JP2016084734A

JP2016084734A - 内燃機関

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Publication number: JP2016084734A
Application number: JP2014216890A
Authority: JP
Inventors: 小島　光高; Mitsutaka Kojima; 光高小島; 村田　真一; Shinichi Murata; 真一村田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2014-10-24
Filing date: 2014-10-24
Publication date: 2016-05-19
Anticipated expiration: 2034-10-24
Also published as: JP6460453B2

Abstract

【課題】燃焼室における燃料混合濃度の偏在を抑制し、未燃分の割合を抑制することができる内燃機関を提供する。【解決手段】燃焼室３０を有するシリンダヘッドと、シリンダヘッドに設けられ第１の吸気弁１１に対応する第１の吸気ポート３７２と、シリンダヘッドに設けられ第２の吸気弁１２に対応する第２の吸気ポート３７３と、第１の吸気ポート３７２に対応する第１のインジェクタ４１と、第２の吸気ポート３７３に対応する第２のインジェクタ４２と、を備え、第１の吸気弁１１は第１の軸部１１１を有し、第２の吸気弁１２は第２の軸部１２１を有し、第１の吸気ポート３７２または第２の吸気ポート３７３のうち少なくとも一方では、第１のインジェクタ４１または第２のインジェクタ４２の噴射軸線Ｔ，Ｕがシリンダヘッドの平面視において第１の軸部１１１または第２の軸部１２１よりも吸気弁配列方向外側に配置される。【選択図】図５

Description

本発明は、一気筒当たり二つの吸気弁を有する内燃機関に関する。

一気筒当たりに第１の吸気弁と第２の吸気弁とが並列して設けられる内燃機関が広く知られている。かかる内燃機関は、燃焼室を有するシリンダヘッドと、シリンダヘッドに設けられ第１の吸気弁に対応する第１の吸気ポートと、シリンダヘッドに設けられ第２の吸気ポートに対応する第２の吸気ポートと、第１の吸気ポートに対応する第１のインジェクタと、第２の吸気ポートに対応する第２のインジェクタと、を備える。第１のインジェクタは、その噴射軸線がシリンダヘッドの平面視において第１の吸気弁の軸部よりも内側（気筒内軸線側）に配置され、第２のインジェクタは、その噴射軸線がシリンダヘッドの平面視において第２の吸気弁の軸部よりも内側（気筒内軸線側）に配置される。

かかる内燃機関によれば、第１の吸気ポートから第１の吸気口を経由して気筒内に流入する空気が気筒内の内壁面側に流れを形成しても、第１のインジェクタから噴射された燃料は、気筒内の内壁面側に運ばれにくくなり、気筒内の内壁面に付着しにくくなるとされている。また、同様に、第２の吸気ポートから第２の吸気口を経由して気筒内に流入する空気が気筒内の内壁面側に流れを形成しても、第２のインジェクタから噴射された燃料は、気筒内の内壁面側に運ばれにくくなり、気筒内の内壁面に付着しにくくなるとされている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−３０９１２１号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載された内燃機関は、第１のインジェクタから噴射された燃料が第１の吸気ポートを流れる空気と混合される時間が短く、気筒内における燃料混合濃度に偏在が生じ、未燃分の割合が増加するという課題がある。同様に、第２のインジェクタから噴射された燃料が第２の吸気ポートを流れる空気と混合される時間が短く、気筒内における燃料混合濃度に偏在が生じ、未燃分の燃料が増加するという課題もある。
上記実情を鑑みて、本発明は、気筒内における燃料混合濃度の偏在を抑制し、未燃分の割合を抑制することができる内燃機関を提供することを目的とする。

本発明は、一気筒あたりに第１の吸気弁と第２の吸気弁とが並列して設けられる内燃機関であって、燃焼室を有するシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドに設けられ前記第１の吸気弁に対応する第１の吸気ポートと、前記シリンダヘッドに設けられ前記第２の吸気弁に対応する第２の吸気ポートと、前記第１の吸気ポートに対応する第１のインジェクタと、前記第２の吸気ポートに対応する第２のインジェクタと、を備え、前記第１の吸気弁は第１の軸部を有し、前記第２の吸気弁は第２の軸部を有し、前記第１の吸気ポートまたは前記第２の吸気ポートのうち少なくとも一方では、前記第１のインジェクタまたは前記第２のインジェクタの噴射軸線が前記シリンダヘッドの平面視において前記第１の軸部または前記第２の軸部よりも吸気弁配列方向外側に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、第１のインジェクタまたは第２のインジェクタから噴射された燃料が第１の軸部または第２の軸部よりも吸気弁配列方向外側を通り燃焼室に供給されるので、第１の軸部または第２の軸部の影響が抑えられ、第１のインジェクタまたは第２のインジェクタから噴射された燃料は吸気流れに乗って気筒内に供給される。これにより、気筒内における燃料と空気の混合が促進され、気筒内における燃料の気化も促進される。また、縦渦（タンブル流）も強化されるので、これによっても気筒内における燃料と空気の混合が促進され、気筒内における燃料の気化も促進される。この結果、気筒内における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分の割合を抑制することができる。

本発明の一態様では、前記シリンダヘッドの平面視において前記第１のインジェクタと前記第２のインジェクタの少なくともいずれか一方の噴射軸線と前記第１の軸部または前記第２の軸部の少なくともいずれか一方の軸中心線の気筒方向の軸中心線延長線が交差する。
このようにすれば、第１のインジェクタと第２のインジェクタの少なくともいずれか一方から噴射された燃料が第１の軸部または第２の軸部の少なくともいずれか一方の軸中心線の気筒方向の軸中心線延長線に向けて供給されるので、第１の軸部または第２の軸部の影響が抑えられ、第１のインジェクタまたは第２のインジェクタから噴射された燃料は吸気流れに乗って気筒内に供給される。これにより、気筒内における燃料と空気の混合が促進され、気筒内における燃料の気化も促進される。また、縦渦（タンブル流）も強化されるので、これによっても気筒内における混合と気化が促進される。この結果、気筒内における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分の割合を抑制することができる。

