柴油发动机
阅读：595发布：2020-05-11
专利汇可以提供柴油发动机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且在从多喷口结构的 燃料 喷射 喷嘴 （4）向产生吸入空气的 涡流 W的 燃烧室 （15）内直接喷射燃料以形成多个燃料喷雾（45、46）的柴油 发动机 （1）中，配备有减少来自于相邻设置的喷口（34a、35a）的燃料喷雾（45、46）的重叠的避免重叠结构，作为该避免重叠结构，设置气 门 配气正时机构（17），该气门配气正时机构将作为将空气吸入到前述燃烧室（15）内的进气门（3c、3c）的关闭气门动作的开始点的时刻（29a、50a、51a）设定在进气 下止点 （B）之前，并且，在前述关闭气门动作中，设置将前述进气门（3c、3c）的就位速度减速以缓和就位的冲击的缓冲区间（52），将作为该缓冲区域（52）的开始点的时刻（51c）设定在进气下止点（B）之前。，下面是柴油发动机专利的具体信息内容。
1.一种柴油发动机，所述柴油发动机，从多喷口结构的燃料喷射喷嘴将燃料直接喷射到发生吸入空气的涡流的燃烧室内，形成多个燃料喷雾，其特征在于，该柴油发动机配备有减少来自于相邻设置的喷口的燃料喷雾的重叠的避免重叠结构，作为该避免重叠结构，设置气门配气正时机构，该气门配气正时机构将向前述燃烧室内吸入空气的进气门的关闭气门动作的开始点设定在进气下止点之前，在前述关闭气门动作中，前述气门配气正时机构将前述进气门的关闭气门动作的结束正时设定在前述进气下止点之后的正时，并且，设置缓冲区间，在关闭气门动作的途中，为了防止在进气下止点处的压力变动下的进气门或就位面的损伤，在直到该进气门到达进气下止点为止的期间，前述缓冲区间将前述进气门的就位速度减速以便逐渐地接近就位面，从而缓和就位的冲击，将该缓冲区间的开始正时设定在前述进气下止点之前的正时。
2.如权利要求1所述的柴油发动机，其特征在于，作为前述避免重叠结构，除了前述气门配气正时机构之外，还在燃料喷射喷嘴上设置不同直径的多喷口结构，该不同直径的多喷口结构在喷射部的上下形成多个上层喷口和下层喷口，该上层喷口在以该燃料喷射喷嘴的喷嘴轴心为中心的同一圆周上沿周向等间隔地配置，进而，各上层喷口的俯角的上层喷口中心线通过前述喷射部的半球侧面的球心，相对于半球侧面呈直角地开口，前述下层喷口在以该喷嘴轴心为中心的同一圆周上沿周向等间隔地配置，进而，各下层喷口的俯角的下层喷口中心线通过前述喷射部的半球侧面的球心，相对于半球侧面呈直角地开口，该上层喷口的俯角形成得比下层喷口的俯角小，该上层喷口的喷口长度和下层喷口的喷口长度为相同的长度，该上层喷口的喷口直径形成得比下层喷口的喷口直径大。
柴油发动机
技术领域
[0001] 本发明涉及使吸入燃烧室内的空气横着旋转、产生卷成旋涡的旋转流（下面，称之为“涡流”），从多喷口结构的燃料喷射喷嘴向该燃烧室内直接喷射燃料的直喷式的柴油发动机，特别是，涉及不会招致油耗恶化和黑烟量增加、能够降低NOx的燃烧技术。
背景技术
[0002] 过去，在将燃料直接喷射到燃烧室内进行自点火的直喷式的柴油发动机中，作为降低NOx生成量的技术，已知有正时延迟。该所谓正时延迟，是通过使点火时间延迟来降低燃烧最高温度，抑制氮与氧的反应以降低NOx生成量的技术，但是，这时，由于在达到燃烧最高温度的初始燃烧之后供应的燃料的比例多，所以，燃烧变得不完全，油耗差，黑烟产生量也多。因此，通过在燃烧室内交替地配置将燃料喷射时的燃料喷雾引导到燃烧室的周边部和中央部的导向部，使燃料喷雾在燃烧室内均匀地分散，提高燃烧效率的技术是公知的（例如，参照专利文献1）。
[0003] 专利文献1：日本特开平8－296442号公报
发明内容
[0004] 发明所要解决的课题
