JP2004251156A - Fuel injection device for engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To extremely facilitate evaporation treatment of lubricating oil and intermixed fuel components that may be included in excess air discharged from a relief valve, in a fuel injection device for an engine equipped with an injector for directly injecting fuel into a combustion chamber together with compressed air, a compressed air supply source for supplying the compressed air to the injector and the relief valve interposed on the way of a compressed air supplying passage joining the compressed air supply source to the injector. <P>SOLUTION: The excess air discharged from the relief valve 132 is introduced to a lubricated part housing chamber 48 formed inside an engine main body 11 so as to face to a lubricated part. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮空気とともに燃料を燃焼室に直接噴射するインジェクタと、該インジェクタに圧縮空気を供給する圧縮空気供給源と、該圧縮空気供給源および前記インジェクタ間を結ぶ圧縮空気供給路の途中に介設されるリリーフ弁と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】
空気ポンプからインジェクタに供給される圧縮空気の余剰分をリリーフ弁で逃がすようにした燃料噴射装置が、たとえば特許文献1等で既に知られている。
【0003】
【特許文献1】
特許第3159998号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のものではリリーフ弁から排出される余剰空気が、エンジンからの排ガスを導く排気管に導かれる構成となっている。しかるにインジェクタに供給される圧縮空気中には、空気ポンプで用いられる潤滑油が含まれる可能性がある。またリリーフ弁から排出される余剰空気中には、インジェクタ側から混入した燃料成分が含まれる可能性がある。このため、潤滑油や混入燃料成分を含む可能性がある余剰空気が、リリーフ弁の開弁時に排気管に導かれることになり、特にエンジン始動直後や、停止後における潤滑油や燃料成分のエバポレーション処理に課題が残ることになる。
【0005】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、リリーフ弁から排出される余剰空気中に含まれる可能性がある潤滑油や混入燃料成分のエバポレーション処理をきわめて容易と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。
【0006】
【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、圧縮空気とともに燃料を燃焼室に直接噴射するインジェクタと、該インジェクタに圧縮空気を供給する圧縮空気供給源と、該圧縮空気供給源および前記インジェクタ間を結ぶ圧縮空気供給路の途中に介設されるリリーフ弁とを備えるエンジンの燃料噴射装置において、被潤滑部を臨ませてエンジン本体内に形成される被潤滑部収容室に、前記リリーフ弁から排出される余剰空気が導入されることを特徴とする。
【0007】
このような請求項1記載の発明の構成によれば、リリーフ弁から排出される余剰空気が、潤滑油や混入燃料成分を含むものであったとしても、リリーフ弁から排出される余剰空気が、被潤滑部を臨ませるようにしてエンジン本体内に形成される被潤滑部収容室に導入されるので、リリーフ弁から排出される余剰空気に関連した排気系でのエバポレーション処理に特別の注意を払わなくてすみ、潤滑油や混入燃料成分のエバポレーション処理がきわめて容易となる。
【0008】
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よれば、前記リリーフ弁が、前記被潤滑部収容室に臨んでエンジン本体に直接取付けられることを特徴とし、かかる構成によれば、リリーフ弁から被潤滑部収容室までの余剰空気の排出通路を形成することを不要とし、加工工数や部品点数の増大を回避することができる。
【0009】
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、前記エンジン本体の一部を構成するシリンダヘッドに前記インジェクタが配設され、前記被潤滑部収容室である動弁室が、前記シリンダヘッドと、該シリンダヘッドに結合されるヘッドカバーとの間に形成され、前記リリーフ弁が前記動弁室に臨んで前記シリンダヘッドに取付けられることを特徴とし、かかる構成によれば、燃料供給系の構造の簡略化を図ることができる。
【0010】
さらに請求項4記載の発明は、上記請求項3記載の発明の構成に加えて、前記シリンダヘッドに結合されるシリンダブロックに、前記圧縮空気供給源である圧縮空気ポンプが配設され、該圧縮空気ポンプおよび前記インジェクタ間を結ぶ圧縮空気通路の少なくとも一部を構成する通路が前記シリンダヘッドに直接設けられ、該シリンダヘッドに取り付けられる前記インジェクタの近傍で前記通路に通じる前記リリーフ弁がシリンダヘッドに取付けられることを特徴とし、かかる構成によれば、圧縮空気供給路を極力短くして圧縮空気供給路での圧力損失を小さく抑えつつ、圧縮空気の流通抵抗によるリリーフ弁およびインジェクタ間の圧力差および応答遅れを低減し、エンジン性能を向上せしめることができる。
【0011】
【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一実施例に基づいて説明する。
【0012】
図1〜図9は本発明の一実施例を示すものであり、図1はエンジンの一部縦断側面図、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は図2の3−3線断面図、図4は図3の4−4線断面図、図5は図2の5−5線断面図、図6は図5の6−6線断面図、図7は図5の7−7線断面図、図8は図2の8−8線に沿うエンジンの縦断側面図、図9は図2の9−9線拡大断面図である。
【0013】
先ず図1において、頭上弁式の4サイクル水冷式である単気筒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、シリンダヘッド14側をわずかに前上がりとした姿勢で自動二輪車等の車両に搭載される。
【0014】
図2〜図4を併せて参照して、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10(図1参照)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。
【0015】
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の上部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の下部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配設される。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
このようなインジェクタ25、第1および第2の吸気弁口20,21、排気弁口22および点火プラグ26の配置によれば、インジェクタ25を燃焼室19の中央部に配置して燃焼室19内の火炎伝播距離に偏りがなくなるようにし、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、しかも第1および第2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。
【0019】
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。
【0020】
図5〜図7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。
【0021】
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び排気側プッシュロッド46,47の上部を収容、配置する被潤滑部収容室としての動弁室48が形成されており、動弁装置38のうち動弁室48内に収容された部分を潤滑するために、ヘッドカバー15には、オイル噴出孔36が設けられる。
【0022】
エンジン本体11のうちクランクケース12、シリンダブロック13およびシリンダヘッド14には、動弁装置38のうち動弁室48内に収容された部分を潤滑したオイルをクランクケース12の下部に形成されるオイルパン12a(図1参照)に戻すオイル戻し通路49が、シリンダボア16の側方でシリンダ軸線Cと平行に延びるようにして設けられる。
【0023】
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間の動弁室48を避けてオイル戻し通路49に収容されるようにしてシリンダブロック13に配置されるものであり、シリンダブロック13と、オイル戻し通路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。
【0024】
しかもカムシャフト41には、吸気側および排気側カム39,40と、吸気側第1ロッカアーム42および排気側第1ロッカアーム43との摺接部に潤滑用のオイルを供給するためのオイル供給路37が設けられる。
【0025】
オイル戻し通路49には、クランクシャフト10からの動力を1/2に減速して伝達するために、第1被動スプロケット52、第1駆動スプロケット60(図1参照)および無端状のカムチェーン53が収容されており、第1被動スプロケット52はカムシャフト41に相対回転不能に結合され、第1駆動スプロケット60はクランクシャフト10に相対回転不能に結合され、カムチェーン53は第1駆動スプロケット60および第1被動スプロケット52に巻き掛けられる。
【0026】
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にシリンダヘッド14側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と反対側に位置する椀状の押圧部42a,43aがシリンダヘッド14側に開くようにしてそれぞれ一体に設けられる。
【0027】
一方、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44a,44bを有する吸気側第2ロッカアーム44が吸気側第2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45が排気側第2ロッカシャフト59で揺動自在に支承される。
【0028】
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にはシリンダブロック13側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にはシリンダブロック13側に開いた椀状の受圧部45bが一体に設けられる。
【0029】
吸気側および排気側プッシュロッド46,47は、動弁室48からオイル戻し通路49内の一部間にわたって延びるものであり、吸気側および排気側プッシュロッド46,47の一端側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の他端側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。
