CN111051663A - 发动机的燃烧室结构 - Google Patents

Abstract

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。

Description

发动机的燃烧室结构

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。

图9是将采用比较例1所涉及的腔室时的燃料喷射时期及热释放率重叠于图6的时间图而得到的时间图。

图10的(A)至(C)是示意性地表示比较例1的燃烧室的混合气的生成状况的图。

图11是表示比较例2的腔室结构的剖视图。

图12的(A)是表示比较例2的缸内流动的图，图12的(B)是表示本实施方式的缸内流动的图。

具体实施方式

以下，根据附图详细地说明本发明的实施方式所涉及的柴油发动机的燃烧室结构。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简略剖视图。本实施方式所涉及的发动机是包括气缸及活塞并且作为汽车等车辆的行驶驱动用的动力源而被搭载于所述车辆的多缸发动机。发动机包含发动机主体1和被组装于该主体上的未图示的进排气歧管及各种泵等附属机件。

发动机主体1具备气缸体3、气缸盖4及活塞5。气缸体3具有多个在与图1的纸面垂直的方向上排列的气缸或缸套(以下简称为“气缸”。图中只表示了其中之一)。气缸盖4被安装在气缸体3的上表面上，并且封盖气缸2的上部开口。活塞5可往返滑动地收容在各个气缸2中，并且经由连杆8而连结于曲轴7。曲轴7随着活塞5的往返运动而绕中心轴转动。有关活塞5的结构在后面详细叙述。

燃烧室6形成在活塞5的上方。在气缸盖4上形成有与燃烧室6连通的进气道9及排气道10。气缸盖4的底面为燃烧室顶面6U，该燃烧室顶面6U具有沿水平方向延伸的扁平形状。在燃烧室顶面6U上形成有作为进气道9的下游端的进气侧开口部41和作为排气道10的上游端的排气侧开口部42。对进气侧开口部41进行开闭的进气门11和对排气侧开口部42进行开闭的排气门12被组装在气缸盖4上。

进气门11及排气门12是所谓的菌状气门。进气门11包含开闭进气侧开口部41的菌状的阀体和从该阀体垂直地延伸的气门杆。同样地，排气门12包含开闭排气侧开口部42的菌状的阀体和从该阀体垂直地延伸的气门杆。进气门11及排气门12的各所述阀体分别具有面临燃烧室6的气门面。

本实施方式中，划分燃烧室6的燃烧室壁面由以下的部分构成：气缸2的内壁面、活塞5的上表面(+Z侧的面)亦即顶面50、由气缸盖4的底面构成的燃烧室顶面6U、进气门11及排气门12的各气门面。

气缸盖4上设置有分别驱动进气门11和排气门12的进气侧气门传动机构13和排气侧气门传动机构14。各进气门11及排气门12基于进气侧、排气侧气门传动机构13、14与曲轴7的转动联动而被驱动。基于这些进气门11及排气门12被驱动，进气门11的阀体开闭进气侧开口部41，排气门12的阀体开闭排气侧开口部42。

进气侧气门传动机构13中组装有进气侧可变气门正时机构(进气侧VVT)15。进气侧VVT15是设置于进气凸轮轴的电动式VVT，其通过在指定的角度范围内连续地变更进气凸轮轴相对于曲轴7的转动相位而变更进气门11的开闭时期。同样地，排气侧气门传动机构14中组装有排气侧可变气门正时机构(排气侧VVT)16。排气侧VVT16是设置于排气凸轮轴的电动式VVT，其通过在指定的角度范围内连续地变更排气凸轮轴相对于曲轴7的转动相位而变更排气门12的开闭时期。

从远端部喷射燃料到燃烧室6内的喷射器18(燃料喷射阀)以一个气缸2配备一个喷射器18的方式安装于气缸盖4(燃烧室顶面6U)。燃料供应管19连接于喷射器18。喷射器18将通过燃料供应管19供应来的燃料喷射到燃烧室6。本实施方式中，喷射器18以喷嘴181(图5)位于燃烧室6的径向中心或径向中心近傍的方式被组装于气缸盖4，其朝活塞5的顶面50上所形成的后述的腔室5C(图2至图4B)喷射燃料。

与曲轴7联动地连结的由柱塞式泵等构成的高压燃料泵(未图示)连接于燃料供应管19的上游侧。在该高压燃料泵与燃料供应管19之间设置有全气缸2共用的蓄压用共轨(未图示)。该共轨内呈蓄压状态的燃料被供应给各气缸2的喷射器18，由此，高压的燃料从各喷射器18被喷射到燃烧室6内。

[活塞的详细结构]

下面，详细说明活塞5的结构尤其是顶面50的结构。图2是主要表示活塞5的上方部分的立体图。活塞5具备位于上方侧的活塞头和位于下方侧的裙部，但是，在图2中只表示了在冠面上具有顶面50的所述活塞头的部分。图3是活塞5的带径向剖面的立体图，图4A是图3所示的径向剖面的放大图。此外，图3及图4A中，以箭头表示了气缸轴向A及燃烧室的径向B。

活塞5包含腔室5C、周缘平面部55及侧周面56。如上所述，划分燃烧室6的燃烧室壁面的局部(底面)由活塞5的顶面50形成，腔室5C配置于该顶面50。腔室5C是顶面50在气缸轴向A上向下方凹陷而成的部分，是接受来自喷射器18的燃料喷射的部分。周缘平面部55是配置在顶面50上径向B的外周缘附近的区域的呈环状的平面部。腔室5C配置在除了周缘平面部55以外的顶面50的径向B的中央区域。侧周面56是与气缸2的内壁面滑接的面，具备多个让省略了图示的活塞环嵌入的环槽。

