JP2007321641A - 船外機エンジンの吸気マニホールド - Google Patents

Abstract

【課題】上下に配置される複数の吸気管の高さ方向寸法を可及的に抑えつつ、気筒間における吸気干渉の好ましくない影響を抑え、出力向上を図り、併せて船外機の高さ方向寸法への影響を軽減することができる船外機エンジンの吸気マニホールドを提供したい。
【解決手段】エンジンカバー４０により区画形成されるエンジンルームＡ内にエンジン２を収容し、共通のサージタンク３１と複数の吸気管３２，３３，３４，３５からなる吸気マニホールド３０を、エンジンブロックの一側面に沿って前後方向に延びるように配設し、各吸気管の開口を互いに間隔を開けて配置した船外機エンジンの吸気管で、吸気管の通路断面形状を、上下寸法が左右寸法よりも小さい横に扁平な断面形状とした船外機エンジンの吸気マニホールド。
【選択図】図３

Description

本発明は、船外機に搭載されるエンジンの吸気マニホールドに関するものである。

従来、船外機の吸気管に関し、サージタンクから異なる傾斜角度で延びる複数の吸気管を備えるエンジンにおいて、エンジン出力低下を防止する吸気マニホールドが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−１８４４６９号公報

特許文献１に開示された発明は、船外機のエンジンにおいて、共通のサージタンク８２と上下に配置された複数の吸気管８３ａ〜８３ｄを一体化し、エンジン一側方に配設された吸気マニホールド８５では、シリンダヘッド８の燃焼室に接続される吸気管８３ａ〜８３ｄの傾斜角度が異なるために吸気管長が不均一となり、これを防止するため、傾斜角度が最も小さい吸気管を側方に最も大きく膨出させるように偏寄し、傾斜角度が最も大きい吸気管の側方への膨出量を最も小さくなるように偏寄し、吸気管長の不均一を補償して各吸気管の管長を略一定としたものである。

特許文献１の吸気管においては、主に図４に現れているように、吸気管８３ａ〜８３ｄの断面形状は何れも同じ形状の円形である。
この状態で、エンジンのより高出力化を図るための断面を大きくすると、点火順序の続く気筒間の開口間の間隔が狭くなり、吸気干渉による影響で充分な出力が得られがたい。
吸気干渉を回避するため、気筒間の間隔を広げると高さ方向の寸法が大きくなり、吸気管、吸気マニホールドの大型化に繋がる。
本発明は、従来技術の以上の問題点に鑑み、これを解決すべくなされたものである。

本発明は、エンジンの吸気マニホールドにおける吸気管配置において、上下に配置される複数の吸気管の高さ方向寸法を可及的に抑えつつ、気筒間における吸気干渉の好ましくない影響を抑え、出力向上を図り、併せて船外機の高さ方向寸法への影響を軽減することができ、高出力エンジンを搭載した船外機の外形寸法のコンパクト化、船外機エンジンルーム内のスペースの合理的な確保にも資する船外機エンジンの吸気マニホールドを提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、エンジンカバーにより区画形成されるエンジンルーム内にエンジンを収容し、エンジンはシリンダヘッドを後寄りに、クランクケースを前寄りに、この間に複数のシリンダを上下に並列配置してなるシリンダブロックからなるエンジンブロックを備え、共通のサージタンクと複数の吸気管からなる吸気マニホールドを、エンジンブロックの一側面に沿って前後方向に延びるように配設し、各吸気管の開口を互いに間隔を開けて配置した船外機エンジンの吸気マニホールドにおいて、吸気管の通路断面形状を、上下寸法が左右寸法よりも小さい横に扁平な断面形状としたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、サージタンクに繋がる各吸気管の通路断面形状を、上下寸法が左右寸法よりも小さい横に扁平な断面形状としたので、上下に隣接する吸気管の開口の間隔がより大きく空き、一方の開口の吸気が他方の開口に流れにくくなり、隣接する吸気管の開口間の相互干渉を防止し、サージタンク部の吸気脈動を効果的に使えることができ、出力向上を図ることができる。
また、各吸気管の通路断面形状を、上下寸法が左右寸法よりも小さい横に扁平な断面形状としたので、吸気管、開口の高さ方向寸法を減じることができ、吸気管、吸気マニホールドの高さ方向寸法への影響を軽減することができ、船外機の外形寸法のコンパクト化、船外機エンジンルーム内のスペースの合理的な確保を図ることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は、船外機の全体を示す側面図であり、右舷側の側面図であって、内部機構の主なものを破線で示した図である。この図に従って船外機の構造の概略を説明する。
１は船外機であり、図の右側の矢印Ｆｒで示した方向を推進方向の前方とし、左側の矢印Ｒｒで示した方向を後方とし、上部に配置したエンジン２をエンジンカバー４０で覆っている。

