BRPI0923703B1 - "motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha " - Google Patents

Abstract

motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha a presente invenção refere-se a um motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha que é provido com um mecanismo de razão de compressão variável capaz de mudar uma razão de compressão mecânica (a), um mecanismo de sincronismo de válvula variável capaz de controlar um sincronismo de fechamento de uma válvula de admissão (b), e um mecanismo de egr (23, 24, 25) que alimenta parte do gás de exaustão através da passagem de egr como gás de egr para uma câmara de combustão. no motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha, no momento de operação de carga baixa do motor, se comparado com o momento de operação de carga alta do motor, a razão de compressão mecânica é tornada mais alta. quanto mais alta a taxa de egr, mais alta é tornada a razão de compressão real.

Description

Campo Técnico [001] A presente invenção refere-se a um motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha.

Técnica Antecedente [002] É conhecido na técnica um motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha provido com um mecanismo de razão de compressão variável capaz de mudar uma razão de compressão mecânica e um mecanismo de sincronismo de válvula variável capaz de controlar um sincronismo de fechamento de uma válvula de admissão, em que a quantidade de ar de admissão alimentada para uma câmara de combustão é controlada principalmente pela mudança do sincronismo de fechamento da válvula de admissão, e a razão de compressão mecânica no momento de operação de carga baixa do motor é tornada mais alta, se comparada com o momento de operação de carga alta do motor (por exemplo, PLT 1).

[003] Em particular, uma vez que a razão de expansão tem um efeito maior sobre a eficiência térmica teórica do que a razão de compressão real, o motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha descrito em PLT 1, no momento de operação de carga baixa do motor, a razão de compressão real é mantida baixa, enquanto a razão de compressão mecânica é tornada um valor alto, por exemplo, de 20 ou mais. Devido a isto, no motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha descrito em PLT 1, a eficiência térmica teórica é tornada extremamente alta. Juntamente com isto, o consumo de combustível é grandemente melhorado.

Lista de Citação

Literatura de Patente

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2/41 [004] PLT 1: Publicação de Patente Japonesa (A) N° 2007303423.

Sumário da Invenção

Problema Técnico [005] Nesse sentido, o motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha descrito em PLT 1 não é provido com um mecanismo de EGR para alimentação de parte do gás de exaustão através de uma passagem de EGR como o gás de EGR para o interior de uma câmara de combustão de novo. Portanto, a partir da descrição em PLT 1, no momento de operação de carga baixa do motor, não é claro se a eficiência térmica teórica é elevada quando usa-se um mecanismo de EGR para um motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha projetado para manter a razão de compressão real baixa, enquanto eleva-se a razão de compressão mecânica.

[006] Portanto, tendo em vista o problema acima, um objetivo da presente invenção é prover um motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha provido com um mecanismo de razão de compressão variável e um mecanismo de sincronismo de válvula variável, em que no momento de operação de carga baixa do motor, a razão de compressão mecânica é elevada comparada com o momento de operação de carga alta do motor, e em que um mecanismo de EGR, um mecanismo de razão de compressão variável e um mecanismo de sincronismo de válvula variável são adequadamente controlados para a elevação da eficiência térmica teórica e melhoria do consumo de combustível.

Solução para o Problema [007] A presente invenção provê um sistema de controle de um motor de combustão interna descrito nas reivindicações como a solução para o problema acima.

[008] Em um primeiro aspecto da presente invenção, é provido

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3/41 um motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha provido com um mecanismo de razão de compressão variável capaz de mudar uma razão de compressão mecânica, um mecanismo de sincronismo de válvula variável capaz de controlar um sincronismo de fechamento de uma válvula de admissão, e um mecanismo de EGR, o qual alimenta parte do gás de exaustão através de uma passagem de EGR como o gás de EGR para o interior de uma câmara de combustão, em que no momento de operação de carga baixa do motor, uma razão de compressão mecânica é tornada mais alta comparada com o momento de operação de carga alta do motor, em que quanto mais alta a taxa de EGR, mais alta é tornada uma razão de compressão real.

[009] Geralmente, quanto mais alta a taxa de EGR, mais alta a resistência à detonação. Por esta razão, quando a taxa de EGR é alta, mesmo que torne a razão de compressão real alta, a detonação tornase mais difícil de ocorrer. De acordo com o primeiro aspecto, quanto mais alta a taxa de EGR, mais alta a razão de compressão real e, devido a isto, mais alta a eficiência térmica teórica.

[0010] Em um segundo aspecto da presente invenção, no momento de operação de carga baixa do motor, a razão de compressão real é elevada pelo aumento da razão de compressão mecânica.

[0011] Em um terceiro aspecto da presente invenção, no momento de operação de carga média de motor, uma razão de compressão real está aumentando pelo avanço de um sincronismo de fechamento da válvula de admissão.

[0012] Em um quarto aspecto da presente invenção, no momento de operação de carga média do motor, a razão de compressão real é elevada pelo aumento da razão de compressão mecânica além do avanço do sincronismo de fechamento da válvula de admissão.

[0013] Em um quinto aspecto da presente invenção, no momento de operação de carga baixa e média do motor, o mecanismo de EGR

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4/41 é usado para alimentação de gás de EGR para uma câmara de combustão.

[0014] Em um sexto aspecto da presente invenção, no momento de operação de carga média e alta do motor, o sincronismo de fechamento da válvula de admissão é avançado até um sincronismo de fechamento de limite de lado avançado juntamente com a carga do motor tornando-se mais alta.

[0015] Em um sétimo aspecto da presente invenção, no momento de operação de carga média e alta do motor, na região de uma carga mais baixa do que a carga do motor quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado avançado, a quantidade de ar de admissão alimentado para uma câmara de combustão é controlada pela mudança do sincronismo de fechamento da válvula de admissão.

[0016] Em um oitavo aspecto da presente invenção, no momento de operação de carga média e alta do motor, na região de uma carga mais baixa do que a carga do motor, quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado avançado, quanto mais alta a carga do motor, mais alta é tornada a taxa de EGR.

[0017] Em um nono aspecto da presente invenção, o momento de operação de carga média e alta de motor, na região de uma carga mais baixa do que a carga do motor, quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado avançado, quanto mais alta a carga do motor, menor é tornado o grau de abertura da válvula de estrangulamento.

[0018] Em um décimo aspecto da presente invenção, no momento de operação de carga média e alta do motor, na região de uma carga mais baixa do que a carga de motor quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão atinge o sincronismo de fechamento de

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5/41 limite de lado avançado, a taxa de EGR é mantida substancialmente constante, independentemente da carga do motor.

[0019] Em um décimo primeiro aspecto da presente invenção, no momento de operação de carga média e alta do motor, na região de uma carga mais baixa do que a carga de motor quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado avançado, e o grau de abertura da válvula de estrangulamento é mantido em um grau de abertura substancialmente constante mais fechado do que plenamente aberto, independentemente da carga do motor.

[0020] Em um décimo segundo aspecto da presente invenção, na região de uma carga mais alta do que a carga do motor, quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado avançado, o sincronismo de fechamento da válvula de admissão é mantido no sincronismo de fechamento de limite de lado avançado.

[0021] Em um décimo terceiro aspecto da presente invenção, na região de uma carga mais alta do que a carga do motor, quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado avançado, o grau de abertura da válvula de estrangulamento é tornado maior, conforme a carga do motor torna-se mais alta.

[0022] Em um décimo quarto aspecto da presente invenção, na região de uma carga mais alta do que a carga do motor, quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado avançado, a quantidade de ar de admissão alimentado para uma câmara de combustão é controlada pela mudança do sincronismo de fechamento da válvula de admissão.

[0023] Em um décimo quinto aspecto da presente invenção, no momento de operação de carga baixa do motor, o sincronismo de fe

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6/41 chamento da válvula de admissão é retardado, conforme a carga do motor torna-se mais baixa, até um sincronismo de fechamento de limite de lado retardado permitindo um controle de uma quantidade de ar de admissão alimentado para a câmara de combustão.

[0024] Em um décimo sexto aspecto da presente invenção, na região de uma carga mais baixa do que a carga do motor, quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado, a quantidade de ar de admissão alimentado para uma câmara de combustão é controlada pela mudança do grau de abertura da válvula de estrangulamento.

[0025] Em um décimo sétimo aspecto da presente invenção, no momento de operação de carga baixa do motor, a razão de compressão mecânica é tornada a razão de compressão mecânica máxima.

[0026] Em um décimo oitavo aspecto da presente invenção, no momento de operação de carga baixa do motor, a razão de expansão é tornada 20 ou mais.

Breve Descrição dos Desenhos [0027] A figura 1 é uma vista geral de um motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha.

[0028] A figura 2 é uma vista em perspectiva desmontada de um mecanismo de razão de compressão variável.

[0029] A figura 3A e a figura 3B são vistas em seção transversal lateral do motor de combustão interna ilustrado esquematicamente.

[0030] A figura 4 é uma vista que mostra um mecanismo de sincronismo de válvula variável.

[0031] A figura 5A e a figura 5B são vistas que mostram a quantidade de elevação de uma válvula de admissão e de uma válvula de exaustão.

[0032] A figura 6A à figura 6C são vistas para explicação de uma razão de compressão mecânica, uma razão de compressão real e uma

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7/41 razão de expansão.

[0033] A figura 7 é uma vista que mostra a relação entre a eficiência térmica teórica e a razão de expansão.

