ES2215501T3 - Motor de combustion interna con ignicion por chispa del tipo de inyeccion directa de combustible. - Google Patents

Motor de combustion interna con ignicion por chispa del tipo de inyeccion directa de combustible.

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ES2215501T3 ES00102457T ES00102457T ES2215501T3 ES 2215501 T3 ES2215501 T3 ES 2215501T3 ES 00102457 T ES00102457 T ES 00102457T ES 00102457 T ES00102457 T ES 00102457T ES 2215501 T3 ES2215501 T3 ES 2215501T3
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Nobuyuki Muramatsu
Yasuhito Tsutsumi
Tatsuo Kobayashi
Toyokazu Baika
Souichi Matusita
Shizuo Abe
Takashi Hashima
Koukichi Fujimori
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Abstract

Un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible que comprende: una bujía (6), una cavidad (8) formada en la superficie superior del pistón (5), y una válvula (7) de inyección de combustible para inyectar combustible en dicha cavidad (8) casi en forma de un abanico que tiene un espesor relativamente pequeño, donde la pared lateral (8b) de dicha cavidad (8) que está frente a dicha válvula (7) de inyección de combustible, para dirigir dicho combustible a la vecindad de la bujía (6), tiene una forma en corte horizontal que consiste en una parte de una forma de elipse, dos focos de la cual están en una posición del orificio de inyección de dicha válvula (7) de inyección de combustible y una posición próxima a dicha bujía (6) en vista en planta, y dicha pared lateral (8b) tiene una porción deflectante (8c) para desviar dicho combustible hacia el interior de dicha cavidad (8).

Description

Motor de combustión interna con ignición por chispa del tipo de inyección directa de combustible.
Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención
La presente invención se refiere a un motor de combustión interna con ignición por chispa del tipo de inyección directa de combustible.
2. Descripción de la técnica relacionada
Se ha conocido hasta ahora la combustión de carga estratificada producida por inyectar directamente combustible en un cilindro para formar una mezcla que se puede encender favorablemente (mezcla combustible) sólo en la vecindad de una bujía, en el momento de la ignición, para quemar una mezcla pobre en el conjunto del cilindro. Para realizar la combustión de carga estratificada, en general, se inyecta combustible en la mitad posterior del tiempo de compresión. Se pretende que el combustible que se inyecta de esta manera pase a una cámara de combustión cóncava, se vaporice robando calor de las superficies de pared de la cámara de combustión, se deflecte por la forma de la cámara de combustión hacia la bujía, y forme una mezcla combustible cerca de la bujía.
En general, la válvula de inyección de combustible inyecta combustible de una forma que está concentrado cónicamente. Por tanto, se necesita un periodo relativamente largo mientras el combustible inyectado en la último etapa de la inyección de combustible se convierte en una mezcla combustible utilizando el calor de las superficies de pared de la cámara de combustión. Para asegurar este periodo, sin embargo, se deben adelantar la inyección de combustible y su temporización. La cantidad de combustible que se puede inyectar en la última mitad del tiempo de compresión, por tanto, disminuye inevitablemente, y se debe abandonar la combustión de carga estratificada en operaciones de carga en motor elevada en las cuales se necesita una cantidad relativamente grande de combustible. Por tanto se ha deseado realizar una combustión de carga estratificada, que sea efectiva para disminuir el consumo de combustible, a lo largo de un intervalo más amplio de operaciones del motor.
La publicación de la patente japonesa no examinada Nº 9-158736 (Kokai) propone inyectar el combustible en forma de un abanico plano que tiene un espesor relativamente pequeño usando una válvula de inyección de combustible que tiene un orificio de inyección en forma de una rendija. El combustible así inyectado puede robar calor de una amplia área de las superficies de la pared de la cámara de combustión, haciendo posible formar una mezcla combustible al cabo de un periodo corto y retrasar la sincronización para terminar la inyección de combustible. Así, se espera aumentar una cantidad de combustible inyectado en la última mitad del tiempo de compresión y expandir la región de la combustión de carga estratificada hacia el lado de carga de motor elevada.
