JP2598275Y2 - エンジンの排ガス浄化装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はエンジンの排ガス浄化装
置に関し、詳しくは冷却ファンとファンハウジングを有
する強制空冷エンジンの排ガス浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの排ガス浄化装置として、排気
系のマフラー内にエアポンプ等により空気を導入して排
ガスの未燃焼分を再燃焼させる方式のサーマルリアクタ
ー方式が使用されている。このサーマルリアクター方式
は、例えば自動車のエンジンにおいて広く使用されてい
る。また、自動２輪車等においては、実公昭５５−５３
６９３号公報に開示されているような、排気脈動を利用
して排気ポートに空気を導入して排ガスの未燃焼分を再
燃焼させる方式も使用されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】上記サーマルリアクタ
ー方式では、構造が複雑になり、また、数々のセンサ類
やエアポンプ等多くの構成部品を必要とすることから、
これらの構成部品を取り付けるスペースを確保せねばな
らず、その結果エンジン全体の構成が複雑で大型になっ
てしまい、特に小型汎用エンジンに対しては適用し難い
という課題がある。一方、上記排気ポートに空気を導入
する方式では、シリンダヘッド等のエンジン本体の構造
を大幅に変更する必要があり、かつエンジン全体の寸法
および重量も増大することから、やはり小型汎用エンジ
ンに対しては適用し難いという課題がある。

【０００４】本考案はこのような技術的課題に鑑みてな
されたものであり、本考案の目的は、強制空冷エンジン
であれば、エンジン本体を変更することなく簡単かつ小
型な構成で実施でき、小型汎用エンジンに対しても容易
に適用することができ、しかも排ガスを効率よく浄化す
ることが可能なエンジンの排ガス浄化装置を提供するこ
とである。

【０００５】

【課題解決のための手段】本考案のエンジンの排ガス浄
化装置は、上記目的を達成するため、クランクシャフト
の一端に設けられエンジン回転により駆動される冷却フ
ァンと、該冷却ファンによって生成される冷却風を所定
方向へ流すように該冷却ファンを覆うファンハウジング
と、を有する強制空冷エンジンにおいて、前記ファンハ
ウジングとマフラーまたは排気管とを導風管で接続し、
前記冷却ファンで生成される冷却風の一部を該冷却風の
静圧とマフラーまたは排気管内の脈動とを利用して前記
導風管を通して前記マフラーまたは排気管の内部へ導入
することで、未燃焼のまま排出されようとする排ガスを
該排ガスの高温と前記冷却風中の酸素を利用して再燃焼
可能にし、前記導風管の出口は排ガスの流れに対して下
流側に向けられ、前記導風管の前記ファンハウジング側
の開口部に逆流防止用の逆止弁が設けられ、前記導風管
の前記ファンハウジング側の開口部の近傍に冷却風に塵
埃が混入した場合の該塵埃の流入を防止するための邪魔
板が設けられ、前記邪魔板は冷却風の動圧が直接前記逆
止弁に衝突しないように上流側で立ち上がり前記逆止弁
をカバーするように設けられていることを特徴とする。

【０００６】

【実施例】以下、図面を参照して本考案を具体的に説明
する。図１は本考案を適用したエンジンの排気浄化装置
の第１実施例を示す縦断面図であり、図２は図１中の線
２−２から見た平面図である。図１および図２におい
て、エンジン本体１０のクランクケース部１１にはクラ
ンクシャフト１２（図１）が軸支され、エンジン本体１
０のシリンダ部１３にはピストン１４（図１）が摺動可
能に嵌挿され、前記クランクシャフト１２と前記ピスト
ン１４はコネクティングロッド１５（図１）により連接
されている。シリンダ部１３の頂部にはシリンダヘッド
１６が固定され、該シリンダヘッド１６と前記ピストン
１４の頂面との間に燃焼室１７（図１）が形成されてい
る。

