JP4039471B2 - 小型船舶におけるo2 センサ取付構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型船舶におけるO2 センサ取付構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
水上滑走艇等の小型船舶に搭載されるエンジンに燃料噴射式エンジンを採用する場合、エンジンの運転状態に応じて混合気の空燃比(以下、A/Fと称する)を最適に保つことはエンジン性能の向上や燃費及び排気ガス特性の改善等の点から望ましい。
【0003】
ところで、混合気のA/Fを検出する方法としては、吸気通路に設けられたO2 センサによって検出された混合気中のO2 濃度に基づいてA/Fを求める方法が考えられるが、吸気通路の壁面に沿って流れる混合気中の未気化燃料が燃焼室に入る途中或は入ってから気化するため、該方法では燃焼室に供給された混合気のA/Fを正確に検出することができない。
【0004】
そこで、例えば排気管にO2 センサを配置し、このO2 センサによって検出された排気ガス中のO2 濃度に基づいて混合気のA/Fを算出し、この算出されたA/Fに基づいて実際のA/Fが所望の値となるようにエンジンの運転状態に応じて燃料噴射量(燃料噴射時間)を制御する空燃比制御方法が従来から用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、エンジンに接続された排気管の下流端を水中に開口せしめた小型船舶においては、これが転覆等して排気管に水が侵入すると、この水は迅速には排出されず、排気管に配置されたO2 センサの検出制度や耐久性を低下させる原因となる。
【0006】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的とする処は、O2 センサに高い検出精度と耐久性を確保することができる小型船舶におけるO2 センサ取付構造を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためのO 2 センサ取付構造は、エンジンに接続された排気管の下流端を水中に開口せしめ、一端がエンジンのシリンダ孔又は排気通路に開口する排気ガス案内通路の他端を容積室に開口せしめ、該容積室にO2センサを臨ませて成る小型船舶におけるO2センサ取付構造において、前記排気ガス案内通路を一端から他端に向かって高くなるよう傾斜させたことを特徴とする。
【0008】
また、上記O 2 センサ取付構造において、前記容積室の底壁を前記排気ガス案内通路の他端開口部に向かって低くなるよう傾斜させてもよい。
【0009】
また、上記目的を達成するための他のO 2 センサ取付構造は、エンジンに接続された排気管の下流端を水中に開口せしめて成る小型船舶におけるO2センサ取付構造において、前記エンジンの排気通路にO2センサの検知部を臨ませるとともに、該O2センサの検知部よりも下流側の排気管の少なくとも一部をO2センサの検知部よりも上方に位置せしめたことを特徴とする。
【0010】
また、上記目的を達成するための他のO 2 センサ取付構造は、エンジン上方を覆うデッキに開口部を形成し、該開口部を開閉自在な蓋体で覆って成る小型船舶におけるO2センサ取付構造において、前記エンジンのシリンダ又は排気通路にO2センサの検知部を臨ませるとともに、エンジンに接続された排気管を前記O2センサの少なくとも一部の上方に位置せしめたことを特徴とする。
【0011】
また、上記目的を達成するための他のO 2 センサ取付構造は、エンジン上方を覆うデッキに開口部を形成し、該開口部を開閉自在な蓋体で覆うとともに、エンジンに接続された吸気管の先端に吸気ボックスを連結して成る小型船舶におけるO2センサ取付構造において、前記エンジンのシリンダ孔又は排気通路にO2センサの検知部を臨ませるとともに、前記吸気ボックスを前記O2センサの少なくとも一部の上方に位置せしめたことを特徴とする。
【0012】
また、上記目的を達成するための他のO 2 センサ取付構造は、エンジン上方を覆うデッキに開口部を形成し、該開口部を開閉自在な蓋体で覆うとともに、エンジンのシリンダ軸心をクランク軸心を含む鉛直面の一側に傾斜させて成る小型船舶におけるO2センサ取付構造において、一端がエンジンのシリンダ孔に開口する排気ガス案内通路の他端を容積室に開口せしめ、前記容積室にO2センサを臨ませるとともに、該O2センサをクランク軸方向から見てシリンダ軸を挟んで前記鉛直面の反対側空間に位置せしめたことを特徴とする。
【0013】
