JP4062070B2

JP4062070B2 - 船外機

Info

Publication number: JP4062070B2
Application number: JP2002342619A
Authority: JP
Inventors: 博行前島
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2022-11-26
Also published as: US7117850B2; US20040103884A1; JP2004176606A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船外機に係り、特にその吸気および燃料供給構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンに混合気を供給する手段としてキャブレタを用いるものがあるが、キャブレタはエンジンの特性と走行の要求に応えるために、幾つものジェット類を組み合わせて最良のセッティングを得ようとしており、運転状態や回りの環境等の変化に臨機応変に従順することは不可能であった。
【０００３】
そこで近年、キャブレタの代わりに燃料噴射装置を備えたエンジンが多くなった。燃料噴射装置は、各種のセンサ等でエンジン内外の情報を求め、その情報をコンピュータで処理して補正値を求めてその時最も適切な必要燃料量をエンジンの吸気通路にフューエルインジェクタで直接噴射するものであり、燃焼効率がよく出力の向上が図れる一方、最低必要量しか燃料を噴射しないので燃料消費量も少ないなどの利点がある。
【０００４】
燃料噴射装置を備えた船外機用エンジンの、フューエルインジェクタの配置例としては、例えば特開平８−３１０４８７号公報（特許文献１参照）に示すように、吸気マニフォールドのシリンダヘッドへの取り付け部分にフューエルインジェクタを取り付けてシリンダヘッド内に形成された吸気ポート内に向かって燃料を噴射するようにしたものがある。
【０００５】
一方、同公報に示すように、船外機のエンジンはその周囲がエンジンカバーによって覆われて吸気時に水を吸い込まないよう、エンジンカバー内で吸気を行っている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−３１０４８７号公報（段落番号［００２３］、［００３２］、図１および図４）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したフューエルインジェクタの取り付け位置および燃料の噴射方向においては、フューエルインジェクタからシリンダヘッドに形成された燃焼室までの距離が短く、噴射された燃料が燃焼室に到達する時間も短いので、燃料は十分に霧化（混合気状態）せずに燃焼室内に吸入される。
【０００８】
その結果、排気ガス中のＨＣ（ハイドロカーボン）の成分が増加したり、燃料が液状のままピストンリングを通り抜けてクランクケース内に進入してエンジンオイルを希釈したり、といった不都合が生じる。
【０００９】
特に、船外機のエンジンにおいては、冷却水を外部から取り入れてエンジンを冷却する構造であるため、冷却水温度が低く、また、運転条件もトローリングやアイドリング等の低速運転の頻度が多いため、エンジン温度は低く、上述した不都合が起きやすい。
【００１０】
一方、エンジンカバーで覆われた船外機内部の空気はエンジンの熱によって暖められ、この暖められた空気をエンジンは吸入するが、空気温度が高いと吸気効率が低下し、エンジン出力の低下を招く虞がある。
【００１１】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、燃料の霧化を促進可能な船外機を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、吸入空気温度の低下を図った船外機を提供するにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る船外機は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、クランクケース、シリンダブロックおよびシリンダヘッドを水平方向に連結して構成されるエンジンを備え、上記クランクケース近傍に配置されたスロットルボディから上記シリンダヘッドに形成された吸気ポートに向かって延びて接続される複数の吸気管を有する吸気マニフォールドを上記エンジンの一側に備えた船外機において、上記吸気マニフォールドの略中間位置にフューエルインジェクタを配置する一方、サイレンサの上流側に吸気通路を接続し、この吸気通路の上流側に接続される吸気ダクトを、平面視で上記エンジンの側面と上記吸気マニフォールドとの間に形成されるスペースの上記フューエルインジェクタより上記シリンダヘッド側に配置すると共に、吸気口を上記吸気ダクトの下端に下向きに開口し、その吸気口を最下部の上記吸気管より上方に設けたものである。
