JP2011245936A - 船外機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】船外機は、第1排気通路41の導出口41aに連通されて大気に開放されたアイドルチャンバ52と、アイドルチャンバに冷却水供給路91を連通する冷却水連通路96と、冷却水供給路の水圧がしきい値に到達したとき冷却水連通路を開放するリリーフバルブ101とを備える。そして、冷却水供給路の水圧がしきい値に到達したときリリーフバルブを開放させ、冷却水の一部を冷却水連通路を経てアイドルチャンバに導くようにした。
【選択図】図4
Description
排気ガスを海中に排出することで排気ガスの排気騒音を抑えることができる。
そこで、排気通路の途中にアイドル排気通路を設け、このアイドル排気通路を大気に開放している。よって、アイドリング回転時の排気ガスをアイドル排気通路から外部(大気)に排出することができる。
ここで、アイドル排気通路から排出する排気ガスの排気騒音を抑えるためにアイドル排気通路にアイドルチャンバが備えられている。
排気通路(排気系)に負圧が発生することを防ぐことで、負圧によって排気通路から海水(水)を吸い込むことを抑えることができる(例えば、特許文献1参照。)。
このため、アイドル排気通路に備えたアイドルチャンバが排気ガスで過熱されることが考えられ、この観点から改良の余地が残されていた。
これにより、アイドリング回転時(無負荷最低回転速度時)の排気ガスをアイドルチャンバから外部(大気)に好適に排出することができる。
そして、冷却水路の水圧がしきい値に到達したとき圧力調整バルブを開放させて、冷却水の一部を冷却水連通路を経てアイドルチャンバに導くようにした。
これにより、アイドルチャンバを冷却水の一部で冷却することが可能になり、アイドルチャンバの過熱を抑えることができる。
よって、アイドルチャンバに比較的多量の排気ガスが流れる場合に、圧力調整バルブを開放して冷却水の一部をアイドルチャンバに導くことができる。
これにより、アイドルチャンバが比較的多量の排気ガスで過熱されることを抑えることができる。
これにより、停泊時やトローリング時に冷却水を大気に排出することを防いで商品性を確保することができる。
これにより、冷却水を大気に排出しないで排気ガスのみを大気に排出させることが可能になり商品性を確保することができる。
よって、アイドルチャンバの構成部材を利用して迷路構造を構成することができるので、迷路構造用の専用部品を不要にできる。
これにより、アイドルチャンバの部品数を増やすことなく迷路構造を構成することができる。
取付手段12は、船外機本体11を左右方向(水平方向)に揺動可能なスイベル軸14と、船外機本体11を上下方向に揺動可能なチルト軸15とを備えている。
オイルケース22は、エンジン23の潤滑油が貯えられるオイルパン28と、アイドル排気手段36の下半部側とを備えている。
駆動軸24は、マウントケース21の下側に設けられたエクステンションケース31で覆われている。
ギヤ機構25およびプロペラ軸26は、エクステンションケース31の下側に設けられたギヤケース32で覆われている。
第2排気通路42は、オイルケース22に一体に形成された通路である。
排気管43は、エクステンションケース31内において下方に延ばされた管である。
排気膨張室44は、エクステンションケース31の内部空間およびギヤケース32の内部空間で形成された空間である。
この状態において、プロペラ27を回転することでプロペラ27後方の海水(水)が後方に押し出される。よって、排気膨張室44に排出された排気ガスは排気膨張室44を経て排気膨張室44の排気口44a側に導かれ、排気口44aから海中(外部)89に排出される。
アイドル排気手段36は、第1排気通路41の途中に連通されたアイドル排気連通路51と、アイドル排気連通路51に連通されたアイドルチャンバ52と、アイドルチャンバ52に連通されて大気に開放する大気開放通路53とを備えている。
第2上隔壁64に複数の第1スリット64aが形成され、第3上隔壁65に複数の第2スリット65aが形成されている。