腔室5C包含第一腔室部51、第二腔室部52、连结部53及山顶部54。第一腔室部51是配置在顶面50的径向B的中心区域的凹部。第二腔室部52是配置在顶面50中第一腔室部51的外周侧的呈环状的凹部。连结部53是将第一腔室部51和第二腔室部52在径向B上相连的部分。山顶部54是配置在顶面50(第一腔室部51)的径向B的中心位置的呈山形的凸部。山顶部54在喷射器18的喷嘴181的正下方的位置被凸设(图5)。

第一腔室部51包含第一上端部511、第一底部512及第一内侧端部513。第一上端部511在第一腔室部51中处于最高的位置，并且与连结部53相连。第一底部512是在第一腔室部51中最凹下的、俯视下呈环状的区域。在腔室5C的整体中，该第一底部512也是最深的部分，第一腔室部51基于第一底部512而在气缸轴向A上具有指定的深度(第一深度)。俯视下，第一底部512相对于连结部53而位于接近其径向B内侧的位置。

第一上端部511与第一底部512之间通过向径向B外侧弯曲的径向凹陷部514而被相连。径向凹陷部514具有相对于连结部53而向径向B外侧凹陷的部分。第一内侧端部513位于第一腔室部51中最靠径向内侧的位置，并且与山顶部54的下端相连。第一内侧端部513与第一底部512之间通过呈山脚状缓慢地弯曲的曲面而被相连。

第二腔室部52包含第二内侧端部521、第二底部522、第二上端部523、倾斜区域524、以及立壁区域525。第二内侧端部521位于第二腔室部52中最靠径向内侧的位置，并且与连结部53相连。第二底部522是第二腔室部52中最凹陷的区域。第二腔室部52基于第二底部522而在气缸轴向A上具有浅于第一底部512的深度(第二深度)。即，第二腔室部52是在气缸轴向A上相对于第一腔室部51而位于上侧的凹部。第二上端部523位于第二腔室部52中最高且最靠径向外侧的位置，并且与周缘平面部55相连。

倾斜区域524是从第二内侧端部521朝第二底部522延伸并且具有往径向外侧远低近高地倾斜的面形状的部分。如图4A所示，倾斜区域524具有沿倾斜线L2的倾斜度，倾斜线L2以倾斜角α而与沿径向B延伸的水平线L1相交。立壁区域525是在第二底部522的径向外侧以比较陡峭地立起的方式形成的壁面。在径向B的剖面形状中，在从第二底部522至第二上端部523的范围，第二腔室部52的壁面为从水平方向往上方弯曲而成的曲面，在第二上端部523的近傍处形成为近似垂直壁的壁面的部分为立壁区域525。

连结部53在径向B的剖面形状中在位于下侧的第一腔室部51和位于上侧的第二腔室部52之间具有向径向内侧呈疙瘩状突出的形状。连结部53具有下端部531和第三上端部532(气缸轴向的上端部)、以及位于它们之间的中央的中央部533。下端部531是与第一腔室部51的第一上端部511连续地设置的连设部分。第三上端部532是与第二腔室部52的第二内侧端部521连续地设置的连设部分。

在气缸轴向A上，下端部531是位于连结部53最下方的部分，第三上端部532是位于最上方的部分。上述的倾斜区域524是从第三上端部532往第二底部522延伸的区域。第二底部522相对于第三上端部532而位于下方。即，本实施方式的第二腔室部52并不是具有从第三上端部532向径向B外侧水平地延伸的底面，换言之，其并不是通过水平面而从第三上端部532连结至周缘平面部55，而是具有相对于第三上端部532向下方凹陷的第二底部522。

山顶部54虽朝上方突出但其突出高度与连结部53的第三上端部532的高度相同，处于低于周缘平面部55的位置。山顶部54俯视下位于圆形的第一腔室部51的中心，由此，第一腔室部51为形成在山顶部54的周围的环状槽的结构。

[关于腔室部的曲面形状]

图4B是用于说明第一、第二腔室部51、52及连结部53的曲面形状的沿气缸轴向A的剖视图。第一腔室部51在包括气缸轴的剖面上具有沿笛卡儿卵型椭圆曲线的面形状(以下简称为卵型形状)。具体而言，第一腔室部51包含离喷射器18(喷射孔182)最远的圆弧状的第一部分C1、位于第一部分C1和连结部53之间的第二部分C2、从第一部分C1向径向B的内侧延伸的第三部分C3。与上述的图4A的形状对应地而言，第一部分C1相当于径向凹陷部514的中央区域，第二部分C2相当于从径向凹陷部514至第一上端部511的区域，第三部分C3相当于从径向凹陷部514至第一底部512的区域。

图4B中表示了从喷射器18喷射的燃料的喷射轴AX与离喷射器18最远的第一部分C1相交的状态。第一腔室部51所具备的卵型形状为如下的圆弧形状：在上述那样的第一部分C1半径r1为最小，并且随着从第一部分C1往第二部分C2方向这一侧延伸，以及随着从第一部分C1往第三部分C3方向这一侧延伸，半径连续地增大。即，在图4B的剖面中，在第二部分C2，向逆时针方向越离开第一部分C1则该第二部分C2的半径r2越大。此外，在第三部分C3，向顺时针方向越离开第一部分C1则该第三部分C3的半径r3以与第二部分C2的半径r2同样的比例而越大(r2＝r3)。若以连结部53作为起点来表示所述卵型形状时，其具有如下的圆弧形状：在从第二部分C2至第一部分C1的范围，圆弧的半径减小，在从第一部分C1至第三部分C3的范围，圆弧的半径增大。

