专利名称：直喷式柴油机的制作方法
技术领域：
本发明涉及直喷式柴油机的进气道结构。
背景技术：
近些年来，柴油机的燃料喷射系统已经得到了改善，从而使高压燃油喷射成为了可能。因而，某些柴油机是被按照这样的方式设计的将吸入到各个气缸中的气体的旋流度降低，由此来提高充气的容积效率。例如，日本专利申请特开平7-217437中公开了这样一种技术方案在该技术方案中，进气道是顺着气缸的形状以扭曲的形式布置的，从而可降低旋流度，从而提高容积效率。
但是，在上述日本专利公开文件所描述的技术方案中，由于每一气缸的两个进气道被布置成扭曲的形式，所以进气阀驱动机构的结构就会变得非常复杂。
为了解决上述的问题，现有技术中出现了一种结构设计，在该结构中，发动机中每个气缸的两进气口都被布置成平行于气缸排的方向(例如可参见德国专利文件DE 19942169)。在这种结构中，与进气口相通的进气道被制成直条通道的形状，且其指向被设计成沿对应气缸的切线方向延伸。因而，避免了使气阀的驱动机构变得过于复杂，并能降低进气旋流度，从而，通过提高容积效率而实现了高效的燃烧。
但是，在该德国专利所公开的技术方案中，由于进气道被制成沿沿对应气缸的切线方向延伸，所以就出现了一个问题在气缸壁的表面附近，从各个进气道流入到燃烧室内的进气的流速会降低，从而会降低容积效率。此外，由于进气是在远离气缸中心的位置处(即在气缸壁表面的附近)流经进气道而流入到燃烧室内的，所以该技术方案还存在一个问题进气的转动力矩会增大，因而会使旋流度变得相对较高。
发明内容
本发明是针对上述的问题而提出的，且本发明的一个目的是提供一种直喷式柴油机，其不会使气阀驱动系统变得复杂，且不会降低从各个进气口流入的进气的流速，并能减小进气的转动力矩。
为了实现上述目的，本发明提供了一种直喷式柴油机，其包括一燃油喷射器件，用于向排成一列的多个气缸的各个燃烧室直接喷射燃油；以及一缸盖，其中制有第一、第二进气口和第一、第二进气道。第一、第二进气口被布置成沿着气缸排的方向(该方向在下文中也被称为“缸排方向”)，并在气缸排的一侧通向对应的燃烧室。第一、第二进气道分别与第一、第二进气口相通。各个气缸的第一进气道沿基本上垂直于缸排方向的方向、从对应的第一进气口延伸出。各个气缸的第二进气道指向涡流的流动方向，其中的涡流是指对应燃烧器内所产生的气流涡旋。
下文将参照附图对本发明的实质内容、及本发明其它的目的和优点进行描述，在所有的附图中，相同的附图标记将指代相同或类似的部件，在附图中图1中的俯视图表示了根据本发明一实施例的直喷式柴油机的主要部分；图2是沿图1中的II-II线所作的剖视图；以及图3是沿图1和图2中的III方向所作的视图。
具体实施例方式
下面将参照附图对根据本发明一实施例的直喷式柴油机进行描述。需要指出的是在下文的描述中，为了便于描述，采用了“前”和“后”等词汇；但是，这些词汇并不一定是指车辆的“前方一侧”和“后方一侧”，取决于发动机的设置方位，这些词汇可能代表的是前侧和后侧、左侧和右侧等方向。
如图1所示，根据该实施例的直喷式柴油机具有多个气缸1(在图1中只表示出了其它的两个气缸)。发动机的一个缸盖C/H构成了各个气缸1中燃烧室2的一个部分(即顶壁)。在缸盖C/H中，为每一气缸1制出了一个前进气口3(第一进气口)和一个后进气口4(第二进气口)。前进气口3和后进气口4被布置成沿着气缸1的缸排方向，并都是在一个平面的一侧(图1中的下侧)开口到燃烧室2中，其中的平面经过气缸1的中心轴线S(该平面在图1中由一条虚线5代表，且垂直于图1的纸面方向延伸)。
