JP2016133047A - Exhaust emission assembly device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排気集合装置に関し、特に、排気浄化装置を内蔵し、自動車の内燃機関に好適な内燃機関の排気集合装置に係る。 The present invention relates to an exhaust gas collecting apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to an exhaust gas collecting apparatus for an internal combustion engine that incorporates an exhaust purification device and is suitable for an internal combustion engine of an automobile.
多気筒内燃機関に装着され、複数の排気ポートから排出される排気ガスを集約して下流側に供給する排気集合装置においては、各排気ポートから間歇的に排出される排気ガスの干渉を避け、排気慣性を利用して燃焼室から排気ガスを吸出し、燃焼室への充填効率を上げて内燃機関の出力性能を向上させる機能が求められており、各排気ポートから最初の集合部までの長さであるブランチ長をある程度長く、且つ任意に設定し得ることが求められている。特に、4気筒内燃機関において例えば第1気筒のブランチと第4気筒のブランチを集合させると共に、第2気筒のブランチと第3気筒のブランチを集合(4→2)させ、更にそれらを一つの排気管に集合(2→1)させる、所謂「4−2−1集合」の態様では、「4−2」のブランチ長だけでなく「2−1」のブランチ長(及び「4−2−1」全体の長さ)のチューニングも重要となっている。 In an exhaust gas collection device that is mounted on a multi-cylinder internal combustion engine and collects exhaust gases exhausted from a plurality of exhaust ports and supplies them downstream, avoid interference of exhaust gases intermittently exhausted from each exhaust port, There is a demand for a function that uses exhaust inertia to suck exhaust gas from the combustion chamber and increase the filling efficiency of the combustion chamber to improve the output performance of the internal combustion engine. Therefore, it is required that the branch length can be set arbitrarily long and arbitrarily. In particular, in a four-cylinder internal combustion engine, for example, a branch of the first cylinder and a branch of the fourth cylinder are aggregated, a branch of the second cylinder and a branch of the third cylinder are aggregated (4 → 2), and these are further combined into one exhaust. In the so-called “4-2-1 aggregation” mode in which the tubes are aggregated (2 → 1), not only the branch length of “4-2” but also the branch length of “2-1” (and “4-2-1”). "Overall length) tuning is also important.
更に、排気脈動を積極的に活用すべく、各ブランチ長や合流部の位置設定に留まらず、バルブタイミング可変機構の充実に着目し、あらゆる回転数領域で積極的に排気脈動波のマッチングを活用し、全回転数領域で充填効率向上を図ることも提案されている。例えば、下記の特許文献1には、「エンジンの低・中速域の高負荷域で、効果的にノッキングを抑制しつつ、高圧縮比エンジンによる高トルク化を達成することができる火花点火式多気筒エンジンを提供する」ことを目的とし、「エンジンの幾何学的圧縮比が12を超える高圧縮比に設定されるとともに、各気筒の排気ポートに接続された分岐排気通路が排気順序が隣り合わない気筒同士で第1集合部により集合され、各第1集合部の下流の中間排気通路が第2集合部で集合された排気マニフォールドと、上記排気マニフォールドより下流に設けられ、かつ排気通路断面が拡大した空間部を有する複数の空洞拡大室と、排気弁の開弁時期を変更する排気バルブタイミング可変機構と、各気筒に設けられた点火プラグの点火時期を制御する点火時期制御手段と、有効圧縮比を調節する有効圧縮比調節手段と」を備えた装置が開示され、各手段を特定した装置が提案されている(特許文献1の段落〔0009〕及び〔0010〕に記載)。
Furthermore, in order to actively utilize exhaust pulsation, we focus not only on setting the position of each branch length and merging section, but also focusing on the enhancement of the variable valve timing mechanism, and actively utilizing exhaust pulsation wave matching in all speed ranges. However, it has also been proposed to improve the filling efficiency in the entire rotational speed region. For example, the following
