JPH09268912A - ２サイクルエンジンの排気ガス浄化装置 - Google Patents

２サイクルエンジンの排気ガス浄化装置

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JPH09268912A
JPH09268912A JP8080264A JP8026496A JPH09268912A JP H09268912 A JPH09268912 A JP H09268912A JP 8080264 A JP8080264 A JP 8080264A JP 8026496 A JP8026496 A JP 8026496A JP H09268912 A JPH09268912 A JP H09268912A
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exhaust
catalyst
engine
fuel
exhaust gas
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Hiroaki Fujimoto
博昭 藤本
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Yamaha Marine Co Ltd
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Sanshin Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 触媒の耐久性の低下を抑制でき、また塩分付
着による触媒の浄化能力の低下を抑制できる２サイクル
エンジンの排気ガス浄化装置を提供する。 【課題手段】 シリンダボアに開口する排気ポート２４
に排気通路を接続し、該排気通路の途中に触媒を配設し
た２サイクルエンジンの排気ガス浄化装置において、掃
気ポート１４ｂから上記シリンダボア１４ａ内に導入さ
れ未燃焼の状態で上記排気ポート２４から排出される吹
き抜けガス量を減少させることにより上記触媒を通過す
る未燃焼成分を減少させる触媒保護手段２６を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気通路内に触媒
を備えた２サイクルエンジンの排気ガス浄化装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、２サイクルエンジンにおいても４
サイクルエンジンの場合と同様に排気ガスのより一層の
浄化が要請されており、そのために排気系に触媒を配設
する場合が多くなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが２サイクルエ
ンジンの場合、その構造上、掃気ポートからシリンダボ
ア内に導入された新気（燃料と空気の混合気）がそのま
ま排気ポートから流出してしまう吹き抜け現象があり、
この吹き抜けにより上記触媒を通過する排気ガス中に未
燃焼成分（主として炭化水素・ＨＣ）が多く含まれる傾
向がある。そのため触媒が未燃焼成分の反応熱により異
常昇温し、耐久性が低下するという問題がある。
【０００４】また海上を航走する船舶用エンジンの場
合、その用途上、吸気中に塩分が含まれており、そのた
め吹き抜けガスとともに塩分がそのまま排気系に排出さ
れ、該塩分が触媒に付着し、浄化能力を低下させること
が懸念される。
【０００５】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、触媒の耐久性の低下を抑制でき、また塩分付着によ
る触媒の浄化能力の低下を抑制できる２サイクルエンジ
ンの排気ガス浄化装置を提供することを課題としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、シリ
ンダボアに開口する排気ポートに排気通路を接続し、該
排気通路の途中に触媒を配設した２サイクルエンジンの
排気ガス浄化装置において、掃気ポートから上記シリン
