BR102015026752A2

BR102015026752A2 - placa de dispersão e mecanismo motor de combustão interna

Info

Publication number: BR102015026752A2
Application number: BR102015026752A
Authority: BR
Inventors: Naoki Yagi; Tsukasa Nagayama
Original assignee: Sango Co Ltd; Toyota Motor Co Ltd
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2015-10-21
Publication date: 2016-04-26
Also published as: CN105545438B; KR20160047411A; RU2612980C1; US20160115852A1; KR101832037B1; JP6224569B2; DE102015117915B4; CN105545438A; JP2016079962A; US9683478B2; DE102015117915A1

Abstract

resumo patente de invenção: "placa de dispersão e mecanismo motor de combustão interna". a presente invenção refere-se a uma placa de dispersão (30) que pode ser disposta em um lado a montante de um sensor de concentração de oxigênio em um tubo de escape de um mecanismo motor de combustão interna, sendo que o sensor de concentração de oxigênio é disposto no tubo de escape. a placa de dispersão (30) é configurada para dispersar um fluxo de escape no tubo de escape. a placa de dispersão inclui uma primeira placa (31) e uma segunda placa (32). a primeira placa (31) inclui uma placa de desvio que se estende em uma direção inclinada e uma direção torcida em relação a uma direção de extensão do tubo de escape. a segunda placa (32) se estende em uma direção ortogonal à direção de extensão do tubo de escape. a segunda placa (32) inclui um orifício passante (35). a segunda placa (32) é disposta em um lado circunferencial externo da primeira placa (31) no tubo de escape.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PLACA DE DISPERSÃO E MECANISMO MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA".

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a uma placa de dispersão que é fornecida em um tubo de escape de um mecanismo motor de combustão interna para dispersar um fluxo de escape e um mecanismo motor de combustão interna que inclui a placa de dispersão no tubo de escape.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

[002] Um sensor de concentração de oxigênio para detectar a concentração de oxigênio em um gás de escape é fornecido em um tubo de escape de um mecanismo motor de combustão interna, e a concentração de oxigênio no gás de escape serve como um valor de índice de uma razão entre ar/combustível de uma mistura de ar/combustível. No controle de operação do mecanismo motor de combustão interna, uma quantidade de ar de admissão ou uma quantidade de injeção de combustível é ajustada de acordo com um valor detectado pelo sensor de concentração de oxigênio, e a razão entre ar/combustível da mistura de ar/combustível é, desse modo, controlada.

[003] Além disso, tem sido sugerido o fornecimento de uma placa de dispersão que dispersa um fluxo de escape em uma porção em um lado a montante de escape do sensor de concentração de oxigênio no tubo de escape (por exemplo, consulte a Publicação do Pedido de Modelo Japonês n2 6-73320 (JP 6-73320 U)). Essa placa de dispersão tem uma placa de desvio que desvia o fluxo de escape. Essa placa de desvio se estende em uma direção inclinada e uma direção torcida em relação a uma direção de extensão do tubo de escape. Um fluxo de vórtice (em detalhes, um fluxo que gira em um formato espiral na direção de extensão do tubo de escape) é formado no interior do tubo de escape por meio da placa de desvio acima. Esse fluxo de vórtice agita o gás de escape, de modo a suprimir a flutuação da concentração de oxigênio no gás de escape no tubo de escape. Assim, aumenta-se a precisão de detecção da concentração de oxigênio no gás de escape pelo sensor de concentração de oxigênio.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004] Aqui, a fim de aprimorar a precisão de detecção da concentração de oxigênio no gás de escape pelo sensor de concentração de oxigênio, considera-se aumentar o grau de agitação do gás de escape pela placa de dispersão. Entretanto, no caso da tentativa de aumentar o grau de agitação do gás de escape pela placa de dispersão que tem a estrutura supramencionada, um comprimento da placa de dispersão (em detalhes, a placa de desvio da mesma) precisa ser aumentado na direção de extensão do tubo de escape. Isso não é preferencial visto que resulta em um espaço de montagem expandido da placa de dispersão.

[005] A invenção fornece uma placa de dispersão e um mecanismo motor de combustão interna com os quais um alto efeito de agitação de escape pode ser obtido com economia de espaço.

[006] É fornecida uma placa de dispersão de acordo com um aspecto da invenção. A placa de dispersão pode ser disposta em um lado a montante de um sensor de concentração de oxigênio em um tubo de escape de um mecanismo motor de combustão interna, sendo que o sensor de concentração de oxigênio é disposto no tubo de escape. A placa de dispersão é configurada para dispersar um fluxo de escape no tubo de escape. A placa de dispersão inclui uma primeira placa e uma segunda placa. A primeira placa inclui uma placa de desvio que se estende em uma direção inclinada e um direção torcida em relação a uma direção de extensão do tubo de escape. A segunda placa se estende em uma direção ortogonal à direção de extensão do tubo de escape. A segunda placa inclui um orifício passante. A segunda placa é disposta em um lado circunferencial externo da primeira placa no tubo de escape.

