(57)【要約】【課題】単一の吸気ポートおよび単一の排気ポートを有する二弁式の内燃機関において、タンブル流を強化することが可能な内燃機関の提供にある。【解決手段】ピストンが収容されるシリンダボア１３と、シリンダボア１３内に形成される燃焼室１５と、燃焼室１５に対して配置される単一の吸気弁１８および単一の排気弁１９と、吸気ポート１６および排気ポート１７と、を備え、吸気行程における吸気ポート１６からの吸気により燃焼室１５にスワール流Ｓが形成されるエンジン１０において、吸気ポート１６と排気ポート１７との間に設けられ、吸気行程にて燃焼室１５におけるボア壁１１Ａへ向けて圧縮空気を噴射することにより、燃焼室１５にタンブル流Ｔを形成する圧縮空気インジェクタ２１を備え、圧縮空気インジェクタ２１により噴射された圧縮空気をスワール流Ｓに干渉させ、スワール流Ｓをタンブル流Ｔに引き込む。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復移動するピストンが収容されるシリンダボアと、
前記ピストンにより前記シリンダボア内に形成される燃焼室と、
前記燃焼室に対して配置される単一の吸気ポートおよび単一の排気ポートと、
前記吸気ポートを開閉する吸気弁および前記排気ポートを開閉する排気弁と、を備え、
吸気行程における前記吸気ポートからの吸気により前記燃焼室にスワール流が形成される内燃機関において、
前記吸気ポートと前記排気ポートとの間に設けられ、前記吸気行程にて前記燃焼室におけるボア壁へ向けて圧縮空気を噴射することにより、前記燃焼室にタンブル流を形成する圧縮空気インジェクタを備え、
前記圧縮空気インジェクタにより噴射された圧縮空気を前記スワール流に干渉させ、前記スワール流をタンブル流に引き込むことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記圧縮空気インジェクタから前記ボア壁へ向けて噴射される圧縮空気の前記燃焼室の平面視における噴射方向は、前記圧縮空気インジェクタの噴口を通り、かつ、前記吸気ポートに接続された吸気通路内を流れる吸気の流れに沿う仮想線と、前記圧縮空気インジェクタの噴口を通り、かつ、前記吸気ポートの中心を通る仮想線との間の平面視扇状の範囲に含まれていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
【請求項３】
前記圧縮空気インジェクタは、吸気行程において、前記ピストンが上死点から下死点の間の中間点まで下降したときに、圧縮空気を噴射することを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関。
【請求項４】
前記圧縮空気インジェクタは、前記燃焼室の周方向における複数の方向へ圧縮空気を噴射する複数の噴口を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関に関し、特に、単一の吸気ポートおよび単一の排気ポートを備えた内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関における気筒内の渦流を強める従来技術として、例えば、特許文献１に開示された燃料噴射装置が知られている。特許文献１に開示されたエンジンでは、エアブラストインジェクタは、燃料噴射を行なう第１インジェクタと、加圧空気の噴射を行なう第２インジェクタとを備える。また、エアブラストインジェクタは、エア混合燃料を気筒内に噴射する燃料噴射孔および加圧空気のみを気筒内に噴射する空気噴射孔が形成された噴射孔形成部材を備える。
【０００３】
燃料噴射孔は、タンブル流を強化するよう、シリンダの上側に向けてエア混合燃料の噴射を行なう。空気噴射孔は、タンブル流を強化する方向で、且つタンブル流の外周側に向けて加圧空気を噴射するよう、燃料噴射孔の噴射方向よりも上側に加圧空気の噴射を行なう。これにより、タンブル流の外周にエアカーテンが形成され、また、燃料噴射孔から噴射されたエア混合燃料によって、気筒内に形成されるタンブル流が強化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−９９３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、内燃機関では、点火からの初期燃焼の燃焼速度を増大させることにより熱効率を向上させ、燃費の向上を図ることが要請されている。内燃機関では、シリンダの内壁に沿う流れのスワール流とピストンのストローク方向に回転する流れのタンブル流が存在する。スワール流は、点火からの初期燃焼時における燃焼速度の増大に殆ど貢献せず、タンブル流は初期燃焼時における燃焼速度の増大に貢献する。しかしながら、単一の吸気ポートおよび単一の排気ポートを有する二弁式の内燃機関では、吸気ポートおよび排気ポートは、それぞれ、燃焼室の上部にてシリンダボアの中心から偏心した位置に配置されるため、シリンダボア内ではボア壁に沿って形成されるスワール流が支配的となることが避けられない。
