JP3730350B2 - 4-cycle engine and small planing boat equipped with the same - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、4サイクルエンジンおよびこれを備えた小型滑走艇に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
水上を滑走する小型滑走艇では、推進用のエンジンとして、特開平7−237587号に示すような4サイクルエンジンの搭載が考えられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、4サイクルエンジンは、同等の出力をもつ2サイクルエンジンよりも大型であるため、小型滑走艇内の空間にどのように配置するかが課題となる。
つまり、小型滑走艇においては、エンジンルームの容積が制限されている。特に、シートの上に人が騎乗するタイプの小型滑走艇では、体格の面からシートの幅が制限されるので、シートの下部にあたるエンジンルームの幅も極めて狭いものになる。そのために、エンジンルーム内に4サイクルエンジンを収納するのが容易でない。
【0004】
本発明の目的は、前記課題を解決し、小型滑走艇に適するようにコンパクト化した4サイクルエンジン、およびこの4サイクルエンジンを搭載した小型滑走艇を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の4サイクルエンジンは、複数気筒のそれぞれの排気管が、燃焼室上部の排気ポートから斜め上方に延び、さらに曲げられて下方に延び、集合されて、エンジン本体の側方に位置する集合排気管に接続され、前記各排気管は外周側に冷却水通路を有し、各冷却水通路が排気管の最上部において連通しており、この最上部に、冷却水温に応じて冷却水通路を開閉するサーモスタット弁が設けられ、前記サーモスタット弁が冷却水に混入した空気を抜くバイパス孔を有している。
この4サイクルエンジンによれば、所望の排気通路長を得るに必要な長さの排気管がエンジン本体の上方および側方へ突出する量を極力抑制して、エンジン全体をコンパクト化できる。
【0006】
また、サーモスタット弁が冷却水通路の最上部に設けられているから、冷却水に混入した空気がサーモスタット弁の付近に集まるので、空気抜きが容易になる。
【0007】
また、請求項2の4サイクルエンジンは、請求項1において、前記排気管の最上部に、冷却水の圧力が過度に上昇したときに開放されて前記圧力が過大となるのを防止するリリーフ弁を設けている。
この4サイクルエンジンによれば、冷却水圧が過度に上昇しようとしたとき、リリーフ弁が開いて冷却水通路を開放し、水圧の上昇を抑制する。
【0008】
また、請求項3の4サイクルエンジンは、請求項1において、前後方向に延びるエンジン回転軸を有し、吸気管装置がエンジン本体の上方から一側方を経て燃焼室の吸気ポートに接続されており、前記吸気管装置の先端の吸気口が、エンジン本体の他側方に位置する排気管の上方に近接して下向きないし斜め下向きに開口している。
この4サイクルエンジンによれば、吸気管装置がエンジン本体の上方から一側方へと延びているから、エンジン本体の一側方に吸気管装置の全体を配置する場合と比較して、エンジンの横幅をさほど増大させない。また、吸気管装置の吸気口が排気管によって覆われた状態となるので、周囲に水がある場合でも、空気とともに水を吸い込むことが少なくなる。
【0009】
また、請求項4の4サイクルエンジンは、請求項3において、前記吸気管装置が、複数気筒のそれぞれに接続された吸気管と、これら吸気管の上流端に接続された単一の集合吸気管と、この集合吸気管に空気を導入する空気吸入管とを備え、前記集合吸気管がエンジン本体の上方に配置されている。
この4サイクルエンジンによれば、空気吸入管から吸い込まれた空気は、一つの集合吸気管内を経て各気筒ごとに設けられた吸気管を通って各気筒内に供給されるので、消音効果が高まるとともに、集合吸気管をエンジン本体の上方に配置したので、吸気管装置がエンジンの側方に突出する幅が抑制され、エンジン全体の横幅を小さくできる。
【0010】
また、請求項5の4サイクルエンジンは、請求項4において、前記空気吸入管が、エンジン本体の上部に取り付けられた点火プラグに対して、前後方向にずれた位置に配置されている。
この4サイクルエンジンによれば、前記空気吸入管は点火プラグの間に位置するので、前記空気吸入管を取り外すことなく点火プラグを着脱できる。
【0011】
また、請求項6の4サイクルエンジンは、請求項3〜5のいずれか一項において、エンジン本体の一側部に、前記吸気管装置の下方に位置して、オイルタンクが一体形成されている。
この4サイクルエンジンによれば、ドライサンプ用のオイルタンクが、スペースに余裕のあるエンジン本体の一側部の吸気管装置の下方に位置し、かつ、クランクケースと一体になっているので、オイルタンクを別途設ける場合と比較して、エンジン全体がコンパクトになり、しかも、オイルタンクへの接続配管が不要になる。
【0012】
また、請求項7の小型滑走艇は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の4サイクルエンジンを推進機の駆動用として備え、このエンジンが、その回転軸を船体の前後方向に合致させて船体内に設置されている。
この小型滑走艇によれば、コンパクトな4サイクルエンジンが船体に縦置きに設置されているので、4サイクルエンジンをスペース的に無理なく搭載した小型滑走艇が実現できる。
【0013】
【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。
図1は、本発明の一実施形態である直列4気筒ダブルオーバーヘッドカムシャフト(DOHC)4サイクルエンジンを備えた小型滑走艇の側面図であり、図2は、図1中のII−II線に沿ったエンジンの設置状態を示す船首側からみた断面図、図3は、この4サイクルエンジンの平面図である。
図1において、船体2はハル2aの上にデッキ2bを接合して構成され、デッキ2bには座席2cと足台(床面)2dが左右に設けられている。2eはハンドルである。
