JP2023151283A - 鞍乗り型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】排気ガスをクリーンにし易い２サイクル内燃機関を備える鞍乗り型車両を提供する。【解決手段】鞍乗り型車両は、水素を燃料とする内燃機関（１２）を備え、前記内燃機関（１２）は、直噴式燃料噴射装置（３１）が設けられた２サイクル内燃機関であることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、鞍乗り型車両に関する。

従来、水素を燃料として使用する内燃機関が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、水素を燃料とする４サイクルエンジンが記載されている。

特開２０１６－１１８１０９号公報

ところで、鞍乗り型車両においては、馬力の出し易さや、高出力化、外観性などの観点から２サイクルエンジンに対する需要がある。しかしながら、ガソリンを燃料とする２サイクルエンジンでは、排気ガスの規制の条件をクリアし難いという課題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、排気ガスをクリーンにし易い２サイクル内燃機関を備える鞍乗り型車両を提供することを目的とする。

鞍乗り型車両は、水素を燃料とする内燃機関を備え、前記内燃機関は、直噴式燃料噴射装置が設けられた２サイクル内燃機関であることを特徴とする。

排気ガスをクリーンにし易い２サイクル内燃機関を備える鞍乗り型車両を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る鞍乗り型車両の側面図である。 第１の実施の形態に係る水素エンジンの模式図でありピストンが上死点に移動した場合を示す図である。 第１の実施の形態に係る水素エンジンの模式図でありピストンが下死点に移動した場合を示す図である。 第２の実施の形態に係る水素エンジンの模式図である。 第３の実施の形態に係る水素エンジンの模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、説明中、前後左右および上下といった方向の記載は、特に記載がなければ車体に対する方向と同一とする。また、各図に示す符号ＦＲは車体前方を示し、符号ＵＰは車体上方を示し、符号ＬＨは車体左方を示す。

［実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係る鞍乗り型車両１０の側面図である。
鞍乗り型車両１０は、車体フレーム１１と、車体フレーム１１に支持されるパワーユニット１２と、前輪１３を操舵自在に支持するフロントフォーク１４と、後輪１５を支持するスイングアーム１６と、乗員用のシート１７とを備える車両である。
鞍乗り型車両１０は、乗員がシート１７に跨るようにして着座する車両である。シート１７は、車体フレーム１１の後部の上方に設けられる。

車体フレーム１１は、車体フレーム１１の前端部に設けられるヘッドパイプ１８と、ヘッドパイプ１８の後方に位置するフロントフレーム１９と、フロントフレーム１９の後方に位置するリアフレーム２０とを備える。フロントフレーム１９の前端部は、ヘッドパイプ１８に接続される。
シート１７は、リアフレーム２０に支持される。

フロントフォーク１４は、ヘッドパイプ１８によって左右に操舵自在に支持される。前輪１３は、フロントフォーク１４の下端部に設けられる車軸１３ａに支持される。乗員が把持する操舵用のハンドル２１は、フロントフォーク１４の上端部に取り付けられる。

スイングアーム１６は、車体フレーム１１に支持されるピボット軸２２に支持される。ピボット軸２２は、車幅方向に水平に延びる軸である。スイングアーム１６の前端部には、ピボット軸２２が挿通される。スイングアーム１６は、ピボット軸２２を中心に上下に揺動する。
後輪１５は、スイングアーム１６の後端部に設けられる車軸１５ａに支持される。

パワーユニット１２は、前輪１３と後輪１５との間に配置され、車体フレーム１１に支持される。
パワーユニット１２は、内燃機関である。パワーユニット１２は、クランクケース２３と、往復運動するピストンを収容するシリンダー部２４とを備える。シリンダー部２４の排気ポートには、排気装置２５が接続される。
パワーユニット１２の出力は、パワーユニット１２と後輪１５とを接続する駆動力伝達部材によって後輪１５に伝達される。

また、鞍乗り型車両１０は、前輪１３を上方から覆うフロントフェンダー２６と、後輪１５を上方から覆うリアフェンダー２７と、乗員が足を載せるステップ２８と、パワーユニット１２が使用する燃料を蓄える燃料タンク２９とを備える。
フロントフェンダー２６は、フロントフォーク１４に取り付けられる。リアフェンダー２７及びステップ２８は、シート１７よりも下方に設けられる。燃料タンク２９は、車体フレーム１１に支持される。

