JP3983875B2

JP3983875B2 - 小型滑走艇

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Publication number: JP3983875B2
Application number: JP01159498A
Authority: JP
Inventors: 正善名波
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1998-01-23
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2018-01-23
Also published as: JPH11208591A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水面上を滑るように滑走する小型滑走艇に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、乗員がシートに跨って着座し、操向ハンドルを把持して航走する小型滑走艇は、デッキとハルとによって形成されたエンジン室にエンジンを搭載し、このエンジンの動力を直接（変速機などを介すことなく）推進機に伝達する構造を採っている。この種の小型滑走艇においては、エンジン回転数の上昇に伴って、艇体が水をかき分けて航走する非滑走状態から、いわゆるハンプ（造波抵抗の山）を乗越えて艇体が水面上を滑るように航走する滑走状態に移行する。非滑走状態からエンジン回転数を上昇させて艇体が前記ハンプを乗越えるときには、艇体の推進力の増加に対して艇体抵抗の増加の方が大きいために、船首が持ち上がった状態で航走する。この状態でエンジン回転数が更に上昇することによって、艇体が滑走状態へ移行するようになる。
【０００３】
また、従来の小型滑走艇は、艇体が滑走状態にあるときに運動性が高くなるように、エンジンとして高回転、高出力型のものを搭載している。なお、このエンジンに装備する排気装置は、排気を艇体の後部から水中に排出する構造を採っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、高回転、高出力型のエンジンは、エンジン回転域が低中速域にあるときに出力が低くなってしまうため、前記ハンプを円滑に乗越えることができず、非滑走状態から滑走状態へ移行するのに時間がかかるという問題があった。
【０００５】
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、高回転、高出力型のエンジンを使用しながら、艇体が非滑走状態から滑走状態へ円滑に移行できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明に係る小型滑走艇は、吸気弁を吸気カム軸で駆動するとともに排気弁を排気カム軸で駆動する４サイクルエンジンを搭載し、このエンジンに吸気弁の開閉時期を変化させるバルブタイミング制御装置を設け、このバルブタイミング制御装置を、非滑走状態から滑走状態に移行するときの滑走移行回転数よりエンジン回転数が低い状態であって、かつエンジン始動時とアイドリング時とを除く状態において、エンジン回転数が前記滑走移行回転数より高いときより吸気弁の閉じる時期が早くなるように設定し、前記エンジンを、デッキとハルとによって形成したエンジン室内に搭載するとともに、前記エンジン室内に空気を導入する吸気パイプを設け、艇体の前後方向において前記吸気パイプのエンジン室側の開口と、エンジンの吸気装置の吸気入口との間となる部位であって、前記エンジン室側の開口より上方に、前記バルブタイミング制御装置を配置したものである。
【０００７】
本発明によれば、吸気弁の閉じる時期が早くなると吸気行程の終期に吸気が吹き返す現象がなくなるから、滑走移行回転数よりエンジン回転数が低い状態、すなわち艇体が非滑走状態にあるときにエンジン出力が増大する。
また、本発明によれば、エンジン運転時にエンジンの吸気入口にエンジン室内の空気が吸込まれ、吸気パイプのエンジン室側の開口からエンジン室内に船外の空気が流入する。このとき、エンジン室内を吸気パイプのエンジン室側開口からエンジンの吸気入口に向けて流れる空気はエンジンのバルブタイミング制御装置の近傍を流れるから、この空気によってバルブタイミング制御装置が冷却される。
【０００８】
