本處所公開的技術(shù)涉及一種內(nèi)燃機(jī)的燃燒室結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在日本公開實(shí)用新型公報(bào)實(shí)開平7－42433號(hào)公報(bào)中公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)，其構(gòu)成為：通過使燃燒室內(nèi)產(chǎn)生較強(qiáng)的滾流而降低耗油量。也就是說，該發(fā)動(dòng)機(jī)通過從進(jìn)氣口流入氣缸內(nèi)的氣流使燃燒室內(nèi)產(chǎn)生較強(qiáng)的滾流，實(shí)現(xiàn)噴射到進(jìn)氣口的燃料的均質(zhì)化，并且促進(jìn)燃燒。

在該發(fā)動(dòng)機(jī)中，將火花塞布置在位于氣缸蓋的底面的氣缸的軸心上，通過較強(qiáng)的滾流，使火花塞的側(cè)電極的朝向?yàn)樵谂c滾流正交的方向上延伸的方向，以防止火花塞熄火。這樣一來，在滾流帶動(dòng)火花塞產(chǎn)生的火花流動(dòng)時(shí)，能防止火花與側(cè)電極碰撞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在所述公報(bào)中記載的發(fā)動(dòng)機(jī)通過利用從進(jìn)氣口流入氣缸內(nèi)的氣流，使燃燒室內(nèi)產(chǎn)生較強(qiáng)的滾流。燃燒室內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)不限于滾流。例如還能夠設(shè)想出一種發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)與所述公報(bào)中記載的不同，其構(gòu)成為將燃料直接噴射到燃燒室內(nèi)，并且通過噴射該燃料，在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生規(guī)定的流動(dòng)狀態(tài)。需要根據(jù)燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的不同流動(dòng)狀態(tài)，通過改進(jìn)火花塞的布局等來最大程度地優(yōu)化混合氣的著火性。

本處公開的技術(shù)正是鑒于上述各點(diǎn)而完成的。其目的在于：通過改進(jìn)火花塞的布局來提高混合氣的著火性。

本處公開的技術(shù)涉及一種內(nèi)燃機(jī)的燃燒室結(jié)構(gòu)，其具有噴油器和火花塞，該噴油器構(gòu)成為直接向燃燒室內(nèi)噴射燃料，該火花塞具有中心電極和側(cè)電極，以便點(diǎn)燃燃燒室內(nèi)的混合氣，該燃燒室由氣缸的壁面、插在所述氣缸內(nèi)的活塞的頂面和氣缸蓋的底面圍成。

所述活塞在其頂面具有空腔，該空腔呈相對(duì)于所述氣缸的軸心大致對(duì)稱的形狀，所述噴油器布置在位于所述底面的所述氣缸的軸心上，且構(gòu)成為向所述空腔內(nèi)噴射所述燃料，通過所述噴油器噴射燃料，在所述燃燒室內(nèi)形成包括燃料的氣流的如下流動(dòng)方向：沿所述空腔的內(nèi)表面，從所述氣缸的軸心向徑向外側(cè)呈放射狀擴(kuò)散后，沿所述氣缸蓋的所述底面，從所述徑向外側(cè)向所述氣缸的軸心流動(dòng)。

所述火花塞上的所述中心電極和所述側(cè)電極之間的間隙位于沿所述底面從所述徑向外側(cè)向所述氣缸的軸心流動(dòng)的包括燃料的氣流中，所述間隙位于所述底面的從所述氣缸的軸心向所述徑向外側(cè)偏離了規(guī)定距離的位置，且位于與所述空腔的開口緣相對(duì)的位置的徑向內(nèi)側(cè)，所述側(cè)電極的朝向?yàn)樵谂c沿所述底面從徑向外側(cè)向所述氣缸的軸心流動(dòng)的包括燃料的氣流正交的方向上延伸的方向，所述間隙的中心位置比所述底面更靠近所述燃燒室的內(nèi)側(cè)，且位于該底面附近。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，從布置在位于氣缸蓋的底面的氣缸的軸心上的噴油器向設(shè)在活塞頂面的空腔噴射燃料。通過該燃料的噴射，在燃燒室內(nèi)形成包括燃料的氣流的如下流動(dòng)方向：沿空腔的內(nèi)表面，從氣缸的軸心朝徑向外側(cè)呈放射狀擴(kuò)散后，沿底面從徑向外側(cè)向氣缸的軸心流動(dòng)。通過該氣流流動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)噴射出的燃料的均質(zhì)化，并且促進(jìn)燃燒。

