内燃机制造技术

本发明专利技术提供一种内燃机。内燃机(100)具备：发动机主体；火花塞，以面向发动机主体的燃烧室的方式配置有电极部；第一燃料喷射阀，向发动机主体的进气通路或燃烧室内喷射燃料；第二燃料喷射阀，向燃烧室内喷射燃料。在从第一燃料喷射阀喷射用于在燃烧室内形成均质混合气的燃料并从第二燃料喷射阀喷射用于在电极部的附近形成点火用混合气的点火用燃料，且进行空气过剩系数为2.0以上的稀薄燃烧的燃烧循环中，点火用燃料至少在从比火花塞的点火时期靠提前侧20度的曲轴角度至点火时期的期间，以1.0[mm3/ms]以上的喷射率在250[μs]以上的期间喷射，点火用燃料的燃料量为2.0[mm3/st]以下。下。下。

【技术实现步骤摘要】
内燃机


[0001]本专利技术涉及内燃机。

技术介绍

[0002]在专利文献1中，作为以往的内燃机，公开了如下结构：为了使燃烧室内整体的空燃比成为理论空燃比，通过在进气行程进行的第一喷射来喷射每一燃烧循环的全喷射量的80～90％而在燃烧室内形成均质的稀混合气，并通过在压缩行程进行的第二喷射来喷射全喷射量的10～20％而在火花塞的周围形成浓混合气。根据引用文献1，通过该结构，能够使燃烧稳定化并抑制烟(黑烟)的产生。
[0003]【在先技术文献】
[0004]【专利文献】
[0005]【专利文献1】日本特开2015
‑
21389号公报

