JP2021059999A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼ロバスト性と燃費を悪化させることなく、簡易な構成で燃料噴射弁から噴射された燃料の着火までの時間を遅らせてスモークを低減できる内燃機関を提供する。【解決手段】内燃機関の燃焼室で燃料を噴射する燃料噴射弁と、燃焼室内に燃料よりも着火性が劣る液体を供給する冷却媒体供給装置と、を備え、燃料噴射弁が燃料の主噴射を行う前に、冷却媒体供給装置によって燃料噴射弁の複数の燃料噴射口の周囲の所定領域に液体を供給して、所定領域の温度を下げるように構成する。【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関に関するものである。

従来より、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する技術に関し種々提案されている。例えば、下記特許文献１に記載されるダクトを取り付けられた燃料噴射弁では、内燃機関のシリンダヘッドには、燃料噴射弁が取り付けられている。燃料噴射弁は、シリンダヘッドの上方から挿入配置され、コモンレールから供給された高圧燃料を燃焼室へ直接噴射する。また、中空管で形成されたダクトが、燃料噴射弁の各燃料噴射口の直後に取り付けられている。これにより、噴射された燃料がダクトを通過することによって、高温の筒内ガスにさらされないため、着火までの時間を延ばし、燃料と空気の混合を促進させ、スモークの低減を図ることができる。

米国特許出願公開第２０１７／０１１４９９８号明細書

しかしながら、前記特許文献１に記載されたダクトを取り付けられた燃料噴射弁では、燃料噴射弁の各燃料噴射口に中空管で形成されたダクトを整列させて取り付ける必要がある。このため、ダクトの取り付け構造が複雑となり、内燃機関の組み立て作業の煩雑化、及び、製造コストが上昇するという問題がある。

そこで、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、燃焼ロバスト性と燃費を悪化させることなく、簡易な構成で燃料噴射弁から噴射された燃料の着火までの時間を遅らせてスモークを低減できる内燃機関を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、内燃機関の燃焼室で燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃焼室内に前記燃料よりも着火性が劣る液体を供給する冷却媒体供給装置と、を備え、前記燃料噴射弁が燃料の主噴射を行う前に、前記冷却媒体供給装置によって前記燃料噴射弁の複数の燃料噴射口の周囲の所定領域に前記液体を供給して、前記所定領域の温度を下げる、内燃機関である。

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関において、前記所定領域は、前記燃料噴射弁から噴射された主噴射の燃料が着火する着火領域よりも前記燃料噴射口側の領域である、内燃機関である。

次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明又は第２の発明に係る内燃機関において、前記冷却媒体供給装置は、前記燃焼室で前記液体を前記所定領域に噴射する副噴射弁を有し、前記燃料噴射弁による燃料噴射を制御すると共に、前記副噴射弁による前記液体の噴射を制御する噴射制御装置を備え、前記噴射制御装置は、前記燃料噴射弁が複数回のプレ噴射を行った後に、前記主噴射を行うように制御する燃料噴射制御部と、複数回の前記プレ噴射が行われた後に、前記副噴射弁が前記主噴射が行われる前に前記液体を前記所定領域に噴射するように制御する冷却媒体噴射制御部と、を有する、内燃機関である。

次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明又は第２の発明に係る内燃機関において、前記燃焼室に対向して前記燃料噴射弁が配置される貫通孔が形成されたシリンダヘッドを備え、前記冷却媒体供給装置は、素焼きのセラミックスを含む多孔質材で筒状に形成されて、下端部が前記燃焼室に対向するように前記貫通孔に嵌め込まれると共に、前記燃料噴射弁が上方から挿通される筒状部材と、前記シリンダヘッドに設けられて前記筒状部材の上端部に前記液体を供給する供給部材と、を有し、前記筒状部材の下端部から前記液体が染み出て、複数の前記燃料噴射口の周囲の所定領域に前記液体を供給して、前記所定領域の温度を下げる、内燃機関である。

次に、本発明の第５の発明は、上記第１の発明乃至第４の発明のいずれか１つに係る内燃機関において、前記内燃機関の外側に配置されて前記液体を貯留する液体タンクと、前記液体タンクから前記冷却媒体供給装置へ前記液体を供給する液体供給装置と、を備えた、内燃機関である。

次に、本発明の第６の発明は、上記第１の発明乃至第５の発明のいずれか１つに係る内燃機関において、前記液体は、水を含む非燃焼液体である、内燃機関である。

第１の発明によれば、燃料噴射弁が燃料の主噴射を行う前に、冷却媒体供給装置によって燃料噴射弁の複数の燃料噴射口の周囲の所定領域に、燃料よりも着火性が劣る液体を供給して、この液体の蒸発潜熱によって所定領域の温度を下げる。これにより、燃料噴射弁が燃料の主噴射を行った際に、燃料噴射弁の複数の燃料噴射口の周囲の所定領域の温度が下がっているため、所定領域内における燃料の着火までの時間を遅らすことができ、噴射燃料と空気との混合が促進され、スモークを低減できる。

また、液体の蒸発潜熱によって温度が下がる所定領域は、燃料噴射弁の複数の燃料噴射口の周囲であるため、過度に温度を下げても、燃焼室壁面付近には、高温のガスが存在し、失火を抑制することができ、燃焼ロバスト性と燃費を悪化させることがない。また、液体は、燃料噴射弁の複数の燃料噴射口の周囲のみに供給すればよいため、液体の消費量を抑えることができる。

第２の発明によれば、燃料噴射弁の複数の燃料噴射口の周囲の所定領域は、燃料噴射弁から噴射された主噴射の燃料が着火する着火領域よりも燃料噴射口側の領域である。これにより、燃料噴射弁が燃料の主噴射を行った際に、所定領域内において、噴射燃料と空気との混合が効果的に行われ、スモークの低減を更に図ることができる。

