(57)【要約】【課題】圧縮自着火式の内燃機関において、燃料の予混合を促進してスモークの発生を抑制することのできる内燃機関を提供する。【解決手段】内燃機関は、燃料を噴射する噴孔が内燃機関のシリンダヘッドから燃焼室へ露出するように設けられた燃料噴射ノズルと、入口及び出口が燃焼室に露出した中空のダクトと、を備えている。ダクトは、燃料噴射ノズルの噴孔から噴射された燃料噴霧が入口から出口へ通過するように、シリンダヘッドの内部を貫通して設けられている。好ましくは、ダクトは、入口から出口へ向かう方向が、噴孔から噴射された燃料噴霧の方向と一致するように構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮された燃焼室に燃料を噴射することにより燃焼を行う圧縮自着火式の内燃機関において、
燃料を噴射する噴孔を有し、前記噴孔が前記内燃機関のシリンダヘッドから前記燃焼室へ露出するように設けられた燃料噴射ノズルと、
入口及び出口が前記燃焼室に露出した中空のダクトと、を備え、
前記ダクトは、前記燃料噴射ノズルの前記噴孔から噴射された燃料噴霧が前記入口から前記出口へ通過するように、前記シリンダヘッドの内部を貫通して設けられていることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記ダクトは、前記入口から前記出口へ向かう方向が、前記噴孔から噴射された燃料噴霧の方向と一致するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記燃料噴射ノズルは、噴射方向の異なる複数の前記噴孔を有し、
前記ダクトは、前記複数の噴孔のそれぞれに対応して複数設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記燃料噴射ノズルは、前記噴孔の噴射方向が気筒中心軸に対して４５°から９０°の範囲になるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記シリンダヘッドの天面には、筒状に凹んだ形状を有する筒状凹部が構成され、
前記燃料噴射ノズルは、前記噴孔が前記筒状凹部から前記燃焼室へ露出するように設けられ、
前記ダクトは、前記筒状凹部から前記シリンダヘッドの内部を貫通するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記シリンダヘッドは、天面に統合された統合部材を含んで構成され、
前記ダクトは、前記統合部材を貫通するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の内燃機関。
【請求項７】
前記統合部材は、前記シリンダヘッドと接触する面の表面積が、前記燃焼室に晒されている面の表面積よりも大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関。
【請求項８】
前記統合部材は、前記ダクトの内壁の表面積が前記シリンダヘッドと接触する面の表面積よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の内燃機関。
【請求項９】
前記統合部材は、前記ダクトが形成されている面の表面粗さが、前記燃焼室に晒されている面の表面粗さよりも粗くなるように構成されていることを特徴とする請求項６乃至８の何れか１項に記載の内燃機関。
【請求項１０】
前記統合部材は、前記噴孔の周囲が環状に凸となる形状に構成されていることを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項に記載の内燃機関。
【請求項１１】
前記統合部材は、前記天面の全域を覆うように構成されていることを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項に記載の内燃機関。
【請求項１２】