本発明の一態様では、前記第１の吸気ポートまたは前記第２の吸気ポートの少なくともいずれか一方の入口断面の中心点と出口断面の中心点を結ぶポート中心線の気筒方向のポート中心線延長線と前記第１の軸部または前記第２の軸部の少なくともいずれか一方の前記軸中心線延長線とが交差し、前記噴射軸線と前記軸中心線延長線とがなす角度は、前記ポート中心線延長線と前記軸中心線延長線とがなす角度よりも小さい。
このようにすれば、第１のインジェクタまたは第２のインジェクタの少なくともいずれか一方から噴射された燃料をポート中心線延長線に沿って流れる吸気流れに同調させることができ、第１の吸気ポートまたは第２の吸気ポートの少なくともいずれか一方のポート内壁への燃料付着を抑制できる。これにより、気筒内における燃料と空気の混合が促進され、気筒内における燃料の気化も促進される。この結果、気筒内における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分の割合を抑制することができる。

本発明の一態様では、前記軸中心線延長線と前記噴射軸線は気筒内で交差する。
このようにすれば、第１のインジェクタまたは第２のインジェクタの少なくともいずれか一方から噴射された燃料は気筒内で第１の軸部または第２の軸部の少なくともいずれか一方の軸中心線延長線と交差するので、気筒内壁面への燃料付着を抑制できる。これにより、気筒内における燃料と空気の混合が促進され、気筒内における燃料の気化も促進される。この結果、気筒内における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分の割合を抑制することができる。

本発明の一態様では、前記第１のインジェクタの噴射軸線が前記シリンダヘッドの平面視において前記第１の軸部の前記吸気弁配列方向外側に配置されるとともに前記第２のインジェクタの噴射軸線が前記シリンダヘッドの平面視において前記第２の軸部の前記吸気弁配列方向外側に配置される。
このようにすれば、第１のインジェクタから噴射された燃料が第１の軸部よりも吸気弁配列方向外側を通り燃焼室に供給され、第２のインジェクタから噴射された燃料が第２の軸部よりも吸気弁配列方向外側を通り燃焼室に供給されるので、第１の軸部及び第２の軸部の影響が抑えられ、第１のインジェクタ及び第２のインジェクタから噴射された燃料は吸気流れに乗って気筒内に供給される。これにより、気筒内における燃料と空気の混合が促進され、気筒内における燃料の気化も促進される。また、縦渦（タンブル流）も強化されるので、これによっても気筒内における燃料と空気の混合が促進され、気筒内における燃料の気化も促進される。この結果、気筒内における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分の割合を抑制することができる。

本発明の一態様では、前記第１の吸気ポートと前記第２の吸気ポートの上流部から分岐する。
このようにすれば、第１の吸気ポート及び第２の吸気ポートの吸気脈動や吸気通路抵抗を減らすことができ、吸気流速を高めて燃料と空気の混合が促進される。これにより、気筒内における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分の割合を抑制することができる。

本発明の一態様では、前記第１の吸気ポートと前記第２の吸気ポートのうち少なくとも一方はポートの入口中心と出口中心とを結ぶ直線よりも前記シリンダヘッドの平面視において吸気弁配列方向外側に湾曲する。
このようにすれば、第１のインジェクタまたは第２のインジェクタから噴射された燃料が第１の吸気ポートまたは第２の吸気ポートから気筒の軸線を通る吸排気方向に沿う面に向かう吸気流れに乗って気筒内に供給される。これにより、気筒内における燃料と空気の混合が促進され、気筒内における燃料の気化も促進される。この結果、気筒内における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分の割合を抑制することができる。

以上説明したように、本発明によれば、第１の軸部または第２の軸部の影響が抑えられ、第１のインジェクタまたは第２のインジェクタから噴射された燃料は吸気流れに乗って気筒内に供給される。これにより、気筒内における燃料と空気の混合が促進され、気筒内における燃料の気化も促進される。また、縦渦（タンブル流）も強化されるので、これによっても気筒内における燃料と空気の混合が促進され、気筒内における気化も促進される。この結果、気筒内における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分の割合を抑制することができる。

本発明の実施形態１に係る内燃機関の概略を示す縦断面図である。図１に示した吸気ポートを示す側面模式図である。図１に示した吸気ポートを示す平面模式図である。図１に示した吸気ポート、第１及び第２の吸気弁、並びに第１及び第２のインジェクタを示す側面模式図である。図１に示した吸気ポート、第１及び第２の吸気弁、並びに第１及び第２のインジェクタを示す平面模式図である。本発明の実施形態２に係る内燃機関の吸気ポート、第１及び第２の吸気弁、並びに第１及び第２のインジェクタを示す平面模式図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る内燃機関に好適な実施形態を詳細に説明する。尚、この実施形態によりこの発明が限定されるものではなく、本実施形態で説明する構成の全てが本発明の解決手段として必須とされるものではない。

