JP3715334B2 - 船外機用エンジンの吸気装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、吸入空気量をスロットル弁の開度に基づいて求めて船外機用エンジンを電子制御する際に用いる船外機用エンジンの吸気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンが電子制御されるように構成された船外機では、エンジンの吸入空気量をスロットル弁の開度に基づいて求めていた。なお、スロットル弁としてはバタフライ型のものが使用されていた。上述したように吸入空気量を求めるに当たりスロットル弁開度を利用するのは、船外機は小型化・軽量化が要求されるため、自動車等で吸入空気量を計量するために用いられるような大型で重量の嵩むエアフローメータは使用することができないからである。
【０００３】
吸入空気量をスロットル弁の開度に基づいて求めるには、スロットル弁開度と、その時々のエンジン回転数から推定する手法を採っていた。なお、エンジンの吸入空気量をスロットル弁開度とエンジン回転数とで割り付けた吸入空気量マップを電子制御装置に記憶させておき、このマップからその時々の吸入空気量データを読み出すという手法を採ることもあった。
【０００４】
一方、船外機用エンジンに用いられる前記スロットル弁は、アイドリング運転時にはアイドリング運転に必要な空気が弁体と吸気通路壁面との間を通って流れるように約５〜１０°開けられていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上述したようにスロットル弁の開度に基づいて吸入空気量を求めたのでは、スロットル弁開度が低開度のときに吸入空気量データが不正確になるという問題があった。これは、エンジン運転時のスロットル弁開度の変化に対する単位時間当たりの吸入空気量の変化が図８に示すように低開度時には高開度時に較べて大きいからであった。
【０００６】
図８は従来の船外機に用いられていたスロットル弁開度と吸入空気量との関係を示すグラフで、同図に示すように、スロットル弁開度が図中Ａで示す低開度域にあるときには、エンジンの吸気負圧が大きいためにスロットル弁が僅かに開閉されただけでも吸入空気量は大きく増減することが分かる。このため低開度域では、スロットル弁を上流側から見たときの投影面積を吸気通路の通路断面積から差し引いた開口面積が、スロットル弁が開閉しても大きく変化しないことが望ましい。
【０００７】
図９は図８中に符号Ａで示した低開度域におけるスロットル弁開度と吸気通路開口面積の関係を示すグラフで、開口面積が変化する割合は同図中に実線で示すように、スロットル弁開度が大きくなるほど大きくなっている。例えばスロットル開度１°当たりの開口面積の変化量は、アイドリング開度Ｉより低速走航時の開度Ｂの方が多くなっている。すなわち、二次関数的に延びる実線の傾斜角度は、開度０のときをθ1、アイドリング開度Ｉのときをθ2、低速走航時の開度Ｂのときをθ3とすると、θ1＜θ2＜θ3となる。この傾斜角度が小さければ小さいほどスロットル弁開度の変化量に対応する開口面積の変化量が小さく、換言すれば吸入空気量の増減量が小さくなる。
【０００８】
ところが、従来船外機に用いられていたスロットル弁は、アイドリング運転に必要な空気を流す関係からアイドリング開度Ｉより低開度側の前記傾斜角度が小さい開度領域は使用してはいなかった。
【０００９】
一方、自動車用電子制御エンジンに用いるスロットル弁は、これが全閉状態となるアイドリング運転時には吸気通路を略閉塞する構造になっていた。そして、アイドリング運転に必要な空気は、スロットル弁の弁体を迂回するバイパス通路を流されるように構成されていた。なお、このバイパス通路には通路断面積を変える構造のねじ式流量調整部材が介装され、これによってアイドリング運転時の空気流量を制御する構造になっていた。
【００１０】
このような自動車用電子制御エンジンに用いるスロットル弁を船外機に用いれば、アイドリング運転時にもスロットル弁を全閉状態とすることができ、走航時には開度０から吸入空気量を計量することができる。すなわち、スロットル弁開度と開口面積の関係は図９中に二点鎖線で示すようになり、走航時にはスロットル弁開度の変化に対する開口面積の変化が比較的小さい領域を使用することができる。このように構成すると、スロットル弁が低開度のときに開度変化に対する吸入空気量の変化が小さくなるので、吸入空気量を高精度に求めることが可能になる。
【００１１】
ところが、自動車用電子制御エンジンに用いるスロットル弁を単に船外機に流用したのでは、構造が複雑になると共にコストが高くなってしまうという問題があった。これは、船外機のエンジンは性能上の理由から気筒毎にスロットル弁が備えられているシステムが多いからである。
【００１２】
すなわち、アイドリング時に空気を流す前記バイパス通路を各気筒のスロットル弁に設けなければならず、その上、各スロットル弁でアイドリング運転時でのバイパス通路の空気流量を同調させるために何らかの連結機構を設けなければならない。
【００１３】
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、構造が複雑になったりコストが高くなり過ぎるのを防ぎつつ多気筒の船外機用エンジンにスロットル弁が微開状態でもアイドリング運転用の空気を供給することができるようにすることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る船外機用の吸気装置は、多気筒エンジンの吸入空気量をスロットル弁の開度に基づいて求める構成とし、気筒毎のスロットル弁を各スロットル弁毎の吸気通路が形成されるとともに鋳造によって一体成型された共通の吸気マニホールドを介してエンジンに接続した船外機用エンジンの吸気装置であって、前記スロットル弁をアイドリング状態にしたときには弁体によって吸気通路が略閉塞される構造とし、前記吸気マニホールドのスロットル弁毎の吸気通路を、吸気マニホールドを前後に貫通するように形成してクランクケースの気筒毎の混合気通路にそれぞれ連通させ、この吸気通路の下流側の開口を、開口形状が略長方形となるように形成して前記混合気通路の開口位置に対応するように略１列に上下方向に並べて配設し、この吸気マニホールドのエンジン側端面に凹溝を形成することによって、スロットル弁毎の吸気通路を連通しかつ一端が吸気マニホールドの外面に開口して大気に連通されたアイドル空気通路を形成し、前記凹溝を、上下方向に並ぶ前記開口のうち上側の開口の側壁と下側の開口の上部とを接続するように形成したものである。
【００１５】
第２の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置は、第１の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置において、アイドル空気通路に通路断面積を変える流量調整部材を設けたものである。
第３の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置は、第１の発明または第２の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置において、アイドル空気通路における吸気マニホールドの外面に開口する開口部を、吸気マニホールドに複数並設された吸気通路の並設方向略中央部に配設したものである。
【００１８】
【作用】
