特開 2024-163216 エンジンシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024163216

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】エンジンシステム

(51)【国際特許分類】

   F02F 1/36 20060101AFI20241114BHJP

   F02D 19/12 20060101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

F02F1/36 C

F02D19/12 A

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024151240

(22)【出願日】2024-09-03

(62)【分割の表示】P 2021182440の分割

【原出願日】2021-11-09

(71)【出願人】

【識別番号】720001060

【氏名又は名称】ヤンマーホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100167302

【弁理士】

【氏名又は名称】種村 一幸

(74)【代理人】

【識別番号】100135817

【弁理士】

【氏名又は名称】華山 浩伸

(74)【代理人】

【識別番号】100167830

【弁理士】

【氏名又は名称】仲石 晴樹

(72)【発明者】

【氏名】松浦 芳充

(72)【発明者】

【氏名】福井 義典

(72)【発明者】

【氏名】山口 永人

(72)【発明者】

【氏名】小林 悠樹

(72)【発明者】

【氏名】宮▲崎▼ 進之介

(57)【要約】

【課題】より一層のバックファイア対策を可能とするエンジンシステムを提供する。
【解決手段】エンジンシステムは、給気ポート６１と、燃料供給装置３と、を備える。給気ポート６１は、燃焼室に空気を供給する。燃料供給装置３は、給気ポート６１の内部空間Ｓｐ２に気体燃料を供給する。燃料供給装置３は、気体燃料を噴射する噴射部３１を有する。給気ポート６１の内周面６１１には、冷却部６１２が配置されている。
【選択図】図２０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃焼室に空気を供給する給気ポートと、
前記給気ポートの内部空間に気体燃料を供給する燃料供給装置と、を備え、
前記燃料供給装置は、前記気体燃料を噴射する噴射部を有し、
前記給気ポートの内周面には、冷却部が配置されている、
エンジンシステム。

【請求項2】

前記給気ポートが形成されたシリンダヘッドを更に備え、
前記シリンダヘッドは、冷媒が通る冷媒通路を有し、
前記冷却部は、少なくとも前記冷媒通路と前記給気ポートとを物理的に隔てる隔壁部に配置されている、
請求項１に記載のエンジンシステム。

【請求項3】

前記冷却部は、前記給気ポートの内周面のうち、少なくとも前記噴射部からの前記気体燃料が到達する領域に配置されている、
請求項１又は２に記載のエンジンシステム。

【請求項4】

前記給気ポートの内周面の一部に付着冷媒を付着させる冷媒供給部を更に備え、
前記冷却部は、少なくとも前記付着冷媒が付着する部位に配置されている、
請求項１～３のいずれか１項に記載のエンジンシステム。

【請求項5】

前記冷却部は、前記給気ポートにおいて前記噴射部よりも前記空気の気流の下流側に配置されている、
請求項１～４のいずれか１項に記載のエンジンシステム。

【請求項6】

前記給気ポートは、断面形状が一方向に向けて凸となる湾曲部を有しており、
前記冷却部は、前記給気ポートの内周面のうち前記湾曲部の前記一方向側の面に配置されている、
請求項１～５のいずれか１項に記載のエンジンシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、給気ポートの内部空間に気体燃料を供給する燃料供給装置を備えるエンジンシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

関連技術として、筒内噴射用インジェクタと給気通路噴射用インジェクタとを備えるデュアル噴射型のエンジンシステム（内燃機関）が知られている（例えば、特許文献１参照）。関連技術に係るエンジンシステムでは、燃料噴射量の調整（補正）により、燃料蒸発ガスのパージ処理実行の際におけるバックファイアの発生を抑制する。具体的に、筒内噴射用インジェクタ及び給気通路噴射用インジェクタの分担率が所定の範囲内にあるときの燃料蒸発ガスのパージ処理実行の際、導入されるパージ燃料量に対応する燃料噴射量補正を、給気通路噴射用インジェクタからの燃料噴射量のみを変えて行なう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－１９４１９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ただし、例えば、水素等の気体燃料を用いるエンジンシステムにおいては、より燃料に着火しやすくなる場合がある。そのため、万一バックファイアが発生した場合に、給気ポート内に供給される燃料に着火し、バックファイアが連鎖することまで見越して、より一層のバックファイア対策を施すことが望まれる。

【0005】

本開示の目的は、より一層のバックファイア対策を可能とするエンジンシステムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係るエンジンシステムは、給気ポートと、燃料供給装置と、を備える。前記給気ポートは、燃焼室に空気を供給する。前記燃料供給装置は、前記給気ポートの内部空間に気体燃料を供給する。前記燃料供給装置は、前記気体燃料を噴射する噴射部を有する。前記給気ポートの内周面には、冷却部が配置されている。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、より一層のバックファイア対策を可能とするエンジンシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態１に係るエンジンシステムの概略構成を示すシステム図である。

【図2】図２は、実施形態１に係るエンジンシステムを搭載した船舶の概略構成を示す説明図である。

【図3】図３は、実施形態１に係るエンジンシステムのエンジン本体の概略斜視図である。

【図4】図４は、実施形態１に係るエンジンシステムのエンジン本体の概略左側面図である。

【図5】図５は、実施形態１に係るエンジンシステムのエンジン本体の概略平面図である。

【図6】図６は、実施形態１に係るエンジンシステムのエンジン本体の概略正面図である。

【図7】図７は、実施形態１に係るエンジンシステムのエンジン本体の一部破断した要部の概略図である。

【図8】図８は、実施形態１に係るエンジンシステムにおけるブローバイガスの流れを示す概略説明図である。

【図9】図９は、実施形態１に係るエンジンシステムの換気通路の構成を示す概略図である。

【図10】図１０は、実施形態１に係るエンジンシステムのエンジン本体の概略左側面図である。

【図11】図１１は、実施形態１に係るエンジンシステムのシリンダブロックにおける気筒、クランク室及びカム室の位置関係を模式的に表す概略図である。

【図12】図１２は、実施形態１に係るエンジンシステムのシリンダブロックにおける気筒、クランク室、カム室及び給気マニホールドの位置関係を模式的に表す概略図である。

【図13】図１３は、実施形態１に係るエンジンシステムの換気口と気体導入口との位置関係、及び気流形成部に関する変形例を示す概略図である。

【図14】図１４は、実施形態１に係るエンジンシステムのピストン周辺を拡大した概略断面図である。

【図15】図１５は、実施形態１に係るエンジンシステムのピストン周辺を拡大した概略断面図である。

【図16】図１６は、実施形態１に係るエンジンシステムの別例の気筒周辺を拡大した概略断面図である。

【図17】図１７は、実施形態１に係るエンジンシステムのエンジン本体の一部破断した要部の概略図である。

【図18】図１８は、実施形態１に係るエンジンシステムのシリンダヘッドの内部構成を示す概略斜視図である。

【図19】図１９は、実施形態１に係るエンジンシステムのシリンダヘッドの内部構成を示す概略平面図である。

【図20】図２０は、実施形態１に係るエンジンシステムの給気ポート周辺の構成を示す概略断面図である。

【図21】図２１は、実施形態１に係るエンジンシステムの給気ポート周辺の構成を示す概略断面図である。

【図22】図２２は、実施形態１に係るエンジンシステムの制御動作の一例を示すタイミングチャートである。

【図23】図２３は、実施形態１に係るエンジンシステムの制御動作の一例を示すフローチャートである。

【図24】図２４は、実施形態１に係るエンジンシステムの制御動作の一例を示すフローチャートである。

【図25】図２５は、実施形態１の変形例に係るエンジンシステムにおける気筒、クランク室及びカム室の位置関係を模式的に表す概略図である。

【図26】図２６は、実施形態２に係るエンジンシステムのエンジン本体の一部破断した要部の概略図である。

【図27】図２７は、実施形態２に係るエンジンシステムにおけるブローバイガスの流れを示す概略説明図である。

【図28】図２８は、実施形態３に係るエンジンシステムのエンジン本体の概略左側面図である。

【図29】図２９は、実施形態４に係るエンジンシステムの給気ポート周辺の構成を示す概略断面図である。

【図30】図３０は、実施形態４の変形例に係るエンジンシステムの給気ポート周辺の構成を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本開示を具体化した一例であって、本開示の技術的範囲を限定する趣旨ではない。本開示で参照する図面は、いずれも模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

【0010】

（実施形態１）
［１］全体構成
まず、本実施形態に係るエンジンシステム１の全体構成について、図１～図６を参照して説明する。図１においては、エンジンシステム１の各部の構成を模式的に示し、かつ電気的な接続関係については（電気信号の流れる方向に向けた）一点鎖線の矢印にて示している。

【0011】

本実施形態に係るエンジンシステム１は、図１に示すように、エンジンシステム１の主構成となるエンジン本体２を備える。ここでいう「エンジン」は、燃料を燃焼させて機械的エネルギー（動力）を生じさせる熱機関であって、燃料の燃焼が機関の内部で行われ、燃焼ガスを動作ガスとして熱エネルギーを機械的エネルギーに変える原動機である内燃機関を含む。つまり、エンジン本体２は、供給される燃料を用いて動力（機械的エネルギー）を発生させる。

【0012】

本実施形態に係るエンジン本体２は、ピストン２１（図１参照）の往復運動を回転運動に変換し動力として回転力を出力するレシプロエンジン（reciprocating engine）である。特に本実施形態では、少なくとも水素を燃料として用いる水素燃料エンジン（Hydrogen fueled internal combustion engine）、つまり水素燃料レシプロエンジンを、エンジン本体２の例として説明する。

【0013】

本実施形態では一例として、図１に示すように、船舶１０に用いられるエンジンシステム１について説明する。このエンジンシステム１は、船舶１０の船体１００に搭載される。つまり、本実施形態に係る船舶１０は、エンジンシステム１と、船体１００と、を備えている。エンジンシステム１は、船体１００を推進させる推進力を発生させるための駆動源として用いられる。本実施形態ではさらに、エンジンシステム１は、船体１００で使用される電気エネルギー（電力）を生成する発電機１０１（図１参照）を駆動させるための駆動源としても利用可能である。つまり、エンジンシステム１は、船体１００の推進力発生用、又は発電機１０１駆動用の駆動源として用いられる。発電機１０１で生成される電気エネルギーは、蓄電装置に蓄えられてもよい。

【0014】

船舶１０は、海、湖又は河川等の水上を航行（航走）する移動体である。本実施形態では一例として、船舶１０は、主として海においてスポーツ又はレクリエーション等に用いられる小型船舶である「プレジャーボート」である。船舶１０の船体１００は、図２に示すように、プロペラ１０３及びプロペラシャフト１０４を有している。プロペラ１０３は、プロペラシャフト１０４によってエンジンシステム１のエンジン本体２と連結されている。船舶１０は、エンジン本体２で発生する動力を受けてプロペラシャフト１０４を中心にプロペラ１０３を回転させることにより、船体１００を前進又は後進させるための推進力を生じさせる。

【0015】

エンジン本体２は、例えば、船体１００の機関室の内底板上にベース台を介して据え付けられる。ここで、エンジン本体２は、図２に示すように、船体１００が水上に停泊している状態において、水平面に対して船体１００の進行方向の一方に、傾斜角度θ１だけ傾斜した姿勢で配置される。具体的には、エンジン本体２は、クランクシャフト２２（図１参照）の回転軸Ａｘ１（図３参照）を船体１００の進行方向に沿わせつつ、船体１００の進行方向の前進側（前進時に進む側）ほど高くなるように傾斜した「前上がり」の姿勢で配置されている。

【0016】

また、本実施形態では、船舶１０は、人（操縦者）の操作（遠隔操作を含む）に応じて動作する構成であって、特に、操縦者である人が搭乗可能な有人タイプであることとする。そのため、船舶１０は、操縦者の操作を受け付ける操作盤１０２（図１参照）を船体１００に有しており、操作盤１０２に対する操作に応じて、エンジンシステム１のエンジン制御部２０がエンジン本体２を駆動させる。これにより、船舶１０は、操縦者の操作に応じてエンジン本体２を駆動し、プロペラ１０３を回転させることによって船体１００を前進又は後進させることが可能となる。また、船体１００は、舵機構、表示装置、通信装置、及び照明設備等を含む種々の船内設備を更に備えている。また、エンジンシステム１が発電機１０１の駆動に用いられる場合には、発電機１０１の制御状態（発電機負荷）又は人（操縦者）の操作（遠隔操作を含む）等に応じて、エンジン制御部２０がエンジン本体２を駆動させる。

【0017】

本実施形態に係るエンジンシステム１は、気体燃料を空気と混合させてから燃焼室５０に流入させる予混合燃焼方式と、液体燃料を燃焼室５０内に噴射して燃焼する拡散燃焼方式と、のいずれにも対応可能な、いわゆるデュアルフューエルエンジン（ＤＦエンジン）である。ここで、気体燃料は一例として水素であって、液体燃料は一例として化石燃料（軽油又はガソリン等）であることとする。より詳細には、液体燃料として軽油を用いることで、エンジンシステム１は、燃料に水素を用いるガスモードと、燃料に軽油を用いるディーゼルモードと、のいずれにも対応可能である。ここで、ガスモードにおいては着火用燃料として少量の液体燃料（軽油等）が更に用いられてもよい。

【0018】

また、本実施形態では、説明の便宜上、図３に示すように、クランクシャフト２２の回転軸Ａｘ１に沿う方向を出力軸方向Ｄ１と定義する。さらに、図３に示すように、出力軸方向Ｄ１と直交しかつエンジン本体２が使用可能な状態での鉛直方向に沿った方向を上下方向Ｄ２と定義し、出力軸方向Ｄ１と上下方向Ｄ２との両方に直交する方向を幅方向Ｄ３と定義する。ここで、出力軸方向Ｄ１の一方を「前方」、他方を「後方」と定義し、クランクシャフト２２においてプロペラシャフト１０４と連結される側（フライホイールが配置される側）を後方とする。同様に、幅方向Ｄ３の一方を「左方」、他方を「右方」と定義する。さらに、上下方向Ｄ２のうち、後述するクランク室５２（図１参照）から見て気筒５１（図１参照）が位置する側を「上方」、反対側を「下方」と定義する。

