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内燃机的进气装置

2020-11-21 23:05:39

内燃机的进气装置

　　技术领域

　　本发明涉及一种内燃机的进气装置，尤其是涉及一种具备加热器的内燃机的进气装置。

　　背景技术

　　以往，人们就了解具备加热器的内燃机的进气装置(例如，参照专利文献1)。

　　在上述专利文献1中，公开了一种具备PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数)发热片(tablet)(加热器)的内燃机的进气装置。上述专利文献1的内燃机的进气装置具备进气管、板(plate)、圆筒形面、燃料喷射器(注入器)。

　　上述专利文献1的板在进气流动方向上，配置于进气管的下游侧端面与缸盖的上游侧端部的开口周围中的缸盖的外表面之间。上述专利文献1的圆筒形面从板的进气流动方向的下游侧端部，沿着进气流动方向朝向缸盖的进气通道内突出。上述专利文献1的燃料喷射器配置于进气管中的进气流动方向的下游侧部分。上述专利文献1的PTC加热器配置于圆筒形面的与进气流动方向正交的方向的外侧。

　　在上述专利文献1的内燃机的进气装置中，通过利用PTC加热器来对从燃料喷射器朝向圆筒形面的内表面喷射的燃料进行加热，从而促进燃料的汽化。

　　专利文献

　　专利文献1：日本特公平5-29784号公报

　　发明内容

　　可是，在上述专利文献1的内燃机的进气装置中，存在以下不良情况：从燃料喷射器喷射的燃料会浸入板与进气管的下游侧端面之间，以及板与缸盖的上游侧端部的开口周围中的缸盖的外表面之间。因此，在上述专利文献1的内燃机的进气装置中，在促进利用PTC加热器(加热器)的燃料汽化的同时，也存在无法充分确保对于从燃料喷射器(注入器)喷射的燃料的密封性的问题。

　　本发明正是为了解决上述问题而完成的，本发明的目的之一在于提供一种能够促进利用加热器的燃料汽化，同时也能够确保对于从喷射器喷射的燃料的密封性的内燃机的进气装置。

　　为了实现上述目的，本发明的一个技术方案中的内燃机的进气装置具备：进气装置主体部、接口部、进气通道、喷射器、以及加热器，上述进气装置主体部将空气导入至气缸；上述接口部一体地设于进气装置主体部的下游侧端部，并被插入至缸盖内的进气接口；上述进气通道形成于进气装置主体部以及接口部的内侧，并流通有包含空气以及燃料的混合气；上述喷射器设于进气装置主体部，并将燃料导入至进气通道内；上述加热器对通过喷射器导入的燃料进行加热，喷射器配置于可以将燃料喷射至加热器的位置。

　　在本发明的一个技术方案的内燃机的进气装置中，如上所述，设有进气装置主体部、一体地设于进气装置主体部的下游侧端部的接口部、和加热器。并且，将喷射器配置于能够将燃料喷射至加热器的位置。由此，通过将进气装置主体部和接口部设为一体，至少能够防止燃料浸入进气装置主体与接口部之间，因此，能够使被从喷射器喷射出后附着于进气装置的内表面的燃料难以浸入进气装置主体部与缸盖之间。此外，可以利用加热器使没有汽化而附着于进气装置的内表面的燃料汽化。以上的结果是，能够促进利用加热器进行的燃料的汽化，同时，能够确保对于从喷射器喷射的燃料的密封性。

　　在上述一个技术方案的内燃机的进气装置中，优选使加热器的至少一部分配置于与从喷射器喷射的燃料的喷射区域相对应的接口部的部分。

　　如果采用这种结构，则通过将加热器的至少一部分配置于与燃料的喷射区域相对应的接口部的部分，能够可靠地使附着于进气装置的内表面的燃料汽化。由此，在内燃机中，能够稳定燃烧室内的空气燃料比，因此，燃烧室内将形成理想的燃烧状态，从而能够减少未燃烧废气。

　　在上述一个技术方案的内燃机的进气装置中，优选使加热器的至少一部分设于接口部的内表面侧。

　　如果采用这样的结构，则由于能够将加热器设置于更靠近燃料所附着的进气装置的内表面的位置，因此能够对附着于进气装置的内表面的燃料进行充分加热。由此，可以可靠地使附着于进气装置的内表面的燃料汽化。

　　在上述一个技术方案的内燃机的进气装置中，优选地，进气装置主体部包含凸缘部，凸缘部与进气接口的上游侧端部的开口周围的缸盖的外表面相向配置，并且与接口部中的进气装置主体部侧的端部设为一体，内燃机的进气装置还具备配置于凸缘部与缸盖的外表面之间的密封部件。

　　如果采用这种结构，则与将进气装置主体部和接口部设为分开的部件，并在进气装置主体部和接口部上分别设置凸缘部的情况不同，仅在进气装置主体部的凸缘部与缸盖的外表面之间配置密封部件即可，因此能够减少所需要的密封部件的数量。此外，通过将接口部中的进气装置主体部侧的端部与凸缘部设为一体，能够抑制燃料从接口部与凸缘部之间浸入，因此，可以减少燃料附着于密封部件的量。

　　在这种情况下，密封部件优选形成为圆周形状。

　　如果采用这种结构，则可以通过密封部件包围进气接口中的进气流动方向的上游侧端部的开口，由此，能够防止异物向进气接口内浸入。

　　在上述一个技术方案的内燃机的进气装置中，优选地，喷射器的前端部在进气流动方向上配置于比进气装置主体部与接口部的边界部分更靠近上游侧的位置。

　　如果采用这种结构，则可以充分确保喷射器的前端部与燃烧室之间的距离，因此能够充分确保直至从喷射器喷射的燃料流入燃烧室内为止的时间。因此，可以进一步促进从喷射器喷射的燃料的汽化。此外，因为能够充分确保喷射器的前端部与燃烧室之间的距离，因此可以抑制因燃烧室内的高温气体逆流至进气接口而导致污垢附着于喷射器的情况。