第１の発明によれば、アイドリング運転に必要な空気の殆どは吸気マニホールドのアイドル空気通路を介して各気筒の吸気通路に供給される。このため、気筒毎のスロットル弁にアイドリング時に空気が流れる通路を設けることなく、アイドリング運転時におけるスロットル弁の開度を小さくできる。その上、アイドル空気通路によって全ての気筒に略均等にアイドリング運転時に必要な空気が供給される。また、吸気マニホールドにおけるエンジン側に接続される平坦な部分にアイドル空気通路が形成されるので、アイドル空気通路の通路形状が単純になる。
【００１９】
第２の発明によれば、１個の流量調整部材で全ての気筒においてアイドリング運転時の空気供給量を調整することができる。
第３の発明によれば、吸気マニホールドに並設された吸気通路にアイドリング運転に必要な空気が略均等に分配される。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図１ないし図６によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る吸気装置が装着された船外機用エンジンの側面図で、同図は吸気系を破断して描いてある。図２は本発明に係る吸気装置が装着された船外機用エンジンの平面図で、同図中のＩ−Ｉ線は図１での破断位置を示す。図３はスロットル弁装置を吸気流の上流側から見た状態を示す正面図、図４は吸気マニホールドをスロットル弁装置側から見た状態を示す正面図、図５は吸気マニホールドをエンジン側から見た状態を示す背面図、図６は吸気マニホールドの側面図で、同図は進行方向右側から見た状態で描いてある。なお、図２において矢印Ｆは進行方向を示す。
【００２２】
これらの図において、符号１は船外機用エンジン、２はこのエンジン１を覆うカウリングである。エンジン１は２サイクルＶ型６気筒のもので、クランク軸３を上下方向に向けた状態で不図示の船体連結部に搭載されている。クランク軸３は上端部にフライホイールマグネトウ４が軸装され、下端部はこの船外機の不図示のアッパーケース、ロアケース内を上下に延びるドライブシャフトに連結されている。このドライブシャフトにプロペラが連結されている。
【００２３】
５はエンジン１のシリンダボディで、このシリンダボディ５は進行方向左側に位置する右気筒列５ａと、進行方向右側に位置する左気筒列５ｂとを備えている。これらの左右の気筒列５ａ，５ｂには、前記クランク軸３にコンロッド６を介して連結されたピストン７が３個ずつ上下に並べて嵌挿されている。８はシリンダヘッド９に取付けられた点火プラグである。
【００２４】
１０はエンジン１のクランクケースで、このクランクケース１０には燃焼室（図示せず）に混合気を導くための混合気通路１０ａが気筒毎に形成されている。この混合気通路１０ａはクランクケース１０の後面に開口し、クランクケース１０に取付けられたリード弁装置１１が前記開口部に装着されている。このリード弁装置１１は混合気通路１０ａ毎にリード弁１１ａを備えた従来周知の構造になっている。そして、このリード弁装置１１における吸気流の上流側には、吸気マニホールド１２を介してスロットル弁装置１３が装着されている。
【００２５】
吸気マニホールド１２は、鋳造によって一体成形され、前記各混合気通路１０ａにそれぞれ連通される吸気通路１２ａが前後に貫通するように形成されており、前記リード弁装置１１を介してクランクケース１０に支持固定されている。また、吸気通路１２ａの上流側開口は、図４に示すように、後述するスロットルボディの吸気通路と開口形状が略等しくなるように開口形状が円形となるように形成されている。そして、この吸気通路１２ａの上流側開口は吸気マニホールド１２を後方から見た状態で２列に上下方向に並べて形成されている。すなわち、右気筒列５ａの３つの気筒にそれぞれ連通された吸気通路１２ａが吸気マニホールド後面の右側に上下に並べられた状態で開口され、左気筒列５ｂの３つの気筒にそれぞれ連通された吸気通路１２ａが吸気マニホールド後面の左側に上下に並べられた状態で開口されている。また、左右に隣合う吸気通路１２ａどうしの開口は、側方視において重なる位置に位置づけられている。
【００２６】
さらに、前記吸気通路１２ａの下流側開口は図５に示すように、開口形状が略長方形となるように形成され、前記クランクケース１０の混合気通路１０ａの開口位置と対応するように略１列に上下方向に並べて配設されている。そして、これら６箇所に形成された吸気通路１２ａの下流側開口は、連通溝１４〜１８を介して互いに連通されている。
【００２７】
この連通溝１４〜１８は吸気マニホールド１２のエンジン側端面、すなわちエンジン１側に取付けられる端面に開口する凹溝からなり、吸気マニホールド１２を鋳造するときに同時に形成されている。また、図５において最も上側に位置する吸気通路開口と上から２番目の吸気通路開口とを連通する連通溝１４には、その途中に外気導入溝１９が連通されている。
【００２８】
この外気導入溝１９も連通溝１４〜１８と同様に吸気マニホールド１２の端面に形成され、連通溝１４に連通する端部とは反対側の端部が吸気マニホールド１２の左側面に開口されている。すなわち、前記連通溝１４〜１８および外気導入溝１９によって、各吸気通路１２ａを連通しかつ一端が吸気マニホールド１２の外面に開口されたアイドル空気通路が構成されることになる。
【００２９】
そして、この外気導入溝１９には、第２の発明に係る流量調整部材としてのアイドル空気調整スクリュー２０が介装されている。言い換えると、アイドル空気調整スクリュー２０は、前記アイドル空気通路における吸気マニホールド１２の外面に開口する開口部の近傍に配設されている。このアイドル空気調整スクリュー２０は、その先端部を外気導入溝１９に臨ませて吸気マニホールド１２に螺合されたボルトによって構成されている。このアイドル空気調整スクリュー２０の締め込み量を調整することによって、外気導入溝１９の通路断面積が変わる構造になっている。
【００３０】
前記スロットル弁装置１３は、前記吸気マニホールド１２の上流側端部において左右に隣合う吸気通路１２ａにそれぞれ連通される断面円形の吸気通路２１，２１が形成された３つのスロットルボディ２２と、このスロットルボディ２２に取付けられた燃料噴射装置２３とから構成されている。各スロットルボディ２２は、上述した吸気通路２１，２１が左右に並べて形成されており、気筒毎のスロットル弁２４が取付けられた状態で下流側端部が前記吸気マニホールド１２の後面にボルト止めされている。また、これら３つのスロットルボディ２２の上流側には図１中に符号２５で示す共通の吸気サイレンサが連結され、スロットルボディ２２内の吸気通路２１はこの吸気サイレンサ２５を介して大気に連通されている。
【００３１】
前記スロットル弁２４は、図３に示すように、吸気通路２１に介装されたバタフライ型の弁体２６と、スロットルボディ２２を左右に貫通してこれに回動自在に支持され、かつ左右の吸気通路２１，２１内の弁体２６どうしを連結すると共に弁体２６を支持する１本の弁軸２７とから構成されている。そして、前記弁軸２７は、スロットルボディ２２より進行方向からすると右側に突出する端部がリンク機構２８を介して他のスロットルボディ２２の弁軸２７に連結されている。このリンク機構２８は、３つのスロットルボディ２２の弁軸２７を同時に同方向へ回動させる構造になっており、運転者が手動にて操作を行うことができるように構成されている。また、このリンク機構２８は弁体回転ストッパ２８ａを備えており、この弁体回転ストッパ２８ａによって全閉時に弁体２６を１〜２°の微開位置に止めるように構成されている。
【００３２】
