JP4978389B2

JP4978389B2 - 内燃機関

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Publication number: JP4978389B2
Application number: JP2007236909A
Authority: JP
Inventors: 裕靖小山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-09-12
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2027-09-12
Also published as: JP2009068399A

Description

この発明は、内燃機関に関し、さらに詳しくは、複数の排気ポートのうち一部の排気ポートがシリンダヘッド内にて一ヶ所に集合すると共に、排気の酸化を促進するための二次空気が各排気ポートにそれぞれ供給される構成において、各排気ポートにおける排気の空燃比を均一化できる内燃機関に関する。

近年の内燃機関では、排気ポートに二次空気を導入する構成が採用されている。かかる構成では、二次空気により、排気中の未燃焼ガスの酸化が促進されて、排気エミッションが向上する。

かかる構成を採用する従来の内燃機関として、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の内燃機関（内燃機関の二次空気供給装置）は、二次空気を排気ポートに導入するための二次空気導入通路が内燃機関のシリンダヘッドに形成され、該シリンダヘッドの側壁に前記二次空気導入通路に二次空気を供給するための二次空気供給通路を構成する部材が設けられてなる内燃機関の二次空気供給装置において、前記排気ポートから前記二次空気供給通路への高温の排気ガスの流入を遮断するバルブを備えることを特徴とする。

特開２００５−９０３９６号公報

ところで、近年の内燃機関では、複数の排気ポートのうち一部の排気ポートがシリンダヘッド内にて一ヶ所に集合する構成が採用されている。かかる構成では、排気圧損（排気の圧力損失）が低減されて過給機の稼働効率が向上する効果や、エンジンの熱容量が低減されて冷間始動時のエンジン暖機が早期に行われる効果などが得られる。

しかしながら、上記の構成では、集合排気ポートの排気圧損と独立排気ポートの排気圧損とが相異するため、集合排気ポートに対する二次空気の供給量と独立排気ポートに対する二次空気の供給量とに差が生じる。すると、各排気ポートにおける排気の空燃比が不均一となり、排気による触媒装置の暖機効果が減少し、或いは、排気エミッションが悪化するおそれがある。例えば、一部の排気ポートにて二次空気の供給量が過剰となると、二次空気により排気が冷却されて、排気による触媒装置の暖機効果が低下する。また、一部の排気ポートにて二次空気の供給量が不足すると、未燃焼ガスが増加して、排気エミッションが悪化する。

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の排気ポートのうち一部の排気ポートがシリンダヘッド内にて一ヶ所に集合すると共に、排気の酸化を促進するための二次空気が各排気ポートにそれぞれ供給される構成において、各排気ポートにおける排気の空燃比を均一化できる内燃機関を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる内燃機関は、シリンダヘッドと、前記シリンダヘッド内に形成された複数の燃焼室と、前記燃焼室に接続される複数の排気ポートと、前記燃焼室に燃料を噴射するインジェクタと、排気の酸化を促進するための二次空気を複数の前記排気ポートにそれぞれ供給する二次空気供給装置とを備える内燃機関であって、複数の前記排気ポートのうち一部の排気ポート（以下、集合排気ポートという。）が前記シリンダヘッド内にて集合すると共に、前記集合排気ポートの集合部と他の排気ポート（以下、独立排気ポートという。）とが前記シリンダヘッドの外部にそれぞれ接続されるときに、前記集合排気ポートに対する二次空気の供給量と、前記独立排気ポートに対する二次空気の供給量とが略均一に設定されることを特徴とする。

この内燃機関では、集合排気ポートに対する二次空気の供給量と、独立排気ポートに対する二次空気の供給量とが略均一に設定されるので、各排気ポートにおける排気の空燃比が均一化される。これにより、排気全体の空燃比の最適化が容易となり、エンジンの排気エミッションが向上する利点がある。

また、この発明にかかる内燃機関は、前記集合排気ポートおよび前記独立排気ポートが二次空気の供給孔をそれぞれ有すると共に、前記集合排気ポートに設けられた前記供給孔の開口面積が前記独立排気ポートに設けられた前記供給孔の開口面積よりも小さい。

この内燃機関では、集合排気ポートの排気圧損が独立排気ポートの排気圧損よりも小さいので、集合排気ポートの供給孔における二次空気の流量と、独立排気ポートの供給孔における二次空気の流量とが均一化される。これにより、簡易な構成にて、各排気ポートにおける排気の空燃比を均一化できる利点がある。

