CN1525060A - 发动机燃料喷射系统 - Google Patents

Abstract

在一种发动机燃料喷射系统内，其包括直接将燃料与压缩空气一起喷射到燃烧腔内的喷油嘴和向所述喷油嘴提供压缩空气的压缩空气泵，当发动机冷却时，阻止燃料成分和蒸气积聚在被包含在压缩空气泵内的输出阀周围，有助于改善输出阀的寿命。压缩空气泵(61)被设置在喷油嘴(25)的上方，至少压缩空气供应通路(126)中部与压缩空气供应通路(126)内的输出阀(125)之间的部位被形成得逐渐向下行走，与输出阀(125)分开，压缩空气供应通路(126)连接所述输出阀(125)与喷油嘴(25)。

Description

发动机燃料喷射系统

技术领域

本发明涉及一种发动机燃料喷射系统，其包括直接将燃料与压缩空气一起喷射到燃烧室内的喷油嘴以及压缩空气泵，压缩空气泵具有用于压缩要被供应到喷油嘴内的空气的泵室，还具有与泵室相连以便允许所述压缩空气从泵室被输送的输出阀。本发明还涉及一种直接喷射内燃机的混合供应设备。

背景技术

例如通过专利文献1等，适于从压缩空气泵向被安装在发动机体上的喷油嘴供应压缩空气的发动机燃料喷射系统变得公知。

(专利文献1)

日本专利公开号No.3159998

然而，在上述通用发动机燃料喷射系统中，压缩空气泵被设置在喷油嘴下方的曲柄箱内，当发动机冷却时，混合在连接压缩空气泵和喷油嘴的压缩空气供应通道内的燃料和蒸气具有积聚在压缩空气泵所包含的输出阀周围的可能性，导致输出阀寿命下降。

本发明考虑上述问题。本发明的一个目的是提供一种发动机燃料喷射系统，当发动机冷却时，其能够阻止燃料和蒸气积聚在压缩空气泵所包含的输出阀周围，从而有助于改善输出阀的寿命。

此外，为了改善将燃料和压缩空气的混合物喷射到燃烧室内并实现贫燃的直接喷射内燃机的燃料消耗率，使用压差调节器恒定调节燃料压力和压缩空气压力之间的压差的示例被公知(例如参考专利文献1的图4等)。

同时，压力调节器一直被体框架支撑，从此通向内燃机的管路系统非常长和复杂(例如参考专利文献1的图4等)。

此外，当空气被压缩机压缩并被供应到混合物喷射阀时，随着压缩空气膨胀，空气内的蒸气可能冷凝成水，所述水附着在空气通道内部。具体地说，从压力调节器被排出的多余空气通常返回空气过滤器的清洁一侧(元件下游侧)。当高压多余空气被输送到低温部位时，有时出现上述冷凝。

发明内容

为了实现上述目的，本发明技术方案1是一种发动机燃料喷射系统，其包括直接将燃料与压缩空气一起喷射到燃烧腔内的喷油嘴和压缩空气泵，压缩空气泵具有用于将要被供应到喷油嘴内的空气进行压缩的泵室以及与所述泵室相连从而允许压缩空气从泵室被排出的输出阀，其特征在于：压缩空气泵被设置在喷油嘴的上方，至少压缩空气供应通路的中部与压缩空气供应通路内的输出阀之间的部位被形成的逐渐向下行走，从而与输出阀分开，压缩空气供应通路连接输出阀与喷油嘴。

利用本发明技术方案1的结构，至少从压缩空气供应通路的中部至压缩空气供应通路内的输出阀的部位被形成的逐渐向下行走，从而与输出阀分开。因而，即使燃料成分被混合，蒸气形成在压缩空气通路内，当发动机冷却时，可以阻止燃料成分和蒸气积聚在输出阀周围，因而阻止燃料成分和蒸气导致输出阀寿命降低，从而有助于改善输出阀的寿命。

因而，根据本发明技术方案2，除了本发明技术方案1的结构之外，压缩空气供应通路由用于连接发动机体和被设置在发动机体内的压缩空气泵的输出阀的管件、以及被直接设置在发动机体内且连接所述管件和喷油嘴的通路128和通路129组成。利用这种结构，压缩空气供应管路的主要部分被直接设置在发动机体内。因而，当发动机停转后，压缩空气供应管路的温度也不会急剧下降，限制在压缩空气供应管路内形成液体成分，可以进一步改善输出阀的寿命。

因而，根据本发明技术方案3，除了本发明技术方案2的结构之外，喷油嘴25被设置在构成发动机体一部分的气缸盖内，输出阀被安置在被设置在发动机体内的压缩空气泵的汽缸盖侧上的端部内，压缩空气泵的运动轴线平行于发动机体的汽缸轴线。利用这种结构，从压缩空气泵至喷射器为止的压缩空气供应管路的长度被缩短，压缩空气供应管路的整体体积被减少，从而，可以进一步改善输出阀的寿命。

根据本发明技术方案4，除了本发明技术方案3的结构之外，与通路相连以便调节要被供应到喷油嘴内压缩空气的压力的安全阀被连接到喷油嘴上方位置的端盖上，从而将设置在汽缸盖上的进气口夹持在所述安全阀和压缩空气泵之间。利用这种结构，输出阀可以在位于喷射器上方位置的进气口周边无应力地被设置，因而可以改善输出阀的寿命。

如技术方案1～4所述发动机燃料喷射系统，所述发动机是直接喷射内燃机。

本发明技术方案6是一种包括向燃烧腔供应压缩空气和燃料混合物的混合物喷射阀的直接喷射内燃机的混合物供应设备，其特征在于：设置一用于恒定地保持压缩空气压力和大气压力之间压差的空气压力调节器，该空气压力调节器被附着在内燃机进气口部位的侧部上的气缸盖单元上。

本发明的空气压力调节器是这样一种设备，其在压力等于或大于预定压差阀接收压缩空气，并将等效于压力超过预定压差的空气排出，从而获得相对于基准压力具有固定压差的空气。

在符合技术方案6的发明中，与现有技术相比，压力调节器被设置在离开内燃机的车体部位上，管路被缩短。此外，由于压力调节器被设置的靠近进气口，因而，用于引入大气压力的结构非常简单，管路被缩短。因此，可以阻止在管路内的凝结，改善燃料控制的准确性，改善燃料消耗率。

符合技术方案7的发明是根据技术方案6的直接喷射内燃机的混合物供应设备，其特征在于：内燃机被安装在小型车辆上，利用行驶时的风力对气缸盖单元和进气口部位进行冷却，空气压力调节器被设置在车辆行驶方向的进气口的前方，大气压力被用作空气压力调节器的基准压力，大气压力引入口被设置在空气压力调节器的背压腔内，并配备有一个盖，从而行驶时的风不会吹入大气压力引入口。

在符合技术方案7的发明中，利用在空气压力调节器的大气引入口上设置一盖的结构，避免由于行驶时的风力效果而引起的燃料控制准确性下降，阻止在调节装置内凝结，通过大气压力校正，可以改善燃料消耗率。

符合技术方案8的发明是如技术方案7所述直接喷射内燃机的混合物供应设备，其特征在于：混合物喷射阀被设置在内燃机的汽缸盖单元内，从混合物喷射阀通向空气压力调节器的压缩空气引入通路被形成在汽缸盖单元的壁内。

在符合技术方案8的发明中，利用内壁通道，可以实现空气通路的缩短和结构简化。此外，空气通路被内燃机的热量加热，因而阻止凝结，改善燃料消耗率。

符合技术方案9的发明是如技术方案7所述直接喷射内燃机的混合物供应设备，其特征在于：用于汽缸盖单元的冷却剂的接头在车辆行驶方向上被设置在进气口的后方。

在符合技术方案9的发明中，可以实现气缸盖单元的小型化。此外，压力调节器和空气通路不被冷却剂直接冷却，因而，可以阻止凝结。

符合技术方案10的发明是一种包括向燃烧腔供应压缩空气和燃料混合物的混合物喷射阀的直接喷射内燃机的混合物供应设备，其特征在于：设置一用于恒定地保持压缩空气压力和大气压力之间压差的空气压力调节器，从空气压力调节器排出的多余空气被引入到节气门下游的进气管内。

在符合技术方案10的发明中，节气门下游的进气管是进气管、曲轴箱、汽缸罩盖等中的内部，即使多余空气进入上述任一个元件部位内，最终，多余空气进入燃烧腔，与混合物一起被用于燃烧。多余空气内的蒸气变成燃烧气体内的蒸气，并从排气管被排出。此外，多余空气被引入节气门下游的进气管，因而，本发明具有阻止灰尘粘结在节气门内的效果。

符合技术方案11的发明是一种包括向燃烧腔供应压缩空气和燃料混合物的混合物喷射阀的直接喷射内燃机的混合物供应设备，其特征在于：设置一用于恒定地保持压缩空气压力和大气压力之间压差的空气压力调节器，从空气压力调节器排出的多余空气被引入到消音器内。

在符合技术方案11的发明中，被排入消音器内的多余空气与废气一起被排放到大气层内。此外，即使凝结水在消音器内出现，由于被设置在消音器内的用于排出湿气的排出设备，凝结水被很快地排出。