他の発明に係る小型滑走艇は、吸気弁を吸気カム軸で駆動するとともに排気弁を排気カム軸で駆動する４サイクルエンジンを搭載するとともに、排気を艇体の後部から船外に排出する排気装置を備え、前記エンジンに吸気弁と排気弁のオーバーラップ期間を変化させるバルブタイミング制御装置を設け、このバルブタイミング制御装置を、艇体が非滑走状態から滑走状態に移行するときの滑走移行回転数よりエンジン回転数が低い状態であって、かつエンジン始動時とアイドリング時とを除く状態において、エンジン回転数が前記滑走移行回転数より高いときよりオーバーラップ期間が長くなるように設定し、前記エンジンを、デッキとハルとによって形成したエンジン室内に搭載するとともに、前記エンジン室内に空気を導入する吸気パイプを設け、艇体の前後方向において前記吸気パイプのエンジン室側の開口と、エンジンの吸気装置の吸気入口との間となる部位であって、前記エンジン室側の開口より上方に、前記バルブタイミング制御装置を配置したものである。
【０００９】
小型滑走艇は、非滑走状態では排気出口が水中に没し易く、排気装置内の排気圧力が高くなる。このため、エンジン回転数が滑走移行回転数より低い状態でオーバーラップ期間を長くすることによって、排気圧力が高くなることと相俟って内部ＥＧＲ量を増大させることができる。
したがって、この発明によれば、エンジン回転数が滑走移行回転数より低い状態でピストン下降時のポンピングロスが低下してエンジン出力が増大する。
また、この発明によれば、エンジン運転時にエンジンの吸気入口にエンジン室内の空気が吸込まれ、吸気パイプのエンジン室側の開口からエンジン室内に船外の空気が流入する。このとき、エンジン室内を吸気パイプのエンジン室側開口からエンジンの吸気入口に向けて流れる空気はエンジンのバルブタイミング制御装置の近傍を流れるから、この空気によってバルブタイミング制御装置が冷却される。
【００１２】
他の発明に係る小型滑走艇は、エンジンの吸気通路を低速用吸気通路と、この低速用吸気通路より通路長が短い高速用吸気通路とから構成し、この高速用吸気通路に、艇体が非滑走状態から滑走状態に移行するときの滑走移行回転数よりエンジン回転数が高くかつ予め定めた回転数よりエンジン回転数が低い状態で閉じ、前記予め定めた回転数よりエンジン回転数が高い状態で開く吸気制御弁を介装したものである。
【００１３】
この発明によれば、エンジン回転数が高回転域にあるときには相対的に短い高速用吸気通路での吸気慣性効果によってエンジン出力が増大し、エンジン回転数が滑走移行回転数より低い回転域にあるときには、相対的に長い吸気通路の吸気慣性効果によってエンジン出力が増大する。
【００１４】
他の発明に係る小型滑走艇は、エンジンの排気通路に、艇体が非滑走状態から滑走状態に移行するときの滑走移行回転数よりエンジン回転数が高くかつ予め定めた回転数よりエンジン回転数が低い状態で閉じ、前記予め定めた回転数よりエンジン回転数が高い状態で開く排気制御弁を介装したものである。
【００１５】
この発明によれば、エンジン回転数が滑走移行回転数より低い状態で排気通路の開口面積が小さくなってエンジン出力が増大する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態
以下、本発明に係る小型滑走艇の一実施の形態を図１ないし図７によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る小型滑走艇の側面図で、同図は艇体を破断してエンジン室内が見える状態で描いてある。図２は図１における艇体のII−II線断面図、図３はエンジンのシリンダヘッドの平面図で、同図は吸気カム軸の艇体前側の端部を破断した状態で描いてある。図４は図３の破断部を拡大して示す断面図、図５はバルブタイミング制御装置の油圧制御装置を示す断面図である。図６はバルブリフト量とクランク角との関係を示すグラフ、図７はエンジン回転数とエンジン出力および艇体抵抗の関係を示すグラフである。
【００１７】
これらの図において、符号１はこの実施の形態による小型滑走艇を示す。この小型滑走艇１は、乗員がシート２に跨って着座し、シート２の前方の操向ハンドル３を把持して航走するものであり、デッキ４とハル５とから構成した艇体６の内部におけるバルクヘッド７より艇体前側にエンジン室８を形成している。
【００１８】
このエンジン室８内における艇体６の前後方向の中央部に、エンジン９をクランク軸１０の軸線方向が艇体６の前後方向を指向する状態で搭載し、このエンジン９より艇体の前方に燃料タンク１１を搭載するとともに、エンジン９より艇体の後方に従来周知のウォータージェット式推進機１２を搭載している。
【００１９】
