JP6233391B2

JP6233391B2 - 内燃機関

Info

Publication number: JP6233391B2
Application number: JP2015230298A
Authority: JP
Inventors: 英男山下; 暁生川口; 洋希猪熊
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-11-26
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2017-11-22
Anticipated expiration: 2035-11-26
Also published as: US10066546B2; US20170152795A1; JP2017096197A

Description

この発明は内燃機関に関し、より詳細には、下面に遮熱膜が形成されたシリンダヘッドを備える内燃機関に関する。

特開２０１０−２４９００８号公報には、内燃機関の燃焼室の壁面に陽極酸化皮膜を形成する技術が開示されている。陽極酸化皮膜は、燃焼室を構成する金属母材（例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金）よりも低い熱伝導率を有する。そのため、陽極酸化皮膜を壁面に形成すれば、燃焼室の遮熱性を向上して冷却損失を低減できる。このような技術は、特開２０１２−０７２７４９号公報にも開示されている。

特開２０１０−２４９００８号公報特開２０１２−０７２７４９号公報特開２０００−１７０６２８号公報

ところで、内燃機関がガソリンエンジンタイプの場合、燃焼室内に燃料を噴射するインジェクタ（以下「筒内インジェクタ」ともいう。）がシリンダヘッドに取り付けられることがある。加えてこのシリンダヘッドには、燃焼室内の圧力を検出するセンサ（以下「筒内圧センサ」ともいう。）が取り付けられることもある。また、内燃機関がディーゼルエンジンタイプの場合、シリンダヘッドには筒内インジェクタが取り付けられる。加えてこのシリンダヘッドには、筒内圧センサがグロープラグと一体化された状態で取り付けられることもある。

筒内インジェクタや筒内圧センサを取り付ける場合は、専用の取り付け穴がシリンダヘッドに形成される。但し、このような取り付け穴を形成した場合は、そうでない場合に比べて燃焼に寄与しない燃料（以下「未燃ＨＣ」ともいう。）が燃焼室で発生し易くなる。この理由は、取り付け穴の燃焼室側の開口部の周辺では、燃焼ガスが消炎してガス温度が低下し易いためである。未燃ＨＣの発生は、内燃機関の熱効率の低下に直結することから抑制できることが望ましい。

また、燃焼室で発生した未燃ＨＣは、熱分解により変性してガム質状の物質（デポジット）に変わることがある。そして、このデポジットが上記開口部に堆積すると各種の不具合が発生するおそれがある。即ち、筒内インジェクタではそこから噴射された燃料の形状（燃料噴霧の形状）が本来の形状から変わってしまい、または、燃焼室に供給される燃料の流量が予定していた流量よりも低下してしまうおそれがある。筒内圧センサでは出力誤差が大きくなるおそれがある。更に、上記開口部からデポジットが何らかの理由で剥離した場合には、剥離したデポジットが原因となって異常燃焼が誘発されるおそれもある。このような観点からも、未燃ＨＣの発生を抑制できることが望ましい。

しかし、特開２０１０−２４９００８号公報や特開２０１２−０７２７４９号公報には、未燃ＨＣの発生を抑制するという観点は無く、燃焼室の壁面を構成するシリンダヘッドの下面に、陽極酸化皮膜のような遮熱膜を形成することを開示するに留まる。

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものである。即ち、筒内インジェクタまたは筒内圧センサが取り付けられたシリンダヘッドの下面に遮熱膜が形成された内燃機関において、未燃ＨＣの発生を抑制することを目的とする。

本発明に係る内燃機関は、燃焼室内の圧力を検出するセンサ、または、前記燃焼室内に燃料を噴射するインジェクタが取り付け穴に取り付けられたシリンダヘッドを備えている。本発明に係る内燃機関は、前記燃焼室の壁面を構成する前記シリンダヘッドの下面と、前記取り付け穴の内周面とには、前記シリンダヘッドの母材よりも低い熱伝導率を有する膜材料が同一の遮熱膜が形成されており、前記下面に形成される遮熱膜よりも、前記内周面に形成される遮熱膜の方が厚いことを特徴としている。

