JP3966798B2 - 4-cycle engine - Google Patents

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  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼室に開口する複数の吸気ポートを備えるシリンダヘッドに、前記燃焼室に臨む点火プラグが取付けられる４サイクルエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、かかる４サイクルエンジンは、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】
特公平５−７１７６７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の４サイクルエンジンでは、複数の吸気ポートの少なくとも１つから燃焼室内に流入する吸気が、点火プラグに衝突して燃焼室内で分散することで、燃焼室内の混合気が攪拌されてしまい、希薄燃焼が困難となり、燃費の増大につながる可能性がある。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、希薄燃焼を可能として燃費の低減を可能とした４サイクルエンジン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の発明は、燃焼室に開口する一対の吸気ポートを互いに並列させて設けたシリンダヘッドに、燃焼室に臨む点火プラグが取付けられる４サイクルエンジンにおいて、一方の吸気ポートに対応するとともに燃焼室の中心からずれた位置でシリンダヘッドに点火プラグが取付けられ、前記一方の吸気ポートの燃焼室への開口端の周囲で燃焼室の天井壁には、前記一方の吸気ポートから燃焼室に流入する吸気が点火プラグを迂回して流通するようにガイドするガイド壁が設けられ、ピストンの燃焼室に臨む面の中央部にはキャビティが設けられ、燃焼室に対し圧縮空気によって微粒化された燃料を直接噴射可能であってピストンが上死点にあるときには先端がキャビティに突入する噴射弁と、一対の吸気ポートと、他方の吸気ポートに対応した位置にある排気ポートと、点火プラグとが、該噴射弁を両吸気ポート、排気ポートおよび点火プラグで囲むようにしてシリンダヘッドに配設されることを特徴とする。
【０００７】
請求項１の上記構成によれば、一方の吸気ポートから燃焼室に流入する吸気は、燃焼室の天井壁のガイド壁でガイドされることにより点火プラグを迂回するようにして燃焼室内を流通することになり、したがって点火プラグに衝突して燃焼室内で吸気が分散してしまうことがなく、燃焼室内の混合気が攪拌されてしまうこともないので、希薄燃焼が可能となり、燃費を低減することができる。しかもピストンの燃焼室に臨む面の中央部にはキャビティが設けられ、燃焼室に燃料を直接噴射する噴射弁と、一対の吸気ポートと、他方の吸気ポートに対応した排気ポートと、点火プラグとが、噴射弁を両吸気ポート、排気ポートおよび点火プラグで囲むようにしてシリンダヘッドに配設されるから、燃焼室中心部に噴射弁および点火プラグを配置してキャビティをコンパクト化することで混合気の層状化および圧縮比の向上を図ることにより、燃焼効率を向上し、燃費をより低減することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図１０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４の５−５線断面図、図６は図２の６−６線に沿うシリンダヘッドの拡大断面図、図７は図２の７−７線断面図、図８は図７の８−８線断面図、図９は図７の９−９線断面図、図１０は図２の１０−１０線に沿うエンジンの縦断側面図である。
【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直噴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の天井壁１９ａに一端を個別に開口するとともに他端を共通に連ならせてシリンダヘッド１４の上部側面に開口する第１および第２の吸気ポート２０，２１が並列して設けられるとともに、燃焼室１９の天井壁１９ａに一端を開口するとともにシリンダヘッド１４の下部側面に他端を開口する排気ポート２２とが設けられる。
【００１６】
第１および第２の吸気ポート２０，２１の燃焼室１９への開口端は第１および第２の吸気弁２７，２８でそれぞれ開閉され、排気ポート２２の燃焼室１９への開口端は排気弁２９で開閉される。すなわちシリンダヘッド１４には、全体として奇数個となる吸気弁２７，２８および排気弁２９が開閉作動可能に配設されており、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】
しかも両吸気弁２７，２８の作動軸線すなわち両ガイド筒３０…の軸線は、クランクシャフト１０の軸線に直交して前記シリンダ軸線Ｃを含む仮想平面への投影図上では相互に重なるように並列配置され、両吸気弁２７，２８の作動軸線と排気弁２９の作動軸線すなわちガイド筒３３の軸線が前記仮想平面への投影図上ではＶ字状となるようにして、両吸気弁２７，２８および排気弁２９が開閉作動可能にシリンダヘッド１４に配設される。
【００１８】
ところで、シリンダ軸線Ｃに直交する平面への投影図上では（即ちピストン１７から燃焼室１９側を見て）、前記シリンダ軸線Ｃの両側に第１の吸気ポート２０および排気ポート２２が配置され、第１の吸気ポート２０および排気ポート２２を結ぶ直線Ｌ１とほぼ直交し且つ燃焼室１９の中心を通る他の直線Ｌ２上でシリンダ軸線Ｃの一側に、第１の吸気ポート２０と並ぶようにして第２の吸気ポート２１が配置される。また両吸気ポート２０，２１の並列方向に沿う一端側の第１の吸気ポート２０に対応するとともに燃焼室１９の中心からずれた位置であって排気弁２９と並ぶ位置であり且つ前記直線Ｌ２から後述するガイド壁１４２側にオフセットした位置でシリンダヘッド１４には、燃焼室１９に臨む点火プラグ２６が取付けられる。
【００１９】
燃焼室１９には、シリンダボア１６の軸線すなわちシリンダ軸線Ｃと平行な軸線を有して前記両排気弁２７，２８および排気弁２９間でシリンダヘッド１４に配設されるインジェクタ２５により燃料が直接噴射されるものであり、この実施例では、シリンダ軸線Ｃと同軸にしてインジェクタ２５がシリンダヘッド１４に配設される。
【００２０】
すなわちインジェクタ２５と、一対の吸気ポート２０，２１と、第２の吸気ポート２１に対応した排気ポート２２と、点火プラグ２６とが、インジェクタ２５を両吸気ポート２０，２１、排気ポート２２および点火プラグ２６で囲むようにしてシリンダヘッド１４に配設される。
【００２１】
図５において、相互に並ぶ第１および第２の吸気ポート２０，２１のうち並列方向一端側に配置される第１の吸気ポート２０の燃焼室１９への開口端の周囲で燃焼室１９の天井壁１９ａには、第１の吸気ポート２０から燃焼室１９に流入する吸気が、第２の吸気ポート２１から遠ざかる側で点火プラグ２６を迂回して流通するようにガイドするガイド壁１４２が設けられる。
【００２２】
図６を併せて参照して、ピストン１７の燃焼室１９に臨む面の中央部にはキャビティ１４３が設けられる。またピストン１７側に突出する突部１４４が燃焼室１９の天井壁１９ａに形成されており、点火プラグ２６は、突部１４４から燃焼室１９に突出する先端をインジェクタ２５の先端よりも下方に配置するようにしてシリンダヘッド１４に取付けられる。しかも前記キャビティ１４３は、前記点火プラグ２６側に向かうにつれて深くなるように形成される。
【００２３】
図７〜図９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を一端側に有する吸気側第２ロッカアーム４４と、排気弁２９に接触する押圧腕部４５ａを一端側に有する排気側第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駆動ロッド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駆動ロッド４７とを備える。
【００２４】
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、吸気側および排気側第２ロッカアーム４４，４５を揺動枢支する吸気側および排気側第２ロッカシャフト５８，５９、ならびに吸気側および排気側駆動ロッド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、動弁装置３８の残余の部分を収容する第２動弁室４９が、シリンダ軸線Ｃに関して前記点火プラグ２６が配置される側とは反対側でシリンダ軸線Ｃと平行に延びるように形成される。
【００２５】
前記動弁装置３８のうち第１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、第１動弁室４８内に収容された部分を潤滑したオイルは、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）に第２動弁室４９を経て戻される。
【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】
動弁装置３８のうちカムシャフト４１は、第２動弁室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、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１０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。
【００２８】
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。
【００２９】
第２動弁室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。
【００３０】
吸気側および排気側駆動ロッド４６，４７は、第１動弁室４８から第２動弁室４９内の一部間にわたって延びるものであり、シリンダヘッド１４側の相互間隔が狭くなるように配置される。吸気側および排気側駆動ロッド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駆動ロッド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。
【００３１】
第１動弁室４８内でシリンダヘッド１４には、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、固定されており、第１および第２の吸気弁２８，２９の上端に当接することで両吸気弁２８，２９に連動、連結されるようにして二股状に分岐した一対の押圧腕部４２ａ，４２ｂを一端側に有する吸気側第２ロッカアーム４２が吸気側第２ロッカシャフト５８で揺動自在に支承され、排気弁２９の上端に当接することで該排気弁２９に連動、連結される押圧腕部４５ａを一端側に有する排気側第２ロッカアーム４３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。
【００３２】
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の他端部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。
【００３３】
前記吸気側および排気側第２ロッカアーム４４，４５の他端部すなわち受圧部４４ｃ，４５ｂは吸気側および排気側第２ロッカシャフト５８，５９の一端部間に配置されており、吸気側および排気側駆動ロッド４６，４７は吸気側および排気側第２ロッカシャフト５８，５９の一端部間で吸気側および排気側第２ロッカアーム４４，４５の他端部に連動、連結されることになる。
【００３４】
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駆動ロッド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駆動ロッド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。
【００３５】
ところで、インジェクタ２５には、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の空気ポンプ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の下方に配置される作動室６２が形成されており、前記空気ポンプ６１は、第２動弁室４９よりも下方において第２動弁室４９および作動室６２の連設部に配置される。
【００３６】
図１０を併せて参照して、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。しかも蓋部材６４は、シリンダブロック１３およびシリンダヘッド１４の結合面８７と同一平面でポンプケース６３に結合される。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。すなわち第１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。
【００４５】
前記軸受部材６９に関して空気ポンプ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空気ポンプ６１およびウォータポンプ９０が配置される。
【００４６】
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。
【００４７】
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にインナーマグネット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の内面にアウターマグネット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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
空気ポンプ６１におけるポンプケース６３の上部側壁には、第２動弁室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が第２動弁室４９に通じるようにして設けられる。ところで第２動弁室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、第２動弁室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。
【００５１】
ところで、第２動弁室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、第２動弁室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、第２動弁室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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
図９に特に注目して、インジェクタ２５は、燃料を噴射するようにしてヘッドカバー１５に取付けられる第１の噴射弁１０７と、圧縮空気とともに燃料を燃焼室１９に直接噴射するようにしてシリンダヘッド１４に取付けられる第２の噴射弁１０８とが、同軸に接続されて成るものであり、第２の噴射弁１０８は、燃焼室１９に突入するノズル１０８ａを有する。
【００５５】
