JP4010961B2

JP4010961B2 - Engine fuel injector

Info

Publication number: JP4010961B2
Application number: JP2003040242A
Authority: JP
Inventors: 薫塙
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-02-18
Filing date: 2003-02-18
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2023-02-18
Also published as: CN1530535A; CN1312398C; JP2004251156A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮空気とともに燃料を燃焼室に直接噴射するインジェクタと、該インジェクタに圧縮空気を供給する圧縮空気供給源と、該圧縮空気供給源および前記インジェクタ間を結ぶ圧縮空気供給路の途中に介設されるリリーフ弁とを備えるエンジンの燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気ポンプからインジェクタに供給される圧縮空気の余剰分をリリーフ弁で逃がすようにした燃料噴射装置が、たとえば特許文献１等で既に知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３１５９９９８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のものではリリーフ弁から排出される余剰空気が、エンジンからの排ガスを導く排気管に導かれる構成となっている。しかるにインジェクタに供給される圧縮空気中には、空気ポンプで用いられる潤滑油が含まれる可能性がある。またリリーフ弁から排出される余剰空気中には、インジェクタ側から混入した燃料成分が含まれる可能性がある。このため、潤滑油や混入燃料成分を含む可能性がある余剰空気が、リリーフ弁の開弁時に排気管に導かれることになり、特にエンジン始動直後や、停止後における潤滑油や燃料成分のエバポレーション処理に課題が残ることになる。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、リリーフ弁から排出される余剰空気中に含まれる可能性がある潤滑油や混入燃料成分のエバポレーション処理をきわめて容易としたエンジンの燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、圧縮空気とともに燃料を燃焼室に直接噴射するインジェクタと、該インジェクタに圧縮空気を供給する圧縮空気供給源と、該圧縮空気供給源および前記インジェクタ間を結ぶ圧縮空気供給路の途中に介設されるリリーフ弁とを備えるエンジンの燃料噴射装置において、エンジン本体の一部を構成するシリンダヘッドと、そのシリンダヘッドに結合されるヘッドカバーとの間に形成した動弁室に、前記リリーフ弁から排出される余剰空気が導入されることを特徴とする。
【０００７】
このような請求項１記載の発明の構成によれば、リリーフ弁から排出される余剰空気が、潤滑油や混入燃料成分を含むものであったとしても、リリーフ弁から排出される余剰空気が、被潤滑部収容室としての動弁室に導入されるので、リリーフ弁から排出される余剰空気に関連した排気系での潤滑油や混入燃料成分のエバポレーション処理に特別の注意を払わなくてすみ、その潤滑油や混入燃料成分のエバポレーション処理がきわめて容易となる。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、前記シリンダヘッドに前記インジェクタが配設され、前記リリーフ弁が前記動弁室に臨んで前記シリンダヘッドに直接取付けられることを特徴とし、かかる構成によれば、リリーフ弁から動弁室までの余剰空気の排出通路を形成することを不要とし、加工工数や部品点数の増大を回避することができると共に、燃料供給系の構造の簡略化を図ることができる。
【０００９】
さらに請求項３記載の発明は、上記請求項２記載の発明の構成に加えて、前記シリンダヘッドに結合されるシリンダブロックに、前記圧縮空気供給源である圧縮空気ポンプが配設され、該圧縮空気ポンプおよび前記インジェクタ間を結ぶ圧縮空気通路の少なくとも一部を構成する通路が前記シリンダヘッドに直接設けられ、該シリンダヘッドに取り付けられる前記インジェクタの近傍で前記通路に通じる前記リリーフ弁がシリンダヘッドに取付けられることを特徴とし、かかる構成によれば、圧縮空気供給路を極力短くして圧縮空気供給路での圧力損失を小さく抑えつつ、圧縮空気の流通抵抗によるリリーフ弁およびインジェクタ間の圧力差および応答遅れを低減し、エンジン性能を向上せしめることができる。
【００１０】
【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。
【００１１】
図１〜図９は本発明の一実施例を示すものであり、図１はエンジンの一部縦断側面図、図２はヘッドカバーを取り外した状態での図１の２−２線矢視図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図３の４−４線断面図、図５は図２の５−５線断面図、図６は図５の６−６線断面図、図７は図５の７−７線断面図、図８は図２の８−８線に沿うエンジンの縦断側面図、図９は図２の９−９線拡大断面図である。
【００１２】
先ず図１において、頭上弁式の４サイクル水冷式である単気筒エンジンのエンジン本体１１は、クランクケース１２と、該クランクケース１２に結合されるシリンダブロック１３と、前記クランクケース１２とは反対側でシリンダブロック１３に結合されるシリンダヘッド１４と、シリンダブロック１３とは反対側でシリンダヘッド１４に結合されるヘッドカバー１５とを備え、シリンダヘッド１４側をわずかに前上がりとした姿勢で自動二輪車等の車両に搭載される。
【００１３】
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。
【００１４】
シリンダヘッド１４には、燃焼室１９の天井面に開口する第１および第２の吸気弁口２０，２１と、それらの吸気弁口２０，２１に共通に連なってシリンダヘッド１４の上部側面に開口する吸気ポート２３と、燃焼室１９の天井面に開口する単一の排気弁口２２と、該排気弁口２２に連なってシリンダヘッド１４の下部側面に開口する排気ポート２４とが設けられるとともに、圧縮空気とともに燃料を燃焼室１９に直接噴射するインジェクタ２５が、シリンダボア１６の軸線すなわちシリンダ軸線Ｃ上に配置されるようにして配設される。
【００１５】
シリンダ軸線Ｃに直交する平面への投影図上で前記シリンダ軸線Ｃすなわちインジェクタ２５の両側に第１の吸気弁口２０および排気弁口２２が配置され、第１の吸気弁口２０および排気弁口２２を結ぶ直線Ｌ１とほぼ直交する他の直線Ｌ２上でシリンダ軸線Ｃすなわちインジェクタ２５の一側に第２の吸気弁口２１が配置される。また第１の吸気弁口２０、第２の吸気弁口２１および排気弁口２２を避けた位置で燃焼室１９に臨むようにして点火プラグ２６がシリンダヘッド１４に取付けられる。
【００１６】
シリンダヘッド１４には、第１および第２の吸気弁口２０，２１をそれぞれ開閉可能な第１および第２の吸気弁２７，２８が開閉作動可能に配設されるとともに排気弁口２２を開閉可能な排気弁２９が開閉作動可能に配設される。
【００１７】
このようなインジェクタ２５、第１および第２の吸気弁口２０，２１、排気弁口２２および点火プラグ２６の配置によれば、インジェクタ２５を燃焼室１９の中央部に配置して燃焼室１９内の火炎伝播距離に偏りがなくなるようにし、燃焼効率を向上することができ、第１および第２の吸気弁口２０，２１を備えることにより空気充填効率の向上およびポンピングロスの低減を図ることができ、しかも第１および第２の吸気弁２７，２８および１つの排気弁２９との干渉を容易に回避して点火プラグ２６を配置することができ、点火プラグ２６のインジェクタ２５への近接配置を可能として燃焼効率を向上することができる。
【００１８】
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。
【００１９】
図５〜図７をさらに併せて参照して、第１および第２の吸気弁２７，２８ならびに排気弁２９は、動弁装置３８により開閉駆動されるものであり、この動弁装置３８は、吸気側および排気側カム３９，４０を有して回転するカムシャフト４１と、前記吸気側カム３９に従動して揺動する吸気側第１ロッカアーム４２と、前記排気側カム４０に従動して揺動する排気側第１ロッカアーム４３と、第１および第２の吸気弁２７，２８に接触する一対の押圧腕部４４ａ，４４ｂを有する吸気側第２ロッカアーム４４と、排気弁２９に接触する押圧腕部４５ａを有する排気側第２ロッカアーム４５と、吸気側第１ロッカアーム４２の揺動運動を吸気側第２ロッカアーム４４に伝達するようにして吸気側第１および第２ロッカアーム４２，４４間に設けられる吸気側プッシュロッド４６と、排気側第１ロッカアーム４３の揺動運動を排気側第２ロッカアーム４５に伝達するようにして排気側第１および第２ロッカアーム４３，４５間に設けられる排気側プッシュロッド４７とを備える。
【００２０】
シリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５間には、前記動弁装置３８のうち吸気側および排気側第２ロッカアーム４４，４５、ならびに吸気側および排気側プッシュロッド４６，４７の上部を収容、配置する被潤滑部収容室としての動弁室４８が形成されており、動弁装置３８のうち動弁室４８内に収容された部分を潤滑するために、ヘッドカバー１５には、オイル噴出孔３６が設けられる。
【００２１】
エンジン本体１１のうちクランクケース１２、シリンダブロック１３およびシリンダヘッド１４には、動弁装置３８のうち動弁室４８内に収容された部分を潤滑したオイルをクランクケース１２の下部に形成されるオイルパン１２ａ（図１参照）に戻すオイル戻し通路４９が、シリンダボア１６の側方でシリンダ軸線Ｃと平行に延びるようにして設けられる。
【００２２】
