JP2017044142A

JP2017044142A - 船外機用エンジン

Info

Publication number: JP2017044142A
Application number: JP2015167076A
Authority: JP
Inventors: 庄村　伸行; Nobuyuki Shomura; 伸行庄村; 竜司浜田; Ryuji Hamada; 智彦宮木; Tomohiko Miyaki; 富志夫林; Toshio Hayashi
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2015-08-26
Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2017-03-02
Anticipated expiration: 2035-08-26
Also published as: US9909479B2; US20170058744A1; JP6380300B2

Abstract

【課題】有効に且つ効果的にコンパクト化を図る船外機用エンジンを提供する。【解決手段】排気通路２８は、エンジン本体の各気筒に設けた排気ポートに連結されて上下に延びる排気マニホールド２６をシリンダヘッド１５の側部に配設し、二次空気供給装置３７は、吸気消音箱３８と排気通路２８側への流動のみを許容する逆止弁３９と二次空気の流量を制御する二次空気供給コントロールバルブ４０とこれらの間及び排気通路２８を接続する二次空気供給路４１とにより構成され、二次空気供給装置３７を、エンジン本体のクランクケース１３と排気マニホールド２６及びシリンダヘッド１５との間に位置するシリンダブロック１４の側部に配置とする。【選択図】図２

Description

本発明は船外機のエンジン、特に二次空気供給機能を持つモデルに好適な船外機用エンジンに関するものである。

小型船舶等に搭載される船外機は、推進機が配設されたロアユニットの上部にアッパユニット及びガイドエキゾーストが連結され、ガイドエキゾースト上にエンジンが支持、固定され、エンジンはエンジンカバーで覆われ、エンジンによって推進機を回転駆動するように構成されている。エンジンから排出される排気ガスは、その側面に縦方向に形成された排気通路を通ってアッパユニット及びロアユニットを経て海水中に排気させる構造となっている。

このような船外機用エンジンにおいて、排気ガスの浄化を図る観点から排気通路に触媒装置を設けて、排気ガス規制に対応する場合がある。更に、排気通路に二次空気を供給する空気ポンプを備え、排気系において排気ガス中に含まれる炭化水素及び一酸化炭素を酸化させて無害化するために必要な酸素を供給する。

例えば特許文献１の船外機では、排気通路における触媒の上流側に二次空気を供給する空気ポンプを備え、空気ポンプをエンジンに支持させる。空気ポンプの空気取入れ口（空気吸込口）を、カウリングの内部であって、エンジンより高い位置に開口させ、空気ポンプによって排気通路に供給される二次空気中に水が混入し難くなるようにしている。

特開２０１０−５３７７１号公報

ところで船外機は一般に、エンジン及びその吸気系、排気系は、エンジンカバーであるカウリングによって覆われるエンジン収容室内に収容される。エンジン収容室の限られたスペース内に吸気系及び排気系に加えて触媒装置や空気ポンプ等を配置するのは必ずしも容易でなく、つまり周囲の部品等との関係で配置の際に制約が余儀なくされる。排気ガスの浄化機能を確保しながら、複数の機能装置あるいは部品等をコンパクトに配設するのは難しく、実際上、船外機を大型化させる原因とならざるを得ないのが実情であった。

本発明はかかる問題点を鑑みて、有効に且つ効果的にコンパクト化を図る船外機用エンジンを提供することを目的とする。

本発明の船外機用エンジンは、クランク軸の軸線が上下方向を指向すると共に、シリンダの軸線が水平方向後向きに指向する複数の気筒を上下に重なるように配置した直列多気筒のエンジン本体と、このエンジン本体に燃焼用空気を供給する吸気装置と、前記エンジン本体とその下方のミッドユニット及びロアユニットとを接続して形成された排気通路と、前記排気通路に二次空気を供給する二次空気供給装置の空気ポンプとを備えた船外機用エンジンであって、前記排気通路は、前記エンジン本体の各気筒に設けた排気ポートに連結されて上下に延びる排気マニホールドをシリンダヘッドの側部に配設し、前記二次空気供給装置は、吸気消音箱と二次空気の前記排気通路側への流動のみを許容する逆止弁と二次空気の流量を制御する二次空気供給コントロールバルブとこれらの間及び前記排気通路を接続する二次空気供給路とにより構成され、前記二次空気供給装置を、前記エンジン本体のクランクケース部と排気マニホールド及び前記シリンダヘッドとの間に位置するシリンダブロックの側部に配置したことを特徴とする。

