JPH09324652A - クランク室過給式v型エンジン - Google Patents

クランク室過給式v型エンジン

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JPH09324652A
JPH09324652A JP8145739A JP14573996A JPH09324652A JP H09324652 A JPH09324652 A JP H09324652A JP 8145739 A JP8145739 A JP 8145739A JP 14573996 A JP14573996 A JP 14573996A JP H09324652 A JPH09324652 A JP H09324652A
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JP
Japan
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chamber
system means
intake
cylinder
engine
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JP8145739A
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Atsushi Tagami
淳 田上
Masakazu Yamada
雅一 山田
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Yamaha Motor Co Ltd
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Yamaha Motor Co Ltd
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    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/22Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B61/04Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers
    • F02B61/045Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers for outboard marine engines
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    • F02B2275/20SOHC [Single overhead camshaft]

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 吸気系、排気系をコンパクトに配置すること
ができ、更に軽量化が達成できるクランク室過給式V型
エンジンを提供する。 【解決手段】 二つのクランク軸29と、各クランク軸
に対してシリンダ軸線を垂直に配置した気筒5を有し、
気筒が180゜以内の角度でV型に拡開し、クランク室
3、クランクウェブ41、及びピストンで各気筒毎にコ
ンロッド収容室60を形成し、同収容室を、対応するコ
ンロッド37で吸入室Aと圧縮室Bとに区分けし、吸入
室に吸気系手段を接続し、圧縮室と燃焼室13とを加圧
吸気系手段65で連通させ、燃焼室の排気孔17に排気
系手段89を接続し、二つのクランク軸を、それらが反
対方向に回転するように配置し、全ての気筒に対する加
圧系手段を気筒間に形成されるバンク空間に配置し、吸
気系手段及び排気系手段を対応する気筒におけるバンク
空間の反対側に配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、クランク室内の容
積変化を利用して過給するようにしたクランク室過給式
V型エンジンに関する。
【0002】
【従来の技術】本件出願人は、この種のクランク室過給
式エンジンとして、クランク室、クランクウェブ、及び
ピストンで囲まれたコンロッド収納室をコンロッドによ
り吸入室と圧縮室とに区分けし、前記コンロッドの揺動
によりコンロッド収納室に吸入した空気を圧縮して燃焼
室に過給するように構成したものを既に提案している
(特開平6−93869号公報参照)。このように構成
されたクランク室過給式エンジンによれば、クランク軸
が1回転する毎にコンロッドにより掃かれる容積分だけ
空気を燃焼室に圧送することができ、エンジン出力を向
上させることができるようになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した構成
のクランク室過給式エンジンをV型エンジンで構成する
場合、吸気系手段と排気系手段とに加えて、加圧空気を
燃焼室に導く加圧吸気手段を少なくとも各気筒毎に必要
とするため、エンジンの重量が重くなる。また、これら
吸排気系手段及び加圧吸気系手段の配置によっては、エ
ンジンが全体として大型化し、場合よっては、エンジン
の重量バランスが悪くなるという問題もある。特に、こ
のようなクランク室過給式V型エンジンの吸排気系手段
を、従来のV型エンジン(特開平5−306633号公
報参照)のように、吸気系手段又は排気系手段の何れか
一方をVバンク内に配置し、他方をVバンクの外側に配
置しようとすると、Vバンクの外側に配置された吸気系
手段又は排気系手段と、クランク軸(即ち、それに繋が
る出力軸)との間の距離が広くなってしまうため、エン
ジンの重量バランスが悪くなり、その結果、例えば、係
るエンジンを船外機に搭載した場合等は、転舵時の慣性
力が大きくなってしまうという問題が生じる。本発明
は、上記した問題を解決し、吸気系、排気系、及び加圧
吸気系手段によってエンジンの重量バランスが悪くなる
ことなく、かつ、これらの手段をコンパクトに配置する
ことができ、さらに軽量化が達成できるクランク室過給
式V型エンジンを提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明のクランク室過給式V型エンジンは、二