動弁装置３８のうちカムシャフト４１は、シリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５間の動弁室４８を避けてオイル戻し通路４９に収容されるようにしてシリンダブロック１３に配置されるものであり、シリンダブロック１３と、オイル戻し通路４９の外側面を形成するようにしてシリンダブロック１３に締結されるカバー５０とに、クランクシャフトと平行な軸線を有するカムシャフト４１の両端部がボールベアリング５１，５１を介して回転自在に支承される。
【００２３】
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。
【００２４】
オイル戻し通路４９には、クランクシャフト１０からの動力を１／２に減速して伝達するために、第１被動スプロケット５２、第１駆動スプロケット６０（図１参照）および無端状のカムチェーン５３が収容されており、第１被動スプロケット５２はカムシャフト４１に相対回転不能に結合され、第１駆動スプロケット６０はクランクシャフト１０に相対回転不能に結合され、カムチェーン５３は第１駆動スプロケット６０および第１被動スプロケット５２に巻き掛けられる。
【００２５】
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。
【００２６】
一方、動弁室４８内でシリンダヘッド１４には、前記カムシャフト４１と平行な軸線を有する吸気側および排気側第２ロッカシャフト５８，５９が、前記インジェクタ２５の両側に配置されるようにして支持されており、二股状に分岐した一対の押圧腕部４４ａ，４４ｂを有する吸気側第２ロッカアーム４４が吸気側第２ロッカシャフト５８で揺動自在に支承され、排気側第２ロッカアーム４５が排気側第２ロッカシャフト５９で揺動自在に支承される。
【００２７】
しかも吸気側第２ロッカシャフト５８に関して両押圧腕部４４ａ，４４ｂとは反対側で吸気側第２ロッカアーム４４にはシリンダブロック１３側に開いた椀状の受圧部４４ｃが一体に設けられ、排気側第２ロッカシャフト５９に関して押圧腕部４５ａとは反対側で排気側第２ロッカアーム４５にはシリンダブロック１３側に開いた椀状の受圧部４５ｂが一体に設けられる。
【００２８】
吸気側および排気側プッシュロッド４６，４７は、動弁室４８からオイル戻し通路４９内の一部間にわたって延びるものであり、吸気側および排気側プッシュロッド４６，４７の一端側の球状端部は吸気側および排気側第１ロッカアーム４２，４３の押圧部４２ａ，４３ａに首振り可能に嵌合され、吸気側および排気側プッシュロッド４６，４７の他端側の球状端部は吸気側および排気側第２ロッカアーム４４，４５の受圧部４４ｃ，４５ｂに首振り可能に嵌合される。
【００２９】
このような動弁装置３８では、クランクシャフトから１／２の減速比で回転動力が伝達されるカムシャフト４１の回転に応じて、吸気側カム３９により吸気側第１ロッカアーム４２が揺動することによって吸気側プッシュロッド４６がその軸方向に作動し、それに応じて吸気側第２ロッカアーム４４が揺動することで第１および第２の吸気弁２７，２８が開閉駆動され、また排気側カム４０により排気側第１ロッカアーム４３が揺動することによって排気側プッシュロッド４７がその軸方向に作動し、それに応じて排気側第２ロッカアーム４５が揺動することで排気弁２９が開閉駆動されることになる。
【００３０】
ところで、インジェクタ２５には、圧縮空気供給源としての圧縮空気ポンプ６１からの圧縮空気が供給されるものであり、この圧縮空気ポンプ６１は、シリンダ軸線Ｃと平行な方向にピストン６６を往復動させるレシプロ式に構成され、シリンダヘッド１４に設けられた排気ポート２４に対応する側でシリンダブロック１３の下部に配設される。しかもシリンダブロック１３には、シリンダ軸線Ｃに直交する平面内では前記オイル戻し通路４９に略Ｌ字状に連なるようにしてシリンダボア１６の下方に配置される作動室６２が形成されており、前記圧縮空気ポンプ６１は、オイル戻し通路４９よりも下方でオイル戻し通路４９および作動室６２の連設部に配置される。
【００３１】
図８を併せて参照して、圧縮空気ポンプ６１のポンプケース６３は、シリンダ軸線Ｃと平行な軸線を有するとともにシリンダヘッド１４側を開放した有底円筒状にしてシリンダブロック１３に一体に形成されるものであり、このポンプケース６３の前記シリンダヘッド１４側開口部を気密に閉じる蓋部材６４がシリンダブロック１３に締結される。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
ポンプ駆動軸７３は、スコッチ・ヨーク式クランク８４を介して圧縮空気ポンプ６１のピストン６６に連結されており、スコッチ・ヨーク式クランク８４は、ピストン６６に摺動可能に嵌合される摺動駒６８に、ポンプ駆動軸７３の一端の偏心位置から突出する偏心軸７３ａの先端が連結されて成るものである。而してポンプ駆動軸７３がカムシャフト４１から伝達される動力で回転するのに応じて偏心軸７３ａがポンプ駆動軸７３の軸線まわりに回転し、圧縮空気ポンプ６１のピストン６６がポンプ室６５の容積を増減するようにポンプケース６３内で軸方向に往復駆動される。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
ボールベアリング７５およびローラベアリング７４間の中央部で軸受部材６９の両側部には透孔８１，８２がそれぞれ設けられており、一方の透孔８１に対応する位置で軸受部材６９には、作動室６２内に落下してくるオイルの一部を軸受部材６９およびポンプ駆動軸７３間に導くためのオイルガイド８３が一体に設けられる。すなわち動弁室４８内の下部に溜まったオイルの一部を導くようにしてシリンダヘッド１４に設けられた通路１３４がシリンダヘッド１４に設けられ、その通路１３４に通じて作動室６２に開口する通路１３５がシリンダブロック１３に設けられるのであるが、通路１３５から落下してくるオイルを透孔８１に導くようにしてオイルガイド８３が軸受部材６９に一体に設けられる。また軸受部材６９およびポンプ駆動軸７３間に導入されたオイルの一部はローラベアリング７４およびボールベアリング７５の潤滑に用いられ、残部は透孔８２から作動室６２内の下部に落下することになり、作動室６２の下部に溜まったオイルは、作動室６２の下部に通じるようにしてシリンダブロック１３に設けられる戻り通路１３６からオイルパン１２ａ側に戻される。
【００４０】
前記軸受部材６９に関して圧縮空気ポンプ６１とは反対側でシリンダブロック１３には、ポンプ駆動軸７３と同軸の回転軸線を有するウォータポンプ９０が取付けられており、シリンダ軸線Ｃを含んでポンプ駆動軸７３と直交する平面ＰＬに関して面対称となる位置に圧縮空気ポンプ６１およびウォータポンプ９０が配置される。
【００４１】
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。
【００４２】
有底円筒部９２ａの閉塞端中央部およびポンプカバー９３の中央部にはポンプ駆動軸７３と同軸であるポンプ軸９４の両端部が回転自在に支承されており、このポンプ軸９４と一体に回転するようにして有底円筒部９２ａ内に挿入されているロータ９５に複数のマグネット９６…が固着される。一方、軸受部材６９の他端から突出したポンプ駆動軸７３の他端部には、前記ハウジング主体９２の有底円筒部９２ａを同軸に囲繞する円筒部９７ａを有する回転部材９７が固定されており、前記円筒部９７ａの内面に複数のマグネット９８…が固着される。これにより回転部材９７がポンプ駆動軸７３とともに回転するのに応じてロータ９５がポンプ軸９４とともに回転することになる。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
圧縮空気ポンプ６１におけるポンプケース６３の上部側壁には、オイル戻し通路４９を流通するオイルの一部を潤滑用としてポンプケース６３内に導くためのオイル導入孔８５がオイル戻し通路４９に通じるようにして設けられる。ところでオイル戻し通路４９内での回転によってカムシャフト４１の吸気側カム３９および排気側カム４０は、オイル戻し通路４９内を流通するオイルの一部をかき揚げるとともに遠心力の作用によって分離、飛散させ、またオイル供給路３７から供給されるオイルの一部を遠心力の作用によって分離、飛散させるが、分離したオイル飛沫がオイル導入孔８５に導かれるように、カムシャフト４１およびオイル導入孔８５の相対位置が設定されている。
【００４６】
ところで、オイル戻し通路４９のうち動弁装置３８に対応する部分の幅は、それ以外の部分よりも大きく形成されるものであり、カムシャフト４１のうち吸気側カム３９および排気側カム４０に対応する部分を略半円状に囲む突壁８６が、オイル戻し通路４９内でのオイル流通方向１３７と対向するようにしてシリンダブロック１３に一体に突設されており、前記圧縮空気ポンプ６１のオイル戻し孔８５は、オイル流通方向１３７に沿って前記突壁８６の直上流位置に配置される。すなわち突壁８６は、オイル戻し通路４９内を流通してきたオイルをオイル導入孔８５に導く働きをする。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
図７に特に注目して、インジェクタ２５は、燃焼室１９に突入するノズル１０６を有してシリンダヘッド１４に取付けられる空気燃料噴射弁１０７と、該空気燃料噴射弁１０７内に後方から燃料を噴出するようにして空気燃料噴射弁１０７に接続される燃料噴射弁１０８とで構成されるものであり、空気燃料噴射弁１０７は、圧縮空気とともに燃料を燃焼室１９に直接噴射する。
【００５０】
シリンダヘッド１４には、前記ノズル１０６を気密に嵌合せしめる嵌合孔１０９と、該嵌合孔１０９よりも大径の内径を有して嵌合孔１０９に同軸に連なる挿入筒１１０とが、シリンダ軸線Ｃと同軸にして設けられており、空気燃料噴射弁１０７はそのノズル１０６を嵌合孔１０９に気密に嵌合するとともに嵌合孔１０９および挿入筒１１０間に形成されている環状の段部１１１にウェーブスプリングワッシャ１２３を介して当接するまで挿入筒１１０に挿入される。
【００５１】
しかも空気燃料噴射弁１０７がその後部に備える導線接続部１０７ａは、挿入筒１１０の後端に設けられた切欠き１１０ａに配置されており、挿入筒１１０外で導線接続部１０７ａから導出される一対の導線１１２…が、シリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５の合わせ面間に挟まれるグロメット１１３を貫通して外部に引き出される。
【００５２】