また、下記の特許文献2には、「排気マニホールドの排気管長を自由に設定することができ、触媒の配置スペースを十分に確保して、触媒の性能を常に最高度に維持することができ、これらにより、内燃機関の高出力化と低エミッション化との両立を図ることができる多気筒内燃機関の排気系における触媒配置構造を提供する」ことを目的とし、「多気筒内燃機関の排気系における触媒配置構造であって、一端が前記内燃機関の排気ポートに接続された複数の排気管が、内燃機関本体から遠ざかる方向に延出された第1構成排気管部分と、前記第1構成排気管部分に続いて、第1の湾曲部を有し、前記内燃機関本体に近づく方向に反転する第2構成排気管部分と、前記第2構成排気管部分に続いて、第2の湾曲部を有し、前記内燃機関本体から遠ざかる方向に反転する第3構成排気管部分とを備え、前記第3構成排気管部分の下流側が、触媒に接続され、前記触媒が、前記第1構成排気管部分と前記第2構成排気管部分と前記第3構成排気管部分とにより囲まれて形成される空間に配置されたことを特徴とする多気筒内燃機関の排気系における触媒配置構造」が提案されている(特許文献2の段落〔0007〕及び〔0008〕に記載)。
In addition, the following
上記特許文献1に記載の排気脈動を積極的に活用する排気集合装置においては、反射波が合流部で負圧波に反転して燃焼室に戻るタイミングの関係上、上記ブランチ長を等長とし、且つできるだけ長く設定することが要請されている。然し乍ら、このような要請に応えるには、排気ポートから集合部までの長さ、及びその下流側の排気ガス浄化装置(触媒コンバータ)に至るまでの距離を短くすることができず、内燃機関の性能向上要件と排気浄化性能要件が背反となっている。
In the exhaust gas collecting apparatus that actively utilizes the exhaust pulsation described in
つまり、内燃機関の性能向上要件を充足するためには排気集合装置の大型化を回避することは困難であり、狭小なエンジンルーム内で他部品との物理的干渉や熱の影響を避けて排気集合装置を搭載することは至難である。このことは前述の「4−2−1集合」の態様だけでなく、所謂「4−1集合」の態様でも同様である。また、排気浄化性能要件を充足するためには排気浄化装置の大型化のみならず、上流側(内燃機関側)への配置、複数個の搭載等が必要となり、搭載上及びスペース上の問題が残る。 In other words, it is difficult to avoid an increase in the size of the exhaust gas collecting device in order to satisfy the performance improvement requirements of the internal combustion engine. In the narrow engine room, avoid the physical interference with other parts and the influence of heat. It is very difficult to install a collective device. This is the same not only in the above-described “4-2-1 set” mode but also in the so-called “4-1 set” mode. In addition, in order to satisfy the exhaust purification performance requirements, not only the exhaust purification device needs to be enlarged, but it must be arranged on the upstream side (internal combustion engine side), multiple mounted, etc. Remain.
上記の背反する課題を解消するためには、特許文献2に記載の構成とすることも一法であるが、ブランチパイプ(分岐管)を製造するための複雑な曲げ加工及び困難な溶接が必要であり、コストアップが不可避となる。また、内燃機関に並設し3次元的に巻回することとしているが、ブランチ長の設定を変更するためには、3次元的な経路で4本のブランチパイプの長さを調整する必要があるので、ブランチ長の設定自由度は殆どなくなる。更に、内燃機関の振動に伴いブランチパイプが個別に振動することになるが、特許文献2に記載のような長く、曲がり箇所の多いブランチパイプは振動し易く、内燃機関の高回転時には振動を抑えることが至難である。
In order to solve the above contradictory problems, the configuration described in
そこで、本発明は、内燃機関の性能向上要件と排気浄化性能要件の両要件を充足し得る内燃機関の排気集合装置を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an exhaust gas collecting apparatus for an internal combustion engine that can satisfy both the performance improvement requirement and the exhaust purification performance requirement of the internal combustion engine.