また、前記デッキ４におけるエンジン９の前方と後方には、エンジン室８内に艇外の空気を導くための吸気パイプ１３，１４を設けている。これらの吸気パイプ１３，１４は、艇外の空気を上端の開口から吸込み、下端の開口からエンジン室内に排出する構造を採り、図２に示すように艇体の左右方向の中央部に配設している。
【００２０】
前記推進機１２は、プロペラ（図示せず）が前記クランク軸１０と同じ回転数をもって回転するように構成し、前記操向ハンドル３の操舵によって左右方向に回動する水噴出部１２ａを後端部に備えている。
【００２１】
前記エンジン９は、水冷式２気筒ＤＯＨＣ型エンジンで、図３に示すように、１気筒当たり２本の吸気弁（図示せず）を駆動する吸気カム軸１５と、吸気弁と同数の排気弁（図示せず）を駆動する排気カム軸１６とをシリンダヘッド１７に装着している。このシリンダヘッド１７は、艇体左側に吸気カム軸１５を設けるとともに図２に示すように吸気装置１８を接続し、艇体右側に排気カム軸１６を設けるとともに排気装置１９を接続している。
【００２２】
前記吸気装置１８は、シリンダヘッド１７に吸気管２０を介して接続した気化器２１と、この気化器２１の上流側に接続した吸気サイレンサー２２とから構成している。この吸気サイレンサー２２は、エンジン室８内の空気を吸込むための吸気入口２３を艇体左側の下端部に形成している。
【００２３】
前記排気装置１９は、シリンダヘッド１７に排気管２４を介して艇体後側のウォーターロック２５（図１参照）を接続し、このウォーターロック２５から排気を推進機１２のポンプ室内に排出する構造を採っている。ポンプ室内に排気を排出するための排気出口を図１中に符号１９ａで示す。この小型滑走艇１においては、艇体６が非滑走状態にあるときには、前記排気出口１９ａは水中に没するため、このときには排気は水中に排出される。また、艇体６が滑走状態にあるときには、推進機１２の後端の水噴出部１２ａが水面より上に位置するため、このときには排気は空中に排出される。
【００２４】
このエンジン９の前記吸気カム軸１５および排気カム軸１６は、エンジン９における艇体前側の端部に設けたベルト式伝動装置２６によってクランク軸１０の回転が伝達されるようにしている。すなわち、両カム軸の艇体前側の端部にプーリ２７，２８をそれぞれ軸装し、これらのプーリ２７，２８とクランク軸１０のプーリ２９にベルト３０を巻き掛け、クランク軸１０とともに両カム軸のプーリ２７，２８が回転する構造を採っている。前記吸気カム軸１５に、本発明に係るバルブタイミング制御装置３１を設けている。なお、図１および図２においてクランク軸１０の艇体前側の端部に設けた符号３２で示すものはフライホイールマグネトウである。
【００２５】
前記バルブタイミング制御装置３１は、油圧によって吸気カム軸１５の位相を変える従来周知のもので、吸気カム軸１５の艇体前側の端部と前記吸気カム軸側のプーリ２７との間に介装した制御装置本体３３と、吸気カム軸１５の他端部に設けた油圧制御装置３４とから構成している。
【００２６】
前記制御装置本体３３は、図４に示すように、吸気カム軸１５の軸端部に固定用ボルト３５によって固定したインナーシャフト３６と、このインナーシャフト３６の外周部に円筒状のスライドピストン３７を介して連結したシリンダ３８などから構成している。このシリンダ３８は、前記吸気カム軸側のプーリ２７に一体に形成している。
【００２７】
前記固定用ボルト３５は、軸心部にオイル通路３９を穿設し、インナーシャフト３６を貫通している。前記オイル通路３９は、吸気カム軸１５の軸心部を一端から他端へ貫通するように形成したオイル通路４０に一端を接続するとともに、他端を、前記シリンダ３８の艇体前側に形成したオイル室４１に接続している。このオイル室４１は、前記スライドピストン３７の艇体前側（図４において左側）の軸端部に油圧が作用するように形成している。
【００２８】
前記スライドピストン３７は、主ピストン３７ａに副ピストン３７ｂをボルト３７ｃと付勢用ばね３７ｄとによって接続した構造を採り、圧縮コイルばね４２によって艇体の前方へ向けて付勢されている。また、このスライドピストン３７の内周面および外周面には、ヘリカルスプライン４３，４４をねじれ方向が逆になるように形成している。内周側のヘリカルスプライン４３は、インナーシャフト３６の外周面に形成したヘリカルスプライン４５に嵌合し、外周側のヘリカルスプライン４４は、シリンダ３８の内周面に形成したヘリカルスプライン４６に嵌合している。
【００２９】
