CN1083929C - 缸内喷射型火花点火式内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种做成SOHC型时能使各构成部件的配置适当、吸气效率和燃烧效率高且可小型化的缸内喷射型火花点火式内燃机。在有1条凸轮轴30的SOHC型内燃机中，设置将燃料直接喷射到燃烧室20内的喷射阀22，使吸气管44的一端在吸气开口部40、40处向燃烧室开口，而在凸轮轴与吸气阀50、50之间，使吸气管向着气缸盖4的顶面延伸，且从气缸轴线X方向看，至少其一部分穿过吸气阀50、50的各头部与凸轮轴之间的最短距离连接线之间的区域。

Description

缸内喷射型火花点火式内燃机
本发明涉及装在车辆上的缸内喷射型火花点火式内燃机，具体涉及SOHC(即单顶置凸轮轴Single Head Cam-shaft以下简称SOHC)型缸内喷射型火花点火式内燃机。
近年来，装在车辆上的火花点火式内燃机为了减少排气的有害成分及改善燃料费用等，已提出种种取代现有的吸气管喷射型的、直接向燃烧室喷射燃料方式的缸内喷射汽油发动机的方案，其构成之一例已由日本发明专利公开1993年第240044号公报等所披露。
上述公报所披露的缸内喷射汽油发动机将吸气口做成直立延伸的吸气口，因此能高效率吸气，并能使燃烧室内产生纵向的旋转涡流(倒翻滚流)。此外，在活塞顶部设置凹坑，例如在压缩行程从燃料喷射阀向该凹坑内喷射燃料，以少量燃料产生凹坑之上的旋转流，从而能使火花塞周围在点火时刻生成接近理论空燃比的混合气体。
因此，该缸内喷射汽油发动机即使整体的空燃比很低也能点着火且燃烧效率高，减少了一氧化碳及碳化氢等有害排气成分的排出量，能降低主要是怠速运转及低负载行走时的燃料费。
然而，上述公报所披露的缸内喷射汽油发动机是使DOHC(即双顶置凸轮轴，以下简称DOHC)型汽油发动机能进行缸内喷射的结构。
但是，这样DOHC型汽油发动机因为有两根凸轮轴，故存在制造成本高的问题。此外，具有两凸轮轴的汽油发动机其气缸盖宽度方向的尺寸要增大，成为导致发动机本体大型化的重要原因。若发动机本体如此大型化，即使缸内喷射汽油发动机是排气量较小的，也不能减小整个发动机的大小，有可能影响发动机使用于车辆。
因此，考虑要在制造成本较低可小型化的SOHC型汽油发动机装备可进行缸内喷射的燃料喷射阀，制成缸内喷射汽油发动机。
此时，对于SOHC型缸内喷射汽油发动机，必须使喷射口及火花塞等与一根凸轮轴的位置适当，做成与上述DOHC型缸内喷射汽油发动机有同样高的燃烧效率的缸内喷射汽油发动机。
基于上述情况，本发明的目的在于，提供一种能使SOHC型化时的各构成部件的配置适当、吸气效率和燃烧效率高且可小型化的缸内喷射型火花点火式内燃机。
为了达到上述目的，技术方案1所述的发明是在有一根凸轮轴的SOHC型4阀式内燃机中，设有向燃烧室内直接喷射燃料的喷射阀，可进行缸内喷射，所以，即使是SOHC型的内燃机，也能在压缩行程向火花塞喷射燃料，使燃料喷雾良好地集中于火花塞附近，进行层状燃烧，能在极稀薄的空燃比下进行运转，改善燃烧效率和降低燃料费。
此外，吸气管其一端与开口于燃烧室的2个开口部相连通，并向气缸盖的上侧面延伸形成，从气缸轴线方向看，至少吸气管的一部分穿过吸气阀或排气阀之一的2个阀部件各轴部顶端与凸轮轴之间的最短距离连接线之间的区域，即，吸气管从吸气阀及排气阀中的任一个与凸轮轴之间通过设置，所以，能有效利用气缸盖内的空间，能抑制内燃机的宽度方向尺寸，实现内燃机的小型化。再有，吸入空气相对气缸以纵向吸气效率高地被导入燃烧室内，在燃烧室内能很好地产生纵向旋转的涡流(倒翻滚流)，燃烧效率进一步提高。即，SOHC型的4阀式内燃机能获得与现有DOHC型缸内喷射汽油发动机一样的效果。