火花塞上的位于中心電極和所述側(cè)電極之間的間隙位于沿氣缸蓋的底面從徑向外側(cè)向氣缸的軸心流動(dòng)的包括燃料的氣流中。具體而言，火花塞位于底面的從氣缸的軸心向徑向外側(cè)偏離了規(guī)定距離的位置，且位于與空腔的開口緣相對(duì)的位置的徑向內(nèi)側(cè)。氣流沿空腔的內(nèi)表面從氣缸的軸心向徑向外側(cè)呈放射狀擴(kuò)散后，沿底面從徑向外側(cè)向氣缸的軸心流動(dòng)，燃料沿著該氣流方向移動(dòng)，在到達(dá)火花塞附近的過程中，燃料充分氣化且和空氣充分混合。這樣一來，能夠防止每個(gè)工作循環(huán)或氣缸之間的混合氣濃度出現(xiàn)偏差。通過布置在規(guī)定位置的火花塞，點(diǎn)燃均質(zhì)混合氣。

火花塞的側(cè)電極的朝向?yàn)樵谂c沿底面從徑向外側(cè)向所述氣缸的軸心流動(dòng)的包括燃料的氣流正交的方向上延伸的方向。這樣一來，能防止側(cè)電極妨礙氣流流動(dòng)。需要說明的是，優(yōu)選地，側(cè)電極的朝向由“l(fā)”字形的側(cè)電極中與中心電極相對(duì)的部分的延伸方向而定。側(cè)電極的朝向設(shè)定為以“在與沿底面從徑向外側(cè)向氣缸軸心流動(dòng)的包括燃料的氣流正交的方向上延伸的方向”為基準(zhǔn)，在±30°的范圍內(nèi)變動(dòng)。

火花塞上的間隙位于比底面更靠近燃燒室內(nèi)側(cè)且底面附近的位置。這樣一來，能夠有效地賦予沿底面流動(dòng)的混合氣點(diǎn)火能量，從而提高混合氣的著火性。本處，“火花塞上的間隙位于底面附近”可以定義為：在活塞位于壓縮上止點(diǎn)的狀態(tài)下，火花塞上的間隙中心位于比活塞頂面的空腔的內(nèi)表面更靠近氣缸蓋的底面的位置。

上述各方面的結(jié)果是，根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，能可靠地點(diǎn)燃混合氣，同時(shí)通過所述燃燒室內(nèi)的氣流流動(dòng)狀態(tài)促進(jìn)燃燒。

可以是這樣的，當(dāng)所述活塞位于壓縮上止點(diǎn)附近時(shí)，所述噴油器噴射燃料。

通過在壓縮上止點(diǎn)附近噴射燃料，能夠使混合氣沿活塞的空腔形狀流動(dòng)，從而可靠地將燃料引導(dǎo)至火花塞上的間隙附近。

可以是這樣的，所述內(nèi)燃機(jī)的燃燒室結(jié)構(gòu)為其具有第二火花塞，該第二火花塞隔著所述氣缸的軸心設(shè)在第一所述火花塞的相反側(cè)，且具有中心電極和側(cè)電極；所述第二火花塞上的位于所述中心電極和所述側(cè)電極之間的間隙位于沿所述底面從徑向外側(cè)向所述氣缸的軸心流動(dòng)的包括燃料的包括燃料的氣流中；所述間隙位于所述底面的從所述氣缸的軸心向徑向外側(cè)偏離了所述規(guī)定距離的位置，且位于與所述空腔的開口緣相對(duì)的位置的徑向內(nèi)側(cè)；所述側(cè)電極的朝向設(shè)為在與沿所述底面從徑向外側(cè)向所述氣缸的軸心流動(dòng)的包括燃料的氣流正交的方向上延伸的方向；所述間隙的中心位置比所述底面更靠近所述燃燒室的內(nèi)側(cè)，且位于該底面附近。

第一火花塞和第二火花塞設(shè)在隔著氣缸軸心的兩側(cè)。第一火花塞和第二火花塞均位于從噴油器向徑向外側(cè)偏離了相同的規(guī)定距離的位置。優(yōu)選地，所述第二火花塞布置在由朝氣缸軸心方向看去時(shí)的間隙的中心位置將所述第一火花塞上的間隙的中心位置和氣缸中心軸連成的直線的延長(zhǎng)線上。如上所述，到達(dá)第一火花塞附近的混合氣變?yōu)榫|(zhì)混合氣，到達(dá)第二火花塞附近的混合氣也與此相同：燃料在到達(dá)這里的過程中，充分氣化且和空氣充分混合。這樣一來，能夠防止每個(gè)工作循環(huán)或氣缸之間的混合氣濃度出現(xiàn)偏差。

