JP2006052708A - Fuel direct injection type internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高圧エアに燃料を混合して得られる混合気をインジェクタにより内燃機関の燃焼室内に直接噴射する燃料直噴型内燃機関に関し、更に詳しくは、上記インジェクタに高圧エアを供給するエアポンプの配置構成に関する。 The present invention relates to a direct fuel injection type internal combustion engine in which an air-fuel mixture obtained by mixing fuel with high pressure air is directly injected into a combustion chamber of the internal combustion engine by an injector, and more specifically, an air pump for supplying high pressure air to the injector. Concerning the arrangement configuration.
インジェクタにより高圧の混合気を燃焼室内に直接噴射する構成の燃料直噴型内燃機関は公知であり、そのインジェクタとしては、高圧ポンプにより加圧した燃料を燃焼室内に噴射するタイプのものや、高圧エア内に燃料を注入して得た混合気を燃焼室内に噴射する構成のもの等が知られている。 A fuel direct injection internal combustion engine configured to inject a high-pressure air-fuel mixture directly into a combustion chamber by an injector is known, and as such an injector, a type in which fuel pressurized by a high-pressure pump is injected into a combustion chamber, or a high-pressure A configuration in which an air-fuel mixture obtained by injecting fuel into air is injected into a combustion chamber is known.
後者のいわゆるエアアシスト式のインジェクタは高圧のエアを生成するためのエアポンプが必要であり、一般にクランクケースやシリンダの側方(すなわちシリンダブロック内)に備えられている。このエアポンプはピストン型が多く用いられ、その駆動力は、クランクシャフトと同期して回転する軸部材の回転運動を直線運動に変換することにより得ている(例えば、下記の特許文献1参照)。そして、生成された高圧エアはホース等の外部管路のほか、シリンダブロック内及びシリンダヘッド内に設けられた内部管路を介して、シリンダヘッドに設けられたインジェクタに供給される。
しかしながら、上記従来の構成では、エアポンプにより生成した高圧エアをシリンダヘッド内のインジェクタへ供給するための管路が長くなり、構造が複雑でメンテナンスをしにくいという課題があった。また、エアポンプは、カムシャフトの回転動力をチェーン等及び軸部材を介して駆動される構成であるため、部品点数が多くなり、製造コストのほか、メンテナンスにもコストがかかるという課題があった。 However, the above-described conventional configuration has a problem that the pipe for supplying the high-pressure air generated by the air pump to the injector in the cylinder head becomes long, the structure is complicated, and maintenance is difficult. Further, since the air pump has a configuration in which the rotational power of the camshaft is driven through a chain or the like and a shaft member, there is a problem that the number of parts increases, and in addition to manufacturing costs, maintenance costs are also required.
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、コストを安価にできるとともに、メンテナンスが容易な構成の燃料直噴型内燃機関を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a fuel direct injection internal combustion engine having a structure that can be made inexpensive and easy to maintain.
本発明に係る燃料直噴型内燃機関は、エアポンプにより生成された高圧エアに燃料を混合して得られる混合気をシリンダヘッドに取り付けられたインジェクタによりシリンダの燃焼室内に直接噴射する構成の燃料直噴型内燃機関において、燃焼室の吸排気を行わせる吸気バルブ及び排気バルブを駆動するカムシャフトをシリンダヘッドに有し、エアポンプは、シリンダヘッド内に形成されたポンプケース及びポンプケース内を往復運動するポンプピストンを有してなり、ポンプピストンはカムシャフトにより駆動される。 A fuel direct injection internal combustion engine according to the present invention is a direct fuel injection system in which an air-fuel mixture obtained by mixing fuel with high-pressure air generated by an air pump is directly injected into a combustion chamber of a cylinder by an injector attached to the cylinder head. In an injection internal combustion engine, a cylinder head has an intake valve for intake / exhaust of a combustion chamber and a camshaft for driving the exhaust valve, and an air pump reciprocates within the pump case and the pump case formed in the cylinder head. The pump piston is driven by a camshaft.