又，吸气管为沿着气缸轴线大致延伸的直立管为宜，此时，能进一步抑制内燃机宽度方向的尺寸，能使内燃机进一步小型化，并且，吸入气体相对气缸为纵向，能更高效地将吸入气体导入燃烧室内，进一步提高燃烧效率。
技术方案2所述的发明，火花塞面对燃烧室的大致中央设置于气缸盖，该火花塞的插入孔设于与上述吸气管不同的一侧，即设置成穿过吸气阀及排气阀中的任一另一方与凸轮轴之间，所以，不仅能提高吸气效率，而且能将火花塞配置在最佳位置，且将火花塞的插入孔与吸气管一样很好地配置，可制成能小型化且燃烧效率极高的缸内喷射型内燃机。
技术方案3所述的发明，在吸气管是由与上述2个开口部分别连通的独立的2条管部的场合，因为由摇臂轴可摆动地支承并启闭驱动上述2个阀构件的摇臂由一条构成并延伸设置在上述2条管部之间，所以，能实现摇臂的小型轻量化，并且吸气管能与摇臂无干扰且很好地配置在吸气阀与凸轮轴之间。
另外，这样吸气管由2条独立管部构成，各管部的配置自由度及通道面积的设定自由度高，较理想。即，若采用2条独立的管部，为获得最佳吸气效率而配置吸气管并设定通道面积就很容易。
技术方案4的发明，是在吸气管在上游部为1条管部而在下游部分支成2条管部，与2个开口部相连通的分支管式吸气管的情况下，设置成由摇臂轴可摆动地支承并启闭驱动上述2个阀构件的摇臂夹着上述1条管部的结构，所以，吸气管也能与摇臂无干扰良好地配置在吸气阀与凸轮轴之间。
此外，若如上所述吸气管用从1条管部分支出2条管部的分支管式吸气管构成，通过使1条管部的通道面积做成较大，能增大吸入空气量。因此，若采用这样的吸气管，进行必需较多吸入空气的稀薄空燃比下的运转时，容易实现空燃比的稀薄化。
图1为本发明SOHC型缸内喷射汽油发动机的纵剖视图。
图2为本发明SOHC型缸内喷射汽油发动机的除去了摇臂罩状态的俯视图。
图3为说明本发明SOHC型缸内喷射汽油发动机的作用及效果的图。
图4为本发明SOHC型缸内喷射汽油发动机其他实施形态的概略构成图。
图5为本发明SOHC型缸内喷射汽油发动机所使用的摇臂的变形例的图。
图6为示出摇臂变形例的图，是应用了分支管式吸气管时所使用的摇臂的图。
图7为应用了分支管式吸气管时所使用的摇臂的另一变形例的图。
图8为分支管式吸气管的概略图。
以下参照附图说明本发明的实施形态。
见图1，此示出了装于车辆的本发明SOHC型缸内喷射汽油发动机的纵剖视图，见图2，此为除去摇臂罩状态下的缸内喷射汽油发动机的俯视图，以下参照图1和图2，详细说明本发明SOHC型缸内喷射汽油发动机的构成。又，该SOHC型缸内喷射汽油发动机例如为4阀4气缸汽油发动机，对于所有的4个气缸，不仅吸气行程而且压缩行程也能进行燃料喷射，但在此以4个气缸中的1个气缸为代表进行说明。
如图1所示，SOHC型缸内喷射汽油发动机(以下简称发动机)1与普通汽油发动机一样，在气缸体2之上，依次置有气缸盖4、副气缸盖6及摇臂罩8，并分别用螺栓等固定。
如该图所示，在气缸体2的圆筒状气缸10内嵌插有活塞12。该活塞12通过连杆14与曲轴(未图示)连接，随着曲轴的旋转在气缸10内滑动作往复运动。在活塞12的顶面上，与已有的DOHC型缸内喷射汽油发动机一样，形成有半球形的凹坑16。其形状因为与已有的DOHC型缸内喷射汽油发动机的一样，故在此省略对其形状的详细说明。
