(57)【要約】【課題】内燃機関において、アルコールを含む燃料による吸気ポートの腐食を抑制して耐久性の向上を図る。【解決手段】燃焼室１８に連通する吸気ポート１９及び排気ポート２０を設け、この吸気ポート及び前記排気ポートをそれぞれ吸気弁２１及び排気弁２２により開閉可能とし、シリンダヘッド１２に、吸気ポート１９にアルコールを含む燃料を噴射可能なインジェクタと、燃焼室１８の混合気に点火する点火プラグ４７を設けて構成し、少なくともインジェクタ４５により噴射される燃料が飛散する領域に、吸気ポート１９の内面を被覆する樹脂製のポートライナ７１を設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室と、該燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び前記排気ポートをそれぞれ開閉可能な吸気弁及び排気弁と、前記吸気ポートにアルコールを含む燃料を噴射可能な燃料噴射弁と、前記燃焼室の混合気に点火する点火プラグとを具えた内燃機関において、少なくとも前記燃料噴射弁により噴射される燃料が飛散する領域に、前記吸気ポートの内面を被覆する樹脂製のポートライナが設けられることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関において、前記ポートライナは、前記吸気ポートにおける前記燃料噴射弁の装着位置からバルブシートの装着位置まで設けられることを特徴とする内燃機関。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関において、前記ポートライナは、前記燃料噴射弁と前記吸気ポートの中心軸線を挟んで対向する位置に設けられることを特徴とする内燃機関。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関において、前記ポートライナは、横断面が半円形状をなし、前記吸気ポートの下面側に設けられることを特徴とする内燃機関。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の内燃機関において、前記ポートライナは、前記燃焼室側の端部に前記吸気ポートの内面と所定の段差を有する段部が設けられることを特徴とする内燃機関。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関において、前記ポートライナの段部は、前記吸気ポートから前記燃焼室に導入される吸気のタンブル流を生成する傾斜面を有することを特徴とする内燃機関。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一つに記載の内燃機関において、前記ポートライナは、内面に吸気の流れ方向に沿った複数の溝部が設けられることを特徴とする内燃機関。
【請求項８】
請求項７に記載の内燃機関において、前記吸気ポートは、前記燃焼室に連通する２つの連通部を有し、前記ポートライナの溝部は、前記２つの連通部の隣接部に向かって傾斜していることを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼室に対して吸気ポートと排気ポートが設けられると共に、この吸気ポートと排気ポートを開閉可能な吸気弁と排気弁が設けられ、吸気ポートにアルコールを含む燃料を噴射可能な燃料噴射弁が設けられる内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料を吸気ポートに噴射するポート噴射式の火花点火内燃機関が従来から知られている。このポート噴射式の火花点火内燃機関では、燃料噴射弁から吸気ポートに燃料が噴射され、吸気弁の開閉時に、空気とこの燃料の混合気が吸気ポートから燃焼室に吸入され、点火プラグの火花がこの混合気に着火して爆発し、エンジントルクを得た後、排気弁の開閉時に、燃焼ガスが排気ポートから排気系に排出されて処理される。
【０００３】
なお、このような従来の内燃機関としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。また、吸気ポートの内壁面を樹脂コーティング層により覆う技術として、下記特許文献２に記載されたものがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０３７７７６号公報
【特許文献２】実開平０２−０６９０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、燃料性状の異なる複数種類の燃料を用いることにより、それぞれの短所を補って長所を相互補完させる、所謂、多種燃料内燃機関が知られている。一般に、このような多種燃料内燃機関が搭載された車両は、フレキシブル燃料車（ＦＦＶ：Flexible Fuel Vehicle）と呼ばれており、例えば、ガソリン燃料にアルコール燃料を所定量だけ混合した燃料が使用されている。
