JP2017106322A

JP2017106322A - エンジンの燃料供給装置

Info

Publication number: JP2017106322A
Application number: JP2015238194A
Authority: JP
Inventors: 玄阿久津; Gen Akutsu
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2015-12-07
Filing date: 2015-12-07
Publication date: 2017-06-15
Also published as: US10036358B2; US20170198670A1

Abstract

【課題】エンジンの仕様によらず汎用性に富み、ひいては量産効果を発揮しやすく、小ロット生産のエンジンであっても費用対効果の高いエンジンの燃料供給装置を提案する。【解決手段】エンジン１の燃料供給装置１２は、燃料を昇圧して吐出する高圧燃料ポンプ２６と、複数の燃料噴射装置２８と、高圧燃料ポンプ２６から吐出される燃料を複数の燃料噴射装置２８へ分配する燃料供給配管部４５と、を備えている。燃料供給配管部４５は、複数の燃料噴射装置２８のそれぞれに接続される複数のソケット５１と、複数のソケット５１のうち隣り合うソケット５１の間を繋ぐ中継管５２と、複数のソケット５１を一体的に連結し、かつエンジン１本体へ固定するステー５３と、を備えている。【選択図】図４

Description

本発明は、エンジンの燃料供給装置に関する。

エンジンの燃料供給装置は、各気筒の燃料噴射装置に燃料を分配する燃料供給配管を備えている。

従来の燃料供給配管は、燃料通路を有するパイプ本体部と、パイプ本体部へ燃料を導入するインレットパイプと、燃料通路からそれぞれのインジェクタに燃料を分配する複数のインジェクタ取付部と、燃料通路とインジェクタ取付部とを繋げる連通路と、を有する樹脂製の一体成型品である。

特開２００１−２４１７５４号公報

従来の一体成形品の燃料供給配管は、エンジンの仕様、具体的には気筒数や、燃料噴射装置の間隔に応じて都度、設計し、成形型を製作しなければならない。このため、従来の燃料供給装置は、汎用性に乏しく、ひいては量産効果を得難いため、費用の押し上げ要因になっている。

また、従来の燃料供給装置は、小ロット品に適用することも費用対効果の面から難しい。

そこで、本発明は、エンジンの仕様によらず汎用性に富み、ひいては量産効果を発揮しやすく、小ロット生産のエンジンであっても費用対効果の高いエンジンの燃料供給装置を提案する。

前記の課題を解決するため本発明に係るエンジンの燃料供給装置は、燃料を昇圧して吐出する燃料ポンプと、複数の燃料噴射装置と、前記燃料ポンプから吐出される燃料を前記複数の燃料噴射装置へ分配する燃料供給配管部と、を備え、前記燃料供給配管部は、前記複数の燃料噴射装置のそれぞれに接続される複数のソケットと、前記複数のソケットのうち隣り合うソケットの間を繋ぐ中継管と、前記複数のソケットを一体的に連結し、かつエンジン本体へ固定するステーと、を備えている。

本発明によれば、エンジンの仕様によらず汎用性に富み、ひいては量産効果を発揮しやすく、小ロット生産のエンジンであっても費用対効果の高いエンジンの燃料供給装置を提供できる。

本発明の実施形態に係る燃料供給装置が適用されるエンジンの一例を示す側面図。本発明の実施形態に係るエンジンの燃料供給装置のブロック図。本発明の実施形態に係る燃料供給装置の燃料供給配管部の拡大図。本発明の実施形態に係る燃料供給装置の燃料供給配管部の拡大図。本発明の実施形態に係る燃料供給装置の燃料供給配管部の断面図。本発明の実施形態に係る燃料供給装置のソケットの斜視図。

以下、本発明に係るエンジンの燃料供給装置の実施の形態について、図１から図６を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る燃料供給装置が適用されるエンジンの一例を示す側面図である。