[0005] 但是，根据前述技术，尽管可以期待燃烧效率的提高，但是，存在着不能达到能够抑制由于正时延迟而由在初始燃烧之后供应的燃料引起的不完全燃烧，即使利用前述技术，也难以稳定地提高油耗性能和减少黑烟产生量的问题。
[0006] 特别是，在为了扩大喷口面积以防止油耗的恶化而设置多个喷口的多喷口结构的情况下，喷口之间的距离变短，由来自各个喷口的喷射燃料形成的燃料喷雾的间隔也变窄。因此，存在着如下问题，即，在涡流强的部位，在燃烧室内直线前进的力（下面，称之为“贯穿力”）小的燃料喷雾沿着涡流的旋转方向弯曲且相邻的燃料喷雾彼此之间容易重叠，在该喷雾重叠部，燃料浓度局部地上升，不完全燃烧变得显著，变得更难以稳定地提高油耗性能和降低黑烟产生量。
[0007] 解决课题的手段
[0008] 本发明的第一种形式，为一种柴油发动机，所述柴油发动机从多喷口结构的燃料喷射喷嘴向产生吸入空气的涡流的燃烧室内直接喷射燃料，形成多个燃料喷雾，其中，所述柴油发动机配备有减少来自于相邻设置的喷口的燃料喷雾的重叠的避免重叠结构，作为该避免重叠结构，设置气门配气正时机构，该气门配气正时机构将向前述燃烧室内吸入空气的进气门的关闭气门动作的开始点设定在进气下止点之前，并且，设置在前述关闭气门动作中将前述进气门的就位速度减速以缓和就位的冲击的缓冲区间，将该缓冲区间的开始点设定在进气下止点之前。
[0009] 本发明的第二种形式，作为第一种形式的避免重叠结构，在前述气门配气正时机构之外，还设置不同直径的多喷口结构，该不同直径的多喷口结构由上下多层的喷口列构成，在该喷口列之中，越是燃料的喷射方向的俯角小的上层侧，越将喷口直径设定得大以增加贯穿力。
[0010] 发明的效果
[0011] 由于本发明如上面所述的那样构成，所以，产生下面所述的效果。
[0012] 即，根据第一种形式，在前述气门配气正时机构中，由于在开始关闭气门动作之后，进气流路被进气门逐渐关闭，所以，在直到活塞到达进气下止点的期间内，在进气流受到限制的状态下继续进气行程。从而，可以使吸入空气绝热膨胀以降低气缸内的进气温度，使燃烧最高温度降低以减少NOx生成量。这时，与进行正时延迟的情况不同，在初始燃烧之后供应的燃料的比例不变多。进而，在前述气门配气正时机构中，缩短从进气门的开启气门动作开始到关闭气门动作开始的时间（下面，作为“开启气门时间），限制在容易发生涡流的该升程部的进气量，并且，通过使吸入空气膨胀，可以减小伴随着进气的涡流，即使在多喷口结构的情况下，也可以减少多个燃料喷雾被弯曲成涡流而生成的重叠。借此，可以减小喷雾重叠区域，减轻燃料浓度的局部的上升，抑制不完全燃烧，谋求稳定的油耗性能的提高和黑烟产生量的减少。加之，可以在进气下止点在燃烧室内发生大的压力变动之前，将进气门的就位速度减速，即使在这样的压力变动下，进气门也不会激烈地碰撞就位面，可以防止进气门或就位面的损伤。
[0013] 根据第二种形式，在前述柴油发动机中，即使由于进气条件的变动等发生大的涡流，也能够越是通过高速旋转外侧的燃料喷雾，越能够使贯穿力增加，可以与从涡流受到的弯曲力相应地使各个燃料喷雾的贯穿力合理化。从而，在将燃料喷雾的前部与燃烧室的壁面接触而使大量的炭堆积的情况抑制到最小限度的同时，可以减小喷雾重叠区域以减轻燃料浓度的局部的上升，提高燃烧室内的空气利用率，即使在发生的大的涡流的情况下，也能够谋求稳定地提高油耗性能和减少黑烟发生量。附图说明
[0014] 图1是表示根据本发明的柴油发动机的整体结构的正视剖视图。
[0016] 图3是表示在进气下止点的前后进行关闭气门动作的开始和结束的情况下的进气门的曲轴的角度和关闭气门动作的关系的说明图。
[0017] 图4是表示在设置缓冲区间的情况下的进气门的曲轴的角度与关闭气门动作的关系的说明图。
