WO2022195896A1 - Ｖ型エンジン、船外機および船舶 - Google Patents

Ｖ型エンジン、船外機および船舶 Download PDF

Info

Publication number
WO2022195896A1
WO2022195896A1 PCT/JP2021/011552 JP2021011552W WO2022195896A1 WO 2022195896 A1 WO2022195896 A1 WO 2022195896A1 JP 2021011552 W JP2021011552 W JP 2021011552W WO 2022195896 A1 WO2022195896 A1 WO 2022195896A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
catalyst
cooling water
type engine
exhaust
holding portion
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/011552
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
昌平 河野
洋介 丹羽
颯 荒木
Original Assignee
本田技研工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 本田技研工業株式会社 filed Critical 本田技研工業株式会社
Priority to PCT/JP2021/011552 priority Critical patent/WO2022195896A1/ja
Publication of WO2022195896A1 publication Critical patent/WO2022195896A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to V-type engines, outboard motors and ships.
  • the present invention has been made in view of the circumstances described above, and provides a V-type engine, an outboard motor, and a marine vessel in which the exhaust pipe can be easily routed and exhaust can be purified with a single catalyst. for the purpose.
  • a V-type engine has cylinders in which pistons are operated arranged in a V-shape, crankshafts driven by the pistons are arranged in a vertical direction, and a cylinder head has and an exhaust pipe communicating with an exhaust port of each bank, wherein the exhaust pipes of each bank are routed toward the crankshaft and joined together, and a catalyst holding portion holding a catalyst is provided at the junction of the exhaust pipes. It is characterized by providing a part.
  • the exhaust pipes of each bank are merged, and the catalyst holding portion is provided at this junction. can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a V-type engine used in an outboard motor according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the V-type engine of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing the exhaust structure of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a cooling water piping portion.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a modification of the exhaust structure of the V-type engine.
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a modification of the exhaust structure of the V-type engine.
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing another modification of the exhaust structure of the V-type engine.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a V-type engine.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the V-type engine of this embodiment.
  • the V-type engine 10 of the outboard motor 1 is a V-type 6-cylinder water-cooled 4-stroke V-type engine in which three cylinders 15 are arranged in a V-shape.
  • the V-type engine 10 has a crankcase 12 forming a crank chamber 11 .
  • a crankshaft 13 is rotatably supported in the crankcase 12 .
  • a piston 16 is housed in each cylinder 15 of the cylinder block 14 so as to be able to reciprocate, and each piston 16 is connected to the crankshaft 13 via a connecting rod 17 .
  • the V-type engine 10 is housed in the casing 2 of the outboard motor 1 .
  • the crankshaft 13 is connected to the screw via a power transmission mechanism (not shown), and is configured so that the screw can be rotationally driven by the rotation of the crankshaft 13 .
  • the cylinder head 20 includes, for each cylinder 15, a combustion chamber 21 formed facing the piston 16, an intake port 23 that opens to the combustion chamber 21 and is opened and closed by a pair of intake valves 22, and a pair of exhaust ports. An exhaust port 25 that is opened and closed by a valve 24 is provided.
  • Each intake valve 22 and each exhaust valve 24 are driven to open and close by a cam 27 provided on a camshaft 26 rotatably supported by the cylinder head 20 and a rocker arm 40 in contact with the cam 27 .
  • a cam sprocket 28 is provided at the right end of the camshaft 26 , and a timing belt 29 is stretched between the drive sprocket 18 fitted near the right end of the crankshaft 13 and the cam sprocket 28 .
  • each intake valve 22 and each exhaust valve 24 are driven to open and close in synchronization with the rotation of the crankshaft 13 .
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing the exhaust structure of the V-type engine 10.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a cooling water piping portion.
  • the V-type engine 10 is housed in the casing 2 of the outboard motor 1.
  • the V-type engine 10 includes exhaust pipes 31 communicating with exhaust ports 30 of three cylinders in two banks of the V-type.
  • the exhaust pipes 31 are arranged on both sides of the V-type engine 10 so as to extend vertically.
  • a rear exhaust pipe 33 is connected to the upper end of each exhaust pipe 31 .
  • the rear exhaust pipe 33 extends from the upper portion of the uppermost exhaust port 30 of each bank, passes through the cylinder block 14 and the upper portion of the crankcase, and merges outward on the crankshaft 13 side.
  • the idle space outside the bank of the V-type engine can be effectively used as a space for arranging auxiliary equipment, cables, or an exhaust pipe for preventing water damage.
  • a catalyst holding portion 50 is connected to the confluence portion of the rear exhaust pipe 33 .
  • the catalyst holding portion 50 includes an inner tube 51 and an outer tube 52 arranged outside the inner tube 51 .
  • a catalyst 53 is housed inside the inner tube 51 .
  • the catalyst 53 is a three-way catalyst that removes harmful components such as hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas through oxidation and reduction reactions. It has a honeycomb catalyst structure in which the structure is coated with catalyst components such as platinum, palladium and rhodium.
  • the catalyst structure is not limited to the honeycomb catalyst structure, and may be a simple type such as a plate catalyst structure in which catalyst components are supported on a plate material.
  • a part of the cooling water sent to the V-type engine 10 is introduced between the inner pipe 51 and the outer pipe 52 . That is, the V-type engine 10 has a water jacket portion (not shown) of the cylinder block 14 to cool the V-type engine 10 .
  • a cooling water pipe 54 is connected to the crankshaft 13 side of the water jacket portion so as to communicate with the water jacket portion that constitutes the cooling mechanism.
  • Each cooling water pipe 54 communicates with the space between the outer pipe 52 and the inner pipe 51 .
  • the cooling water pipe 54 connected below the catalyst holding portion 50 among the cooling water pipes 54 serves as the cooling water pipe 54 for sending cooling water to the catalyst holding portion 50 .
  • a cooling water pipe 54 connected upward is a cooling water pipe 54 for returning cooling water from the catalyst holding portion 50 to the V-type engine 10 .
  • the cooling water pipes 54 connected downward are composed of two cooling water pipes 54 .
  • One cooling water pipe 54 is directly connected to the catalyst holding portion 50 from the V-type engine 10 , and a cooling water supply device 55 for supplying cooling water to the catalyst holding portion 50 is provided in the middle of the other cooling water pipe 54 .
  • the cooling water supply device 55 is composed of, for example, a pump driven by a motor. In a normal state, the cooling water is sent to the catalyst holder 50 through the cooling water pipe 54 not through the cooling water supply device 55, and when the cooling water is insufficient, the cooling water supply device 55 is driven. cooling water is sent to the catalyst holding portion 50 through the other cooling water pipe 54 .
  • a lower exhaust pipe 32 is connected below the catalyst holding portion 50 .
  • the exhaust pipe of the present invention is composed of the exhaust pipe 31 , the rear exhaust pipe 33 and the lower exhaust pipe 32 .
  • a distal end portion of the lower exhaust pipe 32 communicates with an exhaust passage provided inside the casing 2 .
  • the exhaust channel communicates with the water through the center of the screw (not shown).
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a modification of the exhaust structure of the V-type engine 10 showing a modification of the exhaust pipe.
  • the lower exhaust pipe 32 on the downstream side of the catalyst holding portion 50 bends upward at the downstream side of the catalyst 53 and bends downward from the upper folded portion 34 .