ダボア内に導入され未燃焼の状態で上記排気ポートから
排出される吹き抜けガス量を減少させることにより上記
触媒を通過する未燃焼成分を減少させる触媒保護手段を
備えたことを特徴としている。
【０００７】請求項２の発明は、請求項１において、上
記エンジンが海上を航走する船舶用エンジンであり、上
記触媒保護手段が、吹き抜けガス量を減少させることに
より該吹き抜けガス中に含まれる未燃焼塩分が上記触媒
に付着するのを抑制することを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。図１〜図６は本発明の一実施形
態による排気ガス浄化装置を説明するための図であり、
図１は該排気ガス浄化装置を備えたエンジンを搭載した
ウォータビークルの一部断面側面図、図２は該エンジン
の断面正面図、図３は該エンジンの吸気系を示す模式
図、図４は排気系の触媒配置状態を示す断面側面図、図
５は排気時期可変特性，燃料増量特性を説明するための
特性図、図６は排気干作用を説明するための排気ポート
内の排気ガス圧力を示す図である。
【０００９】図において、１は所定のエンジン回転数又
は航走速度以上で船体の前半部が水面上方に浮き上がっ
た状態で航走するいわゆる滑走状態となる滑走艇として
のウォータビークルである。このウォータビークル１の
船体２はバスタブ状のハル３と蓋状のデッキ４とをガン
ネル５で水密に結合し、該デッキ４の前部にハッチカバ
ー６を開閉可能に配設した構造のものである。上記デッ
キ４の上面中央部には鞍型シート７が着脱可能に配設さ
れており、該シート７の前部には操舵ハンドル８が左右
に操向可能に配設されている。
【００１０】上記船体２の上記シート７下方部分はバル
クヘッド９によりエンジン室１０と推進機室１１とに画
成されている。上記推進機室１１には推進ユニット１２
が、エンジン室１０にはエンジン１３がそれぞれ配設さ
れており、該エンジン１３の出力軸１３ａが上記推進ユ
ニット１２のインペラ軸１２ａにカップリング１３ｂ介
して連結されている。上記推進ユニット１２は、船底の
吸込口から船尾に延びる推進ダクト１２ｂ内にインペラ
を備えた上記インペラ軸１２ａを挿入配置した構造のも
ので、上記吸込口から吸い上げた水を船体後方に噴出す
ることにより推進力を得るジェット推進タイプのもので
ある。なお、上記推進ダクト１２ｂは船底にトンネル状
に形成されたポンプ室１１ａ内に配置されている。
【００１１】上記エンジン１３は、爆発間隔が１２０°
の等間隔に設定された水冷式２サイクル３気筒エンジン
であり、船底にラバーマウント１３ｃを介して搭載され
ている。該エンジン１３はクランクケース１６上にシリ
ンダボディ１４，シリンダヘッド１５を積層して結合
し、シリンダボア１４ａ内に配置されたピストン１７を
コンロッド１８で図示しないクランク軸に連接した概略
構造のものであり、このクランク軸に上記出力軸１３ａ
が連結されている。なお、上記クランク軸は船体長手方
向に延びていると共に、インペラ軸１２ａと同軸状に配
置されている。
【００１２】上記シリンダヘッド１５の下面のシリンダ
ボア１４ａに対向する部分には燃焼室２０を構成する燃
焼凹部２１が凹設されており、該凹部２１内に電極が露
出するように点火プラグ２２が螺挿されている。
【００１３】上記シリンダブロック１４にはシリンダボ
ア１４ａ内とクランク室１６ａとを連通する複数の掃気
ポート１４ｂが形成されており、また上記シリンダブロ
ック１４の下部にはピストン上昇時に上記クランク室１
６ａに連通する吸気ポート２３が形成されている。
【００１４】上記シリンダブロック１４の上部には排気
ポート２４が形成されている。上記３つの気筒の排気ポ
ート２４，２４，２４は合流部１３ｄにより１つに合流
され、該合流部１３ｄには排気膨張管２７が接続され、
該排気膨張管２７にはゴム製ジョイント２９を介して排
気管３０が接続されている。この排気管３０はウォータ
ロック３０ａを備え、その下流端開口３０ｂは外部に連
通するトンネル状のポンプ室１１ａ内に開口し、水中に
