JP2016070111A - 火花点火式エンジン - Google Patents

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Abstract

【課題】ガス供給装置と吸気装置とをエンジンに一体化することができる火花点火式エンジンを提供する。
【解決手段】スロットルボディ７と、ガスミキサ８と、ガスレギュレータ９と、ガス中継管１０とを備え、吸気マニホルド５のコレクタ部１１は、シリンダヘッドカバー４の横一側で、前後方向に架設され、スロットルボディ７は、吸気マニホルド５のコレクタ部１１の後部に取り付けられ、ガスミキサ８は、フライホイール２の上方で、スロットルボディ７の後部に取り付けられ、ガスレギュレータ９は、フライホイール２の上方で、排気マニホルド６側に配置されるとともに、シリンダヘッド３に取り付けられ、ガス中継管１０は、シリンダヘッドカバー４の後側で、ガスレギュレータ９とガスミキサ８との間に横向きに架設されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、火花点火式エンジンに関し、詳しくは、ガス供給装置と吸気装置とをエンジンに一体化することができる火花点火式エンジンに関する。
従来、エンジン前部にエンジン冷却ファンが配置され、エンジン後部にフライホイールが配置され、シリンダヘッドの上側にシリンダヘッドカバーが取り付けられ、シリンダヘッドの横一側壁に吸気マニホルドが取り付けられ、シリンダヘッドの横他側壁に排気マニホルドが取り付けられた、火花点火式エンジンがある(例えば、特許文献１参照)。
この種のエンジンによれば、エンジンの全体形状を立方体形状に近づけることができ、ボンネット等への収容が容易になる利点がある。
しかし、この特許文献１のものでは、スロットルボディは吸気マニホルドのコレクタ部の前部に取り付けられ、ガスミキサはコレクタ部の前部に取り付けられているが、ガスレギュレータがエンジンに取り付けられていないため、問題がある。
特開２０１０−２５５６２１号公報(図１，２，１２参照)
《問題点》 ガス供給装置をエンジンに一体化することができない。
上記特許文献１のものでは、ガスレギュレータがエンジンには取り付けられていないため、ガス供給装置をエンジンに一体化させることができない。
本発明の課題は、吸気装置とガス供給装置とをエンジンに一体化することができる火花点火式エンジンを提供することにある。
本発明の発明者らは、研究の結果、吸気装置とガス供給装置とをエンジンの横側と後側に沿うＬ字型に配列すれば、吸気装置とガス供給装置とをエンジンに一体化することができることを見いだし、この発明に至った。
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１〜４に例示するように、エンジン前部にエンジン冷却ファン(１)が配置され、エンジン後部にフライホイール(２)が配置され、シリンダヘッド(３)の上側にシリンダヘッドカバー(４)が取り付けられ、シリンダヘッド(３)の横一側壁(３ａ)に吸気マニホルド(５)が取り付けられ、シリンダヘッド(３)の横他側壁(３ｂ)に排気マニホルド(６)が取り付けられた、火花点火式エンジンにおいて、
図１〜３に例示するように、スロットルボディ(７)と、ガスミキサ(８)と、ガスレギュレータ(９)と、ガス中継管(１０)とを備え、
図１，４に例示するように、吸気マニホルド(５)のコレクタ部(１１)は、シリンダヘッドカバー(４)の横一側で、前後方向に架設され、スロットルボディ(７)は、吸気マニホルド(５)のコレクタ部(１１)の後部に取り付けられ、ガスミキサ(８)は、フライホイール(２)の上方で、スロットルボディ(７)の後部に取り付けられ、
図１，３に例示するように、ガスレギュレータ(９)は、フライホイール(２)の上方で、排気マニホルド(６)側に配置されるとともに、シリンダヘッド(３)に取り付けられ、図１，２に例示するように、ガス供給管(１０)は、シリンダヘッドカバー(４)の後側で、ガスレギュレータ(９)とガスミキサ(８)との間に横向きに架設されている、ことを特徴する火花点火式エンジン。
(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 吸気装置とガス供給装置とをエンジン本体に一体に組み込むことができる。