また、本発明の船外機用エンジンにおいて、前記吸気消音箱が、下側に配置される気筒に対応する逆止弁よりも上方で、前記エンジン本体の上部に固定支持されることを特徴とする。

また、本発明の船外機用エンジンにおいて、前記吸気消音箱は、前記クランク軸の上部軸端に回転一体に取り付けられたフライホイールマグネトを覆う前記エンジン本体の上部に固定されたフライホイールカバーに固定支持されることを特徴とする。

また、本発明の船外機用エンジンにおいて、前記二次空気供給コントロールバルブを前記吸気消音箱の出口部に設けて前記二次空気供給路に接続し、前記吸気消音箱及び前記フライホイールカバーを介して、前記エンジン本体の上部に固定支持されることを特徴とする。

本発明によれば、二次空気供給装置がエンジン本体のクランクケースと排気マニホールド及びシリンダヘッドとの間に位置するシリンダブロックの側部に配置される。二次空気供給装置を左右方向幅の狭いシリンダブロックの側部に配置することにより、船外機の特に左右方向幅をコンパクトに構成することができる。

本発明の第１の実施形態に係る船外機の全体概略構成例を示す左側面図である。本発明の第１の実施形態に係る船外機のエンジンを左方から見た側面図である。本発明の第１の実施形態に係る船外機のエンジンの後方正面図である。本発明の第１の実施形態に係る船外機のエンジンの上面図である。本発明の第１の実施形態に係る二次空気供給装置の具体的構成例を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る船外機のエンジンを左方から見た側面図である。本発明の第２の実施形態に係る船外機のエンジンの後方正面図である。本発明の第２の実施形態に係る船外機のエンジンの上面図である。本発明の第２の実施形態に係る排気通路の触媒収容部まわりを示す図である。本発明の第２の実施形態に係る排気通路の触媒収容部まわりを示す図である。本発明の第３の実施形態に係る船外機のエンジンの上面図である。本発明の第４の実施形態に係る二次空気供給装置の構成例を示す図である。

以下、図面に基づき、本発明による船外機用エンジンにおける好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る船外機１００の概略構成例を示す左側面図である。この場合、船外機１００は図示のように、その前部側にて船体の後尾板Ｐに固定されている。なお、以下の説明中で各図において必要に応じて、船外機１００の前方を矢印Ｆｒにより、後方を矢印Ｒｒにより示し、また船外機１００の側方右側を矢印Ｒにより、側方左側を矢印Ｌによりそれぞれ示す。

（第１の実施形態）
船外機１００の全体構成において、上部から下部へアッパユニット１０１、ミッドユニット１０２及びロアユニット（下部ユニット）１０３が順に配置構成される。アッパユニット１０１において、エンジン１０はエンジンホルダ１１を介して、そのクランクシャフト１２が鉛直方向を向くように縦置きに搭載支持される。エンジン１０として、例えば直列多気筒エンジン等を採用可能である。クランクシャフト１２を支持するクランクケース１３に対して、シリンダブロック１４、シリンダヘッド１５及びシリンダヘッドカバー１６が順次結合する。エンジン１０においてシリンダ軸線が水平方向後向きに指向する複数の気筒が上下に重なるように配置される。なお、エンジン１０はエンジンカバー１０１Ａによって覆われる。

ミッドユニット１０２は、アッパマウント１０４及びロアマウント１０５を介して、スイベルブラケット１０６に設定された支軸のまわりに水平方向に回動可能となるように支持される。スイベルブラケット１０６の左右両側にはクランプブラケット１０７が設けられ、このクランプブラケット１０７を介して船体の後尾板Ｐに固定される。スイベルブラケット１０６は、左右方向に設定されたチルト軸１０８のまわりに上下方向に回動可能に支持される。

