JP3649195B2 - 船外機の排気装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は船外機の排気装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
船外機の排気装置としては、例えば特開平6−16187号公報や図8に示すように、シリンダヘッド1の排気ポート2に繋がる排気通路3をシリンダブロック4内に一体に形成したものや、実開平4−134626号公報や図9に示すように、別体の排気マニフォールド5をシリンダヘッド6と排気通路7が形成されたオイルパン8との間に配置したものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シリンダブロック内に排気通路を一体に形成するとシリンダブロックが大型化して重量の増加を招くと共に、形状が複雑化して製造コストが上昇してしまう。また、排気通路がシリンダに接近して形成されることから排気熱がシリンダの変形を起こす虞があり、好ましくない。さらに、シリンダと排気通路は冷却水ジャケットを共用しているので排気通路単体での温度調節が不可能である。
【0004】
一方、上記問題点は排気マニフォールドを用いることにより解消可能であるが、排気マニフォールドの上端および下端が同一平面上に無いため、組付け上の精度の管理が困難である。その結果、機械加工時の歩留まりが悪化したり、排気漏れを引き起こす可能性があるなど、好ましくない。
【0005】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、シリンダブロックの小型軽量化を図ると共に、排気マニフォールドの組付けおよびその精度管理の容易化を図った船外機の排気装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る船外機の排気装置は、上述した課題を解決するために、請求項1に記載したように、エンジンホルダの上部に設置され、シリンダヘッド、シリンダブロックおよびクランクケースを横方向に配列して構成された船外機の水冷エンジンにおいて、吸気装置を上記シリンダブロックの一側に集約して配置し、排気装置を構成する排気マニフォールドを上記吸気装置の反対側に配置して、上記シリンダヘッドに形成された排気ポートと上記エンジンホルダ内に形成された排気通路とを上記排気マニフォールドで接続する一方、ウォータポンプによって汲み上げられた冷却水を上記エンジンホルダに導いて二方向に分岐し、その一方を上記排気マニフォールド内の排気通路の周囲に形成されたウォータジャケットに導くと共に、この排気マニフォールドのウォータジャケットの冷却水出口を上記排気マニフォールドの上方に配置し、この冷却水出口に冷却水を外部に導く排水ホースを接続したものである。
【0007】
また、上述した課題を解決するために、請求項2に記載したように、上記シリンダヘッドおよびシリンダブロックに形成されたウォータジャケットの冷却水出口を上記シリンダブロックの上方に配置し、下方に向かって延びる排水ホースを上記冷却水出口に接続すると共に、上記排気マニフォールドのウォータジャケットからの排水ホースを上記シリンダヘッドおよびシリンダブロックからの排水ホースと合流させて、上記エンジンホルダの排水通路に冷却水を導いたものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0009】
図1は、本発明を適用した船外機の左側面図である。この船外機11はエンジンホルダ12を備え、このエンジンホルダ12に取り付けられたブラケット13を介して船体14のトランサム14aに装着される。
【0010】
このエンジンホルダ12はその内部に後述する排気通路15および排水通路16が形成され、その上部にエンジン17が設置される。また、エンジン17内にはクランクシャフト18がほぼ鉛直方向を向くよう縦置きに設けられる。さらに、エンジンホルダ12の下部には後述する排気通路19が内部に形成されたオイルパン20を隔ててドライブシャフトハウジング21が設置される。
【0011】
オイルパン20内およびドライブシャフトハウジング21内にはクランクシャフト18下端に連結されたドライブシャフト22が下方に向かって延設され、ドライブシャフトハウジング21の下部に設けられたギヤケース23内のベベルギヤ24およびプロペラシャフト25を介してプロペラ26を駆動するように構成される。
【0012】
エンジン17はその周囲がエンジンカバー27により覆われる。エンジンカバー27はアッパーカバー27aとロアーカバー27bとに上下に分割可能なものであり、ロアーカバー27bはさらに左右に分割可能に構成される。エンジンホルダ12、オイルパン20およびエンジン17下部の周囲はロアーカバー27bに、また、エンジン17の上部はアッパーカバー27aにより覆われる。エンジンホルダ12とオイルパン20との接合面の周囲、およびエンジンホルダ12とエンジン17下部との接合面の周囲にはシール部28が形成され、このシール部28がロアーカバー27b内面に密着することによりシール部28上方が海水等に濡れないように構成される。
【0013】
図2は、図1のエンジン17部分を拡大した右側面図であり、図3は、図2のIII−III線に沿う断面図である。図1〜図3に示すように、このエンジン17は、例えば水冷サイクル4気筒エンジンであり、シリンダヘッド29、シリンダブロック30およびクランクケース31等を横方向に配列して構成される。
【0014】
