CN108071439B - 发动机爆震减少的内燃发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发动机爆震减少的内燃发动机。该内燃发动机设置有燃烧室，所述燃烧室由气缸的内周表面、气缸盖的面对所述气缸的端面、活塞的冠表面、进气阀的内表面和排气阀的内表面限定，出于改进发动机的抗爆震性能的目的，所述气缸的所述内周表面、所述气缸盖的所述端面、所述活塞的所述冠表面、所述进气阀的所述内表面和所述排气阀的所述内表面包括镜面区域和粗糙表面区域，所述镜面区域被形成为算术平均粗糙度为0.3μm以下的镜面，所述粗糙表面区域被形成为算术平均粗糙度为0.3μm以上的粗糙表面。

Description

发动机爆震减少的内燃发动机
技术领域
本发明涉及一种内燃发动机，具体涉及一种发动机爆震减少的内燃发动机。
背景技术
在内燃发动机中，已知进气(混合物)的高温是发动机爆震的主要原因。吸入燃烧室中的进气因为对流热传递而被燃烧室的壁表面加热。因此，如果燃烧室中的进气的流速例如因为形成强大的翻滚流而增加，则对流热传递加速，其结果是，更可能会发生发动机爆震。
为了减少进气与燃烧室的壁表面之间的对流热传递，燃烧室的壁表面可形成为镜面。已知出于减少从燃烧气体到燃烧室的壁的辐射热传递的目的而将燃烧室的壁表面形成为镜面，且由此使得冷却损失也被最小化。例如，参见JPH01-173417U和JPH02-123255A。
在内燃发动机的燃烧室中，进气的温度因为在压缩冲程中受到压缩而高于壁表面的温度。因此，如果燃烧室的壁表面被形成为镜面，则防止了从进气到燃烧室的壁表面的对流热传递而使得进气的温度增加，从而更可能发生发动机爆震。
发明内容
鉴于现有技术的这种问题，本发明的主要目的是改进内燃发动机的抗爆震性能。
为了实现这样的目的，本发明提供了一种内燃发动机，该内燃发动机包括：气缸体(2)，其限定气缸(12)；气缸盖(3)，其附接至所述气缸体的上端面；进气口(35)，其形成在所述气缸盖中并且设置有用于选择性地关闭所述进气口的进气阀(40)；排气口(36)，其形成在所述气缸盖中并且设置有用于选择性地关闭所述排气口的排气阀(41)；以及活塞(20)，其被以可滑动地的方式接收在所述气缸中；由所述气缸的内周表面(11)、所述气缸盖的面对所述气缸的端面(30)、所述活塞的冠表面(24)、所述进气阀的内表面(47A)和所述排气阀的内表面(47A)限定燃烧室(44)；其中所述气缸的所述内周表面、所述气缸盖的所述端面、所述活塞的所述冠表面、所述进气阀的所述内表面和所述排气阀的所述内表面中的至少一者包括镜面区域和粗糙表面区域，所述镜面区域被形成为算术平均粗糙度为0.3μm以下的镜面，所述粗糙表面区域被形成为算术平均粗糙度为0.3μm以上的粗糙表面。
根据该布置，在所述内燃发动机的进气冲程中，减少了所述进气与所述燃烧室的壁结构部件(诸如所述气缸的所述内周表面、所述气缸盖的所述端面、所述活塞的所述冠表面、所述进气阀的所述内表面和所述排气阀的所述内表面)的所述镜面区域之间的对流热传递，使得所述进气的温度上升可以被最小化。同时，在所述内燃发动机的压缩冲程中，促进了所述进气与所述燃烧室的所述壁结构部件的所述粗糙表面区域之间的对流热传递，使得所述进气被冷却。考虑到这些事实，所述进气的温度增加被最小化，且因此可以改进所述内燃发动机的抗爆震性能。
在本发明中，可布置成使得所述进气阀和所述排气阀中的至少一者包括阀杆(46)以及设置在所述阀杆的一端处的头(47)，并且所述头设置有面对所述燃烧室的头表面(47A)、构造成安置在形成于所述气缸盖中的阀座(38)上的环形面(47C)以及位于所述头表面与所述环形面之间的周面(47D)，所述头表面形成为所述镜面区域，所述周面形成为所述粗糙表面区域。