本発明に係る内燃機関において、前記内周面は、前記センサまたは前記インジェクタの一部に当接して前記内周面と前記燃焼室との間をシールするシール面を備えていてもよい。この場合、前記遮熱膜は、前記内周面のうちの前記シール面よりも前記燃焼室に近い側の領域に形成され、前記内周面のうちの前記シール面よりも前記燃焼室から遠い側の領域では前記母材が露出していることが望ましい。

本発明に係る内燃機関によれば、燃焼室の壁面を構成するシリンダヘッドの下面と、燃焼室内の圧力を検出するセンサまたは燃焼室内に燃料を噴射するインジェクタの取り付け穴の内周面とに、このシリンダヘッドの母材よりも低い熱伝導率を有する膜材料が同一の遮熱膜が形成されている。このため、燃焼室の遮熱性を向上して冷却損失を低減できる。これに加え、本発明に係る内燃機関によれば、上記下面に形成される遮熱膜よりも上記内周面に形成される遮熱膜の方が厚いので、上記下面に形成される遮熱膜よりも上記内周面に形成される遮熱膜の保熱効果が高められている。そのため、燃焼室で生じた燃焼ガスが上記取り付け穴の燃焼室側の開口部の周辺で消炎することを抑制できる。または、上記開口部の周辺で燃焼ガスが消炎したような場合であっても、上記取り付け穴の内部で燃焼ガスの温度が過剰に低下してしまうことを抑制できる。よって、上記取り付け穴の内部での未燃ＨＣの発生を低減できる。

本発明に係る内燃機関において、上記遮熱膜が上記内周面のうちの上記シール面よりも上記燃焼室に近い側の領域に形成され、上記内周面のうちの上記シール面よりも上記燃焼室から遠い側の領域では上記母材が露出している場合には、上記燃焼室から遠い側の領域から上記シリンダヘッドの内部に燃焼ガスの熱を放出することができる。よって、上記センサや上記インジェクタの温度が過剰に上昇するのを抑制して、構成部品に熱歪みが発生することや、上記センサや上記インジェクタが故障するおそれを低減できる。

本発明の実施の形態１に係る内燃機関の構成を説明するための図である。図１の筒内圧センサの取り付け構造を示す図である。本発明の実施の形態１の効果を説明するための図である。本発明の実施の形態１の効果を説明するための図である。遮熱膜の形成方法の一例を説明するための図である。本発明の実施の形態２に係る内燃機関の構成を説明するための図である。図６の筒内インジェクタの取り付け構造を示す図である。

以下、図面に基づいて本発明の各実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１の内燃機関は、車両等の移動体に搭載される火花点火式内燃機関（具体的にはガソリンエンジン）である。図１は、本実施の形態に係る内燃機関１０の構成を説明するための図である。図１に示すように、内燃機関１０は、シリンダブロック１２内に形成されたシリンダ１４と、シリンダ１４内を上下方向に移動可能に収納されたピストン１６と、シリンダブロック１２の上方に取り付けられたシリンダヘッド１８と、を備えている。少なくともシリンダ１４の壁面と、ピストン１６の頂面と、シリンダヘッド１８の下面とにより燃焼室２０が画定される。

シリンダヘッド１８には、燃焼室２０と連通する吸気ポート２２と排気ポート２４とが形成されている。吸気ポート２２には、吸気ポート２２内に燃料を噴射するインジェクタ（ポートインジェクタ）２６が設けられている。また、燃焼室２０と吸気ポート２２との接続部には、吸気バルブ２８が設けられている。同様に、燃焼室２０と排気ポート２４との接続部には、排気バルブ３０が設けられている。これらのバルブの傘部の下面は、上述したシリンダ１４の壁面、ピストン１６の頂面やシリンダヘッド１８の下面と共に、燃焼室２０の壁面を構成する。

また、シリンダヘッド１８には、点火プラグ３２と筒内圧センサ３４とが取り付けられている。点火プラグ３２は、その中心電極と接地電極との間に電圧を印加することにより、これらの電極間に火花放電を生じさせて燃焼室２０内の混合気に点火するように構成されている。筒内圧センサ３４は、燃焼室２０内の圧力を検出するように構成されている。

