JPH04301148A - 圧縮高さを持つ往復ピストンの制御室内の油圧を調整する装置 - Google Patents
圧縮高さを持つ往復ピストンの制御室内の油圧を調整する装置Info
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- JPH04301148A JPH04301148A JP35546191A JP35546191A JPH04301148A JP H04301148 A JPH04301148 A JP H04301148A JP 35546191 A JP35546191 A JP 35546191A JP 35546191 A JP35546191 A JP 35546191A JP H04301148 A JPH04301148 A JP H04301148A
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- Japan
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- control chamber
- piston
- reciprocating
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
- F02B75/044—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of an adjustable piston length
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M1/00—Pressure lubrication
- F01M1/16—Controlling lubricant pressure or quantity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D15/00—Varying compression ratio
- F02D15/02—Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,特に内燃機関の可変圧
縮高さを持つ往復ピストンの制御室内の油圧を調整する
装置に関する。
縮高さを持つ往復ピストンの制御室内の油圧を調整する
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】このような装置はドイツ連邦共和国特許
第3714762号明細書から公知である。油圧を調整
するため,潤滑油回路から分岐して制御室へ通じる油通
路にある電磁弁と,ピストンピン内に設けられるスプー
ル弁とが必要である。これは構造費を要し,内燃機関の
特に高い回転数における高感度の圧力調整には殆ど適し
ていない。
第3714762号明細書から公知である。油圧を調整
するため,潤滑油回路から分岐して制御室へ通じる油通
路にある電磁弁と,ピストンピン内に設けられるスプー
ル弁とが必要である。これは構造費を要し,内燃機関の
特に高い回転数における高感度の圧力調整には殆ど適し
ていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従つて本発明の基礎に
なつている課題は,圧力調整を簡単化し,構造空間を小
さくし,すべての運転範囲における高感度の圧力調整を
可能にする油圧調整装置を提供することである。
なつている課題は,圧力調整を簡単化し,構造空間を小
さくし,すべての運転範囲における高感度の圧力調整を
可能にする油圧調整装置を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば,圧力調整弁を持つ澗滑油ポンプが調整
可能なポンプ装置を形成し,このポンプ装置から制御室
内の油圧が設定可能である。
本発明によれば,圧力調整弁を持つ澗滑油ポンプが調整
可能なポンプ装置を形成し,このポンプ装置から制御室
内の油圧が設定可能である。
【0005】
【発明の効果】制御室内の油圧の調整は,内燃機関の潤
滑油回路にある調整可能なポンプ装置を使用することに
よつて行われ,ポンプ装置に一体化される圧力調整弁は
,電子制御装置に接続されるサーボモータにより駆動さ
れる。このような油圧調整により,外部で開閉を行うこ
れまでの電磁弁や,付加的な油供給導管及びスプール弁
をなくすことができ,それにより構造空間が小さくなり
,潤滑油供給系統が導管の数に関して簡単になる。更に
往復ピストン内の油供給導管を制御するため往復ピスト
ン内にこれまで必要であつたスプール弁も回避され,そ
れにより往復ピストンの構造が簡単になり,重量も少な
くなるので,可動質量が減少し,運転の静かさや軸受荷
重も改善される。
滑油回路にある調整可能なポンプ装置を使用することに
よつて行われ,ポンプ装置に一体化される圧力調整弁は
,電子制御装置に接続されるサーボモータにより駆動さ
れる。このような油圧調整により,外部で開閉を行うこ
れまでの電磁弁や,付加的な油供給導管及びスプール弁
をなくすことができ,それにより構造空間が小さくなり
,潤滑油供給系統が導管の数に関して簡単になる。更に