つのクランク軸と、各クランク軸に対してシリンダ軸線
が垂直になるように配置された気筒とを有し、二つのク
ランク軸における気筒が180゜以内の角度でV型に配
置され、各気筒に対応するクランク室に吸気系手段と加
圧吸気系手段の一端とを連通し、加圧吸気系手段の他端
を、クランク軸二回転毎に一回爆発燃焼する燃焼室の吸
気孔に接続し、前記燃焼室の排気孔に排気系手段を接続
し、かつ、前記二つのクランク軸を、それらが反対方向
に回転するように配置し、全ての気筒に対する前記加圧
吸気系手段を二つのクランク軸の気筒間に形成されるバ
ンク空間に配置し、前記吸気系手段及び排気系手段を対
応する気筒におけるバンク空間の反対側に配置した4サ
イクルエンジンであることを特徴とするものである。ま
た、本発明の請求項2に係るクランク室過給式V型エン
ジンは、二つのクランク軸と、各クランク軸に対してシ
リンダ軸線が垂直になるように配置された気筒とを有
し、二つのクランク軸における気筒が180゜以内の角
度でV型に拡開し、各気筒に対応するクランク室、クラ
ンクウェブ、及びピストンで各気筒毎にコンロッド収容
室を形成し、各コンロッド収容室を、対応するコンロッ
ドで吸入室と圧縮室とに区分けし、前記吸入室に吸気系
手段を接続し、前記圧縮室と燃焼室の吸気孔とを加圧吸
気系手段で連通させ、前記燃焼室の排気孔に排気系手段
を接続し、前記二つのクランク軸を、それらが反対方向
に回転するように配置し、全ての気筒に対する加圧系手
段を二つのクランク軸の気筒間に形成されるバンク空間
に配置し、前記吸気系手段及び排気系手段を対応する気
筒におけるバンク空間の反対側に配置したことを特徴と
するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に示した一実施例
を参照して本発明に係るクランク室過給式V型エンジン
の実施の形態について説明する。始めに、図1〜図6を
参照して本発明に係るクランク室過給式V型エンジン
(以下、単にエンジンと称する。)を船外機に搭載した
例を説明する。尚、図中、矢印Fは船外機を搭載した場
合の船体(図示せず)の前進方向を示している。又以下
の説明における左右方向は前進方向Fに対する船外機の
左右方向を基準とし、上下方向は船外機の上下方向を基
準とする。図1は、クランク室過給エンジン1を搭載し
た船外機100の概略側面図、図2は、図1における矢
印A方向から見た船外機の部分断面図を示している。
【0006】(船外機の説明)図1及び図2に示すよう
にこの船外機100は、アッパーカウリング102、ボ
トムカウリング103、エプロン104、アッパーケー
ス105、及びロアケース106によって全体が覆わ
れ、アッパーケース105の外面に設けられた懸架ユニ
ット108のクランプブラケット108aによって船体
110の船尾板112に取り付けられるように構成され
ている。前記ボトムカウリング103、該ボトムカウリ
ング103に対して着脱可能とされるアッパーカウリン
グ102、及びアッパーケース105の上端に支持され
たエキゾーストガイド107は内部にエンジン室を形成
している。エンジン室内にはエンジン1が収容されてい
る。該エンジン1は、そのクランク軸29の軸線が上下
方向を向くようにエンジンマウント1aを介してエキゾ
ーストガイド107上に固定されている。また、ロアケ
ース106内には前記クランク室過給エンジン1によっ
て回転駆動されるプロペラ114を備えた駆動装置11
6が収納されている。前記駆動装置116は、プロペラ
駆動軸118に空転可能に支持され、常時出力軸126
の端部のピニオンと噛み合う正転ベベルギヤ120及び
逆転ベベルギヤ122を備え、クラッチ操作レバー12
4を操作してプロペラ駆動軸118とスプライン係合さ
れるドッククラッチ(図示せず)を移動させることによ
り、前記ベベルギヤ120又は122の一方とドックク
ラッチを係合させ、エンジン1のクランク軸29から順
に、出力軸126、ピニオン、ベベルギヤ120(12
2)、ドッククラッチ、そしてプロペラ駆動軸118と
連結させて、プロペラ114を後方から見て前進時時計
回りに、後進時反時計回りに回転させ、前進又は後進方
向の推進力を得るように構成されている。また、船外機
100のアッパーケース105、ロアケース106、及
びプロペラボス117の内部には、エンジン1の排気ガ
スが通る排気通路128が形成されており(図2参
照)、エンジン1の排気ガスが、この排気通路128を
通って水中に排気されるように構成されている。
【0007】(エンジンの説明)以下、前記船外機10
0に搭載されたクランク室過給エンジン1の構成につい
て、詳細に説明する。図3は図1における船外機の概略
上面図、図4は図3におけるB視図、図5はエンジン1
を、そのクランク軸の軸線方向と直交する向きに左右の
シリンダ面に沿って切断し上方から見た概略展開断面
図、図6は、図3におけるA−A断面図を各々示してい
る。図面に示すように、クランク室過給エンジン1は、
一つのクランクケース3、四つのシリンダボディ5、以
下各々二つのシリンダヘッド7、及びヘッドカバー9を
積層締結して構成され、前記シリンダボディ5、シリン
ダヘッド7、及びヘッドカバー9で、左右に180゜度
以内の角度でV字状に開く二つのバンク2A及び2B
(以下、2Aを右バンク、2Bを左バンクとし、これら
右バンク2A及び左バンク2Bの間に形成される空間を
バンク空間Sとして説明する。)を形成した水冷式4サ
イクル4気筒V型エンジンであり、その重心G1が、船
外機100の中心面Sc上、或いは、その近傍に位置す
るように配置されている(図3参照)。尚、本実施例で
はV角は60゜としてエンジンの左右方向の外形寸法を
小さくしている。左右のバンク2A及び2Bは各々船外
機100の中心面Scを境に左右対称になるように配置
されており(図3参照)、各バンク2A及び2Bには、
各々二つの気筒が上下に平行に形成されている(図6参
照)。また、クランクケース3には、各バンク2A及び
2Bの気筒に対応する二本のクランク軸29が、中心面
Scを境に左右対称になるように左右に平行に設けられ
ている(図3及び図4参照)。尚、左右のバンク2B及
び2Aの内部構造は左右対称である点を除いてほぼ同じ
であり、また、各バンク2A及び2Bにおける気筒の構