第二火花塞和第一火花塞相同，其側(cè)電極的朝向?yàn)樵谂c沿底面從徑向外側(cè)向氣缸軸心流動(dòng)的包括燃料的氣流正交的方向上延伸的方向，因此能防止第二火花塞的側(cè)電極妨礙氣流流動(dòng)。第二火花塞上的間隙比底面更靠近燃燒室內(nèi)側(cè)且位于底面附近，因此能夠有效地賦予混合氣點(diǎn)火能量，提高混合氣的著火性。

這樣，第一和第二火花塞均實(shí)現(xiàn)可靠的點(diǎn)火，同時(shí)通過布置在隔著氣缸軸心的兩側(cè)的兩個(gè)火花塞分別點(diǎn)火，實(shí)現(xiàn)快速燃燒。因此，內(nèi)燃機(jī)的熱效率提高。

可以是這樣的，在所述氣缸蓋上形成有兩個(gè)進(jìn)氣口和兩個(gè)排氣口，所述第一火花塞和所述第二火花塞中的一火花塞設(shè)在所述兩個(gè)進(jìn)氣口之間，所述第一火花塞和所述第二火花塞中的另一火花塞設(shè)在所述兩個(gè)排氣口之間。

在氣缸的軸心上布置噴油器，同時(shí)以相對(duì)于氣缸的軸心對(duì)稱的方式將兩個(gè)火花塞分別布置在進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)。由此，氣缸蓋上的噴油器和兩個(gè)火花塞的布局較好。

可以是這樣的，所述第一火花塞的所述側(cè)電極的朝向和所述第二火花塞的所述側(cè)電極的朝向互相相反。

由布置在氣缸軸心上的噴油器噴射出的燃料形成燃燒室內(nèi)的如下流動(dòng)狀態(tài)：沿空腔的內(nèi)表面，在以氣缸軸心為中心的360°圓周上呈放射狀擴(kuò)散，同時(shí)沿氣缸蓋的底面，從以氣缸軸心為中心的360°圓周集中流向氣缸軸心。通過使布置在氣缸蓋的底面的兩個(gè)火花塞的側(cè)電極的朝向互相相反，就能夠?qū)?yīng)在燃燒室內(nèi)的整個(gè)圓周上流動(dòng)的氣流，混合氣的著火性更加穩(wěn)定，同時(shí)也有利于穩(wěn)定燃燒。

可以是這樣的，所述火花塞位于從所述噴油器到所述氣缸的內(nèi)壁之間的中心位置。

這樣一來，如上所述，在燃料到達(dá)火花塞附近的過程中，能實(shí)現(xiàn)混合氣的均質(zhì)化，有利于穩(wěn)定混合氣的著火性?；鸹ㄈ蜌飧椎膬?nèi)壁之間有一定距離，因此由火花塞點(diǎn)燃的火焰容易以火花塞為中心擴(kuò)散燃燒。這有利于穩(wěn)定燃燒。尤其是在具有第一和第二火花塞的結(jié)構(gòu)中，有利于快速燃燒。

可以是這樣的，所述空腔具有凸部和凹部，該凸部在所述氣缸的軸心上突向所述氣缸軸心呈凸字形，該凹部在所述凸部的周圍凹陷，且周側(cè)面以該凹部的直徑從所述空腔的底部向開口逐漸擴(kuò)大的方式相對(duì)于所述氣缸的軸心傾斜。

這樣一來，由布置在氣缸軸心上的噴油器噴射出的燃料，沿空腔的凸部流動(dòng)到在凸部周圍凹陷的凹部。然后，燃料沿空腔的內(nèi)表面，從氣缸軸心向徑向外側(cè)呈放射狀擴(kuò)散。所述結(jié)構(gòu)有利于在燃燒室內(nèi)形成沿空腔的內(nèi)表面從氣缸軸心向徑向外側(cè)呈放射狀擴(kuò)散的氣流方向，進(jìn)而有利于形成沿氣缸蓋的底面從徑向外側(cè)向氣缸的軸心的流動(dòng)方向。

可以是這樣的，所述底面為篷形,從其進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)分別向所述氣缸的軸心傾斜上升。