シリンダヘッド１４には、前記ノズル１０８ａ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、第２の噴射弁１０８はそのノズル１０８ａ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、ヘッドカバー１５側から挿入筒１１０に挿入される。
【００５６】
而して段部１１１に当接するまで挿入筒１１０に挿入された状態で第２の反射弁１０８の先端すなわちノズル１０８ａは、上死点にあるピストン１７のキャビティ１４３に突入されるものであり、点火プラグ２６の先端は、ピストン１７が上死点にあるときにキャビティ１４３内で前記ノズル１０８ａの下方に位置することになる。
【００５７】
第２の噴射弁１０８がその後部に備える導線接続部１０８ｂ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１０８ｂ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。
【００５８】
一方、ヘッドカバー１５には、第１の噴射弁１０７を嵌合、保持するとともに前記第２の噴射弁１０８をシリンダヘッド１４との間に位置決め挟持する位置決め部としても機能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の先端が第２の噴射弁１０８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、第１の噴射弁１０７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。
【００５９】
第１の噴射弁１０７は、その後部に配線用コネクタ１０７ａを備えており、第１の噴射弁１０７の後端部をインジェクタハウジング１１４および挟持板１１５で挟んで第１の噴射弁１０７がヘッドカバー１５に取付けられた時に、前記配線用コネクタ１０７ａはヘッドカバー１５の外方に臨むように配置される。
【００６０】
ところで、インジェクタハウジング１１４および第１の噴射弁１０７間には、第１の噴射弁１０７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が第１の噴射弁１０７およびインジェクタハウジング１１４間に介装される。
【００６１】
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。
【００６２】
また第１の噴射弁１０７の先端部および第２の噴射弁１０８の後端部との間で、インジェクタハウジング１１４内には、第２の噴射弁１０８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、前記空気ポンプ６１からの圧縮空気が供給される。
【００６３】
図２および図１０に注目して、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。
【００６４】
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、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。
【００６５】
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。
【００６６】
しかもシリンダヘッド１４に直接設けられる通路１２８は、動弁装置３８の両駆動ロッド４６，４７が配置される側とは反対側すなわち第１動弁室４８内に配置される吸気側および排気側第２ロッカシャフト５８，５９の他端部側でシリンダヘッド１４に設けられている。しかも該通路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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
次にこの実施例の作用について説明すると、第１および第２の吸気弁２７，２８と、排気弁２９とは、それらの弁２７，２８；２９の作動軸線がシリンダ軸線Ｃを含む仮想平面への投影図上でＶ字状となる配置でシリンダヘッド１４に開閉作動可能に配設されており、シリンダ軸線Ｃと平行な軸線を有する第２の噴射弁１０８が、燃焼室１９に燃料を直接噴射するようにして吸気弁２７，２８および排気弁２９間でシリンダヘッド１４に取り付けられているので、第２の噴射弁１０８から噴射される燃料を燃焼室１９の中心付近に集めることができ、希薄燃焼を可能として燃費を低減することができる。しかも第２の噴射弁１０８は、圧縮空気とともに燃料を燃焼室１９に直接噴射するものであるので、燃料をより微粒化して燃焼室に噴射することで燃焼性を高めて燃費のさらなる向上を図ることができる。
【００７０】
また全体として奇数個である３個の吸気弁２７，２８および排気弁２９がシリンダヘッド１４に配設されており、個数が少ない方の弁である排気弁２９に並ぶようにして点火プラグ２６がシリンダヘッド１４に取付けられるので、排気弁２９の周囲に生じる空きスペースを有効に利用して点火プラグ２６を配置することで、点火プラグ２６の配置上の自由度を増大することができ、しかも点火プラグ２６を第２の噴射弁１０８により近づけることができるので、第２の噴射弁１０８からの燃料噴霧を燃焼室１９の中心付近に集めることができることと相まって層状希薄化による燃費の低減をより一層図ることができる。
【００７１】
しかも点火プラグ２６は、並列して配置される第１および第２の吸気ポート２０，２１のうち並列方向一端側である第１の吸気ポート２０に対応するとともに燃焼室１９の中心からずれた位置でシリンダヘッド１４に取付けられており、第１の吸気ポート２０の燃焼室１９への開口端の周囲で燃焼室１９の天井壁１９ａには、第１の吸気ポート２０から燃焼室１９に流入する吸気が点火プラグ２６を迂回して流通するようにガイドするガイド壁１４２が設けられている。
【００７２】
したがって第１の吸気ポート２０から燃焼室１９に流入する吸気は、燃焼室１９の天井壁１９ａのガイド壁１４２でガイドされることにより点火プラグ２６を迂回するようにして燃焼室１９内を流通することになり、点火プラグ２６に衝突して燃焼室１９内で吸気が分散してしまうことがなく、燃焼室１９内の混合気が攪拌されてしまうこともないので、希薄燃焼が可能となり、燃費をより低減することができる。
【００７３】
またピストン１７の燃焼室１９に臨む面の中央部にはキャビティ１４３が設けられており、燃焼室１９に燃料を直接噴射する第２の噴射弁１０８と、一対の吸気ポート２０，２１と、第２の吸気ポート２１に対応した排気ポート２２と、点火プラグ２６とが、第２の噴射弁１０８を両吸気ポート２０，２１、排気ポート２２および点火プラグ２６で囲むようにしてシリンダヘッド１４に配設されるので、燃焼室１９の中心部に第２の噴射弁１０８および点火プラグ２６を配置してピストン１７のキャビティ１４３をコンパクト化することで混合気の層状化および圧縮比の向上を図ることにより、燃焼効率を向上し、燃費をより低減することができる。
【００７４】
さらに第２の噴射弁１０８を含むインジェクタ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、インジェクタ２５の両側に第１の吸気ポート２０および排気ポート２２が配置されるとともに、第１の吸気ポート２０および排気ポート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の吸気ポート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の吸気ポート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。
【００７５】
また第２の噴射弁１０８が備えるノズル１０８ａの先端は、上死点にあるピストン１７のキャビティ１４３に突入するので、微細化した燃料を含む混合気をキャビティ１４３内に噴霧することで燃焼効率をより向上し、燃費をより一層低減することができる。
【００７６】
さらにピストン１７側に突出する突部１４４が燃焼室１９の天井壁１９ａに突設され、点火プラグ２６は、突部１４４から燃焼室１９に突出する先端を第２の噴射弁１０８の先端すなわちノズル１０８ａの先端よりも下方に配置するようにしてシリンダヘッド１４に取付けられるので、キャビテイ１４３内で第２の噴射弁１０８の下方に点火プラグ２６の先端が配置される構造でありながら、燃焼室１９内のスワールの影響を少なく抑え、混合気の偏りによる攪拌を防止し、キャビテイ１４３内の底部に濃い混合比の層状化状態を形成することができ、点火性能を向上し、さらなる希薄燃焼化による燃費の低減を図ることができる。しかもキャビテイ１４３は点火プラグ２６側に向かうにつれて深くなっているので、点火プラグ２６側により濃い混合気が存在するようにして、点火性能をより一層向上することができる。
【００７７】
しかも吸気弁２７，２８および排気弁２９に一端が連動、連結されて吸気弁２７，２８および排気弁２９間に配置される吸気側および排気側第２ロッカアーム４４，４５が、シリンダヘッド１４に固定される吸気側および排気側第２ロッカシャフト５８，５９でそれぞれ揺動枢支され、両ロッカシャフト５８，５９の一端部に対応する位置に配置される一対の吸気側および排気側駆動ロッド４６，４７が、吸気側および排気側第２ロッカアーム４４，４５の他端部にそれぞれ連動、連結されているので、吸気弁２７，２８および排気弁２９を駆動する動弁装置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第２ロッカシャフト５８，５９だけをシリンダヘッド１４に配設するようにしてシリンダヘッド１４の小型化を可能とすることができる。
【００７８】
また前記吸気側および排気側駆動ロッド４６，４７は、前記吸気側および排気側第２ロッカシャフト５８，５９の軸方向一方側でシリンダブロック１３に配置されたカムシャフト４１の回転に従動して軸方向に作動するものであり、シリンダヘッド１４側の相互間隔を狭くして配置されるとともに、吸気側および排気側第２ロッカシャフト５８，５９間で吸気側および排気側第２ロッカアーム４４，４５の他端部に連動、連結されているので、吸気側および排気側第２ロッカシャフト５８，５９間の間隔をより狭く設定することを可能とし、吸気側および排気側第２ロッカシャフト５８，５９の軸線を結ぶ直線に沿う方向でのシリンダヘッド１４の小型化を図ることができる。
【００７９】
前記点火プラグ２６は、前記第２の噴射弁１０８を含むインジェクタ２５に関して吸気側および排気側駆動ロッド４６，４７とは反対側でシリンダヘッド１４に取り付けられるものであり、このような点火プラグ２６の配置によれば、吸気側および排気側第２ロッカアーム４４，４５と、吸気側および排気側駆動ロッド４６，４７との連動、連結部が配置されることで空きスペースの少ない部分を避けて点火プラグ２６を配置するようにして点火プラグ２６の配置上の自由度を増大することができ、しかも点火プラグ２６を第２の噴射弁１０８により近づけることができるので、第２の噴射弁１０８からの燃料噴霧を燃焼室１９の中心付近に集めることができることと相まって層状希薄化による燃費の低減をより一層図ることができる。
【００８０】
エンジン本体１１の一部を構成するシリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５間には、動弁装置３８の一部を収容、配置する第１動弁室４８が形成されており、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のうち第１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と平行に延びるようにして形成される。しかも第２動弁室４９よりも下方に配置される空気ポンプ６１のポンプケース６３に、第２動弁室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、第２動弁室４９に通じるようにして設けられている。
【００８１】
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、空気ポンプ６１のオイル導入孔８５に確実に導くようにし、簡単な構造で空気ポンプ６１の潤滑を確実に果たすことができる。
【００８２】
またシリンダヘッド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、第２動弁室４９およびオイル導入孔８５の連通を容易とし、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。
【００８３】
また第２動弁室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を収容する第２動弁室４９をオイル戻し通路として用いることで、エンジンの小型化および空気ポンプ６１へのオイル供給構造の簡素化を図ることができる。
【００８４】
カムシャフト４１は第２動弁室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が第２動弁室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空気ポンプ６１に効果的に導いて空気ポンプ６１の潤滑を良好にすることができる。
【００８５】
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、空気ポンプ６１を駆動するカムシャフト４１を空気ポンプ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。
【００８６】
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、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。
【００８７】
またシリンダブロック１３には、第２動弁室４９内のオイル流通方向１３７に対向する突壁３６が、第２動弁室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。
【００８８】
ところで、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、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。
【００８９】
また空気ポンプ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、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、空気ポンプ６１の作動効率及び潤滑を良好なものとすることができる。
【００９０】
ところで、空気ポンプ６１のポンプケース６３は、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に一体に形成されており、ポンプケース６３のシリンダヘッド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およびシリンダヘッド１４の結合面８７と同一平面でポンプケース６３に結合されるので、シリンダブロック１３の加工工数を低減することができる。
【００９１】
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、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。
【００９２】
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。
【００９３】
