JP3129047B2 - 内燃機関の2次空気供給装置 - Google Patents

内燃機関の2次空気供給装置

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JP3129047B2 JP05218904A JP21890493A JP3129047B2 JP 3129047 B2 JP3129047 B2 JP 3129047B2 JP 05218904 A JP05218904 A JP 05218904A JP 21890493 A JP21890493 A JP 21890493A JP 3129047 B2 JP3129047 B2 JP 3129047B2
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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、各気筒の排気通路に2
次空気を供給する2次空気供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関においては、排気通路に2次空
気を供給し、排気中の有害成分であるCO,HCを再燃
焼させて低減するようにしたものがある。ここで、従来
の2次空気供給装置としては、エアポンプにより供給さ
れる空気をメインギャラリを介してブランチギャラリに
導入し、各排気通路に2次空気として供給する構成とな
っている(実開昭58−32121号公報等参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の内燃
機関の2次空気供給装置にあっては、図5に示すよう
に、メインギャラリ111 からブランチギャラリ112 が分
岐する構成に関しては、該ブランチギャラリ112 がメイ
ンギャラリ111 内の2次空気の流れに沿って単純に分岐
して排気通路113 に接続される構成であったため、メイ
ンギャラリ111 内の2次空気の流れの影響を受けて、各
排気通路113 に供給される2次空気の分配量に相違が生
じ、例えば排気及び触媒温度が適正な温度に保てず、排
気浄化性能が損なわれる惧れがあった。
【0004】本発明は、このような従来の実情に鑑みな
されたもので、メインギャラリ内の2次空気の流れの影
響を排除して、各排気通路への2次空気の供給量が同一
となるような内燃機関の2次空気供給装置を提供するこ
とを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、メイ
ンギャラリ及びブランチギャラリを介して各排気通路に
2次空気を供給する内燃機関の2次空気供給装置におい
て、メインギャラリからブランチギャラリへの分岐部に
筒状で両端部が塞がれた分配器を設け、メインギャラリ
を分配器の側壁を貫通させて該分配器内に導き、該メイ
ンギャラリの開口部を、分配器内で該分配器の一方の端
部に向けて開口させ、各ブランチギャラリの入口部を、
分配器の側壁で、メインギャラリより分配器の他方の端
部側の位置に開口させ、かつ、該入口部を分配器の側壁
の周方向に等間隔に配列する構成とした。
【0006】
【作用】以上の構成によれば、2次空気がメインギャラ
リ内を流れ、ブランチギャラリに分岐して各排気通路に
流れる際に、該2次空気は分配器を通過してからブラン
チギャラリに分岐していく。ここで、メインギャラリを
分配器の側壁を貫通させて該分配器内に導き、該メイン
ギャラリの開口部を、分配器内で該分配器の一方の端部
に向けて開口させているので、2次空気は分配器に流入
する際には、メインギャラリ内を流れる2次空気の流線
が直角に曲げられて、さらに所定の一方向にのみ分配器
に流入する。
【0007】そして、各ブランチギャラリの入口部を、
分配器の側壁で、メインギャラリより分配器の他方の端
部側の位置に開口させているので、メインギャラリの開
口部から所定の一方向に分配器内部に流入した2次空気
は、その流れ方向が 180°反転されて、各ブランチギャ
ラリの入口部に向かう。即ち、2次空気が各ブランチギ
ャラリに流入する際には、メインギャラリ内を流れてき
た2次空気が有する流線が当初90°偏向され、その後 1
80°反転されて各ブランチギャラリの入口部に流入する
こととなり、もってメインギャラリ内を流れてきた2次
空気が有する慣性力の作用が打ち消された状態で流入す
ることとなる。従って、各ブランチギャラリに流入する
2次空気が有するエネルギーは、メインギャラリ内を流
れてきた2次空気が有する慣性力の作用を受けることは
無く、各ブランチギャラリに流入する2次空気の有する
エネルギーに差異が生じることを防止できる。
【0008】そして、分配器の内部を等エネルギーを有
して各ブランチギャラリの入口部に向かって2次空気が
流れるが、さらに該入口部が分配器の側壁の周方向に
間隔に配列されるので、各ブランチギャラリに流入する
2次空気は積極的に同一エネルギーを有する状態とされ
て、各排気通路に供給されることとなり、各排気通路へ
の供給量が同一となる。
【0009】
【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。一実施例の構成を示す図1において、図示しないエ
アポンプにより供給される4気筒内燃機関の2次空気
は、チェックバルブ2を介装したメインギャラリ1及び
ブランチギャラリ21、31、41及び51を介して各排気通路
4〜7に供給されるが、本発明に係る構成として、メイ
