JP4209886B2 - 船外機用エンジンの冷却装置 - Google Patents
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Description
前記ブロック側冷却水ジャケット51内の冷却水温度を検出して開閉する第1サーモスタット81を、前記シリンダブロック33の上面に取付け、
前記ヘッド側冷却水ジャケット52内の冷却水温度を検出して開閉する第2サーモスタット88を、前記第1サーモスタット81の配置と同じ側に配置するとともに、前記シリンダヘッド34の上面に取付け、
前記第1サーモスタット81の下流に設けた排水路54Aを前記シリンダブロック33に形成し、
前記第2サーモスタット88の下流に設けた排水路54Bを前記シリンダヘッド34に形成し、
これら2つの排水路54A,54B同士を、前記シリンダブロック33の合せ面33aと前記シリンダヘッド34の合せ面34aとの間で連通させることで、前記2つの排水路54A,54B同士を合流させて1つの排水路54にしたことを特徴とする。
図1は本発明に係る船外機の側面図であり、船外機1は、エンジン取付部材としてのマウントケース(エンジン支持ケース)2の上に載せ、ボルト結合したバーチカル型多気筒エンジン3と、マウントケース2の下にボルト結合し排気膨張室を構成するエクステンションケース4と、このエクステンションケース4内に収納しエンジン3からの動力を伝達するバーチカル駆動軸5と、エクステンションケース4の下部に取付けたギヤケース6と、このギヤケース6に収納し前後進切換えをするベベルギヤセットとドッグクラッチ装置7と、このベベルギヤセットに連結し前記伝達された動力によって回転するプロペラ8と、エクステンションケース4及びギヤケース6内に収納した冷却水スクリーン11、冷却水供給管12、ウオータポンプ13等とからなる船外機本体1Aに、図示せぬマウントラバーを介して船外機取付手段15を弾性的に支持、結合したものである。
船外機本体1Aは、更に、エンジン3を収容する下部のアンダーケース21並びに上部のエンジンカバー22と、アンダーケース21の直下でマウントケース2の周囲並びにエクステンションケース4の上部周囲を覆うアンダーカバー23とを備えた。
アンダーケース21並びにエンジンカバー22はエンジンルーム(エンジン収容用ケース)を形成する役割を果たし、アンダーカバー23は化粧カバーの役割を果たす。24はオイルパン、26は排気管である。
バーチカル型多気筒エンジン3は例えば水冷4サイクル(4気筒)エンジンからなり、上下方向に並んだ複数のシリンダ31・・・(・・・は複数を示す。以下同じ。)の軸線を横向き(略水平)とし、クランクシャフト32を縦向きとしたもので、シリンダブロック33とシリンダヘッド34との接合面、並びに、シリンダヘッド34とヘッドカバー35との接合面は略垂直面となる。
そして、エンジン3は、船外機1の後方(図1に示す船体Sの推進方向後方。すなわち、この図の左方向)にシリンダヘッド34並びにヘッドカバー35を向けて配置したものである。
36はシリンダブロック33にボルト止めしたクランクケース、37・・・はシリンダ31・・・に収納したピストンである。
アンダーケース21は、マウントケース2に防振用ラバー27を介してボルト28にて固定したものである。
図中、22aはエンジンカバー22上部の吸気取入口、39は第1ベルト、40は第2ベルト、42は第3ベルト、44はベルトカバーである。44aはベルトカバー44上部の換気口であって、ベルトカバー44内の空気をベルトカバー44からエンジンカバー22の外部へ換気するものである。45はクランクケース36の前面に、且つ側方に傾けて設けたオイル注入口、46はオイルフィルタ、47は吸気消音箱、48はスロットル弁装置である。
エンジン3は、冷却水供給管12に接続した冷却水経路50を備え、この冷却水経路50は、シリンダブロック33の冷却水ジャケット51(以下、「ブロック側冷却水ジャケット51」と記す。)からなる第1冷却通路51Aと、シリンダヘッド34の冷却水ジャケット52(以下、「ヘッド側冷却水ジャケット52」と記す。)からなる第2冷却通路52Aと、バイパス路53と、排水路54とからなる。排水路54は第1・第2冷却通路51A,52Aを流れた冷却水を外部に排出する通路である。
第1サーモスタット81は、第1冷却通路51A内の冷却水温度を検出して第1冷却通路51Aを開閉する弁である。第2サーモスタット88は、第2冷却通路52A内の冷却水温度を検出して第2冷却通路52Aを開閉する弁である。
