JP3883025B2

JP3883025B2 - 筒内燃料噴射式エンジン

Info

Publication number: JP3883025B2
Application number: JP07945998A
Authority: JP
Inventors: 雅彦加藤; 貴之佐藤; 博昭藤本
Original assignee: ヤマハマリン株式会社
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2018-03-26
Also published as: US20020083906A1; US6612272B2; US6295955B1; JPH11280540A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランク軸が縦方向に配設されたエンジンにおいて、高圧燃料を筒内に噴射する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
２サイクルエンジンにおいては、掃気ポートと排気ポートが同時に連通するタイミングがあるためＨＣ等の未燃ガスが排気されやすく、また、低速、低負荷で残留ガスが多いため失火を起こし未燃ガスが排気されやすい。そこで、排気ポートが閉じた後、高圧燃料を筒内に直接噴射することにより燃料を霧化して燃焼を改善させると共に、低速、低負荷では新気を多く供給するようにして失火を防ぐことにより未燃ガスの排出を低減する方式が知られている。前述した高圧燃料を筒内に直接噴射しようとする場合、燃料供給系に高圧燃料ポンプを設けることが必要になる。従来、４サイクルエンジンにおいては、動弁機構のカムシャフトの回転を利用して高圧燃料ポンプを駆動させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、筒内燃料噴射式エンジンにおいては、燃料噴射弁先端が燃焼室内に面して設けられるため、燃料噴射弁先端部は、噴射される燃料により多少冷却されるものの、常に燃焼火炎にさらされ高温になる。しかしながら、燃料噴射直後に燃料噴射弁先端に存在する液状燃料の蒸発温度（ガソリンで９０％蒸留温度は１５０〜１７０℃）に対し、燃料噴射弁先端部の温度が高い場合には、燃料中の重質分が先端部に残留し易くなるために、先端部や噴口部にデポジットとして重質分が付着し、その結果、特に噴口部付近にデポジットが過度に付着した場合、燃料噴射の噴霧形状や燃料噴射量が変動し正確な空燃比制御ができず、燃焼の悪化につながるという問題が生じる。
【０００４】
特に、船外機等のクランク軸が縦方向に配設されたエンジンにおいては、冷却水がシリンダヘッドの外壁面を上下方向に流れるため、燃料噴射弁の外周の冷却水通路によどみ部が生じ、燃料噴射弁の冷却が不十分になるという問題を有している。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題、課題を解決するものであって、クランク軸が縦方向に配設された筒内燃料噴射式エンジンにおいて、燃料噴射弁の先端温度を燃料蒸留温度よりも低く維持し、正確な空燃比制御を行うことができる筒内燃料噴射式エンジンを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、クランク軸１０が縦方向に配設されたエンジン２において、シリンダボディ７に連結されたシリンダヘッド８と、該シリンダヘッド８に固定された燃料噴射弁１３と、前記シリンダヘッド８の燃焼室壁外面に形成された主冷却水通路９２と、シリンダヘッド８の燃焼室壁内に形成された副冷却水通路９１とを備え、前記副冷却水通路９１の燃料噴射弁１３近傍に、副冷却水通路９１から外方に向けて延設される冷却水通路延設部９１ａを設けたことを特徴とし、請求項２記載の発明は、請求項１において、前記シリンダヘッド８に形成される燃料噴射弁取付穴と燃料噴射弁１３との間に伝熱材９４を充填したことを特徴とし、請求項３記載の発明は、請求項１又は２において、前記シリンダヘッド８の燃料噴射弁取付穴と燃料噴射弁１３との間に冷却室９７を設け、該冷却室９７を前記主冷却水通路９２に連通したことを特徴とし、請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記燃料噴射弁１３の先端部に温度検出手段９９を設け、該先端部温度により燃料噴射量を補正することを特徴とする。