また、上記燃料直噴型内燃機関において、ポンプケースの軸線は、シリンダの軸線と平行であることが好ましい。また、上記燃料直噴型内燃機関においては、インジェクタはシリンダの軸線にほぼ沿うように位置して延び、カムシャフトはインジェクタの側方に位置していることが好ましい。 In the fuel direct injection internal combustion engine, the axis of the pump case is preferably parallel to the axis of the cylinder. In the direct fuel injection internal combustion engine, it is preferable that the injector extends so as to be substantially along the axis of the cylinder, and the camshaft is positioned on the side of the injector.
本発明に係る燃料直噴型内燃機関においては、燃料と混合する高圧エアを生成するエアポンプがシリンダヘッドに設けられるとともに、このエアポンプが同じくシリンダヘッドに設けられたカムシャフトにより駆動されるようになっているので、エアポンプにより生成された高圧エアをインジェクタに導く管路を従来に比して短くすることができ、メンテナンスが大変容易となる。また、エアポンプは、カムシャフトにより直接駆動されるため、従来に比して部品点数が少なくなり、製造及びメンテナンスにかかるコストも低減することができる。また、エアポンプを構成するポンプケース及びポンプピストンがシリンダヘッド内に配置されることから、カムシャフトの潤滑のための潤滑油をそのままポンプピストンとポンプケースとの間の摺動部の潤滑に流用できるようになり、潤滑油供給構造の容易化(共用化)を図ることができる。 In the direct fuel injection internal combustion engine according to the present invention, an air pump that generates high-pressure air mixed with fuel is provided in the cylinder head, and this air pump is also driven by a camshaft provided in the cylinder head. Therefore, the pipe line for guiding the high-pressure air generated by the air pump to the injector can be shortened compared to the conventional case, and the maintenance becomes very easy. Further, since the air pump is directly driven by the camshaft, the number of parts is reduced as compared with the conventional one, and the cost for manufacturing and maintenance can be reduced. Further, since the pump case and the pump piston constituting the air pump are arranged in the cylinder head, the lubricating oil for camshaft lubrication can be used as it is for lubricating the sliding portion between the pump piston and the pump case. As a result, the lubricating oil supply structure can be simplified (shared).
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る燃料直噴型内燃機関を備えたスクータ型原動機付自転車(以下、スクータと称する)1である。このスクータ1は車体部Bと動力部Dとからなり、車体部Bは、フレーム10とボディカバー20とからなる。フレーム10は左右のメインチューブ11、これら左右のメインチューブ11の前端部に上下斜め方向に延びて取り付けられたヘッドパイプ12、前端部がヘッドパイプ12に結合するとともに後端部がメインチューブ11の後端に結合した左右のダウンチューブ13、左右のメインチューブ11の中間部より後上方に延びた左右のシートレール14、シートレール14の中間部とメインチューブ11とを連結する連結チューブ15、メインチューブ11及びダウンチューブ13の外側方に設けられたフロアフレーム16、連結チューブ15に形成されたピボット15aに前端部が枢結されたスイングアーム17等を有して構成される。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a scooter type motor-equipped bicycle (hereinafter referred to as a scooter) 1 including a direct fuel injection internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. The scooter 1 includes a vehicle body portion B and a power portion D, and the vehicle body portion B includes a