這樣一來，有利于形成包括燃料的氣流的如下流動(dòng)方向：沿空腔的內(nèi)表面，從氣缸軸心向徑向外側(cè)呈放射狀擴(kuò)散后，沿氣缸蓋的底面，從徑向外側(cè)向氣缸軸心流動(dòng)。在傾斜上升的底面上升的途中布置火花塞，由此，混合氣的著火性更穩(wěn)定，同時(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒。

可以是這樣的，所述間隙的中心位置和所述底面之間的間距為0毫米以上且2毫米以下。

如果火花塞的電極從底面突出過多，電極就會(huì)暴露于高溫下并發(fā)熱，火花塞的電極會(huì)變成熱點(diǎn)發(fā)生熱源早燃；如果火花塞的電極的突出量過小(也就是說，間隙的中心位置和底面之間的間距小于0毫米)，混合氣就不會(huì)從電極之間通過，從而無(wú)法點(diǎn)火或點(diǎn)火困難。

通過將火花塞上的電極的間隙的中心位置和底面之間的間距設(shè)為0毫米以上且2毫米以下，使火花塞的電極的突出量較為適當(dāng)。

需要說明的是，優(yōu)選將火花塞上的間隙設(shè)為0.7毫米以上且1.5毫米以下。如果火花塞上的間隙過大，放電就需要大電流；如果火花塞上的間隙過小，就會(huì)產(chǎn)生消焰作用，電極會(huì)吸收火焰的熱量使火焰熄滅，導(dǎo)致點(diǎn)火困難。

附圖說明

圖1是示出內(nèi)燃機(jī)的燃燒室結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖2的上圖是示出氣缸蓋的底面的圖，下圖是將燃燒室部分放大示出的剖視圖。

圖3是說明設(shè)在活塞頂面上的空腔的形狀和燃燒室內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)的俯視說明圖。

圖4是說明火花塞的電極布局的放大圖。

圖5是示出不同于圖2的火花塞布局的燃燒室部分的放大剖視圖。

－符號(hào)說明－

1－發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))；22－氣缸蓋；221－底面；23－氣缸；231－進(jìn)氣口；232－排氣口；24－活塞；242－空腔；2421－凸部；2422－凹部；25－燃燒室；41－第一火花塞；411－中心電極；412－側(cè)電極；42－第二火花塞；421－中心電極；422－側(cè)電極；43－噴油器；x－軸心。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖對(duì)本處公開的內(nèi)燃機(jī)的燃燒室結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。需要說明的是，以下說明僅為示例。圖1示出內(nèi)燃機(jī)的燃燒室的結(jié)構(gòu)。發(fā)動(dòng)機(jī)1是火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)，其例如橫置在汽車等車輛前端的發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)，這里省略圖示。發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出軸即曲軸，通過未圖示的變速器連結(jié)在驅(qū)動(dòng)輪上。通過將發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出傳遞給驅(qū)動(dòng)輪來帶動(dòng)車輛行駛。需要說明的是，發(fā)動(dòng)機(jī)1也可以是縱置式。

發(fā)動(dòng)機(jī)1具有氣缸體21和由氣缸體21承載的氣缸蓋22。在氣缸體21的內(nèi)部設(shè)有多個(gè)氣缸23。在本例中，發(fā)動(dòng)機(jī)1具有四個(gè)氣缸23。四個(gè)氣缸23并排布置在圖1中的垂直于紙張的方向即曲軸方向上。需要說明的是，發(fā)動(dòng)機(jī)1的氣缸數(shù)不限于特定的個(gè)數(shù)，氣缸的排列方式不限于特定的方式。

活塞24通過連桿26連結(jié)在未圖示的曲軸上，且插在各氣缸23內(nèi)。活塞24構(gòu)成為能在氣缸23內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由活塞24的頂面241、氣缸蓋22的底面221和氣缸23的壁面圍成燃燒室25。

在活塞24的頂面241上形成有從頂面241凹陷的空腔242。如圖1、圖2的下圖和圖3所示，空腔242具有相對(duì)于氣缸23的軸心x對(duì)稱的形狀。

空腔242具有凸部2421。凸部2421設(shè)在氣缸23的軸心x上。凸部2421為近似圓錐狀。凸部2421沿氣缸23的軸心x從空腔242的底部向上(換言之，即向氣缸蓋22的底面221)延伸。如圖1和圖2的下圖所示，凸部2421的上端幾乎與空腔242的頂面241一樣高。