[0034] A figura 8A e a figura 8B são vistas para explicação de um ciclo comum e um ciclo de razão de expansão superalta.

[0035] A figura 9 é uma vista que mostra mudanças na razão de compressão mecânica, etc. de acordo com a carga do motor.

[0036] A figura 10 é uma vista que mostra a relação entre uma taxa de EGR e uma razão de compressão real.

[0037] A figura 11 é uma vista que mostra mudanças na razão de compressão mecânica, etc. de acordo com a carga do motor.

[0038] A figura 12 é um fluxograma que mostra uma rotina de controle para controle operacional de um motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha.

Descrição de Modalidades [0039] Abaixo, uma modalidade da presente invenção será explicada em detalhes com referência aos desenhos. Nota-se que na explanação a seguir, a elementos componentes similares são atribuídos os mesmos números de referência.

[0040] A figura 1 mostra uma vista em seção transversal lateral de um motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha.

[0041] Com referência à figura 1, 1 indica um cárter, 2 um bloco de cilindro, 3 um cabeçote de cilindro, 4 um pistão, 5 uma câmara de combustão, 6 uma vela disposta no centro de uma superfície de topo da câmara de combustão 5, 7 uma válvula de admissão, 8 uma porta de admissão, 9 uma válvula de exaustão e 10 uma porta de exaustão. As portas de admissão 8 são conectadas através de tubos de ramificação de admissão 11 a um tanque de compensação 12. Os tubos de ramificação de admissão 11 têm injetores de combustível 13 dispostos neles para a injeção de combustível em direção às portas de admissão

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8/41 correspondentes. Nota-se que os injetores de combustível 13 também podem ser dispostos no interior das câmaras de combustão 5, em vez de serem afixados aos tubos de ramificação de admissão 11.

[0042] O tanque de compensação 12 é conectado através de um duto de admissão 14 a um depurador de ar 15. No duto de admissão 14, uma válvula de estrangulamento 17 acionada por um atuador 16 e um detector de ar de admissão 18 usando, por exemplo, um fio quente, são dispostos. Por outro lado, a porta de exaustão 10 é conectada através de uma tubulação de exaustão 19 a um conversor catalítico 20, no qual, por exemplo, um catalisador de três vias é construído. No interior da tubulação de exaustão 19, um sensor de relação de ar combustível 21 é disposto. Nota-se que na explicação a seguir, a parte do duto de admissão 14 a jusante da válvula de estrangulamento 17 do tanque de compensação 12 do tubo de ramificação de admissão 11 e da porta de admissão 8 são referidos todos em conjunto como um tubo de admissão.

[0043] A tubulação de exaustão 19 e os tubos de ramificação de admissão 11 (ou o tanque de compensação 12 ou a porta de admissão 8) são conectados a cada outro através de uma passagem de EGR 23 para uma recirculação de gás de exaustão (abaixo referido como gás de EGR). No interior desta passagem de EGR 23, uma válvula de controle de EGR 24 é disposta. Ainda, em torno da passagem de EGR 23, um dispositivo de arrefecimento de EGR 25 para o arrefecimento do gás de EGR fluindo através do interior da passagem de EGR 23 é disposto. No motor de combustão interna mostrado na figura 1, a água de arrefecimento do motor é levada para o dispositivo de arrefecimento de EGR 25. A água de arrefecimento de motor é usada para o arrefecimento do gás de EGR. Nota-se que na explicação a seguir, a passagem de EGR 23, a válvula de controle de EGR 24 e o dispositivo de arrefecimento de EGR 25 são referidos em conjunto como o mecaPetição 870190107486, de 23/10/2019, pág. 12/54

9/41 nismo de EGR.

[0044] Por outro lado, na modalidade mostrada na figura 1, em uma parte de conexão do cárter 1 e do bloco de cilindro 2, um mecanismo de razão de compressão variável A é provido, o qual pode mudar uma posição relativa do cárter 1 e do bloco de cilindro 2 na direção axial de cilindro, de modo a mudar o volume de uma câmara de combustão 5, quando um pistão 4 estiver posicionado no ponto morto superior de compressão. Mais ainda, um mecanismo de sincronismo de válvula variável B é provido, o qual pode mudar um sincronismo de fechamento de uma válvula de admissão 7.

[0045] Uma unidade de controle eletrônica 30 é compreendida por um computador digital, o qual é provido com componentes conectados a cada outro por um barramento bidirecional 31, tal como uma ROM (memória apenas de leitura) 32, uma RAM (memória de acesso randômico) 33, um CPU (microprocessador) 34, uma porta de entrada 35 e uma porta de saída 36. Um sinal de saída do detector de ar de admissão 18 e um sinal de saída do sensor de relação de ar - combustível 21 são introduzidos através de conversores AD respectivamente correspondentes 37 à porta de entrada 35. Ainda, um pedal de aceleração 40 é conectado ao sensor de carga 41 que gera uma voltagem de saída proporcional à quantidade de depressão do pedal de aceleração 40. A voltagem de saída do sensor de carga 41 é introduzida através de um conversor AD 37 à porta de saída 35. Mais ainda, a porta de entrada 35 tem um sensor de ângulo de manivela 42, o qual gera um pulso de saída toda vez que a árvore de manivelas rodar, por exemplo, por 10°. Por outro lado, a porta de saída 36 é conectada através de circuitos de acionamento correspondentes 38 às velas 6, aos injetores de combustível 13, ao atuador de uso de acionamento de válvula de estrangulamento 16, à válvula de controle de EGR 24, ao mecanismo de razão de compressão variável A e ao mecanismo de

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10/41 sincronismo de válvula variável B.

[0046] A figura 2 é uma vista em perspectiva desmontada do mecanismo de razão de compressão variável A mostrado na figura 1, enquanto a figura 3A e a figura 3B são vistas em seção transversal laterais do motor de combustão interna ilustrado. Com referência à figura 2, no fundo das duas paredes laterais do bloco de cilindro 2, uma pluralidade de partes projetadas 50 separadas de cada outra por uma certa distância é formada. Cada parte projetada 50 é formada com um orifício de inserção de came de seção transversal circular 51. Por outro lado, a superfície de topo do cárter 1 é formada com uma pluralidade de partes projetadas 52 separadas de cada outra por uma certa distância e adaptando-se entre as partes projetadas correspondentes 50. Estas partes projetadas 52 também são formadas com orifícios de inserção de came de seção transversal circular 53.

[0047] Conforme mostrado na figura 2, um par de eixos de came 54, 55 é provido. Cada um dos eixos de came 54, 55 tem cames circulares 56 fixados nele capazes de serem inseridos de forma rotativa nos orifícios de inserção de came 51 em cada outra posição. Estes cames circulares 56 são coaxiais com os eixos geométricos de rotação dos eixos de came 54, 55. Por outro lado, eixos excêntricos 57 estendemse entre os cames circulares 56 e os eixos excêntricos 57 são dispostos de forma excêntrica com respeito aos eixos geométricos de rotação dos eixos de came 54, 55, conforme mostrado pelo hachurado na figura 3A e na figura 3B. Cada eixo excêntrico 57 tem outros cames circulares 58 afixados de forma rotativa a ele de forma excêntrica. Conforme mostrado na figura 2, estes cames circulares 58 são dispostos entre os cames circulares 56. Estes cames circulares 58 são inseridos de forma rotativa nos orifícios de inserção de came correspondentes 53.

[0048] Quando os cames circulares 56 presos aos eixos de came

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54, 55 são rodados em direções opostas a cada outro, conforme mostrado pelas setas de linha sólida na figura 3A a partir do estado mostrado na figura 3A, os eixos excêntricos 57 movem-se em direção ao centro inferior, de modo que os cames circulares 58 rodem nas direções opostas a partir dos cames circulares 56 nos orifícios de inserção de came 53, conforme mostrado pelas setas de linha tracejada na figura 3A. Quando os eixos excêntricos 57 movem-se em direção ao centro inferior, conforme mostrado na figura 3B, os centros dos cames circulares 58 movem-se para abaixo dos eixos excêntricos 57.

[0049] Conforme será entendido a partir de uma comparação da figura 3A e da figura 3B, as posições relativas do cárter 1 e bloco de cilindro 2 são determinadas pela distância entre os centros dos cames circulares 56 e os centros dos cames circulares 58. Quanto maior a distância entre os centros dos cames circulares 56 e os centros dos cames circulares 58, mais distante o bloco de cilindro 2 do cárter 1. Se o bloco de cilindro 2 for movido mais distante do cárter 1, o volume da câmara de combustão 5 quando o pistão 4 estiver posicionado no ponto morto superior de compressão aumentará; portanto, ao se fazer com que os eixos de came 54, 55 rodem, o volume da câmara de combustão 5 quando o pistão 4 estiver posicionado no ponto morto superior de compressão poderá ser mudado.

[0050] Conforme mostrado na figura 2, para se fazer com que os eixos de came 54, 55 rodem em direções opostas, o eixo de um motor de acionamento 59 é provido com um par de engrenagens sem fim 61, 62 com direções opostas de rosca. As engrenagens 63, 64 encaixando-se com estas engrenagens sem fim 61, 62 são presas a extremidades dos eixos de came 54, 55, respectivamente. Nesta modalidade, o motor de acionamento 59 pode ser acionado para mudar o volume da câmara de combustão 5 quando o pistão 4 estiver posicionado no ponto morto superior de compressão por uma faixa ampla. Nota-se que o

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12/41 mecanismo de razão de compressão variável A mostrado a partir da figura 1 até a figura 3 mostra um exemplo. Qualquer tipo de mecanismo de razão de compressão variável pode ser usado.

