[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

分层燃烧(层状燃烧)是众所周知的，所述分层燃烧是指通过使在压缩行程中喷射到气缸内的燃料在飞行中气化而在气缸内的一部分内形成混合气，由火花塞使该混合气着火燃烧，从而能够进行气缸内整体的空燃比比理论空燃比稀薄的燃烧。在这种分层燃烧中，燃料喷射阀喷射燃料，以使至少一部分燃料通过火花塞的点火间隙，使燃料喷射结束时间接近点火时间，由此在点火时间，使火花塞的点火间隙位于混合气内，能够将混合气着火燃烧。

在这种分层燃烧中，在要求燃料量比较少时，所形成混合气的空燃比接近理论空燃比，能够实现良好的分层燃烧。然而，一旦伴随着内燃机的负荷增加，要求燃料量增大，则所形成混合气的空燃比过浓，不仅不能实现良好的分层燃烧，而且还可能引起失火(不点火)。

为了解决该问题，提出一种缸内喷射式火花点火内燃机(例如参考特开2003-49679和特开2002-201990)，如果要求燃料量变大，则将一部分燃料在压缩行程中预先喷射到气缸内，能够防止通过使燃料喷射结束时间接近点火时间的燃料喷射所形成的混合气的空燃比过浓。

在上述缸内喷射式火花点火内燃机中，如果适合地选择点火时间附近的第一燃料喷射中的燃料喷射量，则能够可靠地使由该燃料喷射所形成的混合气着火燃烧。然而在要求燃料量比与第一燃料喷射相应的燃料喷射量稍大，第一燃料喷射前的第二燃料喷射中的燃料喷射量比第一燃料喷射中的燃料喷射量少时，第二燃料喷射时的缸内压力确实比第一燃料喷射时的缸内压力低，因而由第二燃料喷射所喷射的燃料喷射量少，而且容易分散，由该燃料喷射所形成的混合气的空燃比过稀。

这种过稀的混合气，即使在由第一燃料喷射的喷射燃料所形成的混合气的燃烧所追随也难以着火燃烧。因而在此场合下，难以实现良好的分层燃烧，由第二燃料喷射所喷射的燃料多作为未燃燃料从气缸内被排出，使排气排放恶化，同时不能使要求燃料量燃烧，而不能获得所需的内燃机输出。

本发明的目的是，在实施使喷射到气缸内的燃料在飞行中气化而在气缸内的一部分形成混合气、由火花塞使所述混合气着火燃烧的分层燃烧的缸内喷射式火花点火内燃机中，能够实现即使要求燃料量比较多也能实现良好的分层燃烧。

发明内容

本发明技术方案1记载的缸内喷射式火花点火内燃机，是一种实施使在压缩行程中喷射到气缸内的燃料在飞行中气化而在气缸内的一部分形成混合气，使火花塞的点火间隙在压缩上死点前的点火时间位于上述混合气内，以使该混合气着火燃烧的分层燃烧的缸内喷射式火花点火内燃机。在要求燃料量增大、由点火时间附近的第一燃料喷射的喷射燃料所形成的上述混合气的空燃比变得过浓时，实施在与上述第一燃料喷射不同的压缩行程中喷射要求燃料量的一部分的第二燃料喷射，当由上述第二燃料喷射所喷射的燃料量比设定量大时，使上述第二燃料喷射比所述第一燃料喷射提前，当由上述第二燃料喷射所喷射的燃料量比所述设定量少时，使上述第二燃料喷射比上述第一燃料喷射延迟。

本发明技术方案2记载的缸内喷射式火花点火内燃机，是在技术方案1记载的缸内喷射式火花点火内燃机，其特征在于：当上述第二燃料喷射比上述第一燃料喷射提前时，由上述第二燃料喷射所喷射的燃料量越多，则上述第二燃料喷射越提前。

本发明技术方案3记载的缸内喷射式火花点火内燃机，是在技术方案1记载的缸内喷射式火花点火内燃机，其特征在于：当上述第二燃料喷射比所述第一燃料喷射延迟时，由上述第二燃料喷射所喷射的燃料量越少，则上述第二燃料喷射越延迟。

本发明技术方案4记载的缸内喷射式火花点火内燃机，是在技术方案1记载的缸内喷射式火花点火内燃机，其特征在于：上述第一燃料喷射和第二燃料喷射的喷射燃料的至少一部分通过上述火花塞的点火间隙，上述第一燃料喷射所形成的喷射燃料的穿透力比所述第二燃料喷射所形成的喷射燃料的穿透力小。