JP5538991B2

JP5538991B2 - 船外機

Info

Publication number: JP5538991B2
Application number: JP2010097150A
Authority: JP
Inventors: 衛三瓶; 雄一郎田島; 正勝宮尾; 達也黒田; 浩二厨川
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2030-04-20
Also published as: CA2736333A1; CA2736333C; JP2011226390A; US20110253076A1; US9086009B2

Description

本発明は、ウォーターポンプからの冷却水を送る冷却水通路と、エンジンに空気を圧送する過給機とを搭載した船外機に関するものである。

船外機には、エンジンを高出力化するために過給機を搭載したものが知られている（例えば、特許文献１（図４）参照。）。この特許文献１の技術を図６に基づいて以下に説明する。
図６に示すように、船外機のエンジンは、クランクケース１０１、シリンダボディ１０２、シリンダヘッド１０３、クランク軸１０４、コンロッド１０５及びピストン１０６を有する。燃料が燃焼室１０７で燃料し、高温になった排気は排気口１０８から排出される。また、エンジンは、過給機１０９を備えており、この過給機１０９により空気を接続管１１０を介して燃料室１０７へ圧送する。このとき、過給機１０９は高温となるため、冷却が必要になる。

一方、冷却水は、水ジャケット１１１から入り、水ジャケット１１２を通り過給機１０９に設けられた水ジャケット１１３に送られ、過給機１０９を冷却した後に、水ジャケット１１４、１１５を通って、水ジャケット１１６に送られシリンダボディ１０２及びシリンダヘッド１０３を冷却した後、排出される。

ところで、エンジン側のシリンダブロック１０２及びシリンダヘッド１０３と、過給機１０９とでは、それぞれ要求される冷却温度域が異なる。しかし、従来技術においては、過給機１０９の冷却系統とシリンダブロック１０２等の冷却系統が１系統であり、それぞれを独立させて温度調整することが難しい。さらに、高温となる過給機をエンジンカバー内に配置するため、冷却及び遮熱構造が必要になり、冷却及び遮熱構造のスペースにより船外機が大型化する。

特開平５−１４１２６０号公報

本発明は、過給機側とエンジン側とをそれぞれ適切な温度に冷却し、且つ、船外機の小型化を図ることができる技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、シリンダブロックとシリンダヘッドを有するエンジンと、このエンジンに接続され排気を導出するエキゾーストマニホールドと、前記排気で駆動され給気を圧縮する過給機と、この過給機で圧縮され昇温した給気を冷却するインタークーラーと、再循環排気を冷却するＥＧＲクーラーと、前記シリンダブロックの水冷ジャケット、前記シリンダヘッドの水冷ジャケット、前記エキゾーストマニホールドの水冷ジャケット、前記過給機の水冷ジャケット、前記インタークーラー及び前記ＥＧＲクーラーへ冷却水を送るウォーターポンプとを備えている船外機であって、前記ウォーターポンプから冷却水通路を延ばし、この冷却水通路を第１通路と第２通路に分岐し、前記第１通路に前記インタークーラーを介設し、このインタークーラーの水出口で、前記第１通路を第１分岐通路と第２分岐通路に分岐し、前記第１分岐通路に前記シリンダブロックの水冷ジャケットを介設し、前記第２分岐通路に前記シリンダヘッドの水冷ジャケットを介設し、前記第２通路に、前記ＥＧＲクーラーと前記エキゾーストマニホールドの水冷ジャケットと前記過給機の水冷ジャケットをこの順で介設し、前記シリンダブロックの水冷ジャケットと前記シリンダヘッドの水冷ジャケットの排水を排水管で合流し、さらに前記過給機の排水を前記排水管で合流し一括して排水するようにしたことを特徴とする。

請求項２に係る発明では、インタークーラーは、エンジンの上方に備えられていることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、インタークーラーは、エンジンの後方に備えられていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、冷却装置は、ウォーターポンプから冷却水を送るための冷却水通路を、エンジンのシリンダブロックとシリンダヘッドとを冷却するための第１通路と、過給機のケースを冷却するための第２通路とに、分岐している。低温に冷却する必要のあるエンジン側の第１通路と、比較的高温を維持するように冷却する過給機側の第２通路と、に分岐しているので、過給機側とエンジン側とをそれぞれ適切な温度に冷却することができる。
さらに、過給機を適切な温度に冷却することができる。
加えて、第１通路は、過給機のためのインタークーラーの水出口から、シリンダブロックの水冷ジャケットまでの第１分岐通路と、シリンダヘッドの水冷ジャケットまでの第２分岐通路とに、分岐している。第１通路はさらに分岐しているので、シリンダブロックとシリンダヘッドをそれぞれ適切な温度に冷却することができる。
さらに加えて、過給機は、ケースに水冷ジャケットを有しており、第２通路は、ＥＧＲクーラーの水出口からエンジンのエキゾーストマニホールドの水冷ジャケットを介して、過給機の水冷ジャケットに接続されるように構成している。過給機は、低温に冷却しすぎるとエンジンの吸気温度が低くなりすぎるため好ましくないため、冷却温度をある程度高くする必要がある。この点、本発明では、ＥＧＲクーラーの水出口、エキゾーストマニホールドの水冷ジャケットの下流側に過給機の水ジャケットを配置したので、冷却水の温度がある程度高くなり、適切な冷却温度で過給機を冷却することができる。