造も、ほぼ同じであるので、以下の説明では、特に説明
が必要である場合を除いて、重複する説明は省略し、同
じ部材には同じ符号を付す。
【0008】(燃焼室周辺構造について)各バンク2A
及び2Bの各々上下二つづつのシリンダボディ5には各
々シリンダボア11が形成されており(図6参照)、シ
リンダヘッド7には、各シリンダボア11に対応する燃
焼室13を形成する燃焼凹部(符号なし)が各々上下に
二つ形成されている。シリンダヘッド7の前記燃焼凹部
には吸気ポート15及び排気ポート17がそれぞれ開口
している。前記排気ポート17は、右バンク2Aではシ
リンダヘッド7の右舷側に、左バンク2Bではシリンダ
ヘッド7の左舷側に各々導出されており、また、吸気ポ
ート15は、両バンク2A及び2B共、シリンダヘッド
7のバンク空間S側に導出されている。また、各吸気ポ
ート15の燃焼室13側開口には吸気バルブ19が、各
排気ポート17の燃焼室13側開口には排気バルブ21
が各開口を開閉自在に配置されている(図5参照)。
【0009】(吸排気バルブ動弁機構について)前記吸
気バルブ19及び排気バルブ21は、それぞれバルブス
プリング23により閉方向に付勢されており、各バルブ
19及び21の後方には、各バルブ19及び21を前記
バルブスプリング23の力に抗して開弁させる動弁機構
が設けられている。前記動弁機構は各バルブ19及び2
1に対応するカムノーズを備えたカム軸25を有し、こ
のカム軸25の一端はスプロケット27及びチェーン2
8を介してクランク軸29に連結されている(図6参
照)。また、カム軸25の左右には、カム軸25と平行
にロッカシャフト31が配置されており、各ロッカシャ
フト31にはロッカアーム33が揺動可能に装着されて
いる。各ロッカアーム33はその一端部がカム軸25の
カムノーズに当接し、他端部が対応するバルブ19及び
21の後端部に当接している。従って、クランク軸29
の回転に応じてカム軸25が回転すると、各カムノーズ
が所定のタイミングで対応するロッカアーム33を押
し、ロッカアーム33が対応するバルブ19又は21を
バルブスプリング23の力に抗して押圧して対応する吸
気ポート15又は排気ポート17を開弁する。
【0010】(ピストン及びコンロッドについて)前記
シリンダボディ5の各シリンダボア11にはピストン3
5が各々摺動自在に挿入配置されている。前記ピストン
35には、ピストンピン及び軸受け(共に符号なし)を
介してコンロッド37の小端部が連結されており、この
コンロッド37の大端部はクランク軸29のクランクピ
ン39に軸受け(符号なし)を介して連結されている
(図5,6参照)。
【0011】(クランク軸の説明)左右のクランク軸2
9は、各々、円板状に形成された複数(各気筒に2枚、
本実施例では4気筒なので全部で8枚)のクランクウェ
ブ41を有する4つのクランク軸片29a,29b,2
9c,29dから成り、ジャーナル部45を有するクラ
ンク軸片29aへクランク軸片29bのクランクピン3
9を圧入し、クランク軸片29bへクランク軸片29c
のジャーナル部45を圧入し、クランク軸片29cへク
ランク軸片29dのクランクピン39を圧入して構成さ
れており、前記クランク軸片29a,29c,29dの
ジャーナル部45は、クランクケース3にジャーナル軸
受け(符号なし)を介して支持されている。ジャーナル
軸受は各々シール付きの軸受で、後述する各気筒毎のク
ランク隔室50を気密にし、且つ各クランク隔室50へ
の外部からの水分等の侵入を防止している。また、左右
のクランク軸29は、クランクケース3における左右の
クランク軸29の間に中心面Scに沿って設けられた隔
壁3aによって相互に気密に隔離されている。尚、左右
のバンク2B,2Aの上側の両気筒及び下側の両気筒は
各々同一平面上に配置されている。また、左バンク2B
のクランク軸29Bは、クランクケース3から突出して
上方に伸びており、該突出部にはフライホイール兼用の
発電機47が取り付けられている(図2,4,6参
照)。また、左右両バンク2B及び2Aのクランク軸2
9B及び29Aは、各々クランクケース3から下方に突
出してエキゾーストガイド107内に形成されたギヤ室
(符号なし)内まで伸びており、これらの突出部には相
互に噛合するギヤ30B及び30Aが設けられている
(図2参照)。また、左バンク2Bのクランク軸29B
は、右バンク2Aのクランク軸29Aよりさらに下方ま
で伸びており、その端部には出力伝達ギヤ32が設けら
れている(図2参照)。前記出力伝達ギヤ32は、前記
船外機100の出力軸126の上端に設けられた伝導ギ
ヤ127に噛合している。尚、前記したギヤ30A,3
0B,32,127は全てエキゾーストガイド107の
ギヤ室内に収容されており、前記ギヤ室における軸29
A,29B,126の挿入部分は適当なシール部材によ
ってシールされ、ギヤ室に水が侵入しないようにしてい
る。以上説明したような伝達機構により、互いに逆方向
に回転する二つのクランク軸29A及び29Bの出力が
前記出力軸126に伝達される。尚、前記出力軸126
は、二つのクランク軸29A及び29Bのほぼ中心、即
ち中心面Sc上に位置するように配置されている。
【0012】(シリンダボディ及びクランクケースの説
明)図5及び図6を参照すると分かるように、各気筒毎
のシリンダボディ5には、その前端よりさらに前方に突
出し、シリンダボア11の前方部分を画定している嵌合
部51がシリンダボアに一体に形成されており、クラン
クケース3の後部の各バンク2A及び2Bに対応する部
分には、各気筒毎のシリンダボディ5とクランクケース
3とを結合した時に、前記嵌合部51が押入される嵌合
孔52が各バンク毎に上下に平行に二つづつ形成されて
いる。なお、クランクケース3は、図5において図示す
る通り、両クランク軸29A,29Bの両中心を通る面
を境にして二つの部分から成り、二つの部分は互いに脱
着可能とされる。これによりジャーナル軸受を組み込ん
だ両クランク軸29A,20Bを前記二つの部分の中間
部にそれぞれ収納した後、前記二つの部分を互いに結合
することにより、両クランク軸29A,29Bをクラン
クケース3内に組み込むことができる。また、前記クラ
ンクケース3の内部には、各バンク2A,2B毎に、ク