本実施の形態では、パワーユニット１２は、水素を燃料とする内燃機関である。また、燃料タンク２９は、水素を高圧状態で貯蔵する水素タンクである。以下の説明では、パワーユニット１２を水素エンジン１２という。また、燃料タンク２９を水素タンク２９という。

水素エンジン１２は、クランクケース２３の上方前部にシリンダー部２４を備える。シリンダー部２４は、クランクケース２３側から順に、シリンダー本体（気筒）６３、シリンダーヘッド６４、及びシリンダーヘッドカバー６５を備える。水素エンジン１２は、シリンダー部２４のシリンダー軸線Ｌ２４が車両側面視でやや前傾して上方に延びる内燃機関である。

水素タンク２９は、車両側面視で、車両前後方向に長く延びる円柱状である。水素タンク２９は水素エンジン１２の上方に配置される。水素タンク２９は、左右一対のフロントフレーム１９の間に配置される。水素タンク２９は、左右のフロントフレーム１９に跨った状態で支持される。

水素タンク２９には、水素が流れる燃料配管系３０が接続される。燃料配管系３０は、水素タンク２９への水素を充填するためのレセプタクル（不図示）や、水素の圧力を調整するレギュレーター（不図示）、水素タンク２９から外部に流れる水素の流れを遮断するシャットオフバルブ（不図示）などを備える。燃料配管系３０を通じて水素タンク２９に水素が充填される。また、燃料配管系３０を通じて水素タンク２９から水素エンジン１２に水素が供給される。燃料配管系３０は、直噴式インジェクタ３１（図２参照）に接続される。

鞍乗り型車両１０は、水素エンジン１２に空気を送る吸気装置４０を備える。吸気装置４０は、エアクリーナ４１を備える。エアクリーナ４１は、水素エンジン１２の上部後方に配置される。エアクリーナ４１は、図示しないエアフィルターを備え、取り入れた空気を浄化する。

エアクリーナ４１の前方には、送風ポンプの一例としての過給機４２が配置される。過給機４２は、クランクケース２３の上方に配置され、シリンダー部２４の後方に配置される。過給機４２は、クランクケース２３と前後方向の位置が重複する（図１参照）。本実施の形態の過給機４２は、水素エンジン１２から動力を得る。過給機４２は、エアクリーナ４１から送られてくる浄化された空気を圧縮し、シリンダー内２４Ａ（図２参照）に向けて送風する。過給機４２によって高圧の空気が水素エンジン１２に供給可能となる。

過給機４２には、スロットルボディ４３が接続される。スロットルボディ４３は、シリンダー部２４に形成された吸気ポート６３Ａ（図２参照）に接続される。スロットルボディ４３は、シリンダー部２４に流入する空気量を調整する。

鞍乗り型車両１０は、水素エンジン１２からの燃焼ガスを排出する排気装置２５を備える。排気装置２５は、排気ポート６４Ｂ（図２参照）に接続される排気管５１を備える。本実施の形態では、排気管５１は、シリンダー部２４の前方から導出され、シリンダー部２４の前面に沿って下方に導出された後に、後方に延びている。排気管５１の中途部には、触媒装置５２が設けられている。排気管５１の後端部には、排気マフラー５３が接続される。

鞍乗り型車両１０は、車体カバー３５を備える。車体カバー３５は、シート１７の前方で水素タンク２９を上方から覆うタンクカバー３６と、タンクカバー３６の下方に配置され、水素タンク２９及び吸気装置４０を側方から覆う左右一対のフロントサイドカバー３７と、フロントサイドカバー３７の後方でシート１７の下方を側方から覆う左右一対のリアサイドカバー３８とを備える。

図２は、第１の実施の形態に係る水素エンジン１２の模式図でありピストン６１が上死点に移動した場合を示す図である。図３は、第１の実施の形態に係る水素エンジン１２の模式図でありピストン６１が下死点に移動した場合を示す図である。
本実施の形態の水素エンジン１２は、２サイクルエンジンである。本実施の形態の水素エンジン１２では、クランクシャフト６０が一回転するごとに一回の燃焼が生じる。このため、本実施の形態の水素エンジン１２は暖機させ易くなっている。

クランクケース２３には、車幅方向に延びるクランクシャフト６０が回転可能に支持される。クランクシャフト６０には、ピストン６１がコネクティングロッド６２を介して連結される。ピストン６１は、シリンダー部２４の中空部分であるシリンダー内２４Ａを摺動可能に収容されている。