[007] De acordo com o aspecto acima, quando o gás de escape passa através da placa de desvio da primeira placa, um fluxo de vórtice que gira em um formato espiral na direção de extensão do tubo de escape é gerado em um lado a jusante de escape da mesma. Além disso, quando o gás de escape passa através do orifício passante da segunda placa, um fluxo de turbilhão, cujo eixo geométrico de turbilhão contém um componente de turbilhão na direção ortogonal à direção de extensão do tubo de escape, é gerado no lado a jusante de escape da mesma. Então, o fluxo de vórtice do gás de escape que é formado pela primeira placa é gerado em um lado circunferencial interno da segunda placa no interior do tubo de escape, ou seja, em uma porção em um lado central no interior do tubo de escape. O fluxo de turbilhão do gás de escape que é formado pela segunda placa é gerado em um lado circunferencial externo da primeira placa, ou seja, em uma porção em um lado de superfície de parede interna no interior do tubo de escape. Em conformidade, em uma porção no lado a jusante de escape da placa de dispersão acima no interior do tubo de escape, o fluxo de vórtice e o fluxo de turbilhão do gás de escape podem colidir entre si, de modo a agitar o gás de escape. Assim, um grau de agitação do dito gás de escape pode ser aumentado. Exatamente como descrito, de acordo com a placa de dispersão acima, não é necessário aumentar o comprimento da placa de dispersão da primeira placa na direção de extensão acima. Além disso, fornecendo-se a segunda placa que tem um orifício passante, o grau da agitação do gás de escape pode ser aumentado, e um efeito de agitação de escape alto pode ser obtido com economia de espaço.

[008] Na placa de dispersão de acordo com o aspecto acima, a placa de desvio da primeira placa pode ser configurada para gerar o fluxo de vórtice que gira em um formato espiral na direção de extensão juntamente com a passagem do gás de escape através da mesma. A segunda placa pode ser configurada para gerar o fluxo de turbilhão, cujo eixo geométrico de turbilhão contém um componente de turbilhão na direção ortogonal à direção de extensão, juntamente com a passagem do gás de escape através do orifício passante.

[009] Na placa de dispersão de acordo com o aspecto acima, a primeira placa e a segunda placa podem ser construídas de modo integral. De acordo com o aspecto acima, a placa de dispersão pode ser formada a baixo custo através de prensagem ou similares.

[0010] Na placa de dispersão de acordo com o aspecto acima, a primeira placa e a segunda placa podem ter um formato para se estender através de toda a circunferência de um eixo geométrico central do tubo de escape. De acordo com o aspecto acima, o fluxo de vórtice e o fluxo de turbilhão do gás de escape podem ser gerados para toda a circunferência ao redor do eixo geométrico central no tubo de escape. Assim, no tubo de escape, o fluxo de vórtice e o fluxo de turbilhão colidem entre si, e o gás de escape pode, desse modo, ser agitado completamente. Portanto, a flutuação da concentração de oxigênio no gás de escape pode ser favoravelmente suprimida.

[0011] Na placa de dispersão acima, a segunda placa preferencialmente inclui uma porção de parede que emerge de uma superfície de parede interna do tubo de escape em direção a um lado central no interior do dito tubo de escape. No caso de água condensada ser produzida em uma porção em um lado a montante de escape da placa de dispersão no tubo de escape, a água condensada é possivelmente espalhada no tubo de escape pelo fluxo de vórtice e fluxo de turbilhão acima e é possivelmente espalhada no sensor de concentração de oxigênio. Isso pode causar deterioração de desempenho do sensor de concentração de oxigênio.

[0012] De acordo com a placa de dispersão acima, no caso da água condensada que é produzida na porção no lado de escape a montante da placa de dispersão no tubo de escape fluir para uma posição disposta da dita placa de dispersão, a água condensada pode ser bloqueada pela porção de parede da placa de dispersão. Assim, a água condensada que é produzida no tubo de escape pode ser impedida de ser espalhada no sensor de concentração de oxigênio que é disposto no lado a jusante de escape da placa de dispersão. Assim, é possível suprimir a deterioração do desempenho do dito sensor de concentração de oxigênio.

[0013] É fornecido um mecanismo motor de combustão interna de acordo com um aspecto da invenção. O mecanismo motor de combustão interna inclui cilindros plurais, um tubo de escape, um sensor de concentração de oxigênio e uma placa de dispersão de acordo com o aspecto acima. O tubo de escape inclui porções de ramificação plurais que se comunicam respectivamente com os cilindros do mecanismo motor de combustão interna e uma porção de associação em que as porções de ramificação plurais se unem. O sensor de concentração de oxigênio é disposto na porção de associação no tubo de escape. A dispersão é disposta em um lado a montante de um sensor de concentração de oxigênio na porção de associação no tubo de escape.

[0014] No tubo de escape do mecanismo motor de combustão interna com cilindros múltiplos, o fluxo de escape de cada um dos cilindros flui para o interior da porção de associação através de uma trajetória diferente (cada uma das porções de ramificação). Assim, o fluxo de escape é possivelmente inconsistente em uma porção diferente no tubo de escape. É difícil detectar com precisão a concentração de oxi- gênio de tal gás de escape através do sensor de concentração de oxigênio comum fornecido na porção de associação do tubo de escape.