ミッドユニット１０２において、エンジン１０のクランクシャフト１２の下端部に連結するドライブシャフト１０９が上下方向に貫通配置され、このドライブシャフト１０９の駆動力が、ロアユニット１０３のギヤケース１１０内に配置されたプロペラシャフト１１１に伝達されるようになっている。ドライブシャフト１０９の前側には、前後進の切換等を行うためのシフトロッド１１２が上下方向に平行配置される。また、ミッドユニット１０２にはエンジン１０を潤滑するためのオイルを貯留するオイルパン１１３等が配設される。なお、ミッドユニット１０２は、ドライブシャフト１０９を収容するドライブシャフトハウジング１１４を有している。

ロアユニット１０３においてギヤケース１１０内に、ドライブシャフト１０９の駆動力によりプロペラシャフト１１５を介してプロペラ１１６を回転駆動する複数のギヤ群１１７等を有する。ギヤ群１１７においてミッドユニット１０２から下方へ延出したドライブシャフト１０９はそれ自体に取り付けたギヤが、ギヤケース１１０内のギヤと噛合することで最終的にプロペラ１１６を回転させるが、シフトロッド１１２を介してのシフト装置の操作によりギヤケース１１０内のギヤ群１１７の動力伝達経路を切り換える、即ちシフトするようになっている。

図２〜図４は、本実施形態におけるエンジン１０の例を示している。図２はエンジン１０を左方から見た側面図、図３はエンジン１０の後方正面図、図４はエンジン１０の上面図である。本例のエンジン１０は直列４気筒エンジンとし、図３に示されるように上から順に１番（♯１）気筒、２番（♯２）気筒、３番（♯３）気筒及び４番（♯４）気筒の４気筒が配列される。エンジン１０はクランクケース１３が前方に、シリンダヘッド１５が後方に配置されるかたちで、♯４気筒側にてエンジンホルダ１１上に搭載される。以下に図２〜図４を参照してエンジン１０について概略説明するが、その構成部材等は必要に応じて適宜図示し、あるいはその図示を省略する。

クランクケース１３において、クランクシャフト１２（クランク軸）はその上端部及び下端部並びにそれらの中間部にて複数のジャーナル軸受によって、クランクケース１３内で回転可能に支持される。クランクシャフト１２はまた、その下端にて例えば一対の連結ギヤ（リダクションギヤ）を介してドライブシャフト１０９の上端と結合し、これによりクランクシャフト１２の回転動力がドライブシャフト１０９へと伝達される。

シリンダブロック１４において、内部には気筒毎にシリンダボアが形成され、ピストンがシリンダボア内で往復動可能（この例では前後方向となる）に内嵌する。このピストンはコンロッドを介してクランクシャフト１２のクランクピンに連結し、これによりシリンダボア内のピストンの往復運動がクランクシャフト１２の回転運動に変換され、更にエンジン１０の出力としてドライブシャフト１０９に伝達される。

シリンダヘッド１５において、図４を参照して気筒毎にシリンダボアに整合する燃焼室１７と、この燃焼室１７にそれぞれ連通する吸気ポート１８及び排気ポート１９とが形成される。本例では吸気系がエンジン１０の右側に、また排気系がエンジン１０の左側にそれぞれ配置構成される。先ず吸気系においてシリンダブロック１４の右側部に配置されたスロットルボディ２０Ａにより流量制御された吸気が吸気マニホールドに流入する。この吸気は更に、吸気マニホールドから各気筒に分岐する吸気ブランチ２０Ｂ（図３参照）を介して吸気ポート１８に供給される。スロットルボディ２０Ａ及び吸気ブランチ２０Ｂや吸気マニホールド等により、エンジン１０に対して燃焼用空気を供給する吸気装置２１が構成される。吸気ポート１８は、燃焼室１７との連通部が吸気バルブ２２によって開閉制御される。この場合、吸気バルブ２２は、上下方向に延設された吸気側カムシャフト２３に設けたカムによって駆動される。また、排気系において排気ポート１９は、燃焼室１７との連通部が排気バルブ２４によって開閉制御される。この場合、排気バルブ２４は、上下方向に延設された排気側カムシャフト２５に設けたカムによって駆動される。なお、この実施形態では、各気筒において吸気側及び排気側にそれぞれ２つの吸気バルブ２２及び排気バルブ２４を持つ、所謂４バルブのバルブ構造であってよい。

各気筒の燃焼室１７の頂部には点火プラグが装着され、燃焼室１７内に供給された混合気は点火プラグにより着火される。更に各気筒のシリンダボア内で爆発・燃焼した燃焼ガスは、排気ポート１９から排気マニホールド２６へ排出される。各気筒において排気ポート１９には、シリンダブロック１４のシリンダボアの外側部に設けられた排気マニホールド２６が連通するように接続される。排気マニホールド２６は図２及び図３等に示されるようにシリンダヘッド１５の左側面部にて上下方向に延設されており、各排気ポート１９からの排気ガスを合流させる。排気ガスは排気マニホールド２６を通って、後述するように最終的にエンジン１０の下方へと導かれ、更にエンジンホルダ１１内に形成された排気通路を経て水中に排出される。

本実施形態のエンジン１０の構成例として、排気系の排気マニホールド２６からエンジン１０の下方のミッドユニット１０２及びロアユニット１０３へと接続される排気通路２８が形成される。排気通路２８の一部を形成する排気マニホールド２６には、各気筒の排気ポート１９が接続される複数（本例では４つ）の開口３０が設けられる。排気通路２８は更に、排気マニホールド２６の下部から湾曲しつつ下向きに延出し（延出部３５）、エンジンホルダ１１内に形成されている排気連通路３２と接続され、この排気連通路３２を介してミッドユニット１０２側と連通する。また、排気通路２８には略全体に沿って、通路外周部にウォータジャケット３６が設けられており、冷却系のウォータポンプから送られる冷却水がウォータジャケット３６内を流通することで排気通路２８を冷却するようにしている。

ここで、エンジン１０における主にクランクケース１３、シリンダブロック１４、シリンダヘッド１５及びシリンダヘッドカバー１６を含んでエンジン本体とし、このエンジン本体に対して燃焼用空気を供給する吸気装置２１がエンジン本体の左右方向一方側、本例では右側部に配置される。また、燃焼ガスをエンジン本体から排出するための排気通路２８がエンジン本体の左右方向他方側、本例では左側部に配置される。

排気系において、各気筒の排気ポート１９から排出された排気ガスが排気マニホールド２６の開口３０に流入して、排気マニホールド２６内にて合流する（図２〜図４において必要に応じて、排気ガスの流れを矢印Ｇにより示す）。この合流した排気ガスは排気マニホールド２６内で下方へ流通し、その後エンジンホルダ１１内の排気連通路３２を通ってミッドユニット１０２、更にはロアユニット１０３を経て水中に排出される。

本発明では更に、排気通路２８に二次空気を供給する二次空気供給装置３７を備える。この二次空気供給装置３７は排気ガスを浄化するために、排気通路２８を流通する排気ガス中に二次空気を供給し、即ち排気系において排気ガス中に含まれる炭化水素及び一酸化炭素を酸化させて無害化するために必要な酸素を供給する。つまり酸素を排気ガスと結合させることにより排気ガスの酸化を促進して、炭化水素及び一酸化炭素の排出量の低減を図る。

二次空気供給装置３７の具体的構成として二次空気供給装置３７は図５にも示すように、吸気消音箱３８と二次空気の排気通路側への流動のみを許容する逆止弁３９（リードバルブ）と二次空気の流量を制御する二次空気供給コントロールバルブ４０とこれらの間及び排気通路２８を接続する二次空気供給路４１とにより構成される。
この場合、二次空気供給装置３７は、エンジン本体の左右方向他方側、本例では左側部に配置され、即ち排気通路２８と同一側に配置される。より具体的にはエンジン本体のクランクケース１３と排気マニホールド２６及びシリンダヘッド１５との間に位置するシリンダブロック１４の側部にある凹部４２に二次空気供給装置３７が配置される。
また、吸気消音箱３８は、その下側に配置される気筒に対応する逆止弁３９よりも上方であって、エンジン本体の上部に固定支持される。

船外機１００の加速時等にはエンジン１０に供給される燃料が濃いため排気ガス中の酸素濃度が薄くなり、そこで排気ガス中に二次空気を供給するように二次空気供給装置３７を駆動制御する。この場合、酸素濃度センサ３３（図３）で排気ガス中の酸素濃度を検出することができ、その酸素濃度検出値が、船外機１００に搭載されたＥＣＵに送出されるようにしている。二次空気供給装置３７の二次空気供給コントロールバルブ４０は、例えばソレノイドバルブ等の電磁弁により構成される。ＥＣＵは酸素濃度センサ３３の酸素濃度情報に基づいて排気ガス中の酸素濃度が所定閾値以上であるか否かに応じて、二次空気供給コントロールバルブ４０を作動させ、即ち二次空気供給路４１の開閉制御を行うことができる。

ここで、エンジン１０及びその吸気系、排気系は、エンジンカバー１０１Ａ（カウリング）によって覆われるエンジン収容室１１８内に収容される。エンジン収容室１１８の上部から該エンジン収容室１１８内に外気を取り入れるための外気取入装置、具体的には図２のように外気導入ダクト１１９を有し、この外気導入ダクト１１９の底部付近において、エンジン収容室１１８の後部であって、エンジン本体の後方には外気導入ダクト１１９から取り入れた空気（図２においてエンジン収容室１１８内に取り入れた空気の流れを矢印Ａ₀により示す）が流入する流入口１２０が開口する。
また、流入口１２０からエンジン収容室１１８内に流入した空気はエンジン１０の吸気用として、吸気用ダクト１２１を通ってスロットルボディ２０Ａから吸入される。吸気用ダクト１２１は図４のようにスロットルボディ２０Ａの上部を覆い、エンジン収容室１１８内の空気が図４の矢印Ａ₁のようにスロットルボディ２０Ａを指向して吸気用ダクト１２１に沿って流通する。

エンジン１０にはエンジン本体の上部においてクランクシャフト１２の軸端に回転一体に取り付けられて、換気用ファンを構成するフライホイールマグネト４３と、このフライホイールマグネト４３を覆いエンジンカバー１０１Ａの換気排出口（図示せず）に接続するフライホイールカバー４４とで構成される換気装置４５を具備する。この換気装置４５は、外気導入ダクト１１９を介してエンジン収容室１１８に取り入れられ、該エンジン収容室１１８内を流通した空気をエンジンカバー１０１Ａの外部に排出し、エンジン収容室１１８を換気するものである。

上述のように二次空気供給装置３７と排気系とが二次空気供給路４１を介して接続される。本実施形態では、二次空気供給路４１（４１Ａ，４１Ｂ）の接続部４６（４６Ａ，４６Ｂ）が、エンジン本体を形成するシリンダブロック１４と一体に形成され、一方、吸気消音箱３８から下方へ延出する二次空気供給通路４１は二次空気供給コントロールバルブ４０に接続され、その下流側で二股に分岐する。そして、分岐した二次空気供給路４１Ａ，４１Ｂはそれぞれ、対応する接続部４６Ａ（♯１気筒、♯２気筒），４６Ｂ（♯３気筒、♯４気筒）に接続される。各接続部４６Ａ，４６Ｂには気筒毎に逆止弁３９が装着されると共に、逆止弁３９を覆うようにそれぞれカバー４７が取り付けられる。接続部４６Ａ，４６Ｂと各気筒の排気ポート１９の間を連通する連通路４８が設けられていて、連通路４８を介して各逆止弁３９の二次空気排出側と排気ポート１９との間が接続される。

また、二次空気供給装置３７の吸気消音箱３８は、取り込んだ空気に対する気液分離機能と消音機能とを備えている。吸気消音箱３８の具体的構成において、吸気消音箱３８の底面３８ａはフライホイールカバー４４の一部により一体に形成され、底面３８ａには二次空気の入口４９及び出口５０が設けられる。入口４９は下方に開口し、出口５０は吸気消音箱３８の内部で底面３８ａから適度に上方に延設されたパイプ状部材により形成されて、吸気消音箱３８の外部で二次空気供給路４１が接続される。また、吸気消音箱３８の上部は蓋部材５１が被せられ、フライホイールカバー４４と一体にコンパクトに構成されると共に、気液分離機能及び消音機能を有する。

