專利名稱：直噴燃油式發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)，尤其涉及一種直噴燃油式發(fā)動(dòng)機(jī)，在該發(fā)動(dòng)機(jī)中，一個(gè)燃油噴油器被布置為，它的一個(gè)噴嘴直接插入燃燒室內(nèi)，并至少在發(fā)動(dòng)機(jī)低速低負(fù)荷工況時(shí)在壓縮沖程后期噴射一股燃油。
如1994年出版的日本未經(jīng)審查專利第6-81651所公開的，一種已為公眾所知的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)裝有一火花塞及一個(gè)用于至少是在發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速低負(fù)荷工況時(shí)在壓縮沖程后期將一股燃油直噴射入燃燒室以實(shí)現(xiàn)分層燃燒進(jìn)而降低燃油消耗率的噴油器。在此種發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃油直接噴入燃燒室的同時(shí)抑制燃油的擴(kuò)散，以實(shí)現(xiàn)燃燒室內(nèi)的進(jìn)氣分層。既然這樣，就需要抑制燃油擴(kuò)散但還要使燃油易于霧化并使一部分具有合適空燃比的可燃進(jìn)氣混合物處于火花塞周圍。
為此，上述日本公開出版物中所公開的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中，活塞頂面上成形有一下凹的彎曲表面及一與該曲面相連的凸出部分。噴射過程被設(shè)置為，當(dāng)活塞基本到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，向該下凹的彎曲表面噴出燃油。火花塞與凸出部分相對(duì)而置以使噴油器中噴出的燃油沖擊活塞頂上的曲面使燃油擴(kuò)散與空氣相混和并駐留在火花塞附近。
日本未經(jīng)審查專利第8-165975也公開了一種直噴燃油式發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，在該發(fā)動(dòng)機(jī)中，活塞頂面上設(shè)置有一凹槽或一空腔，其中噴射出的燃油流經(jīng)點(diǎn)火間隙。
如前所述，在此種常用的直噴燃油式發(fā)動(dòng)機(jī)中，從噴油器中噴出的燃油直接沖擊燃燒室的壁面(如，活塞頂面)。照此方式，一部分燃油沖擊壁面后附著在壁面上，并且留在原地而不擴(kuò)散。這部分燃油很可能未完全燃燒就被排出。結(jié)果使排氣中的碳?xì)浠旌衔锖吭黾?，這不僅導(dǎo)致排放性能惡化也使燃油消耗率增加。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)可以改善著火性能及燃燒穩(wěn)定性，并可降低燃油消耗率。
本發(fā)明上述目的是通過一種在燃燒室周邊部分設(shè)置有一個(gè)至少在發(fā)動(dòng)機(jī)低速低負(fù)荷工況下至少在壓縮沖程后期噴出燃油的噴油器的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)來達(dá)到的，其中，從噴油器頂端到燃燒室與該噴油器頂端相對(duì)的一端的距離要比噴出的燃油從壓縮沖程后期燃油開始噴射到點(diǎn)火正時(shí)這段時(shí)間內(nèi)傳播的距離長，其中，火花塞被布置成其點(diǎn)火間隙處于噴油器噴射范圍內(nèi)；及其中噴油器頂端到點(diǎn)火間隙的距離要比噴出的燃油的所述傳播距離短。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，一直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)包括一個(gè)置于氣缸體氣缸內(nèi)的活塞，氣缸蓋中有一構(gòu)成燃燒室上部的頂部，該頂部從氣缸蓋與氣缸體的接合面在氣缸蓋內(nèi)向上延伸，在燃燒室排氣道一側(cè)在該頂部內(nèi)有一向下延伸的斜面，在進(jìn)氣道一側(cè)在該頂部內(nèi)有一基本平行所述接合面延伸的平行面，從而由該頂部與活塞頂面形成一梯形剖面狀的燃燒室結(jié)構(gòu)，及噴油器設(shè)置成傾斜向下噴射。
最好，在活塞頂面上做出一凹槽。該凹槽沿噴射方向延伸并逐漸變深變寬。該凹槽在垂直噴油器噴射方向的方向上其尺寸比噴出燃油的尺寸大。
在噴射方向上從噴油器頂端到燃燒室另一壁面的距離比噴出的燃油從壓縮沖程后期開始噴射至點(diǎn)火正時(shí)這段時(shí)間內(nèi)的所述傳播距離長。
在活塞頂面可以設(shè)置一個(gè)向上延伸的凸出部分，該部分比所述凹槽更靠近進(jìn)氣道。在此情況下，最好在活塞頂面凸出部分與凹槽間設(shè)置一個(gè)擱板部分(shelf)。在一優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)噴射是在壓縮沖程后期進(jìn)行時(shí)，噴油器的噴射角度不應(yīng)大于約30度。同樣當(dāng)噴射是在發(fā)動(dòng)機(jī)低速低負(fù)荷工況下在壓縮沖程后期進(jìn)行時(shí)，噴油器的噴射角度也不應(yīng)大于約30度。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高速大負(fù)荷時(shí)噴射角度應(yīng)有所增大。
再有，大氣壓增加后噴油器的噴射角度可以有所增加，同時(shí)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況來決定噴油器的噴射定時(shí)，以使發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速低負(fù)荷時(shí)在壓縮沖程的后期進(jìn)行噴射，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高速大負(fù)荷時(shí)在進(jìn)氣沖程中進(jìn)行噴射。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于中等負(fù)荷時(shí)，最好在壓縮沖程的前期及后期進(jìn)行兩次噴射。在一優(yōu)選實(shí)施例中，設(shè)置了一個(gè)氣流控制裝置用于當(dāng)噴射在壓縮沖程中進(jìn)行時(shí)加快燃燒室內(nèi)的氣體流動(dòng)。