从而，在所述进气冲程中，减少了所述进气与所述头表面之间的对流热传递，使得所述进气的温度上升被最小化。在所述压缩冲程中，促进了所述进气与所述阀的所述头的所述周面之间的对流热传递，使得所述进气的温度上升被最小化。
在本发明中，所述活塞的所述冠表面可包括形成为所述镜面区域的中央部分(55)以及位于所述中央部分周围且形成为所述粗糙表面区域的外周部分(56)。
根据该布置，在所述进气冲程中，减少了所述进气与所述冠表面的所述中央部分之间的对流热传递，使得所述进气的温度上升被最小化。在所述压缩冲程中，促进了所述进气与所述冠表面的所述外周部分之间的对流热传递，使得有利地从所述进气去除了热量。因为在所述进气冲程中，所述进气沿着所述冠表面的所述中央部分比沿着所述冠表面的所述外周部分流动得更快，所以可以通过将所述中央部分形成为镜面区域来加速所述进气与所述中央部分之间的对流热传递，并且所述进气被有利地冷却。同时，因为在所述压缩冲程中，所述进气沿着所述冠表面的所述外周部分比沿着所述冠表面的所述中央部分流动得更快，所以可以通过将所述外周部分形成为所述粗糙表面区域来加速所述进气与所述外周部分之间的对流热传递，并且所述进气被有利地冷却。
在本发明中，所述活塞的所述冠表面的所述外周部分可包括挤压区域。
所述挤压区域导致所述进气沿着所述冠表面的外周部分的流动在所述压缩冲程中被加速，使得促进了所述进气与所述冠表面的外周部分之间的对流热传递，并且所述进气可以被有效地冷却。
在本发明中，所述发动机可进一步包括喷油装置(28)，所述喷油装置被构造成将油喷射到所述活塞的背面的一部分上，被喷射油的所述一部分对应于所述活塞的所述冠表面的所述外周部分。
根据该布置，所述冠表面的外周部分被油冷却，使得所述进气可以通过与所述冠表面的外周部分的对流热传递以更有利的方式进行冷却。
在本发明中，所述气缸盖的所述端面可包括形成为所述镜面区域的中央部分(51)以及位于所述中央部分周围且形成为所述粗糙表面区域的外周部分(52)。
根据该布置，在所述进气冲程中减少了所述进气与所述燃烧室端面的中央部分之间的对流热传递并且所述进气的温度上升被最小化，并促进了所述进气与所述燃烧室端面的外周部分之间的对流热传递，并且在所述压缩冲程中将热量从所述进气有利地去除。因为在所述进气冲程中沿着所述燃烧室端面的中央部分流动的所述进气在速度上高于沿着所述燃烧室端面的外周部分流动的所述进气，所以可以通过将所述燃烧室端面的中央部分形成为镜面区域有利地限制所述进气与所述燃烧室端面之间的对流热传递。在所述压缩冲程中，因为所述进气沿着所述燃烧室端面的外周部分比沿着所述燃烧室端面的中央部分的流动速度高，所以可以通过将所述燃烧室端面的外周部分形成为粗糙表面区域来促进所述进气与所述燃烧室端面之间的对流热传递，并且所述进气可以以有效的方式被冷却。
在本发明中，所述气缸盖的所述端面的所述外周部分可包括挤压区域(31)。
根据该布置，通过所述挤压区域进一步加速了沿着所述燃烧室端面的外周部分的进气流，可以促进所述进气与所述燃烧室端面的形成为粗糙表面区域的外周部分之间的对流热传递，并且冷却空气可以被进一步冷却。
在本发明中，所述内燃发动机可进一步包括水套(37)，所述水套形成在所述气缸盖中，邻接所述气缸盖的所述端面的所述外周部分。
由此，通过用所述水套来冷却所述燃烧室端面的外周部分，所述进气可以在所述压缩冲程中通过与所述燃烧室端面的外周部分的对流热传递而被进一步冷却。
在本发明中，所述端面的所述外周部分可从远离所述气缸盖的所述端面的中心点的那一侧邻接形成在所述气缸盖中的阀座中的至少一个阀座。
根据该布置，所述燃烧室端面的外周部分的使所述进气以较高速度流动所沿着的那部分形成为所述粗糙表面区域，从而促进了所述进气与所述燃烧室端面的外周部分之间的对流热传递。
