JP2006037776A - Internal combustion engine - Google Patents

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JP2006037776A
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Shigeki Kinomura
茂樹 木野村
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress knocking and promote warming up by a simple structure in an internal combustion engine. <P>SOLUTION: An intake port 19 and an exhaust port 20 communicating to a combustion chamber 18 are provided, an intake valve 21 and an exhaust valve 2 can open and close the intake port 19 and the exhaust port 20, and an injector injecting fuel to the intake port 19 is provided. A heat pipe 41 is provided performing heat exchange between the combustion chamber 18 and reaching part of fuel spray in the intake port 19. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、燃焼室に対して吸気ポート及び排気ポートが設けられると共に、冷却水を循環するウォータジャケットが設けられた内燃機関に関するものである。   The present invention relates to an internal combustion engine in which an intake port and an exhaust port are provided for a combustion chamber, and a water jacket for circulating cooling water is provided.

一般的な内燃機関は、燃焼室の上方に混合気を吸入する吸気ポートが連通して設けられると共に、燃焼ガスを排出する排気ポートが連通して設けられ、この吸気ポート及び排気ポートが吸気弁及び排気弁により開閉可能となっており、吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタが設けられる一方、燃焼室の混合気に点火する点火プラグが設けられて構成されている。従って、インジェクタから燃料が吸気ポートに噴射されて空気と混合し、ピストンの吸気行程における吸気弁の開放時に吸気ポートの混合気が燃焼室に吸入され、圧縮行程時にこの混合気が圧縮されてから火花着火されて爆発し、排気行程における排気弁の開放時に、排気ガスが排気ポートから外部に排出される。   In general internal combustion engines, an intake port for sucking an air-fuel mixture is provided above a combustion chamber, and an exhaust port for discharging combustion gas is provided for communication. The intake port and the exhaust port are connected to an intake valve. In addition, an injector that injects fuel into the intake port is provided, and an ignition plug that ignites the air-fuel mixture in the combustion chamber is provided. Therefore, after the fuel is injected from the injector into the intake port and mixed with air, the air-fuel mixture in the intake port is sucked into the combustion chamber when the intake valve is opened in the piston intake stroke, and the air-fuel mixture is compressed during the compression stroke. The spark is ignited and explodes, and when the exhaust valve is opened in the exhaust stroke, the exhaust gas is discharged to the outside from the exhaust port.

ところが、内燃機関の冷態始動時には、吸気ポートが低温状態にあるため、インジェクタから噴射された燃料噴霧が十分に霧化せずに吸気ポートの壁面に付着してしまう。すると、燃料が空気と適正に混合せず、液状のまま燃焼室に供給されることとなり、燃焼悪化による出力低下や排ガス特性の悪化を招いてしまう。   However, when the internal combustion engine is cold started, since the intake port is in a low temperature state, the fuel spray injected from the injector is not sufficiently atomized and adheres to the wall surface of the intake port. Then, the fuel is not properly mixed with air and is supplied to the combustion chamber in a liquid state, resulting in a decrease in output due to deterioration in combustion and deterioration in exhaust gas characteristics.

そのため、例えば、下記特許文献1に記載された「内燃機関の燃料気化補助ヒータ」にあっては、吸気管内の燃料供給部下流に吸気案内筒を設けると共に、この吸気案内筒にヒータを設けることで、吸気管を流れる燃料を加熱して霧化・気化を促進するようにしている。   Therefore, for example, in the “fuel vaporization auxiliary heater for an internal combustion engine” described in Patent Document 1 below, an intake guide cylinder is provided downstream of the fuel supply section in the intake pipe, and a heater is provided in the intake guide cylinder. The fuel flowing through the intake pipe is heated to promote atomization and vaporization.

特公昭62−025867号公報Japanese Examined Patent Publication No. Sho 62-025867

ところが、上述した特許文献1の「内燃機関の燃料気化補助ヒータ」にでは、吸気管を改造して吸気案内筒やヒータ、更に、このヒータに給電するためのリード線などを設けなければならず、構造が複雑になるばかりでなく、製造コストが増加してしまうという問題がある。一方、ヒータを用いて吸気ポート(吸気管)を加熱すると、この熱が燃焼室の温度にも影響を与えてしまう可能性がある。一般に、燃焼室における吸気ポート側を冷却することで、自己着火を防止してノッキングを抑制することにつながるものと考えられており、吸気ポートや燃料室の近傍にヒータを設けることで、ノッキングを誘発してしまう可能性がある。   However, in the above-described “fuel vaporization auxiliary heater of the internal combustion engine” of Patent Document 1, the intake pipe must be modified to include an intake guide cylinder and a heater, and a lead wire for supplying power to the heater. There is a problem that not only the structure becomes complicated, but also the manufacturing cost increases. On the other hand, when the intake port (intake pipe) is heated using a heater, this heat may affect the temperature of the combustion chamber. Generally, cooling the intake port side in the combustion chamber is thought to prevent self-ignition and suppressing knocking. By providing a heater in the vicinity of the intake port and fuel chamber, knocking is prevented. There is a possibility of triggering.

本発明は、このような問題を解決するためのものであって、簡単な構成でノッキングを抑制すると共に暖機促進を可能とした内燃機関を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an internal combustion engine capable of suppressing knocking and promoting warm-up with a simple configuration.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の内燃機関は、燃焼室と、該燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び前記排気ポートを開閉する吸気弁及び排気弁と、前記吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射手段と、前記燃焼室と前記吸気ポートとの間で熱交換を行う熱伝導体とを具えたことを特徴とするものである。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an internal combustion engine of the present invention includes a combustion chamber, an intake port and an exhaust port communicating with the combustion chamber, and an intake valve that opens and closes the intake port and the exhaust port. And an exhaust valve, fuel injection means for injecting fuel into the intake port, and a heat conductor for exchanging heat between the combustion chamber and the intake port.

本発明の内燃機関では、前記熱伝導体の一端部は、前記燃料噴射手段から噴射された燃料噴霧が到達する前記吸気ポートの壁面の近傍に位置することを特徴としている。   In the internal combustion engine of the present invention, one end portion of the heat conductor is located in the vicinity of the wall surface of the intake port to which the fuel spray injected from the fuel injection means reaches.

また、本発明の内燃機関は、燃焼室と、該燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び前記排気ポートを開閉する吸気弁及び排気弁と、前記吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射手段と、前記吸気ポートの近傍に設けられたウォータジャケットと、前記燃焼室と前記ウォータジャケットとの間で熱交換を行う熱伝導体とを具えたことを特徴とするものである。   The internal combustion engine of the present invention also includes a combustion chamber, an intake port and an exhaust port communicating with the combustion chamber, an intake valve and an exhaust valve that open and close the intake port and the exhaust port, and fuel is injected into the intake port. Fuel injection means, a water jacket provided in the vicinity of the intake port, and a heat conductor that exchanges heat between the combustion chamber and the water jacket.