前記シリンダヘッドの内部には、冷却水が流通する冷却水流路が形成されていることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関し、詳しくは、圧縮された燃焼室に燃料を直接噴射することにより燃焼を行う圧縮自着火式の内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、圧縮自着火式の内燃機関において、燃料と充填空気との燃焼室での予混合を促進するための技術が開示されている。この技術では、燃焼室に露出する燃料噴射装置の先端部の開口部に近接して、中空管で構成されたダクトが設けられている。開口部から噴射された燃料は、この中空管を通して燃焼室へと噴射される。中空管の内部では、噴射された燃料が通過する過程で充填空気との予混合が促進される。これにより、燃焼室において過濃な燃料の分布が低減されるので、スモークの発生が低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１７−５３０２９８号公報
【特許文献２】特開２０１３−９２１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の従来の技術では、ダクトが燃焼室に宙吊りの状態で配置されている。このような構成では、燃焼室での燃焼が継続して行われた場合に、ダクトの過熱が進むおそれがある。この場合、ダクトを通過する過程で燃料の蒸発が促進されてしまい、充填空気との予混合が進む前に燃焼が誘発されてしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたもので、圧縮自着火式の内燃機関において、燃料の予混合を促進してスモークの発生を抑制することのできる内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、圧縮された燃焼室に燃料を噴射することにより燃焼を行う圧縮自着火式の内燃機関を対象としている。内燃機関は、燃料を噴射する噴孔を有し、噴孔が内燃機関のシリンダヘッドから燃焼室へ露出するように設けられた燃料噴射ノズルと、入口及び出口が燃焼室に露出した中空のダクトと、を備える。ダクトは、燃料噴射ノズルの噴孔から噴射された燃料噴霧が入口から出口へ通過するように、シリンダヘッドの内部を貫通して設けられている。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、更に以下の特徴を有する。
ダクトは、入口から出口へ向かう方向が、噴孔から噴射された燃料噴霧の方向と一致するように構成されている。
【０００８】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、更に以下の特徴を有する。
燃料噴射ノズルは、噴射方向の異なる複数の前記噴孔を有している。ダクトは、複数の噴孔のそれぞれに対応して複数設けられている。
【０００９】
第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、更に以下の特徴を有する。
燃料噴射ノズルは、噴孔の噴射方向が気筒中心軸に対して４５°から９０°の範囲になるように構成されている。
【００１０】
第５の発明は、第１乃至第４の何れか１つの発明において、更に以下の特徴を有する。
シリンダヘッドの天面には、筒状に凹んだ形状を有する筒状凹部が構成されている。燃料噴射ノズルは、噴孔が筒状凹部から燃焼室へ露出するように設けられている。そして、ダクトは、筒状凹部からシリンダヘッドの内部を貫通するように構成されている。
【００１１】
第６の発明は、第１乃至第４の何れか１つの発明において、更に以下の特徴を有する。
シリンダヘッドは、天面に統合された統合部材を含んで構成されている。ダクトは、統合部材を貫通するように構成されている。
【００１２】
第７の発明は、第６の発明において、更に以下の特徴を有する。
統合部材は、シリンダヘッドと接触する面の表面積が、燃焼室に晒されている面の表面積よりも大きくなるように構成されている。
【００１３】
第８の発明は、第６又は第７の発明において、更に以下の特徴を有する。
統合部材は、ダクトの内壁の表面積がシリンダヘッドと接触する面の表面積よりも小さくなるように構成されている。
【００１４】
第９の発明は、第６乃至第８の何れか１つの発明において、更に以下の特徴を有する。