さらに空気ポンプ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、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、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、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。
【００９４】
前記圧縮空気供給路１２６の一部は排気ポート２４の近傍を通るものであり、それにより圧縮空気供給路１２６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。
【００９５】
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１２６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１２６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。
【００９６】
また空気ポンプ６１は、排気ポート２４に対応する側でシリンダブロック１３の下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空気ポンプ６１を配置することが可能となる。
【００９７】
ところでインジェクタ２５は、燃料を噴射するようにしてヘッドカバー１５に取付けられる第１の噴射弁１０７と、圧縮空気とともに燃料を燃焼室１９に直接噴射するようにしてシリンダヘッド１４に取付けられる第２の噴射弁１０８とが同軸に接続されて成るものであり、エアアシストによる燃料噴射を行なうにあたり、第１および第２の噴射弁１０７，１０８をヘッドカバー１５およびシリンダヘッド１４に順次取付ければよいので、組付け作業が煩雑となることはなく、また部品点数を低減することができる。しかもシリンダヘッド１４には第２の噴射弁１０８を取り付けるスペースを確保すればよいので、両噴射弁が取付けれられたバルブボディをシリンダヘッドに取り付けるようにしたものと比べると、シリンダヘッド１４で確保すべき取付けスペースを小さくすることができ、シリンダヘッド１４の小型化に寄与することができる。
【００９８】
またインジェクタ２５のうち第１の噴射弁１０７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。
【００９９】
しかも第２の噴射弁１０８は、シリンダヘッド１４に挿入されるとともにインジェクタハウジング１１４の先端およびシリンダヘッド１４間に挟持されるので、第２の噴射弁１０８をヘッドカバー１５側からシリンダヘッド１４に挿入し、シリンダヘッド１４にヘッドカバー１５を結合するだけで、シリンダヘッド１４に対して第２の噴射弁１０８を位置決めすることができ、第２の噴射弁１０８のシリンダヘッド１４への組付け作業が容易となり、組付け作業性を向上することができる。
【０１００】
ところで第１の噴射弁１０７は、配線用コネクタ１０７ａをヘッドカバー１５外に臨ませてヘッドカバー１５に取付けられており、第２の噴射弁１０８に連なる導線１１２…がシリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５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ので、シリンダヘッド１４に第２の噴射弁１０８を取付けるとともに第２の噴射弁１０８から延びる導線１１２…をグロメット１１３に挿通した状態でシリンダヘッド１４にヘッドカバー１５を結合し、さらにヘッドカバー１５に第１の噴射弁１０７を取り付けることで、両噴射弁１０７，１０８への配線を含む組付けを完了することができ、より一層組付け性を向上することができる。
【０１０１】
さらにインジェクタハウジング１１４内の第１および第２の噴射弁１０７，１０８間に、第２の噴射弁１０８に導入される圧縮空気を貯留する空気室１２２が形成されており、圧縮空気を第２の噴射弁１０８に導くための圧縮空気供給構造の一部をインジェクタハウジング１１４で兼用させることができる。
【０１０２】
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。
【０１０３】
しかも圧縮空気供給路１２６の一部である通路１２８は、吸気側および排気側第２ロッカシャフト５８，５９の他端側でシリンダヘッド１４に設けられるものであり、動弁装置３８を避けて圧縮空気供給路１２６の一部をシリンダヘッド１４に設けることにより、シリンダヘッド１４の大型化を回避することができる。
【０１０４】
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。
【０１０５】
またインジェクタ２５のうち第２の噴射弁１０８はヘッドカバー１５に支持され、該第２の噴射弁１０８に圧縮空気を供給する圧縮空気供給路１２６の一部である通路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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、一方の吸気ポートから燃焼室に流入する吸気は、燃焼室の天井壁のガイド壁でガイドされることにより点火プラグを迂回するようにして燃焼室内を流通することになり、希薄燃焼が可能となり、燃費を低減することができる。しかも燃焼室中心部に噴射弁および点火プラグを配置してキャビティをコンパクト化することで混合気の層状化および圧縮比の向上を図ることにより、燃焼効率を向上し、燃費をより低減することができる。
【０１１０】
さらに燃料を微細化して燃焼室に供給することができ、しかも微細化した燃料を含む混合気をピストンのキャビティ内に噴霧することで燃焼効率をより向上し、燃費をより一層低減することができる。
【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４の５−５線断面図である。
【図６】 図２の６−６線に沿うシリンダヘッドの拡大断面図である。
【図７】 図２の７−７線断面図である。
【図８】 図７の８−８線断面図である。
【図９】 図７の９−９線断面図である。
【図１０】 図２の１０−１０線に沿うエンジンの縦断側面図である。
【符号の説明】
１４・・・シリンダヘッド
１７・・・ピストン
１９・・・燃焼室
１９ａ・・・天井壁
２０，２１・・・吸気ポート
２２・・・排気ポート
２６・・・点火プラグ
１０８・・・噴射弁
１４２・・・ガイド壁
１４３・・・キャビティ
１４４・・・突部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a four-cycle engine in which a spark plug facing the combustion chamber is attached to a cylinder head having a plurality of intake ports that open to the combustion chamber.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, such a 4-cycle engine is already known, for example, from Patent Document 1 and the like.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 5-71767
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional four-cycle engine, the intake air flowing into the combustion chamber from at least one of the plurality of intake ports collides with the spark plug and is dispersed in the combustion chamber, so that the air-fuel mixture in the combustion chamber is agitated. Lean combustion becomes difficult and may lead to an increase in fuel consumption.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a four-cycle engine that can perform lean combustion and reduce fuel consumption.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to a four-cycle engine in which a spark plug facing the combustion chamber is attached to a cylinder head provided with a pair of intake ports opened in parallel to each other. A spark plug is attached to the cylinder head at a position corresponding to the intake port of the combustion chamber and shifted from the center of the combustion chamber, and the ceiling wall of the combustion chamber around the open end to the combustion chamber of the one intake port A guide wall is provided to guide the intake air flowing into the combustion chamber from the intake port so that it flows around the ignition plug, and a cavity is provided in the center of the surface facing the combustion chamber of the piston. An injection valve that can directly inject fuel atomized by compressed air and the piston is at the top dead center, and a pair of intake ports , Wherein an exhaust port at the position corresponding to the other intake port, an ignition plug, the intake port the injection valve, that is disposed in the cylinder head so as to surround the exhaust port and the spark plug Toss The
[0007]
Claim Above 1 According to the above configuration, the intake air flowing into the combustion chamber from one intake port flows through the combustion chamber so as to bypass the ignition plug by being guided by the guide wall of the ceiling wall of the combustion chamber. Therefore, the intake plug is not dispersed in the combustion chamber by colliding with the spark plug, and the air-fuel mixture in the combustion chamber is not agitated, so that lean combustion is possible and fuel consumption can be reduced. Moreover, a cavity is provided in the center of the surface facing the combustion chamber of the piston, an injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber, a pair of intake ports, an exhaust port corresponding to the other intake port, an ignition plug, However, since the injection valve is disposed in the cylinder head so as to be surrounded by both the intake port, the exhaust port and the ignition plug, the mixture of the air-fuel mixture can be reduced by disposing the injection valve and the ignition plug in the center of the combustion chamber to make the cavity compact. By improving the stratification and compression ratio, combustion efficiency can be improved and fuel consumption can be further reduced.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below based on one embodiment of the present invention shown in the accompanying drawings.
[0012]
1 to 10 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 in FIG. 1 with a head cover removed, 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2, FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 in FIG. 3, FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 in FIG. FIG. 7 is a sectional view taken along line 7-7 in FIG. 2, FIG. 8 is a sectional view taken along line 8-8 in FIG. 7, FIG. 9 is a sectional view taken along line 9-9 in FIG. It is a vertical side view of the engine along the 10-10 line of FIG.