[0015] Em relação a esse ponto, de acordo com o aspecto acima, o fluxo de escape no tubo de escape é dispersado, e a flutuação da concentração de oxigênio no gás de escape pode, desse modo, ser suprimida. Assim, a concentração de oxigênio no gás de escape que é descarregado de cada um dos cilindros do mecanismo motor de combustão interna pode ser detectada de maneira precisa pelo sensor de concentração de oxigênio comum fornecido na porção de associação do tubo de escape.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0016] Recursos, vantagens e o significado técnico e industrial de modalidades exemplificativas da invenção serão descritos abaixo em referência aos desenhos anexos, nos quais algarismos similares representam elementos similares, e em que: [0017] a Figura 1 é uma vista esquemática de uma configuração esquemática de um sistema de mecanismo motor ao qual uma placa de dispersão de uma modalidade é aplicada;

[0018] a Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma estrutura em perspectiva da placa de dispersão;

[0019] a Figura 3A é uma vista em corte transversal de um tubo de escape em uma direção radial;

[0020] a Figura 3B vista em corte transversal do tubo de escape em uma direção de extensão;

[0021] a Figura 4 é uma vista de uma ação que mostra um fluxo de gás de escape ao redor a placa de dispersão;

[0022] a Figura 5 é uma vista esquemática de inconsistência de um fluxo de escape em um tubo de escape;

[0023] a Figura 6 é uma vista em corte transversal de uma estrutura em corte transversal de um orifício passante de uma placa de dis- persão de outra modalidade e uma circunferência da mesma;

[0024] a Figura 7 é uma vista em corte transversal de uma estrutura em corte transversal de um orifício passante de uma placa de dispersão de ainda outra modalidade e uma circunferência da mesma;

[0025] a Figura 8A é uma vista lateral de uma placa de dispersão de outra modalidade adicional; e [0026] a Figura 8B é uma vista em corte transversal da placa de dispersão de outra modalidade adicional.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES

[0027] A seguir, será descrita uma modalidade de uma placa de dispersão. Conforme mostrado na Figura 1, um mecanismo motor de combustão interna 10 inclui cilindros plurais 11 (#1, #2, #3, #4) - quatro, nessa modalidade. Uma válvula borboleta 13 é fornecida em um tubo de admissão 12 do mecanismo motor de combustão interna 10. Através do controle de um grau de abertura dessa válvula borboleta 13, uma quantidade de ar que é sugado em cada um dos cilindros 11 do mecanismo motor de combustão interna 10 é ajustada. A mistura de ar/combustível contém o ar que é sugado para o interior de cada um dos cilindros 11 através do tubo de admissão 12 e o combustível que é injetado a partir de uma válvula de injeção de combustível 14. A mistura de ar/combustível sofre ignição através de uma conexão de ignição 15, e a dita mistura de ar/combustível sofre combustão. Dessa maneira, o mecanismo motor de combustão interna 10 é operado.

[0028] A mistura de ar/combustível que sofreu combustão em cada um dos cilindros 11 do mecanismo motor de combustão interna 10 é entregue como gás de escape a um tubo de escape 16, é purificada em um conversor catalítico 17 que é fornecido no dito tubo de escape 16 e é liberada para o exterior. O tubo de escape 16 do mecanismo motor de combustão interna 10 tem: porções de ramificação plurais 16A (quatro nessa modalidade) que se comunicam respectivamente com os cilindros 11; e uma porção de associação 16B em que essas porções de ramificação 16A se unem. O conversor catalítico 17 acima é fornecido na porção de associação 16B do tubo de escape 16. Além disso, em uma porção em um lado a jusante de escape do conversor catalítico 17 acima na porção de associação 16B do tubo de escape 16, é fornecido um sensor de concentração de oxigênio 21 que emite um sinal de detecção que corresponde à concentração de oxigênio no gás de escape.

[0029] O mecanismo motor de combustão interna 10 inclui uma unidade de controle eletrônico 20 como equipamento periférico do mesmo que executa vários tipos de controle relacionados ao dito mecanismo motor de combustão interna 10. Essa unidade de controle eletrônico 20 é configurada incluindo-se uma CPU que realiza vários processos de computação relacionados ao controle acima, uma ROM na qual um programa e os dados requeridos para o controle são armazenados, uma RAM que armazena temporariamente resultados de computação e similares da CPU, portas de entrada/saída que são usadas para introduzir/emitir sinais a partir de/para o exterior, e similares.

[0030] Além do sensor de concentração de oxigênio 21 acima, vários sensores e similares, que são mostrados abaixo, são conectados à porta de entrada da unidade de controle eletrônico 20. Um sensor de posição de borboleta 22 que detecta o grau de abertura da válvula borboleta 13 (um grau de abertura de borboleta).

