ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ИСКРОВЫМ ЗАЖИГАНИЕМ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТАКИМ ДВИГАТЕЛЕМ

1. Двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием, отличающийся тем, что он содержит:
механизм регулирования степени сжатия, который изменяет степень механического сжатия, определяемую путем деления суммы объема камеры сгорания и рабочего объема цилиндра на объем камеры сгорания, причем объем камеры сгорания определяется как объем камеры сгорания, при котором поршень находится при сжатии в верней мертвой точке; и
механизм регулирования времени срабатывания клапана, регулирующий временной промежуток, при котором впускной клапан закрыт, при этом количество всасываемого воздуха, подаваемого в камеру сгорания, управляется путем изменения времени закрытия впускного клапана,
причем, когда показатель отношения количества воздуха к количеству топлива в топливной смеси возрастает от первого заданного показателя отношения воздух/топливо до второго заданного показателя отношения воздух/топливо, время закрытия впускного клапана приурочивается ко времени прохождения поршнем при впуске нижней мертвой точки до тех пор, пока показатель отношения воздух/топливо не станет равным второму заданному показателю отношения воздух/топливо, без изменения количества впрыскиваемого топлива, при этом, когда показатель отношения воздух/топливо возрастает от первого заданного показателя отношения воздух/топливо до второго заданного показателя отношения воздух/топливо, степень механического сжатия уменьшается.
2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что, когда показатель отношения воздух/топливо возрастает от первого заданного отношения воздух/топливо до второго заданного отношения воздух/топливо, возрастает степень фактического сжатия, которая определяется делением суммы объема камеры сгорания и фактического рабочего объема цилиндра на объем камеры сгорания.
3. Двигатель по п.1 или 2, отличающийся тем, что, когда показатель отношения воздух/топливо возрастает от первого заданного показателя отношения воздух/топливо до второго заданного показателя отношения воздух/топливо, степень механического сжатия сокращается, когда степень фактического сжатия, которая определяется путем деления суммы объема камеры сгорания и фактического рабочего объема цилиндра на объем камеры сгорания, превышает допустимый предел.
4. Двигатель по п.1 или 2, отличающийся тем, что первое заданное отношение воздух/топливо представляет собой стехиометрическое отношение или отношение, характеризующее обогащенную воздухотопливную смесь, а второе заданное отношение воздух/топливо характеризует обедненное отношение воздух/топливо.
5. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что при работе двигателя с низкой нагрузкой степень механического сжатия максимизируется, так что достигается максимальная степени расширения, и, когда отношение воздух/топливо равняется первому заданному отношению воздух/топливо, степень фактического сжатия, определяемая путем деления суммы объема камеры сгорания и фактического рабочего объема цилиндра на объем камеры сгорания для работы двигателя с низкой нагрузкой, по существу, приравнивается по степени фактического сжатия к работе двигателя со средней или высокой нагрузкой.
6. Двигатель по п.5, отличающийся тем, что максимальный показатель степени расширения равен или превышает 20.
7. Двигатель по п.5, отличающийся тем, что, когда частота вращения двигателя ниже расчетного показателя, степень фактического сжатия составляет примерно 10% от показателя степени фактического сжатия при работе двигателя со средней или высокой нагрузкой независимо от нагрузки на двигатель.
8. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что время закрытия впускного клапана отсрочивается от момента прохождения поршнем при впуске нижней мертвой точки в пределе, определяемом предельным временем закрытия клапана, которое является пределом, в границах которого количество всасываемого воздуха, подаваемого в камеру сгорания, может управляться.
9. Двигатель по п.8, отличающийся тем, что на том участке, где нагрузка на двигатель больше, чем нагрузка на двигатель, при которой время закрытия впускного клапана достигает предельного показателя, количество всасываемого воздуха, который подается в камеру сгорания, управляется не дроссельной заслонкой, расположенной во впускном канале двигателя, а изменением времени закрытия впускного клапана.
10. Двигатель по п.9, отличающийся тем, что на том участке, где нагрузка на двигатель больше, чем нагрузка на двигатель, при которой время закрытия впускного клапана достигает предельного показателя, дроссельная заслонка поддерживается в полностью открытом положении.
11. Двигатель по п.8, отличающийся тем, что на том участке, где нагрузка на двигатель меньше, чем нагрузка на двигатель, при которой время закрытия впускного клапана достигает предельного показателя, количество всасываемого воздуха, который подается в камеру сгорания, управляется дроссельной заслонкой, расположенной во впускном канале двигателя.