附图说明

图1是一个发动机纵向局部断面图；

图2是一个沿图1中2-2线所做的视图，此时顶盖被拆下；

图3是一个沿图2中3-3线所做的横截面视图；

图4是一个沿图3中4-4线所做的横截面视图；

图5是一个沿图2中5-5线所做的横截面视图；

图6是一个沿图5中6-6线所做的横截面视图；

图7是一个沿图5中7-7线所做的横截面视图；

图8是一个沿图2中8-8线所做的发动机局部剖切视图；

图9是一个显示发动机燃料供应系统组成的图表；

图10是沿图1中箭头10方向所看到的视图；

图11是一个摩托车的侧视图，符合本发明一个实施例的内燃机被安装在其上；

图12是一个当从左侧看时上述内燃机的纵向截面视图；

图13是一个当从上方看时上述内燃机的横向截面视图；

图14是一个当从左侧看时上述内燃机的气门机构单元的纵向截面侧视图；

图15是一个当从下方看时上述内燃机的前部的视图，其中局部显示横截面；

图16是一个当从前方看时上述内燃机的前部的视图，其中汽缸罩盖被拆卸下；

图17是一个当从上方看时上述内燃机前部的水平横截面视图；

图18是一个当从前方看时内燃机的汽缸罩盖的视图；

图19是一个沿图18中A-A线的横截面视图；

图20是一个沿图18中B-B线的横截面视图；

图21是一个沿图18中C-C线的横截面视图；

图22是一个沿图21中箭头D方向看到的视图；

图23是一个沿图22中E-E线的横截面视图；

图24是一个当从右侧看时上述内燃机的前部的视图；

图25是一个当从左侧看时上述内燃机的前部的纵截面视图；

图26是一个当从上方看时上述内燃机的空气压力调节器的盖的视图；

图27是一个上述直接喷射内燃机的混合供应设备的系统图，显示在调整压力的同时燃料和空气被供应到燃料喷射阀和混合物喷射阀的路径；

图28是一个符合本发明另一个实施例的内燃机的视图；

图29是一个符合本发明另一个实施例的内燃机的视图；

图30是一个符合本发明另一个实施例的内燃机关键部位的纵截面视图；

图31是一个符合本发明另一个实施例的视图，图31(a)是内燃机关键部位的视图，图31(b)是当从上方看时消声器的视图；

图32是一个上述消声器11181的横截面视图，其中图32(a)是一个沿高度方向中部的水平横截面视图，图32(b)是一个沿图32(a)中B-B线的横截面视图，图32(c)是一个沿图32(a)中C-C线的横截面视图；

图33是一个被设置在上述消声器内的排出设备11198的横截面视图；

图34是一个在上述各个实施例中所显示的混合供应设备的系统图。

具体实施方式

下文将基于附图所示本发明一个实施例介绍实施本发明的模式。

图1～10是显示本发明一个实施例的视图。图1是一个发动机纵向局部断面图。图2是一个沿图1中2-2线所做的视图，此时顶盖被拆下。图3是一个沿图2中3-3线所做的横截面视图。图4是一个沿图3中4-4线所做的横截面视图。图5是一个沿图2中5-5线所做的横截面视图。图6是一个沿图5中6-6线所做的横截面视图。图7是一个沿图5中7-7线所做的横截面视图。图8是一个沿图2中8-8线所做的发动机局部剖切视图。图9是一个显示发动机燃料供应系统组成的图表。图10是沿图1中箭头10方向所看到的视图。

首先在图1中，上置式气门四冲程水冷单缸发动机的发动机体11包括曲轴箱12、与曲轴箱12结合的汽缸体13、在与曲轴箱12相反侧与汽缸体13相连的缸盖14、在与汽缸体13相反侧与缸盖14相连的端盖15。发动机体11采用下述姿势被安装在诸如摩托车的车辆上，即缸盖14侧(发动机体11的前侧)稍微向上倾斜。

一并参考图2～4，被滑动地装配在被设置于汽缸体13内的汽缸腔16内的活塞17与被曲轴箱12可自由转动地支撑的曲轴10相连(参考图1)，同时连杆18和曲柄销(未示)位于这两者之间。与活塞17顶部面对的燃烧腔19被形成在汽缸体13和缸盖14之间。

在缸盖14内，设置通向燃烧室的天花板表面的第一和第二进气门口20和21、与这些第一和第二进气门口20和21相连并通向缸盖14上侧面的进气口23、通向燃烧室的天花板表面的单独一个排气门口22、与排气门口22相连并通向缸盖14下侧面的排气口24。此外，直接将燃料与压缩空气喷射到燃烧腔19内的喷油嘴25被设置在气缸口径16的轴线上，也就是汽缸轴线C上。

在向与汽缸轴线C垂直的平面上的投影图上，第一进气门口20和排气门口22被设置在汽缸轴线C的两侧，也就是被设置在喷油嘴25两侧。在汽缸轴线C也即喷油嘴25的一侧上，也就是在大致垂直于连接第一进气门口20和排气门口22的直线L1的另一条直线L2上，设置第二进气门口21。此外，在避开第一进气门口20、第二进气门口21和排气门口22的位置上，火花塞26被连接到气缸盖14上，以便面对燃烧腔19。

在缸盖14上，设置能够开启和关闭第一和第二进气门口20和21的第一进气门27和第二进气门28，从而可以执行开启和关闭操作，设置能够开启和关闭排气门口22的排气门29，从而可以执行开启和关闭操作。

根据第一和第二进气门口20和21、排气门口22和火花塞26的这种布置，喷油嘴25被设置在燃烧腔19的中心部位上，从而消除燃烧腔19内火焰传播距离的偏差，从而可以改善燃烧效率。此外，设置第一和第二进气门口20和21，可以改善空气充气效率并减少泵作用损失。此外，火花塞26可以被设置成轻易地避免干涉第一进气门27和第二进气门28以及排气门29。可以将火花塞26设置得靠近喷油嘴25，从而可以改善燃烧效率。

第一进气门27和第二进气门28被滑动地装配在气门导管30内，气门导管30被固定地连接到缸盖14内，从而第一进气门27和第二进气门28可以单独滑动。多个气门弹簧32被分别设置在缸盖14和多个保持架31之间，多个保持架31被分别固定在进气门27和28的上端部位上并从气门弹簧32突出。在所述多个气门弹簧32所施加的弹力作用下，向气门关闭方向推压进气门27和28。此外排气门29被滑动地装配在被固定于缸盖14上的气门导管33内，一气门弹簧35被设置在缸盖14和一个保持架34之间，该保持架34被固定在从气门导管33突出的排气门29的上端部位上，在气门弹簧35的弹力作用下，排气门29被推压向气门关闭方向。

一并参考图5～7，第一进气门27和第二进气门28以及排气门29被气门机构38驱动而开启和关闭。该气门机构38包括具有进气侧和排气侧凸轮39和40且转动的凸轮轴41、根据进气侧凸轮39摆动的第一进气侧摇臂42、根据排气侧凸轮40摆动的第一排气侧摇臂43、具有一对与第一和第二进气门27和28接触的压臂部位44a和44b的第二进气侧摇臂44、具有与排气门29接触的压臂部位45a的第二排气侧摇臂45、被设置在第一和第二进气侧摇臂42和44之间且用以将第一进气侧摇臂42的摆动传送到第二进气侧摇臂44的进气侧推杆46、被设置在第一和第二排气侧摇臂43和45之间且用以将第一排气侧摇臂43的摆动传送到第二排气侧摇臂45的排气侧推杆47。

在缸盖14和端盖15之间形成气门室48，用于容置上述气门机构38内的第二进气侧和排气侧摇臂44和45以及进气侧和排气侧推杆46和47的上部，并将它们设置在其内。在端盖15上设置喷油孔36，以便对容置在气门室48内的气门机构38进行润滑。

在曲轴箱12内，发动机体11内的汽缸体13和缸盖14、以及使对容置在气门室48内的气门机构38进行润滑后的润滑油返回形成于曲轴箱12下部内的机油盘12a(参考图1)内的回油通路49被设置得在气缸口径16的一侧平行于汽缸轴线C延伸。

气门机构38内的凸轮轴41被设置在汽缸体13内，从而被容置在回油通路49内，同时回避缸盖14和端盖15之间的气门室48。在汽缸体13和被固定在汽缸体13上的护罩50内，具有平行于曲轴轴线的凸轮轴41的两端通过滚珠轴承51、51被可自由转动地支撑，上述护罩50形成回油通路49的外侧表面。

此外，在凸轮轴41上，设置向进气侧凸轮39和排气侧凸轮40以及第一进气侧和排气侧摇臂42和43的滑动接触部位供应润滑油的供油通路37。

为了从曲轴10向凸轮轴41传送能量，同时转速降低一半，第一被驱动链轮52、第一主动链轮60(参考图1)以及环形凸轮链53被容置在回油通路49内。第一被驱动链轮52被连接到凸轮轴41上，从而不能相对转动，第一主动链轮60被连接到曲轴10上，从而不能相对转动，凸轮链53被缠绕在第一被驱动链轮52和第一主动链轮60上。

