JP2000282860A - ２サイクルエンジンおよびこれが搭載された船舶 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高出力２サイクルエンジンおよび船舶を提供
する。 【解決手段】 船舶に搭載される空気掃気式２サイクル
エンジンのクランクケース４０にウォータージャケット
４７を設け、シリンダブロックのウォータージャケット
５７への冷却水の供給経路１０３とは別の供給経路１０
２を通じてジェットポンプ３０から冷却水を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２サイクルエンジ
ンおよびこれが搭載された船舶に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、２サイクルエンジンは、
そのクランクケースで形成されたクランク室に新気を吸
入し、この新気を掃気通路を介してシリンダヘッドとピ
ストンとの間に形成される燃焼室に給送して燃焼させる
ようになっている。

【０００３】そして、従来の２サイクルエンジンとして
は、クランク室に吸入される新気を、燃料との混合気と
する混合気掃気式のものと、空気のみとする空気掃気式
のものとが知られている。なお、空気掃気式のものは、
燃焼室に、空気とは別に燃料が供給される。

【０００４】また、従来の船舶として、２サイクルエン
ジンが搭載され、このエンジンで駆動される推進手段と
してのジェットポンプを有する船舶が知られている。２
サイクルエンジンは比較的小型で高出力が期待できるた
め、特に小型船舶に搭載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】２サイクルエンジン
は、クランク室に吸入された新気が燃焼室へ給送される
ようになっているため、クランク室（すなわちクランク
ケース）の温度が上昇すると、新気の温度も上昇する。
新気の温度が上昇すると、その単位体積当たりの酸素量
が低減するため、燃焼効率も低下して出力低下を来すこ
ととなる。特に、空気掃気式のものは、クランク室に空
気だけが吸入され、燃料による冷却作用が得られないた
めに、クランク室の温度が上昇し易く、出力低下を来た
しやすいという難点がある。

【０００６】したがってまた、従来の２サイクルエンジ
ンが搭載された船舶、特に小型船舶では、期待された高
出力が得られなくなってしまうという問題がった。

【０００７】本発明の目的は、以上のような問題を解決
し、高出力を得ることが可能な２サイクルエンジンおよ
びこれが搭載された船舶を提供することにある。

【０００８】

【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２サイクルエンジンは、クランクケー
スに、これを冷却するウォータージャケットが設けられ
ているとともに、シリンダブロックにもウォータージャ
ケットが設けられており、前記クランクケースのウォー
タージャケットには、前記シリンダブロックのウォータ
ージャケットへの冷却水の供給経路とは別の供給経路を
通じて冷却水が供給されることを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の２サイクルエンジンは、請
求項１記載の２サイクルエンジンにおいて、前記２サイ
クルエンジンは空気掃気式であることを特徴とする。

【００１０】請求項３記載の船舶は、請求項１または２
記載の２サイクルエンジンが搭載され、このエンジンで
駆動される推進手段としてのジェットポンプを有する船
舶であって、前記ウォータージャケットに、ジェットポ
ンプから冷却水が供給されることを特徴とする。

【００１１】

【作用効果】請求項１記載の２サイクルエンジンによれ
ば、クランクケースに、これを冷却するウォータージャ
ケットが設けられているので、クランクケース（すなわ
ちクランク室）の温度上昇が著しく低減され、クランク
室に吸入された新気の温度上昇も著しく低減される。

【００１２】したがって、新気の単位体積当たりの酸素
量が増大するため、燃焼効率が向上して高出力を得るこ
とが可能となる。

【００１３】また、シリンダブロックにもウォータージ
ャケットが設けられているので、シリンダブロックの温
度上昇も低減され、より高出力を得ることが可能とな
る。

【００１４】しかしながら、ここで、仮に、クランクケ
ースのウォータージャケットへの冷却水の供給経路と、
前記シリンダブロックのウォータージャケットへの冷却
水の供給経路とを共通の経路で構成したとすると、クラ
ンクケースを一旦冷却した水がシリンダブロックのウォ
ータージャケットへ供給され、あるいはシリンダブロッ
クを一旦冷却した水がクランクケースのウォータージャ
ケットへ供給されることとなるという不具合が生ずるの
で、シリンダブロックとクランクケースとのうちのいず
れか一方は、必ずしも効率的には冷却されなくなってし
まうおそれがある。

