[發明專利]內燃機

有效

• 申請號: 201210375521.6
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN103133123A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 藤井欽也;小林輝夫;伊藤裕規;北原秀一;鈴木宣生;和田裕介;石井薰;中畝寬
• 申請（專利權）人: 本田技研工業株式會社
• 主分類號: F02B23/10
• 分類號: F02B23/10;F02M61/18;F02M61/14;F02F3/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;王小東

技術領域

本發明涉及將燃料直接噴射至氣缸內、并通過火花點火使燃料與空氣的混合氣著火而燃燒的缸內直噴式的內燃機。

背景技術

以往，作為缸內直噴式的內燃機，已知例如專利文獻1所公開的內燃機。該內燃機具備從上方面對氣缸內的火花塞、在氣缸內往復運動的活塞、以及從斜上方將燃料噴射至氣缸內的燃料噴射閥等。

在該活塞的頂面，在從活塞的中心附近至燃料噴射閥的噴射口附近的部位形成有凹處。在俯視觀察時，該凹處為沿與燃料噴射閥的軸線方向正交的方向橫長的橢圓形狀的凹處，具備橢圓形狀的平坦的底面、和形成為包圍該底面的導向壁面。該導向壁面從底面朝向外側向斜上方直線地延伸。

另一方面，燃料噴射閥構成為，從其噴射口以互不相同的預定角度噴射主噴霧和副噴霧作為燃料的噴霧。這些噴霧在從側方觀察時都為扁平狀，在俯視觀察時具有扇狀的形狀。主噴霧朝向靠近燃料噴射閥的一側以接近鉛直的角度噴射，副噴霧朝向遠離燃料噴射閥的一側的導向壁面以接近水平的角度噴射。

對于該內燃機，作為燃燒模式，在低負載低轉速運轉時等執行分層燃燒模式，在該分層燃燒模式下，在壓縮行程的后期從燃料噴射閥噴射燃料。此時，如專利文獻1的圖6所示，噴射出的主噴霧的大部分在與凹處的底面沖撞后沿著靠近燃料噴射閥的一側的導向壁面被向上方引導，副噴霧的大部分在與遠離燃料噴射閥的一側的導向壁面沖撞后沿該導向壁面被向上方引導。由此，高濃度的混合氣聚集在燃燒室內的火花塞附近，其周圍被低濃度的混合氣包圍，在該狀態下生成層狀的混合氣。即，生成分層混合氣。

專利文獻1：日本特許第4054223號公報

根據專利文獻1的內燃機，在生成分層混合氣的情況下，必須將主噴霧和副噴霧都噴射至凹處內，因此，燃料噴射時的燃料噴射閥與活塞之間的位置關系的制約較大，從而存在由此導致燃料噴射閥的噴射正時的自由度較低這樣的問題。因此，當由于產品間的偏差或老化等導致燃料噴射閥的噴射正時在多個氣缸間產生偏差時，氣缸間的分層混合氣的生成狀態產生偏差，由此，分層混合氣的燃燒狀態的穩定性降低，從而導致燃燒效率降低或燃料費用惡化。

另外，在該內燃機的情況下，主噴霧和副噴霧都構成為，在以從側方觀察為扁平狀且俯視觀察為扇狀的形狀的方式從燃料噴射閥噴射后，被圓弧狀的導向壁面向上方引導，因此，容易產生噴霧的擴散，無法使高濃度的混合氣聚集在火花塞附近，由此，可能導致分層混合氣的生成效率和燃燒效率進一步降低，燃料費用進一步惡化。另外，副噴霧朝向遠離燃料噴射閥的一側的導向壁面以接近水平的角度噴射，并且該導向壁面為向斜上方直線延伸的形狀，因此，由于副噴霧的穿過（penetration）而導致副噴霧在導向壁面上發生液滴化，從而存在發生沉積的可能。在這種情況下，可能導致分層混合氣的生成效率和燃燒效率更進一步降低，燃料費用更進一步惡化。

發明內容

本發明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種內燃機，在生成分層混合氣的情況下，能夠實現燃料噴射正時的自由度的提高和對沉積的抑制，由此，使分層混合氣的生成效率、燃燒效率以及燃料費用都得到改善。

為了實現上述目的，技術方案1的發明是如下這樣的缸內直噴式的內燃機1：將燃料直接噴射至氣缸3內，并通過火花點火使所噴射的燃料與吸入到氣缸3的空氣的混合氣著火而進行燃燒，所述內燃機1的特征在于，所述內燃機1具備：活塞10，其在氣缸3內往復運動；火花塞5，其設置成面對氣缸3內，用于對氣缸3內的混合氣進行火花點火；以及燃料噴射裝置（燃料噴射閥4），其相對于活塞10的頂面傾斜地噴射燃料，活塞10具有引導壁16和凹處11，所述引導壁16在頂面的預定部位突出，所述凹處11形成于頂面的比引導壁16靠近燃料噴射裝置側的位置，引導壁16具有導向面（傾斜面16a），所述導向面將在第1預定正時從燃料噴射裝置噴射出的燃料的噴霧朝向火花塞5引導，在該第1預定正時，活塞10位于壓縮行程中的第1預定位置，凹處11具有導向壁部（側壁部11b、彎曲壁部11c、傾斜壁部11d），所述導向壁部將在從第1預定正時至第2預定正時之間的正時從燃料噴射裝置噴射出的燃料的噴霧朝向火花塞5引導，在所述第2預定正時，活塞10位于壓縮行程中的比第1預定位置靠上止點側的第2預定位置。