JP3816608B2

JP3816608B2 - 多気筒型エンジン

Info

Publication number: JP3816608B2
Application number: JP34797896A
Authority: JP
Inventors: 幸司朗稲葉; 博昭藤本
Original assignee: ヤマハマリン株式会社
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2016-12-26
Also published as: JPH10184459A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガソリンとケロシンとを燃料として使用する多気筒型エンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の多種燃料式エンジンは主に船外機に搭載されている。船外機用多種燃料式多気筒エンジンは、相対的に高価なガソリンを始動時や加速時に使用し、中・高速運転時には経済的なケロシンを使用する構造を採っている。なお、ガソリンおよびケロシンは、一つの気化器内にガソリン供給系とケロシン供給系とを有する気化器によってエンジンに供給している。
【０００３】
前記気化器のガソリン供給系は、ガソリンを溜めるガソリン貯留部の気室部分を気化器内の吸気通路におけるスロットル弁の上流側に連通させるとともに、スロットル弁の下流側のガソリン噴出口を前記ガソリン貯留部の液室部分に連通させた構造を採っている。この構造を採ることにより、始動時などでスロットル弁開度が小さいときにはガソリン噴出口に作用する吸気負圧が前記気室部分に作用する吸気負圧より大きくなることから、ガソリンがガソリン貯留部からガソリン噴出口に吸出されて吸気通路に噴出する。また、スロットル弁開度が相対的に大きくなる高回転時には、ガソリン噴出口と前記気室部分に作用する吸気負圧の差が低回転時より小さくなることから、ガソリンの流出が抑えられる。
このため、ガソリンの使用量を高速時に減らすことができる。
【０００４】
一方、ケロシン供給系は、吸気通路に形成したベンチュリ部に生じる負圧によって気化器下部のケロシン用フロート室から吸出されて吸気通路に噴出する構造を採っている。すなわち、スロットル弁の開度が小さくベンチュリ部での吸気の流速が相対的に遅いときにはケロシンの供給量が少なく、スロットル弁の開度が大きくなるにしたがってケロシンの供給量が次第に増加する。
【０００５】
また、従来、多気筒型エンジンにおいて上述したようにガソリンとケロシンを使い分けて運転できるようにするには、前記ガソリン貯留部と、ガソリン供給系およびケロシン供給系を有する気化器（以下、この気化器を単に第１の気化器という）をいずれか一つの気筒の吸気通路に介装するとともに、他の気筒の吸気通路に、前記気化器のガソリン貯留部からガソリンが供給されるガソリン供給系と、吸気通路のベンチュリ部に生じる負圧によってケロシンを供給するケロシン供給系とを有する第２気化器を介装することによって実施している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、このように多気筒型エンジンでガソリンとケロシンを使い分けるようにすると、ガソリンの消費量が多くなってしまうという問題が生じた。これは、ガソリン貯留部の液室部分には全ての気化器のガソリン噴出口から吸気負圧が作用するにもかかわらず、気室部分には一つの気化器からしか吸気負圧が作用しないので、液室部分の圧力が気室部分より低圧になり易いからである。
【０００７】
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、多気筒型エンジンでガソリンとケロシンを使い分ける構造を採りながらガソリンの消費量を低く抑えることができるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る多気筒型エンジンは、いずれか一つの気筒の吸気通路に第１の気化器を介装するとともに、他の気筒の吸気通路に、ベンチュリ部に生じる負圧によってケロシンを供給するケロシン供給系と、前記第１の気化器のガソリン貯留部からガソリンが供給されるガソリン供給系とを有する第２の気化器を介装し、この第２の気化器におけるスロットル弁より上流側の吸気通路を前記第１の気化器のガソリン貯留部の気室部分に連通させたものである。