上記の課題を達成するため、本発明は、内燃機関の複数の排気ポートに連通接続され排気ガス浄化装置を内蔵する内燃機関の排気集合装置において、前記排気ガス浄化装置を収容する筒体と、該筒体を囲繞するように形成される容器であって、前記筒体の外面との間に前記複数の排気ポートに連通接続される複数の排気流路が形成されると共に、該複数の排気流路が前記筒体の一方の開口端に連通するように形成された容器と、前記筒体の他方の開口端に連通接続される排出管とを備えることとしたものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides an exhaust gas collecting apparatus for an internal combustion engine that is connected to a plurality of exhaust ports of the internal combustion engine and incorporates an exhaust gas purification apparatus, and a cylinder that houses the exhaust gas purification apparatus; A container formed so as to surround the cylindrical body, wherein a plurality of exhaust passages connected to the plurality of exhaust ports are formed between the outer surface of the cylindrical body and the plurality of exhaust gases The flow path includes a container formed so as to communicate with one open end of the cylindrical body, and a discharge pipe connected to the other open end of the cylindrical body.
上記の排気集合装置において、前記複数の排気流路は、前記筒体の軸に対し直交する方向に前記容器が環状に膨出形成されて成る複数の環状流路を有し、該複数の環状流路が前記筒体に並設されている構成とするとよい。 In the exhaust collecting apparatus, the plurality of exhaust passages include a plurality of annular passages formed by annularly forming the container in a direction orthogonal to the axis of the cylindrical body. It is good to set it as the structure by which the flow path was arranged in parallel with the said cylinder.
また、上記の排気集合装置において、前記容器は、前記複数の環状流路内の排気ガスを前記筒体の一方の開口端に案内する案内部を有する構成とするとよい。この案内部は、容器の一方の端部に蓋部材を接合することによって構成することができるが、蓋部材を一体的に形成することとしてもよい。 In the exhaust gas collecting apparatus, the container may include a guide portion that guides the exhaust gas in the plurality of annular channels to one open end of the cylindrical body. Although this guide part can be comprised by joining a cover member to one edge part of a container, it is good also as forming a cover member integrally.
更に、上記の排気集合装置において、前記容器は、前記内燃機関のクランク軸に対し前記筒体の軸が平行となるように配置するとよい。また、前記複数の排気流路は、前記複数の環状流路と前記複数の排気ポートとを連通接続する複数の分岐管を有する構成としてもよい。更に、前記複数の分岐管は、前記内燃機関のクランク軸に対し直交する方向に並設されている構成としてもよい。 Furthermore, in the above exhaust collecting apparatus, the container may be arranged such that the axis of the cylindrical body is parallel to the crankshaft of the internal combustion engine. Further, the plurality of exhaust flow paths may have a plurality of branch pipes that connect the plurality of annular flow paths and the plurality of exhaust ports in communication. Furthermore, the plurality of branch pipes may be arranged in parallel in a direction perpendicular to the crankshaft of the internal combustion engine.
そして、上記の排気集合装置において、前記筒体が、前記排気ガス浄化装置の下流側で、排気音を低減する消音装置、排気ガスの熱を回収し車室内の暖房に供する排気熱回収装置、及び、排気ガスの熱エネルギを直接電気エネルギに変換する熱電型発電装置の少なくとも一つの装置に連通接続される構成とするとよい。 And in the above exhaust gas collecting device, the cylinder is a silencer for reducing exhaust noise on the downstream side of the exhaust gas purification device, an exhaust heat recovery device for recovering heat of the exhaust gas and heating it in the passenger compartment, And it is good to set it as the structure connected to at least 1 apparatus of the thermoelectric power generator which converts the thermal energy of exhaust gas directly into electrical energy.
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明の内燃機関の排気集合装置においては、排気ガス浄化装置を収容する筒体と、この筒体を囲繞するように形成される容器であって、筒体の外面との間に複数の排気ポートに連通接続される複数の排気流路が形成されると共に、複数の排気流路が筒体の一方の開口端に連通するように形成された容器と、筒体の他方の開口端に連通接続される排出管とを備えたものであるので、各排気流路に必要なブランチ長を容易に確保することができ、排気浄化装置の大型化や、上流側への配置が可能となり、浄化性能や昇温速度が向上する。而して、内燃機関の性能向上要件と排気浄化性能要件の両要件を充足することができる。 Since this invention is comprised as mentioned above, there exist the following effects. That is, in the exhaust gas collecting apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, a plurality of cylinders are disposed between a cylindrical body that houses the exhaust gas purification device and an outer surface of the cylindrical body so as to surround the cylindrical body. A plurality of exhaust passages connected to the exhaust port of the cylinder, and a container formed such that the plurality of exhaust passages communicate with one opening end of the cylinder, and the other opening end of the cylinder Since it is equipped with an exhaust pipe that is connected to the exhaust pipe, the branch length required for each exhaust passage can be easily secured, and the exhaust purification device can be enlarged and arranged upstream. , Purification performance and heating rate are improved. Thus, both the performance improvement requirement and the exhaust purification performance requirement of the internal combustion engine can be satisfied.
