JP2004060611A

JP2004060611A - Fuel injection device for engine

Info

Publication number: JP2004060611A
Application number: JP2002223717A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Hanawa; 塙　薫; Hiroya Ueda; 上田　浩矢; Hiroshi Kurihara; 栗原　博; Shuichi Ishida; 石田　周一
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2022-07-31
Also published as: JP3966784B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection device for an engine with an injector consisting of a fuel injection valve for injecting a fuel and an air fuel injection valve for directly injecting the fuel together with compressed air into a combustion chamber, avoiding increasing the size of the engine and complicating the construction of peripheral portions of the engine. SOLUTION: The injector 25 is supported by a head cover 15, and at least part of a compressed air supply passage 126A for supplying the compressed air to the injector 25 is provided directly on the head cover 15. COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料を噴射する燃料噴射弁と、圧縮空気とともに燃料を燃焼室に直接噴射する空気燃料噴射弁とで構成されたインジェクタを備えるエンジンの燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、かかる燃料噴射装置は、特許第２８２０７８２号公報等で既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のものでは、圧縮空気ポンプおよびインジェクタが、シリンダヘッドとは別体の管路により接続される構成となっており、エンジンの大型化ならびにエンジン周辺部の構造の煩雑化を招く可能性がある。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、エンジンの大型化およびエンジン周辺部の構造の煩雑化を回避するようにしたエンジンの燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、燃料を噴射する燃料噴射弁と、圧縮空気とともに燃料を燃焼室に直接噴射する空気燃料噴射弁とで構成されたインジェクタを備えるエンジンの燃料噴射装置において、前記インジェクタはヘッドカバーに支持され、該インジェクタに圧縮空気を供給する圧縮空気供給路の少なくとも一部が、前記ヘッドカバーに直接設けられることを特徴とする。
【０００６】
このような請求項１記載の発明の構成によれば、圧縮空気供給路の少なくとも一部がヘッドカバーに直接設けられるので、ヘッドカバーの周辺に圧縮空気をインジェクタに導くための部品が配置されないようにして、エンジンの大型化ならびにエンジン周辺部の構造の煩雑化を回避することができる。
【０００７】
また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、前記ヘッドカバーと協働して前記インジェクタを支持するシリンダヘッドおよび前記ヘッドカバーに、シリンダヘッドおよびヘッドカバーの合わせ面を跨ぐ円筒状のノックピンの両端部が挿入され、前記圧縮空気通路の少なくとも一部を構成して前記シリンダヘッドおよび前記ヘッドカバーにそれぞれ直接設けられる通路が、前記ノックピンを介して連通されることを特徴とする。
【０００８】
このような請求項２記載の発明の構成によれば、圧縮空気供給路の少なくとも一部が、シリンダヘッドにも直接設けられるので、シリンダヘッドの周辺に圧縮空気をインジェクタに導くための部品が配置されないようにして、エンジンの大型化ならびにエンジン周辺部の構造の煩雑化を回避することができる。またシリンダヘッドおよびヘッドカバーの相対位置がノックピンで定まるので、インジェクタをヘッドカバーおよびシリンダヘッドで協働して支持するようにしても、インジェクタに過大な応力がかかることはない。さらにノックピンをシリンダヘッドの通路およびヘッドカバーの通路の接続部材として用いるようにして通路接続のための専用部品を不要とし、部品点数の低減に寄与することができる。
【０００９】
さらに請求項３記載の発明は、上記請求項２記載の発明の構成に加えて、前記ノックピン内にオリフィスが形成されることを特徴とし、かかる構成によれば、インジェクタに供給される圧縮空気の圧力調整が可能となり、しかもその圧力調整にあたって専用の部品を不要として部品点数の低減に寄与することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図７は本発明の第１実施例を示すものであり、図１は空気燃料噴射式４サイクルエンジンの一部縦断面図であって図２の１−１線に沿う断面図、図２はヘッドカバーを取り外した状態での図１の２−２線矢視図、図３はシリンダヘッドを図２の３−３線矢視方向から見た図、図４は図２の４−４線断面図、図５は図４の５−５線断面図、図６は図４の６−６線断面図、図７は図２の７−７線に沿うエンジンの縦断側面図である。
【００１２】
先ず図１において、この空気燃料噴射式４サイクルエンジンのエンジン本体１１は、クランクケース１２と、該クランクケース１２に結合されるシリンダブロック１３と、前記クランクケース１２とは反対側でシリンダブロック１３に結合されるシリンダヘッド１４と、シリンダブロック１３とは反対側でシリンダヘッド１４に結合されるヘッドカバー１５とを備える。
【００１３】
前記シリンダブロック１３に設けられたシリンダボア１６に摺動可能に嵌合されるピストン１７は、クランクケース１２で回転自在に支承されるクランクシャフト（図示せず）にコンロッド１８およびクランクピン（図示せず）を介して連結されており、このピストン１７の頂部を臨ませる燃焼室１９がシリンダブロック１３およびシリンダヘッド１４間に形成される。
【００１４】
図２および図３を併せて参照して、シリンダヘッド１４には、燃焼室１９の天井面に開口する第１および第２の吸気弁口２０，２１と、それらの吸気弁口２０，２１に共通に連なってシリンダヘッド１４の一側面に開口する吸気ポート２３と、燃焼室１９の天井面に開口する単一の排気弁口２２と、該排気弁口２２に連なってシリンダヘッド１４の他側面に開口する排気ポート２４とが設けられるとともに、圧縮空気とともに燃料を燃焼室１９に直接噴射するインジェクタ２５が、シリンダボア１６の軸線すなわちシリンダ軸線Ｃ上に配置されるようにして取付けられる。
【００１５】
シリンダ軸線Ｃに直交する平面への投影図上で前記シリンダ軸線Ｃすなわちインジェクタ２５の両側に第１の吸気弁口２０および排気弁口２２が配置され、第１の吸気弁口２０および排気弁口２２を結ぶ直線Ｌ１とほぼ直交する他の直線Ｌ２上でシリンダ軸線Ｃすなわちインジェクタ２５の一側に第２の吸気弁口２１が配置される。また第１の吸気弁口２０、第２の吸気弁口２１および排気弁口２２を避けた位置で燃焼室１９に臨むようにして点火プラグ２６がシリンダヘッド１４に取付けられる。
【００１６】
シリンダヘッド１４には、第１および第２の吸気弁口２０，２１をそれぞれ開閉可能な第１および第２の吸気弁２７，２８が開閉作動可能に配設されるとともに排気弁口２２を開閉可能な排気弁２９が開閉作動可能に配設される。第１および第２の吸気弁２７，２８はシリンダヘッド１４に固着されたガイド筒３０…にそれぞれ摺動可能に嵌合され、ガイド筒３０…から突出した両吸気弁２７，２８の上端部にそれぞれ固定されるリテーナ３１…およびシリンダヘッド１４間に弁ばね３２…がそれぞれ設けられ、それらの弁ばね３２…が発揮するばね力により両吸気弁２７，２８は閉弁方向に付勢される。また排気弁２９はシリンダヘッド１４に固着されたガイド筒３３に摺動可能に嵌合され、ガイド筒３３から突出した排気弁２９の上端部に固定されるリテーナ３４およびシリンダヘッド１４間に弁ばね３５が設けられ、その弁ばね３５が発揮するばね力により排気弁２９は閉弁方向に付勢される。
【００１７】