往復ピストン内の油供給導管を制御するため往復ピスト
ン内にこれまで必要であつたスプール弁も回避され,そ
れにより往復ピストンの構造が簡単になり,重量も少な
くなるので,可動質量が減少し,運転の静かさや軸受荷
重も改善される。
【0006】本発明による装置によつて,内燃機関の負
荷,機関回転数,燃焼室圧力,ノツク,冷却水温度,部
材温度及び油温度のような運転特性量が特性曲線領域全
体において最適化される。これにより燃焼効率が改善さ
れ,それにより燃料消費及び有害物質放出が減少する。 更にそれにより冷間始動及び暖機運転における燃料消費
,有害物質放出及び騒音発生が改善される。しかも内燃
機関の利用率が高められ,従つて有利な馬力当り重量が
得られる。更に本発明により許容できない運転状態の生
ずる前に調整装置が反応するので,このような状態を回
避することが可能である。
荷,機関回転数,燃焼室圧力,ノツク,冷却水温度,部
材温度及び油温度のような運転特性量が特性曲線領域全
体において最適化される。これにより燃焼効率が改善さ
れ,それにより燃料消費及び有害物質放出が減少する。 更にそれにより冷間始動及び暖機運転における燃料消費
,有害物質放出及び騒音発生が改善される。しかも内燃
機関の利用率が高められ,従つて有利な馬力当り重量が
得られる。更に本発明により許容できない運転状態の生
ずる前に調整装置が反応するので,このような状態を回
避することが可能である。
【0007】例えばガソリン機関において最小燃料消費
のために圧縮比を調整しようとすれば,これは,圧縮比
をできるだけ大きくし,従つてノツク限界の近くにする
ことを意味する。ノック限界はノツクセンサで検出し,
ノツクのある燃焼では圧縮比を低下できる。この場合不
利なことは,ノツクのある燃焼状態が生ずる時にのみ,
調整装置又はピストンを始動できることである。ノツク
のある燃焼は負荷,空気及び部材の温度,空燃比,点火
角,燃料の質及び回転数に関係して生ずるので,この関
係が既知であると,ノツクのある燃焼が生ずる前に調整
装置が反応できる。最後に,調整特性を悪化させる制御
素子を油供給通路内に必要としないので,高感度の油圧
調整も可能である。
のために圧縮比を調整しようとすれば,これは,圧縮比
をできるだけ大きくし,従つてノツク限界の近くにする
ことを意味する。ノック限界はノツクセンサで検出し,
ノツクのある燃焼では圧縮比を低下できる。この場合不
利なことは,ノツクのある燃焼状態が生ずる時にのみ,
調整装置又はピストンを始動できることである。ノツク
のある燃焼は負荷,空気及び部材の温度,空燃比,点火
角,燃料の質及び回転数に関係して生ずるので,この関
係が既知であると,ノツクのある燃焼が生ずる前に調整
装置が反応できる。最後に,調整特性を悪化させる制御
素子を油供給通路内に必要としないので,高感度の油圧
調整も可能である。
【0008】
【実施態様】請求項2による特別の構成では,ポンプ装
置としてベーンポンプが設けられている。内燃機関の潤
滑油回路にある潤滑油ポンプとして使用されるベーンポ
ンプはドイツ連邦共和国特許第3333647号明細書
から公知であるが,このポンプを油圧調整に使用するこ
とについて,従来の技術は示唆していない。
置としてベーンポンプが設けられている。内燃機関の潤
滑油回路にある潤滑油ポンプとして使用されるベーンポ
ンプはドイツ連邦共和国特許第3333647号明細書
から公知であるが,このポンプを油圧調整に使用するこ
とについて,従来の技術は示唆していない。
【0009】
【実施例】図面について本発明の実施例を以下に説明す
る。内燃機関2の部分的に示すクランクケース1内には
クランク軸3が支持され,可変圧縮高さの往復ピストン
5を持つ連接棒4がこのクランク軸3に枢着されている
。連接棒4の両端6,7の間でこの連接棒4内に油通路
8が延びて,連接棒大端7で油供給導管9に通じている
。この油供給導管9は,内燃機関の潤滑油回路の潤滑油
ポンプとして使用されている連続調整可能なベ−ンポン
プ11の吐出側10へ通じている。ベーンポンプ11の
上の部分12にある吸入側13から吸入導管14が出て
,その端部15がクランクケース1の油だめ16へ通じ
ている。吐出側でベ−ンポンプ11は偏心輪17に操作
突起18を持ち,圧力調整弁20の調整プランジヤ19
に作用する。操作突起18に作用する力の大きさに応じ
て,圧力調整弁20の調整プランジヤ19が偏心輪17
を回し,それにより油供給導管9を介して制御室42へ
供給される特定の油圧値を吐出側10に設定する。従つ
てベーンポンプ11により,制御室42内の油圧を内燃
機関の所定の運転パラメータに従つて調整できる。この
ため圧力調整弁20が制御線22を介してサーボモータ
21に結合され,この制御線を介してサーボモータ21
が調整プランジヤ19を移動させる。この移動の大きさ
は,サーボモータ21に接続される電子制御装置23に
より内燃機関の運転パラメータに関係して規定される。 運転パラメータはセンサ24a〜24hにより検出され
て,電気信号の形で電子制御装置23へ伝送される。電
子制御装置23は,例えばセンサ24aを介して,噴射
ポンプ25から噴射される燃料量又は吸気管26の吸気
管負圧に基いて,デイーゼル機関又はガソリン機関の負
