直喷式柴油机 与相关技术的相互参照
遵照U.S.C§119(a)，本申请包含了在2002年11月1日提交的第2002-319319号日本申请的技术主题，并将其作为参考资料。
【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，发动机中每个气缸地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。
【附图说明】
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。