ヘッドパイプ12にはステアリングシャフト18が貫装されており、このステアリングシャフト18の上端部にはバーハンドル30が取り付けられている。ステアリングシャフト18の下端部からはフロントサスペンション付きの左右のフロントフォーク19が下方に延びており、これら左右のフロントフォーク19の下端部にはフロントホイール41が回転自在に支持されている。
A
ボディカバー20は車体部B全体を覆うように設けられている。ボディカバー20は、ヘッドパイプ12の前方を覆うフロントカバー21と、ヘッドパイプ12の側方、メインチューブ11及びダウンチューブ13の前部を覆う左右のフロントサイドカバー22と、メインチューブ11の後部及びシートレール14の前部を覆うフロアセンターカバー23と、ダウンチューブ13の後部及びメインチューブ11の後部及びフロアフレーム16の上方を覆う左右のフロアサイドカバー24と、シートレール14の後部を覆う左右のボディサイドカバー25と、シートレール14の後方を覆う左右のリヤセンターカバー26及びリヤロアカバー27とを有する。
The
フロントカバー21の上部にはウインドシールド31及びメーターバイザー32が取り付けられており、シートレール14の上方にはライダーシート33及びパッセンジャーシート34が設けられている。左右のフロントサイドカバー22の下部にはフロントフェンダー35が取り付けられており、リヤロアカバー27の下部にはリヤフェンダー36が取り付けられている。また、リヤセンターカバー26の下部にはテールランプユニット37が設けられている。左右のフロアサイドカバー24の上面は平坦に形成されてライダーシート33に座った者(運転者)の足置きとなっており、連結チューブ15の中間部にはパッセンジャーシート34に座った者の足置きとして用いられるタンデムステップ38が取り付けられている。また、メインチューブ11の後端部にはメインスタンド43が揺動自在に取り付けられており、左側のダウンチューブ13の中間部にはサイドスタンド44が揺動自在に取り付けられている。
A
スイングアーム17の後部にはリヤホイール42が回転自在に支持されている。このスイングアーム17の後端部にはシートレール14の後端部に上端が取り付けられたリヤサスペンション39の下端が取り付けられており、リヤホイール42が受けた衝撃がスイングアーム17を介してリヤサスペンション39により吸収されるようになっている。また、スイングアーム17には動力部Dが搭載されている。動力部Dはエンジン50及びトランスミッション90等を有して構成される。エンジン50は本発明の第1実施形態に係る燃料直噴型内燃機関であり、トランスミッション90はドライブプーリ91、ドリブンプーリ92及びこれら両プーリ91,92に掛け渡されたドライブベルト93からなる無段変則機構からなる。
A
エンジン50は単気筒2バルブ4ストロークタイプのクランク横置き型エンジンであり、図2及び図3に示すように、シリンダブロック51、シリンダヘッド52及びクランクケース53、クランクシャフト55、シリンダ56、ピストン57、コネクティングロッド58、カムシャフト60、吸気バルブ71及び排気バルブ72、エアポンプ80、燃料噴射弁69、インジェクタ75及び点火プラグ76等を有して構成されている。
The
クランクケース53はシリンダブロック51の下部に接合され、シリンダヘッド52はシリンダブロック51の上部に接合されている。シリンダヘッド52はシリンダブロック51と接合されるシリンダヘッド本体52aと、シリンダヘッド本体52aの上部に接合されるシリンダヘッドカバー52bとからなる。クランクシャフト55はクランクケース53内に回転自在に支持されており、図2の左端側にはトランスミッション90のドライブプーリ91が図示しない遠心式クラッチを介して連結されている。シリンダ56はシリンダブロック51内に形成されており、ピストン57はクランクシャフト55と連結したコネクティングロッド58の端部にピストンピン59を介して揺動自在に取り付けられている。
The