筒内圧センサ３４は、例えば図２に示す如く構成されている。図２に示すように、筒内圧センサ３４は、受圧部３６ａを先端に有する小径部３６と、小径部３６よりも大径で基端側に位置する大径部３８と、小径部３６と大径部３８との間に位置する段部またはショルダ部４０と、を備えている。大径部３８の外周には、後述する大径穴部４６の雌ねじと螺合する雄ねじが形成されている。ショルダ部４０は、先細りの環状をなす円錐面にて形成されている。

図２に示した筒内圧センサ３４は、自身に加えられた力に応じた信号を出力する素子部と、受圧部３６ａに加えられた圧力をこの素子部に伝達する伝達部材（何れも不図示）と、を備える半導体式の圧力センサである。但し、本実施の形態では、このようなタイプの圧力センサ以外にも様々な構成の圧力センサを使用できる。例えば、圧力に応動するセンサダイアフラムから反射される光の強度に基づいて圧力を検出する光学式の圧力センサを使用できる。

また、図２に示すように、筒内圧センサ３４は、シリンダヘッド１８に形成された取り付け穴４２に装着されている。取り付け穴４２は、一端が燃焼室２０に開口し、その途中で屈曲して小径部３６を非接触状態で取り囲む小径穴部４４と、小径穴部４４よりも大径の大径穴部４６と、小径穴部４４と大径部３８の間に位置する段部４８と、を備えている。大径穴部４６の内周には、筒内圧センサ３４を取り付け穴４２に装着するための雄ねじが形成されている。段部４８は、ショルダ部４０に対応する先細りの環状をなす円錐面にて形成されている。大径部３８を大径穴部４６にねじ込むと、ショルダ部４０が段部４８に当接してこれらの間がシールされる。

また、図１乃至図２に示すように、燃焼室２０の壁面を構成するシリンダヘッド１８の下面には遮熱膜５０（以下「ヘッド下面膜５０」ともいう。）が形成されており、小径穴部４４の内周面には遮熱膜５２（以下「穴内周面膜５２」ともいう。）が形成されている。一方、ショルダ部４０が当接する段部４８の内周面（以下「ショルダ部当接面」ともいう。）や大径穴部４６の内周面にこのような膜は形成されておらず、シリンダヘッド１８の母材が露出している。遮熱膜５０，５２は、ジルコニア（ＺｒＯ_２）、シリカ（ＳｉＯ_２）、窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、イットリア（Ｙ_２Ｏ_３）、チタニア（ＴｉＯ_２）などのセラミックス、または、サーメット（ＴｉＣ・ＴｉＮ）、ムライト（３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）、コージライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ_２Ｏ_３・５ＳｉＯ_２）、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ_２）などの複合セラミックスを材料とする溶射膜である。

上述した溶射膜は、シリンダヘッド１８の母材よりも低い熱伝導率を有し、尚且つ、当該母材よりも低い容積比熱を有している。そのため、このような熱特性を有する溶射膜を遮熱膜５０，５２として形成することで、燃焼室２０内の作動ガスの温度の変化に対する膜形成面の温度の追従性を向上して各種効果を得ることができる。具体的に、内燃機関１０の吸気行程においては膜形成面の温度を下げて、当該吸気行程での吸気の加熱を抑制することができる。従って、ノッキングの発生を良好に抑制できる。また、内燃機関１０の燃焼行程においては膜形成面の温度を大きく上昇させることができる。従って、当該燃焼行程での冷却損失を大きく低減して燃費を向上できる。

本実施の形態において、ヘッド下面膜５０と穴内周面膜５２の材料は同一であることから、膜自体の熱伝導率と容積比熱は等しい。但し、ヘッド下面膜５０と穴内周面膜５２は膜厚において異なる。図２に示すように、穴内周面膜５２はヘッド下面膜５０よりも厚い。具体的に、ヘッド下面膜５０の厚さは１０〜１００μｍであり、穴内周面膜５２の厚さは１００〜５００μｍである。