  • a lower folded portion 35 may be provided. With this configuration, it is possible to reduce water damage to the catalyst 53 due to backflow of liquid from water.
  • the lower folded portion 35 is above the catalyst 53, the effect of getting wet is increased.
  • the lower exhaust pipe 32 on the downstream side of the catalyst holding portion 50 is arranged in the engine mount and communicates with the exhaust passage provided inside the casing 2, the exhaust system can be laid out without waste.
  • the exhaust gas from each bank can be purified by one catalyst 53, and the number of catalysts 53 installed can be reduced. can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the catalyst 53 it is necessary to keep the catalyst 53 at a predetermined temperature so that the oxidation and reduction reactions of the catalyst 53 can be carried out satisfactorily.
  • cooling water is supplied between the inner pipe 51 and the outer pipe 52 of the catalyst holding portion 50 through the cooling water pipe 54, thereby holding the catalyst. Since the temperature of the portion 50 is kept at the predetermined temperature, the temperature of the catalyst 53 can be adjusted to the predetermined temperature. It is a matter of course to select the cooling method in the form of the completed stage. A direct cooling system that incorporates cooling water may be employed.
  • the cooling capacity may be reinforced with a pump driven by an electric motor, or the cooling capacity may be supplemented by means of indirect cooling for cooling the catalyst, or direct cooling for cooling the catalyst.
  • a cooling system may be provided.
  • the cylinders in which the pistons 16 are operated are arranged in a V-shape, the crankshafts 13 driven by the pistons 16 are arranged in the vertical direction, and each bank of the cylinder head is arranged.
  • the rear exhaust pipes 33 (exhaust pipes) of each bank are routed to the crankshaft 13 side and merged, and the junction of the rear exhaust pipes 33 is connected to the catalyst A catalyst holding portion 50 for holding 53 was provided.
  • the rear exhaust pipes 33 of each bank are merged, and the catalyst holding portion 50 is provided at this junction.
  • the number of installations can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the lower exhaust pipe 32 (exhaust pipe) on the downstream side of the catalyst holding portion 50 is connected to the exhaust passage of the casing.
  • the exhaust that has passed through the catalyst 53 via the lower exhaust pipe 32 can be discharged to the outside via the exhaust passage.
  • the catalyst holding portion 50 is connected to a cooling water pipe 54 through which part of the cooling water to be sent to the cylinder head is sent. Accordingly, by supplying the cooling water to the catalyst holding portion 50 through the cooling water pipe 54, the temperature of the catalyst holding portion 50 can be adjusted to the temperature. Therefore, the catalyst 53 can be maintained at a predetermined temperature, and the oxidation and reduction reactions of the catalyst 53 can be favorably performed.
  • part of the cooling water is supplied from the crankshaft 13 side of the water jacket portion of the cylinder block 14 to the catalyst holding portion 50 through the cooling water pipe 54, and the water jacket portion is supplied from the cooling water pipe 54 to the catalyst holding portion 50. Return cooling water.
  • part of the cooling water from the crankshaft 13 side of the water jacket portion of the cylinder block 14 is supplied from the cooling water pipe 54 to the catalyst holding portion 50, and the cooling water is returned from the cooling water pipe 54 to the water jacket portion.
  • the cooling water pipe 54 is provided with a cooling water supply device 55 that supplies the cooling water sent to the cylinder block 14 to the catalyst holding portion 50 .
  • a cooling water supply device 55 that supplies the cooling water sent to the cylinder block 14 to the catalyst holding portion 50 .
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a modification of the exhaust structure of the V-type engine 10.
  • the catalyst holding portion 50 may be provided with a radiator 70 , which is an example of a cooling mechanism that cools and circulates cooling water, via a pair of external pipes 71 .
  • the radiator 70 is a cooling mechanism including a cooling fan and a heat exchanger.
  • the radiator 70 cools the cooling water that has flowed into the heat exchanger with a cooling fan.
  • This radiator 70 may be attached to the outside of the casing 2 of the outboard motor 1 .
  • the outboard motor 1 may be attached to a ship.
  • the radiator 70 is provided with an external pump 72 .
  • This external pump 72 corresponds to an example of a pump device, and circulates cooling water between the catalyst holding portion 50 and the radiator 70 .
  • the cooling water sent out by the external pump 72 flows from the radiator 70 through one of the external pipes 71, flows into the space S between the outer pipe 52 and the inner pipe 51, cools the catalyst 53, and then flows into the other external pipe 71. It is returned to radiator 70 via pipe 71 .
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing another modification of the exhaust structure of the V-type engine 10.
  • a pair of external pipes 71 may be connected to the catalyst holding portion 50 and an external pump 72 may be provided in the external pipes 71 .
  • the lower end of the external pipe 71 and the external pump 72 are fixed to the boat on which the outboard motor 1 is installed.
  • the lower end of the external pipe 71 on the supply side to the catalyst holding unit 50 is located below the surface of the water from the ship.
  • By driving the external pump 72 fresh water or seawater under the water surface is taken in from the external pipe 71 and sent to the catalyst holding portion 50 . After cooling the catalyst holding portion 50 , the cooling water is discharged into water through the external pipe 71 .
  • the present invention has been described in the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications, replacements, additions, omissions, etc. are possible as necessary. Further, the present invention does not limit the finished equipment as long as it is a V-type engine 10 in which the crankshaft 13 is arranged vertically. and so on.
  • a cylinder in which a piston operates is arranged in a V shape, a crankshaft driven by the piston is arranged in a vertical direction, and an exhaust pipe communicating with an exhaust port of each bank of the cylinder head.
  • the V-type engine is characterized in that the exhaust pipes of the respective banks are merged on the outside of the crankshaft side, and a catalyst holding portion for holding a catalyst is provided at the junction of the exhaust pipes. According to this configuration, the exhaust pipes of each bank are merged, and the catalyst holding portion is provided at this junction. can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the cooling mechanism supplies part of cooling water from the crankshaft side of the water jacket portion of the cylinder block through a cooling water pipe to the catalyst holding portion, and cools the water jacket portion through the cooling water pipe.
  • V-engine according to configuration 5 characterized in that it is water-returning. According to this configuration, the cooling mechanism supplies part of the cooling water from the crankshaft side of the water jacket portion of the cylinder block through the cooling water pipe to the catalyst holding portion, and returns the cooling water from the cooling water pipe to the water jacket portion.
  • An outboard motor comprising the V-type engine according to any one of Arrangements 1 to 10. According to this configuration, it is possible to obtain an outboard motor that can purify the exhaust gas from each bank with a single catalyst, reduce the number of catalysts installed, and reduce the manufacturing cost.
  • (Arrangement 12) A boat comprising the outboard motor according to Arrangement 11. According to this configuration, it is possible to obtain a ship using an outboard motor that can purify the exhaust gas from each bank with a single catalyst, reduce the number of catalysts installed, and reduce the manufacturing cost. can.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

