JPH02277927A - 多気筒エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は複数の気筒を直列に杓°するエンジンに関し、
より具体的には、シリンダヘッドの近傍に設けられる冷
却水タンクの構造などに改良を施したエンジンを対象と
している。

［従来の技術］ 多気筒（例えば６気筒）の舶用ディーゼルエンジンでは
、排気マニホールドや吸気マニホールドの他に、清水（
冷却水）を海水で冷却するための清水クーラーや、冷却
水用の清水タンク（冷却水タンク）がエンジン本体に併
設される。更に、上記形式のエンジンでは、ターボチャ
ージャーやインタークーラーが設けられることも多い。

そして、これらの機器はシリンダヘッドの周囲に配置さ
れており、より具体的には、吸気マニホールド及び排気
マニホールドはシリンダヘッドの側面に沿って配置され
、清水タンクやターボチャージャーはシリンダヘッドの
端面の近傍に配置されることが多い。

［発明が解決しようとする課題］ ところが上記構造によると、上述のさまざまな機器がエ
ンジンの上部に設けられるので、それらの機器が原因と
なってエンジンの全高が増加することが避けられない。

特に、清水クーラーは排気マニホールドの上側に配置さ
れるので、清水クラ−がエンジンの全高を増加させる原
因となりやすい。

更に、エンジン本体の上部に上述の如くさまざまな機器
を設けると、エンジン全体としての一体感がなくなるの
で外観が低下し、より具体的には、エンジンが高性能で
あることを連想させるような外観にエンジン全体を仕上
げることか困難である。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、複数の気筒を直列に形成するエンジンブロッ
クをそのシリンダヘッドかエンジンブロックの上端部に
位置する状態で設け、シリンダヘッドの上面に弁腕室ケ
ースを取付け、シリンダヘッドの概ねクランク軸と平行
に延びる一方の側面に沿って吸気マニホールドを配置し
、上記側面と平行なシリンダヘッドの他方の側面に沿っ
て排気マニホールド組立体を配置し、該排気マニホール
ド組立体に排気マニホールドと清水クーラーとを設け、
シリンダヘッドの上記側面と概ね直交する一方の端面に
沿って冷却水タンクを配置し、上記吸気マニホールドと
排気マニホールド組立体と冷却水タンクとの上端を、上
記弁腕室カバーの上面と概ね同一平面上に位置させたこ
とを特徴としている。

［作用］ 上記構成によると、吸気マニホールドと排気マニホール
ド組立体、清水タンクの各上端が弁腕室ケースの上端と
概ね同−平皿上に並んでいるので、エンジン全体の全高
を極力低下させることができる。

又、上述の如く全高を低下させると、特に冷却水クーラ
ーについては、その容量が不足するという問題が生ずる
可能性があるが、上記構造では、容量の大きい冷却水タ
ンクを設けているので、冷却水クーラーの容量不足によ
る冷却能力の低下という問題を解消することができる。

［実施例］ 第１図は本発明実施例の平面図、第２図は第１図の■−
■矢視図、第３図は第１図の■−■矢視図、第４図は第
１図のｒＶ−ＩＶ矢視部分図である。

第１図において、図示のエンジンは直列６気筒デイーゼ
ルエンジンで、その気筒中心線はＡで示しである。図示
のエンジンはクランク軸１（第１図には中心線のみ図示
）が概ね水平に延びる姿勢で配置されており、シリンダ
ブロックやシリンダヘッド２からなるエンジンブロック
はシリンダヘッド２がエンジン上部に位置する状態で配
置されている。シリンダヘッド２は全体がクランク軸１
と平行に細長く延びており、１対の側面３．４（クラン
ク軸１と平行な面）と１対の端面５．６とを備えている
。又、シリンダヘッド２の上面には弁腕室ケース８が固
定され、弁腕室ケース８の内部に弁腕室が形成されてい
る。

図示のエンジンには、吸気マニホールド１０と排気マニ
ホールド組立体１１、清水タンク１２（冷却水タンク）
、並びに、ターボチャージャ１３及びインタークーラー
１４がシリンダヘット２の周囲、かつシリンダヘッド２
と概ね同じ高さに配置しである。

吸気マニホールド１０はシリンダヘッド２の側面３に沿
って概ねシリンダヘッド２と同じ長さにわたって延びて
おり、シリンダヘッド２を挟んで排気マニホールド組立
体１１と反対側に位置している。

