JP2001303952A - エンジンの冷却構造 - Google Patents
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Abstract
ンジンの冷却構造を提供する。 【解決手段】 クランク軸17を収容するクランクケー
ス20を備え、前記クランク軸の端部にフライホイール
が装着され、該フライホイールの内面側の前記クランク
ケースに発電コイルが取付けられたエンジン2の冷却構
造において、前記クランクケース20に冷却水が循環す
る冷却水通路31,32を設けた。
Description
冷却構造に関する。
ンが摺動するシリンダボディと燃焼室上部を構成するシ
リンダヘッドにウォータジャケットを設けて冷却水を循
環させる。シリンダボディにはクランクケースが連続し
て形成され、クランクケース内にピストンに連結された
クランク軸が収容される。クランク軸の端部に発電機が
設けられる。発電機はローターおよびステータからな
る。ローターはクランク軸の端部に装着したフライホイ
ールとその内面に設けた磁石からなり、ステータはフラ
イホイール内面の磁石に対向してクランクケース側に環
状に配設して固定した複数の発電コイルにより構成され
る。
スに吸気ポートが一体形成され、この吸気ポート部分に
リード弁が装着される。リード弁は金属片の一端をゴム
のバルブシートとともにクランクケース側に固定した逆
止弁であり、クランクケース内の圧力に応じて開閉し、
吸入圧縮行程で開いて吸気をクランク室内に導入し、爆
発掃気行程で閉じて排気および掃気を行う。
燃焼により希薄燃焼を可能として特に中低負荷の運転域
での燃費の向上を図るために、筒内噴射式エンジンが開
発されている。
ク軸端部に発電機を形成したエンジンにおいては、発電
コイルの発熱により、発電効率が低下したり、コイルの
樹脂部が溶損するおそれがある。特に船外機の場合、大
型船外機では、船内で使用する電気機器が多くなり発電
量を多くしているため発電機からの発熱量が増大し、有
効な放熱手段を設けないと必要とする発電量を確保でき
なくなるおそれがある。
た2サイクルエンジンにおいては、特に開度が大きく開
閉頻度が高い高負荷高回転時に金属片のバルプおよびゴ
ムのバルブシートが発熱し、バルブシートが変質して劣
化し、バルブが破損する場合があった。特に、燃料が筒
内に直接噴射される筒内噴射エンジンでは、燃料がリー
ド弁に当らないため、燃料によるリード弁の冷却ができ
ず、さらに熱を持ちやすくなってリード弁劣化の問題が
大きくなる。
って、発電機やリード弁を有効に冷却可能とするエンジ
ンの冷却構造の提供を目的とする。
め、本発明では、クランク軸を収容するクランクケース
を備え、前記クランク軸の端部にフライホイールが装着
され、該フライホイールの内面側の前記クランクケース
に発電コイルが取付けられたエンジンの冷却構造におい
て、前記クランクケースに冷却水が循環する冷却水通路
を設けたことを特徴とするエンジンの冷却構造を提供す
る。
およびシリンダボディ部分のみの冷却系に加えてクラン
クケースにも冷却水通路が形成されるため、エンジン全
体への冷却作用が高まり、エンジン各部がさらに効率よ
く冷却される。
の発電コイルの近傍に発電コイル冷却用の冷却水路を設
けたことを特徴としている。
発電機近傍に冷却水を流すことにより、発電機の温度が
有効に低減され、発電効率が向上するとともに、発熱に
よる発電コイルの溶損が防止される。
筒内噴射式の2サイクルエンジンであり、前記クランク
ケースにリード弁冷却用の冷却水路を設けたことを特徴
としている。
やすい筒内噴射式2サイクルエンジンにおいて、リード
弁装着部分のクランクケース側面に冷却水通路を形成す
ることにより、リード弁温度が有効に低減され、バルブ
の破損やバルブシートの劣化を抑制してリード弁の耐久
性を高めることができる。
冷却用の冷却水通路は、冷却水をクランク軸方向に沿っ
て前記フライホイールと反対側の端部からフライホイー
ル側の端部に向かって流すようにクランクケースに形成
され、フライホイール側の端部で前記発電コイル用の冷
却水通路と連通することを特徴としている。
クランク軸と平行にリード弁の冷却水通路を形成しその
端部を発電機の冷却水通路と連通させることにより、コ
ンパクトな構成で冷却水を循環させることができる。
ンク軸を縦置きにした多気筒エンジンであり、前記クラ
ンクケースの吸気通路開口部に各気筒のリード弁が縦に