図４〜図６をさらに併せて参照して、第１および第２の吸気弁２７，２８ならびに排気弁２９は、動弁装置３８により開閉駆動されるものであり、この動弁装置３８は、吸気側および排気側カム３９，４０を有して回転するカムシャフト４１と、前記吸気側カム３９に従動して揺動する吸気側第１ロッカアーム４２と、前記排気側カム４０に従動して揺動する排気側第１ロッカアーム４３と、第１および第２の吸気弁２７，２８の上端に接触する一対の押圧腕部４４ａ，４４ｂを有する吸気側第２ロッカアーム４４と、排気弁２９の上端に接触する押圧腕部４５ａを有する排気側第２ロッカアーム４５と、吸気側第１ロッカアーム４２の揺動運動を吸気側第２ロッカアーム４４に伝達するようにして吸気側第１および第２ロッカアーム４２，４４間に設けられる吸気側プッシュロッド４６と、排気側第１ロッカアーム４３の揺動運動を排気側第２ロッカアーム４５に伝達するようにして排気側第１および第２ロッカアーム４３，４５間に設けられる排気側プッシュロッド４７とを備える。
【００１８】
ところでシリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５間には、前記動弁装置３８のうち吸気側および排気側第２ロッカアーム４４，４５、ならびに吸気側およぶ排気側プッシュロッド４６，４７の上部を収容配置する第１動弁室４８が形成されており、クランクケース１２、シリンダブロック１３およびシリンダヘッド１４には、第１動弁室４８に連なる第２動弁室４９が、シリンダボア１６の側方でシリンダ軸線Ｃと並行に延びるようにして形成される。
【００１９】
動弁装置３８のうちカムシャフト４１は、シリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５間の第１動弁室４８を避けて第２動弁室４９に収容、配置されるものであり、シリンダブロック１３と、第２動弁室４９の外側面を形成するようにしてシリンダブロック１３に締結されるカバー５０とに、クランクシャフトと平行な軸線を有するカムシャフト４１の両端部がボールベアリング５１，５１を介して回転自在に支承される。
【００２０】
カムシャフト４１には、第１被動スプロケット５２が相対回転不能に結合されており、第１被動スプロケット５２には、クランクシャフトからの回転動力を１／２に減速してカムシャフト４１に伝達するためのカムチェーン５３が巻き掛けられる。
【００２１】
吸気側および排気側第１ロッカアーム４２，４３は、吸気側および排気側カム３９，４０に上方から転がり接触するローラ５４，５５をそれぞれ有するものであり、前記カムシャフト４１と平行な軸線を有してシリンダブロック１３およびカバー５０間に設けられる吸気側および排気側第１ロッカシャフト５６，５７で揺動可能に支承される。これらの吸気側および排気側第１ロッカアーム４２，４３には、前記ローラ５４，５５の上方に位置する椀状の押圧部４２ａ，４３ａが上方に開くようにしてそれぞれ一体に設けられる。
【００２２】
一方、第１動弁室４８内でシリンダヘッド１４には、前記カムシャフト４１と平行な軸線を有する吸気側および排気側第２ロッカシャフト５８，５９が、前記インジェクタ２５の両側に配置されるようにして支持されており、二股状に分岐した一対の押圧腕部４２ａ，４２ｂを有する吸気側第２ロッカアーム４２が吸気側ロッカシャフト５８で揺動自在に支承され、排気側第２ロッカアーム４３が排気側ロッカシャフト５９で揺動自在に支承される。
【００２３】
しかも吸気側第２ロッカシャフト５８に関して両押圧腕部４４ａ，４４ｂとは反対側で吸気側第２ロッカアーム４４には下方に開いた椀状の受圧部４４ｃが一体に設けられ、排気側第２ロッカシャフト５９に関して押圧腕部４５ａとは反対側で排気側第２ロッカアーム４５には下方に開いた椀状の受圧部４５ｂが一体に設けられる。
【００２４】
吸気側および排気側プッシュロッド４６，４７は、第２動弁室４９および第１動弁室４８間にわたって上下に延びるものであり、吸気側および排気側プッシュロッド４６，４７の下端部の球状端部は吸気側および排気側第１ロッカアーム４２，４３の押圧部４２ａ，４３ａに首振り可能に嵌合され、吸気側および排気側プッシュロッド４６，４７の上端部の球状端部は吸気側および排気側第２ロッカアーム４４，４５の受圧部４４ｃ，４５ｂに首振り可能に嵌合される。
【００２５】
このような動弁装置３８では、クランクシャフトから１／２の減速比で回転動力が伝達されるカムシャフト４１の回転に応じて、吸気側カム３９により吸気側第１ロッカアーム４２が上下に揺動することによって吸気側プッシュロッド４６が上下に作動し、それに応じて吸気側第２ロッカアーム４４が揺動することで第１および第２の吸気弁２７，２８が開閉駆動され、また排気側カム４０により排気側第１ロッカアーム４３が上下に揺動することによって排気側プッシュロッド４７が上下に作動し、それに応じて排気側第２ロッカアーム４５が揺動することで排気弁２９が開閉駆動されることになる。
【００２６】
ところで、インジェクタ２５には圧縮空気ポンプ６１からの圧縮空気が供給されるものであり、この圧縮空気ポンプ６１は、シリンダヘッド１４に設けられた排気ポート２４に対応する側でシリンダブロック１３の側部に配設される。しかもシリンダブロック１３には、シリンダ軸線Ｃに直交する平面内では前記第２動弁室４９に略Ｌ字状に連なるようにしてシリンダボア１６の側方に配置される作動室６２が形成されており、前記圧縮空気ポンプ６１は、第２動弁室４９および作動室６２の連設部に配置される。
【００２７】
図７を併せて参照して、圧縮空気ポンプ６１のポンプケース６３は、シリンダ軸線Ｃと平行な軸線を有するとともにシリンダヘッド１４側を開放した有底円筒状にしてシリンダブロック１３に一体に形成されるものであり、このポンプケース６３の前記シリンダヘッド１４側開口部を気密に閉じる蓋部材６４がシリンダブロック１３に締結される。しかもポンプケース６３には、前記蓋部材６４との間にポンプ室６５を形成するピストン６６が摺動可能に嵌合される。
【００２８】
ピストン６６には、その一直径線に沿うとともに前記カムシャフト４１の軸線を通る軸線を有する摺動孔６７が設けられており、該摺動孔６７には摺動駒６８が摺動可能に嵌合される。一方、前記カムシャフト４１の軸線と平行であって前記ピストン６６の軸線を通る軸線を有する円筒状の軸受部材６９が作動室６２に配置されており、この軸受部材６９は、シリンダブロック１３に突設された複数本たとえば４本の締結ボス７０…にボルト７１…でそれぞれ締結される。しかも作動室６２の外部側面を形成するカバー７２がシリンダブロック１３に締結され、カバー７２の開放時に前記ボルト７１…の締めつけおよび緩め作業が可能となる。
【００２９】
前記軸受部材６９には回転軸７３が同軸に挿通されており、軸受部材６９の一端部および回転軸７３間にはローラベアリング７４が介装され、軸受部材６９の他端部および回転軸７３間にはボールベアリング７５が介装される。すなわち回転軸７３はシリンダブロック１３に締結される軸受部材６９で回転自在に支承される。
【００３０】
前記軸受部材６９の一端部から突出した回転軸７３の一端には、その偏心位置から突出する偏心軸７３ａが一体に突設され、この偏心軸７３ａの先端が前記摺動駒６８に連結される。このため回転軸７３の回転に応じて偏心軸７３ａが回転軸７３の軸線まわりに回転することにより、ピストン６６がポンプ室６５の容積を増減するようにポンプケース６３内で摺動することになる。
【００３１】
而してポンプケース６３には、回転軸７３の一端部を挿入させる開口部７６が設けられ、ピストン６６には、回転軸７３の回転に応じて偏心軸７３ａが摺動孔６７の軸線に沿う方向で移動することを許容するようにして偏心軸７３ａを挿入せしめる挿入孔７７が、摺動孔６７の長手方向中央部に通じるようにして設けられる。
【００３２】
ところで、ポンプケース６３および軸受部材６９間で回転軸７３の一端部には、第２被動スプロケット７８が固定されており、カムチェーン５３が巻き掛けられた第１被動スプロケット５２と一体に形成された駆動スプロケット７９と、前記第２被動スプロケット７８とには無端状のチェーン８０が巻き掛けられ、回転軸７３すなわち圧縮空気ポンプ６１は、前記カムシャフト４１から伝達される動力で回転することになる。
【００３３】
ボールベアリング７５およびローラベアリング７４間の中央部で軸受部材６９の両側部には透孔８１，８２がそれぞれ設けられており、一方の透孔８１に対応する位置で軸受部材６９には、作動室６２内に落下してくるオイルの一部を軸受部材６９および回転軸７３間に導くためのオイルガイド８３が一体に設けられる。すなわち第１動弁室４８からオイルを導くようにしてシリンダヘッド１４に設けられたオイル戻り通路８４がシリンダヘッド１４に設けられ、そのオイル戻り通路８４に通じて作動室６２に開口するオイル戻り通路８５がシリンダブロック１３に設けられるのであるが、オイル戻り通路８５から落下してくるオイルを透孔８１に導くようにしてオイルガイド８３が軸受部材６９に一体に設けられる。また軸受部材６９および回転軸７３間に導入されたオイルの一部はローラベアリング７４およびボールベアリング７５の潤滑に用いられ、残部は透孔８２から作動室６２内の下部に落下することになり、作動室６２の下部に溜まったオイルは、作動室６２の下部に通じるようにしてシリンダブロック１３に設けられるオイル戻り通路８６からクランクケース１２側に戻される。
【００３４】