【００１４】
また、上述した課題を解決するために、請求項２に記載したように、上記エンジンの側面と上記吸気マニフォールドとの間に形成されるスペースに上記フューエルインジェクタを配置したものである。
【００１５】
さらに、上述した課題を解決するために、請求項３に記載したように、燃料供給装置を上記エンジンの側面と上記吸気マニフォールドとの間に形成されるスペースの、平面視で上記フューエルインジェクタより上記シリンダヘッド側に配置したものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、この発明を適用した船外機の左側面図である。図１に示すように、この船外機１はエンジンホルダ２を備え、このエンジンホルダ２の上方にエンジン３が設置される。また、エンジン３の周囲は船外機カバー４により覆われる。さらに、エンジンホルダ２にはブラケット５が取り付けられ、このブラケット５を介して船外機１が図示しない船体のトランサムに装着される。
【００２０】
図２は、エンジン３の拡大側面図であり、図３はエンジン３の平面図である。いずれの図も船外機カバー４を取り外した状態（想像線のみ）で示す。さらに、図４は図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【００２１】
図２〜図４に示すように、この船外機１に搭載されるエンジン３は、例えば水冷４サイクル三気筒エンジンであり、例えば前から順にクランクケース６、シリンダブロック７およびシリンダヘッド８を水平方向に連結して構成される。
【００２２】
エンジン３の最前部、図２〜図４においては左側にはクランクケース６が配置され、その後方（図２〜図４においては右側）にはシリンダブロック７が配置される。また、シリンダブロック７の後方にはシリンダヘッド８が配置される。
【００２３】
クランクケース６とシリンダブロック７との接合部内にはクランクシャフト９が垂直に配置される一方、図１に示すように、エンジンホルダ２の下部にはオイルパン１０が配置され、オイルパン１０の下部にはドライブシャフトハウジング１１が設置される。また、クランクシャフト９の下端部にはドライブシャフト１２の上端部が例えばスプライン嵌合される。そして、ドライブシャフトハウジング１１内をドライブシャフト１２が下方に向かって延び、ドライブシャフトハウジング１１の下部に設けられたギヤケース１３内のベベルギヤ１４およびプロペラシャフト１５を介してプロペラ１６を駆動するように構成される。
【００２４】
エンジン３のシリンダヘッド８にはシリンダブロック７内に水平に形成されたシリンダボア１７に整合する燃焼室１８が形成される。シリンダボア１７内にはピストン１９が水平方向に摺動自在に挿入され、ピストン１９とクランクシャフト９とがコンロッド２０によって連結される。そして、ピストン１９の往復ストロークがクランクシャフト９の回転運動に変換されるようになっている。
【００２５】
一方、シリンダヘッド８内には燃焼室１８に繋がる吸気ポート２１と排気ポート２２とが形成される。また、シリンダヘッド８内には両ポート２１，２２を開閉する吸気バルブ２３および排気バルブ２４が配置され、さらに、シリンダヘッド８の後部にはこれらのバルブ２３，２４を開閉させるエンジン３の動弁装置を構成するカムシャフト２５も配置される。なお、シリンダヘッド８の後部はシリンダヘッドカバー２６によって覆われる。
【００２６】
エンジン３には吸気装置２７が備えられる。吸気装置２７は主にサイレンサ２８と、スロットルボディ２９と、サージタンク３０と、吸気マニフォールド３１とから構成され、エンジン３の一側、本実施形態においてはエンジン３の前側から左側面にかけて配置される。
【００２７】
スロットルボディ２９は、エンジン３のクランクケース６近傍、例えば左前方に配置され、このスロットルボディ２９の下流側（後方）のクランクケース６左側部前方にサージタンク３０が並設される。サージタンク３０からは吸気マニフォールド３１を構成する複数の吸気管３１ａ，３１ｂ，３１ｃが後方に向かって気筒毎に延びてシリンダヘッド８に形成された吸気ポート２１に接続される。そして、吸気マニフォールド３１（吸気管３１ａ，３１ｂ，３１ｃ）は、船外機カバー４の内面に沿って湾曲形成される。
