(57)【要約】【課題】圧縮着火式内燃機関において、燃料を適切に燃焼させることを可能とする。【解決手段】圧縮着火式内燃機関（１）は、気化可能な不燃性の所定流体（２５又は４５）を気筒（３）内に供給する第１供給手段（２０又は４０）と、気筒内に燃料を供給する第２供給手段（１２）と、圧縮行程の上死点よりも圧縮行程の下死点に近い所定時点に所定流体を供給するように第１供給手段を制御した後に、上死点の時点に燃料を供給するように第２供給手段を制御する制御手段（３０）とを備える。【選択図】図１
2009257241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒内に存在する燃料を圧縮行程で自着火させる圧縮着火式内燃機関において、
気化可能な不燃性の所定流体を前記気筒内に供給する第１供給手段と、
前記気筒内に燃料を供給する第２供給手段と、
前記圧縮行程の上死点よりも前記圧縮行程の下死点に近い所定時点に前記所定流体を供給するように前記第１供給手段を制御した後に、前記上死点の時点に前記燃料を供給するように前記第２供給手段を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする圧縮着火式内燃機関。
【請求項２】
前記所定流体は、水又は液化二酸化炭素であることを特徴とする請求項１に記載の圧縮着火式内燃機関。
【請求項３】
前記所定時点は、一サイクルである７２０度のクランク角度のうち１８０度から２７０度のクランク角度の範囲に含まれることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮着火式内燃機関。
【請求項４】
前記第１供給手段は、前記気筒内の燃焼ガスを排気する排気弁に向けて前記所定流体を噴射することで、前記所定流体を前記気筒内に供給することを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の圧縮着火式内燃機関。
【請求項５】
前記気筒の一部である燃焼室の容積に対する、前記気筒の全体容積の割合を示す圧縮比は、１４以上且つ１６以下であることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の圧縮着火式内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気筒内に存在する燃料を圧縮行程で自着火させる圧縮着火式内燃機関の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の圧縮着火式内燃機関として、直噴式のディーゼルエンジンを低圧縮比化することにより、燃焼温度を低下させ、ＮＯｘや煤の発生を抑制し、排気ガス性能を向上させるディーゼル機関等の圧縮着火式内燃機関が広く知られている（特許文献１等を参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２４５１０３号公報
【特許文献２】特開平５−１９５８００号公報
【特許文献３】特公平７−０５９８８８号公報
【特許文献４】特開平９−２６８９１５号公報
【特許文献５】特開２００５−１４７０４６号公報
【特許文献６】特開２００２−０４７９７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１等によれば、圧縮着火式内燃機関における低圧縮比化に起因して、気筒内の圧力が低下し、ひいては気筒内の温度が低下してしまい、低温環境時の始動性、即ち、燃料の着火性が悪化してしまい、失火する可能性があるという技術的な問題点が生じる。加えて、始動直後又は始動後の所定時間、又は低速領域若しくは軽負荷領域においても、過給ターボを作動させることが困難なため、燃焼が不安定となり失火する可能性があるという技術的な問題点が生じる。
【０００５】
そこで、本発明は、例えば上記の問題点に鑑みなされたものであり、燃料を適切に燃焼させることが可能な圧縮着火式内燃機関を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る圧縮着火式内燃機関は、気筒内（典型的には燃焼室内）に存在する燃料を圧縮行程で自着火させる圧縮着火式内燃機関において、気化可能な不燃性の所定流体（典型的には水又は液化ＣＯ2）を前記気筒内に供給する第１供給手段と、前記気筒内に燃料を供給する第２供給手段と、前記圧縮行程の上死点よりも前記圧縮行程の下死点に近い所定時点に前記所定流体を供給するように前記第１供給手段を制御した後に、前記上死点の時点に前記燃料を供給するように前記第２供給手段を制御する制御手段とを備える。