前記軸受部材６９に関して圧縮空気ポンプ６１とは反対側でシリンダブロック１３には、回転軸７３と同軸の回転軸線を有するウォータポンプ９０が取付けられる。このウォータポンプ９０のポンプハウジング９１は、回転軸７３側を閉じた有底円筒部９２ａの開放端に皿状部９２ｂが一体に連設されて成るハウジング主体９２と、ハウジング主体９２の開放端を閉じるポンプカバー９３とで構成され、ポンプカバー９３は、ハウジング主体９２の開放端外周部をシリンダブロック１３との間に挟持するようにしてシリンダブロック１３に締結される。
【００３５】
有底円筒部９２ａの閉塞端中央部およびポンプカバー９３の中央部には回転軸７３と同軸であるポンプ軸９４の両端部が回転自在に支承されており、このポンプ軸９４と一体に回転するようにして有底円筒部９２ａ内に挿入されているロータ９５に複数のマグネット９６…が固着される。一方、軸受部材６９の他端から突出した回転軸７３の他端部には、前記ハウジング主体９２の有底円筒部９２ａを同軸に囲繞する円筒部９７ａを有する回転部材９７が固定されており、前記円筒部９７ａの内面に複数のマグネット９８…が固着される。これにより回転部材９７が回転軸７３とともに回転するのに応じてロータ９５がポンプ軸９４とともに回転することになる。
【００３６】
ところでハウジング主体９２およびポンプカバー９３間には渦室９９が形成されており、この渦室９９に収納されるインペラ１００がロータ９５に設けられる。
【００３７】
ポンプカバー９３には渦室９７の中央部に開口する複数の吸入口１０１…が設けられ、この吸入口１０１…から渦室９９に吸入された冷却水はインペラ１００の回転によって加圧される。而してウォータポンプ９０から吐出される冷却水は、シリンダブロック１３に設けられたブロック側水ジャケット１０２、ならびに該ブロック側水ジャケット１０２に通じてシリンダヘッド１４に設けられたヘッド側水ジャケット１０３に供給されるものであり、ヘッド側水ジャケット１０３から排出される冷却水を図示しないラジエータ等に導く状態と、ラジエータ等を迂回して吸入口１０１…に戻す状態とが冷却水の温度に応じてサーモスタット１０４によって切換えられ、このサーモスタット１０４のサーモスタットハウジング１０５は前記ウォータポンプ９０のポンプカバー９３に一体に形成される。
【００３８】
図６に特に注目して、インジェクタ２５は、燃焼室１９に突入するノズル１０６を有してシリンダヘッド１４に取付けられる空気燃料噴射弁１０７と、該空気燃料噴射弁１０７内に後方から燃料を噴出するようにして空気燃料噴射弁１０７に接続される燃料噴射弁１０８とで構成されるものであり、空気燃料噴射弁１０７は、圧縮空気とともに燃料を燃焼室１９に直接噴射する。
【００３９】
シリンダヘッド１４には、前記ノズル１０６を気密に嵌合せしめる嵌合孔１０９と、該嵌合孔１０９よりも大径の内径を有して嵌合孔１０９に同軸に連なる挿入筒１１０とが、シリンダ軸線Ｃと同軸にして設けられており、空気燃料噴射弁１０７はそのノズル１０６を嵌合孔１０９に気密に嵌合するとともに嵌合孔１０９および挿入筒１１０間に形成されている環状の段部１１１に当接するまで挿入筒１１０に挿入される。しかも空気燃料噴射弁１０７がその後部に備える導線接続部１０７ａは、挿入筒１１０の後端に設けられた切欠き１１０ａに配置されており、挿入筒１１０外で導線接続部１０７ａから導出される一対の導線１１２…が、シリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５の合わせ面間に挟まれるグロメット１１３を貫通して外部に引き出される。
【００４０】
一方、ヘッドカバー１５には、燃料噴射弁１０８を嵌合、保持するとともに前記空気燃料噴射弁１０７をシリンダヘッド１４との間に挟持する円筒状のインジェクタハウジング１１４が一体に形成されており、ヘッドカバー１５のシリンダヘッド１４への結合時に、インジェクタハウジング１１４の先端が空気燃料噴射弁１０７の後端に当接する。またインジェクタハウジング１１４の後端には、燃料噴射弁１０８の後端部をインジェクタハウジング１１４との間に挟む挟持板１１５が締結される。
【００４１】
ところで、インジェクタハウジング１１４および燃料噴射弁１０８間には、燃料噴射弁１０８内に通じる環状の燃料室１１６が形成されており、この燃料室１１６を両側から挟む一対のシール部材１１７，１１８が燃料噴射弁１０８およびインジェクタハウジング１１４間に介装される。
【００４２】
しかもヘッドカバー１５には前記燃料室１１６に通じる燃料供給通路１１９が直接設けられており、図示しない燃料供給源から燃料を導くホース１２０が継ぎ手１２１を介して燃料供給通路１１９に接続される。
【００４３】
また燃料噴射弁１０８の先端部および空気燃料噴射弁１０７の後端部と、インジェクタハウジング１１４との間には、空気燃料噴射弁１０７内に通じる環状の空気室１２２が形成されており、この空気室１２２に、前記圧縮空気ポンプ６１からの圧縮空気が供給される。
【００４４】
図２および図７に注目して、圧縮空気ポンプ６１における蓋部材６４には、図示しないエアクリーナから空気を導くホースが接続される吸入管１２４が設けられており、この吸入管１２４は蓋部材６４に内蔵されるリード弁（図示せず）を介してポンプ室６５に接続される。
【００４５】
また前記蓋部材６４には、ポンプ室６５の圧力増大に応じて開弁するリード弁１２５が内蔵されており、圧縮空気ポンプ６１から吐出される圧縮空気は前記リード弁１２５および圧縮空気供給路１２６Ａを介して空気室１２２に供給される。
【００４６】
圧縮空気供給路１２６Ａは、前記リード弁１２５に連なるようにして蓋部材６４に一端が接続されるとともに他端がシリンダヘッド１４に接続される管部材１２７と、管部材１２７に通じるようにしてシリンダヘッド１４に直接設けられる通路１２８と、該通路１２８に通じるとともに空気室１２２に通じるようにしてヘッドカバー１５に直接設けられる通路１２９とで構成される。
【００４７】
しかもシリンダヘッド１４に直接設けられる通路１２８の一部は、排気ポート２４の近傍を通過するものであり、特に、排気ポート２４の近傍では、ヘッド側水ジャケット１０３が排気ポート２４およびシリンダブロック１３間に配置されるのに対し、前記通路１２８は、排気ポート２４に関して前記ヘッド側水ジャケット１０３と反対側を通るように設定される。
【００４８】
またシリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５の合わせ面を跨ぐ円筒状のノックピン１３０の両端部がシリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５に挿入されており、圧縮空気通路１２６Ａの一部を構成してシリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５に直接設けられた通路１２８，１２９は、前記ノックピン１３０を介して連通される。しかもノックピン１３０を囲繞するＯリング１３３がシリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５の合わせ面間に挟まれる。
【００４９】
またノックピン１３０内にはオリフィス１３１が形成されており、このオリフィス１３１よりも上流側の前記通路１２８に接続されるリリーフ弁１３２がシリンダヘッド１４に取付けられる。
【００５０】
次にこの第１実施例の作用について説明すると、インジェクタ２５に圧縮空気を供給する圧縮空気供給路１２６Ａの少なくとも一部、すなわち圧縮空気通路１２６Ａの一部を構成してシリンダヘッド１４に直接設けられる通路１２８の一部が、排気ポート２４の近傍を通るので、圧縮空気供給路１２６Ａを流通する圧縮空気を排気ポート２４を流通する排気ガスの排気熱で温めることが可能であり、圧縮空気の体積を増大することでポンプ効率を向上することができる。
【００５１】
しかも排気ポート２４の近傍にあっては、ヘッド側水ジャケット１０３の一部が排気ポート２４およびシリンダブロック１３間に配置されるのに対し、前記圧縮空気供給路１２６Ａの一部を構成する通路１２８が排気ポート２４に関してヘッド側水ジャケット１０３と反対側に配置されるので、ヘッド側水ジャケット１０３による冷却の影響が圧縮空気供給路１２６Ａを流通する圧縮空気に及ぶことを極力回避することができ、水冷式エンジンであっても高いポンプ効率を維持することができる。
【００５２】
また圧縮空気供給路１２６Ａに接続される圧縮空気ポンプ６１は、排気ポート２４に対応する側でシリンダブロック１３の側部に配設されるものであり、排気ポート２４に接続される排気管を含むエンジンの配置スペース内に圧縮空気ポンプ６１を配置することが可能となる。それに加えて、圧縮空気ポンプ６１のポンプケース６３はシリンダブロック１３に一体に形成されており、それにより部品点数の低減を図ることが可能となるとともに、エンジンの大型化ならびに圧縮空気ポンプ６１付近でのエンジンの構造の煩雑化を回避することができる。
【００５３】
またインジェクタ２５のうち燃料噴射弁１０８はインジェクタハウジング１１４に嵌合、保持されるのであるが、このインジェクタハウジング１１４がヘッドカバー１５に一体に形成されるので、シリンダヘッド１４の周辺にインジェクタハウジング１１４を構成する部材を配置する必要がなく、部品点数を低減することができるとともにエンジンの大型化ならびにエンジン周辺部の構造の煩雑化を回避することができる。