エンジン２は、シリンダ、ピストンが略水平（横向きと記す）で、クランクシャフト略縦向き（縦置きと記す）の４ストローク複数気筒エンジンである。
エンジン２は、後方にシリンダヘッドカバー３ｂを備え、燃焼室３ａを内頂部に有するシリンダヘッド３、シリンダ４ａ、ピストン４ｂを備える中間部のシリンダブロック４、クランクシャフト５ａを内装した前方のクランクケース５を備える。

エンジン２のクランクケース５の前側方には吸気サイレンサ６が配設され、エンジン吸入口に空気（新気）を導入する。
又エンジンの吸気サイレンサ６を設けた側には、エンジンの点火制御、或いは燃料噴射装置の制御を行う電子制御装置等の電装品基板を有する電装箱７（電装品）が設けられている。
図１で示されているように、推進方向前方寄り部分に吸気サイレンサ６を、これの後方で、推進方向後方寄り部分電装箱７が前後に配置されている。

エンジン２の下部には、マウントケース８ａが配設され、マウントケース８ａでエンジンを支持し、マウントケース８ａの下面に結合するオイルケース内にオイルパン８ｂが配設されている。
エンジン２の周りは、エンジンカバー４０で覆われており、エンジンカバー４０は上下２分割カバーで構成され、上カバー４２、下カバー４３とからなり、前後のロック機構４３，４４で上下のカバー４１，４２は開閉自在に一体化されている。
これらのカバーでエンジン２を収容したエンジンルームを構成する。

クランクシャフト５ａは前記したように縦向きに配設されており、下端部にフライホイール５ｂを備えるとともに、下方に垂下された駆動軸９に連結されており、駆動軸９は、下カバー４２の下方に延設されたエクステンションケース４５内を縦通し、エクステンションケース４５の下端部に固着されたギヤケース４６内のギヤ伝達機構１０に連結されている。

ギヤ伝達機構１０は、駆動軸９の動力を、ギヤケース４６内において前後方向を向いて配置された水平な被動軸１１に伝え、被動軸１１の後端部はギヤケース４６の後部から後方に突出し、後端部にプロペラ１２が固着され、エンジン２の動力でプロペラ１２を駆動し、一対のドグクラッチで切り換えることで、プロペラの正逆回転を切り換え、前進又は後進の推進力を得る。

尚、図面中１３主排気管、１４は排気の一部をカバー後方に排出する副排気管、１５はエンジン冷却部に冷却水が流れているか、否かを視認するために、冷却水の一部を下カバー４２後方に排出する検水口であり、１６は船の船尾に船外機１を着脱自在に取り付けるスターンブラケットである。
また、１７はエンジン２の上面に配設した発電機（ＡＣＧ）、１８はクランクシャフト５ａの上方突出部とカムシャフト３ｃの上方突出部に設けた駆動・被動スプロケットをチエーンで結んだチエーン駆動機構、１９はチエーン駆動機構１８のカバー、２０は発電機１７のカバーである。

図２は、図１に示した船外機１の反対側である左舷側の側面図、図３は、図２のエンジンカバーを破断して示した拡大側面図、図８は、船外機のエンジンカバーを破断して示した平面図、図９は、船外機のカバーを破断して前面側から示した要部の正面図である。
また、図４〜図６は吸気マニホールド単体の図で、図４は、吸気マニホールドの外観図、図５は吸気マニホールドの外側カバーの単体図、図６は図４の６−６線断面図である。

エンジン２は、左舷側に吸気マニホールド３０が配設されており、吸気マニホールド３０はエンジンルームＡ内においてエンジン２の左側面の前方、即ち吸気サイレンサ６側を向いた容量の大きいサージタンク部３１と、サージタンク部３１の下流部３１ａから分岐された吸気管、実施例では４個のシリンダを上下に配置した４気筒エンジンなので、４本の吸気管３２，３３，３４，３５が、サージタンク部３１と連通するように設けられている。

