JP3075756B2 - エンジンの排気装置 - Google Patents

エンジンの排気装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの排気ガスを
浄化する触媒装置が排気管に設けられているエンジンの
排気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの排気ガスを大気中に排出する
従来の排気装置は、排気ガスを浄化する触媒装置を備え
ている。この種の排気装置としては、例えば実開昭６３
−１０２９２２号公報に開示されているように、各気筒
列に設けられている触媒装置のうち最上流の触媒装置の
容量を、各気筒列と各触媒装置との間の排気通路の長さ
が長い方から順に小さくしたものがある。このような構
成では、エンジンの始動後において、各最上流の触媒装
置を、大きな時間的ずれを生じることなく、排気ガスに
対する所定の浄化機能を発揮し得る浄化温度まで昇温す
ることができるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成では、エンジンの始動後、排気ガスの浄化が開始さ
れるまでに長時間を要し、エンジンが暖まる前の冷間時
においては、排気ガスの浄化機能が不十分であるという
問題点を有している。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明のエンジ
ンの排気装置は、上記の課題を解決するために、排気ガ
スを浄化する主触媒装置と前置触媒装置とを備え、主触
媒装置は、排気管における前置触媒装置の下流に設けら
れ、エンジンの排気ガスが複数の排気マニホールドを介
して排気管に送られるエンジンの排気装置において、以
下の手段を講じている。
【０００５】即ち、上記の前置触媒装置は、各排気マニ
ホールドの下流における排気管に、各排気マニホールド
と対応して個々に設けられ、かつ相対的に容量の大きい
ものが、相対的に走行風の流通性の高い部位の排気マニ
ホールド側に設けられ、相対的に容量の小さいものが、
相対的に走行風の流通性の低い部位の排気マニホールド
側に設けられている。
【０００６】請求項２の発明のエンジンの排気装置は、
上記の課題を解決するために、排気ガスを浄化する主触
媒装置と前置触媒装置とを備え、エンジンの排気ガスが
複数の排気マニホールドを介して排気管に送られるエン
ジンの排気装置において、以下の手段を講じている。
【０００７】即ち、上記の排気管が、排気マニホールド
と対応して個々に設けられた分岐排気管と、該分岐排気
管の集合部の下流に設けられた主排気管とからなり、主
触媒装置は、主排気管に設けられるとともに、上記の前
置触媒装置は、各分岐排気管に、各排気マニホールドと
対応して個々に設けられ、かつ相対的に容量の大きいも
のが、相対的に走行風の流通性の高い部位の排気マニホ
ールド側に設けられ、相対的に容量の小さいものが、相
対的に走行風の流通性の低い部位の排気マニホールド側
に設けられており、さらに、相対的に容量の小さな前置
触媒装置から分岐排気管の集合部までの距離が、相対的
に容量の大きな前置触媒装置から該集合部までの距離よ
りも短く設定されている。
【０００８】請求項３の発明のエンジンの排気装置で
は、上記請求項１または２の構成に加えて、上記エンジ
ンによって駆動される補機の後方に位置する前置触媒装
置の容量が、他の前置触媒装置の容量よりも相対的に小
さく設定されている。
【０００９】請求項４の発明のエンジンの排気装置で
は、上記請求項１ないし３のいずれか一項に記載の構成
に加えて、冷却ファンカバーの後方に位置する前置触媒
装置の容量が、他の前置触媒装置の容量よりも相対的に
小さく設定されている。
【００１０】請求項５の発明のエンジンの排気装置で
は、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の構成にお
いて、上記エンジンが、車体に対して横置きに配置され
たＶ型エンジンであり、該エンジンの後方に位置する前