エンジン17のシリンダブロック30内にはシリンダ32が形成される。また、シリンダヘッド29にはこのシリンダ32に整合する燃焼室33が形成され、その外方から点火プラグ34が結合される。シリンダ32内にはピストン35が水平方向に摺動自在に挿入され、ピストン35とクランクシャフト18とがコンロッド36によって連結される。そして、ピストン35の往復ストロークがクランクシャフト18の回転運動に変換されるようになっている。
【0015】
クランクシャフト18の上端には発電用のフライホイール・マグネト装置37が設けられ、そのフライホイール37aの外周には隣接したスタータモータ38に作動連結するリングギヤ39が配置される。そして、このリングギヤ39はリングギヤカバー40により覆われる。
【0016】
シリンダヘッド29内には燃焼室33に繋がる吸気ポート41と排気ポート42とが形成される。そして、シリンダヘッド29には吸気ポート41内に燃料を噴射するインジェクタ43が外方から取り付けられる。また、シリンダヘッド29内には両ポート41,42を開閉する吸気バルブ44や排気バルブ45等の動弁装置46も配置される。
【0017】
エンジン17の周囲には電装品47や吸気装置48、排気装置49が配置される。吸気装置48は主にスロットルボディ50と、サージタンク51およびこのサージタンク51から各気筒に延びる複数の吸気管52…を備えた吸気マニフォールド53とから構成され、シリンダブロック30の一側に集約して配置される。
【0018】
一方、排気装置49は吸気装置48の反対側に配置され、また電装品47も排気装置49と同じ側に集約して配置される。排気装置49は排気マニフォールド54を有し、この排気マニフォールド54はシリンダヘッド29の側面と、エンジンホルダ12の側面とで支持される。また、排気マニフォールド54が取り付けられるシリンダヘッド29の側面とエンジンホルダ12の側面とは同一の平面に形成される。
【0019】
図4は、図2のIV−IV線に沿う断面図であり、図5は図2のV−V線に沿う断面図である。図3〜図5に示すように、シリンダブロック30内のシリンダの周囲およびシリンダヘッド29の燃焼室33の周囲にはウォータジャケット55,56が形成される。また、排気マニフォールド54内にはシリンダブロック30の排気ポート42とエンジンホルダ12およびオイルパン20に形成された排気通路15,19とを繋ぐ排気通路57が形成され、この排気通路57の周囲にもウォータジャケット58が形成される。
【0020】
シリンダブロック30のウォータジャケット55の冷却水出口59はシリンダブロック30の上方に配置され、この冷却水出口59に接続された排水ホース60が下方に向かって延びる。また、排気マニフォールド54のウォータジャケット58の冷却水出口61も排気マニフォールド54の上方に配置され、この冷却水出口61に接続された排水ホース62も下方に向かって延びる。そしてこれらの排水ホース60,62は途中で合流して一本化され、エンジンホルダ12に形成された排水通路16に接続される。
【0021】
シリンダブロック30のウォータジャケット55の冷却水出口59にはサーモスタット63が設けられる。一方、図6に示すように、排気マニフォールド54のウォータジャケット58の冷却水出口61にはプレッシャバルブ64が設けられる。そして、この冷却水出口61にはバルブカバー65が設けられ、このバルブカバー65に一体的に形成されたユニオン部65aに上記排水ホース62が接続される。
【0022】
ところで、図2に示すように、船外機11後部のロアーカバー27bには冷却水検査用の検水口66が設けられる。また、図4および図5に示すように、排気マニフォールド54の下端部にはそのウォータジャケット58内に連通する検水口用水取出口67が設けられ、検水口66と取出口67とはチューブ68で接続される。
【0023】
さらに、排気マニフォールド54上で、前記シール部28の上方には酸素センサ取付用の取付座69が形成され、必要に応じて酸素センサ70が取り付けられる(図4参照)。さらにまた、排気マニフォールド54上には排気ガスのサンプリング用穴71が形成され、着脱自在の栓72で塞がれる。そして、排気マニフォールド54の上部にはエンジン吊上用のフック73が設けられる。そしてまた、電装品47から延びる配線74は排気マニフォールド54のウォータジャケット58近傍に配索される。
【0024】
次に、冷却水の流れを図7に示す冷却系統のブロック図で説明する。図7に示すように、ウォータポンプ75によって取水口76より汲み上げられた冷却水、例えば海水はエンジンホルダ12に導かれ、二方向に分岐され、一方はシリンダブロック30のウォータジャケット55に、他方は排気マニフォールド54のウォータジャケット58にそれぞれ導かれる。
【0025】
シリンダブロック30のウォータジャケット55に導かれた冷却水はシリンダヘッド29のウォータジャケット56を回って再び戻り、冷却水出口59から排水ホース60により外部に導かれる。
【0026】
一方、排気マニフォールド54のウォータジャケット58に導かれた冷却水は冷却水出口61から排水ホース62により外部に導かれ,排水ホース60からの冷却水と合流してエンジンホルダ12に導かれた後、エンジンホルダ12の排水通路16から船外機11外に排出される。
【0027】
冷却水出口59に設けられたサーモスタット63は冷却水が所定の温度に達するまで閉じていることによりシリンダブロック30およびシリンダヘッド29の過冷却を防止する。そして、サーモスタット63が閉じることにより上昇する冷却水の水圧は冷却水出口61に設けられたプレッシャバルブ64により逃がされる。
【0028】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【0029】