第３の発明によれば、燃焼室で複数の燃料噴射口の周囲の所定領域に液体を噴射する副噴射弁を設け、噴射制御装置によって、燃料噴射弁を介して複数回のプレ噴射が行われた後に、燃料噴射弁によって主噴射が行われる前に液体を所定領域に噴射することができる。これにより、燃料噴射弁が燃料の主噴射を行った際に、燃料噴射弁の複数の燃料噴射口の周囲の所定領域の温度を確実に下げることができる。その結果、燃料噴射弁が燃料の主噴射を行った際に、所定領域内における燃料の着火までの時間を遅らすことができ、噴射燃料と空気との混合が促進され、副噴射弁を設ける簡易な構成でスモークを低減することができる。

第４の発明によれば、シリンダヘッドに燃料噴射弁が挿通される素焼きのセラミックスを含む多孔質材で筒状に形成された筒状部材を設け、供給部材によって、筒状部材の上端部に液体が供給される。そして、筒状部材の下端部から染み出た液体が、燃料噴射弁の複数の燃料噴射口の周囲の所定領域に供給され、液体の気化熱によって当該所定領域の温度が下がる。これにより、燃料噴射弁が燃料の主噴射を行った際に、燃料噴射弁の複数の燃料噴射口の周囲の所定領域の温度を確実に下げることができる。その結果、燃料噴射弁が燃料の主噴射を行った際に、所定領域内における燃料の着火までの時間を遅らすことができ、噴射燃料と空気との混合が促進され、燃料噴射弁が挿通される筒状部材を設ける簡易な構成でスモークを低減することができる。

第５の発明によれば、液体は、内燃機関の外側に配置された液体タンクに貯留され、液体供給装置によって冷却媒体供給装置に供給される。これにより、内燃機関の温度上昇による液体の温度上昇を抑制することができ、燃料噴射弁の複数の燃料噴射口の周囲の所定領域の液体の気化による冷却効果を高めることができる。

第６の発明によれば、液体は、水を含む非燃焼液体であるため、燃焼室のガスから受熱（熱回収）して気化して所定領域を冷却した後、燃焼火炎から直接受熱（熱回収）して気化膨張を増大でき、引いては燃費の向上を図ることができる。

本実施形態に係る内燃機関の概略構成を説明する図である。 燃料噴射弁と副噴射弁の作動の一例を示す断面図である。 制御装置が実行する水噴射制御処理を示す第１フローチャートである。 制御装置が実行する水噴射制御処理を示す第２フローチャートである。 筒内圧と燃料噴射量と水噴射量のクランク角度に対する変化の一例を示す図である。 燃料噴射量に対する水噴射量を決定する水噴射量設定マップの一例を示す図である。 燃料噴射弁から主噴射の燃料が噴射された状態の一例を示す平面図である。 燃料噴射弁から主噴射の燃料が噴射された状態の一例を示す側面図である。 他の第１実施形態に係る燃料噴射弁と筒状部材の作動の一例を示す断面図である。

以下、本発明に係る内燃機関を具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係る内燃機関１０の概略構成について図１に基づいて説明する。本実施形態の説明では、内燃機関１０の例として、車両に搭載された、例えば、ディーゼルエンジンを用いて説明する。

以下、本実施形態に係る内燃機関１０について、吸気側から排気側に向かって順に説明する。図１に示すように、吸気管１１Ａの流入側には、吸気流量検出装置２１（例えば、吸気流量センサ）が設けられている。吸気流量検出装置２１は、内燃機関１０が吸入した空気の流量に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また吸気流量検出装置２１には、吸気温度検出装置２８Ａ（例えば、吸気温度センサ）が設けられている。吸気温度検出装置２８Ａは、吸気流量検出装置２１を通過する吸気の温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

吸気管１１Ａの流出側はコンプレッサ３５の流入側に接続され、コンプレッサ３５の流出側は吸気管１１Ｂの流入側に接続されている。ターボ過給機３０は、コンプレッサインペラ３５Ａを有するコンプレッサ３５と、タービンインペラ３６Ａを有するタービン３６とを備えている。コンプレッサインペラ３５Ａは、排気ガスによって回転駆動されるタービンインペラ３６Ａにて回転駆動され、吸気管１１Ａから流入された吸気を吸気管１１Ｂに圧送することで過給する。

コンプレッサ３５の上流側となる吸気管１１Ａには、コンプレッサ上流圧力検出装置２４Ａが設けられている。コンプレッサ上流圧力検出装置２４Ａは、例えば、圧力センサであり、コンプレッサ３５の上流側となる吸気管１１Ａ内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。コンプレッサ３５の下流側となる吸気管１１Ｂ（吸気管１１Ｂにおけるコンプレッサ３５とインタークーラ１６との間の位置）には、コンプレッサ下流圧力検出装置２４Ｂが設けられている。コンプレッサ下流圧力検出装置２４Ｂは、例えば、圧力センサであり、コンプレッサ３５の下流側となる吸気管１１Ｂ内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

吸気管１１Ｂには、上流側にインタークーラ１６が配置され、インタークーラ１６よりも下流側にスロットル装置４７が配置されている。インタークーラ１６は、コンプレッサ下流圧力検出装置２４Ｂよりも下流側に配置されており、コンプレッサ３５にて過給された吸気の温度を下げる。インタークーラ１６とスロットル装置４７との間には、吸気温度検出装置２８Ｂ（例えば、吸気温度センサ）が設けられている。吸気温度検出装置２８Ｂは、インタークーラ１６にて温度が低下された吸気の温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

スロットル装置４７は、制御装置５０からの制御信号に基づいて吸気管１１Ｂの開度を調整するスロットルバルブ４７Ａを駆動し、吸気流量を調整可能である。制御装置５０は、スロットル開度検出装置４７Ｓ（例えば、スロットル開度センサ）からの検出信号と目標スロットル開度に基づいて、スロットル装置４７に制御信号を出力して吸気管１１Ｂに設けられたスロットルバルブ４７Ａの開度を調整可能である。制御装置５０は、アクセルペダル踏込量検出装置２５からの検出信号に基づいて検出したアクセルペダルの踏込量と内燃機関１０の運転状態とに基づいて目標スロットル開度を求める。

アクセルペダル踏込量検出装置２５は、例えば、アクセルペダル踏込角度センサであり、アクセルペダルに設けられている。制御装置５０は、アクセルペダル踏込量検出装置２５からの検出信号に基づいて、運転者によるアクセルペダルの踏込量を検出することが可能である。