[0031] Um medidor de fluxo de ar 23 que detecta a quantidade de ar sugado para o interior dos cilindros 11 do mecanismo motor de combustão interna 10 através do tubo de admissão 12. Um sensor de posição de manivela 24 que emite um sinal que corresponde à rotação de uma árvore de manivelas 18 e é usado para calculara velocidade de um mecanismo motor e similares.

[0032] São conectados, à porta de saída da unidade de controle eletrônico 20, circuitos de reforço de vários equipamentos, tais como um circuito de reforça da válvula borboleta 13 e um circuito de reforço da válvula de injeção de combustível 14 e similares. Baseado nos sinais de detecção introduzidos a partir dos vários sensores acima, a unidade de controle eletrônico 20 assume um estado de operação de mecanismo motor que inclui a velocidade do mecanismo motor e uma carga de mecanismo motor (a quantidade de ar sugado para o interior dos cilindros 11 por ciclo do mecanismo motor de combustão interna 10). Deve-se notar que a velocidade do mecanismo motor é obtida com base no sinal de detecção do sensor de posição de manivela 24. Além disso, a carga de mecanismo motor é calculada a partir da velocidade do mecanismo motor acima e uma quantidade de ar de admissão do mecanismo motor de combustão interna 10 que é obtida com base nos sinais de detecção provenientes do sensor de posição de borboleta 22, do medidor de fluxo de ar 23 e similares. De acordo com o estado de operação de mecanismo motor, tais como a carga de mecanismo motor e a velocidade do mecanismo motor, a unidade de controle eletrônico 20 emite sinais de comando para os vários circuitos de reforço que são conectados à porta de saída acima. Dessa maneira, o controle de quantidade de injeção de combustível, o controle de quantidade de ar de admissão e similares no mecanismo motor de combustão interna 10 são executados através da unidade de controle eletrônico 20. No controle de quantidade de injeção de combustível, a unidade de controle eletrônico 20 executa o controle de retroalimentação da razão entre ar/combustível no qual uma quantidade de injeção de combustível é submetida a um controle de retroalimentação com base na emissão do sensor de concentração de oxigênio 21, de modo que uma razão entre ar/combustível real da mistura de ar/combustível seja compatível com uma razão desejada (por exemplo, a razão entre ar/combustível teórica).

[0033] Uma placa de dispersão 30 que dispersa um fluxo de escape é fornecida em uma porção entre o conversor catalítico 17 e o sensor de concentração de oxigênio 21 no tubo de escape 16 do mecanismo motor de combustão interna 10. Essa placa de dispersão 30 suprime a inconsistência na concentração de oxigênio no gás de escape no tubo de escape 16. Assim, a precisão de detecção da concentração de oxigênio no gás de escape pelo sensor de concentração de oxigênio 21 é aprimorada e, além disso, a precisão de execução do controle de retroalimentação de razão entre ar/combustível é aprimorado.

[0034] A seguir, será especificamente descrita uma estrutura da placa de dispersão 30 acima. Conforme mostrado na Figura 2, na Figura 3A e na Figura 3B, a placa de dispersão 30 é construída a partir de dois tipos de placas (uma primeira placa 31 e uma segunda placa 32) que se estendem em uma direção ortogonal a uma direção de extensão do tubo de escape 16 (uma direção indicada por uma seta A nos desenhos). Essa placa de dispersão 30 é formada de maneira integral através de prensagem de modo que a primeira placa 31 seja disposta em uma porção central da segunda placa 32 com formato de anel. Conforme descrito, uma porção circunferencial interna da placa de dispersão 30 é construída da primeira placa 31, e uma porção circunferencial externa da mesma é construída da segunda placa 32.

[0035] A primeira placa 31 acima tem uma porção de base 33 que se estende em um formato substancialmente cilíndrico na direção de extensão A acima. Além disso, a primeira placa 31 tem placas de desvios 34 plurais (quatro, nessa modalidade), sendo que cada uma dessas placas se estende em uma direção inclinada em relação à direção de extensão A acima a partir de uma extremidade em um lado a jusante de escape da porção de base 33 como um ponto de partida, e cada uma se estende em uma direção torcida em relação à dita direção de extensão A. Essas placas de desvio 34 se estendem na direção inclinada em relação à direção de extensão A de modo que as placas de desvio 34 se aproximam de uma porção central do tubo de escape 16 (em detalhes, um eixo geométrico central L da mesma) à medida que se estendem em direção ao lado a jusante de escape. Ademais, cada uma das placas de desvio 34 tem substancialmente o mesmo formato, e têm um formato torcido na mesma direção ao redor do eixo geométrico central L do tubo de escape 16. Cada uma das placas de desvio 34 acima tem um tal formato que o gás de escape que passa através das mesmas gera um fluxo de vórtice (em detalhes, um fluxo que gira em um formato espiral na direção de extensão A acima).