【０００６】
このようなガソリン燃料にアルコール燃料が混合された燃料使用する内燃機関では、このアルコールを含む燃料が燃料噴射弁から吸気ポートに噴射されることとなる。この場合、吸気ポートが形成されるシリンダヘッドは、軽量化のためにアルミニウムで製造されるのが一般的であり、燃料噴射弁から噴射されたアルコールを含む燃料が、アルミニウム製の吸気ポートに付着すると、この吸気ポートがアルコールにより腐食されてしまう。この場合、内燃機関の駆動中は、燃料噴射弁から吸気ポートに噴射されたアルコールを含む燃料が気化し、空気と共に燃焼室に吸入されるが、内燃機関の停止後は、燃料噴射弁から吸気ポートに噴射されたアルコールを含む燃料が気化せずに、吸気ポートの内壁面に付着したままとなり、この残留するアルコールを含む燃料による吸気ポートの腐食が促進されてしまう。
【０００７】
即ち、上述した特許文献１に記載された内燃機関では、燃料として、アルコールを含むガソリンが使用された場合、インジェクタから吸気ポートにアルコールを含むガソリンが噴射されると、アルコールを含むガソリンが吸気ポートに付着し、この吸気ポートがアルコールにより腐食されてしまうという問題がある。また、上述した特許文献２に記載された内燃機関のように、吸気ポートにおける全ての内壁面を樹脂コーティング層により覆うと、その処理工程が複雑なものとなり、また、組付が困難なものとなり、製造コストが増加してしまう。そして、吸気ポートの熱膨張に対してその追従性が十分でないため、亀裂や破損が発生するおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためのものであって、アルコールを含む燃料による吸気ポートの腐食を抑制して耐久性の向上を図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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の内燃機関は、燃焼室と、該燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び前記排気ポートをそれぞれ開閉可能な吸気弁及び排気弁と、前記吸気ポートにアルコールを含む燃料を噴射可能な燃料噴射弁と、前記燃焼室の混合気に点火する点火プラグとを具えた内燃機関において、少なくとも前記燃料噴射弁により噴射される燃料が飛散する領域に、前記吸気ポートの内面を被覆する樹脂製のポートライナが設けられることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の内燃機関では、前記ポートライナは、前記吸気ポートにおける前記燃料噴射弁の装着位置からバルブシートの装着位置まで設けられることを特徴としている。
【００１１】
本発明の内燃機関では、前記ポートライナは、前記燃料噴射弁と前記吸気ポートの中心軸線を挟んで対向する位置に設けられることを特徴としている。
【００１２】
本発明の内燃機関では、前記ポートライナは、横断面が半円形状をなし、前記吸気ポートの下面側に設けられることを特徴としている。
【００１３】
本発明の内燃機関では、前記ポートライナは、前記燃焼室側の端部に前記吸気ポートの内面と所定の段差を有する段部が設けられることを特徴としている。
【００１４】
本発明の内燃機関では、前記ポートライナの段部は、前記吸気ポートから前記燃焼室に導入される吸気のタンブル流を生成する傾斜面を有することを特徴としている。
【００１５】
本発明の内燃機関では、前記ポートライナは、内面に吸気の流れ方向に沿った複数の溝部が設けられることを特徴としている。
【００１６】
本発明の内燃機関では、前記吸気ポートは、前記燃焼室に連通する２つの連通部を有し、前記ポートライナの溝部は、前記２つの連通部の隣接部に向かって傾斜していることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の内燃機関によれば、燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートを設け、この吸気ポート及び排気ポートを吸気弁及び排気弁により開閉可能とし、吸気ポートにアルコールを含む燃料を噴射可能な燃料噴射弁と、燃焼室の混合気に点火する点火プラグとを設けて構成し、燃料噴射弁により噴射されるが飛散する領域に吸気ポートの内面を被覆する樹脂製のポートライナを設けるので、燃料噴射弁から噴射されたアルコールを含む燃料は、樹脂製のポートライナに付着するが、吸気ポートの内面に付着することはなく、このアルコールを含む燃料による吸気ポートの腐食が抑制され、耐久性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る内燃機関の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関を表す燃焼室の断面図、図２は、実施例１の内燃機関における吸気ポートの横断面図、図３は、実施例１の内燃機関における吸気ポートと燃焼室との連通部を表す断面図、図４は、実施例１の内燃機関を表す概略構成図である。