【0030】
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が揺動することによって吸気側プッシュロッド46がその軸方向に作動し、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が揺動することによって排気側プッシュロッド47がその軸方向に作動し、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。
【0031】
ところで、インジェクタ25には、圧縮空気供給源としての圧縮空気ポンプ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、シリンダ軸線Cと平行な方向にピストン66を往復動させるレシプロ式に構成され、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の下部に配設される。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オイル戻し通路49に略L字状に連なるようにしてシリンダボア16の下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、オイル戻し通路49よりも下方でオイル戻し通路49および作動室62の連設部に配置される。
【0032】
図8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。
【0033】
ピストン66はポンプケース63に摺動可能に嵌合されており、ピストン66の一端および蓋部材64間には、容積収縮に応じた圧縮空気を生成するようにしてシリンダヘッド14側に配置されるポンプ室65が形成され、ピストン66の他端およびポンプケース63の閉塞端間には、オイルパン12a側に配置される大気圧室88が形成される。
【0034】
一方、作動室62には、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が配置されており、該軸受部材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。
【0035】
前記軸受部材69にはポンプ駆動軸73が同軸に挿通されており、軸受部材69の一端部およびポンプ駆動軸73間にはローラベアリング74が介装され、軸受部材69の他端部およびポンプ駆動軸73間にはボールベアリング75が介装される。すなわちポンプ駆動軸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。
【0036】
前記軸受部材69の一端部から突出した部分でポンプ駆動軸73には、カムシャフト41からの動力が動力伝達手段89を介して伝達されるものであり、該動力伝達手段89は、ポンプ駆動軸73に固定された第2被動スプロケット78と、カムシャフト41に結合される第1被動スプロケット52と一体である第2駆動スプロケット79と、第2被動および駆動スプロケット78,79に巻き掛けられる無端状のチェーン80とから成る。
【0037】
ポンプ駆動軸73は、スコッチ・ヨーク式クランク84を介して圧縮空気ポンプ61のピストン66に連結されており、スコッチ・ヨーク式クランク84は、ピストン66に摺動可能に嵌合される摺動駒68に、ポンプ駆動軸73の一端の偏心位置から突出する偏心軸73aの先端が連結されて成るものである。而してポンプ駆動軸73がカムシャフト41から伝達される動力で回転するのに応じて偏心軸73aがポンプ駆動軸73の軸線まわりに回転し、圧縮空気ポンプ61のピストン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内で軸方向に往復駆動される。
【0038】
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の軸線と直交する平面に軸線を配置した摺動孔67が設けられ、該摺動孔67に前記摺動駒68が摺動可能に嵌合される。また偏心軸73aはポンプ駆動軸73の一端に一体に突設される。
【0039】
而してポンプケース63には、ポンプ駆動軸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、ポンプ駆動軸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。
【0040】
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およびポンプ駆動軸73間に導くためのオイルガイド83が一体に設けられる。すなわち動弁室48内の下部に溜まったオイルの一部を導くようにしてシリンダヘッド14に設けられた通路134がシリンダヘッド14に設けられ、その通路134に通じて作動室62に開口する通路135がシリンダブロック13に設けられるのであるが、通路135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およびポンプ駆動軸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に設けられる戻り通路136からオイルパン12a側に戻される。
【0041】
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、ポンプ駆動軸73と同軸の回転軸線を有するウォータポンプ90が取付けられており、シリンダ軸線Cを含んでポンプ駆動軸73と直交する平面PLに関して面対称となる位置に圧縮空気ポンプ61およびウォータポンプ90が配置される。
【0042】
ウォータポンプ90のポンプハウジング91は、ポンプ駆動軸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。
【0043】
有底円筒部92aの閉塞端中央部およびポンプカバー93の中央部にはポンプ駆動軸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ポンプ駆動軸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がポンプ駆動軸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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
圧縮空気ポンプ61におけるポンプケース63の上部側壁には、オイル戻し通路49を流通するオイルの一部を潤滑用としてポンプケース63内に導くためのオイル導入孔85がオイル戻し通路49に通じるようにして設けられる。ところでオイル戻し通路49内での回転によってカムシャフト41の吸気側カム39および排気側カム40は、オイル戻し通路49内を流通するオイルの一部をかき揚げるとともに遠心力の作用によって分離、飛散させ、またオイル供給路37から供給されるオイルの一部を遠心力の作用によって分離、飛散させるが、分離したオイル飛沫がオイル導入孔85に導かれるように、カムシャフト41およびオイル導入孔85の相対位置が設定されている。
【0047】
ところで、オイル戻し通路49のうち動弁装置38に対応する部分の幅は、それ以外の部分よりも大きく形成されるものであり、カムシャフト41のうち吸気側カム39および排気側カム40に対応する部分を略半円状に囲む突壁86が、オイル戻し通路49内でのオイル流通方向137と対向するようにしてシリンダブロック13に一体に突設されており、前記圧縮空気ポンプ61のオイル戻し孔85は、オイル流通方向137に沿って前記突壁86の直上流位置に配置される。すなわち突壁86は、オイル戻し通路49内を流通してきたオイルをオイル導入孔85に導く働きをする。
【0048】
しかもオイル戻し孔85は、ピストン66の外周に装着されてポンプケース63の内周に摺接するピストンリング138よりも大気圧室88側でポンプケース63の内周に開口するようにしてポンプケース63に設けられており、ピストン66の軸方向移動にかかわらずオイル戻し孔85は、ピストン66に設けられた摺動孔67の一端に常時連通する。またピストン66の外周には、ピストン66の大気圧室88側の端部および摺動孔67の両端間を結ぶ一対の溝139…が設けられており、オイル戻し孔85からポンプケース63に導入されるオイルの一部はピストン66およびポンプケース63間の潤滑に用いられ、残部は前記溝139…を経て大気圧室88側に流れる。しかも前記溝139…は、摺動孔67内のオイルを逃がすことで、スコッチ・ヨーク式クランク84における摺動駒68のポンピング作用が生じることを防止する働きをも果たす。
【0049】
而して大気圧室88に流れたオイルは、開口部76から作動室62側に流れ、さらに戻り通路136からオイルパン12a側に流れることになる。
【0050】
図7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。
【0051】
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にウェーブスプリングワッシャ123を介して当接するまで挿入筒110に挿入される。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
図2および図8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。
【0058】
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ポペット弁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ポペット弁125および圧縮空気供給路126を介して空気室122に供給される。
【0059】
圧縮空気供給路126は、前記ポペット弁125に連なるようにして蓋部材64に一端が接続される管部材127と、該管部材127の他端に接続され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。
【0060】
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126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。
【0061】
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。
【0062】
このようにノックピン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ことにより、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。しかもノックピン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。
【0063】
前記リリーフ弁132は、エンジン本体11におけるシリンダヘッド14およびヘッドカバー15間に形成される動弁室48に臨んでシリンダヘッド15に直接取付けられるものであり、圧縮空気ポンプ61およびインジェクタ25間を結ぶ圧縮空気通路126の少なくとも一部(この実施例では一部)を構成してシリンダヘッド14に直接設けられる通路128に通じるようにして、インジェクタ25の近傍でシリンダヘッド14に取付けられる。
【0064】
図9において、動弁室48に臨む部分でシリンダヘッド14には、通路128に通じるリリーフ通路142と、該リリーフ通路142に同軸に連なるねじ孔143とを有する取付けボス144が、前記動弁室48側に突出するようにして一体に設けられる。
【0065】
リリーフ弁132の弁ハウジング145は、前記リリーフ通路142に同軸に連なる弁孔146を内端閉塞部に有して有底円筒状に形成されるものであり、前記取付けボス144の先端との間に環状のシール部材147を介在させてねじ孔143に螺合される。しかも弁ハウジング145の内端閉塞部内面には、前記弁孔146を中央部に臨ませた弁座148が形成されており、その弁座148に着座可能として弁ハウジング145に収容される弁体149と、弁ハウジング145の外端に固定されるばね受け部材150との間にばね151が縮設される。
【0066】
