JP2009047088A

JP2009047088A - エンジンの燃料供給装置

Info

Publication number: JP2009047088A
Application number: JP2007214672A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Yamazaki; 俊之山崎
Original assignee: Yamaha Marine Co Ltd
Current assignee: Yamaha Marine Co Ltd
Priority date: 2007-08-21
Filing date: 2007-08-21
Publication date: 2009-03-05
Also published as: EP2028363A2; CN101372932A; EP2028363B1; EP2028363A3; CN101372932B; ATE530757T1; US20090051054A1; US7780150B2

Abstract

【課題】油面のヘッド差を大きくすることなく、燃料ポンプが作動していないときのエンジンの始動性を改善できるエンジンの燃料供給装置を提供する。
【解決手段】燃料タンク２４を、少なくとも燃料満杯時の油面ａが気化器２０のフロート室２０ｂ内の必要最低油面ｂより高い位置となるよう配置し、燃料ポンプ２５をバイパスするバイパス通路３５を設けるとともに、該バイパス通路３５に開閉弁３６を配置する。
【選択図】図３

Description

本発明は、燃料タンクと、該燃料タンク内の燃料をエンジンの気化器に供給する燃料ポンプとを備えたエンジンの燃料供給装置に関する。

例えば、小型船外機では、エンジンが収容されたトップカウリング内に燃料タンクを配置する場合がある。この場合、燃料タンクを、これの油面が気化器のフロート室の油面より高い位置となるように配置し、該両油面のヘッド差を利用して燃料を燃料タンクから気化器に供給するようにしている。

また、エンジンへの燃料供給を、前記ヘッド差がない場合にも迅速にかつ安定して行えるように、燃料供給通路に燃料ポンプを介設する場合がある（例えば、特許文献１参照）。
特許第２７１７２７２号

ところで、前記従来の燃料供給装置において、燃料ポンプを燃料供給通路に配置すると、燃料ポンプが停止状態のときには該燃料ポンプが通路抵抗となって、前記両油面にある程度のヘッド差があっても燃料を気化器に供給できない場合がある。エンジンをはじめて始動する場合や、エンジンを長期間休止していた場合には、気化器内に燃料がないことから、始動に時間がかかる。特に、リコイルスタータで始動するエンジンの場合、故障していると誤解されるおそれがある。

ここで、燃料ポンプが作動する前に燃料を気化器に供給可能とするには、前記両油面のヘッド差を大きくすることが有効であると考えられるが、燃料タンクの配置スペース等の制約から前記ヘッド差の拡大には限界がある。

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、前記両油面のヘッド差をそれほど大きくすることなく、燃料ポンプが作動する前に燃料を気化器に自動的に供給可能としてエンジンの始動性を改善できるエンジンの燃料供給装置を提供することを課題としている。

請求項１の発明は、燃料を貯留する燃料タンクと、該燃料タンク内の燃料をエンジンの吸気系に配置された気化器に供給する燃料ポンプとを備えたエンジンの燃料供給装置において、前記燃料タンクを、少なくとも燃料満杯時の油面が前記気化器のフロート室内の必要最低油面より高い位置となるよう配置し、前記燃料ポンプをバイパスするバイパス通路を設けるとともに、該バイパス通路に開閉弁を配置したことを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１において、請求項１において、始動時，始動後にオン，オフとされるチョーク装置を備え、前記開閉弁は、前記チョーク装置のオン，オフに連動して開，閉となるよう構成されていることを特徴としている。

本発明のチョーク装置は、手動式のもの及び自動式のものの両方を含む。

請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記バイパス通路には、絞り部が設けられていることを特徴としている。

請求項１の発明に係る燃料供給装置によれば、燃料ポンプをバイパスするバイパス通路に開閉弁を配置したので、始動時に開閉弁を開けることにより、燃料ポンプが作動する前に、バイパス通路を介して燃料を気化器に直接供給することができ、油面のヘッド差を大きくすることなくエンジンの始動性を向上できる。

そしてエンジンの始動後には、前記開閉弁を閉じることにより、燃料ポンプにより燃料が気化器に供給されるので、燃料タンク内の油面が低くなっても安定的に燃料を気化器に供給できる。

請求項２の発明では、チョーク装置のオン，オフに連動して前記開閉弁が開，閉となるよう構成したので、開閉弁自体の開閉操作を不要にでき、操作性を向上できる。即ち、通常、チョーク装置は、始動時にはオンとなり、始動後にはオフとなるので、開閉弁は、始動時には開となり、始動後は閉となる。従って、燃料ポンプの作動前に自動的にバイパス通路を開いて燃料を気化器に供給でき、またエンジン始動後は自動的にバイパス通路を閉じて燃料を燃料ポンプにより気化器に供給できる。