この構造を採ることによって、スライドピストン３７を艇体の前後方向に移動させることによって吸気カム軸１５がプーリ２７に対して相対的に回動するようになる。この実施の形態では、スライドピストン３７が油圧により艇体後側に移動することによって、吸気カム軸１５が予め定めた角度だけプーリ２７に対して進角側に回るようにしている。
【００３０】
スライドピストン３７に作用する油圧は、吸気カム軸１５内の前記オイル通路４０から固定用ボルト３５内のオイル通路３９を介して伝達される。吸気カム軸１５内のオイル通路４０は、吸気カム軸１５におけるプーリ２７側の一端部に形成した油圧導入通路４７（図３参照）を介してエンジン９の油圧系に接続するとともに、吸気カム軸１５の他端部に設けた前記油圧制御装置３４に接続している。
【００３１】
前記油圧制御装置３４は、前記スライドピストン３７の作動・開放を切換えるためのもので、図５に示すように、吸気カム軸１５内のオイル通路４０を開閉するコントロールバルブ４８と、このコントロールバルブ４８を駆動するソレノイド４９とから構成している。前記コントロールバルブ４８は、吸気カム軸１５の軸端部に固定したハウジング５０と、このハウジング５０の内部に軸線方向に移動自在かつ圧縮コイルばね５１で艇体の後方（図５において右方）に付勢された状態で嵌挿したプランジャ５２とを備え、図５に示す開放状態からプランジャ５２を同図の左側に移動させることによって、ハウジング５０とプランジャ５２に形成したオイル孔５０ａ，５２ａが閉塞されて前記オイル通路４０の端部を閉塞する構造を採っている。
【００３２】
また、ソレノイド４９は、ハウジング４９ａ内にコイル４９ｂを配設し、このコイル４９ｂの内側にアーマチュアロッド４９ｃを挿入した構造を採っており、図示していないコントローラが前記コイル４９ｂに通電することによって、アーマチュアロッド４９ｃが同図の左方に移動するようになっている。
【００３３】
すなわち、ソレノイド４９をＯＮ状態にすることによって、吸気カム軸１５内のオイル通路４０が閉塞されて前記スライドピストン３７に油圧が作用し、吸気カム軸１５がプーリ２７に対して予め定めた角度だけ進角側に回る。このときには、プーリ２７と同期して回転する排気カム軸１６に対して吸気カム軸１５の位相が進むため、吸気弁の閉弁時期が早くなるとともに、吸・排気弁のバルブオーバーラップ期間が長くなる。また、ソレノイド４９をＯＦＦにすることによって、オイル通路４０内のオイルがコントロールバルブ４８のオイル孔５０ａ，５２ａを通ってシリンダヘッド１７の動弁室側へ流出するようになり、スライドピストン３７に油圧が作用しなくなって吸気カム軸１５の位相は元に戻る。
【００３４】
前記ソレノイド４９のＯＮ，ＯＦＦを切換えるコントローラは、クランク軸１０あるいはカム軸や、点火系などからエンジン回転数を検出し、エンジン回転数が後述する切替回転数より低いときにはソレノイドをＯＮ状態とし、エンジン回転数が切替回転数を上回っているときにソレノイドをＯＦＦ状態とするように構成している。
【００３５】
この実施の形態を採るときのエンジン９は、従来のものと同様に高回転・高出力型の特性をもつように吸・排気弁のバルブリフト量および吸・排気弁の開閉時期を設定し、艇体６が非滑走状態にあるときに、前記バルブタイミング制御装置３１によって吸気弁の閉じる時期が早くなって吸・排気弁のオーバーラップ期間が長くなるようにしている。前記オーバーラップは、図６に示すように、エンジン回転域が高速回転域にあるときには相対的に短くなり、エンジン回転域が低速運転域にあるときには相対的に長くなるように設定している。図６においては、高速時の吸気弁のバルブリフト量を実線で示し、低中速時の吸気弁のバルブリフト量を二点鎖線で示している。
【００３６】
このエンジン９（高回転・高出力型のエンジン）は、バルブタイミング制御装置３１で吸気弁の閉弁時期を早くしていない状態では、図７中に一点鎖線で示す高速型エンジン特性をもってエンジン出力が変化し、吸気弁の閉弁時期を早くした状態では、図７中に破線で示す低速型エンジン特性をもってエンジン出力が変化する。なお、この小型滑走艇１が航走するときの艇体抵抗はエンジン回転数に応じて図７中に実線で示すように変化する。
【００３７】
エンジン回転数が図７において符号Ａで示す回転数以下のときには、艇体６は水をかき分けて進む、いわゆる排水量型艇と同様の航走形態を採る。エンジン回転数が符号Ｂで示す回転数（この回転数を以下において滑走移行回転数という）のときには、艇体６は水面上を滑るように滑走して滑走状態になる。なお、回転数Ａと回転数Ｂとの間のエンジン回転域、すなわち図７において遷移領域（ハンプ乗越え領域）として示す回転域にエンジン回転数があるときには、艇体６の推進力の増加に対して艇体抵抗の増加の方が大きいために、船首が持ち上がった状態で航走する。この遷移領域でエンジン出力が充分でないと、ハンプを乗越えることができず、滑走状態へ移行することはできない。