En la técnica anteriormente mencionada, el combustible inyectado en una forma de abanico plano se dispersa en la dirección de la anchura mientras progresa a lo largo de la pared inferior de la cámara de combustión. La pared lateral de la cámara de combustión tiene una forma de segmento circular, en vista en planta, de manera que cuando el combustible dispersado se desplaza a lo largo de la pared lateral de la cámara de combustión, cada partícula de combustible converge hacia el centro de la pared lateral. Así se espera que se forme una masa de mezcla combustible en la vecindad de la bujía. Sin duda, si la pared lateral de la cámara de combustión tiene una forma de segmento circular, a cada partícula de combustible dispersada en la dirección de la anchura se le da una componente de velocidad dirigida hacia el centro de la pared lateral. Sin embargo, todas las partes del combustible no se desplaza necesariamente hacia la misma posición y así no se puede formar una masa de mezcla combustible en la vecindad de la bujía. Por tanto puede producirse un fallo de encendido.
Resumen de la aplicación
En consecuencia, un objeto de la presente invención es proporcionar un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible, en el cual se inyecta combustible en una forma de abanico plano que tienen un espesor relativamente pequeño, y que pueda evitar el fallo de encendido en la combustión de carga estratificada.
De acuerdo con la presente invención, se dispone un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible que comprende: una bujía, una cavidad formada en la superficie superior del pistón, y una válvula de inyección de combustible para inyectar combustible casi en la forma de un abanico que tiene un espesor relativamente pequeño, donde la pared lateral de la cavidad que está frente a la válvula de inyección de combustible, para dirigir el combustible a la vecindad de la bujía, tiene una forma en corte horizontal que consiste en una parte de una forma elíptica en la que dos focos están en una posición próxima a la bujía en vista en planta, y la pared lateral tiene una porción deflectante para desviar dicho combustible hacia el interior de la cavidad.
De acuerdo con la presente invención, se dispone un segundo motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible, que comprende: una bujía, una cavidad formada en la superficie superior del pistón, y una válvula de inyección de combustible para inyectar combustible casi en la forma de un abanico que tiene un espesor relativamente pequeño, donde la pared lateral de la cavidad que está frente a la válvula de inyección de combustible, para dirigir el combustible a la vecindad de la bujía, tiene una forma en corte horizontal que consiste en una parte de una forma de parábola en la que el foco está en una posición próxima a la bujía en vista en planta, y la pared lateral tiene una porción deflectante para desviar dicho combustible hacia el interior de dicha cavidad.
De acuerdo con la presente invención, se dispone un tercer motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible, que comprende: una bujía, una cavidad formada en la superficie superior del pistón, y una válvula de inyección de combustible para inyectar combustible casi en la forma de un abanico que tiene un espesor relativamente pequeño, donde la pared lateral de la cavidad que está frente a la válvula de inyección de combustible, para dirigir el combustible a la vecindad de la bujía, ambas porciones extremas de la misma tienen una forma en corte horizontal que consiste en una parte de una forma de elipse en la que dos focos están en una posición del orificio de inyección de la válvula de inyección de combustible y en una posición próxima a la bujía en vista en planta, una porción central de la cual tiene una forma en corte horizontal que consiste en una parte de una forma de parábola, en la que el foco está en una posición próxima a la bujía en vista en planta, y la pared lateral tiene una porción deflectante para desviar dicho combustible hacia el interior de la cavidad.
La presente invención se entenderá de forma más completa a partir de la descripción de realizaciones preferidas de la invención establecidas a continuación, junto con los dibujos anexos.
Breve descripción de los dibujos
En los dibujos:
la Fig. 1 es una vista en corte que ilustra esquemáticamente una parte de un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con una primera realización de la presente invención;
la Fig. 2 es una vista en planta de un pistón mostrado en la Fig. 1;
la Fig. 3 es una vista que explica un propiedad geométrico de una elipse;
la Fig. 4(A) es una vista en corte realizada a lo largo de la línea (A)- (A) de la Fig. 2;
la Fig. 4(B) es una vista en corte realizada a lo largo de la línea (B)- (B) de la Fig. 2;
la Fig. 5 es una vista que explica un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con una segunda realización de la presente invención; y
la Fig. 6 es una vista en planta de un pistón de un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con una tercera realización de la presente invención.