连结部53在从下端部531(第一上端部511)至第三上端部532(第二内侧端部521)的范围，具有由具有指定的半径r4的曲面构成的凸面形状。第二腔室部52在从第二底部522至立壁区域525的范围，具有由具有指定的半径r5的曲面构成的凹面形状。第二上端部523具有由具有指定的半径r6的曲面构成的凸面形状。若将半径r4的中心点和半径r5的中心点之间的气缸轴向A上的距离假设为第一距离Sv，将半径r5的中心点和半径r6的中心点之间的径向B上的距离假设为第二距离Sh时，半径r4、r5、r6的数值以满足下述式的关系而被选择。

r4+r5＞Sv

r5+r6≤Sh

第二腔室部52中，从第二底部522至立壁区域525的上端位置C4的部分由半径r5的大致1/4的圆弧所形成。而且，立壁区域525的上端位置C4与由半径r6的大致1/4的圆弧所构成的第二上端部523的下端位置相连。此外，第二上端部523的上端与周缘平面部55相连。通过形成为这样的曲面形状，其结果，立壁区域525的下方部分相对于立壁区域525的上端位置C4而位于径向B的内侧。即，在立壁区域525中不存在如第一腔室部51的径向凹陷部514那样的、向径向B外侧凹陷的形状部分。如在后面所详述，立壁区域525被形成为这样的圆弧形状是为了与第一腔室部51的卵型形状一起，使混合气不会过度地返回到燃烧室6的径向B的内侧，以进行有效地利用了立壁区域525的径向B外侧的空间(挤压空间)的燃烧。

[关于燃料喷射的空间上的分离]

接着，根据图5来说明喷射器18进行的往腔室5C的燃料喷射的状况、以及喷射后的混合气的流动。图5是燃烧室6的简略剖视图，通过箭头F11、F12、F13、F21、F22、F23示意性地表示了顶面50(腔室5C)与从喷射器18喷射的燃料的喷射轴AX之间的关系、以及喷射后的混合气的流动。

喷射器18具备以从燃烧室顶面6U向下方突出到燃烧室6的方式配置的喷嘴181。喷嘴181具备将燃料喷射到燃烧室6内的喷射孔182。图5中仅表示了一个喷射孔182，但实际上多个喷射孔182在喷嘴181的周向上等间距地排列。从喷射孔182喷射的燃料沿着图中的喷射轴AX而被喷射出。所被喷射的燃料以喷雾角θ扩散。图5中表示了相对于喷射轴AX向上方扩散的上扩散轴AX1和向下方扩散的下扩散轴AX2。喷雾角θ是由上扩散轴AX1和下扩散轴AX2构成的角。

喷射孔182能够朝腔室5C的连结部53喷射燃料。即，喷射孔182以具有在活塞5的指定的曲柄角朝连结部53喷射燃料的喷射轴AX的方式设置于喷嘴181。图5表示了在所述指定的曲柄角的喷射轴AX与腔室5C的位置关系。从喷射孔182喷射出的燃料与燃烧室6的空气混合而形成混合气，并且被喷吹到连结部53。

第二腔室部52的倾斜区域524是具有沿喷射轴AX的倾斜度的而。沿喷射轴AX的倾斜度是指除了与该喷射轴AX相对于径向B的水平线L1(图4A)的倾斜度相一致的倾斜度以外，还包含与之大致上相同的倾斜度的情形。例如，倾斜区域524可以是具有与上扩散轴AX1或下扩散轴AX2相一致的倾斜度的倾斜面，或者也可以是具有与上扩散轴AX1或下扩散轴AX2的倾斜度大致相一致的倾斜面。

如图5所示，沿着喷射轴AX朝连结部53喷射出的燃料与连结部53碰撞后在空间上被分离为往第一腔室部51方向(下方)的燃料(箭头F11)和往第二腔室部52方向(上方)的燃料(箭头F21)。即，指向连结部53的中央部533而被喷射出的燃料上下分离，此后分别与第一、第二腔室部51、52中所存在的空气混合，并且沿着这里腔室部51、52的面形状而流动。

详细而言，往箭头F11的方向(下方)的混合气从连结部53的下端部531进入到第一腔室部51的径向凹陷部514而向下方流动。此后，混合气基于径向凹陷部514的弯曲形状而使流动方向从下方改变为径向B的内侧方向，如箭头F12所示那样，依照具有第一底部512的第一腔室部51的底面形状而流动。此时，混合气基于与第一腔室部51的空气混合而被减低浓度。

由于存在着山顶部54，因此，第一腔室部51的底面具有朝径向中央凸起的形状。因此，沿着箭头F12方向流动的混合气向上方被提升，之后如箭头F13所示那样，从燃烧室顶面6U往径向外侧流动。在这样的流动时，所述混合气与残留在燃烧室6内的空气混合，从而成为均质且稀薄的混合气。

在前面基于图4B而叙述的第一腔室部51的卵型形状也有助于上述的箭头E11至F13的顺畅的流动的形成。基于第二部分C2、第一部分C1及第三部分C3按顺时针方向依次相连而成为圆弧形状，在第一腔室部51中便能够使混合气良好地流动而不会滞留。即，从连结部53经由第二部分C2而往第一部分C1的混合气(缸内流动)基于在至第一部分C1的范围，圆弧的半径减小而被加速。由此，能够促进箭头F11的流动。

另一方面，从第一部分C1至第三部分C3，圆弧的半径逐渐增大。因此，混合气在第三部分C3一边被减速一边被引导到径向内侧。即，混合气不会急剧地流向上方来干扰流动，而如箭头F12所示那样沿着第一底部512流动后而流向上方。在燃烧后期，随着活塞5下降，在周缘平面部55产生流往径向B外侧的逆挤压流。除了第一腔室部51的卵型形状的形状上的效果之外还加上被逆挤压流的吸引，混合气便如箭头F13所示那样流往径向B外侧。由于确保了如此的流动，因此，能够抑制第一腔室部51中的混合气的滞留。