［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係る内燃機関の概略を示す縦断面図である。
本発明の実施形態に係る内燃機関（エンジン）１は、乗用車等の小型車両に搭載されるもので、単数または複数の気筒（シリンダライナ２１）を有している。また、かかる内燃機関１は、一気筒当たり二つの吸気弁１１，１２と二つの排気弁１３，１４とを有している。尚、以下の説明において、二つの吸気弁１１，１２のうち一方の吸気弁１１を第１の吸気弁１１と称し、他方の吸気弁１２を第２の吸気弁１２と称する。また、二つの排気弁１３，１４のうち一方の排気弁１３を第１の排気弁１３と称し、他方の排気弁１４を第２の排気弁１４と称する。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る内燃機関１は、シリンダブロック２と、シリンダブロック２に接合されるシリンダヘッド３とを備えて構成される。
シリンダブロック２は、複数のシリンダライナ２１を囲繞するものであり、車両前後方向に複数のシリンダライナ２１が設けられ、これらの下方域に共通する一つのクランクシャフト（図示せず）が回転可能に支持されている。シリンダライナ２１は円筒形に形成され、その内部が気筒５となり、気筒５の軸線方向に往復運動するピストン２３が収容されている。ピストン２３は頭部が閉塞された円筒形状に形成され、その胴部には径方向に貫通するピン穴２３１が設けられている。また、ピストン２３の胴部には、コネクティングロッド２４の一端（スモールエンド）が収容され、ピン穴２３１を挿通するピストンピン２５により、コネクティングロッド２４の一端がピストン２３に連結されている。

クランクシャフトは、コネクティングロッド２４とともに、ピストン２３の往復運動（下降運動）を回転運動に変換するもので、クランクシャフトの回転中心を通る軸線に対して平行にクランクピン２２１を有している。そして、クランクピン２２１には、コネクティングロッド２４の他端（ラージエンド）が連結されている。これにより、ピストン２３の往復運動はクランクシャフトの回転運動に変換される。

シリンダヘッド３は、気筒５ごとに燃焼室３０を有するものであり、燃焼室３０ごとに二つの吸気口３１，３２と二つの排気口３３，３４とが設けられている。尚、以下の説明において、二つの吸気口３１，３２のうち第１の吸気弁１１に対応する吸気口３１を第１の吸気口３１と称し、第２の吸気弁１２に対応する吸気口３２を第２の吸気口３２と称する。また、二つの排気口３３，３４のうち第１の排気弁１３に対応する排気口３３を第１の排気口３３と称し、第２の排気弁１３に対応する排気口３４を第２の排気口３４と称する。

燃焼室３０ごとに設けられた第１の吸気口３１は第１の吸気弁１１で開閉され、第２の吸気口３２は第２の吸気弁１２で開閉される。第１の吸気口３１と第２の吸気口３２は、気筒５（シリンダライナ２１）の配列方向に沿って一列に整列し、気筒５ごとに有する燃焼室３０に開口する。同様に、燃焼室３０ごとに設けられた第１の排気口３３は第１の排気弁１３で開閉され、第２の排気口３４は第２の排気弁１４で開閉される。第１の排気口３３と第２の排気口３４は、気筒５の配列方向に沿って一列に整列し、気筒５ごとに有する燃焼室３０に開口する。

図２は、図１に示した吸気ポートを示す側面模式図であり、図３は、図１に示した吸気ポートを示す平面模式図である。
図２及び図３に示すように、第１の吸気口３１には第１のバルブシート３５が設けられ、第２の吸気口３２には第２のバルブシート３６が設けられている。第１のバルブシート３５及び第２のバルブシート３６は、それぞれ、第１の吸気弁１１及び第２の吸気弁１２と密着して燃焼室３０の気密を保持するとともに第１の吸気弁１１及び第２の吸気弁１２が受けた熱をシリンダヘッド３に逃がすためのものであり、本実施形態では円環状に形成された第１のバルブシート３５及び第２のバルブシート３６がシリンダヘッド３に圧入されている。

また、図１に示すように、シリンダヘッド３は、燃焼室３０ごとに吸気ポート３７と排気ポート３８とが設けられている。吸気ポート３７は、気筒５の配列方向においてシリンダライナ２１の外径よりも幅狭な領域に形成され、燃焼室３０に開口する第１の吸気口３１と第２の吸気口３２とに連通している。同様に、排気ポート３８は、気筒５の配列方向においてシリンダライナ２１の外径よりも幅狭な領域に形成され、燃焼室３０に開口する第１の排気口３３と第２の排気口３４とに連通している。

図２及び図３に示すように、吸気ポート３７は、気筒５の配列方向と直交する方向（以下、「吸排気方向」という）に沿って設けられている。吸気ポート３７は、上流側ポート３７１と下流側ポート３７２，３７３とを有している。上流側ポート３７１は第１の吸気口３１と第２の吸気口３２とに対して一つ設けられる流路であり、吸気ポート３７の上流側に設けられている。下流側ポート３７２，３７３は第１の吸気口３１と第２の吸気口３２とにそれぞれ一つずつ設けられる流路であり、上流側ポート３７１の下流側に上流側ポート３７１から分岐して設けられている。尚、以下の説明において、第１の吸気弁１１（第１の吸気口３１）に対応する下流側ポート３７２を第１の吸気ポート３７２と称し、第２の吸気弁１２（第２の吸気口３２）に対応する下流側ポート３７３を第２の吸気ポート３７３と称する。

第１の吸気ポート３７２の入口３７４と第２の吸気ポート３７３の入口３７５は、上流側ポート３７１から二つに分岐して設けられる。そして、第１の吸気ポート３７２の出口３７６が第１の吸気口３１に設けられた第１のバルブシート３５の入口近傍に設けられ、第２の吸気ポート３７３の出口３７７は、第２の吸気口３２に設けられた第２のバルブシート３６の入口近傍に設けられる。

図２に示すように、本実施形態に係る吸気ポート３７は、上流側ポート３７１と第１の吸気ポート３７２及び第２の吸気ポート３７３とがシリンダブロック２とシリンダヘッド３の境界面Ｋに対して狭角をなす側面視一つの直線Ｌ上に設けられ、図３に示すように、気筒５（シリンダライナ２１）の軸線を通る吸排気方向に沿う面Ｍを対称面にして面対称に設けられている。

