JP4344757B2 - ４サイクルエンジン - Google Patents

Description

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。

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。
特公平５−７１７６７号公報

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。

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。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、互いに並列して配置されて燃焼室に各々開口する一対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おいて、前記一対の吸気ポートと、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取付けられる点火プラグと、他方の吸気ポートに対応した排気ポートと、前記燃焼室に燃料を直接噴射する噴射弁とが、その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、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を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、前記点火プラグ側に向かうにつれて深くなるように形成されるキャビティが設けられ、前記一方の吸気ポートから前記燃焼室に流入した吸気は、前記ガイド壁側に導かれ、前記点火プラグの、燃焼室中心とは反対側の側部を迂回して流通することを特徴とする。

このような請求項１記載の発明の構成によれば、互いに並列配置されて燃焼室に開口する一対の吸気ポートのうちの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の、燃焼室中心とは反対側の側部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。また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、該噴射弁を両吸気ポート、排気ポート及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ので、燃焼室中心部に噴射弁及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。

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、前記ガイド壁が、前記吸気ポートの開口端より前記点火プラグの、燃焼室中心とは反対側の側部外側に向けて漸次下る傾斜面に形成されることを特徴とする。

また請求項３記載の発明は、上記請求項１又は２記載の発明の構成に加えて、圧縮空気によって微粒化された燃料を噴射するように構成される前記噴射弁が、上死点にあるピストンのキャビティに先端を突入させるようにしてシリンダヘッドに配設されることを特徴とし、かかる構成によれば、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。

さらに請求項４記載の発明は、上記請求項１，２又は３記載の発明の構成に加えて、ピストン側に突出する突部が燃焼室の天井壁に突設され、前記点火プラグは、前記突部から燃焼室に突出する先端を前記噴射弁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に取付けられることを特徴とし、かかる構成によれば、燃焼室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、前記キャビテイ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。

以上のように請求項１記載の発明によれば、互いに並列配置されて燃焼室に開口する一対の吸気ポートのうちの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の、燃焼室中心とは反対側の側部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。

また特に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、該噴射弁を両吸気ポート、排気ポート及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ので、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。

その上、キャビテイは点火プラグ側に向かうにつれて深くなっているので、点火プラグ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。

また請求項３記載の発明によれば、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。

さらに請求項４記載の発明によれば、燃焼室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、前記キャビテイ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。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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とほぼ直交する他の直線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吸気弁２７，２８に比べて個数が少ない方の排気弁２９と並ぶ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。

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。

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。

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１の吸気ポート２０に対応した位置にある点火プラグ２６、燃焼室１９中心とは反対側の側部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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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の、燃焼室１９中心とは反対側の側部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。そして、このガイド壁１４２は、図４，図５に示されるように、吸気ポート２０の開口端より点火プラグ２６の、燃焼室１９中心とは反対側の側部外側に向けて漸次下る傾斜面に形成される。

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の、燃焼室１９中心とは反対側の側部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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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の作動効率および潤滑を良好なものとすることができる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

エンジンの一部縦断側面図である。 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２の３−３線断面図である。 図３の４−４線断面図である。 図４の５−５線断面図である。 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２の７−７線断面図である。 図７の８−８線断面図である。 図７の９−９線断面図である。 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

Claims (4)

1. 互いに並列して配置されて燃焼室（１９）に各々開口する一対の吸気ポート（２０，２１）を備えるシリンダヘッド（１４）に、前記燃焼室（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、
   前記一対の吸気ポート（２０，２１）と、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）に取付けられる点火プラグ（２６）と、他方の吸気ポート（２１）に対応した排気ポート（２２）と、前記燃焼室（１９）に燃料を直接噴射する噴射弁（１０８）とが、その噴射弁（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、
   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）に流入する吸気を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、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キャビティ（１４３）が設けられ、
   前記一方の吸気ポート（２０）から前記燃焼室（１９）に流入した吸気は、前記ガイド壁（１４２）側に導かれ、前記点火プラグ（２６）の、燃焼室（１９）中心とは反対側の側部を迂回して流通することを特徴とする４サイクルエンジン。
2. 前記ガイド壁（１４２）は、前記吸気ポート（２０）の開口端より前記点火プラグ（２６）の、燃焼室（１９）中心とは反対側の側部外側に向けて漸次下る傾斜面に形成されることを特徴とする、請求項１記載の４サイクルエンジン。
3. 圧縮空気によって微粒化された燃料を噴射するように構成される前記噴射弁（１０８）が、上死点にあるピストン（１７）のキャビティ１４３）に先端を突入させる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、請求項１又は２記載の４サイクルエンジン。
4. 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、前記点火プラグ（２６）は、前記突部（１４４）から燃焼室（１９）に突出する先端を前記噴射弁（１０８）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）に取付けられることを特徴とする、請求項１，２又は３記載の４サイクルエンジン。

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