【0014】
4サイクルエンジン(以下、「エンジン」という)Eは、図2に示すように、船体2を構成するハル2aに設けられた図示していないマウントの上にダンパーを介して支持され、エンジンEの回転軸であるクランクシャフト3が船体2の前後方向に合致する向きで、かつ船体2の中心線とほぼ一致する位置に取り付けられている。
【0015】
図1に示すように、エンジンEのエンジン回転軸であるクランクシャフト3にカップリング40を介して連結されたシャフト41を介して、船体2の後部に配置された水ジェット推進機42を駆動し、ノズル43から水を噴出して推進力を得ている。エンジンEの排気ガスは、排気パイプ44で船体2内に配置された水マフラ45に導かれ、消音、冷却された排気ガスが排気パイプ46を介してハル2aの後端部から排出される。なお、ステアリングノズルは図示していない。
【0016】
図2に示すように、エンジン本体1は、クランクシャフト3を支持するクランクケース5,ピストンが摺動するシリンダ4およびシリンダヘッド11を有している。前記シリンダ4はクランクケース5の上に直立して取り付けられており、シリンダ4内をピストンが上下方向に往復動する。その上に吸・排気弁6,7と、その間に配置された点火プラグ8と、カムシャフト9s,10sに設けられて前記吸・排気弁6,7を駆動するカム9,10を有する前記シリンダヘッド11が配置され、タイミングチェーン12によってカム9,10が回転駆動されて吸・排気弁6,7が開閉する。
【0017】
吸気管装置13は、各シリンダ4の吸気弁6から一側方(この例では右舷側:図2の左側)の斜め上方に延びる4つの吸気管14と、シリンダヘッド11の上方に配置されて各吸気管14が接続された1つの集合吸気管15とを備え、さらに、図3に示すように、前記集合吸気管15から前記点火プラグ8の前後間を通って他側方(この例では左舷側:図2の右側)に伸びる1つの空気吸入管16を備えている。このように、前記空気吸入管16は点火プラグ8の間に位置するので、前記空気吸入管16を取り外すことなく点火プラグ8を着脱できる。
【0018】
また、各吸気管14には、図2のシリンダヘッド11との接続部の近傍、つまり、吸気管14がシリンダヘッド11側へ曲がり込んだ部分に、燃料を噴射するインジェクタ18が配置されている。このように、吸気管装置13がエンジン本体1の上方から一側方へと延びているから、吸気管装置13の全体をエンジン本体1の一側方に配置する場合と比較して、吸気管装置13を含むエンジンE全体の幅を小さくできる。さらに、大容量の集合吸気管15によって消音効果が高まる。
【0019】
また、空気吸入管16の開口部16aは、エンジンEの他側方に配置された排気管17の上方に近接した位置で斜め下向きに開口している。これにより、前記開口部16aの前方が排気管17で覆われる形となるので、船内に侵入した水を空気とともに吸い込むことが少なくなる。
【0020】
さらに、集合吸気管15の底壁には、図2中の一部拡大部で示すように、水抜き孔15aが設けられており、空気吸入管16から水が空気とともに吸入されても、水抜き孔15aから自重で排出される。
【0021】
エンジンEの他側方に配置された排気管17は、4つのシリンダ4の燃焼室の上部の各排気ポート19から斜め上方に延び、さらに曲げられて下方に延び、その下端(出口)で2つの排気路に集合される。したがって、排気管17がエンジン本体1から上方および側方へ大きく突出するのを抑制しながら、各シリンダ4から排気通路の集合点、つまり、排気管17の出口までの所望の長さ(後述するD1,D2)を確保できる。
【0022】
図4はエンジンEの他側方(図2のX1方向)からみた排気管装置の構成を示す図、図5はこの排気管装置の各部分の断面図で、図5(a)は図4のa−a線に沿った断面図、図5(b)は図4のb−b線に沿った断面図、図5(c)は図4のc−c線に沿った断面図、図5(d)は図5(b)のd−d線に沿った底面図である。前記排気管17には、図5(c)に示す2つの排気路をもつ集合排気管20およびこれに続く排気ジョイント管21が接続され、さらに、エンジンEの後方に配置されている図4の水マフラ45に接続されている。
【0023】
図2の各シリンダ4の排気ポート19は、図4の排気管17によって外側(この例ではNo.1とNo.4)の2つの排気路と内側(この例ではNo.2とNo.3)の2つの排気路がそれぞれ1つにまとめられて2つの排気路となっている。内側の2つの排気路No.2,No.3は図5(a),(b)に示すように、外側へ大きく湾曲しているのに対し、外側の2つの排気路No.1とNo.4は、湾曲が小さい。このため、外側の2つの排気路No.1,No.4が1つに集合するまでの長さD1と、内側の2つの排気路No.2,No.3が1つに集合するまでの長さD2を、それぞれほぼ同一の所望の長さに構成できるので、エンジンの出力を増すことができる。また、図2に示すように、排気管17を取り付けるシリンダヘッド11の排気フランジ31が、斜め上向きとなるので、排気管17の着脱作業が容易になる。
【0024】
前記2つにまとめられた排気路は、図4の排気管17に接続された集合排気管20と排気ジョイント管21の接続部分で、更に1つの排気路にまとめられている。前記排気管17および集合排気管20の外周側には冷却水通路22が形成されており、エンジンEで駆動される水ジェット推進機42(図1)から取り入れた冷却水が、後述するように、オイルクーラーを通り、エンジンオイルを冷却した後、排気管20を冷却し、こうして冷却水を予熱した後、エンジン本体1(図2)を冷却するよう構成されている。図4の排気路No.4の頂部には排気温度センサ37が設けられている。
【0025】
また、図5(a),(b)に示すように、サーモスタット弁(図例は2個:図4参照)24とリリーフ弁26は排気管17の冷却水通路22の最上部に配置されて、通路32(図3)を介して連通している。また、この冷却水通路22の最上部には、冷却水温を検出する水温センサ38が設けられている。各排気管17の4つの冷却水通路22は、前記最上部近傍において互いに連通しており、そのため、冷却水中に混入した空気は、図6に示したサーモスタットケース25内に溜まるので、エンジンEの上部に露出しているサーモスタット弁24のバイパス孔(図示しない)から、容易に空気が抜け出る。