【０００９】
本発明によれば、第１の気化器のガソリン貯留部の気室部分に全ての気筒の吸気負圧が作用し、この気室部分に作用する吸気負圧と、ガソリン貯留部の液室部分に作用する吸気負圧とが常に平衡状態を保つようになる。
【００１０】
他の発明に係る多気筒型エンジンは、気筒が上下方向に並ぶ２サイクル多気筒エンジンによって構成し、上下方向の中央の気筒の吸気通路に第１の気化器を介装したものである。
本発明によれば、第１の気化器と一方の第２の気化器とを接続する配管と、第１の気化器と他方の第２の気化器とを接続する配管は、長さが略等しくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る多気筒エンジンの一実施の形態を図１ないし図４によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る多気筒エンジンを搭載した船外機の側面図、図２は気化器の概略構成を示す図、図３は気化器を示す斜視図、図４は第１の気化器の断面図で、同図（ａ）は破断面が吸気通路と直交するように描いた縦断面図、同図（ｂ）はガソリン制御部の縦断面図、同図（ｃ）は（ａ）図のＣ−Ｃ線断面図、同図（ｄ）は（ｃ）図のＤ−Ｄ線断面図である。
【００１２】
これらの図において、符号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、エンジン２を上部に搭載したアッパーケーシング３をクランプラケット４によって図示してない船体に取付ける構造を採っている。また、アッパーケーシング３の上端には前記エンジン２を覆うカウリング５を取付けるとともに、下端にはプロペラ６を有するロアケーシング７を取付けている。
【００１３】
前記エンジン２は、２サイクル３気筒型のもので、図示してないシリンダの軸線が船外機１の前後方向を指向するとともに３つのシリンダが上下方向に一列に並ぶ構造を採り、船外機前側に位置付けられたクランクケースに気化器８〜１０を気筒毎に取付けている。また、このエンジン２は、３つの気筒の位相がクランク角にして１２０°ずつずらしている。なお、これらの気化器８〜１０の吸気の上流側には吸気サイレンサ１１を接続している。
【００１４】
気化器８〜１０は、ガソリンを燃料とする混合気と、ケロシンを燃料とする混合気とを生成する多種燃料気化器であり、内蔵するスロットル弁どうしが互いに連動するように連動機構（図示せず）によって連結している。なお、前記連動機構は、従来周知の機構を介してアクセルレバーなどの操作子に連結している。
【００１５】
これら３つの気化器のうちエンジン２の中央の気筒の吸気通路に介装した気化器９は、エンジン２に供給するガソリンの供給量を制御する構造を採っている。このため、この船外機１では、エンジン２に設けた燃料ポンプ１２によって船体側のガソリンタンク１３からガソリンを前記中央の気化器９に供給し、この気化器９から他の二つの気化器８，１０に分配している。なお、ケロシンは、前記燃料ポンプ１２によって船体側のケロシンタンク１４から各気化器８〜１０に供給している。また、前記燃料ポンプ１２と両タンク１３，１４との間には、ガソリン用フィルタ１５とケロシン用フィルタ１６とを介装している。
前記中央の気化器９が本発明に係る第１の気化器を構成し、他の二つの気筒の吸気通路に介装した気化器８，１０が本発明に係る第２の気化器を構成している。
【００１６】
前記気化器８〜１０は、図２に示すように構成している。図２において前記図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。
【００１７】
中央の気化器９は、ガソリン貯留部Ａと、ケロシンを溜めるケロシン用フロート室Ｄを有し、前記ガソリン貯留部Ａの気室部分をこの気化器９の吸気通路におけるスロットル弁Ｂより上流側と、他の二つの気化器８，１０の吸気通路におけるスロットル弁Ｂの上流側とにそれぞれ連通させている。また、前記ガソリン貯留部Ａの液室部分は、この気化器９のスロットル弁Ｂより下流側のガソリン噴出口Ｃと、他の二つの気化器８，１０のスロットル弁Ｂより下流側のガソリン噴出口Ｃとにそれぞれ連通させている。
【００１８】