シリンダー本体６３には吸気ポート６３Ａが形成される。吸気ポート６３Ａは、シリンダー軸線Ｌ２４に交差する方向に延びる。吸気ポート６３Ａは、その内端でシリンダー内２４Ａに開口する。吸気ポート６３Ａは、ピストン６１が上死点に移動した場合にピストン６１の外周側面６１Ａにより閉鎖される位置であって、且つ、ピストン６１が下死点に移動した場合にピストン６１の外周側面６１Ａにより閉鎖されない位置に形成される。吸気ポート６３Ａには、リードバルブ４４が配置される。リードバルブ４４は、スロットルボディ４３からシリンダー部２４への空気の流入を許容し、シリンダー部２４から混合気などがスロットルボディ４３に流出することを規制する。

シリンダーヘッド６４の内面は、ピストン６１と共に燃焼室６４Ａを形成する。シリンダーヘッド６４には、点火プラグ７１が支持される。点火プラグ７１は、その先端が燃焼室６４Ａ内に臨む。

また、シリンダーヘッド６４には、直噴式インジェクタ（直噴式燃料噴射装置）３１が支持される。直噴式インジェクタ３１は燃焼室６４Ａに向けて挿入されている。直噴式インジェクタ３１の先端は燃焼室６４Ａに臨んでいる。直噴式インジェクタ３１は、図示しないＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）により噴射制御される。本実施の形態では、直噴式インジェクタ３１は、ＥＣＵにより、ピストン６１が下死点近傍に移動した場合に水素を噴射するように制御される。ここで、ピストン６１が下死点近傍に移動した場合とは、ピストン６１の外周側面６１Ａが吸気ポート６３Ａの開口部分を閉塞していない場合をいう。換言すれば、ピストン６１の外周側面６１Ａが吸気ポート６３Ａの開口部分から離間している場合をいう。

シリンダーヘッド６４には、燃焼室６４Ａに連なる排気ポート６４Ｂが形成される。排気ポート６４Ｂは、その内端で燃焼室６４Ａに開口する。排気ポート６４Ｂは、ポペットバルブ７２により開閉される。

ポペットバルブ７２は、カムシャフト７３の回転により動作する。カムシャフト７３の右端部（軸方向一端部）には、従動スプロケット（不図示）が設けられ、カムチェーン（不図示）を介してクランクシャフト６０から回転が伝達される。これにより、ポペットバルブ７２は、クランクシャフト６０の回転に合わせて作動する。本実施の形態では、ポペットバルブ７２は、ピストン６１が吸気ポート６３Ａを下死点側に通過した（吸気ポート６３Ａを完全に開放した）後であって、直噴式インジェクタ３１が水素を噴射する前に、排気ポート６４Ｂを閉塞する。また、ポペットバルブ７２は、点火プラグ７１が点火した後であって、ピストン６１が吸気ポート６３Ａを通過する前（吸気ポート６３Ａを開放し始める前）に、排気ポート６４Ｂを開放する。
ポペットバルブ７２、カムシャフト７３、スプロケット（不図示）などは、シリンダーヘッドカバー６５により覆われる。

本実施の形態では、排気ポート６４Ｂの排気方向下流部には、ポート直線部６４Ｂ１が形成される。ポート直線部６４Ｂ１は円柱状に延びる空間である。ポート直線部６４Ｂ１には、触媒８０が配置される。触媒８０は、排気ポート６４Ｂに外部から進入した状態で配置される。

具体的には、触媒８０は、排気ガスが通過可能な触媒本体８１と、触媒本体８１の外周面を覆う断熱ホルダ（断熱部材）８２と、を有する。
本実施の形態の触媒本体８１は、外観視では、軸線Ｌ８０を有する回転体形状に形成される。断熱ホルダ８２は、筒状に形成される。断熱ホルダ８２は、ポート直線部６４Ｂ１の内面に装着可能な径に形成される。断熱ホルダ８２には触媒本体８１が装填され、触媒本体８１は、周囲が断熱ホルダ８２に覆われた状態で、断熱ホルダ８２に一体に固定される。断熱ホルダ８２は、例えば、チタン製である。

