JP4400320B2 - Exhaust device for multi-cylinder internal combustion engine - Google Patents

Exhaust device for multi-cylinder internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP4400320B2
JP4400320B2 JP2004169394A JP2004169394A JP4400320B2 JP 4400320 B2 JP4400320 B2 JP 4400320B2 JP 2004169394 A JP2004169394 A JP 2004169394A JP 2004169394 A JP2004169394 A JP 2004169394A JP 4400320 B2 JP4400320 B2 JP 4400320B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
upstream
passage
bypass
main
passages
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004169394A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005351088A (en
Inventor
先基 李
尊雄 井上
公良 西沢
俊一 三石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2004169394A priority Critical patent/JP4400320B2/en
Priority to EP05010888A priority patent/EP1605145B1/en
Priority to CNB2005100755731A priority patent/CN100445523C/en
Priority to US11/145,962 priority patent/US7726119B2/en
Priority to US11/295,728 priority patent/US7509800B2/en
Publication of JP2005351088A publication Critical patent/JP2005351088A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4400320B2 publication Critical patent/JP4400320B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y02T10/121

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Description

この発明は、触媒コンバータで排気浄化を行う多気筒内燃機関の排気装置、特に、メイン触媒コンバータが活性化していない冷間始動直後に、別の触媒コンバータを備えたバイパス流路側に排気を案内するようにした形式の排気装置の改良に関する。   The present invention relates to an exhaust device for a multi-cylinder internal combustion engine that performs exhaust purification using a catalytic converter, and in particular, immediately after a cold start when the main catalytic converter is not activated, guides exhaust to the bypass channel side provided with another catalytic converter. The present invention relates to an improvement of an exhaust device of the type.

従来から知られているように、車両の床下などの排気系の比較的下流側にメイン触媒コンバータを配置した構成では、内燃機関の冷間始動後、触媒コンバータの温度が上昇して活性化するまでの間、十分な排気浄化作用を期待することができない。また一方、触媒コンバータを排気系の上流側つまり内燃機関側に近付けるほど、触媒の熱劣化による耐久性低下が問題となる。   As conventionally known, in a configuration in which the main catalytic converter is disposed relatively downstream of the exhaust system such as under the floor of a vehicle, the temperature of the catalytic converter rises and is activated after a cold start of the internal combustion engine. In the meantime, a sufficient exhaust purification action cannot be expected. On the other hand, the closer the catalytic converter is to the upstream side of the exhaust system, that is, the internal combustion engine side, the lower the durability due to thermal degradation of the catalyst.

そのため、特許文献1に開示されているように、メイン触媒コンバータを備えたメイン流路の上流側部分と並列にバイパス流路を設けるとともに、このバイパス流路に、別のバイパス触媒コンバータを介装し、両者を切り換える切換弁によって、冷間始動直後は、バイパス流路側に排気を案内するようにした排気装置が、従来から提案されている。この構成では、バイパス触媒コンバータは排気系の中でメイン触媒コンバータよりも相対的に上流側に位置しており、相対的に早期に活性化するので、より早い段階から排気浄化を開始することができる。
特開平5−321644号公報
Therefore, as disclosed in Patent Document 1, a bypass flow path is provided in parallel with the upstream portion of the main flow path including the main catalytic converter, and another bypass catalytic converter is interposed in the bypass flow path. However, an exhaust device has been conventionally proposed in which exhaust gas is guided to the bypass flow path side immediately after the cold start by a switching valve for switching between the two. In this configuration, the bypass catalytic converter is positioned relatively upstream of the main catalytic converter in the exhaust system and is activated relatively early, so that exhaust purification can be started from an earlier stage. it can.
JP-A-5-321644

上記従来の排気装置では、バイパス流路は、排気マニホルドの合流点よりも下流側においてメイン流路から分岐している。つまり、多気筒内燃機関において、各気筒の排気流路が1本の流路に合流した合流点よりも下流側の部分で、メイン流路とバイパス流路とが並列に配置された構成となっている。従って、バイパス流路に介装されたバイパス触媒コンバータは、メイン触媒コンバータよりは上流側位置となるものの、各気筒の排気ポートからの距離はかなり大きく、始動直後から直ちに排気浄化を開始することができない。   In the conventional exhaust apparatus, the bypass flow path branches off from the main flow path on the downstream side of the junction of the exhaust manifold. That is, in the multi-cylinder internal combustion engine, the main flow path and the bypass flow path are arranged in parallel at the downstream side of the junction where the exhaust flow paths of the cylinders merge into one flow path. ing. Therefore, although the bypass catalytic converter interposed in the bypass flow path is located upstream from the main catalytic converter, the distance from the exhaust port of each cylinder is considerably large, and exhaust purification can be started immediately after starting. Can not.