本発明の内燃機関では、前記熱伝導体の一端部は、前記燃焼室における吸気ポートとの連通部の近傍に位置することを特徴としている。   In the internal combustion engine of the present invention, one end portion of the heat conductor is located in the vicinity of a communication portion with the intake port in the combustion chamber.

本発明の内燃機関では、前記熱伝導体は、内部に作動流体が封入されたヒートパイプであって、一端の蒸発部が前記燃焼室の近傍に位置し、他端の凝縮部が前記吸気ポートまたは前記ウォータジャケットの近傍に位置することを特徴としている。   In the internal combustion engine of the present invention, the heat conductor is a heat pipe in which a working fluid is enclosed, and an evaporation portion at one end is located in the vicinity of the combustion chamber, and a condensing portion at the other end is the intake port. Or it is located in the vicinity of the water jacket.

本発明の内燃機関では、前記熱伝導体は、シリンダヘッドより熱伝導率の高い材料によりなる棒状体であることを特徴としている。   In the internal combustion engine of the present invention, the heat conductor is a rod-shaped body made of a material having a higher thermal conductivity than the cylinder head.

本発明の内燃機関では、シリンダヘッドが上部ヘッドと下部ヘッドとを締結して構成され、前記熱伝導体が前記上部ヘッドと前記下部ヘッドとの締結面に封入されて設けられたことを特徴としている。   In the internal combustion engine of the present invention, a cylinder head is configured by fastening an upper head and a lower head, and the heat conductor is provided by being sealed in a fastening surface between the upper head and the lower head. Yes.

本発明の内燃機関によれば、燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートを設け、この吸気ポート及び排気ポートを吸気弁及び排気弁により開閉可能とすると共に、吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射手段を設けて構成し、燃焼室と吸気ポートとの間で熱交換を行う熱伝導体を設けたので、燃焼室の熱が熱伝導体により吸気ポートに伝達されることで、冷態時には、燃料噴霧や吸気が早期に加熱されて気化や混合が促進され、暖機を効率的に行うことができる一方、温態時には、燃焼室が冷却されてノッキングを抑制することができ、また、構造を簡素化することができる。   According to the internal combustion engine of the present invention, the intake port and the exhaust port communicating with the combustion chamber are provided, the intake port and the exhaust port can be opened and closed by the intake valve and the exhaust valve, and the fuel injection for injecting fuel into the intake port Since a heat conductor that exchanges heat between the combustion chamber and the intake port is provided, the heat of the combustion chamber is transmitted to the intake port by the heat conductor, so that in the cold state, Fuel spray and intake air are heated at an early stage to promote vaporization and mixing, and while warming up can be performed efficiently, the combustion chamber is cooled to suppress knocking during warm conditions. Can be simplified.

また、本発明の内燃機関によれば、燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートを設け、この吸気ポート及び排気ポートを吸気弁及び排気弁により開閉可能とすると共に、吸気ポートの近傍にウォータジャケットを設けて構成し、燃焼室とウォータジャケットとの間で熱交換を行う熱伝導体を設けたので、燃焼室の熱が熱伝導体によりウォータジャケットに伝達されることで、冷態時には、冷却水が早期に加熱されて暖機を促進することができる一方、温態時には、燃焼室が冷却されてノッキングを抑制することができ、また、構造を簡素化することができる。   Further, according to the internal combustion engine of the present invention, the intake port and the exhaust port communicating with the combustion chamber are provided, the intake port and the exhaust port can be opened and closed by the intake valve and the exhaust valve, and the water jacket is provided in the vicinity of the intake port. Since the heat conductor that exchanges heat between the combustion chamber and the water jacket is provided, the heat in the combustion chamber is transferred to the water jacket by the heat conductor, so that it is cooled in the cold state. While water can be heated early to promote warm-up, the combustion chamber can be cooled to suppress knocking during the warm state, and the structure can be simplified.

以下に、本発明に係る内燃機関の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of an internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

図1は、本発明の実施例1に係る内燃機関を表す燃焼室近傍の断面図、図2は、図1のII−II断面図、図3は、実施例1の内燃機関を表す概略構成図である。   1 is a sectional view of the vicinity of a combustion chamber representing an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic configuration representing the internal combustion engine of the first embodiment. FIG.

実施例1において、図1乃至図3に示すように、内燃機関としてのエンジン11は火花点火式のエンジンであって、シリンダブロック12上にシリンダヘッド13が締結されており、このシリンダブロック12に形成された複数のシリンダボア14にピストン15がそれぞれ上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック12の下部にクランクシャフト16が回転自在に支持されており、各ピストン15はコネクティングロッド17を介してこのクランクシャフト16にそれぞれ連結されている。   In the first embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, an engine 11 as an internal combustion engine is a spark ignition engine, and a cylinder head 13 is fastened on a cylinder block 12. Pistons 15 are respectively fitted to the formed cylinder bores 14 so as to be movable up and down. A crankshaft 16 is rotatably supported at a lower portion of the cylinder block 12, and each piston 15 is connected to the crankshaft 16 via a connecting rod 17.

燃焼室18は、シリンダブロック12とシリンダヘッド13とピストン15により構成されており、この燃焼室18の上部、つまり、シリンダヘッド13の下面に2つの吸気ポート19及び排気ポート20がそれぞれ対向して形成されており、各吸気ポート19及び各排気ポート20に対してそれぞれ吸気弁21及び排気弁22の下端部が位置している。従って、この吸気弁21及び排気弁22が所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート19及び排気ポート20を開閉し、吸気ポート19と燃焼室18、燃焼室18と排気ポート20とをそれぞれ連通することができる。また、シリンダブロック12には、シリンダボア14の外側に位置してウォータジャケット23が設けられると共に、シリンダヘッド13には、吸気側と排気側、その中間部にウォータジャケット24が設けられている。   The combustion chamber 18 includes a cylinder block 12, a cylinder head 13, and a piston 15. Two intake ports 19 and an exhaust port 20 face the upper portion of the combustion chamber 18, that is, the lower surface of the cylinder head 13. The lower end portions of the intake valves 21 and the exhaust valves 22 are located with respect to the intake ports 19 and the exhaust ports 20, respectively. Accordingly, when the intake valve 21 and the exhaust valve 22 move up and down at a predetermined timing, the intake port 19 and the exhaust port 20 are opened and closed, and the intake port 19 and the combustion chamber 18, and the combustion chamber 18 and the exhaust port 20 are respectively opened and closed. You can communicate. The cylinder block 12 is provided with a water jacket 23 positioned outside the cylinder bore 14, and the cylinder head 13 is provided with a water jacket 24 on the intake side and the exhaust side, and in the middle thereof.