【００１５】これに対し、この請求項１記載の２サイク
ルエンジンによれば、前記クランクケースのウォーター
ジャケットには、前記シリンダブロックのウォータージ
ャケットへの冷却水の供給経路とは別の供給経路を通じ
て冷却水が供給されるので、上記不具合を生ずることな
く、クランクケースとシリンダブロックとが共に良好に
冷却されることとなる。

【００１６】したがって、より確実に高出力を得ること
が可能となる。

【００１７】請求項２記載の２サイクルエンジンは空気
掃気式であるので、クランク室に吸入される新気は空気
だけであり、燃焼室には、掃気通路からの新気（空気）
とは別に燃料が供給される。したがって、混合気掃気式
のものに比べて、燃費が著しく向上する。

【００１８】前述したように、空気掃気式の２サイクル
エンジンは、仮に何等の方策も講ぜられないとしたなら
ば、クランク室の温度が上昇し易く、出力低下を来たし
やすいが、この請求項２記載の２サイクルエンジンによ
れば、そのクランクケースおよびシリンダブロックに、
これを冷却するウォータージャケットが設けられている
ので、クランクケース（すなわちクランク室）およびシ
リンダブロックの温度上昇が著しく低減され、燃焼効率
が向上して高出力を得ることが可能となる。

【００１９】すなわち、この請求項２記載の２サイクル
エンジンによれば、燃費を著しく向上させることができ
ると同時に、高出力を得ることが可能となる。

【００２０】請求項３記載の船舶は、エンジンで駆動さ
れる推進手段としてのジェットポンプを有しているの
で、このジェットポンプの作用で推進される。

【００２１】そして、このジェットポンプを駆動するエ
ンジンが上記請求項１または２記載の２サイクルエンジ
ンとなっているので、比較的小型で高出力を得ることが
可能となる。

【００２２】さらに、そのエンジンのウォータージャケ
ットには、前記ジェットポンプから冷却水が供給される
ので、クランクケースおよびシリンダブロックが良好に
冷却されることとなる。

【００２３】詳しく説明すると、ジェットポンプはエン
ジンで駆動されるので、このエンジンの回転数が上がる
につれて（エンジンの温度が上がろうとするにつれ
て）、ジェットポンプからは前記クランクケースおよび
シリンダブロックのウォータージャケットに対してそれ
ぞれ別の供給経路を通じて（個別に）に多量の冷却水が
供給されるようになる。したがって、エンジンの回転数
に応じてクランクケースおよびシリンダブロックが良好
に冷却されることとなる。

【００２４】しかも、ジェットポンプの他に、前記ウォ
ータージャケットに冷却水を供給するためのウォーター
ポンプを設ける必要もなくなる。

【００２５】すなわち、この請求項３記載の船舶によれ
ば、ジェットポンプの他にウォーターポンプを設けるこ
となく、小型軽量化を図りつつ高出力を得ることが可能
となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２７】図１は本発明に係る２サイクルエンジンお
よびこれが搭載された船舶の一実施の形態を示す部分切
断概略側面図、図２は図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図、
図３は本発明に係る２サイクルエンジンの一実施の形態
を示す断面図、図４（ａ）（ｂ）はそれぞれ冷却経路を
示す図である。

【００２８】図１、図２に示すように、この実施の形態
の船舶１は、鞍乗り型の小型船舶であり、船体１０上の
シート２に乗員が座り、スロットルグリップ付きの操舵
ハンドル３を握って操行可能である。