カムシャフト60はシリンダヘッド52内に回転自在に支持されており、チェーン61を介してクランクシャフト55により回転駆動される。吸気バルブ71は、シリンダ56、ピストン57及びシリンダヘッド52により囲まれて形成される燃焼室62内への吸気、すなわち燃焼室62と吸気ポート63との間の連通及び遮断を行うバルブであり、バルブスプリング71aにより常時燃焼室62と吸気ポート63とを閉じる方向に付勢されているが、カムシャフト60上に形成された吸気バルブ駆動カム60aにより、吸気バルブ駆動用ロッカーアーム73を介して下方に押圧されたときに、燃焼室62と吸気ポート63とを連通するようになっている。また、排気バルブ72は燃焼室62からの排気、すなわち燃焼室62と排気ポート64との間の連通及び遮断を行うバルブであり、バルブスプリング72aにより常時燃焼室62と排気ポート64とを閉じる方向に付勢されているが、カムシャフト60上に形成された排気バルブ駆動カム60bにより、排気バルブ駆動用ロッカーアーム74を介して下方に押圧されたときに、燃焼室62と排気ポート64とを連通するようになっている。ここで、吸気バルブ駆動用ロッカーアーム73を揺動自在に支持する支持軸73aと、排気バルブ駆動用ロッカーアーム74を揺動自在に支持する支持軸74aとは、図4に示すように平行に配置されており、それぞれシリンダヘッド52により支持されている。
The
エアポンプ80は、シリンダヘッド52(シリンダヘッドカバー52b)内に形成された内面円筒状のポンプケース65と、ポンプケース65内を移動自在なポンプピストン81と、一端側がカムシャフト60上に形成されたポンプ駆動カム60cを収容するように連結され、他端側に上記ポンプピストン81を有したポンプロッド82とを備えて構成される。ここで、ポンプケース65は、その軸線AX2がシリンダ56の軸線AX1と平行になるように設けられており(図2及び図3参照)、クランクシャフト55が回転すると、その回転力がチェーン61を介してカムシャフト60に伝達され、ポンプ駆動カム60cを介してポンプロッド82がピストン57の移動方向と同一の方向に(図2の紙面上下方向に)移動する。このためポンプピストン81は、ポンプケース65内を往復移動する。
The
エアポンプ80の吸入工程(ポンプピストン81の図2における紙面下方移動工程)においては、ポンプケース65の端部を塞ぐようにしてシリンダヘッド52に取り付けられたヘッドキャップ54に設けられたエア吸入口66(図3参照)より外気を吸入し、エアポンプ80の吐出工程(ポンプピストン81の図2における紙面上方移動工程)においては高圧のエアをヘッドキャップ54及びシリンダヘッド52に形成されたエア通路67(67a,67b,67c,67d,67e)を介してインジェクタ75に供給される。なお、エア通路67の中間部(エア通路67c,67dの間)にはエアレギュレータ68が介装されており、ここで余剰エアが逃がされることにより、適正な圧力のエアがインジェクタ75に供給されるようになっている。一方、燃料(ここではガソリン)は、シリンダヘッド52に取り付けられ、図示しない燃料タンク及び燃料ポンプと繋がる燃料噴射弁69(図3参照)からインジェクタ75内に供給される。
In the suction process of the air pump 80 (the process of moving the
インジェクタ75は、図2及び図3に示すように、シリンダ56の軸線AX1にほぼ沿うように位置して延び、噴射口75aを燃焼室62内に突出させている(カムシャフト60は、図2及び図4に示すように、インジェクタ75の側方に位置している)。このインジェクタ75は、上記のようにエアポンプ80により生成・供給された高圧エアと燃料とを内部において混合し、これにより得られた混合気を、圧縮工程における燃焼室62内に直接噴射注入するが、その混合気の噴射注入の直後に点火プラグ76により混合気に点火すると、混合気は爆発(燃焼)してピストン57を押し下げるので、クランクシャフト55はこれにより回転し、図示しない前述の遠心式クラッチを介してドライブプーリ91を回転駆動する。このドライブプーリ91の回転力はドライブベルト93を介してドリブンプーリ92に伝達され、更に図示しないギヤ機構に伝達されてリヤホイール42が駆動される。
2 and 3, the
このように、本第1実施形態に係るエンジン50は、燃料と混合する高圧エアを生成するエアポンプ80がシリンダヘッド52に設けられるとともに、このエアポンプ80が同じくシリンダヘッド52に設けられたカムシャフト60により駆動されるようになっているので、エアポンプ80により生成された高圧エアをインジェクタ75に導く管路(エア通路67)を従来に比して短くすることができ、メンテナンスが大変容易となる。また、エアポンプ80は、カムシャフト60により直接駆動されるため、従来に比して部品点数が少なくなり、製造及びメンテナンスにかかるコストも低減することができる。また、エアポンプ80を構成するポンプケース65及びポンプピストン81がシリンダヘッド52内に配置されることから、カムシャフト60の潤滑のための潤滑油をそのままポンプピストン81とポンプケース65との間の摺動部の潤滑に流用できるようになり、潤滑油供給構造の容易化(共用化)を図ることができる。
As described above, in the
また、この実施形態に係るエンジン50では、上述のように、ポンプケース65の軸線AX2がシリンダ56の軸線AX1と平行であるので、エアポンプ80を設けたことによるシリンダ56の横方向(シリンダ56の軸外方向)への張り出しが少ない。このため、上記実施形態のように、エンジン50をクランク横置き状態でスクータ1に搭載した場合でも足置きスペースを広くすることが可能である。
Further, in the