吸気管１１Ｂにおけるスロットル装置４７よりも下流側には、圧力検出装置２４Ｃが設けられており、ＥＧＲ配管１３の流出側が接続されている。そして、吸気管１１Ｂの流出側は吸気マニホールド１１Ｃの流入側に接続されており、吸気マニホールド１１Ｃの流出側は内燃機関１０の流入側に接続されている。圧力検出装置２４Ｃは、例えば、圧力センサであり、吸気マニホールド１１Ｃに流入する直前の吸気の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また、ＥＧＲ配管１３の流出側（吸気管１１Ｂとの接続部）からは、ＥＧＲ配管１３の流入側（排気管１２Ｂとの接続部）から流入してきたＥＧＲガスが、吸気管１１Ｂ内に吐出される。尚、ＥＧＲ配管１３にて形成されるＥＧＲガスが流れる経路は、ＥＧＲ経路に相当する。

内燃機関１０は複数のシリンダ４５Ａ〜４５Ｄを有しており、燃料噴射弁４３Ａ〜４３Ｄが、それぞれのシリンダ４５Ａ〜４５Ｄに設けられている。燃料噴射弁４３Ａ〜４３Ｄには、コモンレール４１と燃料配管４２Ａ〜４２Ｄを介して燃料が供給されており、燃料噴射弁４３Ａ〜４３Ｄは、制御装置５０からの制御信号によって駆動され、それぞれのシリンダ４５Ａ〜４５Ｄ内に燃料を噴射する。

また、各シリンダ４５Ａ〜４５Ｄには、副噴射弁６３Ａ〜６３Ｄが設けられている。副噴射弁６３Ａ〜６３Ｄには、水供給用コモンレール６１と水配管６２Ａ〜６２Ｄを介して水（非燃焼液体）が供給されており、副噴射弁６３Ａ〜６３Ｄは、制御装置５０からの制御信号によって駆動され、それぞれのシリンダ４５Ａ〜４５Ｄ内に水を噴射する。

水供給用コモンレール６１は、供給管６５、水ポンプ（液体供給装置）６６を介して、内燃機関１０に対して離間して配置された水タンク（液体タンク）６７に連結される。水ポンプ６６は、制御装置５０からの駆動信号により回転駆動される電動ポンプであり、正逆いずれの方向にも回転が可能となっている。水ポンプ６６の正回転により水タンク６７内の水（非燃焼液体）６８の吸い上げが行われ、水６８が供給管６５を介して水供給用コモンレール６１に供給される。また、水ポンプ６６の逆回転により水供給用コモンレール６１及び供給管６５内の水６８が吸い戻され、水タンク６７内に流入される。尚、供給管６５には、供給管６５内の水６８の圧力を検出する水圧センサを設けてもよい。

水タンク６７内には、水タンク６７内に貯留されている水６８の残量（水位）を検出するレベルゲージ（残量検出装置）６９が設けられている。レベルゲージ（残量検出装置）６９は、水タンク６７内の水６８が満タンから減少した残量に応じた信号（例えば、レベル１０〜レベル１に相当する信号である。）を制御装置（ＥＣＵ）５０に出力する。

内燃機関１０には、回転検出装置２２、クーラント温度検出装置２８Ｃ等が設けられている。回転検出装置２２は、例えば、回転センサであり、内燃機関１０のクランクシャフトの回転角（すなわち、クランク角度）に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。例えば、回転検出装置２２は、クランクシャフトが１５度回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスが制御装置５０に入力される。制御装置５０は、回転検出装置２２の出力パルスからクランク角度、及び、エンジン回転数を算出する。クーラント温度検出装置２８Ｃは、例えば、温度センサであり、内燃機関１０内に循環されている冷却用クーラントの温度を検出し、検出した温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

内燃機関１０の排気側には排気マニホールド１２Ａの流入側が接続され、排気マニホールド１２Ａの流出側には排気管１２Ｂの流入側が接続されている。排気管１２Ｂの流出側はタービン３６の流入側に接続され、タービン３６の流出側は排気管１２Ｃの流入側に接続されている。

排気管１２Ｂには、ＥＧＲ配管１３の流入側が接続されている。ＥＧＲ配管１３は、排気管１２Ｂと吸気管１１Ｂとを連通し、排気管１２Ｂ（排気経路に相当）の排気ガスの一部を吸気管１１Ｂ（吸気経路に相当）に還流させることが可能である。また、ＥＧＲ配管１３には、経路切替装置１４Ａ、バイパス配管１３Ｂ、ＥＧＲクーラ１５、ＥＧＲ弁１４Ｂが設けられている。

経路切替装置１４Ａは、排気管１２ＢからＥＧＲ配管１３へと流れてきたＥＧＲガスを、ＥＧＲクーラ１５を経由させて吸気経路に戻すＥＧＲクーラ経路と、バイパス配管１３ＢにてＥＧＲクーラ１５をバイパスさせて吸気管１１Ｂに戻すバイパス経路とを、制御装置５０からの制御信号に基づいて切り替える経路切替弁である。バイパス配管１３Ｂは、ＥＧＲクーラ１５をバイパスするように設けられており、流入側は経路切替装置１４Ａに接続され、流出側はＥＧＲ弁１４ＢとＥＧＲクーラ１５の間となるＥＧＲ配管１３に接続されている。

ＥＧＲ弁１４Ｂ（ＥＧＲバルブ）は、ＥＧＲ配管１３におけるＥＧＲクーラ１５の下流側、かつ、ＥＧＲ配管１３とバイパス配管１３Ｂとの合流部の下流側、に設けられている。そして、ＥＧＲ弁１４Ｂは、制御装置５０からの制御信号に基づいて、ＥＧＲ配管１３の開度を調整することで、ＥＧＲ配管１３内を流れるＥＧＲガスの流量を調整する。

ＥＧＲクーラ１５は、ＥＧＲ配管１３とバイパス配管１３Ｂとの合流部と、経路切替装置１４Ａとの間となるＥＧＲ配管１３に設けられている。ＥＧＲクーラ１５は、いわゆる熱交換器であり、冷却用のクーラントが供給され、流入されたＥＧＲガスを冷却して吐出する。

