JP2006037782A - Manifold converter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排気ガス中の成分を浄化する触媒コンバータに関し、特に排気マニホルド集合部近傍に触媒担体が設けられる形式のマニホルドコンバータに関するものである。 The present invention relates to a catalytic converter for purifying components in exhaust gas of an internal combustion engine, and more particularly to a manifold converter of a type in which a catalyst carrier is provided in the vicinity of an exhaust manifold assembly.
内燃機関の触媒コンバータとして、排気マニホルドと触媒担体が一体化した所謂マニホルドコンバータと呼ばれる形式の触媒コンバータがある。 As a catalytic converter for an internal combustion engine, there is a so-called manifold converter in which an exhaust manifold and a catalyst carrier are integrated.
このマニホルドコンバータは、燃焼室から出た排気ガスが直ちに触媒担体に導かれるため、熱損失が小さく触媒の早期暖機性能に優れ、冷間時の排気ガス浄化性能が高い。 In this manifold converter, since the exhaust gas emitted from the combustion chamber is immediately introduced to the catalyst carrier, the heat loss is small, the catalyst is warmed up quickly, and the exhaust gas purification performance during cold is high.
図3に示す技術は、シングルマニホルドコンバータ形式のもので、直列4気筒の内燃機関に適用した例である。本従来技術では、各気筒から排出された排気ガス流を触媒担体上流の一つの空間に導入させ、触媒担体を通過することにより排気ガスが浄化されるようになっている。しかし乍ら本従来技術は排気干渉による圧力損失が大きく、トルクの低下が著しい場合がある。 The technique shown in FIG. 3 is of a single manifold converter type and is an example applied to an in-line four-cylinder internal combustion engine. In this prior art, the exhaust gas flow exhausted from each cylinder is introduced into one space upstream of the catalyst carrier, and the exhaust gas is purified by passing through the catalyst carrier. However, this conventional technique has a large pressure loss due to exhaust interference, and there is a case where the torque is remarkably reduced.
図4は直列4気筒用のデュアルマニホルドコンバータ形式の例を示し、触媒担体を2つ有し、排気通路を2つに分けることで、排気干渉による圧力損失の防止すると共に触媒担体部での圧力損失を軽減し、比較的高出力を特徴とする内燃機関に用いられる。しかし乍ら、デュアルマニホルドコンバータ形式は、触媒担体を2つ持つことから熱容量が前記シングルマニホルドコンバータ形式と比べると大きくなるため、冷間始動直後の排気ガス浄化性能上やや不利である。 FIG. 4 shows an example of a dual manifold converter type for an in-line 4-cylinder type, which has two catalyst carriers and divides the exhaust passage into two, thereby preventing pressure loss due to exhaust interference and pressure at the catalyst carrier part. Used in internal combustion engines that reduce loss and are characterized by relatively high output. However, since the dual manifold converter type has two catalyst carriers, the heat capacity is larger than that of the single manifold converter type, which is slightly disadvantageous in the exhaust gas purification performance immediately after the cold start.
図5に示すセミデュアルマニホルドコンバータ形式は、熱容量が小さいという点で有利なシングルマニホルドコンバータ形式と同様、触媒担体は一つでありながら、排気干渉上有利なデュアルマニホルドコンバータ形式の特性を併せ持ったコンバータである。 The semi-dual manifold converter type shown in FIG. 5 has a single catalyst carrier as well as a single manifold converter type that is advantageous in that the heat capacity is small, but also has the characteristics of a dual manifold converter type that is advantageous in terms of exhaust interference. It is.
