JPH1024899A - 船外機の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 船外機において燃料の気化促進を図って燃焼
安定性を高める。 【解決手段】 シリンダボディ２０の冷却水通路とシリ
ンダヘッド２１の冷却水通路とをこれらが互いに独立す
るように形成する。シリンダボディ２０の冷却水通路の
下流側にシリンダヘッド２１の冷却水通路を連通させ
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、燃料噴射装置によ
って燃料が供給されるエンジンを船外機外の水で冷却す
る船外機の冷却装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、船外機は、水中から吸入した水を
エンジン冷却水として使用している。このエンジン冷却
水は、ウォーターポンプからエンジン内の冷却水通路に
供給されてシリンダボディやシリンダヘッドなどを冷却
し、サーモスタットが介在する排出通路を通して排気管
中に排出している。前記冷却水通路は、エンジン冷却水
をシリンダボディおよびシリンダヘッドの下部に供給
し、エンジン上部から前記排出通路へ排出するように構
成している。

【０００３】また、この種の船外機で電子制御式燃料供
給装置を使用する場合には、船体の主燃料タンクから船
外機内のベーパーセパレータタンクに燃料を供給し、こ
こから気筒毎の吸気通路に臨む燃料噴射装置に燃料を圧
送している。前記燃料噴射装置に燃料を供給する高圧燃
料系は、各燃料噴射装置を共通の燃料レールに接続し、
この燃料レールに高圧燃料ポンプで前記ベーパーセパレ
ータタンクから燃料を圧送し、余剰燃料を燃料レールか
らベーパーセパレータタンクへ戻す構造を採っている。

【０００４】前記電子制御式燃料供給装置は、前記高圧
燃料系における燃料レールの下流側にプレッシャーレギ
ュレータを介装し、このプレッシャーレギュレータによ
って、スロットル弁より下流側の吸気管内の負圧に応じ
て前記燃料レール内の燃料圧力（噴射圧力）を増減さ
せ、吸気管内の圧力と燃料圧力との差が一定になるよう
にしている。このプレッシャレギュレータは、ダイヤフ
ラム型のアクチュエータで弁体を駆動する圧力調整弁で
ある。このプレッシャレギュレータの構成を図９によっ
て説明する。

【０００５】図９は従来のプレッシャレギュレータの構
成を示す断面図である。同図中に符号１で示すプレッシ
ャレギュレータは、ハウジング２内をダイヤフラム３に
よって液室４と気室５とに画成する構造を採っている。
前記液室４に高圧燃料系を連通させ、前記気室５に吸気
系を連通させている。６は燃料レールを示し、７は燃料
戻り通路を示し、８はスロットル弁下流側の吸気通路と
前記気室５とを連通するための圧力導入管を示す。ま
た、９は前記ダイヤフラム３に設けた弁体を示し、１０
は前記弁体９を閉側へ付勢する圧縮コイルばねを示す。

【０００６】このプレッシャレギュレータ１は、圧縮コ
イルばね１０の弾発力と気室５の圧力（吸気負圧）とを
合わせた力（以下、この力を駆動圧力という）と、液室
４の圧力、言い換えれば燃料レール６側の燃料圧力との
差に応じて開閉するように構成している。すなわち、図
に示す全閉状態から吸気負圧が大きくなって前記駆動圧
力が小さくなると、弁体９は前記駆動圧力と液室４の圧
力とが釣合う位置まで図において上側へ移動する。この
とき、液室４内の燃料が燃料戻り通路７へ流れるので、
燃料レール６内の燃料の圧力が低下する。

【０００７】このため、このプレッシャーレギュレータ
１を使用すると、前記吸気負圧が大きくなるにしたがっ
て燃料レール６内の圧力が低下し、燃料噴射装置が噴射
する燃料の圧力が低くなる。

