JP2006057551A - エンジン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】排気マニホールド20出口に触媒22と温度検知手段23を配置し、該排気マニホールド20の外周に冷却水通路20cを設け、該冷却水通路20cに流量制御手段を設けて、排ガス浄化に適する温度となるように前記流量制御手段24を制御する。また、前記触媒22を収納するケース21に取付フランジ21bを設け、該取付フランジ21bと前記排気マニホールド20との取付位置を調整可能に構成した。
【選択図】図1
Description
また、出力が違う同形式のエンジンに同一の触媒を使用する際には、他の部品(例えば配管)とのレイアウトに合わせたり、最適温度を自由に選ぶことが出来なかったので、出力の大きい仕様のエンジンに合わせた触媒を使用していた。よって、出力の小さいエンジンでは浄化が十分に行われることがなかった。
排気マニホールド出口に触媒と温度検知手段を配置し、
該排気マニホールドの外周に冷却水通路を設け、
該冷却水通路に流量制御手段を設けて、
排ガス浄化に適する温度となるように前記流量制御手段を制御するものである。
該取付フランジと前記排気マニホールドとの取付位置を調整可能に構成したものである。
該触媒収納ケースと排気マニホールドに対して触媒の取付位置を変更可能に構成したものである。
該触媒収納ケースと触媒の間に排ガス通路を形成し、
前記フランジ近傍の触媒収納ケースに排ガス出口を設けたものである。
該筒体の下流側の触媒が位置しない外周に連通孔を開口したものである。
図1は本発明の触媒収納ケース21及び排気マニホールド20の第1の実施例を示す側面図、図2は触媒収納ケース31及び排気マニホールド30の第2の実施例を示す側面図、図3は触媒収納ケース41及び排気マニホールド40の第3の実施例を示す側面図である、図4は触媒収納ケース51の第4の実施例を示す側面図、図5は本発明のエンジン1の一実施例を示す側面図である。
排気装置は、前記排気マニホールド20の出口側に触媒収納ケース21等を介して接続されており、排気マニホールド20には熱交換器が具備されている。該排気装置には、後述する触媒収納ケース21の排ガス出口21cと連結される、排ガス導入のための排ガス導入部が設けられており、該排ガス導入部を介して排ガスが排気装置内に導入される構成になっている。排気マニホールド20の外側には熱交換器が配設されており、該熱交換器は冷却水により該熱交換器を通過する排ガスを冷却する構成になっている。該熱交換器には冷却水導入口と冷却水排出口を設け、冷却水を循環できるようにしている。該冷却水はシリンダ3・3・・・を冷却する冷却水と兼用することもできる。
そして、排気装置には排ガス出口21cが設けられており、該排ガス出口21cより触媒収納ケース21から排気装置内に導入されてきた排ガスが排出される。
エンジン1の各シリンダ3・3・・・より排出された排ガスは配管20a・20a・・・を通って排気マニホールド20内に集合する。排気マニホールド20は、排ガスが集合できるように中空の円筒形状に形成されており、該円筒形状の側面に配管20a・20a・・・が連結されている。
そして、排気マニホールド20を形成する外壁自身も外壁内が中空に形成されており、該中空部分は冷却水通路20cとして冷却水を流すことを可能としている。該排気マニホールド20の外壁内の冷却水は、前記シリンダ3・3・・・の冷却水ジャケットに流れていく構成にしても良い。
内円柱20xと外円柱20yは、共に前記フランジ20bに固設されており、換言すれば、フランジ20bを介して、冷却水通路20cを形成しながら内円柱20xと外円柱20yが固設される構成となっている。
該冷却水出口20eには、流量制御手段となる流出量制御弁24が設けられており、後述する排ガス温度検知センサ23の測定結果に応じて、冷却水出口20eを通って冷却水通路20cから流出していく冷却水の流量を制御できるようになっている。
また、冷却水入口20d及び冷却水出口20eを、前記外円柱20yと一体化した構成とし、冷却水通路20cに流出量制御弁24を設ける構成としてもよく、または、冷却水入口20dに流入量制御弁を設けても良い。