また、この発明にかかる内燃機関は、前記集合排気ポートの前記供給孔および前記独立排気ポートの前記供給孔に対して、単一のデリバリ配管を介して二次空気が供給される。

この内燃機関では、相互に異なる開口面積を有する複数の供給孔に対して、単一のデリバリ配管を介して二次空気が供給されるので、各供給孔に対する二次空気の供給圧力が略均一となる。これにより、各供給孔への二次空気の供給量の調整が容易となる利点がある。

また、この発明にかかる内燃機関は、シリンダヘッドと、前記シリンダヘッド内に形成された複数の燃焼室と、前記燃焼室に接続される複数の排気ポートと、前記燃焼室に燃料を噴射するインジェクタと、排気の酸化を促進するための二次空気を複数の前記排気ポートにそれぞれ供給する二次空気供給装置とを備える内燃機関であって、複数の前記排気ポートのうち一部の排気ポート（以下、集合排気ポートという。）が前記シリンダヘッド内にて集合すると共に、前記集合排気ポートの集合部と他の排気ポート（以下、独立排気ポートという。）とが前記シリンダヘッドの外部にそれぞれ接続されるときに、前記集合排気ポートの前記供給孔の開口面積と前記独立排気ポートの前記供給孔の開口面積とが略同一に設定されると共に、前記集合排気ポートに対応する前記燃焼室への燃料噴射量が前記独立排気ポートに対応する前記燃焼室への燃料噴射量よりもリッチ側に設定されることを特徴とする。

この内燃機関では、各排気ポートの供給孔の開口面積が略同一なので、排気圧損の相異により、集合排気ポートには独立排気ポートよりも多くの二次空気が流入する。また、集合排気ポートの燃焼室における燃料噴射量がリッチ側に設定（増量）されることにより、集合排気ポートの排気中に含まれる未燃焼ガスが増加する。そして、この未燃焼ガスと二次空気とが反応することにより、集合排気ポートにおける排気の空燃比と独立排気ポートにおける排気の空燃比とが均一化される。これにより、排気全体の空燃比の最適化が容易となり、エンジンの排気エミッションが向上する利点がある。

この発明にかかる内燃機関では、集合排気ポートに対する二次空気の供給量と、独立排気ポートに対する二次空気の供給量とが略均一に設定されるので、各排気ポートにおける排気の空燃比が均一化される。これにより、排気全体の空燃比の最適化が容易となり、エンジンの排気エミッションが向上する利点がある。

また、この発明にかかる内燃機関では、各排気ポートの供給孔の開口面積が略同一なので、排気圧損の相異により、集合排気ポートには独立排気ポートよりも多くの二次空気が流入する。また、集合排気ポートの燃焼室における燃料噴射量がリッチ側に設定（増量）されることにより、集合排気ポートの排気中に含まれる未燃焼ガスが増加する。そして、この未燃焼ガスと二次空気とが反応することにより、集合排気ポートにおける排気の空燃比と独立排気ポートにおける排気の空燃比とが均一化される。これにより、排気全体の空燃比の最適化が容易となり、エンジンの排気エミッションが向上する利点がある。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。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。また、この実施例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

図１は、この発明の実施例にかかる内燃機関を示す構成図である。図２および図３は、図１に記載した内燃機関の二次空気供給装置を示す構成図（図２）および作用説明図（図３）である。図４は、図２に記載した二次空気供給装置の変形例を示す説明図である。