蓄熱材の熱容量（ｋＪ／℃）は、蓄熱材の容積（ｍ^３）と蓄熱材の容積比熱（ｋＪ／ｍ^３℃）の積で表されるところ、同一材料かつ同一面積の２つの遮熱膜の熱容量は、膜厚に比例して大きくなる。膜の面積の条件を揃えれば、本実施の形態では、小径穴部４４の開口部の周辺のヘッド下面膜５０の熱容量よりも、穴内周面膜５２の熱容量の方が大きくなる。そのため、当該開口部の周辺のヘッド下面膜５０よりも、穴内周面膜５２の方が保熱効果において高いことになる。

図３乃至図４を参照しながら、本実施の形態の効果について説明する。図３に示す内燃機関では、シリンダヘッド１８の下面に遮熱膜５０が形成される一方で小径穴部４４を含む取り付け穴４２の内周面にこのような膜は形成されず、シリンダヘッド１８の母材が露出している。そのため、燃焼室２０で生じた燃焼ガスが小径穴部４４の周辺で消炎し、小径穴部４４内のガス温度が低下してしまうことで、小径穴部４４内で未燃ＨＣが発生し易くなる。そして、未燃ＨＣが発生すると、小径穴部４４の内周面や小径部３６の表面へのデポジットの堆積が誘発されてしまう。

この点、図４に示す内燃機関、つまり、本実施の形態に係る内燃機関１０では、上述した穴内周面膜５２の保熱効果が高められている。従って、燃焼室２０で生じた燃焼ガスが小径穴部４４の周辺で消炎することを抑制できる。または、当該燃焼ガスが小径穴部４４の周辺で消炎した場合であっても、小径穴部４４内の燃焼ガスの温度が過剰に低下してしまうことを抑制できる。よって、小径穴部４４内で未燃ＨＣが発生することや、上述したデポジットの堆積を抑制できる。

また、図４に示すように、本実施の形態では、小径穴部４４の内周面に遮熱膜５２が形成される一方で、ショルダ部当接面と大径穴部４６の内周面にはこのような膜は形成されておらず、シリンダヘッド１８の母材が露出している。そのため、筒内圧センサ３４が燃焼ガスの熱によって昇温したとしても、ショルダ部当接面および大径穴部４６の内周面からシリンダヘッド１８の内部に放熱することができる。よって、筒内圧センサ３４の温度が過剰に上昇するのを抑制して、受圧部３６ａ等に熱歪み等が発生することを抑制できる。

図５は、ヘッド下面膜５０と穴内周面膜５２の形成方法の一例を説明するための図である。図５に示す形成方法では、先ず、シリンダヘッド１８が準備される（Ｓｔｅｐ１）。例えば、図１に示した吸気ポート２２や排気ポート２４を形成するための中子を鋳型の内部に配設し、同内部にアルミニウム合金等の母材の浴湯を流し込むことでシリンダヘッド本体を鋳造する。そして、穴あけ加工により取り付け穴４２等を形成し、必要に応じて小径穴部４４の内周面を切削加工することでシリンダヘッド１８が準備される。

シリンダヘッド１８の準備後、取り付け穴４２にマスク部材６０が設置される（Ｓｔｅｐ２）。マスク部材６０の設置手法は特に限定されないが、取り付け穴４２の段部４８よりも奥側（シリンダヘッド１８の内部側）に溶射材が付着しないように、その小径穴部４４側の端部が段部４８に当接するようにマスク部材６０を設置することが望ましい。

取り付け穴４２へのマスク部材６０の設置後、シリンダヘッド１８の下面と小径穴部４４の内周面に上述した膜材料が溶射ガンから噴き付けられ、溶射膜が厚さ１００〜５００μｍで形成される（Ｓｔｅｐ３）。溶射の過程で発生した気泡が溶射膜の内部や表面に形成されることから、この溶射膜はシリンダヘッド１８の母材よりも熱伝導率と容積比熱において低くなる。なお、溶射方式は特に限定されず、フレーム溶射、高速フレーム溶射、アーク溶射、プラズマ溶射、レーザ溶射等の各種方式を採用できる。

最後に、シリンダヘッド１８の下面に形成した溶射膜が加工される（Ｓｔｅｐ４）。加工手法は特に限定されないが、当該下面にエンドミルを当てて溶射膜を切削加工してもよいし、当該下面に砥石を当てて溶射膜を平面研削してもよい。また、必要に応じて、小径穴部４４の内周面に形成した溶射膜の表面が平滑化される。その結果、厚さ１０〜１００μｍのヘッド下面膜５０と、厚さ１００〜５００μｍの穴内周面膜５２とが形成される。