圧力制御弁90はバイパス路53内、すなわち、第1・第2冷却通路51A,52A内(ブロック・ヘッド側冷却水ジャケット51,52内)の冷却水圧力を検出してバイパス路53(ジャケット51,52)を開閉する弁である。
図中、55・・・は冷却水経路50を形成するための壁部、56はシリンダブロック33とシリンダヘッド34との合せ面のガスケットである。
エンジン3は図3に示す冷却水経路50内のうち、シリンダブロック33の上面に第1サーモスタット81を取付け、この第1サーモスタット81に接近してシリンダブロック33の側面上部に圧力制御弁90を取付けたものである。さらに、エンジン3は冷却水経路50内のうち、シリンダヘッド34の上面に第2サーモスタット88を取付けたものである。
このように、第1・第2サーモスタット81,88が上方に配置した構成なので、シリンダブロック33の側面上部に圧力制御弁90を取付けることができる。
エンジン3は、冷却水経路50内を洗浄水で洗浄するための洗浄水注入口61、ホース62、一方向弁63等を備え、この一方向弁63はシリンダヘッド34に取付けたものである。
図中、64はスタータモータ、65は電装箱、66・・・は点火プラグである。
後述するように、複数のボルト59・・・はボルト挿通孔34bを貫通し、ねじ孔33b・・・にねじ込むことで、シリンダブロック33とシリンダヘッド34とを結合するものである。詳細は図11及び図15にて説明する。
エンジン3は、シリンダブロック33の合せ面33aとシリンダヘッド34の合せ面33bとを、ガスケット56を介して合せ、図5に示す複数のボルト59・・・にて結合し、さらに、シリンダブロック33及びシリンダヘッド34に、上下方向(図表裏方向)に並んだ複数の燃焼室71を形成したものである。
シリンダブロック33は、ヘッド側排気通路73に連通するブロック側排気通路74と、燃焼室71周りに配置し燃焼室71の周り及びブロック側排気通路74の周りを冷却するブロック側冷却水ジャケット51とを形成したものである。
上記ブロック側排気通路74とヘッド側排気通路73とは、一連の排気通路75を形成し、この排気通路75から図1に示す排気管26を介して船外機1の外方へ排気を流すものである。
図中、76は吸気弁、77は排気弁である。
第1サーモスタット81と第2サーモスタット88とは接近して配置し、しかも、サーモスタットの排水側同士を向い合うようにした構成である。このため、2つのサーモスタット81,88は、排水路54A,54Bを通して1つの排水路54を共用することができる。
また、第1・第2サーモスタット81,88は、シリンダブロック33やシリンダヘッド34の上面の、船外機1の右側の端部(図の下方)に設けたものである。このため、第1・第2サーモスタット81,88は、第1ベルト39並びにベルトカバー44と干渉することがない。
第1サーモスタット81はワックス型サーモスタットであり、ブロック側冷却水ジャケット51の端部に且つシリンダブロック33の上面に設けた弁室82と、この弁室82に取付けた弁座83並びに弁体84と、この弁体84を閉じる方向に弾発する弁ばね85と、カバー86とからなる。
第2サーモスタット88も第1サーモスタット81と同一構成である。
ところで、第1サーモスタット81の下流の排水路54Aは、後述するシリンダブロック33の合せ面33aに開けた第3ジャケット部分51cを兼ねたものである。また、第2サーモスタット88の下流の排水路54Bは、シリンダヘッド34の合せ面34aに開けた第3ジャケット部分52cを兼ねたものである。従って、第3ジャケット部分51c,52cは圧力制御弁90の下流の排水路54に連通していることになる。
ブロック側排気通路74は、シリンダブロック33の合せ面33aに複数のシリンダ31・・・の並びの方向に沿って縦長に開口し、この開口74aの周りを図5に示す複数のボルト59・・・にて囲んだものである。詳しくは、シリンダブロック33は合せ面33aに、複数のシリンダ31・・・の開口の周りを囲むように、また、ブロック側排気通路74の開口74aの周りを(ほぼ全周を)囲むように配列した、複数のねじ孔(タップ)33b・・・を開けたものであり、これらねじ孔33b・・・と複数のボルト59・・・にてシリンダブロック33の合せ面33aとシリンダヘッド34(図5参照)の合せ面34aとを結合した。
なお、シリンダブロック33は、合せ面33aに且つねじ孔33b・・・よりも上下外方位置(オーバーハング位置)に、複数のねじ孔(タップ)33e・・・を開け、これらねじ孔33e・・・と複数のボルト59・・・によっても、シリンダブロック33の合せ面33aとシリンダヘッド34(図5参照)の合せ面34aとを結合したものである。