另一方面，向箭头F21方向(上方)流动的混合气从连结部53的第三上端部532进入到第二腔室部52的倾斜区域524，沿着倾斜区域524的倾斜度而向斜下方流动。于是，如箭头F22所示那样，所述混合气流动到第二底部522。此处，由于倾斜区域524是具有沿喷射轴AX的倾斜度的面，因此，所述混合气能够顺畅地往径向外侧流动。亦即，上述混合气基于倾斜区域524的存在、以及位于连结部53的第三上端部522下方的第二底部522的存在，而能够到达燃烧室6的径向外侧的纵深位置。

然后，所述混合气基于立壁区域525中的立起曲面而从第二底部522被提升向上方，并且从燃烧室顶面6U往径向内侧流动。在这样的如箭头F22所示的流动时，所述混合气与第二腔室部52内的空气混合，从而成为均质且稀薄的混合气。此处，由于大致沿上下方向延伸的立壁区域525相对于第二底部522而存在于径向外侧，因此能够阻止所被喷射的燃料(混合气)到达气缸2的内周壁(省略了图示的缸套通常所存在之处)的情况。即，虽然所述混合气基于第二底部522的形成而流动到燃烧室6的径向外侧附近，但是，由于立壁区域525的存在，而能够抑制其与气缸2的内周壁的干涉。因此，能够抑制因所述干涉而导致的冷却损失的发生。

此处，立壁区域525具备其下方部分相对于上端位置C4而位于径向B的内侧的形状。因此，能够使箭头F22所示的流动不会变得过强，能够使混合气不会过度地返回到径向B的内侧。当箭头F22的流动太强时，一部分正在燃烧的混合气会在新喷射出的燃料充分地扩散之前与该燃料碰撞而阻碍均质燃烧从而产生煤等。然而，本实施方式的立壁区域525并不具备向径向外侧凹陷的形状，因此，箭头F22方向的流动受到一定程度的抑制，还生成如箭头F23所示的往径向B外侧的流动。特别是在燃烧后期，还会受到所述逆挤压流的吸引，因而容易生成箭头F23的流动。因此，能够进行有效地利用了立壁区域252的径向外侧的空间(周缘平面部55上的挤压空间)的燃烧。因此，能够抑制煤的发生等，能够实现有效地利用了燃烧室空间整体的燃烧。

如上所述，沿着喷射轴AX而朝连结部53喷射出的燃料与连结部53碰撞而在空间上被分离，从而能够利用分别存在于第一、第二腔室部51、52的空间的空气来生成混合气。由此，能够广泛地利用燃烧室6的空间来形成均质且稀薄的混合气，在燃烧时能够抑制煤等的发生。

[关于燃料喷射的时间上的分离]

本实施方式中，表示了如下的例子：除了上述的燃料喷射的空间上的分离之外还在时间上进行分离，从而更进一步有效地利用燃烧室6内的空气。图6是表示了从喷射器18向腔室5C进行燃料喷射的时期的一个例子和此时的热释放率特性E1的时间图。此外，图6中一并表示了热释放率的理想特性E0。理想特性E0为等容度高且燃烧期间短的(曲柄角CA10左右)的热释放率特性。上述的燃料喷射的空间上的分离、以及此处所说明的燃料喷射的时间上的分离是为了获得尽可能地接近理想特性E0的热释放率特性E1的办法。

喷射器18的燃料喷射的动作由燃料喷射控制部18A(参照图1)进行控制。本实施方式中，燃料喷射控制部18A在每一个循环中使喷射器18执行先导喷射P1、主喷射P2及预喷射P3这三次的燃料喷射。

主喷射P2是在活塞5位于压缩上止点(TDC)附近的时期所执行的燃料喷射。图6中表示了在相对于TDC稍迟的时期执行主喷射P2的例子。先导喷射P1是在比主喷射P2较早且比TDC较早的时期所执行的燃料喷射。图6中表示了在从曲柄角-CA16至-CA12的期间执行先导喷射P1的例子。燃料的喷射率峰值为先导喷射P1和主喷射P2相同，但是，前者的燃料喷射期间被设定得较长。预喷射P3是在先导喷射P1和主喷射P2之间被执行的少量的燃料喷射。该预喷射P3基于尽可能减小热释放率特性E1的峰值间的谷值(曲柄角CA2至3附近的谷值部)这一目的而被执行，但也可以省略该预喷射P3。

朝上述的连结部53的燃料喷射，在进行先导喷射P1时被执行。即，喷射器18的喷射孔182是具有在执行先导喷射P1的曲柄角朝连结部53喷射燃料的喷射轴AX的喷射孔。主喷射P2是在先导喷射P1所喷射的燃料(混合气)如图5所示那样在空间上形成上下分离的流动之后，为了利用残留在该被分离的两个混合气流之间的空间中的空气来形成新的混合气而被执行的燃料喷射。即，燃料喷射控制部18A在时间上分离地执行第二次燃料喷射(主喷射P2)(燃料喷射的时间上的分离)，该第二次燃料喷射是在第一次燃料喷射(先导喷射P1)中所供应的燃料进入到第一、第二腔室部51、52的空间而在空间上被分离的时期利用存在在上下的混合气之间的空气的燃料喷射。

[燃烧室内的混合气的形成状况]

