内燃机

摘要

本发明涉及一种内燃机(10)，其具有用于喷射汽油燃料到燃烧室(25)内的燃料喷射阀(37)并且具有火花塞(35)。当内燃机在低负载区域工作时，执行预混合压缩自动点火燃烧工作，在该工作中燃料在进气冲程的早期阶段和/或中期阶段喷射出，并且在形成均质混合气的同时，进行压缩以使燃料自动点火燃烧。当内燃机在中负载区域工作时，执行火花点火燃烧工作。当内燃机在高负载区域工作时，执行扩散燃烧工作，在该扩散燃烧工作中吸入燃烧室的空气被压缩并且燃料被喷射到压缩空气中以使燃料执行扩散燃烧。

主权项

1.一种内燃机，所述内燃机构成为执行4循环工作，其中每隔720度的曲柄转角，重复进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程以及排气冲程，并且所述内燃机包括：燃料喷射装置，所述燃料喷射装置用于将汽油燃料喷射到燃烧室内，所述燃烧室由所述内燃机的活塞的顶面、气缸的孔壁表面以及气缸盖的下表面限定出；涡流产生装置，所述涡流产生装置用于通过将空气吸入到所述燃烧室而在所述燃烧室内产生进气涡流；火花产生装置，所述火花产生装置用于在所述燃烧室内产生点火用火花；预混合充料压缩自动点火燃烧工作执行装置，当所述内燃机在轻负载区域工作时，所述预混合充料压缩自动点火燃烧工作执行装置将吸入所述燃烧室内的空气与从所述燃料喷射装置喷射到所述燃烧室内的燃料预混合，并且形成和压缩具有均一的燃料空间分布的均质空气/燃料混合物以由此开始所述燃料的自动点火燃烧；扩散燃烧工作执行装置，当所述内燃机在负载大于所述轻负载区域的高负载区域工作时，所述扩散燃烧工作执行装置在所述燃烧室内压缩吸入所述燃烧室内的空气并且从所述燃料喷射装置喷射燃料到所述压缩的空气中以由此代替所述燃料的自动点火燃烧而开始所述燃料的扩散燃烧；以及火花点火燃烧工作执行装置，当所述内燃机在负载大于所述轻负载区域并且小于所述高负载区域的中负载区域工作时，所述火花点火燃烧工作执行装置将吸入所述燃烧室内的空气与从所述燃料喷射装置喷射到所述燃烧室内的燃料预混合，形成并且压缩具有均一的燃料空间分布的均质空气/燃料混合物，并且通过由所述火花产生装置产生的点火用火花点燃所述压缩的均质空气/燃料混合物以由此开始所述燃料的火花点火燃烧；其中所述预混合充料压缩自动点火燃烧工作执行装置构成为，在基于所述内燃机的负载而变化的轻负载用进气阀打开正时打开所述进气阀，在基于所述内燃机的负载而变化的轻负载用进气阀关闭正时关闭所述进气阀，并且在吸入所述燃烧室内的空气涡流最强的进气冲程的早期阶段和/或中期阶段内的喷射正时从所述燃料喷射装置喷射所述燃料以由此形成所述均质空气/燃料混合物，所述喷射正时在所述轻负载用进气阀打开正时和所述轻负载用进气阀关闭正时之间；所述火花点火燃烧工作执行装置构成为，在基于所述内燃机的负载而变化的中负载用进气阀打开正时打开所述进气阀，在基于所述内燃机的负载而变化并且晚于所述轻负载用进气阀关闭正时的中负载用进气阀关闭正时关闭所述进气阀，并且在吸入所述燃烧室内的空气涡流最强的进气冲程的早期阶段和/或中期阶段内的喷射正时从所述燃料喷射装置喷射所述燃料以由此形成所述均质空气/燃料混合物，所述喷射正时在所述中负载用进气阀打开正时和所述中负载用进气阀关闭正时之间；以及所述扩散燃烧工作执行装置构成为，在基于所述内燃机的负载而变化的高负载用进气阀打开正时打开所述进气阀，在基于所述内燃机的负载而变化并且早于所述中负载用进气阀关闭正时的高负载用进气阀关闭正时关闭所述进气阀，并且在晚于所述高负载用进气阀关闭正时且接近压缩上死点的喷射正时从所述燃料喷射装置喷射所述燃料，所述内燃机还包括：用于检测气缸压力的气缸压力检测装置，所述气缸压力是所述燃烧室内的压力；以及工作切换装置，在由所述预混合充料压缩自动点火燃烧工作执行装置执行所述自动点火燃烧工作的期间，所述工作切换装置基于所述检测到的气缸压力获得气缸压力变化率，所述气缸压力变化率是每单位时间或单位曲柄转角的气缸压力的变化量，并且当所述获得的气缸压力变化率超过预定变化率时，所述工作切换装置切换工作从而由所述火花点火燃烧工作执行装置执行所述火花点火燃烧工作。