排気管の取り回しが容易で、かつ、１つの触媒で排気の浄化を行うことのできるＶ型エンジンを提供する。　ピストン１６が動作されるシリンダがＶ型に配置され、ピストン１６の駆動により駆動されるクランクシャフト１３が鉛直方向に配置され、シリンダヘッドの各バンクの排気口３０に連通する排気管３１と、を備え、各バンクの後部排気管３３（排気管）は、クランクシャフト１３側の外方にて合流され、後部排気管３３の合流部分に、触媒５３を保持する触媒保持部５０を設けた。これにより、各バンクの後部排気管３３を合流させ、この合流部分に触媒保持部５０を設けるようにしているので、各バンクからの排気を１つの触媒５３で浄化することができ、触媒５３の設置数を低減させ、製造コストの低減を図ることができる。

Description

Ｖ型エンジン、船外機および船舶
　本発明は、Ｖ型エンジン、船外機および船舶に関する。
　従来から、エンジン排気の浄化は重要課題であるがエンジン回りをコンパクトにまとめる必要がある汎用機器においてはそのための機器を限られた空間に設置することは困難であり実施事例は少数であった。しかし昨今の環境への関心の高まりを受け、汎用機器への排気浄化機器を設置する研究が活発となっている。このようなＶ型エンジンにおいて、従来、排気通路の上流部と、第１の排気管と、第２の排気管と、第３の排気管と、排気チャンバーと、主排気通路と、第１の触媒と、第２の触媒とを備え、第１の触媒は、第１の排気管と第２の排気管との接続部分に設けられ、第２の触媒は、第２の排気管と第３の排気管の接続部分に設けられている排気装置が開示されている（例えば、引用文献１を参照）。
ＷＯ２００９／１５１１３８号公報
　しかしながら、従来の技術では、排気管ごとに触媒を設けているので、触媒の数が多くなり、製造コストが高くなる課題がある。また、エンジンがＶ型エンジンの場合、各バンクごとに排気管を設ける必要があり、従来の技術のように排気管を取り回すことは困難である。
　本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、排気管の取り回しが容易で、かつ、１つの触媒で排気の浄化を行うことのできるＶ型エンジン、船外機および船舶を提供することを目的とする。
　前記目的を達成するために、本発明に係るＶ型エンジンは、ピストンが動作されるシリンダがＶ型に配置され、前記ピストンの駆動により駆動されるクランクシャフトが鉛直方向に配置され、シリンダヘッドの各バンクの排気口に連通する排気管と、を備え、前記各バンクの前記排気管は、前記クランクシャフト側に引き回されて合流され、前記排気管の合流部分に、触媒を保持する触媒保持部を設けたことを特徴とする。
　本発明によれば、各バンクの排気管を合流させ、この合流部分に触媒保持部を設けるようにしているので、各バンクからの排気を１つの触媒で浄化することができ、触媒の設置数を低減させ、製造コストの低減を図ることができる。
図１は、本発明に係る船外機に用いられるＶ型エンジンの実施の形態を示す縦断面図である。 図２は、第１実施の形態のＶ型エンジンの横断面図である。 図３は、第１実施の形態の排気構造を示す概略構成図である。 図４は、冷却水配管部分の概略図である。 図５は、Ｖ型エンジンの排気構造の変形例を示す概略構成図である。 図６は、Ｖ型エンジンの排気構造の変形例を示す概略構成図である。 図７は、Ｖ型エンジンの排気構造の他の変形例を示す概略構成図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
　［第１実施の形態］
　まず、本発明の船外機に用いられるＶ型エンジンについて、図１および図２を参照して説明する。
　図１は、Ｖ型エンジンの実施の形態を示す縦断面図である。図２は、本実施の形態のＶ型エンジンの横断面図である。
　図１および図２に示すように、船外機１のＶ型エンジン１０は、３つのシリンダ１５をＶ型に配置したＶ型６気筒の水冷式４ストロークＶ型エンジンである。
　Ｖ型エンジン１０は、クランク室１１を形成するクランクケース１２を備えている。クランクケース１２には、クランクシャフト１３が回転自在に支持されている。
　シリンダブロック１４の各シリンダ１５には、ピストン１６が往復動作可能に収容されており、各ピストン１６はコンロッド１７を介してクランクシャフト１３に連結されている。
　Ｖ型エンジン１０は、船外機１のケーシング２に収容されるものである。クランクシャフト１３は、図示しない動力伝達機構を介してスクリューに連結され、クランクシャフト１３の回転によりスクリューを回転駆動することができるように構成されている。
　シリンダヘッド２０には、各シリンダ１５毎に、ピストン１６に対向して形成される燃焼室２１と、燃焼室２１に開口して一対の吸気バルブ２２により開閉される吸気ポート２３と、一対の排気バルブ２４により開閉される排気ポート２５と、が設けられている。
　各吸気バルブ２２および各排気バルブ２４は、シリンダヘッド２０に回転可能に軸支されるカムシャフト２６に設けられたカム２７と、該カム２７と当接するロッカーアーム４０とにより開閉駆動される。
　カムシャフト２６は、右端部にカムスプロケット２８が設けられ、クランクシャフト１３の右端部近傍に嵌着される駆動スプロケット１８とカムスプロケット２８との間にタイミングベルト２９が掛け渡されている。
　これにより、各吸気バルブ２２および各排気バルブ２４は、クランクシャフト１３の回転に同期して開閉駆動される。
　図３は、Ｖ型エンジン１０の排気構造を示す概略構成図である。図４は、冷却水配管部分の概略図である。
　図３に示すように、Ｖ型エンジン１０は、船外機１のケーシング２に収容されている。