而して、圧縮空気供給路126における通路128の圧力が、ばね151のばね荷重で定まる値を超えると、弁体149が弁座148から離れ、通路128からの余剰空気が、弁孔146、弁体149および弁ハウジング145間の間隙、ならびにばね受け部材150に設けられた開放孔152を経て動弁室48に導かれることになる。
【0067】
次にこの実施例の作用について説明すると、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、動弁装置38のうち動弁室48内に収容された部分を潤滑したオイルをクランクケース12の下部に形成されるオイルパン12aに戻すオイル戻し通路49が、シリンダボア16の側方でシリンダ軸線Cと平行に延びるようにして形成される。しかもオイル戻し通路49よりも下方に配置される圧縮空気ポンプ61のポンプケース63に、オイル戻し通路49を流通するオイルの一部を潤滑用としてポンプケース内に導入するためのオイル導入孔85が、オイル戻し通路49に通じるようにして設けられている。
【0068】
したがって動弁装置38の一部を潤滑してからオイルパン12aに戻るオイルの一部を、圧縮空気ポンプ61のオイル導入孔85に確実に導くようにし、簡単な構造で圧縮空気ポンプ61の潤滑を確実に果たすことができる。
【0069】
しかもエンジン本体11を協働して構成するシリンダヘッド14やクランクケース12に比べて外形の小さなシリンダブロック13に、ポンプケース63が一体に形成されるので、部品点数を低減しつつエンジン全体の小型化を図ることができ、オイル戻し通路49およびオイル導入孔85の連通を容易とし、圧縮空気ポンプ61へのオイル供給構造を簡素化することができる。
【0070】
またオイル戻し通路49には、動弁装置38のカムシャフト41にクランクシャフト10からの動力を伝達するための第1被動スプロケット52、第1駆動スプロケット60およびカムチェーン53が収容されており、第1被動スプロケット52、第1駆動スプロケット60およびカムチェーン53を収容する部分をオイル戻し通路49として用いることで、エンジンの小型化および圧縮空気ポンプ61へのオイル供給構造の簡素化を図ることができる。
【0071】
またカムシャフト41はオイル戻し通路49内に収容、配置され、該カムシャフト41の回転に伴い遠心力の作用によって分離したオイル飛沫がオイル導入孔85側に導かれるように、カムシャフト41およびオイル導入孔85の相対位置が設定されるので、カムシャフト41がオイル戻し通路49内を流通するオイルで良好に潤滑されることになるとともに、カムシャフト41の回転によって飛散するオイル飛沫を圧縮空気ポンプ61に効果的に導いて圧縮空気ポンプ61の潤滑を良好にすることができる。
【0072】
圧縮空気ポンプ61に連なるポンプ駆動軸73およびカムシャフト41間には、カムシャフト41の動力をポンプ駆動軸73に伝達する動力伝達手段89が設けられており、圧縮空気ポンプ61を駆動するカムシャフト41を圧縮空気ポンプ61に近接配置して、動力伝達手段89の構造を簡素化し、エンジンの小型化を図ることができる。
【0073】
しかもカムシャフト41も、外形の比較的小さなシリンダブロック13に配置されるので、エンジンの小型化により一層寄与することができ、またカムシャフト41からの動力を圧縮空気ポンプ61に伝達する動力伝達手段89をコンパクトに構成することができるとともに、圧縮空気ポンプ61の変速比設定の自由度も高くなる。それに加えて、動力伝達手段89は無端状のチェーン80で動力を伝達するように構成されているので、カムシャフト41およびポンプ駆動軸73間の距離にかかわらず、シリンダブロック13の大型化を防止し、部品点数を少なく抑えることができる。
【0074】
またシリンダブロック13には、オイル戻し通路49内のオイル流通方向137に対向する突壁36が、オイル戻し通路49内の下部のオイルをオイル導入孔85に導くようにして突設されており、突壁86でオイル導入孔85にオイルを効果的に導くようにして圧縮空気ポンプ61の潤滑をより良好なものとすることができる。
【0075】
ところで、圧縮空気ポンプ61はレシプロ式に構成されており、比較的高い空気圧を得ることが可能である。しかもシリンダ軸線Cと平行な方向にピストン66を往復動させるカムシャフト41からの動力が伝達されるポンプ駆動軸73がスコッチ・ヨーク式クランク84を介してピストン66に連結されるので、圧縮空気ポンプ61の作動軸線およびシリンダ軸線Cを平行とするとともにスコッチ・ヨーク式クランク84を採用してコンロッドを不要とすることで、エンジンの小型化が可能となる。
【0076】
また圧縮空気ポンプ61は、容積収縮に応じた圧縮空気を生成するようにして前記シリンダヘッド14側に配置されるポンプ室65と、オイルパン12aに通じて該オイルパン12a側に配置される大気圧室88とに両端を臨ませるピストン66がポンプケース63に摺動自在に嵌合されて成り、ピストン66の外周に装着されてポンプケース63の内周に摺接するピストンリング138よりも大気圧室88側で、オイル導入孔85がポンプケース63の内周に開口するものであるので、圧縮空気ポンプ61内の潤滑を終えたオイルがピストン66のポンピング作用によって大気圧室88からオイルパン12a側へと円滑に排出されることになり、圧縮空気ポンプ61の作動効率および潤滑を良好なものとすることができる。
【0077】
さらにシリンダ軸線Cを含んでポンプ駆動軸73と直交する平面PLに関して面対称となる位置に、ポンプ駆動軸73の両端部に連結される圧縮空気ポンプ61およびウォータポンプ90が配置されるので、圧縮空気ポンプ61に連なるポンプ駆動軸73でウォータポンプ90を駆動するようにして、部品点数の低減および軽量化を可能とし、加工および組立の簡素化によるコスト低減が可能となる。またシリンダブロックからのウォータポンプ90の突出を抑え、シリンダブロック13全体の大型化を回避することができる。
【0078】
しかも水冷すべきシリンダブロック13およびシリンダヘッド14の近傍にウォータポンプ90を配置することができ、水配管を短くし、配管の煩雑化を回避することができるとともに配管内での圧力損失を小さく抑えることができる。
【0079】
さらに圧縮空気ポンプ61で得られた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がシリンダヘッド14に配設されるので、圧縮空気ポンプ61がシリンダヘッド14には配設されないことで、レイアウト自由度の増大およびエンジンの小型化を図りつつ、インジェクタ25やその配管をリンダヘッド14に配設することができる。特に、圧縮空気ポンプ61のポンプ室65をシリンダヘッド14側に配置しているので、ポンプ室65およびインジェクタ25間を比較的短くし、圧縮空気ポンプ61からインジェクタ25に圧縮空気を導く圧縮空気供給路126を含む管路構造の複雑化を回避し、前記管路構造での圧力損失も小さく抑えることができる。
【0080】
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。
【0081】
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126の一部である通路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。
【0082】
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。
【0083】
また圧縮空気供給路126の途中に設けられるリリーフ弁132から排出される余剰空気は、被潤滑部すなわち動弁装置38のうち動弁室48内に収容された部分を臨ませてエンジン本体11のシリンダヘッド14およびヘッドカバー15間に形成される動弁室48に導入されるものであり、リリーフ弁132から排出される余剰空気が、潤滑油や混入燃料成分を含むものであったとしても、リリーフ弁132から排出される余剰空気に関連した排気系でのエバポレーション処理に特別の注意を払わなくてすみ、潤滑油や混入燃料成分のエバポレーション処理がきわめて容易となる。
【0084】
またリリーフ弁132が、動弁室48に臨んでエンジン本体11のシリンダヘッド14に直接取付けられるものであるので、リリーフ弁132から動弁室48までの余剰空気の排出通路を形成することを不要とし、加工工数や部品点数の増大を回避することができる。
【0085】
さらにシリンダヘッド14にインジェクタ25が配設され、リリーフ弁132が動弁室48に臨んでシリンダヘッド14に取付けられるので、燃料供給系の構造の簡略化を図ることができる。
【0086】
しかもシリンダヘッド14に結合されるシリンダブロック13に、圧縮空気ポンプ61が配設され、該圧縮空気ポンプ61およびインジェクタ25間を結ぶ圧縮空気通路126の一部を構成する通路128がシリンダヘッド14に直接設けられ、インジェクタ25の近傍で前記通路128に通じるリリーフ弁132がシリンダヘッド14に取付けられるので、圧縮空気供給路126を極力短くして圧縮空気供給路126での圧力損失を小さく抑えつつ、圧縮空気の流通抵抗によるリリーフ弁132およびインジェクタ25間の圧力差および応答遅れを低減し、エンジン性能を向上せしめることができる。
【0087】
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。
【0088】
【発明の効果】
以上のように請求項1記載の発明によれば、リリーフ弁から排出される余剰空気に関連した排気系でのエバポレーション処理に特別の注意を払わなくてすみ、潤滑油や混入燃料成分のエバポレーション処理がきわめて容易となる。
【0089】
また請求項2記載の発明によれば、リリーフ弁から被潤滑部収容室までの余剰空気の排出通路を形成することを不要とし、加工工数や部品点数の増大を回避することができる。
【0090】
請求項3記載の発明によれば、燃料供給系の構造の簡略化を図ることができる。
【0091】
さらに請求項4記載の発明によれば、圧縮空気供給路を極力短くして圧縮空気供給路での圧力損失を小さく抑えつつ、圧縮空気の流通抵抗によるリリーフ弁およびインジェクタ間の圧力差および応答遅れを低減し、エンジン性能を向上せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】エンジンの一部縦断側面図である。
【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】図2の3−3線断面図である。
【図4】図3の4−4線断面図である。
【図5】図2の5−5線断面図である。
【図6】図5の6−6線断面図である。
【図7】図5の7−7線断面図である。
【図8】図2の8−8線に沿うエンジンの縦断側面図である。
【図9】図2の9−9線拡大断面図である。
【符号の説明】
11・・・エンジン本体
14・・・シリンダヘッド
13・・・シリンダブロック
15・・・ヘッドカバー
19・・・燃焼室
25・・・インジェクタ
48・・・被潤滑部収容室としての動弁室
61・・・圧縮空気供給源としての圧縮空気ポンプ
126・・・圧縮空気供給路
128・・・通路
132・・・リリーフ弁
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides an injector that directly injects fuel into a combustion chamber together with compressed air, a compressed air supply source that supplies compressed air to the injector, and a compressed air supply path that connects the compressed air supply source and the injector. The present invention relates to a fuel injection device for an engine including a relief valve interposed therebetween.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A fuel injection device in which a surplus amount of compressed air supplied from an air pump to an injector is released by a relief valve is already known, for example, from Patent Literature 1 and the like.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3159998