また、本実施形態に係るエンジン50では、インジェクタ75はシリンダ56の軸線AX1にほぼ沿うように位置して延び、カムシャフト60はインジェクタ75の側方にずらして配置されている。このため、インジェクタ75を燃焼室62の中心部に設置することができ、シリンダ56の内壁面への燃料の付着を低減することができるとともに、燃焼効率も向上させることができる。
In the
次に、図6〜図8を参照して、本発明の第2実施形態に係る燃料直噴型内燃機関について説明する。図6は、本発明の第2実施形態に係るエンジン150を備えた自動二輪車101である。この自動二輪車101の車体部は左右のメインチューブ111、これら左右のメインチューブ111の前端部に上下斜め方向に延びて取り付けられたヘッドパイプ112、前端部がヘッドパイプ112に結合するとともに後端部がメインチューブ111の後端部に結合した略U字型の左右のダウンチューブ113、左右のメインチューブ111の後端部より後上方に延びた左右のシートレール114、左右のメインチューブ113に形成されたピボット113aに前端部が枢結されたスイングアーム117等を有して構成される。
Next, a direct fuel injection internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows a
ヘッドパイプ112にはステアリングシャフト118が貫装されており、このステアリングシャフト118の上端部にはハンドル130が取り付けられている。ステアリングシャフト118の下端部からはフロントサスペンション付きの左右のフロントフォーク119が下方に延びており、これら左右のフロントフォーク119の下端部にはフロントホイール141が回転自在に支持されている。
A steering
シートレール114の上方にはライダーシート133及びパッセンジャーシート134が設けられている。フロントフォーク119にはフロントフェンダー135が取り付けられており、シートレール114の下部にはリヤフェンダー136が取り付けられている。また、リヤフェンダー136の後部にはテールランプユニット137が設けられており、左右のダウンチューブ113の中間部にはライダーシート133に座った者(運転者)の足置きとなるステップ138が設けられている。また、ダウンチューブ113の中間部にはメインスタンド143が揺動自在に取り付けられている。
A
スイングアーム117の後部にはリヤホイール142が回転自在に支持されている。このスイングアーム117の後部にはシートレール114に上端が取り付けられたリヤサスペンション139の下端が取り付けられており、リヤホイール142の衝撃がスイングアーム117を介してリヤサスペンション139により吸収されるようになっている。また、メインチューブ111とダウンチューブ113との間の空間内にはエンジン150及びこのエンジン150と繋がるトランスミッション190が収容されており、スイングアーム117にはトランスミッション190に伝達されたエンジン150の動力をリヤホイール142に伝える、プロペラシャフト等の動力伝達装置195が備えられている。
A
エンジン150はV型2気筒3バルブ4ストロークタイプのクランク横置き型エンジンである。図7及び図8に示すように、1つの気筒は、シリンダブロック151、シリンダヘッド152及びクランクケース153、クランクシャフト155、シリンダ156、ピストン157、コネクティングロッド158、カムシャフト160、吸気バルブ171,171′及び排気バルブ172、エアポンプ180、燃料噴射弁(図示せず)、インジェクタ175及び点火プラグ(図示せず)等を有して構成されている。
The
クランクケース153はシリンダブロック151の下部に接合され、シリンダヘッド152はシリンダブロック151の上部に接合されている。シリンダヘッド152はシリンダブロック151と接続されるシリンダヘッド本体152aと、シリンダヘッド本体152aの上部に接合されるシリンダヘッドカバー152bとからなる。クランクシャフト155はクランクケース153内に回転自在に支持されており、その端部にはトランスミッション190のインプットシャフト(図示せず)を駆動するドライブギヤ(図示せず)が備えられている。シリンダ156はシリンダブロック151内に形成されており、ピストン157はクランクシャフト155と連結したコネクティングロッド158の端部にピストンピン159を介して取り付けられている。
The
カムシャフト160はシリンダヘッド152内に回転自在に支持されており、図示しないチェーンを介してクランクシャフト155により回転駆動される。2つの吸気バルブ171,171′は、シリンダ156、ピストン157及びシリンダヘッド152により囲まれて形成される燃焼室162内への吸気を行うバルブであり、それぞれバルブスプリング171a,171′aにより常時燃焼室162と吸気ポート163とを閉じる方向に付勢されているが、カムシャフト160上に形成された吸気バルブ駆動カム160aにより、吸気バルブ駆動用ロッカーアーム173を介して下方に押圧されたときに、燃焼室162と吸気ポート163とを連通するようになっている。また、排気バルブ172は燃焼室162からの排気を行うバルブであり、バルブスプリング172aにより常時燃焼室162と排気ポート164とを閉じる方向に付勢されているが、同じくカムシャフト160上に形成された排気バルブ駆動カム160bにより、排気バルブ駆動用ロッカーアーム174を介して下方に押圧されたときに、燃焼室162と排気ポート164とを連通するようになっている。ここで、吸気バルブ駆動用ロッカーアーム173を揺動自在に支持する支持軸173aと、排気バルブ駆動用ロッカーアーム174を揺動自在に支持する支持軸174aとは、図7及び図8に示すように平行に配置され、それぞれシリンダヘッド152により支持されている。