【００２９】船体１０は、ロアハルパネル１１とアッパ
ーハルパネル１２とを接合して内部に空間１３を形成し
た浮体構造となっている。空間１３内において、ロアハ
ルパネル１１上には、そのボス部１１ａ、マウンティン
グブロック１４、およびエンジンハンガ１５を介してエ
ンジン２０が搭載され、このエンジン２０で駆動される
ジェットポンプ３０がロアハルパネル１１後部に設けら
れている。

【００３０】ジェットポンプ３０は、船底に開口した取
水口３１から船体後端に開口したジェットノズル３２に
至る流路３５と、この流路内に配置されたインペラ３３
とを有しており、インペラ３３のシャフト３４がエンジ
ン２０の出力軸２１に連結されている。したがって、エ
ンジン２０によりインペラ３３が回転駆動されると、取
水口３１から取り入れられた水がジェットノズル３２か
ら噴出され、これによって船体１０が推進される。

【００３１】なお、図１において、４は燃料タンク、４
ａはその燃料補給口である。図２において、１２ａは足
載せ部、１６は発泡体等からなる浮力体である。

【００３２】図３に示すように、エンジン２０は、クラ
ンクケース４０と、シリンダブロック５０と、シリンダ
ヘッド６０とを有する並列多気筒の２サイクルエンジン
であり、クランクケース４０で形成されたクランク室４
１にリード弁４２を介して新気を吸入し、この新気を掃
気通路５１を介してシリンダヘッド６０とピストンＰと
の間に形成される燃焼室６１に給送して燃焼させる。リ
ード弁４２が設けられている吸気通路４３の上流には、
吸気管４４（図２参照）を介してエアクリーナ４５が設
けられている。この２サイクルエンジン２０は、クラン
ク室４１に吸入される新気を空気のみとした空気掃気式
のものであり、燃焼室６１には、空気とは別に燃料が供
給される。

【００３３】７０はその燃料供給手段としての燃料噴射
装置であり、シリンダブロック５０内面に形成された燃
料噴射口５２を開閉するロータリバルブ７１と、このロ
ータリバルブ７１を介して前記燃料噴射口５２と連通可
能な蓄圧室７２と、この蓄圧室７２に連通しかつ前記ロ
ータリバルブ７１を介して前記燃料噴射口５２と連通可
能な燃料溜通路７３と、この燃料溜通路７３に適量の燃
料を計量して注入する燃料注入器７４とを有している。

【００３４】ロータリバルブ７１は、その円周方向にお
いて部分的に（およそ１８０゜に亙って）浅い凹溝状の
連通路７１ａを有しおり、クランク軸４６と同期してク
ランク軸４６とは逆方向（図において反時計方向）に回
転する。

【００３５】このエンジンの作動について簡単に説明す
る。

【００３６】図３は掃気工程終了時の状態を示してい
る。この状態からピストンＰが図において上動する吸気
工程に入るとリード弁４２が開き、エアクリーナ４５お
よび吸気管４４を介して新気がクランク室４１に導入さ
れる。さらに、ピストンＰが上動して圧縮工程に入り、
排気口５３がピストンＰで塞がれた状態（あるいは略塞
がれた状態）になると、ロータリバルブ７１の連通路７
１ａが燃料溜通路７３と燃料噴射口５２とを連通させ
て、蓄圧室７２に後述するようにして充填されていた高
圧ガスによって、燃料溜通路７３に後述するようにして
注入されていた燃料が燃料噴射口５２からシリンダ内に
噴射される。その後、さらにピストンＰが上動しシリン
ダヘッド６０の点火プラグ６２に点火されて爆発膨張工
程に入りピストンＰが下動する際、ピストンヘッドＰ１
が燃料噴射口５２部分を通過して燃料噴射口５２が開い
た後に、ロータリバルブ７１の連通路７１ａが燃料噴射
口５２と蓄圧室７２とを連通させて、蓄圧室７２に高圧
ガスが充填される。なお、燃料注入器７４による適量燃
料の燃料溜通路７３中への注入は、前記燃料噴射後で再
び燃料噴射がなされる前になされる。その後、さらなる
ピストンＰの下動で排気口５３が開くと排気がなされ、
その後さらなるピストンＰの下動で掃気口５４が開くと
掃気がなされ図３に示す状態に戻り、上述した作動が繰
り返されることとなる。