另一方面，在气缸盖4上设有燃料喷射阀22，该燃料喷射阀22能向由气缸盖4的下侧面与活塞12的顶面分隔形成的燃烧室20直接喷射燃料。更详细地说，燃料喷射阀22是在与气缸10的外周壁附近对应的位置，以一定角度用螺栓23安装在气缸盖4上，能相对气缸10的中心轴即气缸轴线X倾斜地喷射燃料，该一定角度设定为，当上述活塞12位于上死点附近时，能沿着上述凹坑16的半球形底面喷射燃料的角度。另外，该燃料喷射阀22的允许燃料喷射压设定为高压(例如50kgf/cm2以上)，以使其不仅在吸气行程而且在燃烧室20内成为高压的压缩行程时也能良好地向气缸10内供给燃料。
此外在气缸盖4上，沿着连接各气缸中心轴的发动机1的中心线Y(参照图2)，可自由旋转地枢支着凸轮轴30。具体是，凸轮轴30支承在形成于各气缸间及气缸盖4两端部的多个轴支承部32上，并由与这些支承部32对应设置的凸轮罩34夹持，可旋转地枢支在气缸盖4上。另外，凸轮罩34分别由一对螺栓38、38固定在支承部32上。
另外，在气缸盖4上，中间夹着包括上述气缸轴线X和中心线Y的基面，如后面将详细叙述的那样，在该基面(平面)的一侧形成有一对吸气管(2条管部)44、44，在另一侧形成有一对排气管46、46。吸气管44、44在设于上述基面一侧的一对吸气口(吸气开口部，  2个开口部)40、40处面对燃烧室20开口，排气管46、46在设于上述基面另一侧的一对排气口(排气开口部，2个开口部)42、42处面对燃烧室20开口。同时，在吸气口40、40处设有使吸气管44、44与燃烧室20连通或切断的一对吸气阀(2个阀构件)50、50，另一方面，在排气口42、42处设有将排气管46、46与燃烧室20连通或切断的一对排气阀52、52。
如该图所示，吸气阀50、50与排气阀52、52由于其与上述吸气管44、44及排气管46、46的位置关系，同样也是中间夹着包括气缸轴线X和中心线Y的上述基面，设于气缸盖4上。具体是，这些吸气阀50、50与排气阀52、52相对该基面分别有一定的角度，即，如该图所示，吸气阀50、50与排气阀52、52设置为，其与阀本体50a、50a及阀本体52a、52a一体形成的轴部50b、50b及52b、52b在气缸盖4内相互分离地向气缸盖4的上面延伸。
但是，这些吸气阀50、50和排气阀52、52并不是特殊的阀，而是与通常使用于内燃机的阀相同的阀。因此，在吸气阀50、50和排气阀52、52的各头部即轴部50b、50b及轴部52b、52b的各顶端分别设有弹簧座54、54及弹簧座56、56，在该弹簧座54、54及弹簧座56、56与气缸盖4的部件之间，分别压缩设有外套在吸气阀50、50和排气阀52、52上的螺旋弹簧60、60及螺旋弹簧62、62。因此，在通常情况下，吸气阀50、50和排气阀52、52受到该螺旋弹簧60、60及螺旋弹簧62、62的作用力，将吸气口40、40和排气口42、42保持在关闭状态。另外，图中符号64及符号66分别为吸气阀50及排气阀52的阀导管，使吸气阀50、50和排气阀52、52能沿着阀导管64、66可靠地以一定角度顺畅地滑动，良好地开启或关闭阀。
此外，与各吸气阀50、50及排气阀52、52分别相对应地，在上述凸轮轴30上形成有一对凸轮部30a、30a及凸轮部30b、30b。并在这些凸轮部30a、30a与吸气阀50、50之间设有摇臂70，在凸轮部30b与排气阀52、52之间设有摇臂72。