該氣流控制裝置包括一個(gè)渦流發(fā)生裝置用于在壓縮沖程后期進(jìn)行噴射時(shí)，生成一股空氣燃料混合氣渦流以提高發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷工況的渦流比。通常，該氣流控制裝置包括一用于產(chǎn)生渦流的第一進(jìn)氣道、一用于產(chǎn)生一卷流(tumble)的第二進(jìn)氣道，及一個(gè)用于開啟和關(guān)閉第二進(jìn)氣道的渦流控制閥。
渦流控制閥開度增加可以減小渦流比，相反開度減小則可以增加渦流比。
在本發(fā)明另一方面內(nèi)容中，一直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)包括一個(gè)由處于一氣缸體氣缸內(nèi)的活塞的頂面和氣缸蓋底面形成的燃燒室、在氣缸蓋中形成的通向燃燒室的一進(jìn)氣道和一排氣道、用于打開及關(guān)閉該進(jìn)排氣道的一進(jìn)氣門和一排氣門、一安裝在氣缸蓋上用于將燃油直接噴入燃燒室的噴油器，及一個(gè)安裝在氣缸蓋上的火花塞。進(jìn)排氣門被布置為，進(jìn)氣門軸線相對(duì)于氣缸中心線的傾斜度比排氣門軸線的傾斜度小。
進(jìn)氣道一側(cè)和排氣道一側(cè)的燃燒室壁面分別與進(jìn)、排氣門的軸線相垂直。噴油器處于氣缸蓋下部進(jìn)氣道一側(cè)。進(jìn)氣道設(shè)置在噴油器與進(jìn)氣門軸線之間，并從燃燒室傾斜向上延伸到氣缸蓋一側(cè)部。
此時(shí)，進(jìn)氣道包括一用于產(chǎn)生一進(jìn)氣渦流的第一進(jìn)氣道和一用于產(chǎn)生一進(jìn)氣卷流(tumble)的第二進(jìn)氣道。在開口處第一與第二進(jìn)氣道與燃燒室所成角度基本一致。而在上部，第二進(jìn)氣道要比第一進(jìn)氣道更直立一些。第二進(jìn)氣道內(nèi)上游位置設(shè)置有一個(gè)閥門。
該發(fā)動(dòng)機(jī)還包括一個(gè)雙頂置凸輪軸(DOHC)式氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在該機(jī)構(gòu)內(nèi)一進(jìn)氣凸輪軸和一排氣凸輪軸相互平行延伸。其中排氣凸輪軸相對(duì)于氣缸中心線處于進(jìn)氣凸輪軸下方。
該排氣凸輪軸由一曲軸通過一傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。進(jìn)氣凸輪軸則由排氣凸輪軸通過一傳輸裝置驅(qū)動(dòng)，該傳輸裝置最好包括一對(duì)齒輪。在另一方面，該發(fā)動(dòng)機(jī)可以布置成凸輪軸在車內(nèi)橫向延伸，同時(shí)在車輛縱向進(jìn)氣凸輪軸位于排氣凸輪軸之后。
最好是，第一與第二進(jìn)氣道并排延伸并且并排通向燃燒室頂部，第一與第二排氣道并排延伸并且并排通向燃燒室頂部。
進(jìn)、排氣門布置為進(jìn)氣門軸線相對(duì)于氣缸中心線的傾斜度比排氣門軸線的傾斜度小。進(jìn)氣道一側(cè)和排氣道一側(cè)的燃燒室壁面分別與進(jìn)、排氣門軸線相垂直。這種燃燒室結(jié)構(gòu)的剖面基本呈一梯形。噴油器置于氣缸蓋下部進(jìn)氣道一側(cè)。第一進(jìn)氣道指向燃燒室圓周方向。第一進(jìn)氣道與緊鄰第一進(jìn)氣道的第一排氣道間的一燃燒室豎壁部分是與氣缸壁面一致的圓弧形。再有，從一平面圖上看第一與第二進(jìn)氣道間以及第二進(jìn)氣道與緊鄰第二進(jìn)氣道的第二排氣道間的燃燒室豎壁部分都是從相鄰氣門外邊緣的外公切線向內(nèi)延伸。第一與第二排氣道間的豎壁部分根據(jù)排氣門邊緣的外公切線延伸。
第一與第二排氣道間的豎壁部分也可以是與氣缸壁面一致的圓弧形。
下面參照附圖所示最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，附圖中

圖1是本發(fā)明直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的局部剖示圖；圖2是沿圖1中A-A線剖取的剖示圖；圖3是燃燒室部位的示意性局部剖示圖；圖4是燃燒室及其周圍的示意性平面圖；圖5是一種燃燒室結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6是一種燃燒室及進(jìn)、排氣道布置方式的示意圖；圖7是壓縮沖程后期一高壓噴油器進(jìn)行燃油噴射時(shí)的燃油噴射擴(kuò)張方式的解釋圖；圖8是進(jìn)氣沖程中一高壓噴油器進(jìn)行燃油噴射時(shí)的燃油噴射擴(kuò)張方式的解釋圖；圖9是壓縮沖程及進(jìn)氣沖程中燃油噴射工作區(qū)的解釋圖；圖10是隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變動(dòng)的渦流控制特性圖；圖11是隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變動(dòng)的渦流控制特性圖；圖12是氣缸蓋的整體平面圖；圖13是某一發(fā)動(dòng)機(jī)氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意性前視圖；圖14是另一發(fā)動(dòng)機(jī)氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意性前視圖；圖15是燃燒室結(jié)構(gòu)另一實(shí)施例的示意性平面圖；圖16是在壓縮沖程中進(jìn)行兩次噴射時(shí)的噴射定時(shí)及噴射量的圖；圖17是在壓縮沖程中進(jìn)行兩次噴射時(shí)的噴出燃油分布的圖；圖18是本發(fā)明另一實(shí)施例的剖示圖；圖19是沿一垂直進(jìn)氣道軸線的直線剖取的剖示圖。
現(xiàn)在將參照附圖對(duì)本發(fā)明詳細(xì)描述。圖1是本發(fā)明直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)一優(yōu)選實(shí)施例的剖面圖。圖2是沿圖1中的A-A線剖取的剖示圖。圖3是一幅示意圖。圖4也是一幅示意圖。在各圖中，圖標(biāo)1代表裝在氣缸體2上的氣缸蓋，圖標(biāo)3代表一置于氣缸4內(nèi)的活塞?；钊?的頂面與氣缸蓋1的下底面構(gòu)成了一燃燒室5。該氣缸蓋的下底面上有一個(gè)凹槽結(jié)構(gòu)或拱頂。氣缸蓋1上有一通向燃燒室5的進(jìn)氣道和一通向燃燒室5的排氣道。在所示實(shí)施例中，設(shè)置有一對(duì)進(jìn)氣道6和7及一對(duì)排氣道8、9。進(jìn)氣道6和7分別與進(jìn)氣門10相結(jié)合，排氣道8和9分別與排氣門11相結(jié)合。進(jìn)、排氣門10、11分別由進(jìn)氣凸輪軸12及排氣凸輪軸13上的凸輪驅(qū)動(dòng)。