第一进气侧和排气侧摇臂42和43分别具有与进气侧和排气侧凸轮39和40从缸盖14侧滚动接触的辊子54和55，并被支撑，从而在第一进气侧和排气侧摇臂轴56和57作用下可以摆动，第一进气侧和排气侧摇臂轴56和57的轴线平行于上述凸轮轴41并被设置在汽缸体13和护罩50之间。在这些第一进气侧和排气侧摇臂42和43上，分别一体地设置位于与上述辊子54和55相反侧的杯形挤压部位42a和43a，该杯形挤压部位42a和43a通向缸盖14侧。

在缸盖14内的气门室48中，轴线平行于上述凸轮轴41的第二进气侧和排气侧摇臂轴58和59被支撑，从而被设置在上述喷油嘴25的两侧。具有一对分叉压臂部位44a和44b的第二进气侧摇臂44被第二进气侧摇臂轴58自由转动地支撑。第二排气侧摇臂45被第二排气侧摇臂轴59自由转动地支撑。

此外，在相对于第二进气侧摇臂轴58与两个压臂部位44a和44相反的一侧，在第二进气侧摇臂44上，一体地设置通向汽缸体13侧的杯形压力接收部位44c。在相对于第二排气侧摇臂轴59与压臂部位45a相反的一侧，在第二排气侧摇臂45上，一体地设置通向汽缸体13侧的杯形压力接收部位45b。

进气侧和排气侧推杆46和47从气门室48部分延伸到回油通路49内。进气侧和排气侧推杆46和47一端的球状端部被装配成可摆动到第一进气侧和排气侧摇臂42和43的挤压部位42a和43a。进气侧和排气侧推杆46和47另一端的球状端部被装配成可摆动到第二进气侧和排气侧摇臂44和45的压力接收部位44c和45b。

在上述气门机构38内，转动能以1/2的减速比从曲轴传送到凸轮轴41，响应于凸轮轴41的转动，第一进气侧摇臂42在进气侧凸轮39的作用下摆动，因而进气侧推杆46沿轴向运动。第二进气侧摇臂44响应于这种操作而摆动，因而，第一和第二进气门27和28被驱动而开启和关闭。此外，第一排气侧摇臂43在排气侧凸轮40的作用下摆动，从而排气侧推杆47沿轴向运动。响应于这种操作，第二排气侧摇臂46摆动，从而排气门29被驱动而开启和关闭。

喷油嘴25具有平行于汽缸体11的汽缸轴线C的运动轴线，从被设置在喷油嘴25上方的压缩空气泵61向喷油嘴25供应压缩空气。在该实施例中，由往复运动类型构成的压缩空气泵61被设置在汽缸体13的上部，从而被设置在位于缸盖14上的进气口23的一侧上，压缩空气泵61使活塞66沿平行于汽缸轴线C的方向往复运动。

此外，在汽缸体13内，被设置在汽缸口径16上方以便与上述回油通路49相通的操作腔62在垂直于汽缸轴线C的平面上以近似L形被形成。在回油通路49的上方，上述空气泵61被设置在回油通路49和操作腔62的连续部分上。

一并参考图8，压缩空气泵61的泵壳63的轴线平行于汽缸轴线C并与汽缸体13一体形成，同时被形成为具有底部的圆柱形，其缸盖14侧是敞开的。密封地封闭上述缸盖14侧上的泵壳63的敞开部位的盖元件64被固定在汽缸体13上。

活塞66被滑动地装配在泵壳63内。在活塞66的一端和盖元件64之间，被设置在缸盖14侧上以便响应于体积收缩而产生压缩空气的泵室65被形成。在活塞66的另一端和泵壳63的封闭端之间，形成气压腔88。

同时在操作腔62内，设置轴线平行于凸轮轴41的轴线并穿过上述活塞66的轴线的圆柱形轴承元件69。利用螺栓71，将轴承元件69紧固在多个例如4个分别突出在汽缸体13上的紧固凸台70上。此外，形成操作腔62外侧面的罩72被固定在汽缸体13上，当罩72被敞开时，可以进行上述螺栓71的紧固和松开操作。

泵驱动轴73被同心地插入上述轴承元件69内，滚柱轴承74被设置在轴承元件69的一端和泵驱动轴73之间，滚珠轴承75被设置在轴承元件69的另一端和泵驱动轴73之间。具体地说，泵驱动轴73被固定在汽缸体13上的轴承元件69可自由转动地支撑。

能量从凸轮轴41通过能量传送装置89传送到从上述轴承元件69一端突出的泵驱动轴73的一部分上。能量传送装置89由被固定在泵驱动轴73上的第二从动链轮78、与第一从动链轮52为一体并与凸轮轴41相连的第二主动链轮79、缠绕在第二从动链轮78和第二主动链轮78上的环形链80组成。

泵驱动轴73被连接到压缩空气泵61的活塞66上，同时止转棒轭式曲轴84被设置在两者之间。所述止转棒轭式曲轴84将从泵驱动轴73一端的偏心位置突出的偏心轴73a的末梢连接到被可滑动地装配在活塞66内的滑块68上。响应于此，在来自凸轮轴41的驱动下，泵驱动轴73转动，偏心轴73a围绕泵驱动轴73转动，压缩空气泵61的活塞66被驱动在泵壳63内沿轴向往复运动，从而增加和减少泵室65的体积。

在活塞66内，沿其径向延伸且轴线位于垂直于上述凸轮轴41的轴线的平面内的滑动孔67被设置。上述滑块68被滑动地装配在滑动孔67内。此外，偏心轴73a从泵驱动轴73一端一体地突出。

然后，在泵壳63内设置一开口部位76，泵驱动轴73的一端插入该开口部位76内。在活塞66内设置一插入孔77，从而可以通过滑动孔67的长度方向中央部，偏心轴73a插入该插入孔77内同时允许偏心轴73a沿滑动孔67的轴线方向响应于泵驱动轴73的转动而运动。

在相对于上述轴承元件69与压缩空气泵61相反的一侧上，转动轴线与泵驱动轴73同轴的水泵90被连接到汽缸体13上。将压缩空气泵61和水泵90设置在相对于垂直于泵驱动轴73的平面PL彼此平面对称位置上，同时平面PL包含汽缸轴线C。

水泵90的泵室91由室体(housing body)92和封闭所述室体92的敞开端的泵盖93组成。室体92由板形部位92b一体地连接到封闭了泵驱动轴73一侧的有底圆柱形部位92a的敞开端而形成。泵盖93被固定在汽缸体13上，从而将室体92敞开端的外周部位夹持在泵盖93和汽缸体13之间。

泵轴94的两端与泵驱动轴73同轴线地被可自由转动地支撑在有底圆柱形部位92a的封闭底部的中心部位上和泵盖93的中心部位上，多个磁铁96被固定地附着在被插入有底圆柱形部位92a以便与泵轴94一体转动的转子95上。同时，转动元件97被同轴地固定在从轴承元件69另一端突出的泵驱动轴73的另一端上，转动元件97具有围绕上述室体92的有底圆柱形部位92a的圆柱部位97a，多个磁铁98被固定地附着在上述圆柱部位97a的内表面上。因而，响应于转动元件97与泵驱动轴73的一起转动，转子95与泵轴94也一起转动。

顺便说说，在室体92和泵盖93之间形成涡流室99，被容置在该涡流室99内的泵轮100被设置在转子95上。

在泵盖93内设置通向涡流室99中心部位的多个入口101。从这些入口101被抽到涡流室99内的冷却剂利用泵轮100的转动被加压。然后，从水泵90被排出的冷却剂被供应到被设置在汽缸体13内的体侧水套102，并通过所述体侧水套102被供应到设置在缸盖14内的头侧水套103内。恒温器104根据冷却剂的温度对使从头侧水套103排出的冷却剂引入未示的散热器等的状态以及使所述冷却剂不经过上述散热器等就返回入口101的状态进行切换。该恒温器104的恒温室105与上述水泵90的泵盖93一体形成。

注意图7，喷油嘴25由空气/燃料喷射阀107和燃料喷射阀108组成，空气/燃料喷射阀107具有被插入燃烧腔19内的喷嘴106并被附着在缸盖14内，燃料喷射阀108与空气/燃料喷射阀107相连，从而从后方将燃料喷射到空气/燃料喷射阀107内。空气/燃料喷射阀107直接将燃料与压缩空气一起喷射到燃烧腔19内。

装配孔109和插入圆筒110与汽缸轴线C同轴地被设置在缸盖14上，上述喷嘴106密封地安装在所述装配孔109内，插入圆筒110的内径比装配孔109的内径大并与装配孔109同轴。空气/燃料喷射阀107被插入所述插入圆筒110内直至喷嘴106被密封地装配在所述装配孔109内，并且通过弹簧垫圈123抵接在圆形阶梯部位111上，圆形阶梯部位111被形成在装配孔109和插入圆筒110之间。

此外，空气/燃料喷射阀107后部上的引线连接部位107a被设置在位于插入圆筒110后端上的切口110a上。从插入圆筒110外侧内的引线连接部位107a被导出的一对引线112穿透被夹在缸盖14和端盖15的匹配表面之间的金属孔眼113，被拉到外侧。