[0013]
First, in FIG. 1, an engine body 11 of an overhead valve type four-cycle water-cooled single cylinder direct injection engine includes a crankcase 12, a cylinder block 13 coupled to the crankcase 12, and the crankcase 12. A cylinder head 14 that is coupled to the cylinder block 13 on the opposite side and a head cover 15 that is coupled to the cylinder head 14 on the opposite side of the cylinder block 13 are provided. Mounted on vehicles such as motorcycles.
[0014]
2 to 4 together, the piston 17 slidably fitted in the cylinder bore 16 provided in the cylinder block 13 is supported by the crankshaft 10 rotatably supported by the crankcase 12 (FIG. 1). A combustion chamber 19 is formed between the cylinder block 13 and the cylinder head 14 so as to face the top of the piston 17 through a connecting rod 18 and a crank pin (not shown).
[0015]
The cylinder head 14 has first and second intake ports 20, 21 that open on the upper side surface of the cylinder head 14 with one end individually opened on the ceiling wall 19 a of the combustion chamber 19 and the other end connected in common. Are provided in parallel, and an exhaust port 22 having one end opened in the ceiling wall 19a of the combustion chamber 19 and the other end opened in the lower side surface of the cylinder head 14 is provided.
[0016]
Open ends of the first and second intake ports 20 and 21 to the combustion chamber 19 are opened and closed by first and second intake valves 27 and 28, respectively. Open ends of the exhaust port 22 to the combustion chamber 19 are exhaust valves. It is opened and closed at 29. That is, the cylinder head 14 is provided with an odd number of intake valves 27, 28 and exhaust valves 29 as a whole so as to be able to open and close, and the first and second intake valves 27, 28 are fixed to the cylinder head 14. Are respectively slidably fitted to the guide cylinders 30 and are respectively fixed to the upper ends of the intake valves 27 and 28 protruding from the guide cylinders 30 and the valve springs 32 between the cylinder heads 14. Are provided, and both intake valves 27 and 28 are biased in the valve closing direction by the 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 interposed between the retainer 34 fixed to the upper end portion of the exhaust valve 29 protruding from the guide cylinder 33 and the cylinder head 14. 35 is provided, and the exhaust valve 29 is urged in the valve closing direction by the spring force exerted by the valve spring 35.
[0017]
In addition, the operation axes of the intake valves 27 and 28, that is, the axes of the guide cylinders 30 ... are arranged in parallel so as to overlap each other on the projection on the virtual plane including the cylinder axis C perpendicular to the axis of the crankshaft 10. Then, the operation axes of the intake valves 27 and 28 and the operation axis of the exhaust valve 29, that is, the axis of the guide cylinder 33 are V-shaped on the projection onto the virtual plane, and the intake valves 27 and 28 and An exhaust valve 29 is disposed on the cylinder head 14 so as to be opened and closed.
[0018]
By the way, on the projection onto the plane orthogonal to the cylinder axis C, (That is, look at the combustion chamber 19 side from the piston 17), A first intake port 20 and an exhaust port 22 are disposed on both sides of the cylinder axis C, and are substantially orthogonal to a straight line L1 connecting the first intake port 20 and the exhaust port 22. And passes through the center of the combustion chamber 19 A second intake port 21 is arranged on one side of the cylinder axis C on the other straight line L2 so as to be aligned with the first intake port 20. Further, it corresponds to the first intake port 20 on one end side along the parallel direction of both intake ports 20 and 21 and is shifted from the center of the combustion chamber 19. Excretion Position alongside the air valve 29 And a position offset from the straight line L2 toward the guide wall 142 described later. Thus, a spark plug 26 facing the combustion chamber 19 is attached to the cylinder head 14.
[0019]
Fuel is directly injected into the combustion chamber 19 by an injector 25 having an axis parallel to the cylinder bore 16, that is, an axis parallel to the cylinder axis C, and disposed between the exhaust valves 27 and 28 and the exhaust valve 29 in the cylinder head 14. In this embodiment, the injector 25 is disposed on the cylinder head 14 so as to be coaxial with the cylinder axis C.
[0020]
That is, the injector 25, the pair of intake ports 20 and 21, the exhaust port 22 corresponding to the second intake port 21, and the spark plug 26, the injector 25 is connected to both the intake ports 20 and 21, the exhaust port 22 and the spark plug. 26 is disposed in the cylinder head 14 so as to be surrounded by 26.
[0021]
In FIG. 5, the ceiling of the combustion chamber 19 around the open end to the combustion chamber 19 of the first intake port 20 arranged on one end side in the parallel direction among the first and second intake ports 20, 21 arranged in parallel with each other. In the wall 19a, the intake air flowing into the combustion chamber 19 from the first intake port 20 is 2 Intake port 2 On the side away from 1 A guide wall 142 is provided for guiding so as to circulate around the spark plug 26.
[0022]
Referring also to FIG. 6, a cavity 143 is provided at the center of the surface of the piston 17 facing the combustion chamber 19. A projection 144 projecting toward the piston 17 is formed on the ceiling wall 19a of the combustion chamber 19, and the spark plug 26 has a tip projecting from the projection 144 into the combustion chamber 19 disposed below the tip of the injector 25. In this way, it is attached to the cylinder head 14. Moreover, the cavity 143 is formed so as to become deeper toward the spark plug 26 side.
[0023]
With further reference to FIGS. 7 to 9, the first and second intake valves 27, 28 and the exhaust valve 29 are opened and closed by a valve operating device 38. A camshaft 41 that rotates with intake and exhaust side cams 39, 40, an intake side first rocker arm 42 that swings in response to the intake side cam 39, and a swing that is driven by 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 arm portions 44 a and 44 b that contact the first and second intake valves 27 and 28 on one end side, and the exhaust valve 29 are in contact with each other. The suction side first rocker arm 4 and the exhaust side second rocker arm 45 having a pressing arm portion 45a on one end side and the swinging motion of the suction side first rocker arm 42 are transmitted to the suction side second rocker arm 44. , 44 and the exhaust side first rocker arm 43 are provided between the exhaust side first and second rocker arms 43 and 45 so as to transmit the swinging motion of the exhaust side first rocker arm 43 to the exhaust side second rocker arm 45. The exhaust side drive rod 47 is provided.
[0024]
Between the cylinder head 14 and the head cover 15, the intake side and the exhaust side second rocker arms 44 and 45 of the valve operating device 38 and the intake side and the exhaust side second rocker arms 44 and 45 are pivotally supported. A first valve chamber 48 is formed in which the upper side of the side second rocker shafts 58 and 59 and the intake side and exhaust side drive rods 46 and 47 are accommodated and arranged, and the crankcase 12, the cylinder block 13, and the cylinder head 14. The second valve chamber 49 for accommodating the remaining portion of the valve operating device 38 is formed so as to extend in parallel to the cylinder axis C on the opposite side of the cylinder axis C from the side where the spark plug 26 is disposed. Is done.
[0025]
In order to lubricate a portion of the valve operating device 38 accommodated in the first valve operating chamber 48, the head cover 15 is provided with an oil ejection hole 36, and a portion accommodated in the first valve operating chamber 48. The oil having been lubricated is returned to the oil pan 12a (see FIG. 1) formed in the lower portion of the crankcase 12 through the second valve operating chamber 49.
[0026]
The intake-side and exhaust-side first rocker arms 42, 43 have rollers 54, 55 that are in rolling contact with the intake-side and exhaust-side cams 39, 40 from the cylinder head 14 side, and are parallel to the camshaft 41. And is supported by an intake side and exhaust side first rocker shafts 56 and 57 provided between the cylinder block 13 and the cover 50 so as to be swingable. These intake-side and exhaust-side first rocker arms 42, 43 are integrally provided with saddle-shaped pressing portions 42a, 43a located on the opposite side of the rollers 54, 55 so as to open to the cylinder head 14 side. .
[0027]
The camshaft 41 of the valve gear 38 is disposed in the cylinder block 13 so as to be accommodated in the second valve chamber 49, and the cylinder block 13 and the outer surface of the second valve chamber 49 are arranged. Both ends of a camshaft 41 having an axis parallel to the crankshaft 10 are rotatably supported via ball bearings 51 and 51 on the cover 50 fastened to the cylinder block 13 as formed.
[0028]
Moreover, the oil supply passage 37 for supplying lubricating oil to the sliding contact portions of the intake side and exhaust side cams 39, 40 and the intake side first rocker arm 42 and the exhaust side first rocker arm 43 is provided on the camshaft 41. Is provided.
[0029]
A first driven sprocket 52, a first drive sprocket 60 (see FIG. 1), and an endless cam chain are used to transmit the power from the crankshaft 10 to the second valve chamber 49 by decelerating to 1/2. 53 is accommodated, the first driven sprocket 52 is coupled to the camshaft 41 in a relatively non-rotatable manner, the first drive sprocket 60 is coupled to the crankshaft 10 in a relatively non-rotatable manner, and the cam chain 53 is coupled to the first drive sprocket 60. And wound around the first driven sprocket 52.
[0030]
The intake-side and exhaust-side drive rods 46 and 47 extend from the first valve chamber 48 to a part of the second valve chamber 49, and are arranged so that the mutual distance on the cylinder head 14 side is narrow. The The spherical end portions on one end side of the intake side and exhaust side drive rods 46, 47 are fitted to the pressing portions 42a, 43a of the intake side and exhaust side first rocker arms 42, 43 so as to be able to swing, so that the intake side and exhaust side drive are performed. The spherical end portions on the other end side of the rods 46 and 47 are fitted to the pressure receiving portions 44c and 45b of the intake side and exhaust side second rocker arms 44 and 45 so as to be swingable.
[0031]
In the first valve operating chamber 48, the cylinder head 14 supports intake side and exhaust side second rocker shafts 58 and 59 having axes parallel to the camshaft 41 so as to be arranged on both sides of the injector 25. The pair of pressing arm portions 42a which are bifurcated so as to be linked and connected to both intake valves 28 and 29 by contacting the upper ends of the first and second intake valves 28 and 29. , 42b on one end side, the intake side second rocker arm 42 is supported by the intake side second rocker shaft 58 so as to be swingable, and is in contact with the upper end of the exhaust valve 29. An exhaust side second rocker arm 43 having an arm portion 45a on one end side is supported by an exhaust side second rocker shaft 59 so as to be swingable.