此外，一個(gè)用于將燃油直噴入燃燒室5的噴油器15及一個(gè)火花塞16裝在氣缸蓋1上。該噴油器的頂端或噴嘴部分置于燃燒室的周邊部分。而火花塞16的頂端則基本置于燃燒室5頂部的中心部位。
氣門10及11的軸線分別相對(duì)氣缸中心線傾斜θ1度和θ2度。進(jìn)氣門10與排氣門11布置為進(jìn)氣門的傾斜角θ1小于排氣門的傾斜角θ2。進(jìn)氣口與排氣口處的燃燒室5壁面垂直氣門10和11的軸線。排氣門11的氣門軸線相對(duì)氣缸中心線傾斜一較大的角度而進(jìn)氣門10的氣門軸線則相對(duì)氣缸中心線傾斜一較小的角度。
更具體地說，如圖6所示，兩進(jìn)氣道6和7并排設(shè)置在凸輪軸軸線方向上，并且在氣缸蓋1拱頂或底面的某一側(cè)通向燃燒室5，兩排氣道8和9也并排設(shè)置在凸輪軸軸線方向上，但在氣缸蓋1底面的另一側(cè)通向燃燒室5。
燃燒室5的拱頂是一斜面，該斜面在排氣道一側(cè)以一預(yù)定角度從中間向氣缸下端或氣缸蓋與氣缸體2的接合面延伸，同時(shí)在進(jìn)氣道一側(cè)則基本是水平延伸或與沿氣缸蓋和氣缸體的接合面延伸。在進(jìn)氣道一側(cè)有一基本是垂直的壁部分18。因此，該拱頂沿一垂直凸輪軸12及13軸線方向的平面剖開，如圖1和3所示，呈一梯形剖面結(jié)構(gòu)。設(shè)置第一進(jìn)氣道6的目的是產(chǎn)生一進(jìn)氣渦流，設(shè)置第二進(jìn)氣道7的目的則是產(chǎn)生一進(jìn)氣卷流(tumble)。兩進(jìn)氣道6和7在上游方向都向上延伸。如圖3所示，第二進(jìn)氣道7在垂直方向上的傾斜度比第一進(jìn)氣道6的大。為將進(jìn)氣道6和7與進(jìn)氣總管20相連，分別設(shè)置了與進(jìn)氣道6及7相對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣管21和22。在第二進(jìn)氣道7或進(jìn)氣管22內(nèi)設(shè)置有一個(gè)渦流控制閥23用于開啟及關(guān)閉進(jìn)氣道7。該渦流控制閥23關(guān)閉后，會(huì)在進(jìn)氣道6內(nèi)產(chǎn)生一股渦流或水平旋流。各缸都設(shè)置有這樣的渦流控制閥，這些控制閥與一公共軸23a相連，一驅(qū)動(dòng)器通過此軸驅(qū)動(dòng)這些渦流控制閥。當(dāng)該控制閥23開度增加時(shí)，渦流減弱，同時(shí)進(jìn)氣在進(jìn)氣道7內(nèi)產(chǎn)生一卷流(tumble)或垂直渦流。
兩進(jìn)氣道6和7在噴油器15與進(jìn)氣門軸線間都向上游方向延伸。進(jìn)氣管21和22將進(jìn)氣道6和7與進(jìn)氣總管20相連。
如圖5、6所示，構(gòu)成燃燒室5上部的氣缸蓋1周邊豎壁31呈一與氣缸周邊及圓形壁一致的圓形結(jié)構(gòu)。豎壁31上第一進(jìn)氣道6的開口6a與第二進(jìn)氣道7的開口7a間以及第二進(jìn)氣道7的開口7a與第二排氣道9的開口9a間設(shè)置有從豎直周壁向內(nèi)延伸的導(dǎo)流板(mask)32和34。
如圖5所示的平面圖中，導(dǎo)流板(mask)32、34的豎壁33和35是與相鄰氣門外廓線的切線一致的。
在所示實(shí)施例中，在第一排氣道8的開口8a與第二排氣道9的開口9a間設(shè)置有另一豎壁36。在此平面圖中，該壁36是與第一和第二排氣門外邊緣的切線一致的。
在此布置中，如前所述，在燃燒室5內(nèi)朝向排氣道一側(cè)形成有向下的斜面。因此，豎壁36比壁33和35低。
噴油器15裝在氣缸蓋1上比燃燒室5一側(cè)的進(jìn)氣道6和7低的位置。該噴油器15的頂端從豎壁部分18凸入燃燒室5。
該噴油器15是一種小角度的噴油器，其噴射角至少在壓縮沖程后期噴射時(shí)不超過30度。在此實(shí)施例中，采用了一個(gè)帶有一適于產(chǎn)生一噴射渦流的噴嘴結(jié)構(gòu)的高壓噴油器。此種高壓噴油器的噴射角能夠達(dá)到很小。因此，在壓縮沖程(在此沖程中燃燒室內(nèi)的壓力增加)后期進(jìn)行燃油噴射時(shí)，噴射角度減小至30度以下(如圖7中所示)。當(dāng)噴射在進(jìn)氣沖程(在此沖程中燃燒室內(nèi)的壓力相對(duì)壓縮沖程后期的壓力而言比較低)中進(jìn)行時(shí)，噴射角度變寬(如圖8中所示)。圖標(biāo)25表示從噴油器15噴出的霧化燃油形狀。
如圖1和3所示，該噴油器指向斜下方。如圖1至3所示，活塞3頂面基本是一平面結(jié)構(gòu)，其上有一凹槽26在氣缸內(nèi)沿噴油器15的軸線向排氣道一側(cè)延伸。
該凹槽在噴射方向上由后向前逐漸變深。在垂直噴射方向的方向上該凹槽的尺寸比噴射尺寸大。換句話說，噴油器15從缸蓋與缸體的接合面指向斜下方。也就是，該凹槽沿噴射方向向前尺寸增加以涵蓋從噴油器15噴出的霧化燃油25的膨脹量。該凹槽26會(huì)降低活塞3的壓縮比。鑒于此，進(jìn)氣一側(cè)的活塞3頂面上做出一個(gè)凸出部分27。在噴射方向上噴油器15頂端到燃燒室壁的距離要比霧化燃油從壓縮沖程后期開始噴射至點(diǎn)火這段時(shí)間內(nèi)傳播的距離長。火花塞16被布置成其點(diǎn)火間隙處于燃油噴射面內(nèi)。因此噴油器15頂端到點(diǎn)火間隙16a的距離要小于燃油的傳播距離。
更具體地說，當(dāng)活塞3處于壓縮沖程末期上止點(diǎn)附近時(shí)，如圖3所示，凹槽26的末端在噴射方向上構(gòu)成與燃燒室5與噴油器15相對(duì)的一端。噴油器15的頂端到凹槽26的末端或燃燒室5實(shí)際末端的距離作為L。噴出的燃油從至少在發(fā)動(dòng)機(jī)低速低負(fù)荷工況下在壓縮沖程后期開始噴射到點(diǎn)火正時(shí)這段時(shí)間內(nèi)所傳播的距離作為L1。從噴油器15頂端到火花塞16的點(diǎn)火間隙16a的距離作為L2。噴油器15、火花塞16、凹槽26及其它部件的配置關(guān)系，及這些要素與開始噴射及點(diǎn)火正時(shí)之間的關(guān)系決定了L＞L1＞L2。
