CN104411947B

CN104411947B - 内燃机

Info

Publication number: CN104411947B
Application number: CN201280074549.4A
Authority: CN
Inventors: 宫园勇也
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2012-07-09
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2032-07-09
Also published as: JPWO2014010018A1; EP2871347B1; CN104411947A; EP2871347A4; JP5831636B2; WO2014010018A1; US20150176506A1; EP2871347A1; US9410489B2

Abstract

内燃机具有：在内部配置有活塞的气缸体；包括凹部的气缸盖；固定在气缸体的孔部的表面的气缸套；以及使机械压缩比变化的压缩比可变机构。压缩比可变机构通过使气缸盖相对于气缸体相对地移动，使得燃烧室的大小形成为可变。在气缸盖相对于气缸体相对地移动的范围内，气缸套以朝向气缸盖的端部配置于气缸盖的凹部的内部的方式延伸。

Description

内燃机

技术领域

本发明涉及一种内燃机。

背景技术

在内燃机的燃烧室中，空气及燃料的混合气体在压缩的状态下被点火。已知压缩混合气体时的压缩比对被输出的转矩及燃料消耗量产生影响。能够通过提高压缩比来加大转矩或减少燃料消耗量。另一方面，已知如果过度地提高压缩比，则会产生爆震等异常燃烧。在现有技术中，已知一种内燃机，其具有能够在运转期间中变更压缩比的压缩比可变机构。

在日本特开2008-075602号公报中，公开了一种能够通过使曲轴箱与气缸体在气缸轴线方向上的相对位置发生变化而改变在活塞位于压缩上止点时的燃烧室的容积的压缩比可变机构。

另外，在日本特开昭60-22030号公报中，公开了一种通过形状记忆合金将气缸体与曲轴箱或气缸盖之间接合的可变压缩比发动机。公开了该形状记忆合金在气缸的轴向上以在低温侧收缩、在高温侧伸长的方式形成的内容。

在日本特开2008-045443号公报中，公开了如下内容：在具有使气缸体相对于曲轴箱相对移动的压缩比可变机构的内燃机中，在气缸体与曲轴箱之间设置有弹簧机构。该弹簧机构在使气缸体与曲轴箱接近的方向上施力。

在日本特开2011-153597号公报中，公开了如下内容：在具有使气缸体相对于曲轴箱相对移动的压缩比可变机构的内燃机中，形成有供冷却水流到气缸盖的内部的水套。

在日本特开2011-144789号公报中，公开了如下内容：在具有使气缸体相对于曲轴箱相对移动的压缩比可变机构的内燃机中，在气缸体与曲轴箱之间设置有环状的密封件。并且公开了该密封件以遍及内燃机整周地覆盖气缸体与曲轴箱之间的间隙的方式形成的内容。

另外，在日本特开2010-106710号公报中，公开了设置于气缸体并与活塞滑动的气缸套。该气缸套具有使活塞滑动的滑动面部和不与活塞接触的非滑动面部。并且公开了如下内容：滑动面部由圆筒体的内壁面构成，并且非滑动面部由圆筒体的端部从内壁面向半径方向的外侧逐渐地扩大直径的倾斜面构成。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2008-075602号公报

专利文献2:日本特开昭60-22030号公报

专利文献3:日本特开2008-045443号公报

专利文献4:日本特开2011-153597号公报

专利文献5:日本特开2011-144789号公报

专利文献6:日本特开2010-106710号公报

发明内容

发明所要解决的课题

如上述的日本特开2008-075602号公报及日本特开2008-045443号公报中公开的那样，能够通过使气缸体相对于曲轴箱相对移动而变更机械压缩比。在此情况下，曲轴箱成为不动部，气缸体及固定于气缸体的气缸盖成为可动部。在这样的内燃机中，存在运转期间中因可动部的移动而导致产生振动的问题。

