JP3193084B2 - 燃料噴射エンジン用高圧燃料噴射装置を備えた船外機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料噴射エンジン用高
圧燃料噴射装置を備えた船外機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平3-57876 号公報に記載の燃
料噴射エンジン用高圧燃料供給装置がある。この従来技
術は、燃料タンクの燃料が汲み上げポンプにより気化器
のフロート室に供給された後、(1）フロート室から吸気
通路を経て燃焼室に供給されるとともに、(2) フロート
室から燃料ポンプにより圧送され、デリバリパイプを介
してインジェクタから燃焼室に供給される。

【０００３】そして、インジェクタに供給される燃料の
余剰分は、デリバリパイプから燃料レギュレータを介し
て気化器のフロート室に戻され、このフロート室をベー
パーセパレータとして用いている。即ち、デリバリパイ
プからフロート室に回収される余剰燃料に混入している
空気をベーパーセパレータにおいて分離し、余剰燃料を
上記(1) 、(2) において再循環させ、燃焼させることを
可能とするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、上述の従
来技術では、左右のシリンダボディをＶバンクに形成し
たエンジンにおいて、シリンダヘッド側に燃料ポンプと
インジェクタを配置する一方、シリンダヘッドの反対側
にベーパーセパレータ（気化器のフロート室）を配置し
ている。

【０００５】このため、(a) ベーパーセパレータからイ
ンジェクタへの高圧燃料供給配管と、(b) インジェクタ
側からベーパーセパレータへの余剰燃料戻り配管とが長
くなり、燃料配管系の取り回しが複雑化する。

【０００６】本発明は、燃料噴射エンジン用高圧燃料供
給装置において、燃料配管を短くすることを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、クランク軸が
上下方向に配設され、左右のシリンダボディでＶバンク
が形成されたＶ型エンジンと、船体内に配置された燃料
タンクから供給される燃料を貯留してべーパーを分離す
るべーパーセパレータと、そのべーパーセパレータから
燃料ポンプ及びデリバリ管路を介して燃料を各シリンダ
ボディ回りに配置したインジェクタに供給し、デリバリ
管路内の余剰燃料をべーパーセパレータに再循環せしめ
る燃料噴射エンジン用高圧燃料噴射装置とをカウリング
内に備えた船外機であって、べーパーセパレータを、平
面視でクランク軸から離間する方向の長さより上下方向
が長い形状に形成してＶバンクの間に配置したものであ
る。

【０００８】

【作用】べーパーセパレータが各シリンダボディのＶバ
ンクの間に配置され、インジェクタが各シリンダボディ
回りに配置されているから、(a)べーパーセパレータか
らインジェクタへの高圧燃料供給配管と、(b)インジェ
クタ側からべーパーセパレータへの余剰燃料戻り配管と
が短くなり、燃料配管系の取り回しが単純化する。更
に、べーパーセパレータが、平面視でクランク軸から離
間する方向の長さより上下方向が長い形状に形成され、
クランク軸が上下方向に配設されたエンジンのＶバンク
の間に配置されているので、船外機のカウリングを大き
くすることなくべーパーセパレータの容量を確保でき、
べーパーの分離機能を向上させることができる。

【０００９】

【実施例】図１は船外機を示す模式図、図２はエンジン
を示す平面図、図３はエンジンを示す正面図、図４は燃
料供給ユニットを示す模式図、図５はデリバリユニット
を示す模式図、図６は燃料供給ユニットの横断面を示す
模式図、図７はインジェクタを示す模式図、図８は燃料
供給システムを示す流れ図である。

【００１０】船外機１０は、図１に示す如く、船体１１
にクランプブラケット１２を取付け可能とし、クランプ
ブラケット１２にチルト軸１３を介して傾動可能に支持
されるスイベルブラケット１４に、推進ユニット１５を
転舵可能に支持している。１６はクランプブラケット１
２とスイベルブラケット１４との間に介装されている傾
動シリンダである。船外機１０は、推進ユニット１５の
上部に搭載されているエンジン１７の出力をプロペラ１
８に伝え、船体１１を前進、停止、後進可能としてい
る。１９はエンジン１７を覆うカウリングである。