【０００６】
因みに、特許文献１に開示された燃料噴射装置は、加圧空気の噴射によりタンブル流を強化するものの、燃料噴射孔から噴射されたエア混合燃料によるシリンダウエットを回避するに過ぎない。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、単一の吸気ポートおよび単一の排気ポートを有する二弁式の内燃機関において、タンブル流を強化することが可能な内燃機関の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、往復移動するピストンが収容されるシリンダボアと、前記ピストンにより前記シリンダボア内に形成される燃焼室と、前記燃焼室に対して配置される単一の吸気ポートおよび単一の排気ポートと、前記吸気ポートを開閉する吸気弁および前記排気ポートを開閉する排気弁と、を備え、吸気行程における前記吸気ポートからの吸気により前記燃焼室にスワール流が形成される内燃機関において、前記吸気ポートと前記排気ポートとの間に設けられ、前記吸気行程にて前記燃焼室におけるボア壁へ向けて圧縮空気を噴射することにより、前記燃焼室にタンブル流を形成する圧縮空気インジェクタを備え、前記圧縮空気インジェクタにより噴射された圧縮空気を前記スワール流に干渉させ、前記スワール流をタンブル流に引き込むことを特徴とする。
【０００９】
本発明では、ピストンが下降する吸気行程において混合気が吸気ポートから燃焼室へ吸気されることにより、燃焼室にてスワール流が生じる。圧縮空気インジェクタは、ピストンが下降する吸気行程において圧縮空気を噴射する。圧縮空気の噴射により燃焼室においてタンブル流が形成されるとともに、タンブル流がスワール流に対して交差して干渉することにより、スワール流はタンブル流に引き込まれる。このため、燃焼室における流体エネルギーのうち、タンブル流による流体エネルギーの占める割合がスワール流による流体エネルギーの占める割合よりも高くなる。燃焼室におけるタンブル流を強化することができる。
【００１０】
また、上記の内燃機関において、前記圧縮空気インジェクタから前記ボア壁へ向けて噴射される圧縮空気の前記燃焼室の平面視における噴射方向は、前記圧縮空気インジェクタの噴口を通り、かつ、前記吸気ポートに接続された吸気通路内を流れる吸気の流れに沿う仮想線と、前記圧縮空気インジェクタの噴口を通り、かつ、前記吸気ポートの中心を通る仮想線との間の平面視扇状の範囲に含まれている構成としてもよい。
この場合、吸気ポートと比較的近い位置で圧縮空気をスワール流に干渉させることができ、スワール流を効率的にタンブル流に変換することができる。
【００１１】
また、上記の内燃機関において、前記圧縮空気インジェクタは、吸気行程において、前記ピストンが上死点から下死点の間の中間点まで下降したときに、圧縮空気を噴射する構成としてもよい。
この場合、ピストンが吸気行程における上死点から下死点の間の中間点まで下降したときに圧縮空気を噴射することにより、初期燃焼時における燃焼速度の増大に適したタンブル流を形成することができる。
【００１２】
また、上記の内燃機関において、前記圧縮空気インジェクタは、前記燃焼室の周方向における複数の方向へ圧縮空気を噴射する複数の噴口を備える構成としてもよい。
この場合、圧縮空気がスワール流に対して複数箇所にて交差することから、スワール流をよりタンブル流に引き込み易くなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、単一の吸気ポートおよび単一の排気ポートを有する二弁式の内燃機関において、タンブル流を強化することが可能な内燃機関を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係るエンジンの概要を示す正面断面図である。
