(57)【要約】【課題】高温の水を高効率に燃焼室に噴射することができるとともに、水噴射弁の高い信頼性を維持することが可能なエンジンを提供する。【解決手段】燃焼室２００には、排気ポートが接続されている。排気ポートにおける燃焼室２００への開口部には、バルブシートが嵌入されている。シリンダヘッド２２における燃焼室２００を臨むように熱伝送シート７０が設けられている。熱伝送シート７０の孔部７０ａには、水噴射弁６９のノズル部６９ａが挿入されている。水噴射弁６９のノズル部６９ａは、熱伝送シート７０に熱結合されている。熱伝送シート７０は、バルブシートに対して密接されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室を構成する気筒と、
前記気筒に対して開口部で接続された排気ポートと、
前記排気ポートの前記開口部に嵌入されたバルブシートと、
前記燃焼室を臨むように設けられた噴口部を有する水噴射弁と、
前記水噴射弁における前記噴口部に熱結合状態で取り付けられ、前記燃焼室を臨むように設けられた熱伝達部材と、
を備え、
前記熱伝達部材は、前記バルブシートと一体形成または密接されている、
エンジン。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンであって、
前記熱伝達部材は、円環形状をしており、
前記熱伝達部材における円環の内側の孔部は、前記燃焼室に連続しており、
前記水噴射弁の前記噴口部は、前記孔部に挿入されている、
エンジン。
【請求項３】
請求項２に記載のエンジンであって、
前記噴口部は、前記孔部の内周面に対して密接されている、
エンジン。
【請求項４】
請求項３に記載のエンジンであって、
前記水噴射弁は、
前記噴口部の外周面に設けられ、前記燃焼室側から当該燃焼室とは反対側に向けてテーパー状に外径が拡がる部分を有する熱伝送シール部と、
前記熱伝送シール部の周囲を囲むように設けられ、前記熱伝送シール部における前記テーパー状の部分に対して密接する部分を有するケース部と、
前記熱伝送シール部に対して前記燃焼室とは反対側に設けられ、該反対側で前記熱伝送シール部に密接するバックアップリング部と、
を有し、
前記噴口部が前記燃焼室側から内圧を受けた場合に、前記熱伝送シール部は、前記テーパー状の部分のくさび効果により前記噴口部の径方向内側へと食い込む、
エンジン。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れかに記載のエンジンであって、
前記バルブシートは、前記熱伝達部材に向けた方向の熱伝導性が他の方向に向けた熱伝導性よりも高い異方性材料からなる、
エンジン。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れかに記載のエンジンであって、
前記熱伝達部材は、外面の一部が断熱コーティング層で被覆されている、
エンジン。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れかに記載のエンジンであって、
前記排気ポートは、前記開口部から排気ガスの流れ方向の下流側の部分にかけての領域において、前記気筒の軸方向上側に向けて凸となるように湾曲されており、
前記排気ポートにおける前記湾曲された部分は、前記湾曲に係る弧の外側に向けて窪んだ凹部を有する、
エンジン。
【請求項８】
請求項７に記載のエンジンであって、
前記排気ポートにおける前記湾曲された部分は、前記湾曲に係る弧の内側に向けて窪んだ第２凹部を有する、
エンジン。
【請求項９】
請求項１から請求項８の何れかに記載のエンジンであって、
前記燃焼室から排出される排気ガスから凝縮水を回収し、当該回収した前記凝縮水を前記水噴射弁に供給する水供給装置を更に備える、
エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに関し、特に、水噴射弁を備えたエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等で用いられるエンジンでは、燃焼室に対して高温水を噴射する水噴射弁を備えたものがある。
【０００３】
特許文献１には、シリンダヘッドにおいて、燃料噴射弁と並んで水噴射弁を備えたエンジンが開示されている。特許文献１に開示のエンジンでは、水噴射弁から亜臨界水（２５０℃以上で、１０ＭＰａ以上の水）が燃焼室に噴射される構成となっている。
【０００４】
特許文献１では、上記のように亜臨界水を燃焼室に噴射することにより、窒素酸化物やＣＯなどの排出量の低減を図ることができるとともに、エネルギ効率や出力の向上を図ることができるとされている。
【０００５】
ところで、特許文献１に開示のエンジンでは、燃焼室に噴射する水の昇温を図るための構成として、排気通路から排気ガスの熱を回収する回収機構と、ヒータと、が設けられている。水噴射弁から噴射される水は、回収機構で回収された熱と、ヒータでの昇温とにより亜臨界状態まで昇温される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１６８０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示の技術では、エネルギ効率の観点と、水噴射弁の信頼性維持の観点と、に改善の余地がある。即ち、上記特許文献１に開示のエンジンでは、排気通路から回収した熱を水の昇温のために用いているが、燃焼室から該回収装置までの間に排気ガスの熱の一部が外部へと逃げてゆくこととなる。
【０００８】
また、上記特許文献１に開示のエンジンでは、亜臨界状態まで昇温した水を水噴射弁に供給して燃焼室に噴射することとしているため、非常に高温の水が水噴射弁の内部を通過することとなる。このため、水の熱により水噴射弁の信頼性が低下するおそれがある。また、水が水噴射弁の内部を通過する間に、水の熱が水噴射弁に奪われてしまい、安定して高温の水を燃焼室に噴射できないことも懸念される。
【０００９】
本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、高温の水を高効率に燃焼室に噴射することができるとともに、水噴射弁の高い信頼性を維持することが可能なエンジン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】
【００１０】