前記弁体２６は、全閉状態としたときに吸気の流れ方向と直交する面とのなす角度が６°となるように構成されている。弁体２６の厚みは、製造上および性能上の観点から約１．５mm〜２mm程度に設定されている。すなわち、厚みをこの範囲より厚くしたり薄くしたりすると、弁体２６をプレスで打ち抜いて形成するのが困難となる。さらに、前記厚み範囲より薄く形成すると、弁体２６の剛性が低下してしまい、開度が小さいときに吸気負圧によって撓んだりし易く、しかも、全閉状態では吸気通路２１の内壁に噛み込まれ易くなる。逆に厚く形成すると、全開時の開口面積が小さくなってしまうと共に、全閉時の傾斜角度が大きくなってしまう。すなわち、前記傾斜角度を６°としたのは、弁体２６の厚みを上述した寸法に設定したときに、傾斜角度６°の場合が吸気通路２１に噛み込まれることなく円滑に開閉することができるからである。
【００３３】
各弁軸２７は、スロットルボディ２２より右側に突出する部分に捻りばねからなる復帰ばね２９が装着され、弁体２６が閉じる方向に、すなわち図１において左回りにこの復帰ばね２９によって回転付勢されている。このため、６個の弁体２６は、運転者により開操作が行われない限りは前記復帰ばね２９のばね力で弁軸２７が回転付勢されることにより１〜２°の微開位置に止められ、略全閉状態になる。なお、１〜２°の微開状態に止める以外に、弁体２６の周縁を吸気通路２１の内壁に略全周にわたって対接するように構成してもよい。
【００３４】
前記燃料噴射装置２３は、スロットルボディ２２に吸気通路２１毎に取付けられたインジェクタ３１と、このインジェクタ３１に燃料を供給すると共に余剰燃料をインジェクタ３１から不図示の燃料ポンプの吸込側へ戻すための燃料管部材３２とを備えた従来周知の構造になっている。
【００３５】
上述したように構成されたスロットル弁装置１３では、スロットル弁２４が全閉状態でエンジン１がアイドリング運転される。このとき、アイドリング運転を行うために必要な殆どの空気は、吸気マニホールド１２に形成された外気導入溝１９および連通溝１４〜１８を介して気筒毎の吸気通路１２ａに吸い込まれる。そして、この空気は、燃料噴射装置２３から噴射された燃料と混合されつつリード弁装置１１を通り、ここから混合気通路１０ａを介して各気筒の燃焼室へ供給されることになる。
【００３６】
また、アイドリング吸入空気量を調整するときには、アイドル空気調整スクリュー２０の締め込み量を変えることによって行う。このアイドル空気調整スクリュー２０は、各吸気通路１２ａにアイドリング時に空気を供給するときの供給元となる外気導入溝１９に介装されているので、これを緩めたり締め込んだりすることにより６気筒の全てにおいて均等に空気供給量が変わるようになる。このため、各気筒毎にアイドリング運転時での空気供給量を同調させるような特別な部材は別途に設ける必要はない。さらに、アイドリング回転数を調節する場合は、従来周知の通りに弁体回転ストッパ２８ａのスクリュウを回して行う。
【００３７】
スロットル弁２４が開操作されると、リンク機構２８によって３つのスロットルボディ２２の各弁軸２７が図１において右回りに回され、弁体２６が開くようになる。弁体２６が開くと吸気通路２１の開口面積が開度に応じて大きくなる。この開口面積が変化する様子を図９において二点鎖線で示す。図９に示すように、吸気通路２１の開口面積は、弁体２６が全閉状態となる開度０°のときには前記外気導入溝１９および連通溝１４〜１８からなるアイドル空気通路の開口面積に相当するＳになり、弁体２６が開くにしたがって前記Ｓから同図中に実線で示す従来の開口面積変化曲線と同等の変化割合をもって増える。
【００３８】
すなわち、走航を開始するときには開口面積変化曲線（二点鎖線）の傾斜角度はθ1 となる。このため、スロットル弁開度が小さい低速走航時に、スロットル弁開度の変化に対する開口面積の変化が比較的小さい開度領域を使用することができる。言い換えば、従来図９においてＩで示すアイドリング開度より低開度では走航することができなかったが、本実施例の装置ではスロットル弁開度が１〜２°のときが実質的にアイドリング開度になる。これにより、スロットル弁２４が低開度のときに開度変化に対する吸入空気量の変化が小さくなるので、吸入空気量を高精度に求めることが可能になる。
【００３９】
したがって、本実施例で示した吸気装置によれば、アイドリング運転に必要な空気の殆どは吸気マニホールド１２の外気導入溝１９、連通溝１４〜１８を介して各気筒に供給されるから、各スロットルボディ２２にはアイドリング運転時に空気が流れる通路を設けなくて済む。このため、スロットル弁の構造が複雑になることがない。しかも、１個のアイドル空気調整スクリュー２０を締め込んだり緩めたりすることにより６気筒の全てにおいて均等にアイドリング運転時の空気供給量が変わるようになるから、特別な同調機構を組込む必要がなく、上述したようにスロットル弁が簡単な構造で済むことと相俟って吸気装置を安価に得ることができる。
【００４０】
なお、上述した実施例では外気導入溝１９を吸気マニホールド１２の上部に設けて最も上側に位置する連通溝１４に外気を導入する構造としたが、外気導入溝１９の形成位置としては図７に示すように吸気マニホールド１２の上下方向略中央とすることもできる。
【００４１】
図７は外気導入溝がその上下方向略中央部に配設された吸気マニホールドの別の実施例を示す背面図である。図７において前記図１ないし図６で説明したものと同一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。なお、図７に示す手法が第３の発明を構成している。
【００４２】
図７に示す吸気マニホールド１２は、上下に並べられた６個の吸気通路１２ａの下流側開口のうち並設方向略中央部に外気導入溝１９が形成されている。この外気導入溝１９は、吸気マニホールド１２のエンジン側端面に開口された凹溝からなり、一端が吸気マニホールド１２の右側面に開口されると共に他端が６個の吸気通路開口のうち下から３番目の吸気通路開口に連通されている。すなわち、この外気導入溝１９が第２の発明に係るアイドル空気通路の開口部を構成している。
【００４３】
そして、この外気導入溝１９にもアイドル空気調整スクリュー２０が介装されている。本実施例では、アイドル空気調整スクリュー２０は吸気マニホールド１２に後面側から螺合されており、その先端部が外気導入溝１９に臨んでいる。
【００４４】
このように構成すると、アイドリング運転時に外気導入溝１９に吸い込まれた空気は、吸気マニホールド１２における上下に並べられた６個の吸気通路１２ａのうちの略中央の吸気通路１２ａに入り、ここから連通溝１４〜１８を介して他の吸気通路１２ａに分配される。したがって、各吸気通路１２ａにアイドリング運転に必要な空気が略均等に分配されるようになる。
【００４５】
さらに、上述した各実施例で示したように外気導入溝１９および連通溝１４〜１８からなるアイドル空気通路を吸気マニホールド１２のエンジン側端部に配設すると、吸気マニホールド１２におけるリード弁装置１１に接続される平坦な部分にアイドル空気通路を形成することができるので、このアイドル空気通路は単純な形状に形成することができる。すなわち、例えば吸気マニホールド１２におけるスロットル弁装置１３側の端部にアイドル空気通路を形成しようとすると、この部分に形成されたスロットルボディ取付用のボス状部を避けるような構成を採らなければならない。このため、通路形状が複雑になってしまう。また、スロットル弁装置１３側端部では吸気通路１２ａが１列に並設されていないので、この点からもアイドル空気通路の形状が複雑になる。
【００４６】
アイドル空気通路を外気導入溝１９、連通溝１４〜１８のように吸気マニホールド１２のエンジン側端面に開口する溝によって構成すると、このアイドル空気通路は吸気マニホールド１２の鋳造時に成形することができるので、機械加工を何等施すことなく得ることができるという利点がある。