【０００８】すなわち、この電子制御式燃料供給装置を
使用すると、エンジン運転域が高負荷高速運転域にある
とき（スロットル弁開度が大きく、吸気負圧が小さいと
き）には、燃料噴射装置が噴射する燃料の圧力が相対的
に高くなり、エンジン運転域が低負荷低速運転域にある
とき（スロットル弁開度が小さく、吸気負圧が大きいと
き）には前記燃料の圧力が相対的に低くなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、電子制御式
燃料供給装置を備えた船外機は燃焼が安定しないことが
あった。これは、エンジン内の冷却水通路は常に新たな
エンジン冷却水（船外機の周囲の水）が供給されるた
め、シリンダヘッドやこれに接続した吸気管が過冷却の
状態になり易いからであると考えられる。

【００１０】すなわち、シリンダヘッドや吸気管が過冷
却の状態になると、燃料噴射装置によって噴射された燃
料が気化するための熱が不足してしまうので、噴霧され
た燃料が充分に気化せずに燃焼室に供給されてしまい、
燃焼が不安定になる。この現象は、エンジン運転域が低
負荷低速域にあるとき（燃料噴射装置が噴射する燃料の
圧力が相対的に小さく、噴射された燃料の粒が相対的に
大きくなるとき）に顕著に現れる。

【００１１】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、船外機において燃料の気化促進を図
って燃焼安定性を高めることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る船外機
の冷却装置は、シリンダボディの冷却水通路とシリンダ
ヘッドの冷却水通路とをそれぞれ独立させて形成し、シ
リンダボディの冷却水通路の下流側にシリンダヘッドの
冷却水通路を連通させたものである。本発明によれば、
シリンダボディを冷却して温度が上昇したエンジン冷却
水がシリンダヘッドの冷却水通路に流入するから、吸気
通路の壁面および吸気通路内がエンジン冷却水によって
加温される。

【００１３】第２の発明に係る船外機の冷却装置は、第
１の発明に係る船外機の冷却装置において、シリンダヘ
ッドの冷却水通路を吸気ポート側通路と排気ポート側通
路とに画成し、前記排気ポート側通路の下流側に吸気ポ
ート側通路を連通させたものである。したがって、シリ
ンダヘッド内の吸気通路の壁面および吸気通路内は、シ
リンダボディとシリンダヘッド内の排気ポートを冷却し
て温度が上昇したエンジン冷却水で加温される。

【００１４】

【発明の実施の形態】

第１の実施の形態 以下、第１の発明に係る船外機の冷却装置の一実施の形
態を図１ないし図５によって詳細に説明する。図１は第
１の発明に係る冷却装置を採用した船外機の側面図、図
２はエンジンの側面図、図３はエンジンを船外機の後方
から見た状態を示す図、図４は電子制御式燃料供給装置
の概略構成を示す図、図５はエンジン冷却水の流れを説
明するためのブロック図である。

【００１５】これらの図において、符号１１はこの実施
の形態による船外機を示す。この船外機１１は、４サイ
クル４気筒型エンジン１２を上部に搭載するとともに、
前部にクランプ機構１３を備えている。図１において符
号１４はこの船外機１１のアッパーケーシング、１５は
ロアケーシング、１６はガイドエキゾースト、１７はカ
ウリングを示す。

【００１６】前記エンジン１２は、シリンダ１８（図４
参照）を上下方向に並べてクランク軸１９（図２参照）
をその軸線が上下方向を向くように支架した構造を採
り、図２に示すように、シリンダボディ２０の船外機後
側にシリンダヘッド２１を配設している。このシリンダ
ヘッド２１は、船外機左側に吸気マニホールド２２を接
続し、船外機右側に排気マニホールド２３（図３参照）
を接続している。前記吸気マニホールド２２は、上流端
にスロットル弁２４を接続し、このスロットル弁２４の
下流側にサージタンク２２ａを設けるとともに、このサ
ージタンク２２ａに気筒毎の分岐管２２ｂを設けた構造
を採っている。前記排気マニホールド２３は、各気筒の
排気通路を集合させてガイドエキゾースト１６内の排気
通路（図示せず）に排出するように構成している。な
お、このガイドエキゾースト１６内の排気通路は、アッ
パーケーシング１４内に設けた排気管（図示せず）に排
気を排出する構造を採っている。