　　应予说明，在上述一个技术方案的内燃机的进气装置中，也可考虑如下结构。

　　(附记事项1)

　　即，在上述一个技术方案的内燃机的进气装置中，内燃机的进气装置还具备凹部，凹部至少在接口部的内表面，向与进气流动方向正交的方向的外侧方向凹陷，在凹部配置有加热器。

　　如果采用这种结构，则通过将加热器配置于接口部的凹部，使在进气通道中流动的进气不会直接碰撞于加热器上，因此，可以抑制因在进气通道中流动的进气而导致的加热器温度降低。

　　(附记事项2)

　　在这种情况下，在与进气流动方向正交的方向上，在凹部中，在外侧配置隔热部件，并且，在隔热部件的内侧层压有加热器。

　　如果采用这种结构，则在加热器进行加热时，可以利用隔热部件抑制在加热器中产生的热量向接口部传递，因此，可以抑制加热器的热量散发至希望加热的部位以外的位置。因此，能够使在加热器中产生的热量有效地传递至附着于进气装置的内表面的燃料，因而可以有效地进行燃料的汽化。

　　(附记事项3)

　　在上述一个技术方案的内燃机的进气装置中，进气装置主体部以及接口部设置于多个进气接口中的各个进气接口，该多个进气接口向内燃机中的多个气缸分别供给混合气。

　　如果采用这种结构，则即使是多气缸的内燃机，在各气缸中，也能够促进使用加热器进行的燃料的汽化，同时，能够确保对于从喷射器喷射的燃料的密封性。

　　(附记事项4)

　　在上述一个技术方案的内燃机的进气装置中，在与进气流动方向正交的方向上，在接口部的外表面与进气接口的内表面之间设有空气隔热层。

　　如果采用这种结构，则即使缸盖的温度上升而达到高温，也能够抑制热量从缸盖向接口部传递，因此能够抑制进气通道内的进气温度的上升。

　　附图说明

　　图1为表示将本实施方式的进气歧管安装于缸盖后的状态的剖视图。

　　图2为本实施方式的进气歧管的下游侧的部分的立体剖视图。

　　图3为从进气流动方向的上游侧观察本实施方式的进气歧管时的立体图。

　　图4为从Z1方向侧观察本实施方式的进气歧管时的立体图。

　　图5为沿图1的100-100线的剖视图。

　　图6中图6(A)为密封部件的主视图。图6(B)为沿图6(A)中的120-120线的剖视图。

　　图7为表示沿图5中的110-110线的截面、温度传感器和控制部的模式图。

　　图8为表示在具备本实施方式的进气歧管的发动机的控制部中实施发动机初始启动(initial motion)时的加热器加热处理的流程图。

　　图9为表示在具备本实施方式的进气歧管的发动机的控制部中实施发动机重新启动时的加热器加热处理的流程图。

　　图10为本实施方式的第1变形例的接口部的剖视图，相当于沿图5中的110-110线的剖视图。

　　图11为本实施方式的第2变形例的接口部的剖视图，相当于沿图5中的110-110线的剖视图。

　　具体实施方式

　　以下基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。

　　如图1所示，汽车用的发动机E(权利要求书中的“内燃机”的一个例子)具备气缸体1、缸盖2和进气歧管3(权利要求书中的“内燃机的进气装置”的一个例子)。

　　发动机E形成为在气缸体1的Z1方向侧固定有缸盖2的结构。缸盖2具有与燃烧室22连通的多个进气接口21和多个排气接口(未图示)。并且，在缸盖2设有进气阀13和排气阀(未图示)，该进气阀13和排气阀对连通燃烧室22与多个进气接口21以及多个排气接口中的各个接口的开口进行开闭。

　　在本实施方式中，基于在进气接口21的内部流动并被吸入至燃烧室22内的气流的流动(以下称进气流动方向A)来定义上游以及下游。此外，在具备多个气缸4(图1中仅显示了1个气缸)的发动机E搭载于未图示的车辆后的状态下，将气缸4的延伸方向设为Z方向(上下方向)，Z方向中的一个方向设为Z1方向(上方)，Z方向中的另一个方向定义为Z2方向(下方)。将多个气缸4的排列方向设为X方向(前后方向)，X方向中的一个方向设为X1方向(前方)，X方向中的另一个方向定义为X2方向(后方)。将与Z方向以及X方向正交的方向设为Y方向(左右方向)，Y方向中的一个方向设为Y1方向(右方)，Y方向中的另一个方向定义为Y2方向(左方)。

　　进气接口21设置于从进气流动方向A的上游侧的开口23到进气流动方向A的下游侧的进气口24之间的位置。进气口24连通进气接口21和燃烧室22。进气接口21随着朝向Y1方向而向Z2方向倾斜。进气接口21包含扩大部21a、台阶部21b和缩小部21c。在进气接口21中，从进气流动方向A的上游侧开始依次设置有扩大部21a、台阶部21b以及缩小部21c。

　　扩大部21a由沿着进气流动方向A延伸的贯通孔构成。从进气流动方向A的上游侧观察，扩大部21a设为大致矩形形状(参照图5)。在进气流动方向A上，扩大部21a设为直至进气接口21的中央部分。在与进气流动方向A正交的方向上，扩大部21a的长度大于缩小部21c的长度。在进气流动方向A上，扩大部21a的最大长度小于缩小部21c的最大长度。

　　台阶部21b在进气流动方向A上，连接扩大部21a和缩小部21c。也就是说，在进气流动方向A上，台阶部21b的上游侧端部与扩大部21a的下游侧端部设为一体。在进气流动方向A上，台阶部21b的下游侧端部与缩小部21c的上游侧端部设为一体。台阶部21b具有在进气流动方向A上下游侧变细的尖端变细形状。也就是说，台阶部21b随着朝向进气流动方向A而逐渐向进气接口21的与进气流动方向A正交的方向上的中央部侧(内侧)倾斜。

