JP4570793B2

JP4570793B2 - Small planing boat

Info

Publication number: JP4570793B2
Application number: JP2001014020A
Authority: JP
Inventors: 義信田中; 浩範泊
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2001-01-23
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2021-01-23
Also published as: JP2002220092A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水流を後方に噴射してその反動で水上を航行するジェット推進型の小型滑走艇（Personal Watercraft (パーソナルウォータークラフト）; ＰＷＣとも呼ばれる) に関し、特に、水冷式のマフラーを備えた小型滑走艇に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
所謂ジェット推進型の滑走艇は、レジャー用，スポーツ用としてあるいはレスキュー用等として、近年多用されている。このジェット推進型の滑走艇では、一般的に艇の底面に設けられた吸水口から吸い込んだ水を、ウォータージェットポンプで加圧・加速して噴射口から後方へ噴射することによって船体を推進させる。
【０００３】
上記小型滑走艇では、エンジンの排気ガス温度を低下させ、さらには排気音を低下させるために、排気マフラー（この明細書において、単に「マフラー」ともいう）内へ冷却水を吐出する吐出口を該マフラーに設けて、該吐出口から冷却水をマフラー内へ吐出するよう構成した「水冷式マフラー」が装置されているものがある。
【０００４】
この水冷式マフラーを具備したエンジンの場合、高速域で上記吐出口から吐出される冷却水が多いと、エンジンの背圧（排圧）が増加して、エンジンの高速域での性能を低下させる。また、一方、吐出口からの冷却水の量が少なすぎると、排気ガス温度が上昇して、マフラーとその後流側のウォーターボックスとを接続するゴム製の接続部品等の交換時期を早めることになる。
【０００５】
つまり、エンジンの性能上、特に高速回転域でのエンジンの性能上からは、上記吐出口からの冷却水の水の量が少ない方が、好ましいが、吐出口からの冷却水の水の量が少ない場合には、上記マフラーとウォーターボックスとの接続部品の交換時期を早めてしまうことになる。このため、上記マフラー内への冷却水の吐出量を少なくできないのが現状である。
【０００６】
本発明は、上記状況に鑑みておこなわれたもので、水冷式のマフラーを有するエンジンを具備したジェット推進型の小型滑走艇において、マフラー内への冷却水の吐出量を可及的に少なくし、しかも排気ガス温度を有効に低下させることが可能な水冷式マフラーを備えた小型滑走艇を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるジェット推進型の小型滑走艇は、冷却水をマフラー内に導入する水冷式マフラーを備えたエンジンによって駆動されるウォータージェットポンプで、加圧・加速された水を後方の噴射口から噴射し、その反動によって推進するジェット推進型の小型滑走艇であって、
上記水冷式マフラーの冷却ジャケットをマフラーの外周に設け、該冷却ジャケットの上流側と後流側の少なくとも２箇所に、該冷却ジャケットからマフラー内あるいはその後流側の排気通路へ冷却水を吐出する吐出口を設けるとともに、これらの各吐出口を開閉動作する開閉操作弁を配置し、該開閉操作弁を開閉操作して、比較的低速域のときには少なくとも上流側の上記吐出口を開け、それよりも高速域では後流側の上記吐出口を開けるよう構成したことを特徴とする。
【０００８】
しかして、このように構成された冷却式マフラーを具備したジェット推進型小型滑走艇によれば、比較的低速域のときには少なくとも上流側の上記吐出口を開け、それよりも高速域では後流側の上記吐出口を開けることによって、高速域においても、エンジンの排圧を低減するとともに、排気ガス温度を効率的に低減させることが可能となる。このため、低速回転域では、マフラーの容積に余裕があることからマフラーの容積に影響を与える少なくとも上流側の吐出口から冷却水を吐出させ、一方、高速回転域では、実質上、マフラーの容積の低減に影響の少ない後流側の吐出口から冷却水を吐出するよう構成している。
【０００９】
また、上記ジェット推進型の小型滑走艇において、上記冷却ジャケットが、マフラーの後端部まで延設されていると、マフラー内で排気ガスの冷却をより有効におこなうことができる。
【００１０】
また、上記ジェット推進型の小型滑走艇において、上記吐出口に開閉操作弁をそれぞれ付設し、前記エンジンの回転数に対応させて、該開閉操作弁を操作して、これら吐出口を開閉するよう構成されていると、エンジンの回転数に合わせて、自動的に、比較的低速域のときには上流側の上記吐出口を開け、それよりも高速域では後流側の上記吐出口を開けることが可能な水冷式マフラーを具備したジェット推進型小型滑走艇を実現することが可能となる。
【００１１】
また、上記ジェット推進型の小型滑走艇において、上記開閉操作弁が電磁弁であって、該電磁弁がエンジンの回転数検知センサーからの信号に基づいて、エンジンコントロールユニットからの電気信号で開閉されるように構成することができる。
【００１２】