同时在端盖15上一体形成圆柱形喷油嘴室114，燃料喷射阀108被装配和保持在圆柱形喷油嘴室114内，并将上述空气/燃料喷射阀107夹持在圆柱形喷油嘴室114和缸盖14之间。当端盖15被连接到缸盖14上时，圆柱形喷油嘴室114的末端抵接在空气/燃料喷射阀107的后端上。此外，用于将燃料喷射阀108的后端部位夹持在相同夹持板115和油咀室114之间的夹持板115被固定在喷油嘴室114的后端。

在油咀室114和燃料喷射阀108之间，形成与燃料喷射腔108的内侧相通的圆形燃料腔116。从两侧夹持该燃料腔116的一对密封元件117和118被设置在油咀室114和燃料喷射阀108之间。

而且与上述燃料腔116相通的燃料供应通道119被直接设置在端盖15上，用于引导燃料的软管120与燃料供应通道119相连，同时接头121位于两者之间。

此外，在喷油嘴室114与燃料喷射阀108的末端以及空气/燃料喷射阀107的后端部位之间，形成与空气/燃料喷射阀107内部相通的圆形空气腔122，来自上述压缩空气泵61的压缩空气被供应到该空气腔122内。

在图9中，燃料罐140内的燃料通过过滤器141被吸到燃料泵142。来自燃料泵142的燃料通过过滤器143、缓冲器144和上述软管120被供应到喷油嘴25的上述燃料腔116内。从上述燃料腔116通过软管120被供应的燃料压力被调节器145调整。此外，通过调整燃料压力而在调节器145内产生的多余燃料返回燃料罐140。

压缩空气泵61从空气滤清器146抽吸空气并对空气进行压缩，从压缩空气泵61被排出的压缩空气通过压缩空气供应通路126被供应给上述喷油嘴25的空气腔122。

此外，空气腔122与安全阀132相连，喷嘴(orifice)131位于两者之间。空气腔122内压缩空气的压力被安全阀132调节。此外，安全阀132和喷嘴131之间的空气压力作为背压被提供给调节器145，调节器145将燃料压力调节到由所述背压确定的值。此外从上述安全阀132被排出的多余空气返回空气滤清器146。

参考图2和8，进气管124被设置在压缩空气泵61的盖元件64内，用于从空气滤清器146引入空气的软管147(参考图9)与进气管124相连，该进气管124通过设置在盖元件124内的进气门(未示)与泵室65相连。

此外，响应于泵室65内压力的增加而开启的托架(poppet)类型的输出阀125被设置在缸盖14侧的压缩空气泵的端部上，也就是在上述盖元件64内。从压缩空气泵61排出的压缩空气通过上述输出阀125和压缩空气供应通路126被供应到空气腔122。

结合参考图10，压缩空气供应通路126由管件127、通路128和通路129组成，管件127的一端与盖元件64相连，从而与上述输出阀125相通，通路128被直接设置在缸盖14内，从而与管件127的另一端相连，通路129被直接设置在端盖15内，从而与空气腔122和通路128相连。

此外在上述压缩空气通路126内，至少压缩空气通路126的中部和上述输出阀125之间的部位被如此形成，即逐渐向下与输出阀125分开。在该实施例中，从被直接设置在端盖15内的通路129上的喷油嘴25侧的部位通过被直接设置在缸盖14内的所述通路128直至管件127的压缩空气通路126被如此形成，即逐渐向下并与输出阀125分离。

安全阀132被设置在端盖15上，从而将设置在缸盖14内的进气口23夹持在安全阀132和被设置在进气口23一侧上的上述压缩空气泵61之间，从而在喷油嘴25上方的位置，被设置在进气口23的另一侧。压缩空气通路126内的分叉通路148与安全阀132相连，分叉通路148从被直接设置在端盖15内的通路129分叉并被直接设置在端盖15上，喷嘴131被设置在该分叉通路148的中途。

下文介绍该实施例的操作。泵壳63与汽缸体13整体形成，与共同构成发动机体11的缸盖14和曲轴箱12相比，汽缸体13的外形尺寸更小。因而，可以实现整个发动机的小型化并减少元件数量。

此外，用于从曲轴10向气门机构38的凸轮轴41传送能量的第一从动链轮52、第一主动链轮60和凸轮链53被容置在回油通路49内。容置第一从动链轮52、第一主动链轮60和凸轮链53的部位被用作回油通路49，从而以实现发动机的小型化，并简化向压缩空气泵61的供油结构。

用于将凸轮轴41的能量传送到泵驱动轴73的能量传送机械89被设置在与压缩空气泵61相连的泵驱动轴73和凸轮轴41之间。用于驱动压缩空气泵61的凸轮轴41被设置的靠近压缩空气泵61，以便简化能量传送机械89的结构，从而以实现发动机的小型化。

此外，凸轮轴41也被设置在外形相对小的汽缸体13内，因而有助于进一步使发动机小型化。此外，用于将凸轮轴41的能量传送到压缩空气泵61的能量传送机械89可以被构造得紧凑，压缩空气泵61传送比的设定上的自由度被增加。除此之外，能量传送机械89被构造成通过环形链条80传送能量，因而，不管凸轮轴41和泵驱动轴73之间距离的大小，均可以阻止汽缸体13的扩大，而且元件的数量可以被减少。

压缩空气泵61是往复类型的，能够获得相对高的空气压力。此外，泵驱动轴73与活塞66相连，来自凸轮轴41的用于使活塞66沿平行于汽缸轴线C的方向往复运动的能量被传送到泵驱动轴73，同时止转棒轭式曲轴84位于两者之间。因而，压缩空气泵61的运动轴线和汽缸轴线C被设置成彼此平行，使用止转棒轭式曲轴84以便取消连杆，从而可以减少元件的数量。

被连接到泵驱动轴73两端的压缩空气泵61和水泵90被设置在相对于平面PL彼此平面对称的位置，平面PL垂直于泵驱动轴73并包含汽缸轴线C。因而，水泵90可以被与压缩空气泵61相连的泵驱动轴73驱动，从而可以减少元件数量和重量，通过简化加工和组装，可以降低成本。此外，限制水泵90从汽缸体中突出，可以避免汽缸体13的整体扩大。

此外，由于水泵90可以被设置在要被水冷的汽缸体13和缸盖14附近，水流管路可以被缩短，可以避免管路的复杂化，管路内的压力损失可以被限制到最小程度。

用于直接将燃料与从压缩空气泵61获得的压缩空气一起喷射到燃烧腔19内的喷油嘴25被设置在缸盖14内。因而无需将压缩空气泵61设置在缸盖14内。因而喷油嘴25和其管路可以被设置在缸盖14，可以增加铺设的自由度，使发动机小型化。具体地说，压缩空气泵61的泵室65可以被设置在缸盖14侧，因而泵室65和喷油嘴25之间的距离可以被制造得相对较短，可以避免包括用于将来自压缩空气泵61的压缩空气引导到喷油嘴25内的压缩空气通路126的管路复杂化，上述管路内的压力降可以被限制到最小程度。

此外，喷油嘴25内的燃料喷射阀108被装配和保持在喷油嘴室114内。由于该喷油嘴室114与端盖15被一体形成，无需在缸盖14的周面上设置用于构成喷油嘴室114的元件。因而可以减少元件数量，可以避免发动机的扩大化和发动机周面内结构的复杂化。

此外，用于个别向喷油嘴室114供应燃料和压缩空气的燃料供应通路119以及作为压缩空气供应通路126的一部分的管路129被直接设置在端盖15内。因而无需设置向喷油嘴室114供应燃料和压缩空气的管路等。因而可以减少元件数量，可以避免发动机的扩大化和发动机周面内结构的复杂化。

构成用于驱动被设置在缸盖14内的第一进气门27、第二进气门28和排气门29的气门结构38一部分的凸轮轴41被设置在汽缸体13内，避开缸盖14和端盖15。因而凸轮轴41不适于被设置在缸盖14和端盖15内，可以增加喷油嘴室114布置上的自由度，可以增加被直接设置在端盖15内的燃料供应通路119和通路129的布置自由度。

此外，具有用于对要被供应到喷油嘴25的空气进行压缩的泵室65和输出阀125的压缩空气泵61被设置在喷油嘴25的上方，输出阀125被连接到所述泵室65上以便允许来自所述泵室的压缩空气被输出。在连接上述输出阀125和喷油嘴25的压缩空气供应通路126内，至少压缩空气供应通路126的中部和输出阀125之间的部位被这样形成，即逐渐向下行走，与输出阀125分开。

即使燃料成分被混合，在压缩空气供应通路126内形成蒸气，当发动机变冷时，也可以阻止燃料成分和蒸气在输出阀125周围积聚。因而阻止燃料成分和蒸气导致输出阀寿命降低，从而有助于改善输出阀125的寿命。

此外，压缩空气供应通路126由用于连接发动机体11的缸盖14和被设置在发动机体11的汽缸体13内的压缩空气泵61的输出阀125的管件127、被直接设置在发动机体11内的缸盖14和端盖15上且连接管件127和喷油嘴25的通路128和通路129组成。因而压缩空气供应通路126的主要部分被直接设置在发动机体11内。因而当发动机停转时，压缩空气供应通路126的温度不会急剧下降，限制在压缩空气供应通路126内产生液体成分，输出阀的寿命可以被进一步改善。