[0051] Por outro lado, a figura 4 mostra um mecanismo de sincronismo de válvula variável B afixado ao eixo de came 70 para acionamento da válvula de admissão 7 na figura 1. Conforme mostrado na figura 4, o mecanismo de sincronismo de válvula variável B é compreendido de um trocador de fase de came B1 afixado a uma extremidade do eixo de came 70 e que troca a fase do came do eixo de came 70 e um trocador de ângulo de trabalho de came B2 disposto entre o eixo de came 70 e o elevador de válvula 26 da válvula de admissão 7 e trocando o ângulo de trabalho dos cames do eixo de came 70 para diferentes ângulos de trabalho para transmissão para a válvula de admissão 7. Nota-se que a figura 4 é uma vista em corte lateral e uma vista plana do trocador de ângulo de trabalho de came B2.

[0052] Em primeiro lugar, explicando o trocador de fase de came B1 do mecanismo de sincronismo de válvula variável B, este trocador de fase de came B1 é provido com uma polia de sincronismo 71 feita para rodar por um eixo de manivelas de motor através de uma cinta de sincronismo na direção da seta, um alojamento cilíndrico 72 que roda em conjunto com a polia de sincronismo 71, um eixo 73 capaz de rodar em conjunto com um eixo de came 70 e rodar em relação ao alojamento cilíndrico 72, uma pluralidade de divisões 74 estendendo-se a partir de uma circunferência interna do alojamento cilíndrico 72 até uma circunferência externa do eixo 73 e palhetas 75 estendendo-se entre as divisões 74 a partir da circunferência externa do alojamento cilíndrico 73 até a circunferência interna do alojamento cilíndrico 72, os dois lados das palhetas 75 formados com câmaras hidráulicas de uso para avanço 76 e câmaras hidráulicas de uso para retardo 77.

[0053] A alimentação de óleo de trabalho para a câmara hidráulica

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76, 77 é controlada por uma válvula de controle de alimentação de óleo de trabalho 78. Esta válvula de controle de alimentação de óleo de trabalho 78 é provida com portas hidráulicas 79, 80 conectadas às câmaras hidráulicas 76, 77, uma porta de alimentação 82 para o óleo de trabalho descarregado a partir de uma bomba hidráulica 81, um par de portas de dreno 83, 84 e uma válvula de carretel 85 para controle da conexão e da desconexão das portas 79, 80, 82, 83, 84.

[0054] Para o avanço da fase dos cames do eixo de came 70 na Figura 4, a válvula de carretel 85 é feita para mover-se para baixo, o óleo de trabalho alimentado a partir da porta de alimentação 82 é alimentado através da porta hidráulica 79 para as câmaras hidráulicas de uso para avanço 76, e o óleo de trabalho nas câmaras hidráulicas de uso para retardo 77 é drenado a partir da porta de dreno 84. Neste momento, o eixo 73 é feito rodar em relação ao alojamento cilíndrico 72 na direção X da seta.

[0055] Em oposição a isto, para retardar a fase do came do eixo de came 70, na figura 4, a válvula de carretel 85 é feita para mover-se para cima, o óleo de trabalho alimentado a partir da porta hidráulica 82 é alimentado através da porta hidráulica 80 para as câmaras hidráulicas de uso para retardo 77, e o óleo de trabalho nas câmaras hidráulicas de uso para avanço 76 é drenado a partir da porta de dreno 83. Neste momento, o eixo 73 é feito rodar em relação ao alojamento cilíndrico 72 na direção oposta às setas X.

[0056] Quando o eixo 73 é feito rodar em relação ao alojamento cilíndrico 72, se a válvula de carretel 85 for retornada para a posição neutra mostrada na figura 4, a operação para uma rotação relativa do eixo 73 é terminada, e o eixo 73 é mantido na posição rotativa relativa naquele momento. Portanto, é possível usar o trocador de fase de came B1 de modo a avançar ou retardar a fase do came do eixo de came 70 exatamente pela quantidade desejada, conforme mostrado na

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14/41 figura 5A. Isto é, o trocador de fase de came B1 pode avançar ou retardar livremente o sincronismo de abertura da válvula de admissão 7. [0057] Em seguida, explicando o trocador de ângulo de trabalho de came B2 do mecanismo de sincronismo de válvula variável de admissão B, este trocador de ângulo de trabalho de came B2 é provido com uma haste de controle 90 disposta em paralelo com o eixo de came 70 e feita para mover-se por um atuador 91 na direção axial, um came intermediário 94 encaixando-se com um came 92 do eixo de came 70 e adaptando-se de forma deslizante com uma estria 93 formada na haste de controle 90 e estendendo-se na direção axial, e um came pivotante 96 que encaixa-se com um elevador de válvula 26 para acionamento da válvula de admissão 7 e que se adapta de forma deslizante com uma estria 95 que estende-se em uma espiral formada na haste de controle 90. O came pivotante 96 é formado com um came 97.

[0058] Quando o eixo de came 70 roda, o came 92 faz com que o came intermediário 94 pivote exatamente por um ângulo constante em todos os momentos. Neste momento, o came pivotante 96 é feito pivotar exatamente por um ângulo constante. Por outro lado, o came intermediário 94 e o came pivotante 96 são suportados de forma não móvel na direção axial da haste de controle 90, portanto quando a haste de controle 90 é feita para mover-se pelo atuador 91 na direção axial, o came pivotante 96 é feito rodar em relação ao came intermediário 94.

[0059] No caso em que o came 97 do came pivotante 96 começa a encaixar-se com o elevador de válvula 26, quando o came 92 do eixo de came 70 começa a encaixar-se com o came intermediário 94 devido à relação de posição rotativa relativa entre o came intermediário 94 e o came pivotante 96, conforme mostrado por a na figura 5B, o período de tempo de abertura e a quantidade de elevação da válvula de

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15/41 admissão 7 tornam-se máximos. Em oposição a isto, quando o atuador é usado para se fazer com que o came pivotante 96 rode em relação ao came intermediário 94 na direção Y da seta da figura 4, o came do eixo de came 70 encaixa-se com o came intermediário 94, então, após um tempo, o came 97 do came pivotante 96 encaixa-se com o elevador de válvula 24. Neste caso, conforme mostrado por b na figura 5B, o período de tempo de abertura e a quantidade de elevação da válvula de admissão 7 tornam-se menores do que a.

[0060] Quando o came pivotante 96 é feito rodar em relação ao came intermediário 94 na direção Y da seta da figura 4, conforme mostrado por c na figura 5B, o período de tempo de abertura e a quantidade de elevação da válvula de admissão 7 tornam-se ainda menores. Isto é, pelo uso do atuador 91 para mudança da posição rotativa relativa do came intermediário 94 e do came pivotante 96, o período de tempo de abertura (ângulo de trabalho) da válvula de admissão 7 pode ser mudado livremente. Contudo, neste caso, a quantidade da elevação da válvula de admissão 7 torna-se menor quanto mais curto o período de tempo de abertura da válvula de admissão 7.

[0061] O trocador de fase de came B1 pode ser usado para mudar livremente o sincronismo de abertura da válvula de admissão 7 e o trocador de ângulo de trabalho de came B2 pode ser usado para mudar-se livremente o período de tempo de abertura da válvula de admissão 7 desta forma, de modo que ambos o trocador de fase de came B1 e o trocador de ângulo de trabalho de came B2, isto é, o mecanismo de sincronismo de válvula variável B, possam ser usados para mudar livremente o sincronismo de abertura e o período de tempo de abertura da válvula de admissão 7, isto é, o sincronismo de abertura e o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7.

[0062] Nota-se que o mecanismo de sincronismo de válvula variável B mostrado na figura 1 e na figura 4 mostra um exemplo. Também

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16/41 é possível usar vários tipos de mecanismos de sincronismo de válvula variável além do exemplo mostrado na figura 1 e na figura 4. Em particular, nesta modalidade de acordo com a presente invenção, quanto a um mecanismo de sincronismo de fechamento o qual possa mudar o sincronismo de fechamento de uma válvula de admissão 7, qualquer tipo de mecanismo pode ser usado. Ainda, para a válvula de exaustão 9 da mesma forma, um mecanismo de sincronismo de válvula variável similar ao mecanismo de sincronismo de válvula variável B da válvula de admissão 7 pode ser provido.

[0063] Em seguida, o significado dos termos usados no presente pedido será explicado com referência à figura 6A até a figura 6C. Notase que as figura 6A até a figura 6C mostram para fins explicativos um motor com um volume das câmaras de combustão de 50 ml e um volume de curso do pistão de 500 ml. Nestas figuras 6A à 6C, o volume de câmara de combustão mostra o volume da câmara de combustão quando o pistão está no ponto morto superior de compressão.

[0064] A figura 6A explica a razão de compressão mecânica. A razão de compressão mecânica é um valor determinado mecanicamente a partir do volume de curso do pistão no momento de um curso de compressão e um volume de câmara de combustão. Esta razão de compressão mecânica é expressa por (volume de câmara de combustão + volume de curso) / volume de câmara de combustão. No exemplo mostrado na figura 6A, esta razão de compressão mecânica tornase (50 ml + 500 ml) / 50 ml = 11.