この形式のデュアルマニホルドコンバータとして特許文献1に記載のものが知られている。特許文献1には、排気ガスを2つの流路に分離させて触媒担体内を流通させることで排気干渉によるトルク低下を抑えながら、触媒担体を1つとすることで、特に冷間時の排気ガス浄化能力を確保することができる。
The thing of
この形式のマニホルドコンバータは、図5に示されるように、ケース16の内部には触媒保持を目的としたマット17により緩衝されるかたちで触媒担体4が収容されている。ケース16の上流側には集合部15が外部から溶接されており、集合部15には、排気干渉防止のための隔壁3eを備えている。隔壁3eは集合部15と溶接により固定されてあり、隔壁3eと触媒担体4の間は比較的大きな隙間C1が確保されている。
In this type of manifold converter, as shown in FIG. 5, a
このような構成をもつマニホルドコンバータにおいて、上流からの排気ガスは、集合部15と隔壁3eより通路断面積が増加されながら、触媒担体4の収容されるケース16へと案内される。そして触媒担体4の内部に案内された排気ガスは、触媒担体4に担持された触媒により成分の浄化がおこなわれ、下流側へと排出される。
先の従来例においては、隔壁端面と触媒担体の端面間に比較的広い隙間C1が生じている。これは製造時において、溶接前の各部品の寸法ばらつきや各部品間の溶接ばらつき等を考慮して隙間を設定し、かつ集合部15や隔壁3eの熱膨張による隙間の変化、或いは、実使用における冷熱や振動等による触媒担体位置の変化が生じても隔壁先端と触媒の干渉がない様充分な隙間を設定しているからである。したがって、充分な間隙を製造時に確保することで、隙間部の隔壁3eと触媒担体4との干渉を避けることができ、触媒破損や異音の問題を回避できる。
In the prior art, a relatively wide gap C1 is generated between the end face of the partition wall and the end face of the catalyst carrier. This is because the gap is set at the time of manufacturing in consideration of the dimensional variation of each part before welding, the welding variation between parts, etc., and the change of the gap due to the thermal expansion of the collecting
このような構成をもつマニホルドコンバータは、上記の通り、その構成上隔壁3eと触媒担体4の間が、比較的広い隙間C1をもって製造される。まず、触媒担体4はケース16にマット17を介して所定の位置に挿入され、触媒サブアッセンブリとなる。これとは別に、集合部15にその内側から隔壁3eを組合せてコーンサブアッセンブリを製作する。次に触媒サブアッセンブリとコーンサブアッセンブリを治具にセットし、集合部15の外側から両部品を溶接し、コンバータサブアッセンブリとする。その後、コンバータサブアッセンブリに、各ポートやヘッドフランジや各ブラケット類を溶接または組付けて、マニホルドコンバータとなる。
As described above, the manifold converter having such a configuration is manufactured with a relatively wide gap C1 between the
触媒サブアッセンブリにおいて、マット17と触媒担体4をケース16へ組み付けた際にケース16と触媒担体4の位置ばらつきは決定される。また、コーンサブアッセンブリにおいて、集合部15や隔壁3e自体の寸法ばらつきに加え、集合部15と隔壁を溶接する形式であれば、その溶接ばらつきとにより、集合部15に対する隔壁先端の位置ばらつきが決定される。次にコンバータサブアッセンブリを製作する際、触媒サブアッセンブリの円筒下端と、コーンサブアッセンブリの集合部下端を基準に治具にセットし、両部品を溶接する。
In the catalyst subassembly, when the
従って、コンバータサブアッセンブリの製作時に、隔壁3eと触媒担体4間の隙間を直接管理できない。つまり、隔壁と触媒間の干渉による触媒の損傷を防止する為には、それら各ばらつきを考慮した充分に広い隙間C1を設定しておく必要がある。
Accordingly, the gap between the
同様に、触媒担体の下流側の集合部においても、隔壁3fを設けている仕様であれば、先に述べたような、充分広い隙間を予め設定しておく必要がある。 Similarly, in the gathering portion on the downstream side of the catalyst carrier, if the specification is provided with the partition walls 3f, it is necessary to set a sufficiently wide gap as described above.
しかし乍ら、上記従来の技術では隔壁と触媒担体との間の排気ガスの漏れが多く排気干渉を防止する機能が減少し、内燃機関のトルク向上を阻害するおそれがある。 However, in the above conventional technique, there is a large amount of exhaust gas leakage between the partition walls and the catalyst carrier, and the function of preventing exhaust interference is reduced, which may hinder the improvement of torque of the internal combustion engine.
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気干渉の低減により、トルクの向上ができるマニホルドコンバータ構造を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a manifold converter structure capable of improving torque by reducing exhaust interference.