置触媒装置の容量が、他の前置触媒装置の容量よりも相
対的に小さく設定されている。
【００１１】請求項６の発明のエンジンの排気装置で
は、上記請求項１ないし５のいずれか一項に記載の構成
において、主触媒装置が、前置触媒装置よりも大きな容
量を有している。
【００１２】請求項７の発明のエンジンの排気装置は、
上記の課題を解決するために、排気ガスを浄化する触媒
装置を備え、エンジンの排気ガスが複数の排気マニホー
ルドを介して排気管に送られるエンジンの排気装置にお
いて、以下の手段を講じている。
【００１３】即ち、上記の排気管が、排気マニホールド
と対応して個々に設けられた分岐排気管と、該分岐排気
管の集合部の下流に設けられた主排気管とからなり、上
記の触媒装置は、各分岐排気管に、各排気マニホールド
と対応して個々に設けられ、かつ相対的に容量の大きい
ものが、相対的に走行風の流通性の高い部位の排気マニ
ホールド側に設けられ、相対的に容量の小さいものが、
相対的に走行風の流通性の低い部位の排気マニホールド
側に設けられており、さらに、相対的に容量の小さな触
媒装置から分岐排気管の集合部までの距離が、相対的に
容量の大きな触媒装置から該集合部までの距離よりも短
く設定されている。
【００１４】
【作用】請求項１の構成によれば、例えばエンジンの始
動後には、先ず、容量の小さい前置触媒装置が、排気ガ
スに対して適当な浄化機能を発揮し得る浄化温度に達
し、次に、容量の大きい前置触媒装置が浄化温度に達
し、その後、主触媒装置が浄化温度に達して、それぞれ
排気ガスの浄化を行う。このとき、相対的に容量の小さ
い前置触媒装置は、走行風の流通性の低い部位の排気マ
ニホールド側に設けられているので、容量が小さいこと
に加えて、走行風により冷却され難く、確実に、早く浄
化温度に達する。また、主触媒装置も、確実に早く浄化
温度に達する。その結果、冷間時における排気ガスの浄
化機能を確実に高めることができる。
【００１５】請求項２の構成によれば、エンジンの始動
後には、容量の小さい前置触媒装置、容量の大きい前置
触媒装置、主触媒装置の順に浄化温度に達する。このと
き、容量の小さい前置触媒装置は、走行風の流通性の低
い部位の排気マニホールド側に設けられているので、容
量が小さいことに加えて、走行風により冷却され難く、
確実に、早く浄化温度に達する。また、主触媒装置も、
確実に早く浄化温度に達する。さらに、容量の小さい前
置触媒装置から分岐排気管の集合部までの距離が、容量
の大きい前置触媒装置から該集合部までの距離よりも短
くなっているので、容量の小さい前置触媒装置から主触
媒装置までの間における排気ガスの温度低下が少なく、
一層、主触媒装置が浄化温度に達するまでの時間が短く
なる。その結果、冷間時における排気ガスの浄化機能を
高めることができる。
【００１６】請求項３の構成によれば、上記エンジンに
よって駆動される補機の後方は走行風の流通性が低いの
で、該補機の後方に位置する前置触媒装置は、容量が小
さいことに加えて、走行風により冷却され難く、確実
に、早く浄化温度に達することができる。
【００１７】請求項４の構成によれば、冷却ファンカバ
ーの後方は走行風の流通性が低いので、該補機の後方に
位置する前置触媒装置は、容量が小さいことに加えて、
走行風により冷却され難く、確実に、早く浄化温度に達
することができる。
【００１８】請求項５の構成によれば、エンジンの後方
は走行風の流通性が低いので、該エンジンの後方に位置
する前置触媒装置は、容量が小さいことに加えて、走行
風により冷却され難く、確実に、早く浄化温度に達す
る。また、主触媒装置も、確実に早く浄化温度に達す
る。その結果、冷間時における排気ガスの浄化機能を高
めることができる。
【００１９】
【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図３に基づい
て以下に説明する。
【００２０】自動車は、図１に示すように、車体１の前
部におけるラジエタ８の後方にエンジン２を備えてい