[0065] A figura 6B explica a razão de compressão real. Esta razão de compressão real é um valor determinado a partir do volume de curso real do pistão a partir de quando a ação de compressão é realmente começada até quando o pistão atinge o ponto morto superior e do volume de câmara de combustão. Esta razão de compressão real é expressa por (volume de câmara de combustão + volume de curso re

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17/41 al) / volume de câmara de combustão. Isto é, conforme mostrado na figura 6B, mesmo se o pistão começar a subir no curso de compressão, nenhuma ação de compressão é realizada enquanto a válvula de admissão estiver aberta. A ação de compressão real é começada após a válvula de admissão fechar-se. Portanto, a razão de combustão real é expressa conforme se segue, usando o volume de curso real. No exemplo mostrado na figura 6B, a razão de compressão real torna-se (50 ml + 450 ml) / 50 ml = 10.

[0066] A figura 6C explica a razão de expansão. A razão de expansão é um valor determinado a partir do volume de curso do pistão no momento de um curso de expansão e o valor determinado a partir do volume de câmara de combustão. Esta razão de expansão é expressa por (volume de câmara de combustão + volume de curso) / volume de câmara de combustão. No exemplo mostrado na figura 6C, esta razão de expansão torna-se (50 ml + 500 ml) / 50 ml = 11.

[0067] Em seguida, os recursos mais básicos da presente invenção serão explicados com referência à figura 7, à figura 8A e à figura 8B. Nota-se que a figura 7 mostra a relação entre a eficiência térmica teórica e a razão de expansão, enquanto a figura 8A e a figura 8B mostram uma comparação entre o ciclo comum e o ciclo de razão de expansão superalta usados seletivamente de acordo com a carga na presente invenção.

[0068] A figura 8A mostra o ciclo comum em que a válvula de admissão se fecha perto do ponto morto inferior e a ação de compressão pelo pistão é começada a partir de perto do ponto morto inferior substancialmente de compressão. No exemplo mostrado nesta figura 8A, também, da mesma forma que nos exemplos mostrados da figura 6A à figura 6C, o volume de câmara de combustão é feito de 50 ml, e o volume de curso do pistão é feito de 500 ml. Conforme será entendido a partir da figura 8A, no ciclo comum, a razão de compressão mecânica

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18/41 é (50 ml + 500 ml) / 50 ml = 11, a razão de combustão real também é quase 11, e a razão de expansão também torna-se (50 ml + 500 ml) / 50 ml = 11. Isto é, em um motor de combustão interna comum, a razão de compressão mecânica e a razão de compressão real e a razão de expansão tornam-se substancialmente iguais.

[0069] A linha contínua na figura 7 mostra a mudança na eficiência térmica teórica no caso onde a razão de combustão real e a razão de expansão são substancialmente iguais, isto é, no ciclo comum. Neste caso, é aprendido que quanto maior a razão de expansão, isto é, quanto mais alta a razão de combustão real, mais alta a eficiência térmica teórica. Portanto, em um ciclo comum, para a elevação da eficiência térmica teórica, a razão de combustão real deve ser tornada mais alta. Contudo, devido às restrições quanto à ocorrência de detonação no momento de operação de carga alta do motor, a razão de combustão real pode ser elevada apenas mesmo no máximo a em torno de 12; assim sendo, em um ciclo comum, a eficiência térmica teórica não pode ser tornada suficientemente alta.

[0070] Por outro lado, sob esta situação, os inventores diferenciaram estritamente entre a razão de compressão mecânica e a razão de compressão real e estudaram a eficiência térmica teórica e, como resultado, descobriram que na eficiência térmica teórica a razão de expansão é dominante, e a eficiência térmica teórica não é muito afetada, de forma alguma, pela razão de compressão real. Isto é, caso eleve-se a razão de compressão real, a força explosiva sobe, mas a compressão requer uma grande energia; assim sendo, mesmo se subisse a razão de compressão real, a eficiência térmica teórica não subiria muito de forma alguma.

[0071] Em oposição a isto, se aumentasse a razão de expansão, quanto mais longo o período durante o qual uma força atuasse fazendo pressão para baixo no pistão no momento da razão de expansão,

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19/41 mais longo o tempo em que o pistão proporcionaria uma força de rotação à árvore de manivelas. Portanto, quanto maior for feita a razão de expansão, mais alta se tornará a eficiência térmica teórica. A linha tracejada de ε = 10 na figura 7 mostra a eficiência térmica teórica no caso de fixação da razão de combustão real em 10 e elevando-se a razão de expansão naquele estado. Desta forma, é aprendido que a quantidade de elevação da eficiência térmica teórica quando eleva-se a razão de expansão no estado onde a razão de combustão real é mantida em um valor baixo e a quantidade de elevação da eficiência térmica teórica no caso onde a razão de combustão real é aumentada juntamente com a razão de expansão, conforme mostrado pela linha contínua da figura 7 não diferirão muito.

[0072] Se a razão de compressão real for mantida em um valor baixo desta forma, uma detonação não ocorrerá, portanto, caso se eleve a razão de expansão no estado onde a razão de compressão real é mantida em um valor baixo, a ocorrência de detonação pode ser evitada, e a eficiência térmica teórica pode ser grandemente elevada. A figura 8B mostra um exemplo do caso em que usa-se o mecanismo de razão de compressão variável A e o mecanismo de sincronismo de válvula variável B para manutenção da razão de combustão real em um valor baixo e elevação da razão de expansão.

[0073] Com referência à figura 8B, neste exemplo, o mecanismo de razão de compressão variável A é usado para a diminuição do volume de câmara de combustão de 50 ml para 20 ml. Por outro lado, o mecanismo de sincronismo de válvula variável de admissão B é usado para retardar o sincronismo de fechamento da válvula de admissão até o volume de curso real do pistão mudar de 500 ml para 200 ml. Como resultado, neste exemplo, a razão de combustão real torna-se (20 ml + 200 ml) / 20 ml = 11 e a razão de expansão torna-se (20 ml + 500 ml) / 20 ml = 26. No ciclo comum mostrado na figura 8A, conforme explica

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20/41 do acima, a razão de combustão real é de em torno de 11 e a razão de expansão é de 11. Se comparado com este caso, no caso mostrado na figura 8B, é aprendido que apenas a razão de expansão é elevada para 26. Isto será denominado o ciclo de razão de expansão superalta abaixo.

[0074] Conforme explicado acima, falando geralmente, em um motor de combustão interna, quanto menor a carga do motor, pior a eficiência térmica e, portanto, para melhoria da eficiência térmica no momento de operação do veículo, isto é, para a melhoria da eficiência de combustível, torna-se necessário melhorar a eficiência térmica no momento de operação de carga baixa do motor. Por outro lado, no ciclo de razão de expansão superalta mostrado na figura 8B, o volume de curso real do pistão no momento do curso de compressão é tornado menor, de modo que a quantidade de ar de admissão que pode ser succionado para a câmara de combustão 5 torne-se menor; portanto, este ciclo de razão de expansão superalta pode ser empregado apenas quando a carga do motor for relativamente baixa. Portanto, na presente invenção, no momento de operação de carga baixa do motor, o ciclo de razão de expansão superalta mostrado na figura 8B é regulado, enquanto no momento de operação de carga alta do motor, o ciclo comum mostrado na figura 8A é regulado. Isto é o recurso básico da presente invenção.

[0075] Em seguida, o controle operacional como um todo será explicado com referência à figura 9.

[0076] A figura 9 mostra as mudanças em diferentes parâmetros, tais como a razão de compressão mecânica, a razão de compressão real, o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7, a pressão no interior do tubo de admissão, o grau de abertura da válvula de estrangulamento 17, a taxa de EGR, de acordo com a carga do motor em uma certa velocidade de motor. Em particular, as linhas contínuas

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21/41 na figura 9 mostram as mudanças dos parâmetros quando usa-se o mecanismo de EGR para alimentação do gás de EGR para uma câmara de combustão 5 (isto é, quando a taxa de EGR é alta), enquanto as linhas tracejadas na figura 9 mostram as mudanças nos parâmetros quando não se usa o mecanismo de EGR para a alimentação do gás de EGR para uma câmara de combustão 5 (isto é, quando a taxa de EGR é extremamente baixa).

[0077] Nota-se que no exemplo ilustrado, para se permitir que o catalisador de três vias no conversor catalítico 20 simultaneamente reduza os hidrocarbonetos não queimados (HC não queimado), monóxido de carbono (CO) e óxidos de nitrogênio (NOx) no gás de exaustão, normalmente a relação de ar - combustível média em uma câmara de combustão 5 é controlada com retroalimentação com base no sinal de saída do sensor de relação de ar - combustível 27 para a relação de ar - combustível estequiométrica.

[0078] Em primeiro lugar, o controle operacional no caso mostrado pelas linhas tracejadas na figura 9 de não alimentação de gás de EGR para uma câmara de combustão (isto é, quando a taxa de EGR é extremamente baixa) será explicado.

[0079] Nesta modalidade da presente invenção, conforme explicado acima, no momento de operação de carga alta do motor, o ciclo comum na figura 8A é executado. Portanto, conforme mostrado pelas linhas tracejadas na figura 9, neste momento, a razão de compressão mecânica é tornada baixa, de modo que a razão de expansão seja baixa e o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 seja avançado. Ainda, neste momento, a quantidade de ar de admissão é grande. Neste momento, o grau de abertura da válvula de estrangulamento 20 é mantido plenamente aberto ou plenamente aberto de forma substancial.