図１に示すように、本実施形態に係るエンジン１は、例えば水冷四サイクル三気筒エンジンである。エンジン１は、クランクケース５、シリンダブロック６、シリンダヘッド７、およびヘッドカバー８を備えている。エンジン１は、例えば船外機（図示省略）に適用される。

クランクケース５は、エンジン１の最前部に配置されている。クランクケース５の後方には、シリンダブロック６が配置されている。シリンダブロック６の後方には、シリンダヘッド７が配置されている。シリンダヘッド７の後方には、ヘッドカバー８が配置されている。クランクケース５とシリンダブロック６との接合部には、クランクシャフト（図示省略）が配置されている。クランクシャフトは、回転中心を略垂直に向けて、クランクケース５およびシリンダブロック６に収容されている。

エンジン１の周囲には吸気装置１１、電装品（図示省略）、および燃料供給装置１２が設けられている。

吸気装置１１は、エンジン１の一方の側部、本実施形態においてはエンジン１の左側部に配置されている。吸気装置１１は、サイレンサ１５、スロットルボディ１６、サージタンク１７、およびサージタンク１７からそれぞれの気筒に延びる吸気マニフォールド１８を備えている。

スロットルボディ１６は、例えばクランクケース５の左前方に配置されている。スロットルボディ１６の上流側にはサイレンサ１５が設けられ、スロットルボディ１６の下流側にはサージタンク１７が設けられている。

吸気マニフォールド１８は、シリンダブロック６の側部に配置されている。吸気マニフォールド１８は複数あって、サージタンク１７からシリンダヘッド７のそれぞれの気筒に向かって延びている。複数の吸気マニフォールド１８は、上下方向に配列されている。

電装品は、エンジン１の他方の側部、つまり吸気装置１１の反対側にあたるエンジン１の右側部に集約して配置されている。

図２は、本発明の実施形態に係るエンジンの燃料供給装置のブロック図である。

図１に加えて図２に示すように、本実施形態に係る燃料供給装置１２は、燃料供給ホース１９を介して、例えば船体（図示省略）に搭載される燃料タンク２１に接続されている。

燃料供給装置１２は、燃料供給ホース１９に接続される低圧燃料フィルタ２２と、エンジン１の動弁装置（図示省略）によって駆動される低圧燃料ポンプ２３と、液体燃料、例えばガソリン内に含まれるガソリン蒸気を分離し、この蒸気を大気に解放するベーパーセパレータ２５と、ベーパーセパレータ２５内に設けられ、蒸気が分離された燃料を吸込み、昇圧して吐出する高圧燃料ポンプ２６と、高圧燃料フィルタ２７と、複数の燃料噴射装置２８と、を備えている。

低圧燃料ポンプ２３は、燃料タンク２１内の燃料を吸い込み、昇圧して吐出する。低圧燃料ポンプ２３は、ヘッドカバー８に配置されている。低圧燃料ポンプ２３は、低圧燃料ホース３１を介して低圧燃料フィルタ２２に接続されている。

低圧燃料フィルタ２２は、低圧燃料ホース３１を介してベーパーセパレータ２５に接続されている。

ベーパーセパレータ２５は、シリンダブロック６の左側面と吸気マニフォールド１８とを隔てる隙間に配置されている。ベーパーセパレータ２５は、吸気マニフォールド１８の内側に例えばボルト（図示省略）で固定されている。ベーパーセパレータ２５の内部は、燃料溜まり（燃料の一時的な貯留槽）である。

ベーパーセパレータ２５の上部には、低圧燃料ホース３１に接続される燃料流入口３２が設けられている。燃料流入口３２の出口にはニードルバルブ３３が設けられている。ニードルバルブ３３は、ヒンジ機構３５を介してフロート３６に連動する。フロート３６は、ベーパーセパレータ２５内の燃料中に浮かび、その液位の変化によってニードルバルブ３３を作動させる。また、ベーパーセパレータ２５の上部には、高圧燃料ホース３７に接続される燃料吐出口３８が設けられている。