　Ｖ型エンジン１０は、Ｖ型の２つのバンクにおける３気筒の排気口３０に連通する排気管３１をそれぞれ備えている。排気管３１は、Ｖ型エンジン１０の両側にそれぞれ上下方向に延在するように配置されている。
　図３に示すように、各排気管３１の上端部には、後部排気管３３が接続されている。
　後部排気管３３は、各バンクの最上位の排気口３０の上部からシリンダブロック１４とクランクケース上部を経由し、クランクシャフト１３側の外方にて合流する。この後部排気管３３の配置により、Ｖ型エンジンのバンク外側の遊休空間を補機やケーブルあるいは被水対策の為の排気管の配置スペースとして有効活用できる。
　後部排気管３３の合流部分には、触媒保持部５０が接続されている。
　触媒保持部５０は、内管５１と、この内管５１の外側に配置される外管５２とを備えている。
　内管５１の内側には、触媒５３が収容されている。触媒５３は、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）及び酸化窒素（ＮＯｘ）等の有害成分を酸化、還元反応によって除去する三元触媒であり、例えば、多孔質のハニカム構造体に、白金、パラジウム、ロジウム等の触媒成分をコーティングしたハニカム触媒構造を有している。なお、ハニカム触媒構造に限定されず、プレート材に触媒成分を担持させたプレート触媒構造等の簡易型にしてもよい。
　内管５１と外管５２との間には、Ｖ型エンジン１０に送られる冷却水の一部が導入されるように構成されている。
　すなわち、Ｖ型エンジン１０は、Ｖ型エンジン１０を冷却するため、シリンダブロック１４のウォータージャケット部（図示せず）を備えている。本実施の形態においては、ウォータージャケット部のクランクシャフト１３側には、冷却機構を構成するウォータージャケット部に連通する冷却水配管５４が接続されている。各冷却水配管５４は、外管５２と内管５１との間の空間に連通されている。
　図２に示すように、冷却水配管５４のうち触媒保持部５０の下方に接続される冷却水配管５４は、触媒保持部５０に冷却水を送る冷却水配管５４とされ、触媒保持部５０の上方に接続される冷却水配管５４は、触媒保持部５０から冷却水をＶ型エンジン１０に戻す冷却水配管５４とされる。
　また、図４に示すように、下方に接続される冷却水配管５４は、２本の冷却水配管５４で構成される。
　一方の冷却水配管５４は、Ｖ型エンジン１０から直接触媒保持部５０に接続され、他方の冷却水配管５４の中途部には、冷却水を触媒保持部５０に供給する冷却水供給装置５５が設けられている。冷却水供給装置５５は、例えば、モータにより駆動されるポンプなどで構成されている。
　通常状態では、冷却水供給装置５５を介さない冷却水配管５４を介して冷却水を触媒保持部５０に送るように構成され、冷却水が足りない場合には、冷却水供給装置５５を駆動して他方の冷却水配管５４を介して触媒保持部５０に冷却水を送るように構成される。
　触媒保持部５０の下方には、下部排気管３２が接続されている。排気管３１、後部排気管３３および下部排気管３２とで本発明の排気管が構成されている。
　下部排気管３２の先端部は、ケーシング２の内部に設けられた排気流路に連通している。排気流路は、図示しないスクリューの中心部を介して水中に連通している。
　図５は、排気管の変形例を示すＶ型エンジン１０の排気構造の変形例を示す概略構成図である。
　図５に示すように、触媒保持部５０より下流側の下部排気管３２は、触媒５３の下流側を上方に曲成してなる上方折り返し部３４および上方折り返し部３４から下方に曲成してなる下方折り返し部３５を備えていてもよい。
　この構成により、触媒５３が水中からの液体逆流による触媒５３の被水被害を低減可能である。
　さらに、下方折り返し部３５は触媒５３より上方であれば、被水効果が増大する。下方折り返し部３５が上方であるほど被水効果は期待できるが、排気管３１によりＶ型エンジン１０の遊休部位を消費してしまうため、どこまで上方に排気管３１を伸ばすかは、該当エンジンの設計条件で適宜選択すればよい。
　更に、触媒保持部５０の下流側の下部排気管３２は、エンジンマウントに配置し、ケーシング２の内部に設けられた排気流路に連通すれば、無駄なく排気系統をレイアウト可能となる。
　次に、本実施形態の作用について説明する。
　本実施形態においては、Ｖ型エンジン１０を駆動することにより、Ｖ型エンジン１０の駆動力は、クランクシャフト１３を介して図示しないスクリュー軸に伝達され、これにより、スクリューを回転させて船舶の前進または後進が行われる。
　Ｖ型エンジン１０のシリンダヘッド２０から排出される排気ガスは、排気口３０から後部排気管３３に送られる。
　そして、各バンクの後部排気管３３に送られた排気は、互いに合流し、触媒保持部５０に送られる。
　触媒保持部５０において、触媒５３により、排気ガス中の有害成分を酸化、還元反応によって除去され、下部排気管３２を介してスクリュー部分から水中に排気される。
　各バンクの後部排気管３３を合流させ、この合流部分に触媒保持部５０を設けるようにしているので、各バンクからの排気を１つの触媒５３で浄化することができ、触媒５３の設置数を低減させ、製造コストの低減を図ることができる。
　この場合に、触媒５３の酸化、還元反応を良好に行うためには、触媒５３を所定の温度に保持する必要がある。本実施の形態においては、冷却水供給装置５５を駆動することで、触媒保持部５０の内管５１と外管５２との間に、冷却水配管５４を介して冷却水を供給し、触媒保持部５０の温度を所定温度に保持するようにしているので、触媒５３の温度を所定の温度に調整することができる。