【０００７】
請求項５記載の発明は、請求項４において、前記エンジンは複数の気筒を有し、該先端部温度により各気筒毎に燃料噴射量を補正することを特徴とし、請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれかにおいて、前記エンジンは２サイクルエンジンであって、前記燃料噴射弁１３を排気ポート７ｋ寄りに配置したことを特徴とする。
以上
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明が適用される筒内燃料噴射式エンジンの１例を示す船外機の模式図であり、図（Ａ）はエンジンの平面図、図（Ｂ）は図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図、図（Ｃ）は船外機の側面図、図（Ｄ）は燃料供給系の構成図である。
【０００９】
図１において、１は船外機であり、クランク軸１０が縦置状態で搭載されるエンジン２と、エンジン２の下端面に接続されエンジン２を支持するガイドエキゾースト部３と、ガイドエキゾースト部３の下端面に接続されるアッパケース４、ロアケース５及びプロペラ６からなる。上記エンジン２は、筒内噴射式Ｖ型６気筒２サイクルエンジンであり、６つの気筒７ａ〜７ｆが平面視でＶバンクをなすように横置き状態で且つ縦方向に２列に配設されたシリンダボディ７に、シリンダヘッド８が連結、固定されている。
【００１０】
上記気筒７ａ〜７ｆ内には、ピストン１１が摺動自在に嵌合配置され、各ピストン１１はクランク軸１０に連結されている。シリンダヘッド８には、磁力で開閉作動されるソレノイド開閉式の燃料噴射弁１３及び点火プラグ１４が挿入配置されている。気筒７ａ〜７ｆは、それぞれ掃気ポート（図示せず）によりクランク室１２に連通され、また、気筒７ａ〜７ｆには排気通路１５が接続されている。図１（Ｂ）の左バンクの排気ポート１５は左集合排気通路１６に、右バンクの排気通路１５は右集合排気通路１７に合流されている。エンジン２のクランク室１２には、吸気マニホールドから分岐する吸気通路１９が接続されており、該吸気通路１９のクランク室１２への接続部には、逆流防止用のリード弁２０が配設され、また、リード弁２０の上流側には、エンジン内にオイルを供給するためのオイルポンプ２１と、吸気量を調節するためのスロットル弁２２が配設されている。
【００１１】
図１（Ｄ）に示すように、船体側に設置されている燃料タンク２３内の燃料は、手動式の第１の低圧燃料ポンプ２５によりフィルタ２６を経て船外機側の第２の低圧燃料ポンプ２７に送られる。この第２の低圧燃料ポンプ２７は、エンジン２のクランク室１２のパルス圧により駆動されるダイヤフラム式ポンプであり、燃料を気液分離装置であるベーパーセパレータタンク２９に送る。ベーパーセパレータタンク２９内には、電動モータにより駆動される燃料予圧ポンプ３０が配設されており、燃料を加圧し予圧配管３１を経て高圧燃料ポンプ３２に送る。高圧燃料ポンプ３２の吐出側は、各気筒７ａ〜７ｆに沿って縦方向に配設された燃料供給レール３３に接続されるとともに、高圧圧力調整弁３５および燃料冷却器３６、戻り配管３７を介してベーパーセパレータタンク２９に接続されている。また、予圧配管３１とベーパーセパレータタンク２９間には予圧圧力調整弁３９が設けられている。
【００１２】
高圧燃料ポンプ３２は、ポンプ駆動ユニット４０により駆動される。このポンプ駆動ユニット４０はベルト４１を介してクランク軸１０に連結されている。ベーパーセパレータタンク２９内の燃料は、燃料予圧ポンプ３０により例えば３〜１０ｋｇ／ｃｍ²程度に予圧され、加圧された燃料は、高圧燃料ポンプ３２により５０〜１００ｋｇ／ｃｍ²程度若しくはそれ以上に加圧され、加圧された高圧燃料は、圧力調整弁３５にて設定圧を越える余剰燃料がベーパーセパレータタンク２９に戻され、必要な高圧燃料分のみを燃料供給レール３３に供給し、各気筒７ａ〜７ｆに装着した燃料噴射弁１３に供給するようにしている。