［内燃機関］
内燃機関１は、エンジン２と、吸気系統３と、排気系統４と、過給機５と、制御系統６とを有し、車両に搭載されて動力を発生する（図１参照）。

エンジン２は、例えば、直列四気筒エンジンである。このエンジン２は、シリンダヘッド２１とシリンダブロック２２とが結合されて構成される。シリンダヘッド２１は、複数の燃焼室２１１と、各燃焼室２１１に接続される吸気ポート２１２および排気ポート２１３、２１４とを有する。各吸気ポート２１２は、吸気マニホールド２１５により一ヶ所に集められて吸気系統３の吸気通路（吸気管）３１に接続される。各排気ポート２１３、２１４は、排気マニホールドにより一ヶ所に集められて排気系統４の排気通路（排気管）４１に接続される。また、各燃焼室２１１には、吸気ポート２１２を開閉するための吸気バルブ２３ならびに排気ポート２１３、２１４を開閉するための排気バルブ２４がそれぞれ設けられる。また、各燃焼室２１１には、燃料を噴射するインジェクタ２５と、燃料に点火する点火プラグ２６とがそれぞれ設けられる。一方、シリンダブロック２２は、複数のシリンダボア２２１を有する。これらのシリンダボア２２１は、シリンダヘッド２１側の各燃焼室２１１に対応してそれぞれ設けられる。また、各シリンダボア２２１には、ピストン２７が往復可能に収容される。また、ピストン２７は、コンロッド２８を介してクランクシャフト２９に連結される。

このエンジン２では、吸気系統３からの吸気が吸気ポート２１２を介して燃焼室２１１（シリンダボア２２１）に導入される（吸気行程）。そして、ピストン２７の駆動により燃焼室２１１内の吸気が圧縮され、また、インジェクタ２５から燃焼室２１１内に燃料が噴射されて混合気が形成される（圧縮行程）。次に、この混合気が点火プラグ２６により点火されて燃焼室２１１内で燃焼し、その燃焼エネルギーによりピストン２７が駆動されてシリンダボア内を往復運動する（燃焼行程）。そして、このピストン２７の往復運動がクランクシャフト２９の回転運動に変換されて動力が発生する。また、燃焼室２１１内の燃焼ガスが排気ポート２１３、２１４および排気マニホールド２１６を介して排気系統４側に排出される（排気行程）。

吸気系統３は、吸気通路３１と、エアフィルタ３２と、インタークーラ３３と、スロットルバルブ３４と、サージタンク３５とを有する。吸気通路３１は、吸気をエンジン２に導入するための通路である。エアフィルタ３２は、吸気通路３１の入口部に配置されて吸入空気中のゴミや塵などを除去する。インタークーラ３３は、吸気通路３１上に配置され、過給機５の圧縮機５２にて圧縮された空気を冷却する。スロットルバルブ３４は、吸気通路３１の流路断面積を調整する流量調整弁である。サージタンク３５は、吸入空気を一時的に溜めて吸気脈動を抑制するタンクである。この吸気系統３では、エアフィルタ３２を通過した吸気がインタークーラ３３、スロットルバルブ３４およびサージタンク３５を通過し、エンジン２の吸気マニホールド２１５を介して燃焼室２１１に導入される。

排気系統４は、排気通路（排気管）４１と、この排気通路４１上に配置される触媒装置４２とを有する。排気通路４１は、エンジン２からの排気を外部に排出するための通路であり、エンジン２の排気マニホールド２１６に接続される。触媒装置４２は、排気中の有害ガス（ＣＯ、ＣＨ、ＮＯｘ）を無害なガス（ＣＯ２、Ｈ２Ｏ、Ｎ２）に浄化するための触媒（例えば、三元触媒）を有する。この排気系統４では、エンジン２からの排気が排気マニホールド２１６を介して排気通路４１に流入し、触媒装置４２にて浄化されて外部に排出される。

過給機５は、過給によりエンジン２の高出力化（あるいは低燃費化）を実現する。この過給機５は、排気通路４１上に配置されるタービン５１と、吸気通路３１上に配置される圧縮機５２と、タービン５１および圧縮機５２を連結する回転軸５３とを有する。この過給機５では、排気通路４１を通る排気によりタービン５１が駆動され、その動力が回転軸５３を介して圧縮機５２に伝達されて圧縮機５２が駆動される。そして、吸気通路３１内の空気が圧縮機５２にて圧縮されてエンジン２に供給（過給）されることにより、エンジン２の出力が高められる。

制御系統６は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６１を有し、後述する二次空気供給装置７の駆動制御、燃料噴射制御などを行う。

［排気マニホールド一体型シリンダヘッド］
また、この内燃機関１では、複数の排気ポート２１３、２１４のうち一部の排気ポート２１３がシリンダヘッド２１内にて一ヶ所に集合する（図２参照）。すなわち、シリンダヘッド２１が排気マニホールド２１６の一部を構成する（排気マニホールド一体型シリンダヘッド）。そして、この排気ポート２１３の集合部（集合排気ポート２１３、２１３がシリンダヘッド内にて一ヶ所に集合している部分）と、独立した他の排気ポート２１４とが排気マニホールド２１６を介して排気通路４１にそれぞれ接続される。