排気管１２Ｂには、排気温度検出装置２９が設けられている。排気温度検出装置２９は、例えば、排気温度センサであり、排気温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。制御装置５０は、排気温度検出装置２９を用いて検出した排気温度とＥＧＲ弁１４Ｂの制御状態と内燃機関１０の運転状態等に基づいて、ＥＧＲ配管１３及びＥＧＲクーラ１５（またはバイパス配管１３Ｂ）及びＥＧＲ弁１４Ｂを経由して吸気管１１Ｂに流入されるＥＧＲガスの温度を推定可能である。

排気管１２Ｂの流出側は、タービン３６の流入側に接続され、タービン３６の流出側は、排気管１２Ｃの流入側に接続されている。タービン３６には、タービンインペラ３６Ａへ導く排気ガスの流速を制御可能な可変ノズル３３が設けられており、可変ノズル３３は、ノズル駆動装置３１によって開度が調整される。制御装置５０は、ノズル開度検出装置３２（例えば、ノズル開度センサ）からの検出信号と目標ノズル開度に基づいて、ノズル駆動装置３１に制御信号を出力して可変ノズル３３の開度を調整可能である。

タービン３６の上流側となる排気管１２Ｂには、タービン上流圧力検出装置２６Ａが設けられている。タービン上流圧力検出装置２６Ａは、例えば圧力センサであり、タービン３６の上流側となる排気管１２Ｂ内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。タービン３６の下流側となる排気管１２Ｃには、タービン下流圧力検出装置２６Ｂが設けられている。タービン下流圧力検出装置２６Ｂは、例えば圧力センサであり、タービン３６の下流側となる排気管１２Ｃ内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

排気管１２Ｃの流出側には不図示の排気ガス浄化装置が接続されている。例えば、内燃機関１０がディーゼルエンジンの場合、排気ガス浄化装置には、酸化触媒、微粒子捕集フィルタ、選択還元触媒等が含まれている。

制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）５０は、少なくとも、プロセッサ５１（ＣＰＵ、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）等）、記憶装置５３（ＤＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＳＲＡＭ、ハードディスク等）を有している。制御装置５０（ＥＣＵ）は、図１に示す検出装置やアクチュエータに限定されず、上記の検出装置を含めた各種の検出装置からの検出信号に基づいて内燃機関１０の運転状態を検出し、上記の燃料噴射弁４３Ａ〜４３Ｄ、副噴射弁６３Ａ〜６３Ｄ、ＥＧＲ弁１４Ｂ、経路切替装置１４Ａ、ノズル駆動装置３１、スロットル装置４７を含めた各種のアクチュエータを制御する。記憶装置５３は、例えば、各種処理を実行するためのプログラムやパラメータ等を記憶する。

大気圧検出装置２３は、例えば、大気圧センサであり、制御装置５０に設けられている。大気圧検出装置２３は、制御装置５０の周囲の大気圧に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。車速検出装置２７は、例えば、車両速度検出センサであり、車両の車輪等に設けられている。車速検出装置２７は、車両の車輪の回転速度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

次に、燃料噴射弁４３Ａ〜４３Ｄ、及び、副噴射弁６３Ａ〜６３Ｄの取付構造について図２に基づいて説明する。尚、燃料噴射弁４３Ａ〜４３Ｄ、及び、副噴射弁６３Ａ〜６３Ｄの取付構造は、ほぼ同じ取付構造であるので、燃料噴射弁４３Ａ及び副噴射弁６３Ａの取付構造について説明する。

図２に示すように、内燃機関１０は、シリンダ４５Ａ等が形成されたシリンダブロック７１と、シリンダヘッド７２とを備えている。シリンダ４５Ａ内には、シリンダ４５Ａ内を往復運動するピストン７３が配置されている。ピストン７３とシリンダヘッド７２の間のシリンダ４５Ａ内には混合気が燃焼する燃焼室７５が形成されている。ピストン７３の頂面には凹状に形成されたキャビティ７６が形成されている。

燃料噴射弁４３Ａは、燃焼室７５の上壁面の中央に配置されており、燃料噴射弁４３Ａからはピストン７３に形成されたキャビティ７６内の周辺部に向けて燃料Ｆが直接噴射されるように構成されている（図２の右図参照）。副噴射弁６３Ａは、燃焼室７５の上壁面の周辺部に、燃料噴射弁４３Ａに対して斜めに傾斜して配置されており、副噴射弁６３Ａからは、燃料噴射弁４３Ａの複数（例えば、８個）の燃料噴射口４９（図７及び図８参照）の周囲の所定領域ＦＬに水６８を噴射（供給）するように構成されている（図２の左図参照）。これにより、燃料噴射弁４３Ａの複数の燃料噴射口４９（図７及び図８参照）の周囲の所定領域ＦＬが、水６８の気化熱によって燃料Ｆの着火温度よりも低い温度に冷却される。

次に、上記のように構成された内燃機関１０における、制御装置５０による燃料噴射弁４３Ａ〜４３Ｄが燃料Ｆの主噴射を行う前に、副噴射弁６３Ａ〜６３Ｄによって水６８（図２参照）を噴射する水噴射制御処理の一例について図３乃至図８に基づいて説明する。尚、制御装置５０は、内燃機関１０の運転中に、所定時間間隔（例えば、数１０ｍｓｅｃ〜数１００ｍｓｅｃ間隔）にて、図３及び図４のフローチャートに示される処理手順を繰り返し実行する。

図３及び図４に示すように、先ず、ステップＳ１１において、制御装置５０は、アクセルペダル踏込量検出装置２５、回転検出装置２２、及びクーラント温度検出装置２８Ｃ等の各検出値に基づいてアクセルペダルの踏込量（要求負荷）、エンジン回転数ＮＥ、クランク角度、及び、冷却用クーラントの温度等を算出して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２において、制御装置５０は、燃料噴射フラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否か、つまり、今回の第１プレ噴射Ｊ１と第２プレ噴射Ｊ２と主噴射ＪＭ１（図５参照）のそれぞれの燃料噴射量及び燃料噴射開始時期が設定されているか否かを判定する。尚、燃料噴射フラグは、制御装置５０の起動時に、「ＯＦＦ」に設定されてＲＡＭに記憶される。そして、燃料噴射フラグが「ＯＮ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、制御装置５０は、後述のステップＳ２２に進む。

