[發明專利]缸內噴射式火花點火內燃機

有效

• 申請號: 200680003291.3
• 申請日: 2006-11-14
• 公開（公告）號: CN101107436A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: 蘆澤剛;富野修
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02D41/34
• 分類號: F02D41/34;F02B17/00;F02B23/10;F02D41/02;F02D41/04;F02D45/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 段承恩;陳海紅

技術領域

本發明涉及缸內噴射式火花點火內燃機。

背景技術

分層燃燒(層狀燃燒)是眾所周知的，所述分層燃燒是指通過使在壓縮行程中噴射到氣缸內的燃料在飛行中氣化而在氣缸內的一部分內形成混合氣，由火花塞使該混合氣著火燃燒，從而能夠進行氣缸內整體的空燃比比理論空燃比稀薄的燃燒。在這種分層燃燒中，燃料噴射閥噴射燃料，以使至少一部分燃料通過火花塞的點火間隙，使燃料噴射結束時間接近點火時間，由此在點火時間，使火花塞的點火間隙位于混合氣內，能夠將混合氣著火燃燒。

在這種分層燃燒中，在要求燃料量比較少時，所形成混合氣的空燃比接近理論空燃比，能夠實現良好的分層燃燒。然而，一旦伴隨著內燃機的負荷增加，要求燃料量增大，則所形成混合氣的空燃比過濃，不僅不能實現良好的分層燃燒，而且還可能引起失火(不點火)。

為了解決該問題，提出一種缸內噴射式火花點火內燃機(例如參考特開2003-49679和特開2002-201990)，如果要求燃料量變大，則將一部分燃料在壓縮行程中預先噴射到氣缸內，能夠防止通過使燃料噴射結束時間接近點火時間的燃料噴射所形成的混合氣的空燃比過濃。

在上述缸內噴射式火花點火內燃機中，如果適合地選擇點火時間附近的第一燃料噴射中的燃料噴射量，則能夠可靠地使由該燃料噴射所形成的混合氣著火燃燒。然而在要求燃料量比與第一燃料噴射相應的燃料噴射量稍大，第一燃料噴射前的第二燃料噴射中的燃料噴射量比第一燃料噴射中的燃料噴射量少時，第二燃料噴射時的缸內壓力確實比第一燃料噴射時的缸內壓力低，因而由第二燃料噴射所噴射的燃料噴射量少，而且容易分散，由該燃料噴射所形成的混合氣的空燃比過稀。

這種過稀的混合氣，即使在由第一燃料噴射的噴射燃料所形成的混合氣的燃燒所追隨也難以著火燃燒。因而在此場合下，難以實現良好的分層燃燒，由第二燃料噴射所噴射的燃料多作為未燃燃料從氣缸內被排出，使排氣排放惡化，同時不能使要求燃料量燃燒，而不能獲得所需的內燃機輸出。

本發明的目的是，在實施使噴射到氣缸內的燃料在飛行中氣化而在氣缸內的一部分形成混合氣、由火花塞使所述混合氣著火燃燒的分層燃燒的缸內噴射式火花點火內燃機中，能夠實現即使要求燃料量比較多也能實現良好的分層燃燒。

發明內容

本發明技術方案1記載的缸內噴射式火花點火內燃機，是一種實施使在壓縮行程中噴射到氣缸內的燃料在飛行中氣化而在氣缸內的一部分形成混合氣，使火花塞的點火間隙在壓縮上死點前的點火時間位于上述混合氣內，以使該混合氣著火燃燒的分層燃燒的缸內噴射式火花點火內燃機。在要求燃料量增大、由點火時間附近的第一燃料噴射的噴射燃料所形成的上述混合氣的空燃比變得過濃時，實施在與上述第一燃料噴射不同的壓縮行程中噴射要求燃料量的一部分的第二燃料噴射，當由上述第二燃料噴射所噴射的燃料量比設定量大時，使上述第二燃料噴射比所述第一燃料噴射提前，當由上述第二燃料噴射所噴射的燃料量比所述設定量少時，使上述第二燃料噴射比上述第一燃料噴射延遲。

本發明技術方案2記載的缸內噴射式火花點火內燃機，是在技術方案1記載的缸內噴射式火花點火內燃機，其特征在于：當上述第二燃料噴射比上述第一燃料噴射提前時，由上述第二燃料噴射所噴射的燃料量越多，則上述第二燃料噴射越提前。

本發明技術方案3記載的缸內噴射式火花點火內燃機，是在技術方案1記載的缸內噴射式火花點火內燃機，其特征在于：當上述第二燃料噴射比所述第一燃料噴射延遲時，由上述第二燃料噴射所噴射的燃料量越少，則上述第二燃料噴射越延遲。

本發明技術方案4記載的缸內噴射式火花點火內燃機，是在技術方案1記載的缸內噴射式火花點火內燃機，其特征在于：上述第一燃料噴射和第二燃料噴射的噴射燃料的至少一部分通過上述火花塞的點火間隙，上述第一燃料噴射所形成的噴射燃料的穿透力比所述第二燃料噴射所形成的噴射燃料的穿透力小。