如圖9所示，噴油器15的燃油噴射定時(shí)要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況來控制。圖9中，剖面線區(qū)域A是運(yùn)轉(zhuǎn)工況的噴射區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)在壓縮沖程后期進(jìn)行燃油噴射。區(qū)域B是另一點(diǎn)火區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)在進(jìn)氣沖程中進(jìn)行燃油噴射。如圖9中區(qū)域A所示，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷不大于一預(yù)定中等或低負(fù)荷時(shí)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不超過一預(yù)定的中速或低速時(shí)，燃油噴射在壓縮沖程后期進(jìn)行。在區(qū)域A中，區(qū)域A1是發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷較低的區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)燃油噴射量相對(duì)比較少。因此，在此區(qū)域內(nèi)只進(jìn)行一次噴射。另一方面，發(fā)動(dòng)機(jī)中等負(fù)荷區(qū)域A2內(nèi)的燃油噴射量比區(qū)域A1內(nèi)的大，因此進(jìn)行兩次噴射。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)工況在某一區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大于一預(yù)定值，或發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速大于一預(yù)定值，這時(shí)燃油噴射在進(jìn)氣沖程中進(jìn)行。
當(dāng)燃油噴射在壓縮沖程中進(jìn)行時(shí)，如圖10和11所示，要對(duì)渦流進(jìn)行控制。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷減小時(shí)，渦流控制閥開度增加以降低渦流比。另一方面，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷較高時(shí)渦流比增加，其中由于隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增加渦流控制閥23的開度減小，燃油噴射仍在壓縮沖程中進(jìn)行。
如圖11所示，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，渦流控制閥的開度增加以提高渦流比。另一方面，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加后，渦流控制閥23的開度減小，使得燃油噴射在壓縮沖程中進(jìn)行的工況下渦流比減小。
同時(shí)，按照運(yùn)轉(zhuǎn)工況控制一節(jié)氣門。通常，該節(jié)氣門在所有運(yùn)轉(zhuǎn)工況中都是全開的，因?yàn)橥ㄟ^使燃油及進(jìn)氣混合物分層，可以保持一種理想的可燃性，甚至在發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速，進(jìn)氣量遠(yuǎn)超過燃油量的稀燃工況下也可以保持一種理想的可燃性。該節(jié)氣門只在一有限的工況下關(guān)閉，如起動(dòng)、熱車階段廢氣溫度較低時(shí)，及其它類似情況下，以加熱用于凈化廢氣的催化劑。
如圖12和13所示，氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是一個(gè)雙頂置凸輪軸(DOHC)，在該機(jī)構(gòu)中，進(jìn)、排氣凸輪軸12和13相互平行地放置在氣缸蓋上。兩氣門桿的長度相等。但是，排氣門桿的傾斜度比進(jìn)氣門桿的大。進(jìn)氣門10和排氣門11如此布置后，排氣凸輪軸13處于進(jìn)氣凸輪軸12下方。
排氣凸輪軸13由曲軸30通過一傳遞裝置驅(qū)動(dòng)，而進(jìn)氣凸輪軸12則由排氣凸輪軸13通過一連接裝置驅(qū)動(dòng)。
該傳遞裝置設(shè)置有一位于曲軸30前端的曲軸皮帶輪31、位于排氣凸輪軸13前端的凸輪軸皮帶輪32、環(huán)繞這些部件的定時(shí)帶、惰輪34、張緊輪35及其它一些部件。通過此傳遞裝置，曲軸30的轉(zhuǎn)動(dòng)力被傳遞給排氣凸輪軸13。此時(shí)，凸輪軸皮帶輪32的直徑是曲軸皮帶輪31的兩倍，以使凸輪軸13以曲軸30一半的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，軸12和13前端的齒輪36和37直徑相等且相互嚙合，從而使軸12和13以相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
除皮帶輪31外還設(shè)置有一個(gè)驅(qū)動(dòng)皮帶輪41用于通過一皮帶42驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)43、水泵44及其它一些部件。一分電器安裝座45設(shè)置在排氣凸輪軸13后端一側(cè)。一分電器(圖中未示)裝在安裝座45上，并可由凸輪軸13驅(qū)動(dòng)。另一方面，油泵46設(shè)置在進(jìn)氣凸輪軸12后端一側(cè)，由凸輪軸12通過一皮帶47驅(qū)動(dòng)。
噴油器15設(shè)置在進(jìn)氣道附近以避免受燃燒室5排氣一側(cè)的熱的影響。在此，進(jìn)氣門10軸線的傾斜度比排氣門11軸線的傾斜度小。燃燒室5上表面進(jìn)氣道一側(cè)的部分基本是水平延伸的。沿氣缸中心線剖取的燃燒室5的剖面成一梯形。燃燒室5進(jìn)氣道一側(cè)有一豎壁部分18直達(dá)氣缸蓋底部。噴油器15穿過垂直壁18的表面安裝以使噴油器15的頂端凸入燃燒室5內(nèi)。這樣的布置由于具有足夠的空間因而可以恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置噴油器。