此外，喷油嘴25被设置在缸盖14内，输出阀125被安置在运动轴线平行于发动机体(11)的汽缸轴线(C)且被设置在汽缸体13内的压缩空气泵(61)的缸盖(14)侧上的端部内。因而，从压缩空气泵61至喷油嘴25的压缩空气供应通路126的长度被缩短，压缩空气供应通路126的整个体积被减少，更有助于改善输出阀125的寿命。

与端盖15内的通路129相连以便调节被供应到喷油嘴(25)内的压缩空气压力的安全阀132被连接到喷油嘴25上方位置的端盖15上，从而将设置在缸盖14上的进气口23夹持在安全阀132和压缩空气泵61之间。

下面，对使用直喷式内燃机作为上述本发明的发动机，并将其搭载在两轮摩托车上的情况进行说明。

图11是一个摩托车192的侧视图，符合本发明实施例的内燃机191被安装在其上。摩托车192的车底架193包括转动地支撑前叉194的顶管195、从顶管195向后下方延伸的主车架196、以及与主车架196的后部相连且向后上方延伸的左右一对后架197。

前轮198被转动地支撑在前叉194的下端，转向柄199与前叉194的上部相连，覆盖前轮198上部的前挡泥板1110被前叉194支撑。

主车架196由横截面是方形的正方形管制造，吊板(hanger plate)1111被固定地连接到主车架196的中间部的两个侧面上，铰板(pivotplate)1112被固定地连接到主车架196后部的两个侧面上。汽缸轴线前方稍微向上倾斜的内燃机191被设置在主车架196下方，并利用吊板1111和铰板1112悬挂在车底架193上。节气门体1113被设置在内燃机1的上方，空气滤清器1114被设置在节气门体1113前方。散热器1115被设置成靠近顶管195的前方。

后叉1116的前端被支撑在铰板1112上，从而后叉1116可垂直地摆动，后垫1117被设置在后叉1116和后架197之间。后轮1118被可转动地支撑在后叉16的后端。内燃机191由燃烧机械单元1119和传送单元1120组成。传送单元1120的输出通过链1121被传送到后轮1118。

油箱1122被设置在后轮1118的上方，行李箱1123被设置在油箱1122的前方，乘客座位1124被设置在行李箱1123和油箱1122的上方。由多个树脂元件组成的体罩(body cover)1125被设置在车底架193上，以便覆盖内燃机和其它仪器。后挡泥板1126被设置在摩托车的后部上。

图12是一个当从左侧看时上述内燃机191的纵向横截面视图。为了表述内燃机的前、后、上和下侧，定义了内燃机的前和上侧。对于内燃机的前方，平行于汽缸轴线的方向且从曲轴箱侧看缸盖的方向被定义为前方。在图中用箭头F表示前方。对于内燃机的上侧来说，进气口所在侧，与汽缸轴线和曲轴箱轴线垂直的侧面被定义为上侧。在图中，用箭头U表示上侧。图中线E显示一平行于摩托车所停靠的地面的平面。

摩托车的前侧是行进方向，其平行于摩托车所停靠的地面E。摩托车上侧是在摩托车垂直立在地面时上相对于地面垂直的上侧。当将上述内燃机191安装在摩托车上时，采用这种方式进行倾斜安装，也就是前箭头F线的前侧相对于摩托车的前侧稍微向上倾斜，上箭头U线相对于摩托车的上侧稍微向后倾斜。在下述描述中，当表述内燃机的前和上侧时，不使用摩托车的前和上侧，但是使用上文已被定义的内燃机的前侧F和内燃机的上侧U。

在图中，附图标记1131表示曲轴箱、1132表示与曲轴箱连续的汽缸体，1133表示与汽缸体前部连续的汽缸盖，1134表示与汽缸盖前部连续的汽缸罩盖，1139表示曲轴箱。1135表述被可转动地支撑在曲轴箱1139内的曲轴，1136表示与曲轴连续的连杆，1137表示与连杆前端连续并在汽缸口径1138内滑动的活塞。凹部1137a被形成在活塞37的顶面上。

在气缸盖1133内，燃烧腔1140被形成在面对活塞1137的端面上，与燃烧腔1140相通的进气口1141被形成在气缸盖1133上并向上延伸，与燃烧腔1140相通的排气口1142被形成在气缸盖1133上并向下延伸。进气口1141在气缸盖上分叉并在燃烧腔内的两处开口。进气门1143A和1143B被设置在这些开口上。在图中，显示了在前侧的进气门1143A。在排气口1142内设置排气门1144。11106表示将在下文介绍的燃料喷射阀。11140表示将在下文介绍的空气压力调节器。进气管1147被连接到进气口1141的外端。

图13是一个当从上方看时上述内燃机的横向横截面视图。燃料喷射阀11106和混合物喷射阀11107分别穿过地设置在汽缸罩盖1134和气缸盖1133上。混合物喷射阀11107是一种直接喷射类型并适于利用压缩空气直接将混合物喷射到燃烧腔1140内。面对燃烧腔1140的火花塞1146被设置在气缸盖1133内。

气门机构被设置在该内燃机的左侧部位上。用于驱动凸轮链50的凸轮主动链轮(for-cam drive sprocket)1151被设置在曲轴1135的左侧部位上。凸轮轴1152被可转动地设置在气缸盖1133的左侧上，进气凸轮1153和排气凸轮1154被一体形成。凸轮主动链轮1155被设置在凸轮轴1152上，上述凸轮链1150被缠绕在其上。

图14是一个当从左侧看时上述内燃机191的气门机构单元的横向横截面侧视图。可围绕第一进气摇臂轴1157转动的第一进气摇臂1158被设置在凸轮轴1152的前方进气口1141侧，辊1156被设置在一端。可围绕第二进气摇臂轴1159转动的第二进气摇臂1160被设置在汽缸罩盖1134内。第二进气摇臂1160的外端邻接进气门43A和43B的轴头部位。在图中显示了进气门43A。在第一进气摇臂1158的前端和第二进气摇臂1160的内端分别形成球形凹部1158a和1160a，进气侧驱动杆1161被设置在球形凹部1158a和1160a之间，同时将钢球1168设置在两端。

同样，可围绕第一排气摇臂轴1163转动的第一排气摇臂1164被设置在在凸轮轴1152前方的排气口1142侧上，可围绕第二排气摇臂轴1165转动的第二排气摇臂1166被设置在汽缸罩盖1134内。第二排气摇臂1166的外端邻接排气门1144的轴头部位上。在第一排气摇臂1164的前端和第二排气摇臂1166的内端分别形成球形凹部1164a和1166a，排气侧驱动杆1167被设置在球形凹部1164a和1166a之间，同时将钢球1168设置在两端。

在该气门机构中，凸轮轴1152通过凸轮链1150被曲轴1135驱动，在凸轮轴1152的作用下而转动的凸轮1153和1154的转动分别通过第一摇臂1158和1164、用于排气和进气的驱动杆1161和1167以及第二摇臂1160和1166被传送到进气门43A和43B以及排气门44的轴头部位。因而不同的门被开启和关闭。曲轴1135转动两周，凸轮轴1152才转动一周。

在图中，1180表示泵操作腔，1181表示泵驱动轴。通过泵传动链1183和被连接到泵驱动轴1181上的泵被动链轮1184，泵驱动轴1181被连接在凸轮轴1152上的泵主动链轮1182(参考图13)驱动，凸轮轴1152与凸轮被动链轮1155被整体制成。

图15是一个当从下方看时上述内燃机的前部的视图，其中局部显示横截面。泵操作腔1180被设置在汽缸体32的下部(图纸平面的前侧)。在泵操作腔1180的中央，沿左右方向设置圆柱形轴承元件86。通过在泵驱动轴1181和轴承元件1186之间设置滚柱轴承1187和滚珠轴承1188，在穿过所述中央的同时，泵驱动轴1181(参考图14)被可转动地支撑。泵被动链轮1184被固定在泵驱动轴1181上，并通过泵传动链1183被连接在上述凸轮轴1152上的泵主动链轮1182驱动。曲轴1135转两圈，泵驱动轴1181转一圈。

气泵1190被设置在泵操作腔1180的左端部位(图中的右端)上，在右端部位上，设置冷却剂泵室1185。气泵主动偏心轴91被一体设置在泵驱动轴1181的左端(图中的右端)。未示磁铁被设置在泵驱动轴1181的右端，适于转动地驱动被密封在冷却剂泵室1185内的转子。

往复气泵1190的汽缸1192被形成在泵操作腔1180的左端部位上，沿前后方向(平行于汽缸轴线)将活塞1193可滑动地装配在该汽缸内。向后延伸的杆部1193a一体形成在活塞1193上，利用其端部与上述气泵主动偏心轴1191结合。通过泵驱动轴1181的转动，活塞1193在汽缸92内通过杆部1193a往复运动。在被汽缸1192、活塞1193和盖元件1194围绕的部位，形成压缩腔1195。