また、上記ジェット推進型の小型滑走艇において、上記吐出口が、マフラーの上部壁面に形成されていると、排気ガス通路に均等に冷却水を流出させることができる構成を実現することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態にかかる小型滑走艇について、小型滑走艇を例に挙げて、図面を参照しながら、具体的に説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施形態にかかる水冷式マフラーを備えたジェット推進型小型滑走艇の排気システムを示す一部切り欠いた全体側面図、図２は図１に図示するジェット推進型小型滑走艇のエンジンの排気システムを示す一部切り欠いた全体平面図、図３は図１，図２に示す排気システム全体の部分拡大側面図、図４は図１〜図３に示す水冷式マフラーの後端部の構成を示す拡大図で、（ａ）はその側断面図、（ｂ）は（ａ）のIVb −IVb 矢視図、図５は水冷式マフラーの後端部とその後流側のウォーターボックスの接続部分を示す一部断面した部分平断面図、図９および図１０は上記排気システムが搭載される小型滑走艇の一部切り欠いた全体側面図と全体平面図である。
【００１５】
図９あるいは図１０において、Ａは船体で、この船体Ａは、ハルＨとその上方を覆うデッキＤから構成され、これらハルＨとデッキＤを全周で接続する接続ラインはガンネルラインＧと呼ばれ、この実施形態では、当該ガンネルラインＧは、本小型滑走艇の喫水線Ｌより上方に位置している。
【００１６】
そして、上記デッキＤの中央よりやや後部には、図１０に図示するように、船体Ａの上面に長手方向に延びる平面視において略長方形の開口部１６が形成され、図９，図１０に図示するように、この開口部１６上方に騎乗用のシートＳが配置されている。
【００１７】
また、エンジンＥは、上記シートＳ下方のハルＨとデッキＤに囲まれた横断面形状が「凸」状の空間２０内に配置される。
このエンジンＥは、多気筒（この実施形態では３気筒）の２サイクル型のエンジンＥで、図９に図示するように、クランクシャフト１０ｂが船体Ａの長手方向に沿うような向きで搭載されており、このクランクシャフト１０ｂの出力端は、プロペラ（インペラ）軸１５を介して、インペラ２１が取着されているウォータージェットポンプＰのポンプ軸側に、一体的に回転可能に連結されている。そして、このインペラ２１は、その外周方が、ポンプケーシング２１Ｃで覆われ、小型滑走艇の底面に設けられた給水口１７から取り入れた水を吸水経路を介して取り込んで、ウォータージェットポンプＰで加圧・加速して、通水断面積が後方にゆくに従って小さくなったポンプノズル（噴出部）２１Ｒを通って、後端の噴射口２１Ｋから吐出して、推進力を得るよう構成されている。
【００１８】
また、図９において、２１Ｖは整流するための静翼である。また、図９，図１０おいて、１０はステアリング手段である操舵用のバー型のハンドルで、このハンドル１０を左右に操作することによって、操舵用ケーブル２４を介して、上記ポンプノズル２１Ｒ（噴射口２１Ｋ）後方のステアリングノズル１８を左右に揺動させて、ウォータージェットポンプＰの稼働時に、艇を所望の方向に操舵できるよう構成されている。また、図１０において、Ｌｔは、ハンドル１０に取着されている、エンジンＥのスロットルの操作レバーを示す。
【００１９】
なお、図９，図１０において、１２は後部デッキで、この後部デッキ１２には、開閉式のハッチカバー２９が設けられ、ハッチカバー２９の下方に小容量の収納ボックスが形成されている。また、図９あるいは図１０において、２３は前部ハッチカバーで、このハッチカバー２３の下方には備品等を収納するボックス（図示せず）が設けられている。
【００２０】
ところで、本発明の実施形態にかかる小型滑走艇は、図１，図２に図示するように、エンジンＥからの排気ガスを排出する排気システムＥｘを有する。この排気システムＥｘは、エンジンＥの各排気ポートからは集合管の形態の排気マニホールド１を介して、水冷式のマフラー２に接続されている。また、上記マフラー２は、ゴム製の接続管１１を介して、後流側に配置されるウォーターボックス１２に接続されている。さらに、このウォーターボックス１２からは、排気チューブ１４を介して、船体Ａの船尾から外部へ排気ガスを排出するよう構成されている。
【００２１】
そして、上記マフラー２は、図４、図５にその後端部が図示されるように、本実施形態では、２サイクル型エンジンＥ用であることから、混合気の吹き抜け防止を意図して後端部で絞られた（径が小さくなった）形状をしている。また、マフラー２の略全体が二重管で構成されている。つまり、内部を排気ガスが通過する内管２Ａと、該内管２Ａを外覆し該内管２Ａとの間に冷却水を流す外管２Ｂとから構成されている。上記外管２Ｂの後端には、上記内管２Ａと該外管２Ｂとを接続し、該内管２Ａと外管２Ｂの間に形成される空間（冷却ジャケット６）の後端を外部から隔離する接続壁３が形成されている。この接続壁３は、マフラー２の長手方向に略直交するよう配置されている。また、上記内管２Ａは、最も絞りこまれている外管２Ｂの後端より、さらに後方まで同径の状態で延設され、上記接続壁３より後方まで延設されている。そして、この実施形態では、上述したように、マフラー２の冷却ジャケット６をマフラーの長手方向に沿ってマフラー２後端部まで延設し、該長手方向の上流側と後流側の２箇所に、該冷却ジャケット６からマフラー２内あるいはその後流側の排気通路８（この実施形態では「接続管１１」）へ冷却水を導入する吐出口３Ａ（３Ａu ，３Ａd ）を設けている。勿論、上記吐出口３Ａを２箇所以上、例えば、３箇所あるいはそれ以上設けてもよい。上記上流側の吐出口３Ａu は、マフラー２の絞られた形状（「コーン形状」）の上流側の位置に形成されている。また、後流側の吐出口３Ａd は、マフラー２の絞られた後端に位置する上記接続壁３部分に形成されている。
【００２２】
そして、上流側の吐出口３Ａ_u は、マフラー２の上端位置に、該マフラー２の内管２Ａを中心方向に貫通するよう、マフラー２の中心を向けて形成されている。
【００２３】
一方、後流側の吐出口３Ａ_d は、マフラー２の上端位置の上記接続壁３部分に形成されている。そして、この後流側に位置する吐出口３Ａ_d の、後流側の内管２Ａの外周面には、該吐出口３Ａ_d から吐出する冷却水の後方への流れを邪魔するための突起４が外径方へ向けて形成されている。この突起４の高さｈは、図６に図示するように、上記外管２Ｂの外周面より、やや低く形成されている。また、上記後流側の吐出口３Ａ_d は、図４（ａ）に二点鎖線で図示する仮想延長線Ｚが示すように、該吐出口３Ａ_d の仮想延長線Ｚが上記突起４を避けるように斜め上方に向けて形成されている。この仮想延長線Ｚは、この吐出口３Ａ_d を穿設する際のドリル（ドリルの方向）を示しているとも言える。また、上記突起４は、この実施形態の場合、上方（平面）から見ると、図５に図示するように、上記吐出口３Ａ_d を中心に略円弧を描いたその一部となる如き、吐出口３Ａ_d を中心に湾曲したような曲壁で構成されている。
