将领会的是,也可包括其他数目的进气门底部和排气门底部。火花塞7b大致在燃烧室2b的屋脊形构造的最高点处连接到燃烧室顶部20b上,使得火花塞底部70b大致位于燃烧室2b的屋脊形构造的最高点处。火花塞底部70b位于燃烧室顶部20b的大致中心的位置处,并且在进气门底部50b的右侧设有进气挤气面21b。如图27中所示,燃烧室顶部20b在进气侧21b和排气侧22b中分别朝上倾斜,使得燃烧室2b形成屋脊形构造。
[0083]图28是图22中所示的实施例的座圈的横截面视图,示出了座圈3b的空心结构。座圈3b的内部具有倾斜结构31b,并且座圈3b的两侧分别连接到进气道Ib和燃烧室2b上。图29是图22中所示的实施例的气门导管的横截面视图,示出了气门导管6b的空心结构。在组装完成时,进气门5b穿过气门导管6b。气门导管6b对进气门5b起到导向作用,并且将进气门5b中的热量传递至气缸盖。
[0084]图30是图22中所示的实施例的进气门的横截面视图,其中,进气门5b包括进气门底部50b。如图30所示,进气门底部50b形成朝内凹入的结构,以便与燃烧室顶部20b的屋脊形构造相配合。图31是图30中所示的进气门的局部放大视图,示出了图30中的进气门5b上以字母D标识出的部分,其中,进气门底部50b带有背面锥角51b,并且进气门底部50b具有与座圈3b的尺寸相适应的尺寸。
[0085]图32是图22中所示实施例的排气导流面结构的示意图。其中,进气门5b的进气门底部50b和排气门9b的排气门底部90b分别通过一个座圈3b来与燃烧室2b的顶部20b配合。在图中,由参考标号E所指示的部分为进气导流面,并且由参考标号F所指示的部分为排气导流面,并且进气导流面与排气导流面具有大致相同的构造。
[0086]图33是图32中所示的导流面结构的局部放大视图,具体而言,进气门底部50b的背面锥角51b与座圈3b的倾斜结构31b适配,以控制进气道Ib与燃烧室2b的连通,并且使得进气道I与燃烧室2b形成封闭的燃烧空间。排气门底部50b相对于座圈3b的底部边缘向燃烧室2b突起,并且突起的高度在图33中由参考标号i标识。排气门底部50b的侧面与燃烧室顶部20b的侧面之间的距离为s,s即为导流间隙。由参考标号g所指代的长度为由参考标号i所标志的长度的一半,即g = i/2,并且从燃烧室顶部20b的下表面到排气门底部突起高度i的中点的垂直距离被称为导流高度,在图示的实施例中,该导流高度由参考标号h标识。
[0087]当气流通过进气道Ib时,进气道Ib下端的内表面上的朝下略微凹陷的突起结构Ilb使得气流首先偏离直线方向而略微朝下地运动,随后,由于进气道Ib在到达进气法兰面1b之前的缩口构造,气流的运动方向将变为略微朝上倾斜。在图示的优选实施例中,突起结构Ilb用于形成略微朝上倾斜的气流,并形成宏观的滚流运动。然而,本领域中的技术人员将领会的是,也可采用其他合适的构造来达到同样的技术效果。
[0088]当来自进气道Ib的带有略微朝上倾斜的运动方向的气流通过座圈3b和进气门底部50b来进入燃烧室时,气流在燃烧室2b的排气侧22b的壁面的导向作用下形成较大的滚流,并且由于本发明的设计,气体所受到的阻力将不会过多地增大。当活塞在气缸中上行至压缩上止点时,气体形成挤流运动,并且该挤流将迅速转化为湍动能,也即将气体的宏观滚流运动转换成了微观的湍流运动。这不仅降低了混合气体对点火能量的要求,而且使火焰前锋面增大,从而改善了燃烧稳定性并且提高了燃烧速度。
[0089]在可选的实施例中,火花塞底部70b并非居中地布置,而是沿着燃烧室2b的纵向对称中心线向排气侧22b偏置大约1.5_。这样的布局可以使得当火花塞底部70b产生火焰时,火焰向高温的未燃烧混合气体的传播距离缩短,从而减少爆震的发生。本领域中的技术人员将领会的是,火花塞底部70b也可按照不同的距离来偏置。
[0090]请接着一并参阅图34、35和36,其中示意性地图示出了本发明中可以采用的一个进气道燃料喷射装置实施例的大致结构,该进气道燃料喷射装置包括燃油分配管、喷油器和发动机运转状态传感器。
