[发明专利]汽油直接喷射式发动机

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年11月26日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2009-0115266号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种发动机的结构。更特别地，本发明涉及一种汽油直接喷射式发动机的结构，其具有改善了的操作性能。

背景技术

通常而言，已经开发出了GDI(汽油直接喷射)技术，以便改善内燃机的燃料效率和性能。GDI式发动机技术是将燃料直接喷射到燃烧室内，而不是喷射到进气管内。

由于可以通过使用GDI式发动机将燃料直接喷射到燃烧室内，并且产生燃料-空气混合物层，所以可以通过将空气和燃料集中到火花塞周围而产生浓缩的混合物。相应地，与相关技术中将燃料喷射到进气口相比，发动机能够在相当低的空气/燃料比之下操作，并且壁部湿润(wall wetting)降低，从而可以精确地控制燃料的量并改善燃料效率和性能，因此近来越来越多地使用GDI式发动机。

已经提出了使空气与燃料很好地进行混合并最大化地将燃料-空气混合物集中到火花塞周围的多种方法，以便在较低空气/燃料比之下平稳地操作发动机。

在内燃机中，在垂直于活塞运动方向的轴线或者相对于活塞运动方向的轴线会产生漩涡，其中前者被称为“滚流”(tumble)，后者被称为“涡流”(swirl)。

由于空气和燃料的混合比和集中度(concentration)取决于滚流和涡流的流动水平，所以设计时应当对滚流和涡流进行考虑，以便改善GDI式发动机的操作性能。

滚流和涡流具体又取决于活塞顶部的形状，因此应当改进活塞顶部的设计，以便改善GDI式发动机的操作性能。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的多个方面致力于提供一种汽油直接喷射式发动机的结构，其优点是改善了GDI式发动机的操作性能。

在本发明的一个方面，所述汽油直接喷射式发动机具有将燃料直接喷射到燃烧室内的喷射器、火花塞、进气阀以及排气阀，并且通过活塞在汽缸中的往复运动而产生动力，所述汽油直接喷射式发动机可以包括凹部，所述凹部在活塞头上形成，并且将从所述喷射器喷射的一些燃料流返回到所述进气阀；以及沟槽，所述沟槽在所述凹部周围形成。

所述凹部可以形成为圆形形状或者椭圆形形状，并且从所述火花塞以预定距离竖直向下偏移到所述进气阀。

所述沟槽可以是沿着所述活塞头的外圆周在所述凹部周围形成的凹槽，其中所述火花塞向着所述燃烧室的中心设置。

所述汽油直接喷射式发动机可以进一步包括凸出部，所述凸出部在所述凹部和所述沟槽之间形成，从所述凹部延伸到一侧并且向上凸出。

在本发明的另一个方面，所述汽油直接喷射式发动机具有将燃料直接喷射到燃烧室内的喷射器、火花塞、进气阀以及排气阀，并且通过活塞在汽缸中的往复运动而产生动力，所述汽油直接喷射式发动机可以包括凹部，所述凹部在所述活塞的活塞头上形成，以便将从所述喷射器喷射的一些燃料流返回到所述进气阀；以及沟槽，所述沟槽为沿着所述活塞头的外圆周在所述凹部周围形成的凹槽。

所述汽油直接喷射式发动机可以进一步包括凸出部，所述凸出部在所述凹部和所述沟槽之间形成，从所述凹部延伸到一侧并且向上凸出。

在本发明的再一方面，所述汽油直接喷射式发动机具有将燃料直接喷射到燃烧室内的喷射器、火花塞、进气阀以及排气阀，并且通过活塞在汽缸中的往复运动而产生动力，所述汽油直接喷射式发动机可以包括凹部，所述凹部在所述汽油直接喷射式发动机的进气侧处的所述活塞的活塞头上形成；以及沟槽，所述沟槽在所述凹部和所述活塞头的外圆周之间的所述凹部周围形成，其中所述凹部在接合部处流体连接到所述沟槽，以便将从所述喷射器喷射的一些燃料流沿着所述沟槽返回到所述进气阀，所述接合部毗邻所述活塞的边缘形成。

所述沟槽和所凹部可以通过在两者之间形成的凸出部而隔开，并且其中所述凸出部从所述凹部的上表面向上延伸，其中所述凸出部局部敞开以形成所述接合部，使得所述沟槽和所述凹部通过所述接合部流体连接，并且其中所述接合部毗邻所述喷射器形成。