[发明专利]发动机的燃烧室结构

说明书

发动机的燃烧室结构包括发动机的燃烧室及燃料喷射阀。所述燃料喷射阀朝活塞顶面的腔室喷射燃料。所述腔室包含：第一腔室部，配置在所述顶面的径向中心区域，并且具备第一底部，该第一底部在气缸轴向上具有第一深度；第二腔室部，配置在所述顶面中所述第一腔室部的外周侧，并且具备第二底部，该第二底部在气缸轴向上具有浅于所述第一深度的第二深度；连结部，将所述第一腔室部和所述第二腔室部相连；立壁区域，相对于所述第二腔室部的所述第二底部而配置在径向外侧。所述第二底部相对于所述连结部的气缸轴向的上端部而位于下方，所述立壁区域的下方部分相对于所述立壁区域的上端位置而位于径向内侧。

技术领域

本发明涉及包含气缸及活塞的发动机的燃烧室结构。

背景技术

汽车等车辆用的发动机的燃烧室由气缸的内壁面、气缸盖的底面(燃烧室顶面)及活塞的顶面划分。燃料从燃料喷射阀被供应到所述燃烧室。如下的燃烧室结构为公知：在所述活塞的顶面上配置有腔室(凹部)，从所述燃料喷射阀朝所述腔室喷射燃料。专利文献1中公开了所述腔室为上侧腔室和下侧腔室的两级结构的燃烧室结构。

为了降低上述发动机的NOx、CO、HC、PM(煤)等的排出量，重要的是在所述燃烧室内进行混合气的燃烧时不会形成局部高温的部分和氧不足的部分。此时，理想的是广泛地利用燃烧室空间来使燃料分布均匀且燃料浓度稀薄的混合气燃烧。上述那样的在活塞顶面上形成有腔室的结构有利于获得良好的燃烧，但现状是还不能达到理想状态的燃烧。例如，在采用专利文献1的腔室结构的情况下，由于其形状是不能使沿着上侧腔室流动的混合气充分地行进到燃烧室的径向外侧的形状，因此，对于形成稀薄混合气还不充分。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：法国专利公开公报FR2902462A1

发明内容

本发明的目的在于：针对在活塞的顶面上具备腔室的发动机的燃烧室结构，提供一种能够有效地利用燃烧室内的空气来形成均质且稀薄的混合气，并且能够尽可能地抑制煤等的发生的发动机的燃烧室结构。

本发明一个方面涉及的发动机的燃烧室结构包括：发动机的燃烧室，由气缸盖的下表面、气缸及活塞的顶面形成；以及燃料喷射阀，将燃料喷射到所述燃烧室内；其中，在所述活塞的顶面上具备腔室，所述燃料喷射阀配置在所述燃烧室的径向中心或该径向中心的近傍，并且朝所述腔室喷射燃料，所述腔室包含：第一腔室部，配置在所述顶面的径向中心区域，并且具备第一底部，该第一底部在气缸轴向上具有第一深度；第二腔室部，配置在所述顶面中所述第一腔室部的外周侧，并且具备第二底部，该第二底部在气缸轴向上具有浅于所述第一深度的第二深度；连结部，将所述第一腔室部和所述第二腔室部相连；以及立壁区域，相对于所述第二腔室部的所述第二底部而配置在径向外侧；其中，所述第二底部相对于所述连结部的气缸轴向的上端部而位于下方，所述立壁区域的下方部分相对于所述立壁区域的上端位置而位于径向内侧。

附图说明

图1是表示应用本发明的实施方式所涉及的发动机的燃烧室结构的发动机的沿气缸轴向的简略剖视图。

图2是图1所示的发动机的活塞的顶面部分的立体图。

图3是所述活塞的带剖面的立体图。

图4A是图3所示的活塞剖面的放大图。

图4B是用于说明第一、第二腔室部及连结部的曲面形状的图。

图5是用于说明所述活塞的顶面与喷射器的燃料喷射轴的关系的活塞剖视图。

图6是表示在采用本发明的实施方式所涉及的腔室的情况下的燃料喷射时期及热释放率的时间图。

图7的(A)至(D)是按曲柄角示意性地表示燃烧室中的混合气的生成状况的图。

图8是表示比较例1的腔室结构的剖视图。