　　缩小部21c由沿着进气流动方向A延伸的贯通孔构成。从进气流动方向A的上游侧观察，缩小部21c设为矩形形状(参照图5)。在进气流动方向A上，缩小部21c设为从进气接口21的中央部分直至下游侧端部。

　　(进气歧管)

　　如图1所示，发动机E形成为利用进气歧管3向气缸4的燃烧室22内供给含有空气K和燃料F的混合气M的结构。具体而言，进气歧管3包括：喷射器31、进气装置主体部32、接口部33、垫圈34(权利要求书中的“密封部件”的一个例子)、进气通道35、埋入凹部36、加热器37、隔热部件38(参照图5)、加热器保护膜39。

　　(喷射器)

　　喷射器31形成为朝流向燃烧室22的空气K喷射雾状的燃料F的结构。喷射器31设置于进气装置主体部32，并形成为将燃料F导入至进气通道35内的结构。

　　具体而言，喷射器31喷射燃料F，以使燃料F在进气流动方向A上随着朝向燃烧室22而逐渐向周围扩散。在此，喷射器31以喷射区域6的方式扩散燃料F。即，喷射区域6随着朝向燃料F的喷射方向的下游而逐渐向与燃料F的喷射方向正交(交叉)的方向扩大。

　　此外，喷射器31相对于进气接口21的延伸方向而向Z1方向(上方)侧倾斜。也就是说，喷射器31相对于进气接口21的延伸方向，仅倾斜指定角度θ。

　　喷射器31的指定角度θ为在喷射区域6的下游端的范围内至少能够配置加热器37的一部分的角度。进而，喷射器31的指定角度θ为在喷射区域6的下游端的范围内能够配置进气口24的一部分的角度。应予说明，加热器37的一部分是指在与进气流动方向A正交的方向上，加热器37的进气通道35侧的表面的一部分。此外，进气口24的一部分是指在与进气流动方向A正交的方向上，从进气口24的中央位置到进气歧管3侧的端部之间的部分。

　　喷射器31配置于可以向加热器37喷射燃料F的位置。即，喷射器31在倾斜了指定角度θ的状态下，配置于进气装置主体部32的进气流动方向A的下游侧。在此，喷射器31的前端部31a在进气流动方向A上，配置于比进气装置主体部32与接口部33之间的后述边界部分D更靠近上游侧的位置。具体而言，喷射器31的前端部31a设置于在进气流动方向A上比进气接口21的开口23周围的缸盖2的外表面2a更靠近上游侧的位置。也就是说，喷射器31的前端部31a在进气流动方向A上，设置于比垫圈34更靠近上游侧的位置。

　　喷射器31的前端部31a的一部分配置于进气通道35。具体而言，在与进气流动方向A正交的方向上，喷射器31的前端部31a的气缸体1侧的部分配置于进气通道35内。

　　燃料F例如为汽油、气体燃料或乙醇等。像这样，发动机E为燃料F被喷射到进气接口21内的接口喷射式发动机。

　　(进气装置主体部以及接口部)

　　如图1～图4所示，进气装置主体部32以及接口部33设于多个进气接口21中的各接口，该多个进气接口21向发动机E中的多个气缸4分别供给混合气M。因此，在下文中，仅对多个气缸4中配置于X2方向侧的端部的进气装置主体部32以及接口部33的结构进行说明。此外，关于垫圈34、进气通道35、埋入凹部36、加热器37、隔热部件38(参照图5)以及加热器保护膜39，也同样仅对设置于X2方向侧的端部的个体进行说明。

　　如图1所示，进气装置主体部32形成为向燃烧室22内导入空气K的结构。

　　具体而言，进气装置主体部32由树脂形成。进气装置主体部32具备缓冲罐(未图示)、进气管部32a、凸缘部32b、喷射器安装部32c和凹部32d。

　　缓冲罐临时储存空气K。缓冲罐在进气歧管3中配置于进气流动方向A的上游侧端部。关于进气管部32a，空气K沿着在其内部形成的通道而流动。进气管部32a配置于比缓冲罐更靠近下游侧的位置。进气管部32a连接缓冲罐和凸缘部32b。

　　凸缘部32b为为了将进气歧管3插入到固定于缸盖2的紧固件(未图示)而设置。进气歧管3通过凸缘部32b固定于缸盖2。

　　凸缘部32b具有凸缘形状。凸缘部32b与缸盖2的外表面2a相向而配置，并与接口部33中的进气装置主体部32侧的端部设为一体。也就是说，凸缘部32b具有与缸盖2的外表面2a相向的相对面132。在与进气流动方向A正交的方向上，相对面132的内侧端部与接口部33一体连接。

　　如图1以及图2所示，喷射器安装部32c是为了将喷射器31安装于进气装置主体部32而设置。喷射器安装部32c具有将喷射器31插入到其内部的空间。为了使喷射器31仅倾斜指定角度θ而安装于进气装置主体部32，喷射器安装部32c的空间沿相对于进气接口21的延伸方向仅倾斜指定角度θ的方向延伸。

　　喷射器安装部32c设于进气装置主体部32的Z1方向侧(上侧)的部分。喷射器安装部32c在进气流动方向A上，设于进气装置主体部32的下游侧端部。即，喷射器安装部32c设为在进气流动方向A上，从进气管部32a的下游侧部分直至凸缘部32b的下游侧端部。喷射器安装部32c从进气装置主体部32的Z1方向侧(上侧)的部分向仅倾斜指定角度θ的方向突出。

　　如图1以及图3所示，凹部32d形成为用于嵌入垫圈34的结构。具体而言，凹部32d为使凸缘部32b的进气流动方向A的下游侧的端面朝向进气流动方向A的反方向凹陷。凹部32d以包围接口部33的进气流动方向A的上游侧端部的方式形成为圆周状。

