JPH09317464A - V型エンジンの排気構造 - Google Patents
V型エンジンの排気構造Info
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Abstract
クトなエンジン構造が得られるV型エンジンの排気構造
を提供する。 【解決手段】 V型に配置されたバンク30a,30b
の内側に向けて各気筒の排気通路18を設け、両バンク
の各気筒の排気通路が集合する共通の排気マニホルドユ
ニット170を両バンクの内側の位置で両バンクのシリ
ンダヘッド8,8間に架け渡して取付けた。
Description
気管構造に関し、特に船外機に搭載する縦置き配置のV
型エンジンに関するものである。
エンジンが実用化され、また船外機用4サイクルV型エ
ンジンが特開平6−264757号公報に開示されてい
る。
配置の船外機用4サイクルV型エンジンにおいて、V型
に配置した各バンクの内側に排気ポートを設け、この排
気ポートに連通する排気マニホルドをシリンダヘッドま
たはシリンダブロックと一体に形成してエンジン下方で
排気管に接続するとともに、各バンクの外側に吸気ポー
トおよびこれに連通する吸気系を配置することにより、
コンパクトなV型エンジン構造を達成している。
報記載の船外機用V型エンジンにおいては、排気マニホ
ルドをVバンク間に形成する場合、鋳造により両バンク
間のシリンダヘッドまたはシリンダブロックの側面にこ
れと一体成型して構成している。このため狭いスペース
内に排気マニホルドを形成しなければならず充分な排気
通路面積が得られなくなり、またデザイン上の自由度も
制約され他のエンジン補機等と関連したレイアウト上の
自由度も制約されていた。
たものであって、排気マニホルドをVバンクの内側に効
率よく配置するとともに、レイアウト上の自由度を高め
ることができるV型エンジンの排気構造の提供を目的と
する。
め、本発明では、V型に配置されたバンクの内側に向け
て各気筒の排気通路を設け、両バンクの各気筒の排気通
路が集合する共通の排気マニホルドユニットを両バンク
の内側の位置で両バンクのシリンダヘッド間に架け渡し
て取付けたことを特徴とするV型エンジンの排気構造を
提供する。
体で形成した、両バンクに共通の1つの排気マニホルド
ユニットがV型バンク間の両シリンダヘッド間に架け渡
して取付けられる。排気マニホルドユニットは、シリン
ダヘッドと別体であり、両シリンダヘッドに跨がって装
着されるため、シリンダブロックから空間的に隔てられ
てシリンダブロックへの熱的影響が軽減され、信頼性の
高いピストン動作が達成される。また、排気マニホルド
ユニットは、Vバンク間のエンジンの外側部分に設けら
れるため、スペース的に余裕ができ充分な排気通路面積
が確保されるとともに、レイアウト上の自由度が大きく
なる。
前記エンジンは、縦置き配置の船外機用V型エンジンで
あって、該エンジンの下端部に前記排気マニホルドユニ
ットの排気集合通路が連通するエキゾーストガイドが設
けられ、前記排気マニホルドユニットとエキゾーストガ
イドとの接続部分に弾性または可撓性を有する連結ホー
スを介装させたことを特徴としている。
記排気マニホルドユニットと各バンクのシリンダヘッド
との接合面は、同一平面上に形成されることを特徴とし
ている。別の好ましい実施の形態においては、前記排気
マニホルドユニットと各バンクのシリンダヘッドとの接
合面は、相互に傾斜してV字状に交差する2平面を形成
することを特徴としている。さらに別の好ましい実施の
形態においては、両バンクの内側でかつ前記排気マニホ
ルドユニットの内側の空間内にスタータモータ等のエン
ジン補機を配置したことを特徴としている。さらに別の
好ましい実施の形態においては、エンジンのシリンダ周
りに冷却ジャケットを設けるとともに前記排気マニホル
ドユニットの周囲に排気冷却水路を設け、冷却水は、こ
の排気冷却水路を通過後にシリンダ周りの冷却ジャケッ
トを通過するように冷却水循環経路を構成したことを特
徴としている。
気筒縦置きV型エンジンを搭載した船外機の要部構成図
である。また、図2〜図4は図1の船外機の上部、中央
部及び下部の詳細構成図である。
体後尾の船板3にクランプされ、図示しない油圧シリン
ダにより又は手動で、チルト軸2aを中心に回転可能に
装着される。船外機1は、さらにスイベル軸4の廻りに
