燃烧室内的流动控制装置制造方法及图纸

提供一种燃烧室内的流动控制装置，能够在具备进气通路的发动机中减少滚流所导致的冷却损失，并且促进压缩冲程中的缸内气体的温度上升，该进气通路以从气缸的轴线方向倾斜的角度与形成于燃烧室的顶棚面的进气口连接。燃烧室内的流动控制装置具有配置在燃烧室(16)内的等离子促动器(28)，等离子促动器具备：电解质(38)，在比进气口(18a)更靠燃烧室顶棚面(16a)的中央侧沿着顶棚面配置；露出电极(40)，配置在电解质的燃烧室侧；以及埋入电极(42)，隔着电解质配置在露出电极的相反侧，埋入电极配置在比露出电极更靠进气口侧的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃烧室内的流动控制装置
本专利技术涉及燃烧室内的流动控制装置，尤其涉及在具备进气通路的发动机中控制燃烧室内的气体流动的燃烧室内的流动控制装置，该进气通路以从气缸的轴线方向倾斜的角度与形成在燃烧室的顶棚面的进气口连接。
技术介绍
以往，对燃烧室内的滚流(tumbleflow)和涡流(swirlflow)等的气体流动进行控制，以改善发动机的燃烧。例如，在火花点火式直喷发动机中，有时将混合气集中在腔室内并输送到火花塞的电极附近(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2001-342836号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术课题在此，为了提高发动机的效率，需要减少冷却损失。但是，如果像上述的专利文献1所记载的发动机那样在进气冲程中产生滚流，则在压缩冲程中残留着滚流所导致的漩涡，由于该漩涡的影响，在压缩上死点附近，混合气偏向比腔室中央更靠排气口侧。其结果，高温气体接近腔室壁面，冷却损失增大。此外，在压缩冲程中向燃烧室内进行燃料喷射的发动机中，如果像上述那样，滚流所导致的漩涡一直到压缩冲程仍然残留，则由于缸内气体和气缸壁面的对流热传递，抑制了压力上升所伴随的缸内气体的温度上升，所以无法充分促进在压缩冲程中喷射的燃料的汽化，不能改善燃烧稳定性。本专利技术是为了解决上述的现有技术的问题点而做出的，其目的在于，提供一种燃烧室内的流动控制装置，在具备进气通路的发动机中，减小滚流所导致的冷却损失，并且促进压缩冲程中的缸内气体的温度上升，上述该进气通路以从气缸的轴线方向倾斜的角度与形成在燃烧室的顶棚面的进气口连接。解决课题所采用的技术手段，为了达成上述的目的，本专利技术的第1专利技术的燃烧室内的流动控制装置，在发动机中对燃烧室内的气体的流动进行控制，该发动机具备：圆筒状的气缸、相对于气缸的内周面滑动自如地收容的活塞、以及气缸头，并且在气缸头内部形成有进气通路，该进气通路以从气缸的轴线方向倾斜的角度与在由气缸头、气缸、活塞划分出的燃烧室的顶棚面形成的进气口连接，该燃烧室内的流动控制装置的特征在于，具有配置在燃烧室内的等离子促动器，等离子促动器具备：电解质，在比进气口更靠顶棚面的中央侧沿着顶棚面配置；露出电极，配置在电解质的燃烧室侧；以及埋入电极，隔着电解质配置在露出电极的相反侧，埋入电极配置在比露出电极更靠进气口侧的位置。在这样构成的本专利技术的第1专利技术中，等离子促动器的露出电极配置在沿着燃烧室的顶棚面配置的电解质的燃烧室侧，埋入电极隔着电解质在露出电极的相反侧配置在比露出电极更靠进气口侧，所以通过在产生滚流的进气冲程中将高频及高压的交流电压施加到露出电极及埋入电极，能够在露出电极的端面和电解质之间的放电空间产生等离子，通过该等离子所产生的体积力，能够诱发沿着燃烧室顶棚面从露出电极朝向进气口的流动。