排気ガスを排出するようになっている。
【００１５】上記排気ポート２４のシリンダボア開口近
傍の上壁部には略半円状の弁穴２５が気筒軸と直角方向
に貫通形成されており、該弁穴２５内に排気時期可変弁
２６が回動自在に挿入配置されている。この排気時期可
変弁２６は、丸棒の一部を切り欠くことにより形成され
た大略円弧状の弁部２６ａを有し、この弁部２６ａが排
気ポート２４の上壁内に没入して該排気ポート２４のシ
リンダボア開口の上縁を実質的に最上部に位置させる全
開位置（最進角位置・図２の実線位置）と、上記弁部２
６ａが上記上壁から内方に突出して該排気ポート２４の
シリンダボア開口の上縁を実質的に最下部に位置させる
全閉位置（最遅角位置・図２の二点鎖線位置）との間で
回動するようになっている。なお、３２は上記弁部２６
ａの回転摺動面に潤滑油を供給するためのオイル通路で
ある。
【００１６】図示していないが、上記排気時期可変弁２
６の端部にはプーリが設けられ、該プーリは駆動ケーブ
ルにより制御モータ３０の駆動プーリに連結されてい
る。この制御モータ３０はＥＣＵ３１からの制御信号に
基づいて上記排気時期可変弁２６の回動角度位置を制御
する。このＥＣＵ３１は、航走速度，エンジン回転数，
スロットルレバー又はスロットルバルブの開度等の運転
状態を表す検出信号を読み込み、エンジン運転状態に応
じて上記制御モータ３０に排気時期制御信号を出力する
排気時期制御手段として機能する。
【００１７】具体的には、上記排気時期可変弁２６は、
エンジン回転数がアイドル回転数から例えば２５００ｒ
ｐｍまでは全閉位置（最遅角位置）に保持され、２５０
０〜５５００ｒｐｍまで徐々に開かれ、５５００ｒｐｍ
以上で全開位置（最進角位置）に保持され、またスロッ
トルバルブ開速度，エンジン回転数増加速度等に基づい
てエンジンが加速状態であることが検出された場合に
は、全閉位置に保持される。なお、アイドリング状態か
らの加速時はエンジンの回転数が低いことから当然上記
排気時期可変弁２６は閉じているが、中高速域からの加
速時においても加速状態が継続されている間、あるいは
加速状態が検知されてから所定時間は上記排気時期可変
弁２６は全閉位置に保持されている。
【００１８】上記排気膨張管２７は、上記３つの気筒の
排気ポート２４，２４，２４の合流部１３ｄに接続され
たエキゾーストパイプ（以下エキパイと記す）３３と、
該エキパイ３３に続くエキスパンションチャンバ（以下
チャンバと記す）３４とからなる。上記エキパイ３３は
内管３３ａに隙間を開け外管３３ｂを被せた二重管構造
のものであり、該二重管の隙間が排気冷却ジャケットＡ
となっている。なお、３３ｃは上記排気冷却ジャケット
Ａ内に冷却水が供給されていることを確認するための捨
て水の取出ホースである。
【００１９】また上記チャンバ３４は上流チャンバ３５
と下流チャンバ３６とに２分割されており、上流チャン
バ３５は内管３５ａに隙間を開け外管３５ｂを被せた二
重管構造のもので、下流チャンバ３６は内管３６ａに隙
間を開け外管３６ｂを被せた二重管構造のものであり、
これら二重管の隙間部分が排気冷却ジャケットＡとなっ
ている。
【００２０】上記チャンバ３４の上流チャンバ３５と下
流チャンバ３６との境界部内に触媒３７が配設されてい
る。この触媒３７は、貴金属等からなる活性成分を担持
する耐熱金属製の担体３８を金属製円筒状のケーシング
３９内に挿入固定してなる円盤状のものである。上記ケ
ーシング３９の外周面に固定されたフランジ３９ａが上
記上流，下流チャンバ３５，３６の境界面ににより挟持
され、ボルト４０により共締め固定されている。なお、
３９ｂは冷却水の流れを確保するための連通孔であり、
冷却水は上記ジョイント２９部分にて排気管３０内に流
入し、排気ガスと混合されて上記ポンプ室１１ａから外
部に排出される。
【００２１】上記吸気ポート２３の外部接続開口２３ａ
内にはリードバルブ４１が配設され、また該外部接続開
口２３ａには吸気マニホールド４２を介して気化器４３
が接続されており、この気化器４３は急加速時に燃料を