本発明の一態様に係るエンジンは、燃焼室を構成する気筒と、前記気筒に対して開口部で接続された排気ポートと、前記排気ポートの前記開口部に嵌入されたバルブシートと、前記燃焼室を臨むように設けられた噴口部を有する水噴射弁と、前記水噴射弁における前記噴口部に熱結合状態で取り付けられ、前記燃焼室を臨むように設けられた熱伝達部材と、を備え、前記熱伝達部材は、前記バルブシートと一体形成または密接されている。
【００１１】
上記態様に係るエンジンでは、排気ポートの開口部に設けられたバルブシートと、水噴射弁の噴口部に熱結合された熱伝達部材とを、一体形成または密接しているので、開口部から排気ポートへ排出された直後の排気ガスから熱を回収し、水噴射弁の噴口部へと熱伝達することができる。よって、上記態様に係るエンジンでは、排気通路から回収した熱で噴射する水の昇温を図る上記特許文献１に開示の技術よりも、高効率に噴射用の水の昇温を図ることができる。
【００１２】
また、上記態様に係るエンジンでは、バルブシートから熱伝達部材を介して伝達された熱を、水噴射弁の噴口部に供給することとしているので、噴射直前の水の温度上昇を図ることができる。よって、上記態様に係るエンジンでは、水噴射弁における噴口部直前までの部分を、燃焼室に噴射する水の温度よりも低い状態とすることができ、水噴射弁の高い信頼性を維持することが可能である。
【００１３】
従って、上記態様に係るエンジンでは、高温の水を高効率に燃焼室に噴射することができるとともに、水噴射弁の高い信頼性を維持することが可能である。
【００１４】
本発明の別態様に係るエンジンは、上記態様であって、前記熱伝達部材は、円環形状をしており、前記熱伝達部材における円環の内側の孔部は、前記燃焼室に連続しており、前記水噴射弁の前記噴口部は、前記孔部に挿入されている。
【００１５】
上記態様に係るエンジンでは、円環状の熱伝達部材を用い、当該円環の内側の孔部に水噴射弁の噴口部を挿入することとしているので、噴口部を通る水に対して、当該噴口部の径方向全域から熱を伝達することができる。よって、上記態様に係るエンジンでは、温度の偏りが少ない水を燃焼室に噴射することが可能である。
【００１６】
本発明の別態様に係るエンジンは、上記態様であって、前記噴口部は、前記孔部の内周面に対して密接されている。
【００１７】
上記態様に係るエンジンでは、熱伝達部材における孔部の内周面に対して噴口部が密接されているので、熱伝達部材から噴口部への熱伝達が高効率に行われ、高いエネルギ効率を実現可能である。
【００１８】
本発明の別態様に係るエンジンは、上記態様であって、前記水噴射弁は、前記噴口部の外周面に設けられ、前記燃焼室側から当該燃焼室とは反対側に向けてテーパー状に外径が拡がる部分を有する熱伝送シール部と、前記熱伝送シール部の周囲を囲むように設けられ、前記熱伝送シール部における前記テーパー状の部分に対して密接する部分を有するケース部と、前記熱伝送シール部に対して前記燃焼室とは反対側に設けられ、該反対側で前記熱伝送シール部に密接するバックアップリング部と、を有し、前記噴口部が前記燃焼室側から内圧を受けた場合に、前記熱伝送シール部は、前記テーパー状の部分のくさび効果により前記噴口部の径方向内側へと食い込む。
【００１９】
上記態様に係るエンジンでは、水噴射弁の噴口部が燃焼室内の内圧を受けた場合に、熱伝送シール部がくさび効果により径方向内側へと食い込むように構成しているので、燃焼室における高いシール性が確保できるとともに、熱伝達部材から噴口部への高い熱伝達性も確保することができる。
【００２０】
本発明の別態様に係るエンジンは、上記態様であって、前記バルブシートは、前記熱伝達部材に向けた方向の熱伝導性が他の方向に向けた熱伝導性よりも高い異方性材料からなる。
【００２１】
上記態様に係るエンジンでは、異方性材料を用いバルブシートが構成されているので、バルブシートで回収した熱が燃焼室やシリンダヘッドへと逃げるのを抑制することができる。よって、上記態様に係るエンジンでは、より高効率に水の昇温が可能である。
【００２２】
本発明の別態様に係るエンジンは、上記態様であって、前記熱伝達部材は、外面の一部が断熱コーティング層で被覆されている。
【００２３】
上記態様に係るエンジンでは、熱伝達部材の一部が断熱コーティング層で被覆されているので、バルブシートから伝達された熱が燃焼室やシリンダヘッドへと逃げるのを抑制することができる。よって、上記態様に係るエンジンでは、より高効率に水の昇温が可能である。
【００２４】
本発明の別態様に係るエンジンは、上記態様であって、前記排気ポートは、前記開口部から排気ガスの流れ方向の下流側の部分にかけての領域において、前記気筒の軸方向上側に向けて凸となるように湾曲されており、前記排気ポートにおける前記湾曲された部分は、前記湾曲に係る弧の外側に向けて窪んだ凹部を有する。
【００２５】
上記態様に係るエンジンでは、排気ポートにおける湾曲した部分の弧の外側に凹部が設けられているので、当該凹部内で排気ガスが旋回する。このため、凹部を囲む内壁面は、排気ガスの熱を効率的に受け、これより相対的に高温化する。そして、凹部の内壁面の熱は、バルブシートから熱伝達部材を介して水噴射弁の噴口部へと伝達される。よって、上記態様に係るエンジンでは、更に高効率に水の昇温を図ることができる。
【００２６】
なお、上記における「気筒の軸方向」とは、気筒内におけるピストンの移動方向に基づく方向であり、「上側」とは、ピストンの移動における下死点から上死点に向けての方向である。
【００２７】
本発明の別態様に係るエンジンは、上記態様であって、前記排気ポートにおける前記湾曲された部分は、前記湾曲に係る弧の内側に向けて窪んだ第２凹部を有する。
【００２８】
上記態様に係るエンジンでは、排気ポートにおける湾曲した部分の弧の内側に第２凹部も設けることとしているので、当該第２凹部内でも排気ガスが旋回する。よって、第２凹部を囲む内壁面も相対的に高温となり、この熱もバルブシートから熱伝達部材を介して水噴射弁の噴口部へと伝達される。よって、上記態様に係るエンジンでは、更に高効率に水の昇温を図ることができる。
【００２９】
本発明の別態様に係るエンジンは、上記態様であって、前記燃焼室から排出される排気ガスから凝縮水を回収し、当該回収した前記凝縮水を前記水噴射弁に供給する水供給装置を更に備える。
【００３０】
上記態様に係るエンジンでは、排気ガスから回収した凝縮水を水噴射弁に供給することとしているので、別に噴射用の水のためのタンクを設ける場合などに比べてエンジン全体での重量の軽減を図ることができる。
【００３１】
また、上記態様に係るエンジンでは、噴射用の水を別に準備しておく必要がないので、水補給の手間がかからない。
【発明の効果】
【００３２】