　　如图1所示，接口部33形成隔断来自缸盖2的热量的隔热接口结构。也就是说，接口部33具有抑制来自缸盖2的热量传递到从进气歧管3向燃烧室22供给的空气K的树脂制的管形状。接口部33为被从进气接口21的上游侧的开口23插入至进气接口21内的筒状部分。

　　接口部33形成为对从缸盖2传递来的热量以及来自燃烧室22的热量具有耐热性。具体而言，接口部33由非泡沫树脂材料形成。例如，接口部33由具有耐热性的聚酰胺-6形成。由此，在配置有接口部33的范围内，可以抑制相对于从缸盖2传递来的热量以及来自燃烧室22的热量的物性变化(例如熔化等)。

　　本实施方式的接口部33与进气装置主体部32的下游侧端部设为一体，并被插入至缸盖2内的进气接口21。也就是说，在进气流动方向A上，接口部33的上游侧端部与进气装置主体部32的下游侧端设为一体。具体而言，接口部33从进气装置主体部32的进气流动方向A的下游侧端部(凸缘部32b的下游侧端部)，沿着进气流动方向A一体地突出。此外，在沿进气流动方向A延伸的中心轴线周围，接口部33的上游侧端部和进气装置主体部32的下游侧端遍及整个圆周方向而设为一体。

　　在此，接口部33的上游侧端部与进气装置主体部32的下游侧端之间的连接部分为边界部分D。边界部分D也是缸盖2的外表面2a与凸缘部32b的相对面132的接触部分。在Y方向上，边界部分D的一部分配置于比气缸体1的外表面更靠近外侧的位置。即，在Y方向上，边界部分D与燃烧室22之间的最大距离大于气缸体1的外表面与燃烧室22之间的距离。

　　接口部33与进气接口21的内表面21d相对。具体而言，接口部33在进气流动方向A上具有可以从进气接口21的上游侧端部插入至进气接口21的中央位置附近的长度。即，在进气流动方向A上，接口部33的突出前端部配置于进气接口21的缩小部21c的上游侧部分(进气接口21的中央位置和下游端位置之间的上游侧部分)。因此，接口部33在从进气接口21的上游侧端部至进气接口21的缩小部21c的上游侧部分，配置于进气接口21的内表面21d与进气通道35之间。由此，在从进气接口21的上游侧端部到进气接口21的缩小部21c的上游侧部分，可以抑制从缸盖2向在进气通道35内流动的空气K传递热量。

　　在进气流动方向A的截面中，接口部33具有沿着进气接口21的内表面21d的形状。也就是说，在进气流动方向A的截面中，接口部33具有在进气接口21的内表面21d中，沿着扩大部21a以及台阶部21b的部分的形状。

　　具体而言，如图3以及图4所示，接口部33具有沿着进气流动方向A延伸的尖端变细的形状。也就是说，接口部33中的与扩大部21a对应的部分沿着进气流动方向A设为直线状。接口部33中的与台阶部21b对应的部分具有尖端变细的形状。

　　详细来说，在接口部33的与台阶部21b对应的部分中，X方向上的两侧的部分各自形成为尖端变细的形状。即，在接口部33的与台阶部21b对应的部分中，X方向的两侧的部分各自随着朝向进气流动方向A而逐渐向进气通道35的Z方向的中央位置侧倾斜。在此，在接口部33的与台阶部21b对应的部分中，X方向的两侧的部分各自配置于与Z方向的两侧的部分相比更靠近进气流动方向A的下游侧的位置。

　　另外，如图5所示，在与进气流动方向A正交的方向上，在接口部33的外表面33b与进气接口21的内表面21d之间形成有空气隔热层5。即，空气隔热层5为在接口部33插入于进气接口21的状态下形成于接口部33的外表面33b与进气接口21的内表面21d之间的空气层。在此，在与进气流动方向A正交的方向上，为了形成空气隔热层5，接口部33的截面形状形成为小于进气接口21的截面形状。

　　如图1所示，接口部33的外表面33b与进气接口21的内表面21d之间的间隔大致固定。也就是说，在与进气流动方向A正交的方向上，接口部33的外表面33b与进气接口21的内表面21d中的扩大部21a的部分之间的间隔大致固定。此外，在与进气流动方向A正交的方向上，接口部33的外表面33b与进气接口21的内表面21d中的台阶部21b的部分之间的间隔大致固定。如此，接口部33的外表面33b配置于向与进气流动方向A正交的方向的内侧偏移后的位置。

　　另外，接口部33形成为能够使空气K顺利地流出至进气接口21内的结构。具体而言，接口部33的内表面33a在进气流动方向A上，与进气接口21的内表面21d设为大致在同一面上。

　　(垫圈)

　　垫圈34形成为防止水等异物浸入到进气接口21内的结构。具体而言，垫圈34由弹性部件形成。即，垫圈34由耐热丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、硅橡胶以及氟橡胶等形成。

　　垫圈34通过被夹于进气装置主体部32的凸缘部32b和缸盖2的外表面2a之间并压缩，而提高了密封性。也就是说，垫圈34配置于进气装置主体部32的凸缘部32b与缸盖2的外表面2a之间。在此，垫圈34嵌入于形成于凸缘部32b的凹部32d。

　　另外，如图3以及图6(A)所示，垫圈34设为包围接口部33的进气流动方向A的上游侧端部。垫圈34形成为圆周形状。即，垫圈34具有沿着围绕在进气流动方向A上延伸的中心轴线的圆周方向的形状。从进气流动方向A的下游侧观察，垫圈34具有大致矩形形状。

　　此外，如图6(B)所示，在沿着进气流动方向A的方向上，垫圈34的截面形状具有沿着进气流动方向A延伸的大致椭圆形状。具体而言，垫圈34具备压缩部34a和肋部34b。