【図２】第１の実施形態に係るエンジンの概要を示す側面断面図である。
【図３】第１の実施形態に係るエンジンの概略平面図である。
【図４】スワール流のタンブル流への引き込みを説明する概略斜視図である。
【図５】スワール流のタンブル流への引き込みを説明する概略正面図である。
【図６】圧縮空気の噴射制御を示す図である。
【図７】（ａ）スワール流とタンブル流との割合を示す図であり、（ｂ）は本実施形態の熱効率向上を説明する図である。
【図８】第１の実施形態の変形例に係るエンジンの概略平面図である。
【図９】第２の実施形態に係るエンジンの概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る内燃機関について図面を参照して説明する。本実施形態の内燃機関は、天然ガスを燃料とする火花点火式のガスエンジン（以下、単に「エンジン」と表記する）であり、燃焼室に単一の吸気ポート（吸気弁）および単一の排気ポート（排気弁）を備える二弁式のエンジンである。
【００１６】
図１、図２に示すように、エンジン１０は、シリンダブロック１１と、シリンダブロック１１の上部に接合されるシリンダヘッド１２を備えている。シリンダブロック１１には、ボア壁１１Ａによって形成されるシリンダボア１３が備えられており、シリンダボア１３内には往復移動するピストン１４が収容されている。ピストン１４は、シリンダブロック１１およびシリンダヘッド１２とともにシリンダボア１３において燃焼室１５を形成する。ピストン１４は、コネクティングロッド（図示せず）を介してクランクシャフト（図示せず）に連結されている。ピストン１４は、吸気、圧縮、燃焼・膨張および排気の一連の工程において上死点（ＴＤＣ）と下死点（ＢＣＤ）との間を往復動する。
【００１７】
シリンダヘッド１２には、吸気ポート１６および排気ポート１７が配設されている。気化された燃料を含む混合気（吸気）は、吸気通路に接続された吸気ポート１６より燃焼室１５へ導入される。混合気の燃焼により発生した燃焼ガス（排気）は、排気ポート１７を介して燃焼室１５より排気管（図示せず）へと排出される。吸気ポート１６には吸気弁１８が備えられており、吸気弁１８は吸気ポート１６を開閉する。排気ポート１７には排気弁１９が備えられており、排気弁１９は排気ポート１７を開閉する。本実施形態では、吸気を効率的に燃焼室１５に取り込むために、吸気ポート１６の内径を排気ポート１７の内径よりも僅かに大きく設定している。
【００１８】
図３に示すように、本実施形態では、燃焼室１５の上部に配置される吸気ポート１６および排気ポート１７は、燃焼室１５の平面視において、シリンダボア１３の中心Ｐから偏心した位置に設けられている。吸気ポート１６に接続された吸気通路を流れる吸気の流れ方向と排気ポート１７に接続された排気通路を流れる排気の流れ方向は平行でかつ逆方向となっている。本実施形態のエンジン１０は、吸気ポート１６がシリンダボア１３の中心Ｐから偏心する位置に設けられているため、燃焼室１５に導入される吸気はボア壁１１Ａに沿って一方向へ流れ、燃焼室１５内でスワール流（横渦流）Ｓを必然的に形成する。
【００１９】
図２に示すように、シリンダヘッド１２には、点火プラグ２０と圧縮空気インジェクタ２１が備えられている。点火プラグ２０は燃焼室１５内の混合気に点火するためのものであり、公知の点火プラグである。圧縮空気インジェクタ２１は、圧縮空気を燃焼室１５へ噴射し、図４に示すように、燃焼室１５内にタンブル流（縦渦流）Ｔを形成するためのものである。図３に示すように、本実施形態では、圧縮空気インジェクタ２１は、吸気ポート１６と排気ポート１７の間を通る仮想線Ｌ１の線上に位置する。仮想線Ｌ１はシリンダボア１３の中心Ｐを通る線である。図３、図４では、点火プラグ２０の図示を省略している。なお、仮想線Ｌ２は、吸気ポート１６の中心Ｑを通る線である。
【００２０】
圧縮空気インジェクタ２１は、シリンダヘッド１２に保持されるインジェクタ本体２２を備えている。インジェクタ本体２２の先端部には噴口２３が設けられている。噴口２３は、燃焼室１５を臨み、燃焼室１５への圧縮空気の噴射を可能とする。本実施形態では、噴口２３から噴射される圧縮空気の噴射方向は、図３に示す平面視においては、仮想線Ｌ１に沿う方向、即ち、吸気ポート１６に接続される吸気通路内を流れる吸気の流れ方向に沿う方向であって、かつ、吸気ポート１６と排気ポート１７の間から点火プラグ２０に近いボア壁１１Ａへ向かう方向である。