請求項２に係る発明では、船外機は、エンジンの上方にインタークーラーが備えられているので、船外機の前後方向の小型化を図ることができる。

請求項３に係る発明では、船外機は、エンジンの後方にインタークーラーが備えられているので、船外機の上下方向の小型化を図ることができる。

船外機の全体を示す側面図である。冷却装置のフローを説明する図である。冷却装置を説明する図である。実施例１に係る船外機を説明する図である。実施例２に係る船外機を説明する図である。従来の技術に係る冷却水通路を説明する図である。

本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。

先ず、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、船外機１０は、図右側の矢印Ｆｒで示した方向を前方とし、図左側の矢印Ｒｒで示した方向を後方とし、上部にエンジン１１を備えている。なお、このエンジン１１は、シリンダ１２やピストン１３が横向きで、クランクシャフト１４やカムシャフトが縦向きの縦型エンジンである。

船外機１０の外装は、エンジン１１の上部を覆う上側エンジンカバー１５と、この上側エンジンカバー１５の下方に設けられている下側エンジンカバー１６と、この下側エンジンカバー１６の下方に設けられているエクステンションケース１７と、このエクステンションケース１７の下方に設けられているギヤケース１８とからなる。

船外機１０は、艇体２１に取付けられたスターンブラケット２２に、スイベル軸２３を介して取り付けられることにより、スターンブラケット２２を基準としてスイベル軸２３を中心に所定の転舵最大角度までスイング可能とされている。

エンジン１１の動力は、クランクシャフト１４に連結されている出力軸２４から駆動軸３１に伝えられ、一対のドグクラッチ３２及びプロペラ駆動軸３３を介してプロペラ３４に伝えられる。一対のドグクラッチ３２を切り替えることで、プロペラ３４の正回転、逆回転を切り替え、前進又は後進の推進力を得る。プロペラ３４はギヤケース１８に回転自在に設けられている。

エンジン１１からの排気は、エキゾーストマニホールド３５に接続されるエンジン側排気管３６を通り、下側カバー１６内に排出される。下側カバー１６内に排出された排気は、エクステンションケース１７内及びギヤケース１８内を通り、プロペラ３４に中心に設けられている筒状の排気口３７から排出される。

また、エクステンションケース１７及びギヤケース１８に、冷却水スクリーン４３、冷却水供給管４４及びウォーターポンプ４５が収納されており、ウォーターポンプ４５によって汲み上げられた冷却水は、後述する冷却水通路に送られる。

次に冷却水の流れについて説明する。図２に示されるように、冷却装置５０は、ウォーターポンプ４５から冷却水を送るための冷却水通路５１を、エンジン１１（図１参照）のシリンダブロック５７とシリンダヘッド６１とを冷却するための第１通路５２と、ターボチャージャー５３（過給機５３）のケースを冷却するための第２通路５４とに、分岐している。

さらに、第１通路５２は、インタークーラー５５の水出口５６からシリンダブロック５７への第１分岐通路５８と、シリンダヘッド６１への第２分岐通路６２とに、分岐している。第１分岐通路５８の冷却水は、シリンダブロック５７を冷却した後に外部へ排出される。第２分岐通路６２の冷却水は、シリンダヘッド６１を冷却した後に外部へ排出される。第２通路５４の冷却水は、ＥＧＲクーラー６３の水出口６４から出て、エキゾーストマニホールド３５、ターボチャージャー５３の順に冷却した後に排出される。