本発明の基本動作に関してエンジン１０の排気系において、各気筒の排気ポート１９から排出された排気ガスが、排気マニホールド２６の開口３０に流入して、排気マニホールド２６内にて合流し、排気通路２８を通って水中に排出される。この際、ＥＣＵにより二次空気供給コントロールバルブ４０を作動させて開き、二次空気供給路４１を介して吸気消音箱３８と接続部４６が連通される。エンジン１０作動時には排気マニホールド２６内での排気ガスの脈動により生じる負圧によって逆止弁３９が開き、このとき連通路４８を介して接続部４６から排気ポート１９へ二次空気が流入する。このように二次空気供給装置３７によって排気ガス中に二次空気を供給することで、排気ガス中に含まれる炭化水素、一酸化炭素及び窒素酸化物等は酸化もしくは還元され、これにより排気ガス中の有害物質が除去され、つまり排気ガスの浄化を図ることができる。

本発明において特に、二次空気供給装置３７は、エンジン本体のクランクケース１３と排気マニホールド２６及びシリンダヘッド１５との間に位置するシリンダブロック１４の側部にある凹部４２に配置される。このように二次空気供給装置３７を左右方向幅の狭いシリンダブロック１４の側部に配置することにより、船外機１００の特に左右方向幅をコンパクトに構成することができる。

また、吸気消音箱３８はその下側に配置される気筒に対応する逆止弁３９よりも上方において、エンジン本体の上部に固定支持される。
このように吸気消音箱３８を逆止弁３９よりも上方に配置することで、二次空気供給路４１Ａ，４１Ｂ内に水が浸入しても逆止弁３９から排気通路２８へと排出され、これにより二次空気供給路４１Ａ，４１Ｂが水で塞がれて二次空気の供給が阻害される等の問題が生じることがない。

また、吸気消音箱３８は、エンジン本体の上部に固定されてフライホイールマグネト４３を覆うフライホイールカバー４４に固定支持される。
このようにフライホイールカバー４４の一部を支持部材として利用することで、吸気消音箱３８のための専用のステー等を用いる必要がなく、構成の簡素化を図ることができ、狭小なエンジン収容室１１８のスペースを有効活用することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明による船外機用エンジンにおける第２の実施形態を説明する。図６〜図９Ｂは本発明の第２の実施形態を示しており、図６は第２の実施形態に係るエンジン１０を左方から見た側面図、図７はエンジン１０の後方正面図、図８はエンジン１０の上面図である。また、図９Ａ及び図９Ｂは触媒を装着可能な排気通路まわりを示す図である。図６〜図９Ｂにおいて、第１の実施形態の場合と実質的に同一又は対応する部材には同一符合を用いて説明する。

第２の実施形態のエンジン１０の構成例として、図６のように排気系の排気通路２８の途中には触媒２９が装着され、排気マニホールド２６から触媒収容部２７を通り、エンジン１０の下方のミッドユニット１０２及びロアユニット１０３へと接続される排気通路２８が形成される。触媒収容部２７は排気マニホールド２６の前方側にて、排気マニホールド２６と平行に上下方向に延設され、内部に触媒２９が収容される。排気通路２８の一部を形成する排気マニホールド２６には、各気筒の排気ポート１９が接続される複数（本例では４つ）の開口３０が設けられ、また、排気マニホールド２６及び触媒収容部２７の上部同士が接続通路３１を介して相互に接続される。排気通路２８は更に、触媒収容部２７の下部から湾曲しつつ下向きに延出し（延出部３５）、エンジンホルダ１１内に形成されている排気連通路３２と接続され、この排気連通路３２を介してミッドユニット１０２側と連通する。

このように排気通路２８には排気マニホールド２６、接続通路３１、触媒収容部２７及び排気連通路３２が含まれる。排気通路２８の途中において、触媒２９が収容される触媒収容部２７の排気下流側、具体的には触媒収容部２７の下部からの延出部３５（図６、図７参照）の適所に、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ３３が装着される。なお、触媒収容部２７の排気上流側において例えば、排気マニホールド２６あるいは接続通路３１の適所にも酸素濃度センサ３４（図６）を装着してもよい。これらの酸素濃度センサ３４は、それらの装着部位における排気ガス中の酸素濃度を検出することができる。