本発明に係るマニホルドコンバータは、触媒担体と、触媒担体を収納するケースと、内燃機関の各気筒の排気マニホルドが接続される集合部と、集合部内に設けられ、排気ガスを分離する隔壁とを備え、隔壁の端部と触媒担体の端面に接するように介挿されるストッパ部材により、隔壁の端部と触媒担体の端面とを間接的に接して間隔を規定することで、隔壁と触媒担体の間隙が極めて小さく、ばらつきの少ない構成としたものである。 A manifold converter according to the present invention includes a catalyst carrier, a case for housing the catalyst carrier, a collecting portion to which an exhaust manifold of each cylinder of the internal combustion engine is connected, and a partition wall provided in the collecting portion for separating the exhaust gas. And a stopper member inserted so as to be in contact with the end of the partition wall and the end surface of the catalyst carrier to indirectly contact the end portion of the partition wall and the end surface of the catalyst carrier to thereby define the distance between the partition wall and the catalyst carrier. The gap is extremely small and the variation is small.
第1の発明に係るマニホルドコンバータは、触媒担体と、触媒担体を収納するケースと、ケースと内燃機関の各気筒の排気マニホルドが接続される集合部と、集合部内に設けられ、連続する爆発気筒からの排気ガスを分離して触媒担体に導く上流側隔壁と、上流側ストッパ部材が上流側隔壁の下流側端部と触媒担体の上流側端面との間の少なくとも一部に介挿される様に構成される。 A manifold converter according to a first aspect of the present invention includes a catalyst carrier, a case for housing the catalyst carrier, a collecting portion to which the exhaust manifold of each cylinder of the internal combustion engine is connected, and a continuous explosion cylinder provided in the collecting portion. An upstream partition that separates exhaust gas from the catalyst and guides it to the catalyst carrier, and an upstream stopper member is inserted into at least a portion between the downstream end of the upstream partition and the upstream end surface of the catalyst carrier Composed.
第2の発明に係るマニホルドコンバータは、第1の発明に加え、触媒担体の上流で上流側隔壁により分流した排気ガスが、そのまま触媒担体の下流においても分離される様に下流側隔壁を持ち、更に触媒担体の出口面と下流側隔壁の上流側端部との間に下流側ストッパ部材を備える。下流側ストッパ部材は第1の発明と同様、ケースに介装された触媒担体の下流側端面に接する様に配設され、また下流側ストッパ部材の下流側端面には、下流側集合部に接着された隔壁に接する様に配設される。 In addition to the first invention, the manifold converter according to the second invention has a downstream partition so that the exhaust gas divided by the upstream partition upstream of the catalyst support is separated as it is also downstream of the catalyst support, Furthermore, a downstream stopper member is provided between the outlet surface of the catalyst carrier and the upstream end of the downstream partition. Similar to the first aspect of the invention, the downstream stopper member is disposed so as to contact the downstream end surface of the catalyst carrier interposed in the case, and the downstream stopper member is bonded to the downstream collecting portion. It is arrange | positioned so that the made partition may be touched.
ストッパ部材は、第3の発明においては、クッション材とガイド部材からなり、第4の発明においては、クッション材からなる。 The stopper member is composed of a cushion material and a guide member in the third invention, and is composed of a cushion material in the fourth invention.
第3の発明に係るマニホルドコンバータは、ストッパ部材として、触媒担体と隔壁との間に接する様に配設されたクッション材と、クッション材の固定のためにケースの内周面に固定されたガイド部材とを備える。
第4の発明に係るマニホルドコンバータのストッパ部材は、触媒担体と隔壁との間に接する様に配設され、ケースの内周面に固定されたクッション材からなる。
A manifold converter according to a third aspect of the present invention includes a cushion member disposed so as to be in contact between the catalyst carrier and the partition wall as a stopper member, and a guide fixed to the inner peripheral surface of the case for fixing the cushion material. A member.
The stopper member of the manifold converter according to the fourth aspect of the present invention is a cushion member that is disposed so as to be in contact with the catalyst carrier and the partition wall and is fixed to the inner peripheral surface of the case.