一方、ヘッドカバー１５には、燃料噴射弁１０８を嵌合、保持するとともに前記空気燃料噴射弁１０７をシリンダヘッド１４との間に挟持する円筒状のインジェクタハウジング１１４が一体に形成されており、ヘッドカバー１５のシリンダヘッド１４への結合時に、インジェクタハウジング１１４の先端が空気燃料噴射弁１０７の後端に当接する。またインジェクタハウジング１１４の後端には、燃料噴射弁１０８の後端部をインジェクタハウジング１１４との間に挟む挟持板１１５が締結される。
【００５３】
ところで、インジェクタハウジング１１４および燃料噴射弁１０８間には、燃料噴射弁１０８内に通じる環状の燃料室１１６が形成されており、この燃料室１１６を両側から挟む一対のシール部材１１７，１１８が燃料噴射弁１０８およびインジェクタハウジング１１４間に介装される。
【００５４】
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。
【００５５】
また燃料噴射弁１０８の先端部および空気燃料噴射弁１０７の後端部と、インジェクタハウジング１１４との間には、空気燃料噴射弁１０７内に通じる環状の空気室１２２が形成されており、この空気室１２２に、前記圧縮空気ポンプ６１からの圧縮空気が供給される。
【００５６】
図２および図８に注目して、圧縮空気ポンプ６１における蓋部材６４には、図示しないエアクリーナから空気を導くホースが接続される吸入管１２４が設けられており、この吸入管１２４は蓋部材６４に内蔵されるリード弁（図示せず）を介してポンプ室６５に接続される。
【００５７】
また前記蓋部材６４には、ポンプ室６５の圧力増大に応じて開弁するポペット弁１２５が内蔵されており、圧縮空気ポンプ６１から吐出される圧縮空気は前記ポペット弁１２５および圧縮空気供給路１２６を介して空気室１２２に供給される。
【００５８】
圧縮空気供給路１２６は、前記ポペット弁１２５に連なるようにして蓋部材６４に一端が接続される管部材１２７と、該管部材１２７の他端に接続されるようにしてシリンダヘッド１４に直接設けられる通路１２８と、該通路１２８に通じるとともに空気室１２２に通じるようにしてヘッドカバー１５に直接設けられる通路１２９とで構成される。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
このようにノックピン１３０をシリンダヘッド１４の通路１２８およびヘッドカバー１５の通路１２９の接続部材として用いることにより、通路接続のための専用部品を不要とし、部品点数の低減に寄与することができる。しかもノックピン１３０内にオリフィス１３１が形成されるので、インジェクタ２５に供給される圧縮空気の圧力調整が可能となり、しかもその圧力調整にあたって専用の部品を不要として部品点数の低減に寄与することができる。
【００６２】
前記リリーフ弁１３２は、エンジン本体１１におけるシリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５間に形成される動弁室４８に臨んでシリンダヘッド１５に直接取付けられるものであり、圧縮空気ポンプ６１およびインジェクタ２５間を結ぶ圧縮空気通路１２６の少なくとも一部（この実施例では一部）を構成してシリンダヘッド１４に直接設けられる通路１２８に通じるようにして、インジェクタ２５の近傍でシリンダヘッド１４に取付けられる。
【００６３】
図９において、動弁室４８に臨む部分でシリンダヘッド１４には、通路１２８に通じるリリーフ通路１４２と、該リリーフ通路１４２に同軸に連なるねじ孔１４３とを有する取付けボス１４４が、前記動弁室４８側に突出するようにして一体に設けられる。
【００６４】
リリーフ弁１３２の弁ハウジング１４５は、前記リリーフ通路１４２に同軸に連なる弁孔１４６を内端閉塞部に有して有底円筒状に形成されるものであり、前記取付けボス１４４の先端との間に環状のシール部材１４７を介在させてねじ孔１４３に螺合される。しかも弁ハウジング１４５の内端閉塞部内面には、前記弁孔１４６を中央部に臨ませた弁座１４８が形成されており、その弁座１４８に着座可能として弁ハウジング１４５に収容される弁体１４９と、弁ハウジング１４５の外端に固定されるばね受け部材１５０との間にばね１５１が縮設される。
【００６５】
而して、圧縮空気供給路１２６における通路１２８の圧力が、ばね１５１のばね荷重で定まる値を超えると、弁体１４９が弁座１４８から離れ、通路１２８からの余剰空気が、弁孔１４６、弁体１４９および弁ハウジング１４５間の間隙、ならびにばね受け部材１５０に設けられた開放孔１５２を経て動弁室４８に導かれることになる。
【００６６】
次にこの実施例の作用について説明すると、クランクケース１２、シリンダブロック１３およびシリンダヘッド１４には、動弁装置３８のうち動弁室４８内に収容された部分を潤滑したオイルをクランクケース１２の下部に形成されるオイルパン１２ａに戻すオイル戻し通路４９が、シリンダボア１６の側方でシリンダ軸線Ｃと平行に延びるようにして形成される。しかもオイル戻し通路４９よりも下方に配置される圧縮空気ポンプ６１のポンプケース６３に、オイル戻し通路４９を流通するオイルの一部を潤滑用としてポンプケース内に導入するためのオイル導入孔８５が、オイル戻し通路４９に通じるようにして設けられている。
【００６７】
したがって動弁装置３８の一部を潤滑してからオイルパン１２ａに戻るオイルの一部を、圧縮空気ポンプ６１のオイル導入孔８５に確実に導くようにし、簡単な構造で圧縮空気ポンプ６１の潤滑を確実に果たすことができる。
【００６８】
しかもエンジン本体１１を協働して構成するシリンダヘッド１４やクランクケース１２に比べて外形の小さなシリンダブロック１３に、ポンプケース６３が一体に形成されるので、部品点数を低減しつつエンジン全体の小型化を図ることができ、オイル戻し通路４９およびオイル導入孔８５の連通を容易とし、圧縮空気ポンプ６１へのオイル供給構造を簡素化することができる。
【００６９】
またオイル戻し通路４９には、動弁装置３８のカムシャフト４１にクランクシャフト１０からの動力を伝達するための第１被動スプロケット５２、第１駆動スプロケット６０およびカムチェーン５３が収容されており、第１被動スプロケット５２、第１駆動スプロケット６０およびカムチェーン５３を収容する部分をオイル戻し通路４９として用いることで、エンジンの小型化および圧縮空気ポンプ６１へのオイル供給構造の簡素化を図ることができる。
【００７０】
またカムシャフト４１はオイル戻し通路４９内に収容、配置され、該カムシャフト４１の回転に伴い遠心力の作用によって分離したオイル飛沫がオイル導入孔８５側に導かれるように、カムシャフト４１およびオイル導入孔８５の相対位置が設定されるので、カムシャフト４１がオイル戻し通路４９内を流通するオイルで良好に潤滑されることになるとともに、カムシャフト４１の回転によって飛散するオイル飛沫を圧縮空気ポンプ６１に効果的に導いて圧縮空気ポンプ６１の潤滑を良好にすることができる。
【００７１】
圧縮空気ポンプ６１に連なるポンプ駆動軸７３およびカムシャフト４１間には、カムシャフト４１の動力をポンプ駆動軸７３に伝達する動力伝達手段８９が設けられており、圧縮空気ポンプ６１を駆動するカムシャフト４１を圧縮空気ポンプ６１に近接配置して、動力伝達手段８９の構造を簡素化し、エンジンの小型化を図ることができる。
【００７２】
しかもカムシャフト４１も、外形の比較的小さなシリンダブロック１３に配置されるので、エンジンの小型化により一層寄与することができ、またカムシャフト４１からの動力を圧縮空気ポンプ６１に伝達する動力伝達手段８９をコンパクトに構成することができるとともに、圧縮空気ポンプ６１の変速比設定の自由度も高くなる。それに加えて、動力伝達手段８９は無端状のチェーン８０で動力を伝達するように構成されているので、カムシャフト４１およびポンプ駆動軸７３間の距離にかかわらず、シリンダブロック１３の大型化を防止し、部品点数を少なく抑えることができる。
【００７３】
またシリンダブロック１３には、オイル戻し通路４９内のオイル流通方向１３７に対向する突壁３６が、オイル戻し通路４９内の下部のオイルをオイル導入孔８５に導くようにして突設されており、突壁８６でオイル導入孔８５にオイルを効果的に導くようにして圧縮空気ポンプ６１の潤滑をより良好なものとすることができる。
【００７４】
ところで、圧縮空気ポンプ６１はレシプロ式に構成されており、比較的高い空気圧を得ることが可能である。しかもシリンダ軸線Ｃと平行な方向にピストン６６を往復動させるカムシャフト４１からの動力が伝達されるポンプ駆動軸７３がスコッチ・ヨーク式クランク８４を介してピストン６６に連結されるので、圧縮空気ポンプ６１の作動軸線およびシリンダ軸線Ｃを平行とするとともにスコッチ・ヨーク式クランク８４を採用してコンロッドを不要とすることで、エンジンの小型化が可能となる。
【００７５】
また圧縮空気ポンプ６１は、容積収縮に応じた圧縮空気を生成するようにして前記シリンダヘッド１４側に配置されるポンプ室６５と、オイルパン１２ａに通じて該オイルパン１２ａ側に配置される大気圧室８８とに両端を臨ませるピストン６６がポンプケース６３に摺動自在に嵌合されて成り、ピストン６６の外周に装着されてポンプケース６３の内周に摺接するピストンリング１３８よりも大気圧室８８側で、オイル導入孔８５がポンプケース６３の内周に開口するものであるので、圧縮空気ポンプ６１内の潤滑を終えたオイルがピストン６６のポンピング作用によって大気圧室８８からオイルパン１２ａ側へと円滑に排出されることになり、圧縮空気ポンプ６１の作動効率および潤滑を良好なものとすることができる。
【００７６】
さらにシリンダ軸線Ｃを含んでポンプ駆動軸７３と直交する平面ＰＬに関して面対称となる位置に、ポンプ駆動軸７３の両端部に連結される圧縮空気ポンプ６１およびウォータポンプ９０が配置されるので、圧縮空気ポンプ６１に連なるポンプ駆動軸７３でウォータポンプ９０を駆動するようにして、部品点数の低減および軽量化を可能とし、加工および組立の簡素化によるコスト低減が可能となる。またシリンダブロックからのウォータポンプ９０の突出を抑え、シリンダブロック１３全体の大型化を回避することができる。
【００７７】
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。
【００７８】
さらに圧縮空気ポンプ６１で得られた圧縮空気とともに燃料を燃焼室１９に直接噴射するインジェクタ２５がシリンダヘッド１４に配設されるので、圧縮空気ポンプ６１がシリンダヘッド１４には配設されないことで、レイアウト自由度の増大およびエンジンの小型化を図りつつ、インジェクタ２５やその配管をリンダヘッド１４に配設することができる。特に、圧縮空気ポンプ６１のポンプ室６５をシリンダヘッド１４側に配置しているので、ポンプ室６５およびインジェクタ２５間を比較的短くし、圧縮空気ポンプ６１からインジェクタ２５に圧縮空気を導く圧縮空気供給路１２６を含む管路構造の複雑化を回避し、前記管路構造での圧力損失も小さく抑えることができる。