[0036] Como um todo, a segunda placa 32 acima tem um formato de uma primeira placa com formato de anel, tem plural orifícios passantes plurais 35 (quatro, nessa modalidade) que se estendem em um formato de arco em intervalos em uma direção circunferencial da mesma. Esses orifícios passantes 35 têm o mesmo formato. Cada um desses orifícios passantes 35 tem um tal formato que o gás de escape que passa através desses gera um fluxo de turbilhão (em detalhes, um fluxo de turbilhão, cujo eixo geométrico de turbilhão contém um grande número de componentes de turbilhão em uma direção ortogonal à direção de extensão A acima).

[0037] A Figura 3A mostra uma estrutura em corte transversal do tubo de escape 16 em uma direção radial, e a Figura 3B mostra uma estrutura em corte transversal do tubo de escape 16 na direção de extensão A. Conforme mostrado na Figura 3A e na Figura 3B, a placa de dispersão 30 é fixada de tal maneira que tanto a primeira placa 31 quanto a segunda placa 32 se estendam através de toda a circunferência ao redor do eixo geométrico central L do tubo de escape 16.

[0038] No interior do tubo de escape 16, são fornecidos batentes plurais 16C (três, nessa modalidade) em intervalos na direção circun- ferencial, sendo que cada um desses batentes tem um formato projetado a partir de uma superfície de parede interna. Então, a placa de dispersão 30 é inserida até alcançar uma posição em que a placa de dispersão 30 se encontra em contiguidade com cada um dos batentes 16C. Nesse estado, uma parede interna do tubo de escape 16 e uma extremidade da segunda placa 32 são fixadas através de um processo de soldagem. Dessa maneira, a placa de dispersão 30 é disposta no tubo de escape 16. A primeira placa 31 é, desse modo, disposta na porção central do tubo de escape 16, e a segunda placa 32 é disposta ao redor da primeira placa 31. Além disso, uma vez que a segunda placa 32 é fixada no interior do tubo de escape 16, uma borda circun-ferencial no lado circunferencial externo da mesma serve como uma porção de parede 36 que é fornecida para se estender a partir da superfície de parede interna do tubo de escape 16 em direção a um lado central no interior do dito tubo de escape 16.

[0039] A seguir, serão descritas ações obtidas fornecendo-se a placa de dispersão 30. Conforme mostrado na Figura 4, a placa de dispersão 30 é disposta no tubo de escape 16. Assim, quando o gás de escape passa através das placas de desvio 34 da primeira placa 31, um fluxo de vórtice (um fluxo indicado através de uma seta em branco no desenho) do gás de escape é gerado em uma porção no lado de eixo geométrico central L no interior do tubo de escape 16. Além disso, quando o gás de escape passa através dos orifícios passantes 35 da segunda placa 32, fluxos de turbilhão (fluxos indicados pelas setas pretas no desenho) do gás de escape são gerados em uma porção no lado de superfície de parede interna no interior do tubo de escape 16. Em conformidade, no lado a jusante de escape da placa de dispersão acima 30 no tubo de escape 16, o fluxo de vórtice é formado na porção central do tubo de escape 16, e os fluxos de turbilhão são formado para circundar o fluxo de vórtice. Dessa maneira, esses fluxos de vórtice e fluxos de turbilhão colidem entre si, e o gás de escape é agitado. Um grau de agitação do gás de escape é, desse modo, aumentado. Portanto, a concentração de oxigênio do gás de escape que é descarregado a partir de cada um dos cilindros 11 do mecanismo motor de combustão interna 10 pode ser detectada de modo preciso pelo sensor de concentração de oxigênio 21 fixado ao tubo de escape 16. Além disso, o controle de retroalimentação da razão entre ar/combustível pode ser executado de modo apropriado de uma maneira que corresponda à razão entre ar/combustível real.

[0040] Quando se tenta agitar o gás de escape usando-se apenas as placas de desvio 34 da primeira placa 31, o que gera o fluxo de vórtice no tubo de escape 16, um comprimento de cada uma das placas de desvio 34 do tubo de escape 16 na direção de extensão A precisa ser aumentado a fim de aumentar o grau da agitação do gás de escape. Isso não é preferencial, visto que resulta em um espaço de montagem expandido da placa de dispersão.

[0041] Além disso, no tubo de escape 16 acima, o fluxo de escape a partir de cada um dos cilindros 11 do mecanismo motor de combustão interna 10 flui para o interior da porção de associação 16B do mesmo (Figura 1) através da trajetória diferente (cada uma das porções de ramificação 16A). Assim, conforme um exempli mostrado na Figura 5, o fluxo de escape de cada um dos cilindros 11 do mecanismo motor de combustão interna 10 possivelmente se torna inconsistente em diferentes porções no tubo de escape 16. Na Figura 5, uma região AR1 é uma porção através da qual o gás de escape do cilindro 11#1 tem probabilidade de passar, uma região AR2 é uma porção através da qual o gás de escape do cilindro 11#2 tem probabilidade de passar, uma região AR3 é uma porção através da qual o gás de escape do cilindro 11 #3 tem probabilidade de passar e uma região AR4 é uma porção através da qual o gás de escape do cilindro 11 #4 tem probabi- lidade de passar. É difícil detectar com precisão a concentração de oxigênio do gás de escape com tal inconsistência através do sensor de concentração de oxigênio comum 21 que é fornecido na porção de associação 16B do tubo de escape 16.