触媒収納ケース21には、内部に排ガス分解用の触媒22が配設されており、図1に示すように、側面視において、触媒22の全体が触媒収納ケース21によって覆われるようになっている。
また、触媒22は、触媒収納ケース21の内周に当接するように嵌めこまれ位置ずれしないようになっている。
そして、該排ガス温度検知センサ23は制御回路16を介して前記流出量制御弁24と接続され、測定された排ガスの温度によって、前記流出量制御弁24の開閉を調節し、前記冷却水通路20cを通過する冷却水の流量を調節できるようにしている。このように構成したことにより、該排ガス温度検知センサ23によって測定された排ガスの温度が、触媒が分解に最適な設定温度を超えると、流出量制御弁24を開くことによって、冷却水通路20cに冷却水の流して冷却して設定温度となるようにし、逆に、該排ガス温度検知センサ23によって測定された排ガスの温度が設定温度以下に低下すると、流出量制御弁24を閉じることによって、冷却水通路20cに冷却水が流れないようにするのである。
排気マニホールド20出口に触媒22と温度検知手段23を配置し、
該排気マニホールド20の外周に冷却水通路20cを設け、
該冷却水通路20cに流量制御手段24を設けて、
排ガス浄化に適する温度となるように前記流量制御手段24を制御するようにしたので、
排ガスの温度を排ガス浄化に適する温度に制御できて、エンジン運転領域全般にわたり浄化できる。また、出力が異なるエンジンに対しても使用することができる。
該取付フランジ21bと前記排気マニホールド20との取付位置を調整可能に構成したので、
触媒22と冷却水通路20cとの取付位置を、触媒に入る排ガスの最大温度が触媒22の最適浄化温度になるように調整することができ、触媒22を最大限に有効利用して浄化することができる。また、取付フランジ20b・21bにおいて、触媒22の脱着が可能となり、エンジン出力に最適な触媒22を取付けることが可能となる。
前述同様、排気マニホールド30には、触媒収納ケース31が着脱自在に取り付けられている。排気マニホールド30と触媒収納ケース31との取り付け方法は、排気マニホールド30の端部にフランジ30bを形成し、触媒収納ケース31の端部にもフランジ31bを形成し、該フランジ30b・31b同士を図示しないボルト等によって締め付け固定するものである。
ただし、本実施例では、排気マニホールド30の端部に設けられるフランジ30bは外側に向かってだけ形成されているのではなく、排気マニホールド30の内側(軸心側)にも内フランジ30cが延設されている。そして、触媒収納ケース31についても同様にフランジ30bに合わせて、フランジ31bが外側に向かってだけ形成されているのではなく、触媒収納ケース31の内側(軸心側)にも内フランジ31cが延設されている。
そして、本実施例では、図2に示すように、触媒収納ケース31の内周の径が、触媒32の筒体33外周の径より大きく構成されており、触媒収納ケース31の内周と触媒32の外周の間を排ガスが通過できる排ガス通路34を形成している。
また、触媒収納ケース31の側面には、フランジ31b近傍に、排ガス出口35を形成して、触媒32を通過した排ガスを触媒収納ケース31から排出できるようになっている。
前述同様、排気マニホールド40には、触媒収納ケース41が着脱自在に取り付けられている。排気マニホールド40と触媒収納ケース41との取り付け方法は、排気マニホールド40の端部にフランジ40bを形成し、触媒収納ケース41の端部にもフランジ41bを形成し、該フランジ40b・41b同士を図示しないボルト等によって締め付け固定するものである。
ただし、本実施例では、排気マニホールド40のフランジ40bが外側に向かってだけ形成されているのではなく、排気マニホールド40の内側(軸心)にも内フランジ40cが延設されている。そして、触媒収納ケース41についても同様に、フランジ41bが外側に向かってだけ形成されているのではなく、触媒収納ケース41の内側(軸心)にも内フランジ31cが延設されている。
そして、内円柱40xはフランジ40bに固設されているが、外円柱40yの軸方向の長さはフランジ40bに届かないような長さに構成されている。そして、外円柱40yの端部は底板よって閉じられて冷却水通路40dの冷却水が洩れることを防いでいる。