【００１１】尚、船体１１の内部には燃料タンク２０が
載置され、燃料タンク２０には、プライマリポンプ２１
を具備した燃料供給管２２が連通されている。

【００１２】エンジン１７は、筒内噴射式２サイクルＶ
型６気筒エンジンであり、図２、図３に示す如く、左右
の各バンクのシリンダボディ２３が相交差する略中心部
にクランク軸２３Ａを縦置き配置し、クランク軸２３Ａ
には不図示のピストンが連結され、ピストンとシリンダ
ヘッド２４との間に燃焼室２５を形成している（図７参
照）。尚、２６は点火プラグである。

【００１３】エンジン１７は、シリンダヘッド２４の反
対側のクランク室（不図示）には、上下に配置されてい
る各気筒に対応する吸気マニホールド２７に備えられた
リード弁式逆止弁２８を介して、スロットルボディ２９
が接続され、各スロットルボディ２９内にスロットル弁
３０を備えている。スロットルボディ２９の上流側には
吸気サイレンサ３１が配置されている。吸気マニホール
ド２７の逆止弁２８を介してクランク室内に導入される
空気は、該クランク室で予圧縮され、ピストンの往復動
により開閉される各気筒の掃気通路２３Ｂを介して燃焼
室２５に供給される。

【００１４】これにより、カウリング１９の空気取入開
口から取入れた空気が、図８に示す如く、吸気サイレン
サ３１、スロットル弁３０、吸気マニホールド２７、逆
止弁２８、クランク室、掃気通路を介して、燃焼室２５
に供給される吸気供給系が構成される。

【００１５】エンジン１７は、左右の各バンクのシリン
ダヘッド２４に各気筒のためのデリバリユニット３２、
３２を延設し、各デリバリユニット３２、３２はデリバ
リユニットカバー３３、３３により覆われている。３４
はカバー３３をシリンダヘッド２４に固定する取付ボル
トである。

【００１６】デリバリユニット３２は各気筒毎に 1組を
なす噴射ノズル４１、高圧空気用インジェクタ４２、及
び燃料用インジェクタ４３を有し、噴射ノズル４１を各
気筒の燃焼室２５内に突出せしめている。

【００１７】そして、デリバリユニット３２は、高圧空
気用デリバリ管路４４を上下方向に延在し、後述する空
気圧縮機６１が圧送する空気を高圧空気用デリバリ管路
４４から各高圧空気用インジェクタ４２に供給する。ま
た、デリバリユニット３２は、燃料用デリバリ管路４５
を上下方向に延在し、後述する高圧燃料ポンプ７２が圧
送する燃料を燃料用デリバリ管路４５から各燃料用イン
ジェクタ４３に供給する。

【００１８】各気筒の噴射ノズル４１は、図７に示す如
く、高圧空気用インジェクタ４２に連結される構造にな
っており、噴射ノズル４１は、高圧空気用インジェクタ
４２に連結される構造となっている。そしてこの空気用
インジェクタ４２及び噴射ノズル４１からなる部品は、
デリバリユニット３２に対して、それぞれＯリング４６
Ａ、４６Ｂを介して装着される。そして、噴射ノズル４
１内には、その口元を開閉する開閉弁４７が設けられ、
その弁棒４８は、前記空気用インジェクタ４２の上部ま
で延在している。この弁棒４８の上部にストッパ４９及
び可動部材５０が固定され、縮装されたコイルばね５１
が可動部材５０を介して弁棒４８を上方に付勢し、これ
により、開閉弁４７を閉じる方向に付勢している。５２
はソレノイドコイルであり、このソレノイドコイル５２
がコネクタ５３を介して励磁されることにより、可動部
材５０はコイルばね５１の付勢力に抗して図７の下方に
移動し、噴射ノズル４１を開弁する。５４は高圧空気の
導入口であり、前述の高圧空気用デリバリ管路４４と連
通している。

【００１９】弁棒４８の略中央部に絞り部５５が形成さ
れ、この絞り部５５に対向して開口する燃料ポート５６
と連通するように、燃料用インジェクタ４３の燃料ノズ
ル５７が開口している。この燃料用インジェクタ４３も
デリバリユニット３２に対してＯリング５８を介して装
着される。