噴油器15與進(jìn)氣門12的氣門桿間的空間內(nèi)設(shè)置有第一和第二進(jìn)氣道6和7。如前所述，進(jìn)氣門與排氣門相比其氣門桿相對(duì)于氣缸中心線的傾斜角度較小。因此，進(jìn)氣門10的氣門桿與噴油器間的空間相對(duì)擴(kuò)大。因此可將進(jìn)氣道6和7做成流線型，以減小進(jìn)氣的壓力損失。進(jìn)氣道6和7彼此隔開一定距離以便進(jìn)氣道不妨礙在進(jìn)氣道7內(nèi)布置渦流控制閥23和控制軸23a。此外，進(jìn)氣道6和7基本是水平地與氣缸蓋1一側(cè)的進(jìn)氣總管20相連。因此，如此布置后，可使機(jī)體前端的高度相對(duì)于日本未經(jīng)審查專利所公開那種布置有所降低，在那種布置中，進(jìn)氣道與氣缸蓋上方的進(jìn)氣總管相連。
在所示實(shí)施例的另一方面中，進(jìn)氣和排氣凸輪軸12和13設(shè)置在氣缸蓋1之上。其中之一軸由曲軸30通過一傳遞裝置驅(qū)動(dòng)，而且兩軸相互連接以使其中一軸驅(qū)動(dòng)另一軸。由于排氣凸輪軸由曲軸30驅(qū)動(dòng)，因此發(fā)動(dòng)機(jī)整體高度得以降低。
如前所述，排氣凸輪軸13位于進(jìn)氣凸輪軸12的下方。凸輪軸皮帶輪32是裝在曲軸30上的皮帶輪的兩倍大。按照所示實(shí)施例，這樣大的皮帶輪32只裝在排氣凸輪軸13上而不裝在進(jìn)氣凸輪軸12上，而該進(jìn)氣凸輪軸12處于一比軸13高的位置上。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的高度得以降低。
參考圖14，該圖示出了本發(fā)明另一實(shí)施例。在如圖布置中，與圖13布置所不同的是，進(jìn)氣凸輪軸由曲軸30通過一傳遞裝置驅(qū)動(dòng)。進(jìn)氣凸輪軸12上設(shè)置有皮帶輪32通過定時(shí)皮帶與曲軸皮帶輪31相連。該發(fā)動(dòng)機(jī)是一種橫置發(fā)動(dòng)機(jī)，其中凸輪軸在引擎罩50下的發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)橫向延伸。對(duì)于此實(shí)施例，發(fā)動(dòng)機(jī)的高度相對(duì)于前一實(shí)施例有所增加，但是，發(fā)動(dòng)機(jī)橫向放置，其進(jìn)氣一側(cè)置于后面。此時(shí)，高度比進(jìn)氣一側(cè)低的排氣一側(cè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)室的前面。因此，如果引擎罩50是向前下方傾斜的，那么此發(fā)動(dòng)機(jī)就可沿傾斜的車體流線恰當(dāng)?shù)夭贾迷诎l(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)。另一方面，前一實(shí)施例的布置適用于發(fā)動(dòng)機(jī)縱向布置或引擎罩流線相對(duì)較平的車輛。
在上述實(shí)施例基礎(chǔ)上可以作出各種修改，例如，可以用一鏈條取代齒輪36和37，盡管這樣會(huì)使軸12和13間的距離加大。定時(shí)帶也可以是一根鏈條。
在工作中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于一低速低負(fù)荷工況時(shí)，燃油從噴油器15噴入燃燒室5內(nèi)以進(jìn)行一種空氣燃油混合物的分層燃燒。如前所述，從噴油器15頂端到燃燒室5另一側(cè)的距離L設(shè)置為比霧化燃油從開始噴射到點(diǎn)火正時(shí)這段時(shí)間傳播的距離L1長。因此可以避免霧化燃油到達(dá)并附著在燃燒室5的壁或噴油器15對(duì)面的凹槽26的末端上。此外，火花塞16頂端的點(diǎn)火間隙16a處于噴出的霧化燃油流經(jīng)的區(qū)域內(nèi)。換句話說，間隙16a處于某一與噴出的燃油所經(jīng)路線干涉的位置。傳播距離L1比噴油器15頂端到點(diǎn)火間隙16a的距離L2長以使在點(diǎn)火時(shí)霧化燃油滯留在點(diǎn)火間隙16a周圍。因此可取得很好的著火穩(wěn)定性，從而在空氣燃油混合物分層的情況下實(shí)現(xiàn)高效的燃油燃燒。此外，由于可以有效地阻止噴出燃油附著在燃燒室5壁面上，因此碳?xì)浠衔锏呐欧诺靡詼p少，還可改善排放性能和燃油經(jīng)濟(jì)性。
這種有益的特征源于噴油器15獨(dú)特的布置；燃燒室5、活塞3和火花塞6的結(jié)構(gòu)及上述點(diǎn)火與噴射的控制。
更詳細(xì)地說，噴油器15由一高壓渦流噴油器構(gòu)成，這種噴油器可以通過促進(jìn)自身渦流比較容易地實(shí)現(xiàn)噴出燃油的霧化，從而改善點(diǎn)火性能。當(dāng)燃油噴射在壓縮沖程中進(jìn)行時(shí)，噴射角小于30度。結(jié)果，霧化燃油的擴(kuò)散得到抑制，從而防止了燃油附著在燃燒室5的壁面上。并且可在點(diǎn)火間隙16a周圍獲得一穩(wěn)定的霧化燃油濃度從而改善點(diǎn)火穩(wěn)定性。
燃燒室5從中間到排氣道一側(cè)有一基本是向下的斜面，進(jìn)氣道一側(cè)有一基本為水平的面，從而在活塞沖程方向形成一個(gè)梯形剖面結(jié)構(gòu)。噴油器15置于邊緣部分并且傾斜向下指向排氣道一側(cè)。這樣布置后，噴出并霧化的燃油流過點(diǎn)火間隙16a附近，同時(shí)阻止了燃油到達(dá)燃燒室5的壁面。
在這方面，通常存在如下問題，在一屋脊形結(jié)構(gòu)的燃燒室中，進(jìn)氣和排氣道分別位于各燃燒室上斜面上，點(diǎn)火間隙大體位于燃燒室中央頂端。一噴油器置于斜面的下部進(jìn)氣道一側(cè)。在此布置中，噴嘴必須指向斜上方以使噴出的燃油流過點(diǎn)火間隙附近。但是，如果燃油向上噴射，那么這些噴出的燃油就可能達(dá)到并附著在燃燒室的斜面上。
根據(jù)本發(fā)明，如前所述，剖面為梯形結(jié)構(gòu)的燃燒室，其壁面在排氣一側(cè)向下傾斜，而在進(jìn)氣一側(cè)則水平延伸。噴油器15安裝在燃燒室進(jìn)氣道一側(cè)基本豎直的側(cè)壁上。該噴油器指向斜下方，從而可以使霧化燃油流經(jīng)點(diǎn)火間隙16a附近，同時(shí)，抑制了霧化燃油的附著。
此外，活塞3頂面上有一凹槽26。此凹槽26沿噴油器15噴出燃油的噴射方向延伸，并且在燃油噴射方向上向前逐漸加深。也就是說，該凹槽在進(jìn)氣一側(cè)較淺而在排氣一側(cè)較深。如前所述限定了活塞3頂面的結(jié)構(gòu)與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況的關(guān)系(即L、L1和L2聞的關(guān)系)，所說的這些運(yùn)轉(zhuǎn)工況包括燃油的噴射、點(diǎn)火正時(shí)、噴油器與點(diǎn)火間隙的布置以及燃燒室的結(jié)構(gòu)，這種限定是為了阻止燃油附著在燃燒室壁面上。霧化燃油25有效地滯留在凹槽26及其上部空間內(nèi)。結(jié)果，獲得一種穩(wěn)定的燃燒。