　なお、完成期の形態において、冷却方式を選択することは当然のことであり、例えば、乗用芝刈り機や乗用除雪機では乗用車のような間接冷却を採用し、船外機１では水中から直接冷却水を取り入れる直接冷却方式を採用してよい。更に船外機１の場合、冷却能力不足となる場合は電動モータで駆動されるポンプなどで冷却能力を補強してもよいし、触媒冷却用に別途間接冷却や、さらに触媒冷却用に別途直接冷却系を設けてもよい。
　以上述べたように、本実施の形態においては、ピストン１６が動作されるシリンダがＶ型に配置され、ピストン１６の駆動により駆動されるクランクシャフト１３が鉛直方向に配置され、シリンダヘッドの各バンクの排気口３０に連通する排気管３１と、を備え、各バンクの後部排気管３３（排気管）は、クランクシャフト１３側に引き回されて合流され、後部排気管３３の合流部分に、触媒５３を保持する触媒保持部５０を設けた。
　これにより、各バンクの後部排気管３３を合流させ、この合流部分に触媒保持部５０を設けるようにしているので、各バンクからの排気を１つの触媒５３で浄化することができ、触媒５３の設置数を低減させ、製造コストの低減を図ることができる。
　また、本実施の形態においては、触媒保持部５０より下流側の下部排気管３２（排気管）は、ケーシングの排気流路に接続されている。
　これにより、下部排気管３２を介して触媒５３を通過した排気を排気流路を介して外部に排出することができる。
　また、本実施の形態においては、触媒保持部５０には、シリンダヘッドに送られる冷却水の一部が送られる冷却水配管５４が接続されている。
　これにより、触媒保持部５０に冷却水配管５４により冷却水を供給することで、触媒保持部５０の温度を温度に調整することができる。そのため、触媒５３を所定の温度に保持して、触媒５３の酸化、還元反応を良好に行うことができる。
　また、本実施の形態においては、シリンダブロック１４のウォータージャケット部のクランクシャフト１３側より冷却水の一部を冷却水配管５４より触媒保持部５０に供給し、冷却水配管５４よりウォータージャケット部に冷却水を戻す。
　これにより、シリンダブロック１４のウォータージャケット部のクランクシャフト１３側より冷却水の一部を冷却水配管５４より触媒保持部５０に供給し、冷却水配管５４よりウォータージャケット部に冷却水を戻すことで、基本となるエンジンの構造に特段の変更を加えることなく、構造を殊更複雑化することなく、コスト面でも有利である。
　また、本実施の形態においては、冷却水配管５４には、シリンダブロック１４に送られる冷却水を触媒保持部５０に供給する冷却水供給装置５５が設けられている。
　これにより、例えば、Ｖ型エンジン１０が始動時など冷却水の供給が不十分な場合であっても、冷却水供給装置５５により強制的に触媒保持部５０に冷却水を供給することができる。そのため、冷却水により触媒保持部５０の温度を適温に調整することができ、触媒５３を所定の温度に保持して、触媒５３の酸化、還元反応を良好に行うことができる。
　［変形例］
　図６は、Ｖ型エンジン１０の排気構造の変形例を示す概略構成図である。
　例えば、図６に示すように、触媒保持部５０には、一対の外部配管７１を介して、冷却水を冷却して循環させる冷却機構の一例であるラジエータ７０が設けられていてもよい。
　詳述すると、ラジエータ７０は、冷却ファンと熱交換器とからなる冷却機構である。このラジエータ７０は、熱交換器に流れ込んだ冷却水を冷却ファンによって冷却する。このラジエータ７０は、船外機１のケーシング２の外側に取り付けられていてもよい。またこれに限らず、船外機１が取り付けられた船舶に取り付けられていてもよい。
　ラジエータ７０には、外部ポンプ７２が設けられている。この外部ポンプ７２は、ポンプ装置の一例に対応し、触媒保持部５０と、ラジエータ７０との間で冷却水を循環させる。
　外部ポンプ７２によって送り出された冷却水は、ラジエータ７０から一方の外部配管７１を通って、外管５２と内管５１との間の空間Ｓに流入し、触媒５３を冷却した後、他方の外部配管７１を介してラジエータ７０に戻される。
　これによって、船外機１の内部のレイアウト変更を抑制しつつ、より確実に触媒５３の温度調節を実施することができる。
　図７は、Ｖ型エンジン１０の排気構造の他の変形例を示す概略構成図である。
　例えば、図７に示すように、触媒保持部５０には、一対の外部配管７１が接続されており、外部配管７１には、外部ポンプ７２が設けられていてもよい。
　外部配管７１の下端部および外部ポンプ７２は、船外機１が設置される船舶に固定されている。
　触媒保持部５０への送給側の外部配管７１の下端部は、船舶から水面下に位置している。
　そして、外部ポンプ７２を駆動することで、水面下の淡水または海水を外部配管７１から取り込み、触媒保持部５０に送るように構成される。触媒保持部５０を冷却した後の冷却水は、外部配管７１を介して水中に放出される。
　これにより、船外機１の内部のレイアウト変更を抑制しつつ、より確実に触媒５３の温度調節を実施することができる。
　なお、前記実施の形態において、本発明を説明したが、本発明は、前述の実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更、置き換え、付加、省略などが可能である。
　また、本発明は、クランクシャフト１３が鉛直方向に配置されるＶ型エンジン１０である限り、完成機器を制限することはなく、例えば、乗用の芝刈機、草刈機あるいは乗用除雪機、船外機などに適用することが可能である。
　［上記実施形態によりサポートされる構成］
　上記実施形態は、以下の構成をサポートする。
　（構成１）ピストンが動作されるシリンダがＶ型に配置され、前記ピストンの駆動により駆動されるクランクシャフトが鉛直方向に配置され、シリンダヘッドの各バンクの排気口に連通する排気管と、を備え、前記各バンクの前記排気管は、前記クランクシャフト側の外方にて合流され、前記排気管の合流部分に、触媒を保持する触媒保持部を設けたことを特徴とするＶ型エンジン。
　この構成によれば、各バンクの排気管を合流させ、この合流部分に触媒保持部を設けるようにしているので、各バンクからの排気を１つの触媒で浄化することができ、触媒の設置数を低減させ、製造コストの低減を図ることができる。
　（構成２）前記シリンダヘッドの各バンクの前記排気口に連通する前記排気管は、各バンクの最上位の前記排気口の上部から前記シリンダブロック１４とクランクケース上部を経由し、前記クランクシャフト側の外方にて合流することを特徴とする構成１に記載のＶ型エンジン。
　この構成によれば、排気管の配置により、Ｖ型エンジンのバンク外側の遊休空間を補機やケーブルあるいは被水対策の為の排気管の配置スペースとして有効活用できる。
　（構成３）前記触媒保持部より下流側の前記排気管は、ケーシングの排気流路に接続されていることを特徴とする構成１に記載のＶ型エンジン。
　この構成によれば、排気管を介して触媒を通過した排気を排気流路を介して外部に排出することができる。
　（構成４）前記触媒保持部より下流側の前記排気管は、前記触媒の下流側を上方に曲成してなる上方折り返し部および前記上方折り返し部から下方に曲成してなる下方折り返し部を備えていることを特徴とする構成１に記載のＶ型エンジン。
　この構成によれば、触媒が水中からの液体逆流による触媒の被水被害を低減可能である。
　（構成５）前記触媒保持部は、冷却機構を有することを特徴とする構成１に記載のＶ型エンジン。
　この構成によれば、触媒保持部が冷却機構を有することで、触媒保持部の温度を適温に調整することができる。そのため、触媒を所定の温度に保持して、触媒の酸化、還元反応を良好に行うことができる。
　（構成６）前記冷却機構は、前記シリンダブロックのウォータージャケット部の前記クランクシャフト側より冷却水の一部を冷却水配管より前記触媒保持部に供給し、冷却水配管より前記ウォータージャケット部に冷却水を戻すことを特徴とする構成５に記載のＶ型エンジン。
　この構成によれば、冷却機構は、シリンダブロックのウォータージャケット部のクランクシャフト側より冷却水の一部を冷却水配管より触媒保持部に供給し、冷却水配管よりウォータージャケット部に冷却水を戻すことで、基本となるエンジンの構造に特段の変更を加えることなく、構造を殊更複雑化することなく、コスト面でも有利である。
　（構成７）前記冷却水配管には、前記シリンダブロックに送られる冷却水を前記触媒保持部に供給する冷却水供給装置が設けられていることを特徴とする構成６に記載のＶ型エンジン。
　この構成によれば、例えば、Ｖ型エンジンが始動時など冷却水の供給が不十分な場合であっても、冷却水供給装置により強制的に触媒保持部に冷却水を供給することができる。そのため、冷却水により触媒保持部の温度を温度に調整することができ、触媒を所定の温度に保持して、触媒の酸化、還元反応を良好に行うことができる。
　（構成８）前記冷却水供給装置は、エンジン始動時や触媒温調として稼働することを特徴とする構成７に記載のＶ型エンジン。
　この構成によれば、冷却水供給装置は、Ｖ型エンジンの冷却能力が不足することがある場合、Ｖ型エンジンの始動時や触媒温調として稼働すれば、触媒の能力発揮や耐久性に貢献することができる。
　（構成９）前記冷却機構は、別途冷却ユニットを保持し前記触媒保持部を冷却することを特徴とする構成５に記載のＶ型エンジン。
　この構成によれば、冷却機構は、例えば、ラジエータを有するような冷却ユニットを設ければ、触媒の温調もより適切に制御可能となり触媒の能力発揮や耐久性により貢献し、好ましい。
　（構成１０）前記冷却機構は、別途水中から冷却水を前記触媒保持部へ供給し、前記触媒保持部から水中へ冷却水を放出することを特徴とする構成５に記載のＶ型エンジン。
　この構成によれば、冷却機構は、別途水中から冷却水を触媒保持部に供給し、触媒保持部から水中に冷却水を放出し、冷却水の供給放出の構造があればよく、シンプルな機器の追加のみで十分な効果を発揮する。
　（構成１１）構成１から構成１０のいずれか一項に記載のＶ型エンジンを備えたことを特徴とする船外機。
　この構成によれば、各バンクからの排気を１つの触媒で浄化することができ、触媒の設置数を低減させ、製造コストの低減を図ることができる船外機を得ることができる。
　（構成１２）構成１１に記載の船外機を備えたことを特徴とする船舶。
　この構成によれば、各バンクからの排気を１つの触媒で浄化することができ、触媒の設置数を低減させ、製造コストの低減を図ることができる船外機を用いた船舶を得ることができる。
　１　船外機
　２　ケーシング
　１０　Ｖ型エンジン
　１１　クランク室
　１２　クランクケース
　１３　クランクシャフト
　１４　シリンダブロック
　１５　シリンダ
　１６　ピストン
　１７　コンロッド
　１８　駆動スプロケット
　２０　シリンダヘッド
　２１　燃焼室
　２２　吸気バルブ
　２３　吸気ポート
２　４　排気バルブ
　２５　排気ポート
　２６　カムシャフト
　２７　カム
　２８　カムスプロケット
　２９　タイミングベルト
　３０　排気口
　３１　排気管
　３２　下部排気管
　３３　後部排気管
　３４　上方折り返し部
　３５　下方折り返し部
　５０　触媒保持部
　５１　内管
　５２　外管
　５３　触媒
　５４　冷却水配管
　５５　冷却水供給装置