Descripción de la realización preferida
La Fig. 1 es una vista en corte que ilustra esquemáticamente una parte de un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con una primera realización de la presente invención. La Fig. 2 es una vista en planta de un pistón mostrado en la Fig. 1. En estas figuras, el número de referencia 1 se refiere a un puerto de entrada y el número 2 se refiere a un puerto de escape. El puerto de entrada 1 está comunicado con el cilindro por medio de la válvula de admisión 3, y el puerto de escape 2 está comunicado con el cilindro por medio de la válvula de escape 4. El número de referencia 5 se refiere a un pistón, y el número 6 se refiere a una bujía, dispuesta próxima al centro de la pared superior del cilindro. La válvula 7 de inyección de combustible inyecta combustible en forma de un abanico plano que tiene un espesor relativamente pequeño.
Por ejemplo, en una región de combustión de carga uniforme, en la que se requiere una producción de potencia relativamente alta del motor, la válvula 7 de inyección de combustible inyecta una cantidad requerida de combustible en el tiempo de admisión para formar de esta manera una mezcla de carga uniforme en el cilindro en el momento de la ignición. Por otra parte, en una región de combustión de carga estratificada, en la que se requiere una producción de potencia relativamente alta del motor, la válvula 7 de inyección de combustible inyecta una cantidad requerida de combustible en la última mitad del ciclo de compresión. Como se muestra en la Fig. 1, el combustible inyectado en la última mitad del ciclo de compresión entra en una cavidad cóncava 8 formada en la parte superior del pistón 5, y choca con la pared inferior 8a de la cavidad 8. A continuación, el combustible se dirige hacia la pared lateral 8b de la cavidad 8 que se enfrenta a la válvula 7 de inyección de combustible a lo largo de la pared inferior 8a, mientras se dispersa en la dirección de la anchura para vaporizarse gradualmente.
La pared lateral 8b de la cavidad 8 tiene una forma de corte horizontal que consiste en una forma de una parte de elipse. En vista en planta, los dos focos de esta forma elíptica están en una posición del orificio de inyección de la válvula 7 de inyección de combustible próxima a la bujía 6. Es decir, una forma en corte de la pared lateral 8b en un plano horizontal particular consiste en una parte de una elipse en la que dos focos están en un punto de intersección (HC') de una primera línea vertical (HC) que pasa a través del orificio de la válvula 7 de inyección de combustible y el plano horizontal particular, y un punto de intersección (MC') de una segunda línea vertical (MC) que pasa a través de una posición próxima al eje (PC) de la bujía 6 y el plano horizontal particular, tal como se muestra en la Fig. 3. Además, la pared lateral 8b de la cavidad 8 tiene una porción deflectante 8c para desviar combustible hacia el interior de la cavidad 8.
En general, como se muestra en la Fig. 3, una elipse tiene una propiedad geométrica según la cual todas las líneas radiales de un foco convergen en el otro foco al reflejarse en la elipse. Por tanto, si la pared lateral 8b se hace con forma de elipse, como se mencionó anteriormente, y se dirige el combustible finalmente hacia el interior de la cavidad 8, por la porción deflectante 8c, el combustible inyectado de la primera línea vertical (HC) que pasa a través del foco se dispersa sobre la pared inferior 8a de la cavidad 8 en la dirección de la anchura, pero la pared lateral 8b y la porción deflectante 8c hacen que el combustible finalmente converja en la segunda línea vertical (MC) que pasa a través del otro foco. Cuando converge en la segunda línea vertical (MC), el combustible ha robado suficiente calor de la pared inferior 8a y de la pared lateral 8b de la cavidad 8, y se ha vaporizado.
