[發明專利]內燃機

有效

• 申請號: 200680006107.0
• 申請日: 2006-02-22
• 公開（公告）號: CN101128656A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: 小林辰夫
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02B11/00
• 分類號: F02B11/00;F02B1/14;F02D13/02;F02D41/02;F02D43/00;F02D45/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 馬江立;吳鵬

1.一種內燃機，包括：

燃料噴射裝置，所述燃料噴射裝置用于將汽油燃料噴射到燃燒室內，所述燃燒室由所述內燃機的活塞的頂面、氣缸的孔壁表面以及氣缸蓋的下表面限定出；以及

預混合充料壓縮自動點火燃燒工作執行裝置，當所述內燃機在輕負載區域工作時，所述預混合充料壓縮自動點火燃燒工作執行裝置將吸入所述燃燒室內的空氣與從所述燃料噴射裝置噴射到所述燃燒室內的燃料預混合，并且形成和壓縮具有均一的燃料空間分布的均質空氣/燃料混合物以由此開始所述燃料的自動點火燃燒；

所述內燃機還包括擴散燃燒工作執行裝置，當所述內燃機在負載大于所述輕負載區域的高負載區域工作時，所述擴散燃燒工作執行裝置在所述燃燒室內壓縮吸入所述燃燒室內的空氣并且從所述燃料噴射裝置噴射燃料到所述壓縮的空氣中以由此代替所述燃料的自動點火燃燒而開始所述燃料的擴散燃燒。

2.根據權利要求1所述的內燃機，所述內燃機構成為執行4循環工作，其中每隔720度的曲柄轉角，重復進氣沖程、壓縮沖程、燃燒沖程以及排氣沖程，并且所述內燃機包括：

渦流產生裝置，所述渦流產生裝置用于通過將所述空氣吸入到所述燃燒室而在所述燃燒室內產生進氣渦流；

火花產生裝置，所述火花產生裝置用于在所述燃燒室內產生點火用火花；以及

火花點火燃燒工作執行裝置，當所述內燃機在負載大于所述輕負載區域并且小于所述高負載區域的中負載區域工作時，所述火花點火燃燒工作執行裝置將吸入所述燃燒室內的空氣與從所述燃料噴射裝置噴射到所述燃燒室內的燃料預混合，形成并且壓縮具有均一的燃料空間分布的均質空氣/燃料混合物，并且通過由所述火花產生裝置產生的點火用火花點燃所述壓縮的均質空氣/燃料混合物以由此開始所述燃料的火花點火燃燒；

其中所述預混合充料壓縮自動點火燃燒工作執行裝置構成為，在基于所述內燃機的負載而變化的輕負載用進氣閥打開正時打開所述進氣閥，在基于所述內燃機的負載而變化的輕負載用進氣閥關閉正時關閉所述進氣閥，并且在吸入所述燃燒室內的空氣渦流最強的進氣沖程的早期階段和/或中期階段內的噴射正時從所述燃料噴射裝置噴射所述燃料以由此形成所述均質空氣/燃料混合物，所述噴射正時在所述輕負載用進氣閥打開正時和所述輕負載用進氣閥關閉正時之間；

所述火花點火燃燒工作執行裝置構成為，在基于所述內燃機的負載而變化的中負載用進氣閥打開正時打開所述進氣閥，在基于所述內燃機的負載而變化并且晚于所述輕負載用進氣閥關閉正時的中負載用進氣閥關閉正時關閉所述進氣閥，并且在吸入所述燃燒室內的空氣渦流最強的進氣沖程的早期階段和/或中期階段內的噴射正時從所述燃料噴射裝置噴射所述燃料以由此形成所述均質空氣/燃料混合物，所述噴射正時在所述中負載用進氣閥打開正時和所述中負載用進氣閥關閉正時之間；以及

所述擴散燃燒工作執行裝置構成為，在基于所述內燃機的負載而變化的高負載用進氣閥打開正時打開所述進氣閥，在基于所述內燃機的負載而變化并且早于所述中負載用進氣閥關閉正時的高負載用進氣閥關閉正時關閉所述進氣閥，并且在晚于所述高負載用進氣閥關閉正時且接近壓縮上死點的噴射正時從所述燃料噴射裝置噴射所述燃料。

3.根據權利要求2所述的內燃機，其中：

所述活塞具有在所述活塞頂面的中央部分形成的空腔；以及

所述燃料噴射裝置構成為向所述空腔噴射所述燃料；

所述內燃機還包括分層充料自動點火燃燒工作執行裝置，當所述內燃機在負載小于所述輕負載區域的極輕負載區域工作時，所述分層充料自動點火燃燒工作執行裝置在基于所述內燃機的負載而變化的極輕負載用進氣閥打開正時打開所述進氣閥；在基于所述內燃機的負載而變化的極輕負載用進氣閥關閉正時關閉所述進氣閥；在壓縮沖程的中期階段內的噴射正時從所述燃料噴射裝置噴射所述燃料以由此將所述噴射的燃料實質地滯留在所述空腔內，并且形成和壓縮所述空腔內的均質空氣/燃料混合物以由此開始所述燃料的自動點火燃燒，所述噴射正時在所述極輕負載用進氣閥關閉正時之后并且在壓縮上死點之前。