Claims (12)

  1. 　ピストンが動作されるシリンダがＶ型に配置され、
    　前記ピストンの駆動により駆動されるクランクシャフトが鉛直方向に配置され、
    　シリンダヘッドの各バンクの排気口に連通する排気管と、を備え、
    　前記各バンクの前記排気管は、シリンダブロックの前記クランクシャフト側の外側にて合流され、
    　前記排気管の合流部分に、触媒を保持する触媒保持部を設けたことを特徴とするＶ型エンジン。
  2. 　前記シリンダヘッドの各バンクの前記排気口に連通する前記排気管は、各バンクの最上位の前記排気口の上部から前記シリンダブロックとクランクケース上部を経由し、前記クランクシャフト側の外方にて合流することを特徴とする請求項１に記載のＶ型エンジン。
  3. 　前記触媒保持部より下流側の前記排気管は、ケーシングの排気流路に接続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。
  4. 　前記触媒保持部より下流側の前記排気管は、前記触媒の下流側を上方に曲成してなる上方折り返し部および前記上方折り返し部から下方に曲成してなる下方折り返し部を備え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。
  5. 　前記触媒保持部は、冷却機構を有することを特徴とする請求項１に記載のＶ型エンジン。
  6. 　前記冷却機構は、前記シリンダブロックのウォータージャケット部の前記クランクシャフト側より冷却水の一部を冷却水配管より前記触媒保持部に供給し、冷却水配管より前記ウォータージャケット部に冷却水を戻すことを特徴とする請求項５に記載のＶ型エンジン。
  7. 　前記冷却水配管には、前記シリンダブロックに送られる冷却水を前記触媒保持部に供給する冷却水供給装置が設けられていることを特徴とする請求項６に記載のＶ型エンジン。
  8. 　前記冷却水供給装置は、エンジン始動時や触媒温調として稼働することを特徴とする請求項７に記載のＶ型エンジン。
  9. 　前記冷却機構は、別途冷却ユニットを保持し前記触媒保持部を冷却することを特徴とする請求項５に記載のＶ型エンジン。
  10. 　前記冷却機構は、別途水中から冷却水を前記触媒保持部に供給し、前記触媒保持部から水中へ冷却水を放出することを特徴とする請求項５に記載のＶ型エンジン。
  11. 　請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のＶ型エンジンを備えたことを特徴とする船外機。
  12. 　請求項１１に記載の船外機を備えたことを特徴とする船舶。
PCT/JP2021/011552 2021-03-19 2021-03-19 Ｖ型エンジン、船外機および船舶 WO2022195896A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/011552 WO2022195896A1 (ja) 2021-03-19 2021-03-19 Ｖ型エンジン、船外機および船舶