【００５４】
またインジェクタハウジング１１４に燃料および圧縮空気をそれぞれ供給するための燃料供給通路１１９と、圧縮空気供給路１２６Ａの少なくとも一部である通路１２９とが、ヘッドカバー１５に直接設けられているので、インジェクタハウジング１１４に燃料および圧縮空気をそれぞれ供給するための管路等をインジェクタハウジング１１４の周囲に配置する必要がなく、これによっても部品点数を低減することができるとともにエンジンの大型化ならびにエンジン周辺部の構造の煩雑化を回避することができる。
【００５５】
ところで、シリンダヘッド１４に配設される第１の吸気弁２７、第２の吸気弁２８および排気弁２９を駆動する動弁装置３８の一部を構成するカムシャフト４１が、シリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５間を避けてシリンダブロック１３側に配置されている。このため、シリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５間にカムシャフト４１が配置されないようにして、インジェクタハウジング１１４のレイアウトの自由度を増大することができ、ヘッドカバー１５に直接設けられている燃料供給通路１１９および通路１２９のレイアウトの自由度を増大することができる。
【００５６】
さらにインジェクタ２５がシリンダ軸線Ｃ上に配置され、シリンダ軸線Ｃに直交する平面への投影図上で、前記インジェクタ２５の両側に第１の吸気弁口２０および排気弁口２２が配置されるとともに、第１の吸気弁口２０および排気弁口２２を結ぶ直線Ｌ１とほぼ直交する他の直線Ｌ２上でインジェクタ２５の一側に第２の吸気弁口２２が配置されているので、インジェクタ２５を燃焼室１９の中央部に配置することで、また燃焼室１９内の火炎伝播距離に偏りがなくなるようにして燃焼効率を向上することができ、第１および第２の吸気弁口２０，２１を備えることにより空気充填効率の向上およびポンピングロスの低減を図ることができ、しかも２つの吸気弁２７，２８および１つの排気弁２９との干渉を容易に回避して点火プラグ２６を配置することができ、点火プラグ２６のインジェクタ２５への近接配置を可能として燃焼効率を向上することができる。
【００５７】
またインジェクタ２５のうち空気燃料噴射弁１０７はヘッドカバー１５に支持され、該空気燃料噴射弁１０７に圧縮空気を供給する圧縮空気供給路１２６Ａの少なくとも一部である通路１２９がヘッドカバー１５に直接設けられることで、ヘッドカバー１５の周辺に圧縮空気をインジェクタ２５に導くための部品が配置されないようにして、エンジンの大型化ならびにエンジン周辺部の構造の煩雑化を回避することができる。
【００５８】
またシリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５に、シリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５の合わせ面を跨ぐ円筒状のノックピン１３０の両端部が挿入され、圧縮空気通路１２６Ａの少なくとも一部を構成してシリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５にそれぞれ直接設けられる通路１２８，１２９が前記ノックピン１３０を介して連通されることにより、シリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５の相対位置をノックピン１３０で定めるようにし、インジェクタ２５をヘッドカバー１５およびシリンダヘッド１４で協働して支持するようにしても、インジェクタ２５に過大な応力がかかることはない。さらにノックピン１３０をシリンダヘッド１４の通路１２８およびヘッドカバー１５の通路１２９の接続部材として用いるようにして通路接続のための専用部品を不要とし、部品点数の低減に寄与することができる。
【００５９】
さらにノックピン１３０内にオリフィス１３１が形成されるので、インジェクタ２５に供給される圧縮空気の圧力調整が可能となり、しかもその圧力調整にあたって専用の部品を不要として部品点数の低減に寄与することができる。
【００６０】
図８は本発明の第２実施例を示すものであり、上記第１実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。
【００６１】
インジェクタ２５に圧縮空気を供給する圧縮空気供給路１２６Ｂは、前記リード弁１２５に連なるようにして蓋部材６４に一端が接続されるとともに他端がシリンダヘッド１４に接続される管部材１２７と、管部材１２７に通じるようにしてシリンダヘッド１４に直接設けられる通路１２８ａと、排気ポート２４を貫通するようにしてシリンダヘッド１４に取付けられて前記通路１２８ａに通じる管状のレギュレータ１３４と、該レギュレータ１３４に通じてシリンダヘッド１４に直接設けられる通路１２８ｂと、該通路１２８ｂに通じるようにしてヘッドカバー１５に直接設けられる通路１２９（第１実施例参照）とで構成される。
【００６２】
この第２実施例によっても、圧縮空気供給路１２６Ｂを流通する圧縮空気を排気ポート２４を流通する排気ガスの排気熱で温めることが可能であり、圧縮空気の体積を増大することでポンプ効率を向上することができ、シリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５の周辺に圧縮空気をインジェクタ２５に導くための部品が配置されないようにして、エンジンの大型化ならびにエンジン周辺部の構造の煩雑化を回避することができる。
【００６３】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の発明によれば、ヘッドカバーの周辺に圧縮空気をインジェクタに導くための部品が配置されないようにして、エンジンの大型化ならびにエンジン周辺部の構造の煩雑化を回避することができる。
【００６５】
また請求項２記載の発明によれば、シリンダヘッドの周辺に圧縮空気をインジェクタに導くための部品が配置されないようにして、エンジンの大型化ならびにエンジン周辺部の構造の煩雑化を回避することができ、またインジェクタをヘッドカバーおよびシリンダヘッドで協働して支持するようにしても、インジェクタに過大な応力がかかることはない。しかも通路接続のための専用部品を不要とし、部品点数の低減に寄与することができる。
【００６６】
さらに請求項３記載の発明によれば、インジェクタに供給される圧縮空気の圧力調整が可能となり、しかもその圧力調整にあたって専用の部品を不要として部品点数の低減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の空気燃料噴射式４サイクルエンジンの一部縦断面図であって図２の１−１線に沿う断面図である。
【図２】ヘッドカバーを取り外した状態での図１の２−２線矢視図である。
【図３】シリンダヘッドを図２の３−３線矢視方向から見た図である。
【図４】図２の４−４線断面図である。
【図５】図４の５−５線断面図である。
【図６】図４の６−６線断面図である。
【図７】図２の７−７線に沿うエンジンの縦断側面図である。
【図８】第２実施例の図２に対応した一部切欠き図である。
【符号の説明】
１４・・・シリンダヘッド
１５・・・ヘッドカバー
１９・・・燃焼室
２５・・・インジェクタ
１０７・・・空気燃料噴射弁
１０８・・・燃料噴射弁
１２６Ａ，１２６Ｂ・・・圧縮空気供給路
１２８，１２９・・・通路
１３０・・・ノックピン
１３１・・・オリフィス[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection device for an engine including an injector including a fuel injection valve that injects fuel and an air fuel injection valve that directly injects fuel together with compressed air into a combustion chamber.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, such a fuel injection device is already known in Japanese Patent No. 2820782 or the like.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional apparatus, the compressed air pump and the injector are connected by a pipe separate from the cylinder head, which can lead to an increase in the size of the engine and a complicated structure around the engine. There is.