ベーパーセパレータ２５内の下部、換言すると燃料溜まりの下部には別室３９を区画する仕切板４１が設けられている。仕切板４１は、燃料溜まりと別室３９とを繋ぐ開口４２を有している。別室３９内には、ベーパーセパレータ２５内に高圧の燃料を導くプレッシャレギュレータ４３が配置されている。

高圧燃料ポンプ２６は、ベーパーセパレータ２５内の燃料に浸されている。高圧燃料ポンプ２６は、高圧燃料ホース３７を介して高圧燃料フィルタ２７に接続されている。

高圧燃料フィルタ２７は、燃料供給配管部４５を介して複数の燃料噴射装置２８に接続されている。つまり、燃料供給配管部４５は、高圧燃料ポンプ２６から吐出される燃料を複数の燃料噴射装置２８へ分配する。

高圧燃料ポンプ２６から吐出される燃料は、高圧燃料フィルタ２７を通過し、高圧燃料ホース３７を介して燃料供給配管部４５に送られる。

燃料供給配管部４５は、それぞれの気筒の燃料噴射装置２８に接続されている。

高圧燃料フィルタ２７と燃料供給配管部４５とを繋げる高圧燃料ホース３７の途中には、分岐管４６が設けられている。分岐管４６の一方の下流端は、高圧燃料ホース３７を介して燃料供給配管部４５に接続されている。分岐管４６の他方の下流端は、ホース４８を介してベーパーセパレータ２５内のプレッシャレギュレータ４３に接続されている。

燃料タンク２１内の燃料は、低圧燃料ポンプ２３によって吸い上げられ、低圧燃料フィルタ２２で瀘過された後にベーパーセパレータ２５の燃料流入口３２からベーパーセパレータ２５内に導かれる。ニードルバルブ３３は、ベーパーセパレータ２５内の燃料の液位の上昇にともなってフロート３６に連動し、燃料流入口３２の出口を塞いで燃料の流入を規制し、ベーパーセパレータ２５のオーバーフローを防止する。燃料の消費に伴って液位が低下するとフロート３６が下がって燃料流入口３２の出口を解放し、燃料が供給される。

ベーパーセパレータ２５内に溜まった燃料は、蒸気が分離され、蒸気の泡が大気に解放されるとともに、泡の無い燃料が高圧燃料ポンプ２６によって燃料吐出口３８から高圧燃料フィルタ２７を経て燃料供給配管部４５へ送られる。燃料供給配管部４５に送られた高圧の燃料は、燃料噴射装置２８に分配される。

なお、燃料の噴射が通常に行われている限り、分岐管４６から延びるホース４８内の燃料の圧力は規定以下になるため、プレッシャレギュレータ４３は閉じている。

一方、エンジン１の回転数が低いなどの理由で燃料の消費が減り、燃料供給配管部４５内の燃料の圧力が規定以上に高まると、ホース４８内の燃料の圧力も高まり、プレッシャレギュレータ４３が開いて燃料供給配管部４５内の燃料の圧力を下げる。

次いで、燃料供給装置１２の燃料供給配管部４５について詳細に説明する。

図３および図４は、本発明の実施形態に係る燃料供給装置の燃料供給配管部の拡大図である。

図５は、本発明の実施形態に係る燃料供給装置の燃料供給配管部の断面図である。

図３から図５に示すように、本実施形態に係る燃料供給装置１２の燃料供給配管部４５は、高圧燃料ポンプ２６から吐出される燃料を複数の燃料噴射装置２８へ分配する。

燃料噴射装置２８は、吸気装置１１の吸気マニフォールド１８に固定されている。燃料噴射装置２８は、シリンダヘッド７の吸気ポート４９へ高圧の燃料を噴射し、吸気と燃料とを混ぜ合わせた混合気を生じさせる。