【００１３】
ＥＣＵ（電子制御装置）４２には、エンジン２の駆動状態、船外機１や船の状態を示す各種センサからの検出信号が入力される。例えば、クランク軸１０の回転角（回転数）を検出するエンジン回転数センサ４３、吸気通路１９内の温度を検出する吸気温センサ４４、スロットル弁２２の開度を検出するスロットル開度センサ４５、最上段の気筒７ｄ内の空燃比を検出するに空燃比センサ４６、高圧燃料配管内の圧力を検出する燃料圧力センサ４７、エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温センサ４８等が設けられている。ＥＣＵ４２は、これら各センサの検出信号を制御マップに基づき演算処理し、制御信号を燃料噴射弁１３、点火プラグ１４、オイルポンプ２１、予圧燃料ポンプ３０に伝送する。
【００１４】
図２は、図１のエンジン２の平面図である。なお、図１と同一の構成には同一番号を付けて説明を省略する。クランク軸１０には駆動プーリ５０が設けられ、また、ポンプ駆動ユニット４０の回動軸５１には被駆動プーリ５２が設けられ、駆動プーリ５０と被駆動プーリ５２にはベルト４１が張設されている。これによりクランク軸１０の回転がベルト４１を介して回動軸５１に伝達され、高圧燃料ポンプ３２を駆動するようにしている。
【００１５】
シリンダボディ７には取付用ステー５３が固定され、ポンプ駆動ユニット４０は、取付用ステー５３及びシリンダボディ７に３本のボルト５４、５５、５６により取り付けられている。また、燃料供給レール３３は、水平レール３３ａと水平レール３３ａの両側に接続された垂直レール３３ｂを有し、垂直レール３３ｂに燃料噴射弁１３が装着されている。また、高圧燃料ポンプ３２は燃料給排ユニット６０を有し、燃料出口管６０ａが燃料供給レール３３の水平レール３３ａに接続されている。なお、図中、１ａはエンジン２を覆うカウリング、５７はスタータモータ、５８はテンションプーリ、５９はサイレンサである。
【００１６】
図３は、図２のＹ方向から見た一部断面図である。図３には、図２で説明したように、ポンプ駆動ユニット４０が取付用ステー５３を介してボルト５４により取り付けられている状態が示されている。ポンプ駆動ユニット４０の回転軸５１にはカム４０ａが固定され、カム４０ａが高圧燃料ポンプ３２のプランジャ３２ａを押圧することにより高圧燃料を発生するように構成されている。
【００１７】
高圧燃料ポンプ３２は４本のボルト６１によりポンプ駆動ユニット４０に取り付けられている。このボルト結合は、ポンプ駆動ユニット４０側のボルト孔をボルト６１の径より若干大きくして、高圧燃料ポンプ３２とポンプ駆動ユニット４０の取付時において両者の間に若干の遊動を可能にしている。
【００１８】
エンジン２は複数の気筒７ａ〜７ｆをＶバンクをなすように２列に配設しており、燃料供給レール３３は、各列のシリンダヘッド８に固定された垂直レール３３ｂと、垂直レール３３ｂの上端に接続された水平レール３３ａとからなり、水平レール３３ａと垂直レール３３ｂは、ボルト６２により連結されている。水平レール３３ａ及び垂直レール３３ｂの内部には燃料通路６３が形成され、両者の接続部にはＯリング６４でシールされたコネクタ６５が配設されている。２本の垂直レール３３ｂは、それぞれボルト６６によりシリンダヘッド８に固定され、また、燃料噴射弁１３はボルト６７により垂直レール３３ｂに固定されている。このボルト６７の位置は燃料噴射弁１３に近接させるようにしている。
【００１９】
燃料給排ユニット６０は、燃料出口管６０ａ、燃料入口管６０ｂ、オーバーフロー管６０ｃを一体化したハウジングを構成しており、燃料出口管６０ａは、Ｏリング６９でシールされたコネクタ７０により水平レール３３ａの燃料通路６３に接続されている。なお、オーバーフロー管６０ｃはベーパーセパレータタンク２９に接続されている。また、高圧圧力調整弁３５は、ボルト６８（図４）によりポンプ駆動ユニット４０に固定され、Ｏリング７１でシールされたコネクタ７２により水平レール３３ａの燃料通路６３に接続されている。
【００２０】