連続的に配列され、該リート弁列の左右両側に冷却水通
路が形成されるとともに、その上端部に左右いずれか又
は両方の冷却水通路と連通して左右の冷却水通路間を架
渡すように前記発電コイル用冷却水通路を形成したこと
を特徴としている。
れた吸気通路開口部の左右および上部を囲んで冷却水通
路がウォータジャケットとして設けられるため、この吸
気通路開口部に設けられたリード弁を効率よく冷却で
き、またコンパクトな構成でリード弁冷却用通路と発電
コイル冷却用通路とを連通して効率的に冷却水を循環さ
せることができる。
の形態について説明する。図1は、本発明の実施の形態
に係る船外機の構成説明図である。この船外機1のエン
ジン2は、トップカウル3、ボトムカウル4、エプロン
5、アッパケース6およびロアケース7からなるハウジ
ング8のトップカウル3内に装着される。エンジン2
は、クランク軸17を縦方向に配置し、シリンダボア部
18およびシリンダヘッド部19からなるシリンダ部分
を水平に配置して6気筒(図示しない)を3気筒ずつの
バンクとしてV型に並べたV型6気筒2サイクルエンジ
ンである。
連続して形成されたクランクケース20内に収容され
る。クランクケース20には、6気筒の各気筒に対する
リード弁(図示しない)が縦方向に並べて配設されてい
る。クランク軸17の上端部には、後述のようにフライ
ホイルマグネトや発電コイル等からなる発電機26が設
けられる。
ばセレーション結合され、その下端部にベベルギヤやド
ッグクラッチ等からなるギヤ機構10を介してプロペラ
11を回転駆動するプロペラ軸12が連結される。駆動
軸9にはウォータポンプ14が装着され、ロアケース7
に設けた吸水口15から水を吸い上げこれを冷却水とし
て冷却水通路16を通して上昇させエンジン2内に供給
する。
船体24の船尾板25に取付けられる。この船外機1
は、取付ブラケット21のチルト軸22を介するチルト
回転動作およびスイベル軸23を介する左右回転動作が
可能である。
シリンダ部冷却系27とクランクケース冷却系28に分
岐する。シリンダ部冷却系27は、シリンダボア冷却水
通路(ウォータジャケット)29を介してシリンダボア
部18を冷却するとともにシリンダヘッド冷却水通路
(ウォータジャケット)30を介してシリンダヘッド部
19を冷却する。クランクケース冷却系28は、クラン
クケース下側に入口を有しクランクケース側面に縦方向
に形成されたリード弁冷却水通路31と、クランクケー
ス上端部でこのリード弁冷却水通路31に連通する発電
機冷却水通路32とにより構成される。
ンプ14により汲み上げられた冷却水は、冷却水通路1
6を上昇し、シリンダボア冷却系27によりエンジン2
のシリンダボア部18およびシリンダヘッド部19を矢
印のように流れて冷却するとともに、エンジン下部で分
岐したクランクケース冷却系28により、クランクケー
ス20内を矢印のように流れこれに装着されたリード弁
を冷却し、さらにその上端の発電機26部分を流れてこ
れを冷却する。
面構成図であり、図2はその内部構成図である。クラン
クケース20内にクランク軸17が装着され、その下端
部17a(図3)に駆動軸9(図1)が連結される。ク
ランク軸17の上端部には、フライホイール33が固定
される。フライホイール33の内面には磁石34が取付
けられ発電機26のローターとなるフライホイールマグ
ネト35を構成する。フライホイール33の内面の磁石
34に対向して、クランクケース20の上端部の台座3
7上に複数の発電コイル36が固定され発電機26のス
テータを構成する。台座37の座面は、発電コイル36
との接触面積が大きくとれるように、複数の発電コイル
36にわたって連続した例えば環状に形成される。この
台座37に近接してクランクケース20の上端部に発電
機冷却水通路32が形成される。
ボディ38が接合され内部にスロットル駆動リンク39
により開閉駆動されるスロットル弁(図示しない)が装
着される。スロットルボディ38の接合部近傍のクラン
クケース20に各気筒に対応した6個のリード弁40が
縦方向に配設される。吸気はサイレンサ41を通して導
入され、スロットルボディ38を通りリード弁40を介
してクランクケース20内に供給される。
リード弁冷却水通路31が縦方向に形成される。このリ
ード弁冷却水通路31の下端部には冷却水入口42が形
成され、前述のように、ウォータポンプ14(図1)に
接続された冷却水通路16から分岐したクランクケース
冷却系28(図1)を構成する冷却水通路が接続され