上記の各態様に係るエンジンでは、高温の水を高効率に燃焼室に噴射することができるとともに、水噴射弁の高い信頼性を維持することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施形態１に係るエンジンの概略構成を示す模式図である。
【図２】エンジン本体における気筒の構成を示す模式平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す図であって、エンジン本体における気筒の構成を示す模式断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ断面を示す図であって、燃焼室に対する水噴射弁の配設構造を示す模式断面図である。
【図５】バルブシートに対する熱伝送ソートの配設構造を示す模式平面図である。
【図６】熱伝送シートとその周辺構成を示す模式断面図である。
【図７】水噴射弁のノズル部およびその周辺構造を示す模式断面図である。
【図８】バルブシートから熱伝送シートへの熱移動の様子を示す模式図である。
【図９】実施形態２に係るエンジンが備える熱伝送シートの構造を示す模式断面図である。
【図１０】実施形態２に係る熱伝送シートに対する水噴射弁の挿入形態を示す模式断面図である。
【図１１】実施形態３に係るエンジンが備える熱伝送シートの構造を示す模式断面図である。
【図１２】実施形態３に係る熱伝送シートとバルブシートとの接続形態を示す模式断面図である。
【図１３】実施形態４に係るエンジンの排気ポートの構成を示す模式断面図である。
【図１４】実施形態４に係る排気ポートの凹部の断面形状を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一態様であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
【００３５】
なお、以下で用いる図面において、「Ｉｎ」は吸気側、「Ｅｘ」は排気側を示し、また、「Ｕｐ」は気筒軸方向上側、「Ｌｏ」は気筒軸方向下側を示す。
【００３６】
［実施形態１］
１．エンジン１の概略構成
実施形態１に係るエンジン１の概略構成について、図１を用い説明する。
【００３７】
図１に示すように、本実施形態に係るエンジン１は、エンジン本体２と、吸気装置３と、排気装置４と、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置５と、水供給装置６と、を備える。エンジン本体２は、一例として、直列に配列された４つの気筒２０を有する直列４気筒のガソリンエンジンである。
【００３８】
吸気装置３は、吸気通路３０と、吸気マニホールド３１と、エアクリーナ３２と、スロットルバルブ３３と、を有する。吸気マニホールド３１は、エンジン本体２の各気筒２０に接続された４つの独立吸気通路と、４つの独立吸気通路が集合されてなる集合吸気通路とから構成されている。
【００３９】
エアクリーナ３２は、吸気通路３０の空気の流れ方向上流端に設けられている。スロットルバルブ３３は、吸気通路３０におけるエアクリーナ３２よりも空気の流れ方向下流側の箇所に挿設されている。
【００４０】
排気装置４は、排気通路４０と、排気マニホールド４１と、排気シャッターバルブ４２と、触媒装置４３と、を有する。排気マニホールド４１は、エンジン本体２の各気筒２０に接続された４つの独立排気通路と、４つの独立排気通路が集合されてなる集合排気通路とから構成されている。
【００４１】
触媒装置４３は、排気通路４０における排気マニホールド４１の排気ガスの流れ方向下流側に設けられている。本実施形態に係るエンジン１では、触媒装置４３は、後述する熱交換器６５の保温ケース６５０の内方に収納されている。
【００４２】
ＥＧＲ装置５は、ＥＧＲ通路５０と、ＥＧＲクーラ５１と、ＥＧＲバルブ５２と、を有する。ＥＧＲ通路５０は、排気通路４０と排気マニホールド４１との接続部分と、吸気通路３０と吸気マニホールド３１との接続部分と、を接続するように設けられている。ＥＧＲクーラ５１は、ＥＧＲガスの温度を低減するために設けられており、水冷式又は空冷式の何れか、あるいは併用式である。
【００４３】
ＥＧＲバルブ５２は、ＥＧＲ通路５０におけるＥＧＲクーラ５１よりもＥＧＲガスの流れ方向上流側に設けられている。ＥＧＲバルブ５２は、排気通路４０から吸気通路３０に還流させるＥＧＲガスの流量を制御するために設けられている。
【００４４】
水供給装置６は、コンデンサ６０と、水配管６１，６３，６６と、水タンク６２と、低圧ポンプ６３および高圧ポンプ６７と、蓄圧レール６８と、４つの水噴射弁６９と、を有する。コンデンサ６０は、排気通路４０における排気シャッターバルブ４２よりも排気ガスの流れ方向上流側に配設されている。
【００４５】
コンデンサ６０は、排気通路４０中を流れる排気ガスに含まれる水分を凝縮させるための熱交換器である。即ち、コンデンサ６０では、冷媒との熱交換により排気ガスを冷却し、排気ガス中に含まれる水分が凝縮する。そして、コンデンサ６０で得られた凝縮水Ｗは、水配管６１を通り水タンク６２へと送られる。なお、図１では、コンデンサ６０と水タンク６２との詳細な配置関係を図示していないが、実際にはコンデンサ６０の鉛直下方側に水タンク６２が配されており、自然流下により凝縮水Ｗがコンデンサ６０から水タンク６２へと流れる。
【００４６】
低圧ポンプ６４は、水配管６３中に挿設されており、水タンク６２に貯留された凝縮水Ｗを加圧して、熱交換器６５へと送り込む。
【００４７】
熱交換器６５は、排気通路４０におけるコンデンサ６０が挿設された箇所よりも排気ガスの流れ方向上流側に配設されている。そして、熱交換器６５は、保温ケース６５０と、蓄熱部材６５１と、細管６５２と、を有する。
【００４８】
保温ケース６５０は、触媒装置４３および排気通路４０の一部（触媒下流配管部４０ａ）の外側を覆うように形成されている。保温ケース６５０の外周壁は、二重壁構造となっており、当該二重壁構造の壁部同士の間に蓄熱部材６５１が充填されている。
【００４９】
細管６５２は、保温ケース６５０の内方において、触媒下流配管部４０ａの周囲を螺旋状に巻回形成されている。細管６５２は、一端が水配管６３に接続され、他端が水配管６６に接続されている。細管６５２には、水配管６３から供給された凝縮水Ｗが流れる。細管６５２を流れる凝縮水Ｗは、保温ケース６５０内で触媒装置４３および触媒下流配管部４０ａからの熱を受けて昇温される（例えば、１５０℃〜２５０℃）。
【００５０】