以上説明した本実施の形態によれば、ヘッド下面膜５０と穴内周面膜５２が形成されているので、燃焼室２０内の作動ガスの温度の変化に対する膜形成面の温度の追従性を向上して各種効果を得ることができる。また、ヘッド下面膜５０と同一材料でヘッド下面膜５０よりも厚い穴内周面膜５２が形成されているので、小径穴部４４内で未燃ＨＣが発生することを抑制できる。更に、シリンダヘッド１８の母材が露出するショルダ部当接面と大径穴部４６の内周面によって、筒内圧センサ３４の熱をシリンダヘッド１８の内部に放出し、筒内圧センサ３４の温度が過剰に上昇するのを抑制できる。

なお、本実施の形態においては、ショルダ部当接面が本発明に係る内燃機関の「シール面」に相当している。

ところで、上述した実施の形態１ではヘッド下面膜５０と穴内周面膜５２が溶射膜であることを前提に説明した。しかしこれらの遮熱膜は、シリンダヘッド１８の母材よりも低い熱伝導率を有する同一材料から構成される膜であれば特に限定されない。例えば、シリンダヘッド１８の下面を陽極酸化することで得られる膜（陽極酸化皮膜）や、上述したセラミックスまたは複合セラミックスと、中空粒子を含浸させたバインダとを含んだ塗料をシリンダヘッド１８の下面にスプレー、ディッピング等することで得られる膜は、シリンダヘッド１８の母材よりも低い熱伝導率を有し、尚且つ、当該母材よりも低い容積比熱を有するため、溶射膜の代わりに形成することができる。また、上述した中空粒子を含まない塗料をシリンダヘッド１８の下面にスプレー等することで得られる膜は、シリンダヘッド１８の母材よりも低い熱伝導率を有することから、溶射膜の代わりに形成することができる。なお、本変形例は、後述の実施の形態２においても適用できる。

また、上述した実施の形態１では、内燃機関がガソリンエンジンであることを前提に説明した。しかし既述したように、内燃機関がディーゼルエンジンタイプの場合においても、そのシリンダヘッドに筒内圧センサが取り付けられることがある。そのため、この筒内圧センサの取り付け穴にショルダ部当接面が形成される場合は、実施の形態１と同様に穴内周面膜５２を形成できる。このように、内燃機関がディーゼルエンジンの場合であっても、ショルダ部当接面が形成されるときは、実施の形態１と同様にヘッド下面膜５０と穴内周面膜５２を形成できる。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２の内燃機関は、上記実施の形態１と同一タイプの火花点火式内燃機関（具体的にはガソリンエンジン）である。図６は、本実施の形態に係る内燃機関７０の構成を説明するための図である。図６に示すように、内燃機関７０はシリンダブロック１２と、シリンダ１４と、ピストン１６と、シリンダヘッド１８とを備えている。図１と図６を比較すると分かるように、内燃機関７０の構成は、筒内圧センサ３４の代わりに、筒内インジェクタ７２がシリンダヘッド１８に取り付けられる点において、図１に示した内燃機関１０の構成と異なる。筒内インジェクタ７２は、燃焼室２０内に燃料を噴射するように構成されている。

筒内インジェクタ７２は、例えば図７に示す如く構成されている。図７に示すように、筒内インジェクタ７２は、燃焼室２０側の先端部に弁体（不図示）を収容する小径のノズル７４と、ノズル７４よりも径の大きいノズルホルダ７６と、ノズル７４の途中に設けられたシールリング７８と、を備えている。

図７に示した筒内インジェクタ７２は、ノズル７４に収容された弁体をノズルホルダ７６に収容された励磁コイル（不図示）によって開閉駆動する電磁式の燃料インジェクタである。

また、図７に示すように、筒内インジェクタ７２は、シリンダヘッド１８に形成される取り付け穴８０に装着されている。取り付け穴８０は、一端が燃焼室２０に開口する小径穴部８２と、小径穴部８２よりも大径の大径穴部８４と、を備えている。大径穴部８４には、ノズルホルダ７６の燃焼室２０側の先端に位置するショルダ部７６ａと対向する着座面８４ａが形成されている。ショルダ部７６ａを着座面８４ａに着座させると、ノズル７４が小径穴部８２と非接触状態で間隔を持って位置決めされ、尚且つ、シールリング７８が小径穴部８２に当接してこれらの間がシールされる。