具体是如该图所示，在上述凸轮罩34上，与凸轮轴30平行地枢支有摇臂轴74及摇臂轴76，摇臂70和摇臂72分别可自由摆动地支承在该摇臂轴74及摇臂轴76上。关于摇臂70的配置是，设于该摇臂70一端侧的一对滚子80、80与凸轮部30a、30a抵接，设于另一端侧的一对阀调整装置84、84的各顶端与吸气阀50、50的头部分别抵接。另外，关于摇臂72的配置为，设于摇臂72一端侧的滚子82与凸轮部30b抵接，设于另一端侧的一对阀调整装置86、86的各顶端与排气阀52、52的头部分别抵接。
因此，一旦凸轮轴30旋转，摇臂70、72即随着凸轮部30a及凸轮部30b的形状，绕着摇臂轴74、76作摆动，因此，吸气阀50、50及排气阀52、52克服螺旋弹簧60、60及螺旋弹簧62、62的作用力而作开关动作。
在此重新说明吸气管44、44，如图1所示，上述排气管46、46在气缸盖4的侧面向水平方向开口，而上述吸气管44、44从吸气口40、40沿着气缸轴线X向气缸盖4的上侧面延伸。即，吸气管44、44相对气缸盖4的下侧面直立似地设置，具体是，吸气管44、44的远离其吸气口40、40的上游部分穿过吸气阀50、50与凸轮轴30及摇臂轴74之间的缝隙，设置成稍许带S字形的曲线形，其各上端在摇臂罩8的上端面开口。另外从图2可知，从气缸轴线X方向看，吸气管44、44在吸气阀50、50与凸轮轴30之间延伸，至少其一部分通过吸气阀50、50的各轴部50b、50b顶端与凸轮轴30之间的最短距离连接线之间，即，通过从各轴部顶端对凸轮轴30延伸的垂线之间的区域。
若如上所述将吸气管44、44直立设置，在一般情况下会发生吸气管44、44与上述摇臂70相碰的问题。但在该发动机1中，如图2所示，上述摇臂70做成T字形。因此，在该发动机1中，吸气管44、44配置在呈T字形的摇臂70的胴部71的两侧，因此，能很好避免吸气管44、44与摇臂70的干扰问题。
此外，在气缸盖4上安装有火花塞90，该火花塞90使火花发生部伸出到燃烧室20的大致中央，即能使燃烧室20内的混合气体最有效地燃烧的着火位置。具体是如图1所示，火花塞90相对气缸轴线X有一定角度地安装，该一定角度设定为能使火花塞90通过排气阀52、52与凸轮轴30及摇臂轴76之间插入并安装的角度。即，参照图1，设有作为火花塞90的插入导管起作用并防止在气缸盖4内飞溅的润滑油附着在火花塞90用的直管即导向管(插入孔)94，该导向管94以上述一定角度插入排气阀52、52与凸轮轴30及摇臂轴76之间并固定在气缸盖4的部件上。更详细地，从图2清楚看到，从气缸轴线X方向看，导向管94配置在吸气阀52、52与凸轮轴30之间，并通过排气阀52、52的各轴部52b、52b顶端与凸轮轴30之间的最短距离连接线，即通过从各轴部向凸轮轴30延伸的垂线间的区域。
但在该场合，也与上述吸气管44、44时的一样，导向管94相对气缸盖4的下侧面大致直立设置，所以会出现导向管94与上述摇臂72的干扰问题。于是如图2所示，将摇臂72做成Y字形。因此，在该发动机1中，导向管94无干扰地配置在呈Y字形的摇臂72的一对臂部73、73之间，这样，也能很好避免导向管94与摇臂72发生干扰。又如该图所示，导向管94的上端通过油密封96，可自由装、卸地嵌装在摇臂罩8上。
以下参照图3，说明具有如上所述直立吸气管44、44的SOHC型缸内喷射汽油发动机的作用及效果。在此以燃料在压缩行程进行喷射的场合为例进行说明。
若吸气管44、44沿着气缸轴线X大致直立设置，则在吸气行程中，当随着活塞12的下降经吸气管44、44进行吸气时，吸入的空气沿着气缸10的壁面进入燃烧室20内，此时，因为吸气管44、44仅稍许弯曲，是大致笔直地延伸的，所以，吸入的空气能高效率极顺畅地导入燃烧室20内。