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/011552 WO2022195896A1 (ja) 2021-03-19 2021-03-19 Ｖ型エンジン、船外機および船舶

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022195896A1 true WO2022195896A1 (ja) 2022-09-22

Family

ID=83322073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/011552 WO2022195896A1 (ja) 2021-03-19 2021-03-19 Ｖ型エンジン、船外機および船舶

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2022195896A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001303948A (ja) * 2000-04-26 2001-10-31 Honda Motor Co Ltd 車両におけるエンジンの排気装置
JP2016173070A (ja) * 2015-03-17 2016-09-29 ヤマハ発動機株式会社 Ｖ型エンジン

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001303948A (ja) * 2000-04-26 2001-10-31 Honda Motor Co Ltd 車両におけるエンジンの排気装置
JP2016173070A (ja) * 2015-03-17 2016-09-29 ヤマハ発動機株式会社 Ｖ型エンジン

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3250686B2 (ja) Ｖ型エンジンの吸排気構造
US5049100A (en) Outboard engine unit
JP3383825B2 (ja) 船外機用４サイクルエンジン
JP2000356123A (ja) 船外機用エンジンの触媒装置
US9816423B2 (en) Engine for outboard motor
JP2009097371A (ja) 船外機の排気装置
JPH09109995A (ja) 船外機用エンジン
JP2000186642A (ja) 船外機の吸気装置
US10059416B2 (en) Engine for outboard motor
WO2022195896A1 (ja) Ｖ型エンジン、船外機および船舶
US9909479B2 (en) Engine for outboard motor
WO2022195897A1 (ja) Ｖ型エンジン、船外機および船舶
JP2008309129A (ja) 船外機
WO2022215118A1 (ja) Ｖ型エンジン、船外機、及び船舶
WO2022195873A1 (ja) Ｖ型エンジン、船外機、及び船舶
WO2022195866A1 (ja) Ｖ型エンジン、船外機および船舶
JP3413443B2 (ja) 船外機用エンジン
US6729921B1 (en) Catalyzer arrangement in outboard motor
US20240191648A1 (en) V-type engine, outboard motor, and watercraft
US10036299B2 (en) Exhaust apparatus of outboard motor
JPH02274691A (ja) 駆動軸オフセット型船外機
US20240183295A1 (en) V-type engine, outboard motor, and ship
JP2004232615A (ja) 船外機のエンジン構造
JP3798498B2 (ja) 直列４気筒４サイクルエンジンおよびこれを備えた小型滑走艇
US9982594B2 (en) Engine for outboard motor

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21931641

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18550211

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21931641

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1