上記の排気集合装置において、複数の排気流路が、筒体の軸に対し直交する方向に容器が環状に膨出形成されて成る複数の環状流路を有し、複数の環状流路が筒体に並設されている構成とすれば、環状流路の長さや配置を自由に設定することができ、各環状流路の長さも適宜調整することもできる。しかも、巻回される環状流路によって筒体の保温が可能となるので、運転状態に影響されることなく浄化性能を維持することができる。 In the above exhaust collecting device, the plurality of exhaust passages have a plurality of annular passages formed by annularly bulging the container in a direction perpendicular to the axis of the cylinder, and the plurality of annular passages are cylinders. If it is set as the structure arranged in parallel with the body, the length and arrangement | positioning of an annular flow path can be set freely, and the length of each annular flow path can also be adjusted suitably. Moreover, since the cylindrical body can be kept warm by the wound annular flow path, the purification performance can be maintained without being affected by the operation state.
また、上記の排気集合装置において、容器が、複数の環状流路内の排気ガスを筒体の一方の開口端に案内する案内部を有する構成とすれば、環状流路内の排気ガスは案内部で反転して筒体内に流入し、触媒担体の全面に亘って均一に供給されるので、所謂「一様度」が高く、所期の浄化性能を確実に維持することができる。 Further, in the exhaust collecting apparatus described above, if the container has a guide portion that guides the exhaust gas in the plurality of annular channels to one open end of the cylindrical body, the exhaust gas in the annular channel is guided. It reverses at the part and flows into the cylinder and is uniformly supplied over the entire surface of the catalyst carrier, so that the so-called “uniformity” is high and the desired purification performance can be reliably maintained.
更に、上記の排気集合装置において、容器が、内燃機関のクランク軸に対し筒体の軸が平行となるように配置される構成とすれば、配置対象の空間を適切に活用することができる。また、複数の排気流路が、複数の環状流路と複数の排気ポートとを連通接続する複数の分岐管を有する構成とすれば、装着対象の空間を適切に活用することができる。更に、複数の分岐管が、内燃機関のクランク軸に対し直交する方向に並設されている構成とすれば、装着対象の空間を一層適切に活用することができる。 Furthermore, in the above exhaust collecting apparatus, if the container is arranged so that the axis of the cylinder is parallel to the crankshaft of the internal combustion engine, the space to be arranged can be appropriately utilized. Further, if the plurality of exhaust flow paths have a plurality of branch pipes that connect and connect the plurality of annular flow paths and the plurality of exhaust ports, the space to be mounted can be appropriately utilized. Furthermore, if the plurality of branch pipes are arranged side by side in a direction perpendicular to the crankshaft of the internal combustion engine, the space to be mounted can be utilized more appropriately.
そして、上記の排気集合装置において、筒体が、排気ガス浄化装置の下流側で、排気音を低減する消音装置、排気ガスの熱を回収し車室内の暖房に供する排気熱回収装置、及び、排気ガスの熱エネルギを直接電気エネルギに変換する熱電型発電装置の少なくとも一つの装置に連通接続されるように構成すれば、各種機能を有する装置を含め、全体として小型化が可能となり、装着対象の空間を有効に活用することができる。 And in the above exhaust gas collecting device, the cylinder is a silencer for reducing exhaust noise on the downstream side of the exhaust gas purification device, an exhaust heat recovery device for recovering heat of the exhaust gas and heating it in the passenger compartment, and If connected to at least one thermoelectric generator that directly converts the heat energy of the exhaust gas into electrical energy, it can be downsized as a whole, including devices with various functions. Can be used effectively.