【0019】

言い換えれば、本実施形態で用いられる各方向は、いずれもクランクシャフト２２の回転軸Ａｘ１を基準として規定される方向である。ここで、エンジン本体２は、上述したように、クランクシャフト２２の回転軸Ａｘ１を船体１００の進行方向に沿わせつつ、傾斜角度θ１だけ水平面に対して傾斜する「前上がり」の姿勢で配置される。そのため、上下方向Ｄ２に延びる仮想直線は、船体１００にエンジン本体２が搭載された状態での鉛直方向に対して、傾斜角度θ１だけ（後進側に）傾斜することになる。ただし、これらの方向は、いずれもエンジン本体２の使用方向（使用時の方向）を限定する趣旨ではない。

【0020】

エンジン本体２の後端部からは、エンジン出力軸としてのクランクシャフト２２が後方に向かって突出する。クランクシャフト２２には、減速機を介してプロペラシャフト１０４が連結される。エンジン本体２が駆動され、クランクシャフト２２が回転軸Ａｘ１を中心に回転すると、プロペラシャフト１０４につながるプロペラ１０３が回転して船体１００の推進力が発生する。エンジンシステム１が、発電機１０１の駆動に用いられる場合には、クランクシャフト２２には、発電機１０１が連結される。この場合、エンジン本体２が駆動され、クランクシャフト２２が回転軸Ａｘ１を中心に回転すると、発電機１０１が駆動されて電気エネルギーが生成される。

【0021】

本実施形態に係るエンジンシステム１は、上述したようにデュアルフューエルエンジンである。そのため、エンジンシステム１は、気体燃料（水素）を空気に混合させて燃焼させる予混合燃焼方式（ガスモード）と、液体燃料（軽油）を拡散させて燃焼させる拡散燃焼方式（ディーゼルモード）と、のいずれかを選択して、エンジン本体２を駆動させることができる。そのため、エンジン本体２には、気体燃料（ここでは水素）と液体燃料（ここでは軽油）との２種類の燃料を、エンジン本体２の外部から供給可能に構成されている。

【0022】

すなわち、エンジンシステム１は、図１に示すように、気体燃料を供給するための燃料供給装置３と、液体燃料を供給するための液体燃料供給装置４と、を備えている。

【0023】

燃料供給装置３は、噴射部３１と、液化水素タンク３２と、燃料供給路３３と、気化器３４と、調圧バルブ３５と、ガスアドミッションバルブ３６と、を有している。液化水素タンク３２は、液化された気体燃料（ここでは水素）を貯留する燃料タンクであって、燃料供給路３３を通してガスアドミッションバルブ３６に接続されている。気化器３４及び調圧バルブ３５は、燃料供給路３３に、上流側から気化器３４、調圧バルブ３５の順で挿入されている。気化器３４は、液化水素を気化する。調圧バルブ３５は、エンジン本体２への気体燃料の供給量を調整するガスバルブユニットである。ガスアドミッションバルブ３６は、燃料供給路３３を通して供給される気体燃料を、ノズル状（筒状）の噴射部３１から、エンジン本体２内に噴射する。

【0024】

液体燃料供給装置４は、液体燃料噴射部４１を有している。液体燃料供給装置４は、液体燃料供給路を介して、液体燃料タンクに接続されている。液体燃料供給装置４は、液体燃料供給路を通して供給される液体燃料を、ノズル状（筒状）の液体燃料噴射部４１から、エンジン本体２内に噴射する。

【0025】

ここで、気体燃料を噴射する噴射部３１は、燃焼室５０につながる給気ポート６１の内部に臨む位置に配置され、液体燃料を噴射する液体燃料噴射部４１は、燃焼室５０に臨む位置に配置されている。これにより、噴射部３１は、気体燃料を給気ポート６１内に噴射し、気体燃料を空気と混合させてから燃焼室５０に流入させる。一方、液体燃料噴射部４１は、液体燃料を燃焼室５０内に直接的に噴射する。つまり、燃料供給方式として、気体燃料についてはポート噴射方式が採用され、液体燃料については直噴方式が採用される。

【0026】

エンジン本体２は、図３及び図４に示すように、シリンダブロック５の上にシリンダヘッド６を組み付けて構成される。シリンダブロック５は、気筒５１（シリンダ）及びクランク室５２を有している。シリンダヘッド６は、給気ポート６１及び排気ポート６２を有している。図３に示すように、シリンダブロック５の下部には、クランクシャフト２２が、回転軸Ａｘ１を出力軸方向Ｄ１に向けた状態で回転可能に支持されている。

【0027】

シリンダブロック５には、図５に示すように、複数（本実施形態では６つ）の気筒５１がクランクシャフト２２の回転軸Ａｘ１に沿うように一列（直列）に並べて形成される。つまり、本実施形態では、エンジン本体２は、気筒５１が複数直列に並べて配置された直列多気筒エンジン（直列６気筒エンジン）である。クランクシャフト２２の回転軸Ａｘ１に沿った出力軸方向Ｄ１と、複数の気筒５１の並び方向とは一致している。各気筒５１には、図１に示すように、ピストン２１が上下方向Ｄ２にスライド可能、つまり往復移動可能に収容されている。ピストン２１は、コネクティングロッド２４を介してクランクシャフト２２に連結される。

【0028】

シリンダヘッド６は、複数（本実施形態では６つ）の気筒５１に一対一で対応するように複数設けられている。複数（本実施形態では６つ）のシリンダヘッド６は、それぞれ気筒５１を上方から覆うように、１つのシリンダブロック５の上方に固定されている。つまり、複数のシリンダヘッド６は、出力軸方向Ｄ１に一列に並べて配置されている。図１に示すように、各気筒５１の内部空間のうち、ピストン２１の上面とシリンダヘッド６の下面とで囲まれた空間が、燃焼室５０として機能する。つまり、ピストン２１が上下方向Ｄ２に往復移動することで、燃焼室５０は膨張と収縮とを交互に繰り返すことになる。

【0029】

複数のヘッドカバー７１は、複数（本実施形態では６つ）の気筒５１に一対一で対応するように、出力軸方向Ｄ１に一列に並べて、シリンダヘッド６上に配置されている。各ヘッドカバー７１の内部には、給気弁７２及び排気弁７３を動作させるためのプッシュロッド及びロッカーアーム等を含む動弁機構が収容されている。給気弁７２は、シリンダヘッド６に形成された給気ポート６１のうち、燃焼室５０につながる開口を開閉する。排気弁７３は、シリンダヘッド６に形成された排気ポート６２のうち、燃焼室５０につながる開口を開閉する。これにより、給気弁７２が開いた状態では、燃焼室５０に給気ポート６１からの空気（吸入空気）を取り込むことができる。排気弁７３が開いた状態では、燃焼室５０からの排気を排気ポート６２に排出することができる。

【0030】

給気弁７２及び排気弁７３の開閉駆動は、カムシャフト２３（図１参照）にて行われる。カムシャフト２３は、図１及び図６に示すように、シリンダブロック５における気筒５１の左方に配置されたカム室５３に収容されている。カム室５３は、気筒５１及びクランク室５２等と一体に、シリンダブロック５に形成されている。カム室５３は、出力軸方向Ｄ１に延びており、同じく出力軸方向Ｄ１に延びたカムシャフト２３を回転可能に収容する。カムシャフト２３は、クランクシャフト２２の回転に連動して出力軸方向Ｄ１に沿った回転軸を中心に回転し、給気弁７２及び排気弁７３の各々を開閉駆動する。

【0031】

また、シリンダブロック５の上方であって、かつシリンダヘッド６の左方に当たる部位には、サイドカバー７４が取り付けられている。つまり、エンジン本体２の左側面の上部には段差が形成されており、この段差部分を覆うように、サイドカバー７４が取り付けられる。サイドカバー７４で覆われた空間には、液体燃料供給用レール配管、メイン燃料噴射ポンプ及びパイロット燃料供給用レール配管等が配置されている。液体燃料供給用レール配管は、出力軸方向Ｄ１に延びるように配置され、拡散燃焼方式での燃焼時に各気筒５１の燃焼室５０に液体燃料を分配して供給する。液体燃料供給用レール配管に供給された液体燃料は、各気筒５１に対応して設けられたメイン燃料噴射ポンプに分配され、メイン燃料噴射ポンプから供給された液体燃料は液体燃料噴射部４１から燃焼室５０内に噴射される。パイロット燃料供給用レール配管は、予混合燃焼方式での燃焼時に気体燃料着火を目的として、各気筒５１の燃焼室５０にパイロット燃料を分配して供給する。

【0032】

また、図１及び図６に示すように、シリンダブロック５における気筒５１の右方には、エンジン本体２の外部からの空気（給気）を各気筒５１の燃焼室５０に分配して供給するための給気マニホールド５４が配置されている。給気マニホールド５４は、気筒５１及びクランク室５２等と一体に、シリンダブロック５に形成されている。給気マニホールド５４は、出力軸方向Ｄ１に延びており、複数のシリンダヘッド６に形成された複数の給気ポート６１につながっている。これにより、複数の給気ポート６１には給気マニホールド５４から空気が分配される。つまり、給気マニホールド５４は、給気ポート６１を通して、各気筒５１の燃焼室５０に通じることになる。

【0033】

図６に示すように、シリンダヘッド６の右上方には、各気筒５１の燃焼室５０での燃焼により発生した排気を集めてエンジン本体２の外部に排出するための排気マニホールド７５が配置されている。排気マニホールド７５は、出力軸方向Ｄ１に延びており、複数のシリンダヘッド６に形成された複数の排気ポート６２につながっている。これにより、複数の排気ポート６２からの排気は排気マニホールド７５に集約される。つまり、排気マニホールド７５は、排気ポート６２を通して、各気筒５１の燃焼室５０に通じることになる。

【0034】

ここで、シリンダブロック５、シリンダヘッド６及びピストン２１等の、エンジン本体２を構成する主要部品は、例えば、アルミ合金及び鋳鉄等の金属材料にて構成されている。これらの主要部品は、所望の耐久性（剛性及び耐摩耗性等を含む）を有し、かつ比較的優れた熱伝導性を有している。

【0035】

上記構成によれば、拡散燃焼方式でのエンジン本体２の駆動時には、給気マニホールド５４から各気筒５１に供給された空気がピストン２１のスライドにより圧縮された適宜のタイミングで、液体燃料噴射部４１から燃焼室５０内に液体燃料が噴射される。液体燃料が燃焼室５０内に噴射されることにより、ピストン２１は、燃焼室５０で生じる爆発から得られる推進力によって気筒５１内を往復運動し、ピストン２１の往復運動がコネクティングロッド２４を介してクランクシャフト２２の回転運動に変換される。これにより、エンジン本体２は、クランクシャフト２２の回転力を動力（機械的エネルギー）として出力する。

【0036】

一方、予混合燃焼方式でのエンジン本体２の駆動時には、液化水素タンク３２から燃料供給路３３を通して供給された気体燃料が、噴射部３１から給気ポート６１内に噴射される。これにより、給気マニホールド５４から給気ポート６１に供給される空気と、気体燃料とが給気ポート６１内で混合される。そのため、各気筒５１には、給気ポート６１から空気と気体燃料との混合気が導入され、当該混合気がピストン２１のスライドにより圧縮された適宜のタイミングで、燃焼室５０内に少量のパイロット燃料が噴射されることにより、気体燃料に着火される。ピストン２１は、燃焼室５０で生じる爆発から得られる推進力によって気筒５１内を往復運動し、ピストン２１の往復運動がコネクティングロッド２４を介してクランクシャフト２２の回転運動に変換される。これにより、エンジン本体２は、クランクシャフト２２の回転力を動力（機械的エネルギー）として出力する。

【0037】

拡散燃焼方式及び予混合燃焼方式のいずれであっても、燃焼室５０での燃焼（爆発）により生じる排気は、ピストン２１の運動により気筒５１から押し出され、排気ポート６２を通して排気マニホールド７５に集められた後、エンジン本体２の外部に排出される。

【0038】

また、本実施形態に係るエンジンシステム１は、エンジン本体２に加えて、過給機８（図１参照）を備える過給機付きエンジンである。過給機８は、図３及び図４に示すように、エンジン本体２の前部の上方に配置されている。

【0039】

過給機８は、図１に示すように、給気側タービン８１と、排気側タービン８２と、を有している。給気側タービン８１は、空気を給気マニホールド５４に取り込むための給気通路８３上に配置されている。排気側タービン８２は、排気マニホールド７５につながる排気通路８４上に配置されている。排気側タービン８２は給気側タービン８１に連結されており、排気通路８４を通して排出される空気（排気）の流れによって排気側タービン８２が回転すると、給気側タービン８１が回転する。給気側タービン８１が回転することで、給気通路８３から取り込まれる空気（吸入空気）は、圧縮され、インタークーラ８５を通して給気マニホールド５４に送られる。インタークーラ８５は、図６に示すように、エンジン本体２の前端面に沿って配置されており、過給機８で圧縮された空気（吸入空気）を冷却する。図１における太線矢印は、空気（吸入空気及び排気を含む）の流れ（気流）を表している。

【0040】

ところで、本実施形態に係るエンジンシステム１は、上述した構成のエンジン本体２（及び過給機８）に加えて、図１に示すように、エンジン制御部２０、筒内圧センサ７６及び回転数センサ７７等を更に備えている。

【0041】

エンジン制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の１以上のプロセッサと、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等の１以上のメモリとを有するコンピュータシステムを主構成とし、種々の処理（情報処理）を実行する。エンジン制御部２０における１以上のメモリには、１以上のプロセッサにエンジン制御方法を実行させるためのプログラム（エンジン制御プログラム）が記録されている。エンジン制御部２０は、調圧バルブ３５、ガスアドミッションバルブ３６及び液体燃料噴射部４１等に制御信号（電気信号）を出力し、調圧バルブ３５、ガスアドミッションバルブ３６及び液体燃料噴射部４１等を制御する。これにより、エンジン制御部２０では、エンジン本体２の出力（主として回転数）を、任意の値に調節するようにエンジン本体２を制御することが可能である。