また、上記目的を達成するための他のO 2 センサ取付構造は、エンジン上方を覆うデッキに開口部を形成し、該開口部を開閉自在な蓋体で覆うとともに、エンジンの一側に連結された吸気管をエンジンの一側上方に向かって延出させ、エンジンの他側に連結された排気管をエンジンの他側上方に向かって延出させて成る小型船舶におけるO2センサ取付構造において、前記エンジンのシリンダ上壁の上方に容積室を設け、一端がエンジンのシリンダ孔に開口する排気ガス案内通路の他端をシリンダ上壁を貫通して前記容積室に開口せしめるとともに、該容積室にO2センサを臨ませ、該O2センサを前記開口部の下方且つ前記吸気管と排気管とで挟まれた空間に位置せしめたことを特徴とする。
【0014】
また、上記目的を達成するための他のO 2 センサ取付構造は、エンジンの一側面に吸気管と排気管とを連結して成る小型船舶におけるO2センサ取付構造において、前記エンジンの前記一側面を除く側面近傍に容積室を形成し、一端がエンジンのシリンダ孔に開口する排気ガス案内通路の他端を前記容積室に開口せしめるとともに、該容積室にO2センサを臨ませたことを特徴とする。
【0015】
尚、以上のO 2 センサ取付構造において「排気管の下流端が水中に開口している」とは、少なくとも船舶の停船中に排気管の下流端が水中に開口していれば良く、航走中に排気管の下流端が水中に露出していても良い。又、「排気通路」には、エンジンに接続された排気管に形成された排気通路は勿論、シリンダに形成された排気通路も含まる。
【0016】
更に、排気管の少なくとも一部をO 2 センサの検出部よりも上方に位置せしめる上記O 2 センサの取付構造において、「エンジンの排気通路にO2センサの検知部を臨ませる」とは、排気通路にO2センサの検知部を直接臨ませた場合は勿論、O2センサの検知部を排気ガス案内通路を介して間接的に排気通路に臨ませた場合も含まれる。
【0017】
又、「O2センサの検知部よりも下流側の排気管の少なくとも一部をO2センサの検知部よりも上方に位置せしめる」とは、O2センサの検知部が排気通路に直接臨んでいる場合は、この検知部よりも下流側の排気管の少なくとも一部がO2センサの検知部よりも上方に位置していれば良く、O2センサの検知部が排気ガス案内通路を介して間接的に排気通路に臨んでいる場合は、排気ガス案内通路の排気通路に対する開口部よりも下流側の排気管の少なくとも一部が前記開口部よりも上方に位置していれば良い。
【0018】
従って、排気ガス案内通路が一端から他端に向かって高くなるよう傾斜する上記O 2 センサ取付構造によれば、船舶の転覆等によって排気ガス案内通路を通って容積室に水が浸入しても、容積室内に浸入した水は船舶の復元時等に排気ガス案内通路を通って迅速に排出され、O2センサの検出精度と耐久性が高められる。
【0019】
また、容積室の底壁を排気ガス案内通路の他端開口部に向かって低くなるよう傾斜させた上記O 2 センサ取付構造によれば、容積室内に浸入した水は船舶の復元時等に排気ガス案内通路を通って一層迅速に排出されるため、O2センサの検出精度と耐久性がより一層高められる。
【0020】
また、排気管の少なくとも一部をO 2 センサの検出部よりも上方に位置せしめる上記O 2 センサの取付構造によれば、エンジンの停止中等に排気管の下流端から水がエンジン側に向かって逆流しても、この水はO2センサの検出部まで到達することがなく、O2センサの検出精度と耐久性が高められる。
【0021】
また、エンジンに接続された排気管をO 2 センサの少なくとも一部の上方に位置せしめる上記O 2 センサの取付構造によれば、蓋体を開いて開口部を介してエンジンの点検・整備を行っている際に開口部から水が浸入しても、この水は排気管に遮られてO2センサに掛かることがなく、特別な部品を要することなく簡単な構成でO2センサの検出精度と耐久性を高めることができる。
【0022】
また、エンジンに接続された吸気管の先端に連結された吸気ボックスをO 2 センサの少なくとも一部の上方に位置せしめる上記O 2 センサの取付構造によれば、蓋体を開いて開口部を介してエンジンの点検・整備を行っている際に開口部から水が浸入しても、この水は吸気ボックスに遮られてO2センサに掛かることがなく、特別な部品を要することなく簡単な構成でO2 センサの検出精度と耐久性を高めることができる。
【0023】
また、O 2 センサをクランク軸方向から見てクランク軸を挟んでクランク軸心を含む鉛直面の反対側空間に位置せしめる上記O 2 センサの取付構造によれば、蓋体を開いて開口部を介してエンジンの点検・整備を行っている際に開口部から水が浸入しても、この水はシリンダに遮られてO2センサに掛かることがなく、特別な部品を要することなく簡単な構成でO2センサの検出精度と耐久性を高めることができる。
【0024】
また、エンジン上方を覆うデッキに形成された開口部の下方且つ吸気管と排気管とで挟まれた空間にO 2 センサを位置せしめる上記O 2 センサの取付構造によれば、デッキに形成された開口部を介してO2センサの点検・整備を容易に行うことができ、O2センサに常に高い検出精度を確保することができる。