[0004]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a fuel injection device for an engine which avoids an increase in the size of the engine and a complicated structure around the engine.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Means for Solving the Problems To achieve the above object, an invention according to claim 1 is an engine having an injector including a fuel injection valve for injecting fuel and an air fuel injection valve for directly injecting fuel together with compressed air into a combustion chamber. In the fuel injection device, the injector is supported by a head cover, and at least a part of a compressed air supply path that supplies compressed air to the injector is provided directly on the head cover.
[0006]
According to the configuration of the first aspect of the present invention, at least a part of the compressed air supply path is provided directly on the head cover, so that components for guiding the compressed air to the injector are not arranged around the head cover. In addition, it is possible to avoid an increase in the size of the engine and a complicated structure around the engine.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the present invention, the cylinder head supporting the injector in cooperation with the head cover and the head cover straddle the mating surface of the cylinder head and the head cover. Both ends of a cylindrical knock pin are inserted, and passages that constitute at least a part of the compressed air passage and are provided directly on the cylinder head and the head cover, respectively, are communicated via the knock pin. .
[0008]
According to the configuration of the second aspect of the present invention, since at least a part of the compressed air supply path is directly provided on the cylinder head, components for guiding the compressed air to the injector are arranged around the cylinder head. In this way, it is possible to avoid an increase in the size of the engine and a complicated structure around the engine. Further, since the relative positions of the cylinder head and the head cover are determined by the knock pins, even if the injector is supported by the head cover and the cylinder head in cooperation with each other, no excessive stress is applied to the injector. Further, since the knock pin is used as a connecting member for the passage of the cylinder head and the passage of the head cover, a dedicated component for connecting the passage is not required, and the number of components can be reduced.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect of the present invention, an orifice is formed in the knock pin. According to this configuration, compressed air supplied to the injector is provided. The pressure can be adjusted, and a dedicated component is not required for the pressure adjustment, thereby contributing to a reduction in the number of components.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings.
[0011]
1 to 7 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view of an air-fuel-injected four-stroke engine, and is a sectional view taken along line 1-1 in FIG. 2 is a view taken along line 2-2 of FIG. 1 with the head cover removed, FIG. 3 is a view of the cylinder head viewed from the direction of arrow 3-3 of FIG. 2, and FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 of FIG. 4, FIG. 6 is a sectional view taken along line 6-6 of FIG. 4, and FIG. 7 is a longitudinal sectional side view of the engine taken along line 7-7 of FIG. .
[0012]
First, in FIG. 1, an engine body 11 of the air-fuel injection type four-cycle engine includes a crankcase 12, a cylinder block 13 coupled to the crankcase 12, and a cylinder block 13 on the opposite side to the crankcase 12. The cylinder head includes a cylinder head to be coupled and a head cover coupled to the cylinder head on a side opposite to the cylinder block.
[0013]
A piston 17 slidably fitted in a cylinder bore 16 provided in the cylinder block 13 has a connecting rod 18 and a crank pin (not shown) mounted on a crankshaft (not shown) rotatably supported by the crankcase 12. ), A combustion chamber 19 facing the top of the piston 17 is formed between the cylinder block 13 and the cylinder head 14.
[0014]
2 and 3, the cylinder head 14 has first and second intake valve ports 20, 21 that open to the ceiling surface of the combustion chamber 19, and the intake valve ports 20, 21. An intake port 23 that opens in common on one side of the cylinder head 14, a single exhaust valve port 22 that opens in the ceiling of the combustion chamber 19, and another side of the cylinder head 14 that connects with the exhaust valve port 22. And an injector 25 for directly injecting the fuel with the compressed air into the combustion chamber 19 is mounted so as to be disposed on the axis of the cylinder bore 16, that is, the cylinder axis C.
[0015]
A first intake valve port 20 and an exhaust valve port 22 are disposed on the cylinder axis C, that is, on both sides of the injector 25 on a projection view on a plane orthogonal to the cylinder axis C, and the first intake valve port 20 and the exhaust valve port are provided. The second intake valve port 21 is disposed on the cylinder axis C, that is, on one side of the injector 25 on another straight line L2 that is substantially orthogonal to the straight line L1 connecting the nozzles 22. A spark plug 26 is attached to the cylinder head 14 so as to face the combustion chamber 19 at a position avoiding the first intake valve port 20, the second intake valve port 21, and the exhaust valve port 22.
[0016]
The cylinder head 14 is provided with first and second intake valves 27 and 28 capable of opening and closing the first and second intake valve ports 20 and 21, respectively, so as to be capable of opening and closing, and opening and closing the exhaust valve port 22. A possible exhaust valve 29 is arranged for opening and closing operation. The first and second intake valves 27 and 28 are respectively slidably fitted to guide cylinders 30 fixed to the cylinder head 14, and are mounted on upper end portions of both intake valves 27 and 28 protruding from the guide cylinders 30. A valve spring 32 is provided between the fixed retainer 31 and the cylinder head 14, respectively, and both intake valves 27 and 28 are urged in a valve closing direction by a spring force exerted by the valve springs 32. The exhaust valve 29 is slidably fitted to a guide cylinder 33 fixed to the cylinder head 14, and a valve spring is provided between the cylinder head 14 and a retainer 34 fixed to an upper end of the exhaust valve 29 protruding from the guide cylinder 33. The exhaust valve 29 is urged in the valve closing direction by the spring force exerted by the valve spring 35.
[0017]
With further reference to FIGS. 4 to 6, the first and second intake valves 27 and 28 and the exhaust valve 29 are driven to open and close by a valve operating device 38. A camshaft 41 that rotates having intake-side and exhaust-side cams 39, 40, an intake-side first rocker arm 42 that swings by following the intake-side cam 39, and swings by following the exhaust-side cam 40. The exhaust-side first rocker arm 43 that moves, the intake-side second rocker arm 44 having a pair of pressing arms 44 a and 44 b that contact the upper ends of the first and second intake valves 27 and 28, and the upper end of the exhaust valve 29. The exhaust side second rocker arm 45 having the pressing arm portion 45a to be in contact with the intake side first rocker arm 42 and the swing side motion of the intake side first rocker arm 42 are transmitted to the intake side second rocker arm 44. The exhaust-side first pusher arm 43 is provided between the exhaust-side first and second rocker arms 43 and 45 so that the swinging motion of the exhaust-side first rocker arm 43 is transmitted to the exhaust-side second rocker arm 45. And an exhaust-side push rod 47.
