[发明专利]缸内直喷火花点火式内燃机及其燃料喷射方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种所设置的多喷口型燃料喷射阀将燃料直喷到燃烧室内的缸内直喷火 花点火式内燃机及其燃料喷射方法，特别涉及一种使混合气的均匀性提高的技术。

背景技术

到目前为止，将燃料直喷到燃烧室内的火花点火式内燃机（也称为直喷式发动机）中 有一种内燃机包括具有多个喷口的多喷口型燃料喷射阀（多孔喷油器）。

例如，在专利文献1中公开了一种直喷式发动机。该直喷式发动机，为实现层状燃烧， 在燃烧室的进气一侧上部设置有多孔喷油器，从该多孔喷油器朝着形成在活塞顶面的凹陷 部喷射一部分燃料，该一部分燃料由凹陷部引导到火花塞附近。

专利文献1中的凹陷部形成在活塞的顶面，且从中央部位到进气一侧，形成得很大。 上述一部分燃料朝着该凹陷部的进气一侧的部位喷去。在这样的层状燃烧中，为实现稳定 的层状化，通常是在压缩行程中喷射燃料。

有时候，要进行与层状燃烧不同的均匀燃烧，即让大致均匀的混合气分散在整个燃烧 室内之后，再使其进行燃烧。

在进行均匀燃烧的情况下，一般是在将进气引进燃烧室的进气行程中喷射燃料，利用 此时所产生的燃烧室内的进气的流动，形成均匀地分散在整个燃烧室内的混合气。在该情 况下，尤其是有效地活用了从进气一侧朝着排气一侧纵向打旋儿的较强的进气的流动（也 称为翻滚气流）。

《专利文献1》日本公开特许公报特开2007-170206号公报

—本发明要解决的技术问题—

因为使用上述专利文献1中的多孔喷油器时，是朝着活塞的凹陷部喷射燃料，所以以 下各方面很有利。即，能够使附着在气缸壁面上的燃料减少，从而能够更好地防止燃烧不 良等。

但是，却有可能出现以下不良现象。即，因为该燃料的喷射方向接近正下方，所以， 若为进行均匀燃烧而在进气行程中喷射燃料，则该已喷射的燃料就会与翻滚气流发生碰 撞，翻滚气流的翻滚强度就被减弱，这样使混合气均匀分散的效率就会下降。

发明内容

本发明正是为解决上述技术问题而研究开发出来的，其目的在于：能够借助于燃料的 喷射增大翻滚气流的强度，从而进一步促进混合气在燃烧室内均匀地分散。

—为解决技术问题的技术方案—

为达成上述目的，在本发明中，设定了燃料的喷射方向，以便借助于燃料的喷射增大 翻滚气流的强度。

具体而言，是一种缸内直喷火花点火式内燃机，在顶端部具有多个喷口的燃料喷射阀 被设置成将燃料直喷到气缸内的燃烧室中。所述燃料喷射阀的顶端部的多个喷口，是多个 喷口中朝向最上方喷射燃料的上方喷射喷口、位于该上方喷射喷口的下侧且比该上方喷射 喷口朝向下方规定角度喷射燃料的侧向喷射喷口、以及位于该侧向喷射喷口的下侧且在多 个喷口中朝向最下方喷射燃料的下方喷射喷口；所述燃烧室的上面由形成在气缸盖中的顶 部构成，所述燃烧室的下面由活塞的顶面构成；所述顶部设置有分别借助进气阀开启、关 闭的两个进气口，进气被从所述进气口引进燃烧室内，以便进气在燃烧室内的上方从进气 一侧朝着排气一侧流动；所述燃料喷射阀的顶端部从在所述顶部的周缘部位相邻的两个进 气口之间面向燃烧室内；在所述活塞的顶面凹设有凹陷部，且在火花塞的下方，所述凹陷 部从该顶面大致中央部位偏向位于排气一侧。所述凹陷部形成为在其圆周侧面具有朝下方 弯曲且倾斜的倾斜面的球面状。该凹陷部从所述活塞的大致中央部位偏向排气一侧；来自 所述下方喷射喷口的下方雾流，在进气行程中曲轴转角成为上止点过后100度时在所述凹 陷部的从排气一侧的端部算起靠进气一侧、且在所述凹陷部的从进气一侧的端部算起靠排 气一侧的任一位置碰撞，且从所述燃料喷射阀看相对于气缸的轴线撞向排气一侧的所述倾 斜面。

在该结构下，在燃烧室的顶部设置有分别借助进气阀打开、关闭的两个进气口，从这 些进气口引进到燃烧室内的进气的流动情况如下。首先，在燃烧室内的上方从进气一侧朝 着排气一侧流动。接着，在排气一侧朝着下方流动后，再沿着活塞的顶面朝着进气一侧流 动。之后，在进气一侧朝上方流动。进气就这样在整个燃烧室内在纵向上做很大的盘旋。

也就是说，在进气行程的燃烧室内，在排气一侧朝着下方，在进气一侧朝着上方流动 即在纵向上打旋儿的所谓的翻滚气流。

设置有多个喷口的燃料喷射阀的顶端部从在顶部的周缘部的进气一侧面向燃烧室内， 在活塞的顶面凹设有偏向排气一侧的凹陷部。