統合部材は、ダクトが形成されている面の表面粗さが、燃焼室に晒されている面の表面粗さよりも粗くなるように構成されている。
【００１５】
第１０の発明は、第６乃至第９の何れか１つの発明において、更に以下の特徴を有する。
統合部材は、噴孔の周囲が環状に凸となる形状に構成されている。
【００１６】
第１１の発明は、第６乃至第９の何れか１つの発明において、更に以下の特徴を有する。
統合部材は、天面の全域を覆うように構成されている。
【００１７】
第１２の発明は、第１乃至第１１の何れか１つの発明において、更に以下の特徴を有する。
シリンダヘッドの内部には、冷却水が流通する冷却水流路が形成されている。
【発明の効果】
【００１８】
第１の発明によれば、燃焼室内に噴射された燃料噴霧はシリンダヘッドの内部に設けられたダクトを通過する。シリンダヘッドは熱容量が大きいため、ダクトを通過する燃料噴霧は冷却されながら充填空気と予混合が進められる。これにより、燃料噴霧が自着火することを抑えながら充填空気との予混合が進められるので、過濃な燃料が燃焼することを防ぐことができる。これにより、スモークの低減、及び後燃え期間の短縮による熱効率の向上を図ることができる。
【００１９】
第２の発明によれば、噴孔から噴射された燃料噴霧がダクトの入口から出口に向かって円滑に通過することができる。
【００２０】
第３の発明によれば、複数の噴孔を有している場合であっても、それぞれの噴孔から噴射される燃料の予混合を促進することができる。
【００２１】
第４の発明によれば、ダクトを通過する燃料噴霧が、ピストンの上昇による燃焼室内の気流の影響を受けにくくなる。これにより、ダクトを通過する燃料噴霧の噴霧貫徹力が低下することを抑制することができる。
【００２２】
第５の発明によれば、ダクトは、筒状凹部からシリンダヘッドの内部を貫通するように構成される。これにより、噴孔に直近してダクトの入口を配置することができるので、噴孔から噴射された燃料噴霧を効果的にダクトへと導くことができる。
【００２３】
第６の発明によれば、ダクトは、シリンダヘッドに統合された統合部材に設ける構成とすることもできる。これにより、ダクトの仕様変更に対して柔軟な対応が可能となる。
【００２４】
統合部材のシリンダヘッドとの接触面積が大きいほど統合部材の放熱度合は大きくなり、また、統合部材の燃焼室との接触面積が大きいほど統合部材の過熱度合は大きくなる。第７の発明によれば、統合部材のシリンダヘッドとの接触面積が燃焼室との接触面積よりも大きくなるように構成されるので、そうでない場合に比して統合部材のシリンダヘッドへの放熱を促進するとともに、ダクトの過熱を抑制することができる。
【００２５】
第８の発明によれば、統合部材からシリンダヘッドへの放熱は促進しつつ、ダクトが燃焼室の熱を受け難くすることができる。これにより、ダクト２０の過熱を防いで冷却性能を高めることが可能となる。
【００２６】
表面粗さが粗いほど放熱性が高くなる。第８の発明によれば、統合部材のダクトが形成されている面は、燃焼室に晒されている面よりも表面粗さが粗くなるように構成されている。このため、本発明によれば、燃焼室内の熱を受けにくく且つ噴射された燃料噴霧を冷却し易いダクトを構成することができる。
【００２７】
第９の発明によれば、ダクトは、環状の統合部材の内周側から内部を貫通するように構成される。これにより、噴孔に直近してダクトの入口を配置することができるので、噴孔から噴射された燃料噴霧を効果的にダクトへと導くことができる。
【００２８】
第１０の発明によれば、統合部材は、燃焼室の天面の全面を覆うこともできる。
【００２９】
第１１の発明によれば、シリンダヘッドの内部には、冷却水が流通する冷却水流路が形成されている。このような構成によれば、シリンダヘッドの内部に設けられたダクトの冷却効率を更に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態１に係る内燃機関の燃焼室の内部構造を下面側から模式的に透視した図である。
【図２】図１中の内燃機関をＡ−Ａ線で切断して内部構造を側面側から模式的に透視した図である。
【図３】実施の形態１に係るエンジンの変形例を示す図である。