また、頂部62の前部に冷却水用の開口部62bが形成され、この開口部62bを介してアイドルチャンバ52の第2隔室82が冷却水連通路96(アイドル連通路97(図5参照))に連通されている。
頂部62の後部に大気開放通路53を設けることで、大気開放通路53の排気口53b(図1参照)がアイドルチャンバ52の第5隔室85に連通されている。
第1下隔壁73は、上端部が第2上隔壁64の下端部にメタルガスケット57を介して突き合わされている。
また、第2下隔壁74は、上端部が第3上隔壁65の下端部にメタルガスケット57を介して突き合わされている。
また、底部72のうち第1隔室81に相当する部位に第1水抜穴77が形成され、底部72のうち第5隔室85に相当する部位に第2水抜穴78が形成されている。
このメタルガスケット57は、銅、ステンレスやアルミなどの金属板を打ち抜いて形成されたガスケットである。
メタルガスケット57は、第1開口部(開孔)57aと、複数の第1パンチング穴(開孔)57bと、複数の第2パンチング穴(開孔)57cと、第2開口部(開孔)57dとを有する。
第1パンチング穴57bは、第1隔室81および第2隔室82間に形成されることで第1隔室81および第2隔室82を連通する小径の穴である。
第2パンチング穴57cは、第3隔室83および第4隔室84間に形成されることで第3隔室83および第4隔室84を連通する小径の穴である。
加えて、第3隔室83が第4隔室84に第2パンチング穴57cを通して連通されている。また、第3隔室83が第5隔室85に第2スリット65aを通して連通されている。
このように、アイドルチャンバ52は、第1〜第4の上隔壁63〜66、第1、第2の下隔壁73,74およびメタルガスケット57で内部空間が第1〜第5の隔室81〜85に隔離されて迷路構造(以下、「ラビリンス構造」という)に形成されている。
これにより、アイドルチャンバ52の部品数を増やすことなくラビリンス構造を構成することができる。
大気開放通路53は、頂部62の後部に形成された開口部62cに基端部53aが連通され、排気口53b(図1参照)が大気に開放されている。
よって、第1排気通路41の導出口41aが、アイドル排気連通路51、アイドルチャンバ52および大気開放通路53を介して大気に連通されている。
第1隔室81に導かれた排気ガスは、複数の第1パンチング穴57bを経て第2隔室82に導かれ、複数の第1スリット64aを経て第3隔室83に導かれる。
よって、図4に示す第3隔室83に導かれた排気ガスは、第4隔室84を経て排気膨張室44側に流れることが抑えられ、複数の第2スリット65aを経て第5隔室85に導かれる。
また、排気膨張室44内の排気ガスは、開口72aを経て第4隔室84に導かれ、複数の第2パンチング穴57cを経て第3隔室83に導かれる。
第5隔室85に導かれた排気ガスは、第5隔室85の前上隔室85a、下隔室85bおよび後上隔室85cを経て大気開放通路53に導かれ、大気開放通路53の排気口53bから大気88(図1参照)に排出される。
よって、図4に示す第3隔室83に導かれた排気ガスは、複数の第2スリット65aを経て第5隔室85に導かれるとともに、複数の第2パンチング穴57cを経て第4隔室84に導かれる。
第4隔室84に導かれた排気ガスは、排気膨張室44を経てプロペラ27(図1参照)側の排気口44aから海中89に排出される。
この冷却水供給手段37は、ウォータジャケットのインレットポートに連通された冷却水供給路(冷却水路)91と、冷却水供給路91に海水(水)を冷却水として吸い上げるウォータポンプ92と、ウォータジャケットのアウトレットポートに連通された冷却水排出路93(図2も参照)とを備えている。
アイドル連通路97の通路断面積S1と、排水連通路98の通路断面積S2との断面積割合は、アイドルチャンバ52の冷却に必要な冷却水の水量を好適に確保可能に調整されている。
よって、エンジン23の回転数が上がると、ウォータポンプ92の回転数が上がり、冷却水供給路91および冷却水連通路96(図5参照)の水圧が上昇する。
バルブ本体103がバルブシート102に当接されることで冷却水連通路96が閉塞状態に保たれる。