【００１７】このエンジン１２のクランク軸１９は、図
１に示すように下端にドライブシャフト２５を連結し、
このドライブシャフト２５の下端に連結した前後進切替
機構２６を介してプロペラ２７を駆動する構造を採って
いる。また、前記ドライブシャフト２５は、下部にウォ
ーターポンプ２８を軸装し、エンジン運転時にはこのウ
ォーターポンプ２８をも駆動するように構成している。
前記ウォーターポンプ２８は、水中から吸入した水を冷
却水供給管２９を介してエンジン１２の後述する冷却系
に供給するように構成している。

【００１８】エンジン１２に燃料を供給するには、燃料
を燃料噴射装置３０によって吸気通路中に噴射する電子
制御式燃料供給装置を用いている。この燃料供給装置
は、図４に示すように、船体の主燃料タンク３１から船
外機内のベーパーセパレータタンク３２に低圧燃料ポン
プ３３によって燃料を送り、このベーパーセパレータタ
ンク３２から気筒毎の燃料噴射装置３０に燃料を圧送す
る構造を採っている。この燃料噴射装置３０は、燃料が
吸気弁１２ａに吹付けられるように、燃料噴射口を吸気
通路に臨ませてシリンダヘッド２１に取付けている。

【００１９】燃料噴射装置３０に燃料を供給する高圧燃
料系は、各燃料噴射装置３０を１本の燃料レール３４に
接続し、この燃料レール３４の下端に前記ベーパーセパ
レータタンク３２から高圧燃料ポンプ３５によって燃料
を圧送するとともに、余剰燃料を燃料レール３４の上端
からプレッシャレギュレータ３６を介してベーパーセパ
レータタンク３２へ戻す構造を採っている。プレッシャ
レギュレータ３６は、前記図９で示した従来のものと同
じ構成のものを使用し、吸気マニホールド２２のサージ
タンク２２ａ内の吸気負圧が相対的に小さいときに燃料
レール３４側の燃料圧力を増大させ、前記吸気負圧が相
対的に大きいときには前記燃料圧力を低下させるように
構成している。３６ａは吸気負圧をプレッシャレギュレ
ータ３６に導くための負圧導入管を示す。

【００２０】前記燃料噴射装置３０は、図４中に符号３
７で示す制御装置に接続し、この制御装置３７によって
燃料噴射時期および燃料噴射量が制御されるように構成
している。制御装置３７は、従来のものと同等の制御を
行うように構成し、クランク軸１９の回転を検出するク
ランク角センサ３８と、シリンダボディ２０内の冷却水
通路を流れるエンジン冷却水の温度を検出する水温セン
サ３９と、サージタンク２２ａ内の吸気負圧を検出する
吸気圧センサ４０と、スロットル弁２４の開度を検出す
るスロットル開度センサ４１とを接続し、これらのセン
サを使用して検出したエンジン運転状態に応じて燃料噴
射時期および燃料噴射量を制御するように構成してい
る。

【００２１】次に、エンジン１２を冷却する冷却装置の
構成を図５によって説明する。この冷却装置は、船外機
下部の冷却水入口４２（図１参照）から船外機外の水を
ウォーターポンプ２８が吸入して冷却水供給管１９によ
って排気マニホールド２３に導き、この排気マニホール
ド２３からＰＣＶ４３を介してエンジン１２側へ供給す
る構造を採っている。前記ＰＣＶ４３は、エンジン１２
に供給されるエンジン冷却水が高回転時に過大になるの
を阻止するためのもので、ここに流入するエンジン冷却
水の圧力が予め定めた圧力より高いときに、エンジン冷
却水の一部をバイパス通路４４を介して冷却水出口４５
に排出するように構成している。この冷却水出口４５
は、ガイドエキゾースト１６内の排気通路に開口させて
いる。