由于燃燒室5的結(jié)構(gòu)在氣缸4的軸線方向呈一梯形狀，因此該燃燒室5的容積可能會(huì)增加從而導(dǎo)致壓縮比不合乎需要地減小。所以燃燒室如此布置以后，再在相鄰氣道之間設(shè)置導(dǎo)流板(mask)32、34，這些導(dǎo)流板(mask)從相鄰氣道間的周壁部分向內(nèi)延伸。結(jié)果燃燒室容積可以保持到盡可能小以避免所不愿要的一低壓縮比。尤其是在兩進(jìn)氣道6和7之間以及第二進(jìn)氣道7與第二排氣道9之間的高壁部分上還分別設(shè)置導(dǎo)流板(mask)32和34。因此它們可以有效地減小燃燒室5的容積。
在這種情況下，盡管第一進(jìn)氣道6的開口6a與第一排氣道8的開口8a之間的壁31比較高，但是在其上未設(shè)置導(dǎo)流板(mask)。而是將豎壁31做成一圓弧形結(jié)構(gòu)以使進(jìn)氣從第一進(jìn)氣道6周邊平滑導(dǎo)入。因此這種布置可以有效地產(chǎn)生渦流。另一方面，盡管兩排氣道開口8a和9a間的壁部分較低，因?yàn)槿紵疑媳砻婵拷鼩飧咨w1的下端，但是仍做出一個(gè)導(dǎo)流板(mask)以形成壁36，從而可以有效地減小燃燒室5的容積。但是，也可以將壁36做成一與氣缸周壁一致的圓弧形結(jié)構(gòu)。按此布置后，可以有效地形成進(jìn)氣混合物的渦流。
做為一種對(duì)導(dǎo)流板(mask)32及34的修改，如圖15所示，導(dǎo)流板(mask)32′及34′被做成從氣門邊緣的切線向內(nèi)凸出，在平面圖內(nèi)呈一圓弧線。如此布置后，可進(jìn)一步減小燃燒室5的容積。
區(qū)域A中發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷相對(duì)較低的區(qū)域A1內(nèi)，只進(jìn)行一次噴射。但是，在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷相對(duì)較高的區(qū)域A2內(nèi)，要進(jìn)行兩次噴射以使分層燃燒易于實(shí)現(xiàn)。
如在區(qū)域A2內(nèi)只進(jìn)行一次噴射，那么噴出燃油就不能充分霧化，并過多地集中在間隙16a周圍使點(diǎn)火性能及燃燒性能惡化。
另一方面，如果在壓縮沖程的前期及后期分別進(jìn)行第一和第二燃油噴射Ia和Ib，那么，盡管噴出燃油的一部分可能會(huì)到達(dá)燃燒室5壁面，并附著在其上，如圖16所示，但是這些燃油會(huì)在點(diǎn)火之前蒸發(fā)并擴(kuò)散并在點(diǎn)火間隙與燃燒室5壁面之間形成一合適的空燃混合物31。第二次噴射也要滿足條件L＞L1，而且噴射量與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷相對(duì)較低工況下的噴射量相同，以便于噴出燃油在間隙16a周圍形成一合適的空燃混合物32。如圖17所示混合物32緊跟著混合物31。從而可以保持一種很好著火性和可燃性使燃油經(jīng)濟(jì)性與排放性能得到改善。
在這種情況下，如果在進(jìn)氣沖程中進(jìn)行第一次燃油噴射，那么燃油的擴(kuò)散會(huì)過分完全，使點(diǎn)火之前混合氣過稀進(jìn)而導(dǎo)致分層燃燒惡化。因此，最好將第一次噴射安排在壓縮沖程中進(jìn)行。
按照發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷與轉(zhuǎn)速對(duì)渦流進(jìn)行控制，如聯(lián)系圖10及11所做的說明。發(fā)動(dòng)機(jī)處于低負(fù)荷工況時(shí)，渦流比減小以抑制過份擴(kuò)散。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增加時(shí)，渦流比也增加以促進(jìn)燃油霧化及空氣與燃油混和。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，渦流比減小以抑制過份擴(kuò)散和彎曲(curve)。
在發(fā)動(dòng)機(jī)全速全負(fù)荷工況下，噴油器15的噴射在進(jìn)氣沖程中進(jìn)行。燃油在整個(gè)燃燒室內(nèi)均勻擴(kuò)散并均勻燃燒從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率特性。
在這種情況下，如果采用一高壓噴油器，那么就能以一個(gè)較寬的噴射角度進(jìn)行燃油噴射。噴出的燃油在點(diǎn)火之前可以充分?jǐn)U散。從而，實(shí)現(xiàn)均勻燃燒。
凹槽26可以做成向一渦流方向少許傾斜，如圖3中雙點(diǎn)劃線所示。
也可以，如圖18中所示，在活塞3頂面凸出部分27與凹槽26之間做出一個(gè)擱板部分(shelf)28以使一部分燃油沖撞在該擱板部分(shelf)28上，并有效地導(dǎo)向火花塞16。在此布置中，噴油器15噴嘴的凸出量得以減小，這是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
參考圖19，燃油泵46置于第一和第二進(jìn)氣道21和22旁邊。按此種布置方式，燃油泵46緊靠噴油器15設(shè)置從而縮短了燃油供給線路。此外，泵46設(shè)置在進(jìn)氣道21與22的上方以利維修。
盡管已參考一具體的優(yōu)選實(shí)施例闡述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到在本發(fā)明精神與范圍內(nèi)可以對(duì)其做出各種修改和改進(jìn)。本發(fā)明的保護(hù)范圍只由后附的權(quán)利要求決定。
權(quán)利要求
1.一種在燃燒室一周邊部分設(shè)置有一噴油器的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，該噴油器至少在發(fā)動(dòng)機(jī)低速低負(fù)荷工況下至少在一壓縮沖程后期噴射，其特征在于從噴油器頂端到燃燒室與該噴油器頂端相對(duì)的一端的距離要比噴出的燃油從壓縮沖程后期燃油噴射開始到點(diǎn)火正時(shí)這段時(shí)間內(nèi)傳播的距離長，其中，一火花塞布置成其點(diǎn)火間隙置于所述噴油器的一噴射范圍內(nèi)；及，其中所述噴油器的頂端到所述點(diǎn)火間隙的距離比噴出燃油的所述傳播距離短。