En la distancia entre la pared lateral 8b y la segunda línea vertical (MC), la distancia en la porción central de las paredes laterales 8b es pequeña, y las distancias entre las dos porciones extremas de la misma son largas. Así, para cada partícula de combustible, una distancia de desplazamiento desde la pared lateral 8b a la segunda línea vertical (MC) difiere de otra. Por tanto, aunque cada partícula de combustible sea deflectada hacia el interior de la cavidad 8 según el mismo ángulo, dentro de un plano horizontal, por la porción deflectante 8c, cada partícula de combustible alcanza la segunda línea vertical (MC) a una altura diferente. Así en el momento de la ignición, se forma una masa de mezcla combustible casi en forma de una columna alrededor de una segunda línea vertical (MC) en la vecindad del eje (PC) de la bujía 6, y la mezcla entra en contacto con seguridad con el hueco de chispa de la bujía 6. Por consiguiente, se puede realizar una combustión estratificada buena sin fallo de encendido.
Si la segunda línea vertical (MC), en la que convergen todas las partículas de combustible, corresponde al eje (PC) de la bujía 6, la mezcla combustible formada puede contactar con el gas de chispa de la bujía 6 con mayor seguridad. En este caso, la porción central de la mezcla combustible se expansiona súbitamente y por consiguiente la porción central de la forma casi de columna empieza a quemarse inicialmente. En una combustión de este tipo, la porción central de la mezcla combustible se expansiona súbitamente y por tanto la porción circunferencial de la mezcla combustible se rompe con facilidad. Si la concentración de mezcla combustible es relativamente delgada, la llama no se propaga favorablemente a la porción circunferencial rota de la mezcla y por tanto se puede deteriorar la combustión.
En la presente realización, la segunda línea vertical (MC) en la cual se hacen converger todas las partes de combustible, está separada del eje (PC) de la bujía 6. Por tanto, la porción circunferencial de la mezcla combustible en la forma casi de columna empieza a quemarse inicialmente y la llama se propaga en la dirección del diámetro en la mezcla combustible en la forma casi de columna. En consecuencia, la mezcla quemada inicialmente se puede expandir en la dirección opuesta a la mezcla no quemada y por tanto la mezcla no quemada no se rompe. Así, aunque la concentración de la mezcla combustible sea relativamente delgada, la llama se propaga favorablemente en la mezcla combustible. Esto hace posible reducir una cantidad de combustible inyectado en la combustión de carga estratificada, y por tanto el consumo de combustible, todavía más. En particular, en la presente invención, la segunda línea vertical (MC) en la cual se hacen converger todas las partículas de combustible se separa del eje (PC) de la bujía 6 al lado de la válvula de inyección de combustible. Por tanto, la mezcla quemada inicialmente se puede expansionar libremente al espacio amplio al lado de la válvula de inyección de combustible de la cavidad 8 y así se puede evitar con seguridad que se rompa la mezcla no quemada.
Además, en la presente realización, tal como se muestra en la Fig. 4(A) que es una vista en corte realizada a lo largo de la línea (A)-(A) de la Fig. 2, la porción deflectante 8c posicionada en la porción central de la pared lateral 8b tiene un primer ángulo agudo (TH1) con un plano horizontal, y la porción deflectante 8c posicionada en las dos porciones extremas de la pared lateral 8b tiene un segundo ángulo agudo (TH2) con un plano horizontal que es menor que el primer ángulo agudo (TH1). En la presente realización, la pared inferior 8a de la cavidad 8 es un plano horizontal. Sin embargo esto no limita la presente invención. No se requiere de la pared inferior 8a que consista en un plano horizontal.
Mediante una construcción de este tipo de la porción deflectante 8c, aun cuando cada partícula de combustible tenga una distancia de desplazamiento diferente de la pared lateral 8b a la segunda línea vertical (MC), cada partícula de combustible puede alcanzar la segunda línea vertical (MC) próxima a la posición de idéntica altura. Así, todas las partículas de combustible se pueden hacer converger todavía más de forma que una mezcla formada por una cantidad pequeña de combustible inyectado puede ser también encendida con seguridad. Esto puede mejorar el consumo de combustible, por ejemplo, en un estado al ralentí del motor.