図１に例示するように、吸気マニホルド(５)とガスミキサ(８)とを備えた吸気装置と、ガスレギュレータ(９)とガス中継管(１０)とを備えたガス供給装置とが、エンジンの横側と後側に沿うＬ字型に配列され、ガスミキサ(８)は吸気マニホルド(５)に取り付けられ、ガスレギュレータ(９)はシリンダヘッド(３)に取り付けられ、ガス中継管(１０)はガスレギュレータ(９)とガスミキサ(８)との間に架設されるので、吸気装置とガス供給装置とをエンジンに一体化することができる。
(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ガスレギュレータ内での燃料の液体成分の気化促進や凍結抑制を図ることができる。
図１〜３，６に例示するように、ガスレギュレータ(９)は、排気マニホルド(６)の後方斜め上に配置され、金属ステー(１３)を介してシリンダヘッド(３)の後側壁(３ｃ)に取り付けられているため、排気マニホルド(６)熱がガスレギュレータ(９)に放射されるとともに、シリンダヘッド(３)の熱が金属ステー(１３)を介してガスレギュレータ(９)に伝達され、ガスレギュレータ(９)が適度に加温され、ガスレギュレータ(９)内での燃料の液体成分の気化促進や凍結抑制を図ることができる。
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ガスレギュレータ内での燃料の液体成分の気化促進や凍結抑制を図ることができる。
図３，５，６に例示するように、金属ステー(１３)からエンジン吊り下げ用係止板(１５)が導出され、このエンジン吊り下げ用係止板(１５)が、排気マニホルド(６)の上方に配置されているため、排気マニホルド(６)から放出された熱が、エンジン吊り下げ用係止板(１５)を介してガスレギュレータ(９)に伝達され、ガスレギュレータ(９)が適度に加温され、ガスレギュレータ(９)内での燃料の液体成分の気化促進や凍結抑制を図ることができる。
(請求項４に係る発明)
請求項４に係る発明は、請求項２または請求項３に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 排気マニホルドの放熱によるガス遮断弁の熱損傷を防止することができる。
図１，３，６に例示するように、ガス遮断弁(１４)は、排気マニホルド(６)の上方で、ガスレギュレータ(９)の前側の燃料入口(９ａ)に取り付けられ、図３に例示するように、ガスレギュレータ(９)は、前上り傾斜状に傾けられているため、排気マニホルド(６)の上方に配置されたガス遮断弁(１４)の位置を高くすることができ、排気マニホルド(６)の放熱によるガス遮断弁(１４)の熱損傷を防止することができる。
(請求項５に係る発明)
請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 振動によるガス遮断弁の損傷を防止することができる。
図３，５，６に例示するように、前記金属ステー(１３)に補強ステー(１６)が取り付けられ、補強ステー(１６)にガス遮断弁(１４)が接続され、ガスレギュレータ(９)によるガス遮断弁(１４)の支持が補強ステー(１６)で補強されているため、ガス遮断弁(１４)の振動が補強ステー(１６)で抑制され、振動によるガス遮断弁の損傷を防止することができる。
《効果》 排気マニホルドの放熱によるガス遮断弁の熱損傷を防止することができる。
図５，６に例示するように、補強ステー(１６)でガス遮断弁(１４)が下方から覆われているため、排気マニホルド(６)の放熱によるガス遮断弁(１４)の熱損傷を防止することができる。
本発明の実施形態に係る火花点火式エンジンの平面図である。 図１のエンジンの上部背面図である。 図１のエンジンを左側から見た上部側面図である。 図１のエンジンを右側から見た上部側面図である。 図１のエンジンを左斜め上から見た斜視図である。 図１のエンジンを左斜め下から見た斜視図である。
図１〜図６は本発明の実施形態に係る火花点火式エンジンを説明する図であり、この実施形態では、水冷式の立形直列３気筒デュアル燃料エンジンについて説明する。