[0018] 图5是燃料喷射喷嘴的前部的侧面一部分的剖视图。
[0019] 图6是表示燃料的喷雾状况的燃烧室附近的侧面的一部分的剖视图。
[0020] 图7是燃料喷射喷嘴的前部的底面图。
[0021] 图8是表示在发生大的涡流时的燃料的喷雾状况的燃烧室附近的底面图。
[0022] 附图标记说明
[0023] 1 柴油发动机
[0024] 3c 进气门3c
[0025] 4 燃料喷射喷嘴
[0026] 15 燃烧室
[0027] 17 气门配气正时机构
[0028] 29a、50a、51a 时刻（关闭气门动作的开始点）
[0029] 34、35 喷口列
[0030] 34a、35a 喷口
[0031] 45、46 燃料喷雾
[0032] 51c 时刻（缓冲期间的开始点）
[0033] 52 缓冲区间
[0034] B 进气下止点
[0035] D 俯角
[0036] d1 喷口直径
[0037] W 涡流
具体实施方式
[0038] 下面，说明发明的实施形式。
[0039] 另外，将图1的箭头U表示的方向作为柴油发动机1的上方，将箭头R表示的方向作为柴油发动机1的右方，说明下面所述的各个构件的位置及方向等。
[0040] 首先，利用图1说明根据本发明的柴油发动机1的整体结构。另外，在柴油发动机1中，由于各个气缸的结构是大致相同的，所以，只对于其中的一个气缸进行说明。
[0041] 该柴油发动机1由下面所述的部分构成：由气缸体2、气缸盖3构成的气缸31等的发动机主体部1A；活塞6、连杆7、曲轴8、气门配气正时机构17等主要的运动部1B；以及，燃料喷射喷嘴4、燃料喷射泵5等进气排气门驱动部1C等。
[0042] 在其中的发动机主体部1A，形成沿上下方向贯通前述气缸31的气缸体2的贯通孔2a，在该贯通孔2a中，嵌入与贯通孔2a具有大致相同的外径的硬质的气缸套9，前述活塞6与该气缸套9的内部滑动接触，即使由于该活塞6的向上下方向的往复运动，前述气缸31的内壁也不会被直接磨损。
[0043] 并且，在前述气缸体2的上端部的顶板（top deck）2b，在以前述气缸套9的中心轴为中心的圆上，等间隔地设置四个气缸盖螺钉孔2c，并且，在顶板2b上的气缸盖3上，在以前述气缸套9的中心轴为中心的圆上，等间隔地设置四个贯通孔3a，该贯通孔3a与前述气缸盖螺钉孔2c同轴地配置。
[0044] 借此，在将气缸盖螺钉10的下螺纹部10b螺旋插入到气缸盖螺钉孔2c内之后，使气缸盖螺钉10的上螺纹部10a通过前述贯通孔3a从气缸盖3的上端面突出，在该上螺纹部10a上螺纹配合螺母11，气缸盖螺钉3被紧固固定到气缸体2的顶板2b上。
[0045] 同样地，在前述气缸体2上，在与顶板2b相反的一侧，设置盖螺栓孔2d，并且，气缸体2的下端面被金属盖12覆盖，在该金属盖12上，与前述盖螺栓孔2d同轴地配置贯通孔12a，借助该螺栓13和螺母14，将金属盖12紧固固定到气缸体2的下表面。并且，前述曲轴8可自由旋转地被轴支承在该金属盖12与气缸体2的下表面之间。
[0046] 另外，在前述主要运动部1B，如前面所述，在气缸套9的内部，可上下滑动地设置活塞6，在被该活塞6的上端面和气缸盖3的下端面包围的空间中，设置形成燃料喷雾的燃烧室15。
[0047] 在该活塞6的上下方向中途部，设置与前述气缸套9的中心轴垂直地交叉、并且与曲轴8的中心轴平行的活塞销16，前述连杆7的上端可摆动地嵌插于该活塞销16上。另一方面，该连杆7的下端可旋转地嵌插于前述曲轴8的曲轴销8a上，曲轴8经由连杆7与活塞6可连动地连接。
[0048] 借此，该活塞6的向上下方向的往复运动经由连杆7被传递给曲轴8，被变换成以该曲轴8的中心轴作为中心旋转的旋转运动。