る。このエンジン２は、本実施例において、Ｖ型の６気
筒形式であり、気筒列の方向が車体の前後方向に対して
垂直方向となる横置きに配されている。上記のエンジン
２は、図２および図３に示すように、エンジン２の前後
に設けられた２個の排気マニホールド３・３を介して、
排気管４と接続されている。上記の前方側の排気マニホ
ールド３はエンジン２の前部の各気筒と接続され、同様
に、後方側の排気マニホールド３は、エンジン２の後部
の各気筒と接続されている。
【００２１】前方側の排気マニホールド３の下流には、
前置大触媒装置５が接続され、後方側の排気マニホール
ド３の下流には、前置大触媒装置５よりも容量の小さい
前置小触媒装置６が接続されている。上記の前置大触媒
装置５と前置小触媒装置６とは、それぞれ、分岐排気管
４ａ・４ａを介して、車体１の後方へ延びる主排気管４
ｂと接続されている。この主排気管４ｂには前置大触媒
装置５よりも容量の大きい、主触媒装置７が設けられて
いる。上記の前置大触媒装置５、前置小触媒装置６およ
び主触媒装置７は、排気ガス中の有害物質を除去して排
気ガスを浄化するものであり、本実施例において、前置
小触媒装置６は0.３リットル、前置大触媒装置５は0.７
リットル、主触媒装置７は1.５リットルの容量に設定さ
れている。また、上記の触媒装置５〜７は、温度がある
一定の浄化温度に達したときに、所定の浄化機能を発揮
し得るようになっている。
【００２２】上記の構成において、エンジンの始動後に
は、先ず、前置小触媒装置６が、前置大触媒装置５より
も容量が小さいこと、およびエンジン２によって走行風
Ｗが遮られていることにより、浄化温度に達し、次に、
前置大触媒装置５が浄化温度に達し、最後に主触媒装置
７が、最も容量が大きいこと、および前置大触媒装置５
と前置小触媒装置６との下流に設けられていることによ
り、最後に浄化温度に達する。このとき、前置小触媒装
置６は、前置大触媒装置５と前置小触媒装置６とが同じ
容量に設定されている場合、および前置大触媒装置５と
前置小触媒装置６とが走行風の影響を同じように受ける
位置に設けられている場合と比較して、早く浄化温度に
達する。従って、エンジン始動後の早い時点で排気ガス
の浄化が開始される。また、これに関連して、主触媒装
置７は、前置小触媒装置６の温度上昇が早く、前置小触
媒装置６を通過して主触媒装置７に達する排気ガスの温
度上昇が早くなることにより、早い時点で浄化温度に達
する。従って、触媒装置全体として、エンジン２が暖ま
る前の冷間時における浄化機能が向上する。
【００２３】本発明の他の実施例を図４に基づいて以下
に説明する。尚、前記の実施例の図面に示した部材と同
一の機能を有する部材には同一の符号を付記し、その説
明を省略する。
【００２４】本実施例は、Ｖ型６気筒形式のエンジンが
縦置きされ、その右側に接続された排気マニホールド３
の下流に前置大触媒装置５が設けられ、左側に接続され
た排気マニホールド３の下流に前置小触媒装置６が接続
された場合について示している。また、前置小触媒装置
６は空気調和装置用あるいはパワーステアリング装置用
のポンプ等の補機９の後方に設けられ、前置小触媒装置
６に走行風Ｗが当たり難くなっている。
【００２５】上記のような構成により、エンジンの始動
後には、前置小触媒装置６、前置大触媒装置５および主
触媒装置７の順に浄化温度に達する。このとき、前置小
触媒装置６は、前置大触媒装置５よりも容量が小さいこ
と、および補機９によって走行風Ｗが遮られていること
により、実施例１の構成の場合と同様、早く浄化温度に
達する。従って、エンジン始動後の早い時点で排気ガス
の浄化が開始され、触媒装置全体として、エンジン２が
暖まる前の冷間時における浄化機能が向上する。
【００２６】本発明のさらに他の実施例を図５に基づい
て以下に説明する。尚、前記の実施例の図面に示した部
材と同一の機能を有する部材には同一の符号を付記し、
その説明を省略する。
【００２７】本実施例は、直列４気筒形式のエンジンが
横置きされ、その前側に接続された２個の排気マニホー