【００２０】
実施例１の内燃機関において、図１及び図４に示すように、内燃機関としてのエンジン１０は、水冷式直列４気筒のポート噴射式エンジンであって、シリンダブロック１１上にシリンダヘッド１２が締結されており、このシリンダブロック１１に形成された４つのシリンダボア１３にピストン１４がそれぞれ上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック１１の下部にクランクケース１５が締結され、このクランクケース１５内にクランクシャフト１６が回転自在に支持されており、各ピストン１４はコネクティングロッド１７を介してこのクランクシャフト１６にそれぞれ連結されている。
【００２１】
燃焼室１８は、シリンダブロック１１におけるシリンダボア１３の壁面とシリンダヘッド１２の下面とピストン１４の頂面により構成されており、この燃焼室１８は、上部（シリンダヘッド１２の下面）の中央部が高くなるように傾斜したペントルーフ形状をなしている。そして、この燃焼室１８の上部、つまり、シリンダヘッド１２の下面に吸気ポート１９及び排気ポート２０が対向して形成されており、この吸気ポート１９及び排気ポート２０に対して、吸気弁２１及び排気弁２２が設けられている。
【００２２】
即ち、この吸気ポート１９及び排気ポート２０は、燃焼室１８に連通する連通部に、リング形状をなすバルブシート２３，２４が固定されている。一方、吸気弁２１及び排気弁２２は、シリンダヘッド１２に軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、各バルブスプリング２５，２６により吸気ポート１９及び排気ポート２０を閉止する方向（図１にて上方）に付勢支持されている。このとき、吸気弁２１及び排気弁２２は、各弁部２１ａ，２２ａがバルブシート２３，２４に密着することで、吸気ポート１９及び排気ポート２０と燃焼室１８とが完全に閉止される。また、シリンダヘッド１２の上部には、吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８が回転自在に支持されており、この吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８に一体に設けられた吸気カム２９及び排気カム３０により吸気弁２１及び排気弁２２を駆動することができる。
【００２３】
なお、図示しないが、クランクシャフト１６に固結されたクランクシャフトスプロケットと、吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８にそれぞれ固結された各カムシャフトシャフトスプロケットとは、無端のタイミングチェーンが掛け回されており、クランクシャフト１６と吸気カムシャフト２７と排気カムシャフト２８が連動可能となっている。
【００２４】
従って、クランクシャフト１６に同期して吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８が回転すると、吸気カム２９及び排気カム３０が吸気弁２１及び排気弁２２を所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート１９及び排気ポート２０を開閉し、吸気ポート１９と燃焼室１８、燃焼室１８と排気ポート２０とをそれぞれ連通することができる。この場合、この吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８は、クランクシャフト１６が２回転（７２０度）する間に１回転（３６０度）するように設定されている。そのため、エンジン１０は、クランクシャフト１６が２回転する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の４行程を実行することとなり、このとき、吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８が１回転することとなる。
【００２５】
また、このエンジン１０の動弁機構は、運転状態に応じて吸気弁２１及び排気弁２２を最適な開閉タイミングに制御する吸気・排気可変動弁機構（ＶＶＴ：Variable Valve Timing-intelligent）３１，３２となっている。この吸気・排気可変動弁機構３１，３２は、吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８の軸端部にＶＶＴコントローラ３３，３４が設けられて構成され、オイルコントロールバルブ３５，３６からの油圧をこのＶＶＴコントローラ３３，３４の図示しない進角室及び遅角室に作用させることによりカムスプロケットに対するカムシャフト２７，２８の位相を変更し、吸気弁２１及び排気弁２２の開閉時期を進角または遅角することができるものである。この場合、吸気・排気可変動弁機構３１，３２は、吸気弁２１及び排気弁２２の作用角（開放期間）を一定としてその開閉時期を進角または遅角する。また、吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８には、その回転位相を検出するカムポジションセンサ３７，３８が設けられている。