[0049] 进而，在气缸体2的左侧方配置有气门配气正时机构17。该气门配气正时机构17的凸轮轴19经由齿轮等与前述曲轴8连动地连接，由曲轴8产生的旋转运动作为旋转动力被传递给凸轮轴19，驱动气门配气正时机构17。
[0050] 另外，在前述进气门驱动部1C中，在前述气缸盖3上设置有向前述燃烧室15内送入空气用的左右一对进气流路3b、3b和能够开闭该进气流路3b、3b的左右一对进气门3c、3c，同样地，在气缸盖3上设置有排出废气用的图中未示出的左右一对排气通路和能够开闭该排气通路的左右一对排气门，在本实施例的柴油发动机1中，每个气缸分别配备有两个进气门3c、3c和两个排气门。并且，任何一个气门的开闭，如在后面详细描述那样，都由前述气门配气正时机构17进行。
[0051] 进而，在气缸盖3上，以将前端部突出到燃烧室15内的方式设置前述燃料喷射喷嘴4。从以后面详细描述的方式形成的多个喷口将燃料喷射到燃烧室15内。
[0052] 该燃料喷射喷嘴4经由图中未示出的燃料管连接到配置在前述气缸体2的左侧方的燃料喷射泵5上，当前述曲轴8的旋转运动由齿轮等经由前述凸轮轴19传递给该燃料喷射泵5时，燃料经由前述燃料管被压送供应给燃料喷射喷嘴4，根据柴油发动机1的运转状况，进行燃料喷射。
[0053] 其次，利用图1至图4说明前述气门配气正时机构17和由其进行的前述进气门3c、3c的关闭气门时刻控制。
[0054] 如图1所示，在气门配气正时机构17中，在气缸体2的左侧方与前述曲轴8的中心轴平行地配置前述凸轮轴19，在该凸轮轴19上，外嵌着具有规定的凸轮轮廓的凸轮20，凸轮随动件21与该凸轮20的圆周上部接触。
[0055] 该凸轮随动件21设置在摆臂23的左右大致中央下侧，该摆臂23的左端被轴支承在摆动轴22上，以该摆动轴22为中心，前述摆臂23按照凸轮20的凸轮轮廓上下摆动。
[0056] 进而，前述摆臂23的右端连接到推杆24的下端。该推杆24沿上下方向贯通前述气缸盖3的左部，可上下滑动地设置，并且，设置在气缸盖3的上方的阀杆25的左端被连接到从气缸盖3突出的推杆24的上端。
[0057] 该阀杆25的左右大致中央以平行于前述凸轮轴19配置的阀杆轴26为中心，被可上下摆动地轴支承，并且，阀杆25的右端经由安装轴27连接到进气用连接构件18上，该进气用连接构件18将前述左右一对进气门3c、3c的上端部之间连接起来。
[0058] 并且，该进气门用连接构件18平时被夹装在气缸盖3的上表面与进气门3c、3c的上端伞部之间的弹簧48的弹性力向上方加载，推杆24以阀杆轴26为中心被向下推压，凸轮随动件21经由摆臂23被凸轮20推压。借此，提高凸轮随动件21对凸轮20的追随性，提高进气门3c、3c的开闭时刻的设定精度。
[0059] 另外，对于前述排气门的开闭时刻，同样地，根据设置在该气门配气正时机构17上的图中未示出的凸轮的凸轮轮廓设定。
[0061] 如图2所示，按照下述方式进行控制，即，在进气上止点T之前的时刻28，进气门3c、3c的打开气门动作开始之后，通常，在进气下止点B之后的时刻30a开始关闭气门动作，在时刻30b关闭气门动作结束。另外，之所以使进气门3c、3c的打开气门动作开始的时刻
28在进气上止点T之前，是为了通过扩大进气门3c、3c的打开气门时刻与排气门的打开气门时刻的重叠时间，使扫气量最佳，提高柴油发动机1的发动机特性，进气门3c、3c的打开气门动作开始的时刻28并不必须被限定于进气门上止点T之前。
28在进气上止点T之前，是为了通过扩大进气门3c、3c的打开气门时刻与排气门的打开气门时刻的重叠时间，使扫气量最佳，提高柴油发动机1的发动机特性，进气门3c、3c的打开气门动作开始的时刻28并不必须被限定于进气门上止点T之前。