【００３７】排気口５３にはこれに連なる排気マニホル
ド８０が設けられており、さらにその下流には、排気管
９０（図２参照）を介して排気チャンバ９１が設けられ
ている。また排気口５３には、その開度を０〜１００％
の間で調整可能な排気制御弁５５が設けられており、こ
の排気制御弁５５の回動中心となる軸５６は排気マニホ
ルド８０に設けられている。

【００３８】シリンダヘッド６０には、後述するウォー
タジャケットの水温に応じて作動するサーモスタット６
３が設けられている。

【００３９】例えば、以上のような２サイクルエンジン
においては、クランク室４１に吸入された新気が燃焼室
６１へ給送されるようになっているため、仮に何等の方
策も講じなかったとするならば、前述したように、クラ
ンク室４１（すなわちクランクケース４０）の温度が上
昇して出力低下を来すこととなる。特に、例えばこの実
施の形態のように、空気掃気式のものは、クランク室４
１に空気だけが吸入され、燃料による冷却作用が得られ
ないために、クランク室４１の温度が上昇し易く、出力
低下を来たしやすい。

【００４０】そこで、この実施の形態では、図３に示す
ように、クランクケース４０に、これを冷却するウォー
タージャケット４７を設けてある。この実施の形態のク
ランクケース４０は下ケース４０Ａと上ケース４０Ｂと
をボルト４８で接合してあり、ウォータージャケット４
７は両ケースに亙って設けられている。すなわち、下ケ
ース４０Ａのウォータージャケット４７Ａと、上ケース
４０Ｂのウォータージャケット４７Ｂとは連通してい
る。下ケース４０Ａの底部には、ジェットポンプ３０か
らの冷却水（海水または淡水）をウォータージャケット
４７に導入するための導入管４９Ａが設けられており、
上ケース４０Ｂにおけるウォータージャケット４７Ｂの
最上部４７Ｂ１には、ウォータージャケット４７Ｂから
の冷却水を排気チャンバ９１に向けて排出する排水管４
９Ｂが設けられている。

【００４１】また、この実施の形態では、シリンダブロ
ック５０にもウォータージャケット５７が設けられてお
り、さらに、排気マニホルド８０およびシリンダヘッド
６０にもそれぞれウォータージャケット８１，６４が設
けられている。

【００４２】排気マニホルド８０の外側部には、ジェッ
トポンプ３０からの冷却水をウォータージャケット８１
に導入するための、前記クランクケース４０の導入管４
９Ａとは別の導入管８２が設けられており、この導入管
８２から導入された冷却水が、排気マニホルド８０のウ
ォータージャケット８１を介してシリンダブロック５０
のウォータージャケット５７に供給され、さらにこのウ
ォータージャケット５７を介してシリンダヘッド６０の
ウォータージャケット６４に供給されるようになってい
る。

【００４３】シリンダヘッド６０のウォータージャケッ
ト６４におけるサーモスタット６３部分に位置する最上
部６４Ａには、ウォータージャケット６４からの冷却水
を排気チャンバ９１に向けて排出する排水管６５が設け
られている。