４本の吸気管３２，３３，３４，３５は、サージタンク部３１の下流部３１ａから分岐され、サージタンク部３１内と連通する基部３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａと、シリンダヘッド３の各燃焼室３ａ…の吸気口に繋がる開口部３２ｄ，３３ｄ，３４ｄ，３５ｄ（図５参照）を備える先部３２ｂ、３３ｂ、３４ｂ、３５ｂと、この間を繋ぐ中間部３２ｃ，３３ｃ，３４ｃ，３５ｃを備える。
中間部３２ｃ，３３ｃ，３４ｃ，３５ｃは、シリンダヘッドの吸気口が上下に４個配設されているので、上位のもの３２ｄに対し下位のもの３３ｄ，３４ｄ，３５ｄが順次下方に湾曲しており、上位のものを下位のものに比して外側方に膨出させ、吸気管長を等しく設定している。

吸気マニホールド３０は外側部材１３０、内側部材２３０の二部材を、内外（船外機の左右方向）に重ね合わせた構造体で構成されている（図６参照）。
外側部材１３０の外観を図３、図４で示し、外側部材１３０を取り外した内側部材２３０を図５で示している。図５で示した通り、内側部材２３０のサージタンク部３１に相当する上流部の最上流部に３１ｂは、前記した吸気サイレンサ６の空気出口の接続するスロットル弁装置２１と接続する空気入口３１ｃが設けられ、内外部材を一体化して形成した吸気マニホールド３０内に空気（新気）を導入する。

吸気サイレンサ６、スロットル弁装置２１、吸気マニホールド３０クランクケース側から見た配置関係は図９に示す通りで、また平面的な関係は図８に示す通りである。
尚図９において、２２は電装部品でありリレースイッチからなり、トリム・チルトピストンシリンダ装置の正逆駆動用ポンプと電動モータのモータスイッチのリレースイッチであり、電気接点を含む電装部品である。２３は燃料の水分離器であり、２４は高圧燃料ポンプ、２４ａは高圧燃料ポンプのフィルタ、２５はベーパーセパレータであり、６ａは吸気サイレンサの空気取入口である。

ところで、図３において示されているように、シリンダヘッド３の下端部に配設されている２６はオイルポンプであり、吸気マニホールド３０の最下位の吸気管３５の最下流部の下方には空間が発生し、この空間に弁作動特性切換装置２７が配設されている。
また、吸気マニホールド３０の最下位の吸気管３５の中間部３５ｃの屈曲部の下側のエンジン側面には、オイルフィルタ２８が配設されており、２９は燃料ポンプ、２９ａは燃料フィルタである。

以上において、吸気マニホールド３０の各吸気管３２，３３，３４，３５の内部に形成される通路３６，３７，３８，３９を以下のように構成する。
通路３６，３７，３８，３９は内外の部材１３０，２３０の接合一体化構造であり、内外の座部で上下に区画された部分３０ａ，３０ｂ，３０ｃ間に、通路３６，３７，３８，３９の最上流部の開口３６ａ，３７ａ，３８ａ，３９ａが臨み、開口３６ａ，３７ａ，３８ａ，３９ａの直前の上流部が吸気マニホールド３０のサージタンク部３１の内部空間に連通している。

以上の各吸気管３２，３３，３４，３５の内部に形成される通路３６，３７，３８，３９の、上記した開口３６ａ，３７ａ，３８ａ，３９ａの通路断面形状を、上下寸法が左右寸法よりも小さい横に扁平な断面形状（横長の楕円形状）とする。
この扁平断面形状は、吸気管３２，３３，３４，３５の最上流部〜上流部に設ければ良く、吸気管３２，３３，３４，３５の中間部〜下流部は扁平断面形状でも良く、また、真円或いは真円類似の形状で良く、要すればサージタンク部３１なら各吸気管３２〜３５に分岐する部分を横長の扁平な楕円形状とする。
図５に示したように、燃焼室に接続されるポート部を構成する最下流部の開口部３２ｄ，３３ｄ，３４ｄ，３５ｄは真円或いは真円類似の断面形状である。