る。クランクケース20のリード弁冷却水通路31の上
端部は図示しない連通孔を介して発電機冷却水通路32
と連通している。
シリンダボア部18内には、図3に示すように、それぞ
れ3気筒ずつコンロッド43を介してクランク軸17に
連結されたピストン43が摺動可能に装着される。45
は点火プラグである。
は、例えば、クランクケースの外面に冷却水通路を構成
する溝を形成し、この溝に対応する溝を内面に形成した
カバー部材をクランクケースの外面側から被せることに
より冷却水通路を形成することができる。
ド弁装着部分の冷却水通路構造を示す。図4は上面図、
図5は正面図、図6は左側面図、図7は右側面図であ
る。図4に示すように、発電コイル36(図2)を取付
けるための台座37は、座面(コイル取付面)が連続し
た半円状に形成され、発電コイルとの接触面積を大きく
している。この座面の外縁部の一点鎖線A(図4)で示
す位置に発電コイル(ステータ)36(図2、図3)の
外端面が位置し、その外側をフライホイール33(図
2、図3)が磁石34とともに回転する。図の一点鎖線
Bは、フライホイールのリングギヤの位置を示す。この
発電コイル装着位置にウォータジャケットを構成する冷
却水通路32(斜線部)が形成される。これにより発熱
体である発電コイルが効率よく冷却される。
46(図4、図5)が設けられ、ここに各気筒に対応す
る6つのリード弁取付用開口47(図5)が縦方向に並
べて形成され、それぞれリード弁40(図3)が装着さ
れる。
ド弁冷却水通路31aが形成される。左側リード弁冷却
水通路31aの下端部には冷却水入口42aが形成され
ウォータチューブ49aが接続される。この左側リード
弁冷却水通路31aの上端部には、冷却水出口50が形
成されウォータチューブ51が接続される。この左側リ
ード弁冷却水通路31aの上側のクランクケース20の
左側面の上端部には、補強用のリブ52が設けられる。
左側リード弁冷却水通路31aの出口のウォータチュー
ブ51はこのリブ52の下面側に配設される。53はス
タータモータ取付用のボスである。
ード弁冷却水通路31bが形成される。この右側リード
弁冷却水通路31bの下端部には冷却水入口42bが形
成されウォータチューブ49bが接続される。ウォータ
チューブ49bは、前述の左側のウォータチューブ49
aとともにクランクケース冷却系28(図1)を構成す
る冷却水路となるウォータチューブ49(図5)から二
股に分岐した一方のウォータチューブである。右側リー
ド弁冷却水通路31bの上端部には、窪み54が形成さ
れ、この窪み54の上方に連通孔55が形成される。右
側リード弁冷却水通路31bは、この連通孔55を介し
て発電機冷却水通路32と連通する。発電機冷却水通路
32の左端部には出口孔56が形成されリブ52の上側
に配設されたウォータチューブ57が接続される。
ぞれの下端部に冷却水入口42a,42bを設けてそれ
ぞれウォータチューブ49a,49bを接続する構成に
代えて、図5の点線で示すように、両冷却水通路31
a,31bの下端部同士を連通する連通路58を形成
し、いずれか一方の冷却水通路の下端部にのみ冷却水入
口を設けてもよい。
インジェクター部分の冷却構造を示す。図8に示すよう
に、シリンダヘッド59の燃焼室60に臨んで点火プラ
グ61およびインジェクター62の噴射ノズル62aが
装着される。図9に示すように、並列した3気筒の各気
筒のシリンダヘッド59には点火プラグ取付孔61aお
よびインジェクター取付孔62bが形成される。各シリ
ンダヘッド59を連通してウォータジャケット63が形
成される。ウォータジャケット63は、各気筒の周縁部
および点火プラグ周りを囲んで配設され、インジェクタ
ー取付孔62b部分ではこれを平面視で内側にU字状に
迂回して形成される。このU字形状の開口端部同士を連
通して、図8に示すように斜めに形成されているインジ
ェクター取付孔62bの下側にインジェクター用冷却通
路64が形成される。
その先端の噴射ノズルが直接燃焼室に臨むため、常に火
炎にさらされ高温になる。この噴射ノズル部分が高温の
まま運転されると、噴射後ノズル部に残った燃料成分が
堆積したりカーボンその他の燃焼生成物となってノズル
開口を塞ぎ所定の噴射量が得られなくなる。特に、船外
機のように燃焼温度が高くなる高負荷高回転での使用頻
度が高いエンジンや、燃焼サイクル間隔が短い2サイク
ルエンジンでは問題が顕著になる。