在本发明中，所述气缸的所述内周表面可包括邻接所述排气口且形成为所述镜面区域的排气侧区域以及邻接所述进气口且形成为所述粗糙表面区域的进气侧区域。
根据该布置，在所述进气冲程中减少了所述进气与所述气缸的排气侧部分之间的对流热传递，使得所述进气的温度上升可以被最小化，并且在所述压缩冲程中促进了所述进气与所述气缸的进气侧部分之间的对流热传递，使得所述进气的温度上升可以被最小化。所述进气冲程中的进气流在速度上沿着所述气缸的排气侧比沿着所述气缸的进气侧高，使得可以通过将所述气缸的所述排气侧形成为所述镜面区域而以有效的方式限制所述进气与所述气缸之间的对流热传递。因为在所述压缩冲程中所述进气流沿着所述气缸的所述进气侧比沿着所述气缸的所述排气侧更快，所以通过将所述气缸的所述进气侧形成为粗糙表面区域促进了所述进气与所述气缸的所述进气侧之间的对流热传递，从而使得所述进气可以以有效的方式进行冷却。
在本发明中，可布置成使得一对进气口形成在所述气缸盖中，并且所述排气侧区域的宽度等于或大于两个所述进气口之间的外距离，且小于所述气缸的内径。
根据该布置，促进了在所述进气冲程中从两个所述进气口引入所述气缸中的所述进气与所述气缸的所述排气侧之间的对流热传递，使得可以避免所述进气的温度上升。
根据这样的布置，可以改进内燃发动机的抗爆震性能。
附图说明
图1是进气冲程下的根据本发明的一个实施方式的内燃发动机的剖视图；
图2是压缩冲程下的内燃发动机的剖视图；
图3a是发动机阀的侧视图；
图3b是发动机阀的仰视图；
图4是气缸盖的端面的仰视图；
图5a是活塞的侧视图；
图5b是活塞的平面图；以及
图6是沿着图1的线VI–VI截取的剖视图。
具体实施方式
下文描述了根据本发明的一个实施方式的内燃发动机。
如图1和图2所示，机动车辆的内燃发动机1设置有气缸体2以及气缸盖3，气缸盖3附接至气缸体2的上端面。气缸孔8从内部形成在气缸体2的上部中。气缸孔8的上端在气缸体2的上端面2A处打开，并且其下端与形成在气缸体2的下部中的曲柄室9连通。具有两个开口端的柱形气缸套10被压入到气缸孔8中。气缸套10的内周表面11限定气缸12。气缸12的轴线被限定为气缸轴线A。
曲轴(图中未示出)通过形成在气缸体2的下部中的轴承可旋转地支撑在曲柄室9中。曲轴经由连杆18连接到活塞20，活塞20可滑动地接收在气缸12中。气缸体2的下端面被油盘(图中未示出)封闭。
活塞20包括设置在其上侧上的盘形冠部21，并且一对裙部22和一对支承壁23从冠部21的外周以周向交替的方式向下延伸，从而以连续的方式限定活塞20的外圆周表面。冠部21的上表面被称为活塞冠表面24。
用于朝向冠部21的背面喷油的喷油装置28设置在限定气缸体2的曲柄室9的壁部分中。储存在油盘中的油经由油泵(图中未示出)供应到喷油装置28。
气缸盖3的下端面3A附接至气缸体2的上端面2A以大体上与活塞20的冠部21协作地限定燃烧室44，并且具有封闭气缸12的上端的燃烧室端面30。燃烧室端面30包括在其中央部分中向上凹入的燃烧室凹部32以及沿着燃烧室端面30的外周部分延伸的挤压表面31。挤压表面31与气缸盖3的下端面3A形成在相同的平面上，并与活塞20对置。气缸盖3形成有两个进气口35和两个排气口36，使得两个进气口35的内端和两个排气口36的内端向燃烧室凹部32打开。两个进气口35从燃烧室凹部32延伸到气缸盖3的一个侧表面，并且两个排气口36从燃烧室凹部32延伸到气缸盖3的另一个侧表面。配置有气缸盖3的进气口35的那一侧被称为"进气侧"，而配置有排气口36的那一侧被称为"排气侧"。
气缸盖3从内部限定水套37，水套37沿着燃烧室端面30的周边形成。水套37的一部分布置成与燃烧室端面30的外周部52(参见图4)相邻。