回転可能であり、操舵自在に装着される。
あるアッパカウリング5aおよびロアカウリング5bか
らなるカウリング5と、その下側のアッパケーシング6
aおよびロアケーシング6bで覆われる。カウリング5
内には、6気筒V型エンジン7が、運転時にクランク軸
52(図2)の軸心13(図1)がほぼ鉛直方向に配置
されるようにした縦置き形式で収納されている。エンジ
ン7の各気筒のシリンダヘッド8には、後述のように、
吸気管11が接続される。図1では、6気筒V型配置の
縦置き3気筒からなる一方のバンクに接続する3本の吸
気管11が示されている。各吸気管11はサージタンク
10から分岐し、このサージタンク10には外気に連通
する吸気通路9が接続される。吸気通路9上には、吸気
量調整用バタフライバルブ等を備えたスロットルボディ
62が装着される。
が、クランク軸52と同軸上にナット51により締結固
定して装着される。フライホイル12の下部にはプーリ
58が装着されオールタネータ(図示しない)に連結さ
れる。フライホイル12の上部はフライホイルカバー5
7で覆われる。プーリ58の下側のクランク軸52に
は、バルブカム駆動用のチェーン60が装着され、各気
筒の吸気弁および排気弁(図示しない)をクランク軸に
同期して開閉動作させる。このチェーン60の途中には
チェーンを円滑に移送するためにチェーンに沿って遊転
するアイドラ61が設けられる。このチェーン60はチ
ェーンカバー59で覆われる。
駆動軸14の頭部53が連結固定される。駆動軸14の
下端部には、かさ歯車やドッグクラッチ等からなる伝達
機構15が装着され、この伝達機構15を介して、エン
ジンの回転が正方向または逆方向に選択されてプロペラ
軸16に伝達される。プロペラ軸16の後端部にはプロ
ペラ17が装着される。
に、排気通路18が左右バンクの内側に向けて設けられ
る。各排気通路18は、左右バンクの後方内側に縦方向
に両バンク間に架け渡して取付けた排気マニホルドユニ
ット170の排気集合通路19内で相互に連通する。こ
の排気集合通路19の周囲には排気冷却水路44が形成
され、この排気冷却水路44および排気集合通路19に
より排気マニホルドユニット170が構成される。。こ
の排気マニホルドユニット170は、シリンダヘッドお
よびシリンダブロックとは別体で形成され、ボルト等に
よりシリンダヘッドに固定される。
してアッパケーシング6aの上面に固定される。また、
このエキゾーストガイド20の下側にはオイルパン23
が取付けられる。エキゾーストガイド20には、排気通
路43が形成される。前述の左右各バンクの共通の排気
マニホルドユニット170の排気集合通路19は、後述
のようにゴムホース等を介して、エキゾーストガイド2
0の排気通路43に連通する。エキゾーストガイド20
の下側には排気通路43に連続して排気管22が設けら
れる。この排気管22は、アッパケーシング6a内の主
排気室21内に臨んで配設される。エンジンからの排気
は、この主排気室21に導入され、さらに下方にガイド
されてプロペラ軸16の周囲の環状空間を通過して後端
部から水中に排出される。
ーシング6a内には、オイルパン23が設けられ、その
内部にオイルストレーナ24が設けられる。また、クラ
ンク軸52の下端部(駆動軸14の頭部53)にはオイ
ルポンプ50が装着される。オイルパン23内のオイル
はオイルストレーナ24を介してオイルポンプ50で吸
引されメインオイル通路55を通してエンジン側に圧送
される。メインオイル通路55からは、各気筒およびバ
ルブカム軸に通ずる分岐オイル通路56が形成される。
オイルは、これらの分岐オイル通路56を通してエンジ
ン内部のカム軸やクランク軸周囲およびシリンダブロッ
ク周囲を循環してオイルパン23に戻される。
ポンプ26により、取水口25から取入れられる。この
冷却水は、図の矢印で示すように、上方に導かれ、まず
排気集合通路19の周囲に形成された排気冷却水路44
を通ってこの排気集合通路19をその下側から冷却し、
その上部からシリンダヘッド内に導入されシリンダ周り
を冷却する。その後、図のようにA、B2系統に分れ、
A系統はオイルパン23の周囲を冷却して水中に放出さ
れ、B系統は排気管22の周囲のジャケットを通して主
排気室で排気内に放出され、排気と合流して排気ととも
に、プロペラ軸16の周囲を通過してその後端部より水
中に放出される。
ン部分の要部水平断面図であり、Fは前側、Rは後側を