2.如權(quán)利要求1所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，它包括一個(gè)置于一氣缸體氣缸內(nèi)的活塞，一個(gè)構(gòu)成所述燃燒室上部的頂部，該頂部形成于一氣缸蓋內(nèi)，在氣缸蓋內(nèi)從該氣缸蓋與所述氣缸體的一接合面向上延伸，一形成于所述頂部內(nèi)在所述燃燒室排氣道一側(cè)向下延伸的斜面，一形成于所述頂部內(nèi)進(jìn)氣道一側(cè)的平行面，該平行面與所述接合面基本平行，從而由所述頂部與所述活塞的一頂面形成一個(gè)剖面為梯形狀的燃燒室結(jié)構(gòu)，及噴油器布置為斜向下噴射。
3.如權(quán)利要求2所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括一個(gè)處于所述活塞頂面的凹槽，該凹槽沿噴射方向延伸并逐漸變深變寬，而且在垂直噴油器噴射方向的方向上其尺寸比噴出燃油的尺寸大；及在噴射方向上從所述噴油器的頂端到所述燃燒室與該噴油器頂端相對(duì)的一端壁的距離比噴出燃油從壓縮沖程后期噴射開始到點(diǎn)火正時(shí)這段時(shí)間內(nèi)的所述傳播距離長。
4.如權(quán)利要求3所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在所述活塞的所述頂面上設(shè)置有一個(gè)比所述凹槽更靠近一進(jìn)氣道的向上延伸的凸出部分。
5.如權(quán)利要求4所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在所述活塞的所述頂面上在所述凸出部分與所述凹槽之間設(shè)置有一個(gè)擱板部分(shelf)。
6.如權(quán)利要求1所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于當(dāng)噴射是在壓縮沖程后期進(jìn)行時(shí)，所述噴油器的噴射角度不大于約30度。
7.如權(quán)利要求1所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于當(dāng)噴射是在發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速低負(fù)荷情況下在壓縮沖程后期進(jìn)行時(shí)，所述噴油器的噴射角度不大于約30度，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高速大負(fù)荷時(shí)，噴射角度增加。
8.如權(quán)利要求4所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于當(dāng)大氣壓力增加時(shí)，所述噴油器的噴射角度減小，所述噴油器的噴射定時(shí)由發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)工況決定，以使發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速低負(fù)荷時(shí)在壓縮沖程后期進(jìn)行噴射，發(fā)動(dòng)機(jī)處于高速大負(fù)荷時(shí)在進(jìn)氣沖程中進(jìn)行噴射。
9.如權(quán)利要求1所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于中等負(fù)荷工況時(shí)，所述噴射在壓縮沖程的前期及后期分兩次進(jìn)行。
10.如權(quán)利要求1所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其還包括一個(gè)用于在壓縮沖程中進(jìn)行噴射時(shí)提高所述燃燒室內(nèi)氣體流動(dòng)的氣流控制裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述氣流控制裝置包括一個(gè)用于在壓縮沖程后期進(jìn)行噴射時(shí)產(chǎn)生一空氣燃油混合物渦流以使發(fā)動(dòng)機(jī)大負(fù)荷工況下的渦流比較發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷工況下的渦流比大的渦流發(fā)生裝置。
12.如權(quán)利要求10所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述氣流控制裝置包括一個(gè)用于在壓縮沖程后期進(jìn)行噴射時(shí)產(chǎn)生一空氣燃油混合物渦流以使發(fā)動(dòng)機(jī)高速工況下的渦流比較發(fā)動(dòng)機(jī)低速工況下的渦流比小的渦流發(fā)生裝置。
13.如權(quán)利要求10所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述氣流控制裝置包括一個(gè)用于產(chǎn)生渦流的第一進(jìn)氣道，一個(gè)用于產(chǎn)生一卷流(tumble)的第二進(jìn)氣道，及一個(gè)用于打開和關(guān)閉第二進(jìn)氣道的渦流控制閥。
14.如權(quán)利要求13所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述渦流控制閥的開度可以增加以減小所述渦流比，也可減小以增加所述渦流比。
15.一種直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括一個(gè)由置于一氣缸體氣缸內(nèi)的活塞的頂面和一氣缸蓋的下表面構(gòu)成的燃燒室，形成于氣缸蓋內(nèi)通向所述燃燒室的一進(jìn)氣道和一排氣道，用于開啟和關(guān)閉所述進(jìn)、排氣道的一進(jìn)氣門和一排氣門，一個(gè)安裝在所述氣缸蓋上用于直接向所述燃燒室內(nèi)噴入燃油的噴油器，一個(gè)安裝在所述氣缸蓋上的火花塞，所述進(jìn)、排氣門設(shè)置成進(jìn)氣門軸線相對(duì)于氣缸中心線的傾斜度比排氣門軸線的傾斜度小，所述進(jìn)氣道一側(cè)和排氣道一側(cè)的所述燃燒室壁面分別垂直所述進(jìn)氣門和排氣門軸線，噴油器設(shè)置在氣缸蓋的下部進(jìn)氣道一側(cè)，及所述進(jìn)氣道設(shè)置在噴油器與進(jìn)氣門軸線之間，從燃燒室傾斜向上延伸到氣缸蓋一側(cè)部。