第5の発明に係るマニホルドコンバータにおいて、ストッパ部材は、製造時には隔壁の端部と触媒担体の端面の間を正確に決定するために介在し、その後の内燃機関の実働による高温の排気ガスで焼失する材料又はワイヤーメッシュ状の材料で構成される。 In the manifold converter according to the fifth aspect of the present invention, the stopper member is interposed during the manufacture to accurately determine the space between the end of the partition wall and the end face of the catalyst carrier, and then burned down by the high-temperature exhaust gas due to the actual operation of the internal combustion engine. It is comprised with the material to do or a wire mesh-like material.
第6の発明に係るマニホルドコンバータにおいて、集合部と隔壁が固定されたコーンサブアッセンブリと、ケースと触媒担体が固定された触媒サブアッセンブリとを持ち、隔壁の端部と触媒担体の端面の間に接する様にストッパ部材を備える。 A manifold converter according to a sixth aspect of the present invention has a cone subassembly in which the collecting portion and the partition wall are fixed, and a catalyst subassembly in which the case and the catalyst carrier are fixed, and between the end portion of the partition wall and the end surface of the catalyst carrier. A stopper member is provided so as to contact.
第1の発明によれば、従来の製造方法における溶接前の各部品の寸法ばらつきや、ケースと触媒担体の嵌合位置ばらつきや、各部品間の溶接ばらつき分を考慮した隙間を予め設定する必要がなく製造可能である。これにより、隔壁と触媒担体の隙間を小さくすることができ、その隙間からの排気ガスの連通を最小に抑えることができる。 According to the first invention, it is necessary to set a gap in consideration of the dimensional variation of each part before welding in the conventional manufacturing method, the variation in the fitting position of the case and the catalyst carrier, and the welding variation between the parts. It can be manufactured without. As a result, the gap between the partition walls and the catalyst carrier can be reduced, and the communication of exhaust gas from the gap can be minimized.
ゆえに第1の発明によれば、触媒担体の出口まで排気干渉の影響を小さくすることができ、トルクを向上させることができる。 Therefore, according to the first invention, the influence of the exhaust interference up to the outlet of the catalyst carrier can be reduced, and the torque can be improved.
第2の発明によれば、触媒担体の出口面と下流側隔壁の間隙を小さく設定することができ、少なくとも下流側隔壁が終える位置まで、排気干渉を抑えることができる。この場合は、第1の発明よりも長い距離の、排気干渉が防止可能な隔壁が配設されているため、更にトルクを向上させることができる。 According to the second invention, the gap between the outlet surface of the catalyst carrier and the downstream partition can be set small, and exhaust interference can be suppressed at least to the position where the downstream partition ends. In this case, since the partition wall that can prevent the exhaust interference is disposed longer than the first invention, the torque can be further improved.
第3の発明によれば、クッション材が隔壁端部と触媒担体に接することで、隔壁と触媒担体との間隔を正確に位置決めする働きを持つ。これにより、隔壁と触媒担体の間隙を小さく設定することができ、排気干渉が低減されるため、トルクの向上が可能となる。またクッション材が、ガイド部材によって固定されるため、触媒サブアッセンブリとコーンサブアッセンブリを溶接する際にクッション材の落下やずれ等が無く、生産性に優れる。更に、触媒サブアッセンブリとコーンサブアッセンブリを接合する際、誤って隔壁と触媒担体をぶつけてしまった際の緩衝材としても働き、触媒担体の保護となる。 According to the third aspect of the invention, the cushion material is in contact with the partition wall end and the catalyst carrier, thereby accurately positioning the space between the partition wall and the catalyst carrier. Thereby, the gap between the partition wall and the catalyst carrier can be set small, and the exhaust interference is reduced, so that the torque can be improved. Further, since the cushion material is fixed by the guide member, the cushion material does not fall or shift when the catalyst subassembly and the cone subassembly are welded, and the productivity is excellent. Further, when the catalyst subassembly and the cone subassembly are joined, it also acts as a buffer material when the partition wall and the catalyst carrier are accidentally bumped to protect the catalyst carrier.