ランク軸29と直交する隔壁49が形成されており、こ
の隔壁49と前述した隔壁3aとによって、その内部を
シリンダボア11に対応する四つのクランク隔室50に
区画している。
【0013】(コンロッド収納室の構成)前記クランク
ケース3の後部の各バンク2A,2Bに対応する部分
と、クランクケース3の各クランク隔室50におけるク
ランク軸29と直交する左右内壁とのコンロッド37の
移動範囲に対応する部分には、上下方向の幅がコンロッ
ド37の上下方向の厚みより僅かに大きい切欠き53が
形成され、コンロッド37が切欠き53を左右に区画し
つつ通過可能とされている。また、前記シリンダボディ
5の各嵌合部51におけるコンロッド37の移動範囲に
対応する部分にも、上下方向の幅がコンロッド37の上
下方向の厚みより僅かに大きい切欠き55が形成されコ
ンロッド37が通過可能とされている。これらの切欠き
53及び55は、それらの表面が面一になるように形成
され、かつコンロッド37の移動時に対応する切欠き5
3及び55の表面とコンロッド37の上下側面とが密閉
的に、即ち、加圧吸気の通過漏れを0或いはあったとし
ても僅かとすべく相対するように寸法決めされている。
また、前記クランクケース3の各クランク隔室50の内
周壁57はクランク軸29を囲むように円弧状に形成さ
れており(図5参照)、この内周壁57は、コンロッド
37の移動時に、その表面とコンロッド37の大端部の
外周表面とが密閉的に、即ち、加圧吸気の通過漏れを0
或いはあったとしても僅かとすべく相対するように寸法
決めされている。さらに、クランクケース3の各クラン
ク隔室50におけるクランク軸29と直交する壁面には
クランクウェブ41が収容配置される円形の収容凹部5
9が形成されている。各クランクウェブ41は、その周
囲に少なくともクランクケース3より硬質の材料で形成
された密閉リング61を取り付けた状態で、前記クラン
クケース3における収容凹部59に収納されている。ま
た、前記円形の収容凹部59の密閉リング61の外面が
当接する部位には、不図示の耐磨耗性のリング状部材が
鋳込まれており、クランク軸回転中に、密閉リング61
の外面がこの耐磨耗性リング状部材に接触摺接してシー
ル作用が得られるように構成されている。また、各気筒
における二つのクランクウェブ41間の寸法は、そのコ
ンロッド側の表面とコンロッド37の上下側面とがコン
ロッド移動時に密閉的に、即ち、加圧吸気の通過漏れを
0或いはあったとしても僅かとすべく相対するように寸
法決めされている。なお、密閉リング61は必須もので
はなくなくてもよい。また、図5を参照すると分かるよ
うに、前記ピストン35の内側には略三角形状の凹部3
5aが形成されており、ピストン35のスカート部にお
ける前記凹部35aに対応する部分にはコンロッド37
が通過可能な切欠き35bが形成されている。前記ピス
トン35の凹部35aにはコンロッド37の小端部が挿
入配置されており、この凹部35aの半円筒状の内周部
のピストンピン中心からの半径は、コンロッド37の小
端部の外周のピストンピン中心からの半径よりごく僅か
大きくされており、かつ、凹部35a及び切欠き35b
の上下方向の内幅は、コンロッド37の上下方向の厚み
よりごく僅か大きくされている。これにより、コンロッ
ドの移動時に、ピストン35部においても、コンロッド
37の左右の空間が互いにコンロッド37によって密閉
的に、即ち、加圧吸気の通過漏れを0或いはあったとし
ても僅かとするように区画される。
【0014】(コンロッド収納室の作用)上記した構成
により、各クランク隔室50、各クランクウェブ41、
及び各ピストン35で囲まれたコンロッド収容室60
が、シリンダボア11毎に形成される。これにより、コ
ンロッド37の移動中、即ちエンジン駆動中は、コンロ
ッド37の表面が、ピストン内の凹部35aの上下方向
両内面及び半径方向内面、ピストンのスカート部の切欠
き35bの内面、シリンダボディ5の嵌合部51におけ
る切欠き55の上下方向両内面、クランクケース3にお
ける切欠き53の上下方向両内面、クランクウェブ41
のコンロッド側の表面、又はクランクケース3の各クラ
ンク隔室50の円弧状に形成された内周面57と密閉的
に相対するので、ピストン35が上死点付近に位置する
場合を除くクランク角度において、各コンロッド収納空
間はコンロッドによって二つの室(吸入室Aと圧縮室
B)とに区画されることになる。以上説明した構成によ
り、ピストン35が上死点に位置する状態から、図5に
示すようにクランク軸29Bが時計方向に、また、クラ
ンク軸29Aが反時計方向に回転するに伴い、コンロッ
ド37の大端部の外周がクランクケース3の内周壁57
に近接し、この時点でコンロッド収容室60が吸入室A
と圧縮室Bとに区画され、さらに各クランク軸29の回
転に伴い一方の室Aに空気が吸入されると共に、他方の
室B内の前行程で吸入された空気が圧縮される容積型過
給機構が構成される。なお、係る容積型過給機構の構成
は、上述の特開平6−93869号公報に詳細に記載さ
れている。また、本実施例においては、各気筒毎に独立
の容積型過給機構を構成しているが、各バンク2A,2
Bにおいて、クランク角が、例えば点火タイミングで3
60゜の位相差となるように大きい複数の気筒がある場
合には、それらの気筒の圧縮室Bを互いに連通するよう
に構成して、複数気筒一体の容積型過給機構を構成して
もよい。
【0015】(吸気系手段の説明)クランクケース3の
吸入室A側、即ち、クランクケース3におけるバンク空
間Sの反対側には、各バンク2A,2B毎に吸気系手段
が設けられている。各吸気系手段は、各吸気室ハウジン
グ75、気化器79、及びエアクリーナ81から成る。
吸気室ハウジング75は、各バンク2A,2B毎にクラ
ンクケース3の吸入室A側に固定され、内部に上下の気
筒共通の吸気室Dを形成している。また、エアクリーナ
81は各々対応する吸気室ハウジング75の斜め前方に
配置されており、各吸気室ハウジング75と対応するエ
アクリーナ81とを、気化器79を介して連結してい
る。尚、図中符号81aはエアクリーナ81の空気取入
孔を示している(図3参照)。クランクケース3の吸気
室Dに対応する壁面には、吸入室Aと吸気室Dとを連通
する開口が各気筒毎に形成されており、各開口には吸入