【００２６】
吸気ポート１９には、吸気マニホールド３９を介してサージタンク４０が連結され、このサージタンク４０に吸気管４１が連結されており、この吸気管４１の空気取入口にエアクリーナ４２が取付けられている。そして、吸気管４１には、このエアクリーナ４２の下流側に位置してスロットル弁４３を有する電子スロットル装置４４が設けられている。
【００２７】
また、シリンダヘッド１２には、各吸気ポート１９に対して、アルコールを含む燃料を噴射可能なインジェクタ（燃料噴射弁）４５がそれぞれ装着されている。このインジェクタ４５は、基端部がデリバリパイプ４６に連結され、このデリバリパイプ４６には、図示しない燃料供給管を介して燃料タンク内に設けられたフィードポンプ（燃料ポンプ）が連結されている。更に、シリンダヘッド１２には、燃焼室１８の上方に位置して混合気に着火する点火プラグ４７が装着されている。
【００２８】
一方、排気ポート２０には、排気マニホールド４８を介して排気管４９が連結されており、この排気管４９には排気ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘなどの有害物質を浄化処理する三元触媒５０，５１が装着されている。
【００２９】
車両には電子制御ユニット（ＥＣＵ）５２が搭載されており、このＥＣＵ５２は、インジェクタ４５や点火プラグ４７などを制御可能となっている。
【００３０】
即ち、吸気管４１の上流側には、エアフローセンサ５３及び吸気温センサ５４が装着され、サージタンク４０には吸気圧センサ５５が装着されており、計測した吸入空気量、吸気温度、吸気圧（吸気管負圧）をＥＣＵ５２に出力している。また、電子スロットル装置４４には、スロットルポジションセンサ５６が装着されており、現在のスロットル開度をＥＣＵ５２に出力しており、アクセルペダルに装着されたアクセルポジションセンサ５７は、現在のアクセル開度をＥＣＵ５２に出力している。
【００３１】
更に、クランク角センサ５８は、検出した各気筒のクランク角度をＥＣＵ５２に出力し、このＥＣＵ５２は検出したクランク角度に基づいて各気筒における吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を判別すると共に、エンジン回転数（エンジン回転速度）を算出している。また、シリンダブロック１１には、エンジン冷却水温を検出する水温センサ５９が設けられており、検出したエンジン冷却水温をＥＣＵ５２に出力している。また、排気管４９には、三元触媒５０の上流側及び下流側に位置して排気ガスの酸素濃度を検出する酸素センサ６０，６１が設けられており、検出した酸素濃度をＥＣＵ５２に出力している。
【００３２】
従って、ＥＣＵ５２は、検出した吸入空気量、吸気温度、吸気圧、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、エンジン冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量（燃料噴射時間）、噴射時期、点火時期などを決定し、インジェクタ４５及び点火プラグ４７を駆動して燃料噴射及び点火を実行する。また、ＥＣＵ５２は、検出した排気ガスの酸素濃度をフィードバック制御することで、空燃比がストイキ（理論空燃比）となるように燃料噴射量を補正している。
【００３３】
また、ＥＣＵ５２は、エンジン運転状態に基づいて吸気・排気可変動弁機構３１，３２を制御可能となっている。即ち、低温時、エンジン始動時、アイドル運転時や軽負荷時には、排気弁２２の閉止時期と吸気弁２１の開放時期のオーバーラップをなくすことで、排気ガスが吸気ポート１９または燃焼室１８に吹き返す量を少なくし、燃焼安定及び燃費向上を可能とする。また、中負荷時には、このオーバーラップを大きくすることで、内部ＥＧＲ率を高めて排ガス浄化効率を向上させると共に、ポンピングロスを低減して燃費向上を可能とする。更に、高負荷低中回転時には、吸気弁２１の閉止時期を進角することで、吸気が吸気ポート１９に吹き返す量を少なくし、体積効率を向上させる。そして、高負荷高回転時には、吸気弁２１の閉止時期を回転数にあわせて遅角することで、吸入空気の慣性力に合わせたタイミングとし、体積効率を向上させる。
【００３４】
ところで、本実施例のエンジン１０では、シリンダヘッド１２がアルミニウム製であり、インジェクタ４５がシリンダヘッド１２の吸気ポート１９にアルコールを含む燃料を噴射することから、このアルコールが吸気ポート１９の内壁面に付着すると、シリンダヘッド１２が腐食してしまうおそれがある。そこで、本実施例のエンジン１０では、図１乃至図３に示すように、少なくともインジェクタ４５により噴射される燃料が飛散する領域に、吸気ポート１９の内壁面を被覆する樹脂製のポートライナ７１が設けられている。