【００２０】デリバリユニット３２のこの構成により、
所謂空気アシスト式の燃料噴射が燃焼室２５に対してな
される。即ち、ソレノイドコイル５２が通電されて可動
部材５０がコイルばね５１の付勢力に抗して移動し、開
閉弁４７を開くことにより、導入口５４からの加圧空気
が絞り部５５を通過し、その通過時に減圧されることに
より、燃料用インジェクタ４３の燃料ノズル５７から噴
射される高圧の燃料が円滑に通路５９内に導入され、開
閉弁４７の位置から燃料が高圧空気とともに燃焼室２５
に噴射される。

【００２１】以下、デリバリユニット３２への高圧空気
及び燃料の供給系について説明する（図４〜図６参
照）。

【００２２】即ち、エンジン１７の左右のバンクの間に
は、空気圧縮機６１が配置されるとともに、燃料供給ユ
ニット６２が配置されている。６１Ａは空気圧縮機支持
ステーである（図３参照）。

【００２３】燃料供給ユニット６２は、上ケース６３Ａ
と下ケース６３Ｂとをシール６４を介して合体した箱体
内に、空気取入器６５、空気フィルタ６６、空気レギュ
レータ６７を内蔵し、かつベーパーセパレータ７０、燃
料フィルタ７１、高圧燃料ポンプ７２、燃料レギュレー
タ７３を内蔵している。ベーパーセパレータ７０は、図
２〜図４に示す如く、平面視でクランク軸２３Ａから離
間する方向の長さより上下方向の長い形状に形成され、
Ｖバンクの間に配置されており、下ケース６３Ｂの上部
にカバー７０Ａをシール７０Ｂを介して嵌合して構成さ
れている。６３Ｃは上ケースカバー、６３Ｄ、６３Ｅは
取付ボルト、７２Ａは燃料ポンプリード線、７２Ｂはグ
ロメットである。

【００２４】そして、空気圧縮機６１は、エンジン１７
により連動して駆動されるピストン７４の往復動によ
り、空気取入器６５内の空気を空気フィルタ６６、空気
吸込管７５から吸込側リード弁７６を介して吸込み、吐
出側リード弁７７を介して空気吐出管７８から吐出す
る。尚、空気取入器６５は、上ケース６３Ａに開口の空
気取入口７９を介してカウリング内空間に連通し、かつ
余剰空気戻り口８０を介して空気レギュレータ６７に連
通している。

【００２５】図２において、１は空気圧縮機用プーリで
あり、プーリ１はクランク軸２３Ａ回りの駆動プーリ２
に巻き回されている駆動ベルト３により駆動される。
尚、４はフライホイールマグネトカバー、５はテンショ
ンプーリ、６はジェネレータ、７はスタータである（図
２参照）。

【００２６】空気圧縮機６１の空気吐出管７８は、Ｔ字
型コネクタ８１を介して、左右のデリバリユニット３
２、３２に連なる高圧空気配管８２、８２に連結されて
いる。そして、各高圧空気配管８２は、各デリバリユニ
ット３２のデリバリユニットカバー３３をグロメット３
３Ａを介して貫通し、各デリバリユニット３２の高圧空
気用デリバリ管路４４の上端ニップル４４Ａに接続され
る。

【００２７】各デリバリユニット３２の高圧空気用デリ
バリ管路４４の下端ニップル４４Ｂには余剰空気戻り管
８３が接続されている。左右のデリバリユニット３２、
３２に連なる余剰空気戻り管８３、８３は、燃料供給ユ
ニット６２のケース内においてＴ字形コネクタ８４によ
り、余剰空気戻り管８５に接続され、ひいては空気レギ
ュレータ６７に連通せしめられている。そして、空気レ
ギュレータ６７は余剰空気戻り管８６を介して前述の空
気取入器６５の余剰空気戻り口８０に接続されている。