【0025】
また、エンジンの一側面に吸気管と排気管とを連結し、このエンジンの一側面を除く側面にO 2 センサが臨む容積室を形成し、一端がシリンダ孔に開口する排気ガス案内通路の他端を前記容積室に開口せしめる上記O 2 センサの取付構造によれば、容積室の形成に吸気管と排気管とが邪魔になることがなく、該容積室に大きな容積を確保することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0027】
<実施の形態1>
図1は水上滑走艇の破断側面図、図2は同水上滑走艇のデッキを外した状態の平面図、図3は同水上滑走艇に搭載されるエンジンを前方から見た破断正面図である。
【0028】
図1及び図2に示す水上滑走艇1の船体2はFRP(繊維強化プラスチック)製のデッキ2aとハル2bをガンネル2cで結合して構成され、その内部に形成されるエンジン室Sの前後方向(図1及びにおいては右方が前方)略中央部には駆動源である2サイクル2気筒エンジン3が搭載されており、該エンジン3の前方には燃料タンク4が配設されている。そして、船体2の燃料タンク4の上方はカウリング5によって覆われており、燃料タンク4の上方のカウリング5外には操舵ハンドル6が斜めに立設され、該操舵ハンドル6の後方にはシート7が開閉自在に配設されている。尚、船体2の前記エンジン室Sは前後のエアダクト8,9を介して大気に連通している。
【0029】
又、図2に示すように、エンジン3の上方の船体2(デッキ2a)にはメンテナンス用の矩形状の開口部2dが開口しており、この開口部2aは蓋体である開閉自在な前記シート7によって覆われている。
【0030】
ところで、前記2サイクルエンジン3には2つのシリンダ3aが前後方向に並設されており、図3に示すように、各シリンダ3aはクランク軸11の軸心11aを通る鉛直面に対してその一側面が下方になるよう左側(進行方向に向かって左側であって、図3においては右側)に所定角度だけ傾斜して配置されている。そして、該エンジン3は複数のエンジンマウント12を介して船体2内の底部に弾性支持され、そのクランク軸11は船体2の前後方向に配されている。尚、各シリンダ3aの頂部には点火プラグ13が取り付けられている。
【0031】
又、エンジン3のクランクケース3bの右側(進行方向に向かって右側であって、図3においては左側)端面には吸気装置14が接続されている。この吸気装置14は、各気筒毎に設けられた吸気管15と各吸気管15の先端に接続された共通の吸気ボックス16とで構成されており、これらの吸気管15と吸気ボックス16は前記シリンダ3aとの間でV空間を形成するように斜めに配置されている。尚、図3に示すように、各吸気管15内にはスロットル弁17が開閉可能に設けられており、クランクケース3bの吸気管15が接続される吸気通路18にはリード弁19が設けられている。
【0032】
更に、エンジン3の各シリンダ3aの左端面(図3においては右端面)には排気通路3cがそれぞれ開口しており、各排気通路3cには排気管22が接続されている。そして、この排気管22は2つのシリンダ3aから導出する2本の排気管を1本に集合させる排気マニホールド20を有している。
【0033】
上記排気管22は前記吸気装置14とシリンダ3aとの間に形成されるV空間を後方に向かって略水平に延びた後に略直角に左方に折り曲げられ、エンジン3の左後方に配されたウォータロック23に継手21を介して接続されている。そして、ウォータロック23の下流の排気管24はウォータロック23の上部から導出した後、上方に向かって延び、この排気管24は右側方へ略水平に延びた後に略直角に折り曲げられて後方に向かって斜め下方に延び、その後端は水中に開口している。尚、排気管24は当該水上滑走艇1の停泊時においてはその後端が水中に開口しているが、航走時には大気中に開口する場合がある。
【0034】
他方、図1及び図2に示すように、船体2の後部には推進ユニット25が配設されており、この推進ユニット25は、船底及び後方に開口するハウジング26を有している。そして、このハウジング26内には、前記クランク軸11と同軸に配されたインペラ軸27が臨んでおり、該インペラ軸27はカップリング28によってクランク軸11に連結され、その後端部には、ハウジング26内に収納されたインペラ29が結着されている。
【0035】
又、上記ハウジング26の後端部は後方に向かって開口しており、その開口部にはディフレクタ30が左右に揺動自在に取り付けられている。そして、このディフレクタ30は不図示のケーブルを介して前記操舵ハンドル6に連動連結されており、操舵ハンドル6によるステアリング操作でディフレクタ30の方向を変えることによって当該水上滑走艇1の操舵がなされる。