第4の発明によれば、第3の発明と同様、隔壁と触媒担体の間隙を小さく設定することができ、排気干渉が低減されるため、トルクの向上が可能となる。クッション材の固定方法は、ケースに対して張力を持つものやケースに接着されるものでもよく、そこへ予め集合部に接合済みの隔壁をサポート部材に接するように組合せることで、上記効果が得られることとなる。この場合、比較的簡素な部品構成となるため、低コストでの生産が可能である。 According to the fourth invention, similarly to the third invention, the gap between the partition wall and the catalyst carrier can be set small, and the exhaust interference is reduced, so that the torque can be improved. The cushion material may be fixed to the case with a tension or bonded to the case, and the above effect can be obtained by combining the support member with a partition wall that has been joined to the gathering portion in advance. Will be obtained. In this case, since it becomes a comparatively simple component structure, low-cost production is possible.
第5の発明によれば、第3、第4の発明と同様、隔壁と触媒担体の間隙を小さく設定することができ、排気干渉が低減されるため、トルクの向上が可能となる。また、内燃機関の実働によりストッパ部材が焼失するため、ストッパ部材と触媒担体が重なる部位における排気ガスの触媒担体の孔への排気ガス流入が望めない第1至乃第4の発明よりも、より高トルクかつ触媒浄化能力の優れた構成となる。また、ワイヤーメッシュを成型した材料によるストッパ部材であれば、元来排気系のガスケットに広く使われている材料を流用することも可能となり、比較的開発が簡素である。 According to the fifth invention, as in the third and fourth inventions, the gap between the partition walls and the catalyst carrier can be set small, and exhaust interference is reduced, so that torque can be improved. In addition, since the stopper member is burned out due to the actual operation of the internal combustion engine, the exhaust gas inflow into the hole of the catalyst carrier at the portion where the stopper member and the catalyst carrier overlap can be expected more than the first to fourth inventions. High torque and excellent catalyst purification capacity. In addition, if the stopper member is made of a material obtained by molding a wire mesh, it is possible to divert the material widely used for the gasket of the exhaust system from the beginning, and the development is relatively simple.
第6の発明によれば、ストッパ部材が、ケースサブアッセンブリと触媒サブアッセンブリの間に介挿され、ケースサブアッセンブリと触媒サブアッセンブリを接合する際の位置決めとなる。ゆえに隔壁と触媒担体の間隔を小さく設定でき、かつばらつきを小さく設定することができる。これにより、排気干渉が低減でき、トルクの向上が可能となる。 According to the sixth aspect of the invention, the stopper member is inserted between the case subassembly and the catalyst subassembly, and is positioned when the case subassembly and the catalyst subassembly are joined. Therefore, the interval between the partition walls and the catalyst carrier can be set small, and the variation can be set small. Thereby, exhaust interference can be reduced and torque can be improved.
このように、製造時におけるストッパ部材の厚みと、隔壁の寸法公差のみで、隔壁と触媒の隙間が決定され、従来量産が困難であった最小隙間の隔壁を持つデュアルタイプのマニホルドコンバータが実現できる。 As described above, the gap between the partition wall and the catalyst is determined only by the thickness of the stopper member at the time of manufacture and the dimensional tolerance of the partition wall, and a dual type manifold converter having a partition wall with the minimum clearance that has been difficult to mass-produce in the past can be realized. .
本発明を自動車用4気筒内燃機関の排気系に用いた場合の実施形態について図6に基づき説明する。 An embodiment in which the present invention is used in an exhaust system of an automotive four-cylinder internal combustion engine will be described with reference to FIG.