【００７９】
またインジェクタ２５のうち燃料噴射弁１０８はインジェクタハウジング１１４に嵌合、保持されるのであるが、このインジェクタハウジング１１４がヘッドカバー１５に一体に形成されるので、シリンダヘッド１４の周辺にインジェクタハウジング１１４を構成する部材を配置する必要がなく、部品点数を低減することができるとともにエンジンの大型化ならびにエンジン周辺部の構造の煩雑化を回避することができる。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
また圧縮空気供給路１２６の途中に設けられるリリーフ弁１３２から排出される余剰空気は、被潤滑部すなわち動弁装置３８のうち動弁室４８内に収容された部分を臨ませてエンジン本体１１のシリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５間に形成される動弁室４８に導入されるものであり、リリーフ弁１３２から排出される余剰空気が、潤滑油や混入燃料成分を含むものであったとしても、リリーフ弁１３２から排出される余剰空気に関連した排気系での潤滑油や混入燃料成分のエバポレーション処理に特別の注意を払わなくてすみ、その潤滑油や混入燃料成分のエバポレーション処理がきわめて容易となる。
【００８３】
またリリーフ弁１３２が、動弁室４８に臨んでエンジン本体１１のシリンダヘッド１４に直接取付けられるものであるので、リリーフ弁１３２から動弁室４８までの余剰空気の排出通路を形成することを不要とし、加工工数や部品点数の増大を回避することができる。
【００８４】
さらにシリンダヘッド１４にインジェクタ２５が配設され、リリーフ弁１３２が動弁室４８に臨んでシリンダヘッド１４に取付けられるので、燃料供給系の構造の簡略化を図ることができる。
【００８５】
しかもシリンダヘッド１４に結合されるシリンダブロック１３に、圧縮空気ポンプ６１が配設され、該圧縮空気ポンプ６１およびインジェクタ２５間を結ぶ圧縮空気通路１２６の一部を構成する通路１２８がシリンダヘッド１４に直接設けられ、インジェクタ２５の近傍で前記通路１２８に通じるリリーフ弁１３２がシリンダヘッド１４に取付けられるので、圧縮空気供給路１２６を極力短くして圧縮空気供給路１２６での圧力損失を小さく抑えつつ、圧縮空気の流通抵抗によるリリーフ弁１３２およびインジェクタ２５間の圧力差および応答遅れを低減し、エンジン性能を向上せしめることができる。
【００８６】
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。
【００８７】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の発明によれば、リリーフ弁から排出される余剰空気が、潤滑油や混入燃料成分を含むものであったとしても、リリーフ弁から排出される余剰空気が、シリンダヘッドとヘッドカバー間に形成した動弁室に導入されるので、リリーフ弁から排出される余剰空気に関連した排気系での潤滑油や混入燃料成分のエバポレーション処理に特別の注意を払わなくてすみ、その潤滑油や混入燃料成分のエバポレーション処理がきわめて容易となる。
【００８８】
また請求項２記載の発明によれば、リリーフ弁から動弁室までの余剰空気の排出通路を形成することを不要とし、加工工数や部品点数の増大を回避することができ、また燃料供給系の構造の簡略化を図ることができる。
【００８９】
さらに請求項３記載の発明によれば、圧縮空気供給路を極力短くして圧縮空気供給路での圧力損失を小さく抑えつつ、圧縮空気の流通抵抗によるリリーフ弁およびインジェクタ間の圧力差および応答遅れを低減し、エンジン性能を向上せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンの一部縦断側面図である。
【図２】ヘッドカバーを取り外した状態での図１の２−２線矢視図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】図３の４−４線断面図である。
【図５】図２の５−５線断面図である。
【図６】図５の６−６線断面図である。
【図７】図５の７−７線断面図である。
【図８】図２の８−８線に沿うエンジンの縦断側面図である。
【図９】図２の９−９線拡大断面図である。
【符号の説明】
１１・・・エンジン本体
１４・・・シリンダヘッド
１３・・・シリンダブロック
１５・・・ヘッドカバー
１９・・・燃焼室
２５・・・インジェクタ
４８・・・動弁室
６１・・・圧縮空気供給源としての圧縮空気ポンプ
１２６・・・圧縮空気供給路
１２８・・・通路
１３２・・・リリーフ弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes an injector that directly injects fuel into a combustion chamber together with compressed air, a compressed air supply source that supplies compressed air to the injector, and a compressed air supply path that connects the compressed air supply source and the injector. The present invention relates to a fuel injection device for an engine including an interposed relief valve.
[0002]
[Prior art]
A fuel injection device in which a surplus of compressed air supplied from an air pump to an injector is released by a relief valve is already known, for example, in Patent Document 1.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3159998 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the said conventional thing, the excess air discharged | emitted from a relief valve becomes a structure guided to the exhaust pipe which guides | emits the exhaust gas from an engine. However, the compressed air supplied to the injector may contain lubricating oil used in the air pump. Further, the surplus air discharged from the relief valve may contain a fuel component mixed from the injector side. For this reason, surplus air that may contain lubricating oil and mixed fuel components will be introduced to the exhaust pipe when the relief valve is opened, and especially the evaporation of the lubricating oil and fuel components immediately after the engine is started and after it is stopped. Problems remain in the processing.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and fuel injection of an engine that makes it extremely easy to evaporate lubricant and mixed fuel components that may be contained in excess air discharged from a relief valve. An object is to provide an apparatus.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to an injector that directly injects fuel together with compressed air into a combustion chamber, a compressed air supply source that supplies compressed air to the injector, the compressed air supply source, and In a fuel injection device for an engine provided with a relief valve interposed in the middle of a compressed air supply path connecting the injectors, a cylinder head constituting a part of the engine body and a head cover coupled to the cylinder head The surplus air discharged from the relief valve is introduced into the valve chamber formed in the middle .
[0007]
