方而被導(dǎo)入到腔部內(nèi)，因此能夠促進(jìn)進(jìn)氣往腔部內(nèi)的導(dǎo)入，從而能夠充分進(jìn)行腔部內(nèi)的掃氣。
[0096]所述燃燒室結(jié)構(gòu)中較為理想的是，所述氣門凹坑是對應(yīng)于所述兩個進(jìn)氣門而分別設(shè)置的第一氣門凹坑及第二氣門凹坑，在位于該第一、第二氣門凹坑之間的活塞頂面的周緣部，形成有高度比兩氣門凹坑的底面高的平坦面。
[0097]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，既能充分實(shí)現(xiàn)幾何壓縮比的上升(高壓縮比化)，又能進(jìn)一步促進(jìn)腔部內(nèi)的掃氣。
[0098]所述燃燒室結(jié)構(gòu)中較為理想的是，假定由與連結(jié)氣缸軸線和進(jìn)氣門的頭部中心的虛擬線正交且與所述進(jìn)氣門的軸線平行的任意截面來截切所述頭部時(shí)的各截面位置為Si，截面位置Si下的進(jìn)氣門的簾區(qū)域面積為sri，截面位置Si下的所述頭部下方的間隙面積為Si~2時(shí)，Si~2 ^ Si~l的關(guān)系成立。此處，“截面位置Si下的簾區(qū)域面積Si~l”是指由所述氣門重疊期間的中間點(diǎn)時(shí)的氣門座面與落座該氣門座面的所述頭部之間的最短距離、和比所述截面位置Si更遠(yuǎn)離氣缸軸線的一側(cè)的區(qū)域與所述頭部的第三象限及第四象限重疊的重疊部分的周方向的長度所劃定的面積，“截面位置Si下的頭部下方的間隙面積”是指由在截面位置Si截切處于所述重疊期間的中間點(diǎn)的所述頭部時(shí)的頭部的截切面的底邊的長度、和從該底邊到與該底邊相向的活塞頂面的間距所劃定的面積，“頭部的第三象限”是指在沿氣缸軸線方向觀察的情況下，由通過所述進(jìn)氣門的頭部中心且與曲軸軸線正交的X軸、和通過所述進(jìn)氣門的頭部中心且與曲軸軸線平行的Y軸將所述頭部分為四個區(qū)域時(shí)，位于離氣缸軸線最遠(yuǎn)處的區(qū)域，“頭部的第四象限”是指在所述X軸方向上與所述第三象限相鄰的區(qū)域。
[0099]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，從進(jìn)氣門的頭部的周緣部供應(yīng)到燃燒室的進(jìn)氣在通過頭部的下表面時(shí)不會受到大的阻力，而可順暢地流向腔部，因此能夠進(jìn)一步促進(jìn)上述的腔部內(nèi)的掃氣。
[0100]所述燃燒室結(jié)構(gòu)中較為理想的是，所述活塞頂面中的除了所述氣門凹坑及所述腔部以外的大部分的部位為沿著與氣缸軸線正交的面擴(kuò)展的平坦面，所述氣缸蓋下表面中的與所述活塞頂面的所述平坦面相向的部分為沿著與氣缸軸線正交的面擴(kuò)展的平坦面。
[0101]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠在活塞的周緣部的大部分確保大面積的平坦面，因此能夠形成均勻的擠流，從而能夠?qū)崿F(xiàn)均勻的燃燒。
[0102]所述結(jié)構(gòu)中更為理想的是，所述氣門凹坑的底面在比與所述進(jìn)氣門的頭部中心對應(yīng)的邊界位置更遠(yuǎn)離曲軸軸線的一側(cè)的區(qū)域，具有隨著遠(yuǎn)離曲軸軸線而高度逐漸變低的傾斜面，所述進(jìn)氣門的頭部的下表面與所述氣門凹坑的傾斜面被設(shè)定為平行。
[0103]該結(jié)構(gòu)中，氣門凹坑的底面的至少一部分為與進(jìn)氣門的頭部的下表面平行的傾斜面。這樣，有助于獲得高的幾何壓縮比。
[0104]所述結(jié)構(gòu)中更為理想的是，所述氣門凹坑在與所述進(jìn)氣門的頭部中心對應(yīng)的邊界位置，與所述活塞頂面的平坦面無階差地相連。
[0105]這樣的結(jié)構(gòu)既有助充分確保擠流區(qū)域，又有助于獲得高的幾何壓縮比。
[0106]作為與該結(jié)構(gòu)不同的技術(shù)方案，也可采用如下結(jié)構(gòu):所述活塞頂面中的與位于所述進(jìn)氣門與隔著曲軸軸線而和該進(jìn)氣門相對的排氣門之間的氣缸蓋的下表面相向的部分為平坦面，所述氣門凹坑的底面的高度整體上低于該平坦面。
[0107]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于在氣門凹坑與平坦面之間形成階差，因此能夠有效抑制從進(jìn)氣門的頭部周緣供應(yīng)到燃燒室的進(jìn)氣直接流向排氣門側(cè)的狀況。
[0108]所述燃燒室結(jié)構(gòu)中較為理想的是，在所述兩個進(jìn)氣門之間設(shè)置有火花塞。