荷値を受ける。更に内燃機関の燃焼室27内にセンサ2
4b及び24cが設けられて,燃焼室圧力及びイオン電
流を検出する。内燃機関のハウジング28にはセンサ2
4d及び24fが設けられ,センサ24dはノツクセン
サとして役立ち,センサ24fは部材温度を検出する。 温度センサ24eはシリンダ冷却通路29内の冷却水温
度を測定し,油の温度は油だめ16内のセンサ24hに
より測定される。別の測定装置であるセンサ24gは,
クランク軸3の回転数を検出する。
る。内燃機関2の部分的に示すクランクケース1内には
クランク軸3が支持され,可変圧縮高さの往復ピストン
5を持つ連接棒4がこのクランク軸3に枢着されている
。連接棒4の両端6,7の間でこの連接棒4内に油通路
8が延びて,連接棒大端7で油供給導管9に通じている
。この油供給導管9は,内燃機関の潤滑油回路の潤滑油
ポンプとして使用されている連続調整可能なベ−ンポン
プ11の吐出側10へ通じている。ベーンポンプ11の
上の部分12にある吸入側13から吸入導管14が出て
,その端部15がクランクケース1の油だめ16へ通じ
ている。吐出側でベ−ンポンプ11は偏心輪17に操作
突起18を持ち,圧力調整弁20の調整プランジヤ19
に作用する。操作突起18に作用する力の大きさに応じ
て,圧力調整弁20の調整プランジヤ19が偏心輪17
を回し,それにより油供給導管9を介して制御室42へ
供給される特定の油圧値を吐出側10に設定する。従つ
てベーンポンプ11により,制御室42内の油圧を内燃
機関の所定の運転パラメータに従つて調整できる。この
ため圧力調整弁20が制御線22を介してサーボモータ
21に結合され,この制御線を介してサーボモータ21
が調整プランジヤ19を移動させる。この移動の大きさ
は,サーボモータ21に接続される電子制御装置23に
より内燃機関の運転パラメータに関係して規定される。 運転パラメータはセンサ24a〜24hにより検出され
て,電気信号の形で電子制御装置23へ伝送される。電
子制御装置23は,例えばセンサ24aを介して,噴射
ポンプ25から噴射される燃料量又は吸気管26の吸気
管負圧に基いて,デイーゼル機関又はガソリン機関の負
荷値を受ける。更に内燃機関の燃焼室27内にセンサ2
4b及び24cが設けられて,燃焼室圧力及びイオン電
流を検出する。内燃機関のハウジング28にはセンサ2
4d及び24fが設けられ,センサ24dはノツクセン
サとして役立ち,センサ24fは部材温度を検出する。 温度センサ24eはシリンダ冷却通路29内の冷却水温
度を測定し,油の温度は油だめ16内のセンサ24hに
より測定される。別の測定装置であるセンサ24gは,
クランク軸3の回転数を検出する。
【0010】往復ピストン5は,ピストンリング担体と
して構成される外側ピストン30と,この外側ピストン
30内に収容されて下側に往復ピストン5の胴部32を
形成する内側ピストン31とから成つている。内側ピス
トン31の中心穴33には,内側ピストン31上に固定
的に載る弁担板35の中心突起34が挿入されている。 外側ピストン30の下縁36に固定的にねじはめられる
ストツパ環37は,外側ピストン30と弁担板35の下
側38と内側ピストン31の上部範囲39に設けられる
環状切欠き40と共に,下部油空間41いわゆる制動室
を形成している。弁担板35の上側43と外側ピストン
30の内壁44とにより,制御室としての上部油空間4
2が区画される。弁担板35には絞り45及び2つの逆
止弁46,47が設けられ,絞り45と上部油空間42
の方へ閉じる逆止弁46は,上部油空間42を下部油空
間41に接続している。上部油空間42の方へ開く逆止
弁47に続く通路48は,胴部32にある油だめとして
の穴49へ通じ,この穴49のただ1つの穴開口50は
ピストンピン51により閉鎖されている。油戻り通路と
して役立つ別の通路52は,胴部32に設けられてクラ
ンク1への開口54を持つ圧力制限弁53と上部油空間
42とを接続している。穴49に通じる通路55は,連
接棒4の連接棒小端6にあつて油通路8へ通じる油供給
溝56に接続されている。
して構成される外側ピストン30と,この外側ピストン
30内に収容されて下側に往復ピストン5の胴部32を
形成する内側ピストン31とから成つている。内側ピス
トン31の中心穴33には,内側ピストン31上に固定
的に載る弁担板35の中心突起34が挿入されている。 外側ピストン30の下縁36に固定的にねじはめられる
ストツパ環37は,外側ピストン30と弁担板35の下
側38と内側ピストン31の上部範囲39に設けられる
環状切欠き40と共に,下部油空間41いわゆる制動室
を形成している。弁担板35の上側43と外側ピストン
30の内壁44とにより,制御室としての上部油空間4
2が区画される。弁担板35には絞り45及び2つの逆
止弁46,47が設けられ,絞り45と上部油空間42
の方へ閉じる逆止弁46は,上部油空間42を下部油空
間41に接続している。上部油空間42の方へ開く逆止
弁47に続く通路48は,胴部32にある油だめとして
の穴49へ通じ,この穴49のただ1つの穴開口50は
ピストンピン51により閉鎖されている。油戻り通路と
して役立つ別の通路52は,胴部32に設けられてクラ