【0042】

筒内圧センサ７６は、各気筒５１の燃焼室５０に臨む位置に配置され、燃焼室５０内の圧力を計測し、計測値（圧力）に応じた電気信号をエンジン制御部２０に出力する。回転数センサ７７は、クランクシャフト２２の回転数（及び回転角）を計測し、計測値（回転数）に応じた電気信号をエンジン制御部２０に出力する。

【0043】

［２］定義
本開示でいう「ブローバイガス」は、エンジン本体２の圧縮工程又は燃焼行程で高圧となった燃焼ガス（排気）及び未燃焼ガス等のうち、気筒５１の内周面とピストン２１の外周面との隙間を通して気筒５１（燃焼室５０）からクランク室５２に漏れ出したガスを意味する。言い換えれば、「ブローバイガス」は、圧縮行程で高圧となった燃焼室５０内の混合気がクランク室５２に漏れ出してなる「圧縮漏れガス」を含む。つまり、燃焼室５０内の未燃焼ガス等が、気筒５１とピストン２１との間の気密を確保するためのピストンリング（コンプレッションリング）のシール能力を超えると、燃焼室５０内の未燃焼ガス等が、ブローバイガスとしてクランク室５２に漏れ出すことがある。

【0044】

本開示でいう「比重」は、ある物質の密度と、基準物質の密度との比を意味し、気体に関する比重は、当該気体と同温度かつ同圧力における基準物質としての空気との密度の比で表される。そのため、気体であるブローバイガスの比重が「１」より小さければ、ブローバイガスと同温度かつ同圧力における（ブローバイガスと）同体積の空気に比べて、ブローバイガスの質量は小さく（つまり軽く）なる。反対に、気体であるブローバイガスの比重が「１」より大きければ、ブローバイガスと同温度かつ同圧力における（ブローバイガスと）同体積の空気に比べて、ブローバイガスの質量は大きく（つまり重く）なる。一例として、水素の比重は「０．０６９５２」であって「１」よりも十分に小さいため、ブローバイガスの主成分が水素である場合には、ブローバイガスの比重は「１」よりも小さくなり、ブローバイガスは同温度かつ同圧力で同体積の空気よりも軽くなる。あるいは、気体の比重は、標準状態（０℃、１気圧）の基準物質としての空気との密度の比で表されてもよい。

【0045】

本開示でいう「バックファイア」は、例えば給気行程において、燃焼室５０又は給気ポート６１等において、意図せず着火し、その火炎が燃焼室５０又は給気ポート６１等の内部に存在することを意味する。したがって、（給気弁７２が開いている）給気行程において、バックファイアが発生すると、給気ポート６１が火炎に晒される可能性がある。

【0046】

本開示でいう「平行」とは、一平面上の二直線であればどこまで延長しても交わらない場合、つまり二者間の角度が厳密に０度（又は１８０度）である場合に加えて、二者間の角度が０度に対して数度（例えば１０度未満）程度の誤差範囲に収まる関係にあることをいう。同様に、本開示でいう「直交」とは、二者間の角度が厳密に９０度で交わる場合に加えて、二者間の角度が９０度に対して数度（例えば１０度未満）程度の誤差範囲に収まる関係にあることをいう。

【0047】

［３］シリンダブロックの構成
次に、エンジン本体２のうちのシリンダブロック５（及びその周辺構造）の構成について、図７～図１６を参照してより詳細に説明する。図７は、出力軸方向Ｄ１の一方側である後側（クランクシャフト２２が突出する側）からエンジン本体２を見た、シリンダブロック５の一部を破断しつつ主要な断面部分に斜線（ハッチング）を付した概略図である。図７では、サイドカバー７４等の図示を適宜省略している。

【0048】

本実施形態では、シリンダブロック５には、上述したように、気筒５１及びクランク室５２に加えて、カム室５３及び給気マニホールド５４が形成されている。気筒５１、クランク室５２、カム室５３及び給気マニホールド５４は、いずれもシリンダブロック５の内部において互いに区切られた区画（室）からなり、それぞれ内部空間を有している。そのため、これら気筒５１、クランク室５２、カム室５３及び給気マニホールド５４の内周面は、いずれもシリンダブロック５の内周面５０１に含まれる。具体的に、クランク室５２がシリンダブロック５の下部に配置され、クランク室５２の上方に、気筒５１、カム室５３及び給気マニホールド５４が配置されている。気筒５１、カム室５３及び給気マニホールド５４のうち、気筒５１が幅方向Ｄ３の中央に配置され、気筒５１の左方にカム室５３が配置され、気筒５１の右方に給気マニホールド５４が配置されている。このように、シリンダブロック５は、上下方向Ｄ２に並ぶ気筒５１とクランク室５２とを含み、気筒５１の下方にクランク室５２が位置する。

【0049】

ここで、図７では、気筒５１、クランク室５２、カム室５３及び給気マニホールド５４は、１つずつ示しているが、実際には、気筒５１は、出力軸方向Ｄ１（図７の紙面に直交する方向）に複数（本実施形態では６つ）並べて配置されている。一方、クランク室５２については、隣接する気筒５１間に位置する仕切壁５２１によって、出力軸方向Ｄ１において一応仕切られているものの、仕切壁５２１の下部に形成された連通孔５２２によって一体に連続する。つまり、クランク室５２は、出力軸方向Ｄ１につながる一つの区画（室）からなる。また、カム室５３の下面には開口部５３１が形成されており、カム室５３の内部空間は開口部５３１を通してクランク室５２の内部空間Ｓｐ１と連続する。給気マニホールド５４は、出力軸方向Ｄ１に延びる一つの区画（室）からなる。

【0050】

気筒５１は、上下方向Ｄ２に延びる円筒状に形成されており、内部にピストン２１を上下方向Ｄ２に沿って往復移動可能に収容する。気筒５１の上下方向Ｄ２の両端面は開放されている。ピストン２１は、気筒５１の内径に対応する外径を有する円柱状の部材であって、ピストン２１によって気筒５１の内部空間は上下方向Ｄ２に二分される。そして、気筒５１の内部空間のうち、ピストン２１の上方の空間、つまりピストン２１の上面とシリンダヘッド６の下面とで囲まれた空間が、燃焼室５０となる。一方、気筒５１の内部空間のうち、ピストン２１の下方の空間は、クランク室５２の内部空間Ｓｐ１に連続する。

【0051】

本実施形態では、ピストン２１は、下面（クランク室５２に臨む面）が開放された中空部材からなる。つまり、ピストン２１は、円筒部２１１と、隔離壁２１２と、を有している。円筒部２１１は、上下方向Ｄ２の両端面が開放された円筒状の部位であって、隔離壁２１２は、円筒部２１１の上面を覆う部位である。ここでは、円筒部２１１と隔離壁２１２とは一体に形成されており、ピストン２１は、全体として有底筒状に形成されている。そのため、厳密には、気筒５１の内部空間のうち、燃焼室５０と、クランク室５２の内部空間Ｓｐ１に連続する空間とは、隔離壁２１２にて分離されている。言い換えれば、隔離壁２１２の上方の空間が燃焼室５０となり、隔離壁２１２の下方の空間は、円筒部２１１の内部空間も含めて、クランク室５２の内部空間Ｓｐ１に連続する。コネクティングロッド２４は、その上端部がピストン２１内に挿入された状態でピストン２１に支持されている。

【0052】

また、本実施形態では、気筒５１は、ピストン２１を案内するシリンダライナ５１１にて構成されている。シリンダライナ５１１は、円筒状の部品であって、その内周面に対してピストン２１を摺動することにより、ピストン２１の移動方向（上下方向Ｄ２）を規制する。シリンダライナ５１１は、シリンダブロック５のライナ支持壁５５にて支持されている。ライナ支持壁５５は、シリンダライナ５１１よりも一回り大きな内径を有する円筒状の部位であって、シリンダライナ５１１は、ライナ支持壁５５に嵌め込まれることによりシリンダブロック５に固定される。ここで、シリンダライナ５１１の上下方向Ｄ２の寸法は、ライナ支持壁５５の上下方向Ｄ２の寸法よりも大きく、シリンダライナ５１１の下端部はライナ支持壁５５の下面から下方（クランクシャフト２２側）に突出する。要するに、本実施形態では、シリンダブロック５は、気筒５１を構成するシリンダライナ５１１を支持するライナ支持壁５５を有する。シリンダライナ５１１の下端は、ライナ支持壁５５の下端から下方に突出する。

【0053】

クランク室５２は、上述したように気筒５１の下方に位置する。クランク室５２の内部空間Ｓｐ１には、クランクシャフト２２が回転軸Ａｘ１を中心に回転可能に収容されている。クランクシャフト２２は、仕切壁５２１にて回転可能に支持されており、コネクティングロッド２４を介して連結されたピストン２１の往復運動に連動して回転する。ここで、クランク室５２は、気筒５１の内部空間のうちのピストン２１の上方の燃焼室５０とは、ピストン２１により隔離されている。ただし、例えば、燃焼室５０内が高圧となる圧縮行程等においては、上述したように気筒５１とピストン２１との隙間を通して、未燃焼ガス等のブローバイガスが、燃焼室５０からクランク室５２に漏れ出すことがある。

【0054】

ところで、関連技術として、燃焼室５０からクランク室５２に漏れ出したブローバイガスへの対策を講じたエンジンシステムが知られている。関連技術に係るエンジンシステムでは、クランク室５２の内面部には、クランク室５２からブローバイガスを取り入れる取入口が設けられる。取入口は、取入通路によってブローバイガス通路につながっており、エンジンシステムは、ブローバイガス通路にて、給気系を介してブローバイガスを燃焼室５０に還流させるように構成されている。ここで、取入口（ブローバイガス取入部）は、クランクジャーナルよりも下側の位置に配置されることで、ブローバイガス取入部とクランクシャフト２２のクランクジャーナルとの干渉が回避される。

【0055】

しかしながら、例えば、水素等の比重が１より小さい気体燃料を用いるエンジンシステム１においては、クランク室５２に漏れ出したブローバイガスがクランク室５２の上方に滞留しやすい。そのため、上記関連技術のように、取入口がクランクジャーナルよりも下側の位置に配置されていると、クランク室５２からブローバイガスを効率的に排出できない可能性がある。

【0056】

そこで、本実施形態では、以下に説明する構成を採用することにより、クランク室５２からブローバイガスを効率的に排出しやすいエンジンシステム１を提供可能とする。

【0057】

すなわち、本実施形態に係るエンジンシステム１は、空気を基準とする比重が１より小さいブローバイガスが生じ得るエンジンシステム１である。このようなエンジンシステム１において、シリンダブロック５の内周面５０１には、換気口５０２が開口している。換気口５０２は、クランク室５２の内部空間Ｓｐ１とシリンダブロック５の外部空間とをつなぐ換気通路５０３につながる口（孔）である。換気口５０２は、クランク室５２における上下方向Ｄ２の中心Ｃ１よりも上方側に配置されている。

【0058】

要するに、例えば、水素等の比重が１より小さい気体燃料を用いることで、（空気を基準とする）比重が１より小さいブローバイガスが生じ得るエンジンシステム１において、上記構成を採用することで、ブローバイガスを効率的に排出しやすくなる。この種のエンジンシステム１においては、クランク室５２に漏れ出したブローバイガスは、クランク室５２の上方に滞留しやすい。本実施形態に係るエンジンシステム１では、換気口５０２は、クランク室５２のうち中心Ｃ１よりも上方側に配置されているため、クランク室５２の上方に滞留するブローバイガスを、換気口５０２から効率的に排出することが可能である。つまり、ブローバイガスが滞留するクランク室５２の上方部位に、ブローバイガスの出口となる換気口５０２が形成されているので、クランク室５２の内部空間Ｓｐ１からブローバイガスが換気口５０２（及び換気通路５０３）経由で効率的に排出される。よって、クランク室５２からブローバイガスを効率的に排出しやすいエンジンシステム１を提供できる。

【0059】

具体的には、図７に示すように、クランク室５２における上下方向Ｄ２の中心Ｃ１は、クランク室５２の上下方向Ｄ２の寸法（高さ寸法）Ｌ１を二等分する位置に設定される。つまり、クランク室５２の上端と下端との両方から等距離となる位置に中心Ｃ１が設定される。この中心Ｃ１から見て、上下方向Ｄ２における上方側、つまり気筒５１側に位置するように、換気口５０２が配置される。換気口５０２は、平面視において、例えば、ブローバイガスを通過させるのに十分な大きさの円形状（真円）に開口している。ただし、換気口５０２は、円形状に限らず、例えば、楕円形状、四角形状又は多角形状に開口していてもよい。

【0060】

より詳細には、換気口５０２は、気筒５１の下端よりも上方側に配置されている。つまり、換気口５０２は、上下方向Ｄ２において、クランク室５２の中心Ｃ１よりも上方側であって、かつ気筒５１の下端よりも上方側に配置されている。ここでいう気筒５１の下端は、気筒５１のうち、最も下方に位置する部位であって、クランク室５２に臨む部位である。本実施形態では、上述したように気筒５１を構成するシリンダライナ５１１が、ライナ支持壁５５の下端から下方に突出するので、シリンダライナ５１１の下端（下面）が気筒５１の下端となる。気筒５１の下端（シリンダライナ５１１の下端）は、図７に示すように、クランク室５２における上下方向Ｄ２の中心Ｃ１よりも上方側に位置し、当該気筒５１の下端よりも更に上方側に、換気口５０２が配置される。