[0032]
In addition, a flange-shaped pressure receiving portion 44c opened to the cylinder block 13 side is integrally provided at the other end of the intake side second rocker arm 44 on the side opposite to the pressing arm portions 44a and 44b with respect to the intake side second rocker shaft 58. The exhaust-side second rocker shaft 59 is integrally provided with a flange-shaped pressure receiving portion 45b that opens on the cylinder block 13 side on the opposite side of the pressing arm portion 45a with respect to the exhaust-side second rocker shaft 59.
[0033]
The other end portions of the intake side and exhaust side second rocker arms 44 and 45, that is, pressure receiving portions 44c and 45b, are disposed between the one end portions of the intake side and exhaust side second rocker shafts 58 and 59, and the intake side and exhaust side The drive rods 46 and 47 are linked and connected to the other end portions of the intake side and exhaust side second rocker arms 44 and 45 between the one end portions of the intake side and exhaust side second rocker shafts 58 and 59.
[0034]
In such a valve operating system 38, the intake side first rocker arm 42 is swung by the intake side cam 39 in accordance with the rotation of the camshaft 41 to which rotational power is transmitted from the crankshaft at a reduction ratio of 1/2. As a result, the intake side drive rod 46 operates in the axial direction thereof, and the intake side second rocker arm 44 swings accordingly, thereby opening and closing the first and second intake valves 27 and 28, and the exhaust side cam 40. As a result, the exhaust-side first rocker arm 43 swings to operate the exhaust-side drive rod 47 in the axial direction, and the exhaust-side second rocker arm 45 swings accordingly to drive the exhaust valve 29 to open and close. become.
[0035]
Incidentally, the injector 25 is supplied with compressed air from a reciprocating air pump 61 that reciprocates the piston 66 in a direction parallel to the cylinder axis C. The air pump 61 is provided in the cylinder head 14. The cylinder block 13 is disposed on the side corresponding to the exhaust port 24 formed. Moreover, the cylinder block 13 is formed with a working chamber 62 disposed below the cylinder bore 16 so as to be connected to the second valve chamber 49 in a substantially L shape within a plane perpendicular to the cylinder axis C. The air pump 61 is disposed below the second valve operating chamber 49 in a connecting portion of the second valve operating chamber 49 and the working chamber 62.
[0036]
Referring also to FIG. 10, the pump case 63 of the air pump 61 is formed integrally with the cylinder block 13 in the shape of a bottomed cylinder having an axis parallel to the cylinder axis C and opening the cylinder head 14 side. A lid member 64 that tightly closes the cylinder head 14 side opening of the pump case 63 is fastened to the cylinder block 13. Moreover, the lid member 64 is coupled to the pump case 63 on the same plane as the coupling surface 87 of the cylinder block 13 and the cylinder head 14.
[0037]
The piston 66 is slidably fitted to the pump case 63, and is arranged between the one end of the piston 66 and the lid member 64 on the cylinder head 14 side so as to generate compressed air corresponding to volume contraction. A pump chamber 65 is formed, and an atmospheric pressure chamber 88 disposed on the oil pan 12 a side is formed between the other end of the piston 66 and the closed end of the pump case 63.
[0038]
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 the bearing member 69 is attached to the cylinder block 13. The plurality of projecting, for example, four fastening bosses 70 are fastened by bolts 71. In addition, the cover 72 that forms the outer side surface of the working chamber 62 is fastened to the cylinder block 13, and the bolts 71 can be tightened and loosened when the cover 72 is opened.
[0039]
A pump drive shaft 73 is coaxially inserted in 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, and the other end of the bearing member 69 and the pump drive. 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.
[0040]
The portion projecting from one end of the bearing member 69 transmits power from the camshaft 41 to the pump drive shaft 73 via the power transmission means 89. The power transmission means 89 is a pump drive shaft. 73, 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 shape wound around the second driven and driven sprockets 78, 79. Chain 80.
[0041]
The pump drive shaft 73 is connected to the piston 66 of the air pump 61 via a Scotch-yoke crank 84, and the Scotch-yoke crank 84 is slidably fitted to the piston 66. Further, the tip of an eccentric shaft 73a protruding from the eccentric position of one end of the pump drive shaft 73 is connected. Thus, as the pump drive shaft 73 rotates with the power transmitted from the camshaft 41, the eccentric shaft 73 a rotates around the axis of the pump drive shaft 73, and the piston 66 of the air pump 61 moves in the volume of the pump chamber 65. Is reciprocally driven in the axial direction in the pump case 63 so as to increase or decrease.
[0042]
The piston 66 is provided with a slide hole 67 that is arranged along a plane of the diameter of the piston 66 and perpendicular to the axis of the camshaft 41, and the slide piece 68 can slide in the slide hole 67. To be fitted. Further, the eccentric shaft 73 a is integrally projected at one end of the pump drive shaft 73.
[0043]
Thus, the pump case 63 is provided with an opening 76 into which one end of the pump drive shaft 73 is inserted. The piston 66 has an eccentric shaft 73 a corresponding to the rotation of the pump drive shaft 73. An insertion hole 77 into which the eccentric shaft 73a is inserted so as to allow movement in the direction along the direction of the sliding hole 67 is provided so as to communicate with the central portion in the longitudinal direction of the sliding hole 67.
[0044]
Through holes 81 and 82 are provided in 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 the one through hole 81. An oil guide 83 for guiding a part of the oil falling into 62 between the bearing member 69 and the pump drive shaft 73 is integrally provided. 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 the oil accumulated in the lower part in the first valve operating chamber 48, and the passage 134 is opened to the working chamber 62. The passage 135 is provided in the cylinder block 13, and the oil guide 83 is provided integrally with the bearing member 69 so that the oil falling from the passage 135 is guided to the through hole 81. 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 the lower part in the working chamber 62. The oil accumulated in the lower portion of the working chamber 62 is returned to the oil pan 12a side from the return passage 136 provided in the cylinder block 13 so as to communicate with the lower portion of the working chamber 62.
[0045]
A water pump 90 having a rotation axis coaxial with the pump drive shaft 73 is attached to the cylinder block 13 on the side opposite to the air pump 61 with respect to the bearing member 69, and includes the cylinder drive line 73 and the pump drive shaft 73. Air pump 61 and water pump 90 are arranged at positions that are plane-symmetric with respect to orthogonal plane PL.
[0046]
The pump housing 91 of the water pump 90 includes a housing main body 92 in which a dish-shaped portion 92b is integrally connected to an open end of a bottomed cylindrical portion 92a closed on the pump drive shaft 73 side, and an open end of the housing main body 92. The pump cover 93 is configured to be closed, and the pump cover 93 is fastened to the cylinder block 13 so that the outer peripheral portion of the open end of the housing main body 92 is sandwiched between the cylinder block 13.
[0047]
Both ends of a pump shaft 94 that is coaxial with the pump drive shaft 73 are rotatably supported at the central portion of the closed end of the bottomed cylindrical portion 92a and the central portion of the pump cover 93, and rotate integrally with the pump shaft 94. Thus, the inner magnet 96 is fixed to the rotor 95 inserted into the bottomed cylindrical portion 92a. On the other hand, a rotating member 97 having a cylindrical portion 97a that coaxially surrounds the bottomed cylindrical portion 92a of the housing main body 92 is fixed to the other end portion of the pump drive shaft 73 protruding from the other end of the bearing member 69. The outer magnet 98 is fixed to the inner surface of the cylindrical portion 97a. As a result, the rotor 95 rotates with the pump shaft 94 as the rotating member 97 rotates with the pump drive shaft 73.
[0048]
Meanwhile, a vortex chamber 99 is formed between the housing main body 92 and the pump cover 93, and an impeller 100 accommodated in the vortex chamber 99 is provided in the rotor 95.
[0049]
The pump cover 93 is provided with a plurality of suction ports 101 opening in 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. Thus, the cooling water discharged from the water pump 90 passes through the block side water jacket 102 provided in the cylinder block 13 and the head side water jacket 103 provided in the cylinder head 14 through the block side water jacket 102. The state in which the cooling water discharged from the head-side water jacket 103 is guided to a radiator (not shown) and the state in which the radiator and the like are bypassed and returned to the suction port 101... The thermostat 104 is switched 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.
[0050]
In the upper side wall of the pump case 63 in the air pump 61, an oil introduction hole 85 for guiding a part of the oil flowing through the second valve valve chamber 49 into the pump case 63 for lubrication is provided in the second valve chamber 49. Provided to communicate. By the way, due to the rotation in the second valve chamber 49, the intake side cam 39 and the exhaust side cam 40 of the camshaft 41 lift up a part of the oil flowing in the second valve chamber 49 and by the action of centrifugal force. The oil is separated and scattered, and a part of the oil supplied from the oil supply passage 37 is separated and scattered by the action of centrifugal force. The camshaft 41 and the oil are introduced so that the separated oil splash is guided to the oil introduction hole 85. The relative position of the introduction hole 85 is set.
[0051]
By the way, the width of the portion corresponding to the valve operating device 38 in the second valve operating chamber 49 is formed larger than the other portions, and the intake side cam 39 and the exhaust side cam 40 of the camshaft 41 are formed. A projecting wall 86 that surrounds a portion corresponding to a semicircular shape projects integrally with the cylinder block 13 so as to face the oil flow direction 137 in the second valve chamber 49, and the air pump The oil return hole 85 of 61 is disposed at a position immediately upstream of the protruding wall 86 along the oil circulation direction 137. That is, the protruding wall 86 functions to guide the oil that has flowed through the second valve operating chamber 49 to the oil introduction hole 85.