【０００７】
本発明に係る圧縮着火式内燃機関によれば、例えば燃焼室内等の気筒内に存在する燃料を圧縮行程で自着火させることによって、気筒に設けられたピストンの往復運動がコネクティングロッドを介してクランク軸の回転運動に変換させる。
【０００８】
先ず、制御手段の制御下で、第１供給手段によって、圧縮行程の上死点よりも圧縮行程の下死点に近い所定時点に、気化可能な不燃性の所定流体が気筒内に供給される。この所定流体は、典型的には、水や液化二酸化炭素（液化ＣＯ2）等の内燃機関で発生する熱によって気化可能な不燃性の液体を例示することができる。
【０００９】
次に、制御手段の制御下で、第２供給手段によって、上死点の時点に燃料が気筒内に供給される。特に、本発明では、気化可能な不燃性の所定流体によって、圧縮行程の上死点の時点での燃料の燃焼直前における気筒内の圧力を、この所定流体が気筒内に存在しない場合と比較して、顕著に上昇させることができる。これにより上死点の時点での燃料の燃焼直前における気筒内の温度を、この所定流体が気筒内に存在しない場合と比較して、顕著に上昇させることができる。これにより、燃料の着火性が向上し、失火の発生を殆ど又は完全に防止することに加えて、燃料の燃焼が安定し、ノッキングの発生を殆ど又は完全に防止することができるので、圧縮着火式内燃機関において熱効率をより簡便且つ効果的に向上させることができる。特に、相対的に高い機械的強度を要求しないと共に機械的損失が相対的に低い低圧縮比のディーゼルエンジン等の圧縮着火式内燃機関に適用すると、熱効率を顕著に向上できるので、大変効果的である。
【００１０】
加えて、一般的に、例えばディーゼルエンジン等の圧縮着火式内燃機関の始動時や低速走行時においては、ターボ過給を行うことが困難である。これに対して、本発明によれば、上述した所定流体の気筒内への供給によって、燃料の着火性が向上し、失火の発生を殆ど又は完全に防止することに加えて、燃料の燃焼が安定し、ノッキングの発生を殆ど又は完全に防止することができるので、圧縮着火式内燃機関の始動時や低速走行時において熱効率をより簡便且つ効果的に向上させることができる。
【００１１】
本発明に係る圧縮着火式内燃機関の一の態様では、前記所定流体は、水又は液化二酸化炭素である。
【００１２】
この態様によれば、水又は液化二酸化炭素は、気筒内で簡便に気化し易いので、燃料の着火性が向上し、失火の発生を殆ど又は完全に防止することに加えて、燃料の燃焼が安定し、ノッキングの発生を殆ど又は完全に防止することができる。特に、液化二酸化炭素の比熱は、水と比較して高いので、液化二酸化炭素を用いれば、燃料が燃焼する際の温度の上昇を抑制することができるので、気筒内の最高圧力の低減に加えて、ＮＯｘが生成させることを効果的に抑制することができる。
【００１３】
本発明に係る圧縮着火式内燃機関の他の態様では、前記所定時点は、一サイクルである７２０度のクランク角度のうち１８０度から２７０度のクランク角度の範囲に含まれる。
【００１４】
この態様によれば、所定流体を供給する所定時点を高精度且つ明確に規定することができると共に、所定流体が気化するまでの時間間隔を、圧縮行程の下死点よりも圧縮行程の上死点に近い時点に所定時点を設定した場合と比較して、長くできる。これにより、所定流体を確実且つ的確に気化させることができ、燃料の燃焼直前における気筒内の圧力及び温度を確実且つ的確に上昇させることができる。
【００１５】
本発明に係る圧縮着火式内燃機関の他の態様では、前記第１供給手段は、前記気筒内の燃焼ガスを排気する排気弁に向けて前記所定流体を噴射することで、前記所定流体を前記気筒内に供給する。
【００１６】
この態様によれば、温度の高い燃焼ガスから受熱し、気筒内で温度の最も高い排気弁によって、所定流体を確実且つ的確に気化させることができ、燃料の燃焼直前における気筒内の圧力及び温度を確実且つ的確に上昇させることができる。
【００１７】
本発明に係る圧縮着火式内燃機関の他の態様では、前記気筒の一部である燃焼室の容積に対する、前記気筒の全体容積の割合を示す圧縮比は、１４以上且つ１６以下である。