例如，在直列四缸的内燃机中，从第一气缸到第四气缸的多个气缸成一列配置。如果在第一气缸中产生燃烧，则燃烧负荷施加于气缸盖。此时，由于气缸体的弹性变形、曲轴箱的弹性变形、或压缩比可变机构的轴承的间隙等原因，气缸体的配置有第一气缸的端部上升。在配置有第四气缸的相反侧的端部，由于不产生燃烧而向下侧下降。此后，如果在第四气缸中产生燃烧，则配置有第四气缸的端部上升，配置有第一气缸的端部下降。如果该现象反复出现，则会沿着多个气缸排列的方向(纵向方向)产生气缸盖相对于曲轴箱摆动的被称为纵摆(pitching)运动的运动。内燃机存在因该纵摆运动而产生振动的情况。

另外，由于活塞经由连杆与曲轴连接，因而在与活塞往复运动的方向垂直的方向(推力方向)上对气缸体施加力。由活塞产生的推力作用于气缸体，由于气缸体的弹性变形、曲轴箱的弹性变形、或压缩比可变机构的轴承的间隙等原因，存在气缸盖相对于曲轴箱摆动的情况。产生气缸体相对于曲轴箱在宽度方向上倾斜的运动。该运动沿着与多个气缸排列的方向垂直的方向产生，被称为侧倾(rolling)运动。内燃机中存在因该侧倾运动而产生振动的情况。

进而，存在由于活塞的往复运动的惯性力而导致曲轴箱在活塞的移动方向上振动的情况。该振动作用于气缸体，有时产生气缸体在活塞的往复运动方向上移动的上升运动。为了抑制上升运动，有时在曲轴箱与气缸体之间配置弹簧。即使在这样的情况下，如果从气缸体施加于弹簧的负荷达到规定值以上，也存在因上升运动而产生振动的情况。

这样，在具有压缩比可变机构的内燃机中，存在因上述的运动而产生振动的问题。另外，如果产生振动，则气缸体会相对于曲轴箱在上下方向及左右方向上移动，因而有时在轴承或配置在曲轴箱与气缸体之间的滑块等产生撞击声。

本发明的目的在于在具有压缩比可变机构的内燃机中抑制振动。

用于解决课题的方案

本发明的内燃机具有：气缸体，所述气缸体具有在内部配置有活塞的孔部；气缸盖，所述气缸盖包括具有燃烧室的顶面的凹部；气缸套，所述气缸套固定在气缸体的孔部的表面，与活塞接触；以及压缩比可变机构，所述压缩比可变机构使机械压缩比变化。压缩比可变机构通过使气缸盖相对于气缸体相对地移动，使得燃烧室的大小形成为可变。在气缸盖相对于气缸体相对地移动的范围内，气缸套以朝向气缸盖的端部配置在气缸盖的凹部的内部的方式延伸。