より具体的には、吸気マニホールド１０の筒状本体（第
１図に図示されている部分）は弁腕室ケース８と概ね同
じ高さに位置しており、その筒状本体から下方へ突出し
た湾曲形状の出口管１５がシリンダヘッド２の側面３に
固定され、出口管１５の内部通路がシリンダヘッド２内
の吸気ポートに接続している。

吸気マニホールド１０の入口１６はその外側側面（シリ
ンダヘッド２と反対側の側面）に設けである。入口１６
は吸気マニホールド１０の長手方向中央部に対して端面
６側へずれている。この構造では、人口１６から吸気マ
ニホールド１０の内部へ流入した吸気の内、他方の端面
５に隣接する出口管１５ａ内へ流入する吸気に大きい慣
性が与えられる可能性があり、その結果、端面５に隣接
する気筒において、その吸気流入状態（特にスワール）
が他の気筒と異なる可能性がある。これを防１トするた
めに、吸気マニホールド１０は端面５に隣接する出口管
１５ａよりも更に端面５側へ突出しており、吸気マニホ
ールド１０の内部には、出口管１５ａよりも端面５側へ
突出した空間１７が形成されている。この空間１７は、
そこに到達した吸気に対してダンパー効果を発揮し、そ
れにより、空間１７に隣接する出口管１５へ流入する吸
気の慣性が抑えられる。その結果、出口管１５ａへの吸
気流入状態も、その他の出口管］５への吸気流入状態と
同じとなる。これによりすべての気筒において均等な燃
焼状態が得られる。

前記排気マニホールド組立体１１は側面４に沿って概ね
シリンダヘッド２と同じ長さにわたって延びている。第
２図の如く、排気マニホールド組立体〕１は排気マニホ
ールド２０と清水クーラー２１との組立体で形成されて
いる。υト気マニホールド２０はシリンダヘッド２（第
１図）と概ね同じ高さの位置をクランク軸１と平行に延
びている。

清水クーラー２１は排気マニホールド２０の上側に並ぶ
状態で、排気マニホールド２０と概ね同じ長さにわたっ
て弁腕室ケース８（第１図）と同じ高さの位置をクラン
ク軸１と平行に延びている。

図示されてないが、清水クーラー２１にはエンジン各部
を冷却した清水が流入し、その清水を海水で冷却するよ
うになっている。

第１図において、前記清水タンク１２はシリンダヘッド
２の端面５に沿ってエンジン幅方向（クランク軸１と直
角かつ水平な方向）に長く延びている。清水タンク１２
の端部２５は、吸気マニホールド１０をその長手方向に
延長した範囲に位置しており、より具体的には、端部２
５は、そのシリンダヘッド側端面２６が吸気マニホール
ド１０の一端面に対してクランク軸長手方向に対向し、
かつ、近接している。

清水タンク１２の他方の端部２７もＩｉ＋：気マニホー
ルド組立体１１をその長手方向に延長した範囲まで突出
しており、より具体的には、端部２７のシリンダヘッド
側端面２８はそれに隣接する排気マニホールド組立体１
１の端面に対して、クランク軸長手方向に対向し、かつ
、近接している。

清水タンク１２の上面には折れ目３０（段部）が設けて
あり、この折れ目３０で囲まれる上面部分３１はその周
囲の部分よりも多少低くなっている。上面部分３１は上
記両端部２５、端部２７の間、かつ、端面５に近い部分
に形成されており、全体が平坦である。この上面部分３
１にはフィラーキャップ３２が取付けてあり、又、水位
警報機を取付けるための取付は孔３３が設けである。フ
ィラーキャップ３２は上面部分３１よりも上方へ突出し
ており、その本来の機能、すなわち、清水タンク１２内
からの空気抜き機能を確実に果せるようになっているが
、清水タンク１２の上面の最も上方の部分に対してごく
わずかしか突出していない。