【００２８】
また、サイレンサ２８は、吸気騒音を低減させるためのものであって、エンジン３前部と船外機カバー４との間のスペースに収納可能な形状を有し、スロットルボディ２９の上流側（前方）に接続される。
【００２９】
船外機カバー４の後上方には船外機カバー４内に外気を導入する外気取入口３２が形成される。また、エンジン３の上面にはクランクシャフト９の上端に連結される図示しないフライホイール・マグネト装置を覆うフライホイールカバー３３が設けられる。フライホイールカバー３３はその内部に吸気通路３４が形成され、この吸気通路３４の上流側には吸気ダクト３５が接続されると共に、吸気通路３４の下流側はサイレンサ２８の上流側に接続される。そして、吸気ダクト３５はシリンダブロック７の左側面と湾曲形成された吸気マニフォールド３１との間に形成されるスペースを下方に向かって延設され、その下端に下向きに開口される吸気口３６が形成される。さらに、この吸気口３６は最下部の吸気管３１ｃより上方に設けられる。
【００３０】
一方、エンジン３には燃料供給装置３７が備えられる。燃料供給装置３７は、例えば燃料ポンプや燃料フィルタ、ベーパーセパレータ３８、デリバリパイプ３９、フューエルインジェクタ４０等から構成され、一部の部材はエンジン３の一側、本実施形態においてはエンジン３の左側面に配置される。また、各部材は燃料ホースによって接続される。
【００３１】
本実施形態に示す船外機１は図示しない燃料タンクを図示しない船体側に備えており、燃料タンクから延びる図示しない燃料供給ホースが図示しない低圧燃料フィルタに接続される。例えばシリンダヘッド８の後部を覆うシリンダヘッドカバー２６にはカムシャフト２５により駆動される図示しない低圧燃料ポンプが配置され、この低圧燃料ポンプと低圧燃料フィルタとが図示しない低圧燃料ホースで接続される。
【００３２】
シリンダブロック７の左側面と湾曲形成された吸気マニフォールド３１との間に形成されるスペースの、前記吸気ダクト３５の前方にはベーパーセパレータ３８が配置される。ベーパーセパレータ３８はガソリン等の液体燃料内に含まれる燃料蒸気を分離してこの蒸気のみを大気に解放または吸気装置２７に戻すものであって、上記低圧燃料ポンプから図示しない低圧燃料ホースを介して燃料が導かれる。
【００３３】
ベーパーセパレータ３８には図示しない高圧燃料ポンプが内装され、蒸気が分離された燃料を所定の圧力で高圧燃料ホース４１を介してベーパーセパレータ３８の例えば上方に配置された高圧燃料フィルタ４２に圧送する。
【００３４】
シリンダブロック７の左側面と湾曲形成された吸気マニフォールド３１との間に形成されるスペースにはフューエルインジェクタ４０が配置される。フューエルインジェクタ４０は各吸気管３１ａ，３１ｂ，３１ｃにそれぞれ設けられ、吸気の下流を指向する様に取り付けられる。
【００３５】
フューエルインジェクタ４０は、吸気管３１ａ，３１ｂ，３１ｃの略中間位置、すなわち前記ベーパーセパレータ３８前方のスロットルボディ２９とシリンダヘッド８との間で、シリンダブロック７とシリンダヘッド８との合せ面よりクランクシャフト９側に配置され、各フューエルインジェクタ４０はその前方に上下方向に配置されたデリバリパイプ３９によって連結される。
【００３６】
そして、上記高圧燃料フィルタ４２に圧送された高圧の燃料は、高圧燃料ホース４１を介してデリバリパイプ３９に送られ、フューエルインジェクタ４０が各吸気管３１ａ，３１ｂ，３１ｃ内に高圧の燃料を噴射する。
【００３７】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３８】
スロットルボディ２９下流側のサージタンク３０から気筒毎に延びて、シリンダヘッド８に形成された吸気ポート２１に接続される吸気マニフォールド３１を構成する吸気管３１ａ，３１ｂ，３１ｃの略中間位置、好ましくはスロットルボディ２９とシリンダヘッド８との間で、シリンダブロック７とシリンダヘッド８との合せ面よりクランクシャフト９側にフューエルインジェクタ４０を配置したことにより、フューエルインジェクタ４０から燃焼室１８までの距離が長くなり、噴射された燃料が燃焼室１８に到達する時間も長くなるので、燃料は十分に霧化（混合気状態）されて燃焼室１８内に吸入される。
【００３９】