[0052]
Moreover, the oil return hole 85 is attached to the outer periphery of the piston 66 and opens to the inner periphery of the pump case 63 on the atmospheric pressure chamber 88 side than the piston ring 138 that is in sliding contact with the inner periphery of the pump case 63. Regardless of the axial movement of the piston 66, the oil return hole 85 always communicates with one end of the sliding hole 67 provided in the piston 66. Further, on the outer periphery of the piston 66, there are provided a pair of grooves 139 connecting the end portion of the piston 66 on the atmospheric pressure chamber 88 side and both ends of the sliding hole 67, and are introduced into the pump case 63 from the oil return hole 85. A part of the oil used is used for lubrication between the piston 66 and the pump case 63, and the remaining part flows to the atmospheric pressure chamber 88 side through the grooves 139. In addition, the grooves 139... Also serve to prevent the pumping action of the sliding piece 68 in the Scotch-yoke type crank 84 by allowing oil in the sliding hole 67 to escape.
[0053]
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.
[0054]
With particular attention to FIG. 9, the injector 25 includes a first injection valve 107 that is attached to the head cover 15 so as to inject fuel, and a cylinder head 14 that directly injects fuel together with compressed air into the combustion chamber 19. The second injection valve 108 attached to the second injection valve 108 is connected coaxially, and the second injection valve 108 has a nozzle 108 a that enters the combustion chamber 19.
[0055]
The cylinder head 14 has a fitting hole 109 for fitting the nozzle 108a in an airtight manner and an insertion cylinder 110 having an inner diameter larger than the fitting hole 109 and coaxially connected to the fitting hole 109. The second injection valve 108 is provided in an annular shape formed between the fitting hole 109 and the insertion cylinder 110 while the nozzle 108a is fitted in the fitting hole 109 in an airtight manner. It is inserted into the insertion tube 110 from the head cover 15 side until it contacts the stepped portion 111 via the wave spring washer 123.
[0056]
Thus, the tip of the second reflection valve 108, that is, the nozzle 108 a is inserted into the cavity 143 of the piston 17 at the top dead center while being inserted into the insertion cylinder 110 until it abuts on the stepped portion 111. The tip of the spark plug 26 is positioned below the nozzle 108a in the cavity 143 when the piston 17 is at the top dead center.
[0057]
A conductor connecting portion 108 b provided at the rear portion of the second injection valve 108 is disposed in a notch 110 a provided at the rear end of the insertion tube 110, and is a pair led out from the conductor connection portion 108 b outside the insertion tube 110. Are led out through the grommet 113 sandwiched between the mating surfaces of the cylinder head 14 and the head cover 15.
[0058]
On the other hand, a cylindrical injector housing 114 that fits and holds the first injection valve 107 on the head cover 15 and also functions as a positioning portion that positions and clamps the second injection valve 108 with the cylinder head 14. Are integrally formed, and when the head cover 15 is coupled to the cylinder head 14, the tip of the injector housing 114 abuts against the rear end of the second injection valve 108. In addition, a clamping plate 115 that clamps the rear end portion of the first injection valve 107 between the injector housing 114 and the injector housing 114 is fastened to the rear end of the injector housing 114.
[0059]
The first injection valve 107 includes a wiring connector 107a at the rear thereof, and the first injection valve 107 is connected to the head cover 15 by sandwiching the rear end portion of the first injection valve 107 between the injector housing 114 and the holding plate 115. The wiring connector 107 a is disposed so as to face the outside of the head cover 15 when attached to the head cover 15.
[0060]
By the way, an annular fuel chamber 116 communicating with the first injection valve 107 is formed between the injector housing 114 and the first injection valve 107, and a pair of seal members 117 sandwiching the fuel chamber 116 from both sides. 118 is interposed between the first injection valve 107 and the injector housing 114.
[0061]
In addition, the head cover 15 is directly provided with a fuel supply passage 119 leading to the fuel chamber 116, 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.
[0062]
An annular air chamber 122 communicating with the second injection valve 108 is formed in the injector housing 114 between the front end portion of the first injection valve 107 and the rear end portion of the second injection valve 108. The compressed air from the air pump 61 is supplied to the air chamber 122.
[0063]
2 and 10, the lid member 64 of the air pump 61 is provided with a suction pipe 124 to which a hose that guides air from an air cleaner (not shown) is connected. The suction pipe 124 is connected to the lid member 64. The pump chamber 65 is connected via a built-in reed valve (not shown).
[0064]
The lid member 64 has a built-in poppet valve 125 that opens as the pressure in the pump chamber 65 increases. Compressed air discharged from the air pump 61 passes through the poppet valve 125 and the compressed air supply passage 126. Via the air chamber 122.
[0065]
The compressed air supply path 126 is connected to the lid member 64 so as to be connected to the poppet valve 125, and is connected to the tube member 127 connected to the cylinder head 14 at the other end. A passage 128 is provided directly on the head 14, and a passage 129 is provided on the head cover 15 so as to communicate with the passage 128 and the air chamber 122.
[0066]
In addition, the passage 128 provided directly in the cylinder head 14 is opposite to the side where the drive rods 46 and 47 of the valve operating device 38 are arranged, that is, the intake side and the exhaust side arranged in the first valve operating chamber 48. Two rocker shafts 58 and 59 are provided on the cylinder head 14 on the other end side. Moreover, a part of the passage 128 passes through the vicinity of the exhaust port 24, and in particular, in the vicinity of the exhaust port 24, the head side water jacket 103 is disposed between the exhaust port 24 and the cylinder block 13. On the other hand, 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.
[0067]
Further, 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 126 to form the cylinder head 14 and the head cover 15. The passages 128 and 129 provided directly in the communication are communicated via the knock pin 130. In addition, an O-ring 133 surrounding the knock pin 130 is sandwiched between the mating surfaces of the cylinder head 14 and the head cover 15.
[0068]
An orifice 131 is formed in the knock pin 130, and a relief valve 132 connected to the passage 128 upstream of the orifice 131 is attached to the cylinder head 14.
[0069]
Next, the operation of this embodiment will be described. The first and second intake valves 27, 28 and the exhaust valve 29 are arranged in a virtual plane in which the operation axis of the valves 27, 28; 29 includes the cylinder axis C. The second injection valve 108 having an axis parallel to the cylinder axis C is disposed directly in the combustion chamber 19 so that the cylinder head 14 can be opened and closed. Since it is attached to the cylinder head 14 between the intake valves 27, 28 and the exhaust valve 29 so as to inject fuel, the fuel injected from the second injection valve 108 can be collected near the center of the combustion chamber 19, Lean combustion is possible and fuel consumption can be reduced. Moreover, since the second injection valve 108 directly injects the fuel together with the compressed air into the combustion chamber 19, the fuel is further atomized and injected into the combustion chamber, thereby improving the combustibility and further improving the fuel consumption. be able to.
[0070]
Also, three intake valves 27, 28 and exhaust valves 29, which are odd in number, are arranged in the cylinder head 14, and the spark plug 26 is arranged in line with the exhaust valve 29 which is the smaller number of valves. Since it is attached to the cylinder head 14, it is possible to increase the degree of freedom in the arrangement of the spark plug 26 by arranging the spark plug 26 by effectively utilizing the empty space generated around the exhaust valve 29, and to ignite the ignition plug 26. Since the plug 26 can be brought closer to the second injection valve 108, the fuel spray from the second injection valve 108 can be collected near the center of the combustion chamber 19, which further reduces fuel consumption due to layered dilution. Can be planned.
[0071]
Moreover, the spark plug 26 corresponds to the first intake port 20 which is one end side in the parallel direction among the first and second intake ports 20, 21 arranged in parallel and is shifted from the center of the combustion chamber 19. Is attached to the cylinder head 14 and flows into the combustion chamber 19 from the first intake port 20 into the ceiling wall 19a of the combustion chamber 19 around the open end of the first intake port 20 to the combustion chamber 19. A guide wall 142 is provided for guiding the intake air to circulate around the spark plug 26.
[0072]
Accordingly, the intake air flowing into the combustion chamber 19 from the first intake port 20 is guided by the guide wall 142 of the ceiling wall 19a of the combustion chamber 19 and flows through the combustion chamber 19 so as to bypass the spark plug 26. Therefore, the intake air is not dispersed in the combustion chamber 19 by colliding with the spark plug 26, and the air-fuel mixture in the combustion chamber 19 is not agitated. Can be further reduced.
[0073]
A cavity 143 is provided in the center of the surface of the piston 17 facing the combustion chamber 19, and a second injection valve 108 that directly injects fuel into the combustion chamber 19, a pair of intake ports 20, 21, The exhaust port 22 corresponding to the two intake ports 21 and the spark plug 26 are disposed in the cylinder head 14 so as to surround the second injection valve 108 with both the intake ports 20, 21, the exhaust port 22 and the spark plug 26. Therefore, by arranging the second injection valve 108 and the spark plug 26 in the center of the combustion chamber 19 and making the cavity 143 of the piston 17 compact, the mixture is stratified and the compression ratio is improved. Combustion efficiency can be improved and fuel consumption can be further reduced.
[0074]
Further, an injector 25 including a second injection valve 108 is disposed on the cylinder axis C, and the first intake port 20 and the exhaust port 22 are provided on both sides of the injector 25 on a projection view on a plane orthogonal to the cylinder axis C. Since the second intake port 22 is disposed on one side of the injector 25 on the other straight line L2 that is substantially orthogonal to the straight line L1 that connects the first intake port 20 and the exhaust port 22, the injector 25 Is disposed in the center of the combustion chamber 19 and the combustion efficiency can be improved by eliminating the bias in the flame propagation distance in the combustion chamber 19. The first and second intake ports 20, 21 can be By providing, it is possible to improve the air filling efficiency and reduce the pumping loss, and in addition to the two intake valves 27, 28 and one exhaust valve 29. Wataru a can be easily avoided to place the spark plug 26, it is possible to improve the combustion efficiency as possible the close proximity to the injector 25 of the spark plug 26.