Además, como se muestra en la Fig. 4, si el primer ángulo agudo (TH1) y el segundo ángulo agudo (TH2) se han decidido adecuadamente sobre la base de una posición de la segunda línea vertical (MC) y la forma de la pared lateral 8b, y un ángulo agudo con un plano horizontal en cada parte de la porción deflectante 8c difiere gradualmente uno con otro, se puede hacer converger a todas las partículas de combustible sobre la segunda línea vertical (MC) a la misma posición en altura (la altura (H) del plano horizontal) y así aunque la cuantía de combustible inyectado sea muy pequeña, se puede quemar con seguridad la mezcla formada.
La Fig. 5 es una vista que explica un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con una segunda realización de la presente invención, la cual corresponde a la Fig. 3. En la segunda realización, una forma en corte de la pared lateral de la cavidad consiste en una parábola en la cual el foco es en un punto de intersección (MC') de la segunda línea vertical (MC) que pasa a través de una posición próxima al eje (PC) de la bujía 6 y el plano horizontal particular. Además, la pared lateral de la cavidad tiene una porción deflectante para desviar combustible hacia el interior de la cavidad en base a la misma idea que en la primera realización.
Una parábola tiene una propiedad geométrica según la cual todas las líneas paralelas al eje de la misma convergen en el foco por reflexión en la parábola. Aquí, en la combustión de carga estratificada general, cuanto mayor se hace la carga de un motor, mayores se hacen la cantidad de combustible inyectado y la cantidad de aire admitido. Por tanto en combustión de carga estratificada en condiciones de funcionamiento con carga en el motor elevada, la presión dentro del cilindro en la mitad posterior del tiempo de compresión es relativamente alta, debido a la gran cantidad de aire de admisión. Si la presión dentro del cilindro es relativamente baja, como en condiciones de funcionamiento con carga en el motor baja, el combustible inyectado en una forma de abanico plano progresa sobre la pared inferior de la cavidad mientras se dispersa en la dirección de la anchura debido a la inercia del mismo, como se mencionó anteriormente. Sin embargo, cuando se mantiene una presión dentro del cilindro relativamente alta, es difícil para el combustible dispersarse sobre la pared inferior mayormente en la dirección de la anchura. Así, como se muestra en la Fig. 5, el combustible se esparce sobre la pared inferior en la dirección de la anchura hasta cierto grado y esta anchura de combustible se mantiene.
En consecuencia, si la pared lateral de la cavidad es una parábola, en particular, cuando se mantiene una presión dentro del cilindro relativamente alta como en condiciones de funcionamiento en carga del motor elevada, cada partícula de combustible que progresa sobre la pared inferior de la cavidad se puede hacer converger en la segunda línea vertical (MC) como una mezcla combustible por la pared lateral de la cavidad. Así, se pueden obtener efectos iguales a los de la primera realización.
La Fig. 6 es una vista en planta de un pistón de un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con una tercera realización de la presente invención, que corresponde a la Fig. 2. En la tercera realización, una forma en corte de ambas porciones extremas de la pared lateral 8b' de la cavidad 8' en un plano horizontal particular consiste en una parte de una elipse en la cual los dos focos están en un punto de intersección de la segunda línea vertical (HC) que pasa a través del orificio de inyección de la válvula 7 de inyección de combustible y el plano horizontal particular, y un punto de intersección de la segunda línea vertical (MC) que pasa a través de una posición próxima al eje (PC) de la bujía 6 y el plano horizontal particular, tal como se muestra en la Fig. 3. Una forma en corte de la porción central de la pared lateral 8b' de la cavidad 8' consiste en una parábola en la cual el foco está en un punto de intersección de la segunda línea vertical (MC) que pasa a través de una posición próxima al eje (PC) de la bujía 6 y el plano horizontal particular, como se muestra en la Fig. 5. Además, la pared lateral 8b' tiene una porción deflectante 8c' igual que en la primera realización.