なお、本実施形態では、蓄熱部材６５１の一例として、エリスリトールなどを用いた潜熱蓄熱部材や、塩化カルシウムなどを用いた化学蓄熱部材などを採用することができる。エリスリトールなどを用いた潜熱蓄熱部材は、加熱に伴う溶融により熱エネルギを蓄熱する。塩化カルシウムなどを用いた化学蓄熱部材は、加熱に伴う化学反応により熱エネルギを蓄熱する。
【００５１】
高圧ポンプ６７は、水配管６６中に挿設されており、熱交換器６５で昇温された凝縮水Ｗを加圧して、蓄圧レール６８へと送り込む。高圧ポンプ６７は、凝縮水Ｗの流れ方向上流側の低圧ポンプ６４で加圧された凝縮水Ｗを更に加圧するものであり、蓄圧レール６８内の凝縮水Ｗの圧力が、例えば２２ＭＰａとなるように凝縮水を加圧する。
【００５２】
蓄圧レール６８は、水配管６６の下流端に接続されている。蓄圧レール６８は、エンジン本体２における気筒２０の配列方向に延び、各気筒２０毎に分岐されている。４つの水噴射弁６９のそれぞれは、蓄圧レール６８における分岐された枝管（図示を省略。）に接続されている。
【００５３】
４つの水噴射弁６９のそれぞれからは、各気筒２０の燃焼室内に対して、高温・高圧化された状態（超臨界状態）の凝縮水Ｗが噴射される。ここで、超臨界状態とは、３７４℃（６４７Ｋ）以上の温度と、２２ＭＰａ以上の圧力を有することにより、液体と気体との性質を併せ持った特殊な状態（液体、気体、固体の三相の何れにも当てはまらない状態）の水のことをいう。
【００５４】
なお、燃焼室に対して超臨界水を噴射するのは、圧縮行程の後期から膨張行程の初期にかけての期間内であって、且つ、燃料噴射後から燃焼開始前の期間内に実行される。
【００５５】
２．エンジン本体２における気筒２０の構成
エンジン本体２における気筒２０の構成について、図２から図４を用い説明する。図２は、エンジン本体２における気筒２０の構成を示す模式平面図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す模式断面図であり、図４は、図２のＩＶ−ＩＶ断面を示す模式断面図である。
【００５６】
図２に示すように、本実施形態に係るエンジン本体２の気筒２０には、２つの吸気ポート開口部２０１，２０２と２つの排気ポート開口部２１１，２１２とが設けられている。吸気ポート開口部２０１からは独立吸気ポート２０３が吸気側（Ｉｎ側）に延び、吸気ポート開口部２０２からは独立吸気ポート２０４が吸気側（Ｉｎ側）に延びている。独立吸気ポート２０３は、吸気ポート開口部２０１を介して燃焼室２００に接続され、独立吸気ポート２０４は、吸気ポート開口部２０２を介して燃焼室２００に接続されている。
【００５７】
独立吸気ポート２０３と独立吸気ポート２０４とは、空気の流れ方向上流側で集合されている（集合吸気ポート２０５）。本実施形態では、独立吸気ポート２０３，２０４と集合吸気ポート２０５とを合せて吸気ポート２０６と呼ぶ。
【００５８】
排気ポート開口部２１１からは独立排気ポート２１３が排気側（Ｅｘ側）に延び、排気ポート開口部２１２からは独立排気ポート２１４が排気側（Ｅｘ側）に延びている。独立排気ポート２１３と独立排気ポート２１４とは、排気ガスの流れ方向下流側で集合されている（集合排気ポート２１５）。独立排気ポート２１３は、排気ポート開口部２１１を介して燃焼室２００に接続され、独立排気ポート２１４は、排気ポート開口部２１２を介して燃焼室２００に接続されている。本実施形態では、独立排気ポート２１３，２１４と集合排気ポート２１５とを合わせて排気ポート２１６と呼ぶ。
【００５９】
気筒２０には、燃料噴射弁２２０と、点火栓２２１と、水噴射弁６９と、が設けられている。燃料噴射弁２２０および点火栓２２１は、気筒２０における吸排気方向（Ｉｎ−Ｅｘ方向）の中央部に設けられている。
【００６０】
一方、水噴射弁６９は、気筒２０の排気側（Ｅｘ側）の外縁部分であって、独立排気ポート２１３と独立排気ポート２１４との間の部分に設けられ、ノズル部６９ａが吸気側（Ｉｎ側）を向くように配設されている。
【００６１】
図３に示すように、エンジン本体２は、シリンダブロック２１と、シリンダヘッド２２と、シリンダライナ２３と、ピストン２４と、バルブシート２５，２６と、吸気バルブ２７と、排気バルブ２８と、バルブガイド部１１０，１１１と、を有する。シリンダライナ２３は、シリンダブロック２１に対して、気筒２０のボアを取り囲む状態で嵌め込まれている。
【００６２】
ピストン２４は、シリンダライナ２３の内側に設けられており、上下方向（Ｕｐ−Ｌｏ方向）に摺動する。本実施形態に係るエンジン本体２では、シリンダライナ２３の内周面と、ピストン２４の冠面（上側の面）と、シリンダヘッド２２の天井面２００ａと、で燃焼室２００が画定されている。
【００６３】
バルブシート２５は、吸気ポート開口部２０２の燃焼室側周縁に対して嵌入されており、バルブシート２６は、排気ポート開口部２１２の燃焼室側周縁に対して嵌入されている。吸気バルブ２７は、筒状のバルブガイド部１１１により摺動自在に支持されており、吸気ポート開口部２０２の開閉を実行する。吸気バルブ２７によって吸気ポート開口部２０２が閉じられている状態では、吸気バルブ２７の傘部２７ａの上側面がバルブシート２５と気密に当接した状態となる。
【００６４】
同様に、排気バルブ２８は、筒状のバルブガイド部１１０により摺動自在に支持されており、排気ポート開口部２１２の開閉を実行する。排気バルブ２８によって排気ポート開口部２１２が閉じられている状態では、排気バルブ２８の傘部２８ａの上側面がバルブシート２６と気密に当接した状態となる。
【００６５】
燃料噴射弁２２０は、燃焼室２００に対して天井面２００ａの上方から燃料を噴射できるように配設されている。
【００６６】
図４に示すように、シリンダヘッド２２には、排気側（Ｅｘ側）の部分に環状の熱伝送シート７０が嵌入されている。熱伝送シート７０は、例えば、熱伝導性の高い金属材料を用い形成されている。そして、熱伝送シート７０の孔部７０ａは、燃焼室２００に連続している。
【００６７】
なお、熱伝送シート７０は、燃焼室２００の天井面２００ａと略面一となるように配設されている。
【００６８】
水噴射弁６９は、そのノズル部（噴口部）６９ａが熱伝送シート７０の孔部７０ａに挿入されている。水噴射弁６９は、ノズル部６９ａが熱伝送シート７０の孔部７０ａを介して、燃焼室２００を臨むようになっている。
【００６９】
水噴射弁６９の配設姿勢は、当該水噴射弁６９の中心軸Ａｘ６９が気筒軸（気筒２０の中心軸）Ａｘ２０に対してなす角度が、排気バルブ２７，２８の各中心軸Ａｘ２７，Ａｘ２８がなす角度よりも大きくなっている。即ち、水噴射弁６９からの水（凝縮水Ｗ）の噴射は、気筒軸Ａｘ２０に対して大きな角度を以ってなされるようになっている。これにより、水がピストン２４の冠面に対して直撃しないようになっている。
