[发明专利]内燃机及其燃烧方法

权利要求书

1、一种内燃机，其特征在于，包括：

预混合气形成机构，该预混合气形成机构在燃烧室内形成燃料和空气的预混合气；

气体燃料供给机构，该气体燃料供给机构将气体燃料直接喷射到所述燃烧室内；

点火机构，该点火机构用以点燃所述气体燃料，

所述气体燃料供给机构以所述气体燃料的喷雾通过所述点火机构的点火位置的方式、在压缩上止点附近将所述气体燃料喷射到所述预混合气中，并且在燃烧室的缸径方向上大致从缸径的一端到另一端的包含点火机构的规定区域，形成气体燃料的喷雾，

所述点火机构直接点燃所述气体燃料的喷雾，通过使火焰沿所述气体燃料的喷雾传播而点燃所述预混合气。

2、如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述点火机构配置成：所述点火机构的点火位置比所述气体燃料供给机构的喷孔与所述气体燃料的喷雾的最终到达点的中间位置更靠所述气体燃料供给机构的喷孔侧。

3、如权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，在所述气体燃料喷雾的前端部通过所述点火机构的点火位置之后、且在所述气体燃料供给机构喷射所述气体燃料期间的中间时刻之后，所述点火机构点燃所述喷雾。

4、如权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，所述气体燃料供给机构是配置于所述燃烧室的侧部的气体喷射阀，该气体喷射阀朝向与其配置侧相反一侧的所述燃烧室侧部喷射所述气体燃料。

5、如权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，所述气体燃料供给机构是配置于所述燃烧室的上面中心部的气体喷射阀，该气体喷射阀在所述燃烧室内呈圆锥状地喷射所述气体燃料。

6、如权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，所述气体燃料供给机构是配置于所述燃烧室的上面中心部的气体喷射阀，该气体喷射阀朝向活塞顶面的凹槽喷射所述气体燃料。

7、如权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，所述气体燃料供给机构由配置于所述燃烧室的上面中心部的第一气体喷射阀和第二气体喷射阀构成，所述第一气体喷射阀朝向活塞顶面的凹槽喷射所述气体燃料，在形成所述预混合气和所述气体燃料的喷雾相混合的混合气团后，所述第二气体喷射阀在所述燃烧室内呈放射状地喷射所述气体燃料而形成放射状的喷雾，利用所述点火机构点燃所述混合气团，由该燃烧产生的火焰点燃所述放射状的喷雾。

8、如权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，所述气体燃料的燃烧速度比所述预混合气的燃烧速度快。

9、如权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，所述气体燃料是通过改性反应对由外部供给的烃燃料进行燃料改性后生成的气体燃料。

10、如权利要求9所述的内燃机，其特征在于，生成所述气体燃料的所述改性反应利用所述内燃机的排气热量。

11、如权利要求9所述的内燃机，其特征在于，生成所述气体燃料的所述改性反应为脱氢反应。

12、如权利要求9所述的内燃机，其特征在于，生成所述气体燃料的所述改性反应为部分氧化反应。

13、如权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，所述气体燃料为氢。

14、如权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，所述气体燃料为含氧化剂的混合气。

15、如权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，具有燃料供给控制机构，该燃料供给控制机构如下地进行控制：随着内燃机负荷的降低，将所述预混合气稀薄化，并且使所述气体燃料的供给比例增加。

16、如权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，向所述预混合气形成机构供给的燃料是自燃性高的烃燃料和自燃性低的烃燃料，所述内燃机具有预混合气燃料供给控制机构，该预混合气燃料供给控制机构如下地进行控制：随着内燃机负荷的降低，使所述自燃性高的烃燃料的供给比例增加，并且使所述自燃性低的烃燃料的供给比例减少。

17、如权利要求16所述的内燃机，其特征在于，所述自燃性低的烃燃料是通过改性反应对由外部供给的烃燃料进行燃料改性后生成的燃料。

18、如权利要求17所述的内燃机，其特征在于，生成所述自燃性低的烃燃料的所述改性反应利用所述内燃机的排气热量。