在气泵1190的盖元件1194上设置一空气抽吸管1196，用于从图中未示的空气滤清器引入空气的软管与空气抽吸管1196相连。空气抽吸管1196与气泵1190的压缩腔1195相连，同时将未示的设置在盖元件94内的簧片阀设置在上述两者之间。在盖元件1194内设置阀1197，响应于气泵1190的压缩腔1195内压力的增加，阀1197开启，压缩空气通过阀1197并从喷射部位1198被喷出。

在气缸盖1133的壁部位上形成压缩空气通路11102，多个钻孔99、100和101与通路11102上相通地形成。最靠近气泵1190的钻孔1199和气泵1190的喷射部位1198通过管件11103相连，最远离气泵1190的钻孔11101与汽缸罩盖的压缩空气通路相连，将在下文对此进行介绍。

在汽缸罩盖1134和气缸盖1133上，设置彼此同轴的燃料喷射阀套孔11104和混合物喷射阀11105。图15显示了燃料喷射阀套孔11104的横截面，图15没有显示混合物喷射阀套孔11105。燃料喷射阀11106和混合物喷射阀11107分别被容置和固定在套孔(housing hole)104和105内。图15显示了整个燃料喷射阀11106和混合物喷射阀11107的一部分。

在气缸盖1134的壁部上形成与钻孔11109、11110和11111相通的压缩空气通路11112。通向与气缸盖1133接触面一侧的钻孔11109与气缸盖1133的钻孔11101相通。利用两端被压配进入两个钻孔内的管状定位销11113制造钻孔11109和钻孔11111之间的连接部位。将0型圈11114附着在气缸盖1133和汽缸罩盖1134之间的匹配表面内，确保两者之间的气密性。钻孔11110的一端通向燃料喷射阀套孔11104，在另一端附近，钻孔11110与钻孔11111相通。钻孔11111是从钻孔11110分叉的空气通路，是一个指向空气压力调节器的通路。

在汽缸罩盖1134的上部内设置通向燃料喷射阀套孔11104的燃料供应通路11115。从软管向燃料供应通路11115供应燃料，连接器11116和燃料软管接管11117位于所述软管和燃料供应通路11115之间。

图16是一个当从前方看时上述内燃机的前部的视图，其中汽缸罩盖1134被拆卸下。图中箭头U表示内燃机的上侧。在图中的中心部位，在气缸盖1133和汽缸罩盖1134的接触端面1133a上可见阀腔1170。

进气管1147被设置在气缸盖1133的上部。与进气管1147相连的进气口1141在气缸盖1133内分叉并在燃烧腔内的两处具有开口。排气口1142通向气缸盖1133的下部。在安装状态下的内燃机的右侧(图中的左侧)，设置用于减少废气中的NOx的废气循环系统(EGR)。要被循环的废气从与排气口1142相连的废气抽出装置1171中被抽取，通过抽取侧连接管1172、再循环控制设备1173和供应侧连接管1174，混入来自与进气管47相连的排气供应装置75的进气中。在再循环控制设备1173内，也设置驱动促动器1173a。1173b表示促动器的线连接端子。

进气门1143A和1143B被设置在气门室1170内，它们开启和关闭进气口1141的燃烧腔侧的各自分叉敞开端，排气门1144被设置在气门室1170内，它开启和关闭排气口的燃烧腔侧的分叉敞开端。邻近这些气门，图14所示的第二进气摇臂轴1159和第二排气摇臂轴1165被平行地设置。第二进气摇臂1160被第二进气摇臂轴1159可转动地支撑，第二排气摇臂1166被第二排摇臂轴1165可转动地支撑。可以看到分别连接第一和第二进气摇臂1158和1160(图14)以及第一和第二排气摇臂1164和1166的进气侧驱动杆1161和排气侧驱动杆1167。驱动杆1161和1167毗邻上述各自摇臂的球形凹部1160a和1166a，钢球位于它们之间。第二摇臂1160的末端分叉，分叉部分被独立地用作推压进气门1143A和1143B的压臂部分。第二排气摇臂1166的顶部被用作推压排气门1144顶部的压臂部分。

在第二进气摇臂轴1159和第二排气摇臂轴1165之间可以看到混合物喷射阀11107。与混合物喷射阀11107相连并从气缸盖1133导出到外侧的电线11118是与混合物喷射阀11107的螺线管相连的电线，当开启混合物喷射阀11107时，向所述电线通电。在燃料喷射阀11106内也设置类似的电线。围绕混合物喷射阀11107的虚线圆显示燃烧腔1140的位置。在气缸盖的外部位置，设置通向燃烧腔1140的火花塞1146。

燃料压气泵(fuel-pressing air pump)1190被设置在内燃机的下左侧(图中的右侧)。在气泵1190的盖元件1194上设置空气抽吸管1196，从图中未示的空气滤清器引入空气的软管被连接到空气抽吸管1196上。在盖元件1194上设置阀元件1197(参考图15，图16中没有显示)，响应于气泵1190的压缩腔内压力增加，阀元件1197开启。从气泵1190中排出的压缩空气通过阀1197、喷射部位1198、管件11103和压缩空气供应通路11102被供应到汽缸罩盖侧。在内燃机的下右侧(图中左侧)，可看到用于内燃机冷却剂的水泵室1185。

图17是一个当从上方看时上述内燃机191前部的水平横截面视图，是一个采用放大方式部分地显示燃料喷射阀11106、混合物喷射阀11107和其周围的视图。燃料喷射阀套孔11104被设置在汽缸罩盖1134内，燃料喷射阀11106被连接到燃料喷射阀套孔11104内。

混合物喷射阀套孔11105被设置在气缸盖1133内，混合物喷射阀11107被连接在其内。混合物喷射阀11107的前部从气缸盖1133的前部向前突出，并被插入汽缸罩盖1134内的燃料喷射阀套孔11104内。燃料喷射阀11106的后端部分被插入混合物喷射阀11107的前端的凹部内。在图中的左侧，用双箭头线显示燃料喷射阀11106和混合物喷射阀11107纵向的范围，显示两个喷射阀被部分重叠。

密封元件11120和11121被连接到燃料喷射阀11106的前部和后部，与燃料喷射阀11106相连的燃料腔11122被形成在由燃料喷射阀套孔11104和燃料喷射阀11106夹持的部位上，也就是密封元件11120和11121之间的部位。

密封元件11123和11124被连接到混合物喷射阀11107的前部和后部。前密封元件11123被设置在混合物喷射阀11107和燃料喷射阀套孔11104之间。在密封元件11121和11123之间，与混合物喷射阀11107相连的压缩空气腔11125被形成在燃料喷射阀11106的后部、混合物喷射阀11107的前部和燃料喷射阀套孔11104之间。

在燃料喷射阀11106内设置一个中心孔(未示)，所述中心孔的一端通向燃料喷射阀11106的后部。在中心孔的前端设置一与燃料腔11122相连的燃料喷射孔11126。在上述中心孔的内部，设置开启和关闭该中心孔下端的提升阀(未示)，利用被连接到燃料喷射阀11106的螺线管(未示)，所述提升阀被开启和关闭。

在混合物喷射阀11107内设置一中心通孔(未示)。在该中心通孔内，设置开启和关闭该中心通孔下端的提升阀11127，利用被连接到混合物喷射阀11107的螺线管，所述提升阀11127被开启和关闭。

燃料通过图15所示燃料供应通路11115并被供应到图17所示的燃料腔11122。压缩空气通过图15所示压缩空气通路11102和11112并被供应到图17所示的压缩空气腔11125内。燃料在比压缩空气更高的压力下被供应。被供应的燃料和压缩空气被一起混合，并从混合喷射腔11107的后端被喷射进入燃烧腔1140内。

图18～23是汽缸罩盖1134的视图，是主要显示在壁上被钻出的孔11109、11110、11111和压缩空气调节器连接部分11130的视图。图18是一个当从前方看时内燃机191的汽缸罩盖1134的视图，图中箭头U表示上侧。图19是一个沿图18中A-A线的横截面视图。图20是一个沿图18中B-B线的横截面视图。图21是一个沿图18中C-C线的横截面视图。图22是一个沿图21中箭头D方向看到的视图。图23是一个沿图22中E-E线的横截面视图。

在这些视图中，燃料喷射阀套孔11104基本上在汽缸罩盖1134的中部敞开(图18和19)。空气压力调节器连接孔11131开设在汽缸罩盖1134的上部部位(图18、21、22和23)。图6所示燃料供应通路11115被钻设在汽缸罩盖1134的壁上。燃料供应通路11115的末端通向燃料喷射阀套孔11104(图18和19)，如图所示，接头连接部分11115a被设置在后端，燃料供应接头11116与接头连接部分11115a相连(图18)。此外，构成图6所示的压缩空气通路11112的钻孔11109、11110和11111被钻设在汽缸罩盖1134的壁上。钻孔11109是与气缸盖1133的压缩空气通路相连的通路(图18和20)。钻孔11110是与钻孔11109相连并具有末端通向燃料喷射阀套孔11104的通道(图18和20)。钻孔11111是从钻孔11110分叉并与上述空气压力调节器连接孔11131相通的通路(图18、20和21)。喷嘴132被设置在钻孔11111内并接近空气压力调节器连接孔11131(图18和21)。与未示空气滤清器相连的外部空气排出通路11133以及通路11134被设置在所述空气压力调节器连接孔11131内。通路11134将压力被调整为基准值的压缩空气输送到燃料压力调节器的背压腔内(图18、22和23)。