然后进入压缩行程，一旦活塞12上升，随着其上升，吸入空气沿着设于活塞12顶面的凹坑16的半球状底面向上卷起。此时，如图3中的箭头所示，吸入空气成为从气缸壁面向气缸中央在气缸10内纵向旋转的气流，即呈涡旋状的倒翻滚流100，在凹坑16内旋转。这样，当活塞12到达上死点附近时，如图3中所示，燃料从燃料喷射阀22沿着凹坑16的半球状底面，即与倒翻滚流100同方向地喷射出来。因此，燃料在凹坑16内能与吸入空气良好混合成为燃料喷雾102，以合适的状态到达火花塞90。
这样，若在燃料与倒翻滚流100一起基本被关闭的凹坑16内的状态，即以层状化的状态到达火花塞90，即使燃料喷射量较少，即作为整体空燃比稀薄(贫)，在火花塞90附近也呈空燃比浓(理论空燃比或富)的状态。因此，然后当活塞12更接近上死点时，将用火花塞90进行点火，此时火花塞90周围的着火性良好，故不会发生发动机不发火(贫不发火)等情况，能进行极良好且高效率的燃烧，即进行层状燃烧。另外，关于层状燃烧的作用和效果的详细说明，因为在已有的DOHC型缸内喷射汽油发动机中已说明了，所以在此省略其详细说明。
因此，SOHC型缸内喷射汽油发动机既能保证与普通吸气管喷射式SOHC型汽油发动机相同程序的输出，又能与现有的DOHC型缸内喷射汽油发动机一样，提高燃烧效率，减少碳化氢(HC)及一氧化碳(CO)等有害的排气成分，且能将燃料消费量控制为极少，降低燃料费。
另外，本文以燃料在压缩行程进行喷射为例进行了为说明，但采用直立吸气管44、44，对于燃料在吸气行程进行喷射的也有效。即，使用直立的吸气管44、44进行高效率的吸气，能产生倒翻滚流100，在使混合气体均匀化方面效果很好，例如即使在吸气行程中仅喷射少量燃料，进行稀薄空燃比下的运转，也能产生非常适合燃烧的混合气体，也能改善燃烧效率和降低燃料费。
在此参照图4，此图大致示出了本发明SOHC型缸内喷射汽油发动机的其他实施形态，以下对该实施形态进行说明。
如图4所示，在该实施形态中，吸气管的位置与火花塞的导向管的位置相对上述图1所示的实施形态相互作了交换。即，吸气管44’、44’稍带S字形弯曲地设于排气阀52、52与凸轮轴30和摇臂轴76之间，另一方面，导向管94’穿过吸气阀50、50与凸轮轴30及摇臂轴74之间，固定在气缸盖4的部件上。
并且同时，摇臂70’与上述图2中的摇臂72一样做成Y字形，而摇臂72’与上述图2中的摇臂70一样做成T字形。
因此，吸气管44’、44’及导向管94’分别与摇臂70‘及摇臂72’不干扰地很好地配置在气缸盖4内，吸气管44’、44’很好地直立设置，同样能获得与上述一样的作用和效果。
再有，参照图5至图7，分别示出了上述图2中的摇臂70及摇臂72的变形例，以下根据图5至图7，对该摇臂70、摇臂72(或摇臂70’、摇臂72’)的变形例进行说明。
在图5所示的变形例中，使吸气阀50、50动作的摇臂170与上述图2中的一样做成T字形，但另一方面，使排气阀52、52动作的摇臂则分成摇臂172。173这样两条。
因此，关于吸气管44、44，与上述的一样，不发生干扰很好地配置在呈T字形的摇臂170的胴部171的两侧，而导向管94也不发生干扰且良好地配置在摇臂172、173之间。
但作为吸气管，也可以取代吸气管44、44而使用图8所示的分支管式的吸气管244。该吸气管244是在比凸轮轴30更靠近气缸体2的下游侧位置分成2分支的分支管，分成2条的部分即一对分支部(2条管部)244a、244a的顶端分别与吸气口40、40相通。即，该吸气管244在上游侧的摇臂附近汇集成1条(1条管部)，与上述吸气管44、44一样沿着气缸轴线X配置。