【0061】

これにより、比重が１より小さいブローバイガスは、気筒５１の下端からクランク室５２に漏れ出した後、気筒５１の下端よりも上方側に位置する換気口５０２側に誘導されやすくなる。結果的に、クランク室５２からブローバイガスをより効率的に排出しやすくなり、ブローバイガスの排出性能の向上を図ることができる。

【0062】

また、換気口５０２は、下方に向けて開口する。ここで、上下方向Ｄ２において、気筒５１から見てクランク室５２側が「下方」であるところ、換気口５０２は、気筒５１から見てクランク室５２側に向かって開口することになる。換気口５０２は、シリンダブロック５の内周面５０１に開口しているので、内周面５０１のうち下方を向いた部位、つまり天面となる部位に換気口５０２が形成されることにより、下方に向けて開口する換気口５０２が実現される。換気口５０２は、下方に向けて開口していればよく、厳密に真下に向けて開口する構成だけでなく、斜め下方に向けて開口する構成も含む。つまり、換気口５０２の開口面の法線は、上下方向Ｄ２に平行であってもよいし、上下方向Ｄ２に対して傾斜していてもよい。

【0063】

これにより、比重が１より小さいブローバイガスは、気筒５１の下端からクランク室５２に漏れ出した後、上方に向かって流れる際に換気口５０２から排出されやすくなる。結果的に、クランク室５２からブローバイガスをより効率的に排出しやすくなり、ブローバイガスの排出性能の向上を図ることができる。

【0064】

また、本実施形態では、上述したようにシリンダブロック５は、クランク室５２とつながっており、カムシャフト２３を収容するカム室５３を更に含んでいる。ここで、換気口５０２は、カム室５３に形成されている。要するに、換気口５０２は、図７に示すように、気筒５１、クランク室５２及びカム室５３等を含むシリンダブロック５のうち、カム室５３に配置されている。ここでは一例として、カム室５３におけるカムシャフト２３の上方となる位置、つまりカム室５３の上壁部５３２に、換気口５０２が形成されている。ここで、換気口５０２は、上壁部５３２を上下方向Ｄ２に貫通する。カム室５３の内部空間は開口部５３１を通してクランク室５２の内部空間Ｓｐ１と連続するので、クランク室５２に漏れ出したブローバイガスは、開口部５３１を通してカム室５３内に導入されることになる。

【0065】

これにより、カムシャフト２３を収容するための空間を利用することで、換気口５０２を形成するための空間を新設することなく、クランク室５２からブローバイガスを効率的に排出することができる。しかも、カム室５３は、クランク室５２の上方に位置するので、比重が１より小さいブローバイガスは、クランク室５２に漏れ出した後、換気口５０２が形成されたカム室５３に集まりやすくなり、ブローバイガスの排出性能の向上を図ることができる。

【0066】

また、本実施形態では一例として、換気通路５０３は、図７に示すように、換気口５０２から上下方向Ｄ２に沿って真っすぐ延びる円筒状のパイプ（管）である。換気通路５０３は、換気口５０２に結合されており、換気口５０２から排出されるブローバイガスの通路として機能する。換気通路５０３の先端（換気口５０２とは反対側の端部）は、シリンダブロック５の外部空間の適宜の位置に配置される。一例として、換気通路５０３の先端は、サイドカバー７４の内側に位置してもよいし、サイドカバー７４の外側に位置してもよい。さらに、換気通路５０３の先端は、エンジン本体２が搭載されている船体１００の外部に位置してもよいし、船体１００の機関室に設けられた換気装置に接続されてもよい。

【0067】

ただし、換気通路５０３は、この構成に限らず、例えば、角筒状等、円筒状以外の形状であってもよいし、チューブ又はホース等であってもよい。さらに、換気通路５０３は、クランク室５２の内部空間Ｓｐ１とシリンダブロック５の外部空間との間におけるブローバイガスの通路となり得る構成であればよく、筒状の部材であることすら必須ではない。つまり、換気口５０２が、換気通路５０３を通して最終的にシリンダブロック５の外部空間に通じていればよく、例えば、サイドカバー７４の内部空間が換気通路５０３として機能してもよい。

【0068】

以上説明した構成によれば、図８に示すように、ブローバイガスは、クランク室５２の内部空間Ｓｐ１から換気口５０２（及び換気通路５０３）経由で効率的に排出されることになる。図８では、ブローバイガスの流れを太線矢印で示している。すなわち、気筒５１とピストン２１との隙間を通して、未燃焼ガス等が、燃焼室５０からクランク室５２に漏れ出すことでブローバイガスが発生する。本実施形態では、比重が１より小さい気体燃料（水素）を用いることで、ブローバイガスについても比重が１より小さくなるため、クランク室５２に漏れ出したブローバイガスはクランク室５２の上方へと移動する。クランク室５２の上方には、クランク室５２の内部空間Ｓｐ１と開口部５３１にてつながるカム室５３が設けられているため、上方に移動するブローバイガスは、開口部５３１を通してカム室５３へと流入する。その結果、ブローバイガスは、カム室５３の換気口５０２から排出され、換気通路５０３を通してシリンダブロック５の外部空間へと排出される。

【0069】

また、本実施形態では、図９に示すように、換気通路５０３は、気体と液体とを分離する気液分離部５０４を有する。気液分離部５０４は、一例として、換気通路５０３の内側に設けられた突出壁からなる。気液分離部５０４としての突出壁は、換気通路５０３の内周面から、換気通路５０３の中心軸に向けて突出する。本実施形態では、換気通路５０３の内周面のうち幅方向Ｄ３の一方（左方）側から突出する突出壁と、幅方向Ｄ３の他方（右方）側から突出する突出壁とが、上下方向Ｄ２において交互に並ぶにように、気液分離部５０４としての突出壁が複数設けられている。幅方向Ｄ３の一方（左方）側から突出する突出壁と、幅方向Ｄ３の他方（右方）側から突出する突出壁とは、その先端部同士が上下方向Ｄ２において重複する。

【0070】

このような気液分離部５０４が設けられることにより、換気通路５０３内部はラビリンス構造となり、換気口５０２から換気通路５０３に導入されたブローバイガスは、気液分離部５０４としての突出壁の間を縫うように蛇行しながら換気通路５０３内を流れる。そして、ブローバイガスが気液分離部５０４としての突出壁に接触した際、ブローバイガスと共に排出されたオイル又は水分等の液体が気液分離部５０４としての突出壁に付着する。これにより、ブローバイガスと共に排出された液体（オイル又は水分等）が、気液分離部５０４にて捕獲され、ブローバイガスに含まれている気体と分離される。結果的に、ブローバイガスは、オイル等の液体成分が少なくとも一部除去された状態で、換気通路５０３から排気されることになり、ブローバイガスの排気に伴うオイル消費等の抑制につながる。

【0071】

気液分離部５０４は、上述したような突出壁に限らず、換気口５０２より排出されるブローバイガスから液体を分離する機能があればよい。気液分離部５０４は、例えば、換気通路５０３内に配置されるフィルタ等であってもよいし、突出壁とフィルタとの組み合わせであってもよい。

【0072】

ところで、本実施形態に係るエンジン本体２は、上述したように、気筒５１が複数（本実施形態では６つ）直列に並べて配置された直列多気筒エンジン（直列６気筒エンジン）である。この種のエンジンでは、複数の気筒５１の各々についてブローバイガスが生じ得るところ、本実施形態では、ブローバイガス排出用の換気口５０２は、複数の気筒５１に対して１つのみ設けられている。言い換えれば、換気口５０２は、複数の気筒５１において共用されている。すなわち、本実施形態では、上述したように、クランク室５２は、出力軸方向Ｄ１につながる一つの区画（室）からなる。そのため、複数の気筒５１のいずれでブローバイガスが生じたとしても、結局は、同一のクランク室５２にブローバイガスが漏れ出すことになる。してみれば、ブローバイガス排出用の換気口５０２においても、複数の気筒５１に対して１箇所にあれば足りることになる。

【0073】

具体的には、図１０に示すように、気筒５１は、出力軸方向Ｄ１に並ぶように複数設けられており、複数の気筒５１は、出力軸方向Ｄ１の両側に位置する一端側気筒５１Ａ及び他端側気筒５１Ｂを含む。ここで、換気口５０２は、一端側気筒５１Ａに対応する位置に配置される。要するに、出力軸方向Ｄ１に並ぶ６つの気筒５１のうち、出力軸方向Ｄ１の一端（本実施形態では前端）側にある気筒５１を「一端側気筒５１Ａ」、出力軸方向Ｄ１の他端（本実施形態では後端）側にある気筒５１を「他端側気筒５１Ｂ」と定義する。この場合に、換気口５０２は、カム室５３のうち、一端側気筒５１Ａに対応する位置、つまり前端部に形成される。換気通路５０３は、この換気口５０２から上方に延びるように設けられる。

【0074】

このように、換気口５０２は、複数の気筒５１に対して１箇所にあればよく、結果的に、ブローバイガスの排出のための構造を簡略化することができる。特に、本実施形態では、エンジン本体２は「前上がり」の姿勢で配置されている（図２参照）ので、クランク室５２に漏れ出したブローバイガスは、相対的に上方に位置する前端部側に集約されやすくなる。そのため、シリンダブロック５（におけるカム室５３）の前端部に換気口５０２が配置された構成では、船体１００に設けた排気管１０５（図２参照）から、より効率的にブローバイガスを排出することが可能となる。

【0075】

また、本実施形態では、換気口５０２からのブローバイガスの排気をよりスムーズに行うために、図１１に示すように、シリンダブロック５の内周面５０１には、クランク室５２の内部空間Ｓｐ１とシリンダブロック５の外部空間とをつなぐ気体導入口５０５が開口している。図１１は、気筒５１、クランク室５２及びカム室５３の位置関係を模式的に表すシリンダブロック５の概略図である。

【0076】

このような気体導入口５０５が、換気口５０２とは別に設けられることによって、換気口５０２からのブローバイガスの排気時に、クランク室５２の内部空間Ｓｐ１に新鮮な空気を取り込むことが可能である。その結果、クランク室５２の内部空間Ｓｐ１の換気（ブローバイガスの排気）をよりスムーズに行うことが可能である。気体導入口５０５は、平面視において、例えば、空気を通過させるのに十分な大きさの円形状（真円）に開口している。ただし、気体導入口５０５は、円形状に限らず、例えば、楕円形状、四角形状又は多角形状に開口していてもよい。

【0077】

気体導入口５０５は、図１１に示すように、クランク室５２に配置されるクランクシャフト２２の回転軸Ａｘ１に沿う出力軸方向Ｄ１において、換気口５０２と気体導入口５０５とは互いに異なる位置に配置されている。つまり、換気口５０２と気体導入口５０５とは、出力軸方向Ｄ１において互いにオフセットしている。図１１の例では、気体導入口５０５は、出力軸方向Ｄ１の他端側にある他端側気筒５１Ｂに対応する位置、つまりシリンダブロック５の後端部に配置されている。要するに、換気口５０２は、出力軸方向Ｄ１の一端（本実施形態では前端）側に配置されているのに対し、気体導入口５０５は、出力軸方向Ｄ１の他端（本実施形態では後端）側に配置されている。

【0078】

この構成によれば、気体導入口５０５から導入される気体（空気）は、換気口５０２に向けて流れることで、出力軸方向Ｄ１に沿った気流を形成するので、気流を出力軸方向Ｄ１の広範囲にわたって作用させることができる。したがって、気流によるブローバイガスの排出性能の更なる向上を図ることができる。

【0079】

特に、本実施形態では、換気口５０２は、一端側気筒５１Ａに対応する位置（前端部）に配置されているのに対し、気体導入口５０５は、他端側気筒５１Ｂに対応する位置（後端部部）に配置されている。このように、換気口５０２と気体導入口５０５とが、出力軸方向Ｄ１におけるシリンダブロック５の両端部に配置されることで、気流をクランク室５２における出力軸方向Ｄ１の略全域にわたって作用させることができる。したがって、気流によるブローバイガスの排出性能の更なる向上を図ることができる。

【0080】

また、本実施形態では、換気口５０２と気体導入口５０５とは、平面視において、クランク室５２に配置されるクランクシャフト２２の回転軸Ａｘ１を挟んで反対側に配置されている。つまり、平面視において、換気口５０２は回転軸Ａｘ１から見て幅方向Ｄ３の一方側（本実施形態では左方側）に位置するのに対し、気体導入口５０５は回転軸Ａｘ１から見て幅方向Ｄ３の他方側（本実施形態では右方側）に位置する。気体導入口５０５は、一例として、クランク室５２の右側壁を貫通するように、クランク室５２の右側壁に形成されている。このように、換気口５０２と気体導入口５０５とが回転軸Ａｘ１を挟んで反対側に配置されることで、気流をクランク室５２における幅方向Ｄ３の広範囲にわたって作用させることができる。したがって、気流によるブローバイガスの排出性能の更なる向上を図ることができる。

【0081】

さらに、本実施形態では、気体導入口５０５は、クランク室５２における上下方向Ｄ２の中心Ｃ１（図７参照）よりも下方側に配置されている。これにより、気体導入口５０５から導入される気体（空気）による気流は、斜め上方の換気口５０２に向けて流れることで、上下方向Ｄ２に沿った気流を形成するので、クランク室５２の全体にわたって気流を作用させることができる。したがって、気流によるブローバイガスの排出性能の更なる向上を図ることができる。

【0082】

ここで、本実施形態に係るエンジンシステム１は、図１２に示すように、気流形成部５０６を更に備える。気流形成部５０６は、気体導入口５０５から換気口５０２に向かう気流を形成する。図１２は、気筒５１、クランク室５２、カム室５３及び給気マニホールド５４の位置関係を模式的に表すシリンダブロック５の概略図である。本実施形態では一例として、過給機８を気流形成部５０６に利用する。具体的には、気流形成部５０６は、給気マニホールド５４と気体導入口５０５との間をつなぐバイパス管を含む。気流形成部５０６としてのバイパス管は、例えば、給気マニホールド５４における気流の下流側の端部（本実施形態では後端部）から気体導入口５０５への空気の通り道を形成する。これにより、過給機８で圧縮された空気（吸入空気）は、インタークーラ８５を通して給気マニホールド５４に送られ、さらに気流形成部５０６としてのバイパス管を通して気体導入口５０５に送られる。その結果、気体導入口５０５は、圧縮空気によってクランク室５２の内部空間Ｓｐ１に対して正圧の状態となり、クランク室５２内においては換気口５０２から気体（ブローバイガス）を押し出す向きの気流が発生する。