图24是一个当从右侧看时上述内燃机191的前部的视图。在汽缸罩盖1134的上部，压缩空气调节器连接部分11130被设置成邻近从气缸盖1133向上延伸的进气管1147。从压缩空气调节器连接部分11130分叉且将压力被调整为基准值的压缩空气输送到燃料压力调节器的通路11134被看到。空气压力调节器11140被附着在压缩空气调节器连接部分11130上。11143表示空气压力调节器11140的盖。

图25是一个当从左侧看时上述内燃机191的前部的纵横截面视图。从图25上可以看到与压缩空气调节器连接部分11130相通的钻孔11111以及被设置在钻孔11111上的喷嘴11132。空气压力调节器11140被附着在压缩空气调节器连接部分11130内。该实施例的空气压力调节器11140使用大气压作为基准压力并用于将大气从大气压力引入孔11142引入。空气压力调节器11140的连接位置在内燃机191的前部和进气管1147的前部。因而，为了避免在运行时运行风力(running wind)的影响，设置盖11143，从而，运行风力不会吹入上述大气压力引入孔11142内。外部空气相通孔11144被设置在上述盖11143和压缩空气调节器连接部分11130之间，大气通过大气压力引入孔11142被引入。在入口1141的后面设置用于气缸盖单元的冷却剂的接头11145和软管，接头11145与气缸盖相连，软管使冷却剂在其内循环。

图26是一个当从上方看时空气压力调节器11140的盖11143的视图。图25所示的外部空气相通孔11144被形成在压缩空气调节器连接部分11130和突出部位143a之间，通过使盖11143的边缘部位弯曲形成所述突出部位143a，突出部位143a具有三角形形状。

图27是一个上述直接喷射内燃机191的燃料供应设备的系统图，显示在调整压力的同时燃料和空气分别被供应到燃料喷射阀和混合物喷射阀的路径。空气作为压缩空气被气泵1190输出，并被输送到与混合物喷射阀11107相通的压缩空气腔11125内。从指向混合物喷射阀11107的路径被分叉的压缩空气通过喷嘴11132，进入空气压力调节器11140。

由于伴随着上述气泵1190的活塞1193的上升而导致的压力上升，流向混合物喷射阀11107的压缩空气的温度升高，空气内的湿气作为蒸气被输送到空气通路内。为了两个目的设置喷嘴11132，一个目的是不允许来自起步1190的脉冲波对燃料压力调节器11146的基准压力施加影响；另一个目的是维持高压，利用该高压压缩空气将混和破伤风11107内的混合物喷出。利用上述喷嘴，可以避免径向增加压力，压力被空气压力调节器11140调节后的压缩空气作为基准压力从空气压力调节器11140被输送到燃料压力调节器146的背压腔。被添加到空气压力调节器11140且压力为设定压力或更高压力的额外空气作为返回空气被返回到空气滤清器1114的清洁侧等，然后被再次供应到气泵1190。从气泵通过喷嘴抵达空气压力调节器的空气通路被形成在内燃机的一部分内，温度很高。因而，蒸气可以与额外空气一起无凝结地被输送到空气压力调节器内并通过空气压力调节器。

燃料从油箱1122通过过滤器被输送到燃料泵，并以高压被喷射，通过脉冲阻尼器，并被输送到与燃料喷射阀11106相连续的燃料腔11122内。从路径向燃料喷射阀11106分叉的燃料流向燃料压力调机器11146。燃料压力被调整的比基准压力更高，从而两者之间的压差是恒定的，同时使用基准压力，在上述喷嘴11132的下游调节压力。采用这种方式，燃料以比压缩空气腔11125内空气压力更高的压力被输送到燃料腔11122内。被添加到燃料压力调节器11146的压力大于或等于设定压力的多余燃料作为返回燃料再次返回到油箱内，并再次被供应到燃料泵被使用。

当向燃料喷射阀11106的螺线管通电时，在下述状态下提升阀开启，也就是压缩空气压力被施加到压缩空气腔11125上，压力比压缩空气压力高的燃料被测量，燃料腔11122内的高压燃料通过燃料喷射阀11106被喷射到混合物喷射阀11107内，并与压缩空气混合。当混合物喷射阀11107的提升阀11127作为下一个步骤被打开时，上述混合物被压缩空气推出并喷射到燃烧腔1140内。

由于被输送到混合物喷射阀11107内的压缩空气被作为内燃机辅助设备的压缩机产生，压缩空气具有下述特性，也就是温度高，湿气数量大。当该压缩空气被引入到低温位置时，温度降低。因而，饱和蒸气压被改变，导致凝结。

在上述第一实施中，来自空气压力调节器11140的多余空气作为返回气体被输送到空气滤清器11140的清洁侧，从空气滤清器11140的下游通过气泵1190被再次循环。

图28～32所示的当发动机为直接喷射内燃机时的第二～第五实施例是这样的示例，其中，从空气压力调节器11140排出的多余空气被输送到空气滤清器11140的清洁侧之外的部位，从而阻止上述故障。与上述第一实施例的任何区别涉及从空气压力调节器11140排出的多余空气的终点以及到达所述终点的路径。其它部分的结构和操作与第一实施例的相同。

图28是一个符合上述第二实施例的内燃机11150的视图，图28(a)是内燃机关键部分的纵横截面视图，图28(b)是当从内燃机上方看时图28(a)内所示的气缸盖1133和汽缸罩盖1134的视图。在该实施例中，作为多余空气来源的压缩空气调节器连接部分11130与第一实施例相同。多余空气排出通路11133也与第一实施例相同。然而，多余空气的终点是节气门下游的进气管1147的内部，多余空气进入通路11151被设置在进气管1147内。压缩空气调节器连接部分11130的多余空气排出通路11133和上述多余空气进入通路11151彼此相通，同时将扰性软管11152设置在多余空气排出通路11133和上述多余空气进入通路11151之间。

被排入进气管1147内的多余空气通过进入口1141进入燃烧腔1140内，与混合物一起被使用燃烧。通常进气管1147处于较低的温度下，产生凝结。然而在内燃机每个操作周期，吸入新空气，所述凝结被混合到新空气内，变细薄，进入燃烧腔1140，与混合物一起被使用燃烧。多余空气内的蒸气变成燃烧气体内的蒸气，并从排气口1142和与之相连的排气管中被排出。

图29是一个符合上述第三实施例的内燃机11160的视图。图29(a)是内燃机关键部分的纵横截面视图，图29(b)是当从内燃机上方看时图29(a)内所示的气缸盖1133和汽缸罩盖1134的视图。在该实施例中，作为多余空气来源的压缩空气调节器连接部分11130与第一实施例相同。多余空气排出通路11133也与第一实施例相同。然而，多余空气的终点是曲轴箱1139的内部，多余空气进入通路11161被设置在曲轴箱1131内。压缩空气调节器连接部分11130的多余空气排出通路11133和上述多余空气进入通路11161彼此相通，同时将扰性软管11162设置在多余空气排出通路11133和上述多余空气进入通路11161之间。

通常曲轴箱1139的温度高，不会出现凝结。被排放到曲轴箱1139内的多余空气内的蒸气再次循环通过吸气设备并与活塞环漏泄气体(blow-by gas)一起进入节气门下游的进气管1147内。然后类似于上述第二实施例，蒸气从进气管1147进入燃烧腔1140，与混合物一起被使用燃烧，变成燃烧气体内的蒸气，并从排气口1142中被排出。

图30是一个符合上述第四实施例的内燃机11170关键部位的纵横截面视图。在该实施例中，压缩空气调节器连接部分11171是一个变型产品。拆除了图23所示的第一实施例的多余空气排出通路11133，如图30所示，替代的是，设置直接与汽缸罩盖1134相通的多余空气排出通路11172，空气压力调节器11140内的多余空气适于被排放到汽缸罩盖1134内。

被排放到汽缸罩盖1134内的多余空气通过阀元件1170、用于摇臂驱动杆1161和1167的壳腔(housing chamber)、和用于凸轮链1150的壳腔，流入曲轴箱1139内。类似于上述第三实施例，多余空气再次循环通过吸气设备并与活塞环漏泄气体一起进入节气门下游的进气管1147内，从进气管1147进入燃烧腔1140，与混合物一起被使用燃烧。多余空气内的蒸气变成燃烧气体内的蒸气，并从排气口1142中被排出。

图31是一个符合上述第五实施例的视图，图31(a)是当从上方看时内燃机11180的气缸盖1133和汽缸罩盖1134的视图，图31(b)是当从上方看时消声器11181的视图。

在该实施例中，作为多余空气来源的压缩空气调节器连接部分11130与第一实施例相同。多余空气排出通路11133也与第一实施例相同。然而，多余空气的终点是消声器11181的内部。在图中，附图标记1182表示消声器11181的周壁，附图标记11183表示内燃机的排气管，附图标记11184表示废气输出管。在消声器11181的周壁11182上设置多余空气进入通路11185。压缩空气调节器连接部分11130的多余空气排出通路11133和上述多余空气进入通路11185彼此相通，同时将扰性软管11186设置在多余空气排出通路11133和上述多余空气进入通路11185之间。