[0062] 与此相对，在本实施例中，以下述方式形成前述凸轮20的凸轮轮廓，即，以不损害前述扫气量的方式，设定进气门3c、3c的打开气门动作开始的前述时刻28，只将关闭气门动作开始和关闭气门动作结束的前述时刻30a、30b以曲轴8的角度提前相位角49，分别成为进气下止点B之前的时刻29a、29b。在这种情况下，在关闭气门动作结束而关闭了气门之后，进气行程继续进行，从前述进气流路3b被吸入到气缸31内的吸入空气保持气密状态不变地被绝热膨胀。
[0063] 如图3所示，可以按照下述方式形成前述凸轮20的凸轮轮廓，即，与进气门3c、3c的关闭气门动作开始的时刻和前述时刻29a同样，成为进气下止点B之前的时刻50a相对，关闭气门动作结束的时刻成为进行下止点B之后的时刻50b。在这种情况下，尽管直到在活塞6到达进气下止点B为止的期间，关闭气门动作没有结束，但是，由于关闭气门动作本身已经开始，所以，进气门3c、3c的进气流路3b、3b被逐渐闭塞。从而，在进气流受到限制的状态下进气行程继续进行，从前述进气流路3b吸入到气缸31内的吸入空气在接近于气密的状态下被绝热膨胀。
[0064] 如图4所示，可以按照下述方式形成前述凸轮20的凸轮轮廓，即，和前述时刻50a、50b一样，使进气门3c、3c的关闭气门动作的开始和结束的时刻为进气下止点B前后的时刻51a、51b，并且，设置在关闭气门动作的途中将进气门3c、3c的就位速度减速的缓冲区间
52，将该缓冲区间52的开始时刻变成进气下止点B之前的时刻51c。在这种情况下，在直到到达进气下止点B为止的期间，进气门3c、3c逐渐接近图中未示出的就位面。借此，即使在进气下止点B处在燃烧室15内产生大的压力变动，也可以避免由此引起的进气门3c、3c错误地剧烈冲击就位面。
52，将该缓冲区间52的开始时刻变成进气下止点B之前的时刻51c。在这种情况下，在直到到达进气下止点B为止的期间，进气门3c、3c逐渐接近图中未示出的就位面。借此，即使在进气下止点B处在燃烧室15内产生大的压力变动，也可以避免由此引起的进气门3c、3c错误地剧烈冲击就位面。
[0065] 进而，在上述图2至图4所示的与本发明相关的气门配气正时机构17中，均和过去的正时延迟不同，由于点火时刻和通常一样，所以，在初始燃烧后供应的燃料的比例不会变多。进而，在该气门配气正时机构17中，缩短打开气门时间，限制在容易发生涡流的高升程部的进气量，并且，通过使吸入空气膨胀，可以减小伴随着进气的涡流，即使是多喷口结构，也可以避免后面描述的燃料喷雾的重叠。
[0066] 其次，利用图1、图5、图6，对于进行上述开闭时刻控制的燃料喷射喷嘴4的结构和动作进行说明。
[0067] 该燃料喷射喷嘴4，以其喷嘴轴心36与前述气缸31的气缸中心线37同轴地配置的方式，嵌装到气缸盖3上。进而，在该燃料喷射喷嘴4的喷嘴本体32的下部形成半球状的喷射部33，该喷射部33以从前述气缸盖3的下表面3d面临燃烧室15的内部的方式配置。
[0068] 在前述喷射部33的内部，形成球面状的袋腔39，该袋腔39的球心40位于前述喷嘴轴心36上。并且，可上下滑动的阀体41的圆锥状的下端部41a突出到该袋腔39中，该下端部41a可在喷嘴本体32内的阀座32a上就位地形成。进而，在该喷嘴本体32的内周侧面和阀体41的外周侧面之间形成燃料供应路径42。
[0069] 在这种结构中，在燃料喷射开始时，在高压的燃料从前述燃料喷射泵5供应给前述燃料供应路径42之后，通过阀体41的下端部41a和阀座32a之间的间隙42a流入袋腔39内，由形成在喷射部33的后面描述的多喷口喷射到构成燃烧室15的腔38内。
[0070] 在燃料喷射结束时，根据来自于图中未示出的控制装置的控制信号，电磁阀等动作，借助油压活塞等促动器，前述阀体41下降，隔断前述间隙42a。借此，停止向袋腔39内的燃料供应，停止从多喷口向腔38内的燃料喷射。