示す。また図6はこのエンジン部分の背面図である。エ
ンジン7は、クランク軸52から斜め後方に左右両側に
V型に設けた3気筒づつ縦置き配置した2つのバンク3
0a,30bからなり、各バンクの各気筒のシリンダヘ
ッド8にはシリンダブロック31が接合される。各シリ
ンダブロック31は、クランク軸52を収容するクラン
クケース74に対し、適当な複数箇所に設けたボルト7
5(図では1本のみ示す)により、V型配置形状で組付
けられ固定される。このクランクケース74の両外側に
それぞれ、始動時にフライホイル12を回転させるため
のスタータモータ72およびその反対側にクランク軸と
ともに回転する発電機(オールタネータ)73が設けら
れる。
に、共通のクランク室32の斜め後方に向けてV型に配
置され、内部をピストン34が摺動する。各ピストン3
4とクランク軸52は、所定のクランク位相差の角度で
連接ロッド33を介して連結される。
れ吸気サージタンク10および吸気通路11が設けら
れ、各気筒の吸気通路35に連通する。各気筒の吸気通
路35の途中には吸気通路に臨んで燃料噴射弁38が装
着され、また吸気通路端部の吸気ポートのバルブシート
71上には吸気弁36が装着される。吸気弁36は、そ
の弁軸上端のバルブリフタ77を、クランク軸52に同
期して回転するカム軸37に装着したカム(図示しな
い)がスプリング78に抗して押圧することにより、バ
ルブガイド76に沿って摺動し、クランク回転に同期し
て開閉動作する。
の内側斜め後方に向けて排気通路18が形成される。こ
の排気通路18のヘッド内側の端部の排気ポートのバル
ブシート71には排気弁39が装着される。各排気弁3
9は吸気弁36と同様にカム軸40に装着されたカムに
より所定のタイミングで開閉動作する。各シリンダヘッ
ド8の中央部には点火プラグ装着用の孔41が形成され
る。
の内面には、ピストン34の摺動動作を円滑にするため
に、鋳鉄等からなるシリンダスリーブ70が圧入され
る。
両バンク間に架け渡された排気マニホルドユニット17
0がボルト80により固定される。この排気マニホルド
ユニット170は、各気筒の排気通路18に連通する排
気通路118と、#1〜#6気筒の6本の排気通路11
8が両バンク間内側で集合する縦方向に形成された排気
集合通路19と、この排気集合通路19の周囲に形成さ
れた排気冷却水路44とにより構成される。図5の実施
例では、排気マニホルドユニット170とシリンダヘッ
ドとの合面(接合面)Pは、左右両バンクに対し同一の
1つの平面上に形成される。このように排気マニホルド
ユニット170の接合面Pを1平面上に形成することに
より、排気マニホルドユニット自体の成型が容易にな
る。この排気マニホルドユニット170の排気集合通路
19は、その下端部でエキゾーストガイド20の排気通
路43に連通する。
エキゾーストガイド20との連結部分の詳細断面構成図
である。この例では、排気集合通路19の下端部を、エ
キゾーストガイド20の排気通路43に連通して接合ま
たは一体成型したカラー61に嵌合させ、両者間をゴム
ホース62を介して接続させたものである。ゴムホース
62は、締め付けバンド69および固定具63により密
封的に装着される。さらに、この排気集合通路19の外
周の排気冷却水路44についても、エキゾーストガイド
20に設けた冷却水通路65に連通して接合または一体
成型したカラー66に対しゴムホース67を介して接続
させる。このゴムホース67は、締め付けバンド69お
よび固定具68により密封的に固定される。冷却水ポン
プ26(図1参照)から圧送される冷却水は、冷却水通
路65を通り、前述のように、排気集合通路19の外周
の排気冷却水路44を最初に循環する。
て排気マニホルドユニット170とエキゾーストガイド
20とを接続させることにより、接合部の合面誤差を吸
収し、確実な密封接続が達成される。従って、鋳型によ
る接合面に高い加工精度が要求されず、加工や組立が容
易にできる。なお、ゴムホースに代えて、樹脂等からな
る他の弾力性部材あるいは可撓性部材を使用してもよ
い。
図であり、図9はその立面構成図である。この実施例
は、左右両バンク30a,30bの内側で排気マニホル
ドユニット170の内側の空間内にスタータモータ72
を配設したものである。このように、エンジン構成に不
可欠なスタータモータ72をVバンク間のスペース内に