空腔242還具有設(shè)在凸部2421周圍的凹部2422。凹部2422構(gòu)成為包圍凸部2421的整個(gè)外表面。凹部2422的周側(cè)面相對(duì)于氣缸23的軸心x傾斜，保證從空腔242的底部朝向活塞24的頂面241上的空腔242的開口，空腔242的內(nèi)徑逐漸擴(kuò)大。

活塞24在空腔242周圍具有平坦的頂面241。如圖3所示，為了后述的進(jìn)氣門31和排氣門32，在頂面241的一部分上設(shè)有氣門凹坑243、243。

如圖1和圖2假設(shè)示出的一樣，在氣缸蓋22上，為每個(gè)氣缸23形成有兩個(gè)進(jìn)氣口231、231。各進(jìn)氣口231與燃燒室25連通。如圖2所示，在進(jìn)氣口231上設(shè)有能隔開燃燒室25和進(jìn)氣口231的進(jìn)氣門31。兩個(gè)進(jìn)氣門31并排布置在發(fā)動(dòng)機(jī)1的曲軸方向上。進(jìn)氣門31由未圖示的進(jìn)氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，在規(guī)定的時(shí)間開關(guān)進(jìn)氣口231。

如圖1和圖2假設(shè)示出的一樣，在氣缸蓋22上，還為每個(gè)氣缸23形成有兩個(gè)排氣口232、232。各排氣口232與燃燒室25連通。在排氣口232上設(shè)有能隔開燃燒室25和排氣口232的排氣門32。兩個(gè)排氣門32并排布置在發(fā)動(dòng)機(jī)1的曲軸方向上。排氣門32由未圖示的排氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，在規(guī)定的時(shí)間開關(guān)排氣口232。

如圖2所示，氣缸蓋22的底面221包括從進(jìn)氣側(cè)向氣缸23的軸心x傾斜上升的斜面2211和從排氣側(cè)向氣缸的軸心x傾斜上升的斜面2212。氣缸蓋22的底面221為所謂的篷形。氣缸蓋22的底面221還在進(jìn)氣側(cè)的斜面2211的外側(cè)和排氣側(cè)的斜面2212的外側(cè)分別包括與活塞24的頂面241相對(duì)的平面2213。

該發(fā)動(dòng)機(jī)1以提高熱效率為目的，構(gòu)成為高幾何壓縮比ε的結(jié)構(gòu)(例如ε≥15)。如圖1所示，當(dāng)活塞24到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，燃燒室25的容積較小。不過，本處公開的技術(shù)也適用于低幾何壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)1的幾何壓縮比ε只要在10以上即可。

在氣缸蓋22上，為每個(gè)氣缸23安裝有噴油器43。噴油器43設(shè)在氣缸23的軸心x上。噴油器43的噴射口位于氣缸蓋22的底面221上的進(jìn)氣側(cè)的斜面2211和排氣側(cè)的斜面2212相交的位置。噴油器43構(gòu)成為直接向氣缸23內(nèi)噴射燃料(本處指汽油或含有汽油的燃料)。噴油器43可以是任意結(jié)構(gòu)，例如可以是多孔噴油器。噴油器43按照來自未圖示的發(fā)動(dòng)機(jī)控制部的燃料噴射脈沖，將規(guī)定量的燃料在規(guī)定的時(shí)間噴射到氣缸23內(nèi)。在發(fā)動(dòng)機(jī)1的某些運(yùn)行狀態(tài)下，當(dāng)活塞位于壓縮上止點(diǎn)附近時(shí)，噴油器43會(huì)向燃燒室25內(nèi)噴射燃料。這樣一來，如圖2的下圖和圖3的箭頭所示，噴油器43對(duì)著位于壓縮上止點(diǎn)附近的活塞24的空腔242向下噴射燃料。伴隨著噴油器43噴射燃料，燃燒室25內(nèi)產(chǎn)生氣流。如圖2的下圖和圖3的箭頭所示，該氣流的流動(dòng)方向如下：沿在空腔242中位于氣缸23的軸心x上的凸部2421向下流動(dòng)，并沿空腔242的凹部2422中的空腔的內(nèi)表面，從氣缸23的軸心x向徑向外側(cè)呈放射狀擴(kuò)散流動(dòng)。然后，到達(dá)空腔242的開口，沿氣缸蓋22的篷形的底面221，即沿進(jìn)氣側(cè)的斜面2211以及排氣側(cè)的斜面2212，從徑向外側(cè)向氣缸23的軸心x流動(dòng)。