また、触媒42の側面周囲は筒体43で覆われて、内フランジ41cの内周に固定されている。
また、触媒42の側面を空気が出たり入ったりできないように、触媒42は側面を筒体43で覆い、底面(端面)42b・42bだけ覆わないような構成としている。
そして、触媒収納ケース41の側面には、フランジ41b近傍に、排ガス出口45を形成して、触媒42を通過した排ガスを触媒収納ケース41から排出できるようになっている。
該触媒収納ケース31・41と排気マニホールド30・40に対して触媒32・42の取付位置を変更可能に構成したので、
触媒32・42の取付位置が、触媒32・42に入る排ガスの最大温度が触媒32・42の最適浄化温度になるように調整することができ、触媒32・42を最大限に有効利用して浄化することができる。
該触媒収納ケース31・41と触媒32・42の間に排ガス通路34・44を形成し、
前記フランジ31b・41b近傍の触媒収納ケース41に排ガス出口35・45を設けたので、
排ガスが触媒32・42の外周を通過して排出されるので、触媒32・42は速やかに温められて、早期活性させることができる。また、触媒32・42の温度低下を抑えることができる。
前述同様、触媒収納ケース51の端部にはフランジ51bが形成されており、該フランジ51bをボルト等によって前記排気マニホールド20・30・40のフランジ21b・31b・41bに締め付け固定するものである。
ただし、本実施例では、触媒収納ケース51には、フランジ51bが外側に向かってだけ形成されているのではなく、触媒収納ケース51の内側にも内フランジ51cが延設されている。
そして、内側に触媒52が配設されていない部分、つまり中空部53cを覆う筒体53の前部の側面に、複数の排ガス連通孔53b・53b・・・が形成されている。そのため、排気マニホールド20・30・40から送られてくる排ガスは触媒52を通った後に、中空部53cに流れ込み、中空部53cから筒体53の連通孔53b・53b・・・を通って排ガス通路54に排出されるようになっている。この排ガスが円筒状の触媒52を通過するときには中心部を通過し易いが、出口周囲に連通孔53bが開口されているために、触媒の周囲にも通過するようになって偏りを防止することができる。
該筒体53の下流側の触媒52が位置しない外周に連通孔53b・53b・・・を開口したので、
排ガスが触媒52を通過するときの偏りを修正することができ、排ガスが触媒52を均一に通過して浄化効率が向上する。
20・30・40 排気マニホールド
20b・30b・40b フランジ
20c 冷却水通路
21・31・41・51 触媒収納ケース
21b・31b・41b・51b フランジ
22・32・42・52 触媒
23 温度検知手段(排ガス温度検知センサ)
24 流量制御手段(流出量制御弁)
30c・40c 内フランジ
31c・41c・51c 内フランジ
33・43 筒体
34・44・54 排ガス通路
40d 冷却水通路
53 筒体
53b 連通孔
53c 中空部
Claims (5)
- 触媒を排ガス通路に設けて排ガスの浄化を図るエンジンにおいて、
排気マニホールド出口に触媒と温度検知手段を配置し、
該排気マニホールドの外周に冷却水通路を設け、
該冷却水通路に流量制御手段を設けて、
排ガス浄化に適する温度となるように前記流量制御手段を制御する、
ことを特徴とするエンジン。 - 前記触媒を収納するケースに取付フランジを設け、
該取付フランジと前記排気マニホールドとの取付位置を調整可能に構成した、
ことを特徴とする請求項1に記載のエンジン。 - 前記排気マニホールド出口に触媒収納ケースを固定し、
該触媒収納ケースと排気マニホールドに対して触媒の取付位置を変更可能に構成した、
ことを特徴とする請求項1に記載のエンジン。 - 前記排気マニホールド出口にフランジを介して触媒収納ケースを固定し、
該触媒収納ケースと触媒の間に排ガス通路を形成し、
前記フランジ近傍の触媒収納ケースに排ガス出口を設けた、
ことを特徴とする請求項1に記載のエンジン。 - 前記触媒を筒体に収納して触媒収納ケース内に配置し、
該筒体の下流側の触媒が位置しない外周に連通孔を開口した、
ことを特徴とする請求項1に記載のエンジン。
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