請求項３の発明では、バイパス通路に絞り部を設けたので、燃料タンクの油面が低いときに開閉弁を開いてエンジンを始動する場合に、燃料ポンプで送り出す燃料がバイパス通路へ流れて循環することを抑制し、始動に十分な燃料を気化器に送ることができる。またエンジンを始動した後、開閉弁を閉じるのを忘れた場合に、燃料ポンプによる燃料の供給が不調になるのを回避できる。即ち、バイパス通路が開かれている状態では、燃料ポンプからの燃料はバイパス通路を通って燃料ポンプに循環し易く、気化器に燃料が供給され難くなるおそれがある。請求項３の発明では、バイパス通路に絞り部があるので、前記燃料の循環が抑制され、燃料を気化器に確実に供給できる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図３は、本発明の一実施形態によるエンジンの燃料供給装置を説明するための図であり、図１はエンジンが搭載された船外機の側面図、図２はエンジンの側面図、図３は燃料供給装置の側面図である。なお、本実施形態の説明の中で、前後，左右という場合は、特記なき限り、船体の後方から見た場合の前後，左右を意味する。

図において、１は船外機を示しており、該船外機１は、クランプブラケット２により船体３の船尾３ａに搭載され、旋回軸Ｘ回りに旋回可能に、かつチルト軸Ｙ回りに航行時位置Ａ（図１の実線位置）とチルトアップ時位置Ｂ（図１の二点鎖線位置）との間で上下揺動可能に支持されている。

前記船外機１は、航行するときには航行時位置Ａに保持され、係留保管するときにはチルトアップ時位置Ｂに保持される。また前進から後進に切り替えるときは、クラッチを使用してギヤを後進位置に切り替える。

前記船外機１は、スクリュー４が配置されたロアケース５と、該ロアケース５に接続され、前記スクリュー４にエンジンの回転力を伝達する駆動軸（不図示）が収容されたアッパケース６と、該アッパケース６に搭載されたエンジン７と、前記アッパケース６にエンジン７を覆うように接続されたカウリング８とを有する。該カウリング８には、外部空気をエンジン７に導入するエアダクト部８ａが形成されている（図２参照）。

前記アッパケース６は、駆動軸が収容された筒状の下ケース６ａと前記エンジン７を支持する上向き碗状の上ケース６ｂとを有し、該上ケース６ｂにカウリング８が着脱可能に装着されている。

前記アッパケース６には、船体前方に延びる棒状の操舵ハンドル１０が取り付けられ、該操舵ハンドル１０にはアクセルグリップ１１が装着されている。

またアッパケース６には、船体３側から船外機１をチルトアップ操作する際の把手６ｃが取り付けられている。

前記エンジン７は、４サイクル単気筒エンジンであり、航行時にクランク軸１４ａが略垂直をなすよう縦置きに搭載されている。該クランク軸１４ａは、前記旋回軸Ｘと同軸をなしている。

前記エンジン７は、前記クランク軸１４ａが収容されたクランクケース１４の後側にシリンダブロック１５，シリンダヘッド１６，ヘッドカバー１７を配置し、これらを一体に結合した構造を有する。

前記クランク軸１４ａの上端部には始動用プーリ（不図示）が装着され、該始動用プーリには始動用ロープ１８が巻回されている。該始動用ロープ１８は、カウリング８から前方に突出しており、該始動用ロープ１８を引っ張ることにより、クランク軸１４ａが回転し、エンジン７が始動する。

前記エンジン７の排気系は、シリンダヘッド１６の下面に開口する排気ポート（不図示）に接続された排気通路１９と、該排気通路１９に続いて前記アッパケース６内に配置された排気管（不図示）とを有し、該排気管は水中に開口している。

前記エンジン７の吸気系は、シリンダヘッド１６の上面に開口する吸気ポートに接続された吸気通路（不図示）と、該吸気通路の上流側に接続された気化器２０と、該気化器２０に接続されたサイレンサ（不図示）とを有する。

前記気化器２０は、該気化器２０内のベンチュリ通路２０ａの通路面積を変化させるスロットル弁２１と、燃料を貯留するフロート室２０ｂとを有する。前記スロットル弁２１には、前記アクセルグリップ１１がスロットルケーブル２１ａを介して連結されている。

前記エンジン７は、始動時にオンとなり、前記気化器２０からの燃料を濃くして始動を容易化するとともに、始動後にオフとなり、前記気化器２０からの燃料を通常の濃さに戻すチョーク装置２２を備えている。このチョーク装置２２は、気化器２０の始動時用通路（不図示）を開閉するチョークバルブ（不図示）と、一端が該チョークバルブに接続されたチョークケーブル２２ａと、該チョークケーブル２２ａの他端に接続されたチョークノブ２２ｃとを備えている。このチョークノブ２２ｃは前記カウリング８の前側壁に配置されている。