环形阀座38形成在燃烧室凹部32中的进气口35和排气口36中的每者的开口端周围。每个进气口35均设置有进气阀40，进气阀40通过从对应阀座38提升或者安置在对应阀座38上而打开或者关闭进气口35。每个排气口36均设置有排气阀41，排气阀41通过从对应阀座38提升或者安置在对应阀座38上而打开或者关闭排气口36。进气阀40和排气阀41由阀致动机构(图中未示出)驱动，并且根据曲轴的角位置在预定的时机打开和关闭。
如图3a所示，每个阀40、41均包括阀杆46和阀头47。阀头47设置有面对燃烧室44的平坦头表面47A和远离燃烧室44的锥形表面47B。
更准确地说，由气缸套10的内周表面11、燃烧室端面30、活塞20的冠表面24以及阀40和41的头表面47A限定燃烧室44。进气口35被构造成使得穿过进气口35的进气流入燃烧室44，作为翻滚流。
用于将燃料喷射到燃烧室44中的燃料喷射器(图中未示出)可设置在燃烧室凹部32中。
(进气阀和排气阀)
如图3a和图3b所示，在进气阀40和排气阀41中的每者中，阀杆46的下端的直径均以平滑而连续的方式朝向阀头47逐渐扩大。阀杆46沿轴向可滑动地接收在设置于气缸盖3上的柱形阀引导件48(参见图1)中。阀头47形成为具有预定厚度的盘形。阀头47的远离燃烧室44的锥形表面47B形成有环形阀面47C，环形阀面47C被构造成紧贴地安置在阀座38上。阀头47的外周边缘限定周面47D，周面47D将头表面47A与阀面47C平滑而连续地连接。当阀面47C安置在阀座38上时，周面47D经由间隙与燃烧室凹部32的表面分离。
头表面47A形成为镜面(镜面区域M)。镜面被限定为算术平均粗糙度(Ra)为0.3μm以下的表面。镜面也可被限定为算术平均粗糙度(Ra)为0.1μm以下的表面。另一方面，周面47D形成为粗糙表面(粗糙表面区域R)。粗糙表面被限定为算术平均粗糙度(Ra)为0.3μm以上的表面。换言之，粗糙表面为表面粗糙度(算术平均粗糙度)大于镜面的表面。可以通过已知的加工技术(例如通过喷砂处理)来形成镜面和粗糙表面。
(气缸盖端面)
如图4所示，燃烧室端面30包括：端面中央部51，该端面中央部51包括燃烧室凹部32的中央部；以及端面外周部52，该端面外周部52包括燃烧室凹部32的位于端面中央部51的外周和挤压表面31上的周向部。挤压表面31以圆形段的形状形成在进气侧和排气侧上。挤压表面31的位于进气侧上的那部分由沿着进气侧上的端面的外周延伸的弧形段和沿着两个进气口35的远离端面的中央的侧部延伸的弦段限定。类似地，挤压表面31的位于排气侧上的那部分由沿着排气侧上的端面的外周延伸的弧形段和沿着两个排气口36的远离端面的中央的侧部延伸的弦段限定。在所示出的实施方式中，鉴于以下事实，即，排气侧上的弦段与排气口36间隔的距离大于进气侧上的弦段与进气口35间隔的距离，挤压表面31的位于进气侧上的部分大于挤压表面31的位于排气侧上的部分。端面外周部52沿着燃烧室凹部32的外周定位并且包围进气口35和排气口36。端面中央部51形成为镜面(镜面区域M)，并且端面外周部52(包括挤压表面31)形成为粗糙表面(粗糙表面区域R)。
(活塞)
如图5b所示，活塞冠表面24包括位于其中央的冠中央部55以及位于冠中央部55的外周的环形冠表面外周部56。冠表面外周部56设置有在进气侧上面对挤压表面31的部分以及在排气侧上面对挤压表面31的部分。冠中央部55形成为镜面(镜面区域M)，并且冠表面外周部56形成为粗糙表面(粗糙表面区域R)。
(气缸套)
如图6所示，气缸套10的内周表面11的排气侧部分形成为镜面(镜面区域M)，并且气缸套10的内周表面11的进气侧部分形成为粗糙表面(粗糙表面区域R)。气缸套10的镜面区域M的宽度等于或大于如在曲轴轴向方向上测量的两个进气口35的外端之间的距离(外距离)，但小于气缸12的内径。在本实施方式中，气缸套10的镜面区域M沿曲轴轴向方向的宽度等于两个进气口35的外端之间的距离。气缸套10的粗糙表面区域R可包括气缸套10的内周表面的整个部分(除气缸套10的镜面区域M之外)。粗糙表面区域R可延伸气缸套10的整个内圆周的一半以上，或者换言之，从进气侧延伸超出中点。