The
エアポンプ180は、図8に示すように、シリンダヘッド152内に形成された内面円筒状のポンプケース165と、ポンプケース165内を移動自在なポンプピストン181と、一端側がカムシャフト160上に形成されたポンプ駆動カム160cを収容するように連結され、他端側に上記ポンプピストン181を有したポンプロッド182とを備えて構成される。ここで、ポンプケース165は、その軸線AX12がシリンダ156の軸線AX11に対して傾いた方向(ここでは図7の紙面に投影したときにほぼ直交する方向)に延びるように設けられており、クランクシャフト155が回転すると、その回転力が上述の図示しないチェーンを介してカムシャフト160に伝達され、ポンプ駆動カム160cを介してポンプロッド182がピストン157の移動方向に対して傾いた方向に(図7における紙面横方向に)移動する。このためポンプピストン181は、ポンプケース165内を往復移動する。なお、本実施形態においてポンプケース165の軸線AX12がシリンダ156の軸線AX11に対して傾いている(平行でない)のは、図6からも分かるようにエンジン150の上方空間が狭く、第1実施形態のようにエアポンプ180を上方に突出して設けることが困難であるためである。
As shown in FIG. 8, the
エアポンプ180の吸入工程(ポンプピストン181の図7における紙面左方移動工程)においては、ポンプケース165の端部を塞ぐようにしてシリンダヘッド152に取り付けられたヘッドキャップ154に設けられたエア吸入口166(図7参照)より外気を吸入し、エアポンプ180の吐出工程(ポンプピストン181の図7における紙面右方移動工程)においては高圧のエアをエア通路167(ヘッドキャップ154内のエア通路167a、ヘッドキャップ154とシリンダヘッド152との間に設けられたホースからなるエア通路167b、シリンダヘッド152内に設けられたエア通路167c,167d)を介してインジェクタ175に供給される。なお、エア通路167の中間部(エア通路167c,167dの間)にはエアレギュレータ168が介装されており、ここで余剰エアが逃がされることにより、適正な圧力のエアがインジェクタ175に供給される。一方、燃料(ここではガソリン)は、シリンダヘッド152に取り付けられた図示しない燃料噴射弁からインジェクタ175内に供給される。
In the suction process of the air pump 180 (the process of moving the
インジェクタ175は、図7に示すように、シリンダ156の軸線AX11にほぼ沿うように位置して延び、噴射口175aを燃焼室162内に突出させている(カムシャフト160は、図8に示すように、インジェクタ175の側方に位置している)。このインジェクタ175は、上記のようにエアポンプ180により生成・供給された高圧エアと燃料とを内部において混合し、これにより得られた混合気を、圧縮工程における燃焼室162内に直接噴射注入するが、その混合気の噴射注入の直後に前述の図示しない点火プラグにより混合気に点火すると、混合気は爆発(燃焼)してピストン157を押し下げるので、クランクシャフト155はこれにより回転し、その動力はトランスミッション190経由で動力伝達装置195に伝えられる。そして、この動力伝達装置195に伝えられたエンジン150の動力は更に図示しないギヤ機構に伝達され、最終的にリヤホイール142が駆動される。
As shown in FIG. 7, the
このように、本第2実施形態に係るエンジン150においても、燃料と混合する高圧エアを生成するエアポンプ180がシリンダヘッド152に設けられるとともに、このエアポンプ180が同じくシリンダヘッド152に設けられたカムシャフト160により駆動されるようになっているので、エアポンプ180により生成された高圧エアをインジェクタ175に導く管路(エア通路167)を従来に比して短くすることができ、メンテナンスが大変容易となる。また、エアポンプ180は、カムシャフト160により直接駆動されるため、従来に比して部品点数が少なくなり、製造及びメンテナンスにかかるコストも低減することができる。また、第1実施形態の場合と同様、エアポンプ180を構成するポンプケース165及びポンプピストン181がシリンダヘッド152内に配置されることから、カムシャフト160の潤滑のための潤滑油をそのままポンプピストン181とポンプケース165との間の摺動部の潤滑に流用できるようになり、潤滑油供給構造の容易化(共用化)を図ることができる。
As described above, also in the
また、この第2実施形態に係るエンジン150においても、インジェクタ175はシリンダ156の軸線AX11にほぼ沿うように位置して延び、カムシャフト160はインジェクタ175の側方にずらして配置されているため、インジェクタ175を燃焼室162の中心部に設置することができ、シリンダ156の内壁面への燃料の付着を低減することができるとともに、燃焼効率も向上させることができる。