[0042] Além disso, as placas de desvio 34 acima desviam o fluxo de escape de modo a torná-lo o fluxo de vórtice. Em conformidade, mesmo quando o gás de escape é agitado apenas usando-se as placas de desvio 34, uma porção inconsistente do fluxo de escape é meramente deslocada na direção circunferencial do tubo de escape 16 (uma direção indicada por setas em branco no desenho). Assim, a inconsistência do fluxo de escape no tubo de escape 16 não é possivelmente eliminada. Enquanto tal inconsistência do fluxo de escape estiver presente, é difícil detectar de modo preciso a concentração de oxigênio do gás de escape de cada um dos cilindros 11 pelo sensor de concentração de oxigênio 21.

[0043] Em relação a esse ponto, conforme mostrado na Figura 3A, na Figura 3B e na Figura 4, é fornecida a segunda placa 32 (em detalhes, os orifícios passantes 35 das mesmas) para gerar os fluxos de turbilhão, além das placas de desvio 34 para gerar o fluxo de vórtice, na placa de dispersão 30 acima. Em conformidade, não há necessidade de aumentar o comprimento de cada uma das placas de desvio 34 da primeira placa 31 na direção de extensão A do tubo de escape 16, e fornecendo-se a segunda placa 32 com os orifícios passantes 35, o grau da agitação do gás de escape no tubo de escape 16 pode ser aumentado, e um efeito de agitação de escape alto pode ser obtido com economia de espaço.

[0044] Além disso, o fluxo de vórtice e os fluxos de turbilhão são gerados e colidem entre si no tubo de escape 16. Dessa maneira, o fluxo de escape pode ser dispersado. Assim, a flutuação da concentração de oxigênio do gás de escape pode ser suprimida suprimindo- se a inconsistência do fluxo de escape a partir de cada um dos cilindros 11 do mecanismo motor de combustão interna 10. Ademais, a concentração de oxigênio do gás de escape, que é descarregado de cada um dos cilindros 11 do mecanismo motor de combustão interna 10, pode ser detectada de modo preciso pelo sensor de concentração de oxigênio comum 21 fornecido na porção de associação 16B do tubo de escape 16.

[0045] Além disso, água condensada é possivelmente produzida em uma porção em um lado a montante de escape da placa de dispersão 30 no tubo de escape 16. Nesse caso, a água condensada é possivelmente espalhada no tubo de escape 16 através do fluxo de vórtice e dos fluxos de turbilhão acima e é possivelmente espalhada no sensor de concentração de oxigênio 21. Isso pode causar uma deterioração de desempenho do sensor de concentração de oxigênio 21.

[0046] Conforme mostrado na Figura 4, no caso da água condensada W produzida na porção no lado a montante de escape da placa de dispersão 30 no interior do tubo de escape 16 acima fluir para uma position disposta da dita placa de dispersão 30, a água condensada W será bloqueada pela porção de parede 36 da placa de dispersão 30. Então, essa água condensada W bloqueada será eventualmente evaporada pelo gás de escape de alta temperatura e desaparecerá. Exatamente como descrito, a água condensada W que é produzida no tubo de escape 16 pode ser impedida de ser espalhada no dito tubo de escape 16 e pode ser impedida de ser espalhada no sensor de concentração de oxigênio 21 que está disposto no lado a jusante de escape da placa de dispersão 30. Assim, a deterioração de desempenho do sensor de concentração de oxigênio 21 que é causada pela água condensada produzida no tubo de escape 16 pode ser suprimida for-necendo-se a placa de dispersão 30.

[0047] Conforme foi descrito até aqui, os seguintes efeitos podem ser obtidos de acordo com essa modalidade. (1) A placa de dispersão 30 que inclui: a primeira placa 31 que tem as placas de desvio 34; e a segunda placa 32 que tem os orifícios passantes 35. Então, a porção no lado circunferencial interno da placa de dispersão 30 é construída da primeira placa 31, e a porção no lado circunferencial externo da placa de dispersão 30 é construída da segunda placa 32. Assim, não há necessidade de aumentar o comprimento de cada uma das placas de desvio 34 da primeira placa 31 na direção de extensão A do tubo de escape 16 e, fornecendo-se a segunda placa 32 com os orifícios passantes 35, o grau da agitação do gás de escape no tubo de escape 16 pode ser aumentado e o efeito de agitação de escape alto pode ser obtido com economia de espaço.

[0048] (2) O fluxo de vórtice pode ser gerado juntamente com a passagem do gás de escape através das placas de desvio 34 da primeira placa 31, e os fluxos de turbilhão podem ser gerados juntamente com a passagem do gás de escape através dos orifícios passantes 35 da segunda placa 32.

