[发明专利]缸内喷射式火花点火内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及缸内喷射式火花点火内燃机。

背景技术

在气缸内形成均质混合气、使该均质混合气在压缩行程末期的点火时间着火燃烧的均质燃烧中，如果利用向气缸内提供的进气在气缸内形成滚动气流，通过使该滚动气流持续到压缩行程末期的点火时间，从而在点火时间，在气缸内存在由滚动气流形成的紊流，利用该紊流提高均质混合气的燃烧速度，就可以实现良好的均质燃烧。

因此提出了缸内喷射式火花点火内燃机的方案，即，为了使滚动气流持续到压缩行程末期的点火时间，在进气口内配置进气流控制阀，由该进气流控制阀使进气沿着进气口上壁向气缸内供给，由此在气缸内形成较强的滚动气流(例如，参照特开2005-180247，特开2004-190548，以及特开2002-227651)。

在所述的缸内喷射式火花点火内燃机中，当由进气流控制阀使进气沿着进气口上壁向气缸内供给时，进气口便被进气流控制阀缩小。由此，在所需进气量较少时，可以在气缸内形成较强的滚动气流，这基本没有问题，但是在所需进气量较多时，一旦由进气流控制阀缩小进气口，就会发生进气不足，因此便不能通过进气流控制阀在气缸内形成较强的滚动气流。

在使均质混合气的空燃比比理论空燃比稀薄的均质燃烧中，所需进气量较多，这时，如果不能在气缸内形成较强的滚动气流，燃烧速度变得非常缓慢，从而便很难得到所需的内燃机输出。

另外，即便均质混合气的空燃比是理论空燃比或是浓空燃比，也希望利用气缸内的紊流提高燃烧速度，如果不用设置进气流控制阀就可以在气缸内形成用于提高燃烧速度的较强的滚动气流，就能够防止内燃机进气系统复杂化。

发明内容

因而，本发明的目的在于提供当实施比理论空燃比稀的空燃比下的均质燃烧时，可以在气缸内形成持续到点火时间的较强的滚动气流的缸内喷射式火花点火内燃机，另外，提供不需要进气流控制阀而能够在气缸内形成较强的滚动气流的缸内喷射式火花点火内燃机。

本发明的第1项发明所述的缸内喷射式火花点火内燃机，其特征在于，具备配置在气缸上部大致中心的燃料喷射阀和配置在气缸上部的火花塞，当实施比理论空燃比稀的空燃比下的均质燃烧时，利用在进气行程末期由所述燃料喷射阀向气缸筒的排气门侧喷射的燃料，加强以在气缸筒内的排气门侧下降而在气缸筒内的进气门侧上升的方式在气缸内旋转的滚动气流。

本发明的第2项发明所述的缸内喷射式火花点火内燃机，其特征在于，在第1项发明所述的缸内喷射式火花点火内燃机中，所述火花塞配置在比所述燃料喷射阀靠近进气门侧。

本发明的第3项发明所述的缸内喷射式火花点火内燃机，其特征在于，在第1项发明所述的缸内喷射式火花点火内燃机中，所述燃料喷射阀，向平行于和所述滚动气流平行地通过气缸中心轴线的纵平面、且位于两个进气门之间的空间内喷射燃料。

本发明的第4项发明所述的缸内喷射式火花点火内燃机，其特征在于，在第1项发明所述的缸内喷射式火花点火内燃机中，所述火花塞配置成所述火花塞的板状电极的宽度方向与所述滚动气流大致平行。

本发明的第5项发明所述的缸内喷射式火花点火内燃机，其特征在于，在第1项发明所述的缸内喷射式火花点火内燃机中，点火时间的所述滚动气流的强度越强，越增大所述火花塞的点火能量。

本发明的第6项发明所述的缸内喷射式火花点火内燃机，其特征在于，在第1项发明所述的缸内喷射式火花点火内燃机中，所述燃料喷射阀将所需燃料量分成多次喷射。

本发明的第7项发明所述的缸内喷射式火花点火内燃机，其特征在于，在第1项发明所述的缸内喷射式火花点火内燃机中，在活塞的顶面上，设有使沿着活塞顶面行进的所述滚动气流以在气缸筒内的进气门侧上升的方式偏转的突起部。

本发明的第8项发明所述的缸内喷射式火花点火内燃机，其特征在于，在第1项发明所述的缸内喷射式火花点火内燃机中，在活塞的顶面上，形成有用于抑制所述滚动气流的衰减的凹槽。

本发明的第9项发明所述的缸内喷射式火花点火内燃机，其特征在于，在第8项发明所述的缸内喷射式火花点火内燃机中，所述火花塞配置在比所述燃料喷射阀靠近排气门侧，所述凹槽向活塞顶面的排气门侧偏移，在点火时间，所述火花塞的点火间隙位于所述凹槽的中心轴线的附近。