ンギャラリ1とブランチギャラリ21、31、41及び51との
間に分配器60が介装されている。
【0010】分配器60は、図2に示すように、有底円筒
形状である上方円筒61と、有底円筒形状である下方円筒
81と、それら上方円筒と下方円筒とを一体に接合する締
結ボルト95とを含んで構成されている。ここで、上方円
筒61は円筒部62にメインギャラリ1が貫通接続される貫
通孔63が設けられ、該貫通孔63に対向した円筒部内部62
aには、該メインギャラリ1の先端1aが突き当てられ
て固定される位置決め端部64が設けられる。さらに、上
方円筒61の底部65には締結ボルト95が貫通する締結ボル
ト貫通孔66が略底部65の中心位置に開口され、該締結ボ
ルト貫通孔66と同心円状にガスケット脱落防止溝67も設
けられている。
【0011】そして、貫通孔63にはメインギャラリ1が
先端1aを位置決め端部64に突き当てて貫通接続される
が、さらに、円筒部内部62aの底部65側に位置したメイ
ンギャラリ1には、メインギャラリ1内を流れてきた2
次空気を底部65の方向にのみ流出させる流出孔3が前記
締結ボルト貫通孔66と同一軸上に、また締結ボルト95の
外径より大きい開口径を有して設けられる。すなわち、
メインギャラリ1を分配器60の側壁(円筒部62)を貫通
させて該分配器60内に導き、該メインギャラリ1の開口
部(流出孔3)を、分配器60内で該分配器60の一方の端
部(底部65)に向けて開口させてある。なお、前記締結
ボルト95が貫通するように、該締結ボルト95のボルト径
と略同一内径を有する締結ボルト貫通孔8も設けられ
る。
【0012】一方、下方円筒81は円筒部82にブランチギ
ャラリ21、31、41及び51が貫通接続されるブランチ貫通
孔83、84、85及び86が該円筒部82の中心軸を中心とする
同一円周上に等間隔に設けられ、該ブランチ貫通孔83、
84、85及び86には、ブランチギャラリ21、31、41及び51
が夫々先端開口部21a、31a、41a及び51a(一部図示
せず)を円筒部内部82aに面一にして接続される。すな
わち、各ブランチギャラリ21、31、41及び51の入口部
(先端開口部21a、31a、41a及び51a)を、分配器60
の側壁(円筒部82)で、メインギャラリ1より分配器60
の他方の端部(底部87)側の位置に開口させ、かつ、該
入口部(先端開口部21a、31a、41a及び51a)を分配
器60の側壁(円筒部82)の周方向に等間隔に配列してあ
る。さらに、下方円筒81の底部87には締結ボルト95が螺
合される雌ねじ部88が略底部87の中心位置に設けられて
いる。
【0013】そして、以上説明した上方円筒61と下方円
筒81とが、締結ボルト頭部95aとガスケット脱落防止溝
67との間にガスケット96を、また下側端部68と上側端部
89との間にガスケット97を介装しつつ、また締結ボルト
95が流出孔3及び締結ボルト貫通孔8を貫通した状態
で、該分配器60により形成される内部空間69と外部とを
気密状態として、該締結ボルト95により一体に接続され
ている。
【0014】さらに、本実施例にあっては、図1に示す
ように、排気通路4〜7に接続されるブランチギャラリ
21、31、41及び51の有効長さが等しくなるように、各ブ
ランチギャラリの長さが設定される。また、ブランチギ
ャラリ21、31、41及び51は、内燃機関(図示せず)の点
火順序に合うように、第1気筒用の排気通路4に接続さ
れるブランチギャラリ21、第3気筒用の排気通路6に接
続されるブランチギャラリ41,第4気筒用の排気通路7
に接続されるブランチギャラリ51及び第2気筒用の排気
通路5に接続されるブランチギャラリ31の順番で、下方
円筒81に接続されている。
【0015】以下、本実施例に係る作用について説明す
る。以上の構成によれば、図示しないエアポンプにより
供給された2次空気がメインギャラリ1内を流れ、ブラ
ンチギャラリ21、31、41及び51に分岐して各排気通路4
〜7に流れる際に、該2次空気は分配器60を通過して分
岐していく。ここで、分配器60における2次空気の流れ
を、図3及び図4を参照しつつ説明すると、メインギャ
ラリの先端1aが位置決め端部64に突き当てられて閉塞
されているため、メインギャラリ1内を流れてきた2次
空気は、前記締結ボルト95と流出孔3との間の隙間70を
通って、該メインギャラリ1から底部65の方向にのみ流
出し、上方円筒61と下方円筒81とにより構成される分配
器60の内部空間69に流出する。即ち、メインギャラリ1
内を流れてきた該メインギャラリ1の軸線と平行であっ
た2次空気の流線は、締結ボルト95と流出孔3との間の
隙間70を通って内部空間69に流出する際に、底部65の方
向にのみ流出するため、その流線が90°偏向させられ
る。
【0016】そして、各ブランチギャラリ21、31、41及
び51の入口部としての先端開口部21a、31a、41a及び
51aが前記メインギャラリ1に対して該メインギャラリ
1の流出孔3と反対側に開口しているので、該隙間70を
通過した2次空気は底部65にぶつかってその流れ方向を
偏向させられ、分配器60の内部空間69を、円筒部内部62
aから円筒部内部82aに沿って下方へと流れることとな
る。即ち、流線は再び180 °変更されることとなる。
【0017】そして、2次空気は夫々先端開口部21a、
31a、41a及び51aが下方円筒81の円筒部内部82aに面