[0075]
Further, the tip of the nozzle 108a provided in the second injection valve 108 enters the cavity 143 of the piston 17 at the top dead center, so that the combustion efficiency is improved by spraying the air-fuel mixture containing the refined fuel into the cavity 143. The fuel consumption can be further improved and the fuel consumption can be further reduced.
[0076]
Further, a projection 144 projecting toward the piston 17 is provided on the ceiling wall 19a of the combustion chamber 19, and the spark plug 26 has a tip projecting from the projection 144 into the combustion chamber 19 at the tip of the second injection valve 108, that is, a nozzle. Since it is attached to the cylinder head 14 so as to be disposed below the front end of 108a, the front end of the spark plug 26 is disposed below the second injection valve 108 in the cavity 143. The effect of the swirl inside is suppressed, stirring due to the bias of the air-fuel mixture is prevented, and a stratified state with a rich mixing ratio can be formed at the bottom of the cavity 143, improving the ignition performance and further lean combustion The fuel consumption can be reduced. Moreover, since the cavity 143 becomes deeper toward the spark plug 26 side, a rich air-fuel mixture exists on the spark plug 26 side, so that the ignition performance can be further improved.
[0077]
In addition, intake side and exhaust side second rocker arms 44 and 45 that are connected to and connected to the intake valves 27 and 28 and the exhaust valve 29 to be disposed between the intake valves 27 and 28 and the exhaust valve 29 are fixed to the cylinder head 14. A pair of intake side and exhaust side drive rods 46, which are pivotally supported by the intake side and exhaust side second rocker shafts 58, 59, respectively, and are arranged at positions corresponding to one end portions of both rocker shafts 58, 59, 47 is interlocked and connected to the other end portions of the intake side and exhaust side second rocker arms 44 and 45, respectively, so that the intake side and exhaust side of the valve gear 38 for driving the intake valves 27 and 28 and the exhaust valve 29 are connected. Only the second side rocker arms 44, 45 and the second side rocker shafts 58, 59 on the intake side and the exhaust side are arranged on the cylinder head 14 so that the cylinder head 14 is disposed. It is possible to enable 14 miniaturization of.
[0078]
The intake side and exhaust side drive rods 46 and 47 are driven by the rotation of the camshaft 41 arranged in the cylinder block 13 on one axial side of the intake side and exhaust side second rocker shafts 58 and 59. The cylinder head 14 side is arranged with a small distance between the intake side and the exhaust side second rocker shafts 58, 59, and the intake side and exhaust side second rocker arms 44, 45 are connected to each other. Since it is linked and connected to the other end portion, the interval between the intake side and exhaust side second rocker shafts 58 and 59 can be set narrower, and the intake side and exhaust side second rocker shafts 58 and 59 It is possible to reduce the size of the cylinder head 14 in a direction along a straight line connecting the axes.
[0079]
The spark plug 26 is attached to the cylinder head 14 on the side opposite to the intake side and exhaust side drive rods 46 and 47 with respect to the injector 25 including the second injection valve 108. According to the arrangement, the interlocking and connecting portions of the intake side and exhaust side second rocker arms 44, 45 and the intake side and exhaust side drive rods 46, 47 are arranged, so that the ignition plug is avoided by avoiding a portion having little free space. 26, the degree of freedom in the arrangement of the spark plug 26 can be increased, and the spark plug 26 can be brought closer to the second injection valve 108, so that the fuel from the second injection valve 108 can be increased. Combined with the ability to collect the spray in the vicinity of the center of the combustion chamber 19, fuel consumption can be further reduced by layered dilution.
[0080]
Between the cylinder head 14 and the head cover 15 constituting a part of the engine main body 11, a first valve operating chamber 48 for accommodating and arranging a part of the valve operating device 38 is formed. 12, the cylinder block 13 and the cylinder head 14 return the oil lubricated to the oil pan 12a formed in the lower part of the crankcase 12 by lubricating the portion of the valve operating device 38 accommodated in the first valve operating chamber 48. A two-valve chamber 49 is formed on the side of the cylinder bore 16 so as to extend parallel to the cylinder axis C. In addition, oil is introduced into the pump case 63 of the air pump 61 disposed below the second valve chamber 49 for introducing a part of the oil flowing through the second valve chamber 49 into the pump case for lubrication. A hole 85 is provided so as to communicate with the second valve operating chamber 49.
[0081]
Therefore, a part of the oil that returns to the oil pan 12a after lubricating a part of the valve operating device 38 is surely guided to the oil introduction hole 85 of the air pump 61, and the lubrication of the air pump 61 is ensured with a simple structure. Can be fulfilled.
[0082]
In addition, since the pump case 63 is formed integrally with the cylinder block 13 having a smaller outer shape than the cylinder head 14 and the crankcase 12, the entire engine can be reduced in size while reducing the number of parts. The communication between the valve chamber 49 and the oil introduction hole 85 is facilitated, and the oil supply structure to the air pump 61 can be simplified.
[0083]
The second valve chamber 49 houses a first driven sprocket 52, a first drive sprocket 60, and a cam chain 53 for transmitting power from the crankshaft 10 to the camshaft 41 of the valve gear 38. By using the second valve chamber 49 that houses the first driven sprocket 52, the first drive sprocket 60, and the cam chain 53 as an oil return passage, the engine can be downsized and the structure for supplying oil to the air pump 61 can be simplified. Can be achieved.
[0084]
The camshaft 41 is accommodated and arranged in the second valve operating chamber 49, and the camshaft 41 and the camshaft 41 are arranged so that oil splashes 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 oil introduction hole 85 is set, the camshaft 41 is satisfactorily lubricated with the oil flowing through the second valve valve chamber 49, and oil splashes scattered by the rotation of the camshaft 41 are prevented. The air pump 61 can be effectively guided to improve the lubrication of the air pump 61.
[0085]
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 air pump 61 and the camshaft 41, and the camshaft 41 for driving the air pump 61 is connected to the camshaft 41. Arranged close to the air pump 61, the structure of the power transmission means 89 can be simplified, and the engine can be downsized.
[0086]
Moreover, since the camshaft 41 is also arranged in the cylinder block 13 having a relatively small outer shape, it can further contribute to downsizing of the engine, and power transmission means 89 that transmits the power from the camshaft 41 to the air pump 61. Can be configured in a compact manner, and the degree of freedom in setting the gear ratio of the air pump 61 is increased. In addition, since the power transmission means 89 is configured to transmit power by the endless chain 80, the cylinder block 13 is prevented from being enlarged regardless of the distance between the camshaft 41 and the pump drive shaft 73. In addition, the number of parts can be reduced.
[0087]
In addition, a protruding wall 36 facing the oil flow direction 137 in the second valve operating chamber 49 protrudes from the cylinder block 13 so as to guide the oil in the lower portion in the second valve operating chamber 49 to the oil introduction hole 85. Thus, the oil can be effectively guided to the oil introduction hole 85 by the projecting wall 86, and the lubrication of the air pump 61 can be made better.
[0088]
By the way, the air pump 61 is configured in a reciprocating manner, and a relatively high air pressure can be obtained. Moreover, since the pump drive shaft 73 to which the power from the camshaft 41 for reciprocating the piston 66 in the direction parallel to the cylinder axis C is transmitted is connected to the piston 66 via the Scotch yoke crank 84, the air pump 61 By making the operation axis and the cylinder axis C parallel to each other and adopting the Scotch-yoke crank 84 to eliminate the need for a connecting rod, the engine can be downsized.
[0089]
The air pump 61 is connected to the pump chamber 65 disposed on the cylinder head 14 side so as to generate compressed air corresponding to the volume contraction, and the atmospheric pressure disposed on the oil pan 12a side through the oil pan 12a. A piston 66 that faces both ends of the chamber 88 is slidably fitted to the pump case 63, and is more atmospheric than the piston ring 138 that is attached to the outer periphery of the piston 66 and slidably contacts the inner periphery of the pump case 63. On the 88 side, the oil introduction hole 85 opens to the inner periphery of the pump case 63, so that the oil that has been lubricated in the air pump 61 moves from the atmospheric pressure chamber 88 to the oil pan 12 a side by the pumping action of the piston 66. As a result, the air pump 61 can be discharged efficiently, and the operating efficiency and lubrication of the air pump 61 can be improved.
[0090]
Incidentally, the pump case 63 of the air pump 61 is formed into a bottomed cylindrical shape with the cylinder head 14 side open, and is integrally formed with the cylinder block 13, and a lid that hermetically closes the cylinder head 14 side opening of the pump case 63. Since the member 64 is coupled to the pump case 63 in the same plane as the coupling surface 87 of the cylinder block 13 and the cylinder head 14, the number of processing steps of the cylinder block 13 can be reduced.
[0091]
Further, since the air pump 61 and the water pump 90 connected to both ends of the pump drive shaft 73 are disposed at positions that are plane-symmetrical with respect to the plane PL orthogonal to the pump drive shaft 73 including the cylinder axis C, the air pump The water pump 90 is driven by the pump drive shaft 73 connected to 61, so that the number of parts and the weight can be reduced, and the cost can be reduced by the simplification of processing and assembly. Further, the protrusion of the water pump 90 from the cylinder block can be suppressed, and the overall size of the cylinder block 13 can be avoided.
[0092]
Moreover, the water pump 90 can be disposed in the vicinity of the cylinder block 13 and the cylinder head 14 to be water-cooled, the water piping can be shortened, the complication of the piping can be avoided, and the pressure loss in the piping can be kept small. be able to.
[0093]
Further, since the injector 25 for directly injecting fuel into the combustion chamber 19 together with the compressed air obtained by the air pump 61 is disposed in the cylinder head 14, the air pump 61 is not disposed in the cylinder head 14, so that the layout is free. The injector 25 and its piping can be disposed on the Linder head 14 while increasing the degree and reducing the size of the engine. In particular, since the pump chamber 65 of the air pump 61 is disposed on the cylinder head 14 side, the compressed air supply path 126 that guides the compressed air from the air pump 61 to the injector 25 by relatively shortening the distance between the pump chamber 65 and the injector 25. Therefore, it is possible to avoid complication of the pipe structure including the pressure loss and to reduce the pressure loss in the pipe structure.