クター62の周囲をU字状に囲むウォータジャケット6
3が形成されるとともに、インジェクター62の下側の
噴射ノズル近傍に冷却水通路が形成されるため、噴射ノ
ズル部分の温度が低減され、ノズル部分への堆積物の付
着やノズルの詰り等の問題に対し有効に対処することが
でき、安定した噴射量で信頼性の高い燃料噴射を行うこ
とができる。
のシリンダヘッドおよびシリンダボディ部分のみの冷却
系に加えてクランクケースにも冷却水通路が形成される
ため、エンジン全体への冷却作用が高まり、エンジン各
部がさらに効率よく冷却される。この場合、前記クラン
クケースの発電コイルの近傍に発電コイル冷却用の冷却
水路を設けた構成とすれば、クランクケース端部の発電
機近傍に冷却水を流すことにより、発電機の温度が有効
に低減され、発電効率が向上するとともに、発熱による
発電コイルの溶損が防止される。
射式2サイクルエンジンに適用した場合には、リード弁
装着部分のクランクケース側面に冷却水通路を形成する
ことにより、リード弁温度が有効に低減され、バルブの
破損やバルブシートの劣化を抑制してリード弁の耐久性
を高めることができる。
を前記発電コイル用の冷却水通路と連通する構成とすれ
ば、コンパクトな構成で冷却水を循環させることができ
る。
図。
ター冷却構造の断面図。
トムカウル、5:エプロン、6:アッパケース、7:ロ
アケース、8:ハウジング、9:駆動軸、10:ギヤ機
構、11:プロペラ、12:プロペラ軸、14:ウォー
タポンプ、15:吸水口、16:冷却水通路、17:ク
ランク軸、18:シリンダボア部、19:シリンダヘッ
ド部、20:クランクケース、21:取付ブラケット、
22:チルト軸、23:スイベル軸、24:船体、2
5:船尾板、26:発電機、27:シリンダ部冷却系、
28:クランクケース冷却系、29:シリンダボア冷却
水通路、30:シリンダヘッド冷却水通路、31:リー
ド弁冷却水通路、32:発電機冷却水通路、33:フラ
イホイール、34:磁石、35:フライホイールマグネ
ト(ロータ)、36:発電コイル(ステータ)、37:
台座、38:スロットルボディ、39:スロットル駆動
リンク、40:リード弁、41:サイレンサ、42:冷
却水入口、43:コンロッド、44:ピストン、45:
点火プラグ、46:リード弁取付部、47:リード弁取
付用開口、49,49a,49b:ウォータチューブ、
50:冷却水出口、51:ウォータチューブ、52:リ
ブ、53:ボス、54:窪み、55:連通孔、56:出
口孔、57:ウォータチューブ、58:連通路、59:
シリンダヘッド、60:燃焼室、61:点火プラグ、6
1a:点火プラグ取付孔、62:インジェクター、62
a:噴射ノズル、62b:インジェクター取付孔、6
3:ウォータジャケット、64:インジェクター用冷却
通路。
Claims (5)
- 【請求項1】クランク軸を収容するクランクケースを備
え、前記クランク軸の端部にフライホイールが装着さ
れ、該フライホイールの内面側の前記クランクケースに
発電コイルが取付けられたエンジンの冷却構造におい
て、 前記クランクケースに冷却水が循環する冷却水通路を設
けたことを特徴とするエンジンの冷却構造。 - 【請求項2】前記クランクケースの発電コイルの近傍に
発電コイル冷却用の冷却水通路を設けたことを特徴とす
る請求項1に記載のエンジンの冷却構造。 - 【請求項3】前記エンジンは筒内噴射式の2サイクルエ
ンジンであり、前記クランクケースにリード弁冷却用の
冷却水通路を設けたことを特徴とする請求項1または2
に記載のエンジンの冷却構造。 - 【請求項4】前記リード弁冷却用の冷却水通路は、冷却
水をクランク軸方向に沿って前記フライホイールと反対
側の端部からフライホイール側の端部に向かって流すよ
うにクランクケースに形成され、フライホイール側の端
部で前記発電コイル用の冷却水通路と連通することを特
徴とする請求項3に記載のエンジンの冷却構造。 - 【請求項5】前記エンジンはクランク軸を縦置きにした
多気筒エンジンであり、前記クランクケースの吸気通路
開口部に各気筒のリード弁が縦に連続的に配列され、該
リート弁列の左右両側に冷却水通路が形成されるととも
に、その上端部に左右いずれか又は両方の冷却水通路と
連通して左右の冷却水通路間を架渡すように前記発電コ
イル用冷却水通路を形成したことを特徴とする請求項3
に記載のエンジンの冷却構造。
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