　　压缩部34a被进气装置主体部32的凸缘部32b以及缸盖2的外表面2a各自压缩。在进气流动方向A上，压缩部34a的上游侧的端部与进气装置主体部32的凸缘部32b的下游侧的端面接触。在进气流动方向A上，压缩部34a的下游侧的端部与缸盖2的外表面2a接触。

　　肋部34b保持嵌入凹部32d内的垫圈34的姿势。肋部34b与凹部32d的在X方向上相向的一对内侧面分别接触。即，肋部34b从压缩部34a的X1方向侧的侧面向X1方向突出。并且，肋部34b从压缩部34a的X2方向侧的侧面向X2方向突出。在进气流动方向A上，肋部34b配置于压缩部34a的中央部分。

　　(进气通道)

　　如图1所示，进气通道35形成于进气装置主体部32以及接口部33的内侧，并流通混合气M。也就是说，进气通道35是进气装置主体部32以及接口部33的内部空间。具体而言，进气通道35在进气流动方向A上，贯通进气装置主体部32以及接口部33。从进气流动方向A的下游侧观察，进气通道35具有Z方向的长度小于X方向的长度的扁平形状(参照图5)。

　　(埋入凹部)

　　埋入凹部36为使进气歧管3的内表面3a向与进气流动方向A正交的方向凹陷。详细来说，埋入凹部36为使接口部33的内表面33a向与进气流动方向A正交的方向的外侧凹陷。埋入凹部36配置于与从喷射器31喷射的燃料F的喷射区域6相对应的接口部33的部分。

　　如图5所示，在与进气流动方向A正交的方向上，埋入凹部36的截面形状具有大致U字形状。在与进气流动方向A正交的方向上，埋入凹部36形成于进气歧管3的下部(比Z方向的中央部分更靠近Z1方向侧部分)。

　　在此，在埋入凹部36配置有加热器37。并且，在与进气流动方向A正交的方向上，在埋入凹部36中，在外侧配置有隔热部件38，同时，在隔热部件38的内侧层压有加热器37。详细来说，在埋入凹部36埋入有由加热器保护膜39、加热器37以及隔热部件38形成的层压结构。

　　在此，加热器保护膜39、加热器37以及隔热部件38在与进气流动方向A正交的方向上，以按加热器保护膜39、加热器37以及隔热部件38的顺序进行层压的状态埋入于埋入凹部36。

　　(加热器)

　　如图7所示，加热器37形成为对通过喷射器31导入的燃料F进行加热的结构。详细来说，形成为在发动机刚刚启动后的低温时(配置于排气管的三元催化器(three way catalyst)进行预热前)等，使没有汽化并附着于进气歧管3的内表面3a的燃料F发生汽化。由此，冷却启动时的A/F(Air/Fuel ratio(空气燃料比))稳定，能够将燃料喷射量控制为较少，从而可以抑制向燃烧室22内供给过量的燃料F。

　　具体而言，加热器37含有具备高升温特性的发热元件。即，加热器37优选具备从发动机初始启动时开始的很短时间(约3～5秒)内达到指定温度(约70℃)的高升温特性。因此，加热器37具有例如碳石墨(carbon graphite)或者碳纳米管等以碳为主要成分的发热元件。在此，加热器37更优选为通过将薄片状的碳纳米管粘贴于加热器保护膜39或者将液体状的碳纳米管涂布于加热器保护膜39上而形成。

　　如图1以及图7所示，加热器37配置于能够对没有汽化并附着于进气歧管3的内表面3a的燃料F直接供给热量的位置。也就是说，加热器37的至少一部分配置于与从喷射器31喷射的燃料F的喷射区域6相对应的接口部33的部分。

　　具体而言，加热器37在进气流动方向A上配置接口部33。在此，加热器37在进气流动方向A上配置于喷射器31的前端部31a与接口部33的下游侧端部之间。即，加热器37配置于进气歧管3的前端部附近。

　　如图1以及图5所示，加热器37形成为可以对扩散并附着于接口部33的内表面33a的燃料F可靠地供给热量的结构。具体而言，在与进气流动方向A正交的方向上，加热器37的截面形状具有大致U字形状。在与进气流动方向A正交的方向上，加热器37形成于进气歧管3的下部(比Z方向的中央部分更靠近Z1方向侧部分)。加热器37为在与进气流动方向A正交的方向上沿着埋入凹部36的形状的面状的加热器。

　　加热器37设于接口部33的内表面33a侧。即，加热器37在与进气流动方向A正交的方向上，配置于介由加热器保护膜39而与进气通道35邻接的位置。

　　(隔热部件)

　　如图7所示，隔热部件38形成为作为抑制来自加热器37的热量的传递的隔热材料而发挥作用。具体而言，隔热部件38具有泡沫树脂材料。即，隔热部件38通过对聚酰胺进行发泡成型而形成。如此，隔热部件38通过形成在内部封入有气体的气泡，从而提高了隔热性能。隔热部件38的传热系数(heat transfer coefficient)优选在加热器保护膜39的传热系数的约10％以下。

　　隔热部件38配置于进气歧管3的内侧。详细来说，隔热部件38埋入于埋入凹部36。在此，隔热部件38以与进气歧管3的内表面3a直接接触的状态设置。

　　如图5所示，隔热部件38具有如果从进气流动方向A的下游侧观察大致为U字型的形状。在与进气流动方向A正交的方向上，加热器37形成于进气歧管3的下部(比Z方向的中央部分更靠近Z1方向侧部分)。

　　(加热器保护膜)

　　加热器保护膜39形成为保护加热器37的结构，以使从喷射器31喷射的燃料F不会附着于加热器37。具体而言，加热器保护膜39从进气通道35侧覆盖加热器37。即，加热器保护膜39遍及加热器37的与进气流动方向A正交的截面形状的整体而设置。如此，加热器保护膜39沿着加热器37的内表面设置。