即，能够在抵消通过从进气口朝向排气口侧流入到燃烧室内的进气而形成的滚流的方向上产生流动，所以在压缩工序走很难过能够抑制滚流所导致的旋涡，抑制气缸的内壁面或活塞顶面附近的气体的流速，抑制缸内气体和气缸的内壁面或活塞顶面之间的对流热传递，促进压缩冲程中的缸内气体的温度上升。此外，通过在抑制了滚流所导致的旋涡的状态下进行压缩冲程，能够在压缩上死点附近使混合气位于燃烧室的中央，由此，能够减小从高温气体向燃烧室壁面或活塞顶面的滚流所导致的冷却损失。此外，在本专利技术的第1专利技术中优选为，露出电极及埋入电极在进气口和形成于燃烧室的顶棚面的排气口之间沿着燃烧室的径方向延伸。在这样构成的本专利技术的第1专利技术中，露出电极及埋入电极在进气口和排气口之间沿着燃烧室的径方向延伸地配置，所以通过在产生滚流的进气冲程中将高频及高压的交流电压施加到露出电极及埋入电极，能够在燃烧室的顶棚面整体抑制从进气口朝向排气口侧流入到燃烧室内的进气的流动，能够更有效地抑制滚流所导致的旋涡。此外，本专利技术的第2专利技术的燃烧室内的流动控制装置，在发动机中对燃烧室内的气体的流动进行控制，该发动机具备：圆筒状的气缸、相对于气缸的内周面滑动自如地收容的活塞、以及气缸头，并且在气缸头内部形成有进气通路，该进气通路以从气缸的轴线方向倾斜的角度与在由气缸头、气缸、活塞划分出的燃烧室的顶棚面形成的进气口连接，该燃烧室内的流动控制装置的特征在于，具有配置在燃烧室内的等离子促动器，等离子促动器具备：沿着发动机的活塞顶面配置的电解质、在电解质的燃烧室侧配置的露出电极、以及隔着电解质而在露出电极的相反侧配置的埋入电极，埋入电极配置在比露出电极更靠近活塞顶面的排气口侧端部的位置。在这样构成的本专利技术的第2专利技术中，等离子促动器的露出电极配置在沿着活塞顶面配置的电解质的燃烧室侧，埋入电极隔着电解质在露出电极的相反侧配置在比露出电极更靠近活塞顶面的排气口侧端部的位置，所以通过在产生滚流的进气冲程中将高频及高压的交流电压施加到露出电极及埋入电极，能够在露出电极的端面和电解质之间的放电空间产生等离子，通过该等离子所产生的体积力，能够诱发沿着活塞顶面从露出电极朝向活塞顶面的排气口侧端部的流动。即，在抵消沿着活塞顶面从活塞顶面的排气口侧端部朝向进气口侧端部流动的滚流的方向上产生流动，所以在压缩工序中能够抑制滚流所导致的旋涡，抑制气缸的内壁面或活塞顶面的附近的气体的流速，能够抑制缸内气体和气缸的内壁面或活塞顶面之间的对流热传递，促进压缩冲程中的缸内气体的温度上升。此外，通过抑制了滚流所导致的旋涡的状态下进行压缩冲程，能够在压缩上死点附近使混合气位于燃烧室的中央，由此，能够减小从高温气体向燃烧室壁面或活塞顶面的滚流所导致的冷却损失。此外，在本专利技术的第2专利技术中优选为，露出电极及埋入电极配置在比活塞顶面的中央更靠近活塞顶面的排气口侧端部的位置。在这样构成的本专利技术第2专利技术中，露出电极及埋入电极配置在比活塞顶面的中央更靠近活塞顶面的排气口侧端部的位置，所以通过在产生滚流的进气冲程中将高频及高压的交流电压施加到露出电极及埋入电极，能够在流速较高的位置抑制从气缸的排气口侧的内壁面沿着活塞顶面改变朝向而朝向活塞顶面的进气口侧端部的滚流的流动，能够更有效地抑制滚流所导致的旋涡。此外，本专利技术的第3专利技术的燃烧室内的流动控制装置，在发动机中对燃烧室内的气体的流动进行控制，该发动机具备：圆筒状的气缸、相对于气缸的内周面滑动自如地收容的活塞、以及气缸头，并且在气缸头内部形成有进气通路，该进气通路以从气缸的轴线方向倾斜的角度与在由气缸头、气缸、活塞划分出的燃烧室的顶棚面形成的进气口连接，该燃烧室内的流动控制装置的特征在于，具有：等离子促动器，沿着燃烧室的顶棚面的比进气口更靠顶棚面的中央侧配置；以及控制单元，对等离子促动器进行控制，控制单元对等离子促动器进行控制，以在发动机的进气冲程中产生沿着顶棚面而从等离子促动器朝向进气口的流动。