【0036】
尚、図1及び図2に示すように、エンジン室S内の底部にはビルジ吸込口31が開口しており、このビルジ吸込口31はパイプ32の前端に取り付けられており、パイプ32の後端部は前記推進ユニット25のインペラ29の下流側等の負圧が発生する部分に開口している。従って、エンジン室S内の底部に溜った水は負圧に引かれてビルジ吸込口31から吸引され、パイプ32を通って船体2外へ排出される。
【0037】
又、図2に示すように、船体2内に設けられた隔壁33にはエンジン制御装置(以下、ECUと称する)34とこのECU34以外の電装品(リレー、レクチファイヤー、点火コイル等)を収納する電装品収納ボックス35が取り付けられている。
【0038】
ところで、本実施の形態に係る前記2サイクルエンジン3は燃料噴射式エンジン(筒内噴射エンジン)であって、これの各シリンダ3aの吸気側に取り付けられたインジェクタ36にはデリバリパイプ37から高圧の燃料が送られ、各インンジェクタ37からは燃料が適当なタイミングでエンジン3の筒内に直接噴射される。
【0039】
而して、図3に示すように、エンジン3の各シリンダ3aに形成されたシリンダ孔3dにはピストン38が摺動自在に嵌装されており、このピストン38は不図示のコンロッドを介して前記クランク軸11に連結されている。尚、各シリンダ3aのシリンダ孔3dには前記排気通路3cの他に複数の掃気通路3eが開口している。
【0040】
又、一方(本実施の形態では前方)のシリンダ3aの排気側には膨出部39が形成されており、この膨出部39の内部には容積室40が形成されている。そして、膨出部39にはO2 センサ41が取り付けられており、該O2 センサ41の検知部は容積室40内に臨んでいる。ここで、O2 センサ41は前記ECU34(図2参照)に電気的に接続されている。尚、容積室40は図3に示すようにシリンダ3aと一体に形成しても良く、別体に形成しても良い。別体に形成する場合には、容積室40をシリンダ3aから若干離隔させても良い。
【0041】
ところで、上記容積室40はシリンダ3aの側壁に形成された排気ガス案内通路42を介してシリンダ孔3dに連通しているが、排気ガス案内通路42はシリンダ孔3dへの開口端から容積室40への開口端に向かって高くなるよう水平面に対して所定角度αだけ傾斜して形成されている。
【0042】
又、本実施の形態では、前記膨出部39の底壁(容積室40の底壁)39aはシリンダ3aの軸線方向において前記排気ガス案内通路42のシリンダ孔3dへの開口端に向かって低くなるような斜面を構成している。
【0043】
而して、エンジン3が駆動されると、燃料タンク4内の燃料が不図示の燃料ポンプによって所定圧に昇圧されてデリバリパイプ37から各インジェクタ36に供給され、適当なタイミングでエンジン3の各シリンダ孔3d内に直接噴射されて燃焼に供されるが、排気行程においてシリンダ孔3d内に発生する排気ガスの一部は排気ガス案内通路42を通って容積室40内に導入される。そして、容積室40内に導入された排気ガスはO2 センサ41によってそのO2 濃度が検出され、その検出信号は前記ECU34に送信される。
【0044】
すると、ECU34はO2 センサ41からの検出信号に基づいて混合気のA/Fを算出し、この算出されたA/Fに基づいて実際のA/Fがエンジン3の運転状態に応じた適正値となるよう燃料噴射量(燃料噴射時間)を制御する。
【0045】
以上のような制御によってエンジン3が駆動されると、そのクランク軸11の回転はカップリング28を介してインペラ軸27に伝達され、該インペラ軸27とこれに結着されたインペラ29が所定の速度で一体的に回転駆動される。
【0046】
而して、上述のようにインペラ29が回転駆動されると、該インペラ29はハウジング26内の船底開口部から吸引した水を昇圧してこれをディフレクタ30から後方へ向かって噴射するため、この水の噴射によって所要の推進力が発生し、この推進力によって当該水上滑走艇1が所定の速度で航走せしめられる。
【0047】
以上において、本実施の形態では、排気ガスを容積室40に導くための排気ガス案内通路42がシリンダ孔3dへの開口端から容積室40への開口端に向かって高くなるよう水平面に対して所定角度αだけ傾斜して形成されており、又、膨出部39の底壁(容積室40の底壁)がシリンダ3aの軸線方向において排気ガス案内通路42のシリンダ孔3dへの開口端に向かって低くなるように傾斜した斜面を構成しているため、当該水上滑走艇1の転覆等によって排気ガス案内通路42を通って容積室40に水が浸入しても、容積室40内に浸入した水は水上滑走艇1の復元時等に排気ガス案内通路42を通って迅速に排出されることとなり、この結果、O2 センサ41の検出精度と耐久性が高められ、正確な空燃比制御が長期に亘って安定して行われる。