室Aの圧力が吸気室Dの圧力より低くなると開弁するリ
ード弁手段87が設けられている。従って、上記した吸
気系手段では、各バンク2A,2B毎に、エアクリーナ
81から新気を取り入れ、気化器79で燃料を霧化混合
し、吸気室Dに混合気を取り入れ、吸気室Dで各気筒に
対応するリード弁手段87を介して各気筒の吸入室A内
に混合気が吸引される。
【0016】(加圧吸気系手段の説明)また、クランク
ケース3の圧縮室B側、即ち、バンク空間S側には、両
バンク2A,2B共通の加圧吸気系手段が設けられてい
る。この加圧吸気系手段は、クランクケース3と共に内
部に全ての気筒共通の第1加圧吸気室C1及び第2加圧
吸気室C2を形成する加圧室ハウジング63と、第2加
圧吸気室C2及び各気筒の吸気ポート15を連通する4
つの加圧吸気管65とから構成されている。クランクケ
ース3の第1加圧吸気室C1に対応する壁面には、圧縮
室Bと第1加圧吸気室C1とを連通する開口が各気筒毎
に形成されており、各開口には第1加圧吸気室C1の圧
力が圧縮室Bの圧力より低くなると開弁するリード弁手
段71が取り付けられている。従って、各圧縮室Bでコ
ンロッド37によって圧縮された混合気は、一つの第1
加圧吸気室C1内に吐出され、そこから一つの第2加圧
吸気室C2に吐出され、さらにこの第2加圧吸気室C2
から各加圧吸気管65及び各吸気ポート15を介して各
燃焼室13に吐出吸引される。また、クランクケース3
における第1加圧吸気室C1を形成している部分及び加
圧室ハウジング63には第1加圧吸気室C1及び第2加
圧吸気室C2を囲むようにウォータジャケット64が形
成されており、これにより、コンロッド37で圧縮され
て昇温する混合気を二つの加圧吸気室C1及びC2内で
冷却して、燃焼室13への混合気の充填効率の低下を防
止し、エンジン性能を高く維持することができるように
している。尚、図5では、第2加圧吸気室C2の周りの
ウォータジャケット64しか図示していないが、第1加
圧吸気室C1の周りにも図示しているウォータジャケッ
ト64と連通しているウォータジャケットがあり、この
ウォータジャケットはクランクケース3とシリンダボデ
ィ5との連結部分を介してシリンダボディ5のウォータ
ジャケットと連通している。従って、この加圧吸気系手
段におけるウォータジャケット64内にはシリンダボデ
ィ5及びシリンダヘッド7を冷却する冷却水が流れるた
め、ポンプ等を別個に設ける必要がなく、また、前記ウ
ォータジャケット64を、クランクケース3を介してシ
リンダボディ5のウォータジャケットに連通させている
ので、別個に連結パイプ等を設ける必要もない。また、
加圧吸気系手段における各加圧吸気管65には、各々ア
クセルグリップ(図示せず)の操作に連動して開閉する
バタフライ型スロットル弁67が設けられている。この
バタフライ型スロットル弁67は、吸気系手段を構成す
る気化器79に設けられたスロットル弁(図示せず)と
連動して動くように構成されており、これにより、気化
器79が吸気ポート15から離れていることによる応答
性の遅れを防止している。
【0017】(加圧吸気系と吸気系とを連結するバイパ
ス通路の説明)上記した第2加圧吸気室C2と吸気室D
とは、小径のバイパス通路88で連通されている。この
バイパス通路88の途中の第2加圧吸気室C2に近い位
置にはバタフライ弁88aが配置されている。これらバ
タフライ弁88aはアクセル操作に連動して開閉し、低
負荷時(バタフライ式スロットル弁67の開度が小さい
時)に開となり、中・高負荷時に閉となる。なお、加え
て、急減速時に先行して閉から開へ動作するようにして
もよい。バタフライ式スロットル弁67の開度が小の時
には過給新気量が少なくてよいので、バタフライ弁88
aを開として加圧吸気室C1,C2の圧力を下げ、コン
ロッド37のポンプ仕事量を減らし、これによりロス馬
力が小さくできる。また、急減速時に、第2加圧吸気室
C2の出口側でバタフライ式スロットル弁67が急閉さ
れて加圧吸気室C1,C2内の圧力が急上昇し、ロス馬
力が急上昇したり、エンジンストールが発生したりする
場合には、急減速時バタフライ弁88aをスロットル弁
67の急閉動作に先行して開とするとよい。尚、加圧吸
気室Cを各気筒毎に独立して設ける場合には、各気筒毎
の加圧吸気室Cから気筒数のバイパス通路上流管が導か
れ、途中で合体し一本のバイパス通路下流管とされて吸
気室Dに連通するようにする。そして、前記バタフライ
弁88aは、各バイパス通路上流管毎か、又は合体後の
バイパス下流管に配置される。バタフライ弁88aをバ
イパス通路下流管に設ける場合には、一つの弁でよい。
これにより、各加圧吸気室Cは、少なくともバタフライ
弁88aが開となる時、互いに連通することになり、各
気筒における加圧性能に差が出る場合(各部のシール能
力が経時変化した場合に発生する)でも、燃焼室13へ
の充填新気量のバランスを取ることができ、各気筒にお
ける出力を平準化して振動増大を防止することができ
る。この特徴は本実施例のように加圧吸気室Cを各気筒
共通に形成した場合でも同様に得られる。
【0018】(排気系手段の説明)シリンダヘッド7に
おけるバンク空間Sの反対側には排気系手段が設けられ
ている。この排気系手段は各気筒の排気ポート17に連
結された4つの排気管89と、各バンク2A,2B毎に
一つづつ設けられた排気集合管90と、上流側が2本に
分岐し、下流が合流して一本にされている排気尾管91
とから成る。各バンク2A,2B毎の上下の排気管89
は各々対応する排気集合管90に連結している。前記排
気尾管91の2つに分岐した上流部分は、各排気集合管
90に連結され、エキゾーストガイド107を貫通して
船外機100に形成された排気通路128内まで伸び、
該排気通路128内で合流して、第2排気集合管91と
なり、排気通路128内の膨張室に開口する。これによ
り、前述のように、各気筒からの排気ガスは排気系手段
及び前記排気通路128を介してプロペラボス117の
排気通路開口端128aから水中に排気される(図2参
照)。
【0019】(オイル関係の説明)以上説明したように
構成されたエンジン1におけるクランク軸29及びピス
トン35には、エンジン前方に設けられたオイルタンク
93内のオイルが、オイルポンプ92によって複数の供