【0083】

このように、気流形成部５０６が設けられることにより、クランク室５２の内部空間Ｓｐ１に強制的に気流を形成することができ、クランク室５２内にブローバイガスが停滞しにくくなる。つまり、気流形成部５０６によって、換気口５０２からのブローバイガスの排出が促進され、ブローバイガスの排出性能の更なる向上を図ることができる。しかも、本実施形態では、過給機８を気流形成部５０６に利用するので、気流を形成するための装置を新設する必要がない。

【0084】

図１３は、換気口５０２と気体導入口５０５との位置関係、及び気流形成部５０６に関する変形例を示す。図１３の「Ａ」に示す変形例では、換気口５０２は、シリンダブロック５の出力軸方向Ｄ１の中央部に配置され、気体導入口５０５は、シリンダブロック５の出力軸方向Ｄ１の両端部にそれぞれ配置されている。この例では、２箇所に形成された気体導入口５０５から導入される気体（空気）が、１箇所の換気口５０２に向けて流れることで、出力軸方向Ｄ１に沿った気流を形成する。

【0085】

図１３の「Ｂ」に示す変形例では、気流形成部５０６は、船体１００に搭載されているエアタンクを含み、エアタンクから気体導入口５０５に空気を送り込む。図１３の「Ｃ」に示す変形例では、気流形成部５０６は、電動ファンを含み、電動ファンから気体導入口５０５に空気を送り込む。図１３の「Ｂ」及び「Ｃ」のいずれの例であっても、気体導入口５０５は、クランク室５２の内部空間Ｓｐ１に対して正圧の状態となり、クランク室５２内においては換気口５０２から気体（ブローバイガス）を押し出す向きの気流が発生する。

【0086】

一方、図１３の「Ｄ」に示す変形例では、気流形成部５０６は、電動ファンを含み、電動ファンにて換気口５０２からブローバイガスを引き込む。この例では、換気口５０２の下流側（換気通路５０３側）がクランク室５２の内部空間Ｓｐ１に対して負圧の状態となり、クランク室５２内においては気体導入口５０５から換気口５０２に気体（ブローバイガス）が引き込まれる向きの気流が発生する。このように、気流形成部５０６は、正圧及び負圧のいずれを発生することにより気流を形成してもよく、又は、正圧と負圧との両方を発生する構成であってもよい。図１３の「Ｃ」又は「Ｄ」の変形例において、電動ファンに代えて、例えば、ポンプが用いられてもよい。

【0087】

以下、本実施形態に係るエンジンシステム１のピストン２１の構成について、図１４及び図１５を参照して、より詳細に説明する。図１４及び図１５は、ピストン２１周辺を拡大した概略断面図である。

【0088】

気筒５１内を上下方向Ｄ２に沿って往復移動するピストン２１の内側に形成されるピストン内空間２１０には、図１４に示すように、ピストン２１の移動に伴って上下方向Ｄ２に沿って往復移動する撹拌部２１３が配置されている。本実施形態では、ピストン２１の円筒部２１１の内周面から、ピストン２１の中心軸に向けて突出する羽根状の突起が撹拌部２１３を構成する。ピストン内空間２１０は、ピストン２１の円筒部２１１で囲まれた円柱状の空間であって、ピストン２１の隔離壁２１２にて燃焼室５０と分離された空間である。コネクティングロッド２４は、その上端部がピストン内空間２１０に挿入された状態でピストン２１に支持されている。撹拌部２１３は、円筒部２１１の周方向の全周に形成されており、かつ上下方向Ｄ２において離間して複数（ここでは２つ）設けられている。

【0089】

要するに、クランク室５２の内部空間Ｓｐ１に連続するピストン内空間２１０には、ピストン２１の移動に伴って往復移動する撹拌部２１３が設けられている。このような撹拌部２１３が設けられることにより、ピストン２１が往復運動するとピストン内空間２１０で撹拌部２１３が往復移動し、ピストン内空間２１０の気体が撹拌される。そのため、気筒５１とピストン２１との隙間を通して、未燃焼ガス等のブローバイガスが、燃焼室５０からピストン内空間２１０に漏れ出したとしても、ピストン内空間２１０のブローバイガスを積極的に流動させ、クランク室５２に移動させやすくなる。よって、ピストン内空間２１０にブローバイガスが滞留することを抑制しやすくなり、ブローバイバスの排出性能の更なる向上が期待できる。

【0090】

また、撹拌部２１３は、ピストン内空間２１０に設けられ、ピストン２１の移動に伴って往復移動する構成であればよく、ピストン２１の円筒部２１１から突出する突起に限らず、例えば、コネクティングロッド２４の上端部から突出する突起であってもよい。つまり、コネクティングロッド２４のうち、ピストン２１の下端よりも上方側に設けられた突起であれば、上述した撹拌部２１３と同様に、ピストン２１の往復移動に伴ってピストン内空間２１０の気体を撹拌できる。撹拌部２１３は、ピストン２１とコネクティングロッド２４との両方に設けられていてもよい。

【0091】

また、図１５に示すように、気筒５１内を上下方向Ｄ２に沿って往復移動するピストン２１のうち気筒５１の内部空間を上下方向Ｄ２に隔てる隔離壁２１２は、内部に空洞部２１４を有することが好ましい。具体的には、隔離壁２１２の下面（燃焼室５０とは反対側の面）にプレート２１５が溶着等の適宜の方法で固定されることにより、隔離壁２１２を二重構造とする。これにより、プレート２１５の上方側（燃焼室５０側）には、断熱層としての空洞部２１４が形成される。

【0092】

要するに、気筒５１の内部空間のうち、燃焼室５０と、クランク室５２の内部空間Ｓｐ１に連続する空間とは、隔離壁２１２にて分離されるので、隔離壁２１２の上面は燃焼室５０に晒されることになる。そのため、図１４のように、空洞部２１４が設けられていない構成では、隔離壁２１２の上面の熱が隔離壁２１２の裏面（下面）側に伝わりやすく、例えば、水素等を主成分とするブローバイガスが加熱される可能性がある。これに対して、断熱層としての空洞部２１４が形成された図１５の構成によれば、空洞部２１４にてプレート２１５の下面側には熱が伝わりにくくなる。したがって、燃焼室５０の熱によって、例えば、水素等を主成分とするブローバイガスが加熱されることを抑制できる。

【0093】

また、ピストン内空間２１０のブローバイガスを積極的に流動させるための構成として、撹拌部２１３に加えて又は代えて、図１６に示すように、撹拌ノズル２１６が設けられていてもよい。撹拌ノズル２１６は、その先端部を気筒５１の下面から気筒５１の内部空間に臨ませる位置に、各気筒５１に設けられている。撹拌ノズル２１６は、気筒５１の内部に向けて、気体（例えば空気）又は液体（例えばオイル）を、間欠的又は連続的に噴射する。これにより、気筒５１の内部に噴射された気体又は液体によって、ピストン内空間２１０の気体が撹拌される。そのため、気筒５１とピストン２１との隙間を通して、未燃焼ガス等のブローバイガスが、燃焼室５０からピストン内空間２１０に漏れ出したとしても、ピストン内空間２１０のブローバイガスを積極的に流動させ、クランク室５２に移動させやすくなる。よって、ピストン内空間２１０にブローバイガスが滞留することを抑制しやすくなり、ブローバイバスの排出性能の更なる向上が期待できる。

【0094】

ところで、上述したピストン２１に関する構成については、ブローバイガスの排気対策の構成（換気口５０２）等とは切り離して、それ単独で採用し得る。すなわち、一態様に係るエンジンシステム１は、気筒５１とクランク室５２とを含むシリンダブロック５を備え、気筒５１内を往復移動するピストン２１の内側に形成されるピストン内空間２１０には、ピストン２１の移動に伴って往復移動する撹拌部２１３が配置されている。また、別の一態様に係るエンジンシステム１は、気筒５１とクランク室５２とを含むシリンダブロック５を備え、気筒５１内を往復移動するピストン２１のうち気筒５１の内部空間を（ピストン２１が往復移動する方向に）隔てる隔離壁２１２は、内部に空洞部２１４を有する。

【0095】

［４］シリンダヘッドの構成
次に、エンジン本体２のうちのシリンダヘッド６（及びその周辺構造）の構成について、図１７～図２１を参照してより詳細に説明する。図１７は、出力軸方向Ｄ１の一方側である後側（クランクシャフト２２が突出する側）からエンジン本体２を見た、シリンダブロック５及びシリンダヘッド６一部を破断しつつ主要な断面部分に斜線（ハッチング）を付した概略図である。図１７では、サイドカバー７４等の図示を適宜省略している。

【0096】

本実施形態では、シリンダヘッド６には、上述したように、給気ポート６１及び排気ポート６２が形成されている。給気ポート６１及び排気ポート６２は、いずれもシリンダヘッド６の内部において互いに区切られた区画（室）からなり、それぞれ内部空間を有している。シリンダヘッド６は複数（本実施形態では６つ）設けられているが、複数のシリンダヘッド６は共通の構成を採用している。そこで、以下では、特に断りがない限り、１つのシリンダヘッド６に着目して説明する。

【0097】

本実施形態では一例として、図１８及び図１９に示すように、給気ポート６１及び排気ポート６２は、シリンダヘッド６に２つずつ設けられている。つまり、１つのシリンダヘッド６に対して、２つの給気ポート６１、及び２つの排気ポート６２が形成されている。ただし、２つの給気ポート６１は基本的には共通の構成を採用し、２つの排気ポート６２は基本的には共通の構成を採用している。そこで、以下では、特に断りがない限り、１つの給気ポート６１又は１つの排気ポート６２に着目して説明する。図１８は、シリンダヘッド６及び気筒５１の概略外形を想像線（二点鎖線）で示し、給気ポート６１及び排気ポート６２を強調表示した概略斜視図である。また、図１９は、後述する冷媒通路６３を想像線（二点鎖線）で示し、給気ポート６１及び排気ポート６２を強調表示した概略平面図である。

【0098】

シリンダヘッド６は、図１７及び図１８に示すように、気筒５１の上方に配置されている。これにより、気筒５１の内部空間のうち、ピストン２１の上面とシリンダヘッド６の下面とで囲まれた空間が、燃焼室５０として機能する。シリンダヘッド６に形成された給気ポート６１及び排気ポート６２のいずれも、燃焼室５０につながる開口を有している。

【0099】

給気ポート６１は、シリンダブロック５に形成された給気マニホールド５４と、燃焼室５０と、の間をつなぐ気体（吸入空気）の通り道である。そして、給気ポート６１のうち、燃焼室５０側の開口、つまり気流の下流側となる開口には、給気弁７２が設けられている。そのため、給気マニホールド５４から分配される空気は、給気弁７２が開いた状態で、給気ポート６１を介して燃焼室５０に供給される。

【0100】

さらに、本実施形態では、気体燃料については燃料供給方式としてポート噴射方式が採用されているので、燃料供給装置３は、給気ポート６１の内部空間に気体燃料（本実施形態では水素）を供給する。つまり、気体燃料を噴射する燃料供給装置３の噴射部３１は、給気ポート６１の内部に臨む位置に配置されており、給気ポート６１内に気体燃料を噴射する。燃料供給装置３が気体燃料を噴射するタイミングについて詳しくは「［５］エンジンシステムの制御動作」の欄で説明する。

【0101】

一方、排気ポート６２は、排気マニホールド７５と、燃焼室５０と、の間をつなぐ気体（排気）の通り道である。そして、排気ポート６２のうち、燃焼室５０側の開口、つまり気流の上流側となる開口には、排気弁７３が設けられている。そのため、燃焼室５０から排出される気体は、排気弁７３が開いた状態で、排気ポート６２を介して排気マニホールド７５に排出（集約）される。

【0102】

また、図１７及び図１９に示すように、シリンダヘッド６には、給気ポート６１及び排気ポート６２に加えて、冷媒通路６３が形成されている。冷媒通路６３は、冷媒が通るための通路である。ここでいう「冷媒」は、冷却サイクルにおいて熱を移動させるために用いられる熱媒体を意味し、例えば、水（冷却水）若しくはオイル等の液体、又は冷却ガスのような気体等の流体である。つまり、冷媒通路６３を流体である冷媒が流れることによって、冷媒通路６３の周囲から熱を奪うことができ、冷媒通路６３の周囲を冷却することが可能である。本実施形態では一例として、冷媒通路６３は冷媒としての冷却水を通すためのウォータジャケットである。

【0103】

冷媒通路６３は、図１９に示すように、平面視において、給気ポート６１及び排気ポート６２のうちの燃焼室５０側の開口を囲む環状に形成されている。具体的に、図１７に示すように、冷媒通路６３は、給気ポート６１における燃焼室５０側の開口に隣接する位置に配置されている。そして、冷媒通路６３には、シリンダヘッド６の外部で冷却された冷媒（冷却水）が循環するように供給される。これにより、冷媒通路６３を流れる冷媒によって、給気ポート６１及び排気ポート６２のうち、主として燃焼室５０側の開口周辺が冷却されることになる。

【0104】

ところで、関連技術として、筒内噴射用インジェクタと給気通路噴射用インジェクタとを備えるデュアル噴射型のエンジンシステムが知られている。関連技術に係るエンジンシステムでは、燃料噴射量の調整（補正）により、燃料蒸発ガスのパージ処理実行の際におけるバックファイアの発生を抑制する。具体的に、筒内噴射用インジェクタ及び給気通路噴射用インジェクタの分担率が所定の範囲内にあるときの燃料蒸発ガスのパージ処理実行の際、導入されるパージ燃料量に対応する燃料噴射量補正を、給気通路噴射用インジェクタからの燃料噴射量のみを変えて行なう。