Also, in the
これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態において示したものに限定されない。例えば、上述の実施形態では吸気バルブ及び排気バルブの数が1つ又は2つであったが、これらは一例であり、バルブの数は上述の実施形態に限定されるものではない。また、上述の実施形態においては、本発明に係る燃料直噴型内燃機関はスクータ型原動機付自転車や自動二輪車に備えられていたが、これは一例であり、他の動力機械の動力源として用いることも勿論可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described so far, the scope of the present invention is not limited to those shown in the above-described embodiments. For example, although the number of intake valves and exhaust valves is one or two in the above-described embodiment, these are examples, and the number of valves is not limited to the above-described embodiment. Further, in the above-described embodiment, the direct fuel injection type internal combustion engine according to the present invention is provided in a scooter type motorbike or motorcycle, but this is an example, and it is used as a power source for other power machines. Of course it is also possible.
1 スクータ型原動機付自転車
50 エンジン
51 シリンダブロック
52 シリンダヘッド
53 クランクケース
55 クランクシャフト
56 シリンダ
57 ピストン
58 コネクティングロッド
60 カムシャフト
60a 吸気バルブ駆動カム
60b 排気バルブ駆動カム
60c ポンプ駆動カム
62 燃焼室
65 ポンプケース
67 エア通路
71 吸気バルブ
72 排気バルブ
75 インジェクタ
75a 噴射口
80 エアポンプ
81 ポンプピストン
82 ポンプロッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bicycle with
Claims (3)
前記燃焼室の吸排気を行わせる吸気バルブ及び排気バルブを駆動するカムシャフトを前記シリンダヘッドに有し、
前記エアポンプは、前記シリンダヘッド内に形成されたポンプケース及び前記ポンプケース内を往復運動するポンプピストンを有してなり、前記ポンプピストンは前記カムシャフトにより駆動されることを特徴とする燃料直噴型内燃機関。 In a fuel direct injection internal combustion engine configured to directly inject a mixture obtained by mixing fuel with high-pressure air generated by an air pump into a combustion chamber of a cylinder by an injector attached to the cylinder head.
The cylinder head has an intake valve for intake and exhaust of the combustion chamber and a camshaft for driving the exhaust valve,
The air pump includes a pump case formed in the cylinder head and a pump piston that reciprocates in the pump case, and the pump piston is driven by the camshaft. Type internal combustion engine.
3. The direct fuel injection type internal combustion engine according to claim 1, wherein the injector extends so as to be substantially along an axis of the cylinder, and the camshaft is positioned on a side of the injector. 4.
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