図6は本発明が実施される形態の触媒コンバータを搭載する自動車1とその内燃機関2、及び同内燃機関2の排気系各部を示す概略図である。同図6において、自動車1に搭載された内燃機関2の排気系には、マニホルドコンバータ3が設けられている。このマニホルドコンバータ3には、触媒コンバータの1つとして触媒担体4が存在する。この触媒担体4は、内燃機関2の冷間始動直後に、同内燃機関2から排出された排気ガス中の成分をいち早く浄化するためのものである。一般に、触媒コンバータが機能するためには、所定の温度以上に温められている必要がある。触媒担体4は排気ガスによって少しでも早く温められるように、内燃機関2の間近に配置されている。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an
マニホルドコンバータ3の下流側には、エキゾーストパイプ8を介してもう一つの触媒コンバータであるメインコンバータ9が接続されている。このメインコンバータ9は、内燃機関2の温間時に同内燃機関2から排出された排気ガス成分の大部分を浄化するためのものである。
A
メインコンバータ9の下流側には、エキゾーストパイプ10を介してサブマフラー11が接続されている。そして、更にこのサブマフラー11の下流側には、エキゾーストパイプ12を介してメインマフラー13が接続されている。これら両マフラー11、13は排気ガスの圧力を打ち消し、吸収させて、車外または車内に放出される音を静かにするためのものである。
A sub-muffler 11 is connected to the downstream side of the
メインマフラー13の下流側には、テールパイプ14が接続されている。
A
以上のように構成される排気系において、内燃機関2から排出された排気ガスは、マニホルドコンバータ3、エキゾーストパイプ8、メインコンバータ9、エキゾーストパイプ10、サブマフラー11、エキゾーストパイプ12、メインマフラー13及びテールパイプ14を流れて外部に排出される。このように流れる排気ガスは、マニホルドコンバータ3及びメインコンバータ9においてそのガス成分が浄化され、サブマフラー11およびメインマフラー13において静音化される。
In the exhaust system configured as described above, exhaust gas discharged from the
次にマニホルドコンバータ3及びその周辺構造につき、図1に基づき説明する。触媒担体4の上流側は4つの気筒#1、#2、#3、#4が分岐管3a、3b、3c、3dにそれぞれ対応して互いに連結して形成されている。これら分岐管は触媒担体4に程近くなった部位で3aと3dが互いに連通しており、一つの排気通路E1に開放されている。一方分岐管3bと3cも同様、触媒担体4に程近い部位において互いに連通しており、排気通路E2に開放されている。排気通路E1とE2は互いに隣りあって一体となっており、その外観は円錐や円筒状に形成されている。隣りあう排気通路E1とE2の間には、上流側隔壁3eによって2分されて、排気通路E1、E2が形成されている。つまり、分岐管3a、3dは排気通路E2に連通され、分岐管3b、3cは排気通路E1に連通される。このように排気ガス経路を2つずつの気筒のグループに分けているのは、排気ガスを効率的に排出するためである。本実施例の直列4気筒内燃機関の場合、その点火順序は#1−#3―#4―#2―#1の順番となっている。そして排気ガスを効率的に排出させるために、点火順序が隣り合わないタイミングで排気ガスを排出する気筒同士(#1−#4と#2−#3)を組み合わせたグループを構成し、同排気ガスの相互干渉を低減させている。
Next, the
この下流側に触媒担体4が配設されるが、上流側隔壁3eと触媒担体4の間には、所定の間隙(図5におけるC1)が存在し、生産時における各部品の寸法ばらつきや溶接ばらつき、高温の排気ガスによる構成部品の熱膨張や、内燃機関振動などにより上流隔壁3eと触媒担体4との間で干渉することがない様、間隙を設定している。但し、隙間が大きいと排気通路E1と排気通路E2の間での連通量が多くなり、排気干渉の影響により、低中速トルクが低下するため、極力小さい隙間にする必要がある。
Although the
次に触媒担体4のケース16への保持につき説明する。触媒担体4は、例えばアルミナファイバ製のマット17によりケース内に緩衝される形で保持されている。触媒担体4は、径方向の断面がハニカム構造になっており、触媒担体4中を通過する排気ガス流の間では触媒担体4の径方向に圧力伝播されない構造になっている。触媒担体4に流れる排気ガスは前記孔ごとにそれぞれ流れるため、上流側隔壁3eによって大きく2分割された排気ガスは、触媒担体4を通過するまで分割された状態となる。
Next, the holding of the
図1は下流側の排気通路F1部が排気経路を分割していない様式であり、この場合には触媒担体4の出口部で排気経路の分岐が終了する。図2には、触媒担体4の下流側についても下流側隔壁3fにより、下流側の排気通路F2と、排気通路F3に分岐した様式を示す。これは下流側隔壁3fにより、分割された排気ガスの合流が下流側隔壁3fの下流側端部となり、図1の様式の触媒担体4出口部が合流となる様式に対し、分割された排気ガスの合流に至るまでの経路が長いため、より排気干渉を緩和することが可能となり、いっそう内燃機関の低中速回転域のトルクを増大させることができる。仕様によっては、更に続くエキゾーストパイプの内部で排気ガスを分割する仕切り板を設定し(図示せず)、その場合は更に排気干渉の低減が可能である。
FIG. 1 shows a mode in which the exhaust passage F1 on the downstream side does not divide the exhaust path. In this case, the branch of the exhaust path ends at the outlet of the