次に冷却装置５０について概念図に基づいて説明する。図３に示されるように、シリンダブロック５７は、ピストン１３を摺動自在に収納するシリンダ１２を有している。シリンダヘッド６１に、吸気弁６５及び排気弁６６が設けられ、この排気弁６６にエキゾーストマニホールド３５が接続され、このエキゾーストマニホールド３５にターボチャージャー５３が接続され、ターボチャージャー５３にエンジン側排気管３６が接続されている。また、エンジン側排気管３６は途中で分岐してＥＧＲクーラー６３に接続されており、排気の一部が吸気に循環される。

冷却装置５０は、ウォーターポンプ４５から冷却水を送るための冷却水通路５１を分岐部６７で、エンジン１１のシリンダブロック５７とシリンダヘッド６１とを冷却するための第１通路５２と、過給機５３のケース６８を冷却するための第２通路５４とに、分岐している。

また、第１通路５２にリリーフバルブ７１及び検水孔７２が設けられている。さらに、第１通路５２の途中にインタークーラー５５が設けられており、第１通路５２は、インタークーラー５５の水出口５６からシリンダブロック５７の水冷ジャケット７３への第１分岐通路５８と、シリンダヘッド６１の水冷ジャケット７４までの第２分岐通路６２とに、分岐している。
第１分岐通路５８の冷却水は、シリンダブロック５７を冷却した後に排水管７５を通り、排出される。第２分岐通路６２の冷却水は、シリンダヘッド６１を冷却した後に配水管７５を通り、外部へ排出される。

第２通路５４の冷却水は、ＥＧＲクーラー６３の水出口６４から出て、エキゾーストマニホールド３５の水冷ジャケット７６を介して、ターボチャージャー５３の水冷ジャケット７７の順に通った後、配水管７５に合流して外部へ排出される。

以上の述べた冷却装置５０の作用を次に述べる。
図４（ａ）は船外機１０の要部右側面を簡略化した図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のｂ矢視図である。
図４（ａ）に示されるように、船外機１０は、エンジン１１の上方にインタークーラー５５が備えられているので、船外機１０の前後方向の小型化を図ることができる。

吸気について説明すると、吸気は、矢印（１）のようにサイレンサー７８に入り、矢印（２）のように第１の吸気通路８１を通りターボチャージャー５３に送られる。ターボチャージャー５３で圧縮された吸気は、矢印（３）のように第２の吸気通路８２を通りインタークーラー５５に送られる。そして、図４（ｂ）に示されるように、吸気はインテークマニホールド８３から、矢印（４）のようにエンジン１１に送られる。

排気について説明すると、図４（ａ）に示されるように、排気はエキゾーストマニホールド３５から矢印（５）のようにターボチャージャー５３のタービン部８４に送られ、矢印（６）のようにエンジン側排気管３６より排出される。また、排気の一部は、矢印（７）のようにＥＧＲクーラー６３を通り、ＥＧＲバルブ８５を介して矢印（８）のように第１の吸気通路８１の吸気に合流する。

冷却水について説明すると、ウォーターポンプ４５からの冷却水は、矢印（９）のように冷却水通路５１を流れ、矢印（１０）のように第１通路５２を通ってインタークーラー５５に送られる。そして、冷却水は、図４（ｂ）に示すエンジン１１に矢印（１１）のように送られ、第１分岐通路５８（図３参照）からシリンダブロック５７（図３参照）を冷却するものと、第２分岐通路６２（図３参照）からシリンダヘッド６１（図３参照）を冷却するものとに分岐し、矢印（１２）のように配水管７５から外部へ排出される。

一方、図４（ｂ）に示されるように、冷却水通路５１の冷却水の一部は矢印（１３）のように第２通路５４に流れ、ＥＧＲクーラー６３に送られる。ＥＧＲクーラー６３を出た冷却水は矢印（１４）のようにエキゾーストマニホールド３５に送られる。さらに、冷却水は、ターボチャージャー５３に送られ、矢印（１５）のように排水管７５に合流して外部へ排出される。

次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。なお、図４に示した構成と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図５（ａ）は船外機１０の要部右側面を簡略化した図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のｂ矢視図である。
図５（ａ）に示されるように、船外機１０は、エンジン１１の後方にインタークーラー５５が備えられているので、船外機１０の上下方向の小型化を図ることができる。
作用については、図４に示した冷却装置と同様である。

以上に述べた内容をまとめて以下に記載する。
上記の図３に示したように、過給機５３付きエンジン１１を水冷する冷却装置５０を備えた船外機１０において、冷却装置５０は、ウォーターポンプ４５から冷却水を送るための冷却水通路５１を、エンジン１１のシリンダブロック５７とシリンダヘッド６１とを冷却するための第１通路５２と、過給機５３のケース６８を冷却するための第２通路５４とに、分岐している。

