JP3903668B2 - 船外機のegr装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、船外機のEGR装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば特開平9−109995号公報に示すように、船外機にEGR装置を備えたものがある。EGR装置は、排気ガス中のNOXを低減させて排気ガスを浄化させるために、排気系から排気ガスの一部を摘出して吸気系に再循環させることによりシリンダ内の燃焼最高温度を抑制させる装置である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載された船外機はEGR装置をエンジンの後部に配置しているため、エンジンの前後長が長くなって船外機の大型化を招くと共に、配管類も長く、また、複雑になって好ましいものではない。
【0004】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、コンパクト化および配管類の簡素化を図った船外機のEGR装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る船外機のEGR装置は、上述した課題を解決するために、請求項1に記載したように、4サイクルエンジンを有し、排気系から排気ガスの一部を摘出して吸気系に再循環させて排気ガスを浄化させるEGR装置を備えた船外機において、上記エンジンの下部にカムシャフト駆動機構を配設し、上記エンジンのシリンダヘッド上面と上記エンジンの周囲を覆うエンジンカバーの後上部に形成された外気取入口との間に空間を設け、上記EGR装置を構成するEGRバルブを上記空間内の平面視で上記エンジンの輪郭内であってシリンダの中心線を挟んで排気取出口の反対側のシリンダヘッド上面に配置し、上記EGR装置を構成するEGR配管を上記空間内の平面視で上記エンジンの輪郭内であって上記外気取入口近傍にシリンダの中心線を横切るように配置する一方、上記エンジンの一側面にはシリンダヘッドの吸気ポートに接続される吸気マニフォールドのブランチが配置され、このブランチの吸気ポートへの接続端部にフューエルインジェクタが取り付けられると共に、上記EGR配管の下流側には下方に向って分配管が延設され、この分配管を平面視で上記吸気マニフォールドのブランチと上記フューエルインジェクタと上記エンジンカバーとによって形成される空間内に配設したものである。
【0006】
また、上述した課題を解決するために、請求項2に記載したように、上記分配管を上記吸気マニフォールドと一体に形成したものである。
【0007】
さらに、上述した課題を解決するために、請求項3に記載したように、上記エンジンのカムシャフト駆動機構をチェーン駆動方式としたものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0011】
図1は、この発明を適用した船外機1の左側面図であり、図2はその内部に搭載されたエンジン2の左側面図である。図1および図2に示すように、この船外機1はエンジンホルダ3を備え、このエンジンホルダ3の上方に上記エンジン2が設置される。このエンジン2は、例えば水冷4サイクル三気筒エンジンであり、シリンダヘッド4、シリンダブロック5およびクランクケース6等を組み合わせて構成され、これらの下部に配置されたカムチェーンケース7を介してエンジンホルダ3上に載置される。
【0012】
図3は、エンジン2の平面図であり、図4はエンジン2の後面図である。また、図5は図3のV−V線に沿うエンジン2の縦断面図であり、図6は図2のVI−VI線に沿うエンジン2の平断面図である。図1〜図6に示すように、エンジン2の最前部、図1、図2、図3、図5および図6においては図の左側、にはクランクケース6が配置され、このクランクケース6の後方(右側)にシリンダブロック5が配置される。また、このシリンダブロック5の後方にはシリンダヘッド4が配置される。そして、クランクケース6、シリンダブロック5およびシリンダヘッド4の下部にカムチェーンケース7が配置される。そして、クランクケース6とシリンダブロック5との合せ面内にはクランクシャフト8が略垂直に配置される。
【0013】