給パイプ94を介して、各気筒のピストン35とシリン
ダボア11との間の摺動部、両クランク軸29A,29
Bのジャーナル軸受部、及び各気筒のコンロッド37の
大端軸受部にそれぞれ供給される(図3及び図5参
照)。また、吸気バルブ19及び排気バルブ21の動弁
機構には、ヘッドカバー9に設けられたオイル供給孔9
5から入れられ、不図示のオイル溜まりにためられた4
サイクルオイルが、不図示のオイルポンプにより循環供
給される。
【0020】(第一実施例特有の効果)以上説明したよ
うに、この第一の実施例に係るエンジン1は、船外機1
00の中心面Scを境にほぼ左右対称になるように左右
のバンク2A,2B及びその他の構成部材を配置し、さ
らに左右バンク2A,2B間のバンク空間Sに各気筒共
通の加圧吸気系手段を配置して、重量物である加圧吸気
系手段が船外機100のほぼ中心面Sc上に位置するよ
うにしているので、エンジン1自体の重量バランスが非
常によく、その結果、このエンジン1を搭載した船外機
を取り付けた船体を方向転換する時の船外機100にか
かる慣性力を、同じ重量のエンジンを搭載した船外機と
比較して極めて小さくでき、転舵操作が非常に楽になる
という効果を奏する。また、エンジン重心G1と、船外
機100の出力軸126の位置が近いので、エンジン振
動を小さくすることができ、その結果、吸気系手段や排
気系手段に伝わる振動を非常に小さくすることができ
る。さらに、本第1実施例のエンジンは、二つのバンク
2A及び2Bの間に形成されるバンク空間Sに加圧吸気
系手段を配置しているので、全ての気筒に対する加圧吸
気系手段、例えば、加圧吸気室C1及びC2を容易に共
通化することができ、その結果、重量物である加圧吸気
系手段を全体として小型化することができるので、エン
ジン1自体を小型化することが可能になる。また、本第
1実施例のエンジンは、各バンク2A,2Bの排気系手
段を各バンク2A,2Bの外側に配置しているので、排
気系手段の熱がカウリング102及び103内のエンジ
ン室に篭もることがない。また、両バンク2A,2Bの
加圧吸気系手段をバンク空間Sに集中配置し、かつ各バ
ンク2A,2Bの排気系手段をバンク空間Sの反対側に
配置しているので、加圧吸気系手段を通過する加圧混合
気が排気熱、特にふく射熱の影響を受けにくく、充填効
率の低下をきたすことがない。本実施例におけるクラン
ク室過給式V型エンジンでは、各バンク2A,2Bにお
ける全ての気筒の加圧吸気系手段をバンク空間Sに配置
し、吸排気系手段をバンク空間の反対側に配置している
ので、全ての気筒において、ガス(新気及び途中から排
気)が、吸気系手段からクランク隔室50(詳細には、
コンロッド収容室60)、クランク隔室50から加圧吸
気系手段、加圧吸気系手段から吸気ポート、吸気ポート
から燃焼室を介して排気ポート、排気ポートから排気系
手段へと流れ、ガスの流れが各バンク2A,2Bの外側
からバンク空間Sに移る時に、クランク隔室50及び燃
焼室以外の部分、即ち、バンク2A,2Bの上側及び下
側となる部分を通過することがない。バンク2A,2B
の上側及び下側となる部分をガスの流れが通過する場
合、即ち、加圧吸気系手段や吸排気手段を各バンク2
A,2Bのバンク空間S側からその反対側にかけて配置
する場合には、気筒に加えて加圧吸気系手段、及び吸排
気系手段がエンジンのクランク軸方向の長さを決めるこ
とになり、特に、第1の実施例のエンジンのように、各
バンク2A,2Bに二つの気筒を上下に配置している多
気筒エンジンで一部あるいは全ての気筒の加圧吸気系手
段や吸排気系手段を各バンク2A,2Bのバンク空間S
側からその反対側にかけて配置すると、エンジン1のク
ランク軸方向の長さ、即ち、本実施例のように船外機に
搭載する場合にはエンジンの高さを高くしてしまうが、
この第1実施例に係るエンジン1では、各バンク2A,
2Bにおける加圧吸気系手段と吸排気系手段とをバンク
空間Sとその反対側との分けて配置しているので、加圧
吸気系手段及び吸排気系手段を構成する各種部品がエン
ジン高(即ち、エンジンのクランク軸方向の長さ)を高
くすることなない。従って、上記第1実施例に示したク
ランク室過給式V型エンジンの構成によれば、エンジン
1を船外機100に横置きで搭載した場合でも、エンジ
ン1のエンジン高が高くないので、船体の上端より上方
に突出するアッパーハウジング102の高さが極端に高
くなることはなく、例えば、釣り等に船を使用する場合
に、船外機側からも竿を出すことができる。さらに、本
実施例では、各バンク2A,2B毎にエアクリーナ81
を設けているので、各バンク2A,2Bにおける吸気室
ハウジング75と対応するエアクリーナ81の位置を近
くすることができる。その結果、吸気管77を短く、か
つ直線的に形成することができるので、吸気系手段にお
ける吸気抵抗を非常に小さくすることができるという効
果を奏する。また、本実施例では、各バンクに対するエ
アクリーナ81を共にエンジン室の前方に配置し、排気
系手段をエンジン室の後方に配置しているので、走行風
によって排気系手段の熱を後方に逃がすことができ、エ
アクリーナ81で吸引する新気が排気系手段の熱影響を
受けることはない。さらに、本実施例では、各バンク2
A,2Bの構成部材が中心面Scを境にほぼ左右対称に
なるようにエンジン1を配置しているので、各バンク2
A,2Bにおける温度条件をほぼ同じ条件に保つことが
できる。
【0021】(第2実施例の説明)次に、図7及び図8
を参照して本発明に係るクランク室過給式V型エンジン
を搭載した船外機の第2の実施例について説明する。
尚、この第2実施例は、吸気系手段に関する構成以外
は、第1実施例のエンジン及び船外機の構成と同じ構成
であるので、第1実施例と同じ構成部材には第1実施例
と同じ符号を付して重複する説明は省略する。図7は本
発明に係るクランク室過給式V型エンジンを搭載した船
外機の概略上面図、図8は図7のC視図を各々示してい
る。尚、図7中矢印Fは船外機の前進方向を示してい
る。このエンジン1の吸気系手段における吸気室ハウジ
ング75は、各バンク2A,2B毎に設けられ、各々内
部に各気筒に対応する二つの吸気室Dを上下に形成して
いる。また、エンジン1の前方の各バンク2A,2Bの
略中心面の延長上付近には一つの吸気集合管78が設け