この構成により、比較的高温を維持するように冷却する過給機５３側の第２通路５４と、低温に冷却する必要のあるエンジン１１側の第１通路５２とに分岐しているので、過給機５３側とエンジン１１側とをそれぞれ適切な温度に冷却することができる。
さらに、過給機５３を適切な温度に冷却するので、船外機１０のエンジン１１に過給機５３を搭載することができ、高出力の船外機用エンジン１１の小型化を図ることができる。

上記の図３に示したように、第１通路５２は、過給機５３のためのインタークーラー５５の水出口６から、シリンダブロック５７の水冷ジャケット７３までの第１分岐通路５８と、シリンダヘッド６１の水冷ジャケット７４までの第２分岐通路６２とに、分岐している。
この構成により、第１通路５２はさらに分岐しているので、シリンダブロック５７とシリンダヘッド６１をそれぞれ適切な温度に冷却することができる。

上記の図３に示したように、過給機５３は、ケース６８に水冷ジャケット７７を有しており、第２通路５４は、ＥＧＲクーラー６３の水出口６４からエンジン１１のエキゾーストマニホールド３５の水冷ジャケット７６を介して、過給機５３の水冷ジャケット７７に接続されるように構成している。
この構成により、ＥＧＲクーラー６３の水出口６４、エキゾーストマニホールド３５の水冷ジャケット７６の下流側に過給機５３の水ジャケット７７を配置したので、冷却水の温度がある程度高くなり、適切な冷却温度で過給機５３を冷却することができる。

尚、本発明は、エンジン１１の本体に対してのインタークーラー、ＥＧＲクーラー等の配置は上述した配置以外でもよく、エンジン１１の本体を冷却するための第１通路５２と、過給機５３のケース６８を冷却するための第２通路５４とに分岐していれば、他の配置でも差し支えない。過給機５３は、ターボチャージャーに限定されず、吸入効率を高めるため新気を周囲の大気圧力以上の圧力に高めることができれば、他の過給機であっても差し支えない。

本発明は、ウォーターポンプからの冷却水を送る冷却水通路と、エンジンに空気を圧送する過給機とを搭載した船外機に好適である。

１０…船外機、１１…エンジン、３５…エキゾーストマニホールド、４５…ウォーターポンプ、５０…冷却装置、５１…冷却水通路、５２…第１通路、５３…過給機（ターボチャージャー）、５４…第２通路、５５…インタークーラー、５６…インタークーラーの水出口、５７…シリンダブロック、５８…第１分岐通路、６１…シリンダヘッド、６２…第２分岐通路、６３…ＥＧＲクーラー、６４…ＥＧＲクーラーの水出口、６８…過給機のケース、７３…シリンダブロックの水冷ジャケット、７４…シリンダヘッドの水冷ジャケット、７６…エキゾーストマニホールドの水冷ジャケット、７７…過給機の水冷ジャケット。

Claims

シリンダブロックとシリンダヘッドを有するエンジンと、このエンジンに接続され排気を導出するエキゾーストマニホールドと、前記排気で駆動され給気を圧縮する過給機と、この過給機で圧縮され昇温した給気を冷却するインタークーラーと、再循環排気を冷却するＥＧＲクーラーと、前記シリンダブロックの水冷ジャケット、前記シリンダヘッドの水冷ジャケット、前記エキゾーストマニホールドの水冷ジャケット、前記過給機の水冷ジャケット、前記インタークーラー及び前記ＥＧＲクーラーへ冷却水を送るウォーターポンプとを備えている船外機であって、
前記ウォーターポンプから冷却水通路を延ばし、この冷却水通路を第１通路と第２通路に分岐し、
前記第１通路に前記インタークーラーを介設し、このインタークーラーの水出口で、前記第１通路を第１分岐通路と第２分岐通路に分岐し、
前記第１分岐通路に前記シリンダブロックの水冷ジャケットを介設し、前記第２分岐通路に前記シリンダヘッドの水冷ジャケットを介設し、
前記第２通路に、前記ＥＧＲクーラーと前記エキゾーストマニホールドの水冷ジャケットと前記過給機の水冷ジャケットをこの順で介設し、
前記シリンダブロックの水冷ジャケットと前記シリンダヘッドの水冷ジャケットの排水を排水管で合流し、さらに前記過給機の排水を前記排水管で合流し一括して排水するようにしたことを特徴とする船外機。
前記インタークーラーは、前記エンジンの上方に備えられていることを特徴とする請求項１記載の船外機。
前記インタークーラーは、前記エンジンの後方に備えられていることを特徴とする請求項１記載の船外機。