また、本実施形態に係る吸気ポート３７は、第１の吸気ポート３７２の軸線Ｎが第１の吸気ポート３７２の入口中心と出口中心とを結ぶ直線Ｐよりも吸気弁配列方向外側に湾曲して設けられ、第２の吸気ポート３７３の軸線Ｏが第２の吸気ポート３７３の入口中心と出口中心とを結ぶ直線Ｑよりも吸気弁配列方向外側に湾曲して設けられている。そして、第１の吸気ポート３７２の出口３７６の断面形状が円形であり、第１の吸気ポート３７２の軸線Ｎと直交する流路断面積が第１の吸気ポート３７２の出口３７６の断面積以上である。同様に、第２の吸気ポート３７３の出口３７７の断面形状が円形であり、第２の吸気ポート３７３の軸線Ｏと直交する流路断面積が第２の吸気ポート３７３の出口３７７の断面積以上である。そして、第１の吸気ポート３７２の軸線Ｎをシリンダライナ２１に向けて延長した延長線Ｒと、第２の吸気ポート３７３の軸線Ｏをシリンダライナ２１に向けて延長した延長線Ｓとは、シリンダライナ２１の内壁面２１１または気筒５の内部で交差する。

図４は、本発明の実施形態に係る吸気ポート３７、第１及び第２の吸気弁１１，１２、並びに第１及び第２のインジェクタ４１，４２を示す側面模式図であり、図５は、本実施形態に係る吸気ポート３７、第１及び第２の吸気弁１１，１２、並びに第１及び第２のインジェクタ４１，４２を示す平面模式図である。
図４及び図５に示すように、シリンダヘッド３は、下流側ポート３７２，３７３（吸気口３１，３２）ごとにインジェクタ４１，４２を備えている。インジェクタ４１，４２は、燃料供給装置（図示せず）から供給された燃料をＥＣＵ６（図１参照）からの指令により燃焼室３０に向けて噴射するものであり、本実施形態に係るインジェクタ４１，４２は、下流側ポート３７２，３７３の上流となる位置で、噴射軸線Ｔ，Ｕがシリンダヘッド３の平面視において吸気弁１１，１２の軸部１１１，１２１よりも吸気弁配列方向外側に配置されている。尚、以下の説明において、第１の吸気ポート３７２に対応するインジェクタ４１を第１のインジェクタ４１と称し、第２の吸気ポート３７３に対応するインジェクタ４２を第２のインジェクタ４２と称する。

図４及び図５に示すように、第１のインジェクタ４１の噴射軸線Ｔが、シリンダヘッド３の側面視において第１の吸気口３１の略中心を通り、シリンダヘッド３の平面視で第１の吸気弁１１の軸中心線Ｖと平行である。同様に、第２のインジェクタ４２の噴射軸線Ｕが、シリンダヘッド３の側面視において第２の吸気口３２の略中心を通り、シリンダヘッド３の平面視で第２の吸気弁１２の軸中心線Ｗと平行である。また、第１のインジェクタ４１の噴射軸線Ｔが第１の吸気弁１１の軸部１１１に対して燃焼室外側にあり、第２のインジェクタ４２の噴射軸線Ｕが第２の吸気弁１２の軸部１２１に対して燃焼室外側にある。より具体的には、第１のインジェクタ４１の噴射軸線Ｔが第１の吸気弁１１の閉弁時において第１の吸気弁１１の傘部１１２と軸部１１１の境界部分外側を通るように設定され、第２のインジェクタ４２の噴射軸線Ｕが第２の吸気弁１２の閉弁時において第２の吸気弁１２の傘部１２２と軸部１２１の境界部分外側を通るように設定されている。

上述した実施形態に係る内燃機関１は、吸気行程において、第１の吸気弁１１及び第２の吸気弁１２が開放され、吸気ポート３７から燃焼室３０に空気が吸入されるととともに、第１のインジェクタ４１及び第２のインジェクタ４２から第１の吸気口３１及び第２の吸気口３２に向けて燃料が噴射される。

吸気ポート３７に吸入された空気は、上流側ポート３７１から第１の吸気ポート３７２及び第２の吸気ポート３７３に向かって流れ、第１の吸気ポート３７２と第２の吸気ポート３７３とに分配される。第１の吸気ポート３７２に分配された空気は第１の吸気ポート３７２の軸線Ｎに沿って流れ、第２の吸気ポート３７３に分配された空気は第２の吸気ポート３７３の軸線Ｏに沿って流れる。一方、第１のインジェクタ４１から第１の吸気口３１に向けて噴射された燃料は、第１の吸気ポート３７２に流れる空気に混合されながら、第１の吸気弁１１の軸部１１１に対して燃焼室外側を通り、燃焼室３０に吸入される。同様に、第２のインジェクタ４２から第２の吸気口３２に向けて噴射された燃料は、第２の吸気ポート３７３に流れる空気に混合されながら、第２の吸気弁１２の軸部１２１に対して燃焼室外側を通り、燃焼室３０に吸入される。

第１の吸気口３１から燃焼室３０に吸入された燃料及び空気は、第１の吸気ポート３７２の軸線Ｎを気筒５方向に延長した延長線Ｒに沿って流れ、第２の吸気口３２から燃焼室３０に吸入された第２の吸気ポート３７３の軸線Ｏを気筒５方向に延長した延長線Ｓに沿って流れる。そして、延長線Ｒに沿って流れた燃料及び空気、並びに延長線Ｓに沿って流れた燃料及び空気は、気筒５の内部に縦渦（タンブル流）を生成する（図４参照）。尚、第１の吸気口３１から吸入された燃料及び空気と第２の吸気口３２から吸入された燃料及び空気とは、シリンダライナ２１の排気側となる内壁面２１１に到達する前に衝突し、シリンダライナ２１の排気側となる内壁面２１１に衝突するのを抑制する。これにより、第１の吸気口３１及び第２の吸気口３２から気筒５の内部に吸入された空気がシリンダライナ２１の排気側となる内壁面２１１から受熱する受熱量が抑制される。

