專利名稱：多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
在日本公開(kāi)申請(qǐng)No.H04-183925中所公開(kāi)的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)致力于通過(guò)設(shè)置點(diǎn)火火花塞來(lái)提供燃燒穩(wěn)定性。點(diǎn)火火花塞的布置基于所產(chǎn)生的渦流的強(qiáng)度、混合比率的分布和剩余氣體的分布進(jìn)行確定。
然而，即使點(diǎn)火火花塞如上所述那樣設(shè)置，仍然具有進(jìn)一步降低廢氣中的例如碳?xì)浠衔颒C等排放物的余地。特別是，產(chǎn)生擠壓氣體的發(fā)動(dòng)機(jī)的改善余地很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的實(shí)施例提供了一種多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括氣缸蓋；活塞；擠氣產(chǎn)生部，所述擠氣產(chǎn)生部形成在所述氣缸蓋的內(nèi)壁和所述活塞的冠狀表面上，所述擠氣產(chǎn)生部在所述活塞移向所述氣缸蓋的上部中心時(shí)產(chǎn)生正常擠氣，而在所述活塞移離所述氣缸蓋的上部中心時(shí)產(chǎn)生反向擠氣。所述多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例還包括中心火花塞和外圍火花塞，所述中心火花塞于所述氣缸蓋內(nèi)壁上設(shè)置在氣缸蓋的大致中心處，而所述外圍火花塞于所述氣缸蓋周邊側(cè)而非所述中心火花塞側(cè)設(shè)置在所述缸蓋的內(nèi)壁上。在一個(gè)實(shí)施例中，所述外圍火花塞對(duì)齊配置使得所述接地電極的腿相對(duì)于所述中心電極位于所述擠氣產(chǎn)生部的同一側(cè)，并且當(dāng)由所述擠氣產(chǎn)生部產(chǎn)生的擠壓氣體在所述中心電極和所述接地電極之間流動(dòng)時(shí)，所述外圍火花塞點(diǎn)火。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述外圍火花塞對(duì)齊配置使得接地電極的腿位于擠氣產(chǎn)生部的同一側(cè)，并且當(dāng)擠壓氣體在所述中心電極和所述接地電極之間流動(dòng)時(shí)，所述外圍火花塞點(diǎn)火。通過(guò)這樣做，當(dāng)在反向擠壓氣體流動(dòng)時(shí)進(jìn)行點(diǎn)火時(shí)，反向擠氣的氣流可以到達(dá)所述中心電極和接地電極之間而不會(huì)受到接地電極腿的干涉。這允許對(duì)強(qiáng)氣流點(diǎn)火，從而加大了在此之后的火焰擴(kuò)散速度，并因此，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒，改善了燃油消耗，并且可以降低排放物。另外，當(dāng)在正常擠壓氣體流動(dòng)時(shí)進(jìn)行點(diǎn)火時(shí)，在外圍火花塞處點(diǎn)燃的火焰?zhèn)魉偷饺紵业闹行亩粫?huì)受到接地電極腿的干涉。火焰擴(kuò)散的方向和正常擠氣的氣流的方向相同，從而促進(jìn)了火焰的擴(kuò)散。


通過(guò)結(jié)合附圖所作的如下說(shuō)明，本發(fā)明多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的這些和其他的特征和優(yōu)點(diǎn)會(huì)顯而易見(jiàn)。
圖1A根據(jù)第一實(shí)施例的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的外圍火花塞配置結(jié)構(gòu)的側(cè)視立面圖。
圖1B是圖1A的頂視平面圖。
圖2是顯示外圍火花塞的點(diǎn)火正時(shí)控制系統(tǒng)的框圖。
圖3是多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的外圍火花塞配置結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例的側(cè)視立面圖。
圖4A是根據(jù)第三實(shí)施例的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的外圍火花塞配置結(jié)構(gòu)的側(cè)視立面圖。
圖4B是圖4A的頂視平面圖。
圖5是多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的外圍火花塞配置結(jié)構(gòu)的第四實(shí)施例的側(cè)視立面圖。
圖6是多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的外圍火花塞配置結(jié)構(gòu)的第五實(shí)施例的頂視平面圖。
圖7A是多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的外圍火花塞配置結(jié)構(gòu)的第六實(shí)施例的側(cè)視立面圖。
圖7B是圖7A的頂視平面圖。
圖8A是多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的外圍火花塞配置結(jié)構(gòu)的第七實(shí)施例的側(cè)視立面圖。
圖8B是圖8A的頂視平面圖。
