(57)【要約】【課題】  コンパクト且つ安価な構成で排気中への十分な二次空気の導入を可能とし、触媒の排気浄化効率を向上することのできる汎用エンジンの二次空気供給装置を提供する。【解決手段】  排気系への二次空気を発生させる二次空気用ファン２５をエンジン１の各部に冷却風を供給する空冷用ファン２０とともにフライホイール１９に配設し、二次空気用ファン２５により送風される空気を二次空気導入通路２８を介して排気系に導く構成とする。これにより、フライホイール１９を空冷用ファン２０及び二次空気用ファン２５のロータとして共用してエンジン１の複雑化や大型化を招くことなく異なる二系統のファン２０，２５を構成し、各ファン２０，２５の特性を個別に設定することにより、エンジン１の冷却と排気系への二次空気の供給に要求される各要件を両立する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空冷用ファンとともにフライホイールに設けられ上記空冷用ファンよりも発生圧力が高く設定された二次空気用ファンと、
上記二次空気用ファンで送風される空気を二次空気として排気系に導く二次空気導入通路とを備えたことを特徴とする汎用エンジンの二次空気供給装置。
【請求項２】
上記空冷用ファンと上記二次空気用ファンは、上記フライホイールの異なる面上に配設されていることを特徴とする請求項１記載の汎用エンジンの二次空気供給装置。
【請求項３】
上記二次空気用ファンは、ターボファンであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の汎用エンジンの二次空気供給装置。
【請求項４】
上記二次空気導入通路の中途に、上記排気系側から上記二次空気用ファン側への気体の逆流を阻止する逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一に記載の汎用エンジンの二次空気供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気中に二次空気を導入して触媒の排気浄化効率を向上する汎用エンジンの二次空気供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発電機や作業機、スノーモービル等の原動機として使用される汎用エンジンにおいては、排ガス規制強化等に伴い、マフラ内に触媒を設けることが検討されている。ところで、この種の汎用エンジンは、様々な使用環境での出力安定性を確保するため、理論空燃比よりもリッチ側の空燃比で運転されることが一般的である。このため、汎用エンジンにおいては、マフラ内に触媒を設けたとしても、その浄化性能が十分に発揮されない場合があり、触媒の浄化効率確保のためには二次空気の導入が不可欠となる。
【０００３】
これに対処し、例えば、特許文献１に開示されている技術（車両用触媒コンバータの二次空気供給用電動ポンプ）を汎用エンジンに適用し、この電動ポンプを用いて、マフラ内の触媒に二次空気を供給することが考えられる。
【０００４】
また、例えば、特許文献２，３に開示には、傾斜シリンダ下方のスペースに、カム軸を駆動源とするエアポンプを配置し、排気通路（マフラ）内の三元触媒に二次空気をエアポンプで強制的に供給する技術が開示されている。
【０００５】
また、空冷式の汎用エンジンにおいては、空冷用ファンで発生する冷却風の一部を分岐させ、分岐した冷却風を二次空気としてマフラ内に導入する技術が実用化されている。
【特許文献１】特開平５−１７９９４１号公報
【特許文献２】特開平１１−６２５７４号公報
【特許文献３】特開平１１−１６６４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のように電動ポンプやカム軸駆動のエアポンプ等を汎用エンジンに別途設けることは、構成を複雑化し、部品点数の増加、エンジンの大型化やコストの高騰等を招く虞がある。
【０００７】
一方、空冷用ファンで発生した冷却風の一部を二次空気として使用した場合、構成の複雑化等は回避できるものの、空冷用ファンによる冷却風の風圧は一般に小さく設定されているため、マフラ内に十分な二次空気を供給することが困難であり、さらに、冷却風の分岐によって、エンジンの冷却性能低下を招く虞がある。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、コンパクト且つ安価な構成で排気中への十分な二次空気の導入を可能とし、触媒の排気浄化効率を向上することのできる汎用エンジンの二次空気供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、空冷用ファンとともにフライホイールに設けられ上記空冷用ファンよりも発生圧力が高く設定された二次空気用ファンと、上記二次空気用ファンで送風される空気を二次空気として排気系に導く二次空気導入通路とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
その際、上記空冷用ファンと上記二次空気用ファンは、上記フライホイールの異なる面上に配設されていることが望ましく、上記二次空気用ファンは、ターボファンであることが望ましい。
【００１１】
また、上記二次空気導入通路の中途に、上記排気系側から上記二次空気用ファン側への気体の逆流を阻止する逆止弁を設けることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の汎用エンジンの二次空気供給装置によれば、コンパクト且つ安価な構成で排気中に十分な二次空気を導入することができ、触媒の排気浄化効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図面は本発明の一形態に係わり、図１は汎用エンジンの要部を示す概略構成図、図２は汎用エンジンの要部を示す断面図、図３は二次空気用ファンの要部を示す拡大断面図、図４は各ファンで送風される空気の風量と圧力との関係を示す特性図である。
【００１４】
図１において、符号１は、発電機や作業機、スノーモービル等の原動機として使用される汎用エンジンであり、同図においては、空冷式のＳＯＨＣエンジンである。このエンジン１は、クランクケース２と一体形成されるシリンダ３が傾斜することで全高が低く構成されており、シリンダ３に固設されるシリンダヘッド５及びロッカカバー６の上部には、触媒７が内蔵されたマフラ８が配設されている。また、シリンダヘッド５には図示しない燃焼室に連通する吸気ポート１０と排気ポート１１とが開口されており、吸気ポート１０が図示しないエアクリーナに連通され、排気ポート１１が排気管１２を介してマフラ８に連通されている。