气缸套10的内周表面11的粗糙表面区域R不必沿着气缸轴线方向设置在内周表面11的整个区域中，而是可以仅设置在气缸盖3那一侧。例如，从内周表面11的气缸盖3那一侧开始，粗糙表面区域R可仅延伸活塞20的1/2冲程以下或活塞20的1/4冲程以下，而其余部分形成为镜面区域M。
下文将讨论上述内燃发动机1的操作模式和优点。在内燃发动机1的进气冲程中，进气阀40打开且活塞20下降，并且进气从进气口35流入燃烧室44。进气在此可仅由空气或含有燃料的混合物组成。进气在径向方向上流过进气阀40与相应进气口35的阀座38之间的间隙。此时，进气的主要部分从间隙的与进气阀40的阀头47的排气侧那一端对应的部分朝向排气侧向下倾斜地流入燃烧室44，并且沿着燃烧室凹部32、排气阀41的头表面47A、气缸套10的内周表面11的排气侧部分(按照此顺序)流动。此后，进气流通过被朝向进气侧向上倾斜地引导而形成翻滚流，并且沿着活塞20的冠中央部55、气缸套10的内周表面11的进气侧部分、燃烧室凹部32以及进气阀40的头表面47A(按照此顺序)流动。在进气经由进气口35流入燃烧室44时，进气的速度达到最大值。因此，进气沿着燃烧室凹部32、排气阀41的头表面47A以及气缸套10的内周表面11的排气侧部分以比沿着燃烧室壁其他部分相对更高的速度流动。
在压缩冲程中，随着活塞20的上升，压缩在活塞20的冠表面外周部56与端面外周部52(包括挤压表面31)之间的进气朝向燃烧室44的中央流动。因此，在压缩冲程中，进气沿着端面外周部52(包括冠表面外周部56和活塞20的挤压表面31)达到的速度高于沿着燃烧室壁的其他部分的速度。此外，在压缩冲程中，压缩的进气流入每个阀头47的周面47D与燃烧室凹部32的邻接部分之间的间隙，因此，进气在周面47D周围的速度高于在燃烧室壁的其他部分的速度。
在该内燃发动机1中，在进气冲程中，因为燃烧室凹部32、阀40和41的头表面47A、气缸套10的排气侧部分以及进气流速高于燃烧室壁其他部分的冠中央部55形成为镜面区域M，所以进气与燃烧室的燃烧室凹部32、阀40和41的头表面47A、气缸套10的排气侧部分以及活塞20的冠中央部55之间的对流热传递减少。结果，进气的温度上升降低。在进气冲程中，因为限定燃烧室44的壁表面的温度高于进气温度，所以期望最小化对流热传递以便降低进气的温度上升。随着流速由于温度边界层的扰动增加而增加，对流热传递变得更加活跃。因此，在进气流速较高的区域中，进气从限定燃烧室44的壁表面接收大量热量。
在本实施方式中，燃烧室凹部32、阀40和41的头表面47A、气缸套10的排气侧部分以及在进气冲程中进气流速高于燃烧室44其他部分的冠中央部55被形成为镜面区域M，从而使得温度边界层的扰动减少，并且这些区域的热传递系数降低。结果，进气从限定燃烧室44的壁表面接收的热量的量减小，并且进气的温度上升降低。
另一方面，在压缩冲程中，因为压缩的进气的温度高于限定燃烧室44的壁表面的温度，所以期望通过促进进气与限定燃烧室44的壁表面之间的热交换来冷却进气。在该实施方式中，活塞20的冠表面外周部56、包括挤压表面31的端面外周部52以及阀40和41的在压缩冲程中进气流速高于燃烧室44其他部分的周面47D被形成为粗糙表面区域R，从而使得温度边界层的扰动增加，并且这些区域的热传递系数增加。另外，因为活塞20的冠表面外周部56、包括挤压表面31的端面外周部52以及阀40和41的周面47D被形成为粗糙表面区域R，所以这些区域的表面积增加，且因此促进了这些区域的热传递。结果，从进气向限定燃烧室44的壁表面传递的热量的量增加，并且进气的温度上升被最小化。此外，因为气缸套10的位于进气侧的内周表面11的区域被形成为粗糙表面区域R，所以促进了从进气向气缸套10的热传递。
