WO2022190250A1 - Ｖ型エンジン及び作業機 - Google Patents

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WO2022190250A1
WO2022190250A1 PCT/JP2021/009502 JP2021009502W WO2022190250A1 WO 2022190250 A1 WO2022190250 A1 WO 2022190250A1 JP 2021009502 W JP2021009502 W JP 2021009502W WO 2022190250 A1 WO2022190250 A1 WO 2022190250A1
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WO
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pipe
exhaust
muffler
cylinder bank
catalyst
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PCT/JP2021/009502
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English (en)
French (fr)
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杏月 杉原
紗耶佳 八十科
厚 村尾
貴大 土山
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本田技研工業株式会社
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Publication date
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    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F01N13/107—More than one exhaust manifold or exhaust collector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B75/22—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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    • F01N13/011—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more purifying devices arranged in parallel

Definitions

  • the present invention relates to a V-type engine and a working machine.
  • An exhaust system for discharging the exhaust gas generated during the combustion process.
  • An exhaust system includes an exhaust pipe for passing exhaust gas, a catalyst for purifying the exhaust gas, a muffler for reducing exhaust noise, and the like.
  • an exhaust gas generated during a combustion process passes through an exhaust pipe, a catalyst, and a muffler in order, and then is discharged to the outside of the engine.
  • Patent Document 1 discloses an exhaust purification device for a V-type engine.
  • This exhaust purification device includes a front exhaust passage connected to the front bank, a rear exhaust passage connected to the rear bank, a main exhaust passage connected to the front exhaust passage and the rear exhaust passage, A catalytic converter is provided in the main exhaust passage, and a catalyst is provided within the catalytic converter.
  • Patent Document 1 since the catalytic converter is separated from the front bank and the rear bank, the size of the V-type engine including the exhaust purification device is increased. Further, in Patent Document 1, the catalyst is installed only in the upstream portion of the catalytic converter, and the length of the catalyst is short, so it is difficult to improve the purification performance of the exhaust gas. Furthermore, in the above-described exhaust purification device, the muffler may be fixed to the main exhaust passage by welding or the like. However, adopting such a configuration reduces the degree of freedom in setting the muffler.
  • V-type engine (1) comprising a crankcase (7) rotatably supporting a crankshaft (11) and first and second crankcases extending from the crankcase (7).
  • An engine body (3) having two cylinder banks (8, 9), an exhaust collecting pipe (31) connected to the first and second cylinder banks, and a catalyst (32) accommodated in the exhaust collecting pipe. and a muffler (33) separably connected to the exhaust collecting pipe, wherein the catalyst extends in the width direction of the engine body from the tip side of the first cylinder bank to the tip side of the second cylinder bank. extended.
  • the muffler is detachably connected to the exhaust collecting pipe, the user can set an appropriate muffler according to the configuration of the work machine in which the V-type engine is mounted. Therefore, the degree of freedom in setting the muffler can be improved.
  • the catalyst extends in the width direction of the engine body from the tip side of the first cylinder bank to the tip side of the second cylinder bank, the engine body and the catalyst can be arranged compactly, and the V-type engine can be made compact. can be done. Furthermore, since a sufficient length of the catalyst can be secured, the exhaust gas purification performance can be enhanced.
  • the exhaust collecting pipe includes a first exhaust pipe (41) connected to the first cylinder bank, a second exhaust pipe (42) connected to the second cylinder bank, and the first exhaust pipe (41) connected to the second cylinder bank. , and a junction pipe (43) connected to the junction (M) of the second exhaust pipe, and the catalyst may be housed in the junction pipe.
  • the number of catalysts can be reduced compared to the case where catalysts are accommodated in the first and second exhaust pipes, respectively, so the configuration of the V-type engine can be simplified.
  • the merging pipe is connected to the merging portion of the first and second exhaust pipes on the side of the first cylinder bank and extends outward in the width direction of the engine body.
  • a pipe portion (51) is connected to the introduction pipe portion at the tip side of the first cylinder bank and extends in the width direction of the engine body from the tip side of the first cylinder bank to the tip side of the second cylinder bank. and a containing pipe portion (52), wherein the catalyst may be contained in the containing pipe portion.
  • the length of the catalyst can be sufficiently secured while simplifying the configuration of the junction pipe as much as possible.
  • the upstream portion (51a) of the introduction pipe portion in the exhaust direction is composed of a pipe having an integral structure
  • the downstream portion (51b) of the introduction pipe portion in the exhaust direction is composed of a pipe having a split structure. Also good.
  • the manufacturing cost of the exhaust collecting pipe can be kept low compared to the case where the entire introduction pipe portion is formed of pipes of a split structure. be able to.
  • the radius of curvature of the downstream portion of the introduction pipe portion can be made smaller than when the downstream portion of the introduction pipe portion is formed with a pipe having an integral structure. be able to. Therefore, the layout of the introduction pipe portion can be optimized, and the exhaust collecting pipe can be made compact. Furthermore, by smoothly changing the inner diameter of the downstream portion of the introduction pipe portion, the exhaust gas can be applied to the entire catalyst in a well-balanced manner, and the purification performance of the exhaust gas by the catalyst can be enhanced.
  • the confluence pipe further includes a lead-out pipe portion (53) connected to the housing pipe portion on the tip end side of the second cylinder bank, and the lead-out pipe portion is located outside the engine body in the width direction.
  • the muffler may extend so as to swell toward the side opposite to the introduction pipe portion, and the muffler may be detachably connected to the introduction pipe portion.
  • the upstream portion (53a) of the lead-out pipe portion in the exhaust direction is composed of a split-structure pipe
  • the downstream portion (53b) of the lead-out pipe portion in the exhaust direction is composed of an integrally-structured pipe. Also good.
  • the manufacturing cost of the exhaust collecting pipe can be kept low compared to the case where the entire lead-out pipe portion is formed with pipes having a split structure. be able to.
  • the curvature radius of the upstream portion of the lead-out pipe portion can be made smaller than when the upstream portion of the lead-out pipe portion is configured with an integrally-structured pipe. be able to. Therefore, the layout of the lead-out pipe portion can be optimized, and the exhaust collecting pipe can be further made compact. Furthermore, the pressure loss can be reduced by smoothly changing the inner diameter of the upstream portion of the lead-out pipe portion.
  • the muffler is fixed to the first and second cylinder banks via a pair of fixing stays (105), and the junction pipe is connected to the pair of connecting stays (34) via a pair of connecting stays (34). It may be connected to each fixed stay.
  • the length of the pair of connection stays can be shortened compared to the case where the junction pipe is fixed to the first and second cylinder banks via the pair of connection stays.
  • junction pipe may be fixed to the first and second cylinder banks via a pair of connection stays (34).
  • the junction pipe can be fixed to the first and second cylinder banks without using a structure for fixing the muffler. Therefore, the muffler can be arranged at any position, and the degree of freedom in setting the muffler can be improved.
  • the muffler includes a muffler body (94) having silencer chambers (111 to 113), and the muffler body extends from the tip side of the first cylinder bank to the tip side of the second cylinder bank. It may extend in the width direction of the engine body.
  • the muffler main body in parallel with the catalyst, the engine main body, the catalyst and the muffler can be arranged compactly.
  • the output portion of the crankshaft may protrude from the side surface (7a) of the crankcase, and the catalyst may protrude laterally beyond the side surface of the crankcase.
  • the catalyst can be projected in the same direction as the output portion of the crankshaft, so the layout of other parts is less likely to be restricted by the catalyst.
  • one aspect of the present invention is a working machine (P) having the V-type engine.
  • FIG. 1 is a side view showing a V-type engine according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a plan view showing a V-type engine according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a rear view showing a V-type engine according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a rear view of a V-type engine according to an embodiment of the present invention with a muffler removed
  • 1 is a cross-sectional view showing a muffler according to one embodiment of the present invention
  • V-type engine 1 (hereinafter abbreviated as "engine 1") according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.
  • FIG. hereinafter, for convenience of explanation, the left side of the drawing in FIG. 1 is defined as the front side (front side) of the engine 1 .
  • fixed by a bolt it means a case where it is fixed by a normal bolt having a threaded portion only on one side, and a case where it is fixed by a normal bolt having a threaded portion on both sides. including both cases where it is fixed by a stud bolt with
  • engine 1 is a general-purpose engine used as a power source for work implement P.
  • the working machine P is a cutting machine such as a concrete cutter, a floor processing machine such as a floor leveling machine, a high-pressure washer, a generator, or the like.
  • the engine 1 is configured by an OHV air-cooled two-cylinder engine.
  • the engine 1 may be an engine of a type other than the OHV type (for example, an OHC type engine), or an engine of a type other than an air-cooled type (for example, a water-cooled engine). It may be an engine with three or more cylinders.