【００７０】
３．バルブシート２６，２９に対する熱伝送シート７０の配設構造
バルブシート２６，２９に対する熱伝送シート７０の配設構造について、図５を用い説明する。図５は、バルブシート２６，２９と熱伝送シート７０とを燃焼室２００側から平面視した模式平面図である。
【００７１】
図５に示すように、本実施形態に係るエンジン本体２では、排気ポート開口部２１１に嵌入されたバルブシート２９と、排気ポート開口部２１２に嵌入されたバルブシート２６とは、吸排気方向（Ｉｎ−Ｅｘ方向）に対して交差する方向に互いに間隔を空けて配設されている。
【００７２】
排気バルブ２８の中心軸Ａｘ２８（バルブシート２６の中心）と、もう一つの排気バルブの中心軸Ａｘ７１（バルブシート２９の中心）と、の間を結ぶ仮想線Ｌ１を引く。このとき、熱伝送シート７０の吸気側（Ｉｎ側）の端点Ｐ１は、仮想線Ｌ１上またはその近傍に位置している。
【００７３】
熱伝送シート７０は、バルブシート２６，２９に対して排気側（Ｅｘ側）にオフセットした位置に配設されている。そして、熱伝送シート７０は、バルブシート２６，２９に対して密接している（密に接している）。具体的に、熱伝送シート７０の周面７０ｂはバルブシート２６の周面２６ａに密接し、熱伝送シート７０の周面７０ｃはバルブシート２９の周面２９ａに密接している。
【００７４】
なお、本実施形態に係るエンジン１では、バルブシート２６，２９が異方性材料を用い形成されている。即ち、バルブシート２６，２９では、径方向への熱の伝導性が、厚み方向（高さ方向）への熱の伝導性に比べて高くなっている。
【００７５】
４．熱伝送シート７０とその周辺構成
熱伝送シート７０とその周辺構成について、図６を用い説明する。図６は、熱伝送シート７０とその周辺構成を示す模式断面図である。
【００７６】
図６に示すように、熱伝送シート７０は、互いに連続する孔部７０ａとテーパー孔部７０ｄと大径孔部７０ｅとを有する。水噴射弁６９のノズル部６９ａが挿入されるこれらの孔部７０ａ，７０ｄ，７０ｅは、燃焼室の反対側から燃焼室の側へと向けて小径化している。
【００７７】
また、図６に示すように、熱伝送シート７０の側周部および上部は、断熱コーティング層７２で被覆されている。ただし、図６では詳細な図示を省略しているが、周面７０ｂおよび周面７０ｃには、断熱コーティング層７２が被覆されていない。
【００７８】
一方、天井面２００ａおよび熱伝送シート７０の下部は、断熱コーティング層７３で被覆されている。断熱コーティング層７３は、孔部７０ａを除き全面を被覆するように設けられている。
【００７９】
５．水噴射弁６９のノズル部６９ａおよびその周辺構造
水噴射弁６９のノズル部６９ａおよびその周辺構造について、図７を用い説明する。図７は、水噴射弁６９のノズル部６９ａおよびその周辺構造を示す模式断面図である。
【００８０】
図７に示すように、水噴射弁６９は、ノズル部６９ａおよびその周辺において、ヘッド部６９０、熱電素子部６９１、熱容量蓄熱部６９２、測温素子部６９３、ヒーターケース６９４、熱伝送シール部６９５、バックアップリング部６９６、針弁部６９７、および外筒部６９９を有する。
【００８１】
針弁部６９７は、中心軸Ａｘ６９に沿って延びるピン状の部材であり、針弁部６９７の下端にヘッド部６９０が設けられている。外筒部６９９と、外筒部６９９の筒内方に収容された針弁部６９７と、の間には、水が流通する水流通部６９８が構成されている。
【００８２】
熱伝送シール部６９５は、ヘッド部６９０の径方向外側を囲むように配されている。熱伝送シール部６９５は、下側（ヘッド部６９０側）から上側（ヘッド部６９０とは反対側）に向けてテーパー状に外径が拡がるテーパー部６９５ａを有する。
【００８３】
バックアップリング部６９６は、水噴射弁６９の外筒部６９９の外径が小さくなるテーパー面部６９９ａと小径の小径部６９９ｂとで当該外筒部６９９に密接するリング状半割構造を有する。バックアップリング部６９６において、外筒部６９９のテーパー面部６９９ａと当接するのは、当該テーパー面部６９９ａに対応したテーパー面部６９６ａである。そして、バックアップリング部６９６は、熱伝送シール部６９５の上側に配されており、熱伝送シール部６９５の上部に当接している。ヒーターケース６９４は、熱伝送シール部６９５およびバックアップリング６９６の外周を囲むように設けられている。そして、ヒーターケース６９４は、熱伝送シール部６９５のテーパー部６９５ａが当接する当接部６９４ａを有する。
【００８４】
水噴射弁６９の外筒部６９９は、水噴射弁６９の中心軸Ａｘ６９に沿って軸力Ｐ０が作用するように、シリンダヘッド２２に固定されており、この軸力Ｐ０により、外筒部６９９のテーパー面部６９９ａでバックアップリング部６９６を押え込み、更に熱伝送シール部６９５を押え込むことで、ヒーターケース６９４の当接部（テーパー部）６９４ａにおいて熱伝送シール部６９５のテーパー部６９５ａの先端が外筒部６９９の当接部に食い込むようになっている。そして、この食い込みによるくさび効果により、燃焼室側からの内圧Ｐ１が作用しても水噴射弁６９のノズル部６９ａが外側に抜けない構造となっている。更に、熱伝送シール部６９５と外筒部６９９の当接部との間の熱抵抗が小さくなることで、ヒーターケース６９４の熱が、熱伝送シール部６９５から外筒部６９９の当接部を経由して、ノズル部６９ａに伝わり易くなる。
【００８５】
熱容量蓄熱部６９２は、バックアップリング部６９６およびヒーターケース６９４の上部に設けられ、外筒部６９９の径方向外側を囲んでいる。熱電素子部６９１は、熱容量蓄熱部６９２の外周部に設けられ、測温素子部６９３は、熱容量蓄熱部６９２の内周部に設けられている。
【００８６】
なお、本実施形態で採用する水噴射弁６９では、ノズル部６９ａに燃焼室側から内圧ＰＩが作用した場合に、熱伝送シール部６９５のテーパー部６９５ａによるくさび効果により、ヘッド部６９０および針弁部６９７に対して外筒部６９９などが径方向内側に向けて押し付けられることとなる。
【００８７】
６．バルブシート２６，２９から熱伝送シート７０への熱移動
バルブシート２６，２９から熱伝送シート７０への熱移動について、図８を用い説明する。図８は、バルブシート２６，２９から熱伝送シート７０への熱移動の様子を示す模式図である。
【００８８】