エンジンホルダ3の下部にはオイルパン9が配置され、このオイルパン9の下部にはドライブシャフトハウジング10が設置される。また、クランクシャフト8の下端部にはドライブシャフト11の上端部が連結部材12を介して例えばスプライン嵌合される。そして、ドライブシャフトハウジング10内をドライブシャフト11が下方に向かって延び、ドライブシャフトハウジング10の下部に設けられたギヤケース13内のベベルギヤ14およびプロペラシャフト15を介してプロペラ16を駆動するように構成される。
【0014】
一方、クランクシャフト8の上端にはフライホイール・マグネト装置17が設けられ(図5参照)、このフライホイール・マグネト装置17はマグネトカバー18によって覆われる。また、フライホイール・マグネト装置17のフライホイール19外周にはクランクケース6の前上部に配置されたスタータモータ20に作動連結するリングギヤ21が形成される。
【0015】
エンジン2からオイルパン9にかけてこれらの周囲はエンジンカバー22により覆われる。また、エンジンカバー22の後上方(図1、図2および図5における左上)にはエンジンカバー22内に外気を導入する外気取入口23が形成される。
【0016】
図5および図6に示すように、エンジン2のシリンダヘッド4にはシリンダブロック5内に水平に形成されたシリンダ24に整合する燃焼室25が形成され、その外方から点火プラグ26が結合される。シリンダ24内にはピストン27が水平方向に摺動自在に挿入され、ピストン27とクランクシャフト8とがコンロッド28によって連結される。そして、ピストン27の往復ストロークがクランクシャフト8の回転運動に変換されるようになっている。
【0017】
一方、シリンダヘッド4内には燃焼室25に繋がる吸気ポート29と排気ポート30とが形成される。また、シリンダヘッド4内には両ポート29,30を開閉する吸気バルブ31および排気バルブ32が配置され、さらに、シリンダヘッド4の後部にはこれらのバルブ31,32を開閉させるカムシャフト33も配置される。
【0018】
カムチェーンケース7内にはカムシャフト駆動機構34が設けられる。このカムシャフト駆動機構34は、例えばチェーン駆動方式であり、クランクシャフト8とドライブシャフト11との連結部材12の周囲に一体に形成されたカムドライブスプロケット35と、エンジン2の下方に突出するカムシャフト33下端に設けられたカムドリブンスプロケット36と、これらのスプロケット35,36の周囲に巻装されて両シャフト8,33を作動連結するタイミングチェーン37とから構成され、クランクシャフト8の回転によってカムシャフト33が回転駆動される。また、シリンダヘッド4の後部はシリンダヘッドカバー38によって覆われる。
【0019】
エンジン2の周囲には吸気装置39や排気装置40、燃料供給装置41等が配置される。吸気装置39は、主にサイレンサ本体42と、スロットルボディ43と、サージタンク44と、吸気マニフォールド45とから構成され、本実施形態においてはエンジン2の前面から左側面に渡って配置される。一方、排気装置40はエンジン2の右側面に配置される。なお、エンジン2の右側面には電装品ボックス46も配置される。
【0020】
前記マグネトカバー18は例えば上下に二分割されて閉断面構造を構成し、その内部に第一サイレンサ42aを形成すると共に、マグネトカバー18の前方下部には第二サイレンサ42bの上部が連結され、第一サイレンサ42aと第二サイレンサ42bの内部とが連通されることにより側面視略L字状のサイレンサ本体42を形成する。
【0021】
一方、スロットルボディ43は、例えばクランクケース6の前方下部に配置され、このスロットルボディ43の下流側(図2における右側)にサージタンク44が接続される。サージタンク44からは吸気マニフォールド45のブランチ45aが各気筒毎に延びてシリンダヘッド4に形成された吸気ポート29に接続される。また、スロットルボディ43の上流側には第二サイレンサ42bの下流側が接続される。
【0022】
燃料供給装置41は、例えば燃料フィルタ47、シリンダヘッドカバー38上に配置されてカムシャフト33により駆動される燃料ポンプ48、ベーパーセパレータ49や図示しないプレッシャレギュレータ、そしてデリバリーパイプ50およびフューエルインジェクタ51等から構成され、各部品は燃料ホース52で連結される。
【0023】
デリバリーパイプ50は吸気マニフォールド45に一体に形成され、このデリバリーパイプ50にフューエルインジェクタ51が取り付けられる。そして、このフューエルインジェクタ51は、燃料を側方から供給するサイドフィード形式のものである。