Como se mencionó anteriormente, cuando una presión dentro del cilindro en la última mitad del tiempo de compresión, es decir, en el momento de la inyección de combustible en la combustión de carga estratificada, es relativamente baja, es deseable que la pared lateral de la cavidad tenga forma de elipse. Cuando la presión dentro del cilindro es relativamente alta es deseable que la pared lateral de la cavidad tenga forma de parábola. Cuando la presión dentro del cilindro es relativamente alta, el combustible que avanza sobre la pared inferior de la cavidad no se esparce mayormente en la dirección de la anchura. Así, como en la presente realización, si sólo la porción central de la pared lateral 8b' tiene forma de una parábola, todas las partículas de combustible se podrán hacer converger sobre la segunda línea vertical (MC).
Cuando la presión dentro del cilindro es relativamente baja, el combustible que avanza sobre la pared inferior de la cavidad se esparce mayormente en la dirección de la anchura y las partes de combustible de ambos extremos se pueden hacer converger sobre la segunda línea vertical (MC) por las dos porciones extremas de la pared lateral 8b' de la cavidad que se han hecho parte de una elipse, como en la presente realización. Por otra parte, la parte central de combustible no se puede hacer converger estrictamente en la segunda línea vertical (MC). Sin embargo, la parte central de combustible no es deflectada a una posición muy alejada de la segunda línea vertical (MC) sino que es deflectada a una posición próxima a la segunda línea vertical (MC). Así, se puede posicionar una masa de mezcla combustible cerca de la segunda línea vertical (MC).
En consecuencia, como en la presente realización, si la porción central de la pared lateral 8b' de la cavidad 8' se hace en forma de una parte de una parábola, y ambas porciones extremas de la pared lateral 8b' de la cavidad 8' se les hace en forma de una parte de una elipse, se puede formar favorablemente una masa de mezcla combustible alrededor de la segunda línea vertical (MC) a pesar de la presión dentro del cilindro en el momento de la inyección de combustible y por tanto se puede realizar una buena combustión de carga estratificada.

Claims (18)

1. Un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible que comprende: una bujía (6), una cavidad (8) formada en la superficie superior del pistón (5), y una válvula (7) de inyección de combustible para inyectar combustible en dicha cavidad (8) casi en forma de un abanico que tiene un espesor relativamente pequeño, donde la pared lateral (8b) de dicha cavidad (8) que está frente a dicha válvula (7) de inyección de combustible, para dirigir dicho combustible a la vecindad de la bujía (6), tiene una forma en corte horizontal que consiste en una parte de una forma de elipse, dos focos de la cual están en una posición del orificio de inyección de dicha válvula (7) de inyección de combustible y una posición próxima a dicha bujía (6) en vista en planta, y dicha pared lateral (8b) tiene una porción deflectante (8c) para desviar dicho combustible hacia el interior de dicha cavidad (8).
2. Un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible, que comprende: una bujía (6), una cavidad (8) formada en la superficie superior del pistón (5), y una válvula (7) de inyección de combustible para inyectar combustible en dicha cavidad (8) casi en forma de un abanico que tiene un espesor relativamente pequeño, donde la pared lateral (8b) de dicha cavidad (8) que está frente a dicha válvula (7) de inyección de combustible, para dirigir dicho combustible a la vecindad de dicha bujía (6), tiene una forma en corte horizontal que consiste en una parte de una forma de parábola en la que el foco está en una posición próxima a dicha bujía (6) en vista en planta, y dicha pared lateral (8b) tiene una porción deflectante (8c) para desviar dicho combustible hacia el interior de dicha cavidad (8).
3. Un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible, que comprende: una bujía (6), una cavidad (8) formada en la superficie superior del pistón (5), y una válvula (7) de inyección de combustible para inyectar combustible en dicha cavidad (8) casi en forma de un abanico que tiene un espesor relativamente pequeño, donde la pared lateral (8b) de dicha cavidad (8) que está frente a dicha válvula (7) de inyección de combustible, para dirigir dicho combustible a la vecindad de dicha bujía (6), tiene dos porciones extremas y una porción central, ambas porciones extremas tienen una forma en corte horizontal que consiste en una parte de una forma de elipse en la que dos focos están en una posición del orificio de inyección de dicha válvula (7) de inyección de combustible y una posición próxima a dicha bujía (6) en vista en planta, y la porción central tiene una forma en corte horizontal que consiste en una parte de una forma de parábola, en la que el foco está en una posición próxima a dicha bujía (6) en vista en planta, y dicha pared lateral (8b) tiene una porción deflectante (8c) para desviar dicho combustible hacia el interior de dicha cavidad (8).
