[发明专利]发动机的燃烧室结构

说明书

本发明的目的是提供通过适当地设定活塞的腔室形态等，能够使在规定的燃料喷射开始时期喷射的燃料在规定的点火时期可靠地点火的发动机的燃烧室结构。根据本发明的发动机的燃烧室结构具有：形成有腔室（11）的活塞（10）；设置于活塞（10）的中心轴线上，向腔室（11）喷射燃料的燃烧喷射阀（3）；和设置于腔室（11）的上方的火花塞（4）；以含有燃料的混合气从燃料喷射阀（3）的燃料喷射开始时期至火花塞（4）的点火时期的期间被输送的喷雾输送距离为由燃料喷射阀（3）喷射出的燃料通过腔室（11）到达火花塞（4）为止的喷雾输送路径长度以上的形式，设定腔室径、腔室深度以及火花塞（4）的位置。

技术领域

本发明涉及发动机的燃烧室结构，尤其涉及在规定的运行区域，在压缩行程后半期以后喷射燃料，并且在压缩上死点后执行点火的发动机的燃烧室结构。

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。另一方面，最近，从谋求燃料消耗量的改善的观点等考虑，正在开发将高压缩比（例如17以上）作为发动机的几何压缩比而进行应用，并且在使用汽油或以汽油为主成分的燃料的同时，在规定的运行区域执行压缩自动点火（具体而言是被称为HCCI（homogeneous-charge compression ignition；均质充量压缩点火燃烧）的预混合压缩自动点火）的技术。

例如专利文献1公开了执行如上所述的压缩自动点火的发动机相关的技术。专利文献1中公开了如下技术：在低负荷区域执行压缩自动点火而在高负荷区域通过火花点火执行点火的发动机中，在高负荷区域向活塞的腔室内喷射燃料，并且在将包含该燃料的混合气输送至火花塞周围的正时实施点火。

专利文献1：日本特开2012-172662号公报。

发明内容

在如上所述的发动机中，在高负荷区域（详细而言是低旋转高负荷区域），从抑制比由火花点火进行的正常的燃烧开始时期提前地使混合气自动点火的预燃烧、或抑制烟气等观点考虑，根据有效压缩比或燃料压等，将目标喷射开始时期设定于压缩行程后半期以后的正时，使目标点火时期设定于压缩上死点后的正时。在该情况下，为了在目标喷射开始时期开始燃料喷射，并且在目标点火时期使混合气可靠地点火，而优选的是使在从这样的目标喷射开始时期至目标点火时期的期间燃料被输送的距离（喷雾输送距离），至少要长于含有燃料喷射阀喷射的燃料的混合气到达火花塞为止所通过的路径的长度（喷雾输送路径长度）。即，优选的是“喷雾输送距离≥喷雾输送路径长度”的关系成立。因此，可以说优选的是将活塞的腔室的形态等以适当地实现这样的关系的形式进行设定。

本发明是为了解决上述的现有技术的问题而形成的，其目的是提供通过适当地设定活塞的腔室的形态等，能够使在规定的燃料喷射开始时期喷射的燃料在规定的点火时期可靠地进行点火，且能够改善燃烧稳定性的发动机的燃烧室结构。

为了实现上述目的，本发明是在压缩行程的后半期以后喷射燃料，并且在压缩上死点后执行点火的发动机的燃烧室结构，具有：在上表面的中央部形成有向下方凹入的腔室的活塞；设置于活塞的上方且活塞的中心轴线上，向活塞的腔室喷射燃料的燃烧喷射阀；和设置于活塞的腔室的上方，在活塞径向上与燃料喷射阀分开的火花塞；以喷雾输送距离为喷雾输送路径长度以上的形式设定腔室径、腔室深度以及火花塞的位置，所述喷雾输送距离是指含有燃料的混合气从燃料喷射阀的燃料喷射开始时期至火花塞的点火时期的期间内被输送的距离，所述喷雾输送路径长度是指由燃料喷射阀喷射出的燃料通过腔室到达火花塞为止的路径的长度；

在形成为这样的结构的本发明中，以含有燃料的混合气从规定的燃料喷射开始时期至规定的点火时期的期间内被输送的喷雾输送距离为含有由燃料喷射阀喷射的燃料的混合气通过腔室到达火花塞为止的喷雾输送路径长度以上的形式，设定腔室径、腔室深度和火花塞的位置等，因此能够使在规定的燃料喷射开始时期喷射出的燃料在规定的点火时期可靠地点火。因此，能够确保燃烧稳定性，且适当地实现规定的燃料喷射开始时期以及规定的点火时期。