断熱ホルダ８２の軸方向外端部（排気方向下流端部）には、フランジ状の取り付け部８３が形成される。取り付け部８３は、シリンダーヘッド６４と排気管５１との間に配置される。取り付け部８３には、周方向に複数の取り付孔が形成されており、ボルト（締結部材）８４によって、取り付け部８３が、排気管５１と共に排気ポート６４Ｂに共締めされる。これにより、触媒８０は、排気ポート６４Ｂに進入した状態で配置される。このとき、触媒８０は排気ポート６４Ｂの内周面６４Ｃに接触してもよい。これにより、排気ポート６４Ｂの内周面６４Ｃに接触するほどに、触媒８０を大きくできる。

触媒８０は、高温状態になることにより、その触媒機能が向上する。本実施の形態の触媒本体８１には、加熱手段の一例としての高周波コイル（不図示）が巻回されている。この高周波コイルが通電されることにより触媒本体８１が高温となり排気ガスが浄化される。触媒本体８１は、断熱ホルダ８２により周囲が覆われて断熱されているため、触媒本体８１の高温の影響が、周囲のシリンダーヘッド６４などには生じ難くなっている。

ここで、排気ポート６４Ｂの内周面６４Ｃや、排気管５１の内面に断熱被膜を塗ってもよい。断熱被膜としては、例えば、セラミック被膜である。排気ポート６４Ｂや、排気管５１に断熱被膜を塗る際には、ポート直線部６４Ｂ１のみに塗るなど、触媒８０が配置される部分にのみ塗る構成でもよい。断熱被膜を塗ることにより断熱性が向上する。また、触媒８０が配置される部分にのみ塗ることにより、塗る際の作業量やコストが削減可能である。

次に、本実施の形態の作用を説明する。
吸気装置４０では、車体外部から取り入れられた空気が、エアクリーナ４１で浄化され、過給機４２によって圧縮される。過給機４２によって圧縮された高圧の空気は、スロットルボディ４３の開閉に応じて、水素エンジン１２の吸気ポート６３Ａに供給される。

水素エンジン１２では、ピストン６１が上死点（図２参照）に移動する際には、水素と空気の混合気が圧縮された状態となっており、点火プラグ７１の点火により、燃焼室６４Ａの混合気が燃焼して燃焼ガスが生じる。燃焼ガスの圧力により、ピストン６１は下死点（図３参照）に向けて移動する。
この際に、ポペットバルブ７２により排気ポート６４Ｂが開放されると、燃焼ガスが排気ポート６４Ｂを通じて排出される。

ピストン６１の下死点に向けた移動に伴い、吸気ポート６３Ａがピストン６１により開放されると、高圧の空気が、リードバルブ４４を通じてシリンダー内２４Ａに供給可能となる。高圧の空気がシリンダー内２４Ａに供給されると、吸気ポート６３Ａから流入した高圧の空気は、シリンダー内２４Ａの残りの燃焼ガスを掃気する。

ピストン６１が下死点（図３参照）の近傍に移動する際には、ポペットバルブ７２により排気ポート６４Ｂが閉塞された後に、直噴式インジェクタ３１によってシリンダー内２４Ａに水素が噴射される。このとき、ピストン６１が下死点の近傍に移動しているため、シリンダー内２４Ａは低圧であり、水素タンク２９の圧力を利用して容易に水素を噴射し易くなっている。また、ポペットバルブ７２により排気ポート６４Ｂが閉塞されているため、水素を含んだ混合気が外部に漏れることが防止されている。

ピストン６１が下死点から上死点に向けて移動し始めると、吸気ポート６３Ａではリードバルブ４４により逆流が規制されるため、混合気が圧縮され始める。そして、ピストン６１が上死点に近付くと、吸気ポート６３Ａがピストン６１の外周側面６１Ａにより閉塞される。そして、点火プラグ７１が点火すると、燃焼室６４Ａの圧縮された混合気が燃焼して燃焼ガスが生じる。
このようにして、水素エンジン１２では、ピストン６１が上死点と下死点との間を一往復する度に、燃焼が一回生じており、クランクシャフト６０が一回転する度に燃焼が一回生じる。

排気装置２５では、水素エンジン１２からの排気ガス（燃焼ガス）を排出する。排気ガスが排気ポート６４Ｂから排出されると、その排気ガスは、触媒８０により浄化されて排気管５１を流れ、更に下流の触媒装置５２によっても浄化される。そして、浄化された排気ガスが排気マフラー５３から外部に排出される。