若采用如上所述的分支管式的吸气管244，在如吸气管44、44那样设置2条独立吸气管的场合，有各吸气管的设定自由度大的优点，另一方面，具有吸气管244汇集成1条部分的通道面积能设定为较大、能保证吸入大量空气这样的优点。能吸入大量空气，对于比通常需要更多空气的稀薄空燃比下的运转是有效的。
应用这样的分支管式吸气管244时，可采用图6及图7所示的变形例。
首先，图6所示的变形例中，使吸气阀50、50动作的摇臂分别分离成摇臂270、271这样2条，而使排气阀52、52动作的摇臂与上述图2的一样，做成Y字形。
因此，吸气管244无干扰且良好地配置在摇臂270、271之间，另外关于导向管94，与上述图2的情况一样，无干扰且良好地配置在摇臂272的一对臂部273、273之间。
在图7所示的变形例中，使吸气阀50、50动作的摇臂370做成Y字形，而使排气阀52、52动作的摇臂分离成2条摇臂372、373。
因此，关于吸气管244，无干扰且良好地配置在摇臂370的一对臂部371之间，而关于导向管94，无干扰且良好地配置在摇臂372、373之间。
如以上包括其它实施形态及其变形例的说明所述，本发明的SOHC型缸内喷射汽油发动机既很好地配置了燃烧喷射阀22及火花塞90，又很好地使从吸气口40、40向摇臂罩8沿着气缸轴线X直立延伸的吸气管44、44或吸气管244与摇臂不发生干扰。
因此，虽然是SOHC型内燃机，在吸气行程中也能通过直立的吸气管44、44或吸气管244沿气缸10的壁面高效率顺畅地吸气，并在压缩行程的活塞12上升时，能在形成于活塞12顶面的凹坑16内很好地产生倒翻滚流100。所以，尤其是在压缩行程中进行燃料喷射时，能将燃料喷雾102很好地保持在凹坑16内，使燃料喷雾102理想地汇集到火花塞90周围成空燃比浓的状态，不会发生发动机不发火的情况，能实现极良好的层状燃烧。因此，能制成既能抑制燃料消耗量，燃烧效率又极高的SOHC型缸内喷射汽油发动机，能减少SOHC型内燃机中有害排气成分的产生，并降低燃料费。
此外，通过有效利用吸气阀50、50与凸轮轴30及摇臂轴74之间的空间来配置直立的吸气管44、44或吸气管244，能抑制气缸盖4宽度方向的尺寸，能实现发动机1的小型化。
即，若采用本发明的SOHC型缸内喷射汽油发动机，能与现有的DOHC型缸内喷射汽油发动机一样实现低公害化和低燃料费化，并通过实现SOHC结构，能进一步降低制造成本，达到价廉且小型化。
另外，在上述实施形态中，对4阀式的SOHC型缸内喷射汽油发动机运行了说明，但并不受此限，若将图6及图7中作为变形例示出的摇臂再变形后使用，即使是吸气管和排气管分别由1条构成的2阀式SOHC型缸内喷射汽油发动机，也能很好地应用本发明。此时，若将吸气管如下配置，即，从气缸轴线X方向看，至少吸气管上游侧的通道剖面相对吸气阀或排气阀头部(吸气阀或排气阀之一的轴部的顶端)与凸轮轴之间的最短距离连接线正交延伸，即能制成小型且吸气效率极高的SOHC型缸内喷射汽油发动机。
如以上详细说明的那样，若采用本发明技术方案1所述的缸内喷射型火花点火式内燃机，则对于SOHC型4阀式内燃机，既能保证与现有的DOHC型缸内喷射汽油发动机相同的效果，又能抑制宽度方向的尺寸，实现缸内喷射汽油发动机的小型化。
此外，技术方案2所述的缸内喷射型火花点火式内燃机，能很好保证火花塞的插入孔，将火花塞配置在最佳位置，能制成燃烧效率极高的缸内喷射汽油发动机。