ンク1への開口54を持つ圧力制限弁53と上部油空間
42とを接続している。穴49に通じる通路55は,連
接棒4の連接棒小端6にあつて油通路8へ通じる油供給
溝56に接続されている。
【0011】ガス交換段階中におこる圧縮高さの増大は
,外側ピストン30に作用する慣性力に関係している。 この慣性力は外側ピストン30を引張り,それにより下
部油空間41に圧力上昇がおこる。それにより逆止弁4
6が閉じられる。圧縮高さの増大は,下部油空間41か
ら上部油空間42への絞り45を介して設定可能な油流
によつて規定される。上部油空間42の増大は,通路4
8にある逆止弁47を介して穴49からの付加的な油流
を生ずる。燃焼室27内で点火される混合気から上部油
空間42へ伝達されるガス圧力圧力制限弁53を開き,
油がクランクケース1へ流出できると,圧縮高さの減少
が行われる。同時に油は上部油空間42から絞り45及
び逆止弁46を介して下部油空間41へ流入するので,
続いて行われるガス交換段階中,外側ピストン30と内
側ピストン31との間の力を伝える結合が保証される。
,外側ピストン30に作用する慣性力に関係している。 この慣性力は外側ピストン30を引張り,それにより下
部油空間41に圧力上昇がおこる。それにより逆止弁4
6が閉じられる。圧縮高さの増大は,下部油空間41か
ら上部油空間42への絞り45を介して設定可能な油流
によつて規定される。上部油空間42の増大は,通路4
8にある逆止弁47を介して穴49からの付加的な油流
を生ずる。燃焼室27内で点火される混合気から上部油
空間42へ伝達されるガス圧力圧力制限弁53を開き,
油がクランクケース1へ流出できると,圧縮高さの減少
が行われる。同時に油は上部油空間42から絞り45及
び逆止弁46を介して下部油空間41へ流入するので,
続いて行われるガス交換段階中,外側ピストン30と内
側ピストン31との間の力を伝える結合が保証される。
【図1】可変圧縮高さの往復ピストンとベーンポンプと
を詳細に示した調整回路を持つ内燃機関の概略図である
。
を詳細に示した調整回路を持つ内燃機関の概略図である
。
2 内燃機関
4 連接棒
5 往復ピストン
8 油通路
11 潤滑油ポンプ
20 圧力調整弁
30 外側ピストン
31 内側ピストン
42 制御室
Claims (2)
- 【請求項1】 可変圧縮高さを持つ往復ピストンの制
御室が,連接棒に結合される内側ピストンとこの内側ピ
ストンに移動可能に保持される外側ピストンとの間に形
成されて,内燃機関の潤滑油回路にある潤滑油ポンプに
通路を介して接続され,制御室内の油圧を設定するため
,運転パラメータに関係して制御可能な圧力調整弁が設
けられているものにおいて,圧力調整弁(20)を持つ
潤滑油ポンプが調整装置なポンプ装置を形成し,このポ
ンプ装置から制御室(42)内の油圧が設定可能である
ことを特徴とする,可変圧縮高さを持つ往復ピストンの
制御室内の油圧を調整する装置。 - 【請求項2】 ポンプ装置がベーンポンプであること
を特徴とする,請求項1に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19904038549 DE4038549C1 (en) | 1990-12-04 | 1990-12-04 | IC engine oil pressure regulator - has piston control chamber connected to oil circuit pump assembly |
| DE4038549.3 | 1990-12-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04301148A true JPH04301148A (ja) | 1992-10-23 |
Family
ID=6419507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35546191A Pending JPH04301148A (ja) | 1990-12-04 | 1991-11-28 | 圧縮高さを持つ往復ピストンの制御室内の油圧を調整する装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04301148A (ja) |
| DE (1) | DE4038549C1 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19858245A1 (de) * | 1998-12-17 | 2000-06-21 | Bayerische Motoren Werke Ag | Kolben mit variabler Kompressionshöhe für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine |
| DE10023330C1 (de) * | 2000-05-12 | 2001-10-18 | Daimler Chrysler Ag | Regelbare Pumpe |