ここで、触媒８０は高温にすることにより、その触媒機能が向上する。本実施の形態では、排気ポート６４Ｂ内に触媒８０が進入した状態で配置されるため、触媒８０を燃焼室６４Ａに近付け易く、燃焼室６４Ａから出た直後の排気ガス（燃焼ガス）の熱によっても、触媒８０の昇温、保温がし易くなっている。このとき、本実施の形態では、水素エンジン１２が２サイクルエンジンであるため暖機させ易く、早期に触媒８０を高温にし易くなっている。

以上説明したように、本発明を適用した第１の実施の形態によれば、鞍乗り型車両１０は、水素を燃料とする内燃機関である水素エンジン１２を備え、水素エンジン１２は、直噴式インジェクタ３１が設けられた２サイクル内燃機関である。
この構成によれば、水素を燃料とするため、排気ガスをクリーンにし易い２サイクルエンジンを備える鞍乗り型車両１０を提供することができる。

本実施の形態では、水素エンジン１２に形成された排気ポート６４Ｂには、触媒８０が設けられる。
この構成によれば、水素エンジン１２が２サイクルエンジンであるため、クランクシャフト６０の回転回数に対して燃焼間隔が空かなくなり、燃焼温度の低い水素エンジン１２でも触媒８０を昇温し易い。よって、触媒８０を排気ポート６４Ｂ内に設けることで、触媒８０の昇温効果、および、保温効果を高め、触媒８０の浄化作用を向上させることができる。また、これにより、さらに、排気ガスをクリーンにできる。

また、本実施の形態では、触媒８０には取り付け部８３が設けられ、取り付け部８３は、水素エンジン１２のシリンダーヘッド６４と、排気ポート６４Ｂに接続される排気管５１と、の間に介在され、ボルト８４で水素エンジン１２のシリンダーヘッド６４に対して排気管５１と共に共締めされる。
この構成によれば、触媒８０の昇温効果および保温効果を確保しつつ、シリンダーヘッド６４などの周囲の部品に対する触媒８０からの熱影響を防ぐことができる。

また、本実施の形態では、触媒８０は断熱ホルダ８２に覆われる。
この構成によれば、シリンダーヘッド６４などの周囲の部品に対する触媒８０からの熱影響をさらに防ぐことができる。

また、本実施の形態では、直噴式インジェクタ３１は、ピストン６１が下死点近傍に移動した場合に水素を噴射する。
この構成によれば、ピストン６１が下死点近傍に移動した場合にはシリンダー内２４Ａが低圧なので、水素タンク２９の圧力を利用して容易に噴射ができる。

また、本実施の形態では、吸気側にはリードバルブ４４が設けられ、排気側にはポペットバルブ７２が設けられる。
この構成によれば、水素エンジン１２の機構を簡素化しながら、水素を含んだ混合気の漏れを防ぎ易くでき、且つ、混合気の圧縮を確実に行うことができる。

また、本実施の形態では、鞍乗り型車両１０は、過給機４２を有する。
この構成によれば、吸気ポート６３Ａから流入する高圧の空気により燃焼ガスを排気できる。

また、本実施の形態では、過給機４２は、エアクリーナ４１と、水素エンジン１２との間に配置され、過給機４２は、水素エンジン１２のシリンダー部２４の後ろであり、水素エンジン１２のクランクケース２３上に配置される。
この構成によれば、過給機４２の配置についてスペース効率のよい配置が実現できる。

［第２の実施の形態］
本発明を適用した第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。

図４は、第２の実施の形態に係る水素エンジン２１２の模式図である。
第２の実施の形態では、触媒２８０の支持方法が第１の実施の形態と異なる。触媒２８０は、触媒本体２８１と、断熱ホルダ２８２とを有する。触媒本体２８１と断熱ホルダ２８２とは、第１の実施の形態の触媒本体８１と断熱ホルダ８２よりも、全体の外径が小さく形成される点が、第１の実施の形態の触媒本体８１と断熱ホルダ８２と異なっている。触媒２８０は、排気ポート６４Ｂの内周面６４Ｃとの間に隙間Ｓが生じるように支持される。隙間Ｓは、触媒２８０の外周側全体に形成されている。すなわち、触媒２８０は、排気ポート６４Ｂの内周面６４Ｃから離間した状態で支持される。触媒２８０は、軸方向一端部（排気方向下流部）が、排気管５１の内部に溶接部２８３により固定される。触媒２８０は、排気管５１の開口を跨った状態で固定される。