圖9是多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的外圍火花塞配置結(jié)構(gòu)的第八實(shí)施例的側(cè)視立面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1A和1B示出了根據(jù)第一實(shí)施例的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的外圍火花塞配置結(jié)構(gòu)，其中，圖1A是側(cè)視立面圖，而圖1B是示出在圖1A中的氣缸蓋的平面圖。
示出在圖1A至1B中的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)10包括燃燒室13，該燃燒室13由氣缸體11和氣缸蓋12構(gòu)成。該燃燒室13為有脊屋頂(ridge-roof)類型的燃燒室，并且如圖1B所示，進(jìn)氣門15設(shè)置在一側(cè)，而排氣門16設(shè)置在橫跨屋頂脊線12a的另一側(cè)。另外，中心火花塞31和外圍火花塞32沿屋頂脊線12a設(shè)置。
在燃燒室13的中心部處變得更加凸出的傾斜冠狀表面14a于屋頂脊線12a的下部處形成在活塞14冠狀表面的周邊上。另外，凹下區(qū)域14b繞活塞14的中心形成。
在氣缸蓋12的內(nèi)壁上形成有氣缸蓋傾斜表面12b。氣缸蓋傾斜表面12b基本上對(duì)應(yīng)于傾斜冠狀表面14a。
當(dāng)活塞14朝向氣缸蓋12的上部中心向上移動(dòng)并且傾斜冠狀表面14a接近氣缸蓋傾斜表面12b時(shí)，由傾斜冠狀表面14a和氣缸蓋傾斜表面12b壓縮的空氣沿著朝向燃燒室中心的方向流出(正常擠氣(normal squish))。當(dāng)活塞14下移并且離開(kāi)氣缸蓋12的上部中心時(shí)，傾斜冠狀表面14a自身離開(kāi)氣缸蓋傾斜表面12b?？諝怆S之流入由傾斜冠狀表面14a和氣缸蓋傾斜表面12b所形成的空間中(反向擠氣(reverse squish))。反向擠氣由圖1中的箭頭A指示。如上所述，傾斜冠狀表面14a和氣缸蓋傾斜表面12b協(xié)作以形成擠氣產(chǎn)生部21。
中心火花塞31基本上設(shè)置于氣缸蓋12的中心處。在當(dāng)活塞14向氣缸蓋12的上部中心移動(dòng)時(shí)導(dǎo)致產(chǎn)生壓縮空氣之前，中心火花塞31點(diǎn)火。外圍火花塞32設(shè)置在由擠氣產(chǎn)生部21所產(chǎn)生的擠壓氣體能夠在中心電極32a和接地電極32b之間流動(dòng)的位置。在該實(shí)施例中，當(dāng)反向擠壓氣體在中心電極32a和接地電極32b之間流動(dòng)時(shí)外圍火花塞32點(diǎn)火。因此，與中心火花塞31的點(diǎn)火能量相比，外圍火花塞32的點(diǎn)火能量得以加強(qiáng)，從而外圍火花塞32可以確定地點(diǎn)火，而不會(huì)因氣流而熄滅。外圍火花塞32的詳細(xì)位置通過(guò)預(yù)試驗(yàn)等來(lái)確定。另外，各外圍火花塞32對(duì)齊配置，使得接地電極32b的腿32c位于擠氣產(chǎn)生部21的同一側(cè)(相對(duì)于中心電極32靠近擠氣產(chǎn)生部的一側(cè))。在一個(gè)實(shí)施例中，該對(duì)齊配置可以通過(guò)調(diào)整外圍火花塞32上形成的陽(yáng)螺紋以及在氣缸蓋12上形成的陰螺紋的螺紋起點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，該對(duì)齊配置可通過(guò)使用與接地電極腿32c的位置相應(yīng)的、可設(shè)置在外殼上的作為標(biāo)記的對(duì)齊記號(hào)來(lái)進(jìn)行。
圖2是描述外圍火花塞32的點(diǎn)火正時(shí)控制系統(tǒng)50的視圖。
各外圍火花塞32的點(diǎn)火正時(shí)控制系統(tǒng)50包括曲軸轉(zhuǎn)角傳感器51、控制器52和外圍火花塞32。
控制器52基于由曲軸轉(zhuǎn)角傳感器51所檢測(cè)到的曲軸轉(zhuǎn)角來(lái)控制外圍火花塞32的點(diǎn)火正時(shí)?？刂破?2包括具有中央處理單元(CPU)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和輸入/輸出接口(I/O接口)的微型計(jì)算機(jī)。控制器52可包括多個(gè)的微型計(jì)算機(jī)。
在本實(shí)施例中，在由向氣缸蓋12的上部中心移動(dòng)的活塞14導(dǎo)致的空氣壓縮之后以及當(dāng)反向擠壓氣體在中心電極32a和接地電極32b之間流動(dòng)時(shí)，控制器14將外圍火花塞32點(diǎn)火。更優(yōu)選地，在圖1A和1B中所示的實(shí)施例中，外圍火花塞32在中心火花塞31的火焰抵達(dá)之前點(diǎn)火。
在由向氣缸蓋12的上部中心移動(dòng)的活塞14導(dǎo)致的空氣壓縮之后以及產(chǎn)生反向擠壓氣體時(shí)，以及中心火花塞31的火焰抵達(dá)之前，應(yīng)該通過(guò)預(yù)先試驗(yàn)繪制圖表?？刂破?2于是基于該圖表來(lái)控制外圍火花塞32的點(diǎn)火正時(shí)。
根據(jù)在圖1A和1B中所示的本實(shí)施例，各外圍火花塞32對(duì)齊配置以使得接地電極32b的腿32c相對(duì)于中心電極32a位于擠氣產(chǎn)生部21的同一側(cè)。在由擠氣產(chǎn)生部21所產(chǎn)生的反向擠壓氣體在中心電極32a和接地電極32b之間流動(dòng)時(shí)，外圍火花塞32點(diǎn)火。
通過(guò)這樣做，反向擠壓氣體的氣流可以到達(dá)中心電極32a和接地電極32b之間，而不會(huì)受接地電極腿32c的干擾。這使的對(duì)強(qiáng)氣流進(jìn)行點(diǎn)火，從而提高了在這之后的火焰擴(kuò)散速度，并且因此可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒，燃油消耗得以改善，并且排放物可以得以減少。