According to the configuration of the invention described in claim 1, even if the excess air discharged from the relief valve includes lubricating oil or a mixed fuel component, the excess air discharged from the relief valve is since being introduced to the valve chamber as the lubricated portion accommodating chamber, it is not necessary to pay special attention to the evaporation process of the lubricating oil or mixed fuel components in the exhaust system associated with the excess air exhausted from the relief valve The evaporation process of the lubricating oil and mixed fuel components becomes extremely easy .
[0008]
The invention according to claim 2, in addition to the configuration of the invention described in claim 1, wherein the injector to the cylinder head is disposed directly on the cylinder head before Symbol relief valve facing the valve operating chamber According to this configuration, it is unnecessary to form a discharge passage for surplus air from the relief valve to the valve operating chamber, and an increase in the number of processing steps and the number of parts can be avoided, and fuel can be avoided. The structure of the supply system can be simplified.
[0009]
Further, in the invention according to claim 3 , in addition to the configuration of the invention according to claim 2 , a compressed air pump as the compressed air supply source is disposed in a cylinder block coupled to the cylinder head, and the compression is performed. A passage constituting at least a part of a compressed air passage connecting the air pump and the injector is provided directly in the cylinder head, and the relief valve communicating with the passage in the vicinity of the injector attached to the cylinder head is provided in the cylinder head. According to such a configuration, the pressure difference between the relief valve and the injector due to the flow resistance of the compressed air, and the pressure loss in the compressed air supply path can be suppressed while minimizing the pressure loss in the compressed air supply path. Response delay can be reduced and engine performance can be improved.
[0010]
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.
[0011]
1 to 9 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a partially longitudinal side view of the engine, FIG. 2 is a view taken along the line 2-2 in FIG. 1 with the 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. 7 is a sectional view taken along the line 7-7 in FIG. 5, FIG. 8 is a longitudinal side view of the engine along the line 8-8 in FIG. 2, and FIG. 9 is an enlarged sectional view taken along the line 9-9 in FIG.
[0012]
First, in FIG. 1, an engine body 11 of a single-cylinder engine that is an overhead valve type four-cycle water-cooled type includes a crankcase 12, a cylinder block 13 coupled to the crankcase 12, and the opposite side of the crankcase 12. A cylinder head 14 coupled to the cylinder block 13 and a head cover 15 coupled to the cylinder head 14 on the opposite side of the cylinder block 13, and a motorcycle or the like with the cylinder head 14 side slightly raised upward. Installed in the vehicle.
[0013]
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).
[0014]
The cylinder head 14 has first and second intake valve ports 20, 21 that open to the ceiling surface of the combustion chamber 19, and an opening on the upper side surface of the cylinder head 14 that is connected to the intake valve ports 20, 21 in common. An intake port 23 that opens, a single exhaust valve port 22 that opens to the ceiling surface of the combustion chamber 19, and an exhaust port 24 that opens to the lower side surface of the cylinder head 14 connected to the exhaust valve port 22. An injector 25 that directly injects fuel together with compressed air into the combustion chamber 19 is disposed on the axis of the cylinder bore 16, that is, on the cylinder axis C.
[0015]
A first intake valve port 20 and an exhaust valve port 22 are arranged on both sides of the cylinder axis C, that is, the injector 25 on a projection onto a plane orthogonal to the cylinder axis C, and the first intake valve port 20 and the exhaust valve port The second intake valve port 21 is disposed on the cylinder axis C, that is, on one side of the injector 25 on another straight line L2 that is substantially orthogonal to the straight line L1 that connects the two. A spark plug 26 is attached to the cylinder head 14 so as to face the combustion chamber 19 at a position avoiding the first intake valve port 20, the second intake valve port 21 and the exhaust valve port 22.