また、他の二つの気化器８，１０は、図２では省略しているが、中央の気化器９のケロシン用フロート室Ｄと同じ構造のケロシン用フロート室をそれぞれ備えている。
【００１９】
ここで、気化器８〜１０の構成をさらに詳細に説明する。中央の気化器９は、図３および図４に示すように、吸気通路１７を形成した燃料噴出部１８と、ガソリンの供給量を制御するガソリン制御部１９とから構成している。他の二つの気化器８，１０は、中央の気化器９の燃料噴出部１８と同等の構造を採っている。このため、気化器８，１０については、中央の気化器９の燃料噴出部に設ける部材と同等の部材には図３中に同一符号を付し、ここにおいて詳細な説明は省略する。
なお、図３においては、ガソリンが流れる方向を矢印を有する実線によって示し、ケロシンが流れる方向を矢印を有する一点鎖線によって示している。
【００２０】
前記燃料噴出部１８は、図４に示すように、吸気通路１７のベンチュリ部２０にケロシン噴出用ノズル２１を設け、ベンチュリ部２０の下流側にスロットル弁２２を設けるとともに、後述するガソリン供給系のガソリン噴出口２３を開口させている。このガソリン噴出口２３は、前記スロットル弁２２より下流側であって、吸気通路１７を形成する壁の最も高くなる位置に配設している。
【００２１】
前記ケロシン噴出用ノズル２１にケロシンを供給するケロシン供給系は、図４（ａ）に示すように、前記燃料噴出部１８の下部に形成したケロシン用フロート室２４に前記燃料ポンプ１２によってケロシン導入管２５，フロートバルブ２６などを介してケロシン２７を供給し、このフロート室２４内のケロシン２７が吸気負圧によってメインジェット２８および前記ノズル２１を介して吸気通路１７内に吸出される構造を採っている。図４（ａ）において前記ノズル２１の周囲に形成した符号２９で示す通路は、ケロシン中に空気を混入させるためのエアブリード用通路である。また、符号３０は前記フロート室２４内に設けたフロートを示す。
【００２２】
前記ガソリン噴出口２３にガソリンを供給するガソリン供給系は、前記ガソリン制御部１９に形成したガソリン用フロート室３１に前記燃料ポンプ１２によってガソリン導入管３２およびフロートバルブ３３などを介してガソリン３４を供給し、ガソリン３４がこのフロート室３１内から吸出される構造を採っている。前記ガソリン用フロート室３１が本発明に係るガソリン貯留部を構成している。ガソリン３４をフロート室３１から前記ガソリン噴出口２３に導くには、フロート室３１内のメインジェット３５、ガソリン流出管３６などを有するガソリン制御部１９内の流出通路を、ガソリン用ホース３７と、図４（ｄ）に示すように前記燃料噴出部１８の上部に設けたガソリン入口管３８と、燃料噴出部１８内のニードル弁付きガソリン通路３９とを介してガソリン噴出口２３に連通させることによって実施している。なお、このガソリン供給系にも図４（ａ）に示すようにケロシン供給系と同様にエアブリード用通路４０を連通させている。また、符号４１は前記フロート室３１内に設けたフロートを示す。
【００２３】
前記メインジェット３５、ガソリン流出管３６およびエアブリード用通路４０などからなるガソリン供給系下流部は、ガソリン制御部１９の３箇所にそれぞれ同じ構造となるように設けている。３本のガソリン流出管３６のうち１本を上述したようにガソリン用ホース３７によってこの気化器９の燃料噴出部１８の前記ガソリン入口管３８に接続している。他の２本のガソリン流出管３６は、図３に示すように、気化器８，１０のガソリン入口管３８に図示してないガソリン用ホースによって接続している。
【００２４】
また、前記ガソリン制御部１９には、エンジン始動時にガソリン３４を吸気通路１７に供給するためのスタータバルブ４２｛図４（ａ）参照｝と、加速ポンプ４３｛図４（ｂ）参照｝と、前記フロート室３１の気室部分に開口する圧力導入管４４｛図４（ａ）参照｝とを設けている。前記スタータバルブ４２は、フロート室３１内の液室部分と燃料噴出部１８のスタータ燃料管４５｛図４（ｃ）参照｝とを連通するスタータ用ガソリン通路の途中に介装している。なお、このスタータ系は、前記スタータバルブ４２の下流側から他の二つの気化器８，１０のスタータ燃料管４５へもガソリン３４が供給される構造を採っている。
【００２５】