在上述发明中，气缸套的端部能够以从气缸体突出的方式形成，相对于气缸盖的凹部滑动。

在上述发明中，可以构成为，具有弹性构件，所述弹性构件配置在气缸体与气缸盖之间，相对于气缸体对气缸盖施力，弹性构件配置在气缸套的周围，具有包围气缸套的形状。

在上述发明中，气缸套能够以朝向气缸盖的端部朝向前端而逐渐变薄的方式形成。

在上述发明中，气缸盖能够具有冷却水的流路，所述冷却水的流路形成于气缸套的端部被插入到凹部中的区域的侧方。

在上述发明中，优选为，具有配置在气缸体与气缸盖之间的密闭构件，密闭构件针对每一个气缸配置在气缸套的周围，具有包围气缸套的形状。

发明的效果

根据本发明，能够在具有压缩比可变机构的内燃机中抑制振动。

附图说明

图1是实施方式中的第一内燃机的概略图。

图2是实施方式中的压缩比可变机构的概略分解立体图。

图3是实施方式的第一内燃机中，机械压缩比为高压缩比时的气缸体及气缸盖的概略剖视图。

图4是实施方式的第一内燃机中，机械压缩比为低压缩比时的气缸体及气缸盖的概略剖视图。

图5是实施方式中的第二内燃机的气缸体及气缸盖的概略剖视图。

图6是实施方式的第二内燃机中，将配置有弹性构件的部分剖开时的概略剖视图。

图7是实施方式的第三内燃机中，气缸套的端部的放大概略剖视图。

图8是比较例的气缸套的端部的放大概略剖视图。

图9是实施方式的第四内燃机中，气缸套的端部被插入的区域的侧方的放大概略剖视图。

图10是实施方式的第五内燃机中，气缸体及气缸盖的概略剖视图。

图11是实施方式的第五内燃机中，将配置有密闭构件的部分剖开时的概略剖视图。

具体实施方式

参照图1至图11，对实施方式中的内燃机进行说明。在本实施方式中，以配置于车辆的内燃机为例进行说明。

图1是本实施方式中的内燃机的概略图。本实施方式中的内燃机为火花点火式。内燃机具有发动机本体1。发动机本体1包括气缸体2和气缸盖4。在气缸体2的内部配置有活塞3。

燃烧室5针对每一个气缸形成。发动机进气通路及发动机排气通路与燃烧室5连接。在气缸盖4形成有进气口7及排气口9。进气门6配置在进气口7的端部，形成为能够对与燃烧室5连通的发动机进气通路进行开闭。排气门8配置在排气口9的端部，形成为能够对与燃烧室5连通的发动机排气通路进行开闭。在气缸盖4固定有作为点火装置的火花塞10。火花塞10形成为在燃烧室5中对燃料进行点火。

本实施方式中的内燃机具有用于向燃烧室5供给燃料的燃料喷射阀11。本实施方式中的燃料喷射阀11配置成向进气口7喷射燃料。燃料喷射阀11不限于该形态，只要配置成能够向燃烧室5供给燃料即可。例如，燃料喷射阀也可以配置成直接向燃烧室喷射燃料。

气缸体2具有孔部2a。在孔部2a的表面固定有气缸套15。本实施方式中的气缸套15形成为圆筒状。活塞3与气缸套15接触。另外，活塞3相对于气缸套15滑动。活塞3经由连杆58由曲轴59支承。活塞3在上止点与下止点之间往复运动。曲轴59借助活塞3的往复运动而旋转。

本实施方式中的内燃机具有支承曲轴59的支承结构物。本实施方式中的支承结构物包括气缸体2。除在内部配置有活塞3的部分之外，气缸体2还包括曲轴箱部79和油盘部60。在曲轴箱部79的内部配置有曲轴59。另外，曲轴59由曲轴箱部79支承。油盘部60固定于曲轴箱部79。在油盘部60的内部，储存有对发动机本体1所包含的构件进行润滑的润滑油61。

本实施方式中的内燃机具有电子控制单元31。本实施方式中的电子控制单元31包括数字计算机，其作为控制装置发挥功能。配置于发动机进气通路中的空气流量计、配置在曲轴59的周围的曲轴转角传感器、或配置在规定的位置的温度传感器等各种传感器的输出信号被输入至电子控制单元31。

电子控制单元31经由各个对应的驱动电路与燃料喷射阀11及火花塞10连接。本实施方式中的电子控制单元31形成为进行燃料喷射控制、点火控制。驱动配置于发动机进气通路中的节气门的步进电动机、燃料泵等内燃机所包含的机器，由电子控制单元31控制。

本实施方式中的内燃机具有压缩比可变机构。在本实施方式中，在活塞位于压缩上止点时由气缸盖4的凹部4a及活塞3的顶面包围的空间被称为燃烧室。内燃机的压缩比根据燃烧室的容积等而确定。本实施方式中的压缩比可变机构形成为通过变更燃烧室的容积而变更压缩比。燃烧室中的实际的压缩比即实际压缩比表示为：(实际压缩比)＝(燃烧室的容积+在进气门关闭期间中活塞移动的容积)/(燃烧室的容积)。