[0018]
By the way, between the cylinder head 14 and the head cover 15, a first valve for accommodating the intake-side and exhaust-side second rocker arms 44, 45 and the upper portions of the intake-side and exhaust-side push rods 46, 47 of the valve train 38. A valve chamber 48 is formed, and a second valve chamber 49 connected to the first valve chamber 48 is formed in the crankcase 12, the cylinder block 13, and the cylinder head 14 in parallel with the cylinder axis C on the side of the cylinder bore 16. Is formed so as to extend.
[0019]
The camshaft 41 of the valve train 38 is accommodated and arranged in the second valve train 49 so as to avoid the first valve train 48 between the cylinder head 14 and the head cover 15. Both ends of a camshaft 41 having an axis parallel to the crankshaft are rotated via ball bearings 51, 51 with a cover 50 fastened to the cylinder block 13 so as to form an outer surface of the two-valve chamber 49. It is freely supported.
[0020]
A first driven sprocket 52 is coupled to the camshaft 41 so as to be relatively non-rotatable. The first driven sprocket 52 transmits the camshaft 41 to the camshaft 41 by reducing the rotational power from the crankshaft to half. The cam chain 53 is wound.
[0021]
The intake-side and exhaust-side first rocker arms 42, 43 have rollers 54, 55, respectively, which come into rolling contact with the intake-side and exhaust-side cams 39, 40 from above, and have axes parallel to the camshaft 41. The first rocker shafts 56 and 57 on the intake side and the exhaust side provided between the cylinder block 13 and the cover 50 are swingably supported. On the intake side and exhaust side first rocker arms 42 and 43, bowl-shaped pressing portions 42a and 43a located above the rollers 54 and 55 are integrally provided so as to open upward.
[0022]
On the other hand, in the cylinder head 14 in the first valve chamber 48, intake-side and exhaust-side second rocker shafts 58 and 59 having axes parallel to the camshaft 41 are arranged on both sides of the injector 25. The intake-side second rocker arm 42 having a pair of forked bifurcated pressing arms 42a and 42b is swingably supported by an intake-side rocker shaft 58, and the exhaust-side second rocker arm 43 is exhausted. It is swingably supported by the side rocker shaft 59.
[0023]
In addition, the suction-side second rocker arm 44 is integrally provided with a bowl-shaped pressure receiving portion 44c which is opened downward on the side opposite to the pressing arm portions 44a and 44b with respect to the suction-side second rocker shaft 58. The exhaust-side second rocker arm 45 on the side opposite to the pressing arm 45a with respect to the shaft 59 is integrally provided with a bowl-shaped pressure receiving portion 45b opened downward.
[0024]
The intake-side and exhaust-side push rods 46, 47 extend vertically between the second valve chamber 49 and the first valve chamber 48, and have spherical ends at the lower ends of the intake-side and exhaust-side push rods 46, 47. The upper and lower end portions of the push rods 46 and 47 on the intake side and the exhaust side respectively have spherical end portions which are swingably fitted to the pressing portions 42a and 43a of the first rocker arms 42 and 43 on the intake and exhaust sides. The rocker arms 44 and 45 of the side second rocker arms 44 and 45 are fitted to the pressure receiving portions 44c and 45b so as to swing.
[0025]
In such a valve operating device 38, the intake-side first rocker arm 42 swings up and down by the intake-side cam 39 according to the rotation of the camshaft 41 to which the rotational power is transmitted at a reduction ratio of １／ from the crankshaft. As a result, the intake-side push rod 46 operates up and down, and the intake-side second rocker arm 44 swings accordingly, whereby the first and second intake valves 27 and 28 are opened and closed, and the exhaust-side cam 40 is opened. As a result, the exhaust side first rocker arm 43 swings up and down, so that the exhaust side push rod 47 operates up and down, and the exhaust side second rocker arm 45 swings accordingly to open and close the exhaust valve 29. become.
[0026]
By the way, the compressed air from the compressed air pump 61 is supplied to the injector 25. The compressed air pump 61 is provided on the side of the cylinder block 13 on the side corresponding to the exhaust port 24 provided in the cylinder head 14. It is arranged in. Moreover, the cylinder block 13 has an operating chamber 62 disposed on the side of the cylinder bore 16 so as to be substantially L-shaped and continuous with the second valve chamber 49 in a plane perpendicular to the cylinder axis C. The compressed air pump 61 is disposed at a portion where the second valve operating chamber 49 and the working chamber 62 are connected.
[0027]
Referring also to FIG. 7, the pump case 63 of the compressed air pump 61 has an axis parallel to the cylinder axis C, and is formed integrally with the cylinder block 13 in a closed-end cylindrical shape with the cylinder head 14 side opened. A lid member 64 for airtightly closing the opening of the pump case 63 on the cylinder head 14 side is fastened to the cylinder block 13. In addition, a piston 66 forming a pump chamber 65 between the pump case 63 and the lid member 64 is slidably fitted.
[0028]
The piston 66 is provided with a sliding hole 67 having an axis along one diameter line and passing through the axis of the camshaft 41, and a sliding piece 68 is slidably fitted in the sliding hole 67. Are combined. On the other hand, a cylindrical bearing member 69 having an axis parallel to the axis of the camshaft 41 and passing through the axis of the piston 66 is disposed in the working chamber 62, and this bearing member 69 projects from the cylinder block 13. A plurality of, for example, four fastening bosses 70... Are fastened with bolts 71. Moreover, a cover 72 forming the outer side surface of the working chamber 62 is fastened to the cylinder block 13, and when the cover 72 is opened, the bolts 71 can be tightened and loosened.
[0029]
A rotary shaft 73 is coaxially inserted through the bearing member 69, a roller bearing 74 is interposed between one end of the bearing member 69 and the rotary shaft 73, and between the other end of the bearing member 69 and the rotary shaft 73. Is provided with a ball bearing 75. That is, the rotating shaft 73 is rotatably supported by the bearing member 69 fastened to the cylinder block 13.
[0030]
An eccentric shaft 73a protruding from an eccentric position is integrally provided at one end of a rotating shaft 73 protruding from one end of the bearing member 69, and a tip of the eccentric shaft 73a is connected to the sliding piece 68. . Therefore, the eccentric shaft 73 a rotates around the axis of the rotating shaft 73 in accordance with the rotation of the rotating shaft 73, so that the piston 66 slides in the pump case 63 so as to increase or decrease the volume of the pump chamber 65. .
[0031]
The pump case 63 is provided with an opening 76 into which one end of the rotating shaft 73 is inserted, and the eccentric shaft 73 a of the piston 66 follows the axis of the sliding hole 67 in accordance with the rotation of the rotating shaft 73. An insertion hole 77 into which the eccentric shaft 73a is inserted so as to allow the eccentric shaft 73a to move in the direction is provided so as to communicate with the center of the sliding hole 67 in the longitudinal direction.
[0032]
Incidentally, a second driven sprocket 78 is fixed to one end of the rotating shaft 73 between the pump case 63 and the bearing member 69, and is formed integrally with the first driven sprocket 52 around which the cam chain 53 is wound. An endless chain 80 is wound around the driving sprocket 79 and the second driven sprocket 78, and the rotating shaft 73, that is, the compressed air pump 61 is rotated by the power transmitted from the camshaft 41.
[0033]
Through holes 81 and 82 are provided at both sides of the bearing member 69 at the center between the ball bearing 75 and the roller bearing 74, and the bearing member 69 has a working chamber at a position corresponding to one of the through holes 81. An oil guide 83 for guiding part of the oil falling into the space 62 between the bearing member 69 and the rotating shaft 73 is provided integrally. That is, an oil return passage 84 provided in the cylinder head 14 is provided in the cylinder head 14 so as to guide oil from the first valve operating chamber 48, and the oil return passage opens to the working chamber 62 through the oil return passage 84. An oil guide 85 is provided in the cylinder block 13, and an oil guide 83 is provided integrally with the bearing member 69 so as to guide the oil falling from the oil return passage 85 to the through hole 81. In addition, a part of the oil introduced between the bearing member 69 and the rotating shaft 73 is used for lubrication of the roller bearing 74 and the ball bearing 75, and the remaining part falls from the through hole 82 to a lower portion in the working chamber 62, The oil collected in the lower part of the working chamber 62 is returned to the crankcase 12 from an oil return passage 86 provided in the cylinder block 13 so as to communicate with the lower part of the working chamber 62.
