JP3607386B2

JP3607386B2 - 船外機用燃料供給装置

Info

Publication number: JP3607386B2
Application number: JP30769895A
Authority: JP
Inventors: 雅彦加藤
Original assignee: ヤマハマリン株式会社
Priority date: 1995-11-27
Filing date: 1995-11-27
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2015-11-27
Also published as: US5797378A; JPH09144617A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射装置によって燃料を供給する船外機用エンジンに用いる船外機用燃料供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の燃料供給装置は、船外機カウリング内にベーパーセパレータタンクと呼称する副燃料タンクを船体側の主燃料タンクとは別個に設け、このベーパーセパレータタンクに前記主燃料タンクから供給した燃料を高圧燃料ポンプによって燃料噴射装置に圧送する構造になっている。また、前記高圧燃料ポンプによって燃料噴射装置へ圧送された燃料のうち燃料噴射装置で噴射されずに残った余剰分は、戻り通路を介して前記ベーパーセパレータタンクへ戻るように構成している。
【０００３】
すなわち、ベーパーセパレータタンク内の燃料は、燃料噴射装置が介在する燃料循環通路を循環し、燃料噴射時期に燃料噴射装置からエンジンの吸気通路に噴射される。このように燃料を循環させると、ベーパーセパレータタンクに相対的に高圧な燃料が戻ることから、この高圧な燃料がベーパーセパレータタンク内の燃料に混合されるときにタンク内の燃料が大きく攪拌されて気泡が生じ易い。
【０００４】
前記気泡が燃料とともに燃料噴射装置に圧送されると燃料の計量精度が低下するため、ベーパーセパレータタンクはこの気泡を分離できるように構成している。なお、前記気泡は、エンジンにより燃料が加温されることによっても生じることがある。
【０００５】
また、前記高圧燃料ポンプは電動式のものを採用し、ベーパーセパレータタンクの近傍に配設している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上述したように高圧燃料ポンプをベーパーセパレータタンクの近傍に配設したのでは、これらの占有スペースが広く必要になることから、船外機カウリングが大型化してしまうという問題があった。
【０００７】
このような不具合は、高圧燃料ポンプをベーパーセパレータタンクに収容させることによって解消できる。しかし、このように構成すると、電動式高圧燃料ポンプはコイル部分が発熱することから、この高圧燃料ポンプによってベーパーセパレータタンク内の燃料が加温され、燃料中に気泡が発生し易くなってしまう。気泡を含んだ燃料が高圧燃料ポンプに吸い込まれると、燃料噴射装置が燃料とともに気体も噴射するようになることから、燃料噴射装置での燃料の計量精度が低下してエンジンの回転が不安定になる。
【０００８】
また、ベーパーセパレータタンク内の燃料に気泡が生じていなくても、ベーパーセパレータタンク内の燃料の温度が高いと、加温源である高圧燃料ポンプをこの燃料が通るときにさらに昇温されることに起因して高圧燃料系で気泡が生じることがある。このように高圧燃料系で生じた気泡は、除去できずに燃料とともに燃料噴射装置に送られてしまう。
【０００９】
特に、大排気量エンジンを搭載した船外機においては、高圧燃料ポンプとして吐出量が多くかつ発熱量が多いものを使用しているので、上記構成を採るとエンジンが不安定になり易い。
【００１０】