【００３５】
即ち、４つの吸気ポート１９は、それぞれ基端部が吸気マニホールド３９（図４参照）に連結される一方、先端部は二股形状をなして２つの連通孔（連通部）１９ａ，１９ｂが形成され、各燃焼室１８に連通している。インジェクタ４５は、この吸気ポート１９における各連通孔１９ａ，１９ｂよりも吸気の流れ方向の上流側に配置され、吸気ポート１９に燃料が噴射されると、この燃料が空気と混合して混合気を形成し、各連通孔１９ａ，１９ｂを通って燃焼室１８に導入される。
【００３６】
上述したポートライナ７１は、吸気ポート１９の形状と同様に、基端部に対して先端部は二股形状をなして２つのライナ本体７１ａ，７１ｂが形成されている。そして、このポートライナ７１（ライナ本体７１ａ，７１ｂ）は、横断面が半円形状をなし、吸気ポート１９の基端部から先端部側の各連通孔１９ａ，１９ｂまで延設され、吸気ポート１９の上部に装着されたインジェクタ４５と吸気ポート１９の中心軸線を挟んで対向する位置、つまり、吸気ポート１９の下面側に設けられている。また、ポートライナ７１は、ライナ本体７１ａ，７１ｂが吸気ポート１９における各連通孔１９ａ，１９ｂの先端部に固定されたバルブシート２３の装着位置まで延出されている。この場合、シリンダヘッド１２はアルミニウム製であり、バルブシート２３はスチール製であることから、ポートライナ７１は、ライナ本体７１ａ，７１ｂの先端部に、シリンダヘッド１２とバルブシート２３との接合部を覆う被覆部７１ｃ，７１ｄが設けられ、この被覆部７１ｃ，７１ｄは、バルブシート２３に密着する吸気弁２１の弁部が接触しないように、先端がテーパ形状となっている。
【００３７】
このポートライナ７１は、樹脂により製造され、ライナ本体７１ａ，７１ｂをシリンダヘッド１２の吸気ポート１９へ挿入し、各連通孔１９ａ，１９ｂに嵌合することで組みつけられ、必要に応じて接着することが望ましい。
【００３８】
従って、インジェクタ４５は、シリンダヘッド１２の吸気ポート１９にアルコールを含む燃料を噴射すると、この燃料が空気と混合して混合気を形成し、各連通孔１９ａ，１９ｂを通って燃焼室１８に導入される。このとき、吸気ポート１９の下面にポートライナ７１が設けられていることから、インジェクタ４５から噴射されたアルコールを含む燃料が、吸気ポート１９の内壁面に直接付着することはなく、ポートライナ７１の内面に付着し、その後、気化して燃焼室１８に導入される。そして、アルコールを含む燃料が吸気ポート１９の内壁面に付着することはないことから、エンジン停止後に、アルコールによる吸気ポート１９の腐食が防止される。
【００３９】
また、アルミニウム製のシリンダヘッド１２とスチール製のバルブシート２３との間で電位差が生じるため、アルコールの付着により両者の間で電食が生じ、腐食電位によりアルミニウム製のシリンダヘッド１２が腐食を引き起こすおそれがある。しかし、ポートライナ７１は、先端部がバルブシート２３の装着位置まで延出されているため、シリンダヘッド１２とバルブシート２３との結合部にアルコールを含む燃料が付着することはなく、シリンダヘッド１２の腐食が防止される。
【００４０】
更に、ポートライナ７１が吸気ポート１９の下面、つまり、燃焼室１８側に設けられていることから、燃焼室１８からの熱の伝達が抑制される。
【００４１】
このように実施例１の内燃機関にあっては、燃焼室１８に連通する吸気ポート１９及び排気ポート２０を設け、この吸気ポート１９及び排気ポート２０をそれぞれ吸気弁２１及び排気弁２２により開閉可能とし、シリンダヘッド１２に、吸気ポート１９にアルコールを含む燃料を噴射可能なインジェクタ４５と、燃焼室１８の混合気に点火する点火プラグ４７を設けて構成し、少なくともインジェクタ４５により噴射される燃料が飛散する領域に、吸気ポート１９の内面を被覆する樹脂製のポートライナ７１を設けている。
【００４２】
従って、インジェクタ４５から噴射されたアルコールを含む燃料は、樹脂製のポートライナ７１に付着するが、吸気ポート１９の内壁面に付着することはなく、このアルコールを含む燃料による吸気ポート１９の腐食が抑制され、耐久性の向上を図ることができる。
【００４３】
また、実施例１では、シリンダヘッド１２をアルミニウム製とし、バルブシート２３をスチール製とし、ポートライナ７１が、吸気ポート１９におけるインジェクタ４５の装着位置からバルブシート２３の装着位置まで設けられている。従って、シリンダヘッド１２とバルブシート２３との結合部にアルコールを含む燃料が付着することはなく、シリンダヘッド１２の電食を防止することができる。
【００４４】
また、実施例１では、ポートライナ７１は、インジェクタ４５と吸気ポート１９の中心軸線を挟んで対向する位置に設けられている。従って、インジェクタ４５から噴射されたアルコールを含む燃料が吸気ポート１９の内壁面に付着することを確実に防止することができる。