【0024】
排気装置40を構成する排気通路53は例えばシリンダブロック5の右側面に一体に形成され、シリンダヘッド4に形成された排気ポート30に接続される。
【0025】
ところで、この船外機1のエンジン2には排気ガス中のNOXを低減させて排気ガスを浄化させるEGR装置54が備えられる。このEGR装置54は、排気系から排気ガスの一部を摘出して吸気系に再循環させることによりシリンダ24内の燃焼最高温度を抑制させる装置であって、主に、排気系に繋がるEGR配管55と、このEGR配管55の下流側に設けられ、吸気系に繋がる分配管56と、この分配管56とEGR配管55との間に配置されるEGRバルブ57とから構成される。
【0026】
EGR配管55は、エンジン2の下部に設けられたカムシャフト駆動機構34とは反対側のエンジン2上部に、具体的にはシリンダヘッド4上面とエンジンカバー22の後上方に形成された外気取入口23との間の空間に配置される。
【0027】
シリンダヘッド4の上面右側には排気ポート30に繋がる排気取出口58が設けられ、この排気取出口58にEGR配管55の上流端が接続される。一方、シリンダ24の中心線59を挟んで排気取出口58の反対側のシリンダヘッド4上面左側にはEGRバルブ57が配置され、このEGRバルブ57に平面視でシリンダ24の中心線59を横切るように延設されたEGR配管55の下流端が接続される。なお、EGR配管55はその周囲に断熱材60が被装される。
【0028】
EGRバルブ57からは分配管56が、シリンダヘッド4の左側面を下方に向かって延設される。分配管56は、図6に示すように、吸気マニフォールド45のブランチ45aと、フューエルインジェクタ51と、エンジンカバー22とによって形成される空間内に配置され、吸気マニフォールド45と一体に形成されると共に、分配管56からは分配通路61が各気筒の吸気ポート29に向かって延設される。
【0029】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【0030】
エンジン2が作動し、クランクシャフト8が回転すると、エンジン2下部に配置されたカムチェーンケース7内のカムシャフト駆動機構34によってカムシャフト33が回転駆動され、吸気バルブ31および排気バルブ32が開閉操作される。そして、吸気バルブ31および排気バルブ32の開閉により混合気が吸気ポート29からシリンダ24内に導かれると共に、排気ガスが排気ポート30から排出される。
【0031】
排気ポート30から排出される排気ガスの一部はシリンダヘッド4の上面右側に設けられた排気取出口58から取出され、EGR配管55を経て分配管56に導かれ、分配通路61から各気筒の吸気ポート29に流入して混合気に混じってシリンダ24内に導かれる。
【0032】
排気ガスが混合気に追加されることにより混合気の熱容量が高まり、その結果燃焼最高温度が抑制されて排出される排気ガス中のNOXが低減する。
【0033】
エンジン2の下部にカムシャフト駆動機構34を配置したことにより、カムシャフト駆動機構34とは反対側のエンジン2上部に、具体的にはシリンダヘッド4上面とエンジンカバー22の後上方に形成された外気取入口23との間の空間にEGR装置54のEGR配管55を配設可能になる。その結果、配管が容易になって組付性および整備性が向上すると共に、エンジンカバー22内のスペースが有効利用でき、船外機1がコンパクト化される。
【0034】
また、EGR配管55を平面視でシリンダ24の中心線59を横切るように延設したことにより、配管が短くなってレイアウトが合理的になると共に、EGR装置54の小型軽量化が可能になる。その結果、船外機1もコンパクトになる。
【0035】
さらに、EGR配管55の下流側に設けられる分配管56を吸気マニフォールド45と一体に形成し、フューエルインジェクタ51と、吸気マニフォールド45のブランチ45aと、エンジンカバー22とによって形成される空間内に配置したことにより、部品点数が削減されると共に、EGR装置54の小型軽量化も可能になり、船外機1がコンパクト化する。
【0036】
さらにまた、EGR配管55をエンジンカバー22に形成された外気取入口23近傍に配置すればEGR配管55の昇温が防止され、排気ガスが混入する混合気の昇温も防止でき、エンジン2の出力低下が防止できる。