【0026】
図5(b)に示す排気管17の最上部に設けたリリーフ弁26は、冷却水通路22内の冷却水の圧力が過度に上昇したときに開放される。例えば、エンジンEの冷却水の温度が低いためにサーモスタット弁24が閉じているとき、小型滑走艇が空中にジャンプして水ジェット推進機42(図1)が水面から離れると、前記水ジェット推進機42から供給されている冷却水がストップし、その後着水して冷却水の供給が再開されると、前記サーモスタット弁24が閉じているため冷却水の水圧が瞬間的に上昇しようとする。これにより、リリーフ弁26が開いて冷却水通路22を開放し、過度の水圧の上昇を抑制する。
【0027】
図6は、冷却水の通水経路を示す概念図、図7は、そのフローチャートである。水ジェット推進機42(図1)から取り込まれた冷却水は、まず、クランクケース5の他側方に配置されたオイルクーラ23を経て排気管17と排気ジョイント管21を接続する集合排気管20の下流側に入り、その上流側からシリンダ4を経てシリンダヘッド11に入り、シリンダヘッド11の排気ポート19を経て排気管17の最上部に設けられたサーモスタット弁24、サーモスタットケース25(およびリリーフ弁26)を経てチューブ35から排気管17の下流側に入り、排気管17を冷却したのち前記サーモスタットケース25(サーモスタット24の近傍)を経て排気ジョイント管21の上流側に入り、水マフラ45を経て排気ガスとともに船外へ排出される。このように、冷却水をオイルクーラ23および集合排気管20で余熱してからシリンダ4に供給することで、エンジンEの回転が安定する。
【0028】
また、排気管17を冷却した冷却水の一部は、チューブ33(図3,4)を介して船体2の前方に設けられた図示していない検水口から船体の側方に放出される。操縦者は、この冷却水の放出によって、冷却水がエンジンEに通水されていることを確認できる。
【0029】
図2の27はクランクケース5の一側方に一体に形成されたドライサンプ用のオイルタンクで、前記オイルクーラ23で冷却されたエンジンオイルを貯留し、クランクシャフト3、シリンダ4およびカム9,10、タイミングチェーン12等の吸・排気弁開閉機構へオイルを供給する。28はスタータで、オイルタンク27の一部を切り欠いた位置に配置されている。図3の29は発電機カバー、30はシリンダヘッド11からのクランクケース5へのオイル落し通路である。
【0030】
このように、ドライサンプ用のオイルタンク27が、スペースに余裕のあるエンジン本体1の一側部の吸気管装置13の下方に位置し、かつ、クランクケースと一体になっているので、オイルタンクを別途設ける場合と比較して、エンジン全体がコンパクトになり、しかも、オイルタンクへの配管が不要になる。また、クランクケース5の一側方に容積の大きいオイルタンク27と、重量の重いスタータ28を配置したので、冷却水が通り、重量の大きい排気系17,20,21との間で、左右の重量バランスをとることができる。
【0031】
【発明の効果】
以上のように、本発明の一構成に係る4サイクルエンジンによれば、複数気筒のそれぞれの排気管が、燃焼室上部の排気ポートから斜め上方に延び、さらに曲げられて下方に延び、集合されて、エンジン本体の側方に位置する集合排気管に接続され、前記各排気管は外周側に冷却水通路を有し、各冷却水通路が排気管の最上部において連通しており、この最上部に、冷却水温に応じて冷却水通路を開閉するサーモスタット弁が設けられ、前記サーモスタット弁が冷却水に混入した空気を抜くバイパス孔を有しているので、所望の排気通路長を得るに必要な長さの排気管がエンジン本体の上方および側方へ突出する量を極力抑制して、エンジン全体をコンパクト化できる。
【0032】
また、本発明の他の構成に係る4サイクルエンジンによれば、吸気管装置がエンジン本体の上方から一側方を経て燃焼室の吸気ポートに接続されており、前記吸気管装置の先端の吸気口が、エンジン本体の他側方に位置する排気管の上方に近接して下向きないし斜め下向きに開口する構成としたので、吸気管装置がエンジン本体の上方から一側方へと延びていることから、吸気管装置全体をエンジンの一側方に配置する場合と比較して、エンジンの横幅をさほど増大させない。また、吸気管装置の吸気口が、排気管によって覆われた状態となるので、周囲に水がある場合でも、空気とともに水を吸い込むことが少なくなる。
【0033】
また、本発明に係る小型滑走艇によれば、コンパクトな4サイクルエンジンが船体に縦置きに設置されているので、4サイクルエンジンをスペース的に無理なく搭載した小型滑走艇が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である(DOHC)4サイクルエンジンを備えた小型滑走艇の側面図である。
【図2】図1中のII−II線に沿ったエンジンの設置状態を示す断面図である。
【図3】一実施形態の4サイクルエンジンの平面図である。
【図4】一実施形態のエンジンEの他側方からみた排気管装置を示す図である。
【図5】(a)は図4のa−a線に沿った断面図、(b)は図4のb−b線に沿った断面図、(c)は図4のc−c線に沿った断面図、(d)は図5(c)のd−d線に沿った底面図である。
【図6】一実施形態の冷却水の通水経路を示す概念図である。
【図7】図6のフローチャートである。
【符号の説明】
1…エンジン本体、2…船体、2a…ハル、2b…デッキ、3…エンジン回転軸(クランクシャフト)、4…シリンダ、5…クランクケース、6…吸気弁、7…排気弁、8…点火プラグ、9,10…カム、11…シリンダヘッド、12…タイミングチェーン、13…吸気管装置、14…吸気管、15…集合吸気管、16…空気吸入管、17…排気管、18…インジェクタ、19…排気ポート、20…集合排気管、21…排気ジョイント管、22…冷却水通路(水ジャケット)、