燃料供給配管部４５は、複数の燃料噴射装置２８のそれぞれに接続される複数のソケット５１と、複数のソケット５１のうち隣り合うソケット５１の間を繋ぐ中継管５２と、複数のソケット５１を一体的に連結し、かつエンジン１本体へ固定するステー５３と、を備えている。

ソケット５１は、略Ｔ字形の一体成形品であって、一対の中継継手部５５と、燃料噴射装置２８に接続される出口継手部５６と、嵌合用の凸部５７と、を備えている。

一対の中継継手部５５は、同一線上にあって相互に反対方向へ延びている。中継継手部５５は、凸部５７から突出するように延びる筒体である。

出口継手部５６は、燃料噴射装置２８の端部に外嵌めされる。出口継手部５６内には、燃料の漏洩を防ぐ環状のシール材５８が設けられている。

凸部５７は、ステー５３に嵌合され、ステー５３に連結される。凸部５７は、一対の中継継手部５５に挟まれている。

また、ソケット５１は、一対の中継継手部５５を横断する中継流路５９と、中継流路５９から分岐して出口継手部５６の燃料噴射装置２８へ燃料を案内する出口流路６１と、を備えている。

中継継手部５５は、隣り合うソケット５１を繋ぐ中継管５２に差し込まれるのみならず、燃料供給配管部４５に燃料を導く高圧燃料ホース３７に差し込まれることによって燃料供給配管部４５の入口の役割を担う。また、燃料供給配管部４５の入口端の反対側に位置する中継継手部５５は、キャップ６２に差し込まれることによって塞がれる。

中継管５２は、ソケット５１の中継継手部５５を嵌め込み可能な内径寸法を有している。中継管５２は、ゴム状の軟質材からなる耐圧性のホースあって、クランプバンド６５を締め付けることで中継継手部５５に固定されている。

ステー５３は、ソケット５１の凸部５７に嵌合するＵ字形断面の雨樋状に延びている。ステー５３は、それぞれのソケット５１の凸部５７に嵌合して全てのソケット５１を連結している。つまり、ステー５３は、ソケット５１の凸部５７に嵌合するＵ字形断面の凹部６６を全長に渡って有している。換言すると、ソケット５１およびステー５３は、凸部５７と凹部６６とで嵌合する。ステー５３は、隣り合うソケット５１の間に跨がる部分で中継管５２を外側から覆い隠している。

また、ステー５３は、燃料供給配管部４５をエンジン１に固定する取り付けフランジ６７を備えている。取り付けフランジ６７は、ボルトなどの締結部材６８で吸気マニフォールド１８に固定されている。取り付けフランジ６７は、長手状のステー５３の両端部それぞれに設けられている。

図６は、本発明の実施形態に係る燃料供給装置のソケットの斜視図である。

図６に示すように、本実施形態に係る燃料供給装置１２のソケット５１は、中継継手部５５の先端部に抜け止めフランジ６９を有している。抜け止めフランジ６９は、中継継手部５５の先端部の全周に渡っている。抜け止めフランジ６９は、クランプバンド６５と協働して中継管５２が中継継手部５５から抜けてしまうことを防ぐ。

本実施形態に係るエンジン１の燃料供給装置１２は、燃料供給配管部４５を気筒毎、あるいは燃料噴射装置２８毎に分割したソケット５１を中継管５２で繋ぎ、それぞれの燃料噴射装置２８に燃料を分配することで、エンジン１の気筒数や、隣り合う燃料噴射装置２８間の距離によらず、同形状のソケット５１を共通的に使用し、主にソケット５１の数量、中継管５２の数量と長さ、ステー５３の長さを変更するだけで、多種多彩なエンジン１仕様に対応することができる。ひいては、燃料供給装置１２は、エンジン１仕様毎に再設計したり、成形型を製作しなおしたりすることなく、汎用性を高めてコストの低減に寄与できる。