【0048】
又、本実施の形態では、図1に示すようにクランク軸11とインペラ軸27は前方に向かって高くなるよう傾斜しており、O2 センサ41が配置された容積室40は最前のシリンダ孔3dに開口しているため、O2 センサ41の位置を高くすることができ、船底に溜った水がO2 センサ41に掛かりにくくなり、このことによってもO2 センサ41の耐久性が高められる。
【0049】
尚、本実施の形態では容積室40を前方のシリンダ3aに形成したが、後方のシリンダ3aに形成しても良く、該容積室40を不図示の排気ガス案内通路を介して排気マニホールド20、排気管22又はエンジン3内に形成された排気通路3cに連通せしめるようにしても良い。
【0050】
<実施の形態2>
次に、本発明の実施の形態2を図4及び図5に基づいて説明する。尚、図4は本実施の形態に係るO2 センサ取付構造を示す水上滑走艇の排気系の構成を示す破断側面図、図5は同水上滑走艇のエンジン部分の破断正面図であり、これらの図においては図1乃至図3に示したと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての説明は省略する。
【0051】
本実施の形態においては、排気マニホールド20のシリンダ3aに近い部位に膨出部39を形成し、その内部に容積室40を形成しており、この容積室40は排気マニホールド20に形成された排気ガス案内通路42を介して排気マニホールド20内に連通している。そして、膨出部39にはO2 センサ41が取り付けられており、該O2 センサ41の検知部41aは前記容積室40に臨んでいる。尚、膨出部39は排気マニホールド20に対して一体に形成しても良く、別体に形成しても良い。
【0052】
そして、図4に示すように、本実施の形態では排気ガス案内通路42の排気マニホールド20への開口部よりも下流側の排気管22の一部を排気ガス案内通路42の排気マニホールド20への開口部よりも上方に位置せしめている。
【0053】
ところで、図4に示すように排気マニホールド20の内筒20aと外筒20bとの間にはウォータジャケット20cが形成されており、該ウォータジャケット20cを流れる冷却水は図示A部分で排気マニホールド20内を流れる排気ガスに混ぜられる。尚、図3及び図4においては矢印F方向が前方であり、図4において43は触媒、図5において44は燃料フィルタ、45はプレッシャレギュレータである。
【0054】
而して、本実施の形態においては、排気マニホールド20を流れる排気ガスの一部は排気ガス案内通路42を通って容積室40内に導入され、容積室40内に導入された排気ガスはO2 センサ41によってそのO2 濃度が検出され、前記実施の形態1と同様に混合気の空燃比制御がなされる。
【0055】
そして、本実施の形態では、排気マニホールド20の前記排気ガス案内通路42の開口部よりも下流側の排気管22の一部を排気ガス案内通路42の排気マニホールド20への開口部よりも上方に位置せしめたため、エンジン3の停止中等に排気管22の下流端から水がエンジン3側に向かって逆流しても、この水は排気ガス案内通路42の排気マニホールド20への開口部(つまり、O2 センサ41の検出部41a)まで到達することがなく、従って、O2 センサ41の検出精度と耐久性が高められ、実施の形態1と同様に正確な空燃比制御が長期に亘って安定して行われる。
【0056】
尚、本実施の形態では容積室40内にO2 センサ41の検知部41aを臨ませたが、排気マニホールド20内にO2 センサ41の検知部41aを直接臨ませるようにしても良く、この場合は排気マニホールド20のO2 センサ41の検知部41aよりも下流側の排気管22の一部をO2 センサ41の検知部41aよりも上方に位置せしめる必要がある。
【0057】
<実施の形態3>
次に、本発明の実施の形態3を図6及び図7に基づいて説明する。尚、図6は本実施の形態に係る水上滑走艇のエンジン部分を前方から見た破断正面図、図7は同水上滑走艇のエンジン部分の平面図であり、これらの図においても図1乃至図3に示したと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての説明は省略する。
【0058】
本実施の形態は、前記実施の形態1において排気管22をO2 センサ41の少なくとも一部の上方に位置せしめ、該排気管22の膨張室の一部でO2 センサ41の上方を覆ったものである。
【0059】
而して、本実施の形態によれば、蓋体であるシート7(図1参照)を開いて開口部2d(図7参照)を介してエンジン3の点検・整備を行っている際に開口部2dから水が浸入しても、この水は排気管22に遮られてO2 センサ41に掛かることがなく、特別な部品を要することなく簡単な構成でO2 センサ41に高い検出精度と耐久性を確保することができる。