その結果、排気ガス中のＨＣ（ハイドロカーボン）の成分が低減し、また、燃料が液状のままクランクケース６内に進入してエンジンオイルを希釈するといった不都合が防止される。
【００４０】
また、シリンダブロック７の左側面と湾曲形成された吸気マニフォールド３１との間に形成されるスペースにフューエルインジェクタ４０を配置すれば、エンジン３の幅方向への突出が無くなり、エンジン３の小型化が図れると共に、運搬や整備等でエンジン３を横倒しにしてもフューエルインジェクタ４０は吸気マニフォールド３１によって保護される。
【００４１】
さらに、吸気通路３４の上流側に接続される吸気ダクト３５を、シリンダブロック７の左側面と湾曲形成された吸気マニフォールド３１との間に形成されるスペースのフューエルインジェクタ４０より下流側に配置し、その吸気口３６を最下部の吸気管３１ｃより上方に設けたことにより、燃料の気化熱によって冷却された吸気マニフォールド３１が吸気ダクト３５周辺の雰囲気温度を下げ、吸気温度が低下するので、吸気の充填効率が向上し、エンジン出力が増加する。
【００４２】
さらにまた、吸気ダクト３５の下端に形成される吸気口３６を下向きに開口したことにより、例え船外機カバー４の後上方に形成された外気取入口３２から船外機カバー４内に水が浸入しても、この水が空気と共に吸気ダクト３５から吸い込まれることはない。
【００４３】
そして、燃料供給装置３７を構成するベーパーセパレータ３８や高圧燃料フィルタ４２等をシリンダブロック７の左側面と湾曲形成された吸気マニフォールド３１との間に形成されるスペースの、フューエルインジェクタ４０の下流側に配置したことにより、燃料供給装置３７の各機器間の配索が容易になると共に、コンパクトにもなる。また、燃料供給装置３７の各機器を吸気マニフォールド３１に予め組み付けること（部組）が可能となるので、組付性や整備性が向上する。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る船外機によれば、燃料は十分に霧化されて燃焼室内に吸入され、不都合が防止される。また、運搬や整備等でエンジンを横倒しにしてもフューエルインジェクタは保護される。
【００４５】
さらに、吸気の充填効率が向上してエンジン出力が増加する。さらにまた、水が空気と共に吸気ダクトから吸い込まれない。そして、燃料供給装置の各機器間の配索が容易になり、組付性や整備性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る船外機の一実施形態を示す船外機の左側面図。
【図２】エンジンの拡大側面図。
【図３】エンジンの平面図。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図。
【符号の説明】
１船外機
３エンジン
４船外機カバー
６クランクケース
７シリンダブロック
８シリンダヘッド
２１吸気ポート
２７吸気装置
２８サイレンサ
２９スロットルボディ
３０サージタンク
３１吸気マニフォールド
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ吸気管
３４吸気通路
３５吸気ダクト
３６吸気口
３７燃料供給装置
３８ベーパーセパレータ（燃料供給装置）
３９デリバリパイプ（燃料供給装置）
４０フューエルインジェクタ
４２高圧燃料フィルタ（燃料供給装置）

Claims

クランクケース、シリンダブロックおよびシリンダヘッドを水平方向に連結して構成されるエンジンを備え、上記クランクケース近傍に配置されたスロットルボディから上記シリンダヘッドに形成された吸気ポートに向かって延びて接続される複数の吸気管を有する吸気マニフォールドを上記エンジンの一側に備えた船外機において、上記吸気マニフォールドの略中間位置にフューエルインジェクタを配置する一方、サイレンサの上流側に吸気通路を接続し、この吸気通路の上流側に接続される吸気ダクトを、平面視で上記エンジンの側面と上記吸気マニフォールドとの間に形成されるスペースの上記フューエルインジェクタより上記シリンダヘッド側に配置すると共に、吸気口を上記吸気ダクトの下端に下向きに開口し、その吸気口を最下部の上記吸気管より上方に設けたことを特徴とする船外機。
上記エンジンの側面と上記吸気マニフォールドとの間に形成されるスペースに上記フューエルインジェクタを配置した請求項１に記載の船外機。
燃料供給装置を上記エンジンの側面と上記吸気マニフォールドとの間に形成されるスペースの、平面視で上記フューエルインジェクタより上記シリンダヘッド側に配置した請求項１または２に記載の船外機。