配置することにより、カウリング内スペースの有効利用
が図られ、特にスペース的制約が大きい船外機において
有利になる。なお、スタータモータに代えて他のエンジ
ン補器や部品、例えばバルブカム駆動用チェーンに係合
するアイドラ等を配置することもできる。その他の排気
マニホルドユニット170の構成および作用効果につい
ては、前述の実施例と同様である。
す。この実施例は、排気マニホルドユニット170と左
右両バンク30a,30bとの接合面Pが、相互に傾斜
したV字状平面となるように排気通路同士の接合面を形
成したものである。このような構成により、排気マニホ
ルドユニット170の取付け位置を両バンク内側の深い
位置に配置することができ、船外機エンジンの前後方向
の長さを短くすることができる。また、このようなV字
状接合面を形成することにより、排気マニホルドユニッ
ト170をシリンダヘッドに取付ける際、シリンダヘッ
ド側のV平面がガイド面となって、排気マニホルドユニ
ット170の左右および前後方向の位置合せが確実に達
成される。
は、Vバンクの内側に、両バンクに共通の1つの排気マ
ニホルドユニットをシリンダヘッドと別体でシリンダブ
ロックから離れる側に装着しているため、充分な排気通
路面積を確保してエンジン性能の向上に寄与するととも
に、エンジンに対する排気熱の影響が軽減され、シリン
ダブロックの熱変形が防止されて信頼性の高いエンジン
駆動が達成される。また、排気マニホルドユニットを別
体構成とすることにより、シリンダヘッドやその周りの
各種機器配置等に対応してマニホルド形状や大きさ及び
レイアウトを定めることができデザイン上の自由度が高
まる。また、Vバンク間の排気マニホルド内側スペース
内に各種機器を配置することにより、スペースの有効利
用が図られ、エンジンのコンパクト化が達成される。さ
らに、冷却水循環経路を最初に排気マニホルドを通過す
るように構成すれば、シリンダブロックに対する排気熱
の影響をさらに軽減することができ、シリンダブロック
の熱変形防止作用が高まりピストン動作の信頼性がさら
に高まる。
る。
面図である。
る。
る。
面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 V型に配置されたバンクの内側に向けて
各気筒の排気通路を設け、両バンクの各気筒の排気通路
が集合する共通の排気集合通路からなる排気マニホルド
ユニットを両バンクとは別体に形成し、この排気マニホ
ルドユニットを両バンクの内側の位置で両バンクのシリ
ンダヘッド間に両バンクの各排気通路を連通させるよう
に架け渡して取付けたことを特徴とするV型エンジンの
排気構造。 - 【請求項2】 前記エンジンは、縦置き配置の船外機用
V型エンジンであって、該エンジンの下端部に前記排気
集合通路が連通するエキゾーストガイドが設けられ、前
記排気マニホルドユニットとエキゾーストガイドとの接
続部分に弾性または可撓性を有する連結ホースを介装さ
せたことを特徴とする請求項1に記載のV型エンジンの
排気構造。 - 【請求項3】 前記排気マニホルドユニットと各バンク
のシリンダヘッドとの接合面が、同一平面上に形成され
たことを特徴とする請求項1または2に記載のV型エン
ジンの排気構造。 - 【請求項4】 前記排気マニホルドユニットと各バンク
のシリンダヘッドとの接合面が、相互に傾斜してV字状
に交差する2平面上に形成されたことを特徴とする請求
項1または2に記載のV型エンジンの排気構造。 - 【請求項5】 両バンクの内側でかつ前記排気マニホル
ドユニットの内側の空間内にエンジン補機を配置したこ
とを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のV型
エンジンの排気構造。 - 【請求項6】 前記排気マニホルド周りに排気冷却水路
を設け、冷却水は、この排気冷却水路を通過後にシリン
ダ周りの冷却ジャケットを通過するように冷却水循環経
路を構成したことを特徴とする請求項1から5のいずれ
かに記載のV型エンジンの排気構造。
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JP3615304B2 JP3615304B2 (ja) | 2005-02-02 |
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