[发明专利]直接喷射式压缩点火内燃机

说明书

本发明是有关直接喷射式压缩点火内燃机的。

在活塞顶部上形成的凹槽的中心部形成碰撞面，使从燃料喷射阀喷射来的燃料在碰撞面碰撞，碰撞后的燃料从碰撞面向凹槽的周边方向飞散，继而使飞散的燃料由火花塞或热线点火塞点火的内燃机，已经由本申请人提出申请（参照特开昭63-120815号公报）。这个内燃机是用火花塞或热线点火塞给燃料点火的，其后经过研究，把利用这种碰撞作用的燃料喷雾的形成方法，运用到压缩点火内燃机，则点火延迟时间极短，从而可得到压力缓和上升的燃烧。对于这样的压缩点火内燃机也已由本申请人提出申请（参照PCT/JP90/00718）。这种压缩点火内燃机与一般的压缩点火内燃机同样，其实质是使全部的喷射燃料在活塞顶部上形成的凹槽内燃烧。

然而在活塞顶部上形成的凹槽，为使全部喷射燃料能够燃烧，本来就具有能收容足够量空气的容积。所以如能够将凹槽内的空气全部利用于燃烧，则如上所述，将全部喷射燃料在活塞的凹槽内燃烧，也能够得到良好的燃烧。然而为使凹槽内的全部空气利用于燃烧，必须使喷射燃料在凹槽内全部均匀地分布着，可是像这样使喷射燃料均匀地分布在凹槽内，不用说一般的压缩点火内燃机，即使是使喷射燃料在碰撞面碰撞的压缩点火内燃机也比较困难。所以实际上，使喷射燃料在活塞的凹槽内全部燃烧，会造成空气利用率不充分，有发生大量未燃HC（碳氢化合物）和烟雾的问题。

本发明的目的在于提供一种直喷式压缩点火内燃机，通过设定燃料喷射期间，以使一半以上的燃料喷射期间在压缩上死点之后，大幅度地抑制有害成分和烟雾的发生，同时并能大幅度地提高热效率。

根据本发明的直接喷射式压缩点火内燃机，在活塞顶部上形成有凹槽，在凹槽中心部上方的汽缸盖内壁面上配置燃料喷射阀，在燃料喷射阀的下方设置具有碰撞面的碰撞部，从燃料喷射阀喷射出来的燃料与该碰撞面碰撞，碰撞后的喷射燃料从碰撞面向凹槽的半径方向飞散;其特征在于，将燃料喷射开始时间设定在压缩上死点附近，以使一半以上的燃料喷射期间在压缩上死点之后，初期燃烧在凹槽内进行的同时，使继续该初期燃烧剩余的燃烧在凹槽周围的活塞顶部与汽缸盖内壁面间进行。

下面参照附图，通过对本发明实施例的描述来进一步说明本发明。

图1是直接喷射式压缩点火内燃机的侧面断面图，图2是活塞的平面图，图3是汽缸盖的底面图，图4是燃料喷射阀端部的放大侧面断面图，图5是图4沿着Ⅴ-Ⅴ线看的断面图，图6是表示燃料喷射时间的图，图7是表示燃料喷射开始后不久的内燃机的侧面断面图，图8是表示燃料喷射完了前不久的内燃机的侧面断面图，图9是表示喷雾模态的活塞凹槽平面图，图10是表示直接喷射式压缩点火内燃机的另一实施例的侧面断面图，图11是一般的直接喷射式压缩点火内燃机的侧面断面图，图12是图11所示活塞的平面图。

图中：

2-活塞

3-汽缸盖

4-燃烧室

7-凹槽

13-碰撞面

14-第二凹槽

15-燃料喷射阀

23-挤气区

参照图1到图3，1是汽缸体、2是在汽缸体1内往复运动的活塞、3是在汽缸体1上安装的汽缸盖、4是在活塞2和汽缸盖3之间形成的燃烧室、5是一对吸气阀、6是一对排气阀。在活塞2的平坦的顶部2a的中央形成凹槽7、在凹槽7的周壁上方部形成向内侧突出的唇部8。由于这个唇部8，形成了具有断面积比凹槽7中间部的断面积小的凹槽上部开口9。在这个凹槽上部开口9的周缘部，形成具有成等角度间隔的圆弧状的凹部10。

在凹槽7的底壁面中央部成整体地形成向上方突出的支撑部件11，在这个支撑部件11的顶部，成整体地形成碰撞部件12，在这个碰撞部件12的顶部形成有略呈平坦的碰撞面13。在汽缸盖3的平坦内壁面3a的中央部形成有覆盖着全部凹槽7的上部开口9的第2凹槽14，在碰撞面13上方的第2凹槽14的中央部配置有燃料喷射阀15。

在从图1到图3所示的实施例中，如图4及图5所示，燃料喷射阀15具备有成圆筒状的喷咀16和控制喷咀16开闭的针阀17。针阀17与喷咀16同轴，且具有比喷咀16略小些的小径的端部18，在这个端部18的外周面上有由成等角度间隔的四个平坦面形成的缺口19。其次，在针阀17的受压面20周围形成的燃料贮槽21上，连结有与针阀17的轴线相对的点对称地配置着的几个燃料供给通路22。从燃料泵（图未示出）吐出的高压燃料通过各燃料供给通路22供给燃料槽21，燃料槽21内的燃料压力超过一定压力时，针阀17则上升，燃料从喷咀16喷出。