図５,６に示すように、シリンダブロック(１７)の上部にシリンダヘッド(３)が組み付けられ、シリンダブロック(１７)の下部にオイルパン(１８)が組み付けられている。シリンダブロック(１７)の下部にクランクケース(１９)が形成され、上部にシリンダ(図外)とその周囲を囲むシリンダジャケット(図外)が形成され、シリンダブロック(１７)の前部には水ポンプ(２０)が取り付けられている。
図１〜図４に示すように、エンジン前部にエンジン冷却ファン(１)が配置され、エンジン後部にフライホイール(２)が配置され、シリンダヘッド(３)の上側にシリンダヘッドカバー(４)が取り付けられ、シリンダヘッド(３)の横一側壁(３ａ)に吸気マニホルド(５)が取り付けられ、シリンダヘッド(３)の横他側壁(３ｂ)に排気マニホルド(６)が取り付けられている。
図１〜３に示すように、このエンジンは、スロットルボディ(７)と、ガスミキサ(８)と、ガスレギュレータ(９)と、ガス中継管(１０)とを備えている。
図１，４に示すように、吸気マニホルド(５)のコレクタ部(１１)は、シリンダヘッドカバー(４)の横一側で、前後方向に架設され、スロットルボディ(７)は、吸気マニホルド(５)のコレクタ部(１１)の後部に取り付けられ、ガスミキサ(８)は、フライホイール(２)の上方で、スロットルボディ(７)の後部に取り付けられている。
図１，３に示すように、ガスレギュレータ(９)は、フライホイール(２)の上方で、排気マニホルド(６)側に配置されるとともに、シリンダヘッド(３)に取り付けられ、図１，２に示すように、ガス中継管(１０)は、シリンダヘッドカバー(４)の後側で、ガスレギュレータ(９)とガスミキサ(８)との間に横向きに架設されているエンジン。
スロットルボディ(７)は、電子制御スロットルを備えている。ガスレギュレータ(９)では、ガス燃料の気化や圧力調節が行われる。ガス燃料にはＬＰＧ(液化石油ガス)が用いられている。図１〜６に示すように、ガスミキサ(８)とガスレギュレータ(９)にはエンジン冷却水循環パイプ(２１)を介してエンジン冷却水が循環し、エンジン冷却水の熱でガス燃料の気化の促進が図られている。ガス燃料には、ＣＮＧ(圧縮天然ガス)やその他のガス燃料を用いてもよい。ガスミキサ(８)ではガス燃料と空気を混合させる。
また、図１，２，４に示すように、吸気マニホルド(５)に沿ってデリバリパイプ(２２)が架設され、このデリバリパイプ(２２)から液体燃料インジェクタ(２３)を介して各気筒に液体燃料が供給されるように構成されている。液体燃料にはガソリンが用いられている。ガス燃料と液体燃料の燃料供給の切り替えは、切り替え操作手段(図示せず)で行われている。切り替え操作手段には、エンジン搭載機械のダッシュボードに設けた切り替え操作ボタンや切り替え操作レバーが用いられる。エンジン搭載機械には、フォークリフト、乗用芝刈り機、田植え機、バックホー等の産業機械が用いられる。
図１〜３，６に示すように、ガスレギュレータ(９)は、排気マニホルド(６)の後方斜め上に配置され、金属ステー(１３)を介してシリンダヘッド(３)の後側壁(３ｃ)に取り付けられている。
図３，５，６に示すように、金属ステー(１３)からエンジン吊り下げ用係止板(１５)が導出され、このエンジン吊り下げ用係止板(１５)が、排気マニホルド(６)の上方に配置されている。
図１〜６に示すように、ガスレギュレータ(９)は、ガス遮断弁(１４)を備え、
図１，３，６に示すように、ガス遮断弁(１４)は、排気マニホルド(６)の上方で、ガスレギュレータ(９)の前側の燃料入口(９ａ)に取り付けられ、図３に示すように、ガスレギュレータ(９)は、前上り傾斜状に傾けられている。
図３，５，６に示すように、前記金属ステー(１３)に補強ステー(１６)が取り付けられ、補強ステー(１６)にガス遮断弁(１４)が接続され、ガスレギュレータ(９)によるガス遮断弁(１４)の支持が補強ステー(１６)で補強され、図５，６に示すように、この補強ステー(１６)でガス遮断弁(１４)が下方から覆われている。
図２，３，６に示すように、金属ステー(１３)は、シリンダヘッド(３)の後側壁(３ｃ)に沿う基部(１３ａ)と、基部(１３ａ)の上端縁から後方斜め下向きに折り曲げられた中間部(１３ｂ)と中間部(１３ｂ)の後端縁から後方斜め上向きに折り曲げられた先端部(１３ｃ)を備え、先端部(１３ｃ)の前面にガスレギュレータ(９)の後面が取り付けられている。