在氣缸蓋22上，還為每個(gè)氣缸23安裝有火花塞41、42。在該發(fā)動(dòng)機(jī)1中，為每個(gè)氣缸23，設(shè)置第一和第二火花塞41、42這兩個(gè)火花塞。第一和第二火花塞41、42的熱值相同。不過，也可以使用熱值互不相同的兩個(gè)火花塞。第一火花塞41隔著氣缸23的軸心x設(shè)在排氣側(cè)，第二火花塞42隔著氣缸23的軸心x設(shè)在進(jìn)氣側(cè)。第一和第二火花塞41、42分別根據(jù)來自發(fā)動(dòng)機(jī)控制部的點(diǎn)火信號(hào)，在規(guī)定的時(shí)間，例如同時(shí)點(diǎn)燃混合氣。

如圖2的上圖所示，第一火花塞41位于兩個(gè)排氣口232、232之間。如圖1所示，第一火花塞41從上方朝下方，以向靠近氣缸23的軸心x的方向傾斜的狀態(tài)安裝在氣缸蓋22上。第一火花塞41上的中心電極411和側(cè)電極412之間的間隙位于從氣缸23的軸心x向徑向外側(cè)偏離了規(guī)定距離的位置，且設(shè)在與圖2的上圖中以點(diǎn)劃線示出的空腔242的開口緣相對(duì)的位置的徑向內(nèi)側(cè)。更具體而言，第一火花塞41上的間隙位于從氣缸23的軸心x到氣缸23的內(nèi)壁之間的中心位置。如果將氣缸23的內(nèi)徑設(shè)為d，則第一火花塞41上的間隙位于從氣缸23的軸心x偏離了d/4的位置。

并且，第一火花塞41上的間隙位于比氣缸蓋22的底面221更靠近燃燒室25內(nèi)側(cè)的部分且底面221附近。也就是說，在活塞24位于壓縮上止點(diǎn)的狀態(tài)下，第一火花塞41上的間隙中心比活塞24的頂面的空腔242的內(nèi)表面更靠近氣缸蓋22的底面221。更具體而言，如圖4放大所示，第一火花塞41安裝在氣缸蓋22上，保證第一火花塞41上的間隙的中心位置c和氣缸蓋22的底面(本處指排氣側(cè)的斜面2212)之間的距離l為規(guī)定距離。間隙的中心位置c和氣缸蓋22的底面(即斜面2212)之間的距離l設(shè)為1±1毫米。需要說明的是，火花塞41的間隙大小g設(shè)為0.7～1.5毫米。如果間隙過大，放電就需要大電流；如果間隙過小，就會(huì)產(chǎn)生消焰作用，電極會(huì)吸收火焰的熱量使火焰熄滅，導(dǎo)致點(diǎn)火困難。

如圖2的上圖所示，第一火花塞41安裝在氣缸蓋22上，還保證“l(fā)”字形的側(cè)電極412的朝向(需要說明的是，側(cè)電極412的朝向由側(cè)電極412中與中心電極411相對(duì)的部分的延伸方向而定)為在與沿底面221從徑向外側(cè)向氣缸23的軸心x流動(dòng)的氣流正交的方向上延伸的方向。也就是說，在圖2的上圖中，在第一火花塞41的電極附近的氣流方向?yàn)樵趫D2的紙張上從左往右的方向，設(shè)定第一火花塞41的側(cè)電極412的朝向，保證在側(cè)電極412中與中心電極411相對(duì)的部分的方向?yàn)?，相?duì)于該氣流方向，在圖2的上圖的紙張上從下往上的方向。需要說明的是，第一火花塞41安裝在氣缸蓋22上，保證側(cè)電極412的朝向以上述“在與沿底面221從徑向外側(cè)向氣缸23的軸心x流動(dòng)的氣流方向正交的方向上延伸的方向」”為基準(zhǔn)，在±30°的范圍內(nèi)變動(dòng)。

如圖2的上圖所示，第二火花塞42位于兩個(gè)進(jìn)氣口231、231之間。如圖1所示，第二火花塞42從上方朝下方，以向靠近氣缸23的軸心x的方向傾斜的狀態(tài)安裝在氣缸蓋22上。第二火花塞42上的電極間隙與第一火花塞41一樣，位于從氣缸23的軸心x向徑向外側(cè)偏離了規(guī)定距離的位置，且設(shè)在與圖2中以點(diǎn)劃線示出的空腔242的開口緣相對(duì)的位置的徑向內(nèi)側(cè)。更具體而言，第二火花塞42上的間隙位于從氣缸23的軸心x到氣缸23的內(nèi)壁之間的中心位置，即，第二火花塞42上的間隙位于從氣缸23的軸心x偏離了d/4的位置。因此，第一火花塞41和第二火花塞42相對(duì)于噴油器43偏離相等的距離，第一火花塞41上的間隙和第二火花塞42上的間隙位于以氣缸23的軸心x為中心的同一圓周上。