【００４５】
また、実施例１では、ポートライナ７１は、横断面が半円形状をなし、吸気ポート１９の下面側に設けられている。従って、製造した樹脂製のポートライナ７１を吸気ポート１９へ容易に挿入することができ、組付性を向上することができると共に、吸気ポート１９の熱膨張に対してポートライナ７１に応力が作用することはなく、亀裂や破損の発生を防止することができる。
【実施例２】
【００４６】
図５は、本発明の実施例２に係る内燃機関を表す燃焼室の断面図、図６は、実施例２の内燃機関における吸気ポートと燃焼室との連通部を表す断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４７】
実施例２の内燃機関において、図５及び図６に示すように、エンジン１０の燃焼室１８に対して、吸気ポート１９及び排気ポート２０を連通し、この吸気ポート１９及び排気ポート２０をそれぞれ吸気弁２１及び排気弁２２により開閉可能とし、シリンダヘッド１２に、吸気ポート１９にアルコールを含む燃料を噴射可能なインジェクタ４５と、燃焼室１８の混合気に点火する点火プラグ４７を設け、少なくともインジェクタ４５により噴射される燃料が飛散する領域に、吸気ポート１９の内壁面を被覆する樹脂製のポートライナ８１が設けられている。
【００４８】
即ち、４つの吸気ポート１９は、先端部が二股形状をなして２つの連通孔１９ａ，１９ｂが形成され、各燃焼室１８に連通している。インジェクタ４５は、この吸気ポート１９における各連通孔１９ａ，１９ｂよりも吸気の流れ方向の上流側に配置され、吸気ポート１９にアルコールを含む燃料を噴射することができる。
【００４９】
上述したポートライナ８１は、吸気ポート１９の形状と同様に、先端部が二股形状をなして２つのライナ本体８１ａ，８１ｂが形成されている。そして、このポートライナ８１（ライナ本体８１ａ，８１ｂ）は、横断面が半円形状をなし、吸気ポート１９の基端部から先端部側の各連通孔１９ａ，１９ｂまで延設され、吸気ポート１９の上部に装着されたインジェクタ４５と吸気ポート１９の中心軸線を挟んで対向する位置、つまり、吸気ポート１９の下面側に設けられている。また、ポートライナ８１は、ライナ本体８１ａ，８１ｂが吸気ポート１９における各連通孔１９ａ，１９ｂの先端部まで延出され、燃焼室１８側の端部に吸気ポート１９の内壁面と所定の段差を有する段部８１ｃ，８１ｄが設けられ、この段部８１ｃ，８１ｄは、吸気ポート１９から燃焼室１８に導入される吸気のタンブル流を生成する傾斜面８１ｅ，８１ｆを有している。
【００５０】
このポートライナ８１は、樹脂により製造され、ライナ本体８１ａ，８１ｂをシリンダヘッド１２の吸気ポート１９へ挿入し、各連通孔１９ａ，１９ｂに嵌合することで組みつけられ、必要に応じて接着することが望ましい。
【００５１】
従って、インジェクタ４５は、シリンダヘッド１２の吸気ポート１９にアルコールを含む燃料を噴射すると、この燃料が空気と混合して混合気を形成し、各連通孔１９ａ，１９ｂを通って燃焼室１８に導入される。このとき、吸気ポート１９の下面にポートライナ８１が設けられていることから、インジェクタ４５から噴射されたアルコールを含む燃料が、吸気ポート１９の内壁面に直接付着することはなく、ポートライナ８１の内面に付着し、その後、気化して燃焼室１８に導入される。そして、アルコールを含む燃料が吸気ポート１９の内壁面に付着することはないことから、エンジン停止後に、アルコールによる吸気ポート１９の腐食が防止される。
【００５２】
また、インジェクタ４５から吸気ポート１９に噴射されたアルコールを含む燃料が空気と混合して混合気を形成し、各連通孔１９ａ，１９ｂを通って燃焼室１８に導入されるとき、ポートライナ８１の先端部にある段部８１ｃ，８１ｄにより混合気の流れが吸気ポート１９の壁面から剥離され、傾斜面８１ｅ，８１ｆに案内されて燃焼室１８に導入される。そのため、この混合気の気流により燃焼室１８で生成されるタンブル流が強化され、燃料と空気との混合が促進される。そして、混合気が吸気ポート１９から燃焼室１８に導入されるとき、ポートライナ８１の段部が８１ｃ，８１ｄによりその流れが吸気ポート１９の壁面から剥離されるため、蒸発しにくいアルコール分が拡散して蒸発が促進させられると共に、混合気に含まれるアルコール分が吸気ポート１９の壁面、バルブシート２３、燃焼室１８の壁面などに直接衝突することはなく、アルコールによる腐食が抑制される。
【００５３】
このように実施例２の内燃機関にあっては、燃焼室１８に連通する吸気ポート１９及び排気ポート２０を設け、この吸気ポート１９及び排気ポート２０をそれぞれ吸気弁２１及び排気弁２２により開閉可能とし、シリンダヘッド１２に、吸気ポート１９にアルコールを含む燃料を噴射可能なインジェクタ４５と、燃焼室１８の混合気に点火する点火プラグ４７を設けて構成し、少なくともインジェクタ４５により噴射される燃料が飛散する領域に、吸気ポート１９の内面を被覆する樹脂製のポートライナ８１を設けている。
