CN109973203B - 内燃机 - Google Patents
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Abstract
提供一种内燃机(10),内燃机(10)具备:燃烧室(CC),其由汽缸孔壁(21)、活塞顶面部(31)以及汽缸盖壁(41)包围;火花塞(80),其配置在所述汽缸盖壁,具有火花产生部(81);以及划分壁部(90),其将所述燃烧室划分成所述活塞顶面部露出的主燃烧室(CM)、和所述火花产生部露出的点火室(CI),并且形成有使所述主燃烧室与所述点火室连通的多个贯通孔(91~96)。所述多个贯通孔的轴线(91Y~96Y)形成为,在从点火室侧开口部(91a~96b)起的预定区域(90x)中,朝向点火室侧开口部的方向均大致相同。
Description
技术领域
本发明涉及在火花塞露出的点火室中生成火焰,并使该火焰从点火室向主燃烧室喷出的内燃机。
背景技术
以往已知的一种内燃机(以下,也称为“以往内燃机”)利用覆盖火花塞的点火点(火花产生部)的火花塞盖(plug cover)而使得通过由火花塞产生的火花来使混合气开始燃烧的点火室形成在燃烧室内。为了方便,也将燃烧室中的除点火室以外的部分称为“主燃烧室”。
在以往内燃机中,在进气行程中从燃料喷射阀向点火室喷射燃料,所喷射的燃料的一部分在进气行程中与空气一起通过形成于火花塞盖的贯通孔而向主燃烧室排出。结果,混合气向点火室和主燃烧室供给,在压缩行程中该混合气被压缩。在处于压缩行程时,主燃烧室内的混合气的一部分通过贯通孔再次流入点火室内。之后,在压缩上止点附近通过从火花塞产生的点火用火花来对点火室内的混合气进行点火,混合气的燃烧开始,从而产生火焰。该火焰从点火室通过贯通孔向主燃烧室喷出。通过该喷出的火焰在主燃烧室内生成大的气流的乱流,残留于主燃烧室内的混合气被所喷出的火焰一下子点着而在短时间内燃烧。
作为具有点火室的内燃机的以往技术,已知有使在点火室中开始燃烧了的混合气从点火室通过放射状地形成于火花塞盖的多个贯通孔向主燃烧室喷出的以往内燃机(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-197704号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,考虑到了如下情况:在以往内燃机中,多个贯通孔呈放射状地设置,所以在通过各贯通孔流入点火室的气体中产生相对成分,点火室内的气流的流速减弱。结果,点火室内的着火性可能会降低。
本发明是为了应对该问题而做出的发明。即,本发明的目的之一在于提供一种能够在抑制点火室内的气流的流速的减弱的同时抑制点火室内的着火性的降低的内燃机。
用于解决问题的技术方案
本发明提供一种内燃机(以下,也称为“本发明内燃机”),该内燃机具备:
燃烧室(CC),其由汽缸孔壁(21)、活塞顶面部(31)以及汽缸盖壁(41)包围;
火花塞(80),其配置在所述汽缸盖壁,具有火花产生部(81);以及划分壁部(90),其将所述燃烧室划分成所述活塞顶面部露出的主燃烧室(CM)、和所述火花产生部露出的点火室(CI),并且形成有使所述主燃烧室与所述点火室连通的多个贯通孔(91~96)。
所述多个贯通孔的轴线(91Y~96Y)形成为,在从点火室侧开口部(91a~96a)起的预定区域(90x)中,朝向点火室侧开口部的方向均大致相同。
因此,根据本发明内燃机,能够抑制从主燃烧室通过各贯通孔流入点火室的混合气的气流的流速的减弱,所以点火室内的着火性提高。
在本发明内燃机的一技术方案中,
所述多个贯通孔的轴线形成为,在所述预定区域中朝向所述火花产生部方向。
因此,根据上述的一技术方案,火花塞周围的混合气的流速增大,能够抑制点火室内的着火性的降低。
在本发明内燃机的另一技术方案中,