[0080] Por outro lado, conforme mostrado pelas linhas tracejadas

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22/41 na figura 9, se a carga do motor tornar-se baixa, juntamente com isto o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 é retardado de modo a reduzir a quantidade de ar de admissão. Ainda, neste momento, para permitir que a razão de compressão real seja mantida substancialmente constante, conforme mostrado pelas linhas tracejadas na figura 9, a razão de compressão mecânica é aumentada, conforme a carga do motor torna-se mais baixa e, portanto, a razão de compressão mecânica é aumentada conforme a carga do motor torna-se mais baixa. Nota-se que, neste momento também, a válvula de estrangulamento 27 é mantida no estado plenamente aberto ou plenamente aberto de forma substancial. Portanto, a quantidade de ar de admissão alimentada para uma câmara de combustão 5 é controlada sem o uso da válvula de estrangulamento 17 pela mudança do sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7.

[0081] Desta forma, quando a carga do motor torna-se mais baixa a partir do estado de operação de carga alta do motor, sob uma razão de compressão real substancialmente constante, a razão de compressão mecânica é feita para aumentar, conforme a quantidade de ar de admissão diminuir. Isto é, o volume de uma câmara de combustão 5 quando o pistão 4 atinge o ponto morto superior de compressão, é diminuído proporcionalmente à redução na quantidade de ar de admissão. Portanto, o volume de uma câmara de combustão 5 quando o pistão 4 atinge o ponto morto superior de compressão muda proporcionalmente à quantidade de ar de admissão. Nota-se que uma vez que, neste momento, a relação de ar - combustível em uma câmara de combustão 5 torna-se a relação de ar - combustível estequiométrica, o volume de uma câmara de combustão 5 quando um pistão atinge o ponto morto superior de compressão muda proporcionalmente à quantidade de combustível.

[0082] Se a carga do motor tornar-se ainda mais baixa, o sincro

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23/41 nismo de fechamento da válvula de admissão 7 será adicionalmente retardado. Se a carga do motor cair abaixo de Li, o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 se tornará o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado. Este sincronismo de fechamento de limite de lado retardado é feito o sincronismo de fechamento além do qual, se o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 for retardado mais, a quantidade de gás de admissão alimentado para uma câmara de combustão 5 não poderá ser controlada pela mudança do sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7. Se o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atingir o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado, na região de uma carga mais baixa do que a carga do motor Li, quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atingir o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado, o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 será mantido no sincronismo de fechamento de limite de lado retardado.

[0083] Ainda, no exemplo mostrado pelas linhas tracejadas na figura 9, conforme a carga do motor torna-se menor do que o estado de operação de carga alta do motor, a razão de compressão mecânica é feita para aumentar. Se a carga do motor cair abaixo da carga do motor Li, onde o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado, a razão de compressão mecânica atingirá uma certa razão de compressão mecânica específica (abaixo, referida como uma razão de compressão mecânica específica). Na região de uma carga mais baixa do que a carga do motor Li, quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado, a razão de compressão mecânica é mantida em uma razão de compressão mecânica específica. Esta razão de compressão mecânica específica é regulada de modo que a razão de compressão real

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24/41 em uma região de carga mais baixa do que a carga do motor Li, quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atingir o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado torne-se substancialmente a mesma que a razão de compressão real na região de uma carga mais alta do que a carga do motor Li, quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atingir o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado. Por exemplo, a razão de compressão real na região de uma carga mais baixa do que a carga do motor Li é feita em uma faixa de em torno de + 10 porcento da razão de compressão real na região de uma carga mais alta do que carga do motor Li, preferencialmente em uma faixa de + 5 porcento.

[0084] Por outro lado, se o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 for mantido no sincronismo de fechamento de limite de lado retardado, a mudança do sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 não poderá mais ser usada para controle da quantidade de ar de admissão. No exemplo mostrado pelas linhas tracejadas na figura 9, neste momento, isto é, na região de uma carga mais baixa do que a carga do motor Li, quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atingir o sincronismo de fechamento de limite, a válvula de estrangulamento i7 é usada para o controle da quantidade de ar de admissão alimentado para uma câmara de combustão 5. Contudo, se use a válvula de estrangulamento i7 para o controle da quantidade de ar de admissão, a perda de bombeamento aumenta, conforme mostrado pelas linhas tracejadas na figura 9.

[0085] Nota-se que caso se use a válvula de estrangulamento i7 para o controle da quantidade de ar de admissão, a perda de bombeamento aumenta, de modo que para se evitar a ocorrência dessa perda de bombeamento, na região de uma carga mais baixa do que a carga do motor Li, quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atingir o sincronismo de fechamento de limite, é possível

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25/41 manter a válvula de estrangulamento 17 plenamente aberta ou plenamente aberta de forma substancial e, nesse estado, aumentar a relação de ar - combustível para diminuir a carga do motor. Neste momento, é preferível dispor o injetor de combustível 13 em uma câmara de combustão 5 e realizar uma combustão em camadas.

[0086] Ainda, conforme mostrado pelas linhas tracejadas na figura 9, a razão de compressão real é mantida substancialmente constante, independentemente da carga do motor. Especificamente, a razão de compressão real no momento de operação de carga baixa do motor é feita em uma faixa de em torno de ± 10 porcento da razão de compressão real no momento de operação de carga média e alta, preferencialmente em uma faixa de ± 5 porcento. Contudo, se a velocidade do motor tornar-se mais alta, a mistura de ar - combustível em uma câmara de combustão 5 se tornará perturbada, de modo que uma detonação se torne mais difícil de ocorrer, assim, nesta modalidade da presente invenção, quanto mais alta a velocidade do motor, mais alta é feita a razão de compressão real.

[0087] Mais ainda, conforme explicado acima, no ciclo de razão de expansão superalta mostrado na figura 8B, a razão de expansão é tornada 26. Quanto mais alta esta razão de expansão, melhor. Contudo, a razão de expansão dando a máxima eficiência térmica teórica na faixa da razão de compressão real capaz de ser usada de forma prática (ε = 5 ou tanto até 13 ou tanto) é 20 ou mais; assim, na presente invenção, o mecanismo de razão de compressão variável A é formado de modo que a razão de expansão se torne 20 ou mais.

[0088] Mais ainda, no exemplo mostrado pelas linhas tracejadas na figura 9, a razão de compressão mecânica é feita para mudar continuamente de acordo com a carga do motor. Contudo, a razão de compressão mecânica pode ser mudada em etapas, de acordo com a carga do motor.

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26/41 [0089] Ainda, ao se tornar o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 um sincronismo de lado avançado a partir do ponto morto inferior de admissão, é possível avançar o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 conforme a carga do motor se tornar mais baixa, de modo a controlar a quantidade de ar de admissão. Portanto, caso se expresse o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 todo em conjunto, o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 pode ser feito se mover em uma direção para longe do ponto morto inferior de compressão, até o sincronismo de fechamento de limite no qual a quantidade de ar de admissão alimentado para uma câmara de combustão 5 pode ser controlado, conforme a carga do motor se tornar mais baixa.

[0090] Em seguida, o controle operacional quando da alimentação do gás de EGR para uma câmara de combustão 5 mostrada pelas linhas contínuas na figura 9 (isto é, quando a taxa de EGR é alta) será explicado.

[0091] Conforme mostrado pelas linhas contínuas na figura 9, quando da alimentação de gás de EGR para uma câmara de combustão 5, no momento de operação de carga alta do motor, o ciclo comum mostrado na figura 8A é executado. Portanto, conforme mostrado pelas linhas contínuas na figura 9, quando a carga do motor é mais alta, a razão de compressão mecânica é tornada mais baixa, de modo que a razão de expansão seja baixa. Ainda, o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 é avançado até o sincronismo de fechamento de limite de lado avançado além do qual o sincronismo de fechamento não pode ser avançado, devido ao esquema de modulação e codificação do mecanismo de sincronismo de válvula variável B (por exemplo, o ponto morto inferior de admissão). Ainda, quando a carga do motor é a mais alta, a quantidade de ar de admissão é grande, e, neste momento, o grau de abertura da válvula de estrangulamento 17

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27/41 é tornado plenamente aberto ou plenamente aberto de forma substancial.

[0092] Por outro lado, conforme mostrado pelas linhas contínuas na figura 9, se a carga do motor se tornar mais baixa do que quando a carga do motor é a mais alta, o grau de abertura da válvula de estrangulamento 17 é tornado menor, para a redução da quantidade de ar de admissão juntamente com isto. Ainda, se a carga do motor se tornar mais baixa do que quando a carga do motor é a mais alta, juntamente com o grau de abertura da válvula de estrangulamento 17 se torna menor, o grau de abertura da válvula de controle de EGR 24 é tornado maior e a relação do gás de EGR na mistura de ar - combustível alimentada para uma câmara de combustão 5 (abaixo, referida como a taxa de EGR) é tornada mais alta até uma certa taxa de EGR específica (abaixo, referida como a taxa de EGR regulada) XEGR. Caso se mude o ponto de vista, para alimentação de gás de EGR para uma câmara de combustão 5 (isto é, para um tubo de admissão), é necessário gerar uma pressão negativa no tubo de admissão, de modo que possa ser dito que o grau de abertura da válvula de estrangulamento 17 seja tornado menor para a geração desta pressão negativa.

[0093] Desta forma, juntamente com o grau de abertura da válvula de estrangulamento 17 se torna menor, a taxa de EGR é tornada mais alta, de modo que a pressão no interior do tubo de admissão seja mantida na pressão máxima (isto é, substancialmente na pressão atmosférica) conforme estiver. Portanto, a perda de bombeamento que acompanha a redução do grau de abertura da válvula de estrangulamento 17 é tornada substancialmente zero.