増量する燃料増量機構６０を備えている。
【００２２】上記気化器４３は、気化器ボディ４４に形
成された吸気通路４４ａ内に絞り部４４ｂを有し、該絞
り部４４ｂの下流側にスロットルバルブ４５を、上流側
にチョークバルブ４６をそれぞれ備えている。
【００２３】上記気化器４３には燃料供給ポンプ４７及
び燃料吐出ポンプ４８が設けられている。上記燃料供給
ポンプ４７のポンプ室４９はダイヤフラム５０により燃
料室４９ａと作動室４９ｂとに画成されている。この作
動室４９ｂにエンジン回転数に応じたパルス波が導入さ
れるとダイヤフラム５０の作動により燃料タンク５１か
ら燃料が入口弁５２ａを介して燃料室４９ａ内に導入さ
れ、出口弁５２ｂを介して燃料吐出ポンプ４８側に送出
され、残りは戻り通路５９を介して燃料タンク５１に戻
される。
【００２４】上記燃料吐出ポンプ４８のポンプ室５３は
ダイヤフラム５４により上記燃料供給ポンプ４７からの
燃料が入口弁５５ａを介して導入される燃料室５３ａと
大気圧が作用する大気圧室５３ｂとに画成されている。
上記入口弁５５ａはリンク５６により開閉可能に、かつ
ばね５７により閉方向に付勢して支持されている。また
上記リンク５６にはダイヤフラム５４が当接している。
なお、５５ｃはスロットルバルブ４５が略全閉の時の燃
料量を設定するパイロットノズルである。
【００２５】また、上記燃料吐出ポンプ４８の燃料室５
３ａは出口弁５５ｂを介して吐出ノズル５８により上記
絞り部４４ｂ内に連通しており、上記スロットルバルブ
４５の開度に応じた量の燃料が絞り部４４ｂを介して吸
気通路４４ａ内に供給されるようになっている。
【００２６】そして上記気化器４３には、上記燃料供給
ポンプ４７から燃料タンク５１に戻る燃料を急加速時に
は吸気通路４４ａに噴出させる燃料増量機構６０が備え
られている。この燃料増量機構６０は、増量通路５９ａ
を上記戻り通路５９から分岐形成するとともに、該増量
通路５９ａ，戻り口５９ｂの何れかを選択的に開とし他
方を閉とする切替弁６１を設けた構造となっている。な
おこの切替弁６１は、増量通路５９ａを閉じ、戻り口５
９ｂを開く位置に常時付勢されている。
【００２７】また上記増量通路５９ａは上記吸気マニホ
ールド４２の上記リード弁４１近傍に形成された増量ノ
ズル４２ａに連通接続されている。なお、増量通路５９
ａの開口位置は上記位置に限られるものではなく、図３
に二点鎖線で示すように絞り部４４ｂの近傍に増量ノズ
ル４２ａ′を配置しても良く、又は吸気ポート２３内あ
るいはシリンダボア内に直接供給するようにしても良
い。
【００２８】上記切替弁６１はスロットルレバー（図示
せず）と連動して回動する回転体６２に伸縮機構６３を
介して連結されている。この伸縮機構６３は上記切替弁
６１を、スロットルレバーを所定速度以下の速度で回動
させた場合には回転体６２の動作を伝達することなく戻
り口５９ｂを開とする位置に保持し、所定速度を越える
速度で回動させた場合、つまり急加速時のみ回転体６２
の動作を伝達して増量通路５９ａを開とする位置に移動
させるように構成されている。
【００２９】また上記回転体６２はリンク６４を介して
上記スロットルバルブ４５に連結されており、該スロッ
トルバルブ４５は常に上記スロットルレバーに連動て回
動する。
【００３０】次に本実施形態エンジンの作用効果につい
て説明する。まず、吹き抜けガス量の減少による触媒保
護作用について説明する。本実施形態エンジン１３は、
爆発間隔が１２０°等間隔に設定されているので、図６
に示すように、例えば♯１気筒の掃気ポート及び排気ポ
ートの開期間後部において♯２気筒の排気ポートが開く
こととなる。そのため、♯２気筒の排気ガスの高いブロ
ーダウン圧Ｐが合流部１３を介して♯１気筒の排気ポー
ト２４に作用し、該♯１気筒からの吹き抜けガス量を抑
制する。同様に、♯２気筒，♯３気筒からの吹き抜けガ
スはそれぞれ♯３気筒，♯１気筒からのブローダウン圧
Ｐにより抑制される。
【００３１】即ち、本実施形態においてエンジン１３
を、爆発間隔１２０°の３気筒エンジンとし、かつ各気