已证实，通过将端面中央部51形成为镜面区域M并且将包括挤压表面31的端面外周部52形成为粗糙表面区域R，而非将端面外周部52和端面中央部51这两者均形成为粗糙表面区域R，可以朝向MBT(最大制动力矩)进一步提前点火时机而不会导致发动机爆震。
还证实，通过将气缸套10的内周表面的排气侧形成为镜面区域M同时将气缸套10的包括其进气侧的其余部分形成为粗糙表面区域R，而非将气缸套10的包括其进气侧和排气侧这两者的整个内周表面形成为粗糙表面区域R，可以朝向MBT进一步提前点火时机而不会导致发动机爆震。
还证实，通过将活塞20的冠中央部55形成为镜面区域M并且将冠表面外周部56形成为粗糙表面区域R，而非将冠中央部55和冠表面外周部56这两者均形成为粗糙表面区域R，可以朝向MBT进一步提前点火时机而不会导致发动机爆震。
此外，已证实，通过将阀40和41的头表面47A形成为镜面区域M并且将周面47D形成为粗糙表面区域R，而非将头表面47A和周面47D这两者均形成为粗糙表面区域R，可以朝向MBT进一步提前点火时机达到一度而不会导致发动机爆震。这些试验是在WOT且发动机转速为2,500rpm下进行的。
虽然本发明已就其优选实施方式进行了描述，但是对本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明范围的情况下可作出各种改变和修改。例如，在以上实施方式中，气缸套10的内周表面11限定气缸12的内周表面，但气缸套10可略去并且气缸孔8的内周表面可直接限定内周表面11。

Claims (10)

1.一种内燃发动机，该内燃发动机包括：
气缸体，其限定气缸；
气缸盖，其附接至所述气缸体的上端面；
进气口，其形成在所述气缸盖中并且设置有用于选择性地关闭所述进气口的进气阀；
排气口，其形成在所述气缸盖中并且设置有用于选择性地关闭所述排气口的排气阀；以及
活塞，其被以可滑动的方式接收在所述气缸中；
由所述气缸的内周表面、所述气缸盖的面对所述气缸的端面、所述活塞的冠表面、所述进气阀的内表面和所述排气阀的内表面限定燃烧室；
其特征在于，
所述进气阀的所述内表面和所述排气阀的所述内表面中的至少一者包括镜面区域和粗糙表面区域，所述镜面区域被形成为算术平均粗糙度为0.3μm以下的镜面，所述粗糙表面区域被形成为算术平均粗糙度为0.3μm以上的粗糙表面，
其中，所述进气阀和所述排气阀中的至少一者包括阀杆以及设置在所述阀杆的一端处的头，并且所述头设置有面对所述燃烧室的头表面、构造成安置在形成于所述气缸盖中的阀座上的环形面以及位于所述头表面与所述环形面之间的周面，所述头表面形成为所述镜面区域，所述周面形成为所述粗糙表面区域，并且，
在进气冲程中，所述头表面减少了进气与所述头表面之间的对流热传递，使得所述进气的温度上升被最小化；并且在压缩冲程中，所述周面促进了所述进气与所述周面之间的对流热传递，使得所述进气的温度上升被最小化。
2.一种内燃发动机，该内燃发动机包括：
气缸体，其限定气缸；
气缸盖，其附接至所述气缸体的上端面；
进气口，其形成在所述气缸盖中并且设置有用于选择性地关闭所述进气口的进气阀；
排气口，其形成在所述气缸盖中并且设置有用于选择性地关闭所述排气口的排气阀；以及
活塞，其被以可滑动的方式接收在所述气缸中；
由所述气缸的内周表面、所述气缸盖的面对所述气缸的端面、所述活塞的冠表面、所述进气阀的内表面和所述排气阀的内表面限定燃烧室；
其特征在于，
所述活塞的所述冠表面包括镜面区域和粗糙表面区域，所述镜面区域被形成为算术平均粗糙度为0.3μm以下的镜面，所述粗糙表面区域被形成为算术平均粗糙度为0.3μm以上的粗糙表面，