【００２１】
なお、燃焼室１５の平面視における圧縮空気の噴射方向は、噴口２３を通り、かつ、吸気ポート１６に接続された吸気通路を流れる吸気の流れ方向に沿う仮想線Ｌ１（仮想線Ｌ１の延在方向）と、噴口２３を通り、かつ吸気ポート１６の中心Ｑを通過する仮想線Ｌ２（仮想線Ｌ２の延在方向）までの範囲（「噴射好適範囲」と表記する）であればよい。つまり、噴射好適範囲は、吸気ポート１６と排気ポート１７との間にて吸気と平行な方向（仮想線Ｌ１の延在方向）と、吸気ポート１６の吸気と直交方向であって吸気ポート１６の中心Ｑを通る方向（仮想線Ｌ２の延在方向）との間の平面視扇状の範囲である。仮想線Ｌ１から仮想線Ｌ２の間までの噴射好適範囲で燃焼室１５内に圧縮空気を噴射することで、吸気が燃焼室１５内に導入された際に形成されるスワール流Ｓをタンブル流Ｔに効率的に変換することが可能となる。
【００２２】
図２に示す側面視における圧縮空気インジェクタ２１の噴射方向は、シリンダボア１３の中心Ｐ軸線に対して傾斜する方向であり、ボア壁１１Ａにおいて特定の位置に交差する。ボア壁１１Ａにおける特定の位置は、具体的には、ピストン１４の上死点と下死点との間における中間の高さとなる位置（以下「中間点」と表記する）である。
【００２３】
圧縮空気インジェクタ２１は配管２５を介してエアコンプレッサ２４と接続されている。エアコンプレッサ２４は、空気を吸入して圧縮し、配管２５を通じて圧縮空気を圧縮空気インジェクタ２１へ供給する。圧縮空気インジェクタ２１は、図示されないＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）と接続されており、ＥＣＵからの指令に基づいて圧縮空気を噴射する。本実施形態では、ピストン１４が、上死点から下死点へ変位する過程において上死点と下死点との中間点（１／２の位置）に達したときに、圧縮空気インジェクタ２１は圧縮空気を噴射する。ＥＣＵは、圧縮空気インジェクタ２１を制御するほか、エアコンプレッサ２４を制御する。
【００２４】
次に、本実施形態のエンジン１０の各行程について説明する。エンジン１０の排気行程が終わった直後では、ピストン１４は上死点に位置する。排気行程後の吸気行程では、吸気弁１８が吸気ポート１６を開くとともにピストン１４が下降する。吸気弁１８が吸気ポート１６を開くと吸気ポート１６と燃焼室１５が連通され、吸気ポート１６から燃焼室１５に吸気が導入される。燃焼室１５に導入された吸気はシリンダボア１３のボア壁１１Ａに当たり、ボア壁１１Ａに沿って一方向へ流れ、シリンダボア１３の中心Ｐを旋回中心とするように旋回するスワール流（横渦流）Ｓを形成する。
【００２５】
ピストン１４が上死点と下死点との中間点（１／２の位置）に達したときに、圧縮空気インジェクタ２１は圧縮空気を噴射する。図４、図５に示すように、圧縮空気インジェクタ２１から噴射された圧縮空気は、ボア壁１１Ａに当たってピストン１４へ向かい、ピストン１４の頂面に当たる空気の流れを形成する。ピストン１４の頂面に当たった空気の流れは再びボア壁１１Ａに当たり、シリンダヘッド１２へ向かう。つまり、ボア壁１１Ａの周方向と直交する方向に旋回するタンブル流Ｔを形成する。
【００２６】
圧縮空気インジェクタ２１から噴射された圧縮空気は燃焼室１５においてタンブル流Ｔを形成するが、スワール流Ｓと交差して干渉する。タンブル流Ｔを形成する圧縮空気がスワール流Ｓと干渉することにより、スワール流Ｓがタンブル流Ｔに引き込まれる。圧縮空気の噴射方向が、仮想線Ｌ１から仮想線Ｌ２の間までのスワール流Ｓをタンブル流Ｔに効率的に変換することが可能な噴射好適範囲に含まれているため、スワール流Ｓの上流側にタンブル流Ｔが干渉し、スワール流Ｓの形成がタンブル流Ｔにより妨げられる。図３〜図５では、タンブル流Ｔと干渉する前のスワール流Ｓを実線により示し、タンブル流Ｔとの干渉後に存在するスワール流Ｓを点線により示す。
【００２７】
本実施形態では、図６に示すように、ピストン１４が下死点に達するまで圧縮空気を噴射する。このため、タンブル流Ｔを形成する圧縮空気は、燃焼室１５における吸気の流体エネルギーのうち、スワール流Ｓによる流体エネルギーの割合を低下させてタンブル流Ｔによる流体エネルギーの割合を高める。このため、燃焼室１５ではタンブル流Ｔが支配的となる。