【0037】
そして、カムシャフト駆動機構34をチェーン駆動方式としたことによりエンジン2のコンパクト化が図れる。
【0038】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る船外機のEGR装置よれば、4サイクルエンジンを有し、排気系から排気ガスの一部を摘出して吸気系に再循環させて排気ガスを浄化させるEGR装置を備えた船外機において、上記エンジンの下部にカムシャフト駆動機構を配設し、上記エンジンのシリンダヘッド上面と上記エンジンの周囲を覆うエンジンカバーの後上部に形成された外気取入口との間に空間を設け、上記EGR装置を構成するEGRバルブを上記空間内の平面視で上記エンジンの輪郭内であってシリンダの中心線を挟んで排気取出口の反対側のシリンダヘッド上面に配置し、上記EGR装置を構成するEGR配管を上記空間内の平面視で上記エンジンの輪郭内であって上記外気取入口近傍にシリンダの中心線を横切るように配置する一方、上記エンジンの一側面にはシリンダヘッドの吸気ポートに接続される吸気マニフォールドのブランチが配置され、このブランチの吸気ポートへの接続端部にフューエルインジェクタが取り付けられると共に、上記EGR配管の下流側には下方に向って分配管が延設され、この分配管を平面視で上記吸気マニフォールドのブランチと上記フューエルインジェクタと上記エンジンカバーとによって形成される空間内に配設したため、配管が容易になって組付性および整備性を向上させ、船外機をコンパクト化させることができ、EGR配管の昇温も防止することができる。
【0040】
また、上記分配管を上記吸気マニフォールドと一体に形成したため、部品点数の削減および船外機のコンパクト化を図ることができる。
【0041】
さらに、上記エンジンのカムシャフト駆動機構をチェーン駆動方式としたため、エンジンのコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る船外機のEGR装置の一実施形態を示す船外機の左側面図。
【図2】図1に示す船外機の内部に搭載されたエンジンの左側面図。
【図3】エンジンの平面図。
【図4】エンジンの後面図。
【図5】図3のV−V線に沿うエンジンの縦断面図。
【図6】図2のVI−VI線に沿うエンジンの平断面図。
【符号の説明】
1 船外機
2 4サイクルエンジン
4 シリンダヘッド
7 カムチェーンケース
22 エンジンカバー
23 外気取入口
29 吸気ポート
30 排気ポート
33 カムシャフト
34 カムシャフト駆動機構
37 タイミングチェーン
39 吸気装置
45 吸気マニフォールド
51 フューエルインジェクタ
54 EGR装置
55 EGR配管
56 分配管
57 EGRバルブ
59 シリンダの中心線
61 分配通路
Claims (3)
- 4サイクルエンジンを有し、排気系から排気ガスの一部を摘出して吸気系に再循環させて排気ガスを浄化させるEGR装置を備えた船外機において、
上記エンジンの下部にカムシャフト駆動機構を配設し、
上記エンジンのシリンダヘッド上面と上記エンジンの周囲を覆うエンジンカバーの後上部に形成された外気取入口との間に空間を設け、
上記EGR装置を構成するEGRバルブを上記空間内の平面視で上記エンジンの輪郭内であってシリンダの中心線を挟んで排気取出口の反対側のシリンダヘッド上面に配置し、
上記EGR装置を構成するEGR配管を上記空間内の平面視で上記エンジンの輪郭内であって上記外気取入口近傍にシリンダの中心線を横切るように配置する一方、
上記エンジンの一側面にはシリンダヘッドの吸気ポートに接続される吸気マニフォールドのブランチが配置され、このブランチの吸気ポートへの接続端部にフューエルインジェクタが取り付けられると共に、
上記EGR配管の下流側には下方に向って分配管が延設され、この分配管を平面視で上記吸気マニフォールドのブランチと上記フューエルインジェクタと上記エンジンカバーとによって形成される空間内に配設したことを特徴とする船外機のEGR装置。 - 上記分配管を上記吸気マニフォールドと一体に形成した請求項1記載の船外機のEGR装置。
- 上記エンジンのカムシャフト駆動機構をチェーン駆動方式とした請求項1または2に記載の船外機のEGR装置。
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