[0109]在如此般在兩個進(jìn)氣門之間設(shè)置有火花塞的情況下，例如在發(fā)動機(jī)的高負(fù)荷區(qū)域進(jìn)行基于火花點(diǎn)火的強(qiáng)制燃燒的情況下，能夠加快燃燒速度。
[0110]所述結(jié)構(gòu)中更為理想的是，在所述兩個排氣門之間也設(shè)置有火花塞。
[0111]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步加快上述火花點(diǎn)火燃燒時(shí)的燃燒速度。
[0112]所述結(jié)構(gòu)中更為理想的是，在所述活塞頂面中的位于設(shè)置在所述兩個進(jìn)氣門之間的火花塞下方的位置、及位于設(shè)置在所述兩個排氣門之間的火花塞下方的位置，分別形成有與所述腔部相連的凹部。
[0113]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，從兩個進(jìn)氣門的頭部周緣供應(yīng)到燃燒室的進(jìn)氣容易通過火花塞用的凹部而被導(dǎo)入到腔部內(nèi)，從而能夠進(jìn)一步促進(jìn)上述腔部內(nèi)的掃氣。
[0114]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0115]本發(fā)明在例如汽車用發(fā)動機(jī)的領(lǐng)域中尤其具有較佳的可利用性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種發(fā)動機(jī)的燃燒室結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述發(fā)動機(jī)包括具有一個以上的氣缸的氣缸體、從氣缸軸線方向的一側(cè)覆蓋所述氣缸的氣缸蓋、能夠往復(fù)運(yùn)動地插入于所述氣缸的活塞、在隔著曲軸軸線的兩個區(qū)域中的一側(cè)以每一氣缸設(shè)有兩個的方式設(shè)置的進(jìn)氣門、在隔著曲軸軸線的兩個區(qū)域中的另一側(cè)以每一氣缸設(shè)有兩個的方式設(shè)置的排氣門，至少在低負(fù)荷區(qū)域進(jìn)行壓縮自點(diǎn)火，所述燃燒室結(jié)構(gòu)中， 所述氣缸的幾何壓縮比被設(shè)定為15以上， 在所述活塞的頂面的中央部形成有腔部， 沿氣缸軸線方向觀察時(shí)，所述各進(jìn)氣門的頭部的一部分與所述腔部重疊， 用于防止所述各進(jìn)氣門的頭部與活塞干涉的氣門凹坑以與所述腔部相連的方式形成于所述活塞的頂面， 沿曲軸軸線方向觀察時(shí)，所述進(jìn)氣門的軸線以隨著遠(yuǎn)離所述頭部而逐漸離開氣缸軸線的方式傾斜，而且，所述頭部的下表面中的至少靠近所述曲軸軸線側(cè)的部分的區(qū)域與所述活塞的頂面之間的間隙越靠近所述曲軸軸線越寬， 位于所述進(jìn)氣門與隔著曲軸軸線而和該進(jìn)氣門相對的排氣門之間的所述氣缸蓋的下表面、與位于上止點(diǎn)的所述活塞的頂面之間的最小間隙設(shè)為G1，所述進(jìn)氣門及排氣門均被打開的氣門重疊期間的中間點(diǎn)時(shí)的所述進(jìn)氣門的頭部的下表面與活塞的頂面的間隙中最靠近曲軸軸線的位置的間隙設(shè)為G2時(shí)，G2 > Gl的關(guān)系成立。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)的燃燒室結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述氣門凹坑是對應(yīng)于所述兩個進(jìn)氣門而分別設(shè)置的第一氣門凹坑及第二氣門凹坑，在位于該第一、第二氣門凹坑之間的活塞頂面的周緣部，形成有高度比兩氣門凹坑的底面高的平坦面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動機(jī)的燃燒室結(jié)構(gòu)，其特征在于: 假定由與連結(jié)氣缸軸線和進(jìn)氣門的頭部中心的虛擬線正交且與所述進(jìn)氣門的軸線平行的任意截面來截切所述頭部時(shí)的各截面位置為Si，截面位置Si下的進(jìn)氣門的簾區(qū)域面積為Si~l，截面位置Si下的所述頭部下方的間隙面積為Si~2時(shí)，Si~2 ^ Si~l的關(guān)系成立，其中， 截面位置Si下的簾區(qū)域面積Si~l是指由所述氣門重疊期間的中間點(diǎn)時(shí)的氣門座面與落座該氣門座面的所述頭部之間的最短距離、和比所述截面位置Si更遠(yuǎn)離氣缸軸線的一側(cè)的區(qū)域與所述頭部的第三象限及第四象限重疊的重疊部分的周方向的長度所劃定的面積， 