4. Un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicha posición próxima a dicha bujía (6) está espaciada del eje de dicha bujía (6).
5. Un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con la reivindicación 2, donde dicha posición próxima a dicha bujía (6) está espaciada del eje de dicha bujía (6).
6. Un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con la reivindicación 3, donde dicha posición próxima a dicha bujía (6) está espaciada del eje de dicha bujía (6).
7. Un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con la reivindicación 4, donde dicha posición próxima a dicha bujía (6) está espaciada del eje de dicha bujía (6) hacia el lado de la válvula (7) de inyección de combustible.
8. Un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con la reivindicación 5, donde dicha posición próxima a dicha bujía (6) está espaciada del eje de dicha bujía (6) hacia el lado de la válvula (7) de inyección de combustible.
9. Un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con la reivindicación 6, donde dicha posición próxima a dicha bujía (6) está espaciada del eje de dicha bujía (6) hacia el lado de la válvula (7) de inyección de combustible.
10. Un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicha porción deflectante (8c) tiene ángulos agudos con un plano horizontal, siendo un ángulo agudo de dicha porción deflectante (8c) posicionado en la porción central de dicha pared lateral (8b) mayor que un ángulo agudo de la misma posicionado sobre las dos porciones extremas de dicha pared lateral (8b).
11. Un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con la reivindicación 2, donde dicha porción deflectante (8c) tiene ángulos agudos con un plano horizontal, siendo un ángulo agudo de dicha porción deflectante (8c) posicionado en la porción central de dicha pared lateral (8b) mayor que un ángulo agudo de la misma posicionado sobre las dos porciones extremas de dicha pared lateral (8b).
12. Un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con la reivindicación 3, donde dicha porción deflectante (8c') tiene ángulos agudos con un plano horizontal, siendo un ángulo agudo de dicha porción deflectante (8c') posicionado en la porción central de dicha pared lateral (8b') mayor que un ángulo agudo de la misma posicionado sobre las dos porciones extremas de dicha pared lateral (8b').
13. Un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con la reivindicación 4, donde dicha porción deflectante (8c) tiene ángulos agudos con un plano horizontal, siendo un ángulo agudo de dicha porción deflectante (8c) posicionado en la porción central de dicha pared lateral (8b) mayor que un ángulo agudo de la misma posicionado sobre las dos porciones extremas de dicha pared lateral (8b).
14. Un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con la reivindicación 5, donde dicha porción deflectante (8c) tiene ángulos agudos con un plano horizontal, siendo un ángulo agudo de dicha porción deflectante (8c) posicionado en la porción central de dicha pared lateral (8b) mayor que un ángulo agudo de la misma posicionado sobre las dos porciones extremas de dicha pared lateral (8b).
15. Un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con la reivindicación 6, donde dicha porción deflectante (8c') tiene ángulos agudos con un plano horizontal, siendo un ángulo agudo de dicha porción deflectante (8c') posicionado en la porción central de dicha pared lateral (8b') mayor que un ángulo agudo de la misma posicionado sobre las dos porciones extremas de dicha pared lateral (8b').
16. Un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con la reivindicación 7, donde dicha porción deflectante (8c) tiene ángulos agudos con un plano horizontal, siendo un ángulo agudo de dicha porción deflectante (8c) posicionado en la porción central de dicha pared lateral (8b) mayor que un ángulo agudo de la misma posicionado sobre las dos porciones extremas de dicha pared lateral (8b).
17. Un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con la reivindicación 8, donde dicha porción deflectante (8c) tiene ángulos agudos con un plano horizontal, siendo un ángulo agudo de dicha porción deflectante (8c) posicionado en la porción central de dicha pared lateral (8b) mayor que un ángulo agudo de la misma posicionado sobre las dos porciones extremas de dicha pared lateral (8b).