なお、図４，図６では、上記突起４前方の内管２Ａの表面は、この実施形態では、ストレートになっているが、これに代えて、図１１に図示するように、突起４に向けて徐々に盛り上がったスロープ５に形成してもよい。かかる場合には、吐出口３Ａ_d から吐出される冷却水がスロープに沿って突起４側に流れることから、上記吐出口３Ａ_d 自体は水平に設けてもよい。
【００２４】
そして、上記各吐出口３Ａ_u,３Ａ_d には、それぞれ電磁弁７が配設され、この電磁弁７のＯＮ−ＯＦＦ操作によって、各吐出口３Ａ_u,３Ａ_d が開閉できるよう構成されている。
【００２５】
図７のブロック図に図示するように、上記各電磁弁７は、上記エンジンＥのコントロールユニット（エンジンコントロールユニット）Ｅｃに接続されている。そして、この実施形態の場合には、上記エンジンコントロールユニットＥｃが回転数検出センサーＥｒからエンジンＥの回転数を検出して、エンジンの回転数が低回転域の場合、例えば、アイドリング回転数から２８００ｒｐｍまでは、２箇所の各吐出口３Ａ_u,３Ａ_d の各電磁弁７をＯＮにして「開」にして、マフラー２内に両方の吐出口３Ａ_, ３Ａ_d から冷却水を供給する。一方、エンジンの回転数が高速回転域の場合、例えば、２８００ｒｐｍ以上では、後流側の吐出口３Ａ_d の電磁弁７をＯＮにして「開」にして、マフラー２内に後流側の吐出口３Ａ_d のみから冷却水を供給するよう構成されている。つまり、低速回転域では、マフラーの容積に余裕があることから多くの冷却水を吐出させ、一方、高速回転域では、マフラーの容積ほぼ総てがマフラーとして機能することが要求されることから、後流側の吐出口３Ａ_d からのみ冷却水を吐出するよう構成している。なお、高速回転域では、ウォータージェットポンプＰが高速で回転することから、低速時に比べて吐出口３Ａ_d からより多くの冷却水が吐出され、冷却効果が高まることにもなる。
【００２６】
なお、上記エンジンコントロールユニットＥｃは、エンジンＥの点火時期および燃料の噴射時期を、エンジンＥの回転数等に合わせて最適な状態に制御するための制御装置である。
【００２７】
しかして、このように水冷式マフラーを備えた本ジェット推進型小型滑走艇によると、以下のように作用する。
つまり、エンジンＥの排気ポートから排出される高温の排気ガスは、上記排気マニホールド１を通過して、その後流側に配置されている上記水冷式のマフラー２内に入ると、このマフラー２の外周部位に形成されている冷却ジャケット６によってある程度冷却されるとともに、排気音が低減されることになる。
【００２８】
次に、マフラー２の後端から排気通路８（この実施例では、接続管１１の内方の通路）へ排出される排気ガス（図５，図６の灰色矢印Ｆｇ参照）は、エンジンＥの回転数が高速回転域では、上記コントロールユニットＥｃが、上記後流側の吐出口３Ａ_d の電磁弁７をＯＮにして「開」にして、上記マフラー２後方の排気通路８内に、後流側の吐出口３Ａ_dのみから冷却水を供給する。
つまり、高速回転域では、後流側の上記吐出口３Ａ_d から内管２Ａの外周面を伝って排気通路８へ流出する冷却水と、排気ガスが直接混ざり合って（図５，図６のハッチングの矢印Ｆｍ参照）、効果的に排気ガスが冷却水によって、冷却される。詳しくは、平面図である図５および側面図である図６に白抜きの矢印Ｆｗで図示する如く、上記吐出口３Ａ_d の配置位置と、その後流側への上記構成の突起４の配置によって、冷却水は、内管２Ａの外周面に満遍なく分散して内管２Ａ全周から該内管２Ａの後端へ流れ、内管２Ａから排気通路８へ排出される排気ガスと、排気通路８の全断面において可及的に満遍なく混ざり合って（図５，図６のハッチングの矢印Ｆｍ参照）、効果的に排気ガスを冷却する。
このように、内管２Ａ後端の全周域で均等に排気ガスと冷却水とが混ざり合うことによって、極めて効率良く排気ガスが冷却されるため、冷却水の量は、従来のものと比べて、大幅に低減できることになる。
しかも、排気ガスはマフラー２の出口から出た接続管１１内で、つまりマフラー２の絞られた位置から後方の排気通路８内（接続管１１内）において、冷却されることから、上記冷却水の量が低減でき、しかもマフラー２後方で冷却水が排気通路へ導入されることから、エンジンＥの排圧の増加は、従来のものに比べて、大幅に抑えられる。
この結果、エンジンＥの高速回転域での性能が、従来の水冷式のマフラーに比べて向上することになる。
【００２９】
一方、エンジンＥの回転数が低速回転域では、上記コントロールユニットＥｃが、上記２箇所の吐出口３Ａ_u,３Ａ_d の各電磁弁７をＯＮにして「開」にし、該２箇所の吐出口３Ａ_u,３Ａ_d からマフラー２内およびマフラー２後流側（後流側）の排気通路８へ冷却水を供給する。
つまり、低速回転域では、上記後流側の上記吐出口３Ａ_d から上述したように冷却水をマフラー２の後流側の排気通路に供給するとともに、上流側の吐出口３Ａ_u から、マフラー２内に冷却水を供給して、排気ガスを冷却することができる。この実施形態では、低速回転域で、２箇所の吐出口３Ａ_u,３Ａ_d から冷却水を供給するよう構成しているが、これに代えて、上記上流側の位置する吐出口３Ａ_u からのみ冷却水を供給してもよい。この場合には、より制御が簡単な構成にすることができる。
なお、上述のように、マフラー２内とマフラー２の出口、あるいはマフラー２の出口で排気ガスが効率よく冷却されて、該排気ガスの温度が低下するため、上記接続管１１がゴム製であっても、熱による劣化が大幅に抑えられ、交換時期を長く設定することができる。従って、可撓性があり接続部材として好適なゴム製の接続管を採用しても、長期間の交換が不要となる。
勿論、上記排気ガスと冷却水が直接混合することによって、消音効果も促進される。