【0105】

ただし、例えば、水素等の気体燃料を用いるエンジンシステム１においては、より燃料（気体燃料）に着火しやすくなる場合がある。そのため、万一バックファイアが発生した場合に、給気ポート６１内に供給される燃料（気体燃料）に着火し、バックファイアが連鎖することまで見越して、より一層のバックファイア対策を施すことが望まれる。

【0106】

そこで、本実施形態では、以下に説明する構成を採用することにより、より一層のバックファイア対策を可能とするエンジンシステム１を提供可能とする。

【0107】

すなわち、本実施形態に係るエンジンシステム１は、燃焼室５０に空気を供給する給気ポート６１と、給気ポート６１の内部空間Ｓｐ２（図２０参照）に気体燃料を供給する燃料供給装置３と、を備えている。燃料供給装置３は、気体燃料を噴射する噴射部３１を有する。ここで、図２０に示すように、少なくとも給気ポート６１の内周面６１１のうち噴射部３１からの気体燃料の噴射領域Ｒ１の中心軸Ａｘ２との交点には、冷却部６１２が配置されている。言い換えれば、給気ポート６１の内周面６１１と噴射部３１からの気体燃料の噴射領域Ｒ１の中心軸Ａｘ２との交点は、冷却部６１２に含まれる。

【0108】

本開示でいう「冷却部」は、給気ポート６１の内周面６１１のうち冷却されることによって相対的に低温となる部位を意味する。つまり、給気ポート６１の内部空間Ｓｐ２に臨む内周面６１１の温度は均一ではなく、部位によって温度差が生じ得るところ、他の部位に比べて相対的に低温となる部位が冷却部６１２を構成する。一例として、給気ポート６１の内周面６１１のうち、基準温度（例えば、内周面６１１の温度の平均値又は中央値等）未満の部位が冷却部６１２となる。

【0109】

要するに、例えば、水素等の気体燃料が給気ポート６１の内部空間Ｓｐ２に噴射されるポート噴射方式を採用したエンジンシステム１において、上記構成を採用することで、より一層のバックファイア対策が可能となる。この種のエンジンシステム１においては、例えば、バックファイアにより給気ポート６１が火炎に晒されるような状況で、給気ポート６１内に噴射される気体燃料（水素等）に着火すると、バックファイアが連鎖する可能性がある。本実施形態に係るエンジンシステム１では、気体燃料の噴射領域Ｒ１の中心軸Ａｘ２を冷却部６１２に向けることで、気体燃料の熱引けが良好となり、バックファイアの発生直後であっても、気体燃料が加熱されることによる気体燃料の着火を抑制できる。このように、給気ポート６１内での気体燃料の冷却性能を向上させたことで、バックファイアの連鎖を抑制でき、より一層のバックファイア対策が可能なエンジンシステム１を提供できる。

【0110】

より詳細には、図２０に示すように、給気ポート６１は、断面形状が一方向に向けて凸となる湾曲部６００を有している。本実施形態では一例として、湾曲部６００は、給気ポート６１の中間部分に設けられており、断面形状が上方に向けて凸となるように湾曲することで、給気ポート６１は全体として逆Ｕ字状の断面形状を有する。そのため、給気ポート６１の内部空間Ｓｐ２における空気（吸入空気）の流れ（気流）は、湾曲部６００に沿って一方向（ここでは上方）に向けて凸となる弧を描く経路をとる。図２０では、吸入空気の流れを太線矢印で示している。

【0111】

本実施形態では、冷却部６１２は、このような給気ポート６１において、その内周面６１１のうちの湾曲部６００の他方向（ここでは下方）側の面、つまり湾曲部６００の内周側面６０２に配置されている。つまり、内周面６１１は、湾曲部６００の一方向（ここでは上方）側の面となる外周側面６０１と、湾曲部６００の他方向（ここでは下方）側の面となる内周側面６０２と、を含むところ、内周側面６０２に冷却部６１２が配置される。

【0112】

そして、ノズル状（筒状）の噴射部３１は、その先端部が外周側面６０１から給気ポート６１内に突出する形で配置されており、噴射部３１から冷却部６１２に向けて気体燃料が噴射される。つまり、噴射部３１の先端部は、少なくとも内周側面６０２に設けられた冷却部６１２に向けられている。ここで、噴射領域Ｒ１の中心軸Ａｘ２は、噴射部３１の先端を頂点として略円錐状に広がる噴射領域Ｒ１の中心軸であって、ノズル状（筒状）の噴射部３１の中心軸と略一致する。

【0113】

また、冷却部６１２は、給気ポート６１において噴射部３１よりも空気の気流の下流側に配置されている。図２０の例では、給気ポート６１において、右方から左方に向かう空気の気流が生じるため、燃料供給装置３の噴射部３１の先端に対して、下流側となる左方に冷却部６１２が配置されている。

【0114】

このように、冷却部６１２が噴射部３１よりも下流側に配置されていることで、噴射部３１から噴射された気体燃料が、空気の気流によって下流側に流された場合でも、冷却部６１２に到達しやすくなる。そのため、冷却部６１２による気体燃料の冷却効果を十分に発揮することが可能である。

【0115】

ところで、冷却部６１２の具体的態様としては、例えば、以下に説明する第１態様、第２態様及び第３態様がある。第１態様は、冷媒通路６３を用いた冷媒冷却方式、第２態様は、付着冷媒を用いた気化潜熱方式、第３態様は、空冷方式である。すなわち、第１態様、第２態様若しくは第３態様、又はこれらの組み合わせによって、給気ポート６１の内周面６１１の冷却部６１２が実現可能である。

【0116】

まず、第１態様（冷媒冷却方式）では、図２０に示すように、冷媒通路６３の近傍部位が冷却部６１２となる。具体的には、冷媒通路６３と給気ポート６１の内部空間Ｓｐ２とは、隔壁部６４によって物理的に隔離されており、当該隔壁部６４における冷媒通路６３とは反対側の面（給気ポート６１の内周面６１１）が、冷却部６１２を構成する。すなわち、エンジンシステム１は、給気ポート６１が形成されたシリンダヘッド６を備え、シリンダヘッド６は、冷媒が通る冷媒通路６３を有している。ここで、冷却部６１２は、少なくとも冷媒通路６３と給気ポート６１とを物理的に隔てる隔壁部６４に配置されている。

【0117】

この構成によれば、シリンダヘッド６に設けられた冷媒通路６３を流れる冷媒により、冷却部６１２を効率的に冷却することが可能である。さらに、冷媒の流量等によって、冷却部６１２の温度を調整することも可能であるため、より確実に気体燃料を冷却することが可能である。よって、気体燃料が加熱されることによる気体燃料の着火をより一層抑制できる。

【0118】

さらに、図２０に示すように、隔壁部６４は、薄肉部６４１と、厚肉部６４２と、を含んでいる。薄肉部６４１は、冷媒通路６３と給気ポート６１との間の厚みＴｈ１が基準厚みよりも小さい。厚肉部６４２は、冷媒通路６３と給気ポート６１との間の厚みＴｈ２が基準厚みよりも大きい。薄肉部６４１と厚肉部６４２とのうちの薄肉部６４１のみに冷却部６１２が設けられている。ここでいう「基準厚み」は、隔壁部６４の基準となる厚みであって、一例として、隔壁部６４の厚みの平均値又は中央値等である。つまり、隔壁部６４の厚みは均一ではなく、部位によって異なる。そして、冷却部６１２は、隔壁部６４のうち相対的に薄肉である薄肉部６４１に設けられ、厚肉部６４２には設けられていない。

【0119】

この構成によれば、冷媒通路６３を流れる冷媒にて、冷却部６１２をより効率的に冷却することが可能である。すなわち、隔壁部６４の内周面６１１のうち、相対的に冷媒通路６３までの距離が近く、冷媒通路６３を流れる冷媒に熱が伝わりやすい薄肉部６４１に冷却部６１２が配置されるので、より確実に気体燃料を冷却することが可能である。よって、気体燃料が加熱されることによる気体燃料の着火をより一層抑制できる。

【0120】

第２態様（気化潜熱方式）では、図２１に示すように、エンジンシステム１は、給気ポート６１の内周面６１１の一部に付着冷媒６５１を付着させる冷媒供給部６５を更に備える。冷却部６１２は、少なくとも付着冷媒６５１が付着する部位に配置されている。ここでいう「付着冷媒」は、主として気化潜熱に用いられる熱媒体を意味し、例えば、水（冷却水）若しくはオイル等の液体である。すなわち、給気ポート６１の内周面６１１の一部に付着冷媒６５１が付着することで、付着冷媒６５１が気化する際に内周面６１１の熱を奪うことによって、内周面６１１の冷却が行われる。そこで、給気ポート６１の内周面６１１のうち付着冷媒６５１が付着する部位を冷却部６１２とすることで、冷却部６１２の冷却が実現される。付着冷媒６５１を「付着」させる態様としては、例えば、付着冷媒６５１の噴霧、吐出、結露又は塗布等がある。

【0121】

具体的に、図２１の「Ａ」に示す例では、付着冷媒６５１を噴射するノズル状（筒状）の冷媒供給部６５が用いられている。この冷媒供給部６５は、その先端部が外周側面６０１から給気ポート６１内に突出する形で配置されており、噴射部３１から冷却部６１２に向けて気体燃料が噴射される。つまり、冷媒供給部６５の先端部は、少なくとも内周側面６０２に設けられた冷却部６１２に向けられている。これにより、冷媒供給部６５から噴射される付着冷媒６５１は、給気ポート６１の内周面６１１（内周側面６０２）の冷却部６１２に付着し、冷却部６１２を冷却する。

【0122】

また、図２１の「Ｂ」に示す例では、給気ポート６１に導入される空気を冷却する冷媒供給部６５が用いられている。この冷媒供給部６５は、コイル状の冷却器からなり、給気ポート６１における給気マニホールド５４側の開口付近に配置されている。冷媒供給部６５に冷媒が供給されることで、冷媒供給部６５を通過する空気が冷却され、空気中の水蒸気量が飽和水蒸気量を超えると、結露により付着冷媒６５１としての水が発生する。付着冷媒６５１は、空気の気流によって運ばれ、少なくとも内周側面６０２に設けられた冷却部６１２に付着する。これにより、付着冷媒６５１は、給気ポート６１の内周面６１１（内周側面６０２）の冷却部６１２に付着し、冷却部６１２を冷却する。冷媒供給部６５に供給される冷媒は、例えば、液化水素タンク３２との熱交換により低温に維持されることが好ましい。

【0123】

図２１の例では、冷媒供給部６５に加えて、冷媒通路６３により第１態様の冷媒冷却方式も併用されているが、第２態様（気化潜熱方式）と第１態様とを組み合わせることは必須ではない。つまり、第２態様（気化潜熱方式）を採用する場合には、冷媒通路６３が省略されてもよく、この場合でも付着冷媒６５１によって冷却部６１２は実現可能である。

【0124】

第３態様（空冷方式）では、給気ポート６１の内部空間Ｓｐ２における空気の流れ（気流）を利用して、給気ポート６１の内周面６１１の一部に冷却部６１２を形成する。すなわち、例えば、ファン等を用いて空気の流速を高め、給気ポート６１の内周面６１１の一部に空気を当てることにより、給気ポート６１の内周面６１１のうち空気が当たる部位を、気流にて冷却して冷却部６１２とする。この構成によれば、別途、冷媒を用いることなく、給気ポート６１の内周面６１１の一部を冷却して冷却部６１２を構成することが可能である。

【0125】

その他、本実施形態に係るエンジンシステム１においては、バックファイア対策として、下記の構成を採用することが更に有用である。

【0126】

一つ目の構成として、燃料供給装置３の噴射部３１を冷却するノズル冷却構造を設け、噴射部３１から噴射される気体燃料自体を冷却する。ノズル冷却構造は、一例として、噴射部３１の周囲に配置される冷媒の通路によって実現可能である。これにより、噴射部３１が冷媒にて冷却され、シリンダヘッド６から噴射部３１への入熱が抑制されるため、気体燃料の温度上昇を抑制することが可能である。冷媒の通路は、例えば、シリンダヘッド６から幅方向Ｄ３に延びてもよいし、あるいはシリンダヘッド６から上方に延びてもよい。

【0127】

二つ目の構成として、燃料供給装置３の噴射部３１を覆う断熱材を設け、噴射部３１から噴射される気体燃料への入熱を抑制する。これにより、シリンダヘッド６から噴射部３１への入熱が抑制されるため、気体燃料の温度上昇を抑制することが可能である。

【0128】

［５］エンジンシステムの制御動作
次に、本実施形態に係るエンジンシステム１の制御動作について、図２２、図２３及び図２４を参照して説明する。本実施形態では、上述したようにエンジンシステム１の制御はエンジン制御部２０が行うので、以下に説明するエンジンシステム１の制御動作は、エンジン制御部２０によって実行される処理を含む。

【0129】

本実施形態では、エンジン制御部２０は、図２２に示すようなタイミングで、燃料供給装置３を制御し給気ポート６１への気体燃料の噴射を実行する。図２２では、横軸をクランク角とし、排気弁７３の開度Ｇ１及び給気弁７２の開度Ｇ２（「弁開度」と表記）、給気ポート６１内の給気空気の流速（「流速」と表記）、及び給気ポート６１内における燃焼室５０付近の内周面６１１（壁面）の温度（「温度」と表記）を示す。ここで、クランク角は、時間経過に応じて、ピストン２１が下死点（ＢＤＣ：Bottom Dead Center）と上死点（ＴＤＣ：Top Dead Center）との間を往復移動するのに伴って連続的に変化する。そのため、クランク角を示す横軸は、時間軸に相当する。