12. Двигатель по п.8, отличающийся тем, что на том участке, где нагрузка на двигатель меньше, чем нагрузка на двигатель, при которой время закрытия впускного клапана достигает предельного показателя, время закрытия впускного клапана поддерживается на предельном показателе.
13. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что степень механического сжатия возрастает до предельного показателя механического сжатия по мере того, как нагрузка на двигатель уменьшается.
14. Двигатель по п.13, отличающийся тем, что на том участке, где нагрузка на двигатель меньше, чем та нагрузка на двигатель, при которой степень механического сжатия достигает предельного показателя степени механического сжатия, степень механического сжатия поддерживается на предельном показателе.
15. Способ управления двигателем внутреннего сгорания с искровым зажиганием, содержащим:
механизм регулирования степени сжатия, который изменяет степень механического сжатия, определяемую путем деления суммы объема камеры сгорания и рабочего объема цилиндра на объем камеры сгорания, причем объем камеры сгорания определяется как объем камеры сгорания, при котором поршень находится при сжатии в верхней мертвой точке; и
механизм регулирования времени срабатывания клапана, регулирующий временной промежуток, при котором впускной клапан закрыт, отличающийся тем, что он включает:
регулирование количества всасываемого воздуха, подаваемого в камеру сгорания, путем изменения времени закрытия впускного клапана; и,
когда показатель отношения количества воздуха к количеству топлива в топливной смеси возрастает от первого заданного показателя отношения воздух/топливо до второго заданного показателя отношения воздух/топливо, приурочивание времени закрытия впускного клапана ко времени прохождения поршнем при впуске нижней мертвой точки до тех пор, пока показатель отношения воздух/топливо не станет равным второму заданному показателю отношения воздух/топливо, без изменения количества впрыскиваемого топлива, при этом когда показатель отношения воздух/топливо возрастает от первого заданного показателя отношения воздух/топливо до второго заданного показателя отношения воздух/топливо, степень механического сжатия уменьшается.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что, когда показатель отношения воздух/топливо возрастает от первого заданного показателя отношения воздух/топливо до второго заданного показателя отношения воздух/топливо, возрастает степень фактического сжатия, которая определяется делением суммы объема камеры сгорания и фактического рабочего объема цилиндра на объем камеры сгорания.
17. Способ по п.15 или 16, отличающийся тем, что, когда показатель отношения воздух/топливо возрастает от первого заданного показателя отношения воздух/топливо до второго заданного показателя отношения воздух/топливо, степень механического сжатия сокращается, когда степень фактического сжатия, которая определяется путем деления суммы объема камеры сгорания и фактического рабочего объема цилиндра на объем камеры сгорания, превышает допустимый предел.
18. Способ по п.15 или 16, отличающийся тем, что первое заданное отношение воздух/топливо представляет собой стехиометрическое отношение или отношение, характеризующее обогащенную воздухотопливную смесь, а второе заданное отношение воздух/топливо характеризует обедненную воздухотопливную смесь.
19. Способ по п.15, отличающийся тем, что при работе двигателя с низкой нагрузкой степень механического сжатия максимизируется, так что достигается максимальная степень расширения, и, когда отношение воздух/топливо равняется первому заданному отношению воздух/топливо, степень фактического сжатия, определяемая путем деления суммы объема камеры сгорания и фактического рабочего объема цилиндра на объем камеры сгорания, для работы двигателя с низкой нагрузкой, по существу, приравнивается по степени фактического сжатия к работе двигателя со средней или высокой нагрузкой.
20. Способ по п.19, отличающийся тем, что максимальный показатель степени расширения равен или превышает 20.
21. Способ по п.19, отличающийся тем, что, когда частота вращения двигателя ниже расчетного показателя, степень фактического сжатия составляет примерно 10% от показателя степени фактического сжатия при работе двигателя со средней или высокой нагрузкой независимо от нагрузки на двигатель.
22. Способ по п.15, отличающийся тем, что время закрытия впускного клапана отсрочивается от момента прохождения поршнем при впуске нижней мертвой точки в пределе, определяемом предельным временем закрытия клапана, которое является пределом, в границах которого количество всасываемого воздуха, подаваемого в камеру сгорания, может управляться.