[0071] 其次，利用图5至图8，对于前述喷射部33中的多喷口的结构和涡流给予来自于该多喷口的燃料喷雾的影响进行说明。
[0072] 如图5至图7所示，在该喷射部33形成上下两层喷口列34、35。在其中的上层喷口列34中，多个上层喷口34a沿着周向方向隔开相等的间隔配置在以喷嘴轴心36为中心的同一圆周上，进而，各个上层喷口34a，以俯角D1的上层喷口中心线43大致通过前述半球侧面33a的球心40的方式形成，相对于半球侧面33a呈大致直角地开口。
[0073] 同样地，在前述下层喷口列35中，多个下层喷口35a也在周向方向上隔开相等的间隔地配置在以喷嘴轴心36为中心的同一圆周上，进而，各个下层喷口35a以俯角D2的下层喷口中心线44大致通过前述半球侧面33a的球心40的方式形成，相对于半球侧面33a大致呈直角地开口。
[0074] 借此，可以从上层喷口34a、下层喷口35a中的任意喷口相对于喷射部33的半球侧面33a大致呈直角地喷射燃料，防止燃料喷射时的不规则的涡流等的发生，可以减轻燃烧室15内的燃料分布的起伏。
[0075] 并且，在上层喷口34a的喷口长度为L1，喷口直径为d1，下层喷口35a的喷口长度为L2，喷口直径为d2的情况下，在本实施例中，喷口长度是相同的（L1＝L2），但是，将上层喷口34a的喷口直径d1设定得比下层喷口35a的喷口直径d2大（d1>d2）。
[0076] 另一方面，前述燃烧室15形成在前述气缸盖3的下表面3d、气缸31的内侧面、以及将活塞6的顶部6a加工成凹状的腔38之间。并且，在该腔38的平面视图的大致中央，形成大致平坦的圆形的底面部38b，该底面部38b的周围，被上方敞开的圆锥台状的斜面部38a覆盖，并且，底面部38b比斜面部38a更靠近前述喷射部33设置。
[0077] 在上述结构中，从上层喷口34a喷射的燃料向着斜面部38a在上层喷口中心线43上以喷雾角θ1扩散至喷雾长度S1，形成上层燃料喷雾45。进而，从下层喷口35a喷射的燃料向着底面部38b在下层喷口中心线44上以喷雾角θ2扩散至喷雾长度S2，形成下层燃料喷雾46。
[0078] 另外，在这种燃料喷雾45、46中，喷口直径d越小，从各个喷口34a、35a喷出的喷出流量、速度越减少，喷雾到达距离越变短。即，前述贯穿力变得越小。从而，来自于下层喷口35a的下层燃料喷雾46的贯穿力比上层燃料喷雾45的贯穿力小，使得下层燃料喷雾46的喷雾长度S2比上层燃料喷雾45的喷雾长度S1短，构成下层燃料喷雾46的燃料可以尽可能地不与底面部38b接触。
[0079] 另外，这时，上层喷口34a的贯穿力大，但是，由于从喷射部33到斜面部38a远，所以，构成上层燃料喷雾45的燃料也尽可能地不与斜面部38a接触。
[0080] 另外，对于如图5、图8所示，在由这种喷口直径不同的上层喷口34a和下层喷口35a构成的不同直径的多喷口结构中，由于进气条件的变动等产生大的涡流W的情况进行说明。在该涡流W中，旋转外侧的涡流W1比旋转内侧的涡流W2的速度高，将燃料喷雾45、
46向旋转方向推压、弯曲的力（下面，称之为“弯曲力”）大。
46向旋转方向推压、弯曲的力（下面，称之为“弯曲力”）大。
[0081] 这里，由于上层喷口34a的俯角D1比下层喷口35a的俯角D2小，所以，上层燃料喷雾45以贯穿旋转外侧的高速涡流W1的方式通过，但是，如前面所述，由于上层燃料喷雾45的贯穿力大，所以从涡流W1受到的弯曲力的影响小，由于被涡流W1推压引起的上层燃料喷射45彼此的重叠小。