図８に示すように、バルブシート２６，２９が排気ガスから受けた熱は、周面２６ａ，２９ａから周面７０ｂ，７０ｃを介して熱伝送シート７０へと伝達される（熱の流れＨＦ）。そして、熱伝送シート７０に移動した熱は、当該熱伝送シート７０の孔部７０ａに挿入された水噴射弁６９のノズル部６９ａへと伝達される（水噴射弁６９については、図７などを参照）。
【００８９】
ここで、上述のように、バルブシート２６，２９は、異方性材料を用い形成されているので、排気ガスから受けた熱は、高効率に熱伝送シート７０へと伝達される。また、図８では、図示を省略しているが、周面７０ｂ，７０ｃを除く外面が断熱コーティング層７２，７３で被覆されているので、排気ガスから受けた熱が燃焼室２００やシリンダヘッド２２に逃げにくく、これによっても高効率での熱伝送シート７０への熱伝達が可能となっている。
【００９０】
７．効果
本実施形態に係るエンジン１では、排気ポート開口部２１１，２１２に嵌入されたバルブシート２６，２９と、熱伝送シート７０とが密接されている。このため、排気ポート開口部２１１，２１２から独立排気ポート２１３，２１４へ排出された直後の排気ガスから熱を回収し、水噴射弁６９のノズル部６９ａへと熱伝達することができる。よって、本実施形態に係るエンジン１では、排気通路から回収した熱で噴射する水の昇温を図る上記特許文献１に開示の技術よりも、高効率に噴射用の水Ｗの昇温を図ることができる。
【００９１】
また、本実施形態に係るエンジン１では、バルブシート２６，２９から熱伝送シート７０を介して伝達された熱を、水噴射弁６９のノズル部６９ａに供給することとしているので、噴射直前の水Ｗの温度上昇を図ることができ、水噴射弁６９におけるノズル部６９ａよりも上流側の部分を、燃焼室に噴射する水の温度よりも低い状態とすることができ、水噴射弁６９の高い信頼性を維持することが可能である。
【００９２】
また、本実施形態に係るエンジン１では、円環状の熱伝送シート７０を用い、当該円環の内側の孔部７０ａに水噴射弁６９のノズル部６９ａを挿入することとしているので、ノズル部６９ａを通る水（凝縮水）Ｗに対して、当該ノズル部６９ａの径方向全域から熱を伝達することができる。よって、本実施形態に係るエンジン１では、温度の偏りが少ない超臨界水Ｗを燃焼室２００に噴射することが可能である。
【００９３】
また、本実施形態に係るエンジン１では、熱伝送シート７０における孔部７０ａの内周面に対してノズル部６９ａが密接されているので、熱伝送シート７０からノズル部６９ａへの熱伝達が高効率に行われ、高いエネルギ効率を実現可能である。
【００９４】
また、本実施形態に係るエンジン１では、水噴射弁６９のノズル部６９ａが燃焼室２００内の内圧ＰＩを受けた場合に、熱伝送シール部６９５がくさび効果により径方向内側へと食い込むように構成しているので、燃焼室２００における高いシール性が確保できるとともに、熱伝送シート７０からノズル部６９ａへの高い熱伝達性も確保することができる。
【００９５】
また、本実施形態に係るエンジン１では、異方性材料を用いバルブシート２６，２９が構成されているので、バルブシート２６，２９で回収した熱が燃焼室２００やシリンダヘッド２２へと逃げるのを抑制することができる。よって、本実施形態に係るエンジン１では、より高効率に水の昇温が可能である。
【００９６】
また、本実施形態に係るエンジン１では、熱伝送シート７０の一部が断熱コーティング層７２，７３で被覆されているので、バルブシート２６，２９から伝達された熱が燃焼室２００やシリンダヘッド２２へと逃げるのを抑制することができる。よって、本実施形態に係るエンジン１では、より高効率に水の昇温が可能である。
【００９７】
また、本実施形態に係るエンジン１では、排気ガスから回収した凝縮水Ｗを水噴射弁６９に供給することとしているので、別に噴射用の水のためのタンクを設ける場合などに比べてエンジン１全体での重量の軽減を図ることができる。
【００９８】
また、本実施形態に係るエンジン１では、噴射用の水を別に準備しておく必要がないので、水補給の手間がかからない。
【００９９】
以上のように、本実施形態に係るエンジン１では、超臨界水（３７４℃（６４７Ｋ）以上の温度と、２２ＭＰａ以上の圧力を有する超臨界状態の水）を高効率に燃焼室２００に噴射することができるとともに、水噴射弁６９の高い信頼性を維持することが可能である。
【０１００】
［実施形態２］
実施形態２に係るエンジンの構成について、図９および図１０を用い説明する。図９は、本実施形態に係るエンジンが備える熱伝送シート１７０の構造を示す模式断面図であり、図１０は、本実施形態に係る熱伝送シート１７０に対する水噴射弁６９の挿入形態を示す模式断面図である。
【０１０１】
なお、本実施形態に係るエンジンは、図９および図１０を用い説明する部分以外の構成については上記実施形態１に係るエンジン１と同じ構成を備える。
【０１０２】
図９に示すように、熱伝送シート１７０は、燃焼室２００に連続する孔部１７０ａが気筒軸方向に貫通した状態で設けられている。即ち、上記実施形態１に係る熱伝送シート７０では、互いに連続する孔部７０ａとテーパー孔部７０ｄと大径孔部７０ｅとを有する構成を採用したのに対して、本実施形態に係る熱伝送シート１７０では、孔径が変化しない孔部１７０ａが設けられている。
【０１０３】
なお、本実施形態に係る熱伝送シート１７０に対しても、バルブシート２６，２９との密接部分（周面）を除き、側周部および上部が断熱コーティング層７２で被覆されている。
【０１０４】
また、本実施形態においても、天井面２００ａおよび熱伝送シート１７０の下部は、断熱コーティング層７３で被覆されている。断熱コーティング層７３の被覆形態は、上記実施形態１と同じである。
【０１０５】
図１０に示すように、本実施形態においても、シリンダヘッド２２には排気側（Ｅｘ側）の部分に環状の熱伝送シート１７０が嵌入されている。そして、熱伝送シート１７０の孔部１７０ａには、水噴射弁６９のノズル部６９ａが挿入されている。
【０１０６】
上述のように、バックアップリング部６９６のテーパー面部６９６ａと外筒部６９９のテーパー面部６９９ａとが当接し、これにより水噴射弁６９のノズル部６９ａにくさび構造部が構成されている。このため、シリンダヘッド２２に対する水噴射弁６９の固定により、水噴射弁６９の中心軸Ａｘ６９に沿って軸力Ｐ０が作用するが、この軸力Ｐ０により、熱伝送シール部６９５におけるテーパー面部６９５ａの先端部が、ノズル部６９ａの当接部に食い込むくさび効果を奏することができる。これより、燃焼室側からの内圧Ｐ１が作用しても水噴射弁６９のノズル部６９ａが外側に抜けないようになっている。
【０１０７】