23…オイルクーラ、24…サーモスタット弁、25…サーモスタットケース、26…リリーフ弁、27…オイルタンク、28…スタータ、29…発電機カバー、30…オイル落し通路、31…排気フランジ、32,33 チューブ、42…水ジェット推進機、44…水マフラ、E…4サイクルエンジン。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a four-cycle engine and a personal watercraft provided with the same.
[0002]
[Prior art]
In a small planing boat that slides on the water, it is conceivable to mount a four-cycle engine as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 7-237587 as a propulsion engine.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the 4-cycle engine is larger than the 2-cycle engine having the same output, how to arrange the 4-cycle engine in the space within the small planing boat is a problem.
That is, in the personal watercraft, the volume of the engine room is limited. In particular, in a small planing boat in which a person rides on a seat, the width of the seat is limited from the standpoint of physique, and therefore the width of the engine room corresponding to the lower portion of the seat is extremely narrow. For this reason, it is not easy to accommodate the 4-cycle engine in the engine room.
[0004]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a compact four-stroke engine that is suitable for a small planing boat and a small planing boat equipped with the four-cycle engine.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the four-cycle engine according to claim 1, the exhaust pipes of the plurality of cylinders extend obliquely upward from the exhaust port at the upper part of the combustion chamber, are further bent and extend downward, and are assembled. It is connected to a collective exhaust pipe located on the side of the engine body, each exhaust pipe has a cooling water passage on the outer peripheral side, and each cooling water passage communicates with the uppermost part of the exhaust pipe. A thermostat valve for opening and closing the cooling water passage according to the cooling water temperature is provided, and the thermostat valve has a bypass hole for removing air mixed in the cooling water.
According to the four-cycle engine, the amount of the exhaust pipe having a length necessary to obtain a desired exhaust passage length is suppressed as much as possible, and the entire engine can be made compact.
[0006]
Further, since the thermostat valve is provided at the uppermost part of the cooling water passage, air mixed in the cooling water gathers in the vicinity of the thermostat valve, so that air can be easily vented.
[0007]
A four-cycle engine according to a second aspect is the relief valve according to the first aspect, wherein the relief valve is opened at the uppermost portion of the exhaust pipe and is opened when the pressure of the cooling water excessively increases to prevent the pressure from becoming excessive. Is provided.