　　加热器保护膜39由容易沿着加热器37的内表面的材质形成。详细来说，加热器保护膜39由树脂制膜构成。在此，加热器保护膜39优选为具备耐热性、耐油性和耐化学品性的树脂材料。例如，作为加热器保护膜39，优选采用聚酰亚胺等。

　　加热器保护膜39形成为容易传递来自加热器37的热量的结构。具体而言，加热器保护膜39由薄膜的树脂制膜形成，以使得不会妨碍加热器37向进气通道35侧的放热。即，加热器保护膜39优选为例如厚度为约0.125[mm]左右的树脂制膜。

　　此外，加热器保护膜39与隔热部件38相比，隔热性较低。详细来说，加热器保护膜39的传热系数优选在隔热部件38的传热系数的约10倍以上。

　　(层压结构)

　　如图7所示，进气歧管3的埋入凹部36部分的内部结构由四层结构构成。具体而言，加热器保护膜39、加热器37、隔热部件38以及进气歧管3在与进气流动方向A正交的方向上依次层压。也就是说，在进气歧管3的一部分形成由加热器保护膜39、加热器37、隔热部件38以及进气歧管3构成的层压结构。

　　具体而言，隔热部件38形成为在与进气流动方向A正交的方向上层压于加热器37的外侧，同时隔断来自加热器37的热量。也就是说，隔热部件38与加热器37接触。加热器保护膜39在与进气流动方向A正交的方向上，层压于加热器37的内侧。也就是说，加热器保护膜39与加热器37接触。

　　进气歧管3形成为包入隔热部件38的周缘部。即，进气歧管3形成为通过比隔热部件38更具耐热性而在热的方面保护隔热部件38的结构。

　　具体而言，接口部33在进气流动方向A的下游侧端部具有朝向进气通道35的截面部的中心突出的凸缘部33c。也就是说，隔热部件38被凸缘部33c从进气流动方向A的反方向侧覆盖。在此，凸缘部33c形成埋入凹部36的进气流动方向A的端部。如此，进气歧管3利用凸缘部33c使隔热部件38在热的方面与从燃烧室22(参照图1)放出的高热隔绝。

　　另外，进气歧管3形成为抑制设有加热器37的加热器保护膜39从隔热部件38上剥离的结构。具体而言，接口部33具有突出按压部33d，该突出按压部33d从与进气流动方向A正交的方向按压设有加热器37的加热器保护膜39。突出按压部33d按压设有加热器37的加热器保护膜39在进气通道35侧的面的周缘部。也就是说，突出按压部33d从埋入凹部36的进气流动方向A侧的周缘部向埋入凹部36的中心突出。突出按压部33d从埋入凹部36的与进气流动方向A相反的一侧的周缘部向埋入凹部36的中心突出。

　　(ECU)

　　如图7所示，发动机E具备测量加热器37的温度的温度传感器7、和基于由温度传感器7测得的温度而对加热器37的温度进行控制的控制部8。

　　控制部8由作为控制电路的CPU(Central Processing Unit，中央处理器，未图示)和含有作为存储介质的存储器(未图示)的ECU(Engine Control Unit，发动机控制单元)构成。

　　通过利用CPU执行存储于存储器中的发动机控制程序，控制部8对发动机E的各部进行控制。此外，控制部8形成为把握第1指定条件、第2指定条件以及加热器37的温度等信息的结构。

　　在此，第1指定条件是指在发动机初始启动前对加热器37进行预加热(预热)时的条件，其为包含例如持有无线钥匙的用户向车辆的靠近、用户进行的车门开锁、用户向座椅的就座、用户对制动踏板的踩踏中的至少任一项的条件。此外，第2指定条件是指在发动机重新启动之前对加热器37进行预加热(预热)时的条件，其为包含例如外界气温、配置于排气管上的三元催化器的温度、进气接口21的内壁面的温度以及发动机E的冷却水的温度中的至少任一项的条件。

　　控制部8形成为利用发动机控制程序并基于在温度传感器7中测得的温度来防止加热器37的过度发热的结构。此外，控制器8形成为利用发动机控制程序，并基于第1指定条件以及第2指定条件，通过加热器37使没有汽化并附着于接口部33的内表面33a的燃料F可靠地汽化。

　　关于温度传感器7，从例如热敏电阻、热电偶以及测温电阻器等中选择最合适的传感器。在温度传感器7中，优选采用对温度变化的响应比较迅速的传感器。

　　(发动机初始启动时的加热器加热处理)

　　以下，参照图8，对利用控制部8进行的、发动机控制处理所包含的发动机初始启动时的加热器加热处理进行说明。发动机初始启动时的加热器加热处理为在发动机初始启动前事先开始加热器37的加热的处理。

　　在步骤S1中，通过控制部8判定是否满足第1指定条件(例如，用户进行的车门开锁)。当通过控制部8判定满足第1指定条件时，进入步骤S2，当判定未满足第1指定条件时，返回步骤S1。在步骤S2中，通过控制部8判定三元催化器的温度是否为低于指定温度的低温。当通过控制部8判定三元催化器的温度为低温时，进入步骤S3，当判定三元催化器的温度不为低温时(高温时)，进入步骤S4，启动发动机E，并结束发动机初始启动时的加热器加热处理。

　　在步骤S3中，通过控制部8，在开始利用加热器37进行加热后，进入步骤S4并启动发动机E。接着，在进入步骤S4后，通过控制部8结束发动机初始启动时的加热器加热处理。

　　应予说明，通过控制部8，在发动机初始启动时的加热器加热处理结束时，停止加热器37的加热。在此，加热器37停止加热的时机(timing)可为三元催化器预热结束时、发动机启动后经过了指定时间(约20～约30秒)时等。