【００３８】
この実施の形態による小型滑走艇１においては、航走開始後にエンジン回転数が前記遷移領域を越えて艇体６が滑走状態になり、この滑走状態が安定するエンジン回転数に達するまでは、バルブタイミング制御装置３１によって吸気弁の閉弁時期を早くしてエンジン９の出力特性が図７において破線で示す低速型エンジン特性になるようにし、高回転・高出力型のエンジンでも低中速回転域でエンジン出力が増大するようにしている。すなわち、図７中に符号Ｃで示すエンジン回転数を前記コントローラでの切替回転数とし、エンジン回転数がこの切替回転数Ｃに達したときに、前記コントローラが前記ソレノイド４９をＯＮ状態にする。なお、吸気弁の閉弁時期を早くする切替回転数Ｃは、艇体６が非滑走状態から滑走状態へ移行するときの回転数、すなわち滑走移行回転数Ｂと同じ回転数でもよい。
【００３９】
エンジン回転域が低中速回転域にあるときに上述したように吸気弁の閉弁時期を早くすることによってエンジン出力が高くなるのは、以下の二つの理由が考えられる。
第１に、高回転、高出力型のエンジンにおいては吸気行程の終期に吸気が燃焼室から吸気系へ吹き返す現象がなくなるからである。
第２に、この小型滑走艇１は非滑走状態では排気出口１９ａが水中に没し易く、排気装置１９内の排気圧力が高くなる。このため、エンジン回転数が滑走移行回転数より低い状態で吸気弁の閉弁時期を早くしてオーバーラップ期間を長くすることによって、排気圧力が高くなることと相俟って内部ＥＧＲ量を増大させることができ、ピストン下降時のポンピングロスが低下するからである。
【００４０】
したがって、上述したように構成した小型滑走艇においては、滑走移行回転数よりエンジン回転数が低い状態、すなわち艇体が非滑走状態にあるときにエンジン出力が増大するから、ハンプを円滑に乗越えることができ、航走開始後に速く滑走状態に移行することができる。
【００４１】
なお、バルブタイミング制御装置３１によって吸気弁の閉弁時期を早くするエンジン回転域は、エンジン始動時やアイドリング時を除くように設定することができる。すなわち、エンジン始動時やアイドリング時などでは吸気弁の閉弁時期を遅らせてオーバーラップ期間を短くし、吸気系への吹き返しが少なくなるようにする。この制御を実施することによって、始動性やアイドル回転の安定性を高くすることができる。
【００４２】
また、この小型滑走艇１は、エンジン運転時に、前記吸気サイレンサー２２の吸気入口２３にエンジン室８内の空気が吸込まれるとともに吸気パイプ１３，１４のエンジン室側の開口からエンジン室８内に船外の空気が流入するため、エンジン室８内に空気流が生じる。このとき、２本の吸気パイプ１３，１４のうち艇体前側の吸気パイプ１３の下端開口からエンジン室８内に流入した空気は、艇体６の前後方向において前記下端開口と吸気サイレンサー２２の吸気入口２３との間に配設したバルブタイミング制御装置３１の装置本体３３の近傍を通る。また、艇体後側の吸気パイプ１４の下端開口からエンジン室８内に流入した空気は、艇体６の前後方向において吸気パイプ１４の下端開口と吸気サイレンサー２２の吸気入口２３との間に配設した前記油圧制御装置３４の近傍を通る。
したがって、エンジン室８内を流れる空気によってバルブタイミング制御装置３１を冷却することができる。
【００４３】
第２の実施形態
本発明に係る小型滑走艇は、図８に示すように構成することができる。
図８は他の実施の形態を示す艇体の断面図で、同図において前記図１〜図７で説明したものと同一もしくは同等の部材は、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００４４】
図８に示す小型滑走艇１は、バルブタイミング制御装置３１をエンジン９の艇体後側の端部に配設している。このバルブタイミング制御装置３１および吸気カム軸は、シリンダヘッド１７への取付位置が艇体の前後方向に異なる他は、前記第１の実施の形態を採るときと同じ構成を採っている。この実施の形態を採る場合には、エンジン運転時に艇体後側の吸気パイプ１４からエンジン室８内に流入した空気によってバルブタイミング制御装置３１の装置本体３３が冷却される。なお、図８において艇体６のバルクヘッド７に沿わせて設けた符号５１で示すものは、船底に溜まった水を排出するためのビルジ排出装置である。
このように構成しても第１の実施の形態を採るときと同等の作用効果を奏する。