【００４７】
加えて、上述した各実施例ではアイドル空気通路への空気導入口を吸気マニホールド１２に開口させた例を示したが、アイドル空気通路を、パイプを介してスロットル弁上流側の吸気通路内あるいは吸気サイレンサ内に開口させ、吸気通路あるいは吸気サイレンサを介して大気に連通させてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように第１の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置は、多気筒エンジンの吸入空気量をスロットル弁の開度に基づいて求める構成とし、気筒毎のスロットル弁を各スロットル弁毎の吸気通路が形成されるとともに鋳造によって一体成型された共通の吸気マニホールドを介してエンジンに接続した船外機用エンジンの吸気装置であって、前記スロットル弁をアイドリング状態にしたときには弁体によって吸気通路が略閉塞される構造とし、前記吸気マニホールドのスロットル弁毎の吸気通路を、吸気マニホールドを前後に貫通するように形成してクランクケースの気筒毎の混合気通路にそれぞれ連通させ、この吸気通路の下流側の開口を、開口形状が略長方形となるように形成して前記混合気通路の開口位置に対応するように略１列に上下方向に並べて配設し、この吸気マニホールドのエンジン側端面に凹溝を形成することによって、スロットル弁毎の吸気通路を連通しかつ一端が吸気マニホールドの外面に開口して大気に連通されたアイドル空気通路を形成し、前記凹溝を、上下方向に並ぶ前記開口のうち上側の開口の側壁と下側の開口の上部とを接続するように形成したため、アイドリング運転に必要な空気の殆どは吸気マニホールドのアイドル空気通路を介して各気筒の吸気通路に供給される。
【００４９】
このため、気筒毎のスロットル弁にはアイドリング時に空気が流れる通路を設けることなく、アイドリング運転時におけるスロットル弁の開度を小さくすることができる。その上、スロットル弁毎の吸気通路を連通するアイドル空気通路によって全ての気筒に略均等にアイドル運転に必要な空気が供給されるので、各スロットル弁でアイドリング運転時での空気流量を同調させるための連結機構を設ける必要もない。したがって、スロットル弁が低開度のときであっても開度変化に対する吸入空気量の変化が小さくなるようにするに当たり、構造が簡単になると共に製造コストを低く抑えることができる。また、吸気マニホールドにおけるエンジン側に接続される平坦な部分にアイドル空気通路が形成されるので、アイドル空気通路の通路形状が単純になる。このため、構造が簡単で、アイドル空気通路をきわめて容易に吸気マニホールドに形成することができる。
【００５０】
第２の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置は、第１の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置において、アイドル空気通路に通路断面積を変える流量調整部材を設けたため、１個の流量調整部材で全ての気筒においてアイドリング運転時の空気供給量を調整することができる。このため、構造が簡単で済むと共に、調整作業が容易である。
また、同一の吸気系部品を用いて馬力が若干異なるエンジンを製造する場合、出力が異なるエンジンではアイドリング時の要求空気量が異なるため、この空気量をエンジン毎に調整する必要がある。すなわち、本発明の構成を採用すると、流量調整部材を調整することによって、そのエンジンが要求するアイドル空気量を供給することができる。このため、各種エンジンに一つの吸気マニホールドを流量することが可能になる。
【００５１】
第３の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置は、第１の発明または第２の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置において、アイドル空気通路を、吸気マニホールドにおけるエンジン側端部に配設したものであり、第４の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置は、第３の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置において、吸気マニホールドに、この吸気マニホールドをエンジン側に取付けるためのフランジを設け、このフランジのエンジン側端面に凹溝を形成することによってアイドル空気通路を構成し、このアイドル空気通路を吸気マニホールドの外面に開口させたため、吸気マニホールドにおけるエンジン側に接続される平坦な部分にアイドル空気通路が形成されるので、アイドル空気通路の通路形状が単純になる。
このため、構造が簡単で、アイドル空気通路をきわめて容易に吸気マニホールドに形成することができる。
【００５２】
第３の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置は、第１の発明または第２の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置において、アイドル空気通路における吸気マニホールドの外面に開口する開口部を、吸気マニホールドに複数並設された吸気通路の並設方向略中央部に配設したため、吸気マニホールドに並設された吸気通路にアイドリング運転に必要な空気が略均等に分配される。
このため、気筒毎の吸入空気量が均一化されてアイドリング運転が安定するようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る吸気装置が装着された船外機用エンジンの側面図である。
【図２】 本発明に係る吸気装置が装着された船外機用エンジンの平面図である。
【図３】 スロットル弁装置を吸気流の上流側から見た状態を示す正面図である。
【図４】 吸気マニホールドをスロットル弁装置側から見た状態を示す正面図である。
【図５】 吸気マニホールドをエンジン側から見た状態を示す背面図である。
【図６】 吸気マニホールドの側面図である。
【図７】 外気導入溝がその上下方向略中央部に配設された吸気マニホールドの別の実施例を示す背面図である。
【図８】 従来の船外機に用いられていたスロットル弁開度と吸入空気量との関係を示すグラフである。
【図９】 図８中に符号Ａで示した低開度域におけるスロットル弁開度と吸気通路開口面積の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１…エンジン、１２…吸気マニホールド、１２ａ…吸気通路、１３…スロットル弁装置、１４〜１８…連通溝、１９…外気導入溝、２０…アイドル空気調整スクリュー、２１…吸気通路、２２…スロットルボディ、２３…燃料噴射装置、２４…スロットル弁、２６…弁体、２７…弁軸。
【産業上の利用分野】
本発明は、吸入空気量をスロットル弁の開度に基づいて求めて船外機用エンジンを電子制御する際に用いる船外機用エンジンの吸気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンが電子制御されるように構成された船外機では、エンジンの吸入空気量をスロットル弁の開度に基づいて求めていた。なお、スロットル弁としてはバタフライ型のものが使用されていた。上述したように吸入空気量を求めるに当たりスロットル弁開度を利用するのは、船外機は小型化・軽量化が要求されるため、自動車等で吸入空気量を計量するために用いられるような大型で重量の嵩むエアフローメータは使用することができないからである。