16.如權(quán)利要求15所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述進(jìn)氣道包括一個(gè)用于產(chǎn)生一進(jìn)氣渦流的第一進(jìn)氣道和一個(gè)用于產(chǎn)生一進(jìn)氣卷流(tumble)的第二進(jìn)氣道。
17.如權(quán)利要求16所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于通向燃燒室的第一與第二進(jìn)氣道在開口處的角度基本相同，但是，第二氣道與上游部的第一氣道相比更垂直一些延伸，及在第二氣道內(nèi)上游某處設(shè)置有一個(gè)門閥。
18.如權(quán)利要求15所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，其改進(jìn)結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)頂置雙凸輪軸形式的氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在該機(jī)構(gòu)內(nèi)，進(jìn)、排氣凸輪軸彼此平行，所述排氣凸輪軸相對(duì)于氣缸中心線處于所述進(jìn)氣凸輪軸下方，所述排氣凸輪軸由一曲軸通過一傳遞裝置驅(qū)動(dòng)，及所述進(jìn)氣凸輪軸由所述排氣凸輪軸通過一傳輸裝置驅(qū)動(dòng)。
19.如權(quán)利要求18所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述傳輸裝置包括一對(duì)齒輪。
20.如權(quán)利要求15所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，其改進(jìn)結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)頂置雙凸輪軸形式的氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在該機(jī)構(gòu)內(nèi)，進(jìn)、排氣凸輪軸彼此平行，所述排氣凸輪軸相對(duì)于氣缸中心線處于所述進(jìn)氣凸輪軸下方，所述進(jìn)氣凸輪軸由一曲軸通過一傳遞裝置驅(qū)動(dòng)，所述排氣凸輪軸由所述進(jìn)氣凸輪軸通過一傳輸裝置驅(qū)動(dòng)，該發(fā)動(dòng)機(jī)如此布置使凸輪軸在一車輛內(nèi)橫向延伸，及在車輛的縱向所述進(jìn)氣凸輪軸處于所述排氣凸輪軸之后。
21.如權(quán)利要求20所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述傳輸裝置包括一對(duì)齒輪。
22.如權(quán)利要求2所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述燃燒室由置于由一氣缸體構(gòu)成的氣缸內(nèi)的一活塞的頂面與一氣缸蓋的下表面構(gòu)成，一第一和第二進(jìn)氣道并排延伸并通向所述燃燒室頂部，一第一和第二排氣道并排延伸并通向所述燃燒室頂部，第一和第二進(jìn)氣門與第一和第二排氣門分別用于開啟和關(guān)閉所述第一和第二進(jìn)氣道及第一和第二排氣道，一噴油器安裝在氣缸蓋上用于直接將燃油噴入燃燒室，一火花塞安裝在氣缸蓋上，進(jìn)、排氣門按如此形式布置，進(jìn)氣門軸線相對(duì)氣缸中心線傾斜的角度比排氣門相對(duì)氣缸中心線傾斜的角度要小，進(jìn)氣道一側(cè)和排氣道一側(cè)的燃燒室壁面分別垂直進(jìn)、排氣門的軸線，所述燃燒室的外形結(jié)構(gòu)是在其剖面上基本呈一梯形，所述噴油器置于所述氣缸蓋下部進(jìn)氣道一側(cè)，所述第一進(jìn)氣道指向所述燃燒室的圓周方向，所述第一進(jìn)氣道與緊鄰第一進(jìn)氣道的第一排氣道間的燃燒室豎壁部分呈一與氣缸壁面相一致的圓弧形，及在第一與第二進(jìn)氣道間以及第二進(jìn)氣道與緊鄰該第二進(jìn)氣道的第二排氣道間燃燒室豎壁部分從平面圖上的相鄰氣門外邊緣的外公切線向內(nèi)延伸。
23.如權(quán)利要求22所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述第一與第二排氣道間的燃燒室豎壁部分如此延伸以致與排氣門邊緣的外公切線一致。
24.如權(quán)利要求22所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述第一與第二排氣道間的燃燒室豎壁部分呈一與氣缸壁面相一致的圓弧形。
25.如權(quán)利要求22所述的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于一頂置雙凸輪軸形式的氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在該機(jī)構(gòu)內(nèi)，進(jìn)、排氣凸輪軸彼此平行，其中之一凸輪軸由曲軸通過一傳遞裝置驅(qū)動(dòng)，該凸輪軸可與一對(duì)齒輪相連。
全文摘要
一種在燃燒室周邊部分設(shè)置有一噴油器的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī),該噴油器至少在發(fā)動(dòng)機(jī)低速低負(fù)荷工況下至少在壓縮沖程后期噴射燃油,其中,從噴油器頂端到燃燒室與該噴油器頂端相對(duì)的一端的距離比噴出燃油從壓縮沖程后期燃油噴射開始到點(diǎn)火正時(shí)這段時(shí)間內(nèi)傳播的距離長,其中一火花塞布置成其點(diǎn)火間隙置于噴油器的一噴射范圍內(nèi);及其中噴油器的頂端到點(diǎn)火間隙的距離比噴出燃油的所述傳播距離短。因此可使著火性及燃燒穩(wěn)定性得到改善進(jìn)而提高燃油的經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號(hào)F02B75/12GK1176338SQ9711933
公開日1998年3月18日 申請日期1997年8月12日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月12日
發(fā)明者山本博之, 工藤秀俊, 太田統(tǒng)之, 黑木雅之, 陰山明, 山下洋幸, 安岡剛彥 申請人:馬自達(dá)汽車株式會(huì)社