上述した実施形態に係る内燃機関１は、第１の吸気ポート３７２は、軸線Ｎが第１の吸気ポート３７２の入口中心と出口中心とを結ぶ直線Ｐよりもシリンダヘッド３の平面視において吸気弁配列方向外側に湾曲するとともに、第１のインジェクタ４１の噴射軸線Ｔがシリンダヘッド３の平面視において第１の吸気弁１１の軸部（第１の軸部）１１１よりも吸気弁配列方向外側に配置される。これにより、第１のインジェクタ４１から噴射された燃料は、第１の吸気弁１１の軸部１１１の影響を受けにくくなり、第１のインジェクタ４１から噴射された燃料は吸気流れに乗って気筒５の内部に供給される。これにより、気筒５の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化も促進される。また、縦渦（タンブル流）も強化されるので、これによっても気筒５の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化も促進される。この結果、気筒５の内部における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分（炭化水素）の割合を抑制することができる。

同様に、第２の吸気ポート３７３は、軸線Ｏが第２の吸気ポート３７３の入口中心と出口中心とを結ぶ直線Ｑよりもシリンダヘッド３の平面視において吸気弁配列方向外側に湾曲するとともに、第２のインジェクタ４２の噴射軸線Ｕがシリンダヘッド３の平面視において第２の吸気弁１２の軸部（第２の軸部）１２１よりも吸気弁配列方向外側に配置される。これにより、第２のインジェクタ４２から噴射された燃料は、第２の吸気弁１２の軸部１２１の影響を受けにくくなり、第２のインジェクタ４２から噴射された燃料は吸気流れに乗って気筒５の内部に供給される。これにより、気筒５の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化も促進される。また、縦渦（タンブル流）も強化されるので、これによっても気筒５の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化も促進される。この結果、気筒５の内部における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分（炭化水素）の割合を抑制することができる。

また、シリンダヘッド３の平面視において第１のインジェクタ４１の噴射軸線Ｔが第１の吸気弁１１の軸中心線Ｖと平行であるから、第１のインジェクタ４１から噴射された燃料は、第１の吸気弁１１の軸部１１１による影響を受けにくくなり、第１のインジェクタ４１から噴射された燃料の貫徹力が維持される。これにより、第１のインジェクタ４１から噴射された燃料により気筒５の内部の縦渦（タンブル流）は強化され、気筒５の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化も促進される。この結果、気筒５の内部における燃料混合濃度の偏在が抑制されるので、未燃分（炭化水素）の割合を抑制することができる。

また、シリンダヘッド３の平面視において第２のインジェクタ４２の噴射軸線Ｕが第２の吸気弁１２の軸中心線Ｗと平行であるから、第２のインジェクタ４２から噴射された燃料は、第２の吸気弁１２の軸部１２１による影響を受けにくくなり、第２のインジェクタ４２から噴射された燃料の貫徹力が維持される。これにより、第２のインジェクタ４２から噴射された燃料により気筒５の内部の縦渦（タンブル流）は強化され、気筒５の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化も促進される。この結果、気筒５の内部における燃料混合濃度の偏在が抑制されるので、未燃分（炭化水素）の割合を抑制することができる。

また、シリンダヘッド３の平面視において第１のインジェクタ４１の噴射軸線Ｔが第１の吸気弁１１の軸部１１１に対して燃焼室外側であるので、第１のインジェクタ４１から噴射される燃料は、第１の吸気弁１１の軸部１１１による影響を受けにくくなり、インジェクタ４１，４２から噴射された燃料の貫徹力が維持される。これにより、第１のインジェクタ４１から噴射された燃料により気筒５の内部の縦渦（タンブル流）は強化され、気筒の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化も促進される。この結果、気筒５の内部における燃料混合濃度の偏在が抑制されるので、未燃分（炭化水素）の割合を抑制することができる。

また、シリンダヘッド３の平面視において第２のインジェクタ４２の噴射軸線Ｕが第２の吸気弁１２の軸部１２１に対して燃焼室外側であるので、第２のインジェクタ４２から噴射される燃料は、第２の吸気弁１２の軸部１２１による影響を受けにくくなり、第２のインジェクタ４２から噴射された燃料の貫徹力が維持される。これにより、第２のインジェクタ４２から噴射された燃料により気筒５の内部の縦渦（タンブル流）は強化され、気筒の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化も促進される。この結果、気筒５の内部における燃料混合濃度の偏在が抑制されるので、未燃分（炭化水素）の割合を抑制することができる。

［実施形態２］
図６は、本発明の実施形態２に係る内燃機関の吸気ポート３７、第１及び第２の吸気弁１１，１２、並びに第１及び第２のインジェクタ４１，４２を示す平面模式図である。
本実施の形態に係る内燃機関１は、第１及び第２のインジェクタ４１，４２の配置を除いて上述した実施形態に係る内燃機関１と異なるところはないので、第１及び第２のインジェクタ４１，４２の配置について説明する。また、内燃機関１の側面は、図４と同様に現れるので、適宜、図２を参照する。

図４及び図６に示すように、本実施形態に係る第１及び第２のインジェクタ４１，４２は、上述した実施形態１に係る第１及び第２のインジェクタ４１，４２と同様、第１及び第２の吸気ポート３７２，３７３の上流となる位置で、噴射軸線Ｔ，Ｕがシリンダヘッド３の平面視において第１及び第２の吸気弁１１，１２の軸部１１１，１２１よりも吸気弁配列方向外側に配置されている。