【００４４】以上のような冷却水の経路を図４（ａ）
（ｂ）を参照して説明すると、ジェットポンプ３０の流
路３５におけるインペラ３３（図１参照）とジェットノ
ズル３２との間の部位３５ａに冷却水の導入パイプ１０
０が接続され、この導入パイプ１００は分岐部１０１で
２つのパイプ１０２，１０３に分岐されている。一方の
パイプ１０２は前記クランクケース４０の導入管４９Ａ
に接続され、他方のパイプ１０３は前記排気マニホルド
８０の導入管８２に接続されている。なお、図４（ａ）
に二点鎖線１０２’で示すように、クランクケース４０
の導入管４９Ａに接続するパイプ１０２は、導入パイプ
１００から分岐させることなく、ジェットポンプ３０に
直接接続しても良い。いずれにしても、クランクケース
４０のウォータージャケット４７には、シリンダブロッ
ク５０のウォータージャケット５７への冷却水の供給経
路１０３とは別の供給経路１０２を通じて冷却水が供給
されることとなる。

【００４５】図４（ａ）に示すように、クランクケース
４０の排水管４９Ｂは、パイプ１０４で、排気チャンバ
９１の図示しないウォータージャケットに連通する冷却
水の導入管９２に接続されている。また、シリンダヘッ
ド６０の排水管６５には、パイプ１０５が接続され、こ
のパイプ１０５は前記パイプ１０４との合流部１０６で
パイプ１０４に合流し、パイプ１０４を介して排気チャ
ンバ９１の導入管９２に接続されている。なお、図３お
よび図４（ｂ）に符号１０５’で示すように、シリンダ
ヘッド６０の排水管６５と排気チャンバ９１の導入管９
２とはパイプ１０４に合流させることなくパイプ１０
５’で直接接続しても良い。

【００４６】以上のように、冷却水の経路は二経路に分
かれている。一方の経路は、ジェットポンプ３０→導入
パイプ１００（またはパイプ１０２’）→パイプ１０２
→導入管４９Ａ→クランクケース４０のウォータージャ
ケット４７（４７Ａ，４７Ｂ）→排水管４９Ｂ→パイプ
１０４→排気チャンバ９１のウータージャケット、とい
う経路である。他方の経路は、ジェットポンプ３０→導
入パイプ１００→パイプ１０３→導入管８２→排気マニ
ホルド８０のウォータージャケット８１→シリンダブロ
ック５０のウォータージャケット５７→シリンダヘッド
６０のウォータージャケット６４→サーモスタット６３
の周囲のウォータージャケット６４Ａ→排水管６５→パ
イプ１０５→パイプ１０４（またはパイプ１０５’）→
排気チャンバ９１のウータージャケット、という経路で
ある。

【００４７】以上のような２サイクルエンジン２０によ
れば、次のような作用効果が得られる。

【００４８】（ａ）クランクケース４０に、これを冷却
するウォータージャケット４７が設けられているので、
クランクケース４０（すなわちクランク室４１）の温度
上昇が著しく低減され、クランク室４１に吸入された新
気の温度上昇も著しく低減される。

【００４９】したがって、新気の単位体積当たりの酸素
量が増大するため、燃焼効率が向上して高出力を得るこ
とが可能となる。

【００５０】また、シリンダブロック５０にもウォータ
ージャケット５７が設けられているので、シリンダブロ
ック５０の温度上昇も低減され、より高出力を得ること
が可能となる。

【００５１】ここで、仮に、クランクケース４０のウォ
ータージャケット４７への冷却水の供給経路と、シリン
ダブロック５０のウォータージャケット５７への冷却水
の供給経路とを共通の経路で構成した（例えば導入管を
４９Ａまたは８２のうち一方のみとした）とすると、ク
ランクケース４０を一旦冷却した水がシリンダブロック
５０のウォータージャケット５７へ供給され、あるいは
シリンダブロック５０を一旦冷却した水がクランクケー
ス４０のウォータージャケット４７へ供給されることと
なるという不具合が生ずるので、シリンダブロック５０
とクランクケース４０とのうちのいずれか一方は、必ず
しも効率的には冷却されなくなってしまうおそれがあ
る。