【００４５】
第３の実施の形態
他の発明に係る小型滑走艇を図９によって詳細に説明する。
図９は他の発明に係る小型滑走艇の横断面図で、同図において前記図１〜図８で説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００４６】
図９に示すエンジン９のシリンダヘッド１７には、吸気マニホールド６１と、この吸気マニホールド６１の上流側の端部に接続した吸気サイレンサー２２とを有する吸気装置６２を接続している。
【００４７】
前記吸気マニホールド６１は、シリンダヘッド１７と吸気サイレンサー２２とを直線的に接続するように形成した高速用吸気通路６２と、シリンダヘッド１７と吸気サイレンサー２２との間でＳ字状に湾曲するように形成した低速用吸気通路６３とを気筒毎に有し、シリンダヘッド１７側の端部にインジェクタ６４を取付けている。すなわち、この吸気マニホールド６１は、通路長が相対的に短い高速用吸気通路６２と、通路長が相対的に長い低速用吸気通路６３とを気筒毎に設けている。また、前記両通路６２，６３は、図９中に符号６５で示す連通穴を介して下流側端部が互いに連通している。この連通部分にインジェクタ６４によって燃料を噴射するようにしている。
【００４８】
前記低速用吸気通路６３は、前記連通穴６５による連通部分より上流側にスロットル弁６６を介装し、前記高速用吸気通路６２は、低速用吸気通路６３と同様にスロットル弁６６を介装するとともに、上流側端部に吸気制御弁６７を介装している。スロットル弁６６は操向ハンドル３（図１参照）に設けたスロットルグリップに連動して開閉し、吸気制御弁６７は、図示していない吸気制御弁用コントローラが開閉する構造を採っている。
【００４９】
吸気制御弁用コントローラは、クランク軸１０やカム軸あるいは点火系から検出したエンジン回転数が前記図７において符号Ｃで示す切替回転数より低いときに吸気制御弁６７が閉じ、エンジン回転数が切替回転数Ｃを上回っているときに吸気制御弁６７が開くように構成している。すなわち、吸気制御弁６７は、艇体が非滑走状態から滑走状態に移行するときの滑走移行回転数Ｂよりエンジン回転数が高くかつ予め定めた回転数（切替回転数Ｃ）よりエンジン回転数が低い状態で閉じ、前記切替回転数Ｃを含めてこれよりエンジン回転数が高い状態で開く。
【００５０】
したがって、上述した吸気制御弁６７を備えた小型滑走艇１においては、エンジン回転数が高回転域にあって艇体６が滑走状態になるときには、相対的に短い高速用吸気通路６２で生じる吸気慣性によってエンジン出力を増大させることができ、エンジン回転数が滑走移行回転数Ｂより低い回転域にあって艇体６が非滑走状態になるときには、相対的に長い吸気通路で生じる吸気慣性によってエンジン出力を増大させ、ハンプを円滑に乗越えることができるようになる。
【００５１】
第４の実施の形態
他の発明に係る小型滑走艇を図１０によって詳細に説明する。
図１０は他の発明に係る小型滑走艇の排気系を示す断面図である。
図１０中に符号７１で示すエンジンは、水冷式４サイクル３気筒型のもので、シリンダヘッド７２の艇体左側に排気マニホールド７３を接続している。なお、吸気系はシリンダヘッド７２の艇体右側に接続している。図１０においては、シリンダボアを符号７４で示し、点火プラグを符号７５で示す。
【００５２】
前記排気マニホールド７３は、３個の気筒の排気通路が下流側で集合するように形成し、下流側端部に排気管７６を接続している。この排気管７６は、シリンダの前方を通るようにして艇体右側に延び、シリンダの側方で前後方向に沿って延びた後、シリンダの後方を通って艇体左側の図示していないウォーターロックに接続している。
【００５３】
前記排気マニホールド７３と、排気管７６の上流部は、内部に冷却水通路Ｗが形成されるように、それぞれ二重管になるように形成している。この冷却水通路Ｗは、一端がエンジン７１の冷却水出口に接続し、他端が排気管７６の途中の二重管終了部７６ａにおいて排気通路Ｇに接続しており、排気マニホールド７３および排気管７６を冷却した冷却水が排気通路Ｇ中に排出されるように形成している。なお、排気管７６の二重管部分の途中には、冷却水の一部を艇外へ排出するために排水用ホース７７を接続している。
【００５４】
前記排気管７６の二重管部分には、触媒７８と排気制御弁７９とを介装している。排気制御弁７９は、プーリ７９ａおよびベルト７９ｂを有する伝動機構を介して図示していない排気制御弁用コントローラに連結している。なお、排気制御弁７９を装着する位置は、排気制御弁７９が閉じている状態で、排気通路Ｇ中を伝播する圧力波が排気制御弁７９で負の圧力波として反射してバルブオーバーラップ期間に燃焼室に伝播するような位置に設定している。