以下、本発明の望ましい実施形態について図面を参照して説明する。図1乃至図7は本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気集合装置を示すもので、直列4気筒の内燃機関の複数(本実施形態では四つ)の排気ポート(図示せず)に連通接続され、本実施形態の排気ガス浄化装置として、排気ガスを浄化する触媒担体1が筒体2に内蔵され、触媒担体1を巻装するように緩衝部材(マット)1aが配設されている。本実施形態では、内燃機関(図示せず)に接合されるヘッドフランジ10に排気孔11乃至14が形成されており、これらの排気孔11乃至14が上記四つの排気ポートに対向するように配置され、夫々に連通するように構成されているので、以下、排気孔11乃至14は各排気ポートと同様の趣旨で説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1 to 7 show an exhaust gas collecting apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, and a plurality of (four in this embodiment) exhaust ports (not shown) of an in-line four-cylinder internal combustion engine. As an exhaust gas purification device of the present embodiment, which is connected in communication, a
図1乃至図7に示すように、筒体2を囲繞するように容器3が形成され、筒体2の外面との間に、複数の排気ポート(排気孔11乃至14)に連通接続される複数(本実施形態では四つ)の排気流路21乃至24が形成されると共に、これらの排気流路21乃至24が筒体2の一方の開口端2aに連通するように形成され、筒体2の他方の開口端2bに排出管4が連通接続されている。而して、本実施形態では所謂「4−1集合」が構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 7, a
複数の排気流路21乃至24は、筒体2の軸に対し直交する方向に容器3が環状に膨出形成されて成る複数(本実施形態では四つ)の環状流路31乃至34を有し、これらの環状流路31乃至34が筒体2の回りに並設されている。本実施形態においては、容器3の一方の端部には別体の蓋部材3cが接合されて閉塞され、その内側に環状流路31乃至34内の排気ガスを筒体2の一方の開口端2aに案内する案内部3aが構成されている。蓋部材3cは容器3と一体的に形成することとしてもよい。また、排気流路21乃至24は、環状流路31乃至34と排気孔11乃至14とを連通接続する分岐管(ブランチパイプ)41乃至44を含み、本実施形態の分岐管41乃至44は、図1及び図5に示すように内燃機関のクランク軸(図示せず)に対し直交する方向に平行に並設されている。尚、排出管4は容器3の他方の端部3bに接合されているが、排気流路21乃至24は排出管4には連通しておらず、筒体2内に連通するように接合されている。
The plurality of
本実施形態においては、更に、排気ガスの一部を吸気側に還流させる排気ガス再循環装置(図示は省略するが、EGRと略称される)が装着されており、その一部を構成する再循環流路35が容器3の他方の端部3b(排出管4側の端部)に接合され、筒体2の開口端2bに連通接続されている。
In the present embodiment, an exhaust gas recirculation device (not shown but abbreviated as EGR) that recirculates a part of the exhaust gas to the intake side is further mounted. The
而して、排気孔11乃至14から排出された排気ガスは、図5及び図6に破線矢印EF1で示すように、分岐管41乃至44を介して夫々、容器3の環状流路31乃至34に導入され、図6に破線矢印EF2で示すように、容器3の蓋部材3c(案内部3a)方向に供給される。この排気ガスは、図5に破線矢印EF3で示すように、案内部3aにて反転され、図7に示す筒体2の開口端2a方向に案内され、図7に破線矢印EF4で示すように、筒体2内の触媒担体1を通過し、ここで浄化された排気ガスが、破線矢印EF5で示すように、排出管4から下流側の装置(マフラー等)に排出される。このとき、浄化された排気ガスの一部が再循環用排気ガスとして、図7に破線矢印EF6で示すように、再循環流路35を介して排気ガス再循環装置(図示せず)に供給される。尚、通常、排気ガス再循環装置に還流される再循環用排気ガスの流量を調整するためEGRバルブが装着されるが、ここでは図示を省略する。
Thus, the exhaust gases discharged from the exhaust holes 11 to 14 are respectively connected to the