かかる構成では、排気マニホールド全体がシリンダヘッドの外部にある構成と比較して、シリンダヘッド２１から触媒装置４２までの排気通路４１の長さが短縮される。これにより、冷間始動時にて排気温度の低下が抑制されるので、触媒装置４２の暖機が迅速に行われる。また、かかる構成では、シリンダヘッド２１と排気マニホールド２１６の一部とが一体構造を有することにより、エンジン２の熱容量が低減される。これにより、冷間始動時にてエンジン２の暖機が早期に行われる。

例えば、この実施例では、エンジン２が直列四気筒のディーゼルエンジンであり、４つの燃焼室２１１が一列に配置されている（図２参照）。そして、これらの燃焼室２１１に対して合計４本の排気ポート２１３、２１４がそれぞれ接続されている。また、これらの排気ポート２１３、２１４のうち内側に配置されている２つの排気ポート２１３、２１３がシリンダヘッド２１内で一ヶ所に集合している。そして、内側の排気ポート２１３、２１３の集合部と、両外側にある他の排気ポート２１４、２１４とが排気マニホールド２１６を介して排気通路４１に接続されている。したがって、シリンダヘッド２１の３ヶ所から排気が排出される。

なお、この実施例では、シリンダヘッド２１内にて集合している排気ポート２１３、２１３を集合排気ポートと呼び、他の排気ポート（シリンダヘッド２１内にて独立している排気ポート）２１４、２１４を独立排気ポートと呼ぶ。

［二次空気供給装置］
また、この内燃機関１は、二次空気供給装置７を有する（図２参照）。この二次空気供給装置７は、排気の酸化（再燃焼性）を促進するための空気（以下、二次空気という。）を排気系統４に供給して、排気エミッションを向上させる機能を有する。

二次空気供給装置７は、エアポンプ７１と、デリバリ配管７２とを有する（図２参照）。エアポンプ７１は、デリバリ配管７２に二次空気を供給するためのポンプである。デリバリ配管７２は、各排気ポート２１３、２１４に設けられた供給孔７３、７４に二次空気を分配するための配管である。この二次空気供給装置７では、エアポンプ７１が駆動されると、二次空気がデリバリ配管７２を介して各排気ポート２１３、２１４の供給孔７３、７４に供給される。すると、各供給孔７３、７４を介して各排気ポート２１３、２１４に二次空気が導入されて、排気に含まれる未燃焼ガス（炭化水素や一酸化炭素）の酸化が促進される。これにより、排気エミッションが向上する。また、未燃焼ガスが燃焼することにより、例えば、エンジン２の冷間始動時にて、触媒装置４２の暖機が促進される。

［排気の空燃比の最適化］
ここで、集合排気ポート２１３、２１３は、上記のように、シリンダヘッド２１内にて一ヶ所に集合する構造を有する（図２参照）。このため、集合排気ポート２１３の排気圧損と独立排気ポート２１４の排気圧損とが相異する。したがって、かかる構成では、この排気圧損の相異に起因して、各排気ポートにおける排気の空燃比が不適切となるおそれがある。例えば、集合排気ポートの供給孔と独立排気ポートの供給孔とが同一構造を有する構成では、排気圧損が小さい排気ポート（集合排気ポート）に対して二次空気が過剰に供給（吸入）される。すると、各排気ポートにおける排気の空燃比が不均一となるおそれがある。

そこで、この内燃機関１では、集合排気ポート２１３に対する二次空気の供給量と独立排気ポート２１４に対する二次空気の供給量とを均一化させる構造が設けられる（図２参照）。すなわち、集合排気ポート２１３の供給孔７３における二次空気の流量と、独立排気ポート２１４の供給孔７４における二次空気の流量とが略均一となるように、二次空気供給装置７が構成されている。かかる構成では、集合排気ポート２１３における排気の空燃比と、独立排気ポート２１４における排気の空燃比とが均一化されるので、排気全体の空燃比（二次空燃比）の最適化が容易となる。これにより、エンジン２の排気エミッションが向上する。