排気管５１は、触媒２８０が排気ポート６４Ｂのポート直線部６４Ｂ１に挿入されるように、排気ポート６４Ｂに接続される。排気管５１は、シリンダーヘッド６４にボルト８４により締結される。これにより、触媒２８０は排気ポート６４Ｂの内周面６４Ｃから離間した状態で支持される。触媒２８０がシリンダーヘッド６４から離間しているため、シリンダーヘッド６４に熱応力の影響を与えることが抑制される。

以上説明したように、本発明を適用した第２の実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、水素エンジン２１２を備えるため、排気ガスをクリーンにし易い２サイクルエンジンを備える鞍乗り型車両１０を提供することができる。また、触媒２８０も排気ポート６４Ｂ内に設けられるため、触媒２８０の浄化作用を向上させることができる。

特に、本実施の形態では、触媒２８０は、排気ポート６４Ｂに接続される排気管５１に溶接部２８３により固定され、触媒２８０と排気ポート６４Ｂの内周面６４Ｃとの間には隙間Ｓがある。
この構成によれば、触媒２８０の昇温効果および保温効果を確保しつつ、シリンダーヘッド６４などの周囲の部品に対する触媒２８０からの熱影響を防ぐことができる。

［第３の実施の形態］
本発明を適用した第３の実施の形態について説明する。この第３の実施の形態において、上記第２の実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。

図５は、第３の実施の形態に係る水素エンジン３１２の模式図である。
第３の実施の形態の水素エンジン３１２では、排気ポート３６４Ｂが、燃焼室６４Ａではなくて、シリンダー内２４Ａに側方から連通する点が、第１の実施の形態とは異なる。
すなわち、排気ポート３６４Ｂは、シリンダー本体６３に対応するシリンダー本体３６３に形成される。排気ポート３６４Ｂは、吸気ポート３６３Ａよりもシリンダーヘッド３６４側に形成される。すなわち、排気ポート３６４Ｂは、ピストン６１の往復時に、吸気ポート６３Ａよりも遅いタイミングでピストン６１により閉塞されると共に、吸気ポート６３Ａよりも早いタイミングでピストン６１により開放される。

排気ポート３６４Ｂには、排気リードバルブ３５４が配置される。排気リードバルブ３５４は、基本的な構成は、リードバルブ４４と同様である。排気リードバルブ３５４は、シリンダー部２４から排気管５１への排気ガス（燃焼ガス）の流出を許容し、排気管５１から排気ガスがシリンダー部２４に流入することを規制する。

次に、本実施の形態の作用を説明する。
本実施の形態の水素エンジン３１２では、ピストン６１が二点鎖線（図５参照）で示す上死点に移動する際に、点火プラグ７１の点火により、燃焼室６４Ａの混合気が燃焼して燃焼ガスが生じる。燃焼ガスの圧力により、ピストン６１は実線（図５参照）で示す下死点に向けて移動する。

ピストン６１の下死点に向けた移動に伴い、排気ポート３６４Ｂが開放され、その後に吸気ポート６３Ａが開放される。排気ポート３６４Ｂが開放される際には、シリンダー内２４Ａから、燃焼ガスが排気リードバルブ３５４を通じて排気管５１に排気される。一方で、吸気ポート６３Ａが開放された場合において、リードバルブ４４を通じて高圧の空気がシリンダー内２４Ａに供給されると、高圧の空気により、シリンダー内２４Ａの残りの燃焼ガスが掃気される。

ピストン６１が下死点の近傍に移動した場合には、第１の実施の形態と同様に、直噴式インジェクタ３１によってシリンダー内２４Ａに水素が噴射される。

ピストン６１が下死点から上死点に向けて移動し、混合気が圧縮され始める。吸気ポート６３Ａがピストン６１の外周側面６１Ａによって閉塞され、排気ポート６４Ｂがピストン６１の外周側面６１Ａによって閉塞された後に、点火プラグ７１が点火すると、燃焼室６４Ａの圧縮された混合気が燃焼して燃焼ガスが生じる。
このようにして、水素エンジン３１２では、ピストン６１が上死点と下死点との間を一往復する度に、燃焼が一回生じており、クランクシャフト６０が一回転する度に燃焼が一回生じる。