[0016]
The cylinder head 14 is provided with first and second intake valves 27 and 28 capable of opening and closing the first and second intake valve ports 20 and 21, respectively, and opening and closing the exhaust valve port 22. A possible exhaust valve 29 is arranged to be openable and closable.
[0017]
According to such an arrangement of the injector 25, the first and second intake valve ports 20, 21, the exhaust valve port 22 and the spark plug 26, the injector 25 is arranged in the center of the combustion chamber 19 and the inside of the combustion chamber 19. It is possible to improve the combustion efficiency and improve the air charging efficiency and reduce the pumping loss by providing the first and second intake valve ports 20 and 21. In addition, the spark plug 26 can be disposed while easily avoiding interference with the first and second intake valves 27, 28 and one exhaust valve 29, and the spark plug 26 can be disposed close to the injector 25. Combustion efficiency can be improved as possible.
[0018]
The first and second intake valves 27, 28 are slidably fitted to guide cylinders 30 fixed to the cylinder head 14, and are fitted to the upper ends of both intake valves 27, 28 protruding from the guide cylinders 30. Respective retainers 31 and cylinder heads 14 are respectively provided with valve springs 32. The springs exerted by the valve springs 32 urge both intake valves 27 and 28 in the valve closing direction. 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.
[0019]
With further reference to FIGS. 5 to 7, the first and second intake valves 27, 28 and the exhaust valve 29 are driven to open and close 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. An exhaust side first rocker arm 43 that moves, an intake side second rocker arm 44 having a pair of pressing arm portions 44a and 44b that contact the first and second intake valves 27 and 28, and a pressing arm that contacts the exhaust valve 29 Provided between the intake side first and second rocker arms 42, 44 so as to transmit the swinging motion of the exhaust side second rocker arm 45 having the portion 45 a and the intake side first rocker arm 42 to the intake side second rocker arm 44. Exhaust side push rod 46 and the exhaust side push rod provided between the exhaust side first and second rocker arms 43, 45 so as to transmit the swinging motion of the exhaust side first rocker arm 43 to the exhaust side second rocker arm 45. 47.
[0020]
Between the cylinder head 14 and the head cover 15, a lubricated portion for accommodating and arranging the intake side and exhaust side second rocker arms 44 and 45 and the intake side and exhaust side push rods 46 and 47 of the valve operating device 38. A valve operating chamber 48 as a storage chamber is formed, and an oil ejection hole 36 is provided in the head cover 15 in order to lubricate a portion of the valve operating device 38 that is accommodated in the valve operating chamber 48.
[0021]
In the engine body 11, the crankcase 12, the cylinder block 13, and the cylinder head 14 are formed in the lower part of the crankcase 12 with oil that lubricates a portion of the valve operating device 38 that is accommodated in the valve operating chamber 48. An oil return passage 49 for returning to the pan 12a (see FIG. 1) is provided on the side of the cylinder bore 16 so as to extend in parallel with the cylinder axis C.
[0022]
The camshaft 41 of the valve operating device 38 is disposed in the cylinder block 13 so as to be accommodated in the oil return passage 49 while avoiding the valve operating chamber 48 between the cylinder head 14 and the head cover 15. 13 and a cover 50 fastened to the cylinder block 13 so as to form the outer surface of the oil return passage 49, both ends of a camshaft 41 having an axis parallel to the crankshaft are interposed via ball bearings 51, 51. And is rotatably supported.
[0023]
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.
[0024]
A first driven sprocket 52, a first drive sprocket 60 (see FIG. 1), and an endless cam chain 53 are provided in the oil return passage 49 in order to reduce the power from the crankshaft 10 to 1/2. 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 the first sprocket 60. 1 It is wound around the driven sprocket 52.
[0025]
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. .
[0026]
On the other hand, an intake side and exhaust side second rocker shafts 58, 59 having an axis parallel to the camshaft 41 are arranged on both sides of the injector 25 in the valve head chamber 48. An intake side second rocker arm 44 that is supported and has a pair of pressing arms 44a and 44b branched in a bifurcated manner is supported by the intake side second rocker shaft 58 so as to be swingable, and the exhaust side second rocker arm 45 is exhausted. The second rocker shaft 59 is supported so as to be swingable.
[0027]
In addition, a flange-like pressure receiving portion 44c that opens to the cylinder block 13 side is integrally provided on 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, and is provided on the exhaust side. On the opposite side of the second rocker shaft 59 from the pressing arm portion 45a, the exhaust-side second rocker arm 45 is integrally provided with a bowl-shaped pressure receiving portion 45b opened to the cylinder block 13 side.
[0028]
The intake side and exhaust side push rods 46, 47 extend from the valve operating chamber 48 to a part of the oil return passage 49, and the spherical end portions on one end side of the intake side and exhaust side push rods 46, 47 are The suction side and exhaust side first rocker arms 42, 43 are fitted to the pressing portions 42a, 43a so that they can swing, and the spherical ends on the other side of the intake side and exhaust side push rods 46, 47 are the intake side and exhaust side. The pressure receiving portions 44c and 45b of the second rocker arms 44 and 45 are fitted to be swingable.
[0029]
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 push 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 push rod 47 in the axial direction, and the exhaust-side second rocker arm 45 swings accordingly, so that the exhaust valve 29 is driven to open and close. become.
[0030]
By the way, the injector 25 is supplied with compressed air from a compressed air pump 61 as a compressed air supply source. The compressed air pump 61 reciprocates the piston 66 in a direction parallel to the cylinder axis C. It is configured in a reciprocating manner and is disposed below the cylinder block 13 on the side corresponding to the exhaust port 24 provided in the cylinder head 14. In addition, the cylinder block 13 is formed with a working chamber 62 disposed below the cylinder bore 16 so as to be connected to the oil return passage 49 in a substantially L shape within a plane orthogonal to the cylinder axis C. The air pump 61 is disposed below the oil return passage 49 and in the connecting portion of the oil return passage 49 and the working chamber 62.
[0031]
Referring also to FIG. 8, the pump case 63 of the compressed 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 closes the cylinder head 14 side opening of the pump case 63 in an airtight manner is fastened to the cylinder block 13.
[0032]
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.
[0033]
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.
[0034]
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.
[0035]
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.
[0036]
The pump drive shaft 73 is connected to the piston 66 of the compressed air pump 61 via a Scotch-yoke crank 84, and the Scotch-yoke crank 84 is slidably fitted to the piston 66. 68, 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 compressed air pump 61 moves in the pump chamber 65. The pump case 63 is reciprocated in the axial direction so as to increase or decrease the volume.
[0037]
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.
[0038]
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.
[0039]
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 so as to guide a part of the oil accumulated in the lower part in the valve operating chamber 48 is provided in the cylinder head 14 and opens to the working chamber 62 through the passage 134. 135 is provided in the cylinder block 13, but 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.
[0040]
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 compressed air pump 61 with respect to the bearing member 69, and includes the cylinder axis C and the pump drive shaft 73. The compressed air pump 61 and the water pump 90 are arranged at positions that are plane-symmetric with respect to the plane PL orthogonal to the plane PL.
[0041]
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.
[0042]
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. In this manner, the plurality of magnets 96 are 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. A plurality of magnets 98 are 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.
[0043]
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.
[0044]
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.
[0045]
In the upper side wall of the pump case 63 in the compressed air pump 61, an oil introduction hole 85 for guiding a part of the oil flowing through the oil return passage 49 into the pump case 63 for lubrication leads to the oil return passage 49. Provided. By the way, due to the rotation in the oil return passage 49, the intake side cam 39 and the exhaust side cam 40 of the camshaft 41 scoop up part of the oil circulating in the oil return passage 49 and separate and scatter it by the action of centrifugal force. In addition, a part of the oil supplied from the oil supply path 37 is separated and scattered by the action of centrifugal force, but the camshaft 41 and the oil introduction hole 85 are arranged so that the separated oil droplets are guided to the oil introduction hole 85. The relative position is set.