前記ターボチャージャ〜１３は排気マニホールド組立体
１１を挟んで清水タンク１２と反対側に位置している。

前記インタークーラー１４は吸気マニホールド１０を挟
んで清水タンク１２と反対側に位置しており、ターボチ
ャージャー１３に対してエンジン幅方向に並んでいる。

上述の各機器すなわち、吸気マニホールド１０、排気マ
ニホールド組立体１１、清水タンク１２は、それらの上
端又は上面が弁腕室ケース８の上面（すなわちエンジン
本体の上面）と概ね同一平向上に並んでいる。更に図示
の実施例では、ターボチャージャー１３及びインターク
ーラー１４の上端又は上面も弁腕室ケース８の上面と概
ね同一平面上に並んでいる。このようなレイアウトは第
２図〜第４図にも明瞭に示されている。

上述のインタークーラー１４は概ね直方体状の外壁を備
え、その吸気マニホールド１０側の端面から延びる出口
側エアーダクト４０が前記入口１６に接続している。イ
ンタークーラー１４の入口側吸気連絡管４１はインター
クーラー１４のエアーダクト４０と反対側の端面からタ
ーボチャージャー１３のブロアーまで延びている。

この吸気連絡管４１はターボチャージャー１３に接続す
る上流部分４２と、インタークーラー１４に接続する下
流部分４３と、両者を接続する中間部分４４とを備えて
いる。中間部分４４は概ねエンジン幅方向に延びており
、上流部分４２及び下流部分４３は、それぞれ、中間部
分４４の端部からターボチャージャー１３側及びインタ
ークーラー１４側へ一体にＭｉＴ曲している。

部分４３が接続するインタークーラー１４の入口開口４
５は矩形であり、その開口面積は中間部分４４の通路断
面積と比べて非常に広い。従って、下流部分４３は中間
部分４４から開口４５側へゆくにつれて拡開する４角錐
台形状の管壁により形成されている。

より具体的には、下流部分４３の管壁は４枚の台形板を
組合せて形成されており、各台形板で形成される管壁部
分は、いずれも、下流部分４３の中心線Ｃに対して傾斜
しており、開口４５側へゆくにつれて中心線Ｃから離れ
ている。

更に、下流部分４３と中間部分４４の下流部との内部に
は、その通路を部分する仕切り板４６が設けである。仕
切り仮４６は吸気連絡管４１の中心線に沿って延びる概
ね垂直な仮であり、吸気連絡管４１の内部を、ターボチ
ャージャー１３及び端面６に近い部分と、それらから遠
い部分とに区画している。

上述の如く４角錐台形状の下流部分４３を利用して吸気
連絡管４１の小径中間部分４４とインタークーラー１４
の広い開口４５とを接続したので、下流部分４３と中間
部分４４か互いに屈曲しているにもかかわらず、中間部
分４４からの吸気を概ね均等に分散させてインタークー
ラー１４へ供給することができ、従って、インタークー
ラー１４での吸気冷却効果を充分に高めることができる
。

なお、インタークーラー１４及び吸気連絡管４１に関連
する上述の構造は第４図にも明瞭に示されている。

第３図において、清水タンク１２の下側かつ排気マニホ
ールド組立体１１側にずれた位置には、ベルト伝動装置
の一部であるベルトカバー５０か配置しである。このベ
ルト伝動装置は、清水ポンプ５１などの補機をクランク
軸１により駆動するためのものでベルトカバー５０はそ
のベルト伝達装置を外周側及びエンジン本体と反対側か
ら援っている。

ベルトカバー５０の下側において、クランク軸１の端部
にはマウント５２が取付けである。マウント５２は、ク
ランク軸１から補助動力を取出すためのもので、必要に
応じて、適当な機器の入力軸がマウント５２に連結され
る。上記ベルトカバー５０は、第３図に示す正面形状が
概ね３角形であり、排気マニホールド組立体１１に近い
位置において、清水タンク１２とマウント５２との間の
隙間を埋める状態で配置しである。

史に第２図の始＜、ベルトカバー５０とマウント５２の
先端、すなわち、クランク軸方向においてエンジン本体
から最も離れた部分は、清水タンり１２の排気マニホー
ルド組立体１１から最も離れた端部と概ね同一平面上に
並んでいる。