其中，所述活塞的所述冠表面包括形成为所述镜面区域的中央部分以及位于所述中央部分周围且形成为所述粗糙表面区域的外周部分，并且
在进气冲程中，所述中央部分减少了进气与所述中央部分之间的对流热传递，使得所述进气的温度上升被最小化；并且在压缩冲程中，所述外周部分促进了所述进气与所述外周部分之间的对流热传递，使得所述进气的温度上升被最小化。
3.根据权利要求2所述的内燃发动机，其中，所述活塞的所述冠表面的所述外周部分包括挤压区域。
4.根据权利要求2所述的内燃发动机，所述内燃发动机进一步包括喷油装置，所述喷油装置被构造成将油喷射到所述活塞的背面的一部分上，被喷射油的所述一部分对应于所述活塞的所述冠表面的所述外周部分。
5.一种内燃发动机，该内燃发动机包括：
气缸体，其限定气缸；
气缸盖，其附接至所述气缸体的上端面；
进气口，其形成在所述气缸盖中并且设置有用于选择性地关闭所述进气口的进气阀；
排气口，其形成在所述气缸盖中并且设置有用于选择性地关闭所述排气口的排气阀；以及
活塞，其被以可滑动的方式接收在所述气缸中；
由所述气缸的内周表面、所述气缸盖的面对所述气缸的端面、所述活塞的冠表面、所述进气阀的内表面和所述排气阀的内表面限定燃烧室；
其特征在于，
所述气缸盖的所述端面包括镜面区域和粗糙表面区域，所述镜面区域被形成为算术平均粗糙度为0.3μm以下的镜面，所述粗糙表面区域被形成为算术平均粗糙度为0.3μm以上的粗糙表面，
其中，所述气缸盖的所述端面包括形成为所述镜面区域的中央部分以及位于所述中央部分周围且形成为所述粗糙表面区域的外周部分，并且
在进气冲程中，所述中央部分减少了进气与所述中央部分之间的对流热传递，使得所述进气的温度上升被最小化；并且在压缩冲程中，所述外周部分促进了所述进气与所述外周部分之间的对流热传递，使得所述进气的温度上升被最小化。
6.根据权利要求5所述的内燃发动机，其中，所述气缸盖的所述端面的所述外周部分包括挤压区域。
7.根据权利要求5所述的内燃发动机，所述内燃发动机进一步包括水套，所述水套形成在所述气缸盖中，邻接所述气缸盖的所述端面的所述外周部分。
8.根据权利要求5所述的内燃发动机，其中，所述端面的所述外周部分从远离所述气缸盖的所述端面的中心点的那一侧邻接形成在所述气缸盖中的阀座中的至少一个阀座。
9.一种内燃发动机，该内燃发动机包括：
气缸体，其限定气缸；
气缸盖，其附接至所述气缸体的上端面；
进气口，其形成在所述气缸盖中并且设置有用于选择性地关闭所述进气口的进气阀；
排气口，其形成在所述气缸盖中并且设置有用于选择性地关闭所述排气口的排气阀；以及
活塞，其被以可滑动的方式接收在所述气缸中；
由所述气缸的内周表面、所述气缸盖的面对所述气缸的端面、所述活塞的冠表面、所述进气阀的内表面和所述排气阀的内表面限定燃烧室；
其特征在于，
所述气缸的所述内周表面包括镜面区域和粗糙表面区域，所述镜面区域被形成为算术平均粗糙度为0.3μm以下的镜面，所述粗糙表面区域被形成为算术平均粗糙度为0.3μm以上的粗糙表面，
其中，所述气缸的所述内周表面包括邻接所述排气口且形成为所述镜面区域的排气侧区域以及邻接所述进气口且形成为所述粗糙表面区域的进气侧区域，并且
在进气冲程中，所述排气侧区域减少了进气与所述排气侧区域之间的对流热传递，使得所述进气的温度上升被最小化；并且在压缩冲程中，所述进气侧区域促进了所述进气与所述进气侧区域之间的对流热传递，使得所述进气的温度上升被最小化。
10.根据权利要求9所述的内燃发动机，其中，一对进气口形成在所述气缸盖中，并且所述排气侧区域的宽度等于或大于两个所述进气口之间的外距离，且小于所述气缸的内径。
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