【０００７】そして、シリンダヘッド１６には、吸気ポ
ート１８（図１）から燃焼室１７へ導入される吸気（混
合気）を制御するための吸気バルブ１９（図１）、燃焼
室１７から排気ポート２０（図１）を通して排出される
排ガスを制御するための排気バルブ２１（図１）、燃焼
室１７内の混合気に点火するための点火栓２２（図２）
などが装着されている。前記排気ポート２０から排出さ
れる排ガスは、排気管２３およびマフラー２４を通して
外部へ放出される。

【０００８】図１において、前記クランクシャフト１２
はエンジン本体１０の図示左側へ突出しており、この突
出部には、冷却ファン２５と一体化されたフライホイー
ル２６が固定されており、さらに、該クランクシャフト
１２の突出先端部には、エンジン始動用のリコイルスタ
ータ２７が取り付けられている。図１および図２におい
て、エンジン本体１０の図示左側には、前記冷却ファン
２５によって生成される冷却風をシリンダ部１３および
シリンダヘッド１６の表面に沿って流し、これらの発熱
部の冷却効果を高めるためのファンハウジング２８が取
り付けられている。このファンハウジング２８には空気
入口２９（図２）および空気出口（不図示）が形成され
ており、冷却ファン２５の回転（エンジン回転）によ
り、図１中の鎖線矢印で示すように、空気入口２９から
冷却風を導入し、これをシリンダ１３およびシリンダヘ
ッド１６などの高温部の表面に沿って流した後、前記空
気出口から外部へ放出するように構成されている。こう
して、強制空冷エンジンが構成されている。

【０００９】図１および図２の第１実施例においては、
前記ファンハウジング２８と前記マフラー２４との間
に、前記冷却ファン２５によって生成される冷却風の一
部を該マフラー２４内に導入するための導風管３０が設
けられている。すなわち、マフラー２４内の脈動と冷却
風の静圧を利用して冷却風の一部を該マフラー２４内へ
導入するように構成されている。図３は図２中の線３−
３に沿って導風管３０とマフラー２４との接続部を示す
部分断面図である。前記導風管３０のファンハウジング
２８側の接続部は、冷却風の静圧および動作を考慮し
て、マフラー２４からの排ガスの逆流が生じることな
く、該冷却風を円滑で強制的にマフラー２４へ導入し得
る位置であれば、任意の位置に選定することができるも
のであり、例えば図１および図２に示すような位置に選
定される。また、導風管３０の出口は、図３に示すよう
に、排ガスの流れに対して下流側に向けられている。こ
れにより、排ガスの動圧が直接的に導風管３０に作用す
ることがなく、しかも脈動による負圧を有効に利用でき
るので、ファンハウジングからの空気を容易にかつ円滑
に導入することができる。

【００１０】図１において、前記導風管３０には逆流防
止用の逆止弁３１が設けられている。この逆止弁３１
は、マフラー２４内からファンハウジング２８内への排
ガスの逆流を確実に阻止するためのものであり、図示の
例では導風管３０のファンハウジング２８側の開口部に
配設されたリード弁で構成されている。さらに、図示の
例では、前記導風管３０のファンハウジング２８側の開
口部の近傍に、冷却風に塵埃が混入した場合に該塵埃が
マフラー２４内へ進入することを防止するための邪魔板
３２が設けられている。

【００１１】以上図１〜図３で説明した第１実施例によ
れば、マフラー２４内の脈動と冷却風の静圧を利用して
エンジン冷却風の一部を該マフラー２４内に導入するこ
とにより、未燃焼のまま排出されようとする排ガスを、
該排ガスの高温（例えば７００℃〜８００℃）と空気中
の酸素を利用して再燃焼させることができ、これによっ
て排ガスの浄化を図ることができる。また、上記実施例
では、ファンハウジング２８とマフラー２４とを導風管
３０で接続するだけの構成で、しかもマフラー２４内の
高温排ガス自身で燃焼を促進させることができるので、
簡単かつコンパクトな構成で、効率よく排ガスを浄化す
ることができ、小型汎用エンジンに対しても容易に適用
可能なエンジンの排ガス浄化装置が得られる。また、エ
ンジンの冷却風を利用するため、エンジンの回転数に応
じた冷却風圧力、すなわち、排ガス浄化装置に必要な適
正な導入空気量が得られるので、効率的で効果的な成果
を得ることができる。