【００２２】エンジン１２内の冷却水通路は、シリンダ
ボディ２０とシリンダヘッド２１とで互いに独立するよ
うに形成し、前記シリンダボディ２０の冷却水通路に前
記ＰＣＶ４３を連通させている。すなわち、前記ＰＣＶ
４３からエンジン１２側へ流れるエンジン冷却水は、最
初にシリンダボディ２０を冷却する。シリンダボディ２
０の冷却水通路は、シリンダボディ下部の冷却水入口か
ら流入したエンジン冷却水が各気筒を冷却しながら上方
へ流れるように形成し、シリンダボディ上部に設けたサ
ーモスタット４６を介してシリンダヘッド２１の冷却水
通路に連通させている。

【００２３】シリンダヘッド２１の冷却水通路は、シリ
ンダヘッド上部の冷却水入口から流入したエンジン冷却
水が吸気ポートおよび排気ポートを冷却してシリンダヘ
ッド下部からシリンダヘッド外へ流出するように形成
し、前記冷却水出口４５に連通させている。すなわち、
この冷却装置は、シリンダボディ２０の冷却水通路とシ
リンダヘッド２１の冷却水通路とをこれらが互いに独立
するように形成し、シリンダボディ２０の冷却水通路の
下流側にシリンダヘッド２１の冷却水通路を連通させて
いる。

【００２４】このように構成した冷却装置によれば、エ
ンジン１２が始動してウォーターポンプ２８がエンジン
冷却水を冷却水供給管２９に吐出すると、このエンジン
冷却水は冷却水供給管２９から排気マニホールド２３→
ＰＣＶ４３→シリンダボディ２０という冷却系を流れ
る。そして、サーモスタット４６が開く温度までエンジ
ン１２内のエンジン冷却水温度が上昇すると、このエン
ジン冷却水はサーモスタット４６からシリンダヘッド２
１の冷却水通路に流入し、シリンダヘッド２１を冷却し
てから冷却水出口４５を通ってガイドエキゾースト６内
の排気通路中に排出される。

【００２５】したがって、この冷却装置によれば、シリ
ンダボディ２０を冷却して温度が上昇したエンジン冷却
水がシリンダヘッド２１の冷却水通路に流入するから、
燃料噴射装置３０から燃料が噴射される吸気ポート（吸
気通路の壁面および吸気通路内、吸気弁１２ａなど）が
エンジン冷却水によって加温される。このため、燃料噴
射装置３０によって噴射された燃料が気化し易い。しか
も、噴射された燃料の粒が相対的に大きくてもこれが確
実に気化するから、低負荷低速運転域を含むエンジン運
転域の全域において予め定めた濃度の混合気が生成され
る。

【００２６】第２の実施の形態 第２の発明に係る船外機の冷却装置を図６ないし図８に
よって詳細に説明する。図６は第２の発明に係る冷却装
置を採用した船外機用エンジンの構成図、図７はシリン
ダヘッドの冷却水通路を示す図、図８はエンジン冷却水
の流れを説明するためのブロック図である。これらの図
において前記図１ないし図５で説明したものと同一もし
くは同等部材については、同一符号を付し詳細な説明は
省略する。

【００２７】図６ないし図８に示すシリンダヘッド２１
は、冷却水通路が排気ポート側と吸気ポート側とに画成
されるように形成している。これらの図において、排気
ポート側冷却水通路を符号５１で示し、吸気ポート側冷
却水通路を５２で示す。また、符号５３は排気ポートを
示し、５４は吸気ポートを示し、５５は前記両冷却水通
路５１，５２どうしを画成する隔壁を示し、５６は前記
隔壁５５と一体の筒部（図示せず）に装着した点火プラ
グを示す。なお、図７に示した前記冷却水通路５１，５
２は、シリンダヘッドカバー５７を図６に示すようにシ
リンダヘッド２１に取付けることによって、図示してい
る開口部分が閉塞される構造を採っている。また、図７
は吸気弁１２ａや排気弁１２ｂの弁軸が貫通する部分を
省略した状態で描いてある。

【００２８】前記排気ポート側冷却水通路５１は、シリ
ンダボディ２０の冷却水通路２０ａ（図６参照）に連通
路５８を介して連通させ、シリンダボディ２０を冷却し
たエンジン冷却水の全量がここに流入するように構成し
ている。また、この排気ポート側冷却水通路５１は、サ
ーモスタット４６が介在する連通路５９を介して上端を
吸気ポート側冷却水通路５２の下端に連通させている。