【０００３】
吸入空気量をスロットル弁の開度に基づいて求めるには、スロットル弁開度と、その時々のエンジン回転数から推定する手法を採っていた。なお、エンジンの吸入空気量をスロットル弁開度とエンジン回転数とで割り付けた吸入空気量マップを電子制御装置に記憶させておき、このマップからその時々の吸入空気量データを読み出すという手法を採ることもあった。
【０００４】
一方、船外機用エンジンに用いられる前記スロットル弁は、アイドリング運転時にはアイドリング運転に必要な空気が弁体と吸気通路壁面との間を通って流れるように約５〜１０°開けられていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上述したようにスロットル弁の開度に基づいて吸入空気量を求めたのでは、スロットル弁開度が低開度のときに吸入空気量データが不正確になるという問題があった。これは、エンジン運転時のスロットル弁開度の変化に対する単位時間当たりの吸入空気量の変化が図８に示すように低開度時には高開度時に較べて大きいからであった。
【０００６】
図８は従来の船外機に用いられていたスロットル弁開度と吸入空気量との関係を示すグラフで、同図に示すように、スロットル弁開度が図中Ａで示す低開度域にあるときには、エンジンの吸気負圧が大きいためにスロットル弁が僅かに開閉されただけでも吸入空気量は大きく増減することが分かる。このため低開度域では、スロットル弁を上流側から見たときの投影面積を吸気通路の通路断面積から差し引いた開口面積が、スロットル弁が開閉しても大きく変化しないことが望ましい。
【０００７】
図９は図８中に符号Ａで示した低開度域におけるスロットル弁開度と吸気通路開口面積の関係を示すグラフで、開口面積が変化する割合は同図中に実線で示すように、スロットル弁開度が大きくなるほど大きくなっている。例えばスロットル開度１°当たりの開口面積の変化量は、アイドリング開度Ｉより低速走航時の開度Ｂの方が多くなっている。すなわち、二次関数的に延びる実線の傾斜角度は、開度０のときをθ1、アイドリング開度Ｉのときをθ2、低速走航時の開度Ｂのときをθ3とすると、θ1＜θ2＜θ3となる。この傾斜角度が小さければ小さいほどスロットル弁開度の変化量に対応する開口面積の変化量が小さく、換言すれば吸入空気量の増減量が小さくなる。
【０００８】
ところが、従来船外機に用いられていたスロットル弁は、アイドリング運転に必要な空気を流す関係からアイドリング開度Ｉより低開度側の前記傾斜角度が小さい開度領域は使用してはいなかった。
【０００９】
一方、自動車用電子制御エンジンに用いるスロットル弁は、これが全閉状態となるアイドリング運転時には吸気通路を略閉塞する構造になっていた。そして、アイドリング運転に必要な空気は、スロットル弁の弁体を迂回するバイパス通路を流されるように構成されていた。なお、このバイパス通路には通路断面積を変える構造のねじ式流量調整部材が介装され、これによってアイドリング運転時の空気流量を制御する構造になっていた。
【００１０】
このような自動車用電子制御エンジンに用いるスロットル弁を船外機に用いれば、アイドリング運転時にもスロットル弁を全閉状態とすることができ、走航時には開度０から吸入空気量を計量することができる。すなわち、スロットル弁開度と開口面積の関係は図９中に二点鎖線で示すようになり、走航時にはスロットル弁開度の変化に対する開口面積の変化が比較的小さい領域を使用することができる。このように構成すると、スロットル弁が低開度のときに開度変化に対する吸入空気量の変化が小さくなるので、吸入空気量を高精度に求めることが可能になる。
【００１１】
ところが、自動車用電子制御エンジンに用いるスロットル弁を単に船外機に流用したのでは、構造が複雑になると共にコストが高くなってしまうという問題があった。これは、船外機のエンジンは性能上の理由から気筒毎にスロットル弁が備えられているシステムが多いからである。
【００１２】
すなわち、アイドリング時に空気を流す前記バイパス通路を各気筒のスロットル弁に設けなければならず、その上、各スロットル弁でアイドリング運転時でのバイパス通路の空気流量を同調させるために何らかの連結機構を設けなければならない。
【００１３】
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、構造が複雑になったりコストが高くなり過ぎるのを防ぎつつ多気筒の船外機用エンジンにスロットル弁が微開状態でもアイドリング運転用の空気を供給することができるようにすることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る船外機用の吸気装置は、多気筒エンジンの吸入空気量をスロットル弁の開度に基づいて求める構成とし、気筒毎のスロットル弁を各スロットル弁毎の吸気通路が形成されるとともに鋳造によって一体成型された共通の吸気マニホールドを介してエンジンに接続した船外機用エンジンの吸気装置であって、前記スロットル弁をアイドリング状態にしたときには弁体によって吸気通路が略閉塞される構造とし、前記吸気マニホールドのスロットル弁毎の吸気通路を、吸気マニホールドを前後に貫通するように形成してクランクケースの気筒毎の混合気通路にそれぞれ連通させ、この吸気通路の下流側の開口を、開口形状が略長方形となるように形成して前記混合気通路の開口位置に対応するように略１列に上下方向に並べて配設し、この吸気マニホールドのエンジン側端面に凹溝を形成することによって、スロットル弁毎の吸気通路を連通しかつ一端が吸気マニホールドの外面に開口して大気に連通されたアイドル空気通路を形成し、前記凹溝を、上下方向に並ぶ前記開口のうち上側の開口の側壁と下側の開口の上部とを接続するように形成したものである。
【００１５】
第２の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置は、第１の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置において、アイドル空気通路に通路断面積を変える流量調整部材を設けたものである。
第３の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置は、第１の発明または第２の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置において、アイドル空気通路における吸気マニホールドの外面に開口する開口部を、吸気マニホールドに複数並設された吸気通路の並設方向略中央部に配設したものである。
【００１８】
【作用】
第１の発明によれば、アイドリング運転に必要な空気の殆どは吸気マニホールドのアイドル空気通路を介して各気筒の吸気通路に供給される。このため、気筒毎のスロットル弁にアイドリング時に空気が流れる通路を設けることなく、アイドリング運転時におけるスロットル弁の開度を小さくできる。その上、アイドル空気通路によって全ての気筒に略均等にアイドリング運転時に必要な空気が供給される。また、吸気マニホールドにおけるエンジン側に接続される平坦な部分にアイドル空気通路が形成されるので、アイドル空気通路の通路形状が単純になる。
【００１９】
第２の発明によれば、１個の流量調整部材で全ての気筒においてアイドリング運転時の空気供給量を調整することができる。