【００３０】
ところで、上記実施例では、後流側の吐出口３Ａ_d の後流側で内管２Ａの外周面に均等に分散させるための突起４を設けた実施形態について説明したが、突起を設けることなく、マフラーの後端部まで二重管に形成してその間に冷却ジャケットを形成しても、従来の水冷式マフラーに比べて、大きな冷却効果と高速域における排圧の低減効果が得られる。あるいは、上記後端部まで延設した二重管の構成に加えて、内管を外管よりも後流側に延設し且つ内管と外管とを接続する接続壁に上記吐出口のみ設けることによっても、従来の水冷式マフラーに比べて、大きな冷却効果と高速域における排圧の低減効果が得られる。
かかる場合、上記吐出口は、上記接続壁に複数設けることも有効な構成となる。
【００３１】
また、図１〜図６に図示する構成において、上流側および後流側の各吐出口を、それぞれ１つではなく、それぞれ複数設けてもよい。その場合、各吐出口の径を小径にすることによって、全体の冷却水の量が変更ないような構成にしてもよい。
【００３２】
ところで、上記実施例では、エンジンの回転数そのものに基づいて各吐出口の電磁弁を制御しているが、エンジン回転数と比例関係にあるエンジンのスロットル開度、ウォータージェットポンプの噴射圧、船速等の変化を検知して制御してもよく、かかる場合も、エンジン回転数に基づいた制御となることは言うまでもない。
【００３３】
また、図８に図示するように、マフラー２に上記吐出口３Ａ_U,３Ａ_d の他に、冷却水を冷却ジャケット６から排出させるための冷却水排水口３Ｂを別途設けて、必要以上の冷却水は上記冷却水排水口３Ｂからマフラー２の外部に排出するよう構成してもよい。かかる場合には、冷却水排水口３Ｂに電磁弁（図示せず）を配設して、この電磁弁を上記コントロールユニットＥｃでエンジンの回転数によって制御し、エンジンの回転数に応じて、吐出口３Ａ（３Ａ_U,３Ａ_d ）から流出させる冷却水の量を調整することができるよう構成してもよい。つまり、エンジンの低速域では、上記冷却水排水口３Ｂから多くの冷却水を排出し、高速域ではより少ない冷却水を排出するよう構成してもよい。また、上記冷却水排水口３Ｂは、一般に、上記吐出口３Ａ（３Ａ_U,３Ａ_d ）より穴径が大きく構成されることから、冷却ジャケット内に入り込んだ、砂，小石等を排出させる構成としても有効に機能する。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、水冷式のマフラーを有するエンジンを具備したジェット推進型の小型滑走艇において、マフラー内への冷却水の吐出量を可及的に少なくし、しかも排気ガス温度を有効に低下させることが可能となる。
【００３５】
従って、エンジンの高速域においても低速域においても、排圧が可及的に低くなることから、エンジンの有する潜在的性能を有効に引き出すことができる小型滑走艇となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる水冷式マフラーを備えたジェット推進型小型滑走艇の排気システムを示す全体側面図である。
【図２】図１に図示するジェット推進型小型滑走艇のエンジンの排気システムを示す全体平面図である。
【図３】図１，図２に示す排気システムの外観形状を示す側面図である。
【図４】図１〜３に示す水冷式マフラーの後端部の構成を示す拡大図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は（ａ）のIVb −IVb 矢視図である。
【図５】水冷式マフラーの後端部とその後流側のウォーターボックスの接続部分を示す部分平断面図である。
【図６】水冷式マフラーの後端部とその後流側のウォーターボックスの接続部分を示す部分側断面図である。
【図７】図３〜図６に示す水冷式マフラーに配置された吐出口の電磁弁の制御の構成を示すブッロク図である。
【図８】図３〜図６とは別の実施形態にかかる水冷式マフラーの後端部の構成を示す部分側断面図である。
【図９】本発明にかかる水冷式のマフラーを有するジェット推進型小型滑走艇の全体の構成を示す一部切欠いた全体側面図である。
【図１０】図７に示す小型滑走艇の全体平面図である。
【図１１】別の実施形態にかかる吐出口とその後方の突起部分の構成を示す部分拡大側断面図である。
【符号の説明】
Ｅ……エンジン
Ｐ……ウォータージェットポンプ
２……マフラー
３Ａ（３Ａ_U,３Ａ_d ）……吐出口
６……冷却ジャケット
８……排気通路
２１Ｋ………噴射口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a jet propulsion type personal watercraft (also called PWC) that jets a water flow backward and sails on the water by the reaction, and in particular, a small size equipped with a water-cooled muffler. Related to planing boats.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
In recent years, so-called jet-propelled planing boats have been widely used for leisure, sports or rescue. In this jet propulsion type personal watercraft, the hull is generally propelled by injecting water sucked from a water suction port provided on the bottom of the boat by pressurizing and accelerating it with a water jet pump to the rear from the injection port. .