  • the engine 1 has an engine body 3, an air cleaner 4 arranged above the engine body 3, and an exhaust device 5 arranged behind and above the engine body 3.
  • the constituent elements of the engine 1 will be described in order below.
  • the engine body 3 includes a crankcase 7, a first cylinder bank 8 extending upward to the right from the crankcase 7, and a second cylinder bank 9 extending upward to the left from the crankcase 7.
  • a crankshaft 11 is rotatably supported in the central portion of the crankcase 7 .
  • the crankshaft 11 is rotatably provided around a rotation axis X extending in the front-rear direction. That is, the engine 1 is a horizontal type engine in which the rotation axis X of the crankshaft 11 extends horizontally. In another embodiment, the engine 1 may be a vertical type engine in which the rotation axis X of the crankshaft 11 extends vertically. In this case, for example, the working machine P is a riding lawn mower.
  • a PTO shaft 12 power take-off shaft: an example of an output portion
  • the PTO shaft 12 is connected to a working portion of the working machine P (for example, a blade of a concrete cutter), and is configured to rotate according to the rotation of the PTO shaft 12 .
  • the PTO shaft 12 protrudes rearward from a rear surface 7a (side surface) of the crankcase 7 and extends in the front-rear direction.
  • a pair of left and right first fixed bosses 13 are provided on the upper portion of the rear surface 7a of the crankcase 7 .
  • the first and second cylinder banks 8 and 9 are arranged in the left-right direction (the width direction of the engine body 3).
  • the first and second cylinder banks 8 and 9 are provided obliquely above the crankcase 7, respectively.
  • a piston (not shown) is housed in the lower part (cylinder) of the first and second cylinder banks 8, 9 so as to be able to reciprocate.
  • the piston is connected to the crankshaft 11 via a connecting rod (not shown).
  • the upper portions (cylinder heads) of the first and second cylinder banks 8 and 9 define combustion chambers (not shown) together with the pistons.
  • An intake port (not shown) that communicates with the combustion chamber is opened in the upper left and right inner surfaces of the first and second cylinder banks 8 and 9 .
  • An exhaust port 19 communicating with the combustion chamber is opened.
  • a second fixed boss 22 is provided above the exhaust port 19 on the upper rear surface of the first and second cylinder banks 8 and 9 .
  • the air cleaner 4 has a flat shape (plate shape) elongated in the left-right direction and the front-rear direction.
  • the air cleaner 4 may have a cylindrical shape (canister shape).
  • the air cleaner 4 is arranged between the first and second cylinder banks 8 and 9 of the engine body 3 .
  • the air cleaner 4 is connected to the intake ports (not shown) of the first and second cylinder banks 8 and 9 via intake pipes (not shown), and the air cleaned by the air cleaner 4 passes through the intake ports. into a combustion chamber (not shown).
  • the exhaust device 5 is a device for discharging exhaust gas discharged from the engine body 3 to the outside of the engine 1 .
  • it means upstream or downstream in the exhaust direction (that is, the direction in which the exhaust gas flows in the exhaust device 5).
  • a dashed-dotted line arrow appropriately attached to each figure indicates the exhaust direction.
  • a certain component of the exhaust device 5 extends in the left-right direction from at least the upper end side (front end side) of the first cylinder bank 8 to the upper end side (front end side) of the second cylinder bank 9, and the component has a length greater than that do not interfere.
  • the exhaust system 5 includes an exhaust collection pipe 31, a catalyst 32, a muffler 33, and a pair of left and right connection stays .
  • the constituent elements of the exhaust device 5 will be described in order below.
  • the exhaust collecting pipe 31 of the exhaust device 5 is contained within the width W of the engine body 3 when viewed in the front-rear direction (the axial direction of the crankshaft 11).
  • the inner diameter of the exhaust collecting pipe 31 is smaller than the outer diameter of the catalyst 32 at a portion of the exhaust collecting pipe 31 .
  • the inner diameter of the exhaust collecting pipe 31 may be equal to or larger than the outer diameter of the catalyst 32 over the entire area of the exhaust collecting pipe 31 .
  • the exhaust collecting pipe 31 includes a first exhaust pipe 41 , a second exhaust pipe 42 and a junction pipe 43 .
  • the first exhaust pipe 41 of the exhaust collecting pipe 31 extends in the front-rear direction.
  • a first fixed flange 46 is provided on the outer periphery of the front end (upstream end) of the first exhaust pipe 41 .
  • the first fixed flange 46 is fixed around the exhaust port 19 of the first cylinder bank 8 by a pair of bolts (not shown). Thereby, the front end portion of the first exhaust pipe 41 is connected to the exhaust port 19 of the first cylinder bank 8 .
  • the second exhaust pipe 42 of the exhaust collecting pipe 31 extends in the left-right direction.
  • a second fixed flange 48 is provided on the outer periphery of the left end (upstream end) of the second exhaust pipe 42 .
  • the second fixed flange 48 is fixed around the exhaust port 19 of the second cylinder bank 9 by a pair of bolts (not shown).
  • the left end of the second exhaust pipe 42 is connected to the exhaust port 19 of the second cylinder bank 9 .
  • the right end portion (downstream end portion) of the second exhaust pipe 42 extends to the rear end portion (downstream end portion) of the first exhaust pipe 41 at the confluence portion M located rearward (sideward) of the first cylinder bank 8 . department).
  • the confluence pipe 43 of the exhaust collection pipe 31 includes an introduction pipe portion 51 , a housing pipe portion 52 and an outlet pipe portion 53 .
  • the introduction pipe portion 51 of the confluence pipe 43 extends upward from below so as to swell toward the right side (outside in the width direction of the engine body 3).
  • the introduction pipe portion 51 is configured by an upstream portion 51a and a downstream portion 51b arranged above (downstream side) the upstream portion 51a.
  • An upstream portion 51 a of the introduction pipe portion 51 is provided integrally with the second exhaust pipe 42 on an extension line of the second exhaust pipe 42 .
  • the upstream portion 51a is composed of a pipe having an integral structure.
  • the inner diameter of the upstream portion 51a is constant over the entire area in the exhaust direction.
  • a lower end portion (upstream end portion) of the upstream portion 51 a is connected to a confluence portion M of the first and second exhaust pipes 41 and 42 at the rear (lateral side) of the first cylinder bank 8 .
  • the downstream part 51b of the introduction pipe part 51 is formed by joining the front part and the rear part.
  • the downstream portion 51b is composed of pipes having a divided structure (Monaka structure).
  • the inner diameter of the upper portion of the downstream portion 51b gradually increases from the lower side (upstream side) to the upper side (downstream side).
  • An oxygen sensor (not shown) is attached to the downstream portion 51b.
  • a housing pipe portion 52 of the junction pipe 43 extends in the left-right direction from the upper end side (front end side) of the first cylinder bank 8 to the upper end side (front end side) of the second cylinder bank 9 . ing.
  • the right end (upstream end) of the housing pipe portion 52 is connected to the upper end (downstream end) of the downstream portion 51 b of the introduction pipe portion 51 on the upper end side of the first cylinder bank 8 .
  • a fixing piece 55 protrudes forward from the outer peripheral surface of the right side of the housing tube portion 52 .
  • the lead-out pipe portion 53 of the confluence pipe 43 extends from the front upper part to the rear lower part so as to bulge leftward (outward in the width direction of the engine body 3).
  • the lead-out tube portion 53 extends so as to expand toward the side opposite to the introduction tube portion 51 .
  • the lead-out pipe portion 53 is composed of an upstream portion 53a and a downstream portion 53b arranged on the rear lower side (downstream side) of the upstream portion 53a.
  • the upstream part 53a of the lead-out pipe part 53 is formed by joining the upper part and the lower part.
  • the upstream portion 53a is composed of pipes having a split structure (Monaka structure).
  • the right end (upstream end) of the upstream portion 53 a is connected to the left end (downstream end) of the housing tube portion 52 on the upper end side of the second cylinder bank 9 .
  • a fixing piece 58 protrudes forward from the outer peripheral surface of the right side of the upstream portion 53a.
  • the inner diameter of the left side of the upstream portion 53a gradually decreases from the right side (upstream side) to the left side (downstream side).
  • a downstream portion 53b of the lead-out pipe portion 53 is composed of a pipe having an integral structure.
  • the inner diameter of the downstream portion 53b is constant throughout the exhaust direction.
  • a connection flange 60 is provided at the right end (downstream end) of the downstream portion 53b.
  • the catalyst 32 of the exhaust system 5 is composed of, for example, a three-way catalyst.
  • the catalyst 32 purifies the exhaust gas by chemically converting harmful components of the exhaust gas discharged from the engine body 3 through the exhaust collecting pipe 31 into harmless components.