图2是本实施方式中的内燃机的压缩比可变机构的分解立体图。图3是内燃机的燃烧室的部分的第一概略剖视图。图3是通过压缩比可变机构形成高压缩比时的概略图。在本实施方式中的内燃机中，包括气缸体2在内的支承结构物与配置在支承结构物的上侧的气缸盖4互相相对移动。本实施方式中的气缸体2经由压缩比可变机构支承气缸盖4。

参照图2及图3，在气缸盖4的两侧的侧壁的下方形成有多个突出部80。在突出部80形成有截面形状为圆形的凸轮插入孔81。在气缸体2的上壁形成有多个突出部82。在突出部82形成有截面形状为圆形的凸轮插入孔83。气缸体2的突出部82在气缸盖4的突出部80彼此之间嵌合。

本实施方式中的压缩比可变机构包括作为气缸盖4的支承轴的一对凸轮轴84、85。凸轮轴84、85包括被可旋转地插入到各自的凸轮插入孔83内的圆形凸轮88。圆形凸轮88与各凸轮轴84、85的旋转轴线成同轴状配置。另一方面，在各自的圆形凸轮88的两侧，延伸有相对于凸轮轴84、85的旋转轴线偏心配置的偏心轴87。在该偏心轴87上安装有可偏心旋转的别的圆形凸轮86。这些圆形凸轮86配置在圆形凸轮88的两侧。圆形凸轮86被可旋转地插入到对应的凸轮插入孔81内。

压缩比可变机构包括电动机89。在电动机89的旋转轴90上安装有螺旋方向相互反向的两个蜗杆91、92。在各自的凸轮轴84、85的端部，固定有蜗轮93、94。蜗轮93、94配置成与蜗杆91、92啮合。电动机89使旋转轴90旋转，从而能够使凸轮轴84、85互相向相反方向旋转。电动机89经由对应的驱动电路与电子控制单元31连接。电动机89由电子控制单元31控制。即，本实施方式中的压缩比可变机构由电子控制单元31控制。

参照图3，如果使配置在各自的凸轮轴84、85上的圆形凸轮88如箭头97所示互相向相反方向旋转，则偏心轴87朝向圆形凸轮88的上端移动。圆形凸轮86在凸轮插入孔81内如箭头96所示向与圆形凸轮88相反的方向旋转。

图4表示本实施方式中的内燃机的燃烧室的部分的第二概略剖视图。图4是通过压缩比可变机构形成低压缩比时的概略图。如图4所示，如果偏心轴87移动至圆形凸轮88的上端，则圆形凸轮88的中心轴相比偏心轴87向下方移动。参照图3及图4，气缸体2与气缸盖4的相对位置由圆形凸轮86的中心轴与圆形凸轮88的中心轴的距离确定。圆形凸轮86的中心轴与圆形凸轮88的中心轴之间的距离越大，气缸盖4越向远离气缸体2的方向移动。如箭头98所示，气缸盖4越从气缸体2远离，活塞3到达压缩上止点时的燃烧室5的容积越大。

这样，本实施方式中的压缩比可变机构通过使气缸盖4相对于气缸体2相对地移动，使得燃烧室5的容积形成为可变。在本实施方式中，只由从下止点开始到上止点为止的活塞的行程容积和燃烧室的容积确定的压缩比被称为机械压缩比。机械压缩比表示为：(机械压缩比)＝(燃烧室的容积+从下止点开始到上止点为止的活塞的行程容积)/(燃烧室的容积)。

在图3中，活塞3到达压缩上止点，燃烧室5的容积变小。在吸入空气量恒定的情况下，压缩比升高。该状态为机械压缩比高的状态。与此相对，在图4中，活塞3到达压缩上止点，燃烧室5的容积变大。在吸入空气量恒定的情况下压缩比降低。该状态为机械压缩比低的状态。这样，本实施方式中的内燃机能够在运转期间中变更压缩比。例如，能够根据内燃机的运转状态，通过压缩比可变机构变更压缩比。