[0046]
By the way, the width of the portion corresponding to the valve operating device 38 in the oil return passage 49 is formed to be larger than the other portions, and corresponds to the intake side cam 39 and the exhaust side cam 40 of the camshaft 41. A protruding wall 86 that surrounds the portion to be formed in a semicircular shape is provided integrally with the cylinder block 13 so as to face the oil flow direction 137 in the oil return passage 49, and the oil of the compressed air pump 61 The return hole 85 is disposed 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 oil return passage 49 to the oil introduction hole 85.
[0047]
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.
[0048]
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.
[0049]
With particular attention to FIG. 7, the injector 25 has a nozzle 106 that enters the combustion chamber 19 and is attached to the cylinder head 14, and fuel is injected into the air fuel injection valve 107 from behind. Thus, the fuel injection valve 108 is connected to the air fuel injection valve 107. The air fuel injection valve 107 directly injects fuel into the combustion chamber 19 together with the compressed air.
[0050]
The cylinder head 14 includes a fitting hole 109 for fitting the nozzle 106 in an airtight manner, and an insertion cylinder 110 having an inner diameter larger than the fitting hole 109 and connected to the fitting hole 109 coaxially. The air fuel injection valve 107 is provided in an annular stage formed between the fitting hole 109 and the insertion cylinder 110 and air-tightly fitting the nozzle 106 to the fitting hole 109. It is inserted into the insertion tube 110 until it comes into contact with the portion 111 via the wave spring washer 123.
[0051]
Moreover, the conductor connecting portion 107 a provided in the rear portion of the air fuel injection valve 107 is disposed in a notch 110 a provided at the rear end of the insertion tube 110, and is a pair of leads led out from the conductor connection portion 107 a 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.
[0052]
On the other hand, the head cover 15 is integrally formed with a cylindrical injector housing 114 that fits and holds the fuel injection valve 108 and holds the air fuel injection valve 107 between the cylinder head 14 and the head cover 15. At the time of coupling to the cylinder head 14, the tip of the injector housing 114 comes into contact with the rear end of the air fuel injection valve 107. In addition, a clamping plate 115 that clamps the rear end portion of the fuel injection valve 108 between the injector housing 114 and the injector housing 114 is fastened to the rear end of the injector housing 114.
[0053]
By the way, an annular fuel chamber 116 communicating with the fuel injection valve 108 is formed between the injector housing 114 and the fuel injection valve 108, and a pair of seal members 117 and 118 sandwiching the fuel chamber 116 from both sides are fuel injection. It is interposed between the valve 108 and the injector housing 114.
[0054]
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.
[0055]
An annular air chamber 122 communicating with the air fuel injection valve 107 is formed between the front end portion of the fuel injection valve 108 and the rear end portion of the air fuel injection valve 107 and the injector housing 114. The compressed air from the compressed air pump 61 is supplied to the chamber 122.
[0056]
2 and 8, the lid member 64 of the compressed air pump 61 is provided with a suction pipe 124 to which a hose for guiding air from an air cleaner (not shown) is connected. The suction pipe 124 is connected to the lid member 64. It is connected to the pump chamber 65 through a reed valve (not shown) built in.
[0057]
The lid member 64 has a built-in poppet valve 125 that opens as the pressure in the pump chamber 65 increases, and the compressed air discharged from the compressed air pump 61 is the poppet valve 125 and the compressed air supply passage 126. To be supplied to the air chamber 122.
[0058]
The compressed air supply path 126 is directly provided in the cylinder head 14 so as to be connected to the lid member 64 so as to be connected to the poppet valve 125 and to be connected to the other end of the pipe member 127. And a passage 129 that is provided directly on the head cover 15 so as to communicate with the passage 128 and the air chamber 122.
[0059]
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.
[0060]
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.
[0061]
By using the knock pin 130 as a connecting member for the passage 128 of the cylinder head 14 and the passage 129 of the head cover 15 as described above, a dedicated component for connecting the passage is not required, and the number of components can be reduced. In addition, since the orifice 131 is formed in the knock pin 130, the pressure of the compressed air supplied to the injector 25 can be adjusted, and a dedicated component is not necessary for the pressure adjustment, which can contribute to a reduction in the number of components.
[0062]
The relief valve 132 is directly attached to the cylinder head 15 so as to face the valve operating chamber 48 formed between the cylinder head 14 and the head cover 15 in the engine main body 11, and is a compression connecting the compressed air pump 61 and the injector 25. The air passage 126 is attached to the cylinder head 14 in the vicinity of the injector 25 so as to constitute at least a part of the air passage 126 (part in this embodiment) and communicate with a passage 128 provided directly in the cylinder head 14.
[0063]
In FIG. 9, the cylinder head 14 at a portion facing the valve operating chamber 48 includes a mounting boss 144 having a relief passage 142 communicating with the passage 128 and a screw hole 143 coaxially connected to the relief passage 142. It is provided integrally so as to protrude to the 48 side.
[0064]
A valve housing 145 of the relief valve 132 has a valve hole 146 coaxially connected to the relief passage 142 at the inner end closing portion and is formed in a bottomed cylindrical shape. Are screwed into the screw holes 143 with an annular seal member 147 interposed therebetween. In addition, a valve seat 148 is formed on the inner surface of the inner end closing portion of the valve housing 145 so that the valve hole 146 faces the central portion, and the valve body accommodated in the valve housing 145 so as to be seatable on the valve seat 148. A spring 151 is contracted between 149 and a spring receiving member 150 fixed to the outer end of the valve housing 145.
[0065]
Thus, when the pressure of the passage 128 in the compressed air supply passage 126 exceeds a value determined by the spring load of the spring 151, the valve body 149 moves away from the valve seat 148, and surplus air from the passage 128 flows into the valve hole 146, It is guided to the valve operating chamber 48 through the gap between the valve body 149 and the valve housing 145 and the open hole 152 provided in the spring receiving member 150.
[0066]
Next, the operation of this embodiment will be described. In the crankcase 12, the cylinder block 13 and the cylinder head 14, oil that lubricates a portion of the valve operating device 38 accommodated in the valve operating chamber 48 is supplied to the crankcase 12. An oil return passage 49 for returning to the oil pan 12a formed in the lower portion is formed so as to extend in parallel with the cylinder axis C on the side of the cylinder bore 16. Moreover, an oil introduction hole 85 for introducing a part of the oil flowing through the oil return passage 49 into the pump case for lubrication is provided in the pump case 63 of the compressed air pump 61 disposed below the oil return passage 49. The oil return passage 49 is provided.
[0067]
Therefore, a part of the oil returning 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 compressed air pump 61, and the compressed air pump 61 is lubricated with a simple structure. Can be fulfilled reliably.
[0068]
Moreover, since the pump case 63 is integrally formed in the cylinder block 13 having a smaller outer shape than the cylinder head 14 and the crankcase 12 that cooperate with the engine body 11, the overall size of the engine is reduced while reducing the number of parts. The oil return passage 49 and the oil introduction hole 85 can be easily communicated, and the oil supply structure to the compressed air pump 61 can be simplified.
[0069]
The oil return passage 49 accommodates 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 portion that accommodates the one driven sprocket 52, the first drive sprocket 60, and the cam chain 53 as the oil return passage 49, it is possible to reduce the size of the engine and simplify the structure for supplying oil to the compressed air pump 61. .
[0070]
The camshaft 41 is housed and arranged in the oil return passage 49, and the camshaft 41 and the oil are so arranged that oil splashes separated by the action of centrifugal force as the camshaft 41 rotates are guided to the oil introduction hole 85 side. Since the relative position of the introduction hole 85 is set, the camshaft 41 is satisfactorily lubricated with the oil flowing through the oil return passage 49, and oil droplets scattered by the rotation of the camshaft 41 are compressed air pump. Therefore, the compressed air pump 61 can be effectively lubricated.