バルブ本体103がバルブシート102から離れることで冷却水連通路96が開放状態に保たれる。
すなわち、エンジン23が5000rpmの高回転に到達したとき、ウォータポンプ92の回転も高回転になり、ウォータポンプ92による海水(水)の吸上げ量が増す。
これにより、冷却水供給路91の水圧が上昇してしきい値Ptに到達する。
そして、リリーフバルブ101を開放させることで、冷却水の一部をアイドル連通路97を経てアイドルチャンバ52(第2隔室82)に導くことができる。
そこで、前述したように、アイドル連通路97および排水連通路98は、それぞれの通路断面積S1,S2の割合が、アイドルチャンバ52への冷却水の供給量を好適に確保できるように調整されている。
このように、冷却水の水量を調整することで、アイドルチャンバ52を好適に冷却することができる。
図6(a)に示すように、船外機本体11のプロペラ27を停止させた状態でエンジン23をアイドリング回転する。
プロペラ27が停止しているので排気膨張室44の排気ガスが排気口44aから海中89に排出されない。
エンジン23の回転数を低く抑えることで、ウォータポンプ92の回転も低回転に抑えられる。ウォータポンプ92の回転を低回転に抑えることで、ウォータポンプ92による海水(水)の吸上げ量を抑えることができる。
これにより、ウォータポンプ92で吸い上げた全ての冷却水(海水)を冷却水供給路91および冷却水連通路96(図6(b)参照)を経てエンジン23のウォータジャケットに導くことができる。
ここで、プロペラ27が停止しているので排気膨張室44に排気ガスが残り、排気膨張室44の内圧が上昇している。
導かれた排気ガスがアイドル排気連通路51を経てアイドルチャンバ52の第1隔室81に矢印Bの如く導かれる。
第3隔室83に導かれた排気ガスが複数の第2スリット65aを経て第5隔室85に矢印Eの如く導かれる。
第4隔室84に導かれた排気ガスが複数の第2パンチング穴57cを経て第3隔室83に矢印Gの如く導かれる。
第5隔室85に導かれた排気ガスが第5隔室85を経て大気開放通路53に矢印Hの如く導かれる。
大気開放通路53に導かれた排気ガスは大気開放通路53の排気口53bから外部(大気)88(図6(a)参照)に排出される。
これにより、プロペラ27を停止させた状態でエンジン23をアイドリング回転時に、エンジン23の排気ガスをアイドルチャンバ52を経て大気開放通路53から外部(大気)88に好適に排出できる。
これにより、例えば、エンジン23の始動時や排気脈動時において排気手段35(排気系)に負圧が発生することを抑えることができる。
よって、排気ガスをアイドルチャンバ52に導いてもアイドルチャンバ52が排気ガスで過熱される虞がない。
これにより、艇体Hの停泊時やトローリング時に冷却水を外部(大気)88に排出することを防いで商品性を確保することができる。
図7(a)に示すように、エンジン23を5000rpmに到達するように高回転することで、ウォータポンプ92の回転も高回転になり、ウォータポンプ92による海水(水)の吸上げ量が増す。
リリーフバルブ101を開放させることで、冷却水の一部がアイドル連通路97を経てアイドルチャンバ52(第2隔室82)に導かれる。
一方、残りの冷却水(殆どの冷却水)は、冷却水連通路96を経てエンジン23(図7(a)参照)のウォータジャケットに導かれる。
この状態において、エキゾーストマニホールド23aから導かれた排気ガスは排気管43の排気口43aから排気膨張室44に矢印Iの如く排出される。
よって、排気膨張室44に排出された排気ガスは排気膨張室44の排気口44a側に導かれ、排気口44aから海中89に矢印Jの如く排出される。
第2隔室82に導かれた排気ガスが複数の第1スリット64aを経て第3隔室83に矢印Nの如く導かれる。
このように、排気膨張室44の排気ガスを排気口44aから海中89に排出することで、第3隔室83に導かれた排気ガスの一部が複数の第2パンチング穴57c、第4隔室84を経て排気膨張室44に矢印Oの如く導かれる。
第5隔室85に導かれた排気ガスが第5隔室85を経て大気開放通路53に矢印Qの如く導かれる。