前述の清水タンク１２の形状及び構造は第５図及び第６
図に明瞭に示されている。第５図は第１図のｖ−■断面
拡大部分図であり、第６図は第５図の■−■矢視図であ
る。第５図において、清水タンク１２の清水出口５５は
清水タンク１２の底壁の第５図で右側（第１図の吸気マ
ニホールド１０側）の端部に設けである。又、出口５５
に隣接した位置には、別の出口５６が設けである。出口
５５と出口５６は清水ポンプ５１の人口通路５７（吸入
通路）に接続している。清水ポンプ５１は、前述の如く
、清水タンク１２の下側に位置しており、そのハウジン
グが複数のボルトによりシリンダブロック（第５図には
図示せず）の端面に固定されている。人口通路５７は清
水ポンプ５１の本体ハウジングから出口５５の下側まで
一体に延びる人口管５９により形成されている。入口管
５９は清水タンク１２の取付は脚部をも構成しており、
その先端部の上面に清水タンク１２の下面が同定される
。又、清水ポンプ５１本体の人口管５９と反対側の部分
には、上方へ突出した取付は脚６０が一体に設けてあり
、この取付は脚６０の上面にも清水タンク１２の下面が
ボルトにより固定される。

清水タンク１２は出口５５と反対側の端部の下半部（第
５図で左端部の下半部）が窪んでおり、その窪み空間（
四部）に連絡管６５が配置されている。連絡管６５は、
第６図の如く、一端部が清水クーラー２１の端面に固定
されており、清水クーラー２１の冷却水出口が連絡管６
５の内部通路を介して清水タンク１２の内部に連通して
いる。

連絡管６５は、他端部のフランジ６７が清水タンク１２
の取付は面６８（第１図の側面４と概ねｉ１７行な而）
に対してボルトにより固定されている。

むろん、この取付は面６８には連絡管６５の内部通路と
清水タンク１２の内部とをつなぐ開口が設けである。

前期出口５５は清水タンク１２の内部の内、その主要部
、すなわち連絡管６５が接続する部分に連通している。

これに対し、他ｂ゛の出口５６は、清水タンク１２の内
部に上記主要部とは別に形成したバイパス通路（図示せ
ず）に接続している。

そのバイパス通路の入口孔７０（第１図）は、排気マニ
フォールド組立体１１の近傍において、清水タンク１２
の張り出し下半部の上面に上向きに開口した姿勢で設け
である。この入口孔７０には、エンジン本体からの戻り
冷却水が、漬水クーラ２１を介さずに供給される。第５
図の人口管５９の先端には出口５５と出口５６とを切換
えるためのサーモスタット（図示せず）が設けである。

第５図の如く、フィラーキャップ３２の近傍において、
清水タンク１２のシリンダヘッド側端面には２個の取付
は座７２（ボルト穴を形成したボス）が設けてあり、こ
の取付は座７２がエンジン本体に固定したブラケット（
図示せず）に固定される。なお、清水タンク１１は鋳造
品であり、鋳造作業後にねじキャップで閉鎖されるの複
数の砂抜き孔７３（第５図には１個のみ図示）が清水タ
ンク１１には設けである。

以上から明らかなように、清水タンク１２は、取付は座
７２に固定されるブラケットを介してエンジン本体を支
持されると共に、連絡管６５を介して清水クーラー２１
に支持され、更に、エンジン本体に固定した清水ポンプ
５１により、下面の２箇所が支持されている。

上述の構造によると、第５図の取付は而６８が面する清
水タンク１２の上記窪み空間（四部）には、形状の複雑
な連絡管６５が配置され、従って連絡管６５が外部から
見えると、エンジン全体としての外観が低下する恐れが
ある。それを防止するために、図示の実施例では、次の
ような化粧板７５が設けである。化粧板７５は上記窪み
空間の概ね全体を覆う湾曲形状の部材であり、第６図の
如く連絡管６５に対して清水クーラー２１と反対側に位
置しており、連絡管６５と一体に形成されている。

第６図の如く側方から見て、清水タンク１２の上面８０
は全体が凸形に湾曲しており、清水クーラー２１から離
れるにつれて低い位置となるように傾斜している。この
ように上面８０を構成すると図示のエンジンを船舶に使
用した場合でも、上面８０を概ね水平に保ち、第１図の
フィラーキャップ３２を清水タンク１２の最も高い位置
に位置させることができる。

すなわち、エンジンが船舶に取付けられた場合、クラン
ク軸１は正確には水１１とならず、マウント５２がクラ
ンク軸１の他端部よりも高い位置となるように多少傾斜
した姿勢で設置される。このような傾斜姿勢においても
、冷却水タンク１２の上面８０を上述の如く形成するこ
とにより、上面８０を概ね水平に維持できる。