另外，擠氣產(chǎn)生部21形成在屋頂脊線12a下方，并且外圍火花塞32沿屋頂脊線12a設(shè)置。因此，與設(shè)置有外圍火花塞32而擠氣產(chǎn)生部21位于相對(duì)于本實(shí)施例轉(zhuǎn)動(dòng)90度的位置(換句話說(shuō)，兩個(gè)進(jìn)氣門15的橫向側(cè)并位于兩個(gè)排氣門16一側(cè))的情況相比，屋頂處于高位，并因此大大地?cái)U(kuò)展了混合空氣存在的空間，并從而火焰容易產(chǎn)生。另外，擠氣產(chǎn)生部21和外圍火花塞32兩者都設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)的前部和后部(在從曲軸的軸線方向觀察時(shí))，并且火焰在整個(gè)燃燒室中均勻地拓展。這可以獲得穩(wěn)定的燃燒，改善燃油消耗性能，并且減少排放物。
圖3-8是示出了多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的外圍火花塞配置結(jié)構(gòu)的替代實(shí)施例的視圖。在以下的各實(shí)施例中，與上述實(shí)施例中功能相同的部分由相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示，并且適當(dāng)?shù)厥÷粤硕嘤嗟恼f(shuō)明。
根據(jù)在圖1A至1B中所示的上述第一實(shí)施例，在由移離氣缸蓋12的上部中心的活塞14造成空氣壓縮之后以及當(dāng)反向擠壓氣體在中心電極32a和接地電極32b之間流動(dòng)時(shí)，外圍火花塞32點(diǎn)火。根據(jù)在圖3中所示的第二實(shí)施例，在由向氣缸蓋12的上部中心移動(dòng)的活塞14造成空氣壓縮之前以及當(dāng)正常擠壓氣體(如在圖3中的箭頭所示)在中心電極32a和接地電極32b之間流動(dòng)時(shí)，外圍火花塞32點(diǎn)火。
通過(guò)這樣做，在外圍火花塞32處點(diǎn)燃的火焰吸入到擠氣產(chǎn)生部21中而不會(huì)受接地電極腿32c的阻礙，其隨后擴(kuò)散和傳播。因此，反向擠氣造成的氣流的方向與火焰擴(kuò)散的方向變得相同，從而促進(jìn)火焰的擴(kuò)散，并因此在燃燒室端部處的未燃燒混合氣體可以得以有效地燃燒。因此，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒并且改善燃油消耗。另外，在排氣過(guò)程期間，未燃燒的氣體再次燃燒，從而排氣溫度升高，并因此可以減少?gòu)U氣中的碳?xì)浠衔颒C的排放。
多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的第三實(shí)施例示出在圖4A和4B中。在該實(shí)施例中，中心火花塞31基本上設(shè)置在氣缸蓋12的中心處。中心火花塞31在空氣由相對(duì)于氣缸蓋12的上部中心移動(dòng)的活塞14壓縮之前點(diǎn)火。外圍火花塞32設(shè)置在由擠氣產(chǎn)生部21所產(chǎn)生的擠氣氣體可在中心電極32a和接地電極32b之間流動(dòng)的位置處。在該實(shí)施例中，外圍火花塞32當(dāng)反向擠氣氣體在中心電極32a和接地電極32b之間流動(dòng)時(shí)點(diǎn)火。因此，與中心電極31的點(diǎn)火能量相比，外圍火花塞32的點(diǎn)火能量得以加強(qiáng)，從而外圍火花塞32可以確定地點(diǎn)火，而不會(huì)因氣流熄滅。通過(guò)預(yù)先試驗(yàn)等可以確定定位的細(xì)節(jié)。另外，各外圍火花塞32對(duì)齊配置，使得當(dāng)從活塞側(cè)觀察氣缸蓋的內(nèi)壁時(shí)(圖1B)，接地電極32b的腿32c不與屋頂脊線12a的方向重疊。更優(yōu)選地，接地電極腿32a的背面(不面向中心電極32a的表面)變得與屋頂脊線12a平行。此外，根據(jù)本實(shí)施例，所述對(duì)齊配置使得兩個(gè)外圍火花塞32的接地電極腿32c相對(duì)于屋頂脊線12a定位在同一側(cè)。該對(duì)齊配置可以通過(guò)調(diào)整外圍火花塞32上形成的陽(yáng)螺紋在氣缸蓋12上形成的陰螺紋的螺紋起始點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)?？商娲?，該對(duì)齊配置可通過(guò)使用與接地電極32c的位置相應(yīng)的、可設(shè)置在外殼上的作為標(biāo)記的對(duì)齊記號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在本實(shí)施例中，在空氣由活塞14和氣缸蓋12的上部中心行壓縮之后以及當(dāng)反向擠氣氣體在中心電極32a和接地電極32b之間流動(dòng)時(shí)，例如如圖2所示的控制器52將外圍火花塞32點(diǎn)火。更優(yōu)選地，外圍火花塞32在中心火花塞31的火焰到達(dá)之前點(diǎn)火。
根據(jù)在圖4A和4B中所示的實(shí)施例，外圍火花塞32對(duì)齊配置使得接地電極腿32c的背面變得與屋頂脊線12a平行，并且在由擠氣產(chǎn)生部21所產(chǎn)生的反向擠壓氣體在中心電極32a和接地電極32b之間流動(dòng)時(shí)，外圍火花塞32點(diǎn)火。