According to this four-cycle engine, when the cooling water pressure is going to rise excessively, the relief valve opens to open the cooling water passage, thereby suppressing the increase in water pressure.
[0008]
Further, four-cycle engine according to claim 3, in claim 1, comprising an engine rotational shaft extending in the front-rear direction, the intake pipe system is connected to the intake port of the combustion chamber through the one side from above the engine body The intake port at the tip of the intake pipe device opens downward or obliquely downward close to the upper side of the exhaust pipe located on the other side of the engine body.
According to this four-cycle engine, since the intake pipe device extends from the upper side of the engine body to one side, compared to the case where the entire intake pipe device is arranged on one side of the engine body, Does not increase the width so much. In addition, since the intake port of the intake pipe device is covered with the exhaust pipe, even when there is water in the surroundings, the intake of water together with air is reduced.
[0009]
Further, four-cycle engine according to claim 4, in claim 3, wherein the intake pipe system, an intake pipe connected to each of the plurality of cylinders, a single set suction pipe connected to the upstream end of the intake pipe And an air intake pipe for introducing air into the collective intake pipe, and the collective intake pipe is disposed above the engine body.
According to this four-cycle engine, the air sucked from the air intake pipe is supplied into each cylinder through the intake pipe provided for each cylinder through the one collective intake pipe, so that the silencing effect is enhanced. In addition, since the collective intake pipe is disposed above the engine body, the width of the intake pipe device protruding to the side of the engine is suppressed, and the lateral width of the entire engine can be reduced.
[0010]
Further, four-cycle engine according to claim 5, in claim 4, wherein the air intake pipe, with respect to the spark plug attached to an upper portion of the engine body, are arranged at positions displaced in the longitudinal direction.
According to this four-cycle engine, since the air suction pipe is located between the spark plugs, the spark plug can be attached and detached without removing the air suction pipe.
[0011]
According to a sixth aspect of the present invention, in the four-cycle engine according to any one of the third to fifth aspects, an oil tank is integrally formed on one side of the engine main body and below the intake pipe device. .
According to this four-cycle engine, the oil tank for the dry sump is located below the intake pipe device on one side of the engine body with sufficient space, and is integrated with the crankcase. Compared with the case where the engine is separately provided, the entire engine becomes compact, and connection piping to the oil tank is not required.
[0012]
A small planing boat according to a seventh aspect includes the four-cycle engine according to any one of the first to sixth aspects for driving a propulsion device, and the engine has a rotating shaft that matches a longitudinal direction of the hull. It is installed in the hull.
According to this small planing boat, since a compact four-cycle engine is installed vertically on the hull, a small planing boat equipped with a four-cycle engine without difficulty in space can be realized.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view of a personal watercraft equipped with an in-line four-cylinder double overhead camshaft (DOHC) four-cycle engine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is taken along line II-II in FIG. FIG. 3 is a plan view of the four-cycle engine. FIG.
In FIG. 1, the hull 2 is constructed by joining a deck 2b on a hull 2a, and the deck 2b is provided with a seat 2c and a footrest (floor surface) 2d on the left and right. 2e is a handle.
[0014]
4-cycle engine (hereinafter "engine" hereinafter) E, as shown in FIG. 2, is supported via a damper on a mount (not shown) provided on the hull 2a constituting the hull 2, engine E The crankshaft 3 which is the rotation axis of the hull 2 is attached in a direction that matches the front-rear direction of the hull 2 and at a position that substantially matches the center line of the hull 2.
[0015]
As shown in FIG. 1, a water jet propulsion device 42 disposed at the rear part of the hull 2 is driven through a shaft 41 connected via a coupling 40 to a crankshaft 3 that is an engine rotation shaft of the engine E. The water is ejected from the nozzle 43 to obtain a driving force. The exhaust gas of the engine E is guided to the water muffler 45 disposed in the hull 2 by the exhaust pipe 44, and the silenced and cooled exhaust gas is discharged from the rear end portion of the hull 2a through the exhaust pipe 46. The steering nozzle is not shown.
[0016]
As shown in FIG. 2, the engine body 1 has a crankcase 5 that supports the crankshaft 5, a cylinder 4 in which a piston slides, and a cylinder head 11. The cylinder 4 is mounted upright on the crankcase 5, and a piston reciprocates in the cylinder 4 in the vertical direction. The cylinder having the intake / exhaust valves 6, 7, the spark plug 8 disposed therebetween, and the cams 9, 10 provided on the camshafts 9 s, 10 s to drive the intake / exhaust valves 6, 7. The head 11 is disposed, and the cams 9 and 10 are rotationally driven by the timing chain 12 to open and close the intake / exhaust valves 6 and 7.
[0017]
The intake pipe device 13 is disposed above the cylinder head 11 and four intake pipes 14 extending obliquely upward one side (in this example, starboard side: left side in FIG. 2) from the intake valve 6 of each cylinder 4. And a single intake manifold 15 to which the intake pipes 14 are connected. Further, as shown in FIG. 3, the intake pipe 15 passes through the front and rear of the ignition plug 8 from the other side (in this example, as shown in FIG. 3). One air intake pipe 16 extending on the port side (right side in FIG. 2) is provided. Thus, since the air suction pipe 16 is located between the spark plugs 8, the spark plug 8 can be attached and detached without removing the air suction pipe 16.