  • the catalyst 32 has a columnar shape elongated in the left-right direction. That is, in this embodiment, the longitudinal direction of the catalyst 32 is the left-right direction.
  • the catalyst 32 is housed in the housing pipe portion 52 of the junction pipe 43 of the exhaust collecting pipe 31 .
  • the catalyst 32 protrudes rearward (laterally) from the rear surface 7 a (side surface) of the crankcase 7 .
  • the catalyst 32 extends in the left-right direction from the upper end side (front end side) of the first cylinder bank 8 to the upper end side (front end side) of the second cylinder bank 9 .
  • the catalyst 32 is accommodated within the width W of the engine body 3 and overlaps the air cleaner 4 when viewed in the front-rear direction.
  • muffler 33 of exhaust device 5 is arranged downstream of exhaust collecting pipe 31 .
  • the muffler 33 is not welded to the exhaust collecting pipe 31 but is separably connected to the lead-out pipe portion 53 of the junction pipe 43 of the exhaust collecting pipe 31 .
  • the muffler 33 has a muffler body 94, a plurality of partition walls 95, 96, an inflow pipe 97, a communication pipe 98, and a discharge pipe 99.
  • the muffler body 94 is arranged adjacent to the accommodation pipe portion 52 of the confluence pipe 43 rearwardly and downwardly.
  • the muffler main body 94 protrudes rearward (laterally) from the rear surface 7a (side surface) of the crankcase 7 .
  • the muffler main body 94 is arranged parallel to the catalyst 32, and extends from the upper end side (front end side) of the first cylinder bank 8 to the upper end side (front end side) of the second cylinder bank 9 (front end side). It extends in the left-right direction.
  • the upper portion of the muffler body 94 overlaps the lower portion of the catalyst 32 when viewed in the front-rear direction.
  • Left and right side portions of the muffler main body 94 overlap upper portions of the first and second cylinder banks 8 and 9 when viewed in the front-rear direction.
  • the muffler main body 94 is contained within the width W of the engine main body 3 when viewed in the front-rear direction.
  • the muffler main body 94 has a cylindrical shape elongated in the left-right direction. That is, in this embodiment, the longitudinal direction of the muffler main body 94 is the left-right direction. In other embodiments, the muffler main body 94 may have a shape other than a cylindrical shape (for example, a square tube shape).
  • the muffler main body 94 includes a cylindrical portion 101 extending in the left-right direction and a pair of lid portions 102 covering openings at both ends of the cylindrical portion 101.
  • a fixing bracket 104 protrudes forward from the central portion in the left-right direction of the outer peripheral surface of the cylindrical portion 101 .
  • the fixed bracket 104 is fixed to a pair of left and right first fixed bosses 13 of the crankcase 7 with a pair of bolts (not shown).
  • a pair of left and right fixed stays 105 protrude forward from left and right side portions of the outer peripheral surface of the tubular portion 101 .
  • the right fixed stay 105 is fixed to the second fixed boss 22 of the first cylinder bank 8 with a bolt (not shown).
  • the left fixed stay 105 is fixed to the second fixed boss 22 of the second cylinder bank 9 with a bolt (not shown).
  • a plurality of muffler chambers 111 to 113 are formed inside muffler body 94 .
  • the plurality of muffler chambers 111 to 113 are a first muffler chamber 111 formed at the left end of the muffler body 94, a second muffler chamber 112 formed at the right end of the muffler body 94, the first muffler chamber 111 and the second muffler chamber 112. and a third silencer chamber 113 formed between the two silencer chambers 112 .
  • the volumes of the plurality of sound deadening chambers 111 to 113 decrease in order of the volume of the first sound deadening chamber 111, the volume of the second deadening chamber 112, and the volume of the third deadening chamber 113.
  • An exhaust gas inlet 109 is provided at the left end of the first silencer chamber 111 .
  • the inlet 109 is configured by a hole provided in the left lid portion 102 .
  • the plurality of partition walls 95 and 96 includes a first partition wall 95 that partitions the first and third noise reduction chambers 111 and 113 in the horizontal direction, and a second partition wall 96 that partitions the second and third noise reduction chambers 112 and 113 in the horizontal direction. and includes A large number of small holes 115 are provided in the second partition wall 96 over the entire area, and the second sound deadening chamber 112 and the third sound deadening chamber 113 communicate with each other through the large number of small holes 115 .
  • the inflow pipe 97 is arranged on the left side of the muffler body 94 (outside in the width direction of the engine body 3).
  • the inflow pipe 97 extends in the left-right direction.
  • a connection flange 117 is provided at the left end (upstream end) of the inflow pipe 97 .
  • the connection flange 117 is fixed to the connection flange 60 of the lead-out pipe portion 53 of the confluence pipe 43 with a pair of bolts (not shown).
  • the right end (downstream end) of the inflow pipe 97 is connected to the inflow port 109 of the first silencer chamber 111 of the muffler body 94 .
  • communication pipe 98 extends in the left-right direction.
  • the communicating pipe 98 is supported by the first and second partition walls 95 and 96 by passing through the first and second partition walls 95 and 96 .
  • a communication port 121 that communicates with the first silencer chamber 111 is provided at the left end (upstream end) of the communication pipe 98 .
  • a cap 122 is fixed to the right end (downstream end) of the communicating pipe 98 by welding. Thereby, the right end of the communicating pipe 98 is covered with the cap 122 .
  • a large number of communication holes 123 communicating with the second silencer chamber 112 are provided in the outer peripheral portion of the communication pipe 98 .
  • the discharge pipe 99 extends in the left-right direction.
  • the exhaust pipe 99 passes through the pair of lid portions 102 of the muffler body 94 and the first and second partition walls 95 and 96, thereby connecting the pair of lid portions 102 and the first and second partition walls 95 and 96 of the muffler body 94.
  • a large number of outer peripheral holes 127 communicating with the third noise reduction chamber 113 are provided on the outer peripheral portion of the discharge pipe 99 .
  • Both left and right ends of the discharge pipe 99 protrude to both sides of the muffler main body 94 in the left and right direction.
  • a pair of openings 125 are provided at both left and right ends of the discharge pipe 99 .
  • a lid member 126 is fixed by welding to an opening 125 formed at the right end of the discharge pipe 99 .
  • the opening 125 formed at the right end of the discharge pipe 99 is closed by the lid member 126 .
  • An opening 125 formed at the left end of the exhaust pipe 99 is not closed by a lid member 126 and communicates with the external space S on the left side of the muffler body 94 .
  • the third silencer chamber 113 and the external space S on the left side of the muffler main body 94 communicate with each other through the exhaust pipe 99 .
  • the opening 125 formed at the left end of the discharge pipe 99 is closed by the lid member 126 and the opening 125 formed at the right end of the discharge pipe 99 is opened.
  • the third muffler chamber 113 and the outer space on the right side of the muffler main body 94 may communicate with each other through the exhaust pipe 99 .
  • ⁇ A pair of left and right connection stays 34> 1 and 2 the pair of left and right connection stays 34 extends vertically.
  • the upper portion of the right connection stay 34 is fixed to the fixed piece 55 of the housing pipe portion 52 of the junction pipe 43 with a bolt (not shown).
  • the lower portion of the right connecting stay 34 is fixed to the right fixing stay 105 of the muffler body 94 with a bolt (not shown).
  • the upper portion of the left connection stay 34 is fixed to the fixing piece 58 of the lead-out pipe portion 53 of the junction pipe 43 with a bolt (not shown).
  • the lower portion of the left connection stay 34 is fixed to the left fixed stay 105 of the muffler body 94 with a bolt (not shown).
  • exhaust gas is discharged from exhaust ports 19 of first and second cylinder banks 8 and 9 when engine 1 is driven. After passing through the first and second exhaust pipes 41 and 42, the exhaust gas discharged from the exhaust port 19 sequentially passes through the introduction pipe portion 51, the accommodation pipe portion 52, and the discharge pipe portion 53 of the confluence pipe 43, and joins. It is discharged from the lead-out tube portion 53 of the tube 43 . As the exhaust gas passes through the accommodation pipe portion 52 of the junction pipe 43 in this way, the exhaust gas is purified by the catalyst 32 accommodated in the accommodation pipe portion 52 of the junction pipe 43 .
  • the exhaust gas discharged from the outlet pipe portion 53 of the confluence pipe 43 flows into the inflow pipe 97 of the muffler 33 .
  • the exhaust gas flows through the inflow port 109 into the first silencer chamber 111 of the muffler 33 .
  • the exhaust gas that has flowed into the first noise reduction chamber 111 passes through the first noise reduction chamber 111 and then flows into the communication pipe 98 of the muffler 33 through the communication port 121 .