所述多个贯通孔形成为在中途弯折。
因此,根据上述的另一技术方案,能够向主燃烧室内的多个方向喷射火焰。
在本发明内燃机的另一技术方案中,
所述点火室侧开口部的位置呈同心圆状,
所述多个贯通孔形成为,向离开所述点火室的中心轴线的方向以大致相同的角度弯折。
因此,根据上述的另一技术方案,能够呈放射状地向主燃烧室内喷射火焰。
在本发明内燃机的另一技术方案中,
所述多个贯通孔的长度大致相同地形成。
因此,根据上述的另一技术方案,能够抑制从各贯通孔喷射的火焰的偏差。
在上述说明中,为了帮助理解本发明,对与后述的实施方式对应的发明的构成,用括号标注在该实施方式中使用的名称和/或标号。并且,本发明的各构成要素不限定于由所述名称和/或所述标号规定的实施方式。根据参照以下的附图所记述的关于本发明的实施方式的说明应该能够容易理解本发明的其他目的、其他特征以及附带的优点。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式涉及的内燃机的燃烧室附近部位的纵剖视图。
图2是本发明的第1实施方式中的点火室的纵剖视图。
图3是本发明的第1实施方式涉及的内燃机的AA横剖视图。
图4是本发明的第2实施方式中的点火室的纵剖视图。
图5是本发明的第2实施方式涉及的内燃机的BB横剖视图。
图6是本发明的变形例中的点火室和划分壁部的剖视图。
标号说明
10:内燃机;
20:汽缸体;
21:汽缸孔壁;
30:活塞;
31:活塞顶面部;
40:汽缸盖;
41:汽缸盖壁;
70:燃料喷射阀;
71:喷孔;
80:火花塞;
81:火花产生部;
90:划分壁部;
90x:预定区域;
91~96:第1贯通孔~第6贯通孔;
91a~96a:第1开口部~第6开口部;
91b~96b:第1火焰喷出口~第6火焰喷出口;
91c~96c:第1弯折部~第6弯折部;
CC:燃烧室;
CI:点火室;
CM:主燃烧室。
具体实施方式
以下,一边参照附图一边对本发明的各实施方式涉及的内燃机进行说明。上述的内燃机是多汽缸·活塞往复运动型·4循环·汽油燃料·火花点火式的内燃机。
<第1实施方式>
(构成)
如图1所示,本发明的第1实施方式涉及的内燃机10具备汽缸体20、活塞30、汽缸盖40、进气口42、排气口43、进气门50、排气门60、燃料喷射阀70、火花塞80以及划分壁部90。此外,图1是特定的汽缸的纵剖视图,其他的汽缸也具有与图1所示的构造同样的构造。
汽缸体20具有汽缸孔。汽缸孔形成有圆筒形的汽缸孔壁21。此外,有时在汽缸孔安装有汽缸套。在该情况下,汽缸套也构成汽缸孔壁的一部分。
活塞30具有大致圆柱形的形状,收纳于汽缸孔内,活塞30的上表面形成活塞顶面部31。进而,在活塞顶面部31的侧部安装有3个活塞环32、33以及34。活塞环32、33以及34在活塞30在汽缸孔内往复运动时相对于汽缸孔壁21滑动。
汽缸盖40设置于汽缸体20的上端。汽缸盖40具备封闭汽缸孔的上部开口部的壁(以下,称为“汽缸盖壁41”)。汽缸盖壁41与活塞顶面部31和汽缸孔壁21一起划分出燃烧室CC。进而,在汽缸盖40形成有进气口42和排气口43,它们分别连通于后述的主燃烧室CM。
进气门50通过由未图示的配设于进气凸轮轴的进气凸轮驱动来进行开闭。同样地,排气门60通过由未图示的配设于排气凸轮轴的排气凸轮驱动来进行开闭。
图2是本实施方式中的划分壁部90周边的放大图。燃料喷射阀70配设于汽缸盖40。燃料喷射阀70在其大致顶端处具备喷射燃料的喷孔71。燃料喷射阀70配设成喷孔71向后述的点火室CI露出。燃料喷射阀70基于来自未图示的电子控制装置(ECU)的指示喷射燃料。
火花塞80配设于汽缸盖40。火花塞80在其大致顶端处具备产生火花的火花产生部(中心电极和接地电极)81。火花塞80配设成火花产生部81向后述的点火室CI露出。火花塞80基于来自电子控制装置的指示产生点火用火花。
