[实用新型]一种缸内喷射式发动机用活塞

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于向气缸内直接喷射燃料的缸内喷射式发动机的活塞。

背景技术

在具有向气缸内直接喷射燃料的缸内喷射阀的缸内喷射式汽油发动机中，例如，有 一种汽油发动机，其进行如下控制，在高负载区域中，向气缸内导入均质理论空燃比的 混合气而进行均质燃烧，而在低负载区域中，将气缸内分成燃料较浓的可燃混合气层和 燃料较稀薄或者基本上仅有空气的稀薄混合气层而进行分层稀薄燃烧(分层燃烧)。

当分层燃烧时，利用伴随活塞的下降而产生的气缸内的气流，来防止汽油和空气的 均质混合，控制气流使可燃混合气层在压缩冲程后期集中在火花塞周围，稀薄混合气层 集中在离活塞顶面较近的一侧。

然而，在专利文献1中，公开了一种在活塞顶面偏向进气阀一侧的位置上，形成平 面图为正圆形的凹部(碗形)的技术。当活塞在上止点附近时，朝向气缸内的缸内喷射 阀的喷射轴线指向该凹部的内部。

在该活塞中，当均质燃烧时，新鲜空气从一个气缸所具备的一对进气口被导入气缸 内，产生一种为较强的纵向旋转的涡流的滚流。燃料在进气冲程中被喷射入气缸内，该 燃料以滚流的方式在气缸内扩散，实现了气缸内混合气的均质化。

另外，当分层稀薄燃烧时，在设置于开口内的空气控制阀的控制下，新鲜空气仅仅 从一对进气口中的一个进气口被导入气缸内，滚流的成分被相对地减弱，同时沿着水平 方向的涡流即旋流被增强。

而且，在压缩冲程的后半段，从缸内喷射阀向活塞顶部的凹部喷射的燃料，随着凹 部内的旋流向燃烧室顶部的火花塞一侧移动，在火花塞周围形成易于点燃的可燃混合气 层。

【专利文献1】日本专利文献特开平11-210551号公报

实用新型所要解决的技术问题

如上述实例，在缸内喷射式汽油发动机中，需要将从缸内喷射阀喷射出的燃料平稳 地导入至火花塞周围，并在其火花塞周围形成易于点燃的混合气。

然而，在如上述专利文献1的深盘子状(碗状)的凹部中，从缸内喷射阀喷射出的 燃料有时会滞留在凹部的底部。因此，存在如何将燃料平稳地导向火花塞周围的问题。

因此，本实用新型所要解决的课题是将从缸内喷射阀喷射出的燃料高效地集中在火 花塞周围。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型采用了一种在活塞顶面形成有凹部的缸内喷射式发 动机用活塞，其中，所述凹部夹持活塞的轴心而设置于一侧的凹部起始端和另一侧的凹 部终止端之间，所述凹部的所述凹部终止端一侧的端壁是由在与活塞的轴心平行的任意 截面上与所述轴心平行的垂直部和连接所述垂直部与所述凹部底面的曲面构成的。

另外，可以采用在所述垂直部和所述凹部周围的活塞顶面之间的棱线部上设置有倒 角部的结构。

在这里，在与连接所述凹部的所述凹部起始端和所述凹部终止端并通过所述轴心的 起始与终止端之间的中心线正交的方向上的宽度最宽的最大宽度部，沿着所述起始与终 止端之间的中心线位于与所述轴心相比所述凹部起始端一侧，沿着所述起始与终止端之 间的中心线从所述最大宽度部至所述凹部终止端的距离，设定为比从所述轴心至所述凹 部起始端的距离还短。

另外，所述凹部终止端一侧端壁的所述曲面的曲线半径，可以设定为比设置于所述 凹部起始端一侧端壁并从所述凹部底面竖起的曲面的曲线半径大。

另外，在所述凹部终止端一侧与所述凹部相邻的活塞的顶面，可以设定为比在所述 凹部起始端一侧与所述凹部相邻的活塞的顶面高。

所述垂直部与所述曲面的连接点，可以位于比在所述凹部起始端一侧与所述凹部相 邻的活塞的顶面高度还高的上方。

实用新型效果

本实用新型采用了一种缸内喷射式发动机用活塞，其活塞顶面的凹部夹持活塞的轴 心而设置于一侧的凹部起始端和另一侧的凹部终止端之间，凹部的所述凹部终止端一侧 的端壁由在与活塞的轴心平行的任意截面上与轴心平行的垂直部和连接垂直部和凹部 底面的曲面构成，故能够将从缸内喷射阀喷射出的燃料高效地集中在火花塞周围。

附图说明

图1(a)、图1(b)、图1(c)示出本实用新型的一实施方式的活塞，其中，图 1(a)是平面图，图1(b)是B-B截面图，图1(c)是图1(a)的C-C截面图。

图2是表示相同实施方式的活塞的斜视图。