  • the exhaust gas that has flowed into the communication pipe 98 flows through the communication pipe 98 and then into the second silencer chamber 112 of the muffler 33 through a large number of communication holes 123 .
  • the exhaust gas flows into the third silencer chamber 113 of the muffler 33 through the small holes 115 of the second partition 96 .
  • the exhaust gas that has flowed into the third silencer chamber 113 passes through the third silencer chamber 113 and then flows into the exhaust pipe 99 of the muffler 33 through the many outer perimeter holes 127 .
  • the exhaust gas that has flowed into the exhaust pipe 99 passes through the exhaust pipe 99 and is then discharged to the external space S on the left side of the muffler body 94 through an opening 125 formed at the left end of the exhaust pipe 99 . Exhaust noise is reduced by passing the exhaust gas through the muffler 33 in this manner.
  • the muffler 33 is separably connected to the outlet pipe portion 53 of the junction pipe 43 of the exhaust collecting pipe 31 .
  • the user can appropriately set the muffler 33 according to the configuration of the work machine P on which the engine 1 is mounted. Therefore, the degree of freedom in setting the muffler 33 can be improved.
  • the catalyst 32 extends in the left-right direction from the upper end side (front end side) of the first cylinder bank 8 to the upper end side (front end side) of the second cylinder bank 9 .
  • the engine body 3 and the catalyst 32 can be arranged compactly, and the engine 1 can be made compact.
  • the exhaust gas purification performance can be enhanced.
  • the catalyst 32 is accommodated in the junction pipe 43 .
  • the number of catalysts 32 can be reduced compared to the case where the catalysts 32 are housed in the first and second exhaust pipes 41 and 42, respectively. can be simplified.
  • the junction pipe 43 includes an introduction pipe portion 51 extending so as to swell toward the right side (outside in the width direction of the engine body 3), and a housing pipe portion 52 connected to the introduction pipe portion 51. 32 is housed in the housing tube portion 52 .
  • the upstream portion 51a of the introduction pipe portion 51 is composed of a pipe having an integral structure.
  • the downstream portion 51b of the introduction pipe portion 51 is composed of a split-structure pipe.
  • the radius of curvature of the downstream portion 51b of the introduction pipe portion 51 can be made smaller than in the case where the downstream portion 51b of the introduction pipe portion 51 is formed of a pipe having an integral structure. Therefore, the layout of the introduction pipe portion 51 can be optimized, and the exhaust collecting pipe 31 can be made compact. Furthermore, by smoothly changing the inner diameter of the downstream portion 51b of the introduction pipe portion 51, the exhaust gas can be applied to the entire catalyst 32 in a well-balanced manner, and the purification performance of the exhaust gas by the catalyst 32 can be enhanced.
  • the lead-out pipe portion 53 extends so as to swell toward the left side (outside in the width direction of the engine body 3 and opposite to the lead-in pipe portion 51), and the muffler 33 is detachably connected to the lead-out pipe portion 53. It is By adopting such a configuration, the configuration of the junction pipe 43 can be simplified as much as possible, and the engine body 3, the exhaust collecting pipe 31, the catalyst 32, and the muffler 33 can be arranged compactly.
  • the upstream portion 53a of the lead-out pipe portion 53 is composed of a split-structure pipe.
  • the radius of curvature of the upstream portion 53a of the lead-out pipe portion 53 can be made smaller than in the case where the upstream portion 53a of the lead-out pipe portion 53 is formed of a pipe having an integral structure. Therefore, the layout of the lead-out pipe portion 53 can be optimized, and the exhaust collecting pipe 31 can be further made compact. Furthermore, by smoothly changing the inner diameter of the upstream portion 53a of the lead-out pipe portion 53, the pressure loss can be reduced.
  • downstream portion 53b of the lead-out pipe portion 53 is composed of a pipe having an integral structure.
  • the muffler body 94 is fixed to the first and second cylinder banks 8 and 9 via a pair of fixing stays 105, and the pair of fixing pieces 55 and 58 of the junction pipe 43 are connected via a pair of connection stays 34. are connected to a pair of fixed stays 105 respectively.
  • the pair of fixed pieces 55, 58 of the junction pipe 43 are fixed to the first and second cylinder banks 8, 9 via a pair of connecting stays 34, respectively.