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned conventional one, the excess air discharged from the relief valve is configured to be guided to an exhaust pipe that guides exhaust gas from the engine. However, the compressed air supplied to the injector may contain lubricating oil used in the air pump. Further, the excess air discharged from the relief valve may include a fuel component mixed from the injector side. For this reason, surplus air that may contain lubricating oil and entrained fuel components is led to the exhaust pipe when the relief valve is opened. The problem remains in the translation process.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has been made in consideration of the fuel injection of an engine in which the evaporation processing of lubricating oil and mixed fuel components which may be contained in excess air discharged from a relief valve is extremely facilitated. It is intended to provide a device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes an injector for directly injecting fuel into a combustion chamber together with compressed air, a compressed air supply source for supplying compressed air to the injector, a compressed air supply source, In a fuel injection device for an engine, comprising a relief valve interposed in the middle of a compressed air supply path connecting the injectors, the lubricated portion accommodating chamber formed in the engine body with the lubricated portion facing. A surplus air discharged from the relief valve is introduced.
[0007]
According to the configuration of the invention as described in claim 1, even if the surplus air discharged from the relief valve contains lubricating oil and a mixed fuel component, the surplus air discharged from the relief valve is: Special attention should be paid to the evaporation process in the exhaust system related to the excess air discharged from the relief valve because it is introduced into the lubricated part storage chamber formed inside the engine body with the lubricated part facing. It is not necessary to pay, and the evaporation process of the lubricating oil and the mixed fuel component becomes extremely easy.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the relief valve is directly attached to an engine body facing the lubricated portion housing chamber. According to this, it is not necessary to form a discharge passage for excess air from the relief valve to the lubricated portion accommodation chamber, and it is possible to avoid an increase in the number of processing steps and the number of parts.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect, the injector is disposed in a cylinder head constituting a part of the engine body, and the valve train is the lubricated portion housing chamber. A chamber is formed between the cylinder head and a head cover coupled to the cylinder head, and the relief valve is attached to the cylinder head so as to face the valve operating chamber. Thus, the structure of the fuel supply system can be simplified.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect of the invention, a compressed air pump serving as the compressed air supply source is provided in a cylinder block connected to the cylinder head. A passage forming at least a part of a compressed air passage connecting the air pump and the injector is provided directly on the cylinder head, and the relief valve communicating with the passage near the injector attached to the cylinder head is provided on the cylinder head. According to this configuration, the pressure difference between the relief valve and the injector due to the flow resistance of the compressed air can be reduced while shortening the compressed air supply path as much as possible to minimize the pressure loss in the compressed air supply path. Response delay can be reduced, and engine performance can be improved.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on an embodiment of the present invention shown in the attached drawings.
[0012]
1 to 9 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a partially longitudinal side view of an engine, FIG. 2 is a view taken along line 2-2 of FIG. 1 with a head cover removed, 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 2, FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of FIG. 3, FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 of FIG. 7 is a sectional view taken along line 7-7 of FIG. 5, FIG. 8 is a longitudinal sectional side view of the engine taken along line 8-8 of FIG. 2, and FIG. 9 is an enlarged sectional view taken along line 9-9 of FIG.
[0013]
First, referring to FIG. 1, an engine body 11 of an overhead valve type four-cycle water-cooled single-cylinder engine includes a crankcase 12, a cylinder block 13 coupled to the crankcase 12, and an opposite side to the crankcase 12. And a head cover 15 connected to the cylinder head 14 on the side opposite to the cylinder block 13, and a motorcycle with the cylinder head 14 side slightly raised forward. Mounted on vehicles.
[0014]
Referring to FIGS. 2 to 4 together, a piston 17 slidably fitted to a cylinder bore 16 provided in a cylinder block 13 is a crankshaft 10 (FIG. 1) rotatably supported by a crankcase 12. ) Via a connecting rod 18 and a crank pin (not shown). A combustion chamber 19 facing the top of the piston 17 is formed between the cylinder block 13 and the cylinder head 14.