以上においては、各燃焼室に繋がる吸気管３２〜３５の最上流部で、サージタンク部３１の空間と繋がる接続部分を構成する最上流部の開口の断面形状は、上記したように横長の扁平断面形状であり、このため、各吸気管３２，３３，３４，３５の最上流部の各開口３６ａ，３７ａ，３８ａ，３９ａ間の間隔、即ち、開口３６ａと３７ａとの間の間隔、３７ａと３８ａとの間の間隔、３８ａと３９ａとの間の間隔は図６に示すように開口が扁平となった分大きく設定されることとなる。

従って、上下に隣接する吸気管３２，３３，３４，３５の開口３６ａ，３７ａ，３８ａ，３９ａの間隔がより大きくなり、開口間の間隔が大きくなる結果、一方の開口の吸気が他方の開口に流れにくくなる。
従って、隣接する吸気管３２，３３，３４，３５の開口３６ａ，３７ａ，３８ａ，３９ａ間の相互干渉を防止し、サージタンク部３１の吸気脈動を効果的に使えることができ、出力向上を図ることができる。
また、各吸気管３２，３３，３４，３５の通路断面形状を、上下寸法が左右寸法よりも小さい横に扁平な断面形状としたので、吸気管、開口の高さ方向寸法を減じることができ、吸気管、吸気マニホールドの高さ方向寸法への影響を軽減することができ、船外機の外形寸法のコンパクト化、船外機エンジンルーム内のスペースの合理的な確保を図ることができる。

以上図６の実施例では吸気管、３２，３３，３４，３５の開口３６ａ，３７ａ，３８ａ，３９ａ間の間隔は一定、或いは略々一定としたが、図７はこれを不等長とした実施例を示す。
上から第１シリンダのポート３６ａ、第２シリンダのポート３７ａ間の間隔をａを譲吉同様の間隔とし、第２シリンダのポート３７ａ、第３シリンダのポート３８ａ間の間隔ｂをこれよりも小さな間隔とし、第３シリンダのポート３８ａ、第４シリンダのポート３９ａ間の間隔ｃを上記した間隔ａと同様に設定する。

シリンダの点火順序を、例えば１番３６ａ、２番３７ａ、４番３９ａ、３番３８ａのように設定することで、２番３７ａと３番３８ａとを接近させても、点火順序をこのように設定することでポート間、即ち吸気管の開口間の間隔は大きく設定することができる。
従って、図７では図６に比較して開口間の高さ方向の寸法を一層減じることができ、吸気管、吸気マニホールドの高さ方向寸法への影響を一層軽減することができ、船外機の外形寸法の一層のコンパクト化、船外機エンジンルーム内のスペースの一層の合理的な確保を図ることができる。

本発明に係るエンジンの吸気マニホールドは、船外機のエンジン吸気マニホールドに好適である。

船外機の全体を示す側面図であり、右舷側の側面図であって、内部機構の主なものを破線で示した図である。 図１に示した船外機の反対側である左舷側の側面図であって、内部機構の主なものを破線で示した図である。 図２のエンジンカバーを破断して示した拡大側面図である。 吸気マニホールドの外観図である。 吸気マニホールドの外側カバーの単体の内側面図である。 図４の６−６線断面図である。 図６の変更実施例の断面図である。 船外機のエンジンカバーを破断して示した平面図である。 船外機のカバーを破断して前面側から示した要部の正面図である。

符号の説明

１…船外機、 ２…エンジン、 ３…シリンダヘッド、 ４…シリンダブロック、 ５…クランクケース、３０…吸気マニホールド、 ３１…サージタンク、 ３２，３３，３４，３５…吸気管、３６，３７，３８，３９…扁平な断面形状の開口、 ４０…エンジンカバー。

Claims (1)

1. エンジンカバーにより区画形成されるエンジンルーム内にエンジンを収容し、エンジンはシリンダヘッドを後寄りに、クランクケースを前寄りに、この間に複数のシリンダを上下に並列配置してなるシリンダブロックからなるエンジンブロックを備え、共通のサージタンクと複数の吸気管からなる吸気マニホールドを、エンジンブロックの一側面に沿って前後方向に延びるように配設し、各吸気管の開口を互いに間隔を開けて配置した船外機エンジンの吸気管において、
   前記吸気管の通路断面形状を、上下寸法が左右寸法よりも小さい横に扁平な断面形状とした、
   ことを特徴とする船外機エンジンの吸気マニホールド。

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