【００１８】
この態様によれば、圧縮比が２０程度である一般的な圧縮着火式内燃機関と比較して相対的に高い機械的強度を要求しないと共に機械的損失が相対的に低い１４以上且つ１６以下である圧縮着火式内燃機関において、熱効率を向上させることができる。
【００１９】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の好適な各種実施形態について説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
（基本構成）
先ず、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る圧縮着火式の内燃機関１の基本構成について説明する。ここに、図１は、第１実施形態に係る圧縮着火式の内燃機関１の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【００２２】
図１において、圧縮着火式の内燃機関１（以下適宜、内燃機関１と称す）は、図示せぬ車両に搭載され、シリンダ２、燃焼室壁（気筒内）３、吸気ポート４、排気ポート５、ピストン６、コネクティングロッド７、クランクシャフト（クランク軸）８、吸気弁９、排気弁１０、燃料５０を噴射する燃料噴射弁１２、燃料タンク１３、水２５を噴射する水噴射弁２０、水ポンプ２１、水タンク２２、ＥＣＵ３０及びクランク角度センサー３１を備えて構成されている。
【００２３】
内燃機関１は不図示の車両に走行用動力源として搭載され、気筒内に存在する燃料を圧縮行程で自着火させる４ストローク１サイクル型の圧縮着火式内燃機関として構成されている。シリンダブロックには気筒３が形成され、その気筒３と連通するように吸気ポート４及び排気ポート５がそれぞれ設けられている。気筒３には往復動自在にピストン６が設けられ、ピストン６はコネクティングロッド７を介してクランク軸８に連結される。吸気ポート４にはこれを開閉する吸気弁９が設けられ、排気ポート５にはこれを開閉する排気弁１０が設けられている。これらの弁９、１０は所定のバルブタイミングに従って開閉動作する。
【００２４】
内燃機関１には気筒３内に燃料５０を供給するための燃料供給手段としての燃料供給弁１２と、燃料５０を蓄える燃料貯留手段としての燃料タンク１３と、燃料供給弁１２とを備えている。
【００２５】
特に、内燃機関１には気筒３内に水２５を供給するための水供給手段としての水噴射弁２０と、水２５を蓄える水貯留手段としての水タンク２２と、水噴射弁２０と水タンク２２とを結ぶ水供給通路に設けられて水２５を水供給弁１２に圧送する圧送手段としての水ポンプ２１とを備えている。詳細には、水噴射弁２０には水２５が気筒内の圧力よりも高い圧力で、換言すれば、例えば１０（ＭＰａ）等の大気圧よりも僅かに高い圧力で水ポンプ２１にて圧送される。水ポンプ２１は電動機を駆動源としたポンプでもよいし、内燃機関１のクランク軸８を駆動源としたポンプでもよい。
【００２６】
上述した燃料供給弁１２及び水噴射弁２０はエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）３０に接続されている。ＥＣＵ３０は内燃機関１の運転状態を適正に制御するために設けられたコンピュータである。ＥＣＵ３０は例えばクランク角度センサー３１等の各種センサから入力される内燃機関１の機関回転数（回転速度）Ｎｅ、機関負荷Ｌ及びクランク角θ等の各種情報に基づいて燃料供給弁１２及び水噴射弁２０の動作を制御する。ＥＣＵ３０は燃料供給弁１２の開弁期間を調整することにより噴射される燃料５０の量を制御している。加えて、ＥＣＵ３０は水噴射弁２０の開弁期間を調整することにより噴射される水２５の量を制御している。
【００２７】
（動作原理）
次に、図２及び図３を参照して、本実施形態に係る圧縮着火式内燃機関の動作原理について説明する。ここに、図２は、本実施形態に係る圧縮着火式内燃機関における各種の処理のタイミングを示したタイミングチャートである。尚、図２中の横軸はクランク角度（ＣＡ：Crank Angle）を示す。図３は、本実施形態に係る圧縮着火式内燃機関において、圧縮行程の前半での気筒内部を図式的に示した模式図（図３（ａ））、圧縮行程の前半から上死点に近づいた時点での気筒内部を図式的に示した模式図（図３（ｂ））及び圧縮行程の上死点の付近での気筒内部を図式的に示した模式図（図３（ｃ））である。