【図４】実施の形態２に係るエンジンの燃焼室の内部構造を下面側から模式的に透視した図である。
【図５】図４中のエンジンをＢ−Ｂ線で切断して内部構造を側面側から模式的に透視した図である。
【図６】実施の形態２に係るエンジンのダクト支持体の変形例を示す図である。
【図７】実施の形態２に係るエンジンの変形例を示す図である。
【図８】実施の形態３に係るエンジンの燃焼室の内部構造を下面側から模式的に透視した図である。
【図９】図８中のエンジンをＣ−Ｃ線で切断して内部構造を側面側から模式的に透視した図である。
【図１０】実施の形態３に係るエンジンのダクト支持体の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【００３２】
実施の形態１．
実施の形態１について図を参照して説明する。
【００３３】
［実施の形態１の構成］
図１は、実施の形態１に係る内燃機関の燃焼室の内部構造を下面側から模式的に透視した図である。また、図２は、図１中の内燃機関をＡ−Ａ線で切断して内部構造を側面側から模式的に透視した図である。実施の形態１の内燃機関２は、複数気筒を備えた圧縮自着火式の内燃機関（以下、単に「エンジン」と称する）である。なお、図１及び図２では、エンジン２が備える複数の気筒のうちの１つの気筒の内部構造を示している。
【００３４】
図１及び図２に示すように、エンジン２は、シリンダヘッド４とシリンダブロック６とを備えている。シリンダブロック６にはシリンダボア６２が形成されている。図示しないピストンは、シリンダボア６２の内部に配置されている。シリンダヘッド４、シリンダボア６２及びピストンの頂面で囲まれた空間には、燃焼室８が形成されている。
【００３５】
燃焼室８を形成するシリンダヘッド４の天面部４２には、吸気バルブ１２及び排気バルブ１４が、それぞれ２つずつ配置されている。天面部４２の中央には、燃料噴射ノズル１６が配置されている。より詳しくは、天面部４２の中央には、気筒中心軸線Ｌ１を中心軸として筒状に凹んだ筒状凹部４４が形成されている。筒状凹部４４と同軸線上には、燃料噴射ノズル１６を固定するための取付穴４６が連通している。燃料噴射ノズル１６は、先端に設けられた噴孔１８が燃焼室８内へ露出するように取付穴４６に固定される。
【００３６】
実施の形態１の燃料噴射ノズル１６では、シリンダボア６２に向かって均等に放射状に噴射される８つの噴孔１８が設けられている。また、それぞれの噴孔１８は、燃料の噴射方向を示す噴孔軸線Ｌ２と気筒中心軸線Ｌ１との成す角θ１が４５°から９０°の範囲になるように構成されている。
【００３７】
実施の形態１のエンジン２は、その特徴的な構成として、ダクト２０を備えている。ダクト２０は、筒状凹部４４の側面に設けられた入口２０２から天面部４２に設けられた出口２０４に向かってシリンダヘッド４の内部を貫通する直線の中空管によって構成されている。また、ダクト２０は、中空管の中心軸線が噴孔軸線Ｌ２と一致する位置になるように構成されている。実施の形態１のエンジン２では、８つの噴孔１８の噴孔軸線Ｌ２に対してそれぞれダクト２０が設けられている。
【００３８】
［実施の形態１の動作］
圧縮自着火式のエンジン２では、燃焼室８内に充填された空気が圧縮された状態で、燃料噴射ノズル１６から燃料が噴射される。噴射された燃料噴霧は、充填空気と混合されて燃料濃度の均質化が進められた後、自着火による燃焼が行われることが好ましい。しかしながら、例えば、ダクト２０を備えていない構成では、燃料噴射ノズル１６から噴射された燃料噴霧が、燃焼室８の熱を受けて逸早く過熱し、充填空気と十分に混合される前に自着火してしまうおそれがある。この場合、過濃燃料が燃焼することによるスモークの発生や、後燃え期間が長期化することによる熱効率の低下が問題となる。
【００３９】