  • the junction pipe 43 can be fixed to the first and second cylinder banks 8 and 9 without using a configuration for fixing the muffler 33 (that is, the pair of fixing stays 105). can be done. Therefore, the muffler 33 can be arranged at any position, and the degree of freedom in setting the muffler 33 can be further improved.
  • the muffler main body 94 extends in the left-right direction from the upper end side (front end side) of the first cylinder bank 8 to the upper end side (front end side) of the second cylinder bank 9 .
  • the muffler main body 94 is arranged parallel to the catalyst 32, so that the engine main body 3, the catalyst 32 and the muffler 33 can be arranged compactly.
  • the PTO shaft 12 protrudes from the rear surface 7a of the crankcase 7, and the catalyst 32 protrudes rearward beyond the rear surface 7a of the crankcase 7.
  • the catalyst 32 can be protruded in the same direction as the PTO shaft 12, so that the layout of other parts is less likely to be restricted by the catalyst 32.
  • the present invention can be widely modified without being limited to the above embodiments. That is, the positions, orientations, etc. of the components of the exhaust system 5 can be freely changed according to the requirements of the work machine P (for example, a generator, a welding machine, a lawn mower, a tiller, etc.) on which the engine 1 is mounted. be. Accordingly, the position and exhaust direction of the muffler 33 are not limited to the above embodiment, and can be freely set within the scope of the present invention. For example, when the work machine P on which the engine 1 is mounted is used in an orchard, it is preferable to set the position and exhaust direction of the muffler 33 so that the exhaust gas discharged from the muffler 33 does not hit fruit trees.
  • the work machine P for example, a generator, a welding machine, a lawn mower, a tiller, etc.

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Abstract

【課題】マフラーの設定の自由度を向上させると共に、Ｖ型エンジンのコンパクト化を図りつつ触媒の長さを十分に確保する。 【解決手段】Ｖ型エンジン１であって、クランクシャフト１１を回転可能に支持するクランクケース７及びクランクケース７から延びる第１、第２シリンダバンク８、９を有するエンジン本体３と、第１、第２シリンダバンク８、９に接続される排気集合管３１と、排気集合管３１に収容される触媒３２と、排気集合管３１に分離可能に接続されるマフラー３３と、を備え、触媒３２は、第１シリンダバンク８の先端側から第２シリンダバンク９の先端側へエンジン本体３の幅方向に延びている。

Description

Ｖ型エンジン及び作業機
　本発明は、Ｖ型エンジン及び作業機に関する。
　従来、エンジンには、燃焼過程で発生した排気ガスを排出するための排気装置が設けられている。排気装置は、排気ガスを通過させるための排気管や、排気ガスを浄化するための触媒や、排気音を低減するためのマフラー等を備えている。例えば、燃焼過程で発生した排気ガスは、排気管、触媒、マフラーを順次通過した後、エンジンの外部に排出される。
　例えば、特許文献１には、Ｖ型エンジンの排気浄化装置が開示されている。この排気浄化装置は、前方側バンクに接続される前方側排気通路と、後方側バンクに接続される後方側排気通路と、前方側排気通路及び後方側排気通路に接続される主排気通路と、主排気通路に設けられる触媒コンバータと、触媒コンバータ内に設置される触媒と、を備えている。
特開２００６－２２６１８７号公報
　しかし、特許文献１では、触媒コンバータが前方側バンク及び後方側バンクとは離れているため、排気浄化装置を含むＶ型エンジンが大型化している。また、特許文献１では、触媒コンバータの上流部のみに触媒が設置されており、触媒の長さが短いため、排気ガスの浄化性能を高めることが困難である。更に、上記のような排気浄化装置では、マフラーが主排気通路に溶接等によって固定されることがある。しかし、このような構成を採用すると、マフラーの設定の自由度が低下する。
　本発明は、以上の背景に鑑み、マフラーの設定の自由度を向上させると共に、Ｖ型エンジンのコンパクト化を図りつつ触媒の長さを十分に確保することを課題とする。
　上記課題を解決するために本発明のある態様は、Ｖ型エンジン（１）であって、クランクシャフト（１１）を回転可能に支持するクランクケース（７）及び前記クランクケースから延びる第１、第２シリンダバンク（８、９）を有するエンジン本体（３）と、前記第１、第２シリンダバンクに接続される排気集合管（３１）と、前記排気集合管に収容される触媒（３２）と、前記排気集合管に分離可能に接続されるマフラー（３３）と、を備え、前記触媒は、前記第１シリンダバンクの先端側から前記第２シリンダバンクの先端側へ前記エンジン本体の幅方向に延びている。
　この態様によれば、マフラーが排気集合管に分離可能に接続されているため、Ｖ型エンジンが搭載される作業機の構成等に応じてユーザーが適切なマフラーを設定することができる。そのため、マフラーの設定の自由度を向上させることができる。
　また、触媒が第１シリンダバンクの先端側から第２シリンダバンクの先端側へエンジン本体の幅方向に延びているため、エンジン本体と触媒をコンパクトに配置し、Ｖ型エンジンのコンパクト化を図ることができる。更に、触媒の長さを十分に確保することができるため、排気ガスの浄化性能を高めることができる。
　上記の態様において、前記排気集合管は、前記第１シリンダバンクに接続される第１排気管（４１）と、前記第２シリンダバンクに接続される第２排気管（４２）と、前記第１、第２排気管の合流部（Ｍ）に接続される合流管（４３）と、を備え、前記触媒は、前記合流管に収容されていても良い。
　この態様によれば、第１、第２排気管にそれぞれ触媒を収容する場合と比べて、触媒の個数を少なくすることができるため、Ｖ型エンジンの構成を簡素化することができる。
　上記の態様において、前記合流管は、前記第１シリンダバンクの側方で前記第１、第２排気管の前記合流部に接続され、前記エンジン本体の幅方向外側に向かって膨らむように延びる導入管部（５１）と、前記第１シリンダバンクの先端側で前記導入管部に接続され、前記第１シリンダバンクの先端側から前記第２シリンダバンクの先端側へ前記エンジン本体の幅方向に延びる収容管部（５２）と、を備え、前記触媒は、前記収容管部に収容されていても良い。
　この態様によれば、合流管の構成を極力簡素化しつつ、触媒の長さを十分に確保することができる。
　上記の態様において、前記導入管部の排気方向上流部（５１ａ）は、一体構造のパイプによって構成され、前記導入管部の排気方向下流部（５１ｂ）は、分割構造のパイプによって構成されていても良い。
　この態様によれば、導入管部の上流部を一体構造のパイプによって構成することで、導入管部の全体を分割構造のパイプによって構成する場合と比べて、排気集合管の製造コストを低く抑えることができる。また、導入管部の下流部を分割構造のパイプによって構成することで、導入管部の下流部を一体構造のパイプによって構成する場合と比べて、導入管部の下流部の曲率半径を小さくすることができる。そのため、導入管部のレイアウトを最適化し、排気集合管のコンパクト化を図ることができる。更に、導入管部の下流部の内径を滑らかに変化させることで、排気ガスを触媒の全体にバランス良く当てることができ、触媒による排気ガスの浄化性能を高めることができる。
　上記の態様において、前記合流管は、前記第２シリンダバンクの先端側で前記収容管部に接続される導出管部（５３）を更に備え、前記導出管部は、前記エンジン本体の幅方向外側且つ前記導入管部とは逆側に向かって膨らむように延びており、前記マフラーは、前記導出管部に分離可能に接続されていても良い。
　この態様によれば、合流管の構成を極力簡素化しつつ、エンジン本体、排気集合管、触媒及びマフラーをコンパクトに配置することができる。