【００５５】
前記排気制御弁用コントローラは、クランク軸やカム軸あるいは点火系から検出したエンジン回転数が前記図７において符号Ｃで示す切替回転数より低いときに排気制御弁７９が閉じ、エンジン回転数が切替回転数Ｃを含めてこれより高いときに排気制御弁７９が開くように構成している。すなわち、排気制御弁７９は、艇体が非滑走状態から滑走状態に移行するときの滑走移行回転数Ｂよりエンジン回転数が高くかつ予め定めた回転数（切替回転数Ｃ）よりエンジン回転数が低い状態で閉じ、エンジン回転数が前記切替回転数Ｃ以上である状態で開く。なお、排気制御弁７９が閉じるときには、排気管７６と排気制御弁７９との間に排気が流れる隙間が形成されるようにする。また、排気制御弁７９が開くときには、必ずしもこれが全開状態にならなくてもよい。
【００５６】
したがって、上述した排気制御弁７９を備えた小型滑走艇においては、エンジン回転数が高回転域にあって艇体が滑走状態になるときには、排気制御弁７９が開いて排気抵抗が小さくなって高出力が得られ、エンジン回転数が滑走移行回転数Ｂより低い回転域にあって艇体が非滑走状態になるときには、排気通路Ｇの開口面積が小さくなって排気の圧力波を利用してエンジン出力を増大させることができ、ハンプを円滑に乗越えることができるようになる。
【００５７】
なお、前記排気制御弁７９は、排気管７６に介装する他に、図１０中に二点鎖線で示すように、排気マニホールド７３の気筒毎の排気通路に介装することもできる。
【００５８】
また、上述した各実施の形態では推進機としてウォータージェット式のものを使用する例を示したが、本発明に係る小型滑走艇に搭載する推進機は船外機でもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、吸気弁の閉じる時期が早くなると吸気行程の終期に吸気が吹き返す現象がなくなるから、滑走移行回転数よりエンジン回転数が低い状態、すなわち艇体が非滑走状態にあるときにエンジン出力が増大する。
したがって、ハンプを円滑に乗越えることができるようになり、艇体が非滑走状態から滑走状態に速く移行する。
また、本発明によれば、エンジン運転時にエンジンの吸気入口にエンジン室内の空気が吸込まれ、吸気パイプのエンジン室側の開口からエンジン室内に船外の空気が流入する。このとき、エンジン室内を吸気パイプのエンジン室側開口からエンジンの吸気入口に向けて流れる空気は、エンジンのバルブタイミング制御装置の近傍を流れるから、この空気によってバルブタイミング制御装置が冷却される。
したがって、エンジン室内に収容したエンジンにバルブタイミング制御装置を設ける構造でも、バルブタイミング制御装置の耐久性を高くすることができる。
【００６０】
排気を船外に排出する排気装置を備え、エンジン回転数が滑走移行回転数より低いときに吸・排気弁のオーバーラップ期間を長くする他の発明によれば、エンジン回転数が滑走移行回転数より低い状態では排気装置内の排気圧力が高くなることと相俟って内部ＥＧＲ量を増大させることができる。
したがって、エンジン回転数が滑走移行回転数より低い状態でピストン下降時のポンピングロスが低下してエンジン出力が増大するから、ハンプを円滑に乗越えることができるようになり、艇体が非滑走状態から滑走状態に速く移行する。
また、本発明によれば、エンジン運転時にエンジンの吸気入口にエンジン室内の空気が吸込まれ、吸気パイプのエンジン室側の開口からエンジン室内に船外の空気が流入する。このとき、エンジン室内を吸気パイプのエンジン室側開口からエンジンの吸気入口に向けて流れる空気は、エンジンのバルブタイミング制御装置の近傍を流れるから、この空気によってバルブタイミング制御装置が冷却される。
したがって、エンジン室内に収容したエンジンにバルブタイミング制御装置を設ける構造でも、バルブタイミング制御装置の耐久性を高くすることができる。
【００６２】
エンジンの吸気通路を低速用吸気通路と、この低速用吸気通路より通路長が短い高速用吸気通路とから構成し、高速用吸気通路に吸気制御弁を介装する他の発明によれば、
エンジン回転数が高回転域にあるときには相対的に短い高速用吸気通路での吸気慣性効果によってエンジン出力が増大し、エンジン回転数が滑走移行回転数より低い回転域にあるとき、すなわち艇体が非滑走状態にあるときには、相対的に長い吸気通路の吸気慣性効果によってエンジン出力が増大する。
したがって、ハンプを円滑に乗越えることができるようになり、艇体が非滑走状態から滑走状態に速く移行する。