実施の形態１のエンジン２では、上記の問題を解決する手段として、燃焼室８内にダクト２０を設けることとしている。燃料噴射ノズル１６から噴射された燃料噴霧は、入口２０２からダクト２０の内部へと導入される。また、ダクト２０の入口２０２は燃焼室８内に露出しているため、燃焼室８内の充填空気もまた、ダクト２０の内部へと導かれる。ダクト２０を構成しているシリンダヘッド４は熱容量が大きいため、燃焼が継続している運転状態であっても比較的低温に維持される。このため、ダクト２０に噴射された燃料噴霧は、冷却されながら充填空気との混合が進められるので、早期に自着火することなく燃料濃度の均質化が進められる。十分に予混合が進められた混合気は、ダクト２０の出口２０４から噴射される。噴射された混合気は、燃焼室８の熱を受けて自着火して燃焼する。
【００４０】
このように、実施の形態１のエンジン２によれば、噴射された燃料噴霧がダクト２０を通過する過程で、自着火を抑制しながら燃料噴霧と充填空気との予混合を促進することができる。これにより、均質化される前の過濃燃料が自着火することによるスモークの発生を抑制することが可能となる。
【００４１】
また、実施の形態１のエンジン２によれば、ダクト２０を通過する間の自着火が抑制されるため、自着火時期を遅らせることができる。これにより、後燃え期間が短縮されるので、熱効率の向上を図ることができる。
【００４２】
また、実施の形態１のエンジン２では、ダクト２０がシリンダヘッド４に形成されているため、ダクト２０の壁面温度を燃焼室８のガス温度よりも低温に保つことができる。これにより、ダクト２０内の混合気の過熱を防いで予混合を促進することが可能となる。
【００４３】
また、実施の形態１のエンジン２では、ダクト２０の中心軸線が噴孔軸線Ｌ２に一致している。このような構成によれば、燃料噴霧とダクト２０の壁面との干渉を防ぐことができるので、効率よく燃料濃度の均質化を図ることができる。
【００４４】
また、実施の形態１のエンジン２では、ダクト２０の中心軸線が気筒中心軸線Ｌ１と成す角θ１が４５°から９０°の範囲に設定されている。このような構成によれば、ダクト２０内の気流による噴霧貫徹力の低下を抑制することが可能となる。
【００４５】
［実施の形態１の変形例］
実施の形態１のエンジン２は、以下のように変形した形態を採用してもよい。
【００４６】
ダクト２０の構成は、燃料噴射ノズル１６の噴孔１８から噴射された燃料噴霧が入口２０２から出口２０４へ通過するように構成されていれば、その形状、本数等に限定はない。また、シリンダヘッド４の筒状凹部４４についても、燃焼室８に露出し且つ入口２０２を形成可能な形状であれば特に筒形状に限定されない。
【００４７】
シリンダヘッド４の内部には、冷却水が流通する冷却水流路が設けられていてもよい。図３は、実施の形態１に係るエンジンの変形例を示す図である。この図に示す例では、シリンダヘッド４の内部に冷却水が流通する冷却水流路４３が設けられている。このような構成によれば、シリンダヘッド４に形成されたダクト２０の冷却効率が更に高まる。
【００４８】
実施の形態２．
実施の形態２について図を参照して説明する。
【００４９】
［実施の形態２の構成］
図４は、実施の形態２に係るエンジンの燃焼室の内部構造を下面側から模式的に透視した図である。また、図５は、図４中のエンジンをＢ−Ｂ線で切断して内部構造を側面側から模式的に透視した図である。なお、図４及び図５において、図１又は図２と共有する要素については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５０】
図４及び図５に示すように、燃焼室８を形成するシリンダヘッド４の天面部４２の中央には、燃料噴射ノズル１６を固定するための取付穴４６が貫通している。燃料噴射ノズル１６は、先端の噴孔１８が燃焼室８内へ露出するように取付穴４６に固定されている。
【００５１】
実施の形態１のエンジン２は、その特徴的な構成として、ダクト２０が形成されたダクト支持体４８を備えている。ダクト支持体４８は、燃料噴射ノズル１６の噴孔１８の周囲を囲むように凸状に構成された環状の部材である。ダクト支持体４８は、シリンダヘッド４の天面部４２に密着するように、４つのボルト５０によって固定されている。
【００５２】
ダクト２０は、ダクト支持体４８の内周側に設けられた入口２０２から外周側に設けられた出口２０４に向かってダクト支持体４８の内部を貫通する直線の中空管によって構成されている。なお、ダクト２０は、実施の形態１のダクト２０の構成と同様に、中空管の中心軸線が噴孔軸線Ｌ２と一致する位置になるように構成されている。