【００２８】
先ず、図２に示されるように、吸気行程において吸気弁９が開弁されると、吸気はピストン６の下降に伴って吸引されることにより気筒３内に供給される。
【００２９】
次に、図２中の圧縮行程の前半部分に加えて、図３（ａ）中の位置Ｐ１に示されるように、圧縮行程が開始されると、クランク軸８が回転してピストン６が上昇すると吸気弁９が閉弁し、吸気は圧縮される。特に、本実施形態では、圧縮行程の前半に含まれる所定タイミングにおいて、水噴射手段２０によって、排気弁１０に向かって水が噴射される。ここに、本実施形態に係る所定タイミングとは、圧縮行程において、上死点よりも下死点に近いタイミングを意味する。典型的には、この所定タイミングは、一サイクルを７２０度のクランク角度で定義した場合、圧縮行程の前半、言い換えると、クランク角度で１８０度から２７０度の範囲に含まれるタイミングを意味する。尚、この所定タイミングによって、本発明に係る所定時点の一具体例が構成されている。詳細には、水ポンプ２１の圧送する圧力は、１０（ＭＰａ）程度であることが好ましい。
【００３０】
次に、図２中の圧縮行程の後半部分に加えて、図３（ｂ）中の位置Ｐ２に示されるように、ピストン６が上昇して気筒３内の温度及び圧力がそれぞれ上昇すると共に吸気が圧縮される過程において、排気弁１０が有する熱によって、上述の排気弁１０に向かって噴射された水２５が蒸発する。
【００３１】
次に、図２中の上死点（ＴＤＣ：Top Dead Center）に加えて、図３（ｃ）中の位置Ｐ３に示されるように、更にピストン６が上昇して上死点に近づき気筒３内の温度及び圧力がそれぞれ更に上昇する環境下で、ＥＣＵ３０の制御下で、燃料噴射手段１２によって、燃料５０（例えば軽油）が噴射され、燃料５０は空気と混合され可燃の混合気を形成する。気筒３内の温度がその混合気の着火温度に達すると、燃料５０は燃焼を開始する。特に、本実施形態では、上述の蒸発した水、即ち、水蒸気によって、上死点の付近での燃料５０の燃焼直前における気筒３内の圧力を、この水蒸気が気筒３内に存在しない場合と比較して、顕著に上昇させることができる。これにより上死点の付近での燃料５０の燃焼直前における気筒３内の温度を、この水蒸気が気筒３内に存在しない場合と比較して、顕著に上昇させることができる。これにより、燃料の着火性が向上し、失火の発生を殆ど又は完全に防止することに加えて、燃料の燃焼が安定し、ノッキングの発生を殆ど又は完全に防止することができる。
【００３２】
続いて、燃料５０の燃焼は一斉に引き起こされ、それにより気筒３内の圧力が上昇してピストン６が下方に押し下げられて、ピストン６の直線運動がコネクティングロッド７によりクランク軸８の回転運動に変換される。
【００３３】
（作用と効果の検討）  
ここで、図４を参照して、本実施形態に係る圧縮着火式内燃機関の作用と効果とについて説明する。ここに、図４は、本実施形態に係る圧縮着火式内燃機関と比較例とにおける圧縮行程の上死点での気筒内の圧力及び気筒内の温度を夫々示した表である。
【００３４】
図４に示されるように、本実施形態に係る圧縮着火式内燃機関では、水を上述した所定タイミングで噴射するので、圧縮行程の上死点の付近での燃料５０の燃焼直前における気筒３内の圧力が、水を噴射しない比較例と較べて、顕著に上昇させることができる。これにより上死点の付近での燃料５０の燃焼直前における気筒３内の温度が、水を噴射しない比較例と較べて、顕著に上昇させることができる。
【００３５】
本願発明者による研究によれば、図４に示されるように、ピストン６の１ストローク単位で、水を５（ｍｍ3：立方ミリメートル）だけ噴射した場合、圧縮行程の上死点の付近での気筒３内の圧力を、水を噴射しない比較例と較べて、約１．５倍（＝５．３／３．５）も上昇可能であることが判明していることに加えて、圧縮行程の上死点の付近での気筒３内の温度を、水を噴射しない比較例と較べて、約１．６倍（＝６７７／４２７）も上昇可能であることが判明している。
【００３６】
一般的に、例えばディーゼルエンジン等の圧縮着火式内燃機関は圧縮によって吸気を高温にする必要があり、高い圧縮比が要求される。圧縮比が高いために熱効率が良いと言われることが多いが、高すぎる圧縮比はエンジンにより高い機械的強度を要求し、そのために部品を丈夫にする必要が生じ、可動部品の重量のために機械的損失が大きくなる。自動車用4ストロークエンジンでは過給圧の高圧化が進み、過度に気筒内の最高圧力が上がるのを避けるために圧縮比は低下傾向にある。