例えば、この実施例では、集合排気ポート２１３に設けられた供給孔７３の開口面積（径）が、独立排気ポート２１４に設けられた供給孔７４の開口面積よりも小さくなるように設定されている（図２参照）。具体的には、独立排気ポート２１４の供給孔７４の開口面積が従来の大きさのまま維持されており、集合排気ポート２１３の供給孔７３の開口面積が従来よりも小さく設定されている。ここで、集合排気ポート２１３の排気圧損は、独立排気ポート２１４の排気圧損よりも小さい。このため、集合排気ポート２１３の供給孔７３の開口面積が縮小されることにより、集合排気ポート２１３に導入される二次空気の流量（供給量）と、独立排気ポート２１４に導入される二次空気の流量とが均一化される。

［効果］
以上説明したように、この内燃機関１では、集合排気ポート２１３に対する二次空気の供給量と、独立排気ポート２１４に対する二次空気の供給量とが略均一に設定されるので、各排気ポートにおける排気の空燃比が均一化される。これにより、排気全体の空燃比の最適化が容易となり、エンジン２の排気エミッションが向上する利点がある。例えば、各排気ポートにおける排気の空燃比が不均一な状態では、排気全体の空燃比の最適化が困難なため、排気エミッションの向上効果が得られ難い。

また、この内燃機関１では、上記のように、集合排気ポート２１３に設けられた供給孔７３の開口面積（径）が独立排気ポート２１４に設けられた供給孔７４の開口面積よりも小さい（図２参照）。かかる構成では、集合排気ポート２１３の排気圧損が独立排気ポート２１４の排気圧損よりも小さいので、集合排気ポート２１３の供給孔７３における二次空気の流量と、独立排気ポート２１４の供給孔７４における二次空気の流量とが均一化される。これにより、簡易な構成にて、各排気ポートにおける排気の空燃比を均一化できる利点がある。

また、この内燃機関１では、上記のように、集合排気ポート２１３の供給孔７３および独立排気ポート２１４の供給孔７４に対して、単一のデリバリ配管７２を介して二次空気が供給される（図２参照）。すなわち、相互に異なる開口面積を有する複数の供給孔７３、７４に対して、単一のデリバリ配管７２を介して二次空気が供給される。かかる構成では、各供給孔７３、７４に対する二次空気の供給圧力が略均一となる。これにより、各供給孔７３、７４への二次空気の供給量の調整が容易となる利点がある。

［変形例］
上記の実施例では、各排気ポート２１３、２１４の供給孔７３、７４の開口面積に差が設けられることにより、各排気ポート２１３、２１４の排気の空燃比が均一化される。かかる構成では、簡易な構成にて、各排気ポートにおける排気の空燃比を均一化できる点で好ましい。

しかしながら、既存の内燃機関では、通常、各排気ポートの供給孔の開口面積が最大値に設定されているため、供給孔の開口面積を拡径することが困難である。このため、上記の実施例では、独立排気ポート２１４の供給孔７４の開口面積が既存の大きさのまま維持され、集合排気ポート２１３の供給孔７３の開口面積が縮小されることにより、各排気ポート２１３、２１４における二次空気の供給量が均一化されている（図２参照）。

しかし、これに限らず、燃焼室２１１での燃料噴射制御により、各排気ポート２１３、２１４の排気の空燃比が均一化されても良い。すなわち、各排気ポート２１３、２１４における二次空気の供給量を調整する（図２参照）のではなく、各排気ポート２１３、２１４に対応する燃焼室２１１での燃料噴射量を調整することにより、各排気ポート２１３、２１４の排気の空燃比が均一化される。

例えば、集合排気ポート２１３の供給孔７３の開口面積と独立排気ポート２１４の供給孔７４の開口面積とが略同一に設定されると共に、集合排気ポート２１３に対応する燃焼室２１１への燃料噴射量が独立排気ポート２１４に対応する燃焼室２１１への燃料噴射量よりもリッチ側に設定される。かかる構成では、各排気ポート２１３、２１４の供給孔７３、７４の開口面積が略同一なので、排気圧損の相異により、集合排気ポート２１３には独立排気ポート２１４よりも多くの二次空気が流入する。また、集合排気ポート２１３の燃焼室２１１における燃料噴射量がリッチ側に設定（増量）されることにより、集合排気ポート２１３の排気中に含まれる未燃焼ガスが増加する。そして、この未燃焼ガスと二次空気とが反応することにより、集合排気ポート２１３における排気の空燃比と独立排気ポート２１４における排気の空燃比とが均一化される。これにより、排気全体の空燃比の最適化が容易となり、エンジン２の排気エミッションが向上する利点がある。