18. Un motor de combustión interna con ignición por chispa de tipo de inyección directa de combustible de acuerdo con la reivindicación 9, donde dicha porción deflectante (8c) tiene ángulos agudos con un plano horizontal, siendo un ángulo agudo de dicha porción deflectante (8c') posicionado en la porción central de dicha pared lateral (8b') mayor que un ángulo agudo de la misma posicionado sobre las dos porciones extremas de dicha pared lateral (8b').
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003106153A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Mazda Motor Corp 火花点火式直噴エンジンのピストン構造
JP3838346B2 (ja) * 2001-11-26 2006-10-25 トヨタ自動車株式会社 筒内噴射式火花点火内燃機関
US6832594B2 (en) 2002-01-09 2004-12-21 Nissan Motor Co., Ltd. Direct fuel injection engine
JP3997781B2 (ja) 2002-01-09 2007-10-24 日産自動車株式会社 筒内直噴エンジン
US6892693B2 (en) * 2003-02-12 2005-05-17 Bombardier Recreational Products, Inc. Piston for spark-ignited direct fuel injection engine
US6945219B2 (en) * 2004-02-09 2005-09-20 Bombardier Recreational Products Inc. Dual zone combustion chamber
US7290531B2 (en) * 2004-05-10 2007-11-06 John Peter Halsmer Integrated fuel supply system for internal combustion engine
JP2005351200A (ja) * 2004-06-11 2005-12-22 Toyota Motor Corp 筒内噴射式火花点火内燃機関
US7318406B2 (en) * 2006-04-10 2008-01-15 Ford Global Technologies Llc Bowl-in-piston of a cylinder in a direct injection engine
US8671908B2 (en) * 2009-07-31 2014-03-18 Ford Global Technologies, Llc Glow plug placement in a diesel engine
US8056531B2 (en) * 2010-06-24 2011-11-15 Ford Global Technologies Llc Shallow piston bowl and injector spray pattern for a gasoline, direct-injection engine
JP6565999B2 (ja) 2017-06-02 2019-08-28 マツダ株式会社 エンジン
CN110709593A (zh) 2017-06-02 2020-01-17 马自达汽车株式会社 发动机的燃烧室结构
JP6566000B2 (ja) 2017-06-02 2019-08-28 マツダ株式会社 エンジン
EP3617471A1 (en) * 2017-06-02 2020-03-04 Mazda Motor Corporation Combustion chamber structure for engines
JP7180304B2 (ja) * 2018-11-16 2022-11-30 マツダ株式会社 エンジンの燃焼室構造
EP4198278A1 (en) * 2021-12-17 2023-06-21 Volvo Truck Corporation Internal combustion engine for gaseous fuel

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4793305A (en) * 1987-07-16 1988-12-27 Dresser Industries, Inc. High turbulence combustion chamber for turbocharged lean burn gaseous fueled engine
US5806482A (en) * 1995-03-28 1998-09-15 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha In-cylinder injection internal combustion engine
JP3301013B2 (ja) 1995-12-06 2002-07-15 株式会社豊田中央研究所 火花点火式燃焼方法
JP3498882B2 (ja) 1996-06-24 2004-02-23 日産自動車株式会社 筒内直噴式内燃機関
JPH10299486A (ja) 1997-04-30 1998-11-10 Yamaha Motor Co Ltd 筒内燃料噴射式エンジン
KR100304232B1 (ko) * 1997-05-20 2001-10-19 하나와 요시카즈 성층급기연소및균질급기연소가가능한관내분사식가솔린엔진
KR19990042831A (ko) 1997-11-28 1999-06-15 정몽규 텀블용 직접 분사 엔진
US6035823A (en) * 1998-06-15 2000-03-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Spark-ignition type engine
JP3362690B2 (ja) * 1999-03-02 2003-01-07 トヨタ自動車株式会社 筒内噴射式火花点火内燃機関

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