[0015]
The cylinder head 14 has first and second intake valve ports 20, 21 opening to the ceiling surface of the combustion chamber 19, and an opening at the upper side surface of the cylinder head 14 connected to the intake valve ports 20, 21. And a single exhaust valve port 22 opening to the ceiling surface of the combustion chamber 19, and an exhaust port 24 opening to the lower side surface of the cylinder head 14 in connection with the exhaust valve port 22. An injector 25 for directly injecting fuel into the combustion chamber 19 together with the compressed air is disposed so as to be disposed on the axis of the cylinder bore 16, that is, on the cylinder axis C.
[0016]
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.
[0017]
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.
[0018]
According to such an arrangement of the injector 25, the first and second intake valve ports 20, 21, the exhaust valve port 22, and the spark plug 26, the injector 25 is disposed at the center of the combustion chamber 19 and And the combustion efficiency can be improved, and the provision of the first and second intake valve ports 20, 21 can improve the air charging efficiency and reduce the pumping loss. In addition, the spark plug 26 can be arranged while easily avoiding interference with the first and second intake valves 27 and 28 and one exhaust valve 29, and the ignition plug 26 can be arranged close to the injector 25. The combustion efficiency can be improved as much as possible.
[0019]
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.
[0020]
With further reference to FIGS. 5 to 7, the first and second intake valves 27 and 28 and the exhaust valve 29 are driven to be opened and closed 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. An exhaust-side first rocker arm 43 that moves, an intake-side second rocker arm 44 having a pair of pressing arms 44a and 44b that contact the first and second intake valves 27 and 28, and a pressing arm that contacts the exhaust valve 29. A second rocker arm 45 on the exhaust side having a portion 45a and a swinging motion of the first rocker arm on the intake side transmitted to the second rocker arm on the intake side are provided between the first and second rocker arms on the intake side. And an exhaust-side push rod provided between the exhaust-side first and second rocker arms 43 and 45 so as to transmit the swinging motion of the intake-side push rod 46 and the exhaust-side first rocker arm 43 to the exhaust-side second rocker arm 45. 47.
[0021]
Between the cylinder head 14 and the head cover 15, a lubricated part that accommodates and arranges the intake-side and exhaust-side second rocker arms 44 and 45 and the intake-side and exhaust-side push rods 46 and 47 of the valve train 38. A valve operating chamber 48 is formed as an accommodation chamber, and an oil ejection hole 36 is provided in the head cover 15 in order to lubricate a portion of the valve operating apparatus 38 which is accommodated in the valve operating chamber 48.
[0022]
In the crankcase 12, the cylinder block 13 and the cylinder head 14 of the engine body 11, oil lubricating the portion of the valve train 38 housed in the valve train 48 is formed in the lower part of the crankcase 12. An oil return passage 49 for returning to the pan 12a (see FIG. 1) is provided so as to extend parallel to the cylinder axis C on the side of the cylinder bore 16.
[0023]
The camshaft 41 of the valve train 38 is arranged in the cylinder block 13 so as to be accommodated in the oil return passage 49 while avoiding the valve train 48 between the cylinder head 14 and the head cover 15. 13 and a cover 50 which is fastened to the cylinder block 13 so as to form an outer surface of the oil return passage 49, both ends of a camshaft 41 having an axis parallel to the crankshaft via ball bearings 51, 51. Supported rotatably.
[0024]
In addition, the camshaft 41 has an oil supply passage 37 for supplying lubricating oil to sliding portions between the intake-side and exhaust-side cams 39 and 40 and the intake-side first rocker arm 42 and the exhaust-side first rocker arm 43. Is provided.
[0025]
In the oil return passage 49, a first driven sprocket 52, a first driving sprocket 60 (see FIG. 1), and an endless cam chain 53 are provided to transmit the power from the crankshaft 10 at a reduced speed of 1 /. The first driven sprocket 52 is housed therein and is relatively non-rotatably coupled to the camshaft 41, the first driving sprocket 60 is relatively non-rotatably coupled to the crankshaft 10, and the cam chain 53 is connected to the first driving sprocket 60 and the first driving sprocket 60. It is wound around one driven sprocket 52.
[0026]
The intake-side and exhaust-side first rocker arms 42 and 43 have rollers 54 and 55 that come into rolling contact with the intake-side and exhaust-side cams 39 and 40 from the cylinder head 14 side, respectively. And is swingably supported by intake side and exhaust side first rocker shafts 56 and 57 provided between the cylinder block 13 and the cover 50. On the intake side and exhaust side first rocker arms 42, 43, bowl-shaped pressing portions 42a, 43a located on the opposite side to the rollers 54, 55 are provided integrally with each other so as to open to the cylinder head 14 side. .
[0027]
On the other hand, in the cylinder head 14 in the valve operating 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 44, which is supported and has a pair of bifurcated pressing arms 44a and 44b, is swingably supported by an intake-side second rocker shaft 58, and the exhaust-side second rocker arm 45 is exhausted. The second rocker shaft 59 is pivotally supported by the second side rocker shaft 59.
[0028]
In addition, the suction-side second rocker arm 44 is integrally provided with a bowl-shaped pressure receiving portion 44c which is open to the cylinder block 13 side on the side opposite to the pressing arm portions 44a and 44b with respect to the suction-side second rocker shaft 58, and is provided on the exhaust side. On the exhaust side second rocker arm 45 opposite to the pressing arm 45a with respect to the second rocker shaft 59, a bowl-shaped pressure receiving portion 45b opened toward the cylinder block 13 is integrally provided.
[0029]
The intake-side and exhaust-side push rods 46 and 47 extend from the valve operating chamber 48 to a part of the inside of the oil return passage 49, and the spherical ends at one end of the intake-side and exhaust-side push rods 46 and 47 are The spherical ends of the other end sides of the intake and exhaust push rods 46, 47 are fitted to the pressing portions 42a, 43a of the first rocker arms 42, 43 on the intake side and the exhaust side, respectively. The rocker arms 44 and 45 are fitted to the pressure receiving portions 44c and 45b of the second rocker arms 44 and 45 in a swingable manner.
[0030]
In such a valve operating device 38, the intake-side first rocker arm 42 swings by the intake-side cam 39 in accordance with the rotation of the camshaft 41 to which the rotational power is transmitted from the crankshaft at a reduction ratio of 1/2. As a result, the intake-side push rod 46 operates in the axial direction, and the intake-side second rocker arm 44 swings accordingly, whereby the first and second intake valves 27 and 28 are opened and closed. As the exhaust-side first rocker arm 43 swings, the exhaust-side push rod 47 operates in its axial direction, and the exhaust-side second rocker arm 45 swings accordingly, whereby the exhaust valve 29 is opened and closed. become.
[0031]
By the way, the injector 25 is supplied with compressed air from a compressed air pump 61 as a compressed air supply source. The compressed air pump 61 reciprocates the piston 66 in a direction parallel to the cylinder axis C. It is configured as a reciprocating type, and is disposed below the cylinder block 13 on the side corresponding to the exhaust port 24 provided in the cylinder head 14. Moreover, in the cylinder block 13, a working chamber 62 disposed below the cylinder bore 16 is formed so as to be connected to the oil return passage 49 in a substantially L-shape in a plane perpendicular to the cylinder axis C. The air pump 61 is disposed below the oil return passage 49 in a continuous portion between the oil return passage 49 and the working chamber 62.
[0032]
8, 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.
[0033]
The piston 66 is slidably fitted to the pump case 63, and is disposed between the one end of the piston 66 and the cover member 64 on the cylinder head 14 side so as to generate compressed air in accordance with volume contraction. A pump chamber 65 is formed, and an atmospheric pressure chamber 88 arranged on the oil pan 12a side is formed between the other end of the piston 66 and the closed end of the pump case 63.