ルド３・３の下流に前置大触媒装置５と前置小触媒装置
６とが個別に設けられ、前置小触媒装置６が、冷却ファ
ンカバー１０の陰の走行風Ｗが当たり難い部位に設けら
れた場合について示している。
【００２８】上記のような構成により、エンジンの始動
後には、前置小触媒装置６、前置大触媒装置５および主
触媒装置７の順に浄化温度に達する。このとき、前置小
触媒装置６は、前置大触媒装置５よりも容量が小さいこ
と、および冷却ファンカバー１０によって走行風Ｗが遮
られていることにより、実施例１の構成の場合と同様、
早く浄化温度に達する。従って、エンジン始動後の早い
時点で排気ガスの浄化が開始され、触媒装置全体とし
て、エンジン２が暖まる前の冷間時における浄化機能が
向上する。
【００２９】本発明のさらに他の実施例を図６に基づい
て以下に説明する。尚、前記の実施例の図面に示した部
材と同一の機能を有する部材には同一の符号を付記し、
その説明を省略する。
【００３０】本実施例は、直列４気筒形式のエンジンが
縦置きされ、その一方の側部の前後方向に各１個の排気
マニホールド３が接続され、前方の排気マニホールド３
の下流に前置大触媒装置５が接続され、後方の排気マニ
ホールド３の下流に前置小触媒装置６が接続された場合
について示している。また、前置小触媒装置６から両分
岐排気管４ａ・４ａの集合部までの距離が、前置大触媒
装置５から上記の集合部までの距離よりも短くなってい
る。
【００３１】上記のような構成により、エンジンの始動
後には、前置小触媒装置６、前置大触媒装置５および主
触媒装置７の順に浄化温度に達する。このとき、前置小
触媒装置６は、前置大触媒装置５よりも容量が小さいこ
と、および前置大触媒装置５によって走行風Ｗが遮られ
ていることにより、実施例１の構成の場合と同様、早く
浄化温度に達する。また、本実施例においては、前置小
触媒装置６から両分岐排気管４ａ・４ａの集合部までの
距離が、前置大触媒装置５から両分岐排気管４ａ・４ａ
の集合部までの距離よりも短くなっているので、前置小
触媒装置６から主触媒装置７までの間における排気ガス
の温度低下が少なく、一層、主触媒装置７の温度上昇が
促進され、主触媒装置７が浄化温度に達するまでの時間
が短くなる。従って、エンジン始動後の早い時点で排気
ガスの浄化が開始され、触媒装置全体として、エンジン
２が暖まる前の冷間時における浄化機能が向上する。
【００３２】
【発明の効果】請求項１の発明のエンジンの排気装置
は、以上のように、前置触媒装置が、各排気マニホール
ドの下流における排気管に、各排気マニホールドと対応
して個々に設けられ、かつ相対的に容量の大きいもの
が、相対的に走行風の流通性の高い部位の排気マニホー
ルド側に設けられ、相対的に容量の小さいものが、相対
的に走行風の流通性の低い部位の排気マニホールド側に
設けられている構成である。
【００３３】これにより、相対的に容量の小さい前置触
媒装置が、容量が小さいこと、および走行風により冷却
され難くなることにより、確実に、早く浄化温度に達
し、これに伴い、主触媒装置も、確実に早く浄化温度に
達する。従って、冷間時の排気ガスに対する浄化機能を
高めることができるという効果を奏する。
【００３４】請求項２の発明のエンジンの排気装置は、
以上のように、排気管が、排気マニホールドと対応して
個々に設けられた分岐排気管と、該分岐排気管の集合部
の下流に設けられた主排気管とからなり、主触媒装置
は、主排気管に設けられるとともに、上記の前置触媒装
置は、各分岐排気管に、各排気マニホールドと対応して
個々に設けられ、かつ相対的に容量の大きいものが、相
対的に走行風の流通性の高い部位の排気マニホールド側
に設けられ、相対的に容量の小さいものが、相対的に走
行風の流通性の低い部位の排気マニホールド側に設けら
れており、さらに、相対的に容量の小さな前置触媒装置
から分岐排気管の集合部までの距離が、相対的に容量の
大きな前置触媒装置から該集合部までの距離よりも短く
設定されて いる構成である。
【００３５】これにより、相対的に容量の小さい前置触
