[發明專利]缸內噴射式火花點火內燃機

有效

• 申請號: 200680011586.5
• 申請日: 2006-06-12
• 公開（公告）號: CN101155982A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發明（設計）人: 蘆澤剛;野村啟;冨野修;前田薫;松本圭右;串田丈夫
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社;博世株式會社
• 主分類號: F02B23/10
• 分類號: F02B23/10;F02F3/26;F02M61/14;F02M61/18;F02P13/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 雒運樸;李偉

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

公知有如下分層燃燒，即：利用在壓縮行程中噴射的燃料，只在汽缸內的一部分形成可燃混合氣體，且利用火花塞使該可燃混合氣體著火燃燒，由此，可進行使汽缸內整體的空燃比比理論空燃比還稀薄的燃燒。在分層燃燒時，必須在點火時期使火花塞的點火間隙位于可燃混合氣體內，因此提出有，將用于形成可燃混合氣體的噴射燃料通過形成于活塞頂面的氣室而偏向火花塞方向的技術，但是，因此燃料噴射時期就受到活塞位置的限制。

為了能夠不受這種限制地設定燃料噴射時期，而提出有如下的缸內噴射式火花點火內燃機(例如，參照日本專利特開2005-105877，特開平9-209762，特開平11-182247，特開2004-340040)，即：從配置于汽缸上部大致中心的燃料噴射閥噴射的燃料在汽缸內飛行當中成為可燃混合氣體，利用配置于噴射燃料的飛行路徑內火花塞使該可燃混合氣體著火燃燒，而力求實現良好的分層燃燒。

在上述的背景技術中，燃料噴射閥呈中空圓錐狀地噴射燃料，但是，即使這樣只是噴射燃料，噴射燃料在直到到達活塞頂面或汽缸內徑的飛行中不會成為充分地與吸入氣體混合的良好的可燃混合氣體，而不能如設想那樣實現良好的分層燃燒。

發明內容

因此，本發明的目的是，提供一種缸內噴射式火花點火內燃機，其使從燃料噴射閥向汽缸內噴射的燃料在飛行中可靠地成為良好的可燃混合氣體，利用火花塞使該可燃混合氣體著火燃燒，由此可實現良好的分層燃燒。

基于本發明的技術方案1所述的缸內噴射式火花點火內燃機，其特征在于，具有：燃料噴射閥，其直接向汽缸內噴射燃料；火花塞，其使點火間隙位于從上述燃料噴射閥噴射的燃料的飛行路徑內；氣室，其形成于活塞頂面，在分層燃燒時，上述燃料噴射閥，在向壓縮行程中沿上述氣室向縱方向旋轉的滾轉氣流中，沿上述滾轉氣流的旋轉方向合流的方向上，噴射幾乎全部的燃料，在噴射末期的燃料通過上述點火間隙的期間，利用上述火花塞實施點火。

基于本發明的技術方案2所述的缸內噴射式火花點火內燃機，其特征在于，在技術方案1所述的缸內噴射式火花點火內燃機中，上述氣室在上述滾轉氣流的流入側具有倒角或圓角。

基于本發明的技術方案3所述的缸內噴射式火花點火內燃機，其特征在于，在技術方案1所述的缸內噴射式火花點火內燃機中，上述氣室在活塞頂面處偏靠排氣閥側，上述滾轉氣流從上述氣室的排氣閥側向吸氣閥側沿上述氣室的內壁旋轉。

基于本發明的技術方案4所述的缸內噴射式火花點火內燃機，其特征在于，在技術方案1所述的缸內噴射式火花點火內燃機中，上述火花塞具備L字形截面形狀的接地電極，其具有與火花塞主體軸線大致平行的平行部和與上述火花塞主體軸線大致垂直的垂直部，該點火花塞被配置成上述接地電極的上述平行部位于上述滾轉氣流的下游側而不與上述滾轉氣流相對置。

基于本發明的技術方案5所述的缸內噴射式火花點火內燃機，在技術方案1所述的缸內噴射式火花點火內燃機中，其特征在于，上述燃料噴射閥，將幾乎全部的燃料朝向上述氣室噴射。

基于本發明的技術方案6所述的缸內噴射式火花點火內燃機，其特征在于，在技術方案5所述的缸內噴射式火花點火內燃機中，上述燃料噴射閥，將幾乎全部的燃料朝向上述氣室的上述滾轉氣流的流入側側壁噴射。

基于本發明的技術方案7所述的缸內噴射式火花點火內燃機，其特征在于，在技術方案1所述的缸內噴射式火花點火內燃機中，從上述燃料噴射閥噴射的燃料的與噴射方向中心軸線垂直的截面形狀是上側凸出的折線或曲線形狀。

基于本發明的技術方案8所述的缸內噴射式火花點火內燃機，其特征在于，在技術方案1所述的缸內噴射式火花點火內燃機中，以形成于上述氣室內的混合氣體的空燃比不比設定空燃比濃的方式，選擇上述氣室的容量。

根據基于本發明的技術方案1所述的缸內噴射式火花點火內燃機，由于在分層燃燒時，燃料噴射閥，在向壓縮行程中沿氣室向縱方向旋轉的滾轉氣流中，沿上述滾轉氣流的旋轉方向合流的方向上，噴射幾乎全部的燃料，特別是在噴射末期之前噴射的燃料，與滾轉氣流充分地混合，在氣室內形成良好的可燃混合氣體。由此，利用使點火間隙位于噴射燃料的飛行路徑內的火花塞，能夠在噴射末期的燃料通過點火間隙的期間實施點火，這樣可以使與噴射末期的燃料連續的氣室內的可燃混合氣體可靠地著火燃燒，實現良好的分層燃燒。