【0060】
尚、図7においては矢印F方向が前方である。
【0061】
<実施の形態4>
次に、本発明の実施の形態4を図8及び図9に基づいて説明する。尚、図8は本実施の形態に係る水上滑走艇のエンジン部分を前方から見た破断正面図、図9は同水上滑走艇のエンジン部分の平面図であり、これらの図においても図1乃至図3に示したと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての説明は省略する。
【0062】
本実施の形態においては、一方(本実施の形態では前方)のシリンダ3aの吸気側に膨出部39がシリンダ3aと一体に形成されており、この膨出部39の内部に容積室40が形成されている。そして、膨出部39にはO2 センサ41が取り付けられており、該O2 センサ41の検知部は容積室40内に臨んでいる。
【0063】
ところで、上記容積室40はシリンダ3aの側壁に形成された排気ガス案内通路42を介してシリンダ孔3dに連通しているが、実施の形態1と同様に、排気ガス案内通路42はシリンダ孔3dへの開口端から容積室40への開口端に向かって高くなるよう傾斜して形成されている。
【0064】
而して、本実施の形態では、吸気装置14の吸気ボックス16を前記前記O2 センサ41の上方に位置させて該吸気ボックス16でO2 センサ41の上方を覆っている。尚、本実施の形態に係るエンジン3においては、インジェクタ36が各吸気管15にそれぞれ取り付けられており、燃料はインジェクタ36から各吸気管15内に噴射される。又、図9においては矢印F方向が前方である。
【0065】
従って、本実施の形態によれば、吸気ボックス16をO2 センサ41の上方に位置せしめたため、蓋体であるシート7(図1参照)を開いて開口部2dを介してエンジン3の点検・整備を行っている際に開口部2dから水が浸入しても、この水は吸気ボックス16に遮られてO2 センサ41に掛かることがなく、実施の形態3と同様に特別な部品を要することなく簡単な構成でO2 センサ41に高い検出精度と耐久性を確保することができる。
【0066】
又、本実施の形態では、図8に示すように吸気ボックス16のエア取入口16aの近傍にO2 センサ41が配置されているため、吸気流によってO2 センサ41が冷却され、このことによっても該O2 センサ41の耐久性が更に高められる。
【0067】
<実施の形態5>
次に、本発明の実施の形態5を図10に基づいて説明する。尚、図10は本実施の形態に係る水上滑走艇のエンジン部分を前方から見た正面図であり、本図においては図3に示したと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての説明は省略する。
【0068】
本実施の形態においては、図10に示すようにエンジン3の上方を覆うデッキ2aにメンテナンス用の開口部2dを形成し、該開口部2dを開閉自在なシート7で覆うとともに、エンジン3のシリンダ軸心をクランク軸心を含む鉛直面の一側に傾斜させており、シリンダ3aの一側面に吸気管15と排気マニホールド20とを連結し、同シリンダ3aの他側面に容積室40を形成している。そして、エンジン3のシリンダ孔3dに開口する排気ガス案内通路42の他端を容積室40に開口せしめ、容積室40にO2 センサ41を臨ませるとともに、該O2 センサ41をクランク軸方向から見てシリンダ軸を挟んで前記鉛直面の反対側空間に位置せしめている。
【0069】
尚、図10において、36はインジェクタ、37はデリバリパイプ、46は燃料タンク4の燃料をデリバリパイプ37に供給する燃料ポンプである。
【0070】
従って、本実施の形態によれば、O2 センサ41をクランク軸方向から見てクランク軸を挟んでクランク軸心を含む鉛直面の反対側空間に位置せしめたため、蓋体であるシート7を開いて開口部2dを介してエンジン3の点検・整備を行っている際に開口部2dから水が浸入しても、この水はシリンダ3aに遮られてO2 センサ41に掛かりにくくなり、特別な部品を要することなく簡単な構成でO2 センサ41の検出精度と耐久性を高めることができる。
【0071】
又、本実施の形態では、エンジン3のシリンダ3aの一側面に吸気管15と排気マニホールド20とを連結し、同シリンダ3aの一側面を除く側面に容積室40を形成し、一端がシリンダ孔3dに開口する排気ガス案内通路42の他端を容積室40に開口せしめたため、容積室40の形成に吸気管15と排気マニホールド20とが邪魔になることがなく、該容積室40に大きな容積を確保することができる。因に、シリンダ孔3d内においては排気ガスは不均一に分布しているため、容積室40の容積が小さくて排気ガスのサンプリング量が少ないと、容積室40に導かれる排気ガス中のO2 濃度はシリンダ孔3d内における排気ガスの不均一な分布に左右され、シリンダ孔3d内の排気ガスの平均的なO2 濃度を検出することが困難となるが、本実施の形態では容積室40に大きな容積を確保することができるため、シリンダ孔3d内の排気ガスの平均的なO2 濃度を検出することができる。