第３の発明によれば、吸気マニホールドに並設された吸気通路にアイドリング運転に必要な空気が略均等に分配される。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図１ないし図６によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る吸気装置が装着された船外機用エンジンの側面図で、同図は吸気系を破断して描いてある。図２は本発明に係る吸気装置が装着された船外機用エンジンの平面図で、同図中のＩ−Ｉ線は図１での破断位置を示す。図３はスロットル弁装置を吸気流の上流側から見た状態を示す正面図、図４は吸気マニホールドをスロットル弁装置側から見た状態を示す正面図、図５は吸気マニホールドをエンジン側から見た状態を示す背面図、図６は吸気マニホールドの側面図で、同図は進行方向右側から見た状態で描いてある。なお、図２において矢印Ｆは進行方向を示す。
【００２２】
これらの図において、符号１は船外機用エンジン、２はこのエンジン１を覆うカウリングである。エンジン１は２サイクルＶ型６気筒のもので、クランク軸３を上下方向に向けた状態で不図示の船体連結部に搭載されている。クランク軸３は上端部にフライホイールマグネトウ４が軸装され、下端部はこの船外機の不図示のアッパーケース、ロアケース内を上下に延びるドライブシャフトに連結されている。このドライブシャフトにプロペラが連結されている。
【００２３】
５はエンジン１のシリンダボディで、このシリンダボディ５は進行方向左側に位置する右気筒列５ａと、進行方向右側に位置する左気筒列５ｂとを備えている。これらの左右の気筒列５ａ，５ｂには、前記クランク軸３にコンロッド６を介して連結されたピストン７が３個ずつ上下に並べて嵌挿されている。８はシリンダヘッド９に取付けられた点火プラグである。
【００２４】
１０はエンジン１のクランクケースで、このクランクケース１０には燃焼室（図示せず）に混合気を導くための混合気通路１０ａが気筒毎に形成されている。この混合気通路１０ａはクランクケース１０の後面に開口し、クランクケース１０に取付けられたリード弁装置１１が前記開口部に装着されている。このリード弁装置１１は混合気通路１０ａ毎にリード弁１１ａを備えた従来周知の構造になっている。そして、このリード弁装置１１における吸気流の上流側には、吸気マニホールド１２を介してスロットル弁装置１３が装着されている。
【００２５】
吸気マニホールド１２は、鋳造によって一体成形され、前記各混合気通路１０ａにそれぞれ連通される吸気通路１２ａが前後に貫通するように形成されており、前記リード弁装置１１を介してクランクケース１０に支持固定されている。また、吸気通路１２ａの上流側開口は、図４に示すように、後述するスロットルボディの吸気通路と開口形状が略等しくなるように開口形状が円形となるように形成されている。そして、この吸気通路１２ａの上流側開口は吸気マニホールド１２を後方から見た状態で２列に上下方向に並べて形成されている。すなわち、右気筒列５ａの３つの気筒にそれぞれ連通された吸気通路１２ａが吸気マニホールド後面の右側に上下に並べられた状態で開口され、左気筒列５ｂの３つの気筒にそれぞれ連通された吸気通路１２ａが吸気マニホールド後面の左側に上下に並べられた状態で開口されている。また、左右に隣合う吸気通路１２ａどうしの開口は、側方視において重なる位置に位置づけられている。
【００２６】
さらに、前記吸気通路１２ａの下流側開口は図５に示すように、開口形状が略長方形となるように形成され、前記クランクケース１０の混合気通路１０ａの開口位置と対応するように略１列に上下方向に並べて配設されている。そして、これら６箇所に形成された吸気通路１２ａの下流側開口は、連通溝１４〜１８を介して互いに連通されている。
【００２７】
この連通溝１４〜１８は吸気マニホールド１２のエンジン側端面、すなわちエンジン１側に取付けられる端面に開口する凹溝からなり、吸気マニホールド１２を鋳造するときに同時に形成されている。また、図５において最も上側に位置する吸気通路開口と上から２番目の吸気通路開口とを連通する連通溝１４には、その途中に外気導入溝１９が連通されている。
【００２８】
この外気導入溝１９も連通溝１４〜１８と同様に吸気マニホールド１２の端面に形成され、連通溝１４に連通する端部とは反対側の端部が吸気マニホールド１２の左側面に開口されている。すなわち、前記連通溝１４〜１８および外気導入溝１９によって、各吸気通路１２ａを連通しかつ一端が吸気マニホールド１２の外面に開口されたアイドル空気通路が構成されることになる。
【００２９】
そして、この外気導入溝１９には、第２の発明に係る流量調整部材としてのアイドル空気調整スクリュー２０が介装されている。言い換えると、アイドル空気調整スクリュー２０は、前記アイドル空気通路における吸気マニホールド１２の外面に開口する開口部の近傍に配設されている。このアイドル空気調整スクリュー２０は、その先端部を外気導入溝１９に臨ませて吸気マニホールド１２に螺合されたボルトによって構成されている。このアイドル空気調整スクリュー２０の締め込み量を調整することによって、外気導入溝１９の通路断面積が変わる構造になっている。
【００３０】
前記スロットル弁装置１３は、前記吸気マニホールド１２の上流側端部において左右に隣合う吸気通路１２ａにそれぞれ連通される断面円形の吸気通路２１，２１が形成された３つのスロットルボディ２２と、このスロットルボディ２２に取付けられた燃料噴射装置２３とから構成されている。各スロットルボディ２２は、上述した吸気通路２１，２１が左右に並べて形成されており、気筒毎のスロットル弁２４が取付けられた状態で下流側端部が前記吸気マニホールド１２の後面にボルト止めされている。また、これら３つのスロットルボディ２２の上流側には図１中に符号２５で示す共通の吸気サイレンサが連結され、スロットルボディ２２内の吸気通路２１はこの吸気サイレンサ２５を介して大気に連通されている。
【００３１】
前記スロットル弁２４は、図３に示すように、吸気通路２１に介装されたバタフライ型の弁体２６と、スロットルボディ２２を左右に貫通してこれに回動自在に支持され、かつ左右の吸気通路２１，２１内の弁体２６どうしを連結すると共に弁体２６を支持する１本の弁軸２７とから構成されている。そして、前記弁軸２７は、スロットルボディ２２より進行方向からすると右側に突出する端部がリンク機構２８を介して他のスロットルボディ２２の弁軸２７に連結されている。このリンク機構２８は、３つのスロットルボディ２２の弁軸２７を同時に同方向へ回動させる構造になっており、運転者が手動にて操作を行うことができるように構成されている。また、このリンク機構２８は弁体回転ストッパ２８ａを備えており、この弁体回転ストッパ２８ａによって全閉時に弁体２６を１〜２°の微開位置に止めるように構成されている。
【００３２】
前記弁体２６は、全閉状態としたときに吸気の流れ方向と直交する面とのなす角度が６°となるように構成されている。弁体２６の厚みは、製造上および性能上の観点から約１．５mm〜２mm程度に設定されている。すなわち、厚みをこの範囲より厚くしたり薄くしたりすると、弁体２６をプレスで打ち抜いて形成するのが困難となる。さらに、前記厚み範囲より薄く形成すると、弁体２６の剛性が低下してしまい、開度が小さいときに吸気負圧によって撓んだりし易く、しかも、全閉状態では吸気通路２１の内壁に噛み込まれ易くなる。逆に厚く形成すると、全開時の開口面積が小さくなってしまうと共に、全閉時の傾斜角度が大きくなってしまう。すなわち、前記傾斜角度を６°としたのは、弁体２６の厚みを上述した寸法に設定したときに、傾斜角度６°の場合が吸気通路２１に噛み込まれることなく円滑に開閉することができるからである。
【００３３】
