[發(fā)明專利]柴油發(fā)動機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180009686.5
• 申請日: 2011-02-09
• 公開（公告）號: CN102762819A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 濱岡俊次;古東文哉;半田哲士;表洪志
• 申請（專利權(quán)）人: 洋馬株式會社
• 主分類號: F01L1/08
• 分類號: F01L1/08;F02D13/02;F02D41/02;F02M61/18
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 史雁鳴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使吸入燃燒室內(nèi)的空氣橫著旋轉(zhuǎn)、產(chǎn)生卷成旋渦的旋轉(zhuǎn)流（下面，稱之為“渦流”），從多噴口結(jié)構(gòu)的燃料噴射噴嘴向該燃燒室內(nèi)直接噴射燃料的直噴式的柴油發(fā)動機，特別是，涉及不會招致油耗惡化和黑煙量增加、能夠降低NOx的燃燒技術(shù)。

背景技術(shù)

過去，在將燃料直接噴射到燃燒室內(nèi)進(jìn)行自點火的直噴式的柴油發(fā)動機中，作為降低NOx生成量的技術(shù)，已知有正時延遲。該所謂正時延遲，是通過使點火時間延遲來降低燃燒最高溫度，抑制氮與氧的反應(yīng)以降低NOx生成量的技術(shù)，但是，這時，由于在達(dá)到燃燒最高溫度的初始燃燒之后供應(yīng)的燃料的比例多，所以，燃燒變得不完全，油耗差，黑煙產(chǎn)生量也多。因此，通過在燃燒室內(nèi)交替地配置將燃料噴射時的燃料噴霧引導(dǎo)到燃燒室的周邊部和中央部的導(dǎo)向部，使燃料噴霧在燃燒室內(nèi)均勻地分散，提高燃燒效率的技術(shù)是公知的（例如，參照專利文獻(xiàn)1）。

專利文獻(xiàn)1：日本特開平8－296442號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

但是，根據(jù)前述技術(shù)，盡管可以期待燃燒效率的提高，但是，存在著不能達(dá)到能夠抑制由于正時延遲而由在初始燃燒之后供應(yīng)的燃料引起的不完全燃燒，即使利用前述技術(shù)，也難以穩(wěn)定地提高油耗性能和減少黑煙產(chǎn)生量的問題。

特別是，在為了擴大噴口面積以防止油耗的惡化而設(shè)置多個噴口的多噴口結(jié)構(gòu)的情況下，噴口之間的距離變短，由來自各個噴口的噴射燃料形成的燃料噴霧的間隔也變窄。因此，存在著如下問題，即，在渦流強的部位，在燃燒室內(nèi)直線前進(jìn)的力（下面，稱之為“貫穿力”）小的燃料噴霧沿著渦流的旋轉(zhuǎn)方向彎曲且相鄰的燃料噴霧彼此之間容易重疊，在該噴霧重疊部，燃料濃度局部地上升，不完全燃燒變得顯著，變得更難以穩(wěn)定地提高油耗性能和降低黑煙產(chǎn)生量。

解決課題的手段

本發(fā)明的第一種形式，為一種柴油發(fā)動機，所述柴油發(fā)動機從多噴口結(jié)構(gòu)的燃料噴射噴嘴向產(chǎn)生吸入空氣的渦流的燃燒室內(nèi)直接噴射燃料，形成多個燃料噴霧，其中，所述柴油發(fā)動機配備有減少來自于相鄰設(shè)置的噴口的燃料噴霧的重疊的避免重疊結(jié)構(gòu)，作為該避免重疊結(jié)構(gòu)，設(shè)置氣門配氣正時機構(gòu)，該氣門配氣正時機構(gòu)將向前述燃燒室內(nèi)吸入空氣的進(jìn)氣門的關(guān)閉氣門動作的開始點設(shè)定在進(jìn)氣下止點之前，并且，設(shè)置在前述關(guān)閉氣門動作中將前述進(jìn)氣門的就位速度減速以緩和就位的沖擊的緩沖區(qū)間，將該緩沖區(qū)間的開始點設(shè)定在進(jìn)氣下止點之前。

本發(fā)明的第二種形式，作為第一種形式的避免重疊結(jié)構(gòu)，在前述氣門配氣正時機構(gòu)之外，還設(shè)置不同直徑的多噴口結(jié)構(gòu)，該不同直徑的多噴口結(jié)構(gòu)由上下多層的噴口列構(gòu)成，在該噴口列之中，越是燃料的噴射方向的俯角小的上層側(cè)，越將噴口直徑設(shè)定得大以增加貫穿力。

發(fā)明的效果

由于本發(fā)明如上面所述的那樣構(gòu)成，所以，產(chǎn)生下面所述的效果。

即，根據(jù)第一種形式，在前述氣門配氣正時機構(gòu)中，由于在開始關(guān)閉氣門動作之后，進(jìn)氣流路被進(jìn)氣門逐漸關(guān)閉，所以，在直到活塞到達(dá)進(jìn)氣下止點的期間內(nèi)，在進(jìn)氣流受到限制的狀態(tài)下繼續(xù)進(jìn)氣行程。從而，可以使吸入空氣絕熱膨脹以降低氣缸內(nèi)的進(jìn)氣溫度，使燃燒最高溫度降低以減少NOx生成量。這時，與進(jìn)行正時延遲的情況不同，在初始燃燒之后供應(yīng)的燃料的比例不變多。進(jìn)而，在前述氣門配氣正時機構(gòu)中，縮短從進(jìn)氣門的開啟氣門動作開始到關(guān)閉氣門動作開始的時間（下面，作為“開啟氣門時間），限制在容易發(fā)生渦流的該升程部的進(jìn)氣量，并且，通過使吸入空氣膨脹，可以減小伴隨著進(jìn)氣的渦流，即使在多噴口結(jié)構(gòu)的情況下，也可以減少多個燃料噴霧被彎曲成渦流而生成的重疊。借此，可以減小噴霧重疊區(qū)域，減輕燃料濃度的局部的上升，抑制不完全燃燒，謀求穩(wěn)定的油耗性能的提高和黑煙產(chǎn)生量的減少。加之，可以在進(jìn)氣下止點在燃燒室內(nèi)發(fā)生大的壓力變動之前，將進(jìn)氣門的就位速度減速，即使在這樣的壓力變動下，進(jìn)氣門也不會激烈地碰撞就位面，可以防止進(jìn)氣門或就位面的損傷。

根據(jù)第二種形式，在前述柴油發(fā)動機中，即使由于進(jìn)氣條件的變動等發(fā)生大的渦流，也能夠越是通過高速旋轉(zhuǎn)外側(cè)的燃料噴霧，越能夠使貫穿力增加，可以與從渦流受到的彎曲力相應(yīng)地使各個燃料噴霧的貫穿力合理化。從而，在將燃料噴霧的前部與燃燒室的壁面接觸而使大量的炭堆積的情況抑制到最小限度的同時，可以減小噴霧重疊區(qū)域以減輕燃料濃度的局部的上升，提高燃燒室內(nèi)的空氣利用率，即使在發(fā)生的大的渦流的情況下，也能夠謀求穩(wěn)定地提高油耗性能和減少黑煙發(fā)生量。

附圖說明

圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的柴油發(fā)動機的整體結(jié)構(gòu)的正視剖視圖。

圖2是表示進(jìn)氣門的曲軸的角度和關(guān)閉氣門動作的關(guān)系的說明圖。