[0018]
Further, each intake pipe 14 is provided with an injector 18 for injecting fuel in the vicinity of the connection portion with the cylinder head 11 in FIG. 2, that is, in a portion where the intake pipe 14 is bent toward the cylinder head 11 side. . Thus, since the intake pipe device 13 extends from the upper side of the engine body 1 to one side, the intake pipe device 13 is compared with the case where the entire intake pipe device 13 is arranged on one side of the engine body 1. The width of the entire engine E including the device 13 can be reduced. In addition, the silencing effect is enhanced by the large-capacity collective intake pipe 15.
[0019]
Further, the opening 16 a of the air intake pipe 16 opens obliquely downward at a position close to the upper side of the exhaust pipe 17 disposed on the other side of the engine E. As a result, the front of the opening 16a is covered with the exhaust pipe 17, so that water that has entered the ship is less likely to be sucked together with air.
[0020]
Further, as shown by a partially enlarged portion in FIG. 2, a water drain hole 15 a is provided in the bottom wall of the collective intake pipe 15, and even if water is sucked together with air from the air suction pipe 16, It is discharged by its own weight from the hole 15a.
[0021]
An exhaust pipe 17 disposed on the other side of the engine E extends obliquely upward from each exhaust port 19 at the upper part of the combustion chambers of the four cylinders 4 and is further bent downward, with 2 at its lower end (exit). Collected in one exhaust passage. Accordingly, a desired length from each cylinder 4 to the collection point of the exhaust passage, that is, the outlet of the exhaust pipe 17 (to be described later) while suppressing the exhaust pipe 17 from protruding greatly upward and laterally from the engine body 1. D1, D2) can be secured.
[0022]
4 is a diagram showing the configuration of the exhaust pipe device viewed from the other side of the engine E (X1 direction in FIG. 2), FIG. 5 is a sectional view of each part of the exhaust pipe device, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line bb in FIG. 4, FIG. 5C is a cross-sectional view taken along the line cc in FIG. 5 (d) is a bottom view taken along the line dd of FIG. 5 (b). A collective exhaust pipe 20 having two exhaust passages shown in FIG. 5C and an exhaust joint pipe 21 following the exhaust pipe 17 are connected to the exhaust pipe 17 and further arranged behind the engine E in FIG. Connected to a water muffler 45.
[0023]
The exhaust port 19 of each cylinder 4 in FIG. 2 is connected to the two exhaust passages on the outside (No. 1 and No. 4 in this example) and the inside (No. 2 and No. 3 in this example) by the exhaust pipe 17 in FIG. The two exhaust passages are combined into one to form two exhaust passages. As shown in FIGS. 5A and 5B, the inner two exhaust passages No. 2 and No. 3 are greatly curved outward, whereas the outer two exhaust passages No. 1 and No. .4 has a small curvature. For this reason, the length D1 until the two outer exhaust passages No. 1 and No. 4 gather together, and the two inner exhaust passages No. 2 and No. 3 gather together. Since the lengths D2 can be configured to have almost the same desired length, the output of the engine can be increased. Further, as shown in FIG. 2, the exhaust flange 31 of the cylinder head 11 to which the exhaust pipe 17 is attached is inclined upward, so that the exhaust pipe 17 can be easily attached and detached.
[0024]
The two exhaust passages are connected to the exhaust pipe 17 and the exhaust joint pipe 21 connected to the exhaust pipe 17 in FIG. A cooling water passage 22 is formed on the outer peripheral side of the exhaust pipe 17 and the collective exhaust pipe 20, and the cooling water taken from the water jet propulsion device 42 (FIG. 1) driven by the engine E will be described later. After passing through the oil cooler, the engine oil is cooled, the exhaust pipe 20 is cooled, and thus the cooling water is preheated, and then the engine body 1 (FIG. 2) is cooled. An exhaust temperature sensor 37 is provided at the top of the exhaust passage No. 4 in FIG.
[0025]
Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, the thermostat valve (two in the example: see FIG. 4) 24 and the relief valve 26 are arranged at the top of the cooling water passage 22 of the exhaust pipe 17. , And communicate with each other via a passage 32 (FIG. 3). A water temperature sensor 38 for detecting the cooling water temperature is provided at the uppermost part of the cooling water passage 22. The four cooling water passages 22 of each exhaust pipe 17 are in communication with each other in the vicinity of the uppermost portion. Therefore, air mixed in the cooling water is accumulated in the thermostat case 25 shown in FIG. Air easily escapes from the bypass hole (not shown) of the thermostat valve 24 exposed at the top.