【0130】

図２２において、時点ｔ０でピストン２１が下死点にあり、時点ｔ２でピストン２１が上死点にあり、時点ｔ７でピストン２１が下死点にあって、時点ｔ１にてバックファイアが発生したことと仮定する。ここで、時点ｔ１は、時点ｔ０と時点ｔ２との間にあって、給気弁７２が開弁を開始した直後のタイミングである。この場合において、時点ｔ２後の時点ｔ３において、排気弁７３が閉弁（開度Ｇ１が０）すると、その後、冷却期間Ｔ１が経過して初めて、気体燃料の噴射が可能な噴射許可期間Ｔ２が開始する。ここで、気体燃料の噴射が分割噴射（間欠噴射）である場合、最初の噴射開始から最後の噴射終了までが噴射許可期間Ｔ２内に実行される。

【0131】

すなわち、本実施形態では、燃料供給装置３は、排気弁７３が閉じることを含む供給開始条件を満足した後、冷却期間Ｔ１が経過すると、給気ポート６１の内部空間Ｓｐ２への気体燃料の供給を開始する。ここで、冷却期間Ｔ１は、冷却部６１２を冷却するための期間であって、気体燃料の噴射が禁止される期間である。具体的には、供給開始条件は、排気弁７３が閉じる（開度Ｇ１が０）ことに加え、給気弁７２が開く（開度Ｇ２が０より大きい）ことを含む。図２２の例において、時点ｔ３では、排気弁７３が閉弁し、かつ（その前の時点ｔ１で）給気弁７２が開弁しているため、供給開始条件を満たすことになる。そのため、時点ｔ３から時点ｔ５までの冷却期間Ｔ１が経過し、噴射許可期間Ｔ２に入ると、燃料供給装置３は、気体燃料の噴射（供給）を開始することが可能となる。

【0132】

この構成によれば、気体燃料の供給（噴射）が開始される前に、冷却期間Ｔ１が設定されるので、冷却部６１２を確実に冷却した後に、給気ポート６１の内部空間Ｓｐ２への気体燃料の供給を開始することができる。したがって、バックファイアが発生した場合であっても、冷却部６１２による気体燃料の冷却が行われ、バックファイアの連鎖を抑制しやすくなる。

【0133】

また、冷却期間Ｔ１の終了時点は、給気弁７２の開度Ｇ２が最大となる時点以降に設定される。つまり、冷却期間Ｔ１の終了時点である時点ｔ５は、給気弁７２の開度Ｇ２が最大（開度Ｇ２のピーク）となる時点ｔ４から見て、クランク角の遅角側に設定される。

【0134】

この構成によれば、給気ポート６１内の給気空気の流速が最大となるタイミング以降で気体燃料の供給が開始されることになり、気体燃料をより効率的に冷却可能となる。すなわち、給気弁７２の開度Ｇ２が最大となるときに給気ポート６１内の給気空気の流速が最大となるところ、このタイミング（図２２では時点ｔ４）以降に、気体燃料の供給を開始することで、気体燃料の冷却性能が向上する。したがって、バックファイアの連鎖をより一層抑制しやすくなる。

【0135】

また、本実施形態に係るエンジンシステム１は、給気ポート６１に空気を送り込む過給機８を備えている。これにより、冷却期間Ｔ１を設けることによって気体燃料の供給開始のタイミングが遅れても、気体燃料を燃焼室５０に送り込みやすくなる。つまり、過給機８によって空気の流速が加速されることで、給気ポート６１内に噴射された気体燃料が燃焼室５０に流入しやすくなる。

【0136】

ここで、図２２に示すように、噴射許可期間Ｔ２は、給気弁７２の閉弁直前に挿入される猶予期間Ｔ３を考慮して設定されている。猶予期間Ｔ３は、冷却期間Ｔ１と同様に、気体燃料の噴射が禁止される期間である。すなわち、噴射許可期間Ｔ２が終了する時点ｔ６から、給気弁７２が閉弁（開度Ｇ２が０）する時点ｔ７までの間は、猶予期間Ｔ３として、気体燃料の噴射は禁止される。言い換えれば、冷却期間Ｔ１の終了時点は、給気弁７２が閉弁する時点ｔ７から、猶予期間Ｔ３と噴射許可期間Ｔ２との合計時間だけ遡った時点（図２２では時点ｔ５）に設定される。

【0137】

この構成によれば、噴射許可期間Ｔ２が終了する時点ｔ６で給気弁７２が閉弁されることによる給気ポート６１への気体燃料の残留が抑制される。つまり、噴射許可期間Ｔ２が終了する時点ｔ６で給気ポート６１内に気体燃料が残留していても、当該残留分の気体燃料は猶予期間Ｔ３中に燃焼室５０へと排出可能である。

【0138】

さらに、猶予期間Ｔ３の長さは、噴射部３１（の先端）と給気ポート６１における燃焼室５０側の開口との間の距離に基づいて設定されることが好ましい。ここでいう距離は、給気ポート６１内における空気の流路上の距離である。具体的には、噴射部３１（の先端）と給気ポート６１における燃焼室５０側の開口との間の距離が長いほど、猶予期間Ｔ３は長く設定される。これにより、噴射部３１から噴射される気体燃料が燃焼室５０に排出されるのに要する時間を考慮して、猶予期間Ｔ３が設定されるため、給気ポート６１内に気体燃料が残留しにくくなる。

【0139】

ところで、上述した燃料供給装置３の制御に関する構成については、ブローバイガスの排気対策の構成（換気口５０２）、及び冷却部６１２等とは切り離して、それ単独で採用し得る。すなわち、一態様に係るエンジンシステム１は、燃焼室５０に空気を供給する給気ポート６１と、給気ポート６１の内部空間Ｓｐ２に気体燃料を供給する燃料供給装置３と、を備えている。燃料供給装置３は、排気弁７３が閉じることを含む供給開始条件を満足した後、冷却期間Ｔ１が経過すると、給気ポート６１の内部空間Ｓｐ２への気体燃料の供給を開始する。

【0140】

図２３は、エンジンシステム１を発電機１０１の駆動、又は船体１００の推進に使用する場合における、気体燃料の噴射に係るエンジン制御部２０の動作（処理）の一例を示すフローチャートである。

【0141】

すなわち、エンジン制御部２０は、まずはエンジンシステム１を発電機１０１の駆動に使用するか否かを判断する（Ｓ１）。エンジンシステム１を発電機１０１の駆動に用いる場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）、エンジン制御部２０は、発電モードにあると判断し、処理をステップＳ２に移行させる。一方、エンジンシステム１を船体１００の推進に用いる場合（Ｓ１：Ｎｏ）、エンジン制御部２０は、発電モードにないと判断し、処理をステップＳ６に移行させる。

【0142】

ステップＳ２では、エンジン制御部２０は、発電機１０１の負荷、及びエンジン本体２の回転数（実回転数）を取得する。そして、エンジン制御部２０は、発電機１０１の負荷とエンジン回転数との相関関係を示す「負荷－回転数マップ」に照らして、気体燃料の噴射時期、つまり気体燃料の噴射を開始するタイミングを決定する（Ｓ３）。そして、エンジン制御部２０は、気体燃料の噴射量を演算し（Ｓ４）、気体燃料の噴射時期が到来すると気体燃料を噴射させるように燃料供給装置３を制御する（Ｓ５）。

【0143】

ステップＳ６では、エンジン制御部２０は、操作盤１０２（のスロットルレバー）の操作量、及びエンジン本体２の回転数（実回転数）を取得する。ここで、エンジン制御部２０は、エンジン本体２の目標回転数を設定し（Ｓ７）、目標回転数と実回転数との差分を演算する（Ｓ８）。さらに、エンジン制御部２０は、直前サイクルの気体燃料の噴射量に対して不足する気体燃料の噴射量（不足噴射量）を演算する。そして、エンジン制御部２０は、気体燃料の噴射量と気体燃料の噴射時間との相関関係を示す「噴射量－噴射時間マップ」に照らして、気体燃料の噴射時間を決定する（Ｓ１０）。また、エンジン制御部２０は、気体燃料の噴射量と冷却期間Ｔ１との相関関係を示す「噴射量－冷却期間マップ」に照らして、気体燃料の噴射時期、つまり気体燃料の噴射を開始するタイミングを決定する（Ｓ１１）。そして、エンジン制御部２０は、気体燃料の噴射時期が到来すると気体燃料を噴射させるように燃料供給装置３を制御する（Ｓ１２）。

【0144】

エンジン制御部２０は、上記ステップＳ１～Ｓ１２の処理を繰り返し実行する。ただし、図２３に示すフローチャートは一例に過ぎず、処理が適宜追加又は省略されてもよいし、処理の順番が適宜入れ替わってもよい。

【0145】

図２４は、エンジンシステム１を発電機１０１の駆動に使用する場合において、バックファイアが発生した際にのみ冷却期間Ｔ１を設けるようにした、エンジン制御部２０の動作（処理）の一例を示すフローチャートである。

【0146】

すなわち、エンジン制御部２０は、まずは発電機１０１の負荷、エンジン本体２の回転数（実回転数）、及び燃焼室５０内の圧力（筒内圧）を取得する（Ｓ２１）。ここで、筒内圧は筒内圧センサ７６から取得され、バックファイアの発生の有無に関する情報である。それから、エンジン制御部２０は、例えば筒内圧に基づいて、バックファイアが発生しているか否かを判断する（Ｓ２２）。筒内圧の波形等からバックファイアの発生が検知された場合（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、エンジン制御部２０は、処理をステップＳ２３に移行させる。一方、筒内圧の波形等からバックファイアの発生が検知されなかった場合（Ｓ２２：Ｎｏ）、エンジン制御部２０は、処理をステップＳ２４に移行させる。

【0147】

ステップＳ２３では、エンジン制御部２０は、発電機１０１の負荷とエンジン回転数との相関関係を示す「負荷－回転数第１マップ」に照らして、気体燃料の噴射時期、つまり気体燃料の噴射を開始するタイミングを決定する。「負荷－回転数第１マップ」は、バックファイア発生時用に用意されているマップであって、冷却期間Ｔ１を考慮して気体燃料の噴射時期を設定するためのマップである。

【0148】

ステップＳ２４では、エンジン制御部２０は、発電機１０１の負荷とエンジン回転数との相関関係を示す「負荷－回転数第２マップ」に照らして、気体燃料の噴射時期、つまり気体燃料の噴射を開始するタイミングを決定する。「負荷－回転数第２マップ」は、バックファイアが発生していない定常時用に用意されているマップであって、冷却期間Ｔ１を考慮せずに気体燃料の噴射時期を設定するためのマップである。

【0149】

そして、エンジン制御部２０は、気体燃料の噴射量を演算し（Ｓ２５）、気体燃料の噴射時期が到来すると気体燃料を噴射させるように燃料供給装置３を制御する（Ｓ２６）。

【0150】

エンジン制御部２０は、上記ステップＳ２１～Ｓ２６の処理を繰り返し実行する。ただし、図２４に示すフローチャートは一例に過ぎず、処理が適宜追加又は省略されてもよいし、処理の順番が適宜入れ替わってもよい。

【0151】

［６］変形例
以下、実施形態１の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

【0152】

本開示におけるエンジンシステム１は、エンジン制御部２０としてのコンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしての１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示におけるエンジン制御部２０としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。また、エンジン制御部２０に含まれる一部又は全部の機能部は電子回路で構成されていてもよい。

【0153】

また、エンジンシステム１の少なくとも一部の機能が、１つの筐体内に集約されていることはエンジンシステム１に必須の構成ではなく、エンジンシステム１の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。反対に、実施形態１において、複数の装置（例えば、エンジン本体２及び発電機１０１）に分散されている機能が、１つの筐体内に集約されていてもよい。

【0154】

さらに、エンジンシステム１の少なくとも一部は、船体１００に搭載されることに限らず、船体１００とは別に設けられてもよい。一例として、エンジン制御部２０が、船体１００とは別に設けられたサーバ装置によって具現化される場合、サーバ装置と船体１００（の通信装置）との間の通信により、エンジン制御部２０によるエンジンシステム１の制御が可能となる。エンジン制御部２０の少なくとも一部の機能がクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。

【0155】

また、船舶１０は、プレジャーボートに限らず、貨物船及び貨客船等を含む商船、タグボート及びサルベージ船等を含む作業船、気象観測船及び練習船等を含む特殊船、漁船、並びに艦艇等であってもよい。さらに、船舶１０は、操縦者が搭乗する有人タイプに限らず、人（操縦者）が遠隔操作可能であるか、又は自律運航可能な無人タイプの船舶であってもよい。また、船舶１０は、船体１００にエンジン本体２に加えて、モータ（電動機）等の１以上の動力源を備えていてもよい。エンジンシステム１は、船舶１０以外に用いられてもよい。

【0156】

また、エンジンシステム１は、複数の気筒５１が直列に並べて配置された直列多気筒エンジンに限らず、例えば、複数の気筒５１がクランクシャフト２２の回転軸Ａｘ１を頂点とするＶ字状に配置されたＶ型エンジン又は水平対向エンジン等であってもよい。Ｖ型エンジンの場合には、例えば、図２５に示すように、両側の気筒５１間のバンク角内に、クランク室５２の内部空間Ｓｐ１とつながるカム室５３が配置される。この構成であっても、例えば、カム室５３に換気口５０２が形成されることにより、クランク室５２からのブローバイガスの排出を効率的に行うことが可能である。

【0157】

また、エンジンシステム１は、気筒５１を１つのみ備える単気筒エンジンであってもよい。エンジンシステム１は、デュアルフューエルエンジンに限らず、例えば、燃料として気体燃料（例えば水素）のみを用いるエンジン（例えば水素専焼エンジン）であってもよい。また、エンジンシステム１は、過給機付きエンジンに限らず、過給機８を備えない自然給気エンジンであってもよい。

【0158】

また、気体燃料の燃料供給方式は、燃料を給気ポート６１内に噴射するポート噴射方式に限らず、燃料を燃焼室５０内に直接的に噴射する直噴方式であってもよい。この場合、気体燃料を噴射する噴射部３１は、燃焼室５０に臨む位置に配置される。