在这样构成的本专利技术的第3专利技术中，控制单元进行控制，沿着燃烧室的顶棚面中的比进气口更靠近顶棚面的中央侧配置的等离子促动器在产生滚流的进气冲程中产生沿着燃烧室顶棚面而从等离子促动器朝向进气口的流动，所以在抵消通过从进气口朝向排气口侧流入到燃烧室内的进气而形成的滚流的方向上产生流动，在压缩工序中抑制滚流所导致的旋涡，抑制气缸的内壁面或活塞顶面附近的气体的流速，抑制缸内气体和气缸的内壁面或活塞顶面之间的对流热传递，促进压缩冲程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃烧室内的流动控制装置，在发动机中对燃烧室内的气体的流动进行控制，该发动机具备：圆筒状的气缸、相对于上述气缸的内周面滑动自如地收容的活塞、以及气缸头，并且在上述气缸头内部形成有进气通路，该进气通路以从上述气缸的轴线方向倾斜的角度与在由上述气缸头、上述气缸、上述活塞划分出的燃烧室的顶棚面形成的进气口连接，该燃烧室内的流动控制装置的特征在于，具有配置在上述燃烧室内的等离子促动器，上述等离子促动器具备：电解质，在比上述进气口更靠上述顶棚面的中央侧沿着上述顶棚面配置；露出电极，配置在上述电解质的上述燃烧室侧；以及埋入电极，隔着上述电解质配置在上述露出电极的相反侧，上述埋入电极配置在比上述露出电极更靠上述进气口侧的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.31 JP 2016-0704701.一种燃烧室内的流动控制装置，在发动机中对燃烧室内的气体的流动进行控制，该发动机具备：圆筒状的气缸、相对于上述气缸的内周面滑动自如地收容的活塞、以及气缸头，并且在上述气缸头内部形成有进气通路，该进气通路以从上述气缸的轴线方向倾斜的角度与在由上述气缸头、上述气缸、上述活塞划分出的燃烧室的顶棚面形成的进气口连接，该燃烧室内的流动控制装置的特征在于，具有配置在上述燃烧室内的等离子促动器，上述等离子促动器具备：电解质，在比上述进气口更靠上述顶棚面的中央侧沿着上述顶棚面配置；露出电极，配置在上述电解质的上述燃烧室侧；以及埋入电极，隔着上述电解质配置在上述露出电极的相反侧，上述埋入电极配置在比上述露出电极更靠上述进气口侧的位置。2.如权利要求1所述的燃烧室内的流动控制装置，上述露出电极及上述埋入电极配置为，在上述进气口和形成于上述燃烧室的顶棚面的排气口之间沿着上述燃烧室的径方向延伸。3.一种燃烧室内的流动控制装置，在发动机中对燃烧室内的气体的流动进行控制，该发动机具备：圆筒状的气缸、相对于上述气缸的内周面滑动自如地收容的活塞、以及气缸头，并且在上述气缸头内部形成有进气通路，该进气通路以从上述气缸的轴线方向倾斜的角度与在由上述气缸头、上述气缸、上述活塞划分出的燃烧室的顶棚面形成的进气口连接，该燃烧室内的流动控制装置的特征在于，具有配置在上述燃烧室内的等离子促动器，上述等离子促动器具备：沿着上述发动机的活塞顶面配置的电解质、在上述电解质的上述燃烧室侧配置的露出电极、以及隔着上述电解质而在上述露出电极的相反侧配置的埋入电极，上述埋入电极配置在比上述露出电极更靠近上述活塞顶面的排气口侧端部的位置。4.如权利要求3所述的燃烧室内的流动控制装置，上述露出电极及上述埋入电极配置在比上述活塞顶面的中央更靠近上述活塞顶面的排气口侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：内田健司，永泽健，大野谅平，
申请(专利权)人：马自达汽车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP