JP2016173070A - V型エンジン - Google Patents
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Abstract
【課題】シール性の確保と寸法誤差の吸収の両方を達成しながら、構造の複雑化を抑えることができるV型エンジンを提供すること。【解決手段】V型エンジンは、V字状のシリンダボディと、V字ラインの内側に配置された第1排気マニホールド50Rおよび第2排気マニホールドと、第1排気管51とを備える。第1排気管51は、複数の第1シリンダから第1排気マニホールド50Rに排出された排気が流入する第1上流端部51uRと、複数の第2シリンダから第2排気マニホールドに排出された排気が流入する第2上流端部とを含む。渦巻きガスケット83は、第1排気マニホールド50Rと第1上流端部51uRとの間の隙間を密閉する。【選択図】図6
Description
本発明は、V型エンジンに関する。
特許文献1には、V型エンジンを動力源とする船外機が開示されている。この船外機には、2つのシリンダバンクの内側に排気を排出するインバンク排気システム(in-bank exhaust system)が搭載されている。前記V型エンジンでは、各部品の寸法誤差を吸収するためにフローティング構造を採用している。
具体的には、排気管は、2つの排気マニホールドにそれぞれ接続された2つの上流端部を含む。一方の上流端部は、2つのOリングを介して一方の排気マニホールドに接続されており、一方の排気マニホールドに対して移動可能である。他方の上流端部は、他方の排気マニホールドに固定されており、他方の排気マニホールドに対して移動できない。
具体的には、排気管は、2つの排気マニホールドにそれぞれ接続された2つの上流端部を含む。一方の上流端部は、2つのOリングを介して一方の排気マニホールドに接続されており、一方の排気マニホールドに対して移動可能である。他方の上流端部は、他方の排気マニホールドに固定されており、他方の排気マニホールドに対して移動できない。
排気管の一方の上流端部は、一方の排気マニホールドに設けられた挿入穴に挿入されている。上流端部の外周面と挿入穴の内周面との間の空間は、2つのOリングによって密閉されている。Oリングは、挿入穴に設けられた環状溝に保持されている。排気管の一方の上流端部は、上流端部と挿入穴との間の空間が2つのOリングによって密閉された状態で、一方の排気マニホールドに対して移動可能である。一方の排気マニホールドに対する排気管の位置は、寸法誤差の累積値に応じて変化する。
前記V型エンジンでは、フローティング構造を採用することにより、シール性の確保と寸法誤差の吸収の両方を達成している。しかしながら、排気管および排気マニホールドの接続部をシールするためにOリングを用いるので、排気管の上流端部が挿入される挿入穴を排気マニホールドに設ける必要がある。さらに、2つのOリングを保持する2つの環状溝を挿入穴の内周面に設ける必要もある。そのため、接続部の構造が複雑化してしまう。
そこで、本発明の目的の一つは、シール性の確保と寸法誤差の吸収の両方を達成しながら、構造の複雑化を抑えることができるV型エンジンを提供することである。
本発明の一実施形態は、一列に並んだ複数の第1シリンダの中心線を通る第1平面と一列に並んだ複数の第2シリンダの中心線を通る第2平面とによって形成されたV字ラインに沿って配置されたV字状のシリンダボディと、前記複数の第1シリンダに接続されており、前記V字ラインの内側に配置された第1排気マニホールドと、前記複数の第2シリンダに接続されており、前記V字ラインの内側に配置された第2排気マニホールドと、前記複数の第1シリンダから前記第1排気マニホールドに排出された排気が流入する第1上流端部と、前記複数の第2シリンダから前記第2排気マニホールドに排出された排気が流入する第2上流端部と、を含む、排気管と、前記第1排気マニホールドと前記第1上流端部との間の隙間を密閉する渦巻きガスケットとを備える、V型エンジンを提供する。
この構成によれば、第1シリンダおよび第2シリンダで生成された排気が、V字ラインの内側に配置された第1排気マニホールドおよび第2排気マニホールドを介して、排気管に集まる。弾性変形可能な渦巻きガスケットは、第1排気マニホールドと排気管の第1上流端部との間に配置されている。第1排気マニホールドと第1上流端部との間の隙間は、渦巻きガスケットによって密閉される。さらに、第1排気マニホールド等の寸法誤差は、渦巻きガスケットの弾性によって吸収される。したがって、シール性の確保と寸法誤差の吸収の両方を達成できる。さらに、Oリングを用いる場合と異なり、挿入穴や環状溝が不要なので、構造の複雑化を抑えることができる。
前記実施形態において、前記V型エンジンは、前記第2上流端部を前記第2排気マニホールドに固定することにより、前記第2排気マニホールドと前記第2上流端部との間の距離を一定に維持する固定部材をさらに備えていてもよい。
この構成によれば、排気管の第2上流端部が、固定部材によって第2排気マニホールに固定される。第2排気マニホールドと第2上流端部との間の距離が一定に維持されるので、第2排気マニホールドおよび第2上流端部の接続部では寸法誤差が殆ど吸収されない。つまり、寸法誤差が発生すると、第1排気マニホールドと第1上流端部との間隔が変化する。しかしながら、弾性変形可能な渦巻きガスケットが第1排気マニホールドと排気管との間に配置されているので、シール性を確保しながら寸法誤差を吸収できる。そのため、比較的簡単な接続構造を第2排気マニホールドおよび第2上流端部の接続部に適用しながら、シール性の確保と寸法誤差の吸収の両方を達成できる。
この構成によれば、排気管の第2上流端部が、固定部材によって第2排気マニホールに固定される。第2排気マニホールドと第2上流端部との間の距離が一定に維持されるので、第2排気マニホールドおよび第2上流端部の接続部では寸法誤差が殆ど吸収されない。つまり、寸法誤差が発生すると、第1排気マニホールドと第1上流端部との間隔が変化する。しかしながら、弾性変形可能な渦巻きガスケットが第1排気マニホールドと排気管との間に配置されているので、シール性を確保しながら寸法誤差を吸収できる。そのため、比較的簡単な接続構造を第2排気マニホールドおよび第2上流端部の接続部に適用しながら、シール性の確保と寸法誤差の吸収の両方を達成できる。
前記実施形態において、前記第1上流端部は、前記第1上流端部の全域において前記第1排気マニホールドから離れていてもよい。
この構成によれば、排気管の第1上流端部の全域において第1上流端部と第1排気マニホールドとが離れている。そのため、第1上流端部と第1排気マニホールドとの接触により、渦巻きガスケットの弾性変形が規制されない。これにより、寸法誤差を渦巻きガスケットで確実に吸収できる。
この構成によれば、排気管の第1上流端部の全域において第1上流端部と第1排気マニホールドとが離れている。そのため、第1上流端部と第1排気マニホールドとの接触により、渦巻きガスケットの弾性変形が規制されない。これにより、寸法誤差を渦巻きガスケットで確実に吸収できる。
前記実施形態において、前記V型エンジンは、前記第1排気マニホールドおよび第1上流端部の一方に設けられた内筒部をさらに備えていてもよい。前記渦巻きガスケットは、前記内筒部を取り囲んでいてもよい。
この構成によれば、渦巻きガスケットが、第1排気マニホールドおよび第1上流端部の一方に設けられた内筒部を取り囲んでいる。渦巻きガスケットは、内筒部によって渦巻きガスケットの径方向への移動が規制される。これにより、内筒部に対する渦巻きガスケットの偏心量を低減でき、渦巻きガスケットをセンタリング(心出し)できる。
この構成によれば、渦巻きガスケットが、第1排気マニホールドおよび第1上流端部の一方に設けられた内筒部を取り囲んでいる。渦巻きガスケットは、内筒部によって渦巻きガスケットの径方向への移動が規制される。これにより、内筒部に対する渦巻きガスケットの偏心量を低減でき、渦巻きガスケットをセンタリング(心出し)できる。
前記実施形態において、前記渦巻きガスケットによって取り囲まれた前記内筒部は、前記内筒部の内周面から前記内筒部の外周面までの範囲を前記内筒部の全周に亘って埋める中実部を含んでいてもよい。
Oリングは、通常、渦巻きガスケットと比較して耐熱性が低い。そのため、Oリングを内筒部のまわりに配置する場合は、Oリングを冷却するために、冷却水が流れる通路が内筒部の内部に設けられる。つまり、内筒部を中空にする必要がある。これに対して、渦巻きガスケットを用いる場合は、このような通路が必要ない。つまり、内筒部は中実でよい。したがって、Oリングを用いる場合と比べて、内筒部の構造を簡略化できる。
Oリングは、通常、渦巻きガスケットと比較して耐熱性が低い。そのため、Oリングを内筒部のまわりに配置する場合は、Oリングを冷却するために、冷却水が流れる通路が内筒部の内部に設けられる。つまり、内筒部を中空にする必要がある。これに対して、渦巻きガスケットを用いる場合は、このような通路が必要ない。つまり、内筒部は中実でよい。したがって、Oリングを用いる場合と比べて、内筒部の構造を簡略化できる。
前記実施形態において、前記V型エンジンは、スプリングと、前記スプリングを介して前記第1排気マニホールドおよび第1上流端部を締結するボルトとをさらに備えていてもよい。
この構成によれば、渦巻きガスケットだけでなく、スプリングが、第1排気マニホールドおよび第1上流端部の接続部に設けられている。温度変化によって第1排気マニホールド等が膨張または収縮すると、第1排気マニホールド等の寸法変化が、スプリングおよび渦巻きガスケットの弾性によって吸収される。したがって、温度変化によって第1排気マニホールド等の寸法が変化したとしても、良好なシール性を確保できる。
この構成によれば、渦巻きガスケットだけでなく、スプリングが、第1排気マニホールドおよび第1上流端部の接続部に設けられている。温度変化によって第1排気マニホールド等が膨張または収縮すると、第1排気マニホールド等の寸法変化が、スプリングおよび渦巻きガスケットの弾性によって吸収される。したがって、温度変化によって第1排気マニホールド等の寸法が変化したとしても、良好なシール性を確保できる。
前記実施形態において、前記V型エンジンは、前記第1排気マニホールドに設けられた水路と前記排気管に設けられた水路との間で冷却水を導く冷却水パイプをさらに備えていてもよい。この場合、前記冷却水パイプは、前記渦巻きガスケットのまわりに配置されていてもよい。
前記V型エンジンは、前記冷却水パイプの外周面と前記第1排気マニホールドおよび排気管の一方との間の隙間を密閉するOリングをさらに備えていてもよい。もしくは、前記V型エンジンは、前記冷却水パイプの軸方向における前記冷却水パイプの端面と前記第1排気マニホールドおよび排気管の一方との間の隙間を密閉するOリングをさらに備えていてもよい。
前記V型エンジンは、前記冷却水パイプの外周面と前記第1排気マニホールドおよび排気管の一方との間の隙間を密閉するOリングをさらに備えていてもよい。もしくは、前記V型エンジンは、前記冷却水パイプの軸方向における前記冷却水パイプの端面と前記第1排気マニホールドおよび排気管の一方との間の隙間を密閉するOリングをさらに備えていてもよい。
前記実施形態において、前記排気管は、前記第1上流端部に流入した排気と前記第2上流端部に流入した排気とが通過する集合部をさらに含んでいてもよい。この場合、前記V型エンジンは、前記排気管の前記集合部に配置された触媒をさらに備えていてもよい。
この構成によれば、第1上流端部から排気管内に流入した排気と、第2上流端部から排気管内に流入した排気とが、排気管の集合部に集まる。この排気は、集合部に配置された触媒によって浄化される。このように、第1シリンダおよび第2シリンダの両方で生成された排気を一箇所に集めるので、全ての排気を一つの触媒で浄化できる。そのため、部品点数を減少させることができる。
この構成によれば、第1上流端部から排気管内に流入した排気と、第2上流端部から排気管内に流入した排気とが、排気管の集合部に集まる。この排気は、集合部に配置された触媒によって浄化される。このように、第1シリンダおよび第2シリンダの両方で生成された排気を一箇所に集めるので、全ての排気を一つの触媒で浄化できる。そのため、部品点数を減少させることができる。
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る船外機6の左側面を示す模式図である。
船舶推進機1は、船体H1の後部(船尾)に取付可能なクランプブラケット2と、チルティングシャフト3、スイベルブラケット4、およびステアリングシャフト5を介してクランプブラケット2に支持された船外機6とを含む。船外機6は、上下方向に延びるステアリングシャフト5の中心線まわりにクランプブラケット2に対して回動可能であり、左右方向に延びるチルティングシャフト3の中心線まわりにクランプブラケット2に対して回動可能である。
図1は、本発明の一実施形態に係る船外機6の左側面を示す模式図である。
船舶推進機1は、船体H1の後部(船尾)に取付可能なクランプブラケット2と、チルティングシャフト3、スイベルブラケット4、およびステアリングシャフト5を介してクランプブラケット2に支持された船外機6とを含む。船外機6は、上下方向に延びるステアリングシャフト5の中心線まわりにクランプブラケット2に対して回動可能であり、左右方向に延びるチルティングシャフト3の中心線まわりにクランプブラケット2に対して回動可能である。
船外機6は、プロペラ11を回転させる動力を発生する内燃機関の一例であるエンジン7と、エンジン7の動力をプロペラ11に伝達する動力伝達装置とを含む。動力伝達装置は、ドライブシャフト8と、前後進切替機構9と、プロペラシャフト10とを含む。エンジン7の回転は、ドライブシャフト8および前後進切替機構9を介してプロペラシャフト10に伝達される。ドライブシャフト8からプロペラシャフト10に伝達される回転の方向は、前後進切替機構9によって切り替えられる。プロペラ11は、プロペラシャフト10と共にプロペラシャフト10の中心線まわりに回転する。
船外機6は、エンジン7を覆うカウリング12と、動力伝達装置を収容するケーシング13とを含む。ケーシング13は、エンジン7の下方に配置されたエギゾーストガイド14と、エギゾーストガイド14の下方に配置されたアッパーケース16と、アッパーケース16の下方に配置されたロワケース18とを含む。ケーシング13は、さらに、エンジン7等の可動部に供給される潤滑オイルを貯留するオイルパン15と、アッパーケース16内に配置された筒状のマフラー17とを含む。エンジン支持部材としてのエギゾーストガイド14は、クランクシャフト33の回転軸線Acが上下方向に延びる姿勢でエンジン7を支持している。
船外機6は、喫水線WL(船舶推進機1が装備された船舶が停止しているときの水面の高さ)の下方に配置された排気口21にエンジン7の排気を導く排気通路22を含む。排気通路22は、エンジン7からプロペラ11まで延びている。排気通路22は、エギゾーストガイド14、オイルパン15、マフラー17、およびロワケース18の内部を通って、プロペラ11の後端部で開口している。プロペラ11の後端部は、水中で開口する排気口21を形成している。
船外機6は、さらに、喫水線WLの上方に配置されたアイドル排気口19にエンジン7の排気を導くアイドル排気通路20を含む。アイドル排気通路20の上流端は、エンジン7よりも下方の位置で排気通路22に接続されている。アイドル排気通路20は、排気通路22からアイドル排気口19に後方に延びている。アイドル排気口19は、船外機6の外面で開口している。アイドル排気口19の開口面積は、排気口21の開口面積よりも小さい。
エンジン7で生成された排気は、排気通路22によって排気口21に向けて案内される。エンジン7の出力が高い場合、排気通路22内の排気は、主として、排気口21から水中に排出される。また、排気通路22内の排気の一部は、アイドル排気通路20によってアイドル排気口19に導かれ、アイドル排気口19から大気に放出される。その一方で、エンジン7の出力が低い場合(たとえば、アイドリング時)、排気通路22内の排気圧が低いので、排気通路22内の排気は、主として、アイドル排気口19から大気に放出される。
船外機6は、船外機6の外面で開口する取水口23と、冷却水としての船外機6の外の水を取水口23から船外機6の内部に取り込むウォーターポンプ24と、取水口23に吸い込まれた水を船外機6の各部に案内する冷却水通路25とを含む。エンジン7によって駆動されるウォーターポンプ24は、船外機6の内部に設けられた冷却水通路25に配置されている。冷却水通路25は、取水口23から排気通路22に延びており、排気通路22からエンジン7に延びている。冷却水通路25内の冷却水は、オイルパン15等の排気通路22を形成する部材を冷却し、その後、エンジン7を冷却する。エンジン7のウォータージャケットに供給された冷却水は、冷却水通路25によって船外機6の外に案内される。
図2は、エンジン7の水平断面を示す部分断面図である。図3は、エンジン7の左側面を示す模式図である。図4は、エンジン7の背面を示す模式図である。図5は、排気通路22の一部の鉛直断面を示す断面図である。
図2では、船外機6の中央WO(クランクシャフト33の回転軸線Acを通り、左右方向に直交する鉛直面)の右側および左側で異なる高さの断面をしている。図3および図4では、排気マニホールド50、第1排気管51、および第2排気管52等以外の構成を省略または簡略化している。
図2では、船外機6の中央WO(クランクシャフト33の回転軸線Acを通り、左右方向に直交する鉛直面)の右側および左側で異なる高さの断面をしている。図3および図4では、排気マニホールド50、第1排気管51、および第2排気管52等以外の構成を省略または簡略化している。
エンジン7は、たとえば、V型8気筒の4サイクルエンジンである。図2に示すように、エンジン7は、複数のシリンダ31内にそれぞれ配置された複数のピストン32と、上下方向に延びる回転軸線Acまわりに回転可能なクランクシャフト33と、複数のピストン32をクランクシャフト33に連結する複数のコネクティングロッド34とを含む。
図2に示すように、エンジン7は、複数のシリンダ31が設けられた2つのシリンダバンク39と、各シリンダバンク39に取り付けられたクランクケース35とを含む。2つのシリンダバンク39は、後方に開いた平面視V字状のシリンダボディ36と、シリンダボディ36の2つの後端部にそれぞれ取り付けられた2つのシリンダヘッド37と、2つのシリンダヘッド37にそれぞれ取り付けられた2つのヘッドカバー38とを含む。
図2に示すように、エンジン7は、複数のシリンダ31が設けられた2つのシリンダバンク39と、各シリンダバンク39に取り付けられたクランクケース35とを含む。2つのシリンダバンク39は、後方に開いた平面視V字状のシリンダボディ36と、シリンダボディ36の2つの後端部にそれぞれ取り付けられた2つのシリンダヘッド37と、2つのシリンダヘッド37にそれぞれ取り付けられた2つのヘッドカバー38とを含む。
2つのシリンダバンク39は、船外機6の中央WOの右方および左方に配置されている。右方のシリンダバンク39で一列に並んだ4つのシリンダ31の中心線は、回転軸線Acに平行な第1平面PRに配置されている。左方のシリンダバンク39で一列に並んだ4つのシリンダ31の中心線は、回転軸線Acに平行な第2平面PLに配置されている。第1平面PRおよび第2平面PLは、船外機6の中央WOに対して対称であり、平面視でV字状に配置されている。V字ラインV1は、第1平面PRおよび第2平面PLによって形成されており、回転軸線Acから後方に延びている。
以下では、「右方のシリンダバンク39に対応する要素」の先頭および末尾に「第1」および「R」をそれぞれ付け、「左方のシリンダバンク39に対応する要素」の先頭および末尾に「第2」および「L」それぞれを付ける場合がある。たとえば、「右方のシリンダバンク39に対応するシリンダ31」を「第1シリンダ31R」といい、「左方のシリンダバンク39に対応するシリンダ31」を「第2シリンダ31L」という場合がある。
図2に示すように、シリンダボディ36は、平面視でV字ラインV1に沿って延びている。シリンダボディ36は、2つのシリンダヘッド37と共に、複数のシリンダ31を形成している。2つのシリンダヘッド37は、シリンダボディ36の後方に配置されており、クランクケース35は、シリンダボディ36の前方に配置されている。クランクシャフト33は、クランクケース35およびシリンダボディ36によって形成された収容空間内に配置されている。図3に示すように、クランクケース35およびシリンダボディ36は、エギゾーストガイド14上に配置されている。
図2に示すように、2つのシリンダヘッド37は、複数のシリンダ31にそれぞれ対応する複数の燃焼室42と、複数の燃焼室42に空気を供給する複数の吸気ポート41と、複数の燃焼室42で生成された排気を排出する複数の排気ポート43とを含む。エンジン7は、空気と燃料との混合気を複数の燃焼室42で燃焼させる複数の点火プラグ44と、複数の吸気ポート41を開閉する複数の吸気バルブと、複数の排気ポート43を開閉する複数の排気バルブと、複数の吸気バルブおよび排気バルブを移動させるバルブ機構とを含む。
左右方向におけるV字ラインV1の間の領域は、V字ラインV1の内側であり、V字ラインV1の右方および左方の領域は、V字ラインV1の外側である。吸気ポート41は、V字ラインV1の外側に配置されており、排気ポート43は、V字ラインV1の内側に配置されている。複数の吸気ポート41は、それぞれ、複数の燃焼室42に接続されており、複数の排気ポート43は、それぞれ、複数の燃焼室42に接続されている。
エンジン7の吸気装置は、複数の吸気ポート41を介して複数の燃焼室42に空気を供給する2つの吸気マニホールド45を含む。エンジン7の燃料供給装置は、複数の燃焼室42に燃料を供給する燃料噴射器46(fuel injector)を含む。エンジン7の排気装置は、複数の燃焼室42で生成された排気を複数の排気ポート43を介して複数の燃焼室42から排出する2つの排気マニホールド50と、2つの排気マニホールド50に接続された第1排気管51とを含む。図3および図4に示すように、エンジン7の排気装置は、さらに、第1排気管51に接続された第2排気管52を含む。
図2に示すように、吸気マニホールド45と燃料噴射器46とは、V字ラインV1の外側に配置されている。排気マニホールド50と、第1排気管51、第2排気管52とは、V字ラインV1の内側に配置されている。2つの排気マニホールド50は、それぞれ、2つのシリンダヘッド37の後方に配置されている。2つの排気マニホールド50は、互いに独立した部材であり、左右方向に並んでいる。第1排気管51は、2つの排気マニホールド50の後方に配置されている。
図3および図4に示すように、第2排気管52は、第1排気管51の下方に配置されている。第2排気管52は、第1排気管51からエギゾーストガイド14に延びている。排気マニホールド50と、第1排気管51とは、エギゾーストガイド14よりも上方に配置されている。第2排気管52は、シリンダヘッド37およびシリンダボディ36を含むエンジン本体から離れている。
2つの排気マニホールド50は、複数のボルトによって、2つのシリンダヘッド37にそれぞれ固定されている。第1排気管51の2つの上流端部51uは、複数のボルトによって、2つの排気マニホールド50にそれぞれ連結されている。第2排気管52の上流端部52uは、2つのOリングR1(図5参照)を介して、第1排気管51の下流端部51dに連結されている。第2排気管52の下流端部52dは、複数のボルトによって、エギゾーストガイド14に固定されている。
図5に示すように、2つの排気マニホールド50は、いずれも、複数の排気ポート43に接続された複数の上流分岐部53と、各上流分岐部53に接続された上流集合部54とを含む。図4に示すように、第1排気管51は、2つの上流集合部54にそれぞれ接続された2つの下流分岐部55と、各下流分岐部55に接続された下流集合部56とを含む。第2排気管52は、下流集合部56に接続された上流端部52uと、エギゾーストガイド14に接続された下流端部52dとを含む。図3に示すように、第2排気管52は、さらに、側面視でクランクシャフト33に向かって第2排気管52の上流端部52uから第2排気管52の下流端部52dに延びる中流部52mを含む。
図5に示すように、第1排気管51の入口51iは、第1排気管51の出口51oよりも上方に配置されている。第1排気管51の出口51oは、触媒57の下方に位置している。第1排気管51の出口51oの直径は、第1排気管51の入口51iの直径よりも大きい。第2排気管52の入口52iの直径と第2排気管52の出口52oの直径とは、第1排気管51の入口51iの直径よりも大きい。第2排気管52の入口52iは、エギゾーストガイド14よりも後方に配置されている。第2排気管52の出口52oは、エギゾーストガイド14の上方に配置されている。
エンジン7は、排気通路22内に配置された触媒57と、触媒57よりも上流の位置で排気の濃度を測定する上流センサー58と、触媒57よりも下流の位置で排気の濃度を測定する下流センサー59とを含む。エンジン7は、さらに、下流センサー59よりも下流の位置で排気通路22内に配置された被水防止部材60(water-resistant member)を含む。触媒57、上流センサー58、下流センサー59、および被水防止部材60は、第1排気管51に保持されている。
触媒57は、たとえば三元触媒である。触媒57は、第1排気管51の下流集合部56に設けられた触媒収容部に配置されている。触媒57は、後述する排気通路22の下流集合通路68内に配置されている。触媒57の外周部は、排気通路22の中心線を取り囲んでおり、好ましくは排気通路22と同心である。触媒57は、排気が内部を通過するハニカム状のキャリアと、キャリアの表面に保持された触媒物質とを含む。
触媒57は、エギゾーストガイド14よりも上方に配置されている。触媒57は、複数の第1シリンダ31Rの上端よりも下方で、複数の第1シリンダ31Rの下端よりも上方の高さに配置されている(図8参照)。被水防止部材60は、触媒57の下方に配置されている。上流センサー58は、触媒57の上方に配置されており、下流センサー59は、触媒57および被水防止部材60の間の高さに配置されている。上流センサー58および下流センサー59の先端部は、第1排気管51の内面から内方に突出している。
上流センサー58および下流センサー59は、いずれも、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサーである。排気通路22を流れる排気は、上流センサー58および下流センサー59の先端部に接触する。上流センサー58は、触媒57に浄化される前の排気中の酸素濃度を検出し、下流センサー59は、触媒57に浄化された後の排気中の酸素濃度を検出する。燃焼室42に供給される混合気の空燃比は、上流センサー58および下流センサー59の検出値等に基づいて、エンジン制御装置によって制御される。
プロペラ11によって形成された排気口21が水中に配置されるので、水が排気口21を通じて排気通路22内に浸入する。燃焼室42内の圧力が負圧(大気圧より低い圧力)になると、排気通路22内の水が、燃焼室42に向かって排気通路22を逆流する場合がある。被水防止部材60は、気体を通過させると共に液体の流通を妨げるハニカム状である。そのため、排気通路22内の水が被水防止部材60に達したとしても、被水防止部材60によって水の逆流が妨げられる。これにより、被水防止部材60より上流の位置に移動する水量を減少させることができ、触媒57、上流センサー58、および下流センサー59が濡れることを防止できる。
第1排気管51の筒状の下流端部51dと第2排気管52の筒状の上流端部52uとは、嵌合によって連結されている。図5は、第1排気管51の下流端部51dが、第2排気管52の上流端部52u内に挿入されている例を示している。しかし、第2排気管52の上流端部52uが、第1排気管51の下流端部51d内に挿入されていてもよい。第1排気管51と第2排気管52と間の隙間は、排気通路22の軸方向に間隔を空けて配置された2つのOリングR1によって密閉されている。これにより、第1排気管51と第2排気管52の間から排気が漏れることを防止できる。
冷却水通路25は、第1排気管51に設けられた第1水路61と、第2排気管52に設けられた第2水路62と、2つの排気マニホールド50に設けられた2つの第3水路63とを含む。図5に拡大して示すように、第1水路61は、第1排気管51の下流端部51dで開口しており、第2水路62は、第2排気管52の上流端部52uで開口している。第1排気管51の下流端部51dと、第2排気管52の上流端部52uとは、2つのOリングR1と共に、排気通路22を取り囲む環状の密閉空間を形成している。第1水路61の開口と第2水路62の開口とは、この密閉空間に配置されている。
第1水路61は、第1排気管51および第2排気管52の接続部で第2水路62に接続されている。第1水路61は、さらに、第1排気管51と第1排気マニホールド50Rとの接続部で第3水路63に接続されており、第1排気管51と第2排気マニホールド50Lとの接続部で第3水路63に接続されている。ウォーターポンプ24(図1参照)によって送られた冷却水は、第2水路62から第1水路61に流れ、第1水路61から第3水路63に流れる。したがって、第1排気管51および第2排気管52を含む複数の部材を同じ冷却水で冷却できる。また、2つのOリングR1によって冷却水の漏れを防止しながら、第1水路61と第2水路62との間で冷却水を流通させることができる。
図6は、図4に示すVI−VI線に沿う第1排気管51と第1排気マニホールド50Rとの接続部の断面を示す断面図である。図7は、図4に示すVII−VII線に沿う第1排気管51と第2排気マニホールド50Lとの接続部の断面を示す断面図である。
図7に示すように、第2排気マニホールド50Lは、排気の出口50oが形成された第2下流端部50dLを含む。第1排気管51は、排気の入口50iが形成された第2上流端部51uLを含む。排気通路22を取り囲む板状のシートガスケット93は、第2上流端部51uLの合わせ面92と第2下流端部50dLの合わせ面91との間に配置されている。第2下流端部50dLの合わせ面91で開口する排気の出口50oから排出された排気は、第2上流端部51uLの合わせ面92で開口する排気の入口50iに流入する。
図7に示すように、第2排気マニホールド50Lは、排気の出口50oが形成された第2下流端部50dLを含む。第1排気管51は、排気の入口50iが形成された第2上流端部51uLを含む。排気通路22を取り囲む板状のシートガスケット93は、第2上流端部51uLの合わせ面92と第2下流端部50dLの合わせ面91との間に配置されている。第2下流端部50dLの合わせ面91で開口する排気の出口50oから排出された排気は、第2上流端部51uLの合わせ面92で開口する排気の入口50iに流入する。
第1排気管51の第2上流端部51uLは、複数のボルトB2によって第2排気マニホールド50Lの第2下流端部50dLに固定されている。第2上流端部51uLは、第2下流端部50dLに対して移動不能である。ボルトB2は、固定部材の一例である。ボルトB2の雄ねじは、第2上流端部51uLに設けられた通し穴94とシートガスケット93に設けられた通し穴95とを通り、第2下流端部50dLに設けられた雌ねじ96に取り付けられている。シートガスケット93は、2つの合わせ面91、92によってボルトB2の軸方向に挟まれている。2つの合わせ面91、92の間隔は、いずれの位置でも一定である。
その一方で、図6に示すように、第1排気マニホールド50Rは、排気の出口50oが形成された第1下流端部50dRを含む。第1排気管51は、排気の入口50iが形成された第1上流端部51uRを含む。排気通路22を取り囲む環状の渦巻きガスケット83は、第1上流端部51uRの合わせ面82と第1下流端部50dRの合わせ面81との間に配置されている。第1下流端部50dRの合わせ面81で開口する排気の出口50oから排出された排気は、第1上流端部51uRの合わせ面82で開口する排気の入口50iに流入する。
第1排気管51の第1上流端部51uRは、複数のボルトB1によって複数のスプリングS1を介して第1排気マニホールド50Rの第1下流端部50dRに締結されている。ボルトB1の雄ねじは、第1上流端部51uRに設けられた通し穴84を通り、第1下流端部50dRに設けられた雌ねじ85に取り付けられている。複数のボルトB1は、それぞれ、複数のスプリングS1内に挿入されている。スプリングS1は、ボルトB1の頭部と第1上流端部51uRの背面との間に介在している。スプリングS1は、圧縮コイルバネである。スプリングS1は、ボルトB1と第1上流端部51uRとの間でボルトB1の軸方向に圧縮されている。
第1上流端部51uRは、スプリングS1の弾性域内で第1下流端部50dRに対してボルトB1の軸方向に移動可能である。温度変化によって第1排気管51等が膨張または収縮すると、それに応じてスプリングS1が伸縮する。第1上流端部51uRをボルトB1によって第1下流端部50dRに締結すると、渦巻きガスケット83を軸方向に圧縮する締付力が発生する。ボルトB1と第1上流端部51uRとの間にスプリングS1が介在しているので、第1排気管51等が膨張または収縮したとしても、締付力の変動が軽減される。
図6に拡大して示すように、渦巻きガスケット83は、金属製のフープ83aと非金属製のフィラー83bとを含むセミメタルガスケットである。フープ83aおよびフィラー83bは、いずれも薄い帯状であり、重ね合わされた状態でらせん状に巻回されている。渦巻きガスケット83の外周面および内周面は、金属部材によって形成されている。金属部材は、フープ83aの一部であってもよいし、フープ83aとは別の部材であってもよい。
渦巻きガスケット83の周方向に直交するフープ83aおよびフィラー83bの断面は、外方に開いたV字状である。フープ83aは、ステンレス鋼等の金属材料で作成されている。フィラー83bは、膨張黒鉛、無機質紙、および樹脂等の非金属材料で作成されている。フィラー83bは、フープ83aよりも柔らかい。フィラー83bは、2つの合わせ面の間の隙間を密閉するシールである。フープ83aは、フィラー83bを支持する弾性体である。
渦巻きガスケット83は、金属や炭素繊維などの材料で作成されたシートガスケット93よりも軟らかく、樹脂やゴムで作成されたOリングよりも硬い。言い換えると、フープ83aおよびフィラー83bを含む渦巻きガスケット83全体の縦弾性係数(ヤング率)は、シートガスケット93の縦弾性係数よりも低く、Oリングの縦弾性係数よりも高い。また、渦巻きガスケット83は、Oリングと比較して、耐圧性および耐熱性が高い。
図6に示すように、第1排気マニホールド50Rの第1下流端部50dRの合わせ面81は、環状の内周部81aと、内周部81aよりも外方に配置された環状の中間部81bと、中間部81bよりも外方に配置された環状の外周部81cとを含む。内周部81aは、中間部81bよりも下流の位置に配置されている。内周部81aは、第1下流端部50dRに設けられた内筒部86の先端面86aに相当する。中間部81bは、渦巻きガスケット83に接触する座面に相当する。中間部81bは、外周部81cと同一平面上に配置されている。
第1排気管51の第1上流端部51uRの合わせ面82は、環状の内周部82aと、内周部82aよりも外方に配置された環状の中間部82bと、中間部82bよりも外方に配置された環状の外周部82cとを含む。内周部82aは、中間部82bよりも下流の位置に配置されている。内周部82aは、中間部82bと同一平面上に配置されていてもよい。中間部82bは、渦巻きガスケット83に接触する座面に相当する。中間部82bは、外周部82cよりも下流の位置に配置されている。外周部82cは、第1上流端部51uRに設けられた外筒部87の先端面87aに相当する。
第1排気マニホールド50Rに設けられた内筒部86の内周面は、排気通路22の一部を形成している。内筒部86の内周面から内筒部86の外周面までの範囲は、内筒部86の全周に亘って中実である。渦巻きガスケット83は、内筒部86を取り囲んでいる。渦巻きガスケット83は、内筒部86によって遮られており、排気通路22に対向していない。第1排気管51に設けられた外筒部87の内周面は、渦巻きガスケット83を取り囲んでいる。渦巻きガスケット83は、内筒部86の外周面と外筒部87の内周面との間に配置されている。ボルトB1の雄ねじは、渦巻きガスケット83のまわりに配置されている。
渦巻きガスケット83は、第1上流端部51uRの中間部82bと第1下流端部50dRの中間部81bとによって軸方向に挟まれている。第1上流端部51uRと第1下流端部50dRとの間に渦巻きガスケット83が介在しているので、第1上流端部51uRは、第1上流端部51uRの全域において第1排気マニホールド50Rから離れている。具体的には、内筒部86の先端面86aは、第1上流端部51uRの合わせ面82から離れている。同様に、外筒部87の先端面87aは、第1下流端部50dRの合わせ面81から離れている。中間部81bおよび中間部82bの間隔は、内筒部86の先端面86aから第1上流端部51uRの合わせ面82までの距離よりも大きく、外筒部87の先端面87aから第1下流端部50dRの合わせ面81までの距離よりも大きい。
2つの合わせ面81、82の間で渦巻きガスケット83が所定の締付力で渦巻きガスケット83の軸方向に挟まれると、フープ83aが軸方向に弾性変形すると共に、フィラー83bが2つの合わせ面81、82に密着する。これにより、2つの合わせ面81、82の間の隙間がフィラー83bによって密閉される。また、2つの合わせ面81、82の間隔が増加または減少したとしても、フィラー83bを支持するフープ83aの弾性により、フィラー83bが2つの合わせ面81、82に密着した状態が維持される。すなわち、渦巻きガスケット83は、フープ83aの弾性により、2つの合わせ面81、82に追随する。そのため、締付力などの使用条件が急激に変化したとしても、良好なシール性が維持される。
2つのシリンダヘッド37は、シリンダボディ36に固定される。第1排気マニホールド50Rおよび第2排気マニホールド50Lは、それぞれ、2つのシリンダヘッド37に固定される。第1排気管51の第1上流端部51uRは、第1排気マニホールド50Rに連結され、第1排気管51の第2上流端部51uLは、第2排気マニホールド50Lに固定される。エンジン7の各部品が寸法公差を有しているので、第1排気マニホールド50Rおよび第2排気マニホールド50Lに対する第1排気管51の位置は、一定ではなく、エンジン7ごとに異なる。
第1上流端部51uRおよび第2上流端部51uLの両方を第1排気マニホールド50Rおよび第2排気マニホールド50Lに固定すると、寸法のばらつきに起因する隙間が、第1上流端部51uRと第1下流端部50dRとの間、または第2上流端部51uLと第2下流端部50dLとの間に発生し、シール性が低下するおそれがある。したがって、弾性変形可能な渦巻きガスケット83を第1上流端部51uRと第1下流端部50dRとの間に介在させることにより、寸法誤差の累積値を吸収できる。これにより、シール性を確保しながら、寸法誤差を吸収できる。
また、図6に示すように、第1水路61は、第1上流端部51uRの合わせ面82で開口しておらず、第1上流端部51uRの中で閉じている。同様に、第3水路63は、第1下流端部50dRの合わせ面81で開口しておらず、第1下流端部50dRの中で閉じている。そのため、第1水路61および第3水路63は、2つの合わせ面81、82で分断されている。
その一方で、図7に示すように、第1水路61は、第2上流端部51uLの合わせ面92で開口している。同様に、第3水路63は、第2下流端部50dLの合わせ面91で開口している。第1水路61および第3水路63の開口は、シートガスケット93をその厚み方向に貫通する長穴97を介して互いに対向している。そのため、第1水路61は、シートガスケット93を介して第3水路63に接続されている。
図5に拡大して示すように、第1水路61および第3水路63は、冷却水パイプ98を介して、第1上流端部51uRおよび第1下流端部50dRの接続部で接続されている。冷却水パイプ98の内周面は、第1排気管51に設けられた第1水路61と第1排気マニホールド50Rに設けられた第3水路63とを接続する連通路99を形成している。冷却水は、冷却水通路25に含まれる連通路99を介して第1水路61から第3水路63に流れる。
冷却水パイプ98は、渦巻きガスケット83のまわりに配置されている。冷却水パイプ98は、渦巻きガスケット83の上方に位置している。冷却水パイプ98は、排気通路22に対して渦巻きガスケット83よりも遠くに配置されている。
冷却水パイプ98の一端部(図5では、左端部)は、第1排気マニホールド50Rに設けられた挿入穴に挿入されている。冷却水パイプ98の一端部を取り囲むOリングR2は、冷却水パイプ98の外周部に設けられた環状溝に嵌められている。冷却水パイプ98の外周面と挿入穴の内周面との間の隙間は、OリングR2によって密閉されている。
冷却水パイプ98の一端部(図5では、左端部)は、第1排気マニホールド50Rに設けられた挿入穴に挿入されている。冷却水パイプ98の一端部を取り囲むOリングR2は、冷却水パイプ98の外周部に設けられた環状溝に嵌められている。冷却水パイプ98の外周面と挿入穴の内周面との間の隙間は、OリングR2によって密閉されている。
その一方で、冷却水パイプ98の他端部(図5では、右端部)は、第1排気管51に設けられた挿入穴に圧入されている。これにより、冷却水パイプ98の他端部が第1排気管51に固定されており、冷却水パイプ98の外周面と挿入穴の内周面との間の空間が密閉されている。
図8は、排気通路22の全体を示す概念図である。以下では、図5および図8を参照して、排気通路22について説明する。
図8は、排気通路22の全体を示す概念図である。以下では、図5および図8を参照して、排気通路22について説明する。
排気通路22は、複数の第1シリンダ31Rにそれぞれ対応する複数の第1排気ポート43Rから下流に延びる複数の第1分岐通路66と、各第1分岐通路66から下流に延びる第1上流集合通路67とを含む。同様に、排気通路22は、複数の第2シリンダ31Lにそれぞれ対応する複数の第2排気ポート43Lから下流に延びる複数の第2分岐通路64と、各第2分岐通路64から下流に延びる第2上流集合通路65とを含む。排気通路22は、さらに、第1上流集合通路67および第2上流集合通路65のそれぞれから下流に延びる下流集合通路68を含む。
第1分岐通路66は、第1排気マニホールド50Rの上流分岐部53によって形成されている。第2分岐通路64は、第2排気マニホールド50Lの上流分岐部53によって形成されている。複数の第1分岐通路66は、第1排気マニホールド50R内で合流しており、複数の第2分岐通路64は、第2排気マニホールド50L内で合流している。2つの排気マニホールド50がV字ラインV1の内側に配置されているので、第1分岐通路66および第2分岐通路64は、V字ラインV1の内側に位置している。
第1上流集合通路67は、第1排気マニホールド50Rの上流集合部54と第1排気管51の一方の下流分岐部55とによって形成されている。第2上流集合通路65は、第2排気マニホールド50Lの上流集合部54と第1排気管51の他方の下流分岐部55とによって形成されている。第1上流集合通路67および第2上流集合通路65は、V字ラインV1の内側に位置している。第1上流集合通路67および第2上流集合通路65は、第1排気管51内で合流している。第1上流集合通路67および第2上流集合通路65は、下流集合通路68と共に、背面視でY字状のY字通路を形成している。
下流集合通路68は、第1上流集合通路67および第2上流集合通路65の合流位置から、エギゾーストガイド14およびオイルパン15を含むケーシング13の内部を通って、プロペラ11で開口する排気口21まで延びている。下流集合通路68は、第1排気管51の下流集合部56によって形成された第1通路71と、第2排気管52によって形成された第2通路72と、エギゾーストガイド14によって形成された第3通路73と、オイルパン15によって形成された第4通路74とを含む。第2通路72は、排気の流れ方向における下流に行くほどクランクシャフト33に近づく接近部75(図3参照)を含む。接近部75は、エギゾーストガイド14よりも上方に配置されている。
2つのシリンダヘッド37で生成された排気は、V字ラインV1の内側に配置された2つの排気マニホールド50に排出される。2つの排気マニホールド50に排出された排気は、第1排気管51内に流れ、触媒57によって浄化される。第1排気管51内で浄化された排気は、第2排気管52、エギゾーストガイド14、オイルパン15、アッパーケース16、およびロワケース18をこの順番に通り、プロペラ11から水中に排出される。これにより、複数のシリンダ31で生成された排気が、水中に排出される。
以上のように本実施形態では、第1シリンダ31Rおよび第2シリンダ31Lで生成された排気が、V字ラインV1の内側に配置された第1排気マニホールド50Rおよび第2排気マニホールド50Lを介して、第1排気管51に集まる。弾性変形可能な渦巻きガスケット83は、第1排気マニホールド50Rと第1排気管51の第1上流端部51uRとの間に配置されている。第1排気マニホールド50Rと第1上流端部51uRとの間の隙間は、渦巻きガスケット83によって密閉される。さらに、第1排気マニホールド50R等の寸法誤差は、渦巻きガスケット83の弾性によって吸収される。したがって、シール性の確保と寸法誤差の吸収の両方を達成できる。さらに、Oリングを用いる場合と異なり、挿入穴や環状溝が不要なので、構造の複雑化を抑えることができる。
また本実施形態では、第1排気管51の第2上流端部51uLが、固定部材としてのボルトB2によって第2排気マニホールド50Lに固定されている。第2排気マニホールド50Lと第2上流端部51uLとの間の距離が一定に維持されるので、第2排気マニホールド50Lおよび第2上流端部51uLの接続部では寸法誤差が殆ど吸収されない。つまり、寸法誤差が発生すると、第1排気マニホールド50Rと第1上流端部51uRとの間隔が変化する。しかしながら、弾性変形可能な渦巻きガスケット83が第1排気マニホールド50Rと第1排気管51との間に配置されているので、シール性を確保しながら寸法誤差を吸収できる。そのため、比較的簡単な接続構造を第2排気マニホールド50Lおよび第2上流端部51uLの接続部に適用しながら、シール性の確保と寸法誤差の吸収の両方を達成できる。
また本実施形態では、第1排気管51の第1上流端部51uRの全域において第1上流端部51uRと第1排気マニホールド50Rとが離れている。そのため、第1上流端部51uRと第1排気マニホールド50Rとの接触により、渦巻きガスケット83の弾性変形が規制されない。したがって、第1上流端部51uRは、渦巻きガスケット83の弾性域内で、第1下流端部50dRに対して移動可能である。これにより、寸法誤差を渦巻きガスケット83で確実に吸収できる。
また本実施形態では、渦巻きガスケット83が、第1排気マニホールド50Rに設けられた内筒部86を取り囲んでいる。渦巻きガスケット83は、内筒部86によって渦巻きガスケット83の径方向への移動が規制される。これにより、内筒部86に対する渦巻きガスケット83の偏心量を低減でき、渦巻きガスケット83をセンタリング(心出し)できる。
また本実施形態では、渦巻きガスケット83が、中実の内筒部86を取り囲んでいる。Oリングは、通常、渦巻きガスケット83と比較して耐熱性が低い。そのため、Oリングを内筒部86のまわりに配置する場合は、Oリングを冷却するために、冷却水が流れる通路が内筒部86の内部に設けられる。つまり、内筒部86を中空にする必要がある。これに対して、渦巻きガスケット83を用いる場合は、このような通路が必要ない。つまり、内筒部86は中実でよい。したがって、Oリングを用いる場合と比べて、内筒部86の構造を簡略化できる。
また本実施形態では、渦巻きガスケット83だけでなく、スプリングS1が、第1排気マニホールド50Rおよび第1排気管51の接続部に設けられている。温度変化によって第1排気マニホールド50R等が膨張または収縮すると、第1排気マニホールド50R等の寸法変化が、スプリングS1および渦巻きガスケット83の弾性によって吸収される。したがって、温度変化によって第1排気マニホールド50R等の寸法が変化したとしても、良好なシール性を確保できる。
また本実施形態では、第1上流端部51uRから第1排気管51内に流入した排気と、第2上流端部51uLから第1排気管51内に流入した排気とが、第1排気管51の下流集合部56に集まる。この排気は、下流集合部56に配置された触媒57によって浄化される。このように、第1シリンダ31Rおよび第2シリンダ31Lの両方で生成された排気を一箇所に集めるので、全ての排気を一つの触媒57で浄化できる。そのため、部品点数を減少させることができる。
また本実施形態では、ボルトB1で第1排気管51の第1上流端部51uRを第1排気マニホールド50Rの第1下流端部50dRに締結する。第1排気管51および第1排気マニホールド50Rの接続部で寸法誤差を吸収すると共に、当該接続部をシールするシール部材としてOリングを用いる場合、通常、第1排気管51および第1排気マニホールド50RはボルトB1で締結されない。これは、ボルトB1を用いると、前記接続部で寸法誤差を吸収できなくなるからである。これに対して、本実施形態では、第1排気管51および第1排気マニホールド50RをボルトB1で締結したとしても、渦巻きガスケット83の誤差吸収機能が失われない。したがって、Oリングを用いる場合に比べて、第1排気管51および第1排気マニホールド50Rの連結強度を高めることができる。
また本実施形態では、周方向における任意の位置での渦巻きガスケット83の断面が、V字状であり、外方に開いている。図9に示すように、渦巻きガスケット83の断面は、内方に開いたV字状であってもよい。図6に拡大して示すように、渦巻きガスケット83の両方の端面全体が、合わせ面81、82に接触している。これに対して、図9では、渦巻きガスケット83の一方の端面(図9では下方の端面)は、部分的にしか合わせ面82に接触していない(一点鎖線の円を参照)。そのため、渦巻きガスケット83の断面を外方に開いたV字状にすることにより、渦巻きガスケット83と合わせ面81、82との接触面積を増やすことができ、安定したシール性を確保できる。
本発明の実施形態の説明は以上であるが、本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、エンジン7に設けられたシリンダ31の総数は、8に限らず、6であってもよい。
前記実施形態では、オイルパン15がアッパーケース16の上方に配置されている場合について説明した。しかし、オイルパン15は、アッパーケース16の内部に配置されていてもよい。この場合、オイルパン15は、アッパーケース16と一体であってもよい。
たとえば、エンジン7に設けられたシリンダ31の総数は、8に限らず、6であってもよい。
前記実施形態では、オイルパン15がアッパーケース16の上方に配置されている場合について説明した。しかし、オイルパン15は、アッパーケース16の内部に配置されていてもよい。この場合、オイルパン15は、アッパーケース16と一体であってもよい。
排気マニホールド50の少なくとも一部は、シリンダヘッド37と一体であってもよい。たとえば、排気マニホールド50の複数の上流分岐部53がシリンダヘッド37と一体であり、排気マニホールド50の上流集合部54が、ボルト等の固定部材によってシリンダヘッド37に固定されていてもよい。
船外機6は、複数の触媒57を備えていてもよい。これとは反対に、船外機6は、触媒57を備えていなくてもよい。同様に、船外機6は、被水防止部材60を備えていなくてもよい。
船外機6は、複数の触媒57を備えていてもよい。これとは反対に、船外機6は、触媒57を備えていなくてもよい。同様に、船外機6は、被水防止部材60を備えていなくてもよい。
排気センサー(上流センサー58および下流センサー59)は、触媒57の上流だけに設けられていてもよい。排気センサーは、酸素濃度センサーに限らず、排気の温度を検出する温度センサーであってもよい。
触媒57は、V字ラインV1の内側に限らず、V字ラインV1の外側に配置されていてもよい。上下方向における触媒57の位置は、複数の第1シリンダ31Rの上端と複数の第1シリンダ31Rの下端との間の位置に限らず、複数の第1シリンダ31Rの下端よりも下方の位置であってもよい。
触媒57は、V字ラインV1の内側に限らず、V字ラインV1の外側に配置されていてもよい。上下方向における触媒57の位置は、複数の第1シリンダ31Rの上端と複数の第1シリンダ31Rの下端との間の位置に限らず、複数の第1シリンダ31Rの下端よりも下方の位置であってもよい。
下流集合通路68は、排気の流れ方向における下流に行くほどクランクシャフト33に近づく接近部75を備えていなくてもよい。具体的には、エギゾーストガイド14が、第1排気管51の下方に配置されている場合、第2排気管52は、第1排気管51からエギゾーストガイド14まで延びるストレートパイプであってもよい。
第1排気管51に設けられた第1水路61と、第2排気管52に設けられた第2水路62とは、第1排気管51および第2排気管52の接続部で接続されていなくてもよい。具体的には、第1水路61および第2水路62にそれぞれ冷却水を供給する2つの給水路が、冷却水通路25に設けられていてもよい。
第1排気管51に設けられた第1水路61と、第2排気管52に設けられた第2水路62とは、第1排気管51および第2排気管52の接続部で接続されていなくてもよい。具体的には、第1水路61および第2水路62にそれぞれ冷却水を供給する2つの給水路が、冷却水通路25に設けられていてもよい。
前記実施形態では、第2排気管52が、第1排気管51およびエギゾーストガイド14とは別の部材である場合について説明した。しかし、第2排気管52の少なくとも一部が、エギゾーストガイド14と一体であってもよい。
前記実施形態では、下流集合通路68が、エギゾーストガイド14およびオイルパン15の中を通る場合について説明した。しかし、下流集合通路68は、エギゾーストガイド14およびオイルパン15の少なくとも一方の外に配置されていてもよい。たとえば、下流集合通路68の上流端68uから下流集合通路68の下流端68dまでの部分が、エギゾーストガイド14およびオイルパン15の両方の外に配置されていてもよい。このような構成では、下流集合通路68は、エギゾーストガイド14やオイルパン15と別体で構成される。
前記実施形態では、下流集合通路68が、エギゾーストガイド14およびオイルパン15の中を通る場合について説明した。しかし、下流集合通路68は、エギゾーストガイド14およびオイルパン15の少なくとも一方の外に配置されていてもよい。たとえば、下流集合通路68の上流端68uから下流集合通路68の下流端68dまでの部分が、エギゾーストガイド14およびオイルパン15の両方の外に配置されていてもよい。このような構成では、下流集合通路68は、エギゾーストガイド14やオイルパン15と別体で構成される。
第1排気管51の第2上流端部51uLが、シートガスケット93を介して第2排気マニホールド50Lに接続されている場合について説明した。しかし、第2上流端部51uLは、第1排気管51の第1上流端部51uRと同様に、渦巻きガスケット83を介して第2排気マニホールド50Lに接続されていてもよい。この場合、寸法誤差が2つの渦巻きガスケット83に分散されるので、より大きな寸法誤差が生じたとしても良好なシール性を確保できる。
第1排気管51の第1上流端部51uRが、第1上流端部51uRの全域において第1排気マニホールド50Rから離れている場合について説明した。しかし、第1上流端部51uRの一部が、第1排気マニホールド50Rに接触していてもよい。この場合、渦巻きガスケット83の圧縮量を制限できる。
渦巻きガスケット83によって取り囲まれた内筒部86が、第1排気マニホールド50Rに設けられている場合について説明した。しかし、内筒部86は、第1排気管51の第1上流端部51uRに設けられていてもよいし、省略されてもよい。渦巻きガスケット83を取り囲む外筒部87についても同様である。
渦巻きガスケット83によって取り囲まれた内筒部86が、第1排気マニホールド50Rに設けられている場合について説明した。しかし、内筒部86は、第1排気管51の第1上流端部51uRに設けられていてもよいし、省略されてもよい。渦巻きガスケット83を取り囲む外筒部87についても同様である。
第1排気マニホールド50Rに設けられた内筒部86が中実であり、冷却水が流れる通路が、内筒部86の内部に設けられていない場合について説明した。しかし、冷却水が流れる通路が、内筒部86の内部に設けられていてもよい。
スプリングS1が、ボルトB1の頭部と第1排気管51の第1上流端部51uRとの間に介在している場合について説明した。しかし、図10に示すように、スプリングS1が省略されていてもよい。