排気系において、各気筒の排気ポート１９から排出された排気ガスが排気マニホールド２６の開口３０に流入して、排気マニホールド２６内にて合流する（図６、図７において必要に応じて、排気ガスの流れを矢印Ｇにより示す）。この合流した排気ガスは排気マニホールド２６内で上方へ流通し、その上部で接続通路３１を介して触媒収容部２７に流入する。排気ガスは更に、触媒収容部２７内の触媒２９を通過し、触媒収容部２７の下部から延出部３５に流入して、その後エンジンホルダ１１内の排気連通路３２を通ってミッドユニット１０２、更にはロアユニット１０３を経て水中に排出される。

本発明の第２の実施形態においても、排気通路２８に二次空気を供給する二次空気供給装置３７を備える。二次空気供給装置３７自体の構成は第１の実施形態の場合と実質的に同様であり、吸気消音箱３８と二次空気の排気通路側への流動のみを許容する逆止弁３９と二次空気の流量を制御する二次空気供給コントロールバルブ４０とこれらの間及び排気通路２８を接続する二次空気供給路４１とにより構成される。
この場合、二次空気供給装置３７は、エンジン本体の左右方向他方側、本例では左側部に配置され、即ち排気通路２８と同一側に配置される。より具体的にはエンジン本体のクランクケース１３と排気マニホールド２６及びシリンダヘッド１５との間に位置するシリンダブロック１４の側部にある凹部４２に二次空気供給装置３７が配置される。

本発明の第２の実施形態では触媒収容部２７に触媒２９を装着してもよく（図９Ａ）、あるいは触媒２９を装着しない場合（図９Ｂ）ともに含まれる。これらの場合、図９Ａ等にも示すように二次空気供給路４１Ａ，４１Ｂが触媒収容部２７の側近を通るように配置される。

本発明の第２の実施形態の基本動作に関してエンジン１０の排気系において、各気筒の排気ポート１９から排出された排気ガスが、排気マニホールド２６の開口３０に流入して、排気マニホールド２６内にて合流し、排気通路２８を通って水中に排出される。この際、ＥＣＵにより二次空気供給コントロールバルブ４０を作動させて開き、二次空気供給路４１を介して吸気消音箱３８と接続部４６が連通される。エンジン１０作動時には排気マニホールド２６内での排気ガスの脈動により生じる負圧によって逆止弁３９が開き、このとき連通路４８を介して接続部４６から排気ポート１９へ二次空気が流入する。このように二次空気供給装置３７によって排気ガス中に二次空気を供給することで、排気ガス中に含まれる炭化水素、一酸化炭素及び窒素酸化物等は酸化もしくは還元され、これにより排気ガス中の有害物質が除去され、つまり排気ガスの浄化を図ることができる。

第２の実施形態では触媒２９を装着可能であり、その場合、排気ガスが触媒収容部２７内の触媒２９を通過することで、その排気ガス中に含まれる主に炭化水素、一酸化炭素及び窒素酸化物等は酸化もしくは還元され、これにより排気ガス中の有害物質が除去され、排気ガスをより効率よく浄化することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明による船外機用エンジンにおける第３の実施形態において、エンジン１０及びその排気系の構成は第１の実施形態の場合と同様である。吸気消音箱３８と二次空気の排気通路側への流動のみを許容する逆止弁３９と二次空気の流量を制御する二次空気供給コントロールバルブ４０とこれらの間及び排気通路２８を接続する二次空気供給路４１とにより構成される二次空気供給装置３７を備える。

第３の実施形態では特に、吸気消音箱３８は二次空気供給装置３７自体において周辺部材等とは別個独立して構成される。つまり第１の実施形態の場合のように消音箱３８がフライホイールカバー４４の一部により一体に形成されるのとは異なり、消音箱３８単独で構成配置される。図１０の図示例では消音箱３８及びフライホイールカバー４４が相互にオーバラップして図示されているが、この場合、消音箱３８をフライホイールカバー４４の下方にて適度に隙間をあけて配置することも可能である。

本発明の船外機用エンジンにおける第３の実施形態によれば、吸気消音箱３８が周辺部材等とは別個独立して構成されるため、二次空気供給装置３７の高い自由度で配置構成することができる。二次空気供給装置３７を備えることで排気ガスに対する高い浄化作用が得られるが、特に狭小なエンジン収容室１１８では二次空気供給装置３７を付帯させるのが極めて難しい。第３の実施形態において狭小スペースを有効活用して、二次空気供給装置３７を効果的に配置構成することが可能になる。