此外，作为实际的压缩比的实际压缩比，除了变更机械压缩比之外，也能够通过变更进气门的关闭正时而使其变化。在内燃机具有可变更进气门的关闭正时的可变气门机构的情况下，能够通过使可变气门机构和压缩比可变机构工作而变更实际压缩比。

本实施方式中的压缩比可变机构虽然通过旋转使旋转轴偏心的圆形凸轮而使气缸盖相对于气缸体相对地移动，但不限于该形态，能够采用使气缸盖相对于气缸体相对地移动的任意的机构。

参照图1、图3及图4，本实施方式中的气缸套15具有朝向气缸盖4侧的端部15a。本实施方式中的端部15a以从气缸体2突出的方式形成。在气缸盖4中，形成有用于形成燃烧室5的凹部4a。凹部4a具有燃烧室5的顶面。凹部4a形成为气缸套15的端部15a能够被插入到该凹部4a。在本实施方式中，气缸套15的端部15a嵌合于气缸盖4的凹部4a。

参照图3及图4，如果机械压缩比变更，则气缸盖4相对于气缸体2在活塞3的移动方向上相对地移动。在本实施方式中，气缸套15的端部15a相对于气缸盖4的凹部4a滑动。在气缸盖4相对于气缸体2相对移动的范围内，气缸套15以端部15a配置在气缸盖4的凹部4a的内部的方式延伸。这样，气缸套15形成为延伸至气缸盖4的凹部4a的内部，从而即使气缸盖4相对于气缸体2相对地移动，也能密闭燃烧室5，进而能够使燃烧室5的容积可变。

在此，作为比较例，以曲轴箱和气缸体分别形成且具有使气缸体相对于曲轴箱相对移动的压缩比可变机构的内燃机为例。在比较例的内燃机中，曲轴箱成为不动部，气缸体及气缸盖成为一体地移动的可动部。与此相对，在本实施方式的内燃机中，气缸体2包括曲轴箱部，能够一体地构成配置活塞的部分和曲轴箱部。因此，能够提高包括气缸体的不动部的刚性。能够减轻在内燃机的气缸的排列方向上摆动的纵摆运动。其结果是，能够减轻因纵摆运动而导致的振动。

另外，在比较例中的具有压缩比可变机构的内燃机中，由于对可动部的气缸体施加与活塞的移动方向垂直的方向的推力，因而易于产生振动。另一方面，在本实施方式的内燃机中，气缸体2固定于车辆本体而构成不动部。因活塞3的移动而产生的推力作用于作为不动部的气缸体2。因此，能够抑制在与多个气缸排列的方向垂直的方向上摆动的侧倾运动。其结果是，能够抑制因侧倾运动而产生振动。

另外，如在后述的第二内燃机中说明的那样，能够在内燃机配置用于抑制上升运动的弹性构件。本实施方式中的可动部由于不包括气缸体而由气缸盖构成，因而重量轻。因此，可动部的惯性力变小，能够通过弹性构件有效地抑制上升运动。其结果是，能够减轻因上升运动导致的振动。或者能够减小弹性构件。这样，本实施方式的内燃机能够有效地抑制振动。

进而，在本实施方式的内燃机中，不再需要用于将气缸盖4固定于气缸体2的气缸盖螺栓。因此，能够抑制因气缸盖螺栓的紧固导致的气缸体2的孔部2a的变形。如果能抑制气缸体2的孔部2a的变形，则能够抑制在活塞3移动时活塞环3a的推压力在局部升高的情况。另外，由于能够降低活塞环3a与气缸套15之间的摩擦，因而活塞环3a的追随性提高。其结果是，能够降低燃料消耗量。另外，通过活塞3与气缸套15之间从燃烧室5泄漏至曲轴箱部79的内部的窜缸混合气体的量减少。因此，未燃燃料减少而使得燃料消耗量下降。