スプリングS1が、ボルトB1の頭部と第1排気管51の第1上流端部51uRとの間に介在している場合について説明した。しかし、図10に示すように、スプリングS1が省略されていてもよい。
冷却水パイプ98が渦巻きガスケット83の上方に配置されている場合について説明した。しかし、冷却水パイプ98は、渦巻きガスケット83の下方に配置されていてもよいし、渦巻きガスケット83の側方に配置されていてもよい。つまり、渦巻きガスケット83のまわりの位置であれば、冷却水パイプ98は、いずれの位置に配置されていてもよい。
前記実施形態では、図6に示すように、第1水路61および第3水路63が、合わせ面82および合わせ面81で開口していない場合について説明した。しかし、図10に示すように、第1水路61および第3水路63が、合わせ面82および合わせ面81で開口しており、合わせ面82および合わせ面81の間の空間を介して対向していてもよい。
図10では、渦巻きガスケット83よりも外方の位置で排気通路22を取り囲む2つのOリングR3が、第1排気マニホールド50Rと第1排気管51とによって挟まれている。第1水路61および第3水路63の開口部は、径方向に関して2つのOリングR3の間に位置している。これにより、第1排気マニホールド50Rと第1排気管51の間から水が漏れることを防止できる。また、このような構成では、図5に示す冷却水パイプ98を省略できる。
図10では、渦巻きガスケット83よりも外方の位置で排気通路22を取り囲む2つのOリングR3が、第1排気マニホールド50Rと第1排気管51とによって挟まれている。第1水路61および第3水路63の開口部は、径方向に関して2つのOリングR3の間に位置している。これにより、第1排気マニホールド50Rと第1排気管51の間から水が漏れることを防止できる。また、このような構成では、図5に示す冷却水パイプ98を省略できる。
排気通路22が、第1排気管51からエギゾーストガイド14までの間でシリンダヘッド37およびシリンダボディ36を通過しない場合について説明した。しかし、排気通路22は、シリンダヘッド37およびシリンダボディ36を介して第1排気管51からエギゾーストガイド14に延びていてもよい。
第1シリンダ31Rおよび第2シリンダ31Lで生成された排気が、第1排気管51で集合する場合について説明した。しかし、第1シリンダ31Rで生成された排気が流れる通路と、第2シリンダ31Lで生成された排気が流れる通路とが、独立して第1排気管51に設けられていてもよい。この場合、2つの通路は、エギゾーストガイド14で集合することが好ましい。また、一つの触媒57が両方の通路に配置されていてもよい。たとえば、2つの通路を仕切る仕切壁に2つの通路を繋ぐ貫通部が設けられており、触媒57がこの貫通部から両方の通路に突出していてもよい。
第1シリンダ31Rおよび第2シリンダ31Lで生成された排気が、第1排気管51で集合する場合について説明した。しかし、第1シリンダ31Rで生成された排気が流れる通路と、第2シリンダ31Lで生成された排気が流れる通路とが、独立して第1排気管51に設けられていてもよい。この場合、2つの通路は、エギゾーストガイド14で集合することが好ましい。また、一つの触媒57が両方の通路に配置されていてもよい。たとえば、2つの通路を仕切る仕切壁に2つの通路を繋ぐ貫通部が設けられており、触媒57がこの貫通部から両方の通路に突出していてもよい。
渦巻きガスケット83は、フープ83aおよびフィラー83bを含むガスケット本体に加えて、外輪および内輪の少なくとも一方を備えていてもよい。
前述の全ての構成のうちの2つ以上が組み合わされてもよい。
前述の全ての構成のうちの2つ以上が組み合わされてもよい。
7 :エンジン
22 :排気通路
31L :第2シリンダ
31R :第1シリンダ
36 :シリンダボディ
37 :シリンダヘッド
50R :第1排気マニホールド
50dR :第1排気マニホールドの第1下流端部
50L :第2排気マニホールド
50dL :第2排気マニホールドの第2下流端部
51 :第1排気管
51uR :第1上流端部
51uL :第2上流端部
56 :下流集合部
57 :触媒
61 :第1水路
63 :第3水路
81 :合わせ面
82 :合わせ面
83 :渦巻きガスケット
86 :内筒部
91 :合わせ面
92 :合わせ面
93 :シートガスケット
98 :冷却水パイプ
B1 :ボルト
B2 :ボルト
R2 :Oリング
S1 :スプリング
V1 :V字ライン
22 :排気通路
31L :第2シリンダ
31R :第1シリンダ
36 :シリンダボディ
37 :シリンダヘッド
50R :第1排気マニホールド
50dR :第1排気マニホールドの第1下流端部
50L :第2排気マニホールド
50dL :第2排気マニホールドの第2下流端部
51 :第1排気管
51uR :第1上流端部
51uL :第2上流端部
56 :下流集合部
57 :触媒
61 :第1水路
63 :第3水路
81 :合わせ面
82 :合わせ面
83 :渦巻きガスケット
86 :内筒部
91 :合わせ面
92 :合わせ面
93 :シートガスケット
98 :冷却水パイプ
B1 :ボルト
B2 :ボルト
R2 :Oリング
S1 :スプリング
V1 :V字ライン
Claims (11)
- 一列に並んだ複数の第1シリンダの中心線を通る第1平面と一列に並んだ複数の第2シリンダの中心線を通る第2平面とによって形成されたV字ラインに沿って配置されたV字状のシリンダボディと、
前記複数の第1シリンダに接続されており、前記V字ラインの内側に配置された第1排気マニホールドと、
前記複数の第2シリンダに接続されており、前記V字ラインの内側に配置された第2排気マニホールドと、
前記複数の第1シリンダから前記第1排気マニホールドに排出された排気が流入する第1上流端部と、前記複数の第2シリンダから前記第2排気マニホールドに排出された排気が流入する第2上流端部と、を含む、排気管と、
前記第1排気マニホールドと前記第1上流端部との間の隙間を密閉する渦巻きガスケットとを備える、V型エンジン。 - 前記第2上流端部を前記第2排気マニホールドに固定することにより、前記第2排気マニホールドと前記第2上流端部との間の距離を一定に維持する固定部材をさらに備える、請求項1に記載のV型エンジン。
- 前記第1上流端部は、前記第1上流端部の全域において前記第1排気マニホールドから離れている、請求項1または2に記載のV型エンジン。
- 前記V型エンジンは、前記第1排気マニホールドおよび第1上流端部の一方に設けられた内筒部をさらに備え、
前記渦巻きガスケットは、前記内筒部を取り囲んでいる、請求項1〜3のいずれか一項に記載のV型エンジン。 - 前記渦巻きガスケットによって取り囲まれた前記内筒部は、前記内筒部の内周面から前記内筒部の外周面までの範囲を前記内筒部の全周に亘って埋める中実部を含む、請求項4に記載のV型エンジン。
- スプリングと、
前記スプリングを介して前記第1排気マニホールドおよび第1上流端部を締結するボルトとをさらに備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載のV型エンジン。 - 前記第1排気マニホールドに設けられた水路と前記排気管に設けられた水路との間で冷却水を導く冷却水パイプをさらに備える、請求項1〜6のいずれか一項に記載のV型エンジン。
- 前記冷却水パイプは、前記渦巻きガスケットのまわりに配置されている、請求項7に記載のV型エンジン。
- 前記冷却水パイプの外周面と前記第1排気マニホールドおよび排気管の一方との間の隙間を密閉するOリングをさらに備える、請求項7または8に記載のV型エンジン。
- 前記排気管は、前記第1上流端部に流入した排気と前記第2上流端部に流入した排気とが通過する集合部をさらに含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載のV型エンジン。
- 前記排気管の前記集合部に配置された触媒をさらに備える、請求項10に記載のV型エンジン。
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