[0034]
A water pump 90 having a rotation axis coaxial with the rotation shaft 73 is attached to the cylinder block 13 on the opposite side of the compressed air pump 61 with respect to the bearing member 69. A pump housing 91 of the water pump 90 has a housing main body 92 in which a dished portion 92b is integrally connected to an open end of a bottomed cylindrical portion 92a having a closed rotating shaft 73 side, and an open end of the housing main body 92. The pump cover 93 is fastened to the cylinder block 13 such that the outer periphery of the open end of the housing main body 92 is sandwiched between the pump cover 93 and the cylinder block 13.
[0035]
At the center of the closed end of the bottomed cylindrical portion 92a and the center of the pump cover 93, both ends of a pump shaft 94 coaxial with the rotating shaft 73 are rotatably supported, and rotate integrally with the pump shaft 94. A plurality of magnets 96 are fixed to the rotor 95 inserted into the bottomed cylindrical portion 92a in this manner. On the other hand, a rotating member 97 having a cylindrical portion 97a coaxially surrounding a bottomed cylindrical portion 92a of the housing main body 92 is fixed to the other end of the rotating shaft 73 protruding from the other end of the bearing member 69, A plurality of magnets 98 are fixed to the inner surface of the cylindrical portion 97a. Accordingly, the rotor 95 rotates with the pump shaft 94 in accordance with the rotation of the rotating member 97 with the rotation shaft 73.
[0036]
Incidentally, a vortex chamber 99 is formed between the housing main body 92 and the pump cover 93, and the impeller 100 housed in the vortex chamber 99 is provided on the rotor 95.
[0037]
The pump cover 93 is provided with a plurality of suction ports 101 opening at the center of the vortex chamber 97, and the cooling water sucked into the vortex chamber 99 from the suction ports 101 is pressurized by the rotation of the impeller 100. The cooling water discharged from the water pump 90 is supplied to the block-side water jacket 102 provided on the cylinder block 13 and the head-side water jacket 103 provided on the cylinder head 14 through the block-side water jacket 102. Depending on the temperature of the cooling water, a state in which the cooling water discharged from the head-side water jacket 103 is guided to a radiator or the like (not shown) and a state in which the cooling water is returned to the suction ports 101 by bypassing the radiator or the like are provided. Switching is performed by the thermostat 104, and the thermostat housing 105 of the thermostat 104 is formed integrally with the pump cover 93 of the water pump 90.
[0038]
Paying particular attention to FIG. 6, the injector 25 has an air fuel injection valve 107 that has a nozzle 106 that enters the combustion chamber 19 and is attached to the cylinder head 14, and injects fuel into the air fuel injection valve 107 from behind. The fuel injection valve 107 is connected to the air fuel injection valve 107 in such a manner that the fuel injection valve 107 directly injects the fuel into the combustion chamber 19 together with the compressed air.
[0039]
The cylinder head 14 has a fitting hole 109 for tightly fitting the nozzle 106, and an insertion cylinder 110 having an inner diameter larger than the fitting hole 109 and coaxially connected to the fitting hole 109. The air fuel injection valve 107 is provided coaxially with the cylinder axis C. The air fuel injection valve 107 has an annular step formed between the fitting hole 109 and the insertion cylinder 110 while the nozzle 106 is airtightly fitted into the fitting hole 109. It is inserted into the insertion tube 110 until it comes into contact with the portion 111. In addition, the wire connecting portion 107a provided at the rear portion of the air fuel injection valve 107 is disposed in a notch 110a provided at the rear end of the insertion tube 110, and a pair of wires derived from the wire connecting portion 107a outside the insertion tube 110. Are penetrated to the outside through the grommet 113 sandwiched between the mating surfaces of the cylinder head 14 and the head cover 15.
[0040]
On the other hand, a cylindrical injector housing 114 for fitting and holding the fuel injection valve 108 and for holding the air fuel injection valve 107 between the head cover 15 and the cylinder head 14 is formed integrally with the head cover 15. At the time of connection to the cylinder head 14, the front end of the injector housing 114 comes into contact with the rear end of the air fuel injection valve 107. A holding plate 115 for holding the rear end of the fuel injection valve 108 between the injector housing 114 and the injector housing 114 is fastened to the rear end of the injector housing 114.
[0041]
An annular fuel chamber 116 communicating with the fuel injection valve 108 is formed between the injector housing 114 and the fuel injection valve 108, and a pair of seal members 117 and 118 sandwiching the fuel chamber 116 from both sides are used for fuel injection. It is interposed between the valve 108 and the injector housing 114.
[0042]
In addition, a fuel supply passage 119 communicating with the fuel chamber 116 is provided directly on the head cover 15, and a hose 120 for guiding fuel from a fuel supply source (not shown) is connected to the fuel supply passage 119 via a joint 121.
[0043]
An annular air chamber 122 communicating with the air fuel injection valve 107 is formed between the front end of the fuel injection valve 108, the rear end of the air fuel injection valve 107, and the injector housing 114. The compressed air from the compressed air pump 61 is supplied to the chamber 122.
[0044]
2 and 7, the lid member 64 of the compressed air pump 61 is provided with a suction pipe 124 to which a hose for guiding air from an air cleaner (not shown) is connected. Is connected to the pump chamber 65 via a reed valve (not shown) built in the pump.
[0045]
The lid member 64 has a built-in reed valve 125 that opens in accordance with an increase in the pressure of the pump chamber 65. The compressed air discharged from the compressed air pump 61 is supplied to the reed valve 125 and the compressed air supply passage 126A. Is supplied to the air chamber 122.
[0046]
The compressed air supply passage 126A is connected to the lid member 64 such that one end of the compressed air supply passage 126A is connected to the reed valve 125 and the other end is connected to the cylinder head 14. A passage 128 is provided directly on the head 14, and a passage 129 is provided directly on the head cover 15 so as to communicate with the passage 128 and the air chamber 122.
[0047]
In addition, a part of the passage 128 directly provided in the cylinder head 14 passes near the exhaust port 24, and particularly, in the vicinity of the exhaust port 24, the head-side water jacket 103 moves between the exhaust port 24 and the cylinder block 13. In contrast, the passage 128 is set so as to pass through the opposite side of the head side water jacket 103 with respect to the exhaust port 24.
[0048]
Both ends of a cylindrical knock pin 130 straddling the mating surface of the cylinder head 14 and the head cover 15 are inserted into the cylinder head 14 and the head cover 15, and constitute a part of the compressed air passage 126A to form the cylinder head 14 and the head cover 15. Are directly communicated with each other through the knock pin 130. Moreover, the O-ring 133 surrounding the knock pin 130 is sandwiched between the mating surfaces of the cylinder head 14 and the head cover 15.
[0049]
An orifice 131 is formed in the knock pin 130, and a relief valve 132 connected to the passage 128 on the upstream side of the orifice 131 is attached to the cylinder head 14.
[0050]
Next, the operation of the first embodiment will be described. At least a part of the compressed air supply passage 126A for supplying compressed air to the injector 25, that is, a part of the compressed air passage 126A is provided directly on the cylinder head 14. Since a part of the passage 128 passes near the exhaust port 24, the compressed air flowing through the compressed air supply path 126A can be heated by the exhaust heat of the exhaust gas flowing through the exhaust port 24, and the volume of the compressed air can be increased. , The pump efficiency can be improved.
[0051]
Further, in the vicinity of the exhaust port 24, a part of the head-side water jacket 103 is disposed between the exhaust port 24 and the cylinder block 13, whereas a part of the compressed air supply path 126 A is formed. Is disposed on the opposite side of the head side water jacket 103 with respect to the exhaust port 24, so that the effect of cooling by the head side water jacket 103 can be minimized from affecting the compressed air flowing through the compressed air supply passage 126A, High pump efficiency can be maintained even with a water-cooled engine.