进而，如果能够抑制孔部2a的变形，则能够通过活塞环3a有效地刮掉润滑油。能够减少残留在燃烧室5的内部的润滑油。其结果是，能够降低润滑油的消耗量。进而，由于窜缸混合气体的量降低，因此在窜缸混合气体返回发动机进气通路时，与窜缸混合气体一同被运送至发动机进气通路的润滑油减少。因此，能够降低润滑油的消耗量。

另外，在本实施方式的内燃机中，由于消除了因气缸盖螺栓的紧固而导致的支承压缩比可变机构的驱动轴的气缸体2、气缸盖4的变形，因而能够提高支承驱动轴的壳体的尺寸精度。在本实施方式中，能够抑制圆形凸轮86、88插入的凸轮插入孔81、83的变形。另外，在比较例的、气缸体相对于曲轴箱相对移动的压缩比可变机构中，在气缸体与气缸盖之间需要垫圈。与此相对，在本实施方式的内燃机中，能够不设置垫圈。

进而，在本实施方式的内燃机中，能够使配置有活塞的部分与将曲轴容纳于内部的曲轴箱部一体化，能够提高生产率。另外，为了能够使可动部轻量化，能够使驱动压缩比可变机构的驱动装置小型化。例如，参照图2，能够使驱动圆形凸轮86、88、凸轮轴84、85的电动机89等小型化。其结果是，能够使内燃机小型化，易于在车辆等中搭载。

本实施方式中的内燃机虽然以气缸套15的端部15a与气缸盖4的凹部4a进行滑动的方式形成，但并不限于该形态，也可以在气缸套的周围形成气缸体本体的壁部。即，也可以在气缸体本体形成朝向气缸盖突出的嵌合部，在嵌合部的内面配置有气缸套的端部。在此情况下，能够以气缸体的嵌合部与气缸盖的凹部嵌合的方式形成。另外，能够以气缸体的嵌合部相对于气缸盖的凹部滑动的方式形成。

接下来，对本实施方式中的第二内燃机进行说明。图5是本实施方式中的第二内燃机的概略剖视图。第二内燃机具有配置在气缸体2与气缸盖4之间的弹性构件。作为本实施方式的弹性构件，配置有螺旋弹簧16。

在图6中，表示在一个气缸中将配置有螺旋弹簧的部分剖开时的概略剖视图。参照图5及图6，在气缸体2的顶面形成有切口部12。切口部12沿着气缸套15的形状形成。切口部12形成为包围气缸套15。

本实施方式的螺旋弹簧16针对每一个气缸配置。螺旋弹簧16配置在气缸套15的周围。螺旋弹簧16具有包围气缸套15的形状。螺旋弹簧16配置在切口部12的内部。本实施方式中的螺旋弹簧16在气缸盖4相对于气缸体2远离的方向上对气缸盖4施力。

在本实施方式的第二内燃机中，能够在运转期间中在从气缸体2远离的方向上对气缸盖4施力。因此，在未变更机械压缩比的期间中，能够抑制气缸盖4相对于气缸体2在活塞3的移动方向上移动的上升运动。其结果是，能够抑制因上升运动导致的振动。

在本实施方式的内燃机中，由于能够以包围气缸套15的方式配置弹性构件，因而能够采用大的弹性构件。在比较例中的、气缸体相对于曲轴箱相对移动的内燃机中，在气缸体与曲轴箱之间配置螺旋弹簧。由于气缸体与曲轴箱之间的空间小，因而配置了小的螺旋弹簧。在此情况下，配置螺旋弹簧的支承面的面积减小，支承面上的应力升高。因此，恐怕会在曲轴箱或气缸体的支承面的部分产生龟裂等损伤。进而，由于螺旋弹簧对包括气缸体及气缸盖在内的重量大的移动部施力，因而内部的应力增大而易于损伤。