本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、燃料が高圧燃料ポンプによって加温されて燃料中に気泡が生じるのを阻止しながら、高圧燃料ポンプをベーパーセパレータタンクに収容して船外機カウリングの小型化を図ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る船外機用燃料供給装置は、ベーパーセパレータタンクを、上方に向けて開口する箱状に形成されて燃料を貯留する本体と、この本体の上部開口を閉塞する蓋体とから構成し、このベーパセパレータタンクの内部に前記高圧燃料ポンプを配設し、このベーパーセパレータタンクの前記本体における燃料室を囲む壁部分に、エンジン冷却系から冷却水が供給されるウォータージャケットを設け、このウォータージャケットにエンジン冷却水を供給する冷却水入口管を前記本体における船外機前側の下部に配設し、冷却水出口管を本体における船外機後側の上部に配設し、前記ウォータージャケットの冷却水入口を、エンジン冷却系におけるエンジン内水路より上流側に連通させたものである。
したがって、この燃料供給装置は、高圧燃料ポンプをベーパーセパレータタンクの外側に配設する従来の装置に較べて船外機カウリング内での占有スペースが狭くてよい。また、エンジン冷却水がベーパーセパレータタンク内の燃料を冷却する。
【００１２】
また、本発明によれば、エンジンを冷却する以前の冷却水がベーパーセパレータタンク内のウォータージャケットに供給される。さらに、本発明によれば、船外機をチルトアップさせた状態で航走してもウォータージャケット内に空気溜りが生じることがない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る船外機の燃料供給装置の実施の形態の一例を図１ないし図５によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る船外機用燃料供給装置を装着した船外機の側面図、図２は本発明に係る船外機用燃料供給装置の側面図、図３は同じく平面図、図４はベーパーセパレータタンクを示す図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は（ａ）図におけるIV−IV線断面図である。図５は燃料フィルターの断面図である。
【００１６】
これらの図において、１はこの実施の形態による船外機を示す。この船外機１は、アッパーケーシング２にクランプ機構３を設け、このクランプ機構３を介して図示してない船体の船尾板４にチルト自在かつ操舵自在に取り付けている。チルト軸を図１中に符号５で示す。前記アッパーケーシング２の上部にはエンジン６を搭載するとともに、下部にはプロペラ７を有するロアケーシング８を取り付けている。また、アッパーケーシング２には、エンジン６およびエンジン６の周辺に配置した燃料供給装置の構成部材などを囲むカウリング１ａを取り付けている。
【００１７】
前記エンジン６は、水冷式２サイクルＶ型６気筒エンジンで、図２および図３に示すように、鉛直方向に支架したクランク軸９の下端部に図示してないドライブ軸を連結し、このドライブ軸を介して前記プロペラ７を駆動するように構成している。図３において符号１０はこのエンジン６の左側気筒列、１１は右側気筒列、１２はクランクケース、１３はリード弁装置、１４は吸気マニホールド、１５は吸気サイレンサを示す。
【００１８】
このエンジン６の冷却系は、前記ドライブ軸が駆動する冷却水ポンプ１６（図１）によって船外機外の水をロアケーシング８の冷却水吸込口８ａから吸い上げ、図１中に符号６ａで示すエンジン内ウォータージャケットに供給する構造になっている。また、エンジン６を冷却した冷却水は、アッパーケーシング２内の排気通路（図示せず）に排出し、ロアケーシング８のプロペラ貫通部から船外機外に排気ガスとともに排出されるように構成している。
【００１９】
このエンジン６の吸気系は、前記クランクケース１２と前記吸気サイレンサ１５との間に吸気通路を気筒毎に設けた構造になっている。この吸気通路は、リード弁装置１３より上流側では上下方向に略一列に並ぶように構成している。また、前記吸気マニホールド１４には、スロットル弁（図示せず）および燃料噴射装置１７を吸気通路毎に配設している。これら６個の燃料噴射装置１７は、図２に示すように船外機１の左側に全て配設し、上下方向に延びる燃料レール１８に燃料入口をそれぞれ接続している。
【００２０】
前記吸気サイレンサ１５は、下端部および船外機右側後面部に空気吸込口が開口し、この空気吸込口からカウリング１ａ内の空気を吸い込むように構成している。吸気サイレンサ１５の下端部の空気吸込口を図２中に符号１５ａで示し、船外機右側後面部の空気吸込口を図３中に符号１５ｂで示す。なお、カウリング１ａは、外気を導入するための空気入口１ｂが船外機後側の上部に開口している。
【００２１】