一方、燃料噴射フラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３において、制御装置５０は、ステップＳ１１で取得した要求負荷及びエンジン回転数ＮＥに基づいて今回の第１プレ噴射Ｊ１と第２プレ噴射Ｊ２のそれぞれの燃料噴射量Ｑ２と、主噴射ＪＭ１の燃料噴射量Ｑ３とを取得して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１４に進む。

例えば、要求負荷及びエンジン回転数ＮＥに対する最適な第１プレ噴射Ｊ１と第２プレ噴射Ｊ２のそれぞれの燃料噴射量Ｑ２と、主噴射ＪＭ１の燃料噴射量Ｑ３とを予め試験により取得しておき、要求負荷及びエンジン回転数ＮＥと各燃料噴射量Ｑ２、Ｑ３との関係をマップ等に記憶させておく。そして、制御装置５０は、当該マップを参照して各燃料噴射量Ｑ２、Ｑ３を算出すればよい。また、冷却用クーラントの温度の検出値に基づいて各燃料噴射量Ｑ２、Ｑ３を温度補正するようにしてもよい。

ステップＳ１４において、制御装置５０は、ステップＳ１１で取得した要求負荷及びエンジン回転数ＮＥに基づいて第１プレ噴射Ｊ１と、第２プレ噴射Ｊ２と、主噴射ＪＭ１のそれぞれの燃料噴射開始時期を取得して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１５に進む。

例えば、要求負荷及びエンジン回転数ＮＥに対する最適な第１プレ噴射Ｊ１と、第２プレ噴射Ｊ２と、主噴射ＪＭ１のそれぞれの燃料噴射開始時期を予め試験により取得しておき、要求負荷及びエンジン回転数ＮＥと各燃料噴射開始時期との関係をマップ等に記憶させておく。そして、制御装置５０は、当該マップを参照して第１プレ噴射Ｊ１と、第２プレ噴射Ｊ２と、主噴射ＪＭ１のそれぞれの燃料噴射開始時期を算出すればよい。また、冷却用クーラントの温度の検出値に基づいて、第１プレ噴射Ｊ１と、第２プレ噴射Ｊ２と、主噴射ＪＭ１のそれぞれの燃料噴射開始時期を温度補正するようにしてもよい。

例えば、図５に示すように、主噴射ＪＭ１の燃料噴射開始時期は、例えば、圧縮上死点ＴＤＣで燃料噴射弁４３Ａ〜４３Ｄの各燃料噴射口４９からの燃料噴射量が最大値に達するように設定される。そして、第１プレ噴射Ｊ１と第２プレ噴射Ｊ２の燃料噴射開始時期は、主噴射ＪＭ１の開始前に第１プレ噴射Ｊ１及び第２プレ噴射Ｊ２によって噴射された燃料の燃焼による熱発生が全くないか又はほとんどないように設定される。

一方、従来の主噴射ＪＭ２の燃料噴射開始時期は、圧縮上死点ＴＤＣ以降で燃料噴射弁４３Ａ〜４３Ｄの各燃料噴射口４９からの燃料噴射量が最大値に達するように設定されている。従って、主噴射ＪＭ１の燃料噴射開始時期は、従来の主噴射ＪＭ２の燃料噴射開始時期よりも時間Ｔ１だけ早くなるように設定されている。

ステップＳ１５において、制御装置５０は、ＲＡＭから燃料噴射フラグを読み出し、「ＯＮ」に設定して、再度ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６において、制御装置５０は、今回の第１プレ噴射Ｊ１と第２プレ噴射Ｊ２のそれぞれの燃料噴射量Ｑ２と、主噴射ＪＭ１の燃料噴射量Ｑ３とをＲＡＭから読み出し、これらを合計して総燃料噴射量を算出してＲＡＭに記憶する。そして、制御装置５０は、総燃料噴射量が所定の燃料噴射量閾値Ｑ１以上であるか否かを判定する。尚、燃料噴射量閾値Ｑ１は、予め記憶装置５３を構成するＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭ等に記憶されている。

そして、総燃料噴射量が所定の燃料噴射量閾値Ｑ１未満であると判定した場合には（Ｓ１６：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７において、制御装置５０は、水噴射フラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＦＦ」に設定して、再度ＲＡＭに記憶した後、後述のステップＳ２２に進む。尚、水噴射フラグは、制御装置５０の起動時に、「ＯＦＦ」に設定されてＲＡＭに記憶される。

一方、総燃料噴射量が所定の燃料噴射量閾値Ｑ１以上であると判定した場合には（Ｓ１６：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８において、制御装置５０は、副噴射弁６３Ａ〜６３Ｄによる水噴射Ｋ１を行う条件が成立したか否かを判定する。例えば、冷却用クーラントの温度が所定温度よりも低く暖機運転中の場合や、要求トルクが所定トルク以下の場合等には、制御装置５０は、副噴射弁６３Ａ〜６３Ｄによる水噴射Ｋ１を行う条件が成立していないと判定する。

そして、副噴射弁６３Ａ〜６３Ｄによる水噴射Ｋ１を行う条件が成立していないと判定した場合には（Ｓ１８：ＮＯ）、制御装置５０は、前記ステップＳ１７以降の処理を実行する。一方、副噴射弁６３Ａ〜６３Ｄによる水噴射Ｋ１を行う条件が成立したと判定した場合には（Ｓ１８：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１９の処理に進む。ステップＳ１９において、制御装置５０は、ステップＳ１６で算出した総燃料噴射量をＲＡＭから読み出し、この総燃料噴射量に基づいて今回の水噴射Ｋ１（図５参照）の水噴射量Ｑ５を取得して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２０に進む。