[0091]在图34中示出了其中的燃油分配管的结构示意图。通常,发动机由缸盖2c、缸体与曲轴箱等部件组成,其中缸盖2c安装在缸体的上面,从上部密封缸体并构成若干燃烧室,并且缸体作为整体包含一个或多个汽缸,而燃烧室的具体数量则与汽缸的数量相对应。进一步结合图35可见,在本实例中,发动机的缸盖2c上对应于每个汽缸设置有用于输送气体的两个进气道3c和与进气道3c相对应的两个进气门,该进气道3c直接通向上述燃烧室,用于输送进气,其中,在每个进气道3c靠近与其对应的进气门处均设置有与燃油分配管Ic保持连通的喷油器4c,使得针对单个汽缸的两个喷油器4c可根据不同的工况在进气门打开时单独或同时向两个进气道3喷c射燃油。在可选情形下,喷油器4c可借助于例如卡夹5c等部件固定在进气道3c上,如图36所示。为了更清楚地显示各个零部件的连接关系,在图中并未绘出发动机运行状态传感器和发动机控制器,发动机控制器与发动机运行状态传感器和喷油器4c耦联并通信,以便根据发动机运行状态传感器的反馈信号来控制喷油器的工作状态,例如在合适时机进行开启或关闭。
[0092]本领域普通技术人员可以认识到,为了进一步提高燃烧速率和燃烧质量,可以将喷油器4c设计成能够喷射较小SMD (燃油雾化后颗粒的平均直径)的油雾颗粒,例如该喷油器4c所喷射的油雾颗粒的直径范围在30至100微米之间。从图36中可清楚地看见,每个进气道3c分别设置有喷油器4c使得喷油器的喷射角度更容易控制,并且混合有燃油的气体在汽缸内能够更充分迅速地燃烧。在另一方面,精确的喷射角度可有效避免喷射的油雾在进气道3c的内壁上产生不期望的湿壁现象。
[0093]结合上述实施例在其它可选的实施例中,可通过发动机控制器将发动机的负荷被分成了两个区域:第一负荷区域和第二负荷区域,发动机在第二负荷区域的负荷大于其在第一负荷区域的负荷,其中当发动机处在第一负荷区域时,在发动机以怠速或低于1200转每分钟的转速行驶的工况下,发动机运行状态传感器检测到发动机在该工况下的转速和负荷,并且将发动机的转速和负荷信号发送至发动机控制器,随后发动机控制器控制对应于每个汽缸的一个或多个喷油器关闭,而另一个或另一些喷油器打开,以节省油耗。当发动机处在第二负荷区域时,在发动机以怠速或低于2400转每分钟的转速行驶的工况(诸如爬坡、起步、急加速等)下,发动机运行状态传感器检测到发动机在该工况下的转速和负荷,并且将发动机的转速和负荷信号发送至发动机控制器,随后发动机控制器控制对应于每个汽缸的全部喷油器同时打开,以便向各自对应的进气道同时喷油。简而言之,通过多个喷油器流量大小进行合理分配设计,在怠速和低速时采用单个或若干个喷油器喷射的方案来提供发动机低速扭矩输出,以满足发动机的低速稳定性。在发动机低速大负荷及全负荷等工况下,实现开阀喷射和扫气,并且配合供油油压的提高,进一步提高发动机扭矩输出,并降低发动机爆震倾向,减少油耗和碳氢排放。
[0094]此外,作为举例,为了增加上述燃油分配管Ic和卡夹5c的结构强度,并且延长零部件的使用寿命,该燃油分配管Ic和卡夹5c均可以由诸如不锈钢等耐腐蚀材料制成。
[0095]请继续参阅图37、38和39,通过这些附图显示出了可在本发明中采用的一种横流式缸盖冷却水套实施例,它包括上层水套1d以及下层水套20d,分为上、下两层设计。
[0096]请参阅图38所示,该横流式缸盖冷却水套的下层水套20d,其在进气侧设计了 6个上水脚22d。可将其设置成每缸布置两个,分别设置在进气道两侧。而其他水套脚均为工艺落沙脚,同时在缸盖的浇铸过程中起到水套支撑的作用。在每缸的燃烧室顶部,围绕火花塞孔周围水套的平均厚度控制在7_左右,以确保在缸盖工作过程中,燃烧室壁和火花塞孔壁得到有效的冷却。
[0097]图38中所示的每缸排气侧的鼻梁区24d,其内冷却液的流速是衡量缸盖冷却水套流动状况的一个重要指标,在通常情况下应设计成不低于2m/s。因