技术实现思路

[0006]【专利技术的概要】
[0007]【专利技术要解决的课题】
[0008]通过进行在燃烧室内整体形成比理论空燃比稀薄的混合气并使其燃烧的稀薄燃烧，由此能够抑制NOx排出量。如前述的以往的内燃机那样通过在压缩行程进行的第二喷射而在火花塞的周围形成浓混合气，由此，即使在进行了稀薄燃烧的情况下，也能够使该燃烧稳定化。
[0009]然而，为了实现稀薄燃烧的稳定化，当如前述的以往的内燃机那样通过第二喷射来喷射全喷射量的10～20％时，第二喷射燃料量过多而在燃烧室内的火花塞的周围以外的部位也可能会局部地形成浓混合气。其结果是，形成有浓混合气的部位的燃烧温度升高，可能无法充分抑制NOx排出量。
[0010]本专利技术是着眼于这样的问题点而作出的专利技术，目的在于确保稀薄燃烧时的燃烧稳定性，并将NOx排出量抑制成一定以下。
[0011]【用于解决课题的方案】
[0012]为了解决上述课题，本专利技术的一方案的内燃机具备：发动机主体；火花塞，以面向发动机主体的燃烧室的方式配置有电极部；第一燃料喷射阀，向发动机主体的进气通路或燃烧室内喷射燃料；第二燃料喷射阀，向燃烧室内喷射燃料。在该内燃机中，在从第一燃料喷射阀喷射用于在燃烧室内形成均质混合气的燃料并从第二燃料喷射阀喷射用于在电极部的附近形成点火用混合气的点火用燃料，且进行空气过剩系数为2.0以上的稀薄燃烧的燃烧循环中，点火用燃料至少在从比火花塞的点火时期靠提前侧20度的曲轴角度至点火时期的期间，以1.0[mm3/ms]以上的喷射率在250[μs]以上的期间喷射，点火用燃料的燃料量为2.0[mm3/st]以下。
[0013]【专利技术效果】
[0014]根据本专利技术的该方案，能够在火花塞的附近形成具有将点火用燃料的燃料量抑制成一定以下并通过火花塞能够稳定地点火的空气过剩系数的点火用混合气。因此，能够确保稀薄燃烧时的燃烧稳定性并将NOx排出量抑制成一定以下。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的第一实施方式的火花点火式的内燃机及对内燃机进行控制的电子控制单元的概略结构图。
[0016]图2是燃烧室的从气缸盖侧观察的示意图。
[0017]图3是将纵轴取为缸内压力[MPa]，将横轴取为曲轴角[deg.ATDC]来表示本专利技术的第一实施方式的稀薄燃烧模式时的第一燃料喷射阀及第二燃料喷射阀的各燃料喷射时期和点火时期的一例的图。
[0018]图4是表示在发动机负载及发动机转速相同的运转条件下，不使分层混合气的空气过剩系数λ0变化而仅使第二燃料喷射量[mm3/st]、即第二混合气的空气过剩系数λ2变化时的NOx排出量的变化的图。
[0019]图5是将纵轴取为缸内压力[MPa]，将横轴取为曲轴角[deg.ATDC]来表示本专利技术的第二实施方式的稀薄燃烧模式时的第一燃料喷射阀及第二燃料喷射阀的各燃料喷射时期和点火时期的一例的图。
[0020]【附图标记说明】
[0021]1发动机主体
[0022]2第一燃料喷射阀
[0023]3第二燃料喷射阀
[0024]4火花塞
[0025]4a电极部
[0026]16燃烧室
[0027]100内燃机
具体实施方式
[0028]以下，参照附图，详细说明本专利技术的实施方式。需要说明的是，在以下的说明中，对于同样的构成要素，标注相同的参照编号。
[0029](第一实施方式)
[0030]图1是本专利技术的第一实施方式的火花点火式的内燃机100的概略结构图。
[0031]如图1所示，内燃机100具备发动机主体1、第一燃料喷射阀2、第二燃料喷射阀3、火花塞4、电子控制单元200。
[0032]发动机主体1具备气缸体11和固定于气缸体11的气缸盖12。
[0033]在气缸体11形成有一个以上的气缸13。在气缸13的内部收纳有接受燃烧压力而在气缸13的内部进行往复运动的活塞14。活塞14经由连杆15与未图示的曲轴连结，通过曲轴将活塞14的往复运动转换成旋转运动。由气缸盖12的内壁面、气缸13的内壁面及活塞14的冠面划分的空间成为燃烧室16。图2是该燃烧室16的从气缸盖12侧观察的示意图。
[0034]在气缸盖12形成有构成进气通路的一部分的进气口17(参照图2)、构成排气通路
的一部分的排气口18(参照图2)。进气口17及排气口18分别在气缸盖12的内部分支成两股，该分支成两股的一对进气口17a、17b及一对排气口18a、18b向燃烧室16开口。
[0035]在本实施方式中，通过调整进气口17的截面形状、燃烧室16的截面形状，由此通过经由进气口17向燃烧室16内流入的进气而在燃烧室16内形成滚流。本实施方式的滚流如图1的箭头所示，在从进气口17流入到燃烧室16内之后，首先，沿着燃烧室16的顶面(气缸盖12的内壁面)从进气口17侧(图面右侧)向排气口18侧(图面左侧)流动，然后，沿着排气口18侧的气缸13的内壁面向活塞14侧流动。并且，在沿着活塞14的冠面从排气口18侧向进气口17侧流动之后，沿着进气口17侧的气缸13的内壁面向进气口17侧流动。
[0036]需要说明的是，在燃烧室16内形成滚流的方法并不局限于像这样调整进气口17的截面形状、燃烧室16的截面形状的方法，例如，可以在进气口17内设置使在进气口17内流动的进气的流动产生不均的控制阀，通过调节该控制阀的开度来形成。
[0037]另外，虽然未图示，但是在气缸盖12安装有对燃烧室16和进气口17之间的开口进行开闭用的进气门、对燃烧室16和排气口18之间的开口进行开闭用的排气门、对进气门进行开闭驱动的进气凸轮轴、对排气门进行开闭驱动的排气凸轮轴。
[0038]第一燃料喷射阀2以能够向进气口17内喷射燃料的方式，安装于例如构成进气通路的一部分的进气歧管19。第一燃料喷射阀2的开阀时间(喷射量)及开阀时期(喷射时期)根据来自电子控制单元200的控制信号来变更。当第一燃料喷射阀2开阀时，从第一燃料喷射阀2向进气口17内喷射燃料，该燃料向燃烧室16供给。需要说明的是，第一燃料喷射阀2可以是以能够向燃烧室16内直接喷射燃料的方式安装于例如气缸盖12。
[0039]第二燃料喷射阀3以能够沿与沿着燃烧室16的顶面从进气口17本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内燃机，具备：发动机主体；火花塞，以面向所述发动机主体的燃烧室的方式配置有电极部；第一燃料喷射阀，向所述发动机主体的进气通路或燃烧室内喷射燃料；及第二燃料喷射阀，向所述燃烧室内喷射燃料，其中，在从所述第一燃料喷射阀喷射用于在所述燃烧室内形成均质混合气的燃料并从所述第二燃料喷射阀喷射用于在所述电极部的附近形成点火用混合气的点火用燃料，且进行空气过剩系数为2.0以上的稀薄燃烧的燃烧循环中，所述点火用燃料至少在从比所述火花塞的点火时期靠提前侧20度的曲轴角度至所述点火时期的期间，以1.0[mm3/ms]以上的喷射率在250[μs]以上的期间喷射，所述点火用燃料的燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田凉太，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：