[0094]
A portion of the compressed air supply path 126 passes through the vicinity of the exhaust port 24, whereby the compressed air flowing through the compressed air supply path 126 can be warmed by the exhaust heat of the exhaust gas flowing through the exhaust port 24. Thus, the pump efficiency can be improved by increasing the volume of the compressed air.
[0095]
Moreover, 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 passage 128 constituting a part of the compressed air supply path 126. Is disposed on the opposite side of the head-side water jacket 103 with respect to the exhaust port 24, so that the influence of cooling by the head-side water jacket 103 can be prevented from reaching the compressed air flowing through the compressed air supply path 126 as much as possible. Even a water-cooled engine can maintain high pump efficiency.
[0096]
The air pump 61 is disposed below the cylinder block 13 on the side corresponding to the exhaust port 24, and the air pump 61 is disposed in an engine disposition space including an exhaust pipe connected to the exhaust port 24. It becomes possible to do.
[0097]
The injector 25 is a first injection valve 107 that is attached to the head cover 15 so as to inject fuel, and a second injection that is attached to the cylinder head 14 so that fuel is directly injected into the combustion chamber 19 together with compressed air. The valve 108 is coaxially connected, and when performing fuel injection by air assist, the first and second injection valves 107 and 108 may be sequentially attached to the head cover 15 and the cylinder head 14. The attaching operation is not complicated, and the number of parts can be reduced. In addition, since it is only necessary to secure a space for attaching the second injection valve 108 to the cylinder head 14, the cylinder head 14 secures the valve body to which the both injection valves are attached to the cylinder head. The installation space to be reduced can be reduced, and the cylinder head 14 can be reduced in size.
[0098]
The first injection valve 107 of the injector 25 is fitted and held in the injector housing 114. The injector housing 114 is formed integrally with the head cover 15, so that the injector housing 114 is provided around the cylinder head 14. Therefore, the number of parts can be reduced, and the enlargement of the engine and the complexity of the structure around the engine can be avoided.
[0099]
In addition, since the second injection valve 108 is inserted into the cylinder head 14 and is sandwiched between the tip of the injector housing 114 and the cylinder head 14, the second injection valve 108 is inserted into the cylinder head 14 from the head cover 15 side. The second injection valve 108 can be positioned with respect to the cylinder head 14 simply by coupling the head cover 15 to the cylinder head 14, and the assembly work of the second injection valve 108 to the cylinder head 14 becomes easy. Assembling workability can be improved.
[0100]
By the way, the first injection valve 107 is attached to the head cover 15 with the wiring connector 107a facing the outside of the head cover 15, and a conducting wire 112 connected to the second injection valve 108 is sandwiched between the cylinder head 14 and the head cover 15. Since the second injection valve 108 is attached to the cylinder head 14 and the conducting wires 112 extending from the second injection valve 108 are inserted into the grommet 113, the head cover is attached to the cylinder head 14. 15 and further attaching the first injection valve 107 to the head cover 15, the assembly including wiring to both injection valves 107 and 108 can be completed, and the assembly can be further improved. it can.
[0101]
Further, an air chamber 122 for storing compressed air introduced into the second injection valve 108 is formed between the first and second injection valves 107 and 108 in the injector housing 114, and the compressed air is supplied to the second injection valve 108. A part of the compressed air supply structure for guiding to the injection valve 108 can be shared by the injector housing 114.
[0102]
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 directly provided in 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 reduce the number of parts and increase the size of the engine and the structure of the engine periphery. Can be avoided.
[0103]
Moreover, the passage 128 which is a part of the compressed air supply passage 126 is provided in the cylinder head 14 on the other end side of the intake side and exhaust side second rocker shafts 58 and 59, and is compressed by avoiding the valve operating device 38. By providing a part of the air supply path 126 in the cylinder head 14, an increase in the size of the cylinder head 14 can be avoided.
[0104]
By the way, the camshaft 41 that constitutes a part of the valve gear 38 that drives the first intake valve 27, the second intake valve 28, and the exhaust valve 29 disposed in the cylinder head 14 includes the cylinder head 14 and the head cover. It is arranged in the cylinder block 13 while avoiding 15 spaces. For this reason, the camshaft 41 is not disposed between the cylinder head 14 and the head cover 15 to increase the degree of freedom in the layout of the injector housing 114, and the fuel supply passage 119 and the passage directly provided in the head cover 15 are provided. The degree of freedom of the layout of 129 can be increased.
[0105]
The second injection valve 108 of the injector 25 is supported by the head cover 15, and a passage 129 that is a part of the compressed air supply path 126 that supplies compressed air to the second injection valve 108 is directly provided in the head cover 15. Thus, parts for guiding the compressed air to the injector 25 are not arranged around the head cover 15, and it is possible to avoid an increase in the size of the engine and a complicated structure around the engine.
[0106]
Further, both end portions of a cylindrical knock pin 130 straddling the mating surfaces of the cylinder head 14 and the head cover 15 are inserted into the cylinder head 14 and the head cover 15, constituting a part of the compressed air passage 126, and being attached to the cylinder head 14 and the head cover 15. The direct passages 128 and 129 communicate with each other via the knock pin 130 so that the relative positions of the cylinder head 14 and the head cover 15 are determined by the knock pin 130, and the injector 25 cooperates with the head cover 15 and the cylinder head 14. Even if supported, the injector 25 is not subjected to excessive stress. Further, 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, so that a dedicated part for connecting the passage is unnecessary, which contributes to a reduction in the number of parts.
[0107]
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 part is not necessary for the pressure adjustment, which can contribute to a reduction in the number of parts.
[0108]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. It is.
[0109]
【The invention's effect】
Claim as above 1's According to the present invention, the intake air flowing into the combustion chamber from one intake port is guided by the guide wall of the ceiling wall of the combustion chamber and circulates in the combustion chamber so as to bypass the spark plug. Combustion is possible, and fuel consumption can be reduced. In addition, by arranging an injection valve and spark plug in the center of the combustion chamber and making the cavity compact, the mixture is stratified and the compression ratio is improved, thereby improving combustion efficiency and reducing fuel consumption. it can.
[0110]
further The fuel can be refined and supplied to the combustion chamber, and the air-fuel mixture containing the refined fuel is sprayed into the cavity of the piston, so that the combustion efficiency can be further improved and the fuel consumption can be further reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially longitudinal side view of an engine.
FIG. 2 is a view taken along line 2-2 in FIG. 1 with the head cover removed.
3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 of FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG.
5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG.
6 is an enlarged cross-sectional view of the cylinder head taken along line 6-6 in FIG.
7 is a cross-sectional view taken along line 7-7 in FIG.
8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 in FIG.
9 is a cross-sectional view taken along line 9-9 of FIG.
10 is a longitudinal side view of the engine taken along line 10-10 in FIG. 2; FIG.
[Explanation of symbols]
14 ... Cylinder head
17 ... Piston
19 ... Combustion chamber
19a ... ceiling wall
20, 21 ... Intake port
22 ... Exhaust port
26 ... Spark plug
108 ... Injection valve
142 ... guide wall
143 ... cavity
144 ... Projection

Claims (1)

燃焼室（１９）に開口する一対の吸気ポート（２０，２１）を互いに並列させて設けたシリンダヘッド（１４）に、燃焼室（１９）に臨む点火プラグ（２６）が取付けられる４サイクルエンジンにおいて、
一方の吸気ポート（２０）に対応するとともに燃焼室（１９）の中心からずれた位置でシリンダヘッド（１４）に点火プラグ（２６）が取付けられ、前記一方の吸気ポート（２０）の燃焼室（１９）への開口端の周囲で燃焼室（１９）の天井壁（１９ａ）には、前記一方の吸気ポート（２０）から燃焼室（１９）に流入する吸気が点火プラグ（２６）を迂回して流通するようにガイドするガイド壁（１４２）が設けられ、ピストン（１７）の燃焼室（１９）に臨む面の中央部にはキャビティ（１４３）が設けられ、燃焼室（１９）に対し圧縮空気によって微粒化された燃料を直接噴射可能であってピストン（１７）が上死点にあるときには先端がキャビティ（１４３）に突入する噴射弁（１０８）と、一対の吸気ポート（２０，２１）と、他方の吸気ポート（２１）に対応した位置にある排気ポート（２２）と、点火プラグ（２６）とが、該噴射弁（１０８）を両吸気ポート（２０，２１）、排気ポート（２２）および点火プラグ（２６）で囲むようにしてシリンダヘッド（１４）に配設されることを特徴とする４サイクルエンジン。 In a 4-cycle engine in which a spark plug (26) facing the combustion chamber (19) is attached to a cylinder head (14) provided with a pair of intake ports (20, 21) opened in parallel to the combustion chamber (19). ,
A spark plug (26) is attached to the cylinder head (14) at a position corresponding to one intake port (20) and deviated from the center of the combustion chamber (19), and the combustion chamber ( 19) In the ceiling wall (19a) of the combustion chamber (19) around the open end to 19), the intake air flowing into the combustion chamber (19) from the one intake port (20) bypasses the spark plug (26). A guide wall (142) is provided for guiding the gas so as to circulate, and a cavity (143) is provided in the center of the surface of the piston (17) facing the combustion chamber (19), which compresses the combustion chamber (19). A fuel atomized by air can be directly injected, and when the piston (17) is at the top dead center, an injection valve (108) whose tip enters the cavity (143) and a pair of intake ports (20, 21) And others The exhaust port (22) located at a position corresponding to the intake port (21) and the spark plug (26) connect the injection valve (108) to both the intake ports (20, 21), the exhaust port (22) and the ignition port. 4-cycle engine, characterized in that so as to surround a plug (26) is disposed in the cylinder head (14).
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