また、上記くさび構造部に構成により、本実施形態に係る水噴射弁６９でも、熱伝送シール部６９５とのゾル部６９ａとの間の熱抵抗を小さくすることができ、熱伝送シート１７０からの熱が、熱伝送シール部６９５を経由して水噴射弁６９のノズル部６９ａに伝わり易くすることができる。
【０１０８】
ここで、本実施形態に係る熱伝送シート１７０では、孔部１７０ａが径変化なく貫通しているので、ノズル部６９ａがより燃焼室２００に近接する位置まで孔部１７０ａに対して水噴射弁６９を挿入することができる。このため、本実施形態では、水噴射弁６９のノズル部６９ａからの水噴射ＪＷの範囲をより広範囲とすることができる。
【０１０９】
従って、本実施形態に係るエンジンでは、燃焼室２００全体にムラなく水噴射を実行することが可能であり、更にエネルギ効率や出力の向上を図ることができる。
【０１１０】
［実施形態３］
実施形態３に係るエンジンの構成について、図１１および図１２を用い説明する。図１１は、本実施形態に係るエンジンが備える熱伝送シート１７１の構造を示す模式断面図であり、図１２は、本実施形態に係る熱伝送シート１７１とバルブシート１２６との接続（密接）形態を示す模式断面図である。
【０１１１】
なお、本実施形態に係るエンジンは、図１１および図１２を用い説明する部分以外の構成については上記実施形態１に係るエンジン１と同じ構成を備える。
【０１１２】
図１１に示すように、本実施形態に係る熱伝送シート１７１においても、互いに連続する孔部１７１ａとテーパー孔部１７１ｄと大径孔部１７１ｅとが設けられている。また、熱伝送シート１７１に対しても、一部を除き断熱コーティング層７３，１７２が被覆されている。
【０１１３】
本実施形態に係る熱伝送シート１７１は、上記実施形態１に係る熱伝送シート７０との差異として、周面１７１ｆが凹凸形状となっている。なお、断熱コーティング層１７２についても、熱伝送シート１７１の周面１７１ｆに対応する部分１７２ａが凹凸形状となっている。
【０１１４】
図１２に示すように、本実施形態に係るエンジンでは、バルブシート１２６における熱伝送シート１７１の周面１７１ｆと密接する周面１２６ａが、熱伝送シート１７１の周面１７１ｆの凹凸と噛み合うように凹凸形状となっている。
【０１１５】
なお、図１２に示すように、熱伝送シート１７１の周面１７１ｆの内、バルブシート１２６の周面１２６ａと密接する部分については、断熱コーティング層１７２で被覆されていない。
【０１１６】
本実施形態に係るエンジンでは、上記形態の熱伝送シート１７１およびバルブシート１２６を採用することにより、熱伝送シート１７１とバルブシート１２６との接続面積を増大させることができ、更に熱伝達性能を向上させることができる。
【０１１７】
なお、本実施形態に係る熱伝送シート１７１では、上記実施形態１と同様に、互いに連続する孔部１７１ａとテーパー孔部１７１ｄと大径孔部１７１ｅとが設けられてなる構成を採用したが、上記実施形態２と同様の孔部を設けることとしてもよい。
【０１１８】
［実施形態４］
実施形態４に係るエンジンの構成について、図１３および図１４を用い説明する。図１３は、本実施形態に係るエンジンの排気ポート９１６の構成を示す模式断面図であり、図１４は、本実施形態に係る排気ポート９１６の凹部９１６ｂおよび第２凹部９１６ｃの断面形状を説明するための模式図である。
【０１１９】
なお、本実施形態に係るエンジンは、図１３および図１４を用い説明する部分以外の構成については上記実施形態１，２，３の何れかに係るエンジンと同じ構成を備える。
【０１２０】
図１３に示すように、本実施形態に係るシリンダヘッド９２においても、排気ポート９１６が、バルブシート２６が嵌入された排気ポート開口部９１２の直後の領域において、上側（Ｕｐ側）に凸となるように湾曲されている。湾曲されてなる領域は、排気ポート９１６の排気ポート開口部９１２から排気バルブ２８の中心軸Ａｘ２８の周辺に至る領域である。
【０１２１】
更に、排気ポート９１６では、湾曲に係る弧の外側部分に凹部９１６ｂが形成されており、湾曲に係る弧の内側部分に第２凹部９１６ｃが形成されている。凹部９１６ｂは、排気ポート９１６の上面９１６ａが弧の外側に向けて窪んだ部分であり、第２凹部９１６ｃは、排気ポート９１６の下面９１６ｄが弧の内側に向けて窪んだ部分である。
【０１２２】
図１４に示すように、凹部９１６ｂと第２凹部９１６ｃとは、排気ポート９１６の中心軸Ａｘ９１６を挟んで対向するように設けられている。
【０１２３】
ここで、図１４に示すように、排気ポート９１６の中心軸Ａｘ９１６から凹部９１６ｂの周囲の内壁面までの距離（中心軸Ａｘ９１６に対して直交する方向での最短距離）を、排気ガスの流れ方向の上流側から下流側への順にとり、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３とする。このとき、本実施形態では、次の関係を満足する。
【０１２４】
Ｒ１＜Ｒ２  ・・（数１）
Ｒ２＞Ｒ３  ・・（数２）
同様に、図１４に示すように、排気ポート９１６の中心軸Ａｘ９１６から第２凹部９１６ｃの周囲の内壁面までの距離（中心軸Ａｘ９１６に対して直交する方向での最短距離）を、排気ガスの流れ方向の上流側から下流側への順にとり、Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６とする。このとき、本実施形態では、次の関係を満足する。
【０１２５】
Ｒ４＜Ｒ５  ・・（数３）
Ｒ５＞Ｒ６  ・・（数４）
上記の（数１）から（数４）の関係を満足する凹部９１６ｂおよび第２凹部９１６ｃの形状は、図１３および図１４に示すように、樽の側壁の一部を切り取った場合の、当該側壁における内壁面の一部に類似した形状である。
【０１２６】
なお、凹部９１６ｂおよび第２凹部９１６ｃの周囲の各内壁面は、滑らかな曲面で構成されている。
【０１２７】
図１３に戻って、エンジンの排気行程において、排気バルブ２８が開くと（燃焼室９００側に駆動する）、排気バルブ２８の傘部２８ａとバルブシート２６との間に隙間Ｇが空く。
【０１２８】
燃焼室９００内の排気ガスは、隙間Ｇを通り排気ポート９１６へと導出される。排気バルブ２８の中心軸Ａｘ２８よりも気筒軸側（Ｉｎ側）の隙間Ｇから排気ポート９１６に導出される排気ガスの流れを排気ガス流れＦ１とし、排気バルブ２８の中心軸Ａｘ２８に対して気筒軸側とは反対側（Ｅｘ側）の隙間Ｇから排気ポート９１６に導出される排気ガスの流れを排気ガス流れＦ４とする。
【０１２９】