【００２８】
図７（ａ）に示すように、圧縮空気の噴射によりスワール流Ｓをタンブル流Ｔに引き込むように構成した本実施形態では、圧縮空気の噴射を行わない二弁式のエンジンである比較例と比較するとタンブル流Ｔが支配的となっている。
【００２９】
燃焼室１５においてタンブル流Ｔが支配的である状態では、圧縮行程にてピストン１４が上昇して上死点に接近すると、燃焼室１５内のタンブル流Ｔが解消され、無数の小さな渦が形成される。すなわち、燃焼室１５にはタンブル流Ｔの解消により燃焼を迅速化する乱流エネルギーに支配される。燃焼・膨張行程では、燃焼室１５が乱流エネルギーに支配される状態にて、点火プラグ２０により火花点火されると、燃焼室１５の混合気は、急速に燃焼が拡散する。つまり、燃焼・膨張行程における点火からの初期燃焼における燃焼速度が増大する。
【００３０】
図７（ｂ）に示すように、圧縮空気の噴射によりスワール流Ｓをタンブル流Ｔに引き込むように構成した本実施形態では、圧縮空気の噴射を行わない二弁式のエンジンである比較例と比較すると、熱効率が向上する。図７（ｂ）に示すスワール比は、スワール流Ｓの流速とエンジン回転速度の比であり、タンブル比は、ピストン１４が一往復する間に燃焼室１５内でタンブル流Ｔが回転した回数である
【００３１】
燃焼・膨張行程が終了すると排気行程に移行する。排気行程では排気弁１９が排気ポート１７を開くとともにピストン１４が上昇する。ピストン１４の上昇とともに、燃焼室１５内の混合気の燃焼により形成された燃焼ガスが排気として排気ポート１７へ導入される。排気ポート１７へ導入された燃焼ガスは、図示されない排気管を通じて排出される。
【００３２】
本実施形態に係るエンジン１０は以下の作用効果を奏する。
（１）ピストン１４が下降する吸気行程において吸気ポート１６から燃焼室１５へ吸気されることにより、燃焼室１５にてスワール流Ｓが生じる。圧縮空気インジェクタ２１は、ピストン１４が下降する吸気行程において圧縮空気を噴射する。圧縮空気の噴射により燃焼室１５においてタンブル流Ｔが形成されるとともに、タンブル流Ｔがスワール流Ｓに対して交差して干渉することにより、スワール流Ｓはタンブル流Ｔに引き込まれる。このため、燃焼室１５における流体エネルギーのうち、タンブル流Ｔによる流体エネルギーが占める割合がスワール流Ｓによる流体エネルギーが占める割合よりも高くなる。燃焼室１５におけるタンブル流を強化することができる。燃焼室１５においてタンブル流Ｔが支配的となることにより、初期燃焼時の燃焼速度は増大して熱効率は向上する、よって、燃費の向上を図ることができる。
【００３３】
（２）圧縮空気インジェクタ２１から噴射される圧縮空気の噴射方向は、吸気ポート１６と排気ポート１７との間にて吸気と平行な方向（仮想線Ｌ１の延在方向）と、吸気ポート１６の吸気と直交方向であって吸気ポート１６の中心Ｑを通る方向（仮想線Ｌ２の延在方向）との間の平面視扇状の範囲に含まれている。吸気ポート１６と比較的近い位置でタンブル流Ｔを形成する圧縮空気をスワール流Ｓに干渉させることができ、スワール流Ｓを効率的にタンブル流Ｔに引き込むことができる。
【００３４】
（３）圧縮空気インジェクタ２１により噴射される圧縮空気の噴射方向が吸気ポート１６における吸気と平行であるため、圧縮空気が吸気ポート１６から燃焼室１５への吸気の導入を妨げずにスワール流Ｓを効率的にタンブル流Ｔに引き込むことができる。
【００３５】
（４）ピストン１４が吸気行程において上死点から下死点の間の中間点まで下降したとき、圧縮空気インジェクタ２１は圧縮空気を噴射する。ピストン１４が吸気行程において上死点から下死点の間の中間点まで下降したときに圧縮空気を噴射することにより、初期燃焼時における燃焼速度の増大に適したタンブル流Ｔを形成することができる。また、吸気行程においてピストン１４が下死点に達するまで、圧縮空気インジェクタ２１による圧縮空気の噴射が継続されるので、十分にタンブル流Ｔの割合を高めることができる。
【００３６】
（変形例）
第１の実施形態の変形例について説明する。本実施形態では、圧縮空気インジェクタ２１の噴射方向が、平面視において、吸気ポート１６の吸気が流れる方向と平行であって、かつ、仮想線Ｌ１と一致する方向となるように、圧縮空気インジェクタ２１を配置した。圧縮空気インジェクタ２１の噴射方向は、例えば、図８に示すように、吸気ポート１６側に噴射方向が向かう噴口２３を備えた圧縮空気インジェクタ２１を配置してもよい。本変形例は第１の実施形態と同等の作用効果を奏する。