　上記の態様において、前記導出管部の排気方向上流部（５３ａ）は、分割構造のパイプによって構成され、前記導出管部の排気方向下流部（５３ｂ）は、一体構造のパイプによって構成されていても良い。
　この態様によれば、導出管部の下流部を一体構造のパイプによって構成することで、導出管部の全体を分割構造のパイプによって構成する場合と比べて、排気集合管の製造コストを低く抑えることができる。また、導出管部の上流部を分割構造のパイプによって構成することで、導出管部の上流部を一体構造のパイプによって構成する場合と比べて、導出管部の上流部の曲率半径を小さくすることができる。そのため、導出管部のレイアウトを最適化し、排気集合管の更なるコンパクト化を図ることができる。更に、導出管部の上流部の内径を滑らかに変化させることで、圧力損失を低減させることができる。
　上記の態様において、前記マフラーは、一対の固定ステー（１０５）を介して前記第１、第２シリンダバンクにそれぞれ固定され、前記合流管は、一対の接続ステー（３４）を介して前記一対の固定ステーにそれぞれ接続されていても良い。
　この態様によれば、合流管が一対の接続ステーを介して第１、第２シリンダバンクにそれぞれ固定される場合と比べて、一対の接続ステーの長さを短くすることができる。
　上記の態様において、前記合流管は、一対の接続ステー（３４）を介して前記第１、第２シリンダバンクにそれぞれ固定されていても良い。
　この態様によれば、マフラーを固定するための構成を用いずに、合流管を第１、第２シリンダバンクに固定することができる。そのため、マフラーを任意の位置に配置することができ、マフラーの設定の自由度を向上させることができる。
　上記の態様において、前記マフラーは、消音室（１１１～１１３）を有するマフラー本体（９４）を備え、前記マフラー本体は、前記第１シリンダバンクの先端側から前記第２シリンダバンクの先端側へ前記エンジン本体の幅方向に延びていても良い。
　この態様によれば、マフラー本体を触媒と平行に配置することで、エンジン本体、触媒及びマフラーをコンパクトに配置することができる。
　上記の態様において、前記クランクシャフトの出力部は、前記クランクケースの側面（７ａ）から突出しており、前記触媒は、前記クランクケースの前記側面よりも側方に突出していても良い。
　この態様によれば、触媒をクランクシャフトの出力部と同じ方向に突出させることができるため、触媒によって他の部品のレイアウトが制限されにくくなる。
　上記課題を解決するために本発明のある態様は、作業機（Ｐ）であって、前記Ｖ型エンジンを有する。
　この態様によれば、マフラーの設定の自由度を向上させると共に、作業機のコンパクト化を図りつつ触媒の長さを十分に確保することができる。
　以上の態様によれば、マフラーの設定の自由度を向上させると共に、Ｖ型エンジンのコンパクト化を図りつつ触媒の長さを十分に確保することができる。
本発明の一実施形態に係るＶ型エンジンを示す側面図 本発明の一実施形態に係るＶ型エンジンを示す平面図 本発明の一実施形態に係るＶ型エンジンを示す背面図 本発明の一実施形態に係るＶ型エンジンにおいて、マフラーを取り外した状態を示す背面図 本発明の一実施形態に係るマフラーを示す断面図 本発明の他の実施形態に係るＶ型エンジンを示す側面図
＜Ｖ型エンジン１＞
　以下、図１～図５を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るＶ型エンジン１（以下、「エンジン１」と略称する）について説明する。以下、説明の便宜上、図１における図面上の左側をエンジン１の前側（正面側）と定義する。なお、本明細書中において、「ボルト（図示せず）によって固定されている」と記載する場合には、片側のみにねじ部を有する通常のボルトによって固定されている場合と、両側にねじ部を有するスタッドボルトによって固定されている場合の両方を含む。
　図１を参照して、エンジン１は、作業機Ｐの動力源として使用される汎用エンジンである。例えば、作業機Ｐは、コンクリートカッター等の切断機、床面均し機等の床面処理機、高圧洗浄機、発電機等である。エンジン１は、ＯＨＶ式の空冷２気筒エンジンによって構成されている。なお、他の実施形態では、エンジン１は、ＯＨＶ式以外の形式のエンジン（例えば、ＯＨＣ式のエンジン）であっても良いし、空冷式以外の形式のエンジン（例えば、水冷式のエンジン）であっても良いし、３気筒以上の気筒数のエンジンであっても良い。
　図１～図３を参照して、エンジン１は、エンジン本体３と、エンジン本体３の上方に配置されるエアクリーナ４と、エンジン本体３の後上方に配置される排気装置５と、を有する。以下、エンジン１の構成要素について順番に説明する。
＜エンジン本体３＞
　図４を参照して、エンジン本体３は、クランクケース７と、クランクケース７から右上方に延びる第１シリンダバンク８と、クランクケース７から左上方に延びる第２シリンダバンク９と、を含んでいる。
　図１、図４を参照して、クランクケース７の中央部には、クランクシャフト１１が回転可能に支持されている。クランクシャフト１１は、前後方向に延びる回転軸Ｘの周りを回転可能に設けられている。つまり、エンジン１は、クランクシャフト１１の回転軸Ｘが水平方向に延びるホリゾンタルタイプのエンジンである。なお、他の実施形態では、エンジン１は、クランクシャフト１１の回転軸Ｘが上下方向に延びるバーチカルタイプのエンジンであっても良い。この場合、例えば、作業機Ｐは乗用芝刈り機である。クランクシャフト１１の後端部には、ＰＴＯシャフト１２（パワーテイクオフシャフト：出力部の一例）が設けられている。ＰＴＯシャフト１２は、作業機Ｐの作業部（例えば、コンクリートカッターの刃）に接続されており、ＰＴＯシャフト１２の回転に応じて作業機Ｐの作業部が回転するように構成されている。ＰＴＯシャフト１２は、クランクケース７の後面７ａ（側面）から後方に突出し、前後方向に延びている。クランクケース７の後面７ａの上部には、左右一対の第１固定ボス１３が設けられている。
　図４を参照して、第１、第２シリンダバンク８、９は、左右方向（エンジン本体３の幅方向）に並んでいる。第１、第２シリンダバンク８、９は、それぞれ、クランクケース７の斜め上方に設けられている。
　第１、第２シリンダバンク８、９の下部（シリンダ）には、ピストン（図示せず）が往復運動可能に収容されている。ピストンは、コンロッド（図示せず）を介してクランクシャフト１１に接続されている。
　第１、第２シリンダバンク８、９の上部（シリンダヘッド）は、ピストンと共に燃焼室（図示せず）を画定している。第１、第２シリンダバンク８、９の上部の左右方向内側の面には、燃焼室と連通する吸気口（図示せず）が開口されている。第１、第２シリンダバンク８、９の上部の後面には、燃焼室と連通する排気口１９が開口されている。第１、第２シリンダバンク８、９の上部の後面には、排気口１９の上方に第２固定ボス２２が設けられている。
＜エアクリーナ４＞
　図１、図２を参照して、エアクリーナ４は、左右方向及び前後方向に長い偏平形状（平板形状）を成している。なお、他の実施形態では、エアクリーナ４は、円筒形状（キャニスター形状）を成していても良い。エアクリーナ４は、エンジン本体３の第１、第２シリンダバンク８、９の間に配置されている。エアクリーナ４は、吸気管（図示せず）を介して第１、第２シリンダバンク８、９の吸気口（図示せず）に接続されており、エアクリーナ４によって清浄化された空気が吸気口を介して燃焼室（図示せず）に導入される。
＜排気装置５＞
　排気装置５は、エンジン本体３から排出される排気ガスをエンジン１の外部に排出する装置である。以下、上流又は下流と記載する場合には、排気方向（即ち、排気装置５内において排気ガスが流れる方向）における上流又は下流を示す。各図に適宜付される一点鎖線矢印は、排気方向を示している。以下、「第１シリンダバンク８の上端側（先端側）から第２シリンダバンク９の上端側（先端側）へ左右方向に延びている」と記載する場合には、排気装置５のある構成要素が少なくとも第１シリンダバンク８の上端側（先端側）から第２シリンダバンク９の上端側（先端側）まで左右方向に延びていることを意味し、当該構成要素がそれ以上の長さを有することを妨げない。
　図１～図３を参照して、排気装置５は、排気集合管３１と、触媒３２と、マフラー３３と、左右一対の接続ステー３４と、を備えている。以下、排気装置５の構成要素について順番に説明する。
＜排気集合管３１＞
　図４を参照して、排気装置５の排気集合管３１は、前後方向（クランクシャフト１１の軸方向）に見て、エンジン本体３の幅Ｗ内に収まっている。本実施形態では、排気集合管３１の一部において、排気集合管３１の内径が触媒３２の外径よりも小さくなっている。一方で、他の実施形態では、排気集合管３１の全域に亘って、排気集合管３１の内径が触媒３２の外径以上であっても良い。このような構成を採用することで、圧力損失によるエンジン１の出力低下を抑制することができる。
　排気集合管３１は、第１排気管４１と、第２排気管４２と、合流管４３と、を備えている。
　図１、図４を参照して、排気集合管３１の第１排気管４１は、前後方向に延びている。第１排気管４１の前端部（上流側の端部）の外周には、第１固定フランジ４６が設けられている。第１固定フランジ４６は、第１シリンダバンク８の排気口１９の周りに一対のボルト（図示せず）によって固定されている。これにより、第１排気管４１の前端部が第１シリンダバンク８の排気口１９に接続されている。
　図４を参照して、排気集合管３１の第２排気管４２は、左右方向に延びている。第２排気管４２の左端部（上流側の端部）の外周には、第２固定フランジ４８が設けられている。第２固定フランジ４８は、第２シリンダバンク９の排気口１９の周りに一対のボルト（図示せず）によって固定されている。これにより、第２排気管４２の左端部が第２シリンダバンク９の排気口１９に接続されている。第２排気管４２の右端部（下流側の端部）は、第１シリンダバンク８の後方（側方）に位置する合流部Ｍにおいて、第１排気管４１の後端部（下流側の端部）に合流している。
　図４を参照して、排気集合管３１の合流管４３は、導入管部５１と、収容管部５２と、導出管部５３と、を備えている。
　図１、図４を参照して、合流管４３の導入管部５１は、右側（エンジン本体３の幅方向外側）に向かって膨らむように下方から上方に延びている。導入管部５１は、上流部５１ａと、上流部５１ａの上側（下流側）に配置される下流部５１ｂと、によって構成されている。
　導入管部５１の上流部５１ａは、第２排気管４２の延長線上に、第２排気管４２と一体に設けられている。上流部５１ａは、一体構造のパイプによって構成されている。上流部５１ａの内径は、排気方向の全域に亘って一定である。上流部５１ａの下端部（上流側の端部）は、第１シリンダバンク８の後方（側方）で、第１、第２排気管４１、４２の合流部Ｍに接続されている。