另外，技术方案3所述的缸内喷射型火花点火式内燃机，能实现摇臂的小型轻量化，能将吸气管与摇臂无干扰地配置在吸气阀与凸轮轴之间。此外，能提高各管部配置的自由度及通道面积设定的自由度，能容易地配置吸气管及设定通道面积，以获得最佳吸气效率。
此外，技术方案4所述的缸内喷射型火花点火式内燃机，能将吸气管同样与摇臂无干扰地配置在吸气阀与凸轮轴之间。并且，能将1条管部的通道面积做得较大增大空气吸入量，能容易地实现空燃比的稀薄化。
又，技术方案5所述的缸内喷射型火花点火式内燃机，例如即使是SOHC型的2阀式内燃机，也能保证与现有的DOHC型缸内喷射汽油发动机一样的效果，并抑制宽度方向的尺寸，实现缸内喷射汽油发动机的小型化。

Claims (4)

1.一种缸内喷射型火花点火式内燃机，其特征在于，包括：
形成在气缸盖下侧面与嵌插于气缸内的活塞的顶面之间、并在所述气缸盖下侧面上，中间夹着气缸轴线所在的平面，设有位于一侧的吸气开口部及位于另一侧的排气开口部的燃烧室。
向所述燃烧室内直接喷射燃料的喷射阀；
设于所述气缸盖并面对所述燃烧室的火花塞；
一端与所述吸气开口部相连通并在所述气缸盖内向该气缸盖的上侧面延伸的吸气管；
一端与所述排气开口部相连通并在所述气缸盖内向该气缸盖的侧面延伸的排气管；
具有启闭所述吸气开口部的阀本体及与该阀本体一体设置的轴部、对从所述吸气管至所述燃烧室内的吸气进行连通或切断的吸气阀；
具有启闭所述排气开口部的阀本体及与该阀本体一体设置的轴部、夹着所述平面位于与所述吸气阀大致对称位置并对从所述燃烧室内至所述排气管的排气进行连通或切断的排气阀；
具有分别启闭驱动所述吸气阀及所述排气阀的凸轮部、与所述平面大致平行地延伸并枢支在所述气缸盖上的1条凸轮轴，
所述吸气开口部及所述排气开口部沿着所述平面分别具有2个开口部，且所述吸气阀及所述排气阀由与所述2个开口部对应且所述轴部大致互相平行地设置的2个阀构件构成，
从所述气缸轴线方向看，所述吸气管的至少一部分从所述吸气阀及排气阀中的任一方的2个阀构件的各轴部顶端与所述凸轮轴之间的最短距离连接线之间的区域穿过并延伸。
2.根据权利要求1所述的缸内喷射型火花点火式内燃机，其特征在于，所述火花塞面对所述燃烧室的大致中央设置，该火花塞的插入孔在所述气缸盖内向该气缸盖的上侧面延伸，并且从所述气缸轴线方向看，其通过所述吸气阀及排气阀中的任何另一方的2个阀构件的各轴部顶端与所述凸轮轴之间的最短距离连接线之间的区域。
3.根据权利要求1所述的缸内喷射型火花点火式内燃机，其特征在于，所述吸气阀及所述排气阀中的任一方的2个阀构件通过1条摇臂进行启闭驱动，该摇臂可摆动地支承在与所述凸轮轴大致平行延伸的摇臂轴上，且一端与所述2个阀构件的各轴部顶端抵靠，另一端与所述凸轮部抵靠，同时，所述吸气管由与所述2个吸气开口部分别连通的独立的2条管部构成，
所述1条摇臂从所述气缸轴线方向看，在所述2条管部之间延伸。
4.根据权利要求1所述的缸内喷射型火花点火式内燃机，其特征在于，所述吸气阀及所述排气阀中的任一方的2个阀构件通过摇臂进行启闭驱动，该摇臂可摆动地支承在与所述凸轮轴大致平行延伸的摇臂轴上，且一端与所述2个阀构件的各轴部顶端抵靠，另一端与所述凸轮部抵靠，同时，所述吸气管的构成为，其上游部由1条管部构成，而面对所述2个开口部的下游部分成2条管部，
所述摇臂设置成从所述气缸轴线方向看，中间夹着所述1条管部。
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