通過(guò)這樣做，反向擠壓氣體的氣流可以到達(dá)中心電極32a和接地電極32b之間，而不會(huì)受接地電極腿32c的阻礙。另外，在外圍火花塞32處點(diǎn)燃的火焰吸入擠氣產(chǎn)生部21中，而不會(huì)受到接地電極腿32c的阻礙，并且其隨后擴(kuò)散和傳播。因此，由反向擠壓導(dǎo)致的氣流的方向和火焰擴(kuò)散的方向變得相同，從而促進(jìn)火焰的擴(kuò)散，并因此在燃燒室端部處的未燃燒的混合氣體得以有效地燃燒。因此，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒并且可以改善燃油消耗。另外，在排氣過(guò)程期間，未燃燒的氣體再次燃燒，從而排氣溫度升高，并因此可以減少?gòu)U氣中的碳?xì)浠衔颒C的排放。
圖5示出了多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的第四實(shí)施例。根據(jù)上述第三實(shí)施例，在由移離氣缸蓋12上部中心的活塞14導(dǎo)致空氣壓縮之后以及當(dāng)反向擠壓氣體在中心電極32a和接地電極32b之間流動(dòng)時(shí)，外圍活塞32點(diǎn)火。根據(jù)本實(shí)施例，在由向氣缸蓋12上部中心移動(dòng)的活塞14導(dǎo)致空氣壓縮之前以及當(dāng)正常擠壓氣體(如圖5的箭頭B所示)流動(dòng)時(shí)，外圍活塞32點(diǎn)火。
通過(guò)這樣做，正常擠氣造成的氣流可以到達(dá)中心電極32a和接地電極32b之間，而不會(huì)受到接地電極腿32c的阻礙。另外，在外圍火花塞32處點(diǎn)燃的火焰?zhèn)魉偷饺紵?2的中心而不會(huì)受到接地電極腿32c的阻礙，并且其隨后擴(kuò)散和傳播。因此，火焰擴(kuò)散的方向和反向擠氣造成的氣流的方向變得相同，從而促進(jìn)火焰的擴(kuò)散，并因此在燃燒室端部的未燃燒的混合氣體得以有效地燃燒。因此，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒并且改善燃油消耗。另外，在排氣過(guò)程期間，未燃燒的氣體再次燃燒，從而排氣溫度升高，因此可以減少?gòu)U氣中的碳?xì)浠衔颒C的排放。
圖6是多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的第五實(shí)施例的頂視平面圖。在該實(shí)施例中，空氣以如箭頭C所示的渦流從圓形進(jìn)氣口151和152進(jìn)入氣缸中。
外圍火花塞321和322對(duì)齊配置使得接地電極腿32c的背側(cè)變得與屋頂脊線12a平行，同時(shí)還相對(duì)于渦流流動(dòng)方向位于下游側(cè)。換句話說(shuō)，靠近產(chǎn)生渦流的進(jìn)氣門151的外圍火花塞321的接地電極腿32c位于排氣門161側(cè)，而遠(yuǎn)離進(jìn)氣門151的外圍火花塞322的接地電極腿32c位于進(jìn)氣門152側(cè)。
通過(guò)這樣做，呈渦流的氣流可以到達(dá)外圍火花塞321和322的中心電極32a和接地電極32b之間，而不會(huì)受到接地電極腿32c的阻礙。這使得對(duì)強(qiáng)氣流點(diǎn)火，從而提高了在此之后火焰的擴(kuò)散速度，并且因此實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的燃燒，改善了燃油的消耗，并且可以減少排放。
圖7A和7B示出了根據(jù)第六實(shí)施例的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的外圍火花塞配置結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施例中，空氣以圖7A中箭頭D所示的翻轉(zhuǎn)流從圓形進(jìn)氣口豎直地進(jìn)入氣缸。
外圍火花塞32對(duì)齊配置使得接地電極腿32c的背側(cè)變得與屋頂脊線12a平行，并且同時(shí)其相對(duì)于翻轉(zhuǎn)流的流向位于下游側(cè)。換句話說(shuō)，兩個(gè)外圍火花塞32的各接地電極腿32c均位于排氣門16一側(cè)上。
通過(guò)這樣做，呈翻轉(zhuǎn)流的氣流可以到達(dá)中心電極32a和接地電極32b之間，而不受接地電極腿32c的阻礙。這使得對(duì)強(qiáng)氣流點(diǎn)火，從而提高了在此之后火焰的傳播速度，并因此，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒，改進(jìn)燃油消耗，并且可以減少排放。
圖8A和8B示出了根據(jù)第七實(shí)施例的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的外圍火花塞的配置結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施例中，在由移向氣缸蓋12上部中心的活塞14導(dǎo)致的空氣壓縮之前，基本上設(shè)置于氣缸蓋12中心處的中心火花塞31點(diǎn)火。外圍火花塞32設(shè)置在由擠氣產(chǎn)生部21產(chǎn)生的擠壓氣體可以在中心電極32a和接地電極32b之間流動(dòng)的位置。在圖8A和8B所示的實(shí)施例中，當(dāng)反向擠壓氣體在中心電極32a和接地電極32b之間流動(dòng)時(shí)，外圍活塞32點(diǎn)火。因此，與中心電極31的點(diǎn)火能量相比，外圍火花塞32的點(diǎn)火能量得以加強(qiáng)，從而外圍火花塞32得以確定地點(diǎn)火，而不會(huì)因氣流而熄滅。通過(guò)預(yù)先試驗(yàn)等可以確定外圍火花塞32定位的細(xì)節(jié)。各外圍火花塞32對(duì)齊配置，使得接地電極32b的腿32c位于擠氣產(chǎn)生部21的相反側(cè)并且橫跨中心電極32a。