大気開放通路53に導かれた排気ガスは大気開放通路53の排気口53bから大気88(図7(a)参照)に排出される。
リリーフバルブ101が開放状態に保たれることで、冷却水の一部をアイドル連通路97を経てアイドルチャンバ52(第2隔室82)に矢印Rの如く導くことができる。
この場合、アイドルチャンバ52の冷却に必要な冷却水をアイドル連通路97に導き、残りの冷却水を排水連通路98を介して冷却水排出路93に導く。
よって、冷却水の一部(適量)をアイドル連通路97を経てアイドルチャンバ52(第2隔室82)に導いてアイドルチャンバ52を好適に冷却することができる。
ここで、第2隔室82から第3隔室83に矢印Nの如く導かれる排気ガスは、複数の第1パンチング穴57bおよび複数の第1スリット64aを通過することで流速が遅くなる。
よって、第2隔室82に導かれた冷却水の一部が排気ガスから分離される。分離された冷却水は、複数の第1パンチング穴57bを経て第1隔室81の第1水抜穴77からアイドルチャンバ52の外部に排出される。
よって、第3隔室83に導かれた冷却水の一部が排気ガスから分離される。分離された冷却水は、複数の第2パンチング穴57cを経て第4隔室84の開口72aからアイドルチャンバ52の外部に排出される。
よって、第5隔室85に導かれた冷却水の一部が排気ガスから分離される。分離された冷却水は、第2水抜穴78からアイドルチャンバ52の外部に排出される。
第1水抜穴77は第1隔室81の底部に形成され、開口72aは第4隔室84の底部に形成されている。また、第2水抜穴78は第5隔室85の底部に形成されている。
これにより、アイドルチャンバ52の全体を冷却水で冷却してアイドルチャンバ52の過熱を抑えることができる。
よって、アイドルチャンバ52に比較的多量の排気ガスが流れる場合に、リリーフバルブ101を開放して冷却水の一部をアイドルチャンバ52に導いてアイドルチャンバ52を冷やすようにした。
これにより、アイドルチャンバ52が比較的多量の排気ガスで過熱されることを抑えることができる。
これにより、冷却水を殆ど含まない排気ガスを大気開放通路53の排気口53bから大気88に排出することができる。
これにより、冷却水を大気88(図1参照)に排出しないで排気ガスのみを大気88に排出させることが可能になり商品性を確保することができる。
これにより、例えば、エンジン23の始動時や排気脈動時において排気手段35(排気系)に負圧が発生することを抑えることができる。
例えば、前記実施例では、冷却水連通路96をリリーフバルブ101の下流側でアイドル連通路97および排水連通路98に分岐した例について説明したが、これに限らないで、リリーフバルブ101の下流側を分岐させないでアイドル連通路97のみに構成することも可能である。
Claims (4)
- エンジンでウォータポンプを回転することにより冷却水路で冷却水を吸い上げるとともに、前記エンジンの排気ガスを排気通路で外部に排出する船外機において、
前記排気通路の途中に連通されて大気に開放されたアイドルチャンバと、
前記アイドルチャンバに前記冷却水路を連通する冷却水連通路と、
前記冷却水連通路に設けられ、前記冷却水路の水圧がしきい値に到達したとき前記冷却水連通路を開放する圧力調整バルブと、を備え、
前記冷却水路の水圧がしきい値に到達したとき前記圧力調整バルブを開放させて、前記冷却水の一部を前記冷却水連通路を経て前記アイドルチャンバに導くことを特徴とする船外機。 - 前記圧力調整バルブは、
前記エンジンが高回転のときに前記冷却水の水圧で開放することを特徴とする請求項1記載の船外機。 - 前記アイドルチャンバは、
前記アイドルチャンバに導かれた冷却水を前記排気ガスから分離する迷路構造に形成したことを特徴とする請求項1記載の船外機。 - 前記アイドルチャンバは、
上チャンバ部および下チャンバ部間にシール材を挟持し、
前記上チャンバ部に備えた上隔壁、前記下チャンバ部に備えた下隔壁および前記シール材に備えた開孔で前記迷路構造が構成されたことを特徴とする請求項3記載の船外機。
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