　導入管部５１の下流部５１ｂは、前側部分と後側部分を接合させることで形成されている。つまり、下流部５１ｂは、分割構造（モナカ構造）のパイプによって構成されている。下流部５１ｂの上部の内径は、下側（上流側）から上側（下流側）に向かって徐々に大きくなっている。下流部５１ｂには、酸素センサー（図示せず）が取り付けられている。
　図２、図４を参照して、合流管４３の収容管部５２は、第１シリンダバンク８の上端側（先端側）から第２シリンダバンク９の上端側（先端側）へ左右方向に延びている。収容管部５２の右端部（上流側の端部）は、第１シリンダバンク８の上端側で、導入管部５１の下流部５１ｂの上端部（下流側の端部）に接続されている。収容管部５２の右側部の外周面には、固定片５５が前方に向かって突出している。
　図２、図４を参照して、合流管４３の導出管部５３は、左側（エンジン本体３の幅方向外側）に向かって膨らむように前上方から後下方に延びている。つまり、導出管部５３は、導入管部５１とは逆側に向かって膨らむように延びている。導出管部５３は、上流部５３ａと、上流部５３ａの後下側（下流側）に配置される下流部５３ｂと、によって構成されている。
　導出管部５３の上流部５３ａは、上側部分と下側部分を接合させることで形成されている。つまり、上流部５３ａは、分割構造（モナカ構造）のパイプによって構成されている。上流部５３ａの右端部（上流側の端部）は、第２シリンダバンク９の上端側で、収容管部５２の左端部（下流側の端部）に接続されている。上流部５３ａの右側部の外周面には、固定片５８が前方に向かって突出している。上流部５３ａの左側部の内径は、右側（上流側）から左側（下流側）に向かって徐々に小さくなっている。
　導出管部５３の下流部５３ｂは、一体構造のパイプによって構成されている。下流部５３ｂの内径は、排気方向の全域に亘って一定である。下流部５３ｂの右端部（下流側の端部）には、接続フランジ６０が設けられている。
＜触媒３２＞
　排気装置５の触媒３２は、例えば、三元触媒によって構成されている。触媒３２は、エンジン本体３から排気集合管３１を介して排出される排気ガスの有害成分を化学反応によって無害成分に変化させることで、排気ガスを浄化する。
　図１、図４を参照して、触媒３２は、左右方向に長い円柱状を成している。つまり、本実施形態では、触媒３２の長手方向は左右方向である。触媒３２は、排気集合管３１の合流管４３の収容管部５２に収容されている。触媒３２は、クランクケース７の後面７ａ（側面）よりも後方（側方）に突出している。触媒３２は、第１シリンダバンク８の上端側（先端側）から第２シリンダバンク９の上端側（先端側）へ左右方向に延びている。触媒３２は、前後方向に見て、エンジン本体３の幅Ｗ内に収まると共に、エアクリーナ４と重なっている。
＜マフラー３３＞
　図３を参照して、排気装置５のマフラー３３は、排気集合管３１の下流側に配置されている。マフラー３３は、排気集合管３１に溶接されておらず、排気集合管３１の合流管４３の導出管部５３に分離可能に接続されている。図５を参照して、マフラー３３は、マフラー本体９４と、複数の隔壁９５、９６と、流入管９７と、連通管９８と、排出管９９と、を有する。
　図１を参照して、マフラー本体９４は、合流管４３の収容管部５２の後下方に合流管４３の収容管部５２と隣接して配置されている。マフラー本体９４は、クランクケース７の後面７ａ（側面）よりも後方（側方）に突出している。
　図２、図３を参照して、マフラー本体９４は、触媒３２と平行に配置されており、第１シリンダバンク８の上端側（先端側）から第２シリンダバンク９の上端側（先端側）へ左右方向に延びている。マフラー本体９４の上部は、前後方向に見て、触媒３２の下部と重なっている。マフラー本体９４の左右両側部は、前後方向に見て、第１、第２シリンダバンク８、９の上部と重なっている。マフラー本体９４は、前後方向に見て、エンジン本体３の幅Ｗ内に収まっている。
　図５を参照して、マフラー本体９４は、左右方向に長い円筒状を成している。つまり、本実施形態では、マフラー本体９４の長手方向は左右方向である。なお、他の実施形態では、マフラー本体９４は、円筒状以外の形状（例えば、角筒状）を成していても良い。
　図１、図２、図５を参照して、マフラー本体９４は、左右方向に延びる筒部１０１と、筒部１０１の両端開口を覆う一対の蓋部１０２と、を含んでいる。筒部１０１の外周面の左右方向中央部には、固定ブラケット１０４が前方に向かって突出している。固定ブラケット１０４は、クランクケース７の左右一対の第１固定ボス１３に一対のボルト（図示せず）によって固定されている。筒部１０１の外周面の左右両側部には、左右一対の固定ステー１０５が前方に向かって突出している。右側の固定ステー１０５は、第１シリンダバンク８の第２固定ボス２２にボルト（図示せず）によって固定されている。左側の固定ステー１０５は、第２シリンダバンク９の第２固定ボス２２にボルト（図示せず）によって固定されている。
　図５を参照して、マフラー本体９４の内部には、複数の消音室１１１～１１３が形成されている。複数の消音室１１１～１１３は、マフラー本体９４の左端部に形成される第１消音室１１１と、マフラー本体９４の右端部に形成される第２消音室１１２と、第１消音室１１１と第２消音室１１２の間に形成される第３消音室１１３と、を含んでいる。複数の消音室１１１～１１３の容積は、第１消音室１１１の容積、第２消音室１１２の容積、第３消音室１１３の容積の順に小さくなっている。つまり、第１消音室１１１の容積＞第２消音室１１２の容積＞第３消音室１１３の容積となっている。第１消音室１１１の左端部には、排気ガスの流入口１０９が設けられている。流入口１０９は、左側の蓋部１０２に設けられた穴によって構成されている。
　複数の隔壁９５、９６は、第１消音室１１１と第３消音室１１３を左右方向に仕切る第１隔壁９５と、第２消音室１１２と第３消音室１１３を左右方向に仕切る第２隔壁９６と、を含んでいる。第２隔壁９６には多数の小穴１１５が全域に亘って設けられており、この多数の小穴１１５を介して第２消音室１１２と第３消音室１１３が連通している。
　図３、図５を参照して、流入管９７は、マフラー本体９４の左側（エンジン本体３の幅方向における外側）に配置されている。流入管９７は、左右方向に延びている。流入管９７の左端部（上流側の端部）には、接続フランジ１１７が設けられている。接続フランジ１１７は、合流管４３の導出管部５３の接続フランジ６０に一対のボルト（図示せず）によって固定されている。流入管９７の右端部（下流側の端部）は、マフラー本体９４の第１消音室１１１の流入口１０９に接続されている。
　図５を参照して、連通管９８は、左右方向に延びている。連通管９８は、第１、第２隔壁９５、９６を貫通することで、第１、第２隔壁９５、９６に支持されている。連通管９８の左端部（上流側の端部）には、第１消音室１１１と連通する連通口１２１が設けられている。連通管９８の右端部（下流側の端部）には、キャップ１２２が溶接によって固定されている。これにより、連通管９８の右端部がキャップ１２２によって覆われている。連通管９８の外周部には、第２消音室１１２と連通する多数の連通穴１２３が設けられている。以上のような構成により、第１消音室１１１と第２消音室１１２が連通管９８を介して連通している。
　排出管９９は、左右方向に延びている。排出管９９は、マフラー本体９４の一対の蓋部１０２と第１、第２隔壁９５、９６を貫通することで、マフラー本体９４の一対の蓋部１０２と第１、第２隔壁９５、９６に支持されている。排出管９９の外周部には、第３消音室１１３と連通する多数の外周穴１２７が設けられている。排出管９９の左右両端部は、マフラー本体９４の左右方向両側に突出している。排出管９９の左右両端部には、一対の開口部１２５が設けられている。排出管９９の右端部に形成された開口部１２５には、蓋部材１２６が溶接によって固定されている。これにより、排出管９９の右端部に形成された開口部１２５は、蓋部材１２６によって閉止されている。排出管９９の左端部に形成された開口部１２５は、蓋部材１２６によって閉止されておらず、マフラー本体９４の左側の外部空間Ｓと連通している。以上のような構成により、第３消音室１１３とマフラー本体９４の左側の外部空間Ｓが排出管９９を介して連通している。なお、他の実施形態では、排出管９９の左端部に形成された開口部１２５が蓋部材１２６によって閉止されると共に排出管９９の右端部に形成された開口部１２５が開放されることで、第３消音室１１３とマフラー本体９４の右側の外部空間が排出管９９を介して連通していても良い。
＜左右一対の接続ステー３４＞
　図１、図２を参照して、左右一対の接続ステー３４は、上下方向に延びている。右側の接続ステー３４の上部は、合流管４３の収容管部５２の固定片５５にボルト（図示せず）によって固定されている。右側の接続ステー３４の下部は、マフラー本体９４の右側の固定ステー１０５にボルト（図示せず）によって固定されている。左側の接続ステー３４の上部は、合流管４３の導出管部５３の固定片５８にボルト（図示せず）によって固定されている。左側の接続ステー３４の下部は、マフラー本体９４の左側の固定ステー１０５にボルト（図示せず）によって固定されている。
＜排気ガスの流れ＞
　図４を参照して、エンジン１の駆動時には、第１、第２シリンダバンク８、９の排気口１９から排気ガスが排出される。排気口１９から排出された排気ガスは、第１、第２排気管４１、４２を通過した後、合流管４３の導入管部５１、収容管部５２、導出管部５３を順次通過し、合流管４３の導出管部５３から排出される。このように排気ガスが合流管４３の収容管部５２を通過することで、合流管４３の収容管部５２に収容された触媒３２によって排気ガスが浄化される。
　図５を参照して、合流管４３の導出管部５３から排出された排気ガスは、マフラー３３の流入管９７に流入する。流入管９７に流入した排気ガスは、流入管９７を通過した後、流入口１０９を介してマフラー３３の第１消音室１１１に流入する。第１消音室１１１に流入した排気ガスは、第１消音室１１１を通過した後、連通口１２１を介してマフラー３３の連通管９８に流入する。連通管９８に流入した排気ガスは、連通管９８を通過した後、多数の連通穴１２３を介してマフラー３３の第２消音室１１２に流入する。第２消音室１１２に流入した排気ガスは、第２消音室１１２を通過した後、第２隔壁９６の多数の小穴１１５を介してマフラー３３の第３消音室１１３に流入する。第３消音室１１３に流入した排気ガスは、第３消音室１１３を通過した後、多数の外周穴１２７を介してマフラー３３の排出管９９に流入する。排出管９９に流入した排気ガスは、排出管９９を通過した後、排出管９９の左端部に形成された開口部１２５からマフラー本体９４の左側の外部空間Ｓに排出される。このように排気ガスがマフラー３３を通過することで、排気音が低減される。