なお、上記の構成は、言い換えれば、独立排気ポート２１４に対応する燃焼室２１１への燃料噴射量が集合排気ポート２１３に対応する燃焼室２１１への燃料噴射量よりもリーン側に設定されるとも言える。また、いずれの場合においても、各排気ポート２１３、２１４における排気の空燃比は、理論空燃比（λ＝１）よりもリーン側にある（図３参照）。

以上のように、この発明にかかる内燃機関は、複数の排気ポートのうち一部の排気ポートがシリンダヘッド内にて一ヶ所に集合すると共に、排気の酸化を促進するための二次空気が各排気ポートにそれぞれ供給される構成において、各排気ポートにおける排気の空燃比を均一化できる点で有用である。

この発明の実施例にかかる内燃機関を示す構成図である。図１に記載した内燃機関の二次空気供給装置を示す構成図である。図１に記載した内燃機関の二次空気供給装置を示す作用説明図である。図２に記載した二次空気供給装置の変形例を示す説明図である。

符号の説明

１内燃機関
２エンジン
２１シリンダヘッド
２１１燃焼室
２１２吸気ポート
２１３集合排気ポート
２１４独立排気ポート
２１５吸気マニホールド
２１６排気マニホールド
２２シリンダブロック
２２１シリンダボア
２３吸気バルブ
２４排気バルブ
２５インジェクタ
２６点火プラグ
２７ピストン
２８コンロッド
２９クランクシャフト
３吸気系統
３１吸気通路
３２エアフィルタ
３３インタークーラ
３４スロットルバルブ
３５サージタンク
４排気系統
４１排気通路
４２触媒装置
５過給機
５１タービン
５２圧縮機
５３回転軸
６制御系統
７二次空気供給装置
７１エアポンプ
７２デリバリ配管
７３、７４供給孔

Claims

シリンダヘッドと、前記シリンダヘッド内に形成された複数の燃焼室と、前記燃焼室に接続される複数の排気ポートと、前記燃焼室に燃料を噴射するインジェクタと、排気の酸化を促進するための二次空気を複数の前記排気ポートにそれぞれ供給する二次空気供給装置とを備える内燃機関であって、
複数の前記排気ポートのうち一部の排気ポート（以下、集合排気ポートという。）が前記シリンダヘッド内にて集合すると共に、前記集合排気ポートの集合部と他の排気ポート（以下、独立排気ポートという。）とが前記シリンダヘッドの外部にそれぞれ接続されるときに、
前記集合排気ポートおよび前記独立排気ポートが二次空気の供給孔をそれぞれ有すると共に、前記集合排気ポートに設けられた前記供給孔の開口面積が前記独立排気ポートに設けられた前記供給孔の開口面積よりも小さいことにより、前記集合排気ポートに対する二次空気の供給量と、前記独立排気ポートに対する二次空気の供給量とが略均一に設定されることを特徴とする内燃機関。
前記集合排気ポートの前記供給孔および前記独立排気ポートの前記供給孔に対して、単一のデリバリ配管を介して二次空気が供給される請求項１に記載の内燃機関。
シリンダヘッドと、前記シリンダヘッド内に形成された複数の燃焼室と、前記燃焼室に接続される複数の排気ポートと、前記燃焼室に燃料を噴射するインジェクタと、排気の酸化を促進するための二次空気を複数の前記排気ポートにそれぞれ供給する二次空気供給装置とを備える内燃機関であって、
複数の前記排気ポートのうち一部の排気ポート（以下、集合排気ポートという。）が前記シリンダヘッド内にて集合すると共に、前記集合排気ポートの集合部と他の排気ポート（以下、独立排気ポートという。）とが前記シリンダヘッドの外部にそれぞれ接続されるときに、
前記集合排気ポートの前記供給孔の開口面積と前記独立排気ポートの前記供給孔の開口面積とが略同一に設定されると共に、前記集合排気ポートに対応する前記燃焼室への燃料噴射量が前記独立排気ポートに対応する前記燃焼室への燃料噴射量よりもリッチ側に設定されることを特徴とする内燃機関。