　　(发动机重新启动时的加热器加热处理)

　　以下，参照图9，对利用控制部8进行的、发动机控制处理所包含的发动机重新启动时的加热器加热处理进行说明。发动机重新启动时的加热器加热处理为在发动机重新启动前事先开始加热器37的加热的处理。

　　在步骤S11中，通过控制部8判定是否满足第2指定条件(例如，三元催化器的温度为低温)。当通过控制部8判定满足第2指定条件时，进入步骤S12，当判定未满足第2指定条件时，进入步骤S14，启动发动机E，并结束发动机重新启动时的加热器加热处理。

　　在步骤S12中，通过控制部8开始使用加热器37进行的加热。在步骤S13中，通过控制部8判定加热器37的温度是否为指定温度以上。当通过控制部8判定加热器37的温度为指定温度以上时，进入步骤S14，当判定加热器37的温度不足指定温度时，返回步骤S13。

　　在步骤S14中，通过控制部8，在发动机E启动后，结束发动机重新启动时的加热器加热处理。

　　应予说明，通过控制部8，在发动机重新启动时的加热器加热处理结束时，停止加热器37的加热。在此，加热器37停止加热的时间可为三元催化器预热结束时、发动机重新启动后经过了指定时间(约20～约30秒)时等。

　　(本实施方式的效果)

　　通过本实施方式，可以取得如下效果。

　　在本实施方式中，如上所述，在进气歧管3设有进气装置主体部32、一体地设于进气装置主体部32的下游侧端部的接口部33、和加热器37。并且，将喷射器31配置于能够将燃料F喷射至加热器37的位置。由此，通过将进气装置主体部32与接口部33设为一体，至少能够防止燃料F浸入到进气装置主体32与接口部33之间，因此，能够使从喷射器31喷射出并附着于进气歧管3的内表面3a的燃料F难以浸入进气装置主体部32与缸盖2之间。此外，通过加热器37，可以使没有汽化而附着于进气歧管3的内表面3a的燃料F发生汽化。以上的结果是，能够促进利用加热器37进行的燃料F的汽化，同时，能够确保对于从喷射器31喷射的燃料F的密封性。

　　另外，在本实施方式中，如上所述，将加热器37配置于与从喷射器31喷射的燃料F的喷射区域6相对应的接口部33的部分。由此，通过将加热器37配置于与燃料F的喷射区域6相对应的接口部33的部分，能够可靠地使附着于进气歧管3的内表面3a的燃料F汽化。因此，在发动机E中，能够稳定燃烧室22内的空气燃料比，因此燃烧室22内能够形成理想的燃烧状态，并减少未燃烧废气。

　　此外，在本实施方式中，如上所述，将加热器37设置于接口部33的内表面33a侧。由此，能够将加热器37设置于更靠近燃料F所附着的进气歧管3的内表面3a的位置，因此，能够对附着于进气歧管3的内表面3a的燃料F进行充分加热。由此，可以可靠地使附着于进气歧管3的内表面3a的燃料F汽化。

　　此外，在本实施方式中，如上所述，在进气装置主体部32设置与接口部33的进气装置主体部32侧的端部设为一体的凸缘部32b。在进气歧管3设置垫圈34。由此，与将进气装置主体部和接口部设为分开的部件并分别在进气装置主体部和接口部设置凸缘部的情况不同，仅在进气装置主体部32的凸缘部32b与缸盖2的外表面2a之间配置垫圈34即可，因此能够减少所需要的垫圈34的数量。此外，通过将接口部33中的进气装置主体部32侧的端部与凸缘部32b设为一体，能够抑制燃料F从接口部33和凸缘部32b之间浸入，因此，可以减少燃料F附着于垫圈34的量。

　　另外，在本实施方式中，如上所述，垫圈34形成为圆周形状。由此，可以使用垫圈34包围进气接口21的在进气流动方向A的上游侧端部的开口23，因此，能够防止异物向进气接口21内浸入。

　　此外，在本实施方式中，如上所述，将喷射器31的前端部31a设置于在进气流动方向A上比进气装置主体部32与接口部33的边界部分D更靠近上游侧的位置。由此，可以充分确保喷射器31的前端部31a与燃烧室22之间的距离，因此能够充分确保直至从喷射器31喷射的燃料F流入至燃烧室22内为止的时间。因此，可以进一步促进从喷射器31喷射的燃料F的汽化。此外，由于能够充分确保喷射器31的前端部31a与燃烧室22之间的距离，因此可以抑制因燃烧室22内的高温气体逆流至进气接口21而导致污垢附着于喷射器31的情况。

　　此外，在本实施方式中，如上所述，在进气装置主体部32设置喷射器31。由此，与将喷射器31设置于缸盖2的情况相比，能够将从喷射器31喷射的燃料F与进气歧管3的内表面3a相碰撞的部分设于进气流动方向A的上游侧。此时，根据喷射器31的配置位置，可以将对被喷射器31导入的燃料F进行加热的加热器37设置于进气流动方向A的上游侧。因此，根据喷射器31和加热器37的配置位置，可以接口部33配置于进气接口21的进气流动方向A的上游侧的部分，因此，可以抑制接口部33向进气接口21内的插入量。在此，通过将接口部33插入于进气接口21，能够在进气接口21的插入有接口部33的部分，抑制热量从缸盖2向进气通道35内的空气K传递。以上的结果是，能够抑制由于将接口部33向进气接口21内插入而需要进行的缸盖2的结构变更(例如，水冷却套的配置变更等)，同时，可以抑制进气通道35内的空气K的温度上升。

　　另外，在本实施方式中，如上所述，将喷射器31设置于进气装置主体部32。由此，与将喷射器31设置于缸盖2的情况不同，能够使用于安装喷射器31的贯通孔不设于缸盖2。因此，仅是不用设置上述贯通孔的部分，就可以缩小缸盖2。