[0094] Ainda, na região de operação de carga alta de uma carga mais alta do que a carga do motor L2, quando a taxa de EGR atinge a taxa de EGR regulada, o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 é substancialmente mantido no sincronismo de fechamen

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28/41 to de limite de lado avançado. Portanto, nesta região, a quantidade de ar de admissão alimentado para uma câmara de combustão 5 é controlada apenas pela mudança do grau de abertura da válvula de estrangulamento 17.

[0095] Mais ainda, na região de operação de carga alta de uma carga mais alta do que a carga do motor L2, quando a taxa de EGR atinge a taxa de EGR regulada, a razão de compressão real é tornada mais alta conforme a carga do motor se torna mais baixa, isto é, conforme a taxa de EGR se torna mais alta. Isto é porque a resistência à detonação (resistência à detonação) se torna mais alta devido à taxa de EGR se tornar mais alta, de modo que, mesmo que caso se aumente a razão de compressão real, a detonação não ocorra. Aqui, na região de operação de carga alta de uma carga mais alta do que a carga do motor L2, quando a taxa de EGR atinge a taxa de EGR regulada, o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 é substancialmente mantido no sincronismo de fechamento de limite de lado avançado, de modo que a razão de compressão real seja elevada pela elevação da razão de compressão mecânica. Portanto, a razão de compressão mecânica é tornada mais alta conforme a carga no motor se tornar mais baixa, conforme mostrado pela linha contínua da figura

9.

[0096] Por outro lado, na região de operação de carga média e alta de uma carga mais baixa do que a carga do motor L2, quando a taxa de EGR atinge a taxa de EGR regulada, a taxa de EGR é mantida na taxa de EGR regulada. Ainda, após a taxa de EGR ser mantida constante, para se evitar que uma detonação ocorra, a razão de compressão real também é mantida constante.

[0097] Ainda, na região de operação de carga média e alta de uma carga mais baixa do que a carga do motor L2, quando a taxa de EGR atinge a taxa de EGR regulada, a taxa de EGR é mantida na taxa de

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EGR regulada. Por esta razão, mesmo que caso se tornasse o grau de abertura da válvula de estrangulamento 17 menor do que isto, não seria possível aumentar a alimentação do gás de EGR de modo a se manter a pressão no interior do tubo de admissão na pressão atmosférica. Como resultado, a perda de bombeamento termina ocorrendo. Portanto, na região de operação de carga média e alta de uma carga mais baixa do que a carga do motor L2, quando a taxa de EGR atinge a taxa de EGR regulada, o grau de abertura da válvula de estrangulamento 17 é mantido em um certo grau de abertura constante fechado mais do que plenamente aberto. Devido a isto, nesta região também, a pressão no interior do tubo de admissão é mantida substancialmente à pressão atmosférica e a perda de bombeamento é tornada substancialmente zero.

[0098] Por outro lado, na região de operação de carga média e alta de uma carga mais baixa do que a carga do motor L2, quando a taxa de EGR atinge a taxa de EGR regulada, se a carga do motor se tornar mais baixa, o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 é retardado para a redução da quantidade de ar de admissão juntamente com isto. Conforme explicado acima, na região de operação de carga média e alta de uma carga mais baixa do que a carga do motor L2, quando a taxa de EGR atinge a taxa de EGR regulada, o grau de abertura da válvula de estrangulamento 17 e a taxa de EGR são mantidas constantes, de modo que a quantidade de ar de admissão alimentado para uma câmara de combustão 5 seja controlada, sem o uso da válvula de estrangulamento 17 e da válvula de controle de EGR 24, pela mudança do sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7.

[0099] Mais ainda, na região de operação de carga média e alta de uma carga mais baixa do que a carga do motor L2, quando a taxa de EGR atinge a taxa de EGR regulada, a razão de compressão mecâni

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30/41 ca é feita aumentar conforme a carga do motor se tornar mais baixa, isto é, conforme o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 for retardado, de modo que a razão de compressão real se torne substancialmente constante.

[00100] Nota-se que o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 é avançado conforme a carga do motor se torna mais alta na região de operação de carga média e alta de uma carga mais baixa do que a carga do motor L2, e atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado avançado na carga do motor L2. Portanto, a carga do motor L2 também é denominada a carga do motor quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado avançado.

[00101] Se a carga do motor se tornar ainda mais baixa, o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 será adicionalmente retardado. Se a carga do motor cair para L3, o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 se tornará o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado. Aqui, a carga do motor L3 em que o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado quando da alimentação de gás de EGR para uma câmara de combustão 5 (linhas contínuas na figura) é menor do que a carga do motor L2 em que o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado quando não se alimenta gás de EGR para uma câmara de combustão 5 (linhas tracejadas na figura). Esta razão é conforme se segue.

[00102] O valor de limite da quantidade total de gás de admissão (gás incluindo ar e gás de EGR) capaz de ser controlada pelo sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 é constante, sem consideração quanto à introdução de gás de EGR. Quando não se introduz gás de EGR, o gás de admissão é todo ar (ar fresco), de modo

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31/41 que o ar capaz de ser controlado pelo sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o valor de limite da quantidade total de gás de admissão. Por outro lado, quando da introdução de gás de EGR, parte do gás de admissão é gás de EGR, de modo que a quantidade de ar capaz de ser controlada pelo sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 (ar fresco) se torna menor do que o valor de limite da quantidade total de gás de admissão. Por esta razão, a carga do motor em que o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado se torna menor, no caso de alimentação de gás de EGR para o interior de uma câmara de combustão 5, se comparada com o caso de não alimentação de gás de EGR para uma câmara de combustão 5.

[00103] Conforme será entendido a partir da linha contínua da figura 9, na região de operação de carga baixa e média com uma carga mais alta do que a carga do motor L3, quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado, a pressão no interior do tubo de admissão é mantida substancialmente na pressão atmosférica, de modo que, nesta região, a perda de bombeamento é tornada substancialmente zero. Portanto, se comparado com quando não se alimenta o gás de EGR para uma câmara de combustão 5, quando é alimentado, a região em que nenhuma perda de bombeamento ocorre se torna mais ampla e, portanto, o consumo de combustível pode ser melhorado.

[00104] Quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado, na região de operação de carga baixa de uma carga mais baixa do que a carga do motor L3 neste momento, o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 é mantido no sincronismo de fechamento de limite de lado retardado.

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32/41 [00105] Ainda, no exemplo mostrado pela linha contínua na figura 9, conforme a carga do motor se torna mais baixa do que a partir do estado de operação de carga alta do motor, a razão de compressão mecânica é feita aumentar. Quando a carga do motor cai baixo de L3, a razão de compressão mecânica atinge a razão de compressão mecânica máxima. Na região de operação de carga baixa de uma carga mais baixa do que a carga do motor L3 quando a razão de compressão mecânica atinge a razão de compressão mecânica máxima, a razão de compressão mecânica é mantida na razão de compressão mecânica máxima. Esta razão de compressão mecânica máxima é regulada de modo que a razão de compressão real na região de operação de carga baixa de uma carga mais baixa do que a carga do motor L3 quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado se torne substancialmente a mesma que a razão de compressão real na região de carga baixa e média de uma carga mais alta do que a carga do motor L3. Por exemplo, a razão de compressão real na região de operação de carga baixa de uma carga mais baixa do que a carga do motor L3 é tornada a mesma em uma faixa de em torno de + 10 por cento da razão de compressão real em uma região de carga baixa e média de uma carga mais alta do que a carga do motor L3, preferencialmente em uma faixa de + 5 por cento.

[00106] Por outro lado, se o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 for mantido no sincronismo de fechamento de limite de lado retardado, a mudança do sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 não poderá mais ser usada para controle da quantidade de ar de admissão. No exemplo mostrado pela linha contínua da figura 9, neste momento, isto é, na região de operação de carga baixa de uma carga mais baixa do que a carga do motor L3 quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronis

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33/41 mo de fechamento de limite de lado retardado atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado, a válvula de estrangulamento 17 é usada para controle da quantidade de ar de admissão alimentado para uma câmara de combustão 5. Contudo, se a quantidade de ar de admissão for controlada pela válvula de estrangulamento 17, a perda de bombeamento aumentará, conforme mostrado pela linha contínua na figura 9.

[00107] Ainda, nesta modalidade da presente invenção, mesmo na região de operação de carga baixa de uma carga mais baixa do que a carga do motor L3 quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado, a taxa de EGR é mantida substancialmente constante e a taxa de EGR mantida é tornada substancialmente a mesma que a taxa de EGR na região de operação de carga baixa e média de uma carga mais alta do que a carga do motor L3. Por exemplo, a taxa de EGR na região de operação de carga baixa de uma carga mais baixa do que a carga do motor L3 é tornada em uma faixa de em torno de + 10 por cento da taxa de EGR na região de operação de carga baixa de uma carga mais baixa do que a carga do motor L3, preferencialmente em uma faixa de + 5 por cento.

[00108] Conforme explicado acima, nesta modalidade da presente invenção, na região quase inteira da carga do motor, quando da alimentação do gás de EGR para uma câmara de combustão 5 (linha contínua na figura 9), se comparado com quando não se alimenta o gás de EGR para uma câmara de combustão 5 (linha tracejada na figura 9), a razão de compressão real é tornada mais alta e, como resultado, a eficiência térmica teórica é tornada mais alta.