所述對(duì)齊配置可以通過(guò)調(diào)整外圍火花塞32上形成的陽(yáng)螺紋和在氣缸蓋12上形成的陰螺紋的螺始紋起點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，對(duì)齊配置可通過(guò)使用與接地電極32c的位置相應(yīng)的、可設(shè)置在外殼上的用作標(biāo)記的定位記號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在本實(shí)施例中，在由移離氣缸蓋12上部中心的活塞導(dǎo)致的空氣壓縮發(fā)生之后以及當(dāng)反向擠壓氣體在中心電極32a和接地電極32b之間流動(dòng)時(shí)，例如在圖2中所示和所述的控制器52使外圍火花塞32點(diǎn)火。更優(yōu)選地，外圍火花塞在中心火花塞31的火焰到達(dá)之前點(diǎn)火。
根據(jù)本實(shí)施例，外圍火花塞32對(duì)齊配置，使得接地電極32b的腿32c位于擠氣產(chǎn)生部21的相反側(cè)并且橫跨中心電極32a，并且當(dāng)由擠氣產(chǎn)生部21所產(chǎn)生的反向擠壓氣體在中心電極32a和接地電極32b之間流動(dòng)時(shí)，外圍火花塞32點(diǎn)火。
通過(guò)這樣做，在外圍火花塞32處點(diǎn)燃的火焰可以吸入擠氣產(chǎn)生部21中而不會(huì)受到接地電極腿32c的阻礙，并且得以擴(kuò)散和傳播。因此，火焰擴(kuò)散的方向和反向擠氣造成的氣流的方向變得相同，從而促進(jìn)火焰的擴(kuò)散，并因此在燃燒室端部的未燃燒的混合氣體得以有效地燃燒。因此，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒并且改善燃油消耗。另外，在排氣過(guò)程期間，未燃燒氣體再次燃燒，從而排氣溫度升高，并因此可以減少?gòu)U氣中的碳?xì)浠衔颒C的排放。
根據(jù)上述的第七實(shí)施例，在由移離氣缸蓋12上部中心的活塞14導(dǎo)致空氣壓縮之后以及當(dāng)反向擠壓氣體在中心電極32a和接地電極32b之間流動(dòng)時(shí)，外圍火花塞32點(diǎn)火。根據(jù)在圖9中所示的第八實(shí)施例，在由向氣缸蓋12上部中心移動(dòng)的活塞導(dǎo)致空氣壓縮之前以及當(dāng)正常擠氣氣體(由圖9中的箭頭B所示)流動(dòng)時(shí)，外圍火花塞32點(diǎn)火。
通過(guò)這樣做，正常擠氣的氣流可以到達(dá)中心電極32a和接地電極32b之間，而不會(huì)受到接地電極腿32c的干涉。這使得對(duì)強(qiáng)氣流點(diǎn)火，從而提高在此之后火焰的擴(kuò)散速度，并因此，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒，可善燃油消耗，并且可以減低排放。
當(dāng)然，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，而是可以在本發(fā)明的技術(shù)基本原理的范圍內(nèi)對(duì)其做多種修改和變化，并且這些修改等同于本發(fā)明。
例如，在正常擠壓氣體在中心電極32a和接地電極32b之間流動(dòng)時(shí)和在反向擠壓氣體在中心電極32a和接地電極32b之間流動(dòng)時(shí)，外圍火花塞32多次點(diǎn)火是可以接受的。
權(quán)利要求
1.一種多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸蓋；活塞；擠氣產(chǎn)生部，該擠氣產(chǎn)生部由所述氣缸蓋內(nèi)壁表面和所述活塞的冠狀表面形成，其中，所述擠氣產(chǎn)生部在所述活塞向上朝向所述氣缸蓋上部中心移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生正常擠氣，而在所述活塞向下離開(kāi)所述氣缸蓋上部中心移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生反向擠氣；中心火花塞，該中心火花塞設(shè)置于所述氣缸蓋內(nèi)壁的大致中心處；以及外圍火花塞，所述外圍火花塞于所述氣缸周邊側(cè)而非所述中心火花塞側(cè)設(shè)置在所述缸蓋的內(nèi)壁上，并且所述外圍火花塞對(duì)齊配置使得接地電極的腿相對(duì)于所述中心電極位于所述擠氣產(chǎn)生部的同一側(cè)，并且當(dāng)由所述擠氣產(chǎn)生部產(chǎn)生的擠壓氣體在中心電極和所述接地電極之間流動(dòng)時(shí)，所述外圍火花塞點(diǎn)火。
2.如權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，當(dāng)所述活塞向下離開(kāi)所述氣缸蓋上部中心移動(dòng)時(shí)由所述擠氣產(chǎn)生部產(chǎn)生的反向擠壓氣體在所述中心電極和接地電極之間流動(dòng)時(shí)，所述外圍火花塞點(diǎn)火。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，當(dāng)所述活塞向上朝向所述氣缸蓋上部中心移動(dòng)時(shí)由所述擠氣產(chǎn)生部產(chǎn)生的正常擠壓氣體在所述中心電極和所述接地電極之間流動(dòng)時(shí)，所述外圍火化塞點(diǎn)火。