図４は、図３のＸ方向から見た一部断面図である。図４には、前述した取付用ステー５３によるポンプ駆動ユニット４０の取付構造と、燃料供給レール３３及び燃料噴射弁１３の取付構造の詳細が示されている。取付用ステー５３は、シリンダボディ７に形成された２つのボス７３にボルト７４により固定されている。ポンプ駆動ユニット４０は、取付用ステー５３にボルト５４、５５により取り付けられ、さらに、ボルト５６によりシリンダボディ７のボス８２（図５）に固定され、ポンプ駆動ユニット４０及び高圧燃料ポンプ３２はシリンダボディ７に３点支持で固定されることになる。このように取付用ステー５３を用いることにより、ポンプ駆動ユニット４０及び高圧燃料ポンプ３２をシリンダボディ７のＶバンク間にオーバーハングするように装着することが可能となる。
【００２１】
燃料供給レール３３の垂直レール３３ｂは、ボルト６６によりシリンダヘッド８に形成されたボス７５に固定され、また、燃料噴射弁１３に形成されたフランジ１３ａと垂直レール３３ｂ間には馬蹄形のスペーサ７６が配設され、このスペーサ７６と垂直レール３３ｂをボルト６７により固定することにより、燃料噴射弁１３を垂直レール３３ｂに固定している。燃料噴射弁１３の燃料通路６３側にはＯリング７８が配設され、また、シリンダヘッド８の軸穴８１の燃焼室７９側には、皿バネからなる弾性金属シール材８０が配設されている。シリンダヘッド８の軸穴８１は、燃料噴射弁１３の外径より若干大きくされ、燃料噴射弁１３の取付時において両者の間に若干の遊動を可能にしている。
【００２２】
図５は、図２〜図４の分解組立斜視図を示し、ポンプ駆動ユニット４０、高圧燃料ポンプ３２、高圧圧力調整弁３５、燃料供給レール３３及び燃料噴射弁１３は、本発明に係わる高圧燃料噴射ユニット９０を示している。この高圧燃料噴射ユニット９０のエンジン２への取付方法を図２〜図５を参照しつつ説明する。
【００２３】
先ず、シリンダボディ７にボルト７４により取付用ステー５３を固定し、ポンプ駆動ユニット４０に高圧燃料ポンプ３２及び高圧圧力調整弁３５を取り付けて一体化したものを、シリンダボディ７及び取付用ステー５３上に載せてボルト５４、５５、５６によりシリンダボディ７に仮止めする。一方、燃料供給レール３３の水平レール３３ａと垂直レール３３ｂを連結し、垂直レール３３ｂに燃料噴射弁１３を装着し一体化した後、燃料給排ユニット６０の燃料出口管６０ａと高圧圧力調整弁３５をそれぞれコネクタ７０、７２により水平レール３３ａに接続すると同時に、燃料噴射弁１３をシリンダヘッド８の軸穴８１に挿入し、垂直レール３３ｂをボルト６７によりシリンダヘッド８に仮止めする。
【００２４】
そして、ポンプ駆動ユニット４０と高圧燃料ポンプ３２のボルト６１による結合の遊びと、燃料噴射弁１３とシリンダヘッド８の軸穴８１の遊びにより、高圧燃料噴射ユニットの各部材の公差を調整しながらボルト６１、６７を本締めする。このときボルト６７の本締めによりノズル１３ｂの外周に配設された弾性金属シール材８０が押圧収縮され、これにより燃料噴射弁１３を燃焼圧力に対抗させると共に燃焼ガスが軸穴８１から漏洩するのを防止している。
【００２５】
以上の取付構造により、高圧燃料噴射ユニットを一体化してその剛性を高めるとともに、ユニットのエンジンへの組み付けに際して集積公差を吸収可能にして組立性を向上させることができる。また、高圧燃料ポンプ及び高圧圧力調整弁と燃料供給レールの接続を簡単に行うことができるとともに、従来のフレキシブル配管や金属パイプ配管の強度的問題を解消することができ、特に振動の大きい船外機等では有効である。
【００２６】
次に、本発明の特徴である燃料噴射弁先端部の冷却構造について説明する。図６〜図９は、本発明の筒内燃料噴射式エンジンの１実施形態を示し、図６は気筒の断面図、図７は冷却水の流れを示す模式図、図８はシリンダヘッド本体を内側から見た平面図、図９（Ａ）は図８の裏側から見た平面図、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面図である。
【００２７】