基于上述那样的燃料喷射的空间上的分离和时间上的分离的并用，在燃烧室内便能够形更均质且稀薄的混合气。有关这一点，根据图7来进行说明。图7的(A)至(D)是按曲柄角CA示意性地表示本实施方式的燃烧室6的混合气的生成状况的图。图7的(A)、(B)、(C)、(D)分别表示曲柄角CA＝-11deg(度)、3deg、4deg、20deg时的混合气的生成状况。图7的(A)至(D)中，深色的部分表示混合气的燃料浓度高。

图7的(A)是与先导喷射P1结束的时期(图6)相当的曲柄角CA＝-11deg的燃烧室6的状况。在先导喷射P1中，燃料指向腔室5C的连结部53而被喷射。先导喷射P1的喷射燃料与燃烧室6内的空气混合而成为第一混合气M1，并且被喷吹到连结部53。此时的第一混合气M1的扩散还未进行，燃料浓度处于较深的状态。基于被喷吹到连结部53上，第一混合气M1被分离为往第一腔室部51的下侧混合气M11和往第二腔室部52的上侧混合气M12。这就是上述的混合气的空间上的分离。

图7的(B)是与主喷射P2结束的时期(图6)相当的曲柄角CA＝3deg的燃烧室6的状况。在该时期，活塞5大致处于TDC的位置，因此，在主喷射P2中，燃料便指向连结部53的稍下方的位置而被喷射。在先喷射的先导喷射P1的下侧混合气M11、上侧混合气M12分别进入到第一腔室部51、第二腔室部52，并且与各个空间的空气混合而被稀释。在主喷射P2即将开始之前，处于在下侧混合气M11和上侧混合气M12之间存在着未使用的空气(未与燃料混合的空气)的状态。第一腔室部51的卵型形状有助于这样的未使用空气层的形成。主喷射P2的喷射燃料成为进入到下侧混合气M11和上侧混合气M12之间的形态，并且与所述未使用的空气混合而成为第二混合气M2。

图7的(C)是从图7的(B)的状态仅前进了1deg的曲柄角后的燃烧室6的状况。下侧混合气M11及上侧混合气M12基于扩散有所发展而面积增大。可明确看到：第二混合气M2在下侧混合气M11和上侧混合气M12之间与所述未使用的空气的混合有所发展而成为浓度下降了的混合气M21。这就是燃料喷射的时间上的分离。

此处可举出两个突出的作用。第一个是先导喷射P1的喷射燃料和主喷射P2唢射燃料在燃烧室6内不发生干涉而分别生成混合气。即，在已经存在着下侧混合气M11及上侧混合气M12的空间中，并非重叠地进行主喷射P2的燃料喷射，而是对两混合气M11、M12之间的空间喷射燃料。因此，能够以有效地利用燃烧室6的空间(空气)的形式来生成混合气M21。第二个是上侧混合气M12未到达气缸2的内周壁。这是基于上述的立壁区域525的存在而使得上侧混合气M12难以进入到周缘平面部55这样的第二腔室部52的形状特征而实现的。这有助于抑制冷却亏损。

图7的(D)是与燃烧结束的时期相当的曲柄角CA＝20deg的燃烧室6的状况。基于先导喷射P1而形成的下侧混合气M11及上侧混合气M12与基于主喷射P2而形成的混合气M21被主喷射P2所生成的射流促进了流动，从而良好地混合在一起而形成合成混合气M3。也就是说可清楚知道生成了广泛地利用了燃烧室6内的空间的均质且稀薄的合成混合气M3。因此，能够实现难以产生煤的燃烧。

[与比较例的对比]

为了评价具备本实施方式所涉及的腔室5C的活塞5，表示了比较例1及比较例2。

<比较例1>

图8是具备比较例1所涉及的腔室50C的活塞500的剖视图。本实施方式的腔室5C的剖面形状以虚线来表示。比较例1的腔室50C包括：在活塞500的径向中央区域凹设而成的腔室部510；设置在径向外侧区域的平面部571；位于腔室部510和平面部571之间的唇部572。

简洁而言，比较例1的腔室50C为不存在本实施方式的第二腔室部52的结构。即，腔室50C在相对于唇部572(与本实施方式的连结部53相当的部分)而位于径向外侧的位置不存相对于该唇部572而位于下方的部分这一点，与本实施方式的腔室5C有所不同。

图9是在图6的时间图上重叠了在采用比较例1所涉及的腔室50C的情况下的燃料喷射的时期及热释放率而成的时间图。比较例1中也是在每一个循环中进行先导喷射Q1、主喷射Q2及预喷射Q3这三次的燃料喷射，这一点与本实施方式相同。但是，腔室50C中，由于不存在第二腔室部52而相应地使得唇部572的位置高于本实施方式的连结部53的位置。因此，先导喷射Q1的开始时期被设定为比本实施方式的先导喷射P1早8deg左右的曲柄角CA，喷射轴AX指向唇部572。此外，主喷射Q2的开始时期被设定为比主喷射P2迟若干程度。

图10的(A)至(C)是示意性地表示采用比较例1的腔室50C时的燃烧室6中的混合气的生成状况的图。图10的(A)是先导喷射Q1执行时的燃烧室的状况。先导喷射Q1中，燃料指向腔室50C的唇部572而被喷射。先导喷射Q1的喷射燃料与燃烧室内的空气混合而成为第一混合气N1，并且被喷吹到唇部572。由此，第一混合气N1被分离为往腔室部510的下侧混合气N11和往上方的上侧混合气N12。