【００５３】
［実施の形態２の動作］
実施の形態２のエンジン２では、ダクト２０がダクト支持体４８に形成されている。ダクト支持体４８は、シリンダヘッド４に密着して固定されているため、シリンダヘッド４に統合された統合部材であると云える。このため、ダクト支持体４８に形成されたダクト２０は、シリンダヘッド４に形成されている場合と同様に、ダクト２０の壁面温度を燃焼室８のガス温度よりも低温に保つことができる。これにより、ダクト２０内の混合気の過熱を防いで予混合を促進することが可能となる。
【００５４】
また、実施の形態２のエンジン２では、ダクト支持体４８をシリンダヘッド４に固定する構成のため、シリンダヘッド４に対するダクト２０の位置を調整することができる。また、実施の形態２のエンジン２では、シリンダヘッド４に対して種々のダクト支持体４８を組み合わせることができるので、燃料噴射ノズル１６の仕様を変更したとしてもダクト支持体４８を変更すればシリンダヘッド４は共通化することが可能となる。このように、実施の形態２のエンジン２では、燃料噴射形態の仕様変更に対して柔軟な対応が可能となる。
【００５５】
［実施の形態２の変形例］
実施の形態２のエンジン２は、以下のように変形した形態を採用してもよい。
【００５６】
ダクト２０は、燃料噴射ノズル１６の噴孔１８から噴射された燃料噴霧が入口２０２から出口２０４へ通過するように構成されていれば、その形状、本数等に限定はない。また、ダクト支持体４８についても、燃焼室８に露出するように凸状に構成され且つダクト２０が貫通可能な形状であれば特に環状の形状に限定されない。
【００５７】
ダクト支持体４８は、シリンダヘッド４に対して密着して固定される構成であれば、その固定方法に限定はない。但し、ダクト支持体４８は、シリンダヘッド４に接触している面の表面積が、燃焼室８に晒されている面の表面積よりも大きくなるように構成されていることが好ましい。このような構成としては、例えば、図６に示すような形態が考えられる。図６は、実施の形態２のダクト支持体４８の変形例を示す図である。この図に示す例では、ダクト支持体４８の一部がシリンダヘッド４の内部に環状に埋め込まれている。このような構成によれば、ダクト支持体４８とシリンダヘッド４との接触面積を、燃焼室８に晒されている面の表面積よりも大きくすることができるので、ダクト２０の過熱を防いで冷却性能を高めることが可能となる。
【００５８】
また、ダクト支持体４８の他の好ましい形態として、ダクト２０の内壁の表面積がシリンダヘッド４に接触している面の表面積よりも小さくなるように構成されていることが好ましい。このような構成によれば、ダクト支持体４８からシリンダヘッド４への放熱は促進しつつ、ダクト２０が燃焼室８の熱を受け難くすることができる。これにより、ダクト２０の過熱を防いで冷却性能を高めることが可能となる。
【００５９】
ダクト２０の壁面の表面粗さは、燃焼室８に晒されているダクト支持体４８の表面粗さよりも粗いことが好ましい。このようなダクト支持体４８の構成によれば、噴射された燃料噴霧との熱伝達率を上げるとともに燃焼室内の充填ガスとの熱伝達率を下げることが可能となる。
【００６０】
ダクト支持体４８の内部には、冷却水が流通する冷却水流路が設けられていてもよい。図７は、実施の形態２に係るエンジンの変形例を示す図である。この図に示す例では、シリンダヘッド４の内部に冷却水が流通する冷却水流路４３の一部がダクト支持体４８の内部に延びている。このような構成によれば、ダクト支持体４８に形成されたダクト２０の冷却効率が更に高まる。
【００６１】
実施の形態３．
実施の形態３について図を参照して説明する。
【００６２】
［実施の形態３の構成］
図８は、実施の形態３に係るエンジンの燃焼室の内部構造を下面側から模式的に透視した図である。また、図９は、図８中のエンジンをＣ−Ｃ線で切断して内部構造を側面側から模式的に透視した図である。なお、図８及び図９において、図１又は図２と共有する要素については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６３】