図６において、シリンダヘッド８は、ヘッド本体８ａとガスケット８ｃを介して固定されるカバー部材８ｂからなり、ヘッド本体８ａの燃焼室７９壁外面に形成された主冷却水通路９２と、ヘッド本体８ａの燃焼室７９壁内に形成された円弧状の副冷却水通路９１が形成され、さらに主冷却水通路９２に対してガスケット８ｃを介在して戻り通路９３が形成されている。一方、シリンダボディ７の気筒７ａの周りにも同様の円弧状の冷却水通路８５が形成され、シリンダヘッド８側の副冷却水通路９１とはガスケット８３の所定箇所に形成された連通穴（図示せず）を介して連通されている。
【００２８】
そして、図７に示すように、冷却水は、冷却水ポンプからシリンダボディ７の各気筒７ａ〜７ｃの冷却水通路８５を下から上に供給されるとともに、シリンダヘッド８側の副冷却水通路９１を今度は上から下にに流れ、次に、主冷却水通路９２に冷却水が下から上に供給され、サーモスタットを経て戻り通路９３を落下する。なお、図８において、ヘッド本体８ａの下部にはシリンダボディ７の副冷却水通路９１から主冷却水通路９２への水供給口９２ａが設けられ、また、図８及び図９に示すように、気筒７ａと気筒７ｂの間および気筒７ｂと気筒７ｃの間には副冷却水通路９１から主冷却水通路９２への水供給孔９２ｂが設けられている。気筒７ｄ〜７ｆについても同様である。
【００２９】
本実施形態においては、図６及び図８に示すように、ヘッド本体８ａの副冷却水通路９１の燃料噴射弁１３近傍に、副冷却水通路９１から外方に向けて延設される冷却水通路延設部９１ａを設け、燃料噴射弁１３及びその先端部１３ｂを冷却するようにしている。また、ヘッド本体８に形成された燃料噴射弁１３の取付用ボス８６の軸穴にシリコンゴム、シリコン樹脂等からなる熱伝導性の良好な伝熱材９４を充填し、燃料噴射弁１３先端部１３ｂの熱を放出させるようにしている。
【００３０】
また、図７及び図９に示すように、シリンダヘッド８側の副冷却水通路９１と主冷却水通路９２を連通するバイパス通路９５を設け、燃料噴射弁１３の側部近傍を冷却するようにしている。
【００３１】
図１０〜図１２は、本発明の筒内燃料噴射式エンジンの他の実施形態を示し、図１０冷却水の流れを示す模式図、図１１（Ａ）はシリンダヘッド本体を内側から見た平面図、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面図、図１２（Ａ）は図１１の裏側から見た平面図、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のヘッド本体にカバー部材を固定し、Ｂ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面図である。前記実施形態の図９に示すＹ部は点火プラグ１４と燃料噴射弁１３の取付用壁８ｄが存在するため、冷却水のよどみが生じ燃料噴射弁１３先端部の温度が上昇する問題があり、本実施形態はこれを解決するものである。なお、以下の実施形態において上記説明と同一の構成には同一番号を付けて説明を省略する。
【００３２】
本実施形態においては、図１１に示すように、ヘッド本体８ａの副冷却水通路９１の図で右側（燃料噴射弁１３側）に、気筒７ａの下部、気筒７ｂの上部及び下部、気筒７ｃの上部に、副冷却水通路９１から主冷却水通路９２に向けて延設される冷却水通路延設部９１ｂを設け、また、気筒７ａの上部、気筒７ａと気筒７ｂの間および気筒７ｂと気筒７ｃの間に肉厚部９１ｃを設け、副冷却水通路９１内での上から下への冷却水の流れを遮断するようにし、これにより、よどみが無くなりスムーズに冷却水が流れるようにしている。
【００３３】
さらに、図１０及び図１２に示すように、点火プラグ１４及び燃料噴射弁１３の取付用壁８ｄの下部及び上部に主冷却水通路９２から副冷却水通路９１に連通するバイパス通路９６を設け、よどみ部Ｙに冷却水が流れるようにし、燃料噴射弁１３の近傍を冷却するようにしている。すなわち、図１１において冷却水は、ヘッド本体８ａの左側の副冷却水通路９１を上から下に流れ、水供給口９２ａから主冷却水通路９２を下から上に流れるとともに、冷却水の一部は、ヘッド本体８ａの右側の副冷却水通路９１を下から上に流れ、各気筒の上部の冷却水通路延設部９１ｂから主冷却水通路９２に流れた後、各気筒の下部の冷却水通路延設部９１ｂから再び副冷却水通路９１に流れ、よどみ部Ｙに冷却水が流れるようにし、燃料噴射弁１３の近傍を冷却するようにしている。