【0072】
尚、容積室40はシリンダ3aの側面から若干離隔させても良く、容積室40をシリンダ3aの前側側面或は後側側面の近傍に形成し、排気ガス案内通路42がシリンダ3aの前側側面或は後側側面を貫通するようにしても良い。
【0073】
<実施の形態6>
次に、本発明の実施の形態6を図11及び図12に基づいて説明する。尚、図11は本実施の形態に係る水上滑走艇のエンジン部分を前方から見た破断正面図、図12は同水上滑走艇のエンジン部分の平面図であり、これらの図においては図8及び図9に示したと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての説明は省略する。又、図12においては矢印F方向が前方である。
【0074】
本実施の形態においては、図11に示すようにエンジン3の上方を覆うデッキ2aにメンテナンス用の開口部2dを形成し、該開口部2dを開閉自在なシート7で覆うとともに、シリンダ3aの一側に連結された吸気管15をシリンダ3aの一側上方に向かって延出せしめ、シリンダ3aの他側に連結された排気管22をシリンダ3aの他側上方に向かって延出せしめている。
【0075】
そして、シリンダ3aを構成するエンジン3のシリンダヘッド3fの上面にシリンダヘッド3fと一体に容積室40を形成し、シリンダヘッド3fに貫設された排気ガス案内通路42の一端をエンジン3の燃焼室3gに開口せしめ、同排気ガス案内通路42の他端を前記容積室40に開口せしめるとともに、該容積室40にO2 センサ41の検知部を臨ませ、該O2 センサ41を前記開口部2dの下方且つ前記吸気管15と排気管22とで挟まれた空間に位置せしめている。
【0076】
而して、本実施の形態によれば、エンジン3の上方を覆うデッキ2aに形成された開口部2dの下方且つ吸気管15と排気管22とで挟まれた空間にO2 センサ41を位置せしめたため、デッキ2aに形成された開口部2dを介してO2 センサ41の点検・整備を容易に行うことができ、O2 センサ41に常に高い検出精度を確保することができる。
【0077】
<実施の形態7>
次に、本発明の実施の形態7を図13に基づいて説明する。尚、図13は本実施の形態に係るエンジンの平面図であり、図中、矢印F方向が前方である。
【0078】
本実施の形態に係るエンジン3は2サイクル3気筒エンジンであって、実施の形態1と同様に、その最前のシリンダ3aの側壁には容積室40がシリンダ3aと一体に形成され、該容積室40は排気ガス案内通路42を介してシリンダ孔3dに連通している。そして、容積室40にはO2 センサ41の検知部が臨んでいる。
【0079】
而して、本実施の形態においても前記実施の形態1と同様の効果が得られるが、本実施の形態に係るエンジン3では、各シリンダ3aの掃気通路3eと排気通路3cをシリンダ軸方向に見てシリンダ軸心11aを通りクランク軸に直交する平面fに対して同一方向(時計回り方向)に傾斜させるとともに、隣り合うシリンダ3aの隣接する掃気通路3e同士がエンジン側面視において互いにオーバーラップするように構成している。従って、シリンダ3a間のピッチが短くなってインジェクタ36同士を連結するデリバリパイプ37の長さを短縮することができる。
【0080】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、排気ガス案内通路が一端から他端に向かって高くなるよう傾斜する上記O 2 センサの取付構造によれば、船舶の転覆等によって排気ガス案内通路を通って容積室に水が浸入しても、容積室内に浸入した水は船舶の復元時等に排気ガス案内通路を通って迅速に排出され、O2センサの検出精度と耐久性が高められるという効果が得られる。
【0081】
また、容積室の底壁が排気ガス案内通路の他端開口部に向かって低くなるように傾斜する上記O 2 センサの取付構造によれば、容積室内に浸入した水は船舶の復元時等に排気ガス案内通路を通って一層迅速に排出されるため、O2センサの検出精度と耐久性がより一層高められるという効果が得られる。
【0082】
また、O 2 センサの検知部よりも下流側の排気管の少なくとも一部をO 2 センサの検知部よりも上方に位置せしめる上記O 2 センサの取付構造によれば、エンジンの停止中等に排気管の下流端から水がエンジン側に向かって逆流しても、この水はO2センサの検出部まで到達することがなく、O2センサの検出精度と耐久性が高められるという効果が得られる。
【0083】