4.如權(quán)利要求1至3中的任何一項(xiàng)所述的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，還包括用于控制所述各外圍火花塞的點(diǎn)火正時(shí)的點(diǎn)火正時(shí)控制系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求4所述的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述點(diǎn)火正時(shí)控制系統(tǒng)還包括曲軸轉(zhuǎn)角傳感器和控制器。
6.一種多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸蓋；活塞；擠氣產(chǎn)生裝置，所述擠氣產(chǎn)生裝置在所述活塞沿第一方向移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生正常擠氣，而在所述活塞沿第二方向移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生反向擠氣；中心火花塞，該中心火花塞設(shè)置于所述氣缸蓋內(nèi)壁的大致中心處；以及外圍火花塞，所述外圍火花塞于所述氣缸周邊側(cè)而非所述中心火花塞側(cè)設(shè)置在所述缸蓋的內(nèi)壁上，并且所述外圍火花塞對(duì)齊配置使得所述外圍火花塞接地電極的腿相對(duì)于所述中心電極位于所述擠氣產(chǎn)生裝置的同一側(cè)，并且在由所述擠氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的擠壓氣體在中心電極和所述接地電極之間流動(dòng)時(shí)，所述外圍火花塞點(diǎn)火。
7.一種用于減少多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)排放物的方法，該多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)包括活塞、氣缸蓋、擠氣產(chǎn)生部、中心火花塞和外圍火花塞，所述方法包括在所述活塞的冠狀表面移向和移離氣缸蓋的內(nèi)壁時(shí)產(chǎn)生擠壓氣體；將所述中心火花塞設(shè)置在所述氣缸蓋內(nèi)壁的大致中心處；將所述外圍火花塞于所述氣缸蓋外圍側(cè)設(shè)置在所述氣缸蓋內(nèi)壁上，所述外圍火花塞對(duì)齊配置使得所述外圍火花塞的接地電極的腿相對(duì)于中心電極位于所述擠氣產(chǎn)生部的同一側(cè)；以及當(dāng)由所述擠氣產(chǎn)生部產(chǎn)生的擠壓氣體在所述中心電極和所述接地電極之間流動(dòng)時(shí)，使所述外圍火花塞點(diǎn)火。
8.如權(quán)利要求7所述的用于減少多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)排放物的方法，其中，當(dāng)所述擠氣氣體在所述活塞移離所述氣缸蓋上部中心時(shí)產(chǎn)生并在所述中心電極和接地電極之間流動(dòng)時(shí)，使所述外圍火花塞點(diǎn)火。
9.如權(quán)利要求7或8所述的用于減少多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)排放物的方法，其中，當(dāng)產(chǎn)生擠氣氣體在所述活塞移向所述氣缸蓋上部中心時(shí)產(chǎn)生并在所述中心電極和接地電極之間流動(dòng)時(shí)，所述外圍火花塞點(diǎn)火。
10.一種多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸蓋；活塞；擠氣產(chǎn)生部，該擠氣產(chǎn)生部由所述氣缸蓋內(nèi)壁表面和所述活塞的冠狀表面形成，其中，所述擠氣產(chǎn)生部在所述活塞向上移向所述氣缸蓋上部中心時(shí)產(chǎn)生正常擠氣，而在所述活塞向下離開(kāi)所述氣缸蓋上部中心移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生反向擠氣；中心火花塞，該中心火花塞設(shè)置在所述氣缸蓋內(nèi)壁的大致中心處；以及外圍火花塞，所述外圍火花塞于所述氣缸周邊側(cè)而非所述中心火花塞側(cè)設(shè)置在所述缸蓋的內(nèi)壁上，其中，所述外圍火花塞對(duì)齊配置使得當(dāng)從所述活塞側(cè)觀察所述氣缸蓋的內(nèi)壁時(shí)，所述外圍火花塞的接地電極腿不與屋頂脊線的方向重疊，并且其中，當(dāng)由所述擠氣產(chǎn)生部產(chǎn)生的擠壓氣體在所述中心電極和所述接地電極之間流動(dòng)時(shí)，所述外圍火花塞點(diǎn)火。
11.如權(quán)利要求10所述的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，當(dāng)所述活塞向下離開(kāi)所述氣缸蓋上部中心移動(dòng)時(shí)由所述擠氣產(chǎn)生部產(chǎn)生的反向擠壓氣體在所述中心電極和接地電極之間流動(dòng)時(shí)，所述外圍火花塞點(diǎn)火。
12.如權(quán)利要求10所述的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，當(dāng)所述活塞向上朝向所述氣缸蓋上部中心移動(dòng)時(shí)由所述擠氣產(chǎn)生部產(chǎn)生的正常擠壓氣體在所述中心電極和所述接地電極之間流動(dòng)時(shí)，所述外圍火化塞點(diǎn)火。
13.如權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述外圍火花塞對(duì)齊配置，使得當(dāng)從所述活塞側(cè)觀察所述氣缸蓋的內(nèi)壁時(shí)，所述接地電極腿的背側(cè)不與所述屋頂脊線平行。