【００６３】
エンジンの排気通路に排気制御弁を介装する他の発明によれば、エンジン回転数が滑走移行回転数より低い状態で排気通路の開口面積が小さくなってエンジン出力が増大するから、ハンプを円滑に乗越えることができるようになり、艇体が非滑走状態から滑走状態に速く移行する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る小型滑走艇の側面図である。
【図２】図１における艇体のII−II線断面図である。
【図３】エンジンのシリンダヘッドの平面図である。
【図４】図３の破断部を拡大して示す断面図である。
【図５】バルブタイミング制御装置の油圧制御装置を示す断面図である。
【図６】バルブリフト量とクランク角との関係を示すグラフである。
【図７】エンジン回転数とエンジン出力および艇体抵抗の関係を示すグラフである。
【図８】他の実施の形態を示す艇体の断面図である。
【図９】他の発明に係る小型滑走艇の横断面図である。
【図１０】他の発明に係る小型滑走艇の排気系を示す断面図である。
【符号の説明】
１…小型滑走艇、４…デッキ、５…ハル、６…艇体、８…エンジン室、９…エンジン、１２…推進機、１３，１４…吸気パイプ、１５…吸気カム軸、１６…排気カム軸、２２…吸気サイレンサー、２３…吸気入口、３１…バルブタイミング制御装置、６１…吸気マニホールド、６２…高速用吸気通路、６３…低速用吸気通路、６７…吸気制御弁、７９…排気制御弁。

Claims

吸気弁を駆動する吸気カム軸と、排気弁を駆動する排気カム軸とを有する４サイクルエンジンを搭載し、エンジン回転数の上昇に伴って非滑走状態から滑走状態に移行する小型滑走艇であって、前記エンジンに吸気弁の開閉時期を変化させるバルブタイミング制御装置を設けてなり、このバルブタイミング制御装置を、艇体が非滑走状態から滑走状態に移行するときの滑走移行回転数よりエンジン回転数が低い状態であって、かつエンジン始動時とアイドリング時とを除く状態において、エンジン回転数が前記滑走移行回転数より高いときより吸気弁の閉じる時期が早くなるように設定し、
前記エンジンを、デッキとハルとによって形成したエンジン室内に搭載するとともに、前記エンジン室内に空気を導入する吸気パイプを設け、艇体の前後方向において前記吸気パイプのエンジン室側の開口と、エンジンの吸気装置の吸気入口との間となる部位であって、前記エンジン室側の開口より上方に、前記バルブタイミング制御装置を配置したことを特徴とする小型滑走艇。
吸気弁を駆動する吸気カム軸と、排気弁を駆動する排気カム軸とを有する４サイクルエンジンを搭載するとともに、排気を艇体の後部から船外に排出する排気装置を備え、エンジン回転数の上昇に伴って非滑走状態から滑走状態に移行する小型滑走艇であって、前記エンジンに吸気弁と排気弁のオーバーラップ期間を変化させるバルブタイミング制御装置を設けてなり、このバルブタイミング制御装置を、艇体が非滑走状態から滑走状態に移行するときの滑走移行回転数よりエンジン回転数が低い状態であって、かつエンジン始動時とアイドリング時とを除く状態において、エンジン回転数が前記滑走移行回転数より高いときよりオーバーラップ期間が長くなるように設定し、前記エンジンを、デッキとハルとによって形成したエンジン室内に搭載するとともに、前記エンジン室内に空気を導入する吸気パイプを設け、艇体の前後方向において前記吸気パイプのエンジン室側の開口と、エンジンの吸気装置の吸気入口との間となる部位であって、前記エンジン室側の開口より上方に、前記バルブタイミング制御装置を配置したことを特徴とする小型滑走艇。
エンジン回転数の上昇に伴って非滑走状態から滑走状態に移行する小型滑走艇であって、前記エンジンの吸気ポートに連通する吸気通路を低速用吸気通路と、この低速用吸気通路より通路長が短い高速用吸気通路とから構成し、前記高速用吸気通路に、艇体が非滑走状態から滑走状態に移行するときの滑走移行回転数よりエンジン回転数が高くかつ予め定めた回転数よりエンジン回転数が低い状態で閉じ、前記予め定めた回転数よりエンジン回転数が高い状態で開く吸気制御弁を介装したことを特徴とする小型滑走艇。
エンジン回転数の上昇に伴って非滑走状態から滑走状態に移行する小型滑走艇であって、前記エンジンの排気ポートの下流側にある排気通路に、艇体が非滑走状態から滑走状態に移行するときの滑走移行回転数よりエンジン回転数が高くかつ予め定めた回転数よりエンジン回転数が低い状態で閉じ、前記予め定めた回転数よりエンジン回転数が高い状態で開く排気制御弁を介装したことを特徴とする小型滑走艇。