【００２９】吸気ポート側冷却水通路５２は、下端に流
入したエンジン冷却水が上方へ流れることにより各気筒
の吸気ポート５４を冷却するように構成し、エンジン冷
却水を冷却水出口４５に導くための冷却水排出通路６０
を上端に連通させている。

【００３０】冷却装置をこのように構成すると、シリン
ダボディ２０を冷却したエンジン冷却水は図８に示すよ
うに、シリンダヘッド２１の前記排気ポート側冷却水通
路５１→サーモスタット４６→吸気ポート側冷却水通路
５２という冷却系を通って冷却水出口４５から排気通路
に排出される。

【００３１】したがって、この冷却装置によれば、シリ
ンダボディ２０およびシリンダヘッド２１内の排気ポー
ト５３を冷却して温度が上昇したエンジン冷却水が吸気
ポート側冷却水通路５２に流入するから、燃料噴射装置
３０から燃料が噴射される吸気ポート５４（吸気通路の
壁面および吸気通路内、吸気弁１２ａなど）がエンジン
冷却水によって加温される。

【００３２】このため、燃料噴射装置３０によって噴射
された燃料が気化し易い。特に、排気ポート５３は、燃
焼室で生じた排気ガスが最初に流れてきわめて高温にな
るから、これを冷却したエンジン冷却水で加温される吸
気ポート５４は第１の実施の形態を採る場合より温度が
高くなる。このため、この実施の形態で示したように冷
却装置を構成すると、燃料噴射装置３０から噴射された
燃料が確実に吸気ポート５４で気化するようになる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明に係る船
外機の冷却装置によれば、シリンダボディを冷却して温
度が上昇したエンジン冷却水によって吸気通路の壁面お
よび吸気通路内が加温され、また、第２の発明に係る船
外機の冷却装置によれば、シリンダヘッド内の吸気通路
の壁面および吸気通路内は、シリンダボディとシリンダ
ヘッド内の排気ポートを冷却して温度が上昇したエンジ
ン冷却水で加温されるから、燃料噴射装置によって噴射
された燃料が気化し易い。

【００３４】したがって、本発明によれば、低速低負荷
運転域を含むエンジン運転域の全域にわたって予め定め
た濃度の混合気が生成されるから、燃焼が安定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の発明に係る冷却装置を採用した船外機
の側面図である。

【図２】 エンジンの側面図である。

【図３】 エンジンを船外機の後方から見た状態を示す
図である。

【図４】 電子制御式燃料供給装置の概略構成を示す図
である。

【図５】 エンジン冷却水の流れを説明するためのブロ
ック図である。

【図６】 第２の発明に係る冷却装置を採用した船外機
用エンジンの構成図である。

【図７】 シリンダヘッドの冷却水通路を示す図であ
る。

【図８】 エンジン冷却水の流れを説明するためのブロ
ック図である。

【図９】 従来のプレッシャレギュレータの構成を示す
断面図である。

【符号の説明】

１１…船外機、１２…エンジン、２０…シリンダボデ
ィ、２１…シリンダヘッド、２８…ウォーターポンプ、
３０…燃料噴射装置、５１…排気ポート側冷却水通路、
５２…吸気ポート側冷却水通路、５５…隔壁。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料噴射装置によって燃料が供給される
   エンジンのシリンダボディおよびシリンダヘッドの冷却
   水通路に船外機外の水を供給する船外機の冷却装置にお
   いて、前記シリンダボディの冷却水通路とシリンダヘッ
   ドの冷却水通路とをそれぞれ独立させて形成し、シリン
   ダボディの冷却水通路の下流側にシリンダヘッドの冷却
   水通路を連通させたことを特徴とする船外機の冷却装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の船外機の冷却装置におい
   て、シリンダヘッドの冷却水通路を吸気ポート側通路と
   排気ポート側通路とに画成し、前記排気ポート側通路の
   下流側に吸気ポート側通路を連通させたことを特徴とす
   る船外機の冷却装置。