媒装置が、容量が小さいこと、および走行風により冷却
され難くなることにより、確実に、早く浄化温度に達
し、これに伴い、主触媒装置も、確実に早く浄化温度に
達する。さらに、容量の小さい前置触媒装置から分岐排
気管の集合部までの距離が、容量の大きい前置触媒装置
から該集合部までの距離よりも短くなっているので、容
量の小さい前置触媒装置から主触媒装置までの間におけ
る排気ガスの温度低下が少なく、一層、主触媒装置が浄
化温度に達するまでの時間が短くなる。従って、冷間時
の排気ガスに対する浄化機能を高めることができるとい
う効果を奏する。
【００３６】請求項３の発明のエンジンの排気装置は、
以上のように、上記エンジンによって駆動される補機の
後方に位置する前置触媒装置の容量が、他の前置触媒装
置の容量よりも相対的に小さく設定されている構成であ
る。
【００３７】従って、上記補機の後方は走行風の流通性
が低いので、該補機の後方に位置する前置触媒装置は、
容量が小さいことに加えて、走行風により冷却され難
く、確実に、早く浄化温度に達することができるという
効果を奏する。
【００３８】請求項４の発明のエンジンの排気装置は、
以上のように、冷却ファンカバーの後方に位置する前置
触媒装置の容量が、他の前置触媒装置の容量よりも相対
的に小さく設定されている構成である。
【００３９】従って、上記冷却ファンカバーの後方は走
行風の流通性が低いので、該冷却ファンカバーの後方に
位置する前置触媒装置は、容量が小さいことに加えて、
走行風により冷却され難く、確実に、早く浄化温度に達
することができるという効果を奏する。
【００４０】請求項５の発明のエンジンの排気装置は、
以上のように、上記エンジンが、車 体に対して横置きに
配置されたＶ型エンジンであり、該エンジンの後方に位
置する前置触媒装置の容量が、他の前置触媒装置の容量
よりも相対的に小さく設定されている構成である。
【００４１】これにより、エンジンの後方は走行風の流
通性が低いので、該エンジンの後方に位置する前置触媒
装置は、容量が小さいことに加えて、走行風により冷却
され難く、確実に、早く浄化温度に達することができ
る。また、主触媒装置も、確実に早く浄化温度に達す
る。従って、冷間時の排気ガスに対する浄化機能を高め
ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すエンジンの排気装置の
概略の平面図である。
【図２】図１に示したエンジンの排気装置の拡大平面図
である。
【図３】図１に示したエンジンの排気装置の拡大正面図
である。
【図４】本発明の他の実施例を示すエンジンの排気装置
の概略の平面図である。
【図５】本発明のさらに他の実施例を示すエンジンの排
気装置の概略の平面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施例を示すエンジンの排
気装置の概略の平面図である。
【符号の説明】
２ エンジン ３ 排気マニホールド ４ 排気管 ５ 前置大触媒装置 ６ 前置小触媒装置 ７ 主触媒装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−196918（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−130614（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−102922（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−124212（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−69715（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/20 F01N 3/24 F01N 3/28

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】排気ガスを浄化する主触媒装置と前置触媒