[0003]
In the above personal watercraft, in order to lower the exhaust gas temperature of the engine and further reduce the exhaust noise, a discharge port for discharging cooling water into the exhaust muffler (also referred to simply as “muffler” in this specification) is provided. There is a device provided with a “water-cooled muffler” provided on the muffler and configured to discharge cooling water from the discharge port into the muffler.
[0004]
In the case of an engine equipped with this water-cooled muffler, if a large amount of cooling water is discharged from the discharge port in the high speed range, the back pressure (exhaust pressure) of the engine increases and the performance in the high speed range of the engine decreases. . On the other hand, if the amount of cooling water from the discharge port is too small, the exhaust gas temperature will rise, and the replacement timing of rubber connection parts etc. connecting the muffler and the downstream water box will be accelerated. Become.
[0005]
That is, from the viewpoint of engine performance, particularly in the engine performance in the high-speed rotation range, it is preferable that the amount of cooling water from the discharge port is small, but the amount of cooling water from the discharge port is small. If the number is small, the replacement time of the connecting parts between the muffler and the water box will be advanced. For this reason, the present condition is that the amount of cooling water discharged into the muffler cannot be reduced.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a jet propulsion personal watercraft equipped with an engine having a water-cooled muffler, the amount of cooling water discharged into the muffler is reduced as much as possible. And it aims at providing the small planing boat provided with the water cooling type muffler which can lower exhaust gas temperature effectively.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A jet propulsion type personal watercraft according to the present invention is a water jet pump driven by an engine equipped with a water-cooled muffler for introducing cooling water into the muffler. A jet propulsion type personal watercraft that injects and propels by its reaction,
The cooling jacket of the water-cooled muffler is provided on the outer periphery of the muffler, and the cooling water is discharged from the cooling jacket to the exhaust passage in the muffler or the downstream side at at least two locations upstream and downstream of the cooling jacket. In addition to providing an outlet, an opening / closing operation valve that opens and closes each of these discharge ports is disposed, and when the opening / closing operation valve is opened / closed, the discharge port at least upstream is opened at a relatively low speed range. In the high speed region, the discharge port on the wake side is opened.
[0008]
Thus, according to the jet propulsion type personal watercraft equipped with the cooling type muffler configured as described above, at least the upstream discharge port is opened at a relatively low speed range, and at the higher speed range, the downstream side is opened. By opening the discharge port, it is possible to reduce the exhaust pressure of the engine and efficiently reduce the exhaust gas temperature even in a high speed range. For this reason, in the low-speed rotation region, the muffler volume is sufficient, so that the cooling water is discharged from at least the upstream discharge port that affects the muffler volume, while in the high-speed rotation region, the muffler volume is substantially reduced. The cooling water is discharged from the discharge port on the downstream side that has little influence on the reduction of the amount of water.
[0009]
In the jet propulsion personal watercraft, if the cooling jacket extends to the rear end of the muffler, the exhaust gas can be cooled more effectively in the muffler.
[0010]
In the jet propulsion type personal watercraft, an opening / closing operation valve is attached to the discharge port, and the opening / closing operation valve is operated to open / close the discharge port according to the engine speed. If configured, the discharge port on the upstream side may be automatically opened at a relatively low speed range, and the discharge port on the wake side may be opened at a higher speed range in accordance with the engine speed. It is possible to realize a jet propulsion type personal watercraft equipped with a possible water-cooled muffler.
[0011]
In the jet propulsion personal watercraft, the opening / closing operation valve is a solenoid valve, and the solenoid valve is opened / closed by an electric signal from an engine control unit based on a signal from an engine speed detection sensor. Can be configured.
[0012]
Further, in the jet propulsion type personal watercraft, when the discharge port is formed on the upper wall surface of the muffler, it is possible to realize a configuration in which cooling water can be evenly discharged to the exhaust gas passage.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a personal watercraft according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings, taking a personal watercraft as an example.
[0014]
FIG. 1 is a partially cutaway side view showing an exhaust system of a jet propulsion type personal watercraft having a water-cooled muffler according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a jet propulsion personal watercraft shown in FIG. FIG. 3 is a partially enlarged side view of the entire exhaust system shown in FIGS. 1 and 2, and FIG. 4 is a view after the water-cooled muffler shown in FIGS. It is an enlarged view which shows the structure of an edge part, (a) is the sectional side view, (b) is IVb-IVb arrow line view of (a), FIG. 5 is the water-cooled muffler rear end part and water on the downstream side FIG. 9 and FIG. 10 are an overall side view and an overall plan view, partly cut away, of a personal watercraft on which the exhaust system is mounted.
[0015]
In FIG. 9 or FIG. 10, A is a hull, and this hull A is composed of a hull H and a deck D covering the hull H, and the connection line connecting the hull H and the deck D all around is called a gunnel line G. In this embodiment, the gunnel line G is located above the draft line L of the small planing boat.
[0016]
A slightly rectangular opening 16 is formed in a plan view extending in the longitudinal direction on the upper surface of the hull A, as shown in FIG. 10, slightly behind the center of the deck D, as shown in FIGS. Thus, a seat S for riding is disposed above the opening 16.
[0017]
The engine E is disposed in a space 20 having a “convex” cross section surrounded by the hull H and the deck D below the seat S.