【００１２】図４は本考案を適用したエンジンの排ガス
浄化装置の第２実施例を示す縦断面図であり、図５は図
４中の線５−５から見た平面図である。図４および図５
は、図１および図２と同じ構成を有する強制空冷エンジ
ンに、本考案による排ガス浄化装置の第２実施例を適用
したものである。図４および図５においては、ファンハ
ウジング２８と排気管２３との間に、前記冷却ファン２
５によって生成される冷却風の一部を該排気管２３内へ
導入するための導風管４０が設けられている。すなわ
ち、排気管２３内の負圧を利用して冷却風の一部を該排
気管２３内に導入するように構成されている。本実施例
は、冷却風を排気管２３内へ導入する点で前述の第１実
施例と相違しており、その他の構成は第１実施例の場合
と実質上同じであり、それぞれ対応する部分を同一符号
で示し、それらの詳細説明は省略する。

【００１３】図４および図５の第２実施例においても、
前記導風管４０のファンハウジング２８側の接続部は、
冷却風の静圧および動作を考慮して、排気管２３からの
排ガスの逆流が生じることなく、該冷却風を円滑に排気
管２３へ導入し得る位置であれば、任意の位置に選定す
ることができるものであり、例えば図４および図５に示
すような位置に選定される。また、本実施例において
も、前記導風管４０には逆流防止用の逆止弁３１が設け
られている。この逆止弁３１は、排気管２３内からファ
ンハウジング２８内への排ガスの逆流を確実に阻止する
ためのものであり、導風管４０のファンハウジング２８
側の開口部に配設されたリード弁で構成されている。さ
らに、本実施例でも、前記導風管４０のファンハウジン
グ２８側の開口部の近傍に、冷却風に塵埃が混入した場
合に該塵埃が排気管２３内へ進入することを防止するた
めの邪魔板３２が設けられている。

【００１４】以上図４および図５で説明した第２実施例
によっても、排気管２３内の脈動とエンジン冷却風の静
圧を利用してエンジン冷却風の一部を該排気管２３内に
導入することにより、未燃焼のまま排出されようとする
排ガスを、該排ガスの高温（例えば７００℃〜８００
℃）と空気中の酸素を利用して再燃焼させることがで
き、これによって排ガスの浄化を図ることができる。ま
た、上記実施例でも、ファンハウジング２８と排気管２
３とを導風管４０で接続するだけの構成で、しかも排気
管２３内の高温排ガス自身で燃焼を促進させることがで
き、簡単かつコンパクトな構成で、効率よく排ガスを浄
化することができ、小型汎用エンジンに対しても容易に
適用可能なエンジンの排ガス浄化装置が得られる。

【００１５】なお、前述の各実施例では、４サイクルエ
ンジンを例に挙げて説明したが、本考案は２サイクルエ
ンジンに対しても同様に適用でき、同様の効果が得られ
るものである。また、以上説明した各実施例によれば、
逆流防止用の前記逆止弁３１を導風管３０のファンハウ
ジング２８側の開口部に設けるので、該導風管３０を通
して該逆止弁３１に伝達される排気脈動の圧力のピーク
が極力緩和される。また、前記導風管３０の前記ファン
ハウジング２８側の開口部の近傍に冷却風に塵埃が混入
した場合の該塵埃の流入を防止するための邪魔板３２を
設けるので、邪魔板効果により、ファンハウジング２８
内の動圧が前記逆止弁３１に直接作用することを防止す
ることができる。これらによって、エンジンの通常運転
時における前記逆止弁３１の作動が安定化され、冷却風
をマフラー２４または排気管２３に円滑に供給すること
ができ、従って、排ガスを効率よく浄化することができ
る。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、本考案
のエンジンの排ガス浄化装置によれば、クランクシャフ
トの一端に設けられエンジン回転により駆動される冷却
ファンと、該冷却ファンによって生成される冷却風を所
定方向へ流すように該冷却ファンを覆うファンハウジン
グと、を有する強制空冷エンジンにおいて、前記ファン
ハウジングとマフラーまたは排気管とを導風管で接続
し、前記冷却ファンで生成される冷却風の一部を該冷却
風の静圧とマフラーまたは排気管内の脈動とを利用して
前記導風管を通して前記マフラーまたは排気管の内部へ
導入することで、未燃焼のまま排出されようとする排ガ
スを該排ガスの高温と前記冷却風中の酸素を利用して再
燃焼可能にし、前記導風管の出口は排ガスの流れに対し
て下流側に向けられ、前記導風管の前記ファンハウジン
グ側の開口部に逆流防止用の逆止弁が設けられ、前記導
風管の前記ファンハウジング側の開口部の近傍に冷却風
に塵埃が混入した場合の該塵埃の流入を防止するための
邪魔板が設けられ、前記邪魔板は冷却風の動圧が直接前
記逆止弁に衝突しないように上流側で立ち上がり前記逆
止弁をカバーするように設けられている構成とされる。