具体的には、第１のインジェクタ４１の噴射軸線Ｔが、シリンダヘッド３の側面視において第１の吸気口３１の略中心を通り、シリンダヘッド３の平面視において第１の吸気弁１１の軸中心線Ｖに対して燃焼室中心側に傾いている。また、第１のインジェクタ４１の噴射軸線Ｔが第１の吸気弁１１の軸部１１１に対して燃焼室外側にある。より具体的には、第１のインジェクタ４１の噴射軸線Ｔが第１の吸気弁１１の閉弁時において第１の吸気弁１１の傘部１１２と軸部１１１の境界部分外側を通るように、噴射口（図示せず）の向きが調整されている。

これにより、シリンダヘッド３の平面視において第１のインジェクタ４１の噴射軸線Ｔと第１の吸気弁１１の軸部１１１の軸中心線Ｖの気筒５方向の延長線（軸中心線延長線）が交差する。また、この場合において、噴射軸線Ｔと軸中心線Ｖとがなす角度は、第１の吸気ポート３７２の入口３７４の断面中心（入口断面の中心点）と出口３７６の断面中心（出口断面の中心点）とを結ぶポート中心線の延長線（ポート中心線延長線）と軸中心線Ｖとがなす角度よりも小さいことが好ましい。

同様に、第２のインジェクタ４２の噴射軸線Ｕが、シリンダヘッド３の側面視において第２の吸気口３２の略中心を通り、シリンダヘッド３の平面視において第２の吸気弁１２の軸中心線Ｗに対して燃焼室中心側に傾いている。また、第２のインジェクタ４２の噴射軸線Ｕが第２の吸気弁１２の軸部１２１に対して燃焼室外側にある。より具体的には、第２のインジェクタ４２の噴射軸線Ｕが第２の吸気弁１２の閉弁時において第２の吸気弁１２の傘部１２２と軸部１２１の境界部分外側を通るように、噴射口（図示せず）の向きが調整されている。

これにより、シリンダヘッド３の平面視において第２のインジェクタ４２の噴射軸線Ｕと第２の吸気弁１２の軸部１２１の軸中心線Ｗの気筒５方向の延長線（軸中心線延長線）が交差する。また、この場合において、噴射軸線Ｕと軸中心線Ｖがなす角度は、第２の吸気ポート３７３の入口３７５の断面中心（入口断面の中心点）と出口３７７の断面中心（出口断面の中心点）とを結ぶポート中心線の延長線（ポート中心線延長線）と軸中心線Ｗとが成す角度よりも小さいことが好ましい。

第１の吸気口３１から気筒５の内部に吸入された空気は、第１の吸気ポート３７２の軸線Ｎをシリンダライナ２１に向けて延長した延長線に沿って流れ、第２の吸気口３２から気筒５の内部に吸入された空気は、第２の吸気ポート３７３の軸線Ｏをシリンダライナ２１に向けて延長した延長線に沿って流れる。そして、軸線Ｎをシリンダライナ２１に向けて延長した延長線に沿って流れ、軸線Ｏをシリンダライナ２１に向けて延長した延長線に沿って流れた空気は気筒５の内部に縦渦（タンブル流）を生成する（図４参照）。

また、第１の吸気口３１から吸入された空気と第２の吸気口３２から吸入された空気とは、シリンダライナ２１の排気側となる内壁面２１１に到達する前に衝突し、シリンダライナ２１の排気側となる内壁面２１１に衝突するのを抑制する。これにより、第１の吸気口３１から気筒５の内部に吸入された空気と第２の吸気口３２から気筒５の内部に吸入された空気とがシリンダライナ２１の排気側となる内壁面２１１から受熱する受熱量が抑制される。

上述した実施形態に係る内燃機関１は、第１の吸気ポート３７２は、軸線Ｎが第１の吸気ポート３７２の入口中心と出口中心とを結ぶ直線Ｐよりもシリンダヘッド３の平面視において吸気弁配列方向外側に湾曲するとともに、第１のインジェクタ４１の噴射軸線Ｔがシリンダヘッド３の平面視において第１の吸気弁１１の軸部１１１よりも吸気弁配列方向外側に配置される。これにより、第１のインジェクタ４１から噴射される燃料は、第１の吸気ポート３７２からシリンダライナ２１の軸線を通る吸排気方向に沿う面Ｍに向かう空気流に乗って供給されるので、気筒５の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化が促進される。この結果、気筒５の内部における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分（炭化水素）の割合を抑制することができる。

同様に、第２の吸気ポート３７３は、軸線Ｏが第２の吸気ポート３７３の入口中心と出口中心とを結ぶ直線Ｑよりもシリンダヘッド３の平面視において吸気弁配列方向外側に湾曲するとともに、第２のインジェクタ４２の噴射軸線Ｕがシリンダヘッド３の平面視において第２の吸気弁１２の軸部１２１よりも吸気弁配列方向外側に配置される。これにより、第２のインジェクタ４２から噴射される燃料は、第２の吸気ポート３７３からシリンダライナ２１の軸線を通る吸排気方向に沿う面Ｍに向かう空気流に乗って供給されるので、気筒５の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化が促進される。この結果、気筒５の内部における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分（炭化水素）の割合を抑制することができる。

また、シリンダヘッド３の平面視において第１のインジェクタ４１の噴射軸線Ｔが第１の吸気弁１１の軸中心線Ｖに対して燃焼室中心側に傾くように噴射口が調整されているので、第１のインジェクタ４１から噴射される燃料は、第１の吸気ポート３７２からシリンダライナ２１の軸線を通る吸排気方向に沿う面Ｍに向かう空気流に運ばれ易くなる。これにより、気筒５の内部に燃料が供給され易くなり、気筒５の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化がより促進される。この結果、気筒５の内部における燃料混合濃度の偏在が抑制されるので、未燃分（炭化水素）の割合を抑制することができる。