詳しくは、ブロック側冷却水ジャケット51は、複数のシリンダ31・・・の周り及びブロック側排気通路74の図右側方(船外機1前方からみて左側方)を囲む第1ジャケット部分51aと、ブロック側排気通路74の図左側方(船外機1前方からみて右側方)を囲む複数の第2ジャケット部分51b・・・と、ブロック側排気通路74の上方を囲む第3ジャケット部分51cと、ブロック側排気通路74の下方を囲む第4ジャケット部分51dとに分岐したものである。
また、第3ジャケット部分51cの側方近傍に、シリンダブロック33とシリンダヘッド34とを結合するボルト59・・・(図5参照)のためのボルト挿通孔34b・・・が位置するのでシールが確実である。
図中、33f,33gはオイル通路である。
想像線にて示す第1サーモスタット81は排水路54の上端部、すなわち、シリンダブロック33の上面(以下、「サーモスタット・レベルL1」と記す。)に取付けたものである。また、図4に示す圧力制御弁90は排水路54の上端部近傍、すなわち、サーモスタット・レベルL1に接近したシリンダブロック33の側面上部(以下、「圧力制御弁・レベルL2」と記す。)に取付けたものである。これらサーモスタット・レベルL1と圧力制御弁・レベルL2の間(以下、「離間部分A」と記す。)の離間高さはH1である。
これにより、エンジン3の大型化に伴うシリンダボアの拡大により、シリンダブロック33とシリンダヘッド34とを結合するボルト59・・・(図5参照)間のピッチが大きくなる場合であっても、合せ面33a,34aへの冷却機能を確保できる。
ヘッド側排気通路73は、シリンダヘッド34の合せ面34aに複数の燃焼室71・・・に沿って開口し、この開口74aの周りを図5に示す複数のボルト59・・・にて囲んだものである。詳しくは、シリンダヘッド34は合せ面34aに、複数の燃焼室71・・・の開口の周りを囲むように、また、ヘッド側排気通路73の開口73aの周りを囲むように配列した、複数のボルト挿通孔34b・・・を開けたものであり、これらボルト挿通孔34b・・・に複数のボルト59・・・を通し、ねじ孔33b・・・(図11参照)にねじ込むことで、シリンダブロック33の合せ面33a(図11参照)とシリンダヘッド34の合せ面34aとを結合した。
なお、シリンダヘッド34は、合せ面34aに且つボルト挿通孔34b・・・よりも上下外方位置(オーバーハング位置)に、複数のボルト挿通孔34c・・・を開け、これらボルト挿通孔34c・・・に複数のボルト59・・・を通し、ねじ孔33e・・・(図11参照)にねじ込むことによっても、シリンダブロック33の合せ面33a(図11参照)とシリンダヘッド34の合せ面34aとを結合したものである。
詳しくは、ヘッド側冷却水ジャケット52は、燃焼室71・・・の周り及びヘッド側排気通路73・・・の図左側方(船外機1前方からみて左側方)を囲む複数の第1ジャケット部分52a・・・と、ヘッド側排気通路73・・・の図右側方(船外機1前方からみて右側方)を囲む複数の第2ジャケット部分52b・・・と、ヘッド側排気通路73の上方を囲む第3ジャケット部分52cと、ヘッド側排気通路73の下方を囲む複数の第4ジャケット部分52d・・・とに分岐したものである。
そして、エンジン3の高出力化のための排気量アップに伴う、ボア寸法のアップにより、シリンダブロック33とシリンダヘッド34とを締結するボルト59・・・間のピッチが大きくなることによる、僅かの締結力の低下の影響の広がりを効率の良い冷却により、抑えることができる。
このように、各第3ジャケット部分51c,52c(第1・第2サーモスタット81,88の下流の排水路54A,54B)を圧力制御弁90の下流の排水路54に連通させたので、図7及び図10に示すように、圧力制御弁90が開いて排水路54へ冷却水が流れた際に、この冷却水は各第3ジャケット部分51c,52cへ流れ込む。各第3ジャケット部分51c,52cが流れ込んだ冷却水で冷却されるので、排気通路75周りの合せ面33a,334aの全域にわたって、冷却効果を高めることができる。この結果、排水路54部分の壁温が大きくばらつくことはなく、良好である。従って、シリンダブロック33の合せ面33aとシリンダヘッド34の合せ面34aに沿った部分での、温度の均衡を図ることができる。