[0034]
On the other hand, in the working chamber 62, 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. A plurality of, for example, four fastening bosses 70... 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.
[0035]
A pump drive shaft 73 is coaxially inserted into the bearing member 69, and a roller bearing 74 is interposed between one end of the bearing member 69 and the pump drive shaft 73. A ball bearing 75 is interposed between the shafts 73. That is, the pump drive shaft 73 is rotatably supported by the bearing member 69 fastened to the cylinder block 13.
[0036]
The power from the camshaft 41 is transmitted to the pump drive shaft 73 via a power transmission means 89 at a portion protruding from one end of the bearing member 69. The power transmission means 89 A second driven sprocket 78 fixed to 73, a second driven sprocket 79 integral with the first driven sprocket 52 coupled to the camshaft 41, and an endless loop wound around the second driven and driven sprockets 78, 79. And a chain 80.
[0037]
The pump drive shaft 73 is connected to a piston 66 of the compressed air pump 61 via a scotch / yoke type crank 84. The scotch / yoke type crank 84 is a sliding piece slidably fitted to the piston 66. 68, the tip of an eccentric shaft 73a projecting from an eccentric position of one end of the pump drive shaft 73 is connected. The eccentric shaft 73a rotates around the axis of the pump drive shaft 73 in response to the rotation of the pump drive shaft 73 by the power transmitted from the camshaft 41, and the piston 66 of the compressed air pump 61 The pump is reciprocated in the axial direction in the pump case 63 so as to increase or decrease the volume.
[0038]
The piston 66 is provided with a sliding hole 67 having an axis arranged on a plane along one diameter line and orthogonal to the axis of the camshaft 41, and the sliding piece 68 is slidable in the sliding hole 67. Is fitted to. Further, the eccentric shaft 73a is integrally provided at one end of the pump drive shaft 73 so as to protrude therefrom.
[0039]
The pump case 63 is provided with an opening 76 into which one end of the pump drive shaft 73 is inserted, and the piston 66 has an eccentric shaft 73 a formed on the axis of the sliding hole 67 in accordance with the rotation of the pump drive 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 a direction along the length of the sliding hole 67 is provided so as to communicate with the center of the sliding hole 67 in the longitudinal direction.
[0040]
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 a part of the oil falling into the space 62 between the bearing member 69 and the pump drive shaft 73 is provided integrally. That is, a passage 134 provided in the cylinder head 14 is provided in the cylinder head 14 so as to guide a part of oil accumulated in a lower portion in the valve operating chamber 48, and a passage that opens to the working chamber 62 through the passage 134. Although 135 is provided in the cylinder block 13, an oil guide 83 is provided integrally with the bearing member 69 so as to guide oil falling from the passage 135 to the through hole 81. Further, a part of the oil introduced between the bearing member 69 and the pump drive 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 part in the working chamber 62. The oil accumulated in the lower part of the working chamber 62 is returned to the oil pan 12a from a return passage 136 provided in the cylinder block 13 so as to communicate with the lower part of the working chamber 62.
[0041]
A water pump 90 having a rotation axis coaxial with a pump drive 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, and includes a pump axis 73 including a cylinder axis C. The compressed air pump 61 and the water pump 90 are arranged at positions symmetrical with respect to a plane PL perpendicular to the plane PL.
[0042]
A pump housing 91 of the water pump 90 has a housing main body 92 formed by integrally connecting a dish-shaped portion 92b to an open end of a bottomed cylindrical portion 92a having a closed pump drive 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.
[0043]
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 which is coaxial with the pump drive 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 pump drive 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 response to the rotation of the rotating member 97 with the pump drive shaft 73.
[0044]
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.
[0045]
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.
[0046]
In the upper side wall of the pump case 63 in the compressed air pump 61, an oil introduction hole 85 for guiding a part of the oil flowing through the oil return passage 49 into the pump case 63 for lubrication is formed so as to communicate with the oil return passage 49. Provided. By the way, the rotation in the oil return passage 49 causes the intake cam 39 and the exhaust cam 40 of the camshaft 41 to lift up a part of the oil flowing in the oil return passage 49 and separate and scatter the oil by the action of centrifugal force. In addition, a part of the oil supplied from the oil supply path 37 is separated and scattered by the action of centrifugal force. The relative position has been set.
[0047]
The width of the portion of the oil return passage 49 corresponding to the valve gear 38 is formed to be larger than that of the other portion, and corresponds to the intake cam 39 and the exhaust cam 40 of the camshaft 41. A protruding wall 86 that surrounds the portion to be formed in a substantially semicircular shape is integrally formed with the cylinder block 13 so as to face the oil flow direction 137 in the oil return passage 49. The return hole 85 is disposed immediately upstream of the protruding wall 86 along the oil flow direction 137. That is, the protruding wall 86 functions to guide the oil flowing through the oil return passage 49 to the oil introduction hole 85.
[0048]
Moreover, the oil return hole 85 is opened on the inner periphery of the pump case 63 on the atmospheric pressure chamber 88 side of the piston ring 138 mounted on the outer periphery of the piston 66 and slidably in contact with the inner periphery of the pump case 63. The oil return hole 85 always communicates with one end of a slide hole 67 provided in the piston 66 regardless of the axial movement of the piston 66. A pair of grooves 139... Connecting the end of the piston 66 on the atmospheric pressure chamber 88 side and both ends of the sliding hole 67 are provided on the outer periphery of the piston 66, and are introduced into the pump case 63 from the oil return hole 85. Part of the oil is used for lubrication between the piston 66 and the pump case 63, and the remainder flows toward the atmospheric pressure chamber 88 through the grooves 139. Moreover, the grooves 139 also serve to prevent the oil in the sliding hole 67 from leaking out, thereby preventing the pumping action of the sliding piece 68 in the Scotch and yoke type crank 84 from occurring.
[0049]
Thus, the oil flowing into the atmospheric pressure chamber 88 flows from the opening 76 to the working chamber 62 side, and further flows from the return passage 136 to the oil pan 12a side.
[0050]
Paying particular attention to FIG. 7, the injector 25 has an air fuel injection valve 107 having a nozzle 106 that enters the combustion chamber 19 and attached to the cylinder head 14, and injects fuel into the air fuel injection valve 107 from the rear. 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.
[0051]
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 via the wave spring washer 123.
[0052]
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.
[0053]
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.
[0054]
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.
[0055]
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.
[0056]
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.
[0057]
2 and 8, 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.
[0058]
The lid member 64 has a built-in poppet valve 125 that opens in response to an increase in the pressure of the pump chamber 65. The compressed air discharged from the compressed air pump 61 is supplied to the poppet valve 125 and the compressed air supply passage 126. Is supplied to the air chamber 122.
[0059]
The compressed air supply passage 126 is provided directly to the cylinder head 14 so as to be connected to the poppet valve 125 and connected to the lid member 64 at one end and to the other end of the pipe member 127. And a passage 129 provided directly to the head cover 15 so as to communicate with the passage 128 and the air chamber 122.
[0060]
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 a part of the compressed air passage 126 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.
[0061]
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.
[0062]
By using the knock pin 130 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. Moreover, 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 special component is not required for the pressure adjustment, which can contribute to a reduction in the number of components.
[0063]
The relief valve 132 faces the valve operating chamber 48 formed between the cylinder head 14 and the head cover 15 in the engine body 11 and is directly attached to the cylinder head 15. The compression valve connects the compressed air pump 61 and the injector 25. The air passage 126 is attached to the cylinder head 14 near the injector 25 so as to constitute at least a part (a part in this embodiment) of the air passage 126 and communicate with a passage 128 provided directly in the cylinder head 14.
