[发明专利]发动机的燃料喷射装置

说明书

为了高精度地控制燃烧室内的混合气的分布，本发明提供一种发动机（1）的燃料喷射装置，具备向燃烧室（17）内部喷射燃料的燃料喷射部（6）、使燃烧室（17）内部产生涡流的涡流产生部（56）、和控制部（10）。燃料喷射部（6）喷射第一燃料（f1）及第二燃料（f2）。第一燃料（f1）的喷雾到达涡流后，第二燃料（f2）的喷雾通过涡流到达第一燃料（f1）的喷雾移动到的位置。

技术领域

本公开的技术涉及发动机的燃料喷射装置。

背景技术

关于本公开，专利文献1中公开了通过涡流使燃料回旋、扩散从而形成分层混合气的燃料喷射装置。具体而言，在压缩行程的末期进行喷射少量燃料的辅助喷射。通过涡流使该燃料回旋以及扩散，由此在火花塞的周围形成分层混合气，并使该分层混合气着火以形成火种。在该燃烧之中或之后进行燃料的主喷射。藉此，能够切实地进行压缩着火。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-108778号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

然而，专利文献1记载的技术无法在燃烧室中形成恰当的混合气的分布。

因此，此处公开的技术的目的在于提供一种能在燃烧室中形成恰当的混合气分布的发动机的燃料喷射装置。

解决问题的手段：

例如，若燃料浓度浓的区域与稀薄的区域分散，形成不均一的混合气，则无法恰当地进行燃烧，会使燃烧噪声増大或使燃烧温度过高而生成NOx，从而使着火变得不稳定而难以进行稳定的燃烧。

本申请发明人确立了通过恰当利用涡流能够在燃烧室内形成恰当的混合气分布的技术。另，在此“混合气分布”意味着燃料与气体（主要为空气，有时也包括已燃气体）的混合气的分布。

具体而言，此处公开的技术涉及具有燃烧室的发动机的燃料喷射装置，所述燃烧室由在汽缸的内部沿其中心轴滑动的活塞区划出底面。

所述燃料喷射装置具备：向所述燃烧室内部喷射燃料的燃料喷射部；使所述燃烧室内部产生涡流的涡流产生部；和控制所述燃料喷射部的控制部。所述燃料喷射部喷射喷雾到达所述涡流产生部产生的所述涡流的包括至少第一燃料及第二燃料在内的多个燃料。并且，所述第一燃料的喷雾到达所述涡流后，所述第二燃料的喷雾通过所述涡流到达所述第一燃料的喷雾移动到的位置。

根据该结构，向有涡流形成的燃烧室内部喷射喷雾到达涡流的多个燃料（包括至少第一燃料及第二燃料）。涡流为与汽缸的中心轴延伸的方向正交地形成的回旋流（横涡）。涡流即使燃烧室的容积、发动机的运行状态等发生变化，其流速仍较为稳定。

第一燃料的喷雾到达那样的涡流后，第二燃料的喷雾通过涡流到达第一燃料的喷雾移动到的位置。即，第一燃料的喷雾到达涡流后，第二燃料的喷雾通过涡流到达第一燃料的喷雾移动到的位置、即第一燃料的喷雾所在的位置。其结果是，第二燃料的喷雾与第一燃料的喷雾汇合，从而形成燃料浓度浓的浓混合气。该浓混合气以乘着涡流保持较浓状态的状态一边扩散一边移动。

因此，能够利用涡流使喷射的燃料汇集并集中，从而能形成燃料浓度浓的浓混合气。通过利用涡流来控制该燃料的混合气的随时间的变化，能够在燃料喷射后规定的正时于燃烧室内部形成恰当的混合气分布。

也可以是所述涡流产生部产生涡流比为4以上的涡流。

此处，涡流比为用对每个气门升程测定进气流横向角速度并求积分的值除以发动机角速度得到的值。进气横向角速度能通过台架（rig）试验进行测定。

在涡流比为4以上时，能使喷射的燃料乘着涡流在燃烧室内部的广阔范围内移动，因此能够形成更均质的混合气。因此，能够更高精度地控制燃烧室内部的混合气分布。