与此相对，在本实施方式的第二内燃机中，由于能够配置大的弹性构件，因而能够增大弹性构件的弹性力而能够有效地抑制振动。另外，由于弹性构件增大，因而配置弹性构件的支承面的面积增大。能够降低支承面上的应力。进而，能够降低在弹性构件的内部产生的应力。

弹性构件能够针对全部的气缸配置。或者，弹性构件也可以配置于多个气缸中的一部分气缸。例如，在直列四缸的内燃机中，也可以构成为在第一气缸和第四气缸配置弹性构件而在第二气缸及第三气缸不配置弹性构件。

在本实施方式中，虽然作为弹性构件而配置有螺旋弹簧，但并不限于该形态，可以采用在气缸盖相对于气缸体远离的方向上施力的任意的弹性构件。

接下来，对本实施方式中的第三内燃机进行说明。图7是本实施方式中的第三内燃机的气缸套的端部的放大概略剖视图。图7示出机械压缩比高的状态。气缸套15的端部15a被插入到燃烧室5的顶面的附近。

在本实施方式的第三内燃机中，气缸套15具有朝向气缸盖4的端部15a朝向燃烧室5的内侧倾斜的锥形形状。端部15a具有前端尖细的形状，并具有朝向前端逐渐变薄的形状。气缸套15的端面15b朝向燃烧室5倾斜。

在图8中表示比较例的气缸套的端部的放大概略剖视图。比较例的气缸套15的端部15a形成为厚度大致恒定。端部15a的端面15b形成为与气缸套15延伸的方向大致垂直。在比较例的气缸套中，夹在端面15b与气缸盖4的凹部4a的顶面之间的空间19变狭窄。因此，在空间19中，有时燃料不燃烧或不点火而产生未燃燃料。

参照图7，与此相对，在本实施方式的第三内燃机中，由于气缸套15的端部15a形成为锥形形状，因而能够增大空间19。特别是，在燃烧室5的容积变小的高机械压缩比中，能够避免空间19变狭窄。因此，能够在空间19中抑制未燃燃料的产生，使燃料消耗量降低。另外，能够抑制燃烧室5内部的燃烧的不稳定。因此，能够更有效地抑制内燃机的振动。

接下来，对本实施方式中的第四内燃机进行说明。图9是本实施方式中的第四内燃机的燃烧室侧方的部分的放大概略剖视图。在第四内燃机中，气缸盖4包括在气缸套15的端部15a被插入至凹部4a中的区域的侧方形成的冷却水的流路。在本实施方式中，冷却水套17作为冷却水的流路形成。冷却水套17在凹部4a的附近形成。另外，冷却水套17在气缸套15的外侧形成。冷却水套17在气缸套15延伸的方向上延伸。

在本实施方式中的内燃机中，在燃烧室5中产生的热经由气缸套15向气缸盖4传递。因此，燃烧室5的壁面的温度容易上升。在本实施方式中，由于在气缸套15的端部15a被插入至气缸盖4中的区域的侧方形成有冷却水套17，因而能够有效地冷却燃烧室5的壁面。

另外，可以抑制因气缸盖4的热膨胀系数与气缸套15的热膨胀系数之差而在气缸盖4与气缸套15之间产生间隙。即，能够确保气缸盖4的凹部4a与气缸套15之间的密闭性。另外，能够有效地冷却气缸盖4的燃烧室5的壁面，能够抑制产生爆震等异常燃烧。

进而，在本实施方式的第四内燃机中，大致整个燃烧室5配置在气缸盖4的内部。如果使冷却水在冷却水套17中流动，则能够冷却燃烧室5的周围。因此，在气缸体2中也可以不在孔部2a的周围形成冷却水套。由于能够不设置气缸体2的孔部2a的周围的冷却水套，因而能够简化气缸体2的结构。

接下来，对本实施方式中的第五内燃机进行说明。在图10中表示本实施方式中的第五内燃机的概略剖视图。本实施方式的第五内燃机具有配置在气缸体2与气缸盖4之间的密闭构件。在图10所示的例子中，作为密闭构件而配置有密封套18。本实施方式的密封套18针对每一个气缸配置。