【００１５】
図２に示すように、クランクケース２の側部に設けられた開口部２ａにはメインベアリングカバー１５が取り付けられ、これらクランクケース２とメインベアリングカバー１５とによって形成されたクランク室１６の内部にはクランクシャフト１７が配設されている。クランクシャフト１７は、クランクケース２及びメインベアリングカバー１５にそれぞれ圧入固定されたメインベアリング１８を介して支承されており、クランクケース２の壁部から外部に延出するクランクシャフト１７の端部にはフライホイール１９が固設されている。
【００１６】
フライホイール１９外側面には、空冷用ファン２０が設けられている。本形態において、空冷用ファン２０は、フライホイール１９をロータとするシロッコファンで構成され、この空冷用ファン２０は、クランクケース２に固設する空冷用ファンカバー２１内に収容されている。空冷用ファンカバー２１は、エンジン１の側部をクランクケース２からシリンダ３にかけて覆うよう構成されており（図１参照）、さらに、空冷用ファンカバー２１には、空冷用ファン２０に臨む冷却風取入口（図示せず）が開口されている。
【００１７】
一方、フライホイール１９の内側面には、二次空気用ファン２５が設けられている。本形態において、二次空気用ファン２５は、フライホイール１９をロータとするターボファンで構成され、この二次空気用ファン２５は、フライホイール１９の内側面に対向してクランクケース２に固設する二次空気用ファンカバー２６内に収容されている。二次空気用ファンカバー２６には、二次空気用ファン２５に臨む二次空気取入口２７が開口されており（図３参照）、さらに、二次空気用ファンカバー２６の内部を排気管１２（排気系）に連通する二次空気導入通路２８が連結されている（図１参照）。また、二次空気導入通路２８の中途には、排気管１２側から二次空気用ファン２５側への気体の逆流を阻止する逆止弁２９が設けられている。
【００１８】
ここで、図４に示すように、空冷用ファン２０は、シロッコファンで構成されることにより、図４に破線で示すように、その送風が風量を重視した設定となっており、一方、二次空気用ファン２５は、ターボファンで構成されることにより、図４に実線で示すように、その送風が圧力を重視した設定となっている。すなわち、二次空気用ファン２５により送風される空気は、空冷用ファン２０によるものよりも、相対的に圧力が高く設定されている。
【００１９】
このような構成において、空冷用ファン２０は、エンジン１の駆動時に、図示しない冷却風取入口から空冷用ファンカバー２１内に空気を導入し、圧縮する。そして、この空冷用ファン２０による圧縮空気は、空冷用ファンカバー２１に沿ってシリンダ３方向に送風され、冷却風としてエンジン１の各部に供給される。その際、空冷用ファン２０による冷却風の風量が大きく設定されているため、エンジン１の各部は十分に冷却される。
【００２０】
一方、二次空気用ファン２５は、エンジン１の駆動時に、二次空気取入口２７から二次空気用ファンカバー２６内に空気を導入し、圧縮する。この二次空気用ファン２５による圧縮空気は、二次空気導入通路２８を介して、排気管１２に二次空気として導かれる。その際、二次空気用ファン２５による二次空気の圧力が高く設定されているため、排気圧に抗して排気管１２内に導入される二次空気の流量が十分に確保され、触媒７による浄化性能が向上される。
【００２１】
このような形態によれば、排気系への二次空気を発生させる二次空気用ファン２５をエンジン１の各部に冷却風を供給する空冷用ファン２０とともにフライホイール１９に配設し、二次空気用ファン２５により送風される空気を二次空気導入通路２８を介して排気系に導く構成としたので、コンパクト且つ安価な構成で排気中に十分な二次空気を導入することができる。すなわち、二次空気用ファン２５をフライホイール１９に配設し、フライホイール１９を空冷用ファン２０及び二次空気用ファン２５のロータとして共用することにより、エンジン１の複雑化や大型化を招くことなく異なる二系統のファン２０，２５を構成することができ、さらに、各ファン２０，２５の特性を個別に設定することにより、エンジン１の冷却と排気系への二次空気の供給に要求される各要件を両立することができる。
【００２２】
その際、空冷用ファン２０と二次空気用ファン２５とをフライホイール１９の異なる面上に配設することにより、両ファン２０，２５に対する設計の自由度を向上することができる。特に、十分な風量が要求される空冷用ファン２０の有効径等を効果的に確保することができる。
【００２３】
また、二次空気用ファン２５をターボファンで構成することにより、小径のファンで十分な発生圧力を確保することができる。さらに、二次空気導入通路２８に逆止弁２９を設けることにより、二次空気用ファン２５側への燃焼ガスの逆流を的確に防止することができる。
【００２４】
なお、本発明は上記形態に限定されることなく、発明を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上述の形態においては、空冷用ファン２０と二次空気用ファン２５とをフライホイール１９の異なる面上に配設した一例について説明したが、両ファン２０，２５をフライホイール１９の同一面上に配設する構成としてもよい。また、二次空気用ファン２５による発生圧力が排気圧に対して十分に高く設定できる場合には、逆止弁２９を廃止してもよい。また、二次空気導入通路２８の排気系への連通は、排気管１２に対するものに限定されるものではなく、例えば、マフラ８や排気ポート１１に対して行われてもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】汎用エンジンの要部を示す概略構成図
【図２】汎用エンジンの要部を示す断面図
【図３】二次空気用ファンの要部を示す拡大断面図
【図４】各ファンで送風される空気の風量と圧力との関係を示す特性図
【符号の説明】
【００２６】
１  …  エンジン
７  …  触媒
８  …  マフラ（排気系）
１１  …  排気ポート（排気系）
１２  …  排気管（排気系）
１９  …  フライホイール
２０  …  空冷用ファン
２５  …  二次空気用ファン
２８  …  二次空気導入通路
２９  …  逆止弁
代理人    弁理士      伊    藤      進
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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