[发明专利]包括等离子体生成装置的内燃机

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35USC119要求2007年9月25日提交的日本专利申请No.2007-26866和2007年9月25日提交的日本专利申请No.2007-246867的优先权权益，这两个申请的整个内容通过引用在此全文并入。

技术领域

本发明涉及一种包括生成等离子体的等离子体生成装置的内燃机。

背景技术

包括等离子体生成装置的内燃机被大家所公知，该等离子体生成装置通过放电将等离子体生成气体转换成等离子体态以生成含有自由基的等离子体，等离子体生成装置从其面对燃烧室的末端部向燃烧室注入等离子体。如见JP-A No.2006-316777(图11)。

已知当通过等离子体生成装置生成等离子体时，在等离子体发生装置内等离子体所生成的生成室内的压力(此后称为生成大气压)越低，越容易生成等离子体。因此，在等离子体生成装置用于内燃机内时，在如下情况下能够提高等离子体生成效率：等离子体能够在等于燃烧室内在对应于空气-燃料混合物点火的定时(timing)或就在点火之前的定时的压缩上死点附近的压缩压力的压力下生成，或者等离子体能够在小于生成大气压(该生成大气压等于或高于压缩压力)的生成大气压下生成。

随着等离子体生成效率的提高，由于包含在等离子体内的自由基(radical)，因此能够预期可燃性的提高。更进一步，可以减小等离子体生成装置的尺寸、重量和能耗。

进一步，包括等离子体生成装置的内燃机被大家所公知，该等离子体生成装置使用废气(exhaust gas)作为等离子体生成气体，其中生成的等离子体被供给吸入通路。如见JP-A No.2004-340048。

因为等离子体含有自由基(radical)，所以将等离子体添加到吸入空气或空气-燃料混合物提高了可燃性。然而，根据内燃机上所需的载荷，将被吸入燃烧室内的吸入空气的吸入量基于内燃机的操作状态变化很大。因此，如果生成的等离子体的量相对吸入量不充分，难以在内燃机大的操作范围内完全实现通过等离子体获得的可燃性提高的效果。进一步，还有一种情况是等离子体的量相对吸入量过量。

因此，为了控制生成的等离子体的量，可以使导入到等离子体生成装置的等离子体生成气体的气体量恒定，以便控制用于生成放电的放电电压而将等离子体生成气体转化成等离子体态。然而，在这种情况下，存在的没有转化成等离子体的等离子体生成气体可以使得难以调节燃料与吸入燃烧室内的空气之间的空气-燃料混合物内的混合比(即空气-燃料比)以确保混合的均匀性。

在吸入通路内的吸入压力用于将等离子体生成气体导入到反应室的情况下，因为在内燃机的低载荷操作期间，节流阀的开度变小，节流阀下游的吸入压力变低(负压变大)，因此等离子体生成气体的气体量趋向于过量。另一方面，因为在内燃机的高载荷操作期间，节流阀的开度变大，并且节流阀下游的吸入压力变高(负压变小)，等离子体生成气体的气体量趋向于不足，因此不可以完全实现通过等离子体获得的可燃性提高的效果。

发明内容

考虑到上述情形完成了本发明。本发明的一个目的是通过将用于生成等离子体的生成大气压设定给吸入压力而提高包括等离子体生成装置的内燃机内的等离子体生成效率，从而实现减小等离子体生成装置的尺寸、重量和能量消耗，并实现由于等离子体而提高可燃性。

根据本发明的实施例，在等离子体在吸入通路内被供给的位置方面，实现了自由度的增加，并由此简化了等离子体生成装置的结构。

根据本发明的实施例，实现了等离子体生成装置的紧凑布置。

根据本发明的实施例，内燃机包括：吸入装置，该吸入装置具有布置在吸入通路内的节流阀，且该吸入通路具有开口到燃烧室的吸入开口；打开和关闭吸入开口的吸入阀；和具有生成室的等离子体生成装置，该生成室用于将等离子体生成气体转化成等离子体态以生成等离子体，在该等离子体生成装置内，生成室连通吸入通路，并且等离子体生成装置将等离子体供给到节流阀与吸入阀之间的吸入通路的通路部。

根据本发明的实施例，等离子体生成装置包括形成生成室的等离子体生成器，和供给管，该供给管连接到等离子体生成器，以将等离子体导入到通路部并一直将通路部与等离子体室连通。

根据本发明的实施例，等离子体生成气体是在吸入通路内流动的吸入空气，并且等离子体生成器和供给管沿吸入通路布置。