そして、吸気ポート19には、インテークマニホールド25を介して吸気管26が連結されており、この吸気管26の空気取入口にはエアクリーナ27が取付けられると共に、このエアクリーナ27の下流側にスロットル弁を有する電子スロットル装置28が設けられている。また、シリンダヘッド13には吸気ポート19に燃料を噴射するインジェクタ(燃料噴射手段)29が装着されると共に、燃焼室18の上方に位置して混合気に着火する点火プラグ30が装着されている。   An intake pipe 26 is connected to the intake port 19 via an intake manifold 25. An air cleaner 27 is attached to the air intake port of the intake pipe 26, and a throttle valve is provided downstream of the air cleaner 27. An electronic throttle device 28 is provided. The cylinder head 13 is equipped with an injector (fuel injection means) 29 for injecting fuel into the intake port 19 and an ignition plug 30 for igniting the air-fuel mixture located above the combustion chamber 18. .

一方、排気ポート20には、エギゾーストマニホールド31を介して排気管32が連結されており、この排気管32には排気ガス中に含まれるHC、CO、NOxなどの有害物質を浄化処理する触媒装置33が装着されている。   On the other hand, an exhaust pipe 32 is connected to the exhaust port 20 via an exhaust manifold 31, and the exhaust pipe 32 is a catalyst device that purifies harmful substances such as HC, CO, NOx contained in the exhaust gas. 33 is attached.

また、エンジン11には電子制御ユニット(ECU)34が搭載されており、このECU34は、インジェクタ29の燃料噴射タイミングや点火プラグ30の点火時期などを制御可能となっており、検出した吸入空気量、スロットル開度(またはアクセル開度)、エンジン回転数などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定している。即ち、吸気管24の上流側にはエアフローセンサ35が装着され、計測した吸入空気量をECU34に出力している。また、電子スロットル装置28は現在のスロットル開度をECU34に出力しており、エンジン回転数センサ36は検出したエンジン回転数をECU34に出力している。   The engine 11 is equipped with an electronic control unit (ECU) 34, which can control the fuel injection timing of the injector 29, the ignition timing of the spark plug 30, and the like. The fuel injection amount, the injection timing, the ignition timing, and the like are determined based on the engine operating state such as the throttle opening (or the accelerator opening) and the engine speed. That is, an air flow sensor 35 is mounted on the upstream side of the intake pipe 24 and outputs the measured intake air amount to the ECU 34. Further, the electronic throttle device 28 outputs the current throttle opening degree to the ECU 34, and the engine speed sensor 36 outputs the detected engine speed to the ECU 34.

そして、本実施例のエンジン11には、燃焼室18と吸気ポート19との間で熱交換を行う熱伝導体としてのヒートパイプ41が設けられている。このヒートパイプ41は、閉じた中空円筒形状のパイプ内に作動流体として水やフロン、ナトリウムなどを所定量だけ真空状態で封入して構成されており、上端部が凝縮部(放熱部)41aで、下端部が蒸発部(入熱部)41bとなっている。なお、このヒートパイプ41は、内壁面に凝縮した液体の作動流体を凝縮部41aから蒸発部41bに戻す毛細管部として図示しないウイックが形成されている。従って、このヒートパイプ41は、シリンダヘッド13にて、一対の吸気ポート19の間で、且つ、一端が燃焼室18に連通するように形成された取付孔42に対して、下方、つまり、燃焼室18側から圧入されることで所定位置に固定されている。そして、ヒートパイプ41の凝縮部41aがインジェクタ29から噴射された燃料噴霧が到達する吸気ポート19の壁面の近傍に位置して露出する一方、蒸発部41bが燃焼室18における吸気ポート19との連通部の近傍に位置して露出することとなる。   The engine 11 of the present embodiment is provided with a heat pipe 41 as a heat conductor that exchanges heat between the combustion chamber 18 and the intake port 19. The heat pipe 41 is configured by sealing a predetermined amount of water, chlorofluorocarbon, sodium, or the like as a working fluid in a closed hollow cylindrical pipe in a vacuum state, and an upper end portion is a condensing portion (heat radiating portion) 41a. The lower end portion is an evaporation portion (heat input portion) 41b. The heat pipe 41 is formed with a wick (not shown) as a capillary section that returns the liquid working fluid condensed on the inner wall surface from the condensing part 41a to the evaporating part 41b. Therefore, the heat pipe 41 is located below the mounting hole 42 formed in the cylinder head 13 between the pair of intake ports 19 and one end communicating with the combustion chamber 18, that is, the combustion pipe 41. It is fixed at a predetermined position by being press-fitted from the chamber 18 side. The condenser 41a of the heat pipe 41 is exposed in the vicinity of the wall surface of the intake port 19 where the fuel spray injected from the injector 29 reaches, while the evaporator 41b communicates with the intake port 19 in the combustion chamber 18. It will be exposed in the vicinity of the part.

このように構成された実施例1のエンジン11において、スロットル開度に応じた所定量の燃料がインジェクタ29から吸気ポートに19噴射されると、この吸気ポート19で空気と燃料との混合気が形成され、ピストン15が下降する吸気行程時に、吸気弁21が開放されると、吸気ポート19の混合気が燃焼室18に吸入される。そして、ピストン15が上昇する圧縮行程時に、燃焼室18内の混合気が圧縮されてから点火プラグ30により火花着火されると、燃焼室18内で膨張・爆発し、排気行程で排気弁22が開放すると、燃焼室18内の排気ガスが排気ポート20に排出される。   In the engine 11 of the first embodiment configured as described above, when a predetermined amount of fuel corresponding to the throttle opening is injected 19 from the injector 29 to the intake port, a mixture of air and fuel is generated at the intake port 19. When the intake valve 21 is opened during the intake stroke in which the piston 15 descends, the air-fuel mixture in the intake port 19 is drawn into the combustion chamber 18. When the air-fuel mixture in the combustion chamber 18 is compressed after the compression stroke in which the piston 15 rises and is ignited by the spark plug 30, it expands and explodes in the combustion chamber 18, and the exhaust valve 22 is expanded in the exhaust stroke. When opened, the exhaust gas in the combustion chamber 18 is discharged to the exhaust port 20.