[0064]
In FIG. 9, a mounting boss 144 having a relief passage 142 communicating with the passage 128 and a screw hole 143 coaxially connected to the relief passage 142 is provided in the cylinder head 14 at a portion facing the valve operating chamber 48. It is provided integrally so as to protrude to the 48 side.
[0065]
The valve housing 145 of the relief valve 132 has a valve hole 146 coaxially connected to the relief passage 142 at an inner end closing portion, and is formed in a cylindrical shape with a bottom. Is screwed into the screw hole 143 with an annular seal member 147 interposed therebetween. Further, a valve seat 148 having the valve hole 146 facing the center is formed on the inner surface of the inner end closing portion of the valve housing 145, and the valve body accommodated in the valve housing 145 so as to be seated on the valve seat 148. A spring 151 is contracted between the spring housing 149 and a spring receiving member 150 fixed to an outer end of the valve housing 145.
[0066]
Thus, when the pressure of the passage 128 in the compressed air supply passage 126 exceeds a value determined by the spring load of the spring 151, the valve element 149 separates from the valve seat 148, and excess air from the passage 128 is released from the valve hole 146, The valve body 149 and the valve housing 145 are guided to the valve chamber 48 through the opening 152 provided in the spring receiving member 150 and the gap between the valve housing 145 and the valve housing 145.
[0067]
Next, the operation of this embodiment will be described. The crankcase 12, the cylinder block 13, and the cylinder head 14 are provided with oil that lubricates a portion of the valve train 38 housed in the valve train chamber 48, An oil return passage 49 for returning to the oil pan 12a formed in the lower part is formed so as to extend parallel to the cylinder axis C on the side of the cylinder bore 16. Moreover, an oil introduction hole 85 for introducing a part of the oil flowing through the oil return passage 49 into the pump case for lubrication is provided in the pump case 63 of the compressed air pump 61 disposed below the oil return passage 49. , Which are provided so as to communicate with the oil return passage 49.
[0068]
Therefore, a part of the oil that returns to the oil pan 12a after lubricating a part of the valve gear 38 is surely guided to the oil introduction hole 85 of the compressed air pump 61, and the lubrication of the compressed air pump 61 is simplified with a simple structure. Can be reliably achieved.
[0069]
In addition, since the pump case 63 is integrally formed with the cylinder head 13 and the cylinder block 13 having a smaller outer shape than the crankcase 12 which cooperate with the engine body 11, the number of parts can be reduced and the overall size of the engine can be reduced. The communication between the oil return passage 49 and the oil introduction hole 85 can be facilitated, and the structure for supplying oil to the compressed air pump 61 can be simplified.
[0070]
In the oil return passage 49, a first driven sprocket 52, a first driving sprocket 60, and a cam chain 53 for transmitting power from the crankshaft 10 to the camshaft 41 of the valve train 38 are accommodated. By using the portion for accommodating the first driven sprocket 52, the first driving sprocket 60 and the cam chain 53 as the oil return passage 49, it is possible to reduce the size of the engine and to simplify the structure of supplying oil to the compressed air pump 61. .
[0071]
Further, the camshaft 41 is accommodated and arranged in the oil return passage 49, and the camshaft 41 and the oil are arranged so that the oil droplets separated by the action of centrifugal force with the rotation of the camshaft 41 are guided to the oil introduction hole 85 side. Since the relative position of the introduction hole 85 is set, the camshaft 41 is satisfactorily lubricated with the oil flowing through the oil return passage 49, and the oil droplets scattered by the rotation of the camshaft 41 are compressed by a compressed air pump. Thus, the lubrication of the compressed air pump 61 can be improved.
[0072]
A power transmission means 89 for transmitting the power of the camshaft 41 to the pump drive shaft 73 is provided between the pump drive shaft 73 connected to the compressed air pump 61 and the camshaft 41, and a camshaft for driving the compressed air pump 61 is provided. By arranging 41 near the compressed air pump 61, the structure of the power transmission means 89 can be simplified and the size of the engine can be reduced.
[0073]
In addition, since the camshaft 41 is also disposed in the cylinder block 13 having a relatively small outer shape, it is possible to further contribute to downsizing of the engine, and power transmission means for transmitting the power from the camshaft 41 to the compressed air pump 61. 89 can be made compact, and the degree of freedom of setting the gear ratio of the compressed air pump 61 is increased. In addition, since the power transmission means 89 is configured to transmit power by the endless chain 80, the size of the cylinder block 13 is prevented from being increased regardless of the distance between the camshaft 41 and the pump drive shaft 73. However, the number of parts can be reduced.
[0074]
In the cylinder block 13, a protruding wall 36 facing the oil flow direction 137 in the oil return passage 49 is provided so as to project oil at a lower portion in the oil return passage 49 to the oil introduction hole 85. The lubrication of the compressed air pump 61 can be further improved by effectively guiding the oil to the oil introduction hole 85 by the projecting wall 86.
[0075]
The compressed air pump 61 is of a reciprocating type, and can obtain a relatively high air pressure. Moreover, the pump drive shaft 73 to which the power from the camshaft 41 for reciprocating the piston 66 in a direction parallel to the cylinder axis C is transmitted is connected to the piston 66 via the scotch and yoke type crank 84. By making the operating axis of 61 and the cylinder axis C parallel to each other and using a Scotch / yoke type crank 84 to eliminate the need for a connecting rod, the size of the engine can be reduced.
[0076]
Further, the compressed air pump 61 is provided with a pump chamber 65 arranged on the cylinder head 14 side to generate compressed air in accordance with volume contraction, and a large chamber arranged on the oil pan 12a side through the oil pan 12a. A piston 66 having both ends facing the air pressure chamber 88 is slidably fitted to the pump case 63. The piston 66 is mounted on the outer periphery of the piston 66 and has an atmospheric pressure lower than that of the piston ring 138 sliding on the inner periphery of the pump case 63. On the side of the chamber 88, the oil introduction hole 85 opens in the inner periphery of the pump case 63, so that the lubricated oil in the compressed air pump 61 is pumped by the piston 66 from the atmospheric pressure chamber 88 to the oil pan 12 a. As a result, the compressed air pump 61 is smoothly discharged to the side, and the operation efficiency and lubrication of the compressed air pump 61 can be improved.
[0077]
Further, the compressed air pump 61 and the water pump 90 connected to both ends of the pump drive shaft 73 are arranged at positions that are plane-symmetric with respect to a plane PL that includes the cylinder axis C and that is orthogonal to the pump drive shaft 73. By driving the water pump 90 with the pump drive shaft 73 connected to the air pump 61, the number of parts can be reduced and the weight can be reduced, and the cost can be reduced by simplifying the processing and assembly. In addition, it is possible to suppress the water pump 90 from projecting from the cylinder block, and to prevent the entire cylinder block 13 from being enlarged.
[0078]
In addition, the water pump 90 can be arranged near the cylinder block 13 and the cylinder head 14 to be water-cooled, so that the water pipe can be shortened, the pipe can be prevented from being complicated, and the pressure loss in the pipe can be reduced. be able to.
[0079]
Further, since the injector 25 for directly injecting fuel into the combustion chamber 19 together with the compressed air obtained by the compressed air pump 61 is provided in the cylinder head 14, the compressed air pump 61 is not provided in the cylinder head 14, so that The injector 25 and its piping can be arranged in the cylinder head 14 while increasing the degree of freedom in layout and miniaturizing the engine. In particular, since the pump chamber 65 of the compressed air pump 61 is disposed on the cylinder head 14 side, the distance between the pump chamber 65 and the injector 25 is relatively short, and compressed air supply for guiding compressed air from the compressed air pump 61 to the injector 25 is provided. It is possible to avoid complication of the pipe structure including the passage 126, and to reduce the pressure loss in the pipe structure.