各弁軸２７は、スロットルボディ２２より右側に突出する部分に捻りばねからなる復帰ばね２９が装着され、弁体２６が閉じる方向に、すなわち図１において左回りにこの復帰ばね２９によって回転付勢されている。このため、６個の弁体２６は、運転者により開操作が行われない限りは前記復帰ばね２９のばね力で弁軸２７が回転付勢されることにより１〜２°の微開位置に止められ、略全閉状態になる。なお、１〜２°の微開状態に止める以外に、弁体２６の周縁を吸気通路２１の内壁に略全周にわたって対接するように構成してもよい。
【００３４】
前記燃料噴射装置２３は、スロットルボディ２２に吸気通路２１毎に取付けられたインジェクタ３１と、このインジェクタ３１に燃料を供給すると共に余剰燃料をインジェクタ３１から不図示の燃料ポンプの吸込側へ戻すための燃料管部材３２とを備えた従来周知の構造になっている。
【００３５】
上述したように構成されたスロットル弁装置１３では、スロットル弁２４が全閉状態でエンジン１がアイドリング運転される。このとき、アイドリング運転を行うために必要な殆どの空気は、吸気マニホールド１２に形成された外気導入溝１９および連通溝１４〜１８を介して気筒毎の吸気通路１２ａに吸い込まれる。そして、この空気は、燃料噴射装置２３から噴射された燃料と混合されつつリード弁装置１１を通り、ここから混合気通路１０ａを介して各気筒の燃焼室へ供給されることになる。
【００３６】
また、アイドリング吸入空気量を調整するときには、アイドル空気調整スクリュー２０の締め込み量を変えることによって行う。このアイドル空気調整スクリュー２０は、各吸気通路１２ａにアイドリング時に空気を供給するときの供給元となる外気導入溝１９に介装されているので、これを緩めたり締め込んだりすることにより６気筒の全てにおいて均等に空気供給量が変わるようになる。このため、各気筒毎にアイドリング運転時での空気供給量を同調させるような特別な部材は別途に設ける必要はない。さらに、アイドリング回転数を調節する場合は、従来周知の通りに弁体回転ストッパ２８ａのスクリュウを回して行う。
【００３７】
スロットル弁２４が開操作されると、リンク機構２８によって３つのスロットルボディ２２の各弁軸２７が図１において右回りに回され、弁体２６が開くようになる。弁体２６が開くと吸気通路２１の開口面積が開度に応じて大きくなる。この開口面積が変化する様子を図９において二点鎖線で示す。図９に示すように、吸気通路２１の開口面積は、弁体２６が全閉状態となる開度０°のときには前記外気導入溝１９および連通溝１４〜１８からなるアイドル空気通路の開口面積に相当するＳになり、弁体２６が開くにしたがって前記Ｓから同図中に実線で示す従来の開口面積変化曲線と同等の変化割合をもって増える。
【００３８】
すなわち、走航を開始するときには開口面積変化曲線（二点鎖線）の傾斜角度はθ1 となる。このため、スロットル弁開度が小さい低速走航時に、スロットル弁開度の変化に対する開口面積の変化が比較的小さい開度領域を使用することができる。言い換えば、従来図９においてＩで示すアイドリング開度より低開度では走航することができなかったが、本実施例の装置ではスロットル弁開度が１〜２°のときが実質的にアイドリング開度になる。これにより、スロットル弁２４が低開度のときに開度変化に対する吸入空気量の変化が小さくなるので、吸入空気量を高精度に求めることが可能になる。
【００３９】
したがって、本実施例で示した吸気装置によれば、アイドリング運転に必要な空気の殆どは吸気マニホールド１２の外気導入溝１９、連通溝１４〜１８を介して各気筒に供給されるから、各スロットルボディ２２にはアイドリング運転時に空気が流れる通路を設けなくて済む。このため、スロットル弁の構造が複雑になることがない。しかも、１個のアイドル空気調整スクリュー２０を締め込んだり緩めたりすることにより６気筒の全てにおいて均等にアイドリング運転時の空気供給量が変わるようになるから、特別な同調機構を組込む必要がなく、上述したようにスロットル弁が簡単な構造で済むことと相俟って吸気装置を安価に得ることができる。
【００４０】
なお、上述した実施例では外気導入溝１９を吸気マニホールド１２の上部に設けて最も上側に位置する連通溝１４に外気を導入する構造としたが、外気導入溝１９の形成位置としては図７に示すように吸気マニホールド１２の上下方向略中央とすることもできる。
【００４１】
図７は外気導入溝がその上下方向略中央部に配設された吸気マニホールドの別の実施例を示す背面図である。図７において前記図１ないし図６で説明したものと同一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。なお、図７に示す手法が第３の発明を構成している。
【００４２】
図７に示す吸気マニホールド１２は、上下に並べられた６個の吸気通路１２ａの下流側開口のうち並設方向略中央部に外気導入溝１９が形成されている。この外気導入溝１９は、吸気マニホールド１２のエンジン側端面に開口された凹溝からなり、一端が吸気マニホールド１２の右側面に開口されると共に他端が６個の吸気通路開口のうち下から３番目の吸気通路開口に連通されている。すなわち、この外気導入溝１９が第２の発明に係るアイドル空気通路の開口部を構成している。
【００４３】
そして、この外気導入溝１９にもアイドル空気調整スクリュー２０が介装されている。本実施例では、アイドル空気調整スクリュー２０は吸気マニホールド１２に後面側から螺合されており、その先端部が外気導入溝１９に臨んでいる。
【００４４】
このように構成すると、アイドリング運転時に外気導入溝１９に吸い込まれた空気は、吸気マニホールド１２における上下に並べられた６個の吸気通路１２ａのうちの略中央の吸気通路１２ａに入り、ここから連通溝１４〜１８を介して他の吸気通路１２ａに分配される。したがって、各吸気通路１２ａにアイドリング運転に必要な空気が略均等に分配されるようになる。
【００４５】
さらに、上述した各実施例で示したように外気導入溝１９および連通溝１４〜１８からなるアイドル空気通路を吸気マニホールド１２のエンジン側端部に配設すると、吸気マニホールド１２におけるリード弁装置１１に接続される平坦な部分にアイドル空気通路を形成することができるので、このアイドル空気通路は単純な形状に形成することができる。すなわち、例えば吸気マニホールド１２におけるスロットル弁装置１３側の端部にアイドル空気通路を形成しようとすると、この部分に形成されたスロットルボディ取付用のボス状部を避けるような構成を採らなければならない。このため、通路形状が複雑になってしまう。また、スロットル弁装置１３側端部では吸気通路１２ａが１列に並設されていないので、この点からもアイドル空気通路の形状が複雑になる。
【００４６】
アイドル空気通路を外気導入溝１９、連通溝１４〜１８のように吸気マニホールド１２のエンジン側端面に開口する溝によって構成すると、このアイドル空気通路は吸気マニホールド１２の鋳造時に成形することができるので、機械加工を何等施すことなく得ることができるという利点がある。
【００４７】