しかも、排気マニホルドの下流側でバイパス流路へと分岐するので、大型部品である排気マニホルド全体の熱容量によって、バイパス流路へ流入する排気の温度が低下し、それだけバイパス触媒コンバータによる排気浄化の開始が遅れてしまう。   In addition, since it branches to the bypass flow path downstream of the exhaust manifold, the temperature of the exhaust gas flowing into the bypass flow path is lowered by the heat capacity of the exhaust manifold, which is a large part, and the exhaust purification by the bypass catalytic converter is started accordingly. Will be delayed.

特に、近時の排気マニホルドは、排気干渉の回避を考慮した設計となっており、例えば直列4気筒機関では、いわゆる「4本−2本−1本」の形式として、♯1,♯4気筒と、♯2,♯3気筒と、を集合させた上で、両者を1本に集合させる構成となるので、1本の流路となる合流点までの距離がより長くなる傾向にある。従って、バイパス触媒コンバータの位置が必然的により下流となってしまう。そして、排気マニホルドの形状の複雑化に伴い、上述した排気マニホルドの熱容量がさらに大きなものとなる。   In particular, recent exhaust manifolds are designed in consideration of avoidance of exhaust interference. For example, in an in-line four-cylinder engine, the so-called “four-two-one-one” type is the # 1, # 4 cylinder. Then, after the # 2 and # 3 cylinders are assembled together, the two are assembled into one, and therefore the distance to the confluence that becomes one flow path tends to be longer. Therefore, the position of the bypass catalytic converter is necessarily downstream. As the shape of the exhaust manifold becomes complicated, the heat capacity of the exhaust manifold described above becomes even larger.

この発明に係る多気筒内燃機関の排気装置は、メイン流路として、4気筒内燃機関の各気筒にそれぞれ接続された気筒毎の上流側メイン通路と、この複数の上流側メイン通路が1本の流路に合流してなる下流側メイン通路と、この下流側メイン通路の途中に介装されたメイン触媒コンバータと、を備えている。また、バイパス流路として、上記上流側メイン通路の上流側部分からそれぞれ分岐するとともに該上流側メイン通路よりも通路断面積の小さな気筒毎の上流側バイパス通路と、この複数の上流側バイパス通路が1本の流路に合流してなる下流側バイパス通路と、この下流側バイパス通路の途中に介装されたバイパス触媒コンバータと、を備えている。上記下流側バイパス通路の下流端は、上記下流側メイン通路に上記メイン触媒コンバータ上流側の位置において接続している。そして、各気筒から排出された排気が上記上流側バイパス通路へ流れるように上記上流側メイン通路側を開閉する流路切換手段、を備えている。
上記流路切換手段は、複数の上流側メイン通路の合流部に設けられた切換弁からなり、上記合流部において各気筒の上流側メイン通路が四角形の頂点位置に各々位置するように配置されているとともに、上記切換弁は、上記四角形の両側に位置する回転可能な2本のシャフトに各々支持された弁体を有し、この切換弁の閉時に、各上流側メイン通路が互いに非連通状態となる。
The exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine according to the present invention includes, as a main flow path, an upstream main passage for each cylinder connected to each cylinder of the four-cylinder internal combustion engine, and a plurality of upstream main passages. A downstream main passage joined to the flow path, and a main catalytic converter interposed in the middle of the downstream main passage. Further, as the bypass flow path, there are an upstream bypass path for each cylinder branching from the upstream portion of the upstream main path and having a smaller cross-sectional area than the upstream main path, and the plurality of upstream bypass paths. A downstream bypass passage that merges into one flow path, and a bypass catalytic converter interposed in the middle of the downstream bypass passage. The downstream end of the downstream bypass passage is connected to the downstream main passage at a position upstream of the main catalytic converter. And the flow path switching means which opens and closes the said upstream main channel | path side so that the exhaust_gas | exhaustion discharged | emitted from each cylinder may flow into the said upstream bypass channel | path is provided.
The flow path switching means includes a switching valve provided at a merging portion of a plurality of upstream main passages, and is arranged such that the upstream main passages of the respective cylinders are respectively located at the quadrangle vertex positions in the merging portion. In addition, the switching valve has valve bodies supported by two rotatable shafts positioned on both sides of the square, and the upstream main passages are not in communication with each other when the switching valve is closed. It becomes.