吸気装置48をシリンダブロック30の一側に集約して配置し、排気装置49を構成する排気マニフォールド54を吸気装置48の反対側に配置することにより、従来のようにシリンダブロック30内に排気通路を一体に形成する必要がなく、エンジン17の小型軽量化が可能となる。
【0030】
また、シリンダヘッド29の側面とエンジンホルダ12の側面とを同一の平面に形成し、この平面で排気マニフォールド54を支持することにより、組付け上の精度の管理が容易となり、その結果、機械加工時の歩留まりが減少すると共に、排気漏れを引き起こす可能性が減る。そして、排気マニフォールド54が設けられた側のシリンダブロック30側面にスペースが確保でき、このスペースに電装品47を配置可能となる。
【0031】
さらに、シリンダブロック30およびシリンダヘッド29のウォータジャケット55,56を排気マニフォールド54のウォータジャケット58とを別系統にし、排気マニフォールド54のウォータジャケット58を独立させることにより、排気熱がシリンダに伝わりにくくなると共に、排気マニフォールド54の排気通路単体での温度調節が可能になる。
【0032】
さらにまた、排気マニフォールド54のウォータジャケット58の冷却水出口61にプレッシャバルブ64を設けることにより、ウォータジャケット58内の圧力が規制されると共に、圧力逃がしのための冷却水はすべて排気マニフォールド54で処理されることになり、シリンダブロック30およびシリンダヘッド29のウォータジャケット55,56内の冷却水量が変化しない。その結果、燃焼室33廻りやシリンダ廻りの冷却水温度が厳しく管理できる。
【0033】
また、冷却水出口61にバルブカバー65を設け、このバルブカバー65にユニオン部65aを一体的に形成することにより、別体のユニオンが不要となる。
【0034】
さらに、排気マニフォールド54の下端部にそのウォータジャケット58内に連通する検水口用水取出口67を設けることにより、この取出口67とロアーカバー27bに設けられは冷却水検査用の検水口66とをチューブ68で接続するだけでよく、配管が簡素化される。
【0035】
さらにまた、シール部28上方の排気マニフォールド54上に酸素センサ70取付用の取付座69を形成することにより、センサ70に海水が掛からなくなると共に、取付座69の腐食が防止される。
【0036】
また、排気マニフォールド54上に排気ガスのサンプリング用穴71を形成し、着脱自在の栓72で塞ぐようにしたため、ロアーカバー27bを外すことなく排気ガスのサンプリングが可能になる。
【0037】
さらに、排気マニフォールド54の上部にエンジン吊上用のフック73を設けたことにより、リングギヤカバー40を取り外すことなくエンジン17の吊り上げが可能になる。
【0038】
そして、電装品47から延びる配線74を排気マニフォールド54のウォータジャケット58の近傍に配索することにより、この配線74に排気熱が伝わりにくくなる。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る船外機の排気装置によれば、従来必要であったシリンダブロック内の排気通路が不要になり、シリンダブロックの小型軽量化が図れると共に、排気マニフォールドの組付けおよびその精度管理が容易化する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る船外機の排気装置の一実施形態を示す船外機の左側面図。
【図2】図1のエンジン部分を拡大した右側面図。
【図3】図2のIII−III線に沿う断面図。
【図4】図2のIV−IV線に沿う断面図。
【図5】図2のV−V線に沿う断面図。
【図6】図5のVI−VI線に沿う断面図。
【図7】冷却系統のブロック図。
【図8】従来の船外機に設けられた排気装置の一例を示す図。
【図9】従来の船外機に設けられた排気装置の他の例を示す図。
【符号の説明】
11 船外機
12 エンジンホルダ
15 排気通路
17 エンジン
29 シリンダヘッド
30 シリンダブロック
31 クランクケース
48 吸気装置
49 排気装置
54 排気マニフォールド
Claims (2)
- エンジンホルダの上部に設置され、シリンダヘッド、シリンダブロックおよびクランクケースを横方向に配列して構成された船外機の水冷エンジンにおいて、吸気装置を上記シリンダブロックの一側に集約して配置し、排気装置を構成する排気マニフォールドを上記吸気装置の反対側に配置して、上記シリンダヘッドに形成された排気ポートと上記エンジンホルダ内に形成された排気通路とを上記排気マニフォールドで接続する一方、ウォータポンプによって汲み上げられた冷却水を上記エンジンホルダに導いて二方向に分岐し、その一方を上記排気マニフォールド内の排気通路の周囲に形成されたウォータジャケットに導くと共に、この排気マニフォールドのウォータジャケットの冷却水出口を上記排気マニフォールドの上方に配置し、この冷却水出口に冷却水を外部に導く排水ホースを接続したことを特徴とする船外機の排気装置。
- 上記シリンダヘッドおよびシリンダブロックに形成されたウォータジャケットの冷却水出口を上記シリンダブロックの上方に配置し、下方に向かって延びる排水ホースを上記冷却水出口に接続すると共に、上記排気マニフォールドのウォータジャケットからの排水ホースを上記シリンダヘッドおよびシリンダブロックからの排水ホースと合流させて、上記エンジンホルダの排水通路に冷却水を導いた請求項1記載の船外機の排気装置。
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