在图11中表示在一个气缸中将配置有密封套18的部分剖开时的概略剖视图。密封套18配置在气缸套15的周围。密封套18具有包围气缸套15的形状。在本实施方式中，在气缸体2形成有切口部12。切口部12形成为包围气缸套15的周围。密封套18被配置在切口部12的内部。

密封套18沿着活塞3的移动方向可变形地形成。本实施方式中的密封套18形成为波纹状。密封套18的一个端部固定于气缸盖4。密封套18的另一个端部固定于气缸体。密封套18形成为能够与气缸盖4相对于气缸体2的移动相应地伸缩。

这样，通过在气缸体2与气缸盖4之间配置密闭构件，能够抑制从气缸盖4的凹部4a与气缸套15的滑动部分泄漏的气体向外部排出。

即使在作为参考例的、气缸体相对于曲轴箱相对移动的内燃机中，也能够配置密闭构件。然而，在参考例的内燃机中，需要以包围气缸体整体的方式配置密闭构件。因此，密闭构件大型化。在本实施方式的内燃机中，由于能够在圆筒状的气缸套的外侧配置密闭构件，因而能够使密闭构件小型化。

虽然本实施方式中的密闭构件针对每一个气缸配置，但并不限于该形态，也可以针对多个气缸配置一个密闭构件。即，也能够以包围多个气缸的方式配置密闭构件。

本实施方式中的密闭构件虽然包括可伸缩的密封套，但不限于该形态，能够配置可以密闭气缸体与气缸盖之间的任意的构件。例如，密闭构件也可以是被嵌入至气缸套的外周的圆环状的构件。这样的轴密闭方式的密闭构件也可以被压入气缸套的外侧。

上述的实施方式能够适当地组合。在上述的各自的图中，对相同或相当的部分标注了相同的附图标记。此外，上述的实施方式仅仅是例示而不限定发明。另外，在实施方式中包括了权利要求中所示的变更。

附图标记说明

2 气缸体

2a 孔部

3 活塞

4 气缸盖

4a 凹部

5 燃烧室

12 切口部

15 气缸套

15a 端部

15b 端面

16 螺旋弹簧

17 冷却水套

18 密封套

19 空间

31 电子控制单元

84、85 凸轮轴

86、88 圆形凸轮

87 偏心轴

89 电动机

Claims

1.一种内燃机，其特征在于，具有：

气缸体，所述气缸体具有在内部配置有活塞的孔部；

气缸盖，所述气缸盖包括具有燃烧室的顶面的凹部；

气缸套，所述气缸套固定于气缸体的孔部的表面，与活塞接触；以及

压缩比可变机构，所述压缩比可变机构使机械压缩比变化，

压缩比可变机构通过使气缸盖相对于气缸体相对地移动，使得燃烧室的大小形成为可变，

在气缸盖相对于气缸体相对地移动的范围内，气缸套以朝向气缸盖的端部配置于气缸盖的凹部的内部的方式延伸，

气缸套的朝向气缸盖的一侧的端部，朝向前端逐渐变薄，截面形状是从前端朝向燃烧室的内侧倾斜的锥形，

气缸套的端部以从气缸体突出的方式形成。

2.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，

气缸套的端部相对于气缸盖的凹部滑动。

3.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，

具有弹性构件，所述弹性构件配置于气缸体和气缸盖之间，相对于气缸体对气缸盖施力，

弹性构件配置于气缸套的周围，具有包围气缸套的形状。

4.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，

气缸盖具有冷却水的流路，所述冷却水的流路形成于气缸套的端部被插入到凹部中的区域的侧方。

5.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，

具有配置于气缸体和气缸盖之间的密闭构件，所述密闭构件针对每一个气缸配置于气缸套的周围，具有包围气缸套的形状。