[0052]
The compressed air pump 61 connected to the compressed air supply path 126 A is disposed on the side of the cylinder block 13 on the side corresponding to the exhaust port 24, and includes an exhaust pipe connected to the exhaust port 24. It is possible to arrange the compressed air pump 61 in the arrangement space of the engine. In addition, the pump case 63 of the compressed air pump 61 is formed integrally with the cylinder block 13 so that the number of parts can be reduced. It is possible to avoid complication of the structure of the engine.
[0053]
The fuel injection valve 108 of the injector 25 is fitted and held in the injector housing 114. Since the injector housing 114 is formed integrally with the head cover 15, the injector housing 114 is formed around the cylinder head 14. Therefore, it is not necessary to dispose a member to be used, so that it is possible to reduce the number of parts and to avoid an increase in the size of the engine and a complicated structure around the engine.
[0054]
Further, since a fuel supply passage 119 for supplying fuel and compressed air to the injector housing 114 and a passage 129 which is at least a part of the compressed air supply passage 126A are provided directly on the head cover 15, the injector housing 114 is provided. There is no need to arrange pipes and the like for supplying fuel and compressed air to the periphery of the injector housing 114, which can also reduce the number of parts and increase the size of the engine and the structure of the engine peripheral portion. The complication can be avoided.
[0055]
By the way, the camshaft 41 which constitutes a part of the valve operating device 38 for driving the first intake valve 27, the second intake valve 28 and the exhaust valve 29 disposed on the cylinder head 14 includes the cylinder head 14 and the head cover. It is arranged on the side of the cylinder block 13 avoiding the interval of 15. Therefore, the camshaft 41 is not disposed between the cylinder head 14 and the head cover 15, so that the degree of freedom of the layout of the injector housing 114 can be increased, and the fuel supply passage 119 and the passage provided directly on the head cover 15 can be provided. 129 can increase the degree of freedom of the layout.
[0056]
Further, the injector 25 is disposed on the cylinder axis C, and the first intake valve port 20 and the exhaust valve port 22 are disposed on both sides of the injector 25 on a projection on a plane orthogonal to the cylinder axis C, Since the second intake valve port 22 is arranged on one side of the injector 25 on another straight line L2 substantially orthogonal to the straight line L1 connecting the first intake valve port 20 and the exhaust valve port 22, the injector 25 is burned. By arranging it in the center of the chamber 19, it is possible to improve the combustion efficiency by eliminating the bias in the flame propagation distance in the combustion chamber 19, and the first and second intake valve ports 20, 21 are provided. As a result, the air filling efficiency can be improved and the pumping loss can be reduced. Can be arranged, it is possible to improve the combustion efficiency as possible the close proximity to the injector 25 of the spark plug 26.
[0057]
The air fuel injection valve 107 of the injector 25 is supported by the head cover 15, and a passage 129 that is at least a part of a compressed air supply path 126 A that supplies compressed air to the air fuel injection valve 107 is provided directly on the head cover 15. Thus, the components for guiding the compressed air to the injector 25 are not arranged around the head cover 15, so that it is possible to avoid an increase in the size of the engine and a complicated structure around the engine.
[0058]
Both ends of a cylindrical knock pin 130 that straddles the mating surface of the cylinder head 14 and the head cover 15 are inserted into the cylinder head 14 and the head cover 15, and constitute at least a part of the compressed air passage 126A to form the cylinder head 14 and the head cover 15. The passages 128 and 129 provided directly to the cylinder head are communicated via the knock pin 130 so that the relative position of the cylinder head 14 and the head cover 15 is determined by the knock pin 130, and the injector 25 is cooperated by the head cover 15 and the cylinder head 14. Even if it works and supports it, excessive stress is not applied to the injector 25. Further, since the knock pin 130 is used as a connecting member for the passage 128 of the cylinder head 14 and the passage 129 of the head cover 15, a dedicated component for connecting the passage is not required, and the number of components can be reduced.
[0059]
Further, since the orifice 131 is formed in the knock pin 130, the pressure of the compressed air supplied to the injector 25 can be adjusted, and a dedicated component is not required for the pressure adjustment, thereby contributing to a reduction in the number of components.
[0060]
FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention, and portions corresponding to the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
[0061]
A compressed air supply path 126B for supplying compressed air to the injector 25 is connected to the reed valve 125 so that one end of the compressed air supply passage 126B is connected to the lid member 64 and the other end is connected to the cylinder head 14. A passage 128a provided directly in the cylinder head 14 so as to communicate with the member 127; a tubular regulator 134 attached to the cylinder head 14 so as to penetrate the exhaust port 24 and communicate with the passage 128a; A passage 128b provided directly in the cylinder head 14 and a passage 129 (see the first embodiment) provided directly in the head cover 15 so as to communicate with the passage 128b.
[0062]
According to the second embodiment, the compressed air flowing through the compressed air supply passage 126B can be heated by the exhaust heat of the exhaust gas flowing through the exhaust port 24, and the pump efficiency can be increased by increasing the volume of the compressed air. The components for guiding compressed air to the injector 25 are not arranged around the cylinder head 14 and the head cover 15 to avoid an increase in the size of the engine and a complicated structure around the engine. it can.
[0063]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. It is.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, components for guiding compressed air to the injector are not arranged around the head cover, thereby avoiding an increase in the size of the engine and a complicated structure around the engine. be able to.
[0065]
According to the second aspect of the present invention, components for guiding the compressed air to the injector are not arranged around the cylinder head, thereby avoiding an increase in the size of the engine and a complicated structure around the engine. Even if the injector is supported by the head cover and the cylinder head in cooperation with each other, no excessive stress is applied to the injector. In addition, a dedicated component for connecting the passage is not required, which contributes to a reduction in the number of components.
[0066]
Further, according to the third aspect of the invention, it is possible to adjust the pressure of the compressed air supplied to the injector, and it is possible to contribute to a reduction in the number of parts by eliminating the need for a dedicated part in adjusting the pressure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view of an air-fuel-injected four-stroke engine according to a first embodiment, and is a sectional view taken along line 1-1 in FIG. 2;
FIG. 2 is a view taken along line 2-2 of FIG. 1 with a head cover removed.
FIG. 3 is a view of the cylinder head as viewed from the direction of arrows 3-3 in FIG. 2;
FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of FIG. 2;
FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 of FIG. 4;
FIG. 6 is a sectional view taken along line 6-6 of FIG. 4;
FIG. 7 is a longitudinal sectional side view of the engine, taken along line 7-7 in FIG. 2;
FIG. 8 is a partially cutaway view corresponding to FIG. 2 of the second embodiment.
[Explanation of symbols]
14 ... Cylinder head 15 ... Head cover 19 ... Combustion chamber 25 ... Injector 107 ... Air fuel injection valve 108 ... Fuel injection valves 126A and 126B ... Compressed air supply paths 128 and 129 … Passage 130… knock pin 131… orifice

Claims

A fuel injection device for an engine including an injector (25) composed of a fuel injection valve (108) for injecting fuel and an air fuel injection valve (107) for directly injecting fuel together with compressed air into a combustion chamber (19). The injector (25) is supported by a head cover (15), and at least a part of a compressed air supply path (126A, 126B) for supplying compressed air to the injector (25) is provided directly on the head cover (15). A fuel injection device for an engine, comprising:

A cylindrical knock pin straddling the mating surface of the cylinder head (14) and the head cover (15) on the cylinder head (14) and the head cover (15) that support the injector (25) in cooperation with the head cover (15). Passages (128, 129) into which both ends of the (130) are inserted and constitute at least a part of the compressed air passages (126A, 126B) and are provided directly in the cylinder head (14) and the head cover (15), respectively. 2. The fuel injection device for an engine according to claim 1, wherein the fuel injection device is communicated through the knock pin (130). 3.

The fuel injection device for an engine according to claim 2, wherein an orifice (131) is formed in the knock pin (130).