次に、前記エンジン６に燃料を供給する燃料供給装置について説明する。
この燃料供給装置は図２および図３に示すように、前記カウリング１ａ内に船体の主燃料タンク（図示せず）とは別にベーパーセパレータタンク２１を配設し、燃料を、前記主燃料タンクから低圧燃料ポンプ２２によってベーパーセパレータタンク２１に送り、さらに、ベーパーセパレータタンク２１から後述する高圧燃料ポンプ２３｛図４（ｂ）｝によって前記燃料レール１８に圧送するように構成している。燃料は、このように燃料レール１８に圧送されることにより、燃料噴射時期（燃料噴射装置１７の開弁時）に燃料噴射装置１７から吸気通路中に噴射される。
【００２２】
この燃料レール１８は、前記燃料を下端に供給し、燃料噴射装置１７に流入せずに残った余剰分を燃料レール１８の上端からベーパーセパレータタンク２１に戻す構造になっている。すなわち、この燃料供給装置は、ベーパーセパレータタンク２１より下流側に燃料レール１８を介して燃料を循環させる循環通路を設けている。
【００２３】
ベーパーセパレータタンク２１に主燃料タンクから燃料を送る低圧燃料ポンプ２２は、この実施の形態では図２に示すように３個用いており、上下方向に間隔をおいて並べてクランクケース１２の左側部に支持させている。また、この低圧燃料ポンプ２２と主燃料タンクとの間の燃料通路には、燃料フィルター２４を介装している。
【００２４】
この燃料フィルター２４は、図５に示すように、燃料用配管を接続する基部２５の下部に有底円筒状のフィルター本体２６を取り付けることによって構成している。このフィルター本体２６は、円筒状のフィルターエレメント２７が軸心部に取り付けてあり、基部２５の燃料流入通路２５ａからフィルターエレメント２７の外周側に流れた燃料がフィルターエレメント２７を通過してこの内側に流入することによって、燃料中の異物（塵埃、水など）を濾過する構造になっている。
【００２５】
また、前記フィルターエレメント２７の内側部分は、フィルターエレメント２７の上端部に設けた連通管２８を介して基部２５の燃料流出通路２５ｂに連通している。すなわち、フィルターエレメント２７によって濾過された燃料は、前記連通管２８を通って基部２５の燃料流出通路２５ｂに流れ、ここから低圧燃料ポンプ２２側へ流れる。
【００２６】
この実施の形態では、前記連通管２８を充分に長く形成し、前記燃料流入通路２５ｂの下流端からフィルターエレメント２７までの距離が充分に長くなるように構成している。これにより、燃料がフィルターエレメント２７に流入するまでの間に燃料中から水分が確実に分離できるようになる。なお、ここで分離した水は、フィルター本体２６の底部に溜まるようになる。
【００２７】
さらに、基部２５とフィルタエレメント２７との間に、連通管２８を取り巻くように容積部ができることから、燃料流入通路２５ａより内部に流入する燃料の流速がこの容積部により低下するので、フィルタ本体２６の底部に溜まっている水などを攪拌してエンジン側に排出してしまうこともない。
【００２８】
前記ベーパーセパレータタンク２１は、図４に示すように、上方に向けて開口する箱状の本体２９と、この本体２９の上部開口を閉塞する蓋体３０とから構成し、図３に示すように、前記カウリング１ａ内であってエンジン６の左側となる部位に配設してクランクケース１２と吸気マニホールド１４とに支持させている。前記本体２９および蓋体３０は、それぞれアルミニウム合金を鋳造することによって形成している。また、このベーパーセパレータタンク２１内には、高圧燃料ポンプ２３を前記本体２９と蓋体３０とによって挟持するように配設している。
【００２９】
この高圧燃料ポンプ２３は、軸線を上下方向に向けた電動式ウエスコ型ポンプで、下端部に開口する燃料吸込口（図示せず）から吸入した燃料を加圧して上端部の燃料吐出管２３ａに吐出する構造になっている。前記燃料吸込口は、タンク内フィルタ３１を介してベーパーセパレータタンク２１の内側底部に連通している。また、前記燃料吐出管２３ａは、前記蓋体３０を貫通してベーパーセパレータタンク２１の上方に突出し、高圧燃料配管３３を介して前記燃料レール１８を接続している。さらに、この高圧燃料ポンプ２３は、駆動用モータ（図示せず）を内蔵し、上端部に前記モータのコイルに給電する電源端子３４を突設している。この電源端子３４も前記蓋体３０を貫通してベーパーセパレータタンク２１の上方に突出している。
【００３０】