    装置とを備え、主触媒装置は、排気管における前置触媒
    装置の下流に設けられ、エンジンの排気ガスが複数の排
    気マニホールドを介して排気管に送られるエンジンの排
    気装置において、 上記の前置触媒装置は、各排気マニホールドの下流にお
    ける排気管に、各排気マニホールドと対応して個々に設
    けられ、かつ相対的に容量の大きいものが、相対的に走
    行風の流通性の高い部位の排気マニホールド側に設けら
    れ、相対的に容量の小さいものが、相対的に走行風の流
    通性の低い部位の排気マニホールド側に設けられている
    ことを特徴とするエンジンの排気装置。
  2. 【請求項２】排気ガスを浄化する主触媒装置と前置触媒
    装置とを備え、エンジンの排気ガスが複数の排気マニホ
    ールドを介して排気管に送られるエンジンの排気装置に
    おいて、 上記の排気管が、排気マニホールドと対応して個々に設
    けられた分岐排気管と、該分岐排気管の集合部の下流に
    設けられた主排気管とからなり、 主触媒装置は、主排気管に設けられるとともに、上記の
    前置触媒装置は、各分岐排気管に、各排気マニホールド
    と対応して個々に設けられ、かつ相対的に容量の大きい
    ものが、相対的に走行風の流通性の高い部位の排気マニ
    ホールド側に設けられ、相対的に容量の小さいものが、
    相対的に走行風の流通性の低い部位の排気マニホールド
    側に設けられており、 さらに、相対的に容量の小さな前置触媒装置から分岐排
    気管の集合部までの距離が、相対的に容量の大きな前置
    触媒装置から該集合部までの距離よりも短く設定されて
    いることを特徴とするエンジンの排気装置。
  3. 【請求項３】上記エンジンによって駆動される補機の後
    方に位置する前置触媒装置の容量が、他の前置触媒装置
    の容量よりも相対的に小さく設定されていることを特徴
    とする請求項１または２記載のエンジンの排気装置。
  4. 【請求項４】冷却ファンカバーの後方に位置する前置触
    媒装置の容量が、他の前置触媒装置の容量よりも相対的
    に小さく設定されていることを特徴とする請求項１ない
    し３のいずれか一項に記載のエンジンの排気装置。
  5. 【請求項５】上記エンジンが、車体に対して横置きに配
    置されたＶ型エンジンであり、該エンジンの後方に位置
    する前置触媒装置の容量が、他の前置触媒装置の容量よ
    りも相対的に小さく設定されていることを特徴とする請
    求項１ないし４のいずれか一項に記載のエンジンの排気
    装置。
  6. 【請求項６】主触媒装置が、前置触媒装置よりも大きな
    容量を有していることを特徴とする請求項１ないし５の
    いずれか一項に記載のエンジンの排気装置。
  7. 【請求項７】排気ガスを浄化する触媒装置を備え、エン
    ジンの排気ガスが複数の排気マニホールドを介して排気
    管に送られるエンジンの排気装置において、 上記の排気管が、排気マニホールドと対応して個々に設
    けられた分岐排気管と、該分岐排気管の集合部の下流に
    設けられた主排気管とからなり、 上記の触媒装置は、各分岐排気管に、各排気マニホール
    ドと対応して個々に設けられ、かつ相対的に容量の大き
    いものが、相対的に走行風の流通性の高い部位の排気マ
    ニホールド側に設けられ、相対的に容量の小さいもの
    が、相対的に走行風の流通性の低い部位の排気マニホー
    ルド側に設けられており、 さらに、相対的に容量の小さな触媒装置から分岐排気管
    の集合部までの距離が、相対的に容量の大きな触媒装置
    から該集合部までの距離よりも短く設定されていること
    を特徴とするエンジンの排気装置。
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