另外，在缸盖C/H中，为每一气缸都制有一前进气道6(即第一进气道)和一后进气道7(第二进气道)。前进气道6的一端与前进气口3相连接，而另一端则通向缸盖C/H的外部。后进气道7的一端与后进气口4相连接，另一端也通到缸盖C/H的外界。前、后进气道6、7这两条通道被制为直线的形状，它们与燃烧室相通，且分别与进气口3、4相通。
在缸盖C/H上为各个气缸设置了燃油喷射阀(图中未明示)，利用燃油喷射阀等燃油喷射器件将高压燃油直接喷射到燃烧室内。另外，在缸盖C/H上还设置了电热塞8和进气阀10，其中，电热塞是在低温冷机启动等状况时使用，而进气阀10则用于关闭或打开前进气口3和后进气口4。
很显然的是，利用缸盖螺栓9将缸盖C/H固定到图中未示出的缸体上。缸盖螺栓9是以这样的方式进行布置的第一排缸盖螺栓9被制在气缸1缸排的一侧(即图1中的下侧)，第二排缸盖螺栓9则被制在气缸1缸排的另一侧(即图1中的上侧)。第一排中的每个螺栓9都布置在两个相邻的气缸之间，且在垂直于缸排方向的方向上，与第二排中的对应螺栓对正。
每个气缸1的前进气道6都被制成这样基本上沿垂直于气缸1缸排方向的方向，从前进气口3向气缸1的一侧延伸，在这一侧上设置了前进气口3和后进气口4(也就是指图1中的下侧；即过气缸中心轴线S的平面5旁的一侧，前进气口3和后进气口4就设置在这一侧)。
每一气缸1的后进气道7都被制成指向燃烧室2中所产生气旋流的流向一即后进气道7被设计成指向一个方向，该方向对应于气旋流的流动方向，从而不会阻碍气旋流的流动。具体来讲，后进气道7被按照一定的方式制在后侧(即图1中的右手侧)，使得后进气道7从一个空间延伸向后进气口4，其中的空间位于布置在第一、第二排螺栓中(即布置在气缸缸排相对两侧)的两个对应缸盖螺栓9之间。
需要指出的是按照缸盖螺栓9安装位置的不同，后进气道7也可被制成沿基本上平行于气缸1缸排的方向延伸。
如图1所示，每个前进气道6都被制成沿基本上垂直于气缸1缸排方向延伸。这就使得电热塞8能沿基本上平行于前进气道6的方向安装到缸盖C/H上，从而避免了在电热塞8和前进气道6之间发生干涉。因而，如图2所示，可将电热塞8安装在某一安装角度θ(相对于缸盖C/H的下表面)上，其中的安装角度θ与前进气道6的角度类似，或接近于成为一个直角。因而，在缸盖C/H下表面与电热塞8所插入的孔洞之间，壁面部分具有足够的厚度，从而保证了缸盖C/H的强度。
在具有上述结构的直喷式柴油机中，前进气口3和后进气口4是按照这样的方式制成的使得它们开口向燃烧室2的位置均位于气缸1缸排的同一侧(图1中的下侧)即位于过气缸1中心轴线S的平面(图1中虚线5所示的平面，其垂直于图1的纸面方向延伸)的同一侧。因而，使得用于开闭进气阀10的气阀驱动系统免于变得太过复杂。
另外，由于分别与前进气口3和后进气口4相连接的前进气道6和后进气道7被制成直道的形状，所以，进气阻力是很小的，从而可提高容积效率。
此外，前进气口3被布置成在气缸1的缸排方向上离开气缸1的缸壁面，且前进气道6被制成直线的形式，并沿基本上垂直于气缸1缸排的方向延伸。因而，流经前进气道6的进气是沿着基本上与气缸1缸排方向垂直的方向流入到燃烧室内，并流向一个区域，该区域从对应气缸1的缸壁面偏离向气缸中心轴线S。因而，进气的流动速度不会在缸壁表面的附近受到拖滞，从而可获得很高的容积效率。