图10的(B)是主喷射Q2结束的时期的燃烧室的状况。在该时期，活塞5大致处于TDC的位置，因此，在主喷射Q2中，燃料指向位于唇部572下方的腔室部510而被喷射。主喷射Q2的喷射燃料成为第二混合气N2。此处，在先喷射的先导喷射Q1的上侧混合气N12由于不存在本实施方式的第二腔室部52而不发生如图5的箭头F22所示那样的流动，深深地进入到平面部571与燃烧室顶面之间的区域(挤压区域)。因此，上侧混合气N12与气缸2的内周壁干涉，从而发生冷却损失。

图10的(C)是与燃烧结束的时期相当的时期的燃烧室的状况。主喷射Q2的第二混合气N2和先导喷射Q1的下侧混合气N11混合在一起而形成合成混合气N3。然而，上侧混合气N12并不与合成混合气N3充分地混合，在两者之间存在着空气层N0(或燃料浓度相当希薄的混合气)。因此，难以说得上在燃烧室内生成有充分地均质且希薄的混合气。

基于与上述的比较例1进行的比较可确认到，通过采用本实施方式的腔室5C，难以产生气缸2的内周壁与混合气的干涉，能够抑制冷却损失，并且促进燃烧室6内的流动从而能够生成均质且希薄的混合气。此外，从图9中可确认到，根据本实施方式，能够使燃料的喷雾期间(从先导喷射P1开始至主喷射P2结束的期间)短于比较例1的喷雾期间(从先导喷射Q1开始至主喷射Q2结束的期间)。由此，10％-90％的燃烧期间在比较例1中按曲柄角换算而需要20.3deg，但是，根据本实施方式，能够缩短为15.9deg。由此，可确认到通过应用本实施方式的腔室5C能够提高燃料经济性。

<比较例2>

图11是表示比较例2的腔室500C的结构的剖视图。图11中，以虚线表示了本实施方式的腔室5C的剖面形状。比较例2的腔室500C包括：在活塞500A的径向中央区域凹设而成的第一腔室部51A；设置在第一腔室部51A的径向B的外侧区域的第二腔室部52A；将两腔室部51A、52A相连的连结部53A。在相对于第二腔室部52A的底部而在径向B外侧设置有立壁区域525A。即，比较例2的腔室500C的结构要素与本实施方式的腔室5C相同。

腔室500C与本实施方式的腔室5C的不同之处在于立壁区域525A的形状。立壁区域525A以该立壁区域525A的下方部分相对于上端位置C4而位于径向B外侧的方式形成。即，立壁区域525A具备相对于与上端位置C4相接的垂直线e而向径向B外侧凹陷的形状。

图12的(A)是表示采用比较例2的腔室500C时的缸内流动的图，图12的(B)是表示采用本实施方式的腔室5C时的缸内流动的图。图12的(A)、(B)所示的时期相当于进行图7的(B)的主喷射P2的时期。在比较例2的腔室500C的情况下，先导喷射P1指向连结部53A而被执行时，混合气被分离为朝第一腔室部51A的下侧混合气M110和朝第二腔室部52A的上侧混合气M120。

下侧混合气M110沿着第一腔室部51A的面形状而向径向B的内侧行进。上侧混合气M120沿着第二腔室部52A的面形状而往径向B外侧行进后，与立壁区域525A碰撞而改变了行进方向。此处，由于立壁区域525A为向径向B外侧凹陷的圆弧形状，因此，上侧混合气M120基于该圆弧形状部分而瞬猛地向径向B的内侧折返。由于还有活塞5下降时发生的逆挤压流RSQ的辅助，因此上侧混合气M120的该流动倾向没有太大变化。

而且，上侧混合气M120与主喷射P2所喷射的燃料碰撞。即，主喷射P2的喷射燃料在燃烧室6内充分地扩散之前与上侧混合气M120碰撞。上侧混合气M120在此阶段一部分发生燃烧而火焰化，基于所述碰撞，喷射燃料在成为均质的混合气之前燃烧。因此，会产生煤等。

对此，根据具备具有本实施方式所涉及的形状的立壁区域525的腔室5C，能够解除上述的问题。当先导喷射P1指向腔室5C的连结部53而被执行时，其的混合气被分离为往第一腔室部51的下侧混合气M11和往第二腔室部52的上侧混合气M12。下侧、上侧混合气M11、M12分别沿着第一、第二腔室部51、52的面形状流动。此处，立壁区域525具有基于该立壁区域525的下方部分相对于上端位置C4而位于径向B的内侧而成的形状。更具体而言，在从第二腔室部52的第二底部522至上端位置C4的范围，形成为具有半径r5的大致1/4圆弧的曲面。

因此，上侧混合气M12并非如比较例2那样瞬猛折回到径向B的内侧地往气缸轴向A被提升。此后，上侧混合气M12被分开为往径向B的内侧的内侧成分M12A和往径向B的外侧的外侧成分M12B。逆挤压流RSQ有助于外侧成分M12B的形成。内侧成分M12A并不具有与主喷射P2的喷射燃料碰撞那样的流势，不会大程度地阻碍基于第一腔室部51的卵型形状以及逆挤压流RSQ所带来的下侧混合气M11的循环流动(以图5的箭头F13所示的往径向B外侧的流动)。这样，根据本实施方式，基于第一腔室部51的卵型形状与第二腔室部52的立壁区域525的形状特征的相乘效应，能够使混合气扩散到燃烧室6的空间整体。

[执行先导喷射的优选运转情形]

图6所示的燃料喷射控制部18A进行的燃料喷射控制对于发动机主体1为柴油发动机且局部地进行均质充气压缩点火(PCI)燃烧的情形有用。此情形下，较为理想的是燃料喷射控制部18A在发动机主体1的负荷为中负荷的运转区域中执行包含先导喷射P1的上述的燃料喷射。上述的中负荷例如是发动机转速＝2000rpm且BMEP为600kPa左右的运转区域。