エンジン始動時にユーザがチョークノブ２２ｃを引くと該チョーク装置２２はオン状態となり、気化器２０の始動用通路が開き、戻すとオフ状態となって該始動用通路が閉じる。

前記エンジン７は燃料供給装置２３を備えている。該燃料供給装置２３は、燃料を貯留する樹脂製の燃料タンク２４と、該燃料タンク２４内の燃料を前記気化器２０に供給する燃料ポンプ２５とを備えている。

前記燃料タンク２４と燃料ポンプ２５とは、上流側燃料ホース２８により接続され、該燃料ポンプ２５と気化器２０とは下流側燃料ホース２９により接続されている。そして前記燃料ポンプ２５の上流側と下流側とはバイパス通路３５によりをバイパスされており、該バイパス通路３５にはこれを開閉する開閉弁３６が介設されている。

前記燃料タンク２４は、カウリング８内でかつクランクケース１４の前側に配置され、該クランクケース１４の前壁に沿って上下方向に延びるタンク本体２４ａと、該タンク本体２４ａの上端部に形成された燃料注入口２４ｂとを有する。

前記タンク本体２４ａには、後方に突出する取付けボス部２４ｃが形成され、該ボス部２４ｃはボルト２７によりクランクケース１４に固定されている。

また前記燃料注入口２４ｂには給油キャップ２６が着脱可能に装着されており、該給油キャップ２６はカウリング８から上方に露出している。

前記燃料ポンプ２５は、エンジン７により駆動されるダイヤフラム式のものである。該燃料ポンプ２５は、燃料タンク２４と気化器２０との中間に位置するよう並列に配置され、一対のボルト３２，３２によりクランクケース１４の側壁に固定されている。

前記燃料ポンプ２５は、燃料タンク２４内の燃料を吸い込む吸込口２５ａと、該吸い込んだ燃料を加圧して吐き出す吐出口２５ｂとを有する。該吸込口２５ａに前記上流側燃料ホース２８の下流端部２８ａが接続され、該吐出口２５ｂに前記下流側燃料ホース２９の上流端部２９ａが接続されている。該下流側燃料ホース２９の下流端部２９ｂは、前記フロート室２０ｂの上部に形成された燃料流入口２０ｃに接続されている。

前記燃料タンク２４のタンク本体２４ａの底部２４ｄには、切替バルブ３０が接続されている。該切替バルブ３０は、切替コック３０ｃを回動させることにより、前記燃料タンク２４の燃料を使用するか、船体３に搭載された外部燃料タンク（不図示）の燃料を使用するか、又は気化器２０への燃料供給を停止するかの切り替えを行う。

前記切替バルブ３０は、気化器２０に燃料を供給する燃料供給口３０ｂを有し、該燃料供給口３０ｂに前記上流側燃料ホース２８の上流端部２８ｂが接続されている。

前記切替バルブ３０には、前記外部燃料タンクからの燃料ホース（不図示）が、接続コネクタ３０ｃ，及び外部燃料ホース３１を介して接続されている。前記切替コック３０ａを外部燃料供給位置に回動させると、前記外部燃料ホース３１からの燃料が前記燃料供給口３０ｂに供給される。

前記燃料タンク２４は、これの少なくとも燃料満杯時の油面ａが前記気化器２０のフロート室２０ｂの必要最低油面ｂより高い位置となるように配置されている。前記燃料タンク２４から気化器２０までの燃料通路の流路抵抗が小さい場合は、燃料タンク２４の油面ａとフロート室２０ｂの油面ｂとのヘッド差により、燃料タンク２４内の燃料が自動的にフロート室２０ｂ内に供給される。

前記バイパス通路３５は、前記上流側燃料ホース２８の中途部に介設された上流側分岐管３７と、下流側燃料ホース２９の中途部に介設された下流側分岐管３８と、該下流側分岐管３８と前記開閉弁３６の燃料出口３６ａとを接続する下流側バイパスホース３５ａと、該開閉弁３６の燃料入口３６ｂと前記上流側分岐管３７とを接続する上流側バイパスホース３５ｂとを有する。

前記上流側分岐管３７及び下流側分岐管３８のバイパス通路３５側枝管には、それぞれ絞り部３７ａ，３８ａが形成されている。該絞り部３７ａ，３８ａの通路面積は、上流側分岐管３７及び下流側分岐管３８の上流側燃料ホース２８及び下流側燃料ホース２９側に開口する枝管の通路面積より小さい値となっている。

前記開閉弁３６は、前記チョーク装置２２の開，閉操作に連動して開，閉するように構成されている。

前記開閉弁３６は、これの燃料入口３６ｂを開閉する弁体３６ｃを有し、該弁体３６ｃには切欠き部３６ｄが形成され、該切欠き部３６ｄには前記チョークケーブル２２ａのインナケーブル２２ｂにこれと共に移動するよう接続された連動ピン２２ｄが係合している。なお、前記チョークケーブル２２ａのアウタチューブには、前記連動ピン２２ｄの移動量に対応したスリット（不図示）が形成されている。