[00109] Isto é, caso se alimente o gás de EGR para uma câmara de combustão 5, a mistura de ar - combustível na câmara de combustão

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34/41 se torna mais difícil de autoincendiar, de modo que a ocorrência de denotação seja suprimida (a resistência à detonação se torna mais alta). Por esta razão, quando se alimenta o gás de EGR para uma câmara de combustão 5, se comparado com quando não se alimenta o gás de EGR para uma câmara de combustão 5, a detonação não ocorrerá, mesmo caso se eleve a razão de compressão real. Portanto, nesta modalidade da presente invenção, quando se alimenta o gás de EGR para uma câmara de combustão 5, se comparado com quando não se alimenta o gás de EGR para uma câmara de combustão 5, a razão de compressão real é elevada. Ainda, conforme será entendido a partir da figura 7, caso se eleva a razão de compressão real, a eficiência térmica teórica é elevada.

[00110] Em particular, na região de operação de carga baixa de uma carga mais baixa do que a carga do motor L3 quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado não é possível retardar mais o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 . Por esta razão, nesta modalidade da presente invenção, quando se alimenta o gás de EGR para uma câmara de combustão 5, se comparado com quando não se alimenta o gás de EGR para uma câmara de combustão 5, a razão de compressão mecânica é elevada para a elevação da razão de compressão real.

[00111] Aqui, conforme será entendido a partir da figura 7, também é possível elevar a razão de compressão real, de modo a se elevar a eficiência térmica, mas também é possível elevar a razão de compressão mecânica (isto é, a razão de expansão), de modo a se elevar a eficiência térmica. Portanto, de acordo com esta modalidade da presente invenção, na região de operação de carga baixa de uma carga mais baixa do que a carga do motor L3 quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fecha

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35/41 mento de limite de lado retardado atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado, além de se elevar a razão de compressão real, a razão de compressão mecânica (isto é, a razão de expansão) é elevada, de modo que seja possível tornar a eficiência térmica extremamente alta.

[00112] Ainda, na região (L3 - L2) de uma carga mais alta do que a carga do motor L3 quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado e uma carga mais baixa do que a carga do motor L2 quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado avançado, quando da alimentação de gás de EGR para uma câmara de combustão 5 (linha contínua na figura 9), se comparado com quando não se alimenta gás de EGR para uma câmara de combustão 5 (linha tracejada na figura 9), o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 é avançado e a razão de compressão mecânica é elevada para a elevação da razão de compressão real. Devido a isto, mesmo nesta região, além da elevação da razão de compressão real, a razão de compressão mecânica é elevada, de modo que a eficiência térmica possa ser tornada alta.

[00113] Nota-se que, no exemplo mostrado pela linha contínua na figura9, na região de operação de carga média e alta de uma carga mais baixa do que a carga do motor L2 quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado avançado, a taxa de EGR é mantida substancialmente constante. Contudo, caso se avance o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7, o fluxo de ar ocorrendo em uma câmara de combustão 5 se torna mais fácil de queimar. Por esta razão, mesmo se a quantidade de gás de EGR alimentada para uma câmara de combustão 5 se tornar maior, um aumento na flutuação de torque será suprimido. Por esta razão, na região de (L3 - L2) de uma

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36/41 carga mais alta do que a carga do motor L3 quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado e uma carga mais baixa do que a carga do motor L2 quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado avançado, isto é, na região em que conforme a carga do motor se torna mais alta o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 é avançado, também é possível elevar a taxa de EGR juntamente com um aumento da carga do motor (isto é, juntamente com o avanço do sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7). Neste caso, a razão de compressão real é tornada mais alta juntamente com a taxa de EGR se tornar mais alta.

[00114] Ainda, a taxa de EGR regulada é feita para mudar de acordo com outros parâmetros de operação além da carga do motor. Em outras palavras, mesmo se a carga do motor for a mesma, a taxa de EGR regulada é feita para mudar de acordo com outros parâmetros de operação além da carga do motor. Por exemplo, quando a velocidade do motor é alta, a vazão do gás de admissão é rápida, a mistura de ar - combustível em uma câmara de combustão 5 é facilmente perturbada e, assim, a mistura é facilmente queimada, de modo que a taxa de EGR regulada seja tornada mais alta. Ainda, quando a água de arrefecimento do motor é de temperatura baixa, isto é, no momento de uma partida a frio do motor de combustão interna, a mistura de ar - combustível se torna difícil de queimar. Portanto, se a taxa de EGR for alta neste momento, incorre-se em uma falha de ignição. Como resultado, a taxa de EGR regulada é diminuída.

[00115] Desta forma, quando a taxa de EGR regulada é mudada de acordo com outros parâmetros além da carga do motor, a razão de compressão real também é feita para mudar, de acordo com a mudança da taxa de EGR regulada.

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37/41 [00116] A figura 10 é uma vista que mostra a relação entre a taxa de EGR e a razão de compressão real. Conforme mostrado na figura 10, a razão de compressão real é elevada quanto mais alta a taxa de EGR. Isto é, porque quanto mais alta a taxa de EGR, mais difícil de ocorrer se torna a denotação, mesmo caso se eleve a razão de compressão real. Contudo, se a taxa de EGR se tornar alta demais, a combustão da mistura de ar - combustível em uma câmara de combustão 5 se tornará instável e se terminará incorrendo em uma flutuação de torque, etc. Por esta razão, a taxa de EGR regulada é regulada em uma faixa de uma certa taxa de EGR constante X ou menos, com base na carga do motor ou na velocidade do motor, etc.

[00117] Nota-se que, as linhas de traço longo e curto na figura 9 expressam as mudanças nos parâmetros no caso em que a taxa de EGR regulada é relativamente baixa. Conforme será entendido a partir da figura, quando a taxa de EGR regulada é relativamente baixa, se comparado com quando a taxa de EGR regulada é alta (linhas contínuas na figura), a razão de compressão real é tornada mais baixa. Ainda, a carga do motor em que a taxa de EGR atinge a taxa de EGR regulada quando a taxa de EGR regulada é baixa é mais alta do que a carga do motor L2 quando a taxa de EGR atinge a taxa de EGR regulada, quando a taxa de EGR regulada é alta. Ainda, a carga do motor em que o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado quando a taxa de EGR regulada é baixa é mais alta do que a carga do motor L3 quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado quando a taxa de EGR regulada é alta.

[00118] Mais ainda, no exemplo mostrado na figura 9, na região de (L3 - L2) de uma carga mais alta do que a carga do motor L3 quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincro

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38/41 nismo de fechamento de limite de lado retardado e uma carga mais baixa do que a carga do motor L2 quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado avançado, a taxa de EGR é regulada com base no estado de operação do motor, a razão de compressão real é calculada com base na taxa de EGR regulada, e a razão de compressão mecânica é controlada para proporcionar esta razão de compressão real. Isto é, no exemplo mostrado na figura 9, a razão de compressão mecânica é feita para mudar de acordo com o estado de operação do motor.

[00119] Em oposição a isto, nesta região, também é possível controlar a razão de compressão mecânica com base apenas na carga do motor. Este estado é mostrado na figura 11.

[00120] A figura 11 mostra as mudanças nos parâmetros, tal como na razão de compressão mecânica, na razão de compressão real, no sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7, na pressão no interior do tubo de admissão, no grau de abertura da válvula de estrangulamento 17, e na taxa de EGR, de acordo com a carga do motor em uma certa velocidade de motor, e é uma vista similar à figura 9. No exemplo mostrado pelas linhas contínuas na figura 11, na região de uma carga do motor de Li para L2, quando da alimentação de gás de EGR para uma câmara de combustão 5 (linha contínua na figura) e quando não é alimentado (linha tracejada na figura), a razão de compressão mecânica é controlada de forma similar de acordo com a carga do motor. Isto é, no exemplo mostrado pelas linhas contínuas na figura 11, a razão de compressão mecânica é controlada com base apenas na carga do motor. Pelo controle da razão de compressão mecânica desta forma, é possível facilitar o controle da razão de compressão mecânica, se comparado com o caso mostrado na figura 9.

[00121] Nota-se que, neste caso, na região de uma carga do motor

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39/41 de Li para L2, quando da alimentação de gás de EGR para uma câmara de combustão 5 (linhas contínuas na figura 11), se comparado com quando não se alimenta o gás de EGR para uma câmara de combustão 5 (linhas tracejadas na figura 11), a razão de compressão real é elevada, não pela elevação da razão de compressão mecânica, e sim pelo avanço do sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7. [00122] A figura 12 é um fluxograma que mostra uma rotina de controle de controle de operação de um motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha de uma modalidade da presente invenção. Com referência à figura 12, primeiramente, na etapa 11, a carga do motor L é detectada, com base na saída do sensor de carga 41. Em seguida, na etapa S12, é determinado se a carga do motor L detectada na etapa S11 não é mais alta do que a carga L3 na qual o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado.

[00123] Quando é determinado na etapa S12 que a carga do motor L é a carga L3 ou menos, a rotina prossegue para a etapa S13. Na etapa S13, a taxa-alvo de EGR é calculada com base nos parâmetros de operação do motor de combustão interna (velocidade do motor, água de arrefecimento de motor, etc.). Como um parâmetro de operação quando do cálculo da taxa-alvo de EGR , a carga do motor também pode ser mudada.