また、本実施形態に係るエンジン１の燃料供給装置１２は、複数のソケット５１を一体のステー５３で連結し、一括して固定することができるので、単にソケット５１を分割してそれぞれのソケット５１を個別に固定する場合に比べて固定に必要なスペースを最小限に留め、燃料噴射装置２８および燃料供給配管部４５の配置の自由度を高められ、しかも燃料供給配管部４５の組立に掛かる作業量を抑えてコストの低減に寄与できる。

さらに、本実施形態に係るエンジン１の燃料供給装置１２は、雨樋状のステー５３を備えているため、ソケット５１の凸部５７を嵌合させる凹部６６がステー５３の全長に渡ることになり、ステー５３の長手方向における凸部５７、および凹部６６の位置精度、および寸法精度を大幅に緩和することができ、ひいては燃料供給配管部４５の形状が簡素化されてコストの低減に資する。また、燃料供給装置１２は、雨樋状のステー５３を備えているため、ソケット５１の凸部５７を嵌合させる凹部６６がステー５３の全長に渡ることになり、ステー５３とソケット５１との組み合わせの自由度が高く、燃料噴射装置２８の配置に柔軟に対応できる。

さらにまた、本実施形態に係るエンジン１の燃料供給装置１２は、中継管５２をステー５３で覆い隠すことによって、外観を向上させる。また、本実施形態に係るエンジン１の燃料供給装置１２は、中継管５２をステー５３で覆い隠すことによって、柔軟で低強度の中継管５２を用いた場合でも、プロテクターのような別部品を用いることなく中継管５２を保護できる。

したがって、本発明に係るエンジン１の燃料供給装置１２は、エンジン１の仕様によらず汎用性に富み、ひいては量産効果を発揮しやすく、小ロット生産のエンジン１であっても費用対効果を高めることができる。

１…エンジン、５…クランクケース、６…シリンダブロック、７…シリンダヘッド、８…ヘッドカバー、１１…吸気装置、１２…燃料供給装置、１５…サイレンサ、１６…スロットルボディ、１７…サージタンク、１８…吸気マニフォールド、１９…燃料供給ホース、２１…燃料タンク、２２…低圧燃料フィルタ、２３…低圧燃料ポンプ、２５…ベーパーセパレータ、２６…高圧燃料ポンプ、２７…高圧燃料フィルタ、２８…燃料噴射装置、３１…低圧燃料ホース、３２…燃料流入口、３３…ニードルバルブ、３５…ヒンジ機構、３６…フロート、３７…高圧燃料ホース、３８…燃料吐出口、３９…別室、４１…仕切板、４２…開口、４３…プレッシャレギュレータ、４５…燃料供給配管部、４６…分岐管、４８…ホース、４９…吸気ポート、５１…ソケット、５２…中継管、５３…ステー、５５…中継継手部、５６…出口継手部、５７…凸部、５８…シール材、５９…中継流路、６１…出口流路、６２…キャップ、６５…クランプバンド、６６…凹部、６７…取り付けフランジ、６８…締結部材、６９…抜け止めフランジ。

Claims

燃料を昇圧して吐出する燃料ポンプと、
複数の燃料噴射装置と、
前記燃料ポンプから吐出される燃料を前記複数の燃料噴射装置へ分配する燃料供給配管部と、を備え、
前記燃料供給配管部は、
前記複数の燃料噴射装置のそれぞれに接続される複数のソケットと、
前記複数のソケットのうち隣り合うソケットの間を繋ぐ中継管と、
前記複数のソケットを一体的に連結し、かつエンジン本体へ固定するステーと、を備えるエンジンの燃料供給装置。
前記ソケットは嵌合用の凸部を有し、
前記ステーは前記凸部に嵌合するＵ字形状断面の凹部を有し、雨樋状に延びている請求項１に記載のエンジンの燃料供給装置。
前記ステーは、前記中継管を外側から覆い隠す請求項１または２に記載のエンジンの燃料供給装置。