図３，６に示すように、エンジン吊り下げ用係止板(１５)は、金属ステー(１３)の中間部(１３ｂ)の前縁から前方斜め上に導出され、その導出端部にはフック係止穴(１５ａ)が設けられている。
図３，５，６に示すように、補強ステー(１６)は、金属ステー(１３)の中間部(１３ｂ)の上面に沿って取り付けられた基部(１６ａ)と基部(１６ａ)の前端縁から上向きに折り曲げられた中間部(１６ｂ)と中間部(１６ｂ)から前方斜め上に折り曲げられた先端部(１６ｃ)を備え、先端(１６ｃ)の上面にガス遮断弁(１４)の下面が接続されている。
(１) エンジン冷却ファン
(２) フライホイール
(３) シリンダヘッド
(３ａ) 横一側壁
(３ｂ) 横他側壁
(３ｃ) 後側壁
(４) シリンダヘッドカバー
(５) 吸気マニホルド
(６) 排気マニホルド
(７) スロットルボディ
(８) ガスミキサ
(９) ガスレギュレータ
(９ａ) 燃料入口
(１０) ガス中継管
(１１) コレクタ部
(１３) 金属ステー
(１４) ガス遮断弁
(１５) エンジン吊り下げ用係止板
(１６) 補強ステー

Claims (5)

  1. エンジン前部にエンジン冷却ファン(１)が配置され、エンジン後部にフライホイール(２)が配置され、シリンダヘッド(３)の上側にシリンダヘッドカバー(４)が取り付けられ、シリンダヘッド(３)の横一側壁(３ａ)に吸気マニホルド(５)が取り付けられ、シリンダヘッド(３)の横他側壁(３ｂ)に排気マニホルド(６)が取り付けられた、火花点火式エンジンにおいて、
    スロットルボディ(７)と、ガスミキサ(８)と、ガスレギュレータ(９)と、ガス中継管(１０)とを備え、
    吸気マニホルド(５)のコレクタ部(１１)は、シリンダヘッドカバー(４)の横一側で、前後方向に架設され、スロットルボディ(７)は、吸気マニホルド(５)のコレクタ部(１１)の後部に取り付けられ、ガスミキサ(８)は、フライホイール(２)の上方で、スロットルボディ(７)の後部に取り付けられ、
    ガスレギュレータ(９)は、フライホイール(２)の上方で、排気マニホルド(６)側に配置されるとともに、シリンダヘッド(３)に取り付けられ、ガス中継管(１０)は、シリンダヘッドカバー(４)の後側で、ガスレギュレータ(９)とガスミキサ(８)との間に横向きに架設されている、ことを特徴する火花点火式エンジン。
  2. 請求項１に記載された火花点火式エンジンにおいて、
    ガスレギュレータ(９)は、排気マニホルド(６)の後方空間(１２)の真上に後方斜め上に配置され、金属ステー(１３)を介してシリンダヘッド(３)の後側壁(３ｃ)に取り付けられている、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
  3. 請求項２に記載された火花点火式エンジンにおいて、
    金属ステー(１３)からエンジン吊り下げ用係止板(１５)が導出され、このエンジン吊り下げ用係止板(１５)が、排気マニホルド(６)の上方に配置されている、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
  4. 請求項２または請求項３に記載された火花点火式エンジンにおいて、
    ガスレギュレータ(９)は、ガス遮断弁(１４)を備え、
    ガス遮断弁(１４)は、排気マニホルド(６)の上方で、ガスレギュレータ(９)の前側の燃料入口(９ａ)に取り付けられ、
    ガスレギュレータ(９)は、前上り傾斜状に傾けられている、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
  5. 請求項４に記載された火花点火式エンジンにおいて、
    前記金属ステー(１３)に補強ステー(１６)が取り付けられ、補強ステー(１６)にガス遮断弁(１４)が接続され、ガスレギュレータ(９)によるガス遮断弁(１４)の支持が補強ステー(１６)で補強され、
    この補強ステー(１６)でガス遮断弁(１４)が下方から覆われている、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
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