また、シリンダヘッド３の平面視において第２のインジェクタ４２の噴射軸線Ｔが第２の吸気弁１２の軸中心線Ｖに対して燃焼室中心側に傾くように噴射口が調整されているので、第２のインジェクタ４２から噴射される燃料は、第２の吸気ポート３７３からシリンダライナ２１の軸線を通る吸排気方向に沿う面Ｍに向かう空気流に運ばれ易くなる。これにより、気筒５の内部に燃料が供給され易くなり、気筒５の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化がより促進される。この結果、気筒５の内部における燃料混合濃度の偏在が抑制されるので、未燃分（炭化水素）の割合を抑制することができる。

また、シリンダヘッド３の平面視において第１のインジェクタ４１の噴射軸線Ｔが第１の吸気弁１１の軸部１１１に対して燃焼室外側にあるので、第１のインジェクタ４１から噴射される燃料は、第１の吸気弁１１の軸部１１１による影響を受けにくくなり、第１のインジェクタ４１から噴射された燃料の貫徹力が維持される。これにより、第１のインジェクタ４１から噴射された燃料により気筒５の内部の縦渦（タンブル流）は強化され、気筒の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化が促進される。この結果、気筒５の内部における燃料混合濃度の偏在が抑制されるので、未燃分（炭化水素）の割合を抑制することができる。

また、シリンダヘッド３の平面視において第２のインジェクタ４２の噴射軸線Ｕが第２の吸気弁１２の軸部１２１に対して燃焼室外側にあるので、第２のインジェクタ４２から噴射される燃料は、第２の吸気弁１２の軸部１２１による影響を受けにくくなり、第２のインジェクタ４２から噴射された燃料の貫徹力が維持される。これにより、第２のインジェクタ４２から噴射された燃料により気筒５の内部の縦渦（タンブル流）は強化され、気筒５の内部における燃料の混合と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化が促進される。この結果、気筒５の内部における燃料混合濃度の偏在が抑制されるので、未燃分（炭化水素）の割合を抑制することができる。

また、シリンダヘッド３の平面視において第１のインジェクタ４１の噴射軸線Ｔと第１の吸気弁１１の軸部１１１の軸中心線の気筒５方向の軸中心線延長線が交差するので、第１のインジェクタ４１から噴射された燃料が第１の吸気弁１１の軸部１１１の軸中心線の気筒５方向の軸中心線延長線に向けて供給される。これにより、第１の吸気弁１１の軸部１１１の影響が抑えられ、第１のインジェクタ４１から噴射された燃料は吸気流れに乗って気筒５の内部に供給される。これにより、気筒５の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化も促進される。また、縦渦（タンブル流）も強化されるので、これによっても気筒５の内部における混合と気化が促進される。この結果、気筒５の内部における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分（炭化水素）の割合を抑制することができる。

同様に、シリンダヘッド３の平面視において第２のインジェクタ４２の噴射軸線Ｕと第２の吸気弁１２の軸部１２１の軸中心線の気筒５方向の軸中心線延長線が交差するので、第２のインジェクタ４２から噴射された燃料が第２の吸気弁１２の軸部１２１の軸中心線の気筒５方向の軸中心線延長線に向けて供給される。これにより、第２の吸気弁１２の軸部１２１の影響が抑えられ、第２のインジェクタ４２から噴射された燃料は吸気流れに乗って気筒５の内部に供給される。これにより、気筒５の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化も促進される。また、縦渦（タンブル流）も強化されるので、これによっても気筒５の内部における混合と気化が促進される。この結果、気筒５の内部における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分（炭化水素）の割合を抑制することができる。

また、第１の吸気ポート３７２の入口断面の中心点と出口断面の中心点を結ぶポート中心線の気筒５方向のポート中心線延長線と第１の吸気弁１１の軸部１１１の軸中心線延長線とが交差し、噴射軸線Ｔと軸中心線延長線とがなす角度は、ポート中心線延長線と軸中心線延長線とがなす角度よりも小さいので、第１のインジェクタ４１から噴射された燃料をポート中心線延長線に沿って流れる吸気流れに同調させることができ、第１の吸気ポート３７２のポート内壁への燃料付着を抑制できる。これにより、気筒５の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化も促進される。この結果、気筒５の内部における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分（炭化水素）の割合を抑制することができる。

同様に、第２の吸気ポート３７３の入口断面の中心点と出口断面の中心点を結ぶポート中心線の気筒５方向のポート中心線延長線と第２の吸気弁１２の軸部１２１の軸中心線延長線とが交差し、噴射軸線Ｕと軸中心線延長線とがなす角度は、ポート中心線延長線と軸中心線延長線とがなす角度よりも小さいので、第２のインジェクタ４２から噴射された燃料をポート中心線延長線に沿って流れる吸気流れに同調させることができ、第２の吸気ポート３７３のポート内壁への燃料付着を抑制できる。これにより、気筒５の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化も促進される。この結果、気筒５の内部における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分（炭化水素）の割合を抑制することができる。

また、第１の吸気ポート３７２において軸中心線延長線と噴射軸線は気筒５の内部で交差するので、第１のインジェクタ４１から噴射された燃料は気筒５の内部で第１の吸気弁１１の軸部１１１の軸中心線延長線と交差する。これにより、気筒５の内壁面への燃料付着が抑制される。したがって、気筒５の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化も促進される。この結果、気筒５の内部における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分（炭化水素）の割合を抑制することができる。

同様に、第２の吸気ポート３７３において軸中心線延長線と噴射軸線は気筒５の内部で交差するので、第２のインジェクタ４２から噴射された燃料は気筒５の内部で第２の吸気弁１２の軸部１２１の軸中心線延長線と交差する。これにより、気筒５の内壁面への燃料付着が抑制される。したがって、気筒５の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化も促進される。この結果、気筒５の内部における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分（炭化水素）の割合を抑制することができる。