【００３４】
図１３は、本発明の他の実施形態を示す気筒の断面図である。本実施形態においては、燃料噴射弁１３の取付用ボス８６内を冷却室９７とし、燃料噴射弁１３のフランジ１３ａと取付用ボス８６内面間にＯリング９８を配設し、冷却室９７を入口９７ａ、出口９７ｂを介して主冷却水通路９２に連通するようにして、主冷却水通路９２からの冷却水により燃料噴射弁１３を冷却するようにしている。特に、船外機においては、冷却水が直接エンジン下部から上がってくるため、下部気筒の燃料噴射弁の方が冷えやすく、従って、上部気筒の燃料噴射弁の冷却水通路径（入口９７ａ、出口９７ｂの径）を下気筒に比べて大きくすれば効果的である。
【００３５】
図１４及び図１５は、本発明の他の実施形態を示し、図１４は気筒の断面図、図１５は制御方法を説明するための図である。本実施形態においては、燃料噴射弁１３の先端部１３ｂに温度検出手段９９を設け、以下の制御を行う。
【００３６】
燃料噴射弁１３の先端部１３ｂの温度が高くなるに従い、燃料中の重質分が先端部に残留し易くなるために、先端部や噴口部にデポジットとして重質分が付着し、図１５（Ａ）に示すように、燃料噴射量の低下率が大きくなるが、エンジン運転経過時間が所定値に達すると、ほぼ一定の噴射量となる。そこで、燃料噴射弁１３の先端部１３ｂの温度とエンジン運転経過時間により、噴射量低下分を補正するように制御する。
【００３７】
また、図１５（Ｂ）に示すように、船外機では排気系が集合排気で且つ排気が水中に排出されるため背圧の影響を大きく受け、上段、中段及び下段気筒間での吸入空気量の違いによる燃焼温度のばらつきが生じ、燃料噴射弁１３の先端部１３ｂの温度にもばらつきが生じる。そこで、燃料噴射弁１３の先端部１３ｂの温度に応じて、上段、中段及び下段気筒間で噴射量低下分を補正するように制御する。なお、船外機が最もよく使われる４０００回転以上では、上段気筒は排気管長が長く燃焼状態が良いので燃焼温度が最も高く、また、下段気筒は上段気筒と集合排気されるので、中段気筒よりも燃焼温度が高くなる。
【００３８】
図１６は、図１４及び図１５の変形例を示す制御のフロー図である。先ず、噴射量Ｑ₀を読み込み、運転経過時間Ｔを読み込み、図１５の特性曲線をマップ化したものから運転経過時間Ｔに対する噴射量補正値αを読み込み、補正噴射量ＱをＱ＝Ｑ₀＋αとして決定する。本方式によれば、燃料噴射弁１３の先端部１３ｂに温度検出手段９９を設けることなく補正噴射量を決定することが可能となる。
【００３９】
次に、本発明の他の実施形態を図１４により説明する。本実施形態は、燃料噴射弁１３先端部１３ｂの噴口位置を可能なかぎり排気ポート７ｋ寄りになるように配置している。燃料噴射弁１３から噴射された燃料は、掃気ポート７ｈ、７ｉからの掃気流により、排気ポート７ｋ寄りに偏って分布（図１４で示すＦ）するため、排気ポート７ｋ寄りの方が燃焼室壁面温度が低く、従って、燃料噴射弁１３の先端部１３ｂが高温になりくいという効果を有する。
【００４０】
図１７は、本発明の他の実施形態を示し、４サイクルエンジンに適用した船外機の平面図である。本実施形態においても、ポンプ駆動ユニット４０がエンジン２の中央部に配置され、ポンプ駆動ユニット４０の両側に高圧燃料ポンプ３２、３４が配置されている。図中、７はシリンダボディ、８はシリンダヘッド、１０はクランク軸、１３は燃料噴射弁、１９は吸気管、２９はベーパーセパレータタンク、３３は燃料供給レール、９８は吸気弁、９９はカムシャフトである。
【００４１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、船外機に適用した例について説明しているが、船体側にエンジンを設置するマリン用エンジンや、あるいは芝刈り機等の移動式エンジンや定置式エンジンにも適用可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、クランク軸が縦方向に配設された筒内燃料噴射式エンジンにおいて、燃料噴射弁の先端温度を燃料蒸留温度よりも低く維持し、正確な空燃比制御を行うことができ、