另外，由于每个气缸1的后进气道7被制成指向燃烧室2中产生涡流的方向，所以在燃烧室2内可产生适量的旋流。但是，由于流经前进气道6的进气是沿着基本上垂直于气缸1缸排方向的方向流入到燃烧室中的，并到达一个从对应气缸1的缸壁面偏离向气缸中心轴线S的区域，所以可抑制旋流的转动力矩，使其无法增大，从而降低了旋流度。
在这样的情况下后进气道7被制成沿基本上平行于气缸1缸排的方向延伸，即使从后进气口7进入的进气的流动速度在缸壁面附近不会减小，也能使转动力矩降低。因而，既能减小旋流度，又能达到较高的容积效率。
如上所述，根据本发明的一种直喷式柴油机包括一燃油喷射器件，其用于向排成一列的多个气缸的各个燃烧室直接喷射燃油；以及一缸盖，其中制有第一、第二进气口和第一、第二进气道。第一、第二进气口被布置成沿着缸排方向，并在气缸排的一侧通向对应的燃烧室。第一、第二进气道分别与第一、第二进气口相通。各个气缸的第一进气道沿基本上垂直于缸排方向的方向、从对应的第一进气口延伸出。各个气缸的第二进气道指向涡流的流动方向，其中的涡流是指对应燃烧器内所产生的气流涡旋。因而，根据本发明的直喷式柴油机不会使气阀驱动系统的结构变得复杂，且不会降低从各个进气口流向燃烧室的进气的流速，并能减小进气的转动力矩。结果就是，可使旋流度降低，并能实现较高的容积效率。
如果第二进气道被制成沿基本上平行于缸排方向的方向延伸，则从第二进气道流出的进气将直接流入到燃烧室中，由此可进一步提高容积效率。
权利要求
1.一种直喷式柴油机，其包括一燃油喷射器件，用于向排成一列的多个气缸的各个燃烧室直接喷射燃油；以及一缸盖，其中制有第一、第二进气口和第一、第二进气道，第一、第二进气口被布置成沿着气缸排的方向，并在气缸排的一侧通向对应的燃烧室，第一、第二进气道分别与第一、第二进气口相通，其中，各个气缸的第一进气道沿基本上垂直于缸排方向的方向、从对应的第一进气口延伸出；以及各个气缸的第二进气道指向涡流的流动方向，其中的涡流是在对应燃烧器内产生的。
2.根据权利要求1所述的直喷式柴油机，其特征在于第二进气道沿基本上平行于缸排方向的方向延伸。
3.根据权利要求1所述的直喷式柴油机，其特征在于第一、第二进气道被制为直线通道。
4.根据权利要求1所述的直喷式柴油机，其特征在于第一进气口所在的位置远离对应气缸的缸壁面。
5.根据权利要求1所述的直喷式柴油机，其特征在于缸盖是通过设置在缸排一第一侧的缸盖螺栓、以及设置在缸排一第二侧的缸盖螺栓进行固定的；以及第二进气道从一个空间延伸向第二进气口，其中的空间位于两个分别布置在缸排第一侧和第二侧的缸盖螺栓之间。
6.根据权利要求1所述的直喷式柴油机，其特征在于当从对应气缸的中心轴线进行观察时，第一进气道被制成与安装在缸盖上的电热塞平行。
7.根据权利要求1所述的直喷式柴油机，其特征在于所述燃油喷射器件将高压燃油喷射到燃烧室内。
全文摘要
本发明公开了一种直喷式柴油机。在该柴油机中，各个气缸的第一、第二进气口被布置成在气缸的同一侧顺向缸排的方向。与第一进气口相通的一第一进气道被制成沿基本上垂直于缸排方向的方向、从对应的第一进气口延伸出。与第二进气口相通的一第二进气道被制成指向对应燃烧器内所产生涡流的流动方向。
文档编号F02B31/02GK1499052SQ20031010470
公开日2004年5月26日 申请日期2003年10月31日 优先权日2002年11月1日
发明者田中多闻, 西原节雄, 雄 申请人:三菱自动车工业株式会社