[0026]
The relief valve 26 provided at the uppermost portion of the exhaust pipe 17 shown in FIG. 5B is opened when the pressure of the cooling water in the cooling water passage 22 rises excessively. For example, when the thermostat valve 24 is closed because the cooling water temperature of the engine E is low, when the small planing boat jumps into the air and the water jet propulsion device 42 (FIG. 1) moves away from the water surface, the water jet propulsion is performed. When the cooling water supplied from the machine 42 is stopped, and then the water is landed and the supply of the cooling water is resumed, the water pressure of the cooling water tends to increase instantaneously because the thermostat valve 24 is closed. As a result, the relief valve 26 opens to open the cooling water passage 22 and suppress an excessive increase in water pressure.
[0027]
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a cooling water flow path, and FIG. 7 is a flowchart thereof. The cooling water taken from the water jet propulsion device 42 (FIG. 1) first passes through the oil cooler 23 disposed on the other side of the crankcase 5 and the collective exhaust pipe 20 connecting the exhaust pipe 17 and the exhaust joint pipe 21. The thermostat valve 24, the thermostat case 25 (and the relief valve) provided on the uppermost part of the exhaust pipe 17 through the exhaust port 19 of the cylinder head 11 through the cylinder 4 from the upstream side. 26), enters the downstream side of the exhaust pipe 17 from the tube 35, cools the exhaust pipe 17, enters the upstream side of the exhaust joint pipe 21 through the thermostat case 25 (near the thermostat 24), and passes through the water muffler 45. It is discharged out of the ship along with the exhaust gas. As described above, the cooling water is preheated by the oil cooler 23 and the collective exhaust pipe 20 and then supplied to the cylinder 4, whereby the rotation of the engine E is stabilized.
[0028]
Further, part of the cooling water that has cooled the exhaust pipe 17 is discharged to the side of the hull from a water inspection port (not shown) provided in front of the hull 2 via the tube 33 (FIGS. 3 and 4). The pilot can confirm that the cooling water is being passed through the engine E by the discharge of the cooling water.
[0029]
2 is an oil tank for dry sump integrally formed on one side of the crankcase 5 and stores engine oil cooled by the oil cooler 23. The crankshaft 3, the cylinder 4 and the cams 9, 10 are stored in the oil tank. The oil is supplied to the intake / exhaust valve opening / closing mechanism such as the timing chain 12. Reference numeral 28 denotes a starter, which is arranged at a position where a part of the oil tank 27 is cut away. In FIG. 3, 29 is a generator cover, and 30 is an oil drain passage from the cylinder head 11 to the crankcase 5.
[0030]
In this way, the oil tank 27 for dry sump is located below the intake pipe device 13 on one side of the engine body 1 with sufficient space, and is integrated with the crankcase. Compared to the case where it is provided separately, the entire engine is compact, and piping to the oil tank is not required. In addition, since the oil tank 27 having a large volume and the heavy starter 28 are arranged on one side of the crankcase 5, the cooling water passes through and the exhaust systems 17, 20, and 21 having a heavy weight have left and right sides. Weight balance can be achieved.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the 4-cycle engine according to one aspect of the invention, each of the exhaust pipes of the plurality of cylinders, extends obliquely upward from the exhaust port of the combustion chamber top, extends downward is further bent, is set The exhaust pipes are connected to a collective exhaust pipe located on the side of the engine body, each exhaust pipe has a cooling water passage on the outer peripheral side, and each cooling water passage communicates with the uppermost portion of the exhaust pipe. A thermostat valve that opens and closes the cooling water passage according to the cooling water temperature is provided in the upper part, and the thermostat valve has a bypass hole that extracts air mixed in the cooling water, so it is necessary to obtain a desired exhaust passage length The entire length of the engine can be made compact by suppressing as much as possible the amount of the exhaust pipe having a long length protruding upward and laterally of the engine body.
[0032]
In the four-cycle engine according to another configuration of the present invention, the intake pipe device is connected to the intake port of the combustion chamber through one side from the upper side of the engine body, and the intake air at the tip of the intake pipe device The intake pipe device extends from the upper side of the engine body to one side because the opening opens downward or obliquely downward near the exhaust pipe located on the other side of the engine body. Therefore, compared with the case where the whole intake pipe device is arranged on one side of the engine, the lateral width of the engine is not increased so much. In addition, since the intake port of the intake pipe device is covered with the exhaust pipe, even when there is water in the surroundings, the intake of water together with air is reduced.
[0033]
Moreover, according to the small planing boat according to the present invention, since the compact four-cycle engine is installed vertically on the hull, it is possible to realize a small planing boat on which the four-cycle engine is mounted without difficulty in space.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a personal watercraft equipped with a (DOHC) 4-cycle engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an installed state of the engine along the line II-II in FIG.
FIG. 3 is a plan view of a four-cycle engine according to an embodiment.
4 is a view showing an exhaust pipe device as viewed from the other side of an engine E according to an embodiment. FIG.
5A is a cross-sectional view taken along the line aa in FIG. 4, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line bb in FIG. 4, and FIG. 5C is a cross-sectional view taken along the line cc in FIG. Sectional drawing along (d) is a bottom view along the dd line of FIG.5 (c).
FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a cooling water flow path according to an embodiment.
FIG. 7 is a flowchart of FIG. 6;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine main body, 2 ... Hull, 2a ... Hull, 2b ... Deck, 3 ... Engine rotating shaft (crankshaft), 4 ... Cylinder, 5 ... Crankcase, 6 ... Intake valve, 7 ... Exhaust valve, 8 ... Spark plug 9, 10 ... cam, 11 ... cylinder head, 12 ... timing chain, 13 ... intake pipe device, 14 ... intake pipe, 15 ... collective intake pipe, 16 ... air intake pipe, 17 ... exhaust pipe, 18 ... injector, 19 ... exhaust port, 20 ... collective exhaust pipe, 21 ... exhaust joint pipe, 22 ... cooling water passage (water jacket),
23 ... Oil cooler, 24 ... Thermostat valve, 25 ... Thermostat case, 26 ... Relief valve, 27 ... Oil tank, 28 ... Starter, 29 ... Generator cover, 30 ... Oil drain passage, 31 ... Exhaust flange, 32, 33 Tube 42 ... water jet propulsion machine, 44 ... water muffler, E ... 4 cycle engine.

Claims (7)

複数気筒のそれぞれの排気管が、燃焼室上部の排気ポートから斜め上方に延び、さらに曲げられて下方に延び、集合されて、エンジン本体の側方に位置する集合排気管に接続され
前記各排気管は外周側に冷却水通路を有し、各冷却水通路が排気管の最上部において連通しており、この最上部に、冷却水温に応じて冷却水通路を開閉するサーモスタット弁が設けられ、前記サーモスタット弁が冷却水に混入した空気を抜くバイパス孔を有している4サイクルエンジン。
Each of the exhaust pipes of the plurality of cylinders extends obliquely upward from the exhaust port at the top of the combustion chamber, is further bent and extends downward, and is assembled and connected to a collective exhaust pipe located on the side of the engine body ,
Each exhaust pipe has a cooling water passage on the outer peripheral side, and each cooling water passage communicates with the uppermost portion of the exhaust pipe, and a thermostat valve that opens and closes the cooling water passage according to the cooling water temperature is provided at the uppermost portion. A four-cycle engine provided with a bypass hole through which the thermostat valve extracts air mixed in the cooling water .
請求項1において、前記最上部に、冷却水の圧力が過度に上昇したときに開放されて前記圧力が過大となるのを防止するリリーフ弁が設けられている4サイクルエンジン。The four-stroke engine according to claim 1, wherein a relief valve is provided at the uppermost portion so as to be opened when the pressure of the cooling water is excessively increased to prevent the pressure from becoming excessive. 請求項1において、前後方向に延びるエンジン回転軸を有し、吸気管装置がエンジン本体の上方から一側方を経て燃焼室の吸気ポートに接続されており、
前記吸気管装置の先端の吸気口が、エンジン本体の他側方に位置する排気管の上方に近接して下向きないし斜め下向きに開口している4サイクルエンジン。
In Claim 1, it has an engine rotating shaft extending in the front-rear direction, and the intake pipe device is connected to the intake port of the combustion chamber through one side from above the engine body,
A four-cycle engine in which an intake port at a tip of the intake pipe device is opened downward or obliquely downward close to an upper part of an exhaust pipe located on the other side of the engine body.
請求項3において、前記吸気管装置は、複数気筒のそれぞれに接続された吸気管と、これら吸気管の上流端に接続された単一の集合吸気管と、この集合吸気管に空気を導入する空気吸入管とを備え、
前記集合吸気管がエンジン本体の上方に配置されている4サイクルエンジン。
4. The intake pipe device according to claim 3, wherein the intake pipe device is connected to each of the plurality of cylinders, a single collective intake pipe connected to an upstream end of the intake pipe, and air is introduced into the collective intake pipe. An air suction pipe,
A four-cycle engine in which the collective intake pipe is disposed above the engine body.
請求項4において、前記空気吸入管は、エンジン本体の上部に取り付けられた点火プラグに対して、前後方向にずれた位置に配置されている4サイクルエンジン。5. The four-stroke engine according to claim 4, wherein the air intake pipe is disposed at a position displaced in the front-rear direction with respect to a spark plug attached to an upper portion of the engine body. 請求項3〜5のいずれか一項において、エンジン本体の一側部に、前記吸気管装置の下方に位置して、オイルタンクが一体形成されている4サイクルエンジン。 The four-cycle engine according to any one of claims 3 to 5 , wherein an oil tank is integrally formed at one side of the engine body, below the intake pipe device. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の4サイクルエンジンを推進機の駆動用として備え、このエンジンが、その回転軸を船体の前後方向に合致させて船体内に設置されている小型滑走艇。A small-sized planing equipped with the four-cycle engine according to any one of claims 1 to 6 for driving a propulsion device, wherein the engine is installed in a ship body with a rotation axis thereof aligned with a longitudinal direction of the ship body. Boat.
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