請求項２記載の発明によれば、さらに、燃料噴射弁の先端温度を低く維持することができ、
請求項３記載の発明によれば、主冷却水通路のよどみ部をなくすことができ、さらに、燃料噴射弁の先端温度を低く維持することができ、
請求項４〜８記載の発明によれば、さらに燃料噴射弁の先端温度を低く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される筒内燃料噴射式エンジンの１例を示す船外機の模式図であり、図（Ａ）はエンジンの平面図、図（Ｂ）は図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図、図（Ｃ）は船外機の側面図、図（Ｄ）は燃料供給系の構成図である。
【図２】図１のエンジンの平面図である。
【図３】図２のＹ方向から見た一部断面図である。
【図４】図３のＸ方向から見た一部断面図である。
【図５】図２〜図４の分解組立斜視図である。
【図６】本発明の筒内燃料噴射式エンジンの１実施形態を示す気筒の断面図である。
【図７】図６の冷却水の流れを示す模式図である。
【図８】図６のシリンダヘッド本体を内側から見た平面図である。
【図９】図９（Ａ）は図８の裏側から見た平面図、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面図である。
【図１０】本発明の筒内燃料噴射式エンジンの他の実施形態を示す冷却水の流れを示す模式図である。
【図１１】図１１（Ａ）は図１０のシリンダヘッド本体を内側から見た平面図、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面図である。
【図１２】図１２（Ａ）は図１１の裏側から見た平面図、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のヘッド本体にカバー部材を固定し、Ｂ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態を示す気筒の断面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態を示す気筒の断面図である。
【図１５】図１４の制御方法を説明するための図である。
【図１６】図１４及び図１５の変形例を示す制御のフロー図である。
【図１７】本発明の他の実施形態を示し、４サイクルエンジンに適用した船外機の平面図である。
【符号の説明】
７…シリンダボディ
８…シリンダヘッド
１０…クランク軸
１３…燃料噴射弁
９１…副冷却水通路
９２…主冷却水通路
９４…伝熱材
９７…冷却室
９９…温度検出手段

Claims

クランク軸が縦方向に配設されたエンジンにおいて、シリンダボディに連結されたシリンダヘッドと、該シリンダヘッドに固定された燃料噴射弁と、前記シリンダヘッドの燃焼室壁外面に形成された主冷却水通路と、シリンダヘッドの燃焼室壁内に形成された副冷却水通路とを備え、前記副冷却水通路の燃料噴射弁近傍に、副冷却水通路から外方に向けて延設される冷却水通路延設部を設けたことを特徴とする筒内燃料噴射式エンジン。
前記シリンダヘッドに形成される燃料噴射弁取付穴と燃料噴射弁との間に伝熱材を充填したことを特徴とする請求項１記載の筒内燃料噴射式エンジン。
前記シリンダヘッドの燃料噴射弁取付穴と燃料噴射弁との間に冷却室を設け、該冷却室を前記主冷却水通路に連通したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の筒内燃料噴射式エンジン。
前記燃料噴射弁の先端部に温度検出手段を設け、該先端部温度により燃料噴射量を補正することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の筒内燃料噴射式エンジン。
前記エンジンは複数の気筒を有し、該先端部温度により各気筒毎に燃料噴射量を補正することを特徴とする請求項４記載の筒内燃料噴射式エンジン。
前記エンジンは２サイクルエンジンであって、前記燃料噴射弁を排気ポート寄りに配置したことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の筒内燃料噴射式エンジン。