【００３７】
これに対して、本実施形態によれば、上述した水の噴射によって、燃料の着火性が向上し、失火の発生を殆ど又は完全に防止することに加えて、燃料の燃焼が安定し、ノッキングの発生を殆ど又は完全に防止することができるので、圧縮着火式内燃機関において熱効率をより簡便且つ効果的に向上させることができる。特に、相対的に高い機械的強度を要求しないと共に機械的損失が相対的に低い低圧縮比のディーゼルエンジン等の圧縮着火式内燃機関に適用すると、熱効率を顕著に向上できるので、大変効果的である。
【００３８】
加えて、一般的に、例えばディーゼルエンジン等の圧縮着火式内燃機関の始動時や低速走行時においては、ターボ過給を行うことが困難である。これに対して、本実施形態によれば、上述した水の噴射によって、燃料の着火性が向上し、失火の発生を殆ど又は完全に防止することに加えて、燃料の燃焼が安定し、ノッキングの発生を殆ど又は完全に防止することができるので、圧縮着火式内燃機関の始動時や低速走行時において熱効率をより簡便且つ効果的に向上させることができる。
【００３９】
（第２実施形態）
次に、図５及び図６を参照して、第２実施形態に係る圧縮着火式内燃機関の基本構成及び動作原理について説明する。ここに、図５は、第２実施形態に係る圧縮着火式内燃機関において、圧縮行程の前半での気筒内部を図式的に示した模式図（図５（ａ））、圧縮行程の前半から上死点に近づいた時点での気筒内部を図式的に示した模式図（図５（ｂ））及び圧縮行程の上死点の付近での気筒内部を図式的に示した模式図（図５（ｃ））である。図６は、第２実施形態に係る圧縮着火式内燃機関と比較例とにおける圧縮行程の上死点での気筒内の圧力及び気筒内の温度を夫々示した表である。尚、第２実施形態に係る圧縮着火式内燃機関の構成要素のうち上述した第１実施形態に係る圧縮着火式内燃機関の構成要素と概ね同様の要素には同一の符号番号を付し、それらの説明は適宜省略する。
【００４０】
図５（ａ）において、第２実施形態に係る圧縮着火式の内燃機関１ａ（以下適宜、内燃機関１ａと称す）は、上述の水噴射弁２０に代えて液化ＣＯ2噴射弁４０、上述の水ポンプ２１に代えてレギュレータ４１、上述の水タンク２２に代えて液化ＣＯ2タンク４２、圧力ゲージ４３及び配管４４を備えて構成されている。尚、第２実施形態に係る、その他の構成要素は、上述の第１実施形態と概ね同様である。
【００４１】
特に、レギュレータ（carburetor）４１は、霧状態にされた液化ＣＯ2を噴射する液化ＣＯ2噴射弁４０に近づいた位置に設置されることが好ましい。これにより、液化ＣＯ2噴射弁４０とレギュレータ４１との間の区間の配管４４に霜などが付着して配管４４が凍結することを効果的に防止することができる。また、液化ＣＯ2噴射弁４０が、気筒の頭部に設置されることにより、気筒で発生する熱によって凍結することを防止可能である。
【００４２】
次に、上述した図２中の圧縮行程の前半部分に加えて、図５（ａ）中の位置Ｐ１に示されるように、圧縮行程が開始されると、クランク軸８が回転してピストン６が上昇すると吸気弁９が閉弁し、吸気は圧縮される。特に、第２実施形態では、圧縮行程の前半に含まれる所定タイミングにおいて、液化ＣＯ2噴射弁４０によって、排気弁１０に向かって液化ＣＯ2（４５）が噴射される。
【００４３】
次に、上述した図２中の圧縮行程の後半部分に加えて、図５（ｂ）中の位置Ｐ２に示されるように、ピストン６が上昇して気筒３内の温度及び圧力がそれぞれ上昇すると共に吸気が圧縮される過程において、排気弁１０が有する熱によって、上述の排気弁１０に向かって噴射された液化ＣＯ2（４５）が気化する。
【００４４】