第二火花塞42上的間隙也和第一火花塞41上的間隙一樣，在比氣缸蓋22的底面221更靠近燃燒室25內(nèi)側(cè)的部分中，位于底面221附近。第二火花塞42安裝在氣缸蓋22上，保證第二火花塞42上的間隙的中心位置和氣缸蓋22的底面(即進(jìn)氣側(cè)的斜面2211)之間的距離為規(guī)定距離，本處省略具體圖示。在第二火花塞42中，將間隙的中心位置和氣缸蓋22的底面221之間的距離也設(shè)為1±1毫米。

如圖2所示，第二火花塞42安裝在氣缸蓋22上，還保證“l(fā)”字形的側(cè)電極422的朝向?yàn)樵谂c沿底面221從徑向外側(cè)向氣缸23的軸心x流動(dòng)的氣流方向正交的方向上延伸的方向。也就是說，在圖2的上圖中，在第二火花塞42的電極附近的氣流方向?yàn)樵趫D2的紙張上從右往左的方向，設(shè)定第二火花塞42的側(cè)電極422的朝向，保證在側(cè)電極422中與中心電極421相對(duì)的部分的方向?yàn)?，相?duì)于該氣流方向，在圖2的上圖中的紙張上從上往下的方向。這樣一來，第一火花塞41的側(cè)電極412的朝向和第二火花塞42的側(cè)電極422的朝向互相相反(即，朝向相差180°)。需要說明的是，第二火花塞42安裝在氣缸蓋22上，保證側(cè)電極422的朝向以上述“在與沿底面221從徑向外側(cè)向氣缸23的軸心x流動(dòng)的氣流方向正交的方向上延伸的方向”為基準(zhǔn)，在±30°的范圍內(nèi)變動(dòng)。

在該發(fā)動(dòng)機(jī)1中，燃料從布置在位于氣缸蓋22的底面221的氣缸23的軸心x上的噴油器43向設(shè)在活塞24的頂面241的空腔242噴射。尤其是，當(dāng)活塞24位于壓縮上止點(diǎn)附近時(shí)，如果從噴油器43噴射出燃料，則如圖2和圖3的箭頭所示，會(huì)在燃燒室25內(nèi)形成包括燃料的氣流的如下流動(dòng)方向：沿空腔242的內(nèi)表面，從氣缸23的軸心x向徑向外側(cè)呈放射狀擴(kuò)散后，沿氣缸蓋22的底面221，從徑向外側(cè)向氣缸23的軸心x流動(dòng)。

本處，空腔242具有凸部2421和凹部2422，該凸部2421在氣缸23的軸心x上向上突起呈凸字形，該凹部2422在凸部2421的周圍凹陷，且周側(cè)面以該凹部的直徑從空腔242的底部向開口逐漸擴(kuò)大的方式相對(duì)于氣缸23的軸心x傾斜。另一方面，氣缸蓋22的底面221從進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)分別向氣缸23的軸心x傾斜上升為篷形。通過噴射燃料，這種燃燒室形狀容易產(chǎn)生上述氣流方向。

第一和第二火花塞這兩個(gè)火花塞41、42上的中心電極411、421和側(cè)電極412、422之間的間隙布置在沿氣缸蓋22的底面221從徑向外側(cè)向氣缸23的軸心x流動(dòng)的包括燃料的氣流中。因此，能可靠地點(diǎn)燃混合氣。

也就是說，第一和第二火花塞41、42上的間隙位于底面221的從氣缸23的軸心x向徑向外側(cè)偏離了規(guī)定距離的位置，且位于與空腔242的開口緣相對(duì)的位置的徑向內(nèi)側(cè)。具體而言，第一和第二火花塞41、42上的間隙位于從氣缸23的軸心x偏離了d/4的位置。氣流沿空腔242的內(nèi)表面從氣缸23的軸心x向徑向外側(cè)呈放射狀擴(kuò)散后，沿底面221從徑向外側(cè)向氣缸23的軸心x流動(dòng)，燃料沿著該氣流方向移動(dòng)，在到達(dá)火花塞41、42附近的過程中，燃料充分氣化且和空氣充分混合。這樣一來，能夠防止每個(gè)工作循環(huán)的混合氣濃度出現(xiàn)偏差。通過第一和第二火花塞41、42能可靠地點(diǎn)燃可燃混合氣。