次に隔壁3e部につき、図7、図8にて説明する。図7はクッション材5とガイド部材6を使用して、隔壁3eの先端と触媒担体4との距離C2を設定する例であり、図8はその中央断面図を示す。上流側隔壁3eは上流側コーン15の内側に溶接されており、排気通路E1とE2間の排気ガスの連通を防いでいる。隔壁3eのケースに近い部位は、クッション材5を避けるための切欠き形状18となっており、クッション材5と排気ガス流れ方向で接している。また、隔壁3eと接しているクッション材5の反対面には、触媒担体の排気ガスの入口面に接する構造となっており、クッション材5はガイド部材6により触媒担体の入口面に接するように固定されている。
Next, the
図7における本実施例では、まずケース16にマット17を合わせて所定の位置に触媒担体4が配設された触媒サブアッセンブリに、クッション材5を触媒担体4の端面に合わせ、クッション材5の位置がずれないようにガイド部材6で固定する。一方、これとは別に集合部15と隔壁3eを溶接したコーンサブアッセンブリを触媒サブアッセンブリに被せる形でセットする。その際、隔壁3eの先端がクッション材5に接するように位置決めしながら治具に固定し、ケース16と集合部15の溶接を行なう。本実施例では、ケース16と触媒担体4の配設位置ばらつきや隔壁3eと集合部15の溶接ばらつき、隔壁3eの寸法ばらつきなどによる設計隙間を予め計算に入れる必要がなく、隔壁3eと触媒担体4の隙間はスペーサ5の寸法ばらつきが支配的なため、0.5mm程度の極めて小さい隙間C2での生産が可能である。
In the present embodiment in FIG. 7, first, the
本実施例によれば、隔壁3eと触媒担体4との間隔を極めて小さくできるので、排気干渉の影響を低減して、内燃機関のトルクを向上させることができる。
According to the present embodiment, since the distance between the
図9至乃図10の実施例は、ストッパ部材7を使用して、隔壁3eの先端と触媒担体4との距離C2を設定したものであり、図10はその中央断面図を示す。この場合のストッパ部材7はセラミック等の非金属部品で構成されても良い。或いは、ワイヤーメッシュ状の金属などでも構わない。ケース16内に配設された触媒担体4の端面に接する様にストッパ部材7がケース16の内面にガイド部材を用いずに固定される。なお、この場合の固定方法は、圧入や溶接、または接着などを問わない。また、ケースの内周面に対して外周側に付勢されるCリング状のものでもよい。そこにコーンサブアッセンブリを被せる形でセットする。その際、隔壁3eの先端がストッパ部材7に接する様に位置決めしながら治具に固定し、ケース17と集合部15の溶接を行なう。
In the embodiment of FIGS. 9 to 10, the
本実施例によれば、ガイド部材6を用いた実施例と同様に間隔を極めて小さくし、排気干渉の影響を低減することができる。
According to the present embodiment, as in the embodiment using the
図9至乃図10に示す本実施例は、ストッパ部材7が、触媒担体の全周に渡って設定された例であり、この場合は排気ガスが直接マット17に当らない構造となっている。これにより、マット17が、高温或いは高背圧の排気ガスにさらされることがないため、マット17の風食を防止することが可能となる。また、マット材の劣化も抑えることができ、触媒保持という観点でも有利となる。ストッパ部材7により、マット17の側面から短繊維がはみだして来なくなるため、新品状態時にまれに見られる短繊維の逆流によるシリンダボアのスカッフィングも防止できる。
This embodiment shown in FIGS. 9 to 10 is an example in which the
触媒サブアッセンブリとコーンサブアッセンブリの相対位置を決める機能を製造時に利用した後に、内燃機関の実働に伴う熱で、ストッパ部材7が焼失するものや、ワイヤーメッシュを成形したものであっても良い。ワイヤーメッシュの空間に充填された材料(たとえば樹脂)が、内燃機関の実働により焼失するものであっても良い。
After the function of determining the relative positions of the catalyst subassembly and the cone subassembly is used at the time of manufacture, the
また、隔壁部のみにストッパ部材7があれば、隔壁3eと触媒担体4との間隔を得られるため、全周に渡って存在する必要はなく、一つの隔壁に2箇所存在する、集合部との接触部の片側のみに設定されていても良い。この場合やストッパ部材7が焼失するタイプはストッパ部材7による触媒担体を覆う部位が少なく設定できる為、排気ガスの浄化能力上有利となる。
Further, if the
2 内燃機関
3 マニホルドコンバータ
4 触媒担体
5 クッション材
6 ガイド部材
7 ストッパ部材
15 集合部
16 ケース
17 マット
18 切欠き形状
3e 上流側隔壁
3f 下流側隔壁
2
Claims (6)
触媒担体と、
触媒担体を収容するケースと、
ケースと内燃機関の各気筒の排気マニホルドが接続される上流側集合部と、
上流側集合部内に設けられ、連続する爆発気筒からの排気ガスを分離して触媒担体に導く上流側隔壁と、
上流側隔壁の端部と触媒担体の端面との間の少なくとも一部に介挿される上流側ストッパ部材とからなることを特徴とするマニホルドコンバータ。 In a manifold converter that purifies by collecting exhaust manifolds of an internal combustion engine having a plurality of cylinders on the exhaust downstream side and passing exhaust gas,