[00124] Em seguida, na etapa S14, a taxa-alvo de EGR calculada na etapa S13 é usada como a base para o cálculo da razão de compressão-alvo real usando-se o mapa, tal como mostrado na figura 10. Em seguida, na etapa S15, o sincronismo de fechamento-alvo da válvula de admissão 7 é regulado no sincronismo de fechamento de limite de lado retardado. Na etapa S16, a razão de compressão-alvo mecânica é calculada, de modo que a razão de compressão real se torne a razão de compressão-alvo real calculada na etapa S14, quando o sin

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40/41 cronismo de fechamento da válvula de admissão 7 for o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado. Em seguida, na etapa S17, o grau de abertura da válvula de estrangulamento é calculado, de modo que a quantidade de ar de admissão alimentado para a câmara de combustão 5 se torne uma quantidade de ar de admissão de acordo com a carga do motor.

[00125] Por outro lado, quando for determinado na etapa S12 que a carga do motor L é mais alta do que a carga L3 quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado, a rotina prossegue para a etapa S18. Na etapa S18, a taxa-alvo de EGR é calculada da mesma forma que na etapa S13. Em seguida, na etapa S19, a taxa-alvo de EGR calculada na etapa S18 é usada como a base para o cálculo da razão de compressão-alvo real usando-se um mapa, tal como mostrado na figura 10. Em seguida, na etapa S20, com base na carga do motor e na taxa-alvo de EGR , o sincronismo de fechamento-alvo da válvula de admissão 7 é calculado de modo que a quantidade de ar de admissão (quantidade de ar fresco) alimentada para uma câmara de combustão 5 se torne uma quantidade de ar de admissão de acordo com a carga do motor. Na etapa S21, a razão de compressão-alvo mecânica é calculada, de modo que a razão de compressão real se torne a razão de compressão-alvo real calculada na etapa S19, quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 é o sincronismo de fechamento-alvo da válvula de admissão 7 calculado na etapa S20. Em seguida, na etapa S22, a taxa-alvo de EGR calculada na etapa S18 é usada como a base para o cálculo do grau de abertura da válvula de estrangulamento-alvo, de modo que a pressão no interior do tubo de admissão se torne a pressão atmosférica.

[00126] Na etapa S23, o mecanismo de razão de compressão variável A é controlado de modo que a razão de compressão mecânica se

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41/41 torne a razão de compressão-alvo mecânica calculada na etapa S16 ou S21, enquanto o mecanismo de sincronismo de válvula variável é controlado de modo que o sincronismo de fechamento da válvula de admissão 7 se torne o sincronismo de fechamento-alvo calculado na etapa S15 ou S20. Ainda, a válvula de estrangulamento 17 é controlada de modo que o grau de abertura da válvula de estrangulamento 17 se torne o grau de abertura de estrangulamento-alvo calculado na etapa S17 ou S22, a válvula de controle de EGR 24 é controlada de modo que a taxa de EGR se torne a taxa-alvo de EGR calculada na etapa S13 ou S18, e a rotina de controle é terminada.

[00127] Nota-se que a presente invenção foi explicada em detalhes com base em modalidades específicas, mas uma pessoa versada na técnica poderia fazer várias mudanças, correções, etc., sem se desviar do escopo das reivindicações e da ideia da presente invenção.

Lista de Símbolos de Referência

... cárter

... bloco de cilindro . cabeçote de cilindro . pistão . câmara de combustão .válvula de admissão . passagem de EGR . válvula de controle de EGR . dispositivo de arrefecimento de EGR

A . mecanismo de razão de compressão variável

B ... mecanismo de sincronismo de válvula variável

Claims (16)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha que compreende um mecanismo de razão de compressão variável (A) capaz de mudar uma razão de compressão mecânica, um mecanismo de sincronismo de válvula variável (B) capaz de controlar um sincronismo de fechamento de uma válvula de admissão (7), um mecanismo de EGR, que alimenta parte do gás de exaustão através de uma passagem de EGR (23) como o gás de EGR para o interior de uma câmara de combustão (5) em uma taxa de EGR, e uma unidade de controle eletrônico que é configurada de modo que, no momento de operação de carga baixa do motor, a razão de compressão mecânica seja tornada mais alta, se comparada com a razão de compressão mecânica no momento de operação de alta carga de motor;

   caracterizado pelo fato de que quanto mais alta a taxa de EGR, mais alta se torna a razão de compressão real; quando a carga de motor é mais alta do que a carga de moto na qual o sincronismo de fechamento da válvula de admissão (7) atinge um sincronismo de fechamento de limite de lado retardado e é mais baixa do que a carga de motor na qual a taxa de EGR atinge a taxa de EGR definida, uma razão de compressão real aumenta pelo avanço do sincronismo de fechamento da válvula de admissão (7); e quando a carga de motor é mais baixa do que a carga de motor na qual o sincronismo de fechamento da válvula de admissão (7) atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado, a razão de compressão real é elevada somente pelo aumento da razão de compressão mecânica.
2. 2. Motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, quando a carga de motor é mais alta do que a carga de motor na qual o sincronismo de fechamento da válvula de admissão (7) atinge um sincronismo de fechamento de limite de lado retardado e é mais baixa

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   2/5 do que a carga de motor na qual a taxa de EGR atinge a taxa de EGR definida, a razão de compressão real é elevada pelo aumento da razão de compressão mecânica adicionalmente ao avanço do sincronismo de fechamento da válvula de admissão (7).
3. 3. Motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, quando a carga de motor é mais alta do que a carga de motor na qual o sincronismo de fechamento da válvula de admissão (7) atinge um sincronismo de fechamento de limite de lado retardado, o mecanismo EGR é usado para alimentar gás de EGR em uma câmara de combustão (5).
4. 4. Motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que quando a carga de motor é mais baixa do que a carga de motor na qual a taxa de EGR atinge a taxa de EGR definida, o sincronismo de fechamento da válvula de admissão (7) é avançado até um sincronismo de fechamento de limite de lado avançado com a carga de motor se tornando mais alta.
5. 5. Motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que quando a carga de motor é mais baixa do que a carga de motor na qual a taxa de EGR atinge a taxa de EGR definida, na região de uma carga mais baixa do que a carga de motor quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão (7) atinge um sincronismo de fechamento de limite de lado avançado, a quantidade de ar de admissão alimentado em uma câmara de combustão (5) é controlada pela mudança do sincronismo de fechamento da válvula de admissão (7).
6. 6. Motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que quando a carga de motor é mais baixa do que a carga de motor na

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   3/5 qual a taxa de EGR atinge a taxa de EGR definida, na região de uma carga mais baixa do que a carga de motor quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão (7) atinge um sincronismo de fechamento de limite de lado avançado, quando mais alta é a carga de motor, mais alta é tornada a taxa de EGR.
7. 7. Motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que quando a carga de motor é mais baixa do que a carga de motor na qual a taxa de EGR atinge a taxa de EGR definida, na região de uma carga mais baixa do que a carga de motor quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão (7) atinge um sincronismo de fechamento de limite de lado avançado, quando maior é a carga de motor, mais baixa o grau de abertura de uma válvula de estrangulamento se torna.
8. 8. Motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que quando a carga de motor é mais baixa do que a carga de motor em que a taxa de EGR atinge a taxa de EGR definida, na região de uma carga mais baixa do que a carga do motor, quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão (7) atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado avançado, a taxa de EGR é mantida substancialmente constante independente da carga de motor.
9. 9. Motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que quando a carga de motor é mais baixa do que a carga de motor em que a taxa de EGR atinge a taxa de EGR definida, na região de uma carga mais baixa do que a carga do motor, quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão (7) atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado avançado, o grau de abertura da válvula de estrangulamento é mantido em um grau de abertura substancialmente

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   4/5 constante mais próximo do que totalmente aberto independente da carga de motor
10. 10. Motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que na região de uma carga mais alta do que a carga de motor quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão (7) atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado avançado, a quantidade de ar alimentado na câmara de combustão (5) é controlada pela mudança do sincronismo de fechamento da válvula de admissão (7).
11. 11. Motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que na região de uma carga mais alta do que a carga de motor quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão (7) atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado avançado, o sincronismo de fechamento da válvula de admissão (7) é mantido no sincronismo de fechamento de lado avançado
12. 12. Motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que na região de uma carga mais alta do que a carga do motor quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão (7) atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado avançado, o grau de abertura da válvula de afogamento se torna maior à medida que a carga de motor se torna mais alta.
13. 13. Motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que no momento de operação de baixa carga de motor, o sincronismo de fechamento da válvula de admissão (7) é retardado, à medida que a carga de motor se torna menor, até que um sincronismo de fechamento de limite de lado retardado que permite controle de uma quantidade de ar de admissão alimentado na câmara de combustão (5).

    Petição 870190107486, de 23/10/2019, pág. 49/54

    5/5
14. 14. Motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que na região de uma carga mais baixa do que a carga do motor, quando o sincronismo de fechamento da válvula de admissão (7) atinge o sincronismo de fechamento de limite de lado retardado, a quantidade de ar de admissão alimentado na câmara de combustão (5) é controlada pela mudança do grau de abertura da válvula de afogamento
15. 15. Motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que no momento de operação de carga baixa do motor, a razão de compressão mecânica se torna a taxa de compressão mecânica máxima.
16. 16. Motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que no momento de operação de carga baixa do motor, a razão de expansão se torna 20 vezes ou mais.