【００５２】これに対し、この実施の形態の２サイクル
エンジン２０によれば、クランクケース４０のウォータ
ージャケット４７には、シリンダブロック５０のウォー
タージャケット５７への冷却水の供給経路１０３（導入
管８２）とは別の供給経路１０２（導入管４９Ａ）を通
じて冷却水が供給されるので、上記不具合を生ずること
なく、クランクケース４０とシリンダブロック５０とが
共に良好に冷却されることとなる。

【００５３】したがって、より確実に高出力を得ること
が可能となる。

【００５４】（ｂ）この実施の形態の２サイクルエンジ
ン２０は空気掃気式であるので、クランク室４１に吸入
される新気は空気だけであり、燃焼室６１には、掃気通
路５１からの新気（空気）とは別に燃料が供給される。
したがって、混合気掃気式のものに比べて、燃費が著し
く向上する。

【００５５】すなわち、この実施の形態の２サイクルエ
ンジン２０によれば、燃費を著しく向上させることがで
きると同時に、高出力を得ることが可能となる。

【００５６】また、この実施の形態の船舶１によれば次
のような作用効果が得られる。

【００５７】すなわち、この実施の形態の船舶１は、エ
ンジンで駆動される推進手段としてのジェットポンプ３
０を有しているので、このジェットポンプ３０の作用で
推進される。

【００５８】そして、このジェットポンプ３０を駆動す
るエンジンが上記構成の２サイクルエンジン２０となっ
ているので、比較的小型で高出力を得ることが可能とな
る。

【００５９】さらに、そのエンジン２０のウォータージ
ャケット４７，５７等には、ジェットポンプ３０から冷
却水が供給されるので、クランクケース４０、シリンダ
ブロック５０等が良好に冷却されることとなる。

【００６０】詳しく説明すると、ジェットポンプ３０は
エンジン２０で駆動されるので、このエンジン２０の回
転数が上がるにつれて（エンジンの温度が上がろうとす
るにつれて）、ジェットポンプ３０からは前記ウォータ
ージャケット４７，５７等に対してそれぞれ別の供給経
路１０２，１０３を通じて（個別に）に多量の冷却水が
供給されるようになる。したがって、エンジン２０の回
転数に応じてクランクケース４０，シリンダブロック５
０等が良好に冷却されることとなる。

【００６１】しかも、ジェットポンプ３０の他に、前記
ウォータージャケットに冷却水を供給するためのウォー
ターポンプを設ける必要もなくなる。

【００６２】すなわち、この実施の形態の船舶１によれ
ば、ジェットポンプ３０の他にウォーターポンプを設け
ることなく、小型軽量化を図りつつ高出力を得ることが
可能となる。

【００６３】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものでは
なく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能
である。

【００６４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る２サイクルエンジンおよびこれが
搭載された船舶の一実施の形態を示す部分切断概略側面
図。

【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図。

【図３】本発明に係る２サイクルエンジンの一実施の形
態を示す断面図。

【図４】（ａ）（ｂ）はそれぞれ冷却経路を示す図。

【符号の説明】

１ 船舶 ２０ ２サイクルエンジン ３０ ジェットポンプ ４０ クランクケース ４７ ウォータージャケット ５０ シリンダブロック ５７ ウォータージャケット １０２，１０３ 供給経路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクケースに、これを冷却するウォ
   ータージャケットが設けられているとともに、シリンダ
   ブロックにもウォータージャケットが設けられており、
   前記クランクケースのウォータージャケットには、前記
   シリンダブロックのウォータージャケットへの冷却水の
   供給経路とは別の供給経路を通じて冷却水が供給される
   ことを特徴とする２サイクルエンジン。
2. 【請求項２】 前記２サイクルエンジンは空気掃気式で
   あることを特徴とする請求項１記載の２サイクルエンジ
   ン。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の２サイクルエン
   ジンが搭載され、このエンジンで駆動される推進手段と
   してのジェットポンプを有する船舶であって、前記ウォ
   ータージャケットに、ジェットポンプから冷却水が供給
   されることを特徴とする船舶。