14.如權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述外圍火花塞對(duì)齊配置，使得所述接地電極腿的背側(cè)相對(duì)于翻轉(zhuǎn)流的流向位于下游側(cè)。
15.如權(quán)利要求14所述的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述外圍火花塞對(duì)齊配置，使得所述接地電極腿的背側(cè)位于排氣門側(cè)。
16.如權(quán)利要求10所述的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述外圍火花塞對(duì)齊配置，使得所述接地電極腿的背側(cè)相對(duì)于渦流的流向位于下游側(cè)。
17.如權(quán)利要求16所述的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，具有兩個(gè)外圍火花塞，分別為主外圍火花塞和副外圍火花塞，其中，所述主外圍火花塞開(kāi)進(jìn)所述擠氣產(chǎn)生側(cè)的所述進(jìn)氣門設(shè)置，并且如此取向使得所述接地電極腿位于所述排氣門側(cè)，以及所述副外圍火花塞遠(yuǎn)離所述擠氣產(chǎn)生側(cè)的所述進(jìn)氣門設(shè)置，并且如此取向使得所述接地電極腿位于所述進(jìn)氣門側(cè)。
18.一種多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸蓋；活塞；擠氣產(chǎn)生裝置，所述擠氣產(chǎn)生裝置在所述活塞相對(duì)于所述氣缸蓋沿第一方向移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生正常擠氣，而在所述活塞相對(duì)于所述氣缸蓋沿第二方向移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生反向擠氣；中心火花塞，該中心火花塞位設(shè)置在所述氣缸蓋內(nèi)壁的大致中心處；以及外圍火花塞，所述外圍火花塞于所述氣缸周邊側(cè)而非所述中心火花塞側(cè)設(shè)置在所述缸蓋的內(nèi)壁上，其中，所述外圍火花塞對(duì)齊配置使得當(dāng)從所述活塞側(cè)觀察所述氣缸蓋的內(nèi)壁時(shí)，所述外圍火花塞的接地電極腿不與屋頂脊線的方向重疊，并且其中，當(dāng)由所述擠氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的擠壓氣體在所述中心電極和所述接地電極之間流動(dòng)時(shí)，所述外圍火花塞點(diǎn)火。
19.一種用于減少多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)排放物的方法，該多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)包括活塞、氣缸蓋、擠氣產(chǎn)生部、中心火花塞和外圍火花塞，所述方法包括在所述活塞的冠狀表面移向和移離所述氣缸蓋的內(nèi)壁時(shí)產(chǎn)生擠氣氣體；將所述中心火花塞設(shè)置在所述氣缸蓋內(nèi)壁的大致中心處；將所述外圍火花塞于所述氣缸周邊側(cè)設(shè)置在所述氣缸蓋的內(nèi)壁上，所述外圍火花塞對(duì)齊配置使得所述外圍火花塞的接地電極的腿不與屋頂脊線的方向重疊；以及當(dāng)由所述擠氣產(chǎn)生部產(chǎn)生的擠氣氣體在所述中心電極和所述接地電極之間流動(dòng)時(shí)，使所述外圍火花塞點(diǎn)火。
20.如權(quán)利要求19所述的用于減少多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)排放物的方法，其中，當(dāng)所述擠壓氣體在所述活塞移離所述氣缸蓋上部中心時(shí)產(chǎn)生并在所述中心電極和接地電極之間流動(dòng)時(shí)，所述外圍火花塞點(diǎn)火。
21.如權(quán)利要求19或20所述的用于減少多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)排放物的方法，其中，當(dāng)所述擠壓氣體在所述活塞移向所述氣缸蓋上部中心時(shí)產(chǎn)生并在所述中心電極和接地電極之間流動(dòng)時(shí)，所述外圍火花塞點(diǎn)火。
22.一種多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸蓋；活塞；擠氣產(chǎn)生部，該擠氣產(chǎn)生部由所述氣缸蓋內(nèi)壁的表面和所述活塞的冠狀表面形成，其中，所述擠氣產(chǎn)生部在所述活塞向上移向所述氣缸蓋的上部中心時(shí)產(chǎn)生正常擠氣，而在所述活塞向下離開(kāi)所述氣缸蓋上部中心移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生反向擠氣；中心火花塞，該中心火花塞設(shè)置在所述氣缸蓋內(nèi)壁的大致中心處；以及外圍火花塞，所述外圍火花塞于所述氣缸周邊側(cè)而非所述中心火花塞側(cè)設(shè)置在所述缸蓋的內(nèi)壁上，所述外圍火花塞的接地電極腿位于所述擠氣產(chǎn)生部的橫跨所述中心電極的相對(duì)側(cè)，其中在由所述擠氣產(chǎn)生部產(chǎn)生的擠壓氣體在所述中心電極和所述接地電極之間流動(dòng)時(shí)，所述外圍火花塞點(diǎn)火。
23.如權(quán)力要求22所述的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，在所述活塞向下離開(kāi)所述氣缸蓋上部中心移動(dòng)時(shí)由所述擠氣產(chǎn)生部產(chǎn)生的反向擠壓氣體在所述中心電極和接地電極之間流動(dòng)時(shí)，所述外圍火花塞點(diǎn)火。