A catalyst support;
A case for accommodating the catalyst carrier;
An upstream assembly to which an exhaust manifold of each cylinder of the internal combustion engine and the case is connected;
An upstream partition that is provided in the upstream assembly and separates exhaust gas from successive explosion cylinders and guides it to the catalyst carrier;
A manifold converter comprising an upstream stopper member inserted into at least a part between an end portion of the upstream partition wall and an end surface of the catalyst carrier.
下流側隔壁の上流側端部と触媒担体の下流側端面との間の少なくとも一部に介挿される下流側ストッパ部材とからなることを特徴とするマニホルドコンバータ。 The manifold converter according to claim 1, wherein the manifold converter is connected to the case, and a downstream partition wall provided in the downstream assembly portion and disposed in parallel with the upstream partition wall;
A manifold converter comprising a downstream stopper member inserted into at least a part between an upstream end portion of the downstream partition wall and a downstream end surface of the catalyst carrier.
クッション材の固定のためにケースの内周面に固定されたガイド部材とからなることを特徴とするマニホルドコンバータ。 3. The manifold converter according to claim 1, wherein the upstream stopper member and the downstream stopper member are cushion members disposed so as to be in contact with the catalyst carrier and the partition wall;
A manifold converter comprising a guide member fixed to the inner peripheral surface of the case for fixing the cushion material.
集合部と隔壁が固定されたコーンサブアッセンブリと、
ケースと触媒担体が固定された触媒サブアッセンブリと、
隔壁の端部と触媒担体の端面との間の少なくとも一部に介挿されるストッパ部材とからなることを特徴とするマニホルドコンバータ。
In a manifold converter that purifies by collecting exhaust manifolds of an internal combustion engine having a plurality of cylinders on the exhaust downstream side and passing exhaust gas,
A cone subassembly in which the collecting portion and the partition are fixed;
A catalyst subassembly in which a case and a catalyst carrier are fixed;
A manifold converter comprising a stopper member inserted into at least a part between an end portion of the partition wall and an end surface of the catalyst carrier.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004216182A JP2006037782A (en) | 2004-07-23 | 2004-07-23 | Manifold converter |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008069760A (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Exhaust device of vehicle |
CN101469629A (en) * | 2007-12-24 | 2009-07-01 | J·埃贝斯佩歇合资公司 | Exhaust collector and associated manufacturing method |
-
2004
- 2004-07-23 JP JP2004216182A patent/JP2006037782A/en active Pending
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