シリンダー本体３６３にも、触媒８０および排気管５１がボルト８４により共締めされる。

以上説明したように、本発明を適用した第３の実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、水素エンジン３１２を備えるため、排気ガスをクリーンにし易い２サイクルエンジンを備える鞍乗り型車両１０を提供することができる。また、触媒８０も排気ポート３６４Ｂ内に設けられるため、触媒８０の浄化作用を向上させることができる。

［他の実施の形態］
上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。

上記実施の形態では、ポペットバルブ７２は、カムシャフト７３により駆動させる構成であったが、電動にするなど他の動力を利用してもよい。

上記実施の形態では、触媒８０、２８０に加えて、触媒装置５２が設けられる構成が浄化効果を向上させ易い点で望ましいが、触媒装置５２は省略してもよい。

上記第３の実施の形態では、触媒８０が設けられる構成を説明したが、排気管５１に溶接された触媒２８０でもよい。

上記第１及び第３の実施の形態では、触媒８０が設けられる構成を説明したが、排気管５１に溶接された触媒２８０でもよい。

上記実施の形態では、シリンダー内２４Ａに送風する送風ポンプとして、過給機４２を例示した。すなわち、上記実施の形態では、過給機４２により空気を圧縮して高圧の空気をシリンダー内２４Ａに送風する構成を説明したが、これに限定されない。例えば、送風ポンプとしては、空気を高圧にせずにシリンダー内２４Ａに送風する構成でもよい。

上記第３の実施の形態においては、ピストン６１による混合気の圧縮が確実にできるように、排気リードバルブ３５４の開弁圧をリードバルブ４４よりも高くしてもよい。

上記実施の形態の構成は、これに限定されず、本発明の目的に反しない範囲において、任意に組み合わせ可能である。例えば、第２の実施の形態においては、触媒２８０の周りに隙間Ｓが設けられ、第１および第３の実施の形態においては、触媒８０の周りには隙間Ｓが設けられない構成を説明した。しかしながら、第１～第３の実施の形態のいずれにおいても、触媒８０、２８０と排気ポート６４Ｂ、３６４Ｂの内周面６４Ｃとの間には隙間Ｓがあってもよいし、逆に、触媒８０、２８０と排気ポート６４Ｂ、３６４Ｂの内周面６４Ｃとの間には隙間Ｓがなくてもよい。

上記実施の形態では、鞍乗り型車両１０として前輪１３と後輪１５とを有する自動二輪車を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明は、前輪または後輪を２つ備えた３輪の鞍乗り型車両や４輪以上を備えた鞍乗り型車両に適用可能である。

［上記実施の形態によりサポートされる構成］
上記実施の形態は、以下の構成をサポートする。

（構成１）水素を燃料とする内燃機関を備え、前記内燃機関は、直噴式燃料噴射装置が設けられた２サイクル内燃機関であることを特徴とする鞍乗り型車両。
この構成によれば、排気ガスをクリーンにし易い２サイクル内燃機関を備える鞍乗り型車両を提供することができる。

（構成２）前記内燃機関に形成された排気ポートには、触媒が設けられることを特徴とする構成１に記載の鞍乗り型車両。
この構成によれば、内燃機関が２サイクル内燃機関であるため燃焼間隔が空かなくなり、燃焼温度の低い水素エンジンでも触媒を昇温できるため、触媒を排気ポート内に設けることで、触媒の昇温効果、および、保温効果を高め、触媒の浄化作用を向上させることができる。

（構成３）前記触媒には取り付け部が設けられ、前記取り付け部は、前記内燃機関と、前記排気ポートに接続される排気管と、の間に介在され、締結部材で前記内燃機関に対して前記排気管と共に共締めされることを特徴とする構成２に記載の鞍乗り型車両。
この構成によれば、触媒の昇温効果および保温効果を確保しつつ、周囲の部品に対する触媒からの熱影響を防ぐことができる。

（構成４）前記触媒は、前記排気ポートに接続される排気管に固定され、前記触媒と前記排気ポートの内周面との間には隙間があることを特徴とする構成２に記載の鞍乗り型車両。
この構成によれば、触媒の昇温効果および保温効果を確保しつつ、周囲の部品に対する触媒からの熱影響を防ぐことができる。

（構成５）前記触媒は断熱部材に覆われることを特徴とする構成３または４に記載の鞍乗り型車両。
この構成によれば、周囲の部品に対する触媒からの熱影響をさらに防ぐことができる。