被排放到消声器11181内的多余空气进入消声器，然后与废气一起被排放到大气中。此外即使消声器11181内的多余空气中出现凝结水，由于具有用于排出湿气的排出设备(将在下文介绍)，所述凝结水被很快地排出，所述用于排出湿气的排出设备被设置在消声器内。

图32是一个上述消声器1181的横截面视图，其中图32(a)是一个沿高度方向中部的水平横截面视图，图32(b)是一个沿图32(a)中B-B线的横截面视图，图32(c)是一个沿图32(a)中C-C线的横截面视图。箭头F表示前方，箭头U表示上侧。消声器11181的周壁11182是由外壁11182a和内壁11182b形成的双壁，通过对金属进行冲压形成所述内壁11182b。吸音/隔热材料11187被填充在两个壁之间。消音器11181的内部被沿前后方向延伸的分隔板11188和沿横向延伸的分隔板11189和11190分成一个大腔11191以及两个小腔11192和11193。大腔11191和小腔11192通过管11194彼此相通。小腔11192和11193通过管11195彼此相通。与图31所示内燃机的废气管11183一端相连的废气引入管11196到达消音器11181内部最深部位，同时被分隔板11189和11190支撑。在废气引入管11196的侧壁上，钻制大量散气孔11197。从废气引入管11196的入口11196a引入的废气沿箭头所示方向在消音器内流动，在流动过程中吸音。然后废气从废气输出管11184被排放到大气中。排出设备11198被设置在周壁11182的前下部位上。

图33是一个被设置在上述消声器内的排出设备11198的横截面视图。在消音器内部对应于在周壁11182被钻制的排泄孔11199的位置，带足阴螺纹元件(foot added female screw member)11200在所述足的下端被焊接到外壁11182a上。附图标记11201表示焊接部位。螺栓11202被拧入上述带足阴螺纹元件11200内。密封垫圈11203被设置在螺栓11202的头部和外壁11182a之间。排出设备11198具有上述结构。由于废气有时凝结柄积聚在消音器11181内，有时通过松开作为排出设备11198的盖的螺栓11202，排出设备11198排出凝结物。

图34是一个在上述第二～第五实施例中所示混合供应设备的系统图，分别显示燃料和空气在压力被调整的同时被供应到燃料喷射阀和混合物喷射阀的路径。与图27所示系统的差别在于来自压力调节器的多余空气的终点，其它结构与第一实施例相同。虽然在图34中没有被分类。当多余空气的终点是进气管内部、曲轴箱内部和汽缸罩盖内部之一时，是将多余空气输送到进气系统的示例，终点是消音器内部的情况是将多余空气输送到废气系统内。

上文已经介绍了本发明的发动机为直接喷射内燃机时的实施例，本发明并不局限于上述实施例，在不脱离本发明权利要求书的范围内，可以对发明进行各种改型。

发明效果

如上所述，根据本发明技术方案1，即使燃料成分被混合，在压缩空气供应通路内形成蒸气，当发动机变冷时，可以阻止燃料成分和蒸气积聚在输出阀的周边上。因此，可以阻止燃料成分和蒸气导致输出阀寿命的降低，因而，可以有助于改善输出阀的寿命。

此外，根据本发明的技术方案2，压缩空气供应管路的主要部分被直接设置在发动机体内。因而，即使发动机停转，压缩空气供应管路的温度也不会急剧下降，限制在压缩空气供应管路内形成液体成分，可以进一步改善输出阀的寿命。

根据本发明技术方案3，从压缩空气泵至喷射器为止的压缩空气供应管路的长度被缩短，压缩空气供应管路的整体体积被减少，从而，可以进一步改善输出阀的寿命。

此外，根据本发明技术方案4，输出阀可以在位于喷射器上方位置的进气口周边无应力地被设置，因而可以改善输出阀的寿命。

另外，在使用直接喷射的内燃机作为上述发动机的场合，与现有技术相比具有以下特征。

(1)与现有技术相比，压力调节器被设置在离开内燃机的车体部位上，管路被缩短。此外，压力调节器被设置在进气口的附近，因而，用于引入大气压力的结构非常简单，管路被缩短。因此，可以阻止在管路内的凝结，改善燃料控制的准确性，改善燃料消耗率。

(2)盖被设置在空气压力调节器的大气引入口上。因而，避免由于行驶时的风力导致燃料控制准确性下降，阻止在调节装置内凝结，通过大气压力校正，可以改善燃料消耗率。

(3)利用内壁通道，可以实现空气通路的缩短和结构简化。此外，空气通路被内燃机的热量加热，因而阻止凝结，改善燃料消耗率。

(4)在摩托车行驶方向上，用于气缸盖单元的冷却剂的接头被设置在上述进气口的后方。因而，可以实现气缸盖单元小型化的目标。此外，压力调节器和附近的空气通路不被冷却剂直接冷却，因而，可以阻止凝结。

(5)即使多余空气被引入进气管、曲轴箱、汽缸罩盖等中任何一个时，最终，多余空气进入燃烧腔，与混合物一起被用于燃烧。多余空气内的蒸气变成燃烧气体内的蒸气，并从排气管被排出。

(6)此外，被排入消音器内的多余空气与废气一起被排放到大气层内。即使凝结水在消音器内出现，由于被设置在消音器内的用于排出湿气的排出设备，凝结水被很快地排出。

Claims (11)

1.一种发动机燃料喷射系统，其包括直接将燃料与压缩空气一起喷射到燃烧腔(19)内的喷油嘴(25)和压缩空气泵(61)，所述压缩空气泵(61)具有用于将要被供应到喷油嘴(25)内的空气进行压缩的泵室(65)、以及与泵室(65)相连从而允许压缩空气从泵室(65)被排出的输出阀(125)，其特征在于：所述压缩空气泵(61)被设置在喷油嘴(25)的上方，至少压缩空气供应通路(126)中部与压缩空气供应通路(126)内的输出阀(125)之间的部位被形成得随着向下行走逐渐与输出阀(125)分开，压缩空气供应通路(126)连接输出阀(125)与喷油嘴(25)。

2.如权利要求1所述发动机燃料喷射系统，其特征在于：压缩空气供应通路(126)由用于连接发动机体(11)和被设置在发动机体(11)内的压缩空气泵(61)的输出阀(125)的管件(127)、被直接设置在发动机体(11)内且连接管件(127)和喷油嘴(25)的通路(128)和通路(129)组成。

3.如权利要求2所述发动机燃料喷射系统，其特征在于：喷油嘴(25)被设置在构成发动机体(11)一部分的气缸盖(14)内，输出阀(125)被安置在设置于发动机体(11)内的压缩空气泵(61)的汽缸盖(14)一侧的端部内，压缩空气泵(61)的运动轴线平行于发动机体(11)的汽缸轴线(C)。

4.如权利要求3所述发动机燃料喷射系统，其特征在于：与通路(128，129)相连以便调节要被供应到喷油嘴(25)内压缩空气的压力的安全阀(132)被连接到喷油嘴(25)上方位置的端盖(15)上，从而将设置在汽缸盖(14)上的进气口(23)夹持在安全阀(132)和压缩空气泵(61)之间。

5.如权利要求1～4任一项所述发动机燃料喷射系统，其特征在于：所述发动机是直接喷射内燃机。

6.一种包括向燃烧腔供应压缩空气和燃料混合物的混合物喷射阀的直接喷射内燃机的混合物供应设备，其特征在于：

设置一用于恒定地保持压缩空气压力和大气压力之间压差的空气压力调节器；

该空气压力调节器被附着在内燃机进气口部位的侧部上的气缸盖单元上。

7.如权利要求6所述直接喷射内燃机的混合物供应设备，其特征在于：内燃机被安装在小型车辆上，利用行驶时的风力对气缸盖单元和进气口部位进行冷却，

空气压力调节器被设置在车辆行驶方向的进气口的前方，

大气压力被用作空气压力调节器的基准压力，大气压力引入口被设置在空气压力调节器的背压腔内，并且在该大气压力引入口上配备有一个盖，使得行驶时的风不会吹入大气压力引入口。

8.如权利要求7所述直接喷射内燃机的混合物供应设备，其特征在于：混合物喷射阀被设置在内燃机的汽缸盖单元内，从混合物喷射阀通向空气压力调节器的压缩空气引入通路被形成在汽缸盖单元的壁内。

9.如权利要求7所述直接喷射内燃机的混合物供应设备，其特征在于：用于汽缸盖单元的冷却剂的接头在车辆行驶方向上被设置在进气口的后方。

10.一种包括向燃烧腔供应压缩空气和燃料混合物的混合物喷射阀的直接喷射内燃机的混合物供应设备，其特征在于：

设置一用于恒定地保持压缩空气压力和大气压力之间压差的空气压力调节器；

从空气压力调节器排出的多余空气被引入到节气门下游的进气管内。

11.一种包括向燃烧腔供应压缩空气和燃料混合物的混合物喷射阀的直接喷射内燃机的混合物供应设备，其特征在于：

设置一用于恒定地保持压缩空气压力和大气压力之间压差的空气压力调节器；

从空气压力调节器排出的多余空气被引入到消音器内。

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