上述的混合气的空间上的分离效应存在着在从喷射器18喷射的燃料量较多(高负荷)时和较少(低负荷)时不能充分地被发挥的倾向。在高负荷的情况下，基于第一腔室部51的容积相对于燃料量不够充分这一情况，亦即基于腔室5C被分为两个腔室部51、52而使得第一腔室部51成为小容积的腔室这一情况，而存在着形成燃料浓度高的混合气的倾向。此情况下，由于在燃烧室6内生成有混合气局部较浓的区域，因此会产生煤。另一方面，在低负荷的情况下，第一、第二腔室部51、52的空间内的混合气的燃料浓度变得过稀薄，而存在着可点燃性下降的倾向。因此，较为理想的是在上述的倾向难以出现的上述的中负荷的运转情形下执行包含先导喷射P1的燃料喷射控制。

[作用效果]

根据以上所说明的本实施方式所涉及的发动机的燃烧室结构，活塞5的顶面50上所形成的腔室5C为第一腔室部51和第二腔室部52的两级结构，其中，第一腔室部51位于径向B的中心区域，第二腔室部52配置在第一腔室部51的径向B的外周侧且气缸轴向A的深度浅于第一腔室部51。而且，第二腔室部52的第二底部522相对于相连两腔室51、52的连结部53的第三上端部532而位于下方。因此，当喷射器18朝腔室5C喷射燃料时，该燃料与燃烧室内的空气混合而成的混合气便会流往第二底部522，从而能够使混合气容易流往燃烧室6的径向外侧。因此，能够有效地利用燃烧室6内的空气来形成均质且稀薄的混合气，能够抑制煤等的发生。

而且，第二腔室部52具备立壁区域525。基于该立壁区域525，能够形成使混合气难以容易到达气缸2的内周壁但在一定程度上能够使其流往径向B的外侧的结构。而且，立壁区域525的下方部分相对于立壁区域525的上端位置C4而位于径向B的内侧。由此，既能够降低冷却损失，又能够使混合气不会过度地返回到燃烧室6的径向B的内侧，能够进行有效地利用了立壁区域525的径向外侧的空间(挤压空间)的燃烧。而且基于第一腔室部51的卵型形状所带来的流动也有利于挤压空间的有效利用。

此外，燃料从喷射器18的喷射孔182朝连结部53被喷射，该燃料的混合气与连结部53碰撞，由此，该混合气在空间上被分离为往第一腔室部51的下侧混合气M11和往第二腔室部52的上侧混合气M12。因此，能够利用第一及第二腔室部51、52的空间中分别存在的空气来生成混合气。

此外，燃料喷射控制部18A使喷射器18执行主喷射P2和先导喷射P1，主喷射P2是在TDC附近进行燃料喷射的喷射，先导喷射P1是在早于主喷射P2的时期进行燃料喷射的喷射，在先导喷射P1中，燃料朝连结部53被喷射。因此，主喷射P2中所喷射的燃料便利用存在于在空间上被分离而进入到第一、第二腔室部51、52的空间的下侧混合气M11和上侧混合气M12之间的空气来形成新的第二混合气M2。即，在时间上与先导喷射P1分开地，通过主喷射P2利用存在在燃烧室6内的空气来形成混合气。因此，在燃烧室6内能够形成更均质且稀薄的混合气。

最后，对上述实施方式中所公开的特征结构及基于该特征结构的作用效果作总结说明。

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。

根据该燃烧室结构，活塞的顶面上所形成的腔室为第一腔室部和第二腔室部的两级结构，其中，第一腔室部配置在所述顶面的径向中心区域，第二腔室部配置在第一腔室部的径向外周侧且气缸轴向的深度浅于第一腔室部。而且，所述第二腔室部的第二底部相对于相连两腔室的连结部的上端部而位于下方。因此，当配置在燃烧室的径向中心或该径向中心近傍的燃料喷射阀朝腔室喷射燃料时，该燃料与燃烧室内的空气混合而成的混合气便会流往所述第二底部，从而能够使混合气容易流往燃烧室的径向外侧。因此，根据上述的燃烧室结构，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，能够抑制煤等的发生。

此外，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。基于该立壁区域，能够形成使混合气不容易到达气缸内周壁的结构，能够降低冷却损失。而且，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。由此，能够使混合气不会过度地返回到燃烧室的径向内侧，能够进行有效地利用了所述立壁区域的径向外侧的空间(挤压空间)的燃烧。

亦即，若第二腔室部被形成为如下的形状，亦即，所述立壁区域的下方部分包含相对于上端位置而位于径向外侧的部分那样的形状亦即向外侧凹陷的形状，则有可能产生沿该凹陷的形状的缸内流动。该缸内流动会成为返回到径向内侧的强力的流动。因此，会存在如下的倾向，亦即，从燃料喷射阀喷射出的燃料在燃烧室内充分地扩散之前与伴随着燃烧的所述缸内流动碰撞的倾向，这会阻碍均质燃烧从而会产生煤等。对此，根据本发明，既不会导致流往径向内侧的缸内流动过强，又能够通过活塞下降时所产生的逆挤压流的辅助等而在一定程度上产生相对于所述立壁区域而流往径向外侧的缸内流动。因此，能够抑制煤等的发生，能够实现有效地利用了整个燃烧室空间的燃烧。

上述的燃烧室结构中，较为理想的是所述第一腔室部在包含气缸轴的剖面上包括离所述燃料喷射阀最远且呈圆弧状的第一部分、位于所述第一部分和所述连结部之间的第二部分、以及从所述第一部分向径向内侧延伸的第三部分，并且具有如下的圆弧形状：在从所述第二部分至所述第一部分的范围，圆弧的半径减小，在从所述第一部分至所述第三部分的范围，圆弧的半径增大。