【００３７】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るエンジンについて説明する。本実施形態は、圧縮空気インジェクタが複数の噴口を備える点で第１の実施形態と相違し、その他の構成は第１の実施形態と同一である。本実施形態では、第１の実施形態と同じ構成については、第１の実施形態の説明を援用し、共通の符号を用いる。
【００３８】
図９に示すエンジン３０では、圧縮空気インジェクタ３１のインジェクタ本体３２の先端部には、複数の噴口３３、３４、３５が備えられている。具体的には、インジェクタ本体３２の先端部は、第１噴口３３、第２噴口３４、第３噴口３５の３個の噴口を備えている。第１噴口３３は、平面視において吸気ポート１６の吸気と平行な噴射方向を有する。第２噴口３４は、第１噴口３３の噴射方向に対して吸気ポート側に３０°の角度を成す噴射方向を有する。第３噴口３５は第２噴口３４の噴射方向に対して吸気ポート側に３０°の角度を成す噴射方向を有する。第１噴口３３〜第３噴口３５の噴射方向は、いずれも、ピストン１４の上死点と下死点との間における中間点と交差する。第１噴口３３、第２噴口３４および第３噴口３５の孔径は同一である。
【００３９】
本実施形態では、第１の実施形態の作用効果と同等の作用効果を奏する。また、スワール流Ｓをタンブル流Ｔに効率的に引き込むことが可能な範囲において複数の噴口３３〜３５からタンブル流Ｔを形成する圧縮空気が噴射されるので、圧縮空気によりスワール流Ｓをタンブル流Ｔに効率的に引き込むことができる。
【００４０】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
【００４１】
○  上記の実施形態では、圧縮空気インジェクタの噴射方向は、シリンダボアの中心を基準とし、吸気ポートの吸気と平行となる方向から吸気ポートの中心を向かう方向までの範囲（角度）でとしたが、この限りではない。例えば、圧縮空気インジェクタの噴射方向は、シリンダボアの中心を基準とし、吸気ポートの吸気と平行となる方向から排気ポート側へ向かう方向としてもよい。つまり、圧縮空気インジェクタの噴射方向は、スワール流をタンブル流に効率的に引き込むことが可能な噴射好適範囲に含まれていればよい。この場合、スワール流のタンブル流への引き込みは、上記の実施形態の場合より弱くなるものの、タンブル流の割合を増大させることができる。
○  上記の実施形態では、圧縮空気インジェクタの軸方向がシリンダボアの中心軸線に対して傾斜するように、圧縮空気インジェクタをシリンダヘッドに設けたが、この限りではない。例えば、圧縮空気インジェクタの軸方向がシリンダボアの中心軸線と一致するように圧縮空気インジェクタをシリンダヘッドに設けてもよい。
○  上記の実施形態では、圧縮空気の圧力源としてエアコンプレッサを用いたが、エアコンプレッサに代えて圧縮空気ボンベを用いてもよい。圧縮空気ボンベを用いる場合は、エアコンプレッサを用いる場合と比較して、エンジンの動力損失を低減することができる。
○  第２の実施形態では、複数の噴口の孔径は同一としたが、互いに異なる孔径としてもよい。噴口の数も３個に限定されず、例えば、２個の噴口を設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０、３０  エンジン
１１  シリンダブロック
１１Ａ  ボア壁
１２  シリンダヘッド
１３  シリンダボア
１４  ピストン
１５  燃焼室
１６  吸気ポート
１７  排気ポート
１８  吸気弁
１９  排気弁
２０  点火プラグ
２１、３１  圧縮空気インジェクタ
２３  噴口
２４  エアコンプレッサ
２５  配管
３３  第１噴口
３４  第２噴口
３５  第３噴口
Ｌ１、Ｌ２  仮想線
Ｐ  シリンダボアの中心
Ｓ  スワール流
Ｔ  タンブル流
ＴＤＣ  上死点
ＢＤＣ  下死点
【図１】
2019060252.tif 000003
【図２】
2019060252.tif 000004
【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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