【0159】

また、換気口５０２は、常時開いていることは必須ではなく、例えば、弁装置等により開閉可能に構成されていてもよい。この場合、換気口５０２が開いている期間に、換気口５０２からのブローバイガスの排出が行われ、換気口５０２が閉じている期間には、換気口５０２からのブローバイガスの排出が行われない。

【0160】

（実施形態２）
本実施形態に係るエンジンシステム１Ａは、図２６及び図２７に示すように、換気口５０２の位置が、実施形態１に係るエンジンシステム１と相違する。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。図２７では、ブローバイガスの流れを太線矢印で示している。

【0161】

すなわち、本実施形態では、図２６に示すように、シリンダブロック５は、気筒５１を構成するシリンダライナ５１１を支持するライナ支持壁５５を有する。シリンダライナ５１１の下端は、ライナ支持壁５５の下端から下方に突出する。ここで、換気口５０２は、ライナ支持壁５５の下端に配置されている。具体的には、シリンダライナ５１１を囲む円筒状のライナ支持壁５５の下面における周方向の一部に、換気口５０２が形成されている。図２６の例では、ライナ支持壁５５の下面のうち、シリンダライナ５１１の左方となる位置に換気口５０２が形成されている。ここで、本実施形態では、図２６に想像線（二点鎖線）で示すように、カム室５３の開口部５３１には、カム室５３の内部空間とクランク室５２の内部空間Ｓｐ１とを区切るカム室壁５３３が設けられていることとする。カム室壁５３３は、カム室５３の内部空間とクランク室５２の内部空間Ｓｐ１とを完全に分離してもよいし、カム室５３の内部空間とクランク室５２の内部空間Ｓｐ１とを一部隔ててもよい。

【0162】

換気口５０２につながる換気通路５０３は、換気口５０２から上下方向Ｄ２に沿って真っすぐ上方に延びる縦通路５０３Ａと、縦通路５０３Ａの上端部から幅方向Ｄ３に沿って左方に延びる横通路５０３Ｂと、を有している。縦通路５０３Ａは、換気口５０２から上下方向Ｄ２に沿って上方に延びていればよく、例えば、換気口５０２から斜め上方に延びていてもよいし、換気口５０２から蛇行しながら上方に延びていてもよい。この換気通路５０３は、ライナ支持壁５５の内部に形成された壁内通路である。このように、換気通路５０３は、延長方向が異なる縦通路５０３Ａ及び横通路５０３Ｂを含むことで、縦通路５０３Ａと横通路５０３Ｂとの接続部位に、変曲部５０３Ｃ（図２７参照）を有している。つまり、縦通路５０３Ａと横通路５０３Ｂとの接続部位が変曲部５０３Ｃを構成する。

【0163】

以上説明した構成によれば、図２７に示すように、ブローバイガスは、クランク室５２の内部空間Ｓｐ１から換気口５０２（及び換気通路５０３）経由で効率的に排出されることになる。すなわち、気筒５１とピストン２１との隙間を通して、未燃焼ガス等が、燃焼室５０からクランク室５２に漏れ出すことでブローバイガスが発生する。本実施形態では、比重が１より小さい気体燃料（水素）を用いることで、ブローバイガスについても比重が１より小さくなるため、クランク室５２に漏れ出したブローバイガスはクランク室５２の上方へと移動する。シリンダライナ５１１の下端は、ライナ支持壁５５の下端から下方に突出しているので、シリンダライナ５１１の下端からクランク室５２に漏れ出たブローバイガスは、シリンダライナ５１１の下端で折り返すようにして、上方に窪んだライナ支持壁５５の下面に向かって移動する。その結果、ブローバイガスは、ライナ支持壁５５の下端（下面）の換気口５０２から排出され、換気通路５０３を通してシリンダブロック５の外部空間へと排出される。

【0164】

ここで、ライナ支持壁５５の下端（下面）は、気筒５１の中心軸に対して垂直ではなく傾斜している。つまり、図２７に示すように、ライナ支持壁５５の下面には、換気口５０２が設けられた端部（左端部）側ほど上方に位置するように、「左上がり」の勾配が付されている。そのため、ライナ支持壁５５の下端に滞留するブローバイガスは、ライナ支持壁５５の下面の勾配によってシリンダライナ５１１の周囲を迂回するようにして左端側に集められる。よって、ブローバイガスは、ライナ支持壁５５の下端の左端部に設けられた換気口５０２から効率的に排出されることになる。

【0165】

また、本実施形態では、換気通路５０３のうちの変曲部５０３Ｃが、気液分離部５０４として機能する。要するに、このような変曲部５０３Ｃ（気液分離部５０４）が設けられることにより、換気口５０２から換気通路５０３に導入されたブローバイガスは、気液分離部５０４としての変曲部５０３Ｃを通過する際に縦通路５０３Ａの突き当り面に衝突するように換気通路５０３内を流れる。そして、ブローバイガスが気液分離部５０４としての変曲部５０３Ｃの内周面に接触した際、ブローバイガスと共に排出されたオイル又は水分等の液体が気液分離部５０４としての変曲部５０３Ｃの内周面に付着する。これにより、ブローバイガスと共に排出された液体（オイル又は水分等）が、気液分離部５０４にて捕獲され、ブローバイガスに含まれている気体と分離される。

【0166】

このように、本実施形態では、換気通路５０３は、ガスの流通方向が変化する変曲部５０３Ｃを有している。気液分離部５０４は変曲部５０３Ｃを含んでいる。結果的に、ブローバイガスは、オイル等の液体成分が少なくとも一部除去された状態で、換気通路５０３から排気されることになり、ブローバイガスの排気に伴うオイル消費等の抑制につながる。

【0167】

カム室壁５３３は、必須の構成ではなく、適宜省略されてもよい。実施形態２に係る構成（変形例を含む）は、実施形態１で説明した種々の構成（変形例を含む）と適宜組み合わせて採用可能である。

【0168】

（実施形態３）
本実施形態に係るエンジンシステム１Ｂは、図２８に示すように、複数の気筒５１に一対一に対応するように複数の換気口５０２が設けられている点で、実施形態１に係るエンジンシステム１と相違する。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。

【0169】

すなわち、本実施形態では、気筒５１は、出力軸方向Ｄ１に並ぶように複数（６つ）設けられている。ここで、換気口５０２は、カム室５３のうち、複数の気筒５１の全てに対応するように、出力軸方向Ｄ１における６箇所に形成されている。換気通路５０３は、これら複数（本実施形態では６つ）の換気口５０２からそれぞれ上方に延びるように、複数設けられる。

【0170】

ここで、複数の換気通路５０３の先端部（上端部）は、１本の共通排気管５０７につながっている。共通排気管５０７は、出力軸方向Ｄ１に沿って延びており、その先端（本実施形態では後端）が、エンジン本体２の外部空間に位置する。これにより、複数の気筒５１の各々で発生したブローバイガスは、それぞれ換気口５０２及び換気通路５０３を通して共通排気管５０７に集約され、共通排気管５０７を通してエンジン本体２の外部空間に排出される。

【0171】

本実施形態では、共通排気管５０７は、クランクシャフト２２の回転軸Ａｘ１に対して平行ではなく傾斜している。つまり、図２８に示すように、共通排気管５０７は、出力軸方向Ｄ１の一端（本実施形態では後端）側ほど上方に位置するように、「後上がり」の勾配が付されている。そのため、共通排気管５０７に集約されたブローバイガスは、共通排気管５０７の勾配によって共通排気管５０７の先端側（後端側）に集められる。よって、ブローバイガスは、共通排気管５０７から効率的に排出されることになる。

【0172】

実施形態３に係る構成は、実施形態１又は実施形態２で説明した種々の構成（変形例を含む）と適宜組み合わせて採用可能である。
（実施形態４）
本実施形態に係るエンジンシステム１Ｃは、図２９に示すように、冷却部６１２が外周側面６０１に配置されている点で、実施形態１に係るエンジンシステム１と相違する。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。

【0173】

すなわち、本実施形態では、給気ポート６１は、断面形状が一方向に向けて凸となる湾曲部６００を有している。冷却部６１２は、給気ポート６１の内周面６１１のうち湾曲部６００の一方向（ここでは上方）側の面、つまり外周側面６０１に配置されている。つまり、内周面６１１は、湾曲部６００の一方向（ここでは上方）側の面となる外周側面６０１と、湾曲部６００の他方向（ここでは下方）側の面となる内周側面６０２と、を含むところ、外周側面６０１に冷却部６１２が配置される。

【0174】

このように、冷却部６１２が外周側面６０１に配置されていることで、噴射部３１から噴射された気体燃料が、空気の気流によって流された場合でも、冷却部６１２に到達しやすくなる。要するに、湾曲部６００における空気の気流は、主として外周側面６０１寄りを通るため、外周側面６０１に冷却部６１２があることで、気体燃料が冷却部６１２にて冷却されやすくなる。そのため、冷却部６１２による気体燃料の冷却効果を十分に発揮することが可能である。

【0175】

ここで、本実施形態では、噴射部３１のノズル長が比較的長く設定されることで、噴射部３１から噴射される気体燃料の指向性が高められている。つまり、噴射部３１が長くなるほど、噴射部３１から噴射される気体燃料の指向性が向上し、気体燃料が冷却部６１２により一層到達しやすくなる。

【0176】

ところで、本実施形態では一例として、外周側面６０１に配置される冷却部６１２を実現するために、図２９に示すように、バルブシート部６６を利用している。すなわち、給気ポート６１における燃焼室５０側の端部には、給気弁７２が着座するバルブシート部６６が設けられている。冷却部６１２は、バルブシート部６６に配置されている。具体的には、バルブシート部６６における給気ポート６１の内部空間Ｓｐ２とは反対側の面には、冷媒を通すための冷媒通路６６１が形成されている。この冷媒通路６６１に冷媒が流れることにより、バルブシート部６６が冷却され、バルブシート部６６に設けられた冷却部６１２が冷却される。つまり、冷却部６１２の具体的態様としては、第１態様（冷媒冷却方式）が採用されている。

【0177】

この構成によれば、給気ポート６１のうち燃焼室５０に最も近いバルブシート部６６にて、気体燃料を冷却することができる。そのため、バックファイアにより燃焼室５０から火炎（又は熱せられた気体）が給気ポート６１に流れ込んでも、給気ポート６１の入口（バルブシート部６６）に設けられた冷却部６１２にて冷却を図ることができ、バックファイアの連鎖をより一層抑制できる。

【0178】

また、実施形態４の変形例として、外周側面６０１に配置される冷却部６１２を実現するために、図３０に示すように、絞り部６７が利用されてもよい。絞り部６７は、給気ポート６１のうち、空気の気流に直交する断面積、つまり流路断面積が局所的に縮小された部位である。つまり、給気ポート６１の流路断面積は均一ではなく、少なくとも絞り部６７において、絞り部６７の上流側及び下流側よりも小さく（狭く）なっている。このような絞り部６７は、給気ポート６１の内周面６１１に形成されたリブ等によって具現化される。図３０の例では、給気ポート６１の内周面６１１から後方（図３０の紙面手前側）に突出するリブにて、給気ポート６１の流路断面積が局所的に狭められた絞り部６７が構成されている。

【0179】

このような絞り部６７が設けられることにより、絞り部６７を通過する際に流速が高められた空気は略直進することで、給気ポート６１の内周面６１１（ここでは外周側面６０１）に衝突する。これにより、給気ポート６１の内周面６１１のうち空気が当たる部位を、気流にて冷却して冷却部６１２とすることができる。要するに、図３０の例では、給気ポート６１は、空気の気流に直交する断面積が部分的に縮小された絞り部６７を有している。冷却部６１２は、給気ポート６１の内周面６１１のうち、給気ポート６１における絞り部６７の断面から気流の下流側に向けて垂直に延びる仮想線ＶＬ１との交点を含む。このように、絞り部６７を利用して実現される冷却部６１２は、第３態様（空冷方式）の一種である。

【0180】

この構成によれば、絞り部６７を設けるだけで、空気の流速を高めるためのファン等の装置を用いることなく、空冷方式による冷却部６１２を実現することができる。したがって、冷却部６１２を実現するための構成の簡略化を図ることが可能である。図３０の例では、バルブシート部６６の冷媒通路６６１は省略可能である。

【0181】

また、本実施形態では、冷媒通路６３は適宜省略可能である。実施形態４に係る構成（変形例を含む）は、実施形態１、実施形態２又は実施形態３で説明した種々の構成（変形例を含む）と適宜組み合わせて採用可能である。

【0182】

＜発明の付記＞
本開示の一態様に係るエンジンシステムは、給気ポートと、燃料供給装置と、を備える。前記給気ポートは、燃焼室に空気を供給する。前記燃料供給装置は、前記給気ポートの内部空間に気体燃料を供給する。前記燃料供給装置は、前記気体燃料を噴射する噴射部を有する。少なくとも前記給気ポートの内周面のうち前記噴射部からの前記気体燃料の噴射領域の中心軸との交点には、冷却部が配置されている。

【符号の説明】

【0183】

１，１Ａ～１Ｃ エンジンシステム
３ 燃料供給装置
６ シリンダヘッド
８ 過給機
３１ 噴射部
５０ 燃焼室
６１ 給気ポート
６３ 冷媒通路
６４ 隔壁部
６５ 冷媒供給部
６６ バルブシート部
６７ 絞り部
７２ 給気弁
６００ 湾曲部
６０１ 外周側面（一方向側の面）
６１１ （給気ポートの）内周面
６１２ 冷却部
６４１ 薄肉部
６４２ 厚肉部
６５１ 付着冷媒
Ａｘ２ 中心軸
Ｇ２ （給気弁の）開度
Ｒ１ 噴射領域
Ｓｐ２ （給気ポートの）内部空間
Ｔ１ 冷却期間
ＶＬ１ 仮想線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】