このエンジン11の燃焼行程にて、始動時には、吸気ポート19が十分に暖められておらずに冷間状態にあり、インジェクタ29が噴射された燃料噴霧が気化しにくく、吸気ポート19の内壁面に付着して空気との良好に混合することができない。一方、燃焼室18では、混合気の燃焼により高温状態となっている。このとき、ヒートパイプ41では、内部の作動流体が下方の蒸発部41bに滞留しており、この蒸発部41bにて、作動流体が高温の燃焼ガスから熱交換により吸熱し、液体から蒸気に状態変化する。そして、この蒸気となった作動流体はヒートパイプ内41を上方に流れて凝縮部41aに至り、ここで、蒸気の作動流体が吸気ポート19の近傍で熱交換により放熱して凝縮し、蒸気から液体に状態変化し、液体となった作動流体はその重力並びにウイックによりヒートパイプ16内を下方に流れて蒸発部41bに至る。従って、燃焼室18で発生した熱がヒートパイプ41の作動流体により吸気ポート19の近傍に伝達されることとなり、この吸気ポート19が暖められることで、インジェクタ29から噴射された燃料噴霧の気化が促進されることとなり、吸気ポート19の内壁面への燃料付着を抑制して空気と良好に混合することができ、エンジン11の暖機促進を図ることができる。   In the combustion stroke of the engine 11, at the time of start-up, the intake port 19 is not sufficiently warm and is in a cold state, and the fuel spray injected from the injector 29 is less likely to be vaporized. It cannot adhere and mix well with air. On the other hand, the combustion chamber 18 is in a high temperature state due to the combustion of the air-fuel mixture. At this time, in the heat pipe 41, the internal working fluid stays in the lower evaporation section 41b, and in this evaporation section 41b, the working fluid absorbs heat from the high-temperature combustion gas by heat exchange, and changes from liquid to vapor. Change. Then, the working fluid that has become steam flows upward in the heat pipe 41 and reaches the condensing part 41a, where the steam working fluid dissipates heat by heat exchange in the vicinity of the intake port 19 and condenses from the steam. The working fluid that has changed to a liquid state and turned into a liquid flows downward in the heat pipe 16 by gravity and wick, and reaches the evaporation section 41b. Therefore, the heat generated in the combustion chamber 18 is transmitted to the vicinity of the intake port 19 by the working fluid of the heat pipe 41, and the intake port 19 is warmed to vaporize the fuel spray injected from the injector 29. As a result, fuel adhesion to the inner wall surface of the intake port 19 can be suppressed and the air can be mixed well with air, and warming up of the engine 11 can be promoted.

一方、エンジン11の燃焼行程にて、暖機後における特に高負荷運転時には、吸気ポート19は十分に暖められた温間状態にあり、インジェクタ29が噴射された燃料噴霧は早期に気化して空気との良好に混合することができる。一方、燃焼室18では、点火プラグ30の近傍から吸気ポート19側に向けて火炎が伝播するものであるが、この吸気ポート側が高温状態になると自己着火してノッキングが発生してしまう。このとき、ヒートパイプ41では、前述したように、内部の作動流体が下方の蒸発部41bにて高温の燃焼ガスにより液体から蒸気に状態変化し、この蒸気となった作動流体がヒートパイプ内41を上方に流れて凝縮部41aに至り、吸気ポート19の近傍で熱交換により放熱して凝縮し、蒸気から液体に状態変化する。この液体となった作動流体はその重力並びにウイックによりヒートパイプ16内を下方に流れて蒸発部41bに至る。従って、燃焼室18における吸気ポート16との連通部、つまり、吸気弁21の近傍で発生した熱がヒートパイプ41の作動流体により吸気ポート19の近傍に伝達されることとなり、この燃焼室18が局所冷却されることで、この部分での自己着火を防止し、ノッキングの発生を抑制することができ、ドライバビリティの向上を図ることができる。   On the other hand, in the combustion stroke of the engine 11, especially during high load operation after warm-up, the intake port 19 is in a warm state in which it is sufficiently warmed, and the fuel spray injected by the injector 29 is vaporized early and air. And can be mixed well. On the other hand, in the combustion chamber 18, flame propagates from the vicinity of the spark plug 30 toward the intake port 19, but when the intake port side becomes a high temperature state, self-ignition occurs and knocking occurs. At this time, in the heat pipe 41, as described above, the internal working fluid changes its state from a liquid to a vapor by the high-temperature combustion gas in the lower evaporation section 41b, and the working fluid that has become the vapor in the heat pipe 41 To the condensing part 41a, dissipate heat by heat exchange in the vicinity of the intake port 19 and condense, and change the state from vapor to liquid. The working fluid that has become liquid flows downward in the heat pipe 16 due to gravity and wick, and reaches the evaporation section 41b. Therefore, the heat generated in the vicinity of the intake port 21 in the combustion chamber 18, that is, in the vicinity of the intake valve 21 is transmitted to the vicinity of the intake port 19 by the working fluid of the heat pipe 41. By locally cooling, self-ignition in this part can be prevented, occurrence of knocking can be suppressed, and drivability can be improved.

このように実施例1のエンジン11にあっては、燃焼室18に連通する吸気ポート19及び排気ポート20を設け、この吸気ポート19及び排気ポート20を吸気弁21及び排気弁22により開閉可能とすると共に、吸気ポート19に燃料を噴射するインジェクタ29を設けて構成し、燃焼室18と吸気ポート19との間で熱交換を行うヒートパイプ41を設けている。   As described above, in the engine 11 of the first embodiment, the intake port 19 and the exhaust port 20 communicating with the combustion chamber 18 are provided, and the intake port 19 and the exhaust port 20 can be opened and closed by the intake valve 21 and the exhaust valve 22. In addition, an injector 29 that injects fuel into the intake port 19 is provided, and a heat pipe 41 that exchanges heat between the combustion chamber 18 and the intake port 19 is provided.

従って、燃焼室18の熱がヒートパイプ41により吸気ポート19に伝達されることで、エンジン11の冷態時には、吸気ポート19が早期に加熱され、インジェクタ29から吸気ポート19に噴射される燃料噴霧が早期に気化して空気との混合が促進されることとなり、暖機を効率的に行うことができると共に、霧化の促進により、特に、均質リーンバーン燃焼において燃料の均質化が可能となり、排気ガス特性や燃費を改善することができる。一方、エンジン11の温態時には、燃焼室18が局所的に冷却され、自己着火を防止することでノッキングを抑制することができる。   Accordingly, the heat of the combustion chamber 18 is transmitted to the intake port 19 by the heat pipe 41, so that when the engine 11 is cold, the intake port 19 is heated early and the fuel spray injected from the injector 29 to the intake port 19. Will be vaporized early and mixing with air will be promoted, warming up can be performed efficiently, and by atomization, fuel can be homogenized especially in homogeneous lean burn combustion, Exhaust gas characteristics and fuel consumption can be improved. On the other hand, when the engine 11 is warm, the combustion chamber 18 is locally cooled, and knocking can be suppressed by preventing self-ignition.