（構成６）前記直噴式燃料噴射装置は、ピストンが下死点近傍に移動した場合に水素を噴射することを特徴とする構成１から５のいずれかに記載の鞍乗り型車両。
この構成によれば、ピストンが下死点近傍に移動した場合にはシリンダー内が低圧なので、水素タンクの圧力を利用して容易に噴射ができる。

（構成７）吸気側にはリードバルブが設けられ、排気側にはポペットバルブが設けられることを特徴とする構成１から６のいずれかに記載の鞍乗り型車両。
この構成によれば、内燃機関の機構を簡素化しながら、水素を含んだ混合気の漏れを防ぎ易くでき、且つ、混合気の圧縮を確実に行うことができる。

（構成８）送風ポンプを有することを特徴とする構成１から７のいずれかに記載の鞍乗り型車両。
この構成によれば、吸気ポートから流入する空気により燃焼ガスを排気できる。

（構成９）前記送風ポンプは、エアクリーナと、前記内燃機関との間に配置され、前記送風ポンプは、前記内燃機関のシリンダー部の後ろであり、前記内燃機関のクランクケース上に配置されることを特徴とする構成８に記載の鞍乗り型車両。
この構成によれば、送風ポンプの配置についてスペース効率のよい配置が実現できる。

１２ 水素エンジン（内燃機関、パワーユニット）
２４ シリンダー部
２３ クランクケース
２９ 水素タンク（燃料タンク）
３１ 直噴式インジェクタ（直噴式燃料噴射装置）
４１ エアクリーナ
４２ 過給機（送風ポンプ）
４４ 吸気リードバルブ（リードバルブ）
５１ 排気管
６１ ピストン
６４Ｃ 内周面
７２ 排気ポペットバルブ（ポペットバルブ）
８０ 触媒
８２ 断熱ホルダ（断熱部材）
８３ 取り付け部
８４ ボルト（締結部材）
２１２ 水素エンジン（内燃機関）
２８０ 触媒
３１２ 水素エンジン（内燃機関）
６４Ｂ 排気ポート
３６４Ｂ 排気ポート
Ｓ 隙間

Claims (9)

1. 水素を燃料とする内燃機関（１２、２１２、３１２）を備え、
   前記内燃機関（１２、２１２、３１２）は、直噴式燃料噴射装置（３１）が設けられた２サイクル内燃機関である
   ことを特徴とする鞍乗り型車両。
2. 前記内燃機関（１２、２１２、３１２）に形成された排気ポート（６４Ｂ、３６４Ｂ）には、触媒（８０、２８０）が設けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の鞍乗り型車両。
3. 前記触媒（８０）には取り付け部（８３）が設けられ、
   前記取り付け部（８３）は、前記内燃機関（１２、３１２）と、前記排気ポート（６４Ｂ、３６４Ｂ）に接続される排気管（５１）と、の間に介在され、締結部材（８４）で前記内燃機関（１２、３１２）に対して前記排気管（５１）と共に共締めされる
   ことを特徴とする請求項２に記載の鞍乗り型車両。
4. 前記触媒（２８０）は、前記排気ポート（６４Ｂ）に接続される排気管（５１）に固定され、
   前記触媒（２８０）と前記排気ポート（６４Ｂ）の内周面（６４Ｃ）との間には隙間（Ｓ）がある
   ことを特徴とする請求項２に記載の鞍乗り型車両。
5. 前記触媒（８０、２８０）は断熱部材（８２）に覆われる
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の鞍乗り型車両。
6. 前記直噴式燃料噴射装置（３１）は、ピストン（６１）が下死点近傍に移動した場合に水素を噴射する
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の鞍乗り型車両。
7. 吸気側にはリードバルブ（４４）が設けられ、
   排気側にはポペットバルブ（７２）が設けられる
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の鞍乗り型車両。
8. 送風ポンプ（４２）を有する
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の鞍乗り型車両。
9. 前記送風ポンプ（４２）は、エアクリーナ（４１）と、前記内燃機関（１２、２１２、３１２）との間に配置され、
   前記送風ポンプ（４２）は、前記内燃機関（１２、２１２、３１２）のシリンダー部（２４）の後ろであり、前記内燃機関（１２、２１２、３１２）のクランクケース（２３）上に配置される
   ことを特徴とする請求項８に記載の鞍乗り型車両。
   

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