[发明专利]直喷发动机的燃烧室构造

说明书

燃料喷射阀(6)布置在相对于气缸(11)的缸径中心偏向于发动机输出轴的一方向的位置处。活塞(16)的顶面由于形成有斜面(161、162)而隆起，在相当于燃料喷射阀(6)的喷射轴心的位置处将斜面的一部分挖去，形成空腔(163)。空腔(163)构成为：在由通过燃烧室(17)内的进气另一侧区域内的特定位置和燃料喷射阀(6)的布置位置的平面切开的纵断面中，空腔(163)的特定位置处的壁面形状与喷射阀顶端之间的距离比相反一侧的对称位置处的壁面形状与喷射阀顶端之间的距离长。

技术领域

这里公开的技术涉及一种直喷发动机的燃烧室构造。

背景技术

专利文献1中记载有以下火花点火式直喷发动机，其将燃料喷向从活塞的顶面凹陷而形成的空腔构成的燃烧室内。该直喷发动机通过向引入气缸内的进气中添加臭氧而提前开始燃烧。火焰伴随着从设置在气缸的缸径中心的燃料喷射阀雾状喷射出的燃料飞散，从燃烧室的中心部朝着外周部扩大。在火焰到达空腔的壁面以前结束燃烧。这样一来，就会在燃烧室(亦即，空腔内)中心部的燃烧气体和空腔的壁面之间形成不参与燃烧的气体层，因此而能够大幅度地减少冷却损失。专利文献1中所记载的直喷发动机的几何压缩在15以上，比较高，该直喷发动机不仅上述冷却损失减少，热效率还大幅度地提高。

本申请申请人在专利文献2中提出了另一减少冷却损失的技术。也就是说，该另一技术的详细情况如下：在压缩行程的后半段时间内向燃烧室内喷射燃料，并且对此时的燃料的喷射方式做了改进，由此而会在燃烧室内的中心部形成混合气层，并且在该混合气层周围形成绝热气体层，在该状态下让混合气燃烧。需要说明的是，这里所说的混合气层是由可燃混合气构成和形成的层。可燃混合气例如可以是当量比φ＝0.1以上的混合气。通过在燃烧室内形成混合气层和包围该混合气层的绝热气体层，来由绝热气体层抑制燃烧气体和壁面接触。与专利文献1中记载的技术一样，专利文献2中记载的技术能够大幅度地减少冷却损失。

在燃烧室内形成混合气层和包围该混合气层的绝热气体层的技术中较有利的做法如下：布置燃料喷射阀时，保证喷射轴心位于与气缸的轴线平行的方向上，另一方面，在活塞上形成形状相对于燃料喷射阀的喷射轴心对称的空腔，以保证空腔与该燃料喷射阀的喷射阀顶端相对。这里，上述专利文献2中记载的发动机也将几何压缩比设定在15以上。在专利文献2中记载的发动机中，与气缸盖的呈屋脊状的顶棚面相对应，在进气侧和排气侧各侧形成倾斜的斜面即两个斜面而让活塞的顶面呈三角屋脊状隆起。形成在活塞顶面中央部位的空腔是通过挖去活塞顶面中的各斜面的一部分而形成的。

专利文献1：日本公开专利公报特开2013-194712号公报

专利文献2：日本公开专利公报特开2015-102004号公报

发明内容

－发明要解决的技术问题－

火花点火式直喷发动机的火花塞一般布置在气缸的缸径中心附近。当要将燃料喷射阀布置在缸径中心附近时，有时会出现燃料喷射阀和火花塞分别从气缸的缸径中心稍微偏向于发动机输出轴方向而设的情况。为了在混合气层周围形成绝热气体层,理想状况是使形成在活塞上的空腔相对于燃料喷射阀的喷射轴心对称。将燃料喷射阀布置成偏离气缸的缸径中心，空腔也会随之偏离气缸的缸径中心。如上所述,当在活塞的呈三角屋脊状隆起的顶面上形成空腔时,各斜面就会有一部分被挖去,伴随着偏离气缸的缸径中心而形成空腔，斜面上被挖的地方也会偏离气缸的缸径中心。