られており、各吸気室Dと吸気集合管78とは4つの吸
気管77で連通されている。前記吸気集合管78は、上
方に設けられた気化器79を介してエアクリーナ81と
連結されている。エアクリーナ81は、吸気集合管78
の側面及びアッパーカウリング102とボトムカウリン
グ103との前壁に沿うように屈曲して下方に延長して
いる。従って、上記したように構成された第2実施例に
係る吸気系手段では、一つのエアクリーナ81から新気
を取り入れ、一つの気化器79で燃料を霧化混合し、こ
の混合気が一つの吸気集合管78内に吸引され、さらに
各気筒に対応する吸気管77を介して各気筒毎の吸気室
Aに吸引される。尚、図中符号93は2サイクルオイル
タンクである。
【0022】(第2実施例の特有の効果)以上説明した
第2実施例に係る吸気系手段によれば、一つの気化器7
9で燃料を霧化混合した後の混合気を、吸気管77で各
気筒毎に吸引するように構成されているので、各気筒毎
の空燃比にバラツキが生じることがない。また、第2実
施例に係る吸気系手段によれば、図7に示すように、比
較的高温に成りやすい排気系手段及び加圧吸気系手段を
エンジン室の後方に配置し、吸気系手段をエンジンの前
方に配置しているので、走行風により排気系手段及び加
圧吸気系手段の熱を後方に逃がすことができ、吸気系手
段が排気系手段等の熱影響を受けることがない。さら
に、第2実施例に係る吸気系手段によれば、エアクリー
ナ81及び気化器79を共通化して一つにしているの
で、第1実施例における吸気系手段に比べてコンパクト
になり重量も軽くできる。
【0023】(第3実施例の説明)次に、図9及び図1
0を参照して本発明に係るクランク室過給式V型エンジ
ンを搭載した船外機の第3の実施例について説明する。
尚、この第2実施例は、カウリング102,103内の
エンジン室におけるエンジン1の配置に関する構成以外
は、第2実施例のエンジン及び船外機の構成と同じであ
るので、第2実施例と同じ構成部材に第2実施例と同じ
符号を付して重複する説明は省略する。図9は、本発明
に係るクランク室過給式V型エンジンを搭載した船外機
の概略上面図、図10は図9の船外機を前方から見たク
ランク軸29の模式図を各々示している。尚、図9中矢
印Fは船外機の前進方向を示し、また、以下の説明にお
ける左右方向は前進方向Fに対する船外機の左右方向を
基準とし、上下方向は船外機の上下方向を基準とする。
図9に示すように、エンジン1は、そのクランク軸29
が上下方向を向き、かつ、左バンク2Bに対応するクラ
ンク軸29Bが船外機100の出力軸126と同軸上に
位置するように配置されている。図10に示すように、
エンジン1の右バンク2A側のクランク軸29Aはクラ
ンクケース3から下方に突出しており、その突出部には
ギヤ30Aが設けられている。エンジン1の左バンク2
B側のクランク軸29Bは、その上部がクランクケース
3から突出して上方に伸び、その突出端にフライホイー
ル兼用の発電機47が取り付けられており、また、前記
クランク軸29Bの下部は、クランクケース3から突出
して下方に伸び、その突出端に前記ギヤ30Aと噛合す
るギヤ30Bが設けられている。前記左バンク2B側の
クランク軸29Bの下端部は、船外機100の出力軸1
26にカップリング(図示せず)で直結されており、こ
れにより、各バンク2A,2Bのクランク軸29からの
出力が船外機100の出力軸126に伝達される。
【0021】(第3実施例の効果)以上説明した、第3
実施例の構成によれば、左バンク2B側のクランク軸2
9を船外機100の出力軸126に直結しているので、
第1,2実施例のようにクランク軸29からの出力を出
力軸126に伝達するためのギヤ(127)を必要とし
ないため、その分エンジン1の高さを低くすることがで
きる。
【0022】(その他)本実施例では、バンク空間Sに
全ての共通の加圧吸気室C1,C2を形成するように加
圧吸気室ハウジングを形成しているが、加圧吸気系手段
の構成は本実施例に限定されることなく、例えば、各気
筒毎に完全に独立した加圧吸気室を形成してもよく、ま
た、各バンク毎或いは適当な数の気筒に対して共通の加
圧吸気室を形成してもよい。さらに、吸気系手段及び排
気系手段の構成も本実施例に限定されることなく、必要
に応じて、各気筒毎に独立して設けてもよく、また、適
当数集合させてもよい。さらにまた、本実施例では、吸
気系手段に気化器を設け、加圧吸気管の吸気ポートの近
くに、前記気化器とは別のスロットル弁を設け、この別
のスロットル弁によってスロットル操作に対するエンジ
ン出力の応答遅れを防止しているが、気化器を設ける位
置は本実施例に限定されるものではなく、例えば、加圧
吸気管の吸気ポートの近くに設けてもよい。このように
気化器を加圧吸気管の吸気ポートの近くに設けた場合
は、スロットル弁を気化器とは別に設ける必要はない
が、加圧吸気管からの圧力漏れがないように、加圧吸気
管における気化器を設けた部分を十分にシールする必要
がある。また、気化器を加圧吸気管に設ける場合は、気
化器内の圧力を加圧吸気管における気化器より下流側の
圧力より高くしなければならないので、何らかの手段で
気化器内のフロート室を圧力を高くする必要がある。ま
た、本実施例では、気化器を使用して混合気を作るエン
ジンを例に挙げて本発明に係るクランク室過給式多気筒
エンジンを説明しているが、燃料供給方法は本実施例に
限定されることなく、吸気系、或いは加圧吸気系、或い
は燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射装置を用いてもよい
ことはもちろんである。上記した実施例におけるクラン
ク室過給式V型エンジンは、コンロッド37の移動によ
り加圧過給するクランク軸2回転に一回各気筒において
燃焼爆発する4サイクルエンジンであるが、コンロッド
37の移動により加圧される吸気をシリンダ側壁に開口
する掃気口に導く、クランク軸一回転毎に一回燃焼爆発
する2サイクルエンジンであってもよい。また、クラン
ク室過給式V型エンジンは、4サイクルエンジンであれ
ば、ピストン35の移動によりクランク室内の吸気を加
圧するものであってもよい。以上説明した本実施例で
は、本発明に係るクランク室過給式V型エンジンを船外