This engine E is a multi-cylinder (3 cylinders in this embodiment) two-cycle type engine E, and is mounted so that the crankshaft 10b is along the longitudinal direction of the hull A as shown in FIG. The output end of the crankshaft 10 b is connected to the pump shaft side of the water jet pump P to which the impeller 21 is attached via a propeller (impeller) shaft 15 so as to be integrally rotatable. The outer periphery of the impeller 21 is covered with a pump casing 21C. Water taken from a water supply port 17 provided on the bottom surface of the personal watercraft is taken in via a water absorption path, and is added by a water jet pump P. It is configured to obtain a propulsive force through pressure / acceleration and discharge from the rear end injection port 21K through a pump nozzle (spout part) 21R whose water flow cross-sectional area becomes smaller as it goes backward.
[0018]
Moreover, in FIG. 9, 21V is a stationary blade for rectification. In FIGS. 9 and 10, reference numeral 10 denotes a steering bar-type handle that is a steering means. By operating the handle 10 to the left and right, the pump nozzle 21R (injection) is supplied via the steering cable 24. (Mouth 21K) The rear steering nozzle 18 is swung left and right so that the boat can be steered in a desired direction when the water jet pump P is in operation. Further, in FIG. 10, Lt indicates a throttle operating lever of the engine E attached to the handle 10.
[0019]
In FIGS. 9 and 10, reference numeral 12 denotes a rear deck. The rear deck 12 is provided with an openable / closable hatch cover 29, and a small-capacity storage box is formed below the hatch cover 29. 9 or 10, reference numeral 23 denotes a front hatch cover, and a box (not shown) for storing equipment and the like is provided below the hatch cover 23.
[0020]
By the way, the personal watercraft according to the embodiment of the present invention has an exhaust system Ex that exhausts exhaust gas from the engine E, as shown in FIGS. This exhaust system Ex is connected from each exhaust port of the engine E to a water-cooled muffler 2 via an exhaust manifold 1 in the form of a collecting pipe. The muffler 2 is connected to a water box 12 disposed on the downstream side through a rubber connecting pipe 11. Further, the water box 12 is configured to discharge exhaust gas from the stern of the hull A to the outside through the exhaust tube 14.
[0021]
4 and 5, the muffler 2 is for the two-cycle engine E in the present embodiment, so that the rear end is intended to prevent air-fuel mixture blow-through. The shape is squeezed by the part (the diameter is reduced). Moreover, the substantially whole muffler 2 is comprised with the double tube. That is, the inner pipe 2A is configured to pass through the exhaust gas, and the outer pipe 2B covers the inner pipe 2A and allows cooling water to flow between the inner pipe 2A. The inner pipe 2A and the outer pipe 2B are connected to the rear end of the outer pipe 2B, and the rear end of the space (cooling jacket 6) formed between the inner pipe 2A and the outer pipe 2B is externally connected. A connecting wall 3 to be isolated is formed. The connection wall 3 is disposed so as to be substantially orthogonal to the longitudinal direction of the muffler 2. The inner pipe 2A extends from the rear end of the most narrowed outer pipe 2B to the rear with the same diameter, and extends from the connection wall 3 to the rear. In this embodiment, as described above, the cooling jacket 6 of the muffler 2 extends to the rear end of the muffler 2 along the longitudinal direction of the muffler, and is provided at two locations on the upstream side and the downstream side in the longitudinal direction. Discharge ports 3A (3Au, 3Ad) for introducing cooling water from the cooling jacket 6 to the exhaust passage 8 in the muffler 2 or the downstream side (in this embodiment, “connection pipe 11”) are provided. Of course, the discharge port 3A may be provided at two or more locations, for example, three or more locations. The upstream discharge port 3Au is formed at a position on the upstream side of the narrowed shape (“cone shape”) of the muffler 2. Further, the discharge port 3Ad on the downstream side is formed in the connecting wall 3 portion located at the rear end of the muffler 2 that is narrowed down.
[0022]
Then, the discharge port 3A _u of the upstream side to the upper end position of the muffler 2, so as to penetrate the inner tube 2A of the muffler 2 to the central direction, and is formed toward the center of the muffler 2.
[0023]
On the other hand, the discharge port 3A _d on the downstream side is formed in the connecting wall 3 part of the upper end position of the muffler 2. A projection 4 is provided on the outer peripheral surface of the downstream side inner pipe 2A of the discharge port 3A _d located on the downstream side so as to obstruct the backward flow of the cooling water discharged from the discharge port 3A _d. Is formed toward the outer diameter direction. As shown in FIG. 6, the height h of the protrusion 4 is formed slightly lower than the outer peripheral surface of the outer tube 2B. Further, the discharge port 3A _d of the downstream side, as indicated by the imaginary extension Z illustrated by the two-dot chain line in FIG. 4 (a), the imaginary extension Z of the discharge port 3A _d avoid the protrusion 4 Thus, it is formed obliquely upward. The virtual extension line Z can be regarded as indicating a drill when drilling the discharge opening 3A _d (direction of the drill). Moreover, the projections 4 in the case of this embodiment, when viewed from above (plane), as shown in FIG. 5, such a part depicting a substantially arc centered on the discharge port 3A _d, ejection It is composed of songs walls as curved around the outlet 3A _d.
4 and 6, the surface of the inner tube 2A in front of the protrusion 4 is straight in this embodiment, but instead, it faces the protrusion 4 as shown in FIG. It may be formed on the slope 5 that gradually rises. In such a case, the cooling water discharged from the discharge port 3A _d flows toward the protrusion 4 along the slope, and therefore the discharge port 3A _d itself may be provided horizontally.
[0024]
Each of the discharge ports 3A _{u and} 3A _d is provided with a solenoid valve 7, and the discharge ports 3A _{u and} 3A _d can be opened and closed by an ON-OFF operation of the solenoid valve 7. .