ベーパーセパレータタンク２１は、蓋体３０に設けた燃料入口管３５を前記３個の低圧燃料ポンプ２２の燃料吐出口に連通させるとともに、この燃料入口管３５の近傍に配設した燃料戻り管３６を燃料圧力調整用圧力レギュレータ３２を介して前記燃料レール１８の燃料戻り口に連通させている。蓋体３０における前記燃料入口管３５を装着する部分の燃料室３７側には、燃料入口管３５に連通する燃料通路を開閉するためのフロート式開閉弁３８を装着している。
【００３１】
このフロート式開閉弁３８は、蓋体３０に揺動自在に支持させたフロート３８ａが図４（ｂ）中に実線で示した位置に位置づけられたときに弁体３８ｂが全閉となり、フロート３８ａが同図中に二点鎖線で示した最低位置に位置づけられたときに弁体３８ｂが全開となるように構成している。すなわち、燃料室３７での燃料の液面が低下するとフロート３８ａが下方へ揺動し、弁体３８ｂが開いて燃料が供給される。
【００３２】
また、蓋体３０における前記フロート３８ａの上方となる部位には、燃料から生じる気体分をベーパーセパレータタンク２１外へ排出するためのガス抜き管３９と、エンジン６の吸気系に溜まったオイルおよび燃料をベーパーセパレータタンク２１に戻すためのオイル戻し管４０が取り付けてある。前記ガス抜き管３９は、図示してないガス管を介して前記吸気マニホールド１４に連通し、前記オイル戻し管４０は、図示してないオイル戻し管を介してクランクケース１２、リード弁装置１３、吸気マニホールド１４などの吸気系のオイル溜り部（図示せず）に連通している。
【００３３】
このベーパーセパレータタンク２１の前記本体２９は、燃料室３７を囲む壁部分にウォータージャケット４１を形成している。このウォータージャケット４１は、本体２９に一体に形成した冷却水入口管４２、冷却水出口管４３と、これらに接続した冷却水配管を介してエンジン６の冷却系に接続している。前記冷却水入口管４２は、前記本体２９における船外機前側の下部に配設し、冷却水出口管４３は、前記本体２９における船外機後側の上部に配設している。
【００３４】
この実施の形態では、前記ウォータージャケット４１を、図１に示すように、エンジン冷却系におけるエンジン内ウォータージャケット６ａより上流側に連通させている。この構成を採ることにより、ウォータージャケット４１に相対的に低温なエンジン冷却水を供給できる。
【００３５】
なお、前記本体２９の下部に設けた符号４４で示すものは、ベーパーセパレータタンク２１内にオイル供給管を接続するためのオイル管である。
【００３６】
このように構成した燃料供給装置は、燃料が低圧燃料ポンプ２２によって船体側の主燃料タンクからベーパーセパレータタンク２１に送られ、ここからベーパーセパレータタンク２１内の高圧燃料ポンプ２３により燃料レール１８および燃料噴射装置１７が介在する循環通路に圧送される。そして、この循環通路中の燃料が燃料噴射時期に燃料噴射装置１７から吸気通路に噴射される。
【００３７】
また、燃料レール１８に圧送された燃料のうち燃料噴射装置１７から噴射されずに残った余剰分は、ベーパーセパレータタンク２１内に前記燃料戻り管３６を通って戻る。このとき、ベーパーセパレータタンク２１内に溜まっている燃料は上方から高圧な燃料が吹きかけられることによって泡立つが、この泡はベーパーセパレータタンク２１内で燃料から分離されて高圧燃料ポンプ２３に吸い込まれることがない。
【００３８】
この燃料供給装置は、高圧燃料ポンプ２３をベーパーセパレータタンク２１の内部に配設したため、高圧燃料ポンプをベーパーセパレータタンクの外側に配設する従来の装置に較べてカウリング１ａ内での占有スペースが狭くてよい。この構成を採ると、モータを内蔵している高圧燃料ポンプ２３が熱を発してベーパーセパレータタンク２１内の燃料をタンク内側から加温するようになるが、エンジン６を運転しているときにはベーパーセパレータタンク２１のウォータージャケット４１にエンジン冷却水が流れるので、このエンジン冷却水が前記燃料を冷却して燃料温度が上昇するのを阻止する。
【００３９】
また、この実施の形態では、ベーパーセパレータタンク２１のウォータージャケット４１にエンジン冷却水を供給する冷却水入口管４２を前記本体２９における船外機前側の下部に配設し、冷却水出口管４３を本体２９における船外機後側の上部に配設したから、船外機１をチルトアップさせた状態で航走してもウォータージャケット４１内に空気溜りが生じることがなく、前記冷却を効率よく行うことができる。これは、船外機１をチルトアップさせると、ベーパーセパレータタンク２１は図４（ｂ）中に矢印Ｔで示す方向に揺動し、ベーパーセパレータ２１内の冷却系において前記冷却水出口管４３が最も高い位置に位置づけられるからである。