前記加速ポンプ４３は、フロート室３１内の液室部分と燃料噴出部１８の加速ノズル４６｛図４（ｃ）参照｝とを連通する加速ポンプ用ガソリン通路の途中に配設している。この加速系は、前記加速ポンプ４３の下流側から他の二つの気化器８，１０の加速ノズル４６へもガソリン３４が供給される構造を採っている。
【００２６】
前記圧力導入管４４は、空気用ホース４７を介して燃料噴出部１８の連通管４８｛図４（ｃ）参照｝に接続している。前記連通管４８は、前記ベンチュリ部２０より上流側で吸気通路１７を形成する壁における最も高くなる位置に下端が開口している。すなわち、前記フロート室３１の気室部分は、前記圧力導入管４４、空気用ホース４７および連通管４８を介してスロットル弁２２より上流側の吸気通路１７内に連通している。
【００２７】
また、前記空気用ホース４７の途中には、図３および図４（ａ）に示すように、管継手４９を介して２本の空気用ホース５０，５１の一端を接続している。前記空気用ホース５０の他端は、上側の気化器８に設けた連通管４８に接続し、前記空気用ホース５１の他端は、下側の気化器１０に設けた連通管４８に接続している。この構造を採ることにより、全ての気化器８〜１０のスロットル弁より上流側の吸気通路が中央の気化器９における前記フロート室３１の気室部分に連通する。この気室部分が本発明に係る負圧導入部を構成している。
【００２８】
上述したように構成したエンジン２は、始動時や低速運転時などで気化器８〜１０のスロットル弁２２の開度が小さいときには、主にガソリン３４を使用して運転される。これは、下記の理由による。
前記スロットル弁２２が低開度であると、中央の気化器９の吸気通路１７は、スロットル弁２２より下流側に大きな負圧が発生し、スロットル弁２２より上流側が略大気圧になる。このため、前記下流側の吸気通路１７に開口するガソリン噴出口２３からフロート室３１内の液室部分に大きな負圧が作用するとともに、前記上流側の吸気通路１７に連通管４８、空気用ホース４７および圧力導入管４４を介して連通するフロート室３１内の気室部分が略大気圧になる。すなわち、フロート室３１からガソリン３４がガソリン噴出口２３を通って吸気通路１７内に吸出され、ガソリンを燃料とする混合気５２｛図４（ａ）参照｝が生成される。このとき、他の二つの気化器８，１０もスロットル弁下流側の吸気通路に大きな負圧が生じていることから、ガソリン３４は他の二つの気化器８，１０へも同様に供給される。
【００２９】
一方、この状態ではベンチュリ部２０を流れる吸気が少なく、ここには負圧が殆ど生じないので、ケロシン噴出用ノズル２１から吸気通路１７内に吸出されるケロシン２７は少ない。このことは他の二つの気化器８，１０にも当てはまる。この結果、上述したようにエンジン２はガソリン３４を使用して運転される。
【００３０】
上述した運転状態からスロットル弁２２の開度が大きくなると、吸気通路１７におけるスロットル弁２２より上流側にも吸気負圧が作用するようになり、これに伴って前記フロート室３１内の気室部分にも吸気負圧が作用するようになる。このため、ガソリン噴出口２３を通ってフロート室３１内の液室部分に作用する吸気負圧と、前記気室部分に作用する吸気負圧との差が小さくなり、フロート室３１内の液室部分からガソリン噴出口２３へ流れるガソリン３４が減少する。また、スロットル弁２２の開度が大きくなるにしたがってベンチュリ部２０の負圧が次第に大きくなることから、ケロシン噴出用ノズル２１からケロシン２７が吸気通路１７内に吸出される量が次第に多くなる。ケロシン２７を燃料とする混合気を図４（ｃ）中に符号５３で示す。
【００３１】
そして、スロットル弁開度がさらに大きくなり、前記フロート室３１内の気室部分に作用する吸気負圧と、液室部分に作用する吸気負圧とが略等しくなると、ガソリン３４はガソリン噴出口２３から吸出されることがなくなり、エンジン２はケロシン２７のみを燃料として運転されるようになる。この実施の形態では、エンジン２の運転域が中速運転域に達した後はガソリン３４の消費がなくなるように設定している。
【００３２】
このエンジン２は、前記フロート室３１の気室部分を空気用ホース５０，５１によって他の気化器８，１０の吸気通路におけるスロットル弁より上流側に連通させているため、このときには前記気室部分に他の気化器８，１０からも吸気負圧が作用する。
【００３３】