【００５４】
従って、インジェクタ４５から噴射されたアルコールを含む燃料は、樹脂製のポートライナ８１に付着するが、吸気ポート１９の内壁面に付着することはなく、このアルコールを含む燃料による吸気ポート１９の腐食が抑制され、耐久性の向上を図ることができる。
【００５５】
また、実施例２では、ポートライナ８１は、燃焼室１８側の端部に吸気ポート１９の内壁面と所定の段差を有する段部８１ｃ，８１ｄを設けている。従って、アルコールを含む燃料と空気との混合気が、吸気ポート１９の連通孔１９ａ，１９ｂを通って燃焼室１８に導入されるとき、段部８１ｃ，８１ｄにより混合気の流れが吸気ポート１９の壁面から剥離される。そのため、この混合気の気流により燃焼室１８で生成されるタンブル流を強化することができ、燃料と空気との混合を促進して燃焼効率を向上することができる。また、混合気の流れがポートライナ８１の段部８１ｃ，８１ｄにより吸気ポート１９の壁面から剥離されることで、吸気ポート１９の壁面、バルブシート２３、燃焼室１８の壁面などへの衝突が防止され、アルコールによる腐食を抑制することができる。
【００５６】
この場合、ポートライナ８１の段部８１ｃ，８１ｄに、吸気ポート１９から燃焼室１８に導入される混合気のタンブル流を生成する傾斜面８１ｅ，８１ｆを設けている。従って、アルコールを含む燃料と空気の混合気が、ポートライナ８１の先端部にある段部８１ｃ，８１ｄにより吸気ポート１９の壁面から剥離され、傾斜面８１ｅ，８１ｆに案内されて燃焼室１８に導入される。そのため、蒸発しにくいアルコール分が拡散してその蒸発を促進することができると共に、この混合気の気流により燃焼室１８で生成されるタンブル流を更に強化することができ、燃料と空気との混合を促進して燃焼効率を向上することができる。
【実施例３】
【００５７】
図７は、本発明の実施例３に係る内燃機関を表す燃焼室の断面図、図８は、実施例３の内燃機関における吸気ポートの横断面図、図９は、実施例３の内燃機関における吸気ポートの水平断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００５８】
実施例２の内燃機関において、図５及び図６に示すように、エンジン１０の燃焼室１８に対して、吸気ポート１９及び排気ポート２０を連通し、この吸気ポート１９及び排気ポート２０をそれぞれ吸気弁２１及び排気弁２２により開閉可能とし、シリンダヘッド１２に、吸気ポート１９にアルコールを含む燃料を噴射可能なインジェクタ４５と、燃焼室１８の混合気に点火する点火プラグ４７を設け、少なくともインジェクタ４５により噴射される燃料が飛散する領域に、吸気ポート１９の内壁面を被覆する樹脂製のポートライナ９１が設けられている。
【００５９】
即ち、４つの吸気ポート１９は、先端部が二股形状をなして２つの連通孔１９ａ，１９ｂが形成され、各燃焼室１８に連通している。インジェクタ４５は、この吸気ポート１９における各連通孔１９ａ，１９ｂよりも吸気の流れ方向の上流側に配置され、吸気ポート１９にアルコールを含む燃料を噴射することができる。
【００６０】
上述したポートライナ９１は、吸気ポート１９の形状と同様に、先端部が二股形状をなして２つのライナ本体９１ａ，９１ｂが形成されている。そして、このポートライナ９１（ライナ本体９１ａ，９１ｂ）は、横断面が半円形状をなし、吸気ポート１９の基端部から先端部側の各連通孔１９ａ，１９ｂまで延設され、吸気ポート１９の上部に装着されたインジェクタ４５と吸気ポート１９の中心軸線を挟んで対向する位置、つまり、吸気ポート１９の下面側に設けられている。また、ポートライナ９１は、ライナ本体９１ａ，９１ｂが吸気ポート１９における各連通孔１９ａ，１９ｂの先端部まで延出され、内面に混合気の流れ方向に沿った複数の溝部９１ｃ，９１ｄが設けられている。そして、ポートライナ９１に形成された複数の溝部９１ｃ，９１ｄは、２つの連通孔１９ａ，１９ｂの隣接部に向かって傾斜している。つまり、溝部９１ｃ，９１ｄは、吸気ポート１９（連通孔１９ａ，１９ｂ）の中心軸線に対して、連通孔１９ａ，１９ｂの隣接部側に所定角度だけ傾斜している。
【００６１】
このポートライナ９１は、樹脂により製造され、ライナ本体９１ａ，９１ｂをシリンダヘッド１２の吸気ポート１９へ挿入し、各連通孔１９ａ，１９ｂに嵌合することで組みつけられ、必要に応じて接着することが望ましい。
【００６２】
従って、インジェクタ４５は、シリンダヘッド１２の吸気ポート１９にアルコールを含む燃料を噴射すると、この燃料が空気と混合して混合気を形成し、各連通孔１９ａ，１９ｂを通って燃焼室１８に導入される。このとき、吸気ポート１９の下面にポートライナ９１が設けられていることから、インジェクタ４５から噴射されたアルコールを含む燃料が、吸気ポート１９の内壁面に直接付着することはなく、ポートライナ９１の内面に付着し、その後、気化して燃焼室１８に導入される。そして、アルコールを含む燃料が吸気ポート１９の内壁面に付着することはないことから、エンジン停止後に、アルコールによる吸気ポート１９の腐食が防止される。