図８及び図９に示すように、実施の形態３に係るエンジン２では、燃焼室８を形成するシリンダヘッド４の天面部４２の全域を覆うように、ダクト２０が形成されたダクト支持体５２が設けられている。ダクト支持体５２は、シリンダヘッド４とシリンダブロック６の間に挟まれる板材であって、取付穴４６と同軸線上に、燃料噴射ノズル１６の噴孔１８を燃焼室８内に露出させるための連通穴５４が設けられている。
【００６４】
ダクト２０は、連通穴５４の内周側に設けられた入口２０２から燃焼室８に露出した出口２０４に向かってダクト支持体５２の内部を貫通する直線の中空管によって構成されている。なお、ダクト２０は、実施の形態１のダクト２０の構成と同様に、中空管の中心軸線が噴孔軸線Ｌ２と一致する位置になるように構成されている。
【００６５】
［実施の形態３の動作］
実施の形態３のエンジン２では、ダクト２０がダクト支持体５２に形成されている。ダクト支持体５２は、シリンダヘッド４に密着して固定されているため、シリンダヘッド４に統合された統合部材であると云える。このため、ダクト支持体５２に形成されたダクト２０は、シリンダヘッド４に形成されている場合と同様に、ダクト２０の壁面温度を燃焼室８のガス温度よりも低温に保つことができる。これにより、ダクト２０内の混合気の過熱を防いで予混合を促進することが可能となる。
【００６６】
また、実施の形態３のエンジン２では、シリンダヘッド４に対して種々のダクト支持体５２を組み合わせることができるので、燃料噴射ノズル１６の仕様を変更したとしてもダクト支持体５２を変更すればシリンダヘッド４は共通化することが可能となる。このように、実施の形態３のエンジン２では、燃料噴射形態の仕様変更に対して柔軟な対応が可能となる。
【００６７】
［実施の形態３の変形例］
実施の形態３のエンジン２は、以下のように変形した形態を採用してもよい。
【００６８】
ダクト２０は、燃料噴射ノズル１６の噴孔１８から噴射された燃料噴霧が入口２０２から出口２０４へ通過するように構成されていれば、その形状、本数等に限定はない。また、ダクト支持体５２についても、燃焼室８に露出するように凸状に構成され且つダクト２０が貫通可能な形状であれば特に環状の形状に限定されない。
【００６９】
ダクト支持体５２は、シリンダヘッド４に対して密着して固定される構成であれば、その固定方法に限定はない。例えば、ダクト支持体５２をシリンダヘッド４にボルト止めする構成でもよい。
【００７０】
ダクト支持体５２は、シリンダヘッド４に接触している面の表面積が、燃焼室８に晒されている面の表面積よりも大きくなるように構成されていることが好ましい。このような構成としては、例えば、図１０に示すような形態が考えられる。図１０は、実施の形態３に係るエンジン２のダクト支持体５２の変形例を示す図である。この図に示す例では、ダクト支持体５２からシリンダヘッド４の側に環状に突出した突出部５２２が、シリンダヘッド４の内部に埋め込まれている。このような構成によれば、ダクト支持体５２とシリンダヘッド４との接触面積を、燃焼室８に晒されている面の表面積よりも大きくすることができるので、ダクト２０の過熱を防いで冷却性能を高めることが可能となる。
【００７１】
ダクト２０の壁面の表面粗さは、燃焼室８に晒されているダクト支持体５２の表面粗さよりも粗いことが好ましい。このようなダクト支持体５２の構成によれば、噴射された燃料噴霧との熱伝達率を上げるとともに燃焼室内の充填ガスとの熱伝達率を下げることが可能となる。
【符号の説明】
【００７２】
２  内燃機関（エンジン）
４  シリンダヘッド
６  シリンダブロック
８  燃焼室
１２  吸気バルブ
１４  排気バルブ
１６  燃料噴射ノズル
１８  噴孔
２０  ダクト
４２  天面部
４３  冷却水流路
４４  筒状凹部
４６  取付穴
４８  ダクト支持体
５０  ボルト
５２  ダクト支持体
５２２  突出部
５４  連通穴
６２  シリンダボア
２０２  入口
２０４  出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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