使第一和第二火花塞41、42上的間隙位于從氣缸23的軸心x偏離了d/4的位置，該間隙就與氣缸23的內(nèi)壁也相距d/4。這樣一來，由火花塞41、42點(diǎn)燃的火焰容易以火花塞41、42為中心擴(kuò)散燃燒，有利于穩(wěn)定燃燒。利用第一和第二火花塞41、42可靠地進(jìn)行多次點(diǎn)火和燃燒，以及上述燃燒室25內(nèi)的氣流流動(dòng)狀態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速燃燒?？焖偃紵芴岣甙l(fā)動(dòng)機(jī)1的熱效率。

第一和第二火花塞41、42的側(cè)電極412、422的朝向?yàn)樵谂c沿底面221從徑向外側(cè)向氣缸23的軸心x流動(dòng)的包括燃料的氣流正交的方向上延伸的方向。這樣一來，如圖2的上圖所示，第一和第二火花塞41、42的“l(fā)”字形的側(cè)電極412、422的基部和中心電極411、421并排布置在與流動(dòng)方向正交的方向上，因此能防止側(cè)電極412、422妨礙氣流流動(dòng)。

如圖3所示，燃燒室25內(nèi)的氣流流動(dòng)狀態(tài)為以氣缸23的軸心x為中心繞360°圓周流動(dòng)，通過使第一火花塞41的側(cè)電極412的朝向與第二火花塞42的側(cè)電極422的朝向互相相反，能夠?qū)?yīng)以氣缸23的軸心x為中心繞360°圓周流動(dòng)的氣流，混合氣的著火性更加穩(wěn)定，同時(shí)也有利于穩(wěn)定燃燒。

第一和第二火花塞41、42上的間隙位于比底面221更靠近燃燒室25內(nèi)側(cè)的部分且底面221附近，由此，能夠有效地賦予沿底面221流動(dòng)的混合氣點(diǎn)火能量，提高混合氣的著火性。

本處，如果火花塞41、42的電極從底面221突出過多，電極就會(huì)暴露于高溫下并發(fā)熱，火花塞41、42的電極會(huì)變成熱點(diǎn)發(fā)生熱源早燃；如果火花塞41、42的電極的突出量過小，混合氣就不會(huì)從電極之間通過，從而無(wú)法點(diǎn)火或點(diǎn)火困難。

通過將火花塞41、42上的間隙的中心位置和底面221之間的間距設(shè)為0毫米以上且2毫米以下，能使火花塞41、42的突出量較為適當(dāng)。需要說明的是，通過本發(fā)明的發(fā)明人等的研究發(fā)現(xiàn)，如果火花塞41、42的突出量較大，則發(fā)動(dòng)機(jī)1的壓縮比越高，就越容易發(fā)生熱源早燃現(xiàn)象。因此，在高幾何壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)1中，對(duì)火花塞41、42的突出量的管理就格外重要。

將噴油器43布置在氣缸23的軸心x上，并將第一火花塞41布置在兩個(gè)排氣口232、232之間，又將第二火花塞42布置在兩個(gè)進(jìn)氣口231、231之間，由此，氣缸蓋22上的噴油器43和兩個(gè)火花塞41、42的布局較好。

需要說明的是，關(guān)于第一和第二火花塞41、42的安裝方式可以是：例如如圖5所示，使第一火花塞41的側(cè)電極412的朝向和第二火花塞42的側(cè)電極422的朝向相同。

在所述結(jié)構(gòu)中，將第一火花塞41隔著氣缸23的軸心x設(shè)在了排氣側(cè)，將第二火花塞42隔著氣缸23的軸心x設(shè)在了進(jìn)氣側(cè)。還可以將第一火花塞41和第二火花塞42隔著氣缸23的軸心x分別設(shè)在曲軸延伸方向(圖2的上圖中的紙張上的上下方向)的兩側(cè)。

并且，所述結(jié)構(gòu)不僅僅限于為每個(gè)氣缸23安裝有兩個(gè)火花塞41、42的情況，還可以為每個(gè)氣缸23安裝一個(gè)火花塞。一個(gè)火花塞可以隔著氣缸23的軸心x安裝在進(jìn)氣側(cè)，也可以安裝在排氣側(cè)。一個(gè)火花塞可以隔著氣缸23的軸心x安裝在曲軸方向的一側(cè)，還可以安裝在另一側(cè)。