筒の排気ポート２４を合流部１３ｄにより１つに合流さ
せた構成は、吹き抜けガス量を減少して触媒３７を通過
する排気ガス中のＨＣ成分（未燃焼成分）を減少し、も
って該触媒３７の未燃焼成分の反応熱による異常昇温を
抑制する触媒保護手段として機能している。
【００３２】また本実施形態エンジン１３では、上記排
気時期可変弁２６は、エンジン回転数がアイドル回転数
から例えば２５００ｒｐｍまでは全閉位置（最遅角位
置）に保持され、２５００〜５５００ｒｐｍまで徐々に
開かれ、５５００ｒｐｍ以上で全開位置（最進角位置）
に保持される。従って、図６に示すように、排気時期可
変弁２６が最遅角位置にある場合には最進角位置にある
場合に比較して、例えばθだけ排気ポートが遅く開き、
かつθだけ早く閉じ、それだけ吹き抜けガス量が減少す
る。即ち、上記排気時期可変弁２６を設け、排気開始時
期を遅角させるようにした構成も、吹き抜けガス量を減
少して触媒３７を通過する排気ガス中のＨＣ成分を減少
し、もって該触媒３７の未燃焼成分の反応熱による異常
昇温を抑制する触媒保護手段として機能している。
【００３３】次に燃料供給系の動作について説明する。
例えばアイドリング運転状態では、スロットルバルブ４
５は略全閉位置にあり、パイロットノズル５５ｃによっ
て設定された量の燃料が吸気通路４４ａに供給される。
なおこのとき、吐出ノズル５８が開口する絞り部４４ｂ
内は略大気圧であり、ダイヤフラム５４は中立位置にあ
り、入口弁５５ａはパイロットノズル５５ｃからの燃料
供給量に応じた僅かな開度だけ開き、また切替え弁６１
は増量通路５９ａを閉じており、そのため燃料供給ポン
プ４７からの燃料は大部分が燃料タンク５１に戻る。
【００３４】そしてスロットルレバーを徐々に開いてい
くと、これに連動して回転体６２が回動してスロットル
バルブ４５が開き、吸気流量が増加し、吸気通路４４ａ
の特に絞り部４４ｂ内が負圧となり、ダイヤフラム５４
が図３左側に移動し、出口弁５５ｂが開き、スロットル
バルブ４５の開度に応じた量の燃料が吐出ノズル５８か
ら吸気通路４４ａ内に吐出される。
【００３５】またこの場合、回転体６２の回動速度が遅
いので該回転体６２の動作は伸縮機構６３が伸びること
により吸収され、そのため切替え弁６１は増量通路５９
ａを閉じた位置に保持され、燃料供給ポンプ４７からの
燃料の一部は燃料吐出ポンプ４８側に供給され、残りは
燃料タンク５１に戻る。
【００３６】一方、図５（ｃ）に示すように、例えばア
イドリング運転状態からスロットルレバーを全開位置ま
で急激に開ける急加速運転時には、上記伸縮機構６３が
伸びるより先に上記回転体６２の回動が切替え弁６１に
伝達され、該切替え弁６１が図３に実線で示す位置に移
動し、これにより戻り口５９ｂが閉じ、増量通路５９ａ
が開となり、燃料供給ポンプ４７からの燃料は増量通路
５９ａから増量ノズル４２ａに供給され、ここから吸気
マニホールド４２内に噴出され、その結果、急加速時に
は、燃料吐出ポンプ４８からのスロットルバルブ開度に
応じた燃料量より多い量の燃料がエンジンに供給され
る。
【００３７】ここで図５（ｂ）に示すように、上記燃料
増量機構６０による燃料の増量は、エンジン回転数が滑
走状態に移行する所定の回転数（例えば３０００ｒｐ
ｍ）に達する前の低いエンジン回転数の時点で開始さ
れ、かつ該増量される燃料の大部分は上記所定の回転数
に達する前に供給される。
【００３８】なお、スロットル開度が図５（ｃ）に示す
ように全開に保持されると、伸縮機構６３が伸び、切替
え弁６１が上記付勢力により増量通路５９ａを閉じる位
置に戻り、上記燃料増量機構６０からの燃料は図５
（ｂ）に示すようにエンジン回転数が滑走移行回転数を
越えた付近で極少量となる。
【００３９】一方、上記スロットルレバーひいてはスロ
ットルバルブ４５の開度はＥＣＵ３１に入力されてお
り、該ＥＣＵ３１はスロットルバルブ４５の開速度によ
り、エンジンが急加速状態にあり、従って燃料増量機構
６０が作動中であることを検知し、上記制御モータ３０
に上記排気時期可変弁２６を遅角位置に回動させる制御