【００２８】これにより、カウリング１９の空気取入開
口から取入れた空気は、図８に示す如く、上ケース６３
Ａに開口した空気取入口７９、空気取入器６５、空気フ
ィルタ６６、空気圧縮機６１、高圧空気用デリバリ管路
４４、高圧空気用インジェクタ４２を介して噴射ノズル
４１に供給される、噴射ノズル４１への高圧空気供給系
が構成される。同時に、高圧空気用デリバリ管路４４か
ら、空気レギュレータ６７を介して空気取入器６５に至
る余剰空気戻り系が構成される。

【００２９】他方、船体１１側の燃料タンク２０の燃料
は、プライマリポンプ２１により燃料供給管２２に圧送
され、コネクタ９１を介して、カウリング１９内のフィ
ルタ９２、燃料ポンプ９３に供給され、燃料ポンプ９３
に連なる燃料吐出管９４から、上ケース６３Ａ、及びベ
ーパーセパレータ７０のセパレータカバー７０Ａを貫通
している燃料取入路９５を介して、燃料取入路９５を開
閉できるニードル弁９６から燃料供給ユニット６２内の
ベーパーセパレータ７０に供給される。９７はニードル
弁９６を作動させるフロートである。

【００３０】ベーパーセパレータ７０に供給された燃料
は、後述する仕切壁１１８のスリット１２０を経由して
燃料フィルタ７１から高圧燃料ポンプ７２の吸込口９８
に吸込まれ、高圧燃料ポンプ７２の吐出口に接続される
燃料連結管９９に吐出される。この燃料連結管９９は、
燃料供給ユニット６２のケース内において、Ｔ字形コネ
クタ１００を介して、左右のデリバリユニット３２、３
２に連なる燃料配管１０１、１０１に連結される。そし
て、各デリバリユニット３２の燃料用デリバリ管路４５
の下端ニップル４５Ｂに、上記燃料配管１０１が接続さ
れる。

【００３１】各デリバリユニット３２の燃料用デリバリ
管路４５の上端ニップル４５Ａには余剰燃料戻り管１０
２が接続されている。左右のデリバリユニット３２、３
２に連なる余剰燃料戻り管１０２、１０２は、燃料供給
ユニット６２のケース内において、Ｔ字形コネクタ１０
３により、余剰燃料戻り管１０４に接続され、ひいては
燃料レギュレータ７３に連通せしめられる。そして、燃
料レギュレータ７３は余剰燃料戻り管１０５を介してベ
ーパーセパレータ７０のセパレータカバー７０Ａを貫通
している余剰燃料戻り路１０６からベーパーセパレータ
７０の上部空間に連通せしめられる。

【００３２】これにより、船体１１内の燃料タンク２０
からプライマリポンプ２１により圧送される燃料が、図
８に示す如く、コネクタ９１、フィルタ９２、燃料ポン
プ９３、ベーパーセパレータ７０、燃料フィルタ７１、
高圧燃料ポンプ７２、燃料用デリバリ管路４５、燃料用
インジェクタ４３を介して噴射ノズル４１に供給され
る、噴射ノズル４１への燃料供給系が構成される。同時
に、燃料用デリバリ管路４５から、燃料レギュレータ７
３を介してベーパーセパレータ７０に至る余剰燃料戻り
系が構成される。尚、燃焼室２５の排気は、排気通路２
５Ａより外部に排出される。

【００３３】然るに、エンジン１７にあっては、下記
(1) 〜(10)の如くの特徴的構成を有する。

【００３４】(1) 高圧燃料ポンプ７２を燃料供給ユニッ
ト６２内に内蔵し、高圧燃料ポンプ７２の燃料連結管９
９を燃料ユニット６２内で連結した。そして、燃料供給
ユニット６２を構成する下ケース６３Ｂの底部にドレン
ボルト１１０にて開閉されるドレン口１１１を設け、結
果として燃料供給ユニット６２の下部に燃料溜り部１１
１Ａを設けた。従って、燃料連結管９９の連結部でたと
え燃料の漏れを生じたとしても、外部に飛散することが
ない。