図1乃至図7から明らかなように、排気流路21乃至24を構成する環状流路31乃至34は筒体2を巻回するように形成されているので、巻回量や配置を自由に設定することができ、環状流路31乃至34の長さを適宜調整することもできる。従って、排気流路21乃至24の各々に必要な長さ(ブランチ長)を容易に確保することができる。また、排気浄化装置(触媒コンバータ)の大型化や、上流側への配置が可能となり、浄化性能や昇温速度が向上する。しかも、巻回されるブランチ(環状流路31乃至34)によって筒体2の保温が可能となるので、運転状態に影響されることなく浄化性能を維持(触媒を活性状態に維持)することができる。結果、前述の背反する二要件を両立させ、必要なエンジン性能及び排気浄化性能を満足させることができる。また、本実施形態の排気集合装置はコンパクトに搭載できることから、排出管4と後流排気管との締結において、ボールジョイント等の変位対応継手を用いる場合には、変位対応継手がエンジンのロール中心軸に近づくため、変位量を小さくでき、振動を抑制することができる。
As is apparent from FIGS. 1 to 7, the
更に、本実施形態の排気集合装置は、前述のように筒体2(及び容器3)の軸が内燃機関のクランク軸に平行に延在するように構成されており、比較的にスペースに余裕がある車両の前後方向に配置されるので、それ以外の方向、即ち車両の上下左右方向のスペース占有を最小限に抑えることができ、車両への搭載性も良好となる。また、内燃機関(図示せず)への装着に当っては、排出管4の形状変更のみで、車両の前後又は左右方向の何れも可能となるので、汎用性、共有性が高くなり、コスト低減に寄与する。もちろん、直列4気筒に限らず、2気筒以上の直列、V型、水平対向型等、何れの内燃機関(エンジン)にも適用可能である。また、車両駆動用の搭載に限らず、発電用エンジン(特にEV車両のレンジエクステンダー)への適用も可能である。更に、農機具や船舶、定置発電装置等、車両以外のエンジンにも適用可能である。
Further, as described above, the exhaust gas collecting apparatus of the present embodiment is configured such that the shaft of the cylinder 2 (and the container 3) extends in parallel to the crankshaft of the internal combustion engine, so that there is a relatively large space. Since the vehicle is disposed in the front-rear direction of a certain vehicle, the space occupation in the other direction, that is, the vertical, left-right direction of the vehicle can be minimized, and the mounting property to the vehicle is also improved. In addition, when mounting on an internal combustion engine (not shown), only the shape of the
更に、排気流路21乃至24を介して導入された排気ガスが集合した後、案内部3aで反転して筒体2内に流入し、触媒担体1に到達する迄に撹拌、整流され、触媒担体1の全面に亘って均一に供給されるので、所謂「一様度」が高く、所期の浄化性能を確実に維持することができる。
Further, after the exhaust gas introduced through the
図8乃至図10は、第1気筒のブランチ(分岐管41)と第4気筒のブランチ(分岐管44)を集合させると共に、第2気筒のブランチ(分岐管42)と第3気筒のブランチ(分岐管43)を集合(4→2)させ、更にそれらを一つの排気管4に集合(2→1)させる所謂「4−2−1集合」の実施形態を示すものである。本実施形態における複数の排気流路21乃至24は、筒体2の軸に対し直交する方向に容器3xが環状に膨出形成されて成る複数(本実施形態では二つ)の環状流路31x及び32xを有し、これらが筒体2xを囲繞するように設けられ、流路33xに合流するように構成されている。従って、「4−2集合」の長さは、分岐管41乃至44の長さと環状流路31x及び32xの長さの和によって設定され、「2−1集合」の長さは流路33xの長さによって設定される。尚、本実施形態を構成する部材のうち、図1乃至図7に示す部材と実質的に同じ部材には同じ符合を付して説明を省略するが、図8乃至図10に示す容器3xは前述の図1等に示す容器3より小型に形成されている。
8 to 10, the first cylinder branch (branch pipe 41) and the fourth cylinder branch (branch pipe 44) are assembled together, and the second cylinder branch (branch pipe 42) and third cylinder branch ( An embodiment of a so-called “4-2-1 set” in which the branch pipes 43) are gathered (4 → 2) and further gathered into one exhaust pipe 4 (2 → 1) is shown. The plurality of