（第４の実施形態）
次に、本発明による船外機用エンジンにおける第４の実施形態において、エンジン１０及びその排気系の構成は第１の実施形態等の場合と同様である。
特に、吸気消音箱３８は図１１に示されるように、エンジン本体の上部に固定されてフライホイールマグネト４３を覆うフライホイールカバー４４に固定支持される。
この場合、フライホイールカバー４４の一部、例えば側面部等を支持部材として利用することで、吸気消音箱３８のための専用のステー等を用いる必要がなく、構成の簡素化を図ることができる。

また、本発明の第４の実施形態では、二次空気供給コントロールバルブ４０を吸気消音箱３８の出口部に設けて二次空気供給路４１に接続される。二次空気供給コントロールバルブ４０は、吸気消音箱３８の底面３８ａに設けた出口５０に直結され、二次空気供給コントロールバルブ４０に接続された二次空気供給路４１が二股状に分岐する。

本発明の第４の実施形態によれば、二次空気供給コントロールバルブ４０を支持するための専用のステー等が不要となり、構成の簡素化を図ることができる。また、フライホイールカバー４４を合成樹脂材で形成することで、フライホイールカバー４４がエンジン１０の振動を吸収することができ、特別な防振構造がなくなる等の利点がある。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
上記実施形態においてエンジン１０が直列４気筒エンジンとした例を説明したが、エンジン１０の気筒数は増減することができる。

１０エンジン、１１エンジンホルダ、１２クランクシャフト、１３クランクケース、１４シリンダブロック、１５シリンダヘッド、１６シリンダヘッドカバー、１７燃焼室、１８吸気ポート、１９排気ポート、２０Ａスロットルボディ、２０Ｂ吸気ブランチ、２１吸気装置、２２吸気バルブ、２３吸気側カムシャフト、２４排気バルブ、２５排気側カムシャフト、２６排気マニホールド、２７触媒収容部、２８排気通路、２９触媒、３０開口、３１接続通路、３２排気連通路、３３，３４酸素濃度センサ、３６ウォータジャケット、３７二次空気供給装置、３８吸気消音箱、３９逆止弁、４０二次空気供給コントロールバルブ、４１二次空気供給路、４２凹部、４３フライホイールマグネト、４４フライホイールカバー、４５換気装置、４６接続部、４７カバー、４８連通路、４９入口、５０出口、５１蓋部材、１００船外機。

Claims

クランク軸の軸線が上下方向を指向すると共に、シリンダの軸線が水平方向後向きに指向する複数の気筒を上下に重なるように配置した直列多気筒のエンジン本体と、このエンジン本体に燃焼用空気を供給する吸気装置と、前記エンジン本体とその下方のミッドユニット及びロアユニットとを接続して形成された排気通路と、前記排気通路に二次空気を供給する二次空気供給装置の空気ポンプとを備えた船外機用エンジンであって、
前記排気通路は、前記エンジン本体の各気筒に設けた排気ポートに連結されて上下に延びる排気マニホールドをシリンダヘッドの側部に配設し、
前記二次空気供給装置は、吸気消音箱と二次空気の前記排気通路側への流動のみを許容する逆止弁と二次空気の流量を制御する二次空気供給コントロールバルブとこれらの間及び前記排気通路を接続する二次空気供給路とにより構成され、
前記二次空気供給装置を、前記エンジン本体のクランクケース部と排気マニホールド及び前記シリンダヘッドとの間に位置するシリンダブロックの側部に配置したことを特徴とする船外機用エンジン。
前記吸気消音箱が、下側に配置される気筒に対応する逆止弁よりも上方で、前記エンジン本体の上部に固定支持されることを特徴とする請求項１に記載の船外機用エンジン。
前記吸気消音箱は、前記クランク軸の上部軸端に回転一体に取り付けられたフライホイールマグネトを覆う前記エンジン本体の上部に固定されたフライホイールカバーに固定支持されることを特徴とする請求項２に記載の船外機用エンジン。
前記二次空気供給コントロールバルブを前記吸気消音箱の出口部に設けて前記二次空気供給路に接続し、前記吸気消音箱及び前記フライホイールカバーを介して、前記エンジン本体の上部に固定支持されることを特徴とする請求項３に記載の船外機用エンジン。