划分壁部90以包覆火花塞80的火花产生部81和燃料喷射阀70的喷孔71并且从燃烧室CC的上壁部(即,汽缸盖壁41)向燃烧室CC突出的方式设置于汽缸盖壁41。换言之,划分壁部90将燃烧室CC划分成汽缸孔壁21和活塞顶面部31露出的主燃烧室CM、和火花产生部81露出的点火室CI。
图3是划分壁部90的AA横剖视图。划分壁部90具备6个(多个)贯通孔(第1贯通孔91~第6贯通孔96),它们分别将点火室CI与主燃烧室CM连通。上述的第1贯通孔91~第6贯通孔96的形状为圆筒形。进而,第1贯通孔91~第6贯通孔96的长度均大致相同。
第1贯通孔91~第6贯通孔96的中心轴线(91Y~96Y)配设成在各贯通孔的预定区域90x中与汽缸孔的中心轴线Y平行。在本实施方式中,从作为第1贯通孔91的点火室CI侧的端部的第1开口部91a到与第1开口部91a相对的第1火焰喷出口91b为止是预定区域90x,第2贯通孔92~第6贯通孔96也同样。进而,各贯通孔的中心轴线(91Y~96Y)配设成朝向火花产生部81方向。另外,第1开口部91a~第6开口部96a分别配置成同心圆状。
(工作)
在内燃机10中,在进气行程中从燃料喷射阀70向点火室CI喷射燃料。所喷射的燃料的一部分由于因活塞30的下降产生的负压而与点火室CI内的气体一起通过第1贯通孔91~第6贯通孔96向主燃烧室CM内排出。结果,混合气(汽油混合气)向点火室CI和主燃烧室CM内供给,在压缩行程中该混合气被压缩。在处于压缩行程时,主燃烧室CM内的混合气的一部分通过第1贯通孔91~第6贯通孔96再次流入点火室CI内。之后,在压缩上止点附近由火花产生部81产生点火用火花。通过该点火用火花对点火室CI内的混合气进行点火而开始混合气的燃烧。即,产生火焰。通过该混合气的燃烧,点火室CI内的压力成为高压,所以火焰(燃烧中的混合气,即,高温的气体)从点火室CI通过第1贯通孔91~第6贯通孔96向主燃烧室CM喷出。通过该喷出的火焰在主燃烧室CM内生成大的气流的乱流。然后,残留于主燃烧室CM内的混合气被所喷出的火焰一下子点着而在短时间内燃烧。
如上所述,在本实施方式中的内燃机10中,第1贯通孔91~第6贯通孔96的轴线配设成在各贯通孔的预定区域90x中与汽缸孔的中心轴线Y平行,所以能够抑制在压缩行程中通过各贯通孔流入点火室的混合气在点火室内相互使对方减弱的情况,从而能够抑制点火室内的气流的流速的减弱。进而,各贯通孔的轴线朝向火花产生部81方向,所以能够提高火花产生部81周围的混合气的流速。因此,点火室内的着火性提高。
<第2实施方式>
本发明的第2实施方式涉及的内燃机如图4和图5所示那样,仅在第1贯通孔91~第6贯通孔96的形状不同这一点上与第1实施方式涉及的内燃机10不同。更具体而言,在第1实施方式中各贯通孔为直线形状,但本实施方式中的各贯通孔在中途弯折。以下,以上述的不同点为中心加以说明。
(构成)
图4是本实施方式中的划分壁部90周边的放大图。图5是划分壁部90的BB横剖视图。与第1实施方式同样,划分壁部90具备6个(多个)贯通孔(第1~第6贯通孔)91~96,它们分别将点火室CI与主燃烧室CM连通。
第1贯通孔91~第6贯通孔96的轴线(中心轴线)配设成在各贯通孔的预定区域90x中与汽缸孔的中心轴线Y平行。在本实施方式中,从作为第1贯通孔91的点火室CI侧的端部的第1开口部91a到后述的第一弯折部91c为止是预定区域90x,其他的贯通孔也同样。进而在各贯通孔的预定区域90x中,各贯通孔的轴线配设成朝向火花产生部81方向。另外,第1开口部91a~第6开口部96a分别配置成同心圆状。
第1贯通孔91~第6贯通孔96在各自的中途具有第1弯折部91c~第6弯折部96c。各贯通孔在第1弯折部91c~第6弯折部96c沿与点火室CI的中心轴线相对的方向以大致相同的角度弯折。进而,贯通孔91~96的长度大致相同。