一に設けられたブランチギャラリ21、31、41及び51に流
入する。ここで、分配器60にあっては、各ブランチギャ
ラリ21、31、41及び51の先端開口部21a、31a、41a及
び51aが下方円筒81の円筒部内部82aに面一に設けられ
ており、2次空気は分配器60の内部空間69を、円筒部内
部62aから円筒部内部82aに沿って下方へと流れてくる
ので、該2次空気の流線は、先端開口部21a、31a、41
a及び51aから各ブランチギャラリ21、31、41及び51に
流入する際に、さらに90°変更させられる。
【0018】従って、2次空気が各ブランチギャラリ2
1、31、41及び51に流入する際にはメインギャラリ1内
を流れていた2次空気の流線が数回に渡って変更される
こととなり、もってメインギャラリ1内を流れていた2
次空気が有する慣性力の作用は及ぼされることがなくな
り、もって各ブランチギャラリ21、31、41及び51に流入
する2次空気の有するエネルギーに差異が生じることを
防止できる。
【0019】さらに各ブランチギャラリ21、31、41及び
51の先端開口部21a、31a、41a及び51aが同一円周上
に等間隔に配列されているので、各ブランチギャラリ2
1、31、41及び51に流入する2次空気は積極的に同一エ
ネルギーを有する状態とされて、各排気通路4〜7に供
給されることとなる。さらに、本実施例に係る分配器60
にあっては、排気通路4〜7に接続されるブランチギャ
ラリ21、31、41及び51の有効長さが等しくなるように、
各ギャラリの長さが設定されているので、分配器60から
各ブランチギャラリ21、31、41及び51に分配されて、各
排気通路4〜7に供給される2次空気の量は同一量とな
り、排気及び各触媒温度を適正な温度に保つことが可能
となり、排気浄化性能を向上させることが可能となる。
【0020】さらに、ブランチギャラリ21、31、41及び
51は、内燃機関(図示せず)の点火順序に合うように、
各気筒の排気通路に接続される構成であるので、各排気
通路を排気が流れることにより生じる負圧が点火順序に
従ってブランチギャラリ21、31、41及び51に作用するこ
ととなり、もって下方円筒81の円筒部内部82aにも同様
の負圧が点火順序に従って作用することとなる。従っ
て、該下方円筒81の円筒部内部82aの先端開口部21a、
31a、41a及び51aに沿って順番に負圧が作用すること
となり、該下方円筒81の円筒部内部82aに旋回流が生じ
ることとなる。もって排気がさらに均一に各ブランチギ
ャラリ21、31、41及び51に供給されることとなる。
【0021】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、メインギャラリ及びブランチギャラリを介して各排
気通路に2次空気を供給する内燃機関の2次空気供給装
置において、メインギャラリからブランチギャラリへの
分岐部に筒状で両端部が塞がれた分配器を設け、メイン
ギャラリを分配器の側壁を貫通させて該分配器内に導
き、該メインギャラリの開口部を、分配器内で該分配器
の一方の端部に向けて開口させ、各ブランチギャラリの
入口部を、分配器の側壁で、メインギャラリより分配器
の他方の端部側の位置に開口させ、かつ、該入口部を分
配器の側壁の周方向に等間隔に配列する構成としたの
で、メインギャラリ内を流れてきた2次空気が有する慣
性力の作用が打ち消された状態でブランチギャラリへ流
入することとなり、さらに各ブランチギャラリに流入す
る2次空気は積極的に同一エネルギーを有する状態とさ
れて、各排気通路に供給されることとなるので、各排気
通路への2次空気の供給量が同一となるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る全体構成を示すシステム
構成図
【図2】同上実施例に係る分配器の構成を示す断面図
【図3】同上実施例に係る分配器の作用を説明する断面
【図4】同上実施例に係る分配器の作用を説明する平面
【図5】従来例の全体構成を示すシステム構成図
【符号の説明】
1 メインギャラリ 3 流出孔 21 ブランチギャラリ 31 ブランチギャラリ 41 ブランチギャラリ 51 ブランチギャラリ 60 分配器 61 上方円筒 63 貫通孔 65 底部 81 下方円筒 83 ブランチ貫通孔 84 ブランチ貫通孔 85 ブランチ貫通孔 86 ブランチ貫通孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01N 3/30 - 3/34 F17D 1/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】メインギャラリ及びブランチギャラリを介
    して各排気通路に2次空気を供給する内燃機関の2次空
    気供給装置において、 メインギャラリからブランチギャラリへの分岐部に筒状
    で両端部が塞がれた分配器を設け、 メインギャラリを分配器の側壁を貫通させて該分配器内
    に導き、該メインギャラリの開口部を、分配器内で該分
    配器の一方の端部に向けて開口させ、 各ブランチギャラリの入口部を、分配器の側壁で、メイ
    ンギャラリより分配器の他方の端部側の位置に開口さ
    せ、 かつ、該入口部を分配器の側壁の周方向に 等間隔に配列
    したことを特徴とする内燃機関の2次空気供給装置。
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