[0082] 与此相对，由于下层燃料喷雾46以贯穿旋转内侧的低速的涡流W2的方式通过，所以，即使从涡流W2受到的弯曲力的影响小，贯穿力小，下层燃料喷雾46也不会被涡流W2推压而相互重叠。另外，在这样发生大的涡流W的情况下，燃料喷雾45、46由于被弯曲，所以变成难以和前述斜面部38a、底面部38b接触的状态。另外，通过以涡流W减少的方式形成进气流路3b、3b及腔38的形状，可以进一步减少燃料喷雾45、46的重叠。
[0083] 另外，在将前述上层喷口34a的喷口直径d1设定得和下层喷口35a的喷口直径d2相同（d1＝d2），减小上层燃料喷雾45A的贯穿力的情况下，由于该上层燃料喷雾45A从涡流W受到的弯曲力的影响大，所以，被推压而使上层燃料喷雾45A相互重叠，生成宽的喷雾重叠区域47，在该喷雾重叠区域47，引起燃料浓度的局部上升。
[0084] 即，在从多喷口结构的燃料喷射喷嘴4向发生吸入空气的涡流W的燃烧室15内直接喷射燃料而形成多个燃料喷雾45、46的柴油发动机1中，配备有减少来自于相邻设置的喷口34a、35a的燃料喷雾45、46的重叠的避免重叠结构，作为该避免重叠结构，由于设置气门配气正时机构17，该气门配气机构17将作为将空气吸入前述燃烧室15内的进气门3c、3c的关闭气门动作的开始点的时刻29a、50a、51a设定在进气下止点B之前，所以，在该气门配气正时机构17中，在开始了关闭气门动作之后，由进气门3c、3c将进气流路3b逐渐关闭，所以，直到活塞6达到进气下止点B为止的期间，在进气流受到限制的状态下继续进气行程。借此，可以使吸入空气绝热膨胀，降低气缸31内的进气温度，可以使燃烧最高温度降低，减少NOx生成量。这时，与进行正时延迟的情况不同，在初始燃烧后供应的燃料的比例不会变多。进而，在前述气门配气正时机构17中，缩短打开气门时间，限制容易发生涡流的高升程部的进气量，并且，通过使吸入空气膨胀，可以减小伴随着进气的涡流W，即使在多喷口结构的情况下，也可以减少多个燃料喷雾45、46被涡流W弯曲而产生的重叠。借此，可以减小喷雾重叠区域47，减轻燃料浓度的局部上升，可以抑制不完全燃烧，谋求稳定的油耗性能的提高和黑烟发生量的减少。
[0085] 进而，由于在前述关闭气门动作中，设置将前述进气门3c、3c的就位速度减速以缓和就位的冲击的缓冲区间52，将作为该缓冲区间52的开始点的时刻51c设定在进气下止点B之前，所以，在进气下止点B，在燃烧室15内产生大的压力变动之前，可以将进气门3c、3c的就位速度减速，即使在这种压力变动下，进气门3c、3c也不会剧烈冲击就位面，可以防止进气门3c、3c或就位面的损伤。
[0086] 加之，作为前述避免重叠结构，除前述气门配气正时机构17之外，还设置不同直径的多喷口结构，该不同直径的多喷口结构，由上下多层、在本实施例中由上下两层喷口列34、35构成，在该喷口列34、35之中，由于越是在燃料的喷射方向的俯角D小的上层侧，在本实施例中，将上层喷口列34的喷口直径d1越设定得大，使贯穿力增加，所以，在前述柴油发动机1中，由于进气条件的变动等，即使发生大的涡流W，也可以增加通过高速的旋转外侧的涡流W1的上层燃料喷雾45的贯穿力，可以与从涡流W受到的弯曲力相应地将各个燃料喷雾45、46的贯穿力合理化。借此，将燃料喷雾45、46的前部与作为燃烧室15的壁面的斜面部38a、底面部38b接触而使大量的炭堆积的情况抑制到最小限度，并且，可以减小喷雾重叠区域47，减轻燃料浓度的局部的上升，提高燃烧室15内的空气利用率，即使在发生了大的涡流W的情况下，也可以谋求稳定的油耗性能的提高和降低黑烟的发生量。
[0087] 工业上的利用可能性
[0088] 本发明可以适用于从多喷口结构的燃料喷射喷嘴向发生吸入空气的涡流的燃烧室内直接喷射燃料以形成多个燃料喷雾的所有柴油发动机。
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