加えて、上述した各実施例ではアイドル空気通路への空気導入口を吸気マニホールド１２に開口させた例を示したが、アイドル空気通路を、パイプを介してスロットル弁上流側の吸気通路内あるいは吸気サイレンサ内に開口させ、吸気通路あるいは吸気サイレンサを介して大気に連通させてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように第１の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置は、多気筒エンジンの吸入空気量をスロットル弁の開度に基づいて求める構成とし、気筒毎のスロットル弁を各スロットル弁毎の吸気通路が形成されるとともに鋳造によって一体成型された共通の吸気マニホールドを介してエンジンに接続した船外機用エンジンの吸気装置であって、前記スロットル弁をアイドリング状態にしたときには弁体によって吸気通路が略閉塞される構造とし、前記吸気マニホールドのスロットル弁毎の吸気通路を、吸気マニホールドを前後に貫通するように形成してクランクケースの気筒毎の混合気通路にそれぞれ連通させ、この吸気通路の下流側の開口を、開口形状が略長方形となるように形成して前記混合気通路の開口位置に対応するように略１列に上下方向に並べて配設し、この吸気マニホールドのエンジン側端面に凹溝を形成することによって、スロットル弁毎の吸気通路を連通しかつ一端が吸気マニホールドの外面に開口して大気に連通されたアイドル空気通路を形成し、前記凹溝を、上下方向に並ぶ前記開口のうち上側の開口の側壁と下側の開口の上部とを接続するように形成したため、アイドリング運転に必要な空気の殆どは吸気マニホールドのアイドル空気通路を介して各気筒の吸気通路に供給される。
【００４９】
このため、気筒毎のスロットル弁にはアイドリング時に空気が流れる通路を設けることなく、アイドリング運転時におけるスロットル弁の開度を小さくすることができる。その上、スロットル弁毎の吸気通路を連通するアイドル空気通路によって全ての気筒に略均等にアイドル運転に必要な空気が供給されるので、各スロットル弁でアイドリング運転時での空気流量を同調させるための連結機構を設ける必要もない。したがって、スロットル弁が低開度のときであっても開度変化に対する吸入空気量の変化が小さくなるようにするに当たり、構造が簡単になると共に製造コストを低く抑えることができる。また、吸気マニホールドにおけるエンジン側に接続される平坦な部分にアイドル空気通路が形成されるので、アイドル空気通路の通路形状が単純になる。このため、構造が簡単で、アイドル空気通路をきわめて容易に吸気マニホールドに形成することができる。
【００５０】
第２の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置は、第１の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置において、アイドル空気通路に通路断面積を変える流量調整部材を設けたため、１個の流量調整部材で全ての気筒においてアイドリング運転時の空気供給量を調整することができる。このため、構造が簡単で済むと共に、調整作業が容易である。
また、同一の吸気系部品を用いて馬力が若干異なるエンジンを製造する場合、出力が異なるエンジンではアイドリング時の要求空気量が異なるため、この空気量をエンジン毎に調整する必要がある。すなわち、本発明の構成を採用すると、流量調整部材を調整することによって、そのエンジンが要求するアイドル空気量を供給することができる。このため、各種エンジンに一つの吸気マニホールドを流量することが可能になる。
【００５１】
第３の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置は、第１の発明または第２の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置において、アイドル空気通路を、吸気マニホールドにおけるエンジン側端部に配設したものであり、第４の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置は、第３の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置において、吸気マニホールドに、この吸気マニホールドをエンジン側に取付けるためのフランジを設け、このフランジのエンジン側端面に凹溝を形成することによってアイドル空気通路を構成し、このアイドル空気通路を吸気マニホールドの外面に開口させたため、吸気マニホールドにおけるエンジン側に接続される平坦な部分にアイドル空気通路が形成されるので、アイドル空気通路の通路形状が単純になる。
このため、構造が簡単で、アイドル空気通路をきわめて容易に吸気マニホールドに形成することができる。
【００５２】
第３の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置は、第１の発明または第２の発明に係る船外機用エンジンの吸気装置において、アイドル空気通路における吸気マニホールドの外面に開口する開口部を、吸気マニホールドに複数並設された吸気通路の並設方向略中央部に配設したため、吸気マニホールドに並設された吸気通路にアイドリング運転に必要な空気が略均等に分配される。
このため、気筒毎の吸入空気量が均一化されてアイドリング運転が安定するようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る吸気装置が装着された船外機用エンジンの側面図である。
【図２】 本発明に係る吸気装置が装着された船外機用エンジンの平面図である。
【図３】 スロットル弁装置を吸気流の上流側から見た状態を示す正面図である。
【図４】 吸気マニホールドをスロットル弁装置側から見た状態を示す正面図である。
【図５】 吸気マニホールドをエンジン側から見た状態を示す背面図である。
【図６】 吸気マニホールドの側面図である。
【図７】 外気導入溝がその上下方向略中央部に配設された吸気マニホールドの別の実施例を示す背面図である。
【図８】 従来の船外機に用いられていたスロットル弁開度と吸入空気量との関係を示すグラフである。
【図９】 図８中に符号Ａで示した低開度域におけるスロットル弁開度と吸気通路開口面積の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１…エンジン、１２…吸気マニホールド、１２ａ…吸気通路、１３…スロットル弁装置、１４〜１８…連通溝、１９…外気導入溝、２０…アイドル空気調整スクリュー、２１…吸気通路、２２…スロットルボディ、２３…燃料噴射装置、２４…スロットル弁、２６…弁体、２７…弁軸。
Claims (3)
- 多気筒エンジンの吸入空気量をスロットル弁の開度に基づいて求める構成とし、気筒毎のスロットル弁を各スロットル弁毎の吸気通路が形成されるとともに鋳造によって一体成型された共通の吸気マニホールドを介してエンジンに接続した船外機用エンジンの吸気装置であって、前記スロットル弁をアイドリング状態にしたときには弁体によって吸気通路が略閉塞される構造とし、前記吸気マニホールドのスロットル弁毎の吸気通路を、吸気マニホールドを前後に貫通するように形成してクランクケースの気筒毎の混合気通路にそれぞれ連通させ、この吸気通路の下流側の開口を、開口形状が略長方形となるように形成して前記混合気通路の開口位置に対応するように略１列に上下方向に並べて配設し、この吸気マニホールドのエンジン側端面に凹溝を形成することによって、スロットル弁毎の吸気通路を連通しかつ一端が吸気マニホールドの外面に開口して大気に連通されたアイドル空気通路を形成し、前記凹溝を、上下方向に並ぶ前記開口のうち上側の開口の側壁と下側の開口の上部とを接続するように形成したことを特徴とする船外機用エンジンの吸気装置。
- 請求項１記載の船外機用エンジンの吸気装置において、アイドル空気通路に通路断面積を変える流量調整部材を設けたことを特徴とする船外機用エンジンの吸気装置。
- 請求項１または請求項２記載の船外機用エンジンの吸気装置において、アイドル空気通路における吸気マニホールドの外面に開口する開口部を、吸気マニホールドに複数並設された吸気通路の並設方向略中央部に配設したことを特徴とする船外機用エンジンの吸気装置。
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