24.如權(quán)利要求22或23所述的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，在所述活塞向上朝向所述氣缸蓋上部中心移動(dòng)時(shí)由所述擠氣產(chǎn)生部產(chǎn)生的正常擠壓氣體在所述中心電極和所述接地電極之間流動(dòng)時(shí)，所述外圍火化塞點(diǎn)火。
25.如權(quán)利要求22至24中任一項(xiàng)所述的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，還包括用于控制所述各外圍火花塞的點(diǎn)火正時(shí)的點(diǎn)火正時(shí)控制系統(tǒng)。
26.如權(quán)利要求25所述的多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述點(diǎn)火正時(shí)控制系統(tǒng)還包括曲軸轉(zhuǎn)角傳感器和控制器。
27.一種多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸蓋；活塞；擠氣產(chǎn)生裝置，所述擠氣產(chǎn)生裝置在所述活塞沿第一方向移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生正常擠氣，而在所述活塞沿第二方向移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生反向擠氣；中心火花塞，該中心火花塞設(shè)置在所述氣缸蓋內(nèi)壁的大致中心處；以及外圍火花塞，所述外圍火花塞于所述氣缸周邊側(cè)而非所述中心火花塞側(cè)設(shè)置在所述缸蓋的內(nèi)壁上，所述外圍火花塞的接地電極的腿位于所述擠氣產(chǎn)生裝置的橫跨所述中心電極的相對(duì)側(cè)，其中，當(dāng)由所述擠氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的擠壓氣體在所述中心電極和所述接地電極之間流動(dòng)時(shí)，所述外圍火花塞點(diǎn)火。
28.一種用于減少多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)排放物的方法，該多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)包括活塞、氣缸蓋、擠氣產(chǎn)生部、中心火花塞和外圍火花塞，所述方法包括在所述活塞的冠狀表面移向和移離所述氣缸蓋的內(nèi)壁時(shí)產(chǎn)生擠壓氣體；將所述中心火花塞設(shè)置在所述氣缸蓋內(nèi)壁的大致中心處；將所述外圍火花塞塞于所述擠氣產(chǎn)生部的相對(duì)側(cè)設(shè)置在所述氣缸蓋的內(nèi)壁上；以及當(dāng)由所述擠氣產(chǎn)生部產(chǎn)生的擠壓氣體在所述中心電極和所述接地電極之間流動(dòng)時(shí)，使所述外圍火花塞點(diǎn)火。
29.如權(quán)利要求28所述的用于減少多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)排放物的方法，其中，當(dāng)所述擠壓氣體在所述活塞移離所述氣缸蓋上部中心時(shí)產(chǎn)生并在所述中心電極和接地電極之間流動(dòng)時(shí)，所述外圍火花塞點(diǎn)火。
30.如權(quán)利要求28或29所述的用于減少多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)排放物的方法，其中，當(dāng)所述擠壓氣體在所述活塞移向所述氣缸蓋上部中心時(shí)產(chǎn)生并在所述中心電極和接地電極之間流動(dòng)時(shí)，所述外圍火花塞點(diǎn)火。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種多點(diǎn)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸蓋(12)、活塞(14)、擠氣產(chǎn)生部(21)，該擠氣產(chǎn)生部由氣缸蓋的內(nèi)壁(12b)和活塞的冠狀表面(14a)形成。當(dāng)活塞(14)移向氣缸蓋的上部中心時(shí)，擠氣產(chǎn)生部(21)產(chǎn)生正常擠氣，而當(dāng)活塞(14)移動(dòng)離開(kāi)氣缸蓋的上部中心時(shí)，擠氣產(chǎn)生部(21)產(chǎn)生反向擠氣。中心火花塞(31)設(shè)置在氣缸蓋內(nèi)壁的大致中心處，而外圍火花塞(32)于所述氣缸蓋周邊側(cè)設(shè)置在所述缸蓋的內(nèi)壁上。外圍火花塞對(duì)齊配置使得接地電極(32b)的腿(32c)相對(duì)于中心電極(32a)位于擠氣產(chǎn)生部(21)的同一側(cè)。當(dāng)由擠氣產(chǎn)生部(21)所產(chǎn)生的擠壓氣體在中心電極(32a)和接地電極(32b)之間流動(dòng)時(shí)，外圍火花塞點(diǎn)火。
文檔編號(hào)F02P15/02GK1840891SQ20061007144
公開(kāi)日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2006年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月28日
發(fā)明者井上浩一, 西井聰, 森浩一, 三石俊一 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社