信号を出力する。
【００４０】これにより、上記燃料増量機構６０の作動
時には、排気時期可変弁２６が図２に二点鎖線で示す遅
角位置に回動し、排気開始時期を遅角させる。より詳細
にはは図５（ａ）に示すように、上記排気時期可変弁２
６は、例えば０〜２５００ｒｐｍでは全閉（最遅角位
置）位置に保持され、２５００ｒｐｍを越えると徐々に
開かれ、５５００ｒｐｍ以上では全開（最進角位置）に
保持される。
【００４１】このように急加速時には燃料が増量されリ
ッチな混合気となっているが、上記排気開始時期の遅角
により、吹き抜けが抑制されるので、触媒３７を通過す
る排気ガス中の未燃焼成分（主として炭化水素）の増加
を抑制できる。なお、アイドル状態からの急加速時はも
ちろん、アイドル状態以外（中高速域）からの急加速時
にも上記排気開始時期の遅角により、排気ガス中の未燃
成分の増加を抑制できる。
【００４２】このように本実施形態では、爆発間隔を１
２０°等間隔とし、排気ポート２４を合流部１３ｄによ
り１つに合流することにより、排気干渉を利用して吹き
抜けガス量を減少させ、さらに排気時期可変弁２６によ
り排気開始時期を遅角させることにより吹き抜けガス量
を減少させたので、触媒３７を通過するＨＣ成分を減少
させて触媒の異常昇温による耐久性低下を回避できる。
【００４３】また急加速時に燃料をエンジンに供給する
加速増量機構６０を設けたので、通常運転時の空燃比を
最大出力が得られる最適空燃比よりもリーンに設定した
場合でも、急加速時には最大出力が得られるリッチ側の
最適空燃比となり、加速性を確保できる。しがって通常
はリーン空燃比にできるのでそれだけ触媒３７を通過す
る排気ガス中のＨＣ成分を減少させることができ、触媒
３７の異常昇温を回避して耐久性を向上できる。
【００４４】一方、急加速により燃料増量機構６０が作
動した時にはリッチ空燃比となっているので、触媒３７
へのＨＣ成分の増加が懸念されるが、急加速時には排気
時期可変弁２６により排気開始時期が遅角され、かつ上
記排気干渉作用が得られる構成となっているので、リッ
チ空燃比の混合気の吹き抜けを抑制でき、触媒３７への
ＨＣ成分の増加を抑制でき、急加速時においても触媒３
７の異常昇温を防止して耐久性を向上できる。
【００４５】またアイドリング状態からの急加速時に
は、滑走状態に移行する所定のエンジン回転数より低い
エンジン回転数において燃料を増量開始し、かつ該増量
燃料の大部分を上記所定のエンジン回転数に達する前に
供給するようにしたので、滑走状態移行前から移行時に
わたって高出力が得られ、滑走状態にスムーズに移行す
ることができる。この場合、増量燃料の略全量を上記所
定のエンジン回転数に達する前に供給することにより、
より一層滑走状態への移行をスムーズにすることができ
る。
【００４６】ちなみに、滑走艇では、航走抵抗は滑走状
態に移行する時点で最大になるので、滑走状態移行前に
おいてできるだけ多くの燃料を供給することにより滑走
状態移行時点で上記最大の航走抵抗に対応した高い出力
を得ることができ、滑走状態への移行がスムーズとな
る。
【００４７】ここでウォータビークルを海上で使用した
場合、吸気中に塩分が含まれていることとなるが、２サ
イクルエンジンの場合上記吹き抜け現象により、吸気中
に含まれた塩分が上記吹き抜けガスとともにそのまま、
排気系に排出され、触媒３７に付着し、浄化能力を低下
させるといった海上航走船用エンジン特有の問題が懸念
される。
【００４８】本実施形態では、上記排気干渉，及び排気
開始時期の遅角により、上記吹き抜けガス量を減少した
ので、塩分がそのまま排出されて触媒３７に付着するの
を抑制でき、触媒３７の浄化能力低下を回避できる。
【００４９】なお、吸気中に含まれる塩分が吹き抜ける
ことなくシリンダボア内に留まり、燃焼した場合には、
該塩分はガス状になり、触媒に付着することなく水中に
排出されるので、触媒の浄化能力を低下させることはほ
とんどない。
【００５０】またウォータビークルの場合、排気管３０