而して、本実施形態においても、図1等に示す「4−1集合」の実施形態と同様の効果を奏するが、図1等に示す実施形態に比し、「2−1集合」の部分が存在するので、中低回転領域のチューニング自由度が高くなる。尚、第1気筒のブランチ(分岐管41)と第2気筒のブランチ(分岐管42)を集合させると共に、第3気筒のブランチ(分岐管43)と第4気筒のブランチ(分岐管44)を集合(4→2)させ、更にそれらを一つの排気管4に集合(2→1)させる構成としてもよく、あるいは、第1気筒のブランチ(分岐管41)と第3気筒のブランチ(分岐管43)を集合させると共に、第2気筒のブランチ(分岐管42)と第4気筒のブランチ(分岐管44)を集合(4→2)させ、更にそれらを一つの排気管4に集合(2→1)させる構成としてもよい。 Thus, in the present embodiment, the same effect as the embodiment of “4-1 set” shown in FIG. 1 and the like is obtained, but the “2-1 set” of the embodiment shown in FIG. Since there is a portion, the degree of freedom in tuning in the middle and low rotation region is increased. The first cylinder branch (branch pipe 41) and the second cylinder branch (branch pipe 42) are assembled together, and the third cylinder branch (branch pipe 43) and the fourth cylinder branch (branch pipe 44) are combined. It is also possible to adopt a configuration in which they are assembled (4 → 2) and further assembled into one exhaust pipe 4 (2 → 1), or the branch of the first cylinder (branch pipe 41) and the branch of the third cylinder (branch pipe) 43), the branch of the second cylinder (branch pipe 42) and the branch of the fourth cylinder (branch pipe 44) are gathered (4 → 2), and they are further gathered into one exhaust pipe 4 (2 → 2). 1) It is good also as a structure made to do.
図11は、図1等と同様の筒体2内に二個の触媒担体1f及び1rが軸方向に直列に収容されたタンデム触媒の態様を示し、上流側の触媒担体1fが所謂「スタート触媒」に供される。尚、図11乃至13において、図1乃至図7に示す部材と実質的に同じ部材には同じ符合を付して説明を省略する。
FIG. 11 shows a mode of a tandem catalyst in which two
図12に示す実施形態は、筒体2が、触媒担体1(又は1r)の下流側で、排気音を低減する消音装置(図示せず)、排気ガスの熱を回収し車室内の暖房に供する排気熱回収装置(図示せず)、及び、排気ガスの熱エネルギを直接電気エネルギに変換する熱電型発電装置(図示せず)の少なくとも一つの装置に連通接続されるように構成されたものである。即ち、本実施形態の筒体2は、前述の触媒担体1と排出管4との間に筒状部2cを有しており、この筒状部2c内に、上記の排気熱回収装置や熱電型発電装置が構成される。あるいは、拡張室や共鳴室を組み合わせて上記の消音装置を筒状部2c内に構成することもでき、触媒担体1と排出管4との間には各種機能の装置を介装することができる。
In the embodiment shown in FIG. 12, the
図13は、図1等と同様の筒体2に対し、低周波共鳴室を付設すべく、別体の消音器5を連通接続した実施形態を示すものである。この消音器5は特定周波数の排気音の減衰を企図するもので、消音器5内に形成される空間(共鳴室)の容積と首管(本実施形態では連通管5a)の径及び長さ(並びに音速)をパラメータとするヘルムホルツの共鳴室が構成されるので、減衰対象の周波数を特定することができる。尚、共鳴室を別体とせず、複数の連通管(図示せず)によって筒体2と消音器5の筐体5bとを連結して排気ガスの流通を許容する構成とし、通常の消音器を構成することとしてもよい。
FIG. 13 shows an embodiment in which a
1 触媒担体
2,2x 筒体
2a,2b 開口端
2c 筒状部
3,3x 容器
3a 案内部
3b 端部
3c 蓋部材
4 排出管
5 消音器
10 ヘッドフランジ
11,12,13,14 排気孔(排気ポート)
21,22,23,24 排気流路
31,32,33,34 環状流路
31x,32x 環状流路
41,42,43,44 分岐管
DESCRIPTION OF
21, 22, 23, 24
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- 2015-01-19 JP JP2015007979A patent/JP6444183B2/en active Active
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