(工作)
本实施方式中的工作与第1实施方式中的工作基本上同样,但火焰的喷出方式不同。在压缩上止点附近通过由火花产生部81产生的点火用火花来对点火室CI内的混合气进行点火而开始混合气的燃烧,产生火焰。通过该混合气的燃烧,点火室CI内的压力成为高压,所以火焰从点火室CI通过第1贯通孔91~第6贯通孔96呈放射状地向主燃烧室CM喷出。通过该喷出的火焰在主燃烧室CM内生成大的气流的乱流。然后,残留于主燃烧室CM内的混合气被所喷出的火焰一下子点着而在短时间内燃烧。
如上所述,在本实施方式中的内燃机10中,第1贯通孔91~第6贯通孔96的轴线配设成在各贯通孔的预定区域90x中与汽缸孔的中心轴线Y平行,所以能够抑制在压缩行程中通过各贯通孔流入点火室的混合气在点火室内相互使对方减弱的情况,从而能够抑制点火室内的气流的流速的减弱。进而,各贯通孔的轴线朝向火花产生部81方向,所以能够提高火花产生部81周围的混合气的流速。因此,点火室CI内的着火性提高。另外,各贯通孔以大致相同的角度弯折,所以能够呈放射状地向主燃烧室内喷出火焰。因此,能够使混合气在主燃烧室CM内均匀地燃烧。
<其他变形例>
以上,对本发明涉及的优选的实施方式进行了说明,但本发明不限定于上述的实施方式,可以在权利要求书的记载范围内实施各种修正和变更。例如,图6是变形例中的点火室CI和划分壁部90的剖视图。在上述第1实施方式、第2实施方式中,划分壁部90具备6个贯通孔,但不限于此,也可以如图6那样具备4个贯通孔。另外,在第2实施方式中,各贯通孔构成为,在弯折部沿与点火室CI的中心轴线相对的方向以大致相同的角度弯折,但也可以如图6那样在从相对的方向偏离了预定角度的方向上以大致相同的角度弯折。另外,弯折的角度也可以不大致相同,也可以以彼此不同的角度弯折。
另外,在上述第1实施方式、第2实施方式中,关于燃料喷射阀70,在点火室CI内配设有燃料喷射阀70,但燃料喷射阀70也可以配设于进气口42内。在燃料喷射阀70仅配设于进气口42内的情况下,在进气行程中喷射燃料,在之后的压缩行程中,主燃烧室CM内的混合气的一部分通过第1贯通孔91~第6贯通孔96流入点火室CI内。结果,混合气向点火室CI和主燃烧室CM内供给。
Claims (7)
1.一种内燃机,其具备:
燃烧室,其由汽缸孔壁、活塞顶面部以及汽缸盖壁包围;
火花塞,其配置在所述汽缸盖壁,具有火花产生部;以及
划分壁部,其将所述燃烧室划分成所述活塞顶面部露出的主燃烧室、和所述火花产生部露出的点火室,并且形成有使所述主燃烧室与所述点火室连通的多个贯通孔,
所述多个贯通孔形成为,在压缩行程中,所述主燃烧室内的空气与燃料的混合气通过所述多个贯通孔而流入所述点火室,
所述多个贯通孔的轴线形成为,在从所述多个贯通孔的点火室侧开口部起的预定区域中,朝向所述点火室侧开口部的方向均大致互相平行。
2.根据权利要求1所述的内燃机,
所述多个贯通孔的轴线形成为,在所述预定区域中朝向所述火花产生部方向。
3.根据权利要求1所述的内燃机,
所述多个贯通孔形成为在中途弯折。
4.根据权利要求2所述的内燃机,
所述多个贯通孔形成为在中途弯折。
5.根据权利要求3所述的内燃机,
所述点火室侧开口部配置成同心圆状,
所述多个贯通孔形成为,向离开所述点火室的中心轴线的方向以大致相同的角度弯折。
6.根据权利要求4所述的内燃机,
所述点火室侧开口部配置成同心圆状,
所述多个贯通孔形成为,向离开所述点火室的中心轴线的方向以大致相同的角度弯折。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的内燃机,
所述多个贯通孔的长度大致相同地形成。
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