[发明专利]燃料直喷发动机

说明书

技术领域

本发明涉及燃料直喷发动机，该燃料直喷发动机：活塞，其顶面的 高度在圆周方向上变化；空腔，其凹进设置在所述活塞的中央部；以及 燃料喷射器，其沿着多个燃料喷射轴喷射燃料，所述多个燃料喷射轴指 向所述空腔内的在圆周方向上离开的多个方向。

背景技术

虽然一般情况下燃料直喷柴油机的活塞的顶面形成为平坦的顶面， 但是，通过下述的专利文献1公知有使活塞的顶面呈屋脊状地突出的燃 料直喷柴油机。

如果在屋脊式的活塞的顶面上凹进设置空腔，则空腔的开口的高度 在圆周方向上变化。因此，如果使空腔的底壁部的高度在圆周方向上恒 定，则空腔的周壁部的深度在圆周方向上变化，从而从燃料喷射器喷射 的燃料和空气的混合状态在圆周方向上变得不均匀，存在发动机的输出 降低或者排气中有害物质增加的问题。

为了解决该问题，专利文献1中所记载的燃料直喷发动机使空腔的 底壁部的高度追随着空腔的开口的高度的变化而变化，从而使空腔的周 壁部的深度在圆周方向上恒定，由此空腔中的燃料和空气的混合状态在 圆周方向上变得均匀。

专利文献1：日本特开昭62-255520号公报

本申请人在日本特愿2006-175597号中提出了在通过燃料喷射器 的燃料喷射点并与活塞的顶面正交的任意截面中使空腔的截面形状一 致，以使燃料和空气的混合状态在空腔的圆周方向上均匀化的燃料直喷 发动机。

但是，即使如上所述使空腔的截面形状一致，由于在具备屋脊式的 活塞的柴油机中挤气(squish)流的大小在圆周方向上容易变得不均匀， 因此存在燃料在挤气流小的部分从空腔流出、或者燃料在挤气流大的部 分被压入空腔的底部，从而混合气体的燃烧状态恶化的可能性。

并且，由于当活塞开始从上止点下降时从空腔朝活塞的外周部流动 的逆挤气流的大小在圆周方向上容易变得不均匀，因此存在燃料在逆挤 气流小的部分滞留在空腔的底部、或者燃料在逆挤气流大的部分流出至 空腔的外部，从而混合气体的燃烧状态恶化的可能性。

发明内容

本发明就是鉴于上述情况而做出的，其目的在于，在燃料直喷发动 机中，即使挤气流的大小、或者逆挤气流的大小在圆周方向上不均匀， 也能够使空腔内的燃料和空气的混合状态均匀化。

为了达成上述目的，本发明的第一特征在于，燃料直喷发动机具备： 活塞，其顶面的高度在圆周方向上变化；空腔，其凹进设置在所述活塞 的中央部；以及燃料喷射器，其沿着多个燃料喷射轴喷射燃料，所述多 个燃料喷射轴指向所述空腔内的在圆周方向上离开的多个方向，其中， 挤气流的大小在圆周方向上变化，指向挤气流大的方向的第二燃料喷射 轴与所述空腔碰撞的第二碰撞角设定成，比指向挤气流小的方向的第一 燃料喷射轴与所述空腔碰撞的第一碰撞角大。

并且，本发明的第二特征在于，燃料直喷发动机具备：活塞，其顶 面的高度在圆周方向上变化；空腔，其凹进设置在所述活塞的中央部； 以及燃料喷射器，其沿着多个燃料喷射轴喷射燃料，所述多个燃料喷射 轴指向所述空腔内的在圆周方向上离开的多个方向，其中，挤气区域在 圆周方向上变化，指向所述挤气区域大的方向的第二燃料喷射轴与所述 空腔碰撞的第二碰撞角设定成，比指向所述挤气区域小的方向的第一燃 料喷射轴与所述空腔碰撞的第一碰撞角大。

并且，本发明的第三特征在于，燃料直喷发动机具备：活塞，其顶 面的高度在圆周方向上变化；空腔，其凹进设置在所述活塞的中央部； 以及燃料喷射器，其沿着多个燃料喷射轴喷射燃料，所述多个燃料喷射 轴指向所述空腔内的在圆周方向上离开的多个方向，其中，挤气区域的 径向的宽度在圆周方向上变化，指向所述宽度大的方向的第二燃料喷射 轴与所述空腔碰撞的第二碰撞角设定成，比指向所述宽度小的方向的第 一燃料喷射轴与所述空腔碰撞的第一碰撞角大。