また、エンジンに接続された排気管をO 2 センサの少なくとも一部の上方に位置せしめる上記O 2 センサの取付構造によれば、蓋体を開いて開口部を介してエンジンの点検・整備を行っている際に開口部から水が浸入しても、この水は排気管に遮られてO2センサに掛かることがなく、特別な部品を要することなく簡単な構成でO2センサの検出精度と耐久性を高めることができるという効果が得られる。
【0084】
また、エンジンに接続された吸気管の先端に連結された吸気ボックスをO 2 センサの少なくとも一部の上方に位置せしめる上記O 2 センサの取付構造によれば、蓋体を開いて開口部を介してエンジンの点検・整備を行っている際に開口部から水が浸入しても、この水は吸気ボックスに遮られてO2センサに掛かることがなく、特別な部品を要することなく簡単な構成でO2センサの検出精度と耐久性を高めることができるという効果が得られる。
【0085】
また、O 2 センサをクランク軸方向から見てクランク軸を挟んでクランク軸心を含む鉛直面の反対側空間に位置せしめる上記O 2 センサの取付構造によれば、蓋体を開いて開口部を介してエンジンの点検・整備を行っている際に開口部から水が浸入しても、この水はシリンダに遮られてO2センサに掛かることがなく、特別な部品を要することなく簡単な構成でO2センサの検出精度と耐久性を高めることができるという効果が得られる。
【0086】
また、エンジン上方を覆うデッキに形成された開口部の下方且つ吸気管と排気管とで挟まれた空間にO 2 センサを位置せしめる上記O 2 センサの取付構造によれば、デッキに形成された開口部を介してO2センサの点検・整備を容易に行うことができ、O2センサに常に高い検出精度を確保することができるという効果が得られる。
【0087】
請求項8記載の発明によれば、エンジンの一側面に吸気管と排気管とを連結し、このエンジンの一側面を除く側面にO2 センサが臨む容積室を形成し、一端がシリンダ孔に開口する排気ガス案内通路の他端を前記容積室に開口せしめたため、容積室の形成に吸気管と排気管とが邪魔になることがなく、該容積室に大きな容積を確保することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る水上滑走艇の破断側面図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る水上滑走艇のデッキを外した状態の平面図である。
【図3】本発明の実施の形態1に係る水上滑走艇に搭載されるエンジンを前方から見た破断正面図である。
【図4】本発明の実施の形態2に係るO2 センサ取付構造を示す水上滑走艇の排気系の構成を示す破断側面図である。
【図5】本発明の実施の形態2に係る水上滑走艇のエンジン部分の破断正面図である。
【図6】本発明の実施の形態3に係る水上滑走艇のエンジン部分を前方から見た破断正面図である。
【図7】本発明の実施の形態3に係る水上滑走艇のエンジン部分の平面図である。
【図8】本発明の実施の形態4に係る水上滑走艇のエンジン部分を前方から見た破断正面図である。
【図9】本発明の実施の形態4に係る水上滑走艇のエンジン部分の平面図である。
【図10】本発明の実施の形態5に係る水上滑走艇のエンジン部分を前方から見た正面図である。
【図11】本発明の実施の形態6に係る水上滑走艇のエンジン部分を前方から見た破断正面図である。
【図12】本発明の実施の形態6に係る水上滑走艇のエンジン部分の平面図である。
【図13】本発明の実施の形態7に係るエンジンの平面図である。
【符号の説明】
1 水上滑走艇(小型船舶)
2 船体
2a デッキ
2d 開口部
3 エンジン
3a シリンダ
3c 排気通路
3d シリンダ孔
7 シート(蓋体)
11 クランク軸
11a クランク軸心
15 吸気管
16 吸気ボックス
20 排気マニホールド(排気管)
22,24 排気管
40 容積室
41 O2 センサ
41a O2 センサの検知部
42 排気ガス案内通路
Claims (1)
- エンジンに接続された排気管の下流端を水中に開口せしめ、一端がエンジンのシリンダ孔又は排気通路に開口する排気ガス案内通路の他端を容積室に開口せしめ、該容積室にO2センサを臨ませて成る水上滑走艇におけるO2センサの取付構造において、
前記エンジンの前記排気通路は、前記シリンダ孔から延伸し、
前記容積室は、前記排気通路の上側に設けられ
前記排気ガス案内通路は、前記排気通路の延び方向に対して鋭角をなす方向に延伸し、前記一端から前記他端に向かって高くなるよう傾斜し、
前記容積室の底壁は、前記排気ガス案内通路の前記他端の開口部に向かって低くなるように傾斜する、
ことを特徴とする水上滑走艇におけるO2センサの取付構造。
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