[发明专利]发动机

说明书

发动机具有：形成有腔室（11）的活塞（10）；形成有屋脊形状的燃烧室（30）的结构的汽缸盖（40）；在从压缩行程后半期至膨胀行程前半期的期间喷射燃料的燃料喷射阀（3）；以及配置在与活塞的腔室的上方对应的位置的火花塞（4）；配置在围绕燃料喷射阀的长度轴线的周方向上的多个喷口（27）形成为如下结构：在藉由从燃料喷射阀的长度轴线通过互相邻接的各喷口的中间并在汽缸的径向上延伸的垂直面，将在压缩上死点的燃烧室划分为位于各喷口的喷射方向的多个燃料喷射区域时，位于各喷口的喷射方向的燃料喷射区域的容积越大则其喷口的开口面积变得越大。

技术领域

本发明涉及发动机，尤其涉及在规定的运行区域，在从压缩行程后半期至膨胀行程前半期的期间向汽缸内的燃烧室直接喷射燃料，并在压缩上死点后进行点火的发动机。

背景技术

一般而言，在使用汽油或者以汽油为主成分的燃料的发动机中，广泛采用通过火花塞进行点火的火花点火方式。近年，从谋求改善燃料消耗率的观点等出发，研发出了应用高压缩比（例如14以上）作为发动机的几何压缩比，在使用汽油或以汽油为主成分的燃料的同时，在规定的运行区域进行压缩自动点火（具体而言是被称为HCCI（Homogeneous-ChargeCompression Ignition；均质充量压缩点火）的预混合压缩自动点火）的技术。

例如，专利文献1公开了进行这样的压缩自动点火的发动机的燃烧室结构。专利文献1公开了使应用于高压缩比发动机中的燃烧室结构形成为对形成于活塞上表面的中央部的腔室内部充分进行扫气的结构，以谋求填充效率的改善的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-43782号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

上述那样的高压缩比发动机中，在规定的运行区域（例如低旋转·高负荷域）中，为了抑制所谓的提前点火（preignition）（过早点火），需要在从压缩行程后半期至膨胀行程前半期的期间从燃料喷射阀的多个喷口喷射燃料并在压缩上死点后进行火花塞的强制点火，以使燃烧在短期间内完成。

然而，在例如发动机的燃烧室顶部形成为人字屋顶形状（屋脊（pent-roof）形状）的情况下，各喷口喷射燃料的方向上的燃烧室的容积不均等，且从喷射燃料到点火的时间较短，因此在火花点火时存在燃烧室内产生混合气较浓的部分和较稀的部分的倾向，即存在无法确保燃烧室内的混合气的均质性的倾向。在这样不能确保混合气的均质性的情况下，包含有燃料的混合气未经燃烧就被排出，或者在应燃烧的正时之后发生燃烧（后燃烧），从而使燃料消耗率恶化。此外，还产生烟（smoke），从而使排放性（emission）也恶化。

本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的在于提供一种在从压缩行程后半期至膨胀行程前半期的期间喷射燃料并在压缩上死点后进行点火的发动机中，能够适当地确保点火时期的燃烧室内混合气的均质性的发动机。

解决问题的手段：

为达成上述目的，根据本发明的发动机，是在规定的运行区域，在从压缩行程后半期至膨胀行程前半期的期间向汽缸内的燃烧室直接喷射燃料，并在压缩上死点后进行点火的发动机；具有：在上表面的中央部形成有向下方凹入的腔室的活塞；形成有屋脊形状的燃烧室的结构的汽缸盖；燃料喷射阀，所述燃料喷射阀配置于汽缸盖的与活塞的中央部对应的位置，且在从压缩行程后半期至膨胀行程前半期的期间以使燃料进入活塞的腔室内的形式喷射燃料；以及火花塞，所述火花塞配置于汽缸盖的相比与设置有燃料喷射阀的位置对应的活塞的中央部靠径向外侧且与活塞的腔室的上方对应的位置；燃料喷射阀具有配置在围绕其燃料喷射阀的长度轴线的周方向上的多个喷口；各喷口形成为如下结构：在藉由从燃料喷射阀的长度轴线通过互相邻接的各喷口的中间并在汽缸的径向上延伸的垂直面，将在压缩上死点的燃烧室划分为位于各喷口的喷射方向的多个燃料喷射区域时，位于各喷口的喷射方向的燃料喷射区域的容积越大则其喷口的开口面积变得越大；