次に、上述した図２中の上死点（ＴＤＣ）に加えて、図５（ｃ）中の位置Ｐ３に示されるように、更にピストン６が上昇して上死点に近づき気筒３内の温度及び圧力がそれぞれ更に上昇する環境下で、ＥＣＵ３０の制御下で、燃料噴射手段１２によって、燃料５０（例えば軽油）が噴射され、燃料５０は空気と混合され可燃の混合気を形成する。気筒３内の温度がその混合気の着火温度に達すると、燃料５０は燃焼を開始する。特に、本実施形態では、上述の気化した液化ＣＯ2によって、上死点の付近での燃料５０の燃焼直前における気筒３内の圧力が、この液化ＣＯ2が存在しない場合と比較して、顕著に上昇させることができる。これにより上死点の付近での燃料５０の燃焼直前における気筒３内の温度が、この液化ＣＯ2が存在しない場合と比較して、顕著に上昇させることができる。これにより、燃料の着火性が向上し、失火の発生を殆ど又は完全に防止することに加えて、燃料の燃焼が安定し、ノッキングの発生を殆ど又は完全に防止することができる。特に、液化ＣＯ2の比熱は、上述した水と比較して高いので、液化ＣＯ2を用いれば、燃料が燃焼する際の温度の上昇を抑制することができるので、気筒内の最高圧力の低減に加えて、ＮＯｘが生成させることを効果的に抑制することができる。
【００４５】
詳細には、本願発明者による研究によれば、図６に示されるように、ピストン６の１ストローク単位で、液化ＣＯ2を１０（ｍｍ3：立方ミリメートル）だけ噴射した場合、圧縮行程の上死点の付近での気筒３内の圧力を、液化ＣＯ2を噴射しない比較例と較べて、約１．４倍（＝４．９／３．５）も上昇可能であることが判明していることに加えて、圧縮行程の上死点の付近での気筒３内の温度を、液化ＣＯ2を噴射しない比較例と較べて、約１．５倍（＝６２７／４２７）も上昇可能であることが判明している。
【００４６】
上述した実施形態では、水又は液化ＣＯ2を用いて説明したが、気化可能な不燃性の他の流体を用いてよい。
【００４７】
また、上述した実施形態では、水や液化ＣＯ2の気筒３への供給は、気筒３内へ直接的に水や液化ＣＯ2を導入することにより、本実施形態に係る圧縮着火式内燃機関を実現したが、これら図示した形態に代えて、吸気ポート４への水や液化ＣＯ2の導入により、本実施形態に係る圧縮着火式内燃機関を実現してよい。
【００４８】
また、上述した実施形態に係る内燃機関１は４ストローク１サイクル型の内燃機関であるが、本発明は２ストローク１サイクル型の内燃機関として実施することもできる。
【００４９】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う圧縮着火式内燃機関もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１実施形態に係る圧縮着火式の内燃機関１の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る圧縮着火式内燃機関における各種の処理のタイミングを示したタイミングチャートである。
【図３】本実施形態に係る圧縮着火式内燃機関において、圧縮行程の前半での気筒内部を図式的に示した模式図（図３（ａ））、圧縮行程の前半から上死点に近づいた時点での気筒内部を図式的に示した模式図（図３（ｂ））及び圧縮行程の上死点の付近での気筒内部を図式的に示した模式図（図３（ｃ））である。
【図４】本実施形態に係る圧縮着火式内燃機関と比較例とにおける圧縮行程の上死点での気筒内の圧力及び気筒内の温度を夫々示した表である。
【図５】第２実施形態に係る圧縮着火式内燃機関において、圧縮行程の前半での気筒内部を図式的に示した模式図（図５（ａ））、圧縮行程の前半から上死点に近づいた時点での気筒内部を図式的に示した模式図（図５（ｂ））及び圧縮行程の上死点の付近での気筒内部を図式的に示した模式図（図５（ｃ））である。
【図６】第２実施形態に係る圧縮着火式内燃機関と比較例とにおける圧縮行程の上死点での気筒内の圧力及び気筒内の温度を夫々示した表である。
【符号の説明】
【００５１】
１、１ａ  内燃機関
３  気筒
４  吸気ポート
５  排気ポート
６  ピストン
７  コネクティングロッド
８  クランクシャフト（クランク軸）
９  吸気弁
１０  排気弁
１２  燃料噴射弁
１３  燃料タンク
２５  水
２０  水噴射弁
２１  水ポンプ
２２  水タンク
３０  ＥＣＵ
３１  クランク角度センサー
４０  液化ＣＯ2噴射弁
４１  レギュレータ
４２  液化ＣＯ2タンク
４３  圧力ゲージ
４４  配管
４５  液化ＣＯ2
５０  燃料
【図１】
2009257241.tif 000003
【図２】
2009257241.tif 000004
【図３】
2009257241.tif 000005
【図４】
2009257241.tif 000006
【図５】
2009257241.tif 000007
【図６】
2009257241.tif 000008