[0080]
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.
[0081]
Further, a fuel supply passage 119 for supplying fuel and compressed air to the injector housing 114 and a passage 129 which is a part of the compressed air supply passage 126 are provided directly on the head cover 15. There is no need to arrange pipes and the like for supplying fuel and compressed air around the injector housing 114, which can also reduce the number of parts, increase the size of the engine, and complicate the structure around the engine. Can be avoided.
[0082]
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 cylinder block 13 so as to avoid the space between the 15 blocks. 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.
[0083]
Excess air discharged from the relief valve 132 provided in the middle of the compressed air supply passage 126 is directed to the portion to be lubricated, that is, the portion of the valve operating device 38 that is accommodated in the valve operating chamber 48 and faces the engine main body 11. It is introduced into the valve operating chamber 48 formed between the cylinder head 14 and the head cover 15, and even if the excess air discharged from the relief valve 132 contains lubricating oil or mixed fuel components, It is not necessary to pay special attention to the evaporating process in the exhaust system related to the excess air discharged from the valve 132, and the evaporating process of the lubricating oil and the mixed fuel component becomes extremely easy.
[0084]
Further, since the relief valve 132 faces the valve operating chamber 48 and is directly attached to the cylinder head 14 of the engine body 11, it is not necessary to form a discharge passage for excess air from the relief valve 132 to the valve operating chamber 48. Thus, an increase in the number of processing steps and the number of parts can be avoided.
[0085]
Further, since the injector 25 is provided on the cylinder head 14 and the relief valve 132 is attached to the cylinder head 14 so as to face the valve operating chamber 48, the structure of the fuel supply system can be simplified.
[0086]
In addition, a compressed air pump 61 is provided in the cylinder block 13 connected to the cylinder head 14, and a passage 128 which forms a part of a compressed air passage 126 connecting the compressed air pump 61 and the injector 25 is formed in the cylinder head 14. Since the relief valve 132 which is directly provided and communicates with the passage 128 in the vicinity of the injector 25 is attached to the cylinder head 14, the compressed air supply passage 126 is shortened as much as possible, and the pressure loss in the compressed air supply passage 126 is suppressed. The pressure difference and the response delay between the relief valve 132 and the injector 25 due to the flow resistance of the compressed air can be reduced, and the engine performance can be improved.
[0087]
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.
[0088]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, it is not necessary to pay special attention to the evaporating process in the exhaust system relating to the excess air discharged from the relief valve, and the evaporating of the lubricating oil and the mixed fuel component can be performed. The translation process becomes extremely easy.
[0089]
According to the second aspect of the present invention, it is not necessary to form a discharge passage for excess air from the relief valve to the lubricated portion accommodation chamber, and it is possible to avoid an increase in the number of processing steps and the number of parts.
[0090]
According to the third aspect of the invention, the structure of the fuel supply system can be simplified.
[0091]
According to the fourth aspect of the present invention, the pressure difference and the response delay between the relief valve and the injector due to the flow resistance of the compressed air are reduced while the compressed air supply path is made as short as possible to reduce the pressure loss in the compressed air supply path. And engine performance can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial longitudinal side view of an engine.
FIG. 2 is a view taken along line 2-2 of FIG. 1 with a head cover removed.
FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 2;
FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of FIG. 3;
FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 of FIG. 2;
FIG. 6 is a sectional view taken along line 6-6 in FIG. 5;
FIG. 7 is a sectional view taken along line 7-7 of FIG. 5;
FIG. 8 is a longitudinal sectional side view of the engine taken along line 8-8 in FIG. 2;
FIG. 9 is an enlarged sectional view taken along line 9-9 of FIG. 2;
[Explanation of symbols]
11 Engine body
14 ... Cylinder head
13 ... Cylinder block
15 ・ ・ ・ Head cover
19 ... combustion chamber
25 ・ ・ ・ Injector
48: Valve chamber as a chamber to be lubricated
61 Compressed air pump as compressed air supply source
126 ... Compressed air supply path
128 ... passage
132 ・ ・ ・ Relief valve

Claims (4)

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)と、該インジェクタ(25)に圧縮空気を供給する圧縮空気供給源(61)と、該圧縮空気供給源(61)および前記インジェクタ(25)間を結ぶ圧縮空気供給路(126)の途中に介設されるリリーフ弁(132)とを備えるエンジンの燃料噴射装置において、被潤滑部を臨ませてエンジン本体(11)内に形成される被潤滑部収容室(48)に、前記リリーフ弁(132)から排出される余剰空気が導入されることを特徴とするエンジンの燃料噴射装置。An injector (25) for directly injecting fuel into the combustion chamber (19) together with compressed air; a compressed air supply source (61) for supplying compressed air to the injector (25); a compressed air supply source (61); In a fuel injection device for an engine including a relief valve (132) interposed in a compressed air supply passage (126) connecting between injectors (25), a lubricated portion is exposed in an engine body (11). A fuel injection device for an engine, wherein surplus air exhausted from the relief valve (132) is introduced into the lubricated portion housing chamber (48). 前記リリーフ弁(132)が、前記被潤滑部収容室(48)に臨んでエンジン本体(11)に直接取付けられることを特徴とする請求項1記載のエンジンの燃料噴射装置。The fuel injection device for an engine according to claim 1, wherein the relief valve (132) is directly attached to the engine body (11) facing the lubricated portion housing chamber (48). 前記エンジン本体(11)の一部を構成するシリンダヘッド(14)に前記インジェクタ(25)が配設され、前記被潤滑部収容室である動弁室(48)が、前記シリンダヘッド(14)と、該シリンダヘッド(14)に結合されるヘッドカバー(15)との間に形成され、前記リリーフ弁(132)が前記動弁室(48)に臨んで前記シリンダヘッド(14)に取付けられることを特徴とする請求項2記載のエンジンの燃料噴射装置。The injector (25) is disposed on a cylinder head (14) that constitutes a part of the engine body (11), and the valve operating chamber (48) that is the chamber to be lubricated is housed in the cylinder head (14). And a head cover (15) coupled to the cylinder head (14), wherein the relief valve (132) is attached to the cylinder head (14) facing the valve train chamber (48). 3. The fuel injection device for an engine according to claim 2, wherein: 前記シリンダヘッド(14)に結合されるシリンダブロック(13)に、前記圧縮空気供給源である圧縮空気ポンプ(61)が配設され、該圧縮空気ポンプ(61)および前記インジェクタ(25)間を結ぶ圧縮空気通路(126)の少なくとも一部を構成する通路(128)が前記シリンダヘッド(14)に直接設けられ、該シリンダヘッド(14)に取り付けられる前記インジェクタ(25)の近傍で前記通路(128)に通じる前記リリーフ弁(132)がシリンダヘッド(14)に取付けられることを特徴とする請求項3記載のエンジンの燃料噴射装置。A compressed air pump (61), which is a compressed air supply source, is provided in a cylinder block (13) connected to the cylinder head (14), and a space between the compressed air pump (61) and the injector (25) is provided. A passage (128) constituting at least a part of the compressed air passage (126) is provided directly on the cylinder head (14), and the passage (128) is provided near the injector (25) attached to the cylinder head (14). 4. The fuel injection system according to claim 3, wherein the relief valve (132) leading to the cylinder head (128) is mounted on the cylinder head (14).
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JP2738791B2 (en) * 1992-06-29 1998-04-08 三菱電機株式会社 Fuel injection device for internal combustion engine
US5785251A (en) * 1995-06-27 1998-07-28 Siemens Automotive Corporation Air assist fuel injector
US5878708A (en) * 1997-12-03 1999-03-09 Brunswick Corporation Oil management system for a fuel injected engine

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