図６乃至図７に示すように、シリンダヘッド１８の下面には遮熱膜９０（以下「ヘッド下面膜９０」ともいう。）が形成される。また、小径穴部８２の内周面のうちのシールリング７８が当接する面（以下「リング当接面」ともいう。）よりも燃焼室２０側の領域には、遮熱膜９２（以下「穴内周面膜９２」ともいう。）が形成されている。一方、リング当接面よりも奥側（シリンダヘッド１８の内部側）の領域、つまり、小径穴部８２の内周面や着座面８４ａにはこのような膜は形成されておらず、シリンダヘッド１８の母材が露出している。

遮熱膜９０，９２は上述したセラミックスまたは複合セラミックスを材料とする溶射膜であり、これらの膜材料は同一である。また、上記実施の形態１同様、穴内周面膜９２はヘッド下面膜９０よりも厚く、ヘッド下面膜９０の厚さは１０〜１００μｍであり、穴内周面膜９２の厚さは１００〜５００μｍである。

本実施の形態によれば、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。即ち、ヘッド下面膜９０と穴内周面膜９２が形成されているので、燃焼室２０内の作動ガスの温度の変化に対する膜形成面の温度の追従性を向上して各種効果を得ることができる。また、ヘッド下面膜９０と同一材料でヘッド下面膜９０よりも厚い穴内周面膜９２が形成されているので、シールリング７８よりも燃焼室２０側の小径穴部８２内で未燃ＨＣが発生することを抑制できる。更に、シリンダヘッド１８の母材が露出するリング当接面や着座面８４ａによって、燃焼ガスの熱をシリンダヘッド１８の内部に放出し、筒内インジェクタ７２の温度が過剰に上昇するのを抑制できる。

なお、本実施の形態においては、リング当接面が本発明に係る内燃機関の「シール面」に相当している。

ところで、上述した実施の形態２では、内燃機関がガソリンエンジンであることを前提に説明した。しかし既述したように、内燃機関がディーゼルエンジンタイプの場合にも、そのシリンダヘッドに筒内インジェクタが取り付けられる。そのため、この筒内インジェクタの取り付け穴にリング当接面が形成される場合は、実施の形態２と同様に穴内周面膜９２を形成できる。このように、内燃機関がディーゼルエンジンの場合であっても、リング当接面が形成されるときは、実施の形態２と同様にヘッド下面膜９０と穴内周面膜９２を形成できる。

１０，７０内燃機関
１８シリンダヘッド
２０燃焼室
３４筒内圧センサ
３６小径部
３６ａ受圧部
３８大径部
４０ショルダ部
４２，８０取り付け穴
４４，８２小径穴部
４６，８４大径穴部
４８段部
５０，９０遮熱膜（ヘッド下面膜）
５２，９２遮熱膜（穴内周面膜）
７２筒内インジェクタ
７４ノズル
７６ノズルホルダ
７６ａショルダ部
７８シールリング
８４ａ着座面

Claims

燃焼室内の圧力を検出するセンサ、または、前記燃焼室内に燃料を噴射するインジェクタが取り付け穴に取り付けられたシリンダヘッドを備える内燃機関であって、
前記燃焼室の壁面を構成する前記シリンダヘッドの下面と、前記取り付け穴の内周面とには、前記シリンダヘッドの母材よりも低い熱伝導率を有する膜材料が同一の遮熱膜が形成され、
前記下面に形成される遮熱膜よりも、前記内周面に形成される遮熱膜の方が厚いことを特徴とする内燃機関。
前記内周面は、前記センサまたは前記インジェクタの一部に当接して前記内周面と前記燃焼室との間をシールするシール面を備え、
前記遮熱膜は、前記内周面のうちの前記シール面よりも前記燃焼室に近い側の領域に形成され、前記内周面のうちの前記シール面よりも前記燃焼室から遠い側の領域では前記母材が露出していることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。