また、ノッキングの発生の抑制や暖機促進を可能とする一方で、部品点数の増加や構造の複雑化を極力抑制することができ、簡単な構成でエンジン出力を向上することができると共に、ドライバビリティを向上することができる。   In addition, while suppressing the occurrence of knocking and promoting warm-up, the increase in the number of parts and the complexity of the structure can be suppressed as much as possible, the engine output can be improved with a simple configuration, and the driver Can be improved.

図4は、本発明の実施例2に係る内燃機関を表す燃焼室近傍の断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the vicinity of the combustion chamber representing the internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as what was demonstrated in the Example mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施例2において、図4に示すように、内燃機関としてのエンジン51は、前述した実施例1とほぼ同様の構成をなしている。そして、本実施例のエンジン51には、燃焼室18と吸気ポート19及びウォータジャケット24との間で熱交換を行う熱伝導棒(熱伝導体)52がウォータジャケット24を貫通して設けられている。この熱伝導棒52は、アルミニウム製のシリンダヘッド13よりも熱伝導率の高い材料である銅製である。従って、この熱伝導棒52は、シリンダヘッド13にて、一対の吸気ポート19の間で、且つ、ウォータジャケット24を貫通して一端が燃焼室18に連通するように形成された取付孔53に対して、燃焼室18側から圧入されることで所定位置に固定されている。そして、熱伝導棒52の上端部52aがインジェクタ29から噴射された燃料噴霧が到達する吸気ポート19の壁面の近傍に位置する一方、下端部52bが燃焼室18における吸気ポート19との連通部の近傍に位置することとなる。   In the second embodiment, as shown in FIG. 4, an engine 51 as an internal combustion engine has substantially the same configuration as that of the first embodiment described above. In the engine 51 of the present embodiment, a heat conduction rod (heat conductor) 52 for exchanging heat between the combustion chamber 18 and the intake port 19 and the water jacket 24 is provided through the water jacket 24. Yes. The heat conducting rod 52 is made of copper, which is a material having higher heat conductivity than the aluminum cylinder head 13. Accordingly, the heat conducting rod 52 is inserted into the mounting hole 53 formed in the cylinder head 13 between the pair of intake ports 19 and through the water jacket 24 so that one end communicates with the combustion chamber 18. On the other hand, it is fixed at a predetermined position by being press-fitted from the combustion chamber 18 side. The upper end portion 52a of the heat conducting rod 52 is located in the vicinity of the wall surface of the intake port 19 to which the fuel spray injected from the injector 29 arrives, while the lower end portion 52b is a communication portion with the intake port 19 in the combustion chamber 18. It will be located in the vicinity.

なお、アルミニウム製のシリンダヘッド13に対して、熱伝導棒52をこれより熱伝導率の高い銅製としたが、鉄製のシリンダヘッドの場合には、アルミニウム製の熱伝導棒としても良く、材料はこれらに限定されるものではなく、熱伝導棒をシリンダヘッド13よりも熱伝導率の高い材料で形成すればよい。また、熱伝導棒52がウォータジャケット24を貫通して設けられているため、取付孔53と熱伝導棒52との間には図示しないシール部材が介装されており、ウォータジャケット24内の冷却水の漏洩を防止している。   The heat conduction rod 52 is made of copper having a higher thermal conductivity than the aluminum cylinder head 13, but in the case of an iron cylinder head, it may be an aluminum heat conduction rod, and the material is: However, the present invention is not limited to these, and the heat conduction rod may be formed of a material having a higher heat conductivity than that of the cylinder head 13. Further, since the heat conduction rod 52 is provided so as to penetrate the water jacket 24, a seal member (not shown) is interposed between the mounting hole 53 and the heat conduction rod 52, and the inside of the water jacket 24 is cooled. Prevents water leakage.

このように構成された実施例2のエンジン52において、冷間時には、燃焼室18で発生した熱が熱伝導棒52によりウォータジャケット24及び吸気ポート19の近傍に伝達されることとなる。そのため、ウォータジャケット24内の冷却水が加熱されると共に、吸気ポート19が暖められてインジェクタ29から噴射された燃料噴霧の気化が促進されることとなり、吸気ポート19の内壁面への燃料付着を抑制して空気と良好に混合することができ、また、エンジン51の暖機促進を図ることができる。   In the engine 52 of the second embodiment configured as described above, the heat generated in the combustion chamber 18 is transmitted to the vicinity of the water jacket 24 and the intake port 19 by the heat conducting rod 52 when cold. Therefore, the cooling water in the water jacket 24 is heated, and the intake port 19 is warmed to promote the vaporization of the fuel spray injected from the injector 29, so that the fuel adheres to the inner wall surface of the intake port 19. It can suppress and can mix well with air, and can aim at warming-up promotion of the engine 51. FIG.

一方、温間時には、燃焼室18における吸気ポート16との連通部、つまり、吸気弁21の近傍で発生した熱が熱伝導棒52によりウォータジャケット24や吸気ポート19の近傍に伝達されることとなり、この燃焼室18が局所冷却されることで、この部分での自己着火を防止し、ノッキングの発生を抑制することができ、ドライバビリティの向上を図ることができる。   On the other hand, during the warm period, the heat generated in the vicinity of the intake port 21 in the combustion chamber 18, that is, in the vicinity of the intake valve 21, is transferred to the vicinity of the water jacket 24 and the intake port 19 by the heat conduction rod 52. Since the combustion chamber 18 is locally cooled, self-ignition in this portion can be prevented, occurrence of knocking can be suppressed, and drivability can be improved.

このように実施例2のエンジン51にあっては、燃焼室18と吸気ポート19との間で熱交換を行う熱伝導棒52を、アルミニウム製のシリンダヘッド13よりも熱伝導率の高い材料である銅製し、この熱伝導棒52をシリンダヘッド13のウォータジャケット24を貫通して設けている。   As described above, in the engine 51 of the second embodiment, the heat conduction rod 52 that exchanges heat between the combustion chamber 18 and the intake port 19 is made of a material having higher heat conductivity than the cylinder head 13 made of aluminum. It is made of copper, and this heat conducting rod 52 is provided through the water jacket 24 of the cylinder head 13.