[0071]
A power transmission means 89 for transmitting the power of the camshaft 41 to the pump drive shaft 73 is provided between the pump drive shaft 73 connected to the compressed air pump 61 and the camshaft 41, and the camshaft that drives the compressed air pump 61. By arranging 41 close to the compressed air pump 61, the structure of the power transmission means 89 can be simplified, and the size of the engine can be reduced.
[0072]
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 for transmitting the power from the camshaft 41 to the compressed air pump 61. 89 can be configured compactly, and the degree of freedom in setting the transmission ratio of the compressed air pump 61 is also 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.
[0073]
The cylinder block 13 is provided with a projecting wall 36 facing the oil circulation direction 137 in the oil return passage 49 so as to guide the oil in the lower part in the oil return passage 49 to the oil introduction hole 85. The oil can be effectively guided to the oil introduction hole 85 by the protruding wall 86, so that the lubrication of the compressed air pump 61 can be further improved.
[0074]
By the way, the compressed air pump 61 is configured in a reciprocating manner, and a relatively high air pressure can be obtained. In addition, 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 compressed air pump By making the operation axis 61 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.
[0075]
The compressed air pump 61 is connected to a pump chamber 65 disposed on the cylinder head 14 side so as to generate compressed air corresponding to volume contraction, and a large oil pump 12a disposed on the oil pan 12a side. A piston 66 that faces both ends of the air pressure chamber 88 is slidably fitted to the pump case 63, and is more atmospheric than the piston ring 138 that is mounted on the outer periphery of the piston 66 and slidably contacts the inner periphery of the pump case 63. Since the oil introduction hole 85 opens to the inner periphery of the pump case 63 on the chamber 88 side, the oil that has been lubricated in the compressed air pump 61 is pumped from the atmospheric pressure chamber 88 to the oil pan 12a by the pumping action of the piston 66. Thus, the compressed air pump 61 can be efficiently discharged and lubricated.
[0076]
Further, the compressed 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-symmetric with respect to the plane PL orthogonal to the pump drive shaft 73 including the cylinder axis C. By driving the water pump 90 with the pump drive shaft 73 connected to the air pump 61, the number of parts can be reduced and the weight can be reduced, and the cost can be reduced by 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.
[0077]
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.
[0078]
Furthermore, since the injector 25 that directly injects fuel into the combustion chamber 19 together with the compressed air obtained by the compressed air pump 61 is disposed in the cylinder head 14, the compressed air pump 61 is not disposed in the cylinder head 14. The injector 25 and its piping can be disposed in the Linder head 14 while increasing the degree of freedom in layout and reducing the size of the engine. In particular, since the pump chamber 65 of the compressed air pump 61 is arranged on the cylinder head 14 side, the compressed air supply for guiding the compressed air from the compressed air pump 61 to the injector 25 by relatively shortening the distance between the pump chamber 65 and the injector 25. Complicating the pipe structure including the passage 126 can be avoided, and pressure loss in the pipe structure can be suppressed to a small value.
[0079]
The fuel injection valve 108 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 formed around the cylinder head 14. Therefore, it is not necessary to dispose a member, and the number of parts can be reduced, and the enlargement of the engine and the complication of the structure around the engine can be avoided.
[0080]
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.
[0081]
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.
[0082]
The surplus air discharged from the relief valve 132 provided in the middle of the compressed air supply passage 126 faces the portion to be lubricated, that is, the portion accommodated in the valve operating chamber 48 of the valve operating device 38, of the engine main body 11. Even if the surplus air discharged from the relief valve 132 contains lubricating oil or mixed fuel components, it is introduced into the valve operating chamber 48 formed between the cylinder head 14 and the head cover 15. It is not necessary to pay special attention to the evaporation process of the lubricating oil and the mixed fuel component in the exhaust system related to the excess air discharged from the valve 132, and the evaporation process of the lubricating oil and the mixed fuel component is extremely easy. Become.
[0083]
Further, since the relief valve 132 faces the valve operating chamber 48 and is directly attached to the cylinder head 14 of the engine body 11, it is not necessary to form a surplus air discharge passage from the relief valve 132 to the valve operating chamber 48. Thus, an increase in the number of processing steps and the number of parts can be avoided.
[0084]
Furthermore, since the injector 25 is disposed in the cylinder head 14 and the relief valve 132 is attached to the cylinder head 14 facing the valve operating chamber 48, the structure of the fuel supply system can be simplified.
[0085]
In addition, the compressed air pump 61 is disposed in the cylinder block 13 coupled to the cylinder head 14, and a passage 128 constituting a part of the compressed air passage 126 connecting the compressed air pump 61 and the injector 25 is formed in the cylinder head 14. Since the relief valve 132 that is directly provided and communicates with the passage 128 in the vicinity of the injector 25 is attached to the cylinder head 14, the compressed air supply path 126 is shortened as much as possible, and the pressure loss in the compressed air supply path 126 is kept small. The pressure difference and the response delay between the relief valve 132 and the injector 25 due to the flow resistance of the compressed air can be reduced, and the engine performance can be improved.
[0086]
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.
[0087]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, even if the excess air discharged from the relief valve contains lubricating oil or a mixed fuel component, the excess air discharged from the relief valve is Since it is introduced into the valve operating chamber formed between the head and head cover, it is not necessary to pay special attention to the evaporation process of the lubricating oil and mixed fuel components in the exhaust system related to the excess air exhausted from the relief valve. The evaporation process of the lubricating oil and mixed fuel components becomes extremely easy.
[0088]
According to the second aspect of the present invention, it is unnecessary to form a discharge passage for surplus air from the relief valve to the valve operating chamber, an increase in the number of processing steps and the number of parts can be avoided , and the fuel supply system Simplification of the structure can be achieved.
[0089]
According to the third aspect of the present invention, the pressure difference between the relief valve and the injector due to the flow resistance of the compressed air and the response delay are suppressed while reducing the pressure loss in the compressed air supply path by shortening the compressed air supply path as much as possible. The engine performance can be improved.
[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 a cross-sectional view taken along line 6-6 in FIG.
7 is a cross-sectional view taken along line 7-7 in FIG.
FIG. 8 is a longitudinal side view of the engine taken along line 8-8 in FIG. 2;
9 is an enlarged cross-sectional view taken along line 9-9 of FIG.
[Explanation of symbols]
11 as ... engine body 14 ... cylinder head 13 ... cylinder block 15 ... cover 19 ... combustion chamber 25 INJECTOR 48 ... valve operating chamber 61 ... compressed air source Compressed air pump 126 ... Compressed air supply passage 128 ... Passage 132 ... Relief valve

Claims

An injector (25) for directly injecting fuel into the combustion chamber (19) together with the compressed air; a compressed air supply source (61) for supplying compressed air to the injector (25); the compressed air supply source (61); In a fuel injection device for an engine, comprising a relief valve (132) interposed in the middle of a compressed air supply path (126) connecting the injectors (25),
The relief valve (48) is formed in a valve operating chamber (48) formed between a cylinder head (14) constituting a part of the engine body (11) and a head cover (15) coupled to the cylinder head (14). 132) A fuel injection device for an engine, characterized in that surplus air discharged from 132) is introduced .

Wherein said injector to the cylinder head (14) (25) is arranged, prior Symbol relief valve (132) is characterized in that it is mounted directly on the cylinder head (14) facing the valve chamber (48) The fuel injection device for an engine according to claim 1 .

The cylinder block (13) coupled to the cylinder head (14) is provided with a compressed air pump (61) serving as the compressed air supply source, and a gap between the compressed air pump (61) and the injector (25) is provided. A passage (128) constituting at least a part of the compressed air passage (126) to be connected is provided directly in the cylinder head (14), and the passage (in the vicinity of the injector (25) attached to the cylinder head (14)) The fuel injection system for an engine according to claim 2 , characterized in that the relief valve (132) leading to 128) is mounted on a cylinder head (14).