【００６３】
また、インジェクタ４５から吸気ポート１９に噴射されたアルコールを含む燃料は、その一部がポートライナ９１の内面に付着するが、このポートライナ９１の内面に付着した燃料は、溝部９１ｃ，９１ｄにより燃焼室１８側に流れ落ちることとなり、アルコール分の蒸発が促進される。
【００６４】
また、インジェクタ４５から吸気ポート１９に噴射されたアルコールを含む燃料が空気と混合して混合気を形成し、各連通孔１９ａ，１９ｂを通って燃焼室１８に導入されるとき、ポートライナ９１の傾斜した溝部９１ｃ，９１ｄにより混合気の流れが燃焼室１８の中心側に案内されながら導入される。そのため、この混合気の気流により燃焼室１８で生成されるタンブル流が強化され、燃料と空気との混合が促進されると共に、燃焼室１８の壁面への燃料付着が抑制される。
【００６５】
このように実施例３の内燃機関にあっては、燃焼室１８に連通する吸気ポート１９及び排気ポート２０を設け、この吸気ポート１９及び排気ポート２０をそれぞれ吸気弁２１及び排気弁２２により開閉可能とし、シリンダヘッド１２に、吸気ポート１９にアルコールを含む燃料を噴射可能なインジェクタ４５と、燃焼室１８の混合気に点火する点火プラグ４７を設けて構成し、少なくともインジェクタ４５により噴射される燃料が飛散する領域に、吸気ポート１９の内面を被覆する樹脂製のポートライナ９１を設けている。
【００６６】
従って、インジェクタ４５から噴射されたアルコールを含む燃料は、樹脂製のポートライナ９１に付着するが、吸気ポート１９の内壁面に付着することはなく、このアルコールを含む燃料による吸気ポート１９の腐食が抑制され、耐久性の向上を図ることができる。
【００６７】
また、実施例３では、ポートライナ９１は、内面に混合気の流れ方向に沿った複数の溝部９１ｃ，９１ｄが設けられている。従って、インジェクタ４５から吸気ポート１９に噴射されたアルコールを含む燃料の一部が、ポートライナ９１の内面に付着しても、このポートライナ９１の内面に付着した燃料は、溝部９１ｃ，９１ｄ荷案内されて燃焼室１８側に流れ落ち、その過程でアルコール分の蒸発が促進されることとなり、未燃燃料による燃焼悪化を防止して排気浄化効率の低下を抑制することができる。
【００６８】
そして、このポートライナ９１の溝部９１ｃ，９１ｄは、２つの連通孔１９ａ，１９ｂの隣接部に向かって傾斜している。従って、インジェクタ４５から吸気ポート１９に噴射されたアルコールを含む燃料と空気との混合気が、各連通孔１９ａ，１９ｂを通って燃焼室１８に導入されるとき、ポートライナ９１の傾斜した溝部９１ｃ，９１ｄにより混合気の流れが燃焼室１８の中心側に案内されながら導入される。そのため、この混合気の気流により燃焼室１８で生成されるタンブル流が強化され、燃料と空気との混合を促進すると共に、燃焼室１８の壁面への燃料付着を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上のように、本発明に係る内燃機関は、燃料噴射弁から噴射されるアルコールを含む燃料が飛散する領域に、吸気ポートの内面を被覆する樹脂製のポートライナを設けることで、アルコールを含む燃料による吸気ポートの腐食を抑制するものであり、いずれの種類の内燃機関に用いても好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施例１に係る内燃機関を表す燃焼室の断面図である。
【図２】実施例１の内燃機関における吸気ポートの横断面図である。
【図３】実施例１の内燃機関における吸気ポートと燃焼室との連通部を表す断面図である。
【図４】実施例１の内燃機関を表す概略構成図である。
【図５】本発明の実施例２に係る内燃機関を表す燃焼室の断面図である。
【図６】実施例２の内燃機関における吸気ポートと燃焼室との連通部を表す断面図である。
【図７】本発明の実施例３に係る内燃機関を表す燃焼室の断面図である。
【図８】実施例３の内燃機関における吸気ポートの横断面図である。
【図９】実施例３の内燃機関における吸気ポートの水平断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０  エンジン（内燃機関）
１２  シリンダヘッド
１４  ピストン
１８  燃焼室
１９  吸気ポート
１９ａ，１９ｂ  連通孔（連通部）
２０  排気ポート
２１  吸気弁
２２  排気弁
４５  インジェクタ
４７  点火プラグ
５２  電子制御ユニット、ＥＣＵ
７１，８１，９１  ポートライナ
７１ａ，７１ｂ，８１ａ，８１ｂ，９１ａ，９１ｂ  ライナ本体
７１ｃ，７１ｄ  被覆部
８１ｃ，８１ｄ  段部
８１ｅ，８１ｆ  傾斜面
９１ｃ，９１ｄ  溝部
【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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