【００３５】(2) 高圧燃料ポンプ７２が吐出する高圧燃
料を圧送する燃料配管１０１が各デリバリユニット３２
の燃料用デリバリ管路４５に接続される下端ニップル４
５Ｂ回りをデリバリユニットカバー３３より覆い、更
に、デリバリユニットカバー３３の底部にドレンボルト
１１２にて開閉されるドレン口１１３を設けた。従っ
て、この下端密封４５Ｂ回りの連結部でたとえ漏れ燃料
を生じたとしても、外部に飛散することがない。

【００３６】(3) 各デリバリユニットカバー３３の下端
開口部と燃料供給ユニット６２の下端開口部とを下部密
閉管１１４で連結し、各デリバリユニットカバー３３の
上端開口部と燃料供給ユニット６２の上端開口部とを上
部密閉管１１５で連結し、密閉管１１４、１１５内に高
圧燃料配管１０１、１０２を通すようにしてある。従っ
て、燃料供給ユニット６２内、或いはデリバリユニット
カバー３３内で漏れ出た燃料が、外部に飛散するのを防
止できる。

【００３７】(4) 各高圧空気用インジェクタ４２に高圧
空気を供給する高圧空気用デリバリ管路４４を上下方向
に配置し、高圧空気用デリバリ管路４４の上端側に空気
圧縮機６１からの高圧空気配管８２を接続し、高圧空気
用デリバリ管路４４の下端側に空気レギュレータ６７へ
の余剰空気戻り管８３を接続してある。従って、噴射ノ
ズル４１内における高圧空気用インジェクタ４２の高圧
空気と、燃料用インジェクタ４３の燃料との混合部か
ら、高圧空気用デリバリ管路４４内に浸入する燃料を容
易に排出することができる。

【００３８】(5) 空気レギュレータ６７の横（上でも
可、下は不可）に空気取入器６５を配置し、この空気取
入器６５における空気レギュレータ６７からの余剰空気
戻り口８０より下部に、下方のベ−パーセパレータ７０
への連通路１１６を開口し、空気取入器６５の上方に空
気圧縮機６１を配置してある。尚、空気取入器６５の内
部において、空気フィルタ６６と空気取入口７９との間
に隔壁１１７を設けてある。これにより、空気レギュレ
ータ６７からの戻り空気に混入する燃料を一旦空気取入
器６５に導き、気液分離できる。そして、空気取入器６
５の下部に溜る燃料を重力を利用してベーパーセパレー
タ７０へ戻すことが可能となる。

【００３９】(6) 燃料レギュレータ７３を経た余剰燃料
を余剰燃料戻り管１０５、余剰燃料戻路１０６からベー
パーセパレータ７０へ戻すとともに、ベーパーセパレー
タ７０の上方に配置される空気取入器６５とベーパーセ
パレータ７０の上部とを連通路１１６により連結、かつ
空気取入器６５と空気圧縮機６１とを空気吸込管７５に
より連結してある。従って、上下方向に配置する燃料用
デリバリ管路４５内で発生するベーパー（燃料の気化成
分）を燃料用デリバリ管路４５より、燃料レギュレータ
７３を介してベーパーセパレータ７０にスムースに排出
できる。即ち、燃料用デリバリ管路４４内で発生する燃
料蒸気を空気供給系にて再循環させ、燃焼させることが
できる。

【００４０】(7) 空気取入器６５の上部に空気フィルタ
６６を配置、即ち空気取入器６５と空気圧縮機６１との
間に空気フィルタ６６を配置してある。従って、空気中
の塵を除去できるとともに、非圧縮性流体である燃料ミ
ストが空気圧縮機６１の圧縮室に入ることによる、ポン
プ作動の過度の高圧化を防止できる。

【００４１】(8) ベーパーセパレータ７０は中間に仕切
り壁１１８を備えて少なくとも 2つの部屋１１９Ａ、１
１９Ｂから構成せしめられ、一方の部屋１１９Ａに燃料
レギュレータ７３から余剰燃料戻り管１０５、余剰燃料
戻り路１０６を介して余剰燃料が導入される。そして、
仕切り壁１１８は上端部から下端部側に切り欠かれたス
リット１２０を備えており、 2つの部屋１１９Ａ、１１
９Ｂは油面の下部と上部で連通し、他方の部屋１１９Ｂ
に燃料出口となる高圧燃料ポンプ７２への吸込口９８
と、ベーパー排出口となる空気取入器６５への連通路１
１６が開口せしめられる。このことにより、ベーパーの
分離機能を高めている。尚、ベーパーセパレータ７０は
フロート９７によって作動せしめられるニードル弁９６
を有しており、油面を所定の高さ、或いは高さ範囲に制
御できる。