従って、燃焼室18の熱が熱伝導棒52によりウォータジャケット24や吸気ポート19に伝達されることで、エンジン51の冷態時には、冷却水や吸気ポート19が早期に加熱され、インジェクタ29から吸気ポート19に噴射される燃料噴霧が早期に気化して空気との混合が促進されることとなり、暖機を効率的に行うことができる一方、エンジン51の温態時には、燃焼室18が局所的に冷却され、自己着火を防止することでノッキングを抑制することができる。また、熱伝導棒52を銅製とすることで、衝撃に強く信頼性を向上することができると共に、加工が容易であり、低コスト化を図ることができる。   Accordingly, the heat in the combustion chamber 18 is transmitted to the water jacket 24 and the intake port 19 by the heat conducting rod 52, so that the cooling water and the intake port 19 are heated early when the engine 51 is cold, and the intake air is supplied from the injector 29. The fuel spray injected into the port 19 is vaporized early and mixing with the air is promoted, so that warm-up can be performed efficiently. On the other hand, when the engine 51 is warm, the combustion chamber 18 is locally localized. It is possible to suppress knocking by being cooled to a low temperature and preventing self-ignition. Further, by making the heat conducting rod 52 made of copper, it is strong against impact and can improve the reliability, and it is easy to process, and the cost can be reduced.

図5は、本発明の実施例3に係る内燃機関を表す燃焼室近傍の断面図、図6は、ヒートパイプの取付状態を表す断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。   FIG. 5 is a cross-sectional view of the vicinity of a combustion chamber representing an internal combustion engine according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a heat pipe attachment state. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as what was demonstrated in the Example mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施例3において、図5及び図6に示すように、内燃機関としてのエンジン61は、前述した実施例1とほぼ同様の構成をなしている。そして、本実施例のエンジン61には、燃焼室18とウォータジャケット24との間で熱交換を行う熱伝導体としてのヒートパイプ62が設けられている。このヒートパイプ62は、実施例1と同様に、パイプ内に作動流体を所定量だけ真空状態で封入して構成され、上端部が凝縮部62aで、下端部が蒸発部62bとなっている。従って、このヒートパイプ62は、シリンダヘッド13にて、吸気ポート19の下方で、燃焼室18からウォータジャケット24まで貫通して形成された取付孔63に対して、燃焼室18側からねじ部64をもって所定位置に固定されている。そして、ヒートパイプ62の凝縮部62aがウォータジャケット24内に位置する一方、蒸発部62bが燃焼室18における吸気ポート19との連通部の近傍に位置することとなる。なお、ヒートパイプ62がウォータジャケット24内に設けられているため、ねじ部64には図示しないシール部材が介装され、ウォータジャケット24内の冷却水の漏洩を防止している。   In the third embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, an engine 61 as an internal combustion engine has substantially the same configuration as that of the first embodiment described above. The engine 61 of the present embodiment is provided with a heat pipe 62 as a heat conductor that exchanges heat between the combustion chamber 18 and the water jacket 24. As in the first embodiment, the heat pipe 62 is configured by enclosing a predetermined amount of working fluid in a pipe in a vacuum state, with the upper end portion being a condensing portion 62a and the lower end portion being an evaporation portion 62b. Therefore, the heat pipe 62 is threaded from the combustion chamber 18 side to the mounting hole 63 formed through the cylinder head 13 below the intake port 19 from the combustion chamber 18 to the water jacket 24. Is fixed in place. The condensing part 62 a of the heat pipe 62 is located in the water jacket 24, while the evaporation part 62 b is located in the vicinity of the communicating part with the intake port 19 in the combustion chamber 18. Since the heat pipe 62 is provided in the water jacket 24, a seal member (not shown) is interposed in the screw portion 64 to prevent leakage of cooling water in the water jacket 24.

このように構成された実施例3のエンジン62において、冷間時には、燃焼室18で発生した熱がヒートパイプ62によりウォータジャケット24に伝達されることとなり、このウォータジャケット24内の冷却水が加熱され、エンジン61の暖機促進を図ることができる。一方、温間時には、燃焼室18における吸気ポート16との連通部、つまり、吸気弁21の近傍で発生した熱がヒートパイプ62によりウォータジャケット24に伝達され、この燃焼室18が局所冷却されることとなり、自己着火を防止してノッキングの発生を抑制することができ、ドライバビリティの向上を図ることができる。   In the engine 62 of the third embodiment configured as described above, when it is cold, heat generated in the combustion chamber 18 is transmitted to the water jacket 24 by the heat pipe 62, and the cooling water in the water jacket 24 is heated. Thus, the warm-up of the engine 61 can be promoted. On the other hand, at the time of warming, heat generated in the communication portion of the combustion chamber 18 with the intake port 16, that is, in the vicinity of the intake valve 21, is transmitted to the water jacket 24 by the heat pipe 62, and the combustion chamber 18 is locally cooled. As a result, self-ignition can be prevented, knocking can be suppressed, and drivability can be improved.

このように実施例3のエンジン61にあっては、シリンダヘッド13に燃焼室18とウォータジャケット24との間で熱交換を行うヒートパイプ62を設けている。   As described above, in the engine 61 of the third embodiment, the heat pipe 62 that performs heat exchange between the combustion chamber 18 and the water jacket 24 is provided in the cylinder head 13.

従って、燃焼室18の熱がヒートパイプ62によりウォータジャケット24に伝達されることで、エンジン51の冷態時には、ウォータジャケット24内の冷却水が早期に加熱され、暖機を効率的に行うことができる一方、エンジン15の温態時には、燃焼室18が局所的に冷却され、自己着火を防止することでノッキングを抑制することができる。また、ヒートパイプ62をシリンダヘッド13の取付孔63にねじ部64により固定したことで、ヒートパイプ62の取付を容易に行うことができ、作業コストを低減することができる。   Therefore, the heat in the combustion chamber 18 is transmitted to the water jacket 24 by the heat pipe 62, so that when the engine 51 is in a cold state, the cooling water in the water jacket 24 is heated at an early stage to efficiently warm up. On the other hand, when the engine 15 is warm, the combustion chamber 18 is locally cooled, and knocking can be suppressed by preventing self-ignition. Further, since the heat pipe 62 is fixed to the mounting hole 63 of the cylinder head 13 by the screw portion 64, the heat pipe 62 can be easily attached, and the operation cost can be reduced.

図7は、本発明の実施例4に係る内燃機関を表す燃焼室近傍の断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。   FIG. 7 is a cross-sectional view of the vicinity of a combustion chamber representing an internal combustion engine according to Embodiment 4 of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as what was demonstrated in the Example mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施例4において、図7に示すように、内燃機関としてのエンジン71は、前述した実施例1とほぼ同様の構成をなしているものの、シリンダヘッド72が上下分割構造となっている。即ち、シリンダヘッド72は、上部ヘッド72aと下部ヘッド72bとを有し、この上部ヘッド72aと下部ヘッド72bとが所定の位置で上下に組み合わされた状態で、図示しない締結ボルトにより連結されることで、吸気ポート19及び排気ポート20、複数のウォータジャケット24等が構成される。   In the fourth embodiment, as shown in FIG. 7, an engine 71 as an internal combustion engine has substantially the same configuration as that of the first embodiment, but the cylinder head 72 has a vertically divided structure. That is, the cylinder head 72 has an upper head 72a and a lower head 72b, and the upper head 72a and the lower head 72b are connected together by a fastening bolt (not shown) in a state where they are combined vertically at a predetermined position. Thus, an intake port 19 and an exhaust port 20, a plurality of water jackets 24, and the like are configured.