したがって、前記気室部分に作用する吸気負圧と液室部分に作用する吸気負圧とが平衡を保つようになるから、スロットル弁２２が全開あるいは全開に近い開度になるときにガソリン３４が前記液室部分から流出するのを確実に阻止することができる。
【００３４】
また、このエンジン２は、ガソリン制御部１９を有する気化器９を３個の気筒のうち中央の気筒の吸気通路に介装したので、上側の気化器８と中央の気化器９とを接続する配管（空気用ホース５０やガソリン系の配管）と、下側の気化器１０と中央の気化器９とを接続する配管（空気用ホース５１やガソリン系の配管）は、長さが略等しくなる。したがって、二つの気化器８，１０は、吸気負圧が伝達されたりガソリンが流れるときの条件が略同じになる。
【００３５】
なお、この実施の形態では２サイクル３気筒エンジンに本発明を適用した例を示したが、気筒数は適宜変更することができる。また、本発明は、船外機用エンジンの他に、車両用エンジンや他の船舶用エンジンにも適用することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明に係る多気筒型エンジンは、いずれか一つの気筒の吸気通路に第１の気化器を介装するとともに、他の気筒の吸気通路に、ベンチュリ部に生じる負圧によってケロシンを供給するケロシン供給系と、前記第１の気化器のガソリン貯留部からガソリンが供給されるガソリン供給系とを有する第２の気化器を介装し、この第２の気化器におけるスロットル弁より上流側の吸気通路を前記第１の気化器のガソリン貯留部の気室部分に連通させたため、第１の気化器のガソリン貯留部の気室部分に全ての気筒の吸気負圧が作用し、この気室部分に作用する吸気負圧と、各気化器のガソリン噴出口に作用する吸気負圧とが常に平衡状態を保つようになる。
【００３７】
したがって、第１の気化器のガソリン貯留部からガソリンが供給されない状態では第２の気化器にガソリンが供給されることがないから、多気筒型エンジンでガソリンとケロシンを使い分ける構造を採りながらガソリンの消費量を低く抑えることができる。
【００３８】
他の発明に係る多気筒型エンジンは、気筒が上下方向に並ぶ２サイクル多気筒エンジンによって構成し、上下方向の中央の気筒の吸気通路に第１の気化器を介装したため、第１の気化器と一方の第２の気化器とを接続する配管と、第１の気化器と他方の第２の気化器とを接続する配管は、長さが略等しくなる。
【００３９】
したがって、二つの第２の気化器は、吸気負圧が伝達されたりガソリンが流れるときの条件が略同じになるので、これらの第２の気化器どうしで性能差が生じることがないので、高性能な多気筒型エンジンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多気筒エンジンを搭載した船外機の側面図である。
【図２】気化器の概略構成を示す図である。
【図３】気化器を示す斜視図である。
【図４】ガソリン制御式多種燃料気化器の断面図である。
【符号の説明】
１…船外機、２…エンジン、８〜１０…気化器、１７…吸気通路、１８…燃料噴出部、１９…ガソリン制御部、２０…ベンチュリ部、２１…ケロシン噴出用ノズル、２２…スロットル弁、２３…ガソリン噴出口、２７…ケロシン、３１…フロート室、３４…ガソリン、４４…圧力導入管、４７，５０，５１…空気用ホース、４８…連通管。

Claims

ガソリンを溜めるとともに気室部分が吸気通路におけるスロットル弁の上流側に連通するガソリン貯留部と、前記気室部分とスロットル弁の下流側のガソリン噴出口とで圧力差が生じるときに吸気通路内の負圧によってガソリンを供給するガソリン供給系と、吸気通路のベンチュリ部に生じる負圧によってケロシンを供給するケロシン供給系とを有する第１の気化器を備えた多気筒型エンジンにおいて、いずれか一つの気筒の吸気通路に前記第１の気化器を介装するとともに、他の気筒の吸気通路に、吸気通路のベンチュリ部に生じる負圧によってケロシンを供給するケロシン供給系と、前記第１の気化器からガソリンが供給されるガソリン供給系とを有する第２の気化器を介装し、この第２の気化器におけるスロットル弁より上流側の吸気通路を、前記第１の気化器の前記気室部分に連通させたことを特徴とする多気筒型エンジン。
請求項１記載の多気筒型エンジンを、気筒が上下方向に並ぶ２サイクル多気筒エンジンとし、これらの気筒のうち上下方向の中央の気筒の吸気通路に第１の気化器を介装したことを特徴とする多気筒型エンジン。