エンジン始動時にチョークノブ２２ｃを引くと、これに連動して弁体３６ｃが時計回りに回動して燃料入口３６ｂと燃料出口３６ａとを連通させる。これにより燃料タンク２４の燃料がバイパス通路３５を通ってフロート室２０ｂ内に流入する。暖機運転が終了し、チョークノブ２２ｃを戻すと、弁体３６ｃが反時計回りに回動して燃料入口３６ｂと燃料出口３６ａ間を遮断する。

ここで本実施形態の船外機１は、小型船舶に搭載されるものであることから、バッテリ，スタータモータを備えておらず、始動用ロープ１８を引いてクランク軸１４ａを回転させることでエンジン７の始動を行うようになっている。

船外機１をはじめて始動する場合や、運転を長期間休止していた場合には、気化器２０内に燃料がない状態となっている可能性が高い。このため従来は、始動用ロープ１８を繰り返し引かないと燃料が気化器に供給されないため、エンジンが始動しにくく、ユーザから故障，不良品との苦情が寄せられるという問題があった。燃料ポンプ２５が燃料供給通路の流路抵抗となるため、本実施形態程度のヘッド差では燃料が気化器２０に供給されないものと考えられる。

本実施形態によれば、燃料ポンプ２５をバイパスするバイパス通路３５を設け、該バイパス通路３５に開閉弁３６を介設したので、エンジン始動時にチョークノブ２２ｃを引くと、これに連動して開閉弁３６が開き、これにより燃料ポンプ２５を経由することなくバイパス通路３５から燃料が気化器２０のフロート室２０ｂに直接流入する。その結果、油面のヘッド差を大きくすることなくエンジン７を容易に始動することができ、燃料ポンプ２５が作動していないときのエンジン始動性を向上できる。

エンジン７が始動した後、チョークノブ２２ｃを戻すと開閉弁３６が閉じ、該エンジン７により駆動される燃料ポンプ２５によって燃料が気化器２０に供給される。

本実施形態では、チョーク装置２２の開，閉操作に連動して前記開閉弁３６が開，閉するように構成したので、エンジン７の始動時に行うチョーク装置２２の開操作に伴ってバイパス通路３５が開き、暖気運転終了時に行うチョーク装置２２の閉操作に伴ってバイパス通路３５が閉じることとなる。このようにユーザが始動時に行う通常のチョーク装置２２の開閉操作に連動してバイパス通路３５が開閉されるので、開閉弁３６の操作を不要にでき、操作性を向上できる。

本実施形態では、上流側分岐管３７及び下流側分岐管３８のバイパス通路３５側に絞り部３７ａ，３８ａを形成したので、エンジン始動後にチョーク装置２２の閉操作、ひいては開閉弁３６の閉操作を忘れた場合にも燃料ポンプ３５により燃料を気化器２０に支障なく供給できる。即ち、バイパス通路３５が開かれている状態では、燃料ポンプ２５からの燃料はバイパス通路３５を通って燃料ポンプ２５に循環してしまい、気化器２０に燃料が供給され難くなるおそれがあるが、本実施形態では、バイパス通路３５側に絞り部３７ａ，３８ａがあるので、前記燃料の循環が抑制され、その分、燃料を気化器２０に供給できる。

なお、前記実施形態では、船外機の燃料供給装置を例に説明したが、本発明の燃料供給装置は、自動二輪車や汎用機等のエンジンの燃料供給装置にも適用可能である。

本発明の一実施形態によるエンジンの燃料供給装置が搭載された船外機の側面図である。前記エンジンの側面図である。前記燃料供給装置の側面図である。

符号の説明

７エンジン
２０気化器
２０ｂフロート室
２２チョーク装置
２３燃料供給装置
２４燃料タンク
２５燃料ポンプ
３５バイパス通路
３６開閉弁
３７ａ，３８ａ絞り部
ａ，ｂ油面

Claims

燃料を貯留する燃料タンクと、該燃料タンク内の燃料をエンジンの吸気系に配置された気化器に供給する燃料ポンプとを備えたエンジンの燃料供給装置において、
前記燃料タンクを、少なくとも燃料満杯時の油面が前記気化器のフロート室内の必要最低油面より高い位置となるよう配置し、
前記燃料ポンプをバイパスするバイパス通路を設けるとともに、該バイパス通路に開閉弁を配置したことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
請求項１において、始動時，始動後にオン，オフとされるチョーク装置を備え、前記開閉弁は、前記チョーク装置のオン，オフに連動して開，閉となるよう構成されていることを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
請求項１又は２において、前記バイパス通路には、絞り部が設けられていることを特徴とするエンジンの燃料供給装置。