また、本実施例のエンジン71には、燃焼室18と吸気ポート19及びウォータジャケット24との間で熱交換を行うヒートパイプ73が封入されている。このヒートパイプ73は、実施例1と同様に、パイプ内に作動流体を所定量だけ真空状態で封入して構成され、上端部が凝縮部73aで、下端部が蒸発部73bとなっている。そして、各ヘッド72a,72bには、ウォータジャケット24のための凹部24a,24bと共に、ヒートパイプ73を封入するための取付穴74a,74bが形成されている。従って、ヒートパイプ73の蒸発部73bを下部ヘッド72bの取付穴74bに嵌合した状態で、凝縮部73aが取付穴74aに嵌合するように上部ヘッド72aを組み付け、各ヘッド72a,72bの間に図示しないシール部材を介して締結することで、シリンダヘッド72内にヒートパイプ73が封入される。すると、ヒートパイプ73の凝縮部73aがウォータジャケット24を貫通して吸気ポート19の下方に位置する一方、蒸発部73bが燃焼室18における吸気ポート19との連通部の近傍に位置することとなる。   Further, in the engine 71 of the present embodiment, a heat pipe 73 that performs heat exchange between the combustion chamber 18 and the intake port 19 and the water jacket 24 is enclosed. As in the first embodiment, the heat pipe 73 is configured such that a predetermined amount of working fluid is sealed in a pipe in a vacuum state, and an upper end portion is a condensing portion 73a and a lower end portion is an evaporation portion 73b. The heads 72a and 72b are provided with mounting holes 74a and 74b for enclosing the heat pipe 73 together with the recesses 24a and 24b for the water jacket 24. Therefore, with the evaporation portion 73b of the heat pipe 73 fitted in the mounting hole 74b of the lower head 72b, the upper head 72a is assembled so that the condensing portion 73a fits in the mounting hole 74a, and between the heads 72a and 72b. The heat pipe 73 is sealed in the cylinder head 72 by fastening through a seal member (not shown). Then, the condensing part 73a of the heat pipe 73 penetrates the water jacket 24 and is located below the intake port 19, while the evaporation part 73b is located in the vicinity of the communicating part with the intake port 19 in the combustion chamber 18. .

このように構成された実施例4のエンジン73において、冷間時には、燃焼室18で発生した熱がヒートパイプ73によりウォータジャケット24及び吸気ポート19の近傍に伝達されることとなる。そのため、ウォータジャケット24内の冷却水が加熱されると共に、吸気ポート19が暖められてインジェクタ29から噴射された燃料噴霧の気化が促進されることとなり、吸気ポート19の内壁面への燃料付着を抑制して空気と良好に混合することができ、また、エンジン71の暖機促進を図ることができる。   In the engine 73 of the fourth embodiment configured as described above, heat generated in the combustion chamber 18 is transmitted to the vicinity of the water jacket 24 and the intake port 19 by the heat pipe 73 when cold. Therefore, the cooling water in the water jacket 24 is heated, and the intake port 19 is warmed to promote the vaporization of the fuel spray injected from the injector 29, so that the fuel adheres to the inner wall surface of the intake port 19. It can suppress and can mix well with air, and can aim at warming-up promotion of the engine 71. FIG.

一方、温間時には、燃焼室18における吸気ポート16との連通部、つまり、吸気弁21の近傍で発生した熱がヒートパイプ73によりウォータジャケット24や吸気ポート19の近傍に伝達されることとなり、この燃焼室18が局所冷却されることで、この部分での自己着火を防止し、ノッキングの発生を抑制することができ、ドライバビリティの向上を図ることができる。   On the other hand, during the warm period, the heat generated in the vicinity of the intake port 21 in the combustion chamber 18, that is, in the vicinity of the intake valve 21, is transmitted to the vicinity of the water jacket 24 and the intake port 19 by the heat pipe 73. Since the combustion chamber 18 is locally cooled, self-ignition in this portion can be prevented, knocking can be suppressed, and drivability can be improved.

このように実施例4のエンジン71にあっては、シリンダヘッド72を上下分割構造とし、上部ヘッド72aと下部ヘッド72bとの間に、燃焼室18と吸気ポート19及びウォータジャケット24との間で熱交換を行うヒートパイプ73を封入して設けている。   As described above, in the engine 71 of the fourth embodiment, the cylinder head 72 has a vertically divided structure, and between the upper head 72a and the lower head 72b, between the combustion chamber 18, the intake port 19, and the water jacket 24. A heat pipe 73 for heat exchange is enclosed and provided.

従って、燃焼室18の熱がヒートパイプ73によりウォータジャケット24や吸気ポート19に伝達されることで、エンジン71の冷態時には、冷却水や吸気ポート19が早期に加熱され、インジェクタ29から吸気ポート19に噴射される燃料噴霧が早期に気化して空気との混合が促進されることとなり、暖機を効率的に行うことができる一方、エンジン71の温態時には、燃焼室18が局所的に冷却され、自己着火を防止することでノッキングを抑制することができる。また、ヒートパイプ73をシリンダヘッド72内に封入することで、ウォータジャケット24のシールが容易となり、冷却水の漏洩を確実に行うことができると共に、低コスト化を図ることができる。   Therefore, the heat of the combustion chamber 18 is transmitted to the water jacket 24 and the intake port 19 by the heat pipe 73, so that the cooling water and the intake port 19 are heated early when the engine 71 is cold, and the intake port is supplied from the injector 29 to the intake port. The fuel spray injected into the fuel 19 is vaporized early and mixing with the air is promoted, so that warm-up can be performed efficiently. On the other hand, when the engine 71 is warm, the combustion chamber 18 is locally It is cooled and knocking can be suppressed by preventing self-ignition. Further, by enclosing the heat pipe 73 in the cylinder head 72, the water jacket 24 can be easily sealed, the cooling water can be surely leaked, and the cost can be reduced.