【００１７】上記構成の本考案のエンジンの排ガス浄化
装置によれば、排ガスの脈動を利用してファンハウジン
グ内の新気を容易に排ガス中に導入することができ、逆
止弁を導風管のファンハウジング側に設けることによ
り、該導風管を通して該逆止弁に伝達される排気脈動の
圧力のピークを極力緩和することができ、また、前記逆
止弁の上流側より立ち上がり逆止弁をカバーするように
邪魔板を配設することから、塵埃が直接逆止弁に付着す
ることを防止できるとともに、ファンハウジング内の動
圧が前記逆止弁に直接作用することも防止でき、それに
よってエンジン運転時における前記逆止弁の作動を安定
化させて冷却風をマフラーまたは排気管に円滑に供給す
ることができ、もって、排気ガスを効率よく浄化するこ
とができるエンジンの排ガス浄化装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を適用したエンジンの排ガス浄化装置の
第１実施例を示す縦断面図である。

【図２】図１中の線２−２から見た平面図である。

【図３】図２中の線３−３に沿った部分断面図である。

【図４】本考案を適用したエンジンの排ガス浄化装置の
第２実施例を示す縦断面図である。

【図５】図４中の線５−５から見た平面図である。

【符号の説明】

１０ 本体ケース １１ クランクケース部 １２ クランクシャフト １３ シリンダ部 １４ ピストン １５ コネクティングロッド １６ シリンダヘッド １７ 燃焼室 ２０ 排気ポート ２１ 排気バルブ ２３ 排気管 ２４ マフラー ３０ 導風管 ３１ 逆止弁 ３２ 邪魔板 ４０ 導風管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F01N 3/22 311 F01N 3/02 F01P 5/06 504

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクシャフトの一端に設けられエ
   ンジン回転により駆動される冷却ファンと、該冷却ファ
   ンによって生成される冷却風を所定方向へ流すように該
   冷却ファンを覆うファンハウジングと、を有する強制空
   冷エンジンにおいて、前記ファンハウジングとマフラー
   または排気管とを導風管で接続し、前記冷却ファンで生
   成される冷却風の一部を該冷却風の静圧とマフラーまた
   は排気管内の脈動とを利用して前記導風管を通して前記
   マフラーまたは排気管の内部へ導入することで、未燃焼
   のまま排出されようとする排ガスを該排ガスの高温と前
   記冷却風中の酸素を利用して再燃焼可能にし、前記導風
   管の出口は排ガスの流れに対して下流側に向けられ、前
   記導風管の前記ファンハウジング側の開口部に逆流防止
   用の逆止弁が設けられ、前記導風管の前記ファンハウジ
   ング側の開口部の近傍に冷却風に塵埃が混入した場合の
   該塵埃の流入を防止するための邪魔板が設けられ、前記
   邪魔板は冷却風の動圧が直接前記逆止弁に衝突しないよ
   うに上流側で立ち上がり前記逆止弁をカバーするように
   設けられていることを特徴とするエンジンの排ガス浄化
   装置。