[0049] (3) A primeira placa 31 e a segunda placa 32 são estruturadas para serem formadas de modo integral. Assim, a placa de dispersão 30 pode ser formada a baixo custo através de prensagem. (4) A primeira placa 31 e a segunda placa 32 têm um formato que se estende através de todo a circunferência ao redor do eixo geométrico central L do tubo de escape 16. Em conformidade, o fluxo de vórtice e os fluxos de turbilhão do gás de escape podem ser gerados para toda a circunferência ao redor do eixo geométrico central L no tubo de escape 16. Dessa maneira, no tubo de escape 16, o fluxo de vórtice e os fluxos de turbilhão colidem entre si, e o gás de escape pode, desse modo, ser agitado completamente. Assim, a flutuação da concentração de oxigênio no gás de escape pode ser favoravelmente suprimida.

[0050] (5) A flutuação da concentração de oxigênio no gás de es- cape pode ser suprimida dispersando-se o fluxo de escape no tubo de escape 16. Assim, a concentração de oxigênio no gás de escape que é descarregado de cada um dos cilindros 11 do mecanismo motor de combustão interna 10 pode ser detectada de modo preciso pelo sensor de concentração de oxigênio comum 21 fornecido na porção de associação 16B do tubo de escape 16.

[0051] (6) A borda circunferencial no lado circunferencial externo da segunda placa 32 serve como a porção de parede 36 que se estende da superfície de parede interna do tubo de escape 16 em direção ao lado central no interior do dito tubo de escape 16. Assim, a deterioração de desempenho do sensor de concentração de oxigênio 21 que é causada pela água condensada produzida no tubo de escape 16 pode ser suprimida.

[0052] Deve-se notar que a modalidade acima pode ser modificada e implementada como segue. Uma placa com um formato arbitrário pode ser adotada como a segunda placa 32. Por exemplo, em vez de adotar a placa no formato de placa plano, pode ser adotada uma placa em um formato afunilado, cujo diâmetro interno diminui em direção ao lado a jusante de escape.

[0053] Como a segunda placa 32, por exemplo, semelhante a uma placa mostrada na Figura 6 e uma placa mostrada na Figura 7, uma placa com um formato em que uma porção de borda interna do orifício passante é curvada (ou dobrada) pode ser adotada. Uma segunda placa 42 mostrada na Figura 6 tem um tal formato que uma porção de borda interna de um orifício passante 45 é inclinado de modo que uma distância entre superfícies opostas seja reduzida à medida que a porção de borda interna se aproxima do lado a jusante de escape. Além disso, uma segunda placa 52 mostrada na Figura 7 tem um deflector 56 que tem um formato que se estende a partir de uma porção de borda interna de um orifício passante 55 como um ponto de partida e que também tem um formato para cobrir uma porção de uma abertura do dito orifício passante 55. Adotando-se qualquer uma dessas segundas placas, uma estrutura que permite que o gás de escape passe facilmente através do orifício passante é adotada. Dessa maneira, a resistência da trajetória de fluxo da placa de dispersão pode ser reduzida, e a intensidade de fluxo do fluxo de turbilhão formado pelo orifício passante pode ser aumentada.

[0054] Quando a placa de dispersão é disposta no interior do tubo de escape 16, a borda circunferencial no lado circunferencial externo da dita placa de dispersão não precisa servir como a porção de parede que se estende a partir da superfície de parede interna do tubo de escape 16 em direção ao lado central no interior do dito tubo de escape 16. Mais especificamente, por exemplo, a placa de dispersão 30 pode ser fornecida em uma emenda do tubo de escape 16. Então, superfície interna do orifício passante 35 da segunda placa 32 pode ser a mesma superfície da superfície de parede interna do tubo de escape 16, ou a superfície interna do orifício passante 35 da segunda placa 32 pode ser posicionada em um lado radialmente externo da superfície de parede interna do tubo de escape 16.

[0055] A placa de dispersão não é limitada a ser formada de modo integral através de prensagem, mas pode ser formada de modo integral através da união de membros plurais formados separadamente através de soldagem ou similares. Um exemplo de tal placa de dispersão é mostrado na Figura 8A e na Figura 8B.

[0056] Conforme mostrado na Figura 8A e na Figura 8B, uma placa de dispersão 60 tem: um membro interno 61 que é disposto em lado de um eixo geométrico central C da mesma; e um membro externo 62 que é disposto em uma posição para circundar uma circunferência do dito membro interno 61.

[0057] O membro interno 61 acima tem: uma porção de parede unida 61A que se estende em um formato cilíndrico com o eixo geométrico central C acima como centro; uma porção de base 63 que se estende em um formato substancialmente cilíndrico a partir de uma extremidade no lado a jusante de escape da dita porção de parede unida 61A; e placas de desvio plurais 64 (quatro, no exemplo mostrado na Figura 8A e na Figura 8B), sendo que cada uma se estende a partir de uma extremidade no lado a jusante de escape da porção de base 63 como um ponto de partida. Deve-se notar que essa porção de parede unida 61A, a porção de base 63 e as placas de desvio 64 são formadas de modo integral.