例えば、図６に示すように、燃料噴射弁４３Ａ〜４３Ｄによって噴射される総燃料噴射量に対する副噴射弁６３Ａ〜６３Ｄによる最適な水噴射Ｋ１の水噴射量Ｑ５を予め試験により取得しておき、総燃料噴射量と水噴射量Ｑ５との関係をマップＭ１に記憶させておく。そして、制御装置５０は、当該マップＭ１を参照して水噴射量Ｑ５を算出する。尚、水タンク６７に貯留される水６８の水温を水温センサ等により検出して、水噴射量Ｑ５を補正するようにしてもよい。

ステップＳ２０において、制御装置５０は、ステップＳ１４で取得した燃料Ｆの主噴射ＪＭ１の燃料噴射開始時期に基づいて、副噴射弁６３Ａ〜６３Ｄによる水噴射Ｋ１の水噴射量Ｑ５に対する水噴射開始時期を取得して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２１に進む。

例えば、図５に示すように、第２プレ噴射Ｊ２の燃料を噴射した後で、且つ、主噴射ＪＭ１の燃料噴射開始時期の前に設定する最適な水噴射Ｋ１の水噴射量Ｑ５に対する水噴射開始時期を予め試験により取得しておき、主噴射ＪＭ１の燃料噴射開始時期と水噴射Ｋ１の水噴射量Ｑ５に対する水噴射開始時期との関係をマップ等に記憶させておく。そして、制御装置５０は、当該マップを参照して水噴射Ｋ１の水噴射量Ｑ５に対する水噴射開始時期を算出すればよい。尚、水噴射期間Ｔ２〜Ｔ３は、主噴射ＪＭ１の燃料噴射開始時期（時間Ｔ４におけるクランク角度）よりも前に終了するように設定されている。

ステップＳ２１において、制御装置５０は、ＲＡＭから水噴射フラグを読み出し、「ＯＮ」に設定して、再度ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２２に進む。尚、水噴射フラグは、制御装置５０の起動時に、「ＯＦＦ」に設定されてＲＡＭに記憶される。続いて、ステップＳ２２において、制御装置５０は、ステップＳ１１で取得したクランク角度と、ステップＳ１４で取得した第１プレ噴射Ｊ１の燃料噴射開始時期と、をＲＡＭから読み出し、当該クランク角度が第１プレ噴射Ｊ１の燃料噴射開始時期（図５参照）であるか否かを判定する。

そして、当該クランク角度が第１プレ噴射Ｊ１の燃料噴射開始時期であると判定した場合には（Ｓ２２：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３において、制御装置５０は、図５に示すように、ステップＳ１３で取得した第１プレ噴射Ｊ１の燃料噴射量Ｑ２となるように今回の燃料噴射弁（例えば、燃料噴射弁４３Ａ）の作動を制御する。そして、制御装置５０は、ステップＳ１３で取得した第１プレ噴射Ｊ１の燃料噴射量Ｑ２を噴射した後、当該処理を終了する。

一方、当該クランク角度が第１プレ噴射Ｊ１の燃料噴射開始時期でないと判定した場合には（Ｓ２２：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４において、制御装置５０は、ステップＳ１１で取得したクランク角度と、ステップＳ１４で取得した第２プレ噴射Ｊ２の燃料噴射開始時期と、をＲＡＭから読み出し、当該クランク角度が第２プレ噴射Ｊ２の燃料噴射開始時期（図５参照）であるか否かを判定する。

そして、当該クランク角度が第２プレ噴射Ｊ２の燃料噴射開始時期であると判定した場合には（Ｓ２４：ＹＥＳ）、制御装置５０は、前記ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３において、制御装置５０は、図５に示すように、ステップＳ１３で取得した第２プレ噴射Ｊ２の燃料噴射量Ｑ２となるように今回の燃料噴射弁（例えば、燃料噴射弁４３Ａ）の作動を制御する。そして、制御装置５０は、ステップＳ１３で取得した第２プレ噴射Ｊ２の燃料噴射量Ｑ２を噴射した後、当該処理を終了する。

一方、当該クランク角度が第２プレ噴射Ｊ２の燃料噴射開始時期でないと判定した場合には（Ｓ２４：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５において、制御装置５０は、水噴射フラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否か、つまり、今回の水噴射Ｋ１の水噴射量Ｑ５及び水噴射開始時期が設定されているか否かを判定する。そして、水噴射フラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ２５：ＮＯ）、制御装置５０は、後述のステップＳ２９に進む。

一方、水噴射フラグが「ＯＮ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ２５：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６において、制御装置５０は、ステップＳ１１で取得したクランク角度と、ステップＳ２０で取得した水噴射Ｋ１の水噴射開始時期と、をＲＡＭから読み出し、当該クランク角度が水噴射Ｋ１の水噴射開始時期（図５の時間Ｔ２におけるクランク角度）であるか否かを判定する。

そして、当該クランク角度が水噴射Ｋ１の水噴射開始時期であると判定した場合には（Ｓ２６：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ２７に進む。ステップＳ２７において、制御装置５０は、図５に示すように、ステップＳ１９で取得した水噴射Ｋ１の水噴射量Ｑ５となるように今回の副噴射弁（例えば、副噴射弁６３Ａ）の作動を制御する。具体的には、図２の左側に示すよう、例えば、制御装置５０は、副噴射弁６３Ａから燃料噴射弁４３Ａの複数（例えば、８個）の燃料噴射口４９（図７及び図８参照）の周囲の所定領域ＦＬ（図７及び図８参照）に水噴射量Ｑ５の水６８を噴射するように制御する。

これにより、燃料噴射弁４３Ａの複数の燃料噴射口４９（図７及び図８参照）の周囲の所定領域ＦＬ（図７及び図８参照）が、水６８の気化熱によって燃料Ｆの着火温度よりも低い温度に冷却される。そして、制御装置５０は、ステップＳ１９で取得した水噴射Ｋ１の水噴射量Ｑ５を噴射した後、ステップＳ２８に進む。ステップＳ２８において、制御装置５０は、水噴射フラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＦＦ」に設定して、再度ＲＡＭに記憶した後、当該処理を終了する。