排気ガス流れＦ１は、排気バルブ２８の傘部２８ａの上面２８ｂに沿って進む。そして、本実施形態における排気ポート９１６では、バルブシート２６が嵌入された箇所の直上の部分に凹部９１６ｂが設けられているので、排気ガス流れＦ１の一部（排気ガス流れＦ２）は、凹部９１６ｂ内で旋回する。排気ガス流れＦ１の残り部分と、凹部９１６ｂで旋回した排気ガス流れＦ２は、その後、排気ポート９１６の下流側へと送られる（排気ガス流れＦ３）。
【０１３０】
一方、排気ガス流れＦ４は、排気バルブ２８の傘部２８ａの上面２８ｂに沿って進む。そして、排気ポート９１６に設けられた第２凹部９１６ｃ内で、排気ガス流れＦ４の一部（排気ガス流れＦ１２）は、旋回する。
【０１３１】
排気ガス流れＦ４の残り部分と、第２凹部９１６ｃ内で旋回した排気ガス流れＦ１２は、その後、排気ポート９１６の下流側へと送られる（排気ガス流れＦ３）。
【０１３２】
凹部９１６ｂ内および第２凹部９１６ｃ内での排気ガスの旋回により、凹部９１６ｂの周囲の内壁および第２凹部９１６ｃの周囲の内壁が相対的に高温となる。このため、凹部９１６ｂおよび第２凹部９１６ｃの直下に配置されたバルブシート２６は、凹部９１６ｂおよび第２凹部９１６ｃの各内壁から熱が直に伝達される。このため、本実施形態に係るエンジンでは、熱伝送シートを介して水噴射弁のノズル部に対して（図１３および図１４では、図示を省略）、更に高効率に熱が伝達される。
【０１３３】
［変形例］
上記実施形態１〜４では、各気筒２０に対して１つの水噴射弁６９を設けることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、各気筒に２つ以上の水噴射弁を設けることとしてもよい。
【０１３４】
また、上記実施形態１〜４では、各気筒２０に対して２つの独立排気ポート２１３，２１４を接続することとしたが、本発明は、これに限定受けるものではない。例えば、各気筒に対して１つの独立排気ポートを接続する形態や、各気筒に対して３つ以上の独立排気ポートを接続する形態などを採用することもできる。
【０１３５】
また、上記実施形態１〜４では、水供給装置６が排気ガス中の水分を凝縮させて、当該凝縮された水を燃焼室２００，９００に対して噴射することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、噴射用の水を別途準備する構成などを採用することもできる。
【０１３６】
また、上記実施形態１〜４では、エンジン本体２の一例として、直列４気筒のガソリンエンジンを採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、３気筒以下のエンジンや５気筒以上のエンジンを採用することもできるし、エンジン形式についても、Ｖ型やＷ型、さらには水平対向型のエンジンを採用することもできる。
【０１３７】
また、上記実施形態４では、排気ポート９１６に凹部９１６ｂと第２凹部９１６ｃとを設けることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。排気ポートに対して凹部または第２凹部の一方だけを設けることとしてもよいし、３つ以上の凹部を設けることとしてもよい。また、例えば、凹部９１６ｂと第２凹部９１６ｃとが連続するように、環状の凹部を排気ポートの周囲に設けることとしてもよい。
【０１３８】
また、上記実施形態４では、バルブシート２６が嵌入された排気ポート開口部９１２の直後の領域において、排気ポート９１６の湾曲に係る弧の外側部分に凹部９１６ｂが形成されており、湾曲に係る弧の内側部分に第２凹部９１６ｃが形成されていることとしたが、これらの凹部９１６ｂ，９１６ｃの一部または全部をバルブシート２６に設けることとしてもよい。
【０１３９】
また、上記実施形態１〜４では、熱伝送シート７０，１７０，１７１，１７２とバルブシート２６，２９，１２６とが密接する形態を一例として採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、熱伝送シートとバルブシートとが一体形成された形態を採用することもできる。
【０１４０】
また、上記実施形態１〜４では、バルブシート２６，２９，１２６として、異方性材料を用い形成されたバルブシートを採用することとしたが、本発明は、異方性材料を用い形成されたバルブシートを採用することを必須の要件とはしない。
【０１４１】
また、上記実施形態１〜４では、熱伝送シート７０，１７０，１７１，１７２の外面を断熱コーティング層７２，７３，１７２で被覆することとしたが、本発明は、熱伝送シートの外面を断熱コーティング層で被覆することを必須の要件とはしない。
【０１４２】
また、上記実施形態３では、熱伝送シート１７２の周面１７１ｆとバルブシート１２６の周面１２６ａとを、互いに噛み合う状態で密接するように断面視ジグザグ形状としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、熱伝送シートの周面とバルブシートの周面とを断面視波形形状として接触面積の増大を図ることも可能である。
【０１４３】
また、上記実施形態３では、熱伝送シート１７２の周面１７１ｆ全体を断面視ジグザグ形状としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、バルブシートとの密接部分だけを断面視ジグザグ形状や断面視波形形状とすることもできる。
【符号の説明】
【０１４４】
１  エンジン
６  水供給装置
２２  シリンダヘッド
２６，２９，１２６，１７０，１７１  バルブシート
６９  水噴射弁
６９ａ  ノズル部（噴口部）
７０  熱伝送シート（熱伝達部材）
７２，７３，１７２  断熱コーティング層
２１１，２１２，９１２  排気ポート開口部
６９４  ヒーターケース（ケース部）
６９５  熱伝送シール部
６９６  バックアップリング部
９１６  排気ポート
９１６ｂ  凹部
９１６ｃ  第２凹部
【図１】
2019157727.tif 000003
【図２】
2019157727.tif 000004
【図３】
2019157727.tif 000005
【図４】
2019157727.tif 000006
【図５】
2019157727.tif 000007
【図６】
2019157727.tif 000008
【図７】
2019157727.tif 000009
【図８】
2019157727.tif 000010
【図９】
2019157727.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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