| US7674095B2 (en) | 2000-12-12 | 2010-03-09 | Borgwarner Inc. | Variable displacement vane pump with variable target regulator |
| US6394048B1 (en) * | 2001-01-16 | 2002-05-28 | Ford Global Technologies, Inc. | Variable compression ratio internal combustion engine using field-sensitive fluid |
| WO2003058071A1 (de) * | 2002-01-12 | 2003-07-17 | Dieter Voigt | Vorrichtung zur druckregelung von hydraulikpumpen |
| EP1350930B2 (en) | 2002-04-03 | 2016-01-27 | SLW Automotive Inc. | Variable displacement pump and control therefor |
| US7726948B2 (en) | 2002-04-03 | 2010-06-01 | Slw Automotive Inc. | Hydraulic pump with variable flow and variable pressure and electric control |
| DE10220596B3 (de) * | 2002-05-08 | 2004-01-22 | Siemens Ag | Verfahren zum Regeln des Verdichtungsverhältnisses einer Brennkraftmaschine |
| DE10220597B3 (de) * | 2002-05-08 | 2004-02-26 | Siemens Ag | Verfahren zum Anpassen einer Klopfregelung an das veränderliche Verdichtungsverhältnis einer Brennkraftmaschine |
| DE10239364A1 (de) | 2002-08-28 | 2004-03-18 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag | Einrichtung zur Regelung der Pumpleistung einer Schmiermittelpumpe für eine Brennkraftmaschine |
| DE102006015265A1 (de) * | 2006-04-01 | 2007-10-31 | Audi Ag | Kolben für eine Verbrennungskraftmaschine mit variabler Verdichtung |
| DE102007002677A1 (de) * | 2007-01-18 | 2008-07-24 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren der Betätigung einer volumenstromregelbaren Schmiermittelpumpe im Schmiermittelkreislauf eines Dieselmotors |
| DE102009048172A1 (de) | 2009-10-02 | 2011-04-07 | Daimler Ag | Kolben für eine ein veränderbares Kompressionsverhältnis aufweisende Verbrennungskraftmaschine |
| DE102011088858B4 (de) * | 2011-12-16 | 2014-12-24 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zum Bestimmen einer Öltemperatur eines Verbrennungsmotors |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3714762A1 (de) * | 1987-05-04 | 1988-11-24 | Bayerische Motoren Werke Ag | Kolben mit variabler bauhoehe |
-
1990
- 1990-12-04 DE DE19904038549 patent/DE4038549C1/de not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-11-28 JP JP35546191A patent/JPH04301148A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4038549C1 (en) | 1992-01-09 |
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