機に搭載した例を示しているが、本発明に係るクランク
室過給式V型エンジンは、船外機に搭載するものに限定
されるものではないことはもちろんであり、自動二輪
車、発電機、雪上車、或いはゴルフカー等に搭載する場
合もあり得る。
【発明の効果】以上説明した本発明に係るクランク室過
給式V型エンジンは、二つのクランク軸が反対方向に回
転するように構成し、全ての気筒に対する加圧吸気系手
段を二つのクランク軸の気筒間に形成されるバンク空間
に配置し、前記吸気系手段及び排気系手段を対応する気
筒におけるバンク空間の反対側に配置しているので、エ
ンジン全体をバンク空間を境にほぼ左右対称形状に構成
することができるようになり、エンジンの重量バランス
を良くすることができるという効果を奏し、また、全体
としてコンパクトになる。また、加圧吸気系手段をバン
ク空間内に配置しているので、重量物である吸排気系手
段をエンジンの重心に近づけることができ、その結果、
作動中のエンジンの振動を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るクランク室過給式V型エンジン
を搭載した船外機の概略側面図である。
【図2】 図1における矢印A方向から見た船外機の部
分断面図である。
【図3】 図1における船外機の概略上面図である。
【図4】 図3におけるB視図である。
【図5】 エンジン1を、そのクランク軸の軸線方向と
直交する向きに左右のシリンダ面に沿って切断した概略
展開断面図である。
【図6】 図3におけるA−A断面図である。
【図7】 本発明の第2実施例に係るクランク室過給式
V型エンジンを搭載した船外機の概略上面図である。
【図8】 図7におけるC視図である。
【図9】 本発明に係るクランク室過給式V型エンジン
を別の配置で搭載した船外機の概略上面図である。
【図10】 図9の船外機を前方から見たクランク軸2
9の模式図である。
【符号の説明】
1 クランク室過給式V型エンジン 1a エンジンマウント 2A 右バンク 2B 左バンク 3 クランクケース 3b 隔壁 5 シリンダボディ 7 シリンダヘッド 9 ヘッドカバー 11 シリンダボア 13 燃焼室 15 吸気ポート 17 排気ポート 19 吸気バルブ 21 排気バルブ 23 バルブスプリング 25 カム軸 27 スプロケット 28 チェーン 29 クランク軸 30A ギヤ 30B ギヤ 31 ロッカシャフト 32 出力伝達ギヤ 33 ロッカアーム 35 ピストン 35a 凹部 35b 切欠き 37 コンロッド 39 クランクピン 41 クランクウェブ 45 ジャーナル部 47 発電機 49 隔壁 50 クランク隔室50(クランク室) 51 嵌合部(シリンダブロック) 52 嵌合孔(クランクケース) 53 切欠き(クランクケース) 55 切欠き(シリンダブロック) 57 内周壁(クランクケース) 59 収容凹部(クランクケース) 60 コンロッド収容室 61 密閉リング 63 加圧吸気室ハウジング 65 加圧吸気管 67 バタフライ型スロットル弁 71 リード弁手段 73 ウォータジャケット 75 吸気室ハウジング 77 吸気管 78 吸気集合管(第2実施例及び第3実施例) 79 気化器 81 エアクリーナ 81a 空気取入孔 87 リード弁手段 88 バイパス通路 88a バタフライ弁 89 排気管 90 排気集合管 91 排気尾管 92 オイルポンプ 93 オイルタンク 94 供給パイプ 95 オイル供給孔 A 吸入室 B 圧縮室 C1 第1加圧吸気室 C2 第2加圧吸気室 D 吸気室 S バンク空間 Sc 船外機の中心面 F 船体の前進方向 100 船外機 102 アッパーカウリング 103 ボトムカウリング 104 エプロン 105 アッパーケース 106 ロアケース 107 エキゾーストガイド 108 クランプブラケット 110 船体 112 船尾板 114 プロペラ 116 駆動装置 117 プロペラハウジング 118 プロペラ駆動軸 120 正転ベベルギヤ 122 逆転ベベルギヤ 124 クラッチ操作レバー 126 出力軸 127 伝導ギヤ 128 排気通路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二つのクランク軸と、各クランク軸に対
    してシリンダ軸線が垂直になるように配置された気筒と
    を有し、二つのクランク軸における気筒が180゜以内
    の角度でV型に配置され、各気筒に対応するクランク室
    に吸気系手段と加圧吸気系手段の一端とを連通し、加圧
    吸気系手段の他端を、クランク軸二回転毎に一回爆発燃
    焼する燃焼室の吸気孔に接続し、前記燃焼室の排気孔に
    排気系手段を接続し、かつ、前記二つのクランク軸を、
    それらが反対方向に回転するように配置し、全ての気筒
    に対する前記加圧吸気系手段を二つのクランク軸の気筒
    間に形成されるバンク空間に配置し、前記吸気系手段及
    び排気系手段を対応する気筒におけるバンク空間の反対
    側に配置した4サイクルエンジンであることを特徴とす
    るクランク室過給式V型エンジン。
  2. 【請求項2】 二つのクランク軸と、各クランク軸に対
    してシリンダ軸線が垂直になるように配置された気筒と
    を有し、 二つのクランク軸における気筒が180゜以内の角度で
    V型に拡開し、 各気筒に対応するクランク室、クランクウェブ、及びピ
    ストンで各気筒毎にコンロッド収容室を形成し、 各コンロッド収容室を、対応するコンロッドで吸入室と
    圧縮室とに区分けし、 前記吸入室に吸気系手段を接続し、 前記圧縮室と燃焼室の吸気孔とを加圧吸気系手段で連通
    させ、 前記燃焼室の排気孔に排気系手段を接続し、 前記二つのクランク軸を、それらが反対方向に回転する
    ように配置し、 全ての気筒に対する加圧系手段を二つのクランク軸の気
    筒間に形成されるバンク空間に配置し、 前記吸気系手段及び排気系手段を対応する気筒における
    バンク空間の反対側に配置したことを特徴とするクラン
    ク室過給式V型エンジン。
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