＜効果＞
　本実施形態では、マフラー３３は、排気集合管３１の合流管４３の導出管部５３に分離可能に接続されている。このような構成を採用することで、エンジン１が搭載される作業機Ｐの構成等に応じてユーザーが適切なマフラー３３を設定することができる。そのため、マフラー３３の設定の自由度を向上させることができる。
　また、触媒３２は、第１シリンダバンク８の上端側（先端側）から第２シリンダバンク９の上端側（先端側）へ左右方向に延びている。このような構成を採用することで、エンジン本体３と触媒３２をコンパクトに配置し、エンジン１のコンパクト化を図ることができる。更に、触媒３２の長さを十分に確保することができるため、排気ガスの浄化性能を高めることができる。
　また、触媒３２は、合流管４３に収容されている。このような構成を採用することで、第１、第２排気管４１、４２にそれぞれ触媒３２が収容される場合と比べて、触媒３２の個数を少なくすることができるため、エンジン１の構成を簡素化することができる。
　また、合流管４３は、右側（エンジン本体３の幅方向外側）に向かって膨らむように延びる導入管部５１と、導入管部５１に接続される収容管部５２と、を備えており、触媒３２は、収容管部５２に収容されている。このような構成を採用することで、合流管４３の構成を極力簡素化しつつ、触媒３２の長さを十分に確保することができる。
　また、導入管部５１の上流部５１ａは、一体構造のパイプによって構成されている。このような構成を採用することで、導入管部５１の全体を分割構造のパイプによって構成する場合と比べて、排気集合管３１の製造コストを低く抑えることができる。
　また、導入管部５１の下流部５１ｂは、分割構造のパイプによって構成されている。このような構成を採用することで、導入管部５１の下流部５１ｂを一体構造のパイプによって構成する場合と比べて、導入管部５１の下流部５１ｂの曲率半径を小さくすることができる。そのため、導入管部５１のレイアウトを最適化し、排気集合管３１のコンパクト化を図ることができる。更に、導入管部５１の下流部５１ｂの内径を滑らかに変化させることで、排気ガスを触媒３２の全体にバランス良く当てることができ、触媒３２による排気ガスの浄化性能を高めることができる。
　また、導出管部５３は、左側（エンジン本体３の幅方向外側且つ導入管部５１とは逆側）に向かって膨らむように延びており、マフラー３３は、導出管部５３に分離可能に接続されている。このような構成を採用することで、合流管４３の構成を極力簡素化しつつ、エンジン本体３、排気集合管３１、触媒３２及びマフラー３３をコンパクトに配置することができる。
　また、導出管部５３の上流部５３ａは、分割構造のパイプによって構成されている。このような構成を採用することで、導出管部５３の上流部５３ａを一体構造のパイプによって構成する場合と比べて、導出管部５３の上流部５３ａの曲率半径を小さくすることができる。そのため、導出管部５３のレイアウトを最適化し、排気集合管３１の更なるコンパクト化を図ることができる。更に、導出管部５３の上流部５３ａの内径を滑らかに変化させることで、圧力損失を低減させることができる。
　また、導出管部５３の下流部５３ｂは、一体構造のパイプによって構成されている。このような構成を採用することで、導出管部５３の全体を分割構造のパイプによって構成する場合と比べて、排気集合管３１の製造コストを低く抑えることができる。
　また、マフラー本体９４は、一対の固定ステー１０５を介して第１、第２シリンダバンク８、９にそれぞれ固定され、合流管４３の一対の固定片５５、５８は、一対の接続ステー３４を介して一対の固定ステー１０５にそれぞれ接続されている。このような構成を採用することで、合流管４３の一対の固定片５５、５８が一対の接続ステー３４を介して第１、第２シリンダバンク８、９にそれぞれ固定される場合（図６参照）と比べて、一対の接続ステー３４の長さを短くすることができる。
　図６に示されるように、他の実施形態では、合流管４３の一対の固定片５５、５８は、一対の接続ステー３４を介して第１、第２シリンダバンク８、９にそれぞれ固定されていても良い。このような構成を採用することで、マフラー３３を固定するための構成（即ち、一対の固定ステー１０５）を用いずに、合流管４３を第１、第２シリンダバンク８、９に固定することができる。そのため、マフラー３３を任意の位置に配置することができ、マフラー３３の設定の自由度を更に向上させることができる。
　また、マフラー本体９４は、第１シリンダバンク８の上端側（先端側）から第２シリンダバンク９の上端側（先端側）へ左右方向に延びている。このような構成を採用することで、マフラー本体９４が触媒３２と平行に配置されるため、エンジン本体３、触媒３２及びマフラー３３をコンパクトに配置することができる。
　また、ＰＴＯシャフト１２は、クランクケース７の後面７ａから突出しており、触媒３２は、クランクケース７の後面７ａよりも後方に突出している。このような構成を採用することで、触媒３２をＰＴＯシャフト１２と同じ方向に突出させることができるため、触媒３２によって他の部品のレイアウトが制限されにくくなる。
　以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。即ち、エンジン１が搭載される作業機Ｐ（例えば、発電機、溶接機、芝刈り機、耕耘機等）の要求に応じて、排気装置５の構成要素の位置、向き等は自由に変更される。従って、マフラー３３の位置や排気方向も、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で自由に設定可能である。例えば、エンジン１が搭載される作業機Ｐが果樹園で使用される場合には、マフラー３３から排出される排気ガスが果樹に当たらないようにマフラー３３の位置や排気方向を設定すると良い。
　　１　　Ｖ型エンジン
　　３　　エンジン本体
　　７　　クランクケース
　　７ａ　クランクケースの後面（側面の一例）
　　８　　第１シリンダバンク
　　９　　第２シリンダバンク
　１１　　クランクシャフト
　１２　　ＰＴＯシャフト（出力部の一例）
　３１　　排気集合管
　３２　　触媒
　３３　　マフラー
　３４　　接続ステー
　４１　　第１排気管
　４２　　第２排気管
　４３　　合流管
　５１　　導入管部
　５１ａ　導入管部の上流部
　５１ｂ　導入管部の下流部
　５２　　収容管部
　５３　　導出管部
　５３ａ　導出管部の上流部
　５３ｂ　導出管部の下流部
　９４　　マフラー本体
１０５　　固定ステー
１１１　　第１消音室
１１２　　第２消音室
１１３　　第３消音室
　　Ｍ　　合流部
　　Ｐ　　作業機

Claims (11)

  1. 　Ｖ型エンジンであって、
    　クランクシャフトを回転可能に支持するクランクケース及び前記クランクケースから延びる第１、第２シリンダバンクを有するエンジン本体と、
    　前記第１、第２シリンダバンクに接続される排気集合管と、
    　前記排気集合管に収容される触媒と、
    　前記排気集合管に分離可能に接続されるマフラーと、を備え、
    　前記触媒は、前記第１シリンダバンクの先端側から前記第２シリンダバンクの先端側へ前記エンジン本体の幅方向に延びていることを特徴とするＶ型エンジン。
  2. 　前記排気集合管は、
    　前記第１シリンダバンクに接続される第１排気管と、
    　前記第２シリンダバンクに接続される第２排気管と、
    　前記第１、第２排気管の合流部に接続される合流管と、を備え、
    　前記触媒は、前記合流管に収容されていることを特徴とする請求項１に記載のＶ型エンジン。
  3. 　前記合流管は、
    　前記第１シリンダバンクの側方で前記第１、第２排気管の前記合流部に接続され、前記エンジン本体の幅方向外側に向かって膨らむように延びる導入管部と、
    　前記第１シリンダバンクの先端側で前記導入管部に接続され、前記第１シリンダバンクの先端側から前記第２シリンダバンクの先端側へ前記エンジン本体の幅方向に延びる収容管部と、を備え、
    　前記触媒は、前記収容管部に収容されていることを特徴とする請求項２に記載のＶ型エンジン。
  4. 　前記導入管部の排気方向上流部は、一体構造のパイプによって構成され、
    　前記導入管部の排気方向下流部は、分割構造のパイプによって構成されていることを特徴とする請求項３に記載のＶ型エンジン。
  5. 　前記合流管は、前記第２シリンダバンクの先端側で前記収容管部に接続される導出管部を更に備え、前記導出管部は、前記エンジン本体の幅方向外側且つ前記導入管部とは逆側に向かって膨らむように延びており、
    　前記マフラーは、前記導出管部に分離可能に接続されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のＶ型エンジン。
  6. 　前記導出管部の排気方向上流部は、分割構造のパイプによって構成され、
    　前記導出管部の排気方向下流部は、一体構造のパイプによって構成されていることを特徴とする請求項５に記載のＶ型エンジン。
  7. 　前記マフラーは、一対の固定ステーを介して前記第１、第２シリンダバンクにそれぞれ固定され、前記合流管は、一対の接続ステーを介して前記一対の固定ステーにそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項２～６のいずれか１項に記載のＶ型エンジン。
  8. 　前記合流管は、一対の接続ステーを介して前記第１、第２シリンダバンクにそれぞれ固定されていることを特徴とする請求項２～６のいずれか１項に記載のＶ型エンジン。
  9. 　前記マフラーは、消音室を有するマフラー本体を備え、
    　前記マフラー本体は、前記第１シリンダバンクの先端側から前記第２シリンダバンクの先端側へ前記エンジン本体の幅方向に延びていることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載のＶ型エンジン。
  10. 　前記クランクシャフトの出力部は、前記クランクケースの側面から突出しており、
    　前記触媒は、前記クランクケースの前記側面よりも側方に突出していることを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載のＶ型エンジン。
  11. 　請求項１～１０のいずれか１項に記載のＶ型エンジンを有することを特徴とする作業機。
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