　　[变形例]

　　应当认为此次公开的实施方式在所有方面都是示例，并不具有限制作用。本发明的范围由权利要求书而不是上述实施方式的说明来表示，进而，包含与权利要求书同等的意义和范围内的所有变更(变形例)。

　　例如，在上述实施方式中，展示了加热器保护膜39为树脂制膜的例子，但本发明并不局限于此。例如，加热器保护膜只要是具备耐热、耐油、耐化学品的性质的材质，则也可为其它材质。加热器保护膜可以形成为使用接口部包裹加热器的结构，也可为金属带。

　　此外，在上述实施方式中，展示了接口部33由聚酰胺6形成的例子，但本发明并不局限于此。在本发明中，接口部只要是具备耐热性质的材质，则也可为其它材质。

　　此外，在上述实施方式中，展示了加热器保护膜39为例如厚度约0.125[mm]左右的薄树脂制膜的例子，但本发明并不局限于此。例如，加热器保护膜的厚度也可设为与约0.125[mm]不同的厚度。

　　另外，在上述实施方式中，展示了通过对聚酰胺进行发泡成型而形成隔热部件38的例子，但本发明并不局限于此。例如，隔热部件只要具备高隔热性即可，也可为玻璃、蜜胺泡沫材料、戈尔特斯(GORE-TEX)面料、纤维素、特殊纤维或者施加了喷镀处理的树脂材料等。

　　此外，在上述实施方式中，展示了加热器37具有碳石墨或者碳纳米管等以碳为主要成分的发热元件的例子，但本发明并不局限于此。在本发明中，加热器也可为陶瓷加热器、硅橡胶加热器或者不锈钢加热器等。

　　此外，在上述实施方式中，展示了进气歧管3的埋入凹部36部分的内部结构由使用四层结构构成的例子，但本发明并不局限于此。例如，进气歧管203的埋入凹部236部分的内部结构也可如图10所示的第1变形例，由三层结构构成。也就是说，也可在接口部233形成贯穿接口部233的贯通孔236，而不是形成埋入凹部，并且在贯通孔236埋入使加热器保护膜39、加热器37以及隔热部件238各自以面接触的状态层压而成的结构。此外，进气歧管303的埋入凹部部分的内部结构也可如图11所示的第2变形例，由五层结构构成。也就是说，也可在接口部333的埋入凹部336使加热器保护膜39、加热器37、加热器保护膜340、隔热部件338以及接口部333各自以接触的状态进行层压。

　　此外，在上述实施方式中，展示了控制部8由CPU和含有存储器的ECU构成的例子，但本发明并不局限于此。例如，控制部除了ECU外，也可为控制加热器温度的专用控制电路。

　　另外，在上述实施方式中，为了便于说明，展示了使用沿着处理流程依次进行处理的流程驱动型的流程图来对控制部8的控制处理进行说明的例子，但本发明并不局限于此。在本发明中，控制部的控制处理也可通过以事件单位来执行处理的事件驱动型(event-driven型)的处理来进行。此时，可以由完全的事件驱动型来进行，也可以组合事件驱动和流程驱动来进行。

　　此外，在上述实施方式中，展示了在进气流动方向A上，接口部33的突出前端部配置于进气接口21的缩小部21c的上游侧部分的例子，但本发明并不局限于此。在本发明中，在进气流动方向上，接口部的突出前端部也可以配置于比进气接口的中央位置更靠近下游侧的位置，或者接口部的突出前端部也可以配置于比进气接口的中央位置更靠近上游侧的位置。

　　此外，在上述实施方式中，展示了加热器37设置于接口部33的内表面33a侧的例子，但本发明并不局限于此。在本发明中，加热器也可以横跨接口部的内表面侧和进气装置主体部的内表面侧而设置。

　　另外，在上述实施方式中，展示了加热器37设置于接口部33的例子，但本发明并不局限于此。在本发明中，加热器也可以在进气流动方向上，横跨接口部和进气装置主体部的下游侧端部而设置。

　　此外，在上述实施方式中，展示了在Y方向上，边界部分D的一部分配置于比气缸体1的外表面更靠近外侧的位置的例子，但本发明并不局限于此。例如，在Y方向上，边界部分的全部可配置于比气缸体的外表面更靠近内侧的位置。

　　此外，在上述实施方式中，展示了在沿进气流动方向A延伸的中心轴线周围，接口部33的上游侧端部和进气装置主体部32的下游侧端遍及整个圆周方向而设为一体的例子，但本发明并不局限于此。例如，在沿进气流动方向延伸的中心轴线周围，也可对应配置加热器的部分，将接口部的上游侧端部的一部分和进气装置主体部的下游侧端部的一部分设为一体。

　　另外，在上述实施方式中，展示了在进气歧管3的一部分形成由加热器保护膜39、加热器37、隔热部件38以及进气歧管3构成的层压结构的例子，但本发明并不局限于此。例如，也可在在进气歧管的一部分形成由加热器保护膜、加热器以及进气歧管构成的层压结构。

　　此外，在上述实施方式中，展示了喷射器31的指定角度θ为可以将加热器37的一部分配置于喷射区域6的下游端的范围内，并且可以配置进气口24的一部分的角度的例子，但本发明并不局限于此。例如，喷射器的指定角度也可为能够在喷射区域的下游端的范围内仅配置加热器的一部分的角度。

　　此外，在上述实施方式中，展示了将加热器37设置于进气歧管3的前端部附近的例子，但本发明并不局限于此。例如，加热器也可以在进气流动方向上，设置于比进气歧管的前端部附近更靠近上游侧的位置。

　　符号说明

　　2 缸盖

　　2a (缸盖的)外表面

　　3、203、303 进气歧管(进气装置)

　　4 气缸

　　6 喷射区域

　　21 进气接口

　　23 (进气接口的上游侧端部的)开口

　　31 喷射器