[0025]
As shown in the block diagram of FIG. 7, each electromagnetic valve 7 is connected to a control unit (engine control unit) Ec of the engine E. In the case of this embodiment, when the engine control unit Ec detects the rotational speed of the engine E from the rotational speed detection sensor Er and the rotational speed of the engine is in a low rotational speed range, for example, 2800 rpm from the idling rotational speed. until supplies each outlet 3A u of two _positions, oN the respective solenoid valves 7 of 3A _d in the "open", both of the discharge port 3A into the muffler _2, the cooling water from 3A _d. On the other hand, if the speed is high speed range of the engine, for example, in the above 2800 rpm, the electromagnetic valve 7 of the discharge port 3A _d on the downstream side in the ON in the "open", the wake side in the muffler 2 ejection It is configured to supply cooling water from only outlet 3A _d. In other words, in the low speed rotation range, there is a margin in the volume of the muffler, so a lot of cooling water is discharged, while in the high speed rotation range, almost all the volume of the muffler is required to function as a muffler. are configured only for discharging the cooling water from the discharge port 3A _d on the downstream side. In the high speed range, since the water jet pump P is rotated at high speed, more cooling water from the discharge port 3A _d than at low speed is discharged, also in the cooling effect is enhanced.
[0026]
The engine control unit Ec is a control device for controlling the ignition timing of the engine E and the fuel injection timing to an optimal state in accordance with the rotational speed of the engine E and the like.
[0027]
Thus, according to this jet propulsion type personal watercraft equipped with a water-cooled muffler as described above, it operates as follows.
That is, when hot exhaust gas discharged from the exhaust port of the engine E passes through the exhaust manifold 1 and enters the water-cooled muffler 2 disposed on the downstream side, the outer periphery of the muffler 2 While being cooled to some extent by the cooling jacket 6 formed in the part, the exhaust noise is reduced.
[0028]
Next, the exhaust gas (see the gray arrow Fg in FIGS. 5 and 6) discharged from the rear end of the muffler 2 to the exhaust passage 8 (in this embodiment, the inner passage of the connecting pipe 11) the speed is high speed range, the control unit Ec is, the electromagnetic valve 7 of the discharge port 3A _d of the downstream side in the oN in the "open", in the muffler 2 back into the exhaust passage 8, slipstream supplying cooling water from only the discharge port 3A _d side.
That is, in the high speed range, the cooling water along the outer peripheral surface of the inner tube 2A from the discharge port 3A _d on the downstream side and flows out to the exhaust passage 8, intermingled exhaust gas directly (FIG. 5, FIG. 6 The exhaust gas is effectively cooled by the cooling water. Specifically, as shown by an arrow Fw of white in FIG. 6 is a 5 and a side view is a plan view, the position of the discharge port 3A _d, by the arrangement of the projections 4 of the configuration of the subsequent downstream The cooling water is evenly distributed on the outer peripheral surface of the inner pipe 2A and flows from the entire circumference of the inner pipe 2A to the rear end of the inner pipe 2A, and the exhaust gas discharged from the inner pipe 2A to the exhaust passage 8 and the exhaust passage 8 Are mixed as evenly as possible in the entire cross section (see hatched arrows Fm in FIGS. 5 and 6), and the exhaust gas is effectively cooled.
As described above, the exhaust gas and the cooling water are mixed evenly in the entire peripheral area of the rear end of the inner pipe 2A so that the exhaust gas is cooled extremely efficiently. Therefore, it can be greatly reduced.
In addition, since the exhaust gas is cooled in the connection pipe 11 exiting from the outlet of the muffler 2, that is, in the exhaust passage 8 (in the connection pipe 11) behind the throttle position of the muffler 2, the cooling water Further, since the cooling water is introduced into the exhaust passage behind the muffler 2, the increase in the exhaust pressure of the engine E is greatly suppressed as compared with the conventional one.
As a result, the performance of the engine E in the high speed rotation region is improved as compared with the conventional water-cooled muffler.
[0029]
On the other hand, the rotational speed is low speed range of the engine E, the control unit Ec is, the two positions of the discharge port 3A _u, ON the respective solenoid valves 7 of 3A _d to "open", the two portions of the discharge port Cooling water is supplied from 3A _{u and} 3A _d to the exhaust passage 8 in the muffler 2 and the muffler 2 downstream side (rear stream side).
That is, in the low-speed rotation range, and supplies the exhaust passage downstream of the cooling water muffler 2 as described above from the discharge port 3A _d of the downstream side, from the discharge port 3A _u upstream, muffler 2 The exhaust gas can be cooled by supplying cooling water. In this embodiment, at the low rotational speed range, two places of the discharge port 3A _u, but is configured to supply the cooling water from 3A _d, alternatively, only from the discharge port 3A _u located in the upstream side Cooling water may be supplied. In this case, a configuration with easier control can be achieved.
As described above, exhaust gas is efficiently cooled in the muffler 2 and at the outlet of the muffler 2 or at the outlet of the muffler 2, and the temperature of the exhaust gas is lowered. Therefore, the connecting pipe 11 is made of rubber. However, deterioration due to heat is greatly suppressed, and the replacement time can be set longer. Therefore, even if a flexible connecting pipe made of rubber and suitable as a connecting member is used, long-term replacement is not necessary.
Of course, the noise reduction effect is also promoted by directly mixing the exhaust gas and the cooling water.
[0030]
In the above embodiment has been described for the embodiment provided with projections 4 for evenly distributed on the outer circumferential surface of the inner tube 2A by the downstream side of the discharge port 3A _d on the downstream side, without providing the protrusion Even when the double pipe is formed up to the rear end of the muffler and a cooling jacket is formed between them, a large cooling effect and a reduction effect of exhaust pressure in a high speed range can be obtained as compared with the conventional water-cooled muffler. Alternatively, in addition to the configuration of the double pipe extending to the rear end portion, only the discharge port is provided on the connection wall that extends the inner pipe to the rear stream side from the outer pipe and connects the inner pipe and the outer pipe. By providing, a large cooling effect and a reduction effect of exhaust pressure in a high speed range can be obtained as compared with the conventional water-cooled muffler.