[0058] O membro externo 62 acima tem uma porção de placa 66 em um formato de uma primeira placa com formato de anel. Em um lado radialmente interno dessa porção de placa 66, uma pluralidade de entalhes 65 (quatro, no exemplo mostrado na Figura 8A e na Figura 8B), é formada em intervalos, sendo que cada um se estende em um formato de arco com o eixo geométrico central acima sendo o centro. Além disso, uma porção de parede unida 62A que tem um formato de arco com o eixo geométrico central C acima sendo o centro e que se estende na direção do dito eixo geométrico central C é formada de modo integral em cada uma das pontas que é uma porção entre os dois entalhes 65 na porção de placa 66.

[0059] Então, uma parede externa da porção de parede unida 61A do membro interno 61 é unida a uma parede interna de cada uma das porções de parede unidas 62A do membro externo 62 através de sol-dagem ou similares, de modo a formar o membro externo 62 e o membro interno 61 de uma maneira integrada. Nessa placa de dispersão 60, o membro externo 62 e uma porção da porção de base 63 do membro interno 61 correspondem à primeira placa, um orifício passante que é construído do entalhe 65 do membro externo 62 e uma superfície externa do membro interno 61 corresponde ao orifício passante para gerar o fluxo de turbilhão do gás de escape, e outra porção da porção de base 63 do membro interno 61 e cada uma das placas de desvio 64 correspondem à primeira placa.

[0060] A primeira placa que é formada com as placas de desvio 34 na porção central das mesmas e a segunda placa que é formada com os orifícios passantes 35 na porção de borda circunferencial dos mesmos podem ser formadas separadamente e podem ser dispostas no interior do tubo de escape 16. Nesse caso, a primeira placa e a segunda placa podem ser dispostas não apenas em um estado em que a primeira placa e a segunda placa são dispostas em intervalos na direção de extensão A do tubo de escape 16, mas também em um estado em que a primeira placa e a segunda placa são colocadas umas sobre as outras na dita direção de extensão A.

[0061] A primeira placa e a segunda placa podem não apenas ter o formato que se estende através de toda a circunferência ao redor do eixo geométrico central do tubo de escape 16, mas podem, ainda, ter um formato que se estende um formato de ventoinha (ou um formato de arco) ao redor do eixo geométrico central. Ou seja, a primeira placa e a segunda placa apenas precisam ser dispostas de tal maneira que o fluxo de vórtice que é gerado juntamente com a passagem do gás de escape através da placa de desvio da primeira placa seja gerado no lado central no interior do tubo de escape a partir do fluxo de turbilhão que é gerado juntamente com a passagem do gás de escape através do orifício passante da segunda placa.

[0062] A placa de dispersão da modalidade acima pode ser aplicada, ainda, a um mecanismo motor de combustão interna com um a três cilindros e a um mecanismo motor de combustão interna com cinco ou mais cilindros.

Claims

1. Placa de dispersão (30) que pode ser disposta em um lado a montante de um sensor de concentração de oxigênio em um tubo de escape de um mecanismo motor de combustão interna, sendo que o sensor de concentração de oxigênio é disposto no tubo de escape, e a placa de dispersão (30) é configurada para dispersar um fluxo de escape no tubo de escape, em que a placa de dispersão (30) é caracterizada pelo fato de que compreende: uma primeira placa (31) que inclui uma placa de desvio que se estende em uma direção inclinada e uma direção torcida em relação a uma direção de extensão do tubo de escape; e uma segunda placa (32) que se estende em uma direção ortogonal à direção de extensão do tubo de escape, sendo que segunda placa (32) inclui um orifício passante, e a segunda placa (32) é disposta em um lado circunferencial externo da primeira placa (31) no tubo de escape.

2. Placa de dispersão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a placa de desvio da primeira placa (31) é configurada para gerar um fluxo de vórtice que gira em um formato espiral na direção de extensão juntamente com a passagem de gás de escape através da placa de desvio, e a segunda placa (32) é configurada para gerar um fluxo de turbilhão juntamente com a passagem do gás de escape através do orifício passante, sendo que um eixo geométrico de turbilhão do fluxo de turbilhão contém um componente de turbilhão na direção ortogonal à direção de extensão.

3. Placa de dispersão, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a primeira placa (31) e a segunda placa (32) são construídas de modo integral.

4. Placa de dispersão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a primeira placa (31) e a segunda placa (32) têm um formato para se estender através de toda a circunferência de um eixo geométrico central do tubo de escape.

5. Placa de dispersão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a segunda placa (32) inclui uma porção de parede que se estende a partir de uma superfície de parede interna do tubo de escape em direção a um lado central no interior do dito tubo de escape.

6. Mecanismo motor de combustão interna caracterizado pelo fato de que compreende: cilindros plurais; um tubo de escape que inclui porções de ramificação plurais que que se comunicam respectivamente com os cilindros do mecanismo motor de combustão interna e uma porção de associação em que as porções de ramificação plurais são associadas; um sensor de concentração de oxigênio disposto na porção de associação no tubo de escape; e uma placa de dispersão (30) conforme definido na reivindicação 1 disposta em um lado a montante do sensor de concentração de oxigênio na porção de associação no tubo de escape.