Ｃ発明の効果コ 以上説明したように本発明によると、吸気マニホールド
１０と排気マニホールド組立体１１、清水タンク１２の
各上端が弁腕室ケース８の上端と概ね同一平面上に並ん
でいるので、エンジン全体の全高を極力低下させること
ができる。従って、エンジンのコンパクト化を図ってエ
ンジン占有空間を減少させることができる。より具体的
な効果としては、本発明によるエンジンを船舶に使用す
ると、エンジンが原因となって船室の容積が低下したり
、デツキに段差が付くなどの問題を解消できる。

又、上述の如く全高を低下させると、特に清水クーラー
２１については、その容量が不足するという問題が生ず
る可能性があるが、上記構造では、容量の大きい冷却水
タンク１２が設けられるので、清水クーラー２１の容量
不足による冷却能力の低下という問題を解消することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の平面図、第２図は第１図の■−
■矢視図、第３図は第１図の■−■矢視図、第４図は第
１図のＴＶ−ＩＶ矢視部分図、第５図は第１図のｖ−Ｖ
断面拡大部分図、第６図は第５図のＶｌ−Ｖ［矢視図で
ある。 １・・・クランク軸、２・・・シリンダヘッド、３．４
・・・シリンダヘッド側［ｆｉ、５．６・・・シリンダ
ヘッド端面、８・・・弁腕室ケース、１０・・・吸気マ
ニホールド、１１・・・排気マニホールド組立体、１２
・・・清水タンク、２１・・・清水クーラー 特許出願人　ヤンマーディーゼル株式会社代理人　弁理
士　大森　忠孝；　　１ −勾 第３図 第４図 手続補正層（方式） １．事件の表示 平成１年　特　許　願　第９９７２６号２、発明の名称 多気筒エンジン ３、補正をする老 事件との関係　　　特許出願人 住　所　大阪市北区茶屋町１番３２号 名　称　（６７８）ヤンマーディーゼル株式会社代表者
　代表取締役　山　岡　淳　男 ４、代理人 住　所　　大阪市北区東天満２丁目９番４号５、補正命
令の日付　（発送臼）　自発６、補正の対象　図面 ７、補正の内容　別紙の通り。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の気筒を直列に形成するエンジンブロックをそ
   のシリンダヘッドがエンジンブロックの上端部に位置す
   る状態で設け、シリンダヘッドの上面に弁腕室ケースを
   取付け、シリンダヘッドの概ねクランク軸と平行に延び
   る一方の側面に沿って吸気マニホールドを配置し、上記
   側面と平行なシリンダヘッドの他方の側面に沿って排気
   マニホールド組立体を配置し、該排気マニホールド組立
   体に排気マニホールドと清水クーラーとを設け、シリン
   ダヘッドの上記側面と概ね直交する一方の端面に沿って
   冷却水タンクを配置し、上記吸気マニホールドと排気マ
   ニホールド組立体と冷却水タンクとの上端を、上記弁腕
   室カバーの上面と概ね同一平面上に位置させたことを特
   徴とするエンジン。 ２、シリンダヘッドを挟んで上記冷却水タンクと反対側
   にターボチャージャーとインタークーラ−とをそれらの
   上端が弁腕室の上面と概ね同一平面上に並ぶように配置
   した請求項１記載のエンジン。 ３、冷却水タンクの一端部を、それに隣接する排気マニ
   ホールドの端部に対して、クランク軸と平行な方向にお
   いて、対向かつ近接させ、冷却水タンクの他端部を、そ
   れに隣接する排気マニホールド組立体の端部に対して、
   クランク軸と平行な方向において、対向かつ近接させた
   請求項１又は２に記載のエンジン。 ４、インタークーラーの吸気入口とターボチャージャー
   の吸気出口とを接続する連絡管を設け、該連絡管の下流
   部分を中間部分に対して概ね直角に屈曲させ、該下流部
   分の下流端をインタークーラーに接続し、下流部分の管
   壁を下流側にゆくにつれて通路断面積が増加するような
   テーパー形状にすると共に、上記下流部分の管壁を該下
   流部分の中心線を含むすべての縦断面において、管壁の
   断面が下流側へゆくにつれて上記中心線から離れうよう
   に傾斜させた請求項２に記載のエンジン。