一方、当該クランク角度が水噴射Ｋ１の水噴射開始時期でないと判定した場合には（Ｓ２６：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ２９に進む。ステップＳ２９において、制御装置５０は、ステップＳ１１で取得したクランク角度と、ステップＳ１４で取得した主噴射ＪＭ１の燃料噴射開始時期と、をＲＡＭから読み出し、当該クランク角度が主噴射ＪＭ１の燃料噴射開始時期（図５の時間Ｔ４におけるクランク角度）であるか否かを判定する。そして、当該クランク角度が主噴射ＪＭ１の燃料噴射開始時期でないと判定した場合には（Ｓ２９：ＮＯ）、制御装置５０は、当該処理を終了する。

一方、当該クランク角度が主噴射ＪＭ１の燃料噴射開始時期であると判定した場合には（Ｓ２９：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ３０に進む。ステップＳ３０において、制御装置５０は、図５に示すように、ステップＳ１３で取得した主噴射ＪＭ１の燃料噴射量Ｑ３となるように今回の燃料噴射弁（例えば、燃料噴射弁４３Ａ）の作動を制御する。具体的には、図２の右側に示すように、例えば、制御装置５０は、燃料噴射弁４３Ａの複数（例えば、８個）の燃料噴射口４９（図７及び図８参照）からピストン７３に形成されたキャビティ７６内の周辺部に向けて燃料噴射量Ｑ３の燃料Ｆを噴射するように制御する。

これにより、図７及び図８に示すように、燃料噴射弁４３Ａの各燃料噴射口４９から噴射された燃料Ｆは、副噴射弁６３Ａから噴射された水６８の気化熱によって燃料Ｆの着火温度よりも低い温度に冷却された所定領域ＦＬを通過するまで着火が遅れ、燃料Ｆと空気との混合が促進される。つまり、図５に示すように、主噴射ＪＭ１は、従来の主噴射ＪＭ２に対して時間Ｔ１だけ早く噴射されて、所定領域ＦＬ内を着火せずに通過する。これにより、噴射された燃料Ｆと空気との混合が従来よりも促進され、スモークの低減化を図ることができる。

一方、所定領域ＦＬの外側に進んだ燃料Ｆは、着火領域ＦＡにおいて着火される。即ち、所定領域ＦＬは、燃料噴射弁４３Ａから噴射された主噴射ＪＭ１の燃料Ｆが着火する着火領域ＦＡよりも燃料噴射口４９側の領域である。また、図５に示すように、副噴射弁６３Ａから噴射された水６８は、燃焼火炎から直接受熱（熱回収）して気化膨張を増大するため、圧縮上死点ＴＤＣ以降において、筒内圧が従来よりも所定圧力ΔＰだけ上昇し、出力トルクを増大させることが可能となり、引いては燃費の向上を図ることができる。

他方、燃焼室７５（図２参照）の壁面付近には高温（例えば、約６００℃以上）の空気が存在するため、仮に複数（例えば、８個）の燃料噴射口４９の周囲の所定領域ＦＬの温度が過度に冷却されても、燃焼室７５の壁面付近において、確実に着火されて、失火するおそれがない。従って、燃焼室７５内全体を冷却するよりも燃焼ロバスト性を高くすることができる。また、副噴射弁６３Ａ〜６３Ｄを介して、複数の燃料噴射口４９の周囲の所定領域ＦＬのみに水６８を噴射するため、水６８の消費量を抑えることができる。

続いて、図４に示すように、ステップＳ３０で、ステップＳ１３で取得した主噴射ＪＭ１の燃料噴射量Ｑ３を噴射した後、制御装置５０は、ステップＳ３１に進む。ステップＳ３１において、制御装置５０は、燃料噴射フラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＦＦ」に設定して、再度ＲＡＭに記憶した後、当該処理を終了する。

また、水６８は、内燃機関１０の外側に配置された水タンク６７に貯留され、水ポンプ６６によって各副噴射弁６３Ａ〜６３Ｄに供給される。これにより、内燃機関１０の温度上昇による水６８の温度上昇を抑制することができ、各燃料噴射弁４３Ａ〜４３Ｄの複数の燃料噴射口４９の周囲の所定領域ＦＬの水６８の気化による冷却効果を高めることができる。

尚、本発明は前記実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形、追加、削除が可能であることは勿論である。例えば、以下のようにしてもよい。尚、以下の説明において上記図１〜図８の前記実施形態に係る内燃機関１０等と同一符号は、前記実施形態に係る内燃機関１０等と同一あるいは相当部分を示すものである。

［他の第１実施形態］
（Ａ）例えば、図９に示すように、各副噴射弁６３Ａ〜６３Ｄに替えて、素焼きのセラミックスを含む多孔質材で略円筒状に形成されて、各燃料噴射弁４３Ａ〜４３Ｄが上方から嵌入される筒状部材８２を、各燃焼室７５の上壁面の中央に形成された貫通孔７２Ａに、嵌入して設けるようにしてもよい。また、筒状部材８２の長さは、シリンダヘッド７２の厚さとほぼ同じ長さに形成され、筒状部材８２の下端面は、燃焼室７５の上壁面と面一になるように設けられている。尚、図９には、燃料噴射弁４３Ａが上方から嵌入される筒状部材８２を例示している。

また、下方に開放された断面円形の略箱体状に形成された４つの供給部材８１が、各筒状部材８２のそれぞれの上端面を全面に渡って覆うように同軸に設けられている。各供給部材８１の天井部の中心には、各燃料噴射弁４３Ａ〜４３Ｄが上方から嵌入される貫通孔８１Ａが形成されている。各供給部材８１のそれぞれには、各水配管６２Ａ〜６２Ｄが接続されている。そして、各燃料噴射弁４３Ａ〜４３Ｄが、各供給部材８１の貫通孔８１Ａ、及び、各筒状部材８２に上方から嵌入されて固定されている。尚、図９には、水配管６２Ａを例示している。