23. Способ по п.22, отличающийся тем, что на том участке, где нагрузка на двигатель больше, чем нагрузка на двигатель, при которой время закрытия впускного клапана достигает предельного показателя, количество всасываемого воздуха, который подается в камеру сгорания, управляется не дроссельной заслонкой, расположенной во впускном канале двигателя, а изменением времени закрытия впускного клапана.
24. Способ по п.23, отличающийся тем, что на том участке, где нагрузка на двигатель больше, чем нагрузка на двигатель, при которой время закрытия впускного клапана достигает предельного показателя, дроссельная заслонка поддерживается в полностью открытом положении.
25. Способ по п.22, отличающийся тем, что на том участке, где нагрузка на двигатель меньше, чем нагрузка на двигатель, при которой время закрытия впускного клапана достигает предельного показателя, количество всасываемого воздуха, который подается в камеру сгорания, управляется дроссельной заслонкой, расположенной во впускном канале двигателя.
26. Способ по п.22, отличающийся тем, что на том участке, где нагрузка на двигатель меньше, чем нагрузка на двигатель, при которой время закрытия впускного клапана достигает предельного показателя, время закрытия впускного клапана поддерживается на предельном показателе.
27. Способ по п.15, отличающийся тем, что степень механического сжатия возрастает до предельного показателя механического сжатия по мере того, как нагрузка на двигатель уменьшается.
28. Способ по п.27, отличающийся тем, что на том участке, где нагрузка на двигатель меньше, чем та нагрузка на двигатель, при которой степень механического сжатия достигает предельного показателя степени механического сжатия, степень механического сжатия поддерживается на предельном показателе.
29. Двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием, отличающийся тем, что он содержит:
механизм регулирования степени сжатия, который изменяет степень механического сжатия, определяемую путем деления суммы объема камеры сгорания и рабочего объема цилиндра на объем камеры сгорания, причем объем камеры сгорания определяется как объем камеры сгорания, при котором поршень находится при сжатии в верхней мертвой точке; и
механизм регулирования времени срабатывания клапана, регулирующий временной промежуток, при котором впускной клапан закрыт, при этом количество всасываемого воздуха, подаваемого в камеру сгорания, управляется путем изменения времени закрытия впускного клапана,
причем, когда показатель отношения количества воздуха к количеству топлива в топливной смеси возрастает от первого заданного показателя отношения воздух/топливо до второго заданного показателя отношения воздух/топливо, время закрытия впускного клапана приурочивается ко времени прохождения поршнем при впуске нижней мертвой точки до тех пор, пока показатель отношения воздух/топливо не станет равным второму заданному показателю отношения воздух/топливо, без изменения количества впрыскиваемого топлива, при этом когда показатель отношения воздух/топливо возрастает от первого заданного показателя отношения воздух/топливо до второго заданного показателя отношения воздух/топливо, степень механического сжатия уменьшается, когда степень фактического сжатия, которая определяется делением суммы объема камеры сгорания и фактического рабочего объема цилиндра на объем камеры сгорания, превышает допустимый предельный показатель.
30. Способ управления двигателем внутреннего сгорания с искровым зажиганием, содержащим:
механизм регулирования степени сжатия, который изменяет степень механического сжатия, определяемую путем деления суммы объема камеры сгорания и рабочего объема цилиндра на объем камеры сгорания, причем объем камеры сгорания определяется как объем камеры сгорания, при котором поршень находится при сжатии в верхней мертвой точке; и
механизм регулирования времени срабатывания клапана, регулирующий временной промежуток, при котором впускной клапан закрыт, отличающийся тем, что он включает:
регулирование количества всасываемого воздуха, подаваемого в камеру сгорания, путем изменения времени закрытия впускного клапана; и,
когда показатель отношения количества воздуха к количеству топлива в топливной смеси возрастает от первого заданного показателя отношения воздух/топливо до второго заданного показателя отношения воздух/топливо, приурочивание времени закрытия впускного клапана ко времени прохождения поршнем при впуске нижней мертвой точки до тех пор, пока показатель отношения воздух/топливо не станет равным второму заданному показателю отношения воздух/топливо, без изменения количества впрыскиваемого топлива, при этом, когда показатель отношения воздух/топливо возрастает от первого заданного показателя отношения воздух/топливо до второго заданного показателя отношения воздух/топливо, степень механического сжатия уменьшается, когда степень фактического сжатия, которая определяется делением суммы объема камеры сгорания и фактического рабочего объема цилиндра на объем камеры сгорания, превышает допустимый предельный показатель.