根据该燃烧室结构，基于由第一至第三部分相连而成的圆弧形状，能够使混合气良好地流动而不会滞留在所述第一腔室部。即，从所述连结部经由第二部分而流往第一部分的缸内流动基于圆弧的半径在至所述第一部分的范围减小而被加速。此后，缸内流动在所述第三部分一边被减速一边被引导到径向内侧。当所述逆挤压流存在时，所述缸内流动被其吸引从而再度流往径向外侧。由于这样的流动得以确保，因此能够抑制混合气在所述第一腔室部的滞留。

上述的燃烧室结构中，较为理想的是所述燃料喷射阀具有喷射燃料的喷射孔，所述喷射孔是在指定的曲柄角朝所述连结部喷射燃料且具有喷射轴的喷射孔。

根据该燃烧室结构，朝所述连结部喷射的燃料与该连结部碰撞，由此，该燃料在空间上被分离为往第一腔室部方向(下方)的燃料和往第二腔室部方向(上方)的燃料。因此，能够利用第一及第二腔室部的空间中分别存在的空气来生成混合气。

上述的燃烧室结构中，较为理想的是还包括：燃料喷射控制部，控制所述燃料喷射阀的燃料喷射动作；其中，所述燃料喷射控制部使所述燃料喷射阀执行主喷射和先导喷射，所述主喷射是至少在所述活塞位于压缩上止点附近的时期进行所述燃料喷射的喷射，所述先导喷射是在早于所述主喷射的时期进行所述燃料喷射的喷射，所述喷射孔是在执行所述先导喷射的曲柄角朝所述连结部喷射燃料且具有喷射轴的喷射孔。

根据该燃烧室结构，所述先导喷射中所喷射的燃料便成为上述的在空间上被分离的燃料。因此，主喷射中所喷射的燃料便利用存在于在空间上被分离而进入到第一及第二腔室部的空间的混合气之间的空气来形成新的混合气。即，在时间上与所述先导喷射分开地，利用存在在燃烧室内的空气来形成混合气。因此，在燃烧室内能够形成更均质且稀薄的混合气。

上述的燃烧室结构中，较为理想的是所述燃料喷射控制部在发动机的负荷为中负荷的运转区域执行所述先导喷射。

上述的燃料的空间上的分离效应存在着在所喷射的燃料量太多(高负荷)时和太少(低负荷)时不能充分地被发挥的倾向。在前者的情况下，基于在气缸轴向上位于下侧的第一腔室部的容积相对于燃料量不够充分这一情况，亦即基于腔室被分为两个腔室部而使得第一腔室部成为小容积的腔室这一情况，而形成燃料浓度高的混合气，存在产生煤的倾向。在后者的情况下，基于第一及第二腔室部的空间内的混合气的燃料浓度变得过薄而存在可点燃性下降的倾向。因此，较为理想的是在上述的倾向难以出现的中负荷的运转区域执行所述先导喷射。

上述的燃烧室结构中，较为理想的是所述腔室具备从所述连结部的所述上端部向所述第二腔室部的所述第二底部延伸的倾斜区域，所述倾斜区域是具有沿所述喷射轴的倾斜度的面。

根据该燃烧室结构，由于所述腔室具备具有沿燃料喷射阀的喷射轴的倾斜度的倾斜区域，因此，所喷射的燃料不会受到阻碍而能够顺畅地沿着所述倾斜区域而往燃烧室的径向外侧。因此，有利于形成更均质且稀薄的混合气。

根据如上所说明的本发明，能够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且能够尽可能地抑制煤等的发生的发动机的燃烧室结构。

Claims (6)

1.一种发动机的燃烧室结构，其特征在于包括：

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。

2.根据权利要求1所述的发动机的燃烧室结构，其特征在于：

所述第一腔室部在包含气缸轴的剖面上，

包括离所述燃料喷射阀最远且呈圆弧状的第一部分、位于所述第一部分和所述连结部之间的第二部分、以及从所述第一部分向径向内侧延伸的第三部分，并且

具有如下的圆弧形状：在从所述第二部分至所述第一部分的范围，圆弧的半径减小，在从所述第一部分至所述第三部分的范围，圆弧的半径增大。

3.根据权利要求1或2所述的发动机的燃烧室结构，其特征在于：

所述燃料喷射阀具有喷射燃料的喷射孔，

所述喷射孔是在指定的曲柄角朝所述连结部喷射燃料且具有喷射轴的喷射孔。

4.根据权利要求3所述的发动机的燃烧室结构，其特征在于还包括：

燃料喷射控制部，控制所述燃料喷射阀的燃料喷射动作；其中，

所述燃料喷射控制部使所述燃料喷射阀执行主喷射和先导喷射，所述主喷射是至少在所述活塞位于压缩上止点附近的时期进行所述燃料喷射的喷射，所述先导喷射是在早于所述主喷射的时期进行所述燃料喷射的喷射，

所述喷射孔是在执行所述先导喷射的曲柄角朝所述连结部喷射燃料且具有喷射轴的喷射孔。

5.根据权利要求3或4所述的发动机的燃烧室结构，其特征在于：

所述燃料喷射控制部在发动机的负荷为中负荷的运转区域执行所述先导喷射。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的发动机的燃烧室结构，其特征在于：

所述腔室具备从所述连结部的所述上端部向所述第二腔室部的所述第二底部延伸的倾斜区域，

所述倾斜区域是具有沿所述喷射轴的倾斜度的面。

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