【００４０】
すなわち、船外機１をチルトアップさせて航走すると冷却水吸込口８ａが水面に接近することから、エンジン冷却系に空気が吸い込まれ易くなり、この空気が前記ウォータージャケット４１に流れ込むようになるが、上述したように冷却水出口管４３が最上位置に位置づけられることから、この空気を円滑にウォータージャケット４１の外に排出できる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る船外機用燃料供給装置は、ベーパーセパレータタンクを、上方に向けて開口する箱状に形成されて燃料を貯留する本体と、この本体の上部開口を閉塞する蓋体とから構成し、このベーパセパレータタンクの内部に高圧燃料ポンプを配設したため、高圧燃料ポンプをベーパーセパレータタンクの外側に配設する従来の装置に較べて船外機カウリング内での占有スペースが狭くてよい。
このため、船外機カウリングの小型化を図ることができる。
【００４５】
また、ベーパーセパレータタンクの前記本体における燃料室を囲む壁部分に、エンジン冷却系から冷却水が供給されるウォータージャケットを設けたため、エンジン冷却水がベーパーセパレータタンク内の燃料を冷却するから、高圧燃料ポンプをベーパーセパレータタンク内に収容する構成であっても、気泡が発生するまで燃料温度が上昇することはない。
したがって、気泡が燃料噴射装置に送られてエンジン回転が不安定になるのを阻止しながら船外機カウリングの小型化を図ることができる。
【００４６】
また、本発明に係る船外機用燃料供給装置は、ベーパーセパレータタンクのウォータージャケットの冷却水入口を、エンジン冷却系におけるエンジン内水路より上流側に連通させたため、エンジンを冷却する以前の冷却水がベーパーセパレータタンク内のウォータージャケットに供給される。
したがって、ベーパーセパレータタンクを効率よく冷却できる。
さらに、本発明に係る船外機用燃料供給装置は、ウォータージャケットにエンジン冷却水を供給する冷却水入口管を前記本体における船外機前側の下部に配設し、冷却水出口管を本体における船外機後側の上部に配設したから、船外機をチルトアップさせた状態で航走してもウォータージャケット内に空気溜りが生じることがなく、前記冷却を効率よく行うことができる。これは、船外機をチルトアップさせると、ベーパーセパレータタンク内の冷却系において前記冷却水出口管が最も高い位置に位置づけられるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る船外機用燃料供給装置を装着した船外機の側面図である。
【図２】本発明に係る船外機用燃料供給装置の側面図である。
【図３】本発明に係る船外機用燃料供給装置の平面図である。
【図４】本発明に係る船外機用燃料供給装置に用いるベーパーセパレータタンクを示す図である。
【図５】燃料フィルターの断面図である。
【符号の説明】
１…船外機、１ａ…カウリング、６…エンジン、１７…燃料噴射装置、１８…燃料レール、２１…ベーパーセパレータタンク、２２…低圧燃料ポンプ、２３…高圧燃料ポンプ、２９…本体、４１…ウォータージャケット、４２…冷却水入口管、４３…冷却水出口管。

Claims

燃料から気泡を分離させるベーパーセパレータタンクを船外機のカウリング内に配設し、このベーパーセパレータタンクから電動式高圧燃料ポンプによって燃料噴射装置へ燃料を供給する船外機用燃料供給装置において、前記ベーパーセパレータタンクを、上方に向けて開口する箱状に形成されて燃料を貯留する本体と、この本体の上部開口を閉塞する蓋体とから構成し、このベーパセパレータタンクの内部に前記高圧燃料ポンプを配設し、このベーパーセパレータタンクの前記本体における燃料室を囲む壁部分に、エンジン冷却系から冷却水が供給されるウォータージャケットを設け、このウォータージャケットにエンジン冷却水を供給する冷却水入口管を前記本体における船外機前側の下部に配設し、冷却水出口管を本体における船外機後側の上部に配設し、前記ウォータージャケットの冷却水入口を、エンジン冷却系におけるエンジン内水路より上流側に連通させたことを特徴とする船外機用燃料供給装置。