截面位置Si下的頭部下方的間隙面積是指由在截面位置Si截切處于所述重疊期間的中間點(diǎn)的所述頭部時(shí)的頭部的截切面的底邊的長度、和從該底邊到與該底邊相向的活塞頂面的間距所劃定的面積， 頭部的第三象限是指在沿氣缸軸線方向觀察的情況下，由通過所述進(jìn)氣門的頭部中心且與曲軸軸線正交的X軸、和通過所述進(jìn)氣門的頭部中心且與曲軸軸線平行的Y軸將所述頭部分為四個區(qū)域時(shí)，位于離氣缸軸線最遠(yuǎn)處的區(qū)域， 頭部的第四象限是指在所述X軸方向上與所述第三象限相鄰的區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的發(fā)動機(jī)的燃燒室結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述活塞頂面中的除了所述氣門凹坑及所述腔部以外的大部分的部位為沿著與氣缸軸線正交的面擴(kuò)展的平坦面， 所述氣缸蓋下表面中的與所述活塞頂面的所述平坦面相向的部分為沿著與氣缸軸線正交的面擴(kuò)展的平坦面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動機(jī)的燃燒室結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述氣門凹坑的底面在比與所述進(jìn)氣門的頭部中心對應(yīng)的邊界位置更遠(yuǎn)離曲軸軸線的一側(cè)的區(qū)域，具有隨著遠(yuǎn)離曲軸軸線而高度逐漸變低的傾斜面， 所述進(jìn)氣門的頭部的下表面與所述氣門凹坑的傾斜面被設(shè)定為平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動機(jī)的燃燒室結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述氣門凹坑在與所述進(jìn)氣門的頭部中心對應(yīng)的邊界位置，與所述活塞頂面的平坦面無階差地相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動機(jī)的燃燒室結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述活塞頂面中的與位于所述進(jìn)氣門與隔著曲軸軸線而和該進(jìn)氣門相對的排氣門之間的氣缸蓋的下表面相向的部分為平坦面，所述氣門凹坑的底面的高度整體上低于該平坦面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的發(fā)動機(jī)的燃燒室結(jié)構(gòu)，其特征在于: 在所述兩個進(jìn)氣門之間設(shè)置有火花塞。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動機(jī)的燃燒室結(jié)構(gòu)，其特征在于: 在所述兩個排氣門之間也設(shè)置有火花塞。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)動機(jī)的燃燒室結(jié)構(gòu)，其特征在于: 在所述活塞頂面中的位于設(shè)置在所述兩個進(jìn)氣門之間的火花塞下方的位置、及位于設(shè)置在所述兩個排氣門之間的火花塞下方的位置，分別形成有與所述腔部相連的凹部。
【專利摘要】本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)的燃燒室結(jié)構(gòu)，其中，進(jìn)氣門的軸線傾斜，而且進(jìn)氣門的頭部的下表面中的至少靠近曲軸軸線側(cè)的部分的區(qū)域與活塞的頂面之間的間隙越靠近曲軸軸線越寬。位于進(jìn)氣門與隔著曲軸軸線而和該進(jìn)氣門相對的排氣門之間的氣缸蓋的下表面、與位于上止點(diǎn)的活塞的頂面之間的最小間隙設(shè)為G1，進(jìn)氣門及排氣門均被打開的氣門重疊期間的中間點(diǎn)時(shí)的進(jìn)氣門的頭部的下表面與活塞的頂面的間隙中最靠近曲軸軸線的位置的間隙設(shè)為G2時(shí)，G2＞G1的關(guān)系成立。
【IPC分類】F02B23-08, F02B23-10, F02B11-00
【公開號】CN104583556
【申請?zhí)枴緾N201380004211
【發(fā)明人】戶田忠知, 早田光則, 橋口匡, 養(yǎng)祖隆, 長津和弘
【申請人】馬自達(dá)汽車株式會社
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年8月12日
【公告號】DE112013000183T5, US20150167536, WO2014030319A1