In such a case, it is effective to provide a plurality of the discharge ports on the connection wall.
[0031]
In addition, in the configuration illustrated in FIGS. 1 to 6, each of the upstream side and the downstream side discharge ports may be provided in a plural number instead of one. In that case, it may be configured such that the total amount of cooling water is not changed by reducing the diameter of each discharge port.
[0032]
By the way, in the above embodiment, the solenoid valve of each discharge port is controlled based on the engine speed itself, but the engine throttle opening, water jet pump injection pressure, It may be controlled by detecting a change in speed or the like, and it goes without saying that the control is based on the engine speed.
[0033]
Further, as illustrated in FIG. 8, the discharge port 3A into the muffler 2 _U, in addition to the 3A _d, coolant separately provided cooling water discharge port 3B for discharging from the cooling jacket 6, cooling more than necessary You may comprise so that water may be discharged | emitted to the exterior of the muffler 2 from the said cooling water drain port 3B. In such a case, a solenoid valve (not shown) is provided at the cooling water drain port 3B, and this solenoid valve is controlled by the engine speed by the control unit Ec, and discharge is performed according to the engine speed. You may comprise so that the quantity of the cooling water discharged | _emitted from outlet 3A (3AU _, 3Ad) can be adjusted. That is, it may be configured such that a large amount of cooling water is discharged from the cooling water drain port 3B in the low speed region of the engine and a smaller amount of cooling water is discharged in the high speed region. The cooling water drain port 3B is generally configured to have a larger hole diameter than the discharge port 3A (3A _U, 3A _d ), so that sand, pebbles, etc. that have entered the cooling jacket are discharged. Also works effectively.
[0034]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a jet propulsion personal watercraft equipped with an engine having a water-cooled muffler, the amount of cooling water discharged into the muffler is reduced as much as possible, and the exhaust gas temperature is effectively reduced. It becomes possible to make it.
[0035]
Accordingly, since the exhaust pressure is as low as possible in both the high speed range and the low speed range of the engine, a small planing boat that can effectively draw out the potential performance of the engine is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall side view showing an exhaust system of a jet propulsion personal watercraft provided with a water-cooled muffler according to an embodiment of the present invention.
2 is an overall plan view showing an engine exhaust system of the jet propulsion personal watercraft shown in FIG. 1; FIG.
3 is a side view showing an external shape of the exhaust system shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
4 is an enlarged view showing a configuration of a rear end portion of the water-cooled muffler shown in FIGS. 1 to 3, in which (a) is a side sectional view and (b) is a view taken in the direction of arrows IVb-IVb in (a).
FIG. 5 is a partial plan sectional view showing a connection portion between a rear end portion of a water-cooled muffler and a water box on the downstream side.
FIG. 6 is a partial side sectional view showing a connection portion between a rear end portion of a water-cooled muffler and a water box on the downstream side.
7 is a block diagram showing a control configuration of an electromagnetic valve at a discharge port arranged in the water-cooled muffler shown in FIGS. 3 to 6. FIG.
FIG. 8 is a partial side cross-sectional view showing a configuration of a rear end portion of a water-cooled muffler according to another embodiment different from FIGS.
FIG. 9 is a partially cutaway side view showing the overall configuration of a jet propulsion personal watercraft having a water-cooled muffler according to the present invention.
10 is an overall plan view of the personal watercraft shown in FIG.
FIG. 11 is a partially enlarged side cross-sectional view showing a configuration of a discharge port according to another embodiment and a projecting portion behind the discharge port.
[Explanation of symbols]
E …… Engine P …… Water jet pump 2 …… Muffler 3A (3A _U, 3A _d ) …… Discharge port 6 …… Cooling jacket 8 …… Exhaust passage 21K ……… Injection port

Claims

This is a water jet pump driven by an engine equipped with a water-cooled muffler that introduces cooling water into the muffler. A jet-propelled type that pushes pressurized and accelerated water from the rear injection port and propels it by reaction. A planing boat,
The cooling jacket of the water-cooled muffler is provided on the outer periphery of the muffler, and the cooling water is discharged from the cooling jacket to the exhaust passage in the muffler or the downstream side at at least two locations upstream and downstream of the cooling jacket. In addition to providing an outlet, an opening / closing operation valve that opens and closes each of these discharge ports is disposed, and when the opening / closing operation valve is opened / closed, the discharge port at least upstream is opened at a relatively low speed range. A personal watercraft characterized by opening the outlet on the wake side in the high speed range.

2. The personal watercraft according to claim 1, wherein the discharge valve is configured to open and close by operating the opening / closing operation valve in accordance with the rotational speed of the engine.

The open / close operation valve is a solenoid valve, and the solenoid valve is opened / closed by an electric signal from an engine control unit based on a signal from an engine speed detection sensor. The small planing boat described in 3.

The personal watercraft according to any one of claims 1 to 3, wherein the discharge port is formed on an upper wall surface of the muffler.

The discharge port on the wake side is formed in a connection wall provided at the rear end of the cooling jacket, and an inner pipe constituting the inner wall surface of the cooling jacket extends from the connection wall to the rear. On the outer surface of the inner pipe on the downstream side of the discharge port on the downstream side, a projection for preventing the flow of cooling water discharged from the discharge port to the rear is formed outward. The personal watercraft according to any one of claims 1 to 4, wherein the personal watercraft is a small personal watercraft.