なお、上述した実施例1,3,4では、熱伝導体としてヒートパイプ41,62,73を用い、実施例2では、熱伝導体として熱伝導棒52を用いたが、この組み合わせに限定されるものではない。また、上述した各実施例では、熱伝導体としてヒートパイプ41,62,73、または、熱伝導棒52を、一対の吸気ポート19の間に設けたが、この位置に限定されるものではなく、エンジン特性やノック特性などに応じてその取付位置、つまり、冷却位置を変更しても良いものであり、例えば、吸気ポート19と排気ポート20との間であっても良い。更に、一つの熱伝導体を一対の吸気ポート19の間に設けずに、2つの熱伝導体を各吸気ポート19の直下にそれぞれ設けても良い。   In the first, third, and fourth embodiments described above, the heat pipes 41, 62, and 73 are used as the heat conductor. In the second embodiment, the heat conduction rod 52 is used as the heat conductor. However, the present invention is limited to this combination. It is not something. In each of the above-described embodiments, the heat pipes 41, 62, 73 or the heat conduction rod 52 is provided between the pair of intake ports 19 as a heat conductor. However, the present invention is not limited to this position. The mounting position, that is, the cooling position may be changed according to the engine characteristics, the knock characteristics, etc., and may be between the intake port 19 and the exhaust port 20, for example. Further, two heat conductors may be provided directly below each intake port 19 without providing one heat conductor between the pair of intake ports 19.

以上のように、本発明に係る内燃機関は、燃焼室と吸気ポートまたはウォータジャケットとの間で熱交換を行う熱伝導体をもうけることで、ノッキング抑制と暖機促進を可能とするものであり、いずれの形式の内燃機関にも有用である。   As described above, the internal combustion engine according to the present invention is capable of suppressing knocking and promoting warm-up by providing a heat conductor that exchanges heat between the combustion chamber and the intake port or the water jacket. It is useful for any type of internal combustion engine.

本発明の実施例1に係る内燃機関を表す燃焼室近傍の断面図である。It is sectional drawing of the combustion chamber vicinity showing the internal combustion engine which concerns on Example 1 of this invention. 図1のII−II断面図である。It is II-II sectional drawing of FIG. 実施例1の内燃機関を表す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an internal combustion engine according to a first embodiment. 本発明の実施例2に係る内燃機関を表す燃焼室近傍の断面図である。It is sectional drawing of the combustion chamber vicinity showing the internal combustion engine which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係る内燃機関を表す燃焼室近傍の断面図である。It is sectional drawing of the combustion chamber vicinity showing the internal combustion engine which concerns on Example 3 of this invention. ヒートパイプの取付状態を表す断面図である。It is sectional drawing showing the attachment state of a heat pipe. 本発明の実施例4に係る内燃機関を表す燃焼室近傍の断面図である。It is sectional drawing of the combustion chamber vicinity showing the internal combustion engine which concerns on Example 4 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11,51,61,71 エンジン(内燃機関)
12 シリンダブロック
13,72 シリンダヘッド
18 燃焼室
19 吸気ポート
21 吸気弁
24 ウォータジャケット
29 インジェクタ(燃料噴射手段)
30 点火プラグ
41,62,73 ヒートパイプ(熱伝導体)
52 熱伝導棒(熱伝導体)
11, 51, 61, 71 Engine (Internal combustion engine)
12 Cylinder block 13, 72 Cylinder head 18 Combustion chamber 19 Intake port 21 Intake valve 24 Water jacket 29 Injector (fuel injection means)
30 Spark plug 41, 62, 73 Heat pipe (heat conductor)
52 Heat conduction rod (heat conductor)

Claims (7)

燃焼室と、該燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び前記排気ポートを開閉する吸気弁及び排気弁と、前記吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射手段と、前記燃焼室と前記吸気ポートとの間で熱交換を行う熱伝導体とを具えたことを特徴とする内燃機関。   A combustion chamber, an intake port and an exhaust port communicating with the combustion chamber, an intake valve and an exhaust valve for opening and closing the intake port and the exhaust port, fuel injection means for injecting fuel into the intake port, and the combustion chamber An internal combustion engine comprising: a heat conductor that exchanges heat with the intake port. 請求項1記載の内燃機関において、前記熱伝導体の一端部は、前記燃料噴射手段から噴射された燃料噴霧が到達する前記吸気ポートの壁面の近傍に位置することを特徴とする内燃機関。   2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein one end portion of the heat conductor is located in the vicinity of a wall surface of the intake port to which the fuel spray injected from the fuel injection means reaches. 燃焼室と、該燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び前記排気ポートを開閉する吸気弁及び排気弁と、前記吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射手段と、前記吸気ポートの近傍に設けられたウォータジャケットと、前記燃焼室と前記ウォータジャケットとの間で熱交換を行う熱伝導体とを具えたことを特徴とする内燃機関。   A combustion chamber; an intake port and an exhaust port communicating with the combustion chamber; an intake valve and an exhaust valve that opens and closes the intake port and the exhaust port; fuel injection means that injects fuel into the intake port; and the intake port An internal combustion engine comprising: a water jacket provided in the vicinity of the engine; and a heat conductor that exchanges heat between the combustion chamber and the water jacket. 請求項1記載の内燃機関において、前記熱伝導体の一端部は、前記燃焼室における吸気ポートとの連通部の近傍に位置することを特徴とする内燃機関。   The internal combustion engine according to claim 1, wherein one end portion of the heat conductor is located in the vicinity of a communication portion with an intake port in the combustion chamber. 請求項1または3記載の内燃機関において、前記熱伝導体は、内部に作動流体が封入されたヒートパイプであって、一端の蒸発部が前記燃焼室の近傍に位置し、他端の凝縮部が前記吸気ポートまたは前記ウォータジャケットの近傍に位置することを特徴とする内燃機関。   4. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the heat conductor is a heat pipe in which a working fluid is enclosed, and an evaporation portion at one end is positioned in the vicinity of the combustion chamber, and a condensation portion at the other end. Is located in the vicinity of the intake port or the water jacket. 請求項1または3記載の内燃機関において、前記熱伝導体は、シリンダヘッドより熱伝導率の高い材料によりなる棒状体であることを特徴とする内燃機関。   4. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the heat conductor is a rod-shaped body made of a material having a higher thermal conductivity than the cylinder head. 請求項1または3記載の内燃機関において、シリンダヘッドが上部ヘッドと下部ヘッドとを締結して構成され、前記熱伝導体が前記上部ヘッドと前記下部ヘッドとの締結面に封入されて設けられたことを特徴とする内燃機関。
4. The internal combustion engine according to claim 1, wherein a cylinder head is configured by fastening an upper head and a lower head, and the thermal conductor is provided by being enclosed in a fastening surface between the upper head and the lower head. An internal combustion engine characterized by that.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101444950B1 (en) * 2008-06-12 2014-09-26 현대자동차주식회사 Cylinder head
JP2019019707A (en) * 2017-07-13 2019-02-07 愛三工業株式会社 Fuel supply system for internal combustion engine

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