【００４２】(9) ベーパーセパレータ７０は、一方の部
屋１１９Ａにニードル弁９６によって開閉される燃料取
入路９５を開口し、他方の部屋１１９Ｂに高圧燃料ポン
プ７２を収納し、かつポンプ７２の吸込口９８が該部屋
１１９Ｂの下部に開口している。そして、高圧燃料ポン
プ７２の吸込口９８には前述の如く燃料フィルタ７１が
配置されている。

【００４３】(10)ベーパーセパレータ７０の壁の少なく
とも一部は、燃料供給ユニット６２を構成する下ケース
６３Ｂの壁と共通化されている。

【００４４】次に、本実施例の作用について説明する。 ベーパーセパレータ７０が各シリンダボディ２３のＶ
バンクの間に配置され、燃料用インジェクタ４３が各シ
リンダボディ２３回りに配置されているから、(a) ベー
パーセパレータ７０から燃料用インジェクタ４３への高
圧燃料供給配管と、(b) 燃料用インジェクタ４３側から
ベーパーセパレータ７０への余剰燃料戻り配管とが短く
なり、燃料配管系の取り回しが単純化する。

【００４５】Ｖバンクの間に燃料供給ユニット６２を
配置し、燃料供給ユニット６２内にベーパーセパレータ
７０、燃料フィルタ７１、高圧燃料ポンプ７２、燃料レ
ギュレータ７３を内蔵したから、燃料配管を短く、かつ
コンパクト化でき、組立性、保守性を向上できる。

【００４６】Ｖバンクの間に、空気圧縮機６１を配置
し、同じくＶバンクの間に配置してある燃料供給ユニッ
ト内に空気取入器６５、空気フィルタ６６、空気レギュ
レータ６７を内蔵したから、空気配管を短く、かつコン
パクト化でき、組立性、保守性を向上できる。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、燃料噴射
エンジン用高圧燃料噴射装置を備えた船外機において、
燃料配管を短くすることができるばかりが、船外機のカ
ウリングを大きくすることなく、べーパーの分離機能を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は船外機を示す模式図である。

【図２】図２はエンジンを示す平面図である。

【図３】図３はエンジンを示す正面図である。

【図４】図４は燃料供給ユニットを示す模式図である。

【図５】図５はデリバリユニットを示す模式図である。

【図６】図６は燃料供給ユニットの横断面を示す模式図
である。

【図７】図７はインジェクタを示す模式図である。

【図８】図８は燃料供給システムを示す流れ図である。

【符号の説明】１０ 船外機 １１ 船体 １７ エンジン２０ 燃料タンク ２３ シリンダボディ ２３Ａ クランク軸 ４３ 燃料用インジェクタ ４５ 燃料用デリバリ管路 ７０ ベーパーセパレータ ７２ 高圧燃料ポンプ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸が上下方向に配設され、左右
   のシリンダボディでＶバンクが形成されたＶ型エンジン
   と、船体内に配置された燃料タンクから供給される燃料
   を貯留してべーパーを分離するべーパーセパレータと、
   そのべーパーセパレータから燃料ポンプ及びデリバリ管
   路を介して燃料を各シリンダボディ回りに配置したイン
   ジェクタに供給し、デリバリ管路内の余剰燃料をべーパ
   ーセパレータに再循環せしめる燃料噴射エンジン用高圧
   燃料噴射装置とをカウリング内に備えた船外機であっ
   て、 べーパーセパレータを、平面視でクランク軸から離間す
   る方向の長さより上下方向が長い形状に形成してＶバン
   クの間に配置したことを特徴とする燃料噴射エンジン用
   高圧燃料噴射装置を備えた船外機。