の下流端３０ｂは水没しており、また排気冷却ジャケッ
トＡを通過した冷却水はジョイント２９部分で排気管３
０内に混入される。従って、触媒３７の下流側部分は水
の飛散により温度が低くなり易く、一方上流側部分は排
気ガスとの反応熱により高温となっており、従って、触
媒３７の上流側部分と下流側部分とで温度差が大きくな
り、これにより耐久性が低下するというウォータビーク
ル特有の問題が懸念される。
【００５１】本実施形態は上記特有の問題にも有効であ
る。即ち、吹き抜けガス量が軽減されるので、触媒３７
の反応熱による温度上昇量が比較的少なく、従ってそれ
だけ触媒の温度差が小さくて済み、耐久性を向上でき
る。
【００５２】なお、上記実施形態では、排気干渉，排気
時期遅角の両方を利用した場合を説明したが、何れか一
方のみを利用するように構成しても良い。また上記実施
形態では、排気干渉を利用する構成として３気筒エンジ
ンの場合を説明したが、６気筒Ｖ型エンジンの場合に
も、爆発間隔を各バンク毎に１２０°等間隔とし、各バ
ンク毎に排気ポートを合流させる構成とすることによ
り、同様の排気干渉による吹き抜け抑制効果が得られ
る。また本発明は、船内機，船外機いずれのエンジンに
も採用できる。
【００５３】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、吹き抜けガス量を減少させる触媒保護手段を備えた
ので、吹き抜けガス量が減少した分だけ触媒を通過する
未燃焼成分を減少させることができ、未燃焼成分の反応
熱による触媒の温度上昇を抑制でき、触媒の異常昇温に
よる耐久性低下を抑制できる効果がある。
【００５４】請求項２の発明によれば、海上を航走する
船舶用エンジンの場合に、吹き抜けガス量を減少させる
ようにしたので、吹き抜けガス中に含まれる未燃焼塩分
が上記触媒に付着するのを抑制することができ、塩分付
着による触媒の浄化能力低下を抑制できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による排気ガス浄化装置を
備えた２サイクルエンジンを搭載したウォータビークル
の一部断面左側面図である。
【図２】上記実施形態エンジンの断面正面図である。
【図３】上記実施形態エンジンの気化器，燃料増量機構
部分の模式図である。
【図４】上記実施形態エンジンの触媒配置構造を示す断
面図である。
【図５】上記実施形態エンジンの排気時期可変特性，及
び燃料増量特性を説明するための特性図である。
【図６】上記実施形態エンジンの吹き抜けガス量減少作
用を説明するための排気ポート内ガス圧力特性図であ
る。
【符号の説明】
１ ウォータビークル（海上航走船舶） １３ ２サイクルエンジン １４ａ シリンダボア １４ｂ 掃気ポート ２４ 排気ポート ２６ 排気時期可変弁（触媒保護手段） ２７ 排気膨張管（排気通路） ３７ 触媒

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダボアに開口する排気ポートに排
    気通路を接続し、該排気通路の途中に触媒を配設した２
    サイクルエンジンの排気ガス浄化装置において、掃気ポ
    ートから上記シリンダボア内に導入され未燃焼の状態で
    上記排気ポートから排出される吹き抜けガス量を減少さ
    せることにより上記触媒を通過する未燃焼成分を減少さ
    せる触媒保護手段を備えたことを特徴とする２サイクル
    エンジンの排気ガス浄化装置。
  2. 【請求項２】 請求項１において、上記エンジンが海上
    を航走する船舶用エンジンであり、上記触媒保護手段
    が、吹き抜けガス量を減少させることにより該吹き抜け
    ガス中に含まれる未燃焼塩分が上記触媒に付着するのを
    抑制することを特徴とする２サイクルエンジンの排気ガ
    ス浄化装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001526349A (ja) * 1997-12-05 2001-12-18 ルノー 内燃エンジン用排気装置