また、第１のインジェクタ４１の噴射軸線Ｔがシリンダヘッド３の平面視において第１の吸気弁１１の軸部１１１の吸気弁配列方向外側に配置されるとともに第２のインジェクタ４２の噴射軸線Ｕがシリンダヘッド３の平面視において第２の吸気弁１２の軸部１２１の吸気弁配列方向外側に配置されるので、第１のインジェクタ４１から噴射された燃料が第１の吸気弁１１の軸部１１１よりも吸気弁配列方向外側を通り燃焼室３０に供給され、第２のインジェクタ４２から噴射された燃料が第２の吸気弁１２の軸部１２１よりも吸気弁配列方向外側を通り燃焼室に供給される。

これにより、第１の吸気弁１１の軸部１１１及び第２の吸気弁１２の軸部１２１の影響が抑えられ、第１のインジェクタ４１及び第２のインジェクタ４２から噴射された燃料は吸気流れに乗って気筒５の内部に供給される。これにより、気筒５の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化も促進される。また、縦渦（タンブル流）も強化されるので、これによっても気筒５の内部における燃料と空気の混合が促進され、気筒５の内部における燃料の気化も促進される。この結果、気筒５の内部における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分（炭化水素）の割合を抑制することができる。

また、第１の吸気ポート３７２と第２の吸気ポート３７３とは、吸気ポート３７の上流側ポート３７１から分岐するので、第１の吸気ポート３７２及び第２の吸気ポート３７３の吸気脈動や吸気通路抵抗を減らすことができ、吸気流速を高めて燃料と空気の混合が促進される。これにより、気筒５の内部における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分の割合を抑制することができる。

尚、上述した実施形態１及び２では、下流側ポート３７２，３７３ごとにインジェクタ４１，４２を備えるものとしたが、下流側ポート３７２，３７３に対応するものであれば、上流側ポート３７１にインジェクタ４１，４２を備えるものでもよい。

以上説明したように、本発明によれば、気筒内における燃料混合濃度の偏在が抑制され、未燃分の割合を抑制することができるので、内燃機関全般に有効利用可能である。

１内燃機関
１１吸気弁（第１の吸気弁）
１１１軸部（第１の軸部）
１１２傘部
１２吸気弁（第２の吸気弁）
１２１軸部（第２の軸部）
１２２傘部
１３排気弁（第１の排気弁）
１４排気弁（第２の排気弁）
２シリンダブロック
２１シリンダライナ
２１１内壁面
２２１クランクピン
２３ピストン
２３１ピン穴
２４コネクティングロッド
２５ピストンピン
３シリンダヘッド
３０燃焼室
３１吸気口（第１の吸気口）
３２吸気口（第２の吸気口）
３３排気口（第１の排気口）
３４排気口（第２の排気口）
３５第１のバルブシート
３６第２のバルブシート
３７吸気ポート
３７１上流側ポート
３７２下流側ポート（第１の吸気ポート）
３７３下流側ポート（第２の吸気ポート）
３７４，３７５入口
３７６，３７７出口
３８排気ポート
４１インジェクタ（第１のインジェクタ）
４２インジェクタ（第２のインジェクタ）
５気筒

Claims

一気筒あたりに第１の吸気弁と第２の吸気弁とが並列して設けられる内燃機関であって、
燃焼室を有するシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドに設けられ前記第１の吸気弁に対応する第１の吸気ポートと、
前記シリンダヘッドに設けられ前記第２の吸気弁に対応する第２の吸気ポートと、
前記第１の吸気ポートに対応する第１のインジェクタと、
前記第２の吸気ポートに対応する第２のインジェクタと、
を備え、
前記第１の吸気弁は第１の軸部を有し、
前記第２の吸気弁は第２の軸部を有し、
前記第１の吸気ポートまたは前記第２の吸気ポートのうち少なくとも一方では、前記第１のインジェクタまたは前記第２のインジェクタの噴射軸線が前記シリンダヘッドの平面視において前記第１の軸部または前記第２の軸部よりも吸気弁配列方向外側に配置されることを特徴とする内燃機関。
前記シリンダヘッドの平面視において前記第１のインジェクタと前記第２のインジェクタの少なくともいずれか一方の噴射軸線と前記第１の軸部または前記第２の軸部の少なくともいずれか一方の軸中心線の気筒方向の軸中心線延長線が交差することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
前記第１の吸気ポートまたは前記第２の吸気ポートの少なくともいずれか一方の入口断面の中心点と出口断面の中心点を結ぶポート中心線の気筒方向のポート中心線延長線と前記第１の軸部または前記第２の軸部の少なくともいずれか一方の前記軸中心線延長線とが交差し、
前記噴射軸線と前記軸中心線延長線とがなす角度は、前記ポート中心線延長線と前記軸中心線延長線とがなす角度よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関。
前記軸中心線延長線と前記噴射軸線は気筒内で交差することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関。
前記第１のインジェクタの噴射軸線が前記シリンダヘッドの平面視において前記第１の軸部の前記吸気弁配列方向外側に配置されるとともに前記第２のインジェクタの噴射軸線が前記シリンダヘッドの平面視において前記第２の軸部の前記吸気弁配列方向外側に配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の内燃機関。
前記第１の吸気ポートと前記第２の吸気ポートの上流部から分岐することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の内燃機関。
前記第１の吸気ポートと前記第２の吸気ポートのうち少なくとも一方はポートの入口中心と出口中心とを結ぶ直線よりも前記シリンダヘッドの平面視において吸気弁配列方向外側に湾曲することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の内燃機関。