つまり、本発明は図3、図4、図9及び図10に示すように、ブロック側冷却水ジャケット51内の冷却水温度を検出して開閉する第1サーモスタット81を、シリンダブロック33の上面に取付け、ヘッド側冷却水ジャケット52内の冷却水温度を検出して開閉する第2サーモスタット88を、第1サーモスタット81の配置と同じ側に配置するとともに、シリンダヘッド34の上面に取付け、第1サーモスタット81の下流に設けた排水路54Aをシリンダブロック33に形成し、第2サーモスタット88の下流に設けた排水路54Bをシリンダヘッド34に形成し、これら2つの排水路54A,54B同士を、シリンダブロック33の合せ面33aとシリンダヘッド34の合せ面34aとの間で連通させることで、2つの排水路54A,54B同士を合流させて1つの排水路54にしたものである。
図中、34d・・・はブリーザ通路、34eはオイル通路である。
前記ブロック側排気通路が、前記シリンダブロックの合せ面に複数のシリンダに沿って開口し、この開口の周りを前記複数のボルトにて囲んだものであり、
前記冷却水経路が、前記シリンダブロックの合せ面に且つ前記複数のボルト間に、前記ブロック側排気通路の開口の周りを囲むように配列したものである。
本発明によれば、冷却水経路を、シリンダブロックの合せ面に且つ複数のボルト間に、ブロック側排気通路の開口の周りを囲むように配列したので、排気通路の開口周りを概ね均一に冷却することができる。
前記ブロック側冷却水ジャケットのうち前記ブロック側排気通路の上方を囲ったジャケット部分と、前記ヘッド側冷却水ジャケットのうち前記ヘッド側排気通路の上方を囲ったジャケット部分とを、前記圧力制御弁の下流の排水路に連通させたものである。
本発明によれば、圧力制御弁が開いて下流の排水路へ冷却水が流れた際に、この冷却水は排気通路の上方を囲ったジャケット部分へ流れ込む。これらジャケット部分が流れ込んだ冷却水で冷却されるので、排気通路周りの合せ面の全域にわたって、冷却効果を高めることができる。この結果、排水路部分の壁温が大きくばらつくことはなく、良好である。従って、シリンダブロックとシリンダヘッドとの合せ面に沿った部分での、温度の均衡を図ることができる。
例えば、冷却水が低温であって、エンジンを低速回転で長時間運転している状態において、エンジンを高速回転するなどして排気温度が急激に上昇した場合であっても、圧力制御弁が開けば、圧力制御弁から流れ込んだ冷却水で、排気通路の上方を囲ったジャケット部分を冷却することができるので、排気通路周りの合せ面の全域にわたって、冷却効果を高めることができる。
本発明によれば、サーモスタットによって、ヘッド側冷却水ジャケットの冷却水温度を優先的に管理する。このため、例えば、ハッド側冷却水ジャケットへ常時多量且つ一定量の冷却水を流して、シリンダヘッドの冷却効果をより一層高めることができる。
本発明によれば、ブロック側排気通路の上方を囲ったジャケット部分の上壁の高さを、最上位のシリンダを形成する上壁の高さよりも下位に設定したので、ジャケット部分を設けるためにシリンダブロックの高さを大きくする必要がない。このため、エンジンは、ブロック側排気通路の上方を囲ったジャケット部分を設けたにもかかわらず、全体の高さが大きくならないので、小型化を図れる。
Claims (1)
- 上下方向に並んだ概ね水平な複数のシリンダに各々ピストンを収容するシリンダブロックと、このシリンダブロックに結合したシリンダヘッドと、これらシリンダブロック及びシリンダヘッドに上下方向に並べて形成した複数の燃焼室と、これら複数の燃焼室からの排気を案内するべく前記シリンダヘッドに形成したヘッド側排気通路と、このヘッド側排気通路に連通するように前記シリンダブロックに形成したブロック側排気通路と、前記シリンダヘッドの燃焼室周りに形成したヘッド側冷却水ジャケットと、前記シリンダブロックの燃焼室周りに形成したブロック側冷却水ジャケットとからなり、また、前記シリンダブロックの合せ面とシリンダヘッドの合せ面とを複数のボルトにて結合する船外機用エンジンにおいて、
前記ブロック側冷却水ジャケット内の冷却水温度を検出して開閉する第1サーモスタットを、前記シリンダブロックの上面に取付け、
前記ヘッド側冷却水ジャケット内の冷却水温度を検出して開閉する第2サーモスタットを、前記第1サーモスタットの配置と同じ側に配置するとともに、前記シリンダヘッドの上面に取付け、
前記第1サーモスタットの下流に設けた排水路を前記シリンダブロックに形成し、
前記第2サーモスタットの下流に設けた排水路を前記シリンダヘッドに形成し、
これら2つの排水路同士を、前記シリンダブロックの合せ面と前記シリンダヘッドの合せ面との間で連通させることで、前記2つの排水路同士を合流させて1つの排水路にしたことを特徴とした船外機用エンジンの冷却装置。
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