US6647713B1 (en) 1999-10-04 2003-11-18 Komatsu Zenoah Co. Stratified scavenging two-cycle engine with catalyst

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5782214A (en) 1995-11-28 1998-07-21 Sanshin Kogyo Kabushiki Kaisha Exhaust timing control for a planing-type boat
JPH10339146A (ja) * 1997-06-06 1998-12-22 Yamaha Motor Co Ltd 滑走艇用エンジン
US6481394B1 (en) 1999-09-27 2002-11-19 Sanshin Kogyo Kabushiki Kaisha Control system for two-cycle engine
JP2001295684A (ja) 2000-04-13 2001-10-26 Sanshin Ind Co Ltd 筒内噴射エンジンの排気浄化方法
US6945231B2 (en) 2000-10-12 2005-09-20 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Fuel gas mixer
DE10160857A1 (de) * 2001-12-12 2003-07-10 Minebea Co Ltd Spindelmotor für Festplattenlaufwerke mit axialer Fixierung des Lagersystems
US10973656B2 (en) 2009-09-18 2021-04-13 Spinal Surgical Strategies, Inc. Bone graft delivery system and method for using same
DE102011015513A1 (de) 2011-03-30 2012-10-04 Dif Die Ideenfabrik Gmbh Abgasreinigungsvorrichtung für ein Wasserfahrzeug und ein Verfahren zum Betrieb einer Abgasreinigungsvorrichtung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3215104B2 (ja) * 1990-03-23 2001-10-02 ヤマハ発動機株式会社 筒内噴射式２サイクルエンジンの排気タイミング制御装置
JP2984027B2 (ja) * 1990-05-22 1999-11-29 三信工業株式会社 船舶推進機の排気浄化装置
JP2872842B2 (ja) * 1991-09-27 1999-03-24 ヤマハ発動機株式会社 筒内噴射式２サイクルエンジンの燃焼制御装置
US5575246A (en) * 1993-09-22 1996-11-19 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Operational control device for two-cycle engines

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001526349A (ja) * 1997-12-05 2001-12-18 ルノー 内燃エンジン用排気装置
US6647713B1 (en) 1999-10-04 2003-11-18 Komatsu Zenoah Co. Stratified scavenging two-cycle engine with catalyst

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