そして、各水配管６２Ａ〜６２Ｄ及び各供給部材８１を介して、各筒状部材８２の上端面に水６８が供給されて、筒状部材８２の下端面から水６８が染み出る。これにより、図９の左側に示すように、水６８が、各燃料噴射弁４３Ａ〜４３Ｄの複数の燃料噴射口４９（図７参照）の周囲の所定領域ＦＬに供給され、水６８の気化熱によって当該所定領域ＦＬが燃料Ｆの着火温度よりも低い温度に冷却される。

そして、図９の右側に示すように、燃料噴射弁４３Ａの各燃料噴射口４９から噴射された主噴射ＪＭ１の燃料Ｆは、水６８の気化熱によって燃料Ｆの着火温度よりも低い温度に冷却された所定領域ＦＬを通過するまで着火が遅れ、燃料Ｆと空気との混合が促進される。つまり、主噴射ＪＭ１の燃料Ｆは、所定領域ＦＬ内を着火せずに通過する。これにより、噴射された燃料Ｆと空気との混合が従来よりも促進され、スモークの低減化を図ることができる。

一方、所定領域ＦＬの外側に進んだ燃料Ｆは、着火領域ＦＡ（図７及び図８参照）において着火される。即ち、所定領域ＦＬは、燃料噴射弁４３Ａから噴射された主噴射ＪＭ１の燃料Ｆが着火する着火領域ＦＡよりも燃料噴射口４９側の領域である。また、筒状部材８２の下端面から染み出た水６８は、燃焼火炎から直接受熱（熱回収）して気化膨張を増大するため、圧縮上死点ＴＤＣ以降において、筒内圧が従来よりも所定圧力ΔＰ（図５参照）だけ上昇し、出力トルクを増大させることが可能となり、引いては燃費の向上を図ることができる。

他方、燃焼室７５（図２参照）の壁面付近には高温（例えば、約６００℃以上）の空気が存在するため、仮に複数（例えば、８個）の燃料噴射口４９の周囲の所定領域ＦＬの温度が過度に冷却されても、燃焼室７５の壁面付近において、確実に着火されて、失火するおそれがない。従って、燃焼室７５内全体を冷却するよりも燃焼ロバスト性を高くすることができる。

［他の第２実施形態］
（Ｂ）また、例えば、各副噴射弁６３Ａ〜６３Ｄを介して、水６８を複数（例えば、８個）の燃料噴射口４９の周囲の所定領域ＦＬに噴射したが、水６８に限らず、軽油等の燃料Ｆよりも着火性が劣るメタノール等の液体を所定領域ＦＬに噴射してもよい。これにより、メタノール等の液体の気化熱によって所定領域ＦＬ内を冷却して、燃料Ｆと空気との混合を促進し、スモークの低減化を図ることができる。

［他の第３実施形態］
（Ｃ）また、例えば、内燃機関１０の不図示のウォータポンプで、冷却用クーラントの一部を各副噴射弁６３Ａ〜６３Ｄに供給するようにしてもよい。これにより、内燃機関１０の駆動時だけ冷却用クーラントの一部を各副噴射弁６３Ａ〜６３Ｄに供給して所定領域ＦＬ内に噴射することが可能となる。

１０ 内燃機関
４３Ａ〜４３Ｄ 燃料噴射弁
４９ 燃料噴射口
５０ 制御装置
６３Ａ〜６３Ｄ 副噴射弁
６６ 水ポンプ
６７ 水タンク
６８ 水
７２ シリンダヘッド
７２Ａ 貫通孔
７５ 燃焼室
８１ 供給部材
８２ 筒状部材
Ｊ１ 第１プレ噴射
Ｊ２ 第２プレ噴射
ＪＭ１ 主噴射
Ｆ 燃料
ＦＡ 着火領域
ＦＬ 所定領域

Claims (6)

1. 内燃機関の燃焼室で燃料を噴射する燃料噴射弁と、
   前記燃焼室内に前記燃料よりも着火性が劣る液体を供給する冷却媒体供給装置と、
   を備え、
   前記燃料噴射弁が燃料の主噴射を行う前に、前記冷却媒体供給装置によって前記燃料噴射弁の複数の燃料噴射口の周囲の所定領域に前記液体を供給して、前記所定領域の温度を下げる、
   内燃機関。
2. 請求項１に記載の内燃機関において、
   前記所定領域は、前記燃料噴射弁から噴射された主噴射の燃料が着火する着火領域よりも前記燃料噴射口側の領域である、
   内燃機関。
3. 請求項１又は請求項２に記載の内燃機関において、
   前記冷却媒体供給装置は、前記燃焼室で前記液体を前記所定領域に噴射する副噴射弁を有し、
   前記燃料噴射弁による燃料噴射を制御すると共に、前記副噴射弁による前記液体の噴射を制御する噴射制御装置を備え、
   前記噴射制御装置は、
   前記燃料噴射弁が複数回のプレ噴射を行った後に、前記主噴射を行うように制御する燃料噴射制御部と、
   複数回の前記プレ噴射が行われた後に、前記副噴射弁が前記主噴射が行われる前に前記液体を前記所定領域に噴射するように制御する冷却媒体噴射制御部と、
   を有する、
   内燃機関。
4. 請求項１又は請求項２に記載の内燃機関において、
   前記燃焼室に対向して前記燃料噴射弁が配置される貫通孔が形成されたシリンダヘッドを備え、
   前記冷却媒体供給装置は、
   素焼きのセラミックスを含む多孔質材で筒状に形成されて、下端部が前記燃焼室に対向するように前記貫通孔に嵌め込まれると共に、前記燃料噴射弁が上方から挿通される筒状部材と、
   前記シリンダヘッドに設けられて前記筒状部材の上端部に前記液体を供給する供給部材と、
   を有し、
   前記筒状部材の下端部から前記液体が染み出て、複数の前記燃料噴射口の周囲の所定領域に前記液体を供給して、前記所定領域の温度を下げる、
   内燃機関。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の内燃機関において、
   前記内燃機関の外側に配置されて前記液体を貯留する液体タンクと、
   前記液体タンクから前記冷却媒体供給装置へ前記液体を供給する液体供給装置と、
   を備えた、
   内燃機関。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の内燃機関において、
   前記液体は、水を含む非燃焼液体である、
   内燃機関。

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