本発明の排気装置においては、気筒数と同じ数の上流側バイパス通路を備えており、メイン流路の合流点よりも上流側の位置において、メイン流路つまり上流側メイン通路から分岐する。従って、メイン流路の合流点の位置に制約されずに、バイパス触媒コンバータをより上流側に配置することが可能となる。また、バイパス流路側へ分岐する点が各気筒に近い位置となるので、冷間始動直後などに、メイン流路の熱容量による冷却作用を比較的受けずにバイパス流路側に排気が流入する。   The exhaust system of the present invention includes the same number of upstream bypass passages as the number of cylinders, and branches from the main flow path, that is, the upstream main path, at a position upstream from the junction of the main flow paths. Therefore, the bypass catalytic converter can be arranged on the upstream side without being restricted by the position of the confluence of the main flow path. Further, since the point branching to the bypass flow path side is a position close to each cylinder, the exhaust flows into the bypass flow path side relatively without being cooled by the heat capacity of the main flow path immediately after cold start.

上記上流側バイパス通路は最終的に1本の下流側バイパス通路に合流するので、排気干渉の懸念が生じるが、上流側バイパス通路の通路断面積を十分に小さく設定することで、配管レイアウト(各気筒の排気流の集合のレイアウト)に拘わらずに、排気干渉を実用上支障のないレベルに抑制することが可能である。換言すれば、排気干渉の点に制約されずに、バイパス触媒コンバータまでの通路長を最短とする配管レイアウトとすることが可能である。   Since the upstream bypass passage finally joins one downstream bypass passage, there is a concern about exhaust interference, but by setting the passage cross-sectional area of the upstream bypass passage sufficiently small, the pipe layout (each Regardless of the cylinder's exhaust flow aggregate layout), it is possible to suppress the exhaust interference to a level that does not impede practical use. In other words, it is possible to have a piping layout that minimizes the length of the passage to the bypass catalytic converter without being restricted by the point of exhaust interference.

一つの態様では、多気筒の中で、隣接した位置にある2つの気筒の上流側バイパス通路が中間バイパス通路として互いに合流しており、さらに、複数の中間バイパス通路が上記下流側バイパス通路として合流したものとなる。この場合、複数の上流側バイパス通路をバイパス触媒コンバータ直前の1点で集合させるものよりも、バイパス触媒コンバータまでの全体の通路長(各気筒のバイパス通路の総和)が短くなり得る。   In one aspect, in the multi-cylinder, the upstream bypass passages of two cylinders adjacent to each other are joined together as intermediate bypass passages, and a plurality of intermediate bypass passages are joined as the downstream bypass passages. Will be. In this case, the entire passage length to the bypass catalytic converter (the sum of the bypass passages of each cylinder) can be shorter than that in which a plurality of upstream bypass passages are assembled at one point immediately before the bypass catalytic converter.

一方、メイン流路については、排気干渉の回避を考慮した配管レイアウトが可能である。例えば一つの態様では、多気筒の中で、排気行程が連続しない2つの気筒の上流側メイン通路が中間メイン通路として互いに合流しており、さらに、複数の中間メイン通路が上記下流側メイン通路として合流している。   On the other hand, for the main flow path, a piping layout considering the avoidance of exhaust interference is possible. For example, in one aspect, in the multi-cylinder, the upstream main passages of two cylinders in which the exhaust stroke is not continuous are joined together as intermediate main passages, and a plurality of intermediate main passages are used as the downstream main passages. Have joined.

具体的には、直列4気筒内燃機関の場合、望ましくは、メイン流路として、♯1,♯4気筒の上流側メイン通路が合流してなる中間メイン通路と、♯2,♯3気筒の上流側メイン通路が合流してなる中間メイン通路と、を備え、この2本の中間メイン通路が下流側メイン通路として1本に合流している。そして、バイパス流路として、♯1,♯2気筒の上流側バイパス通路が中間バイパス通路として合流し、かつ♯3,♯4気筒の上流側バイパス通路が中間バイパス通路として合流し、この2本の中間バイパス通路が下流側バイパス通路として1本に合流している。つまり、メイン流路は、排気干渉の回避を考慮した配管レイアウトとなっており、他方、バイパス流路は、排気干渉回避よりも、バイパス触媒コンバータまでの全通路長を最短とする配管レイアウトとなっている。   Specifically, in the case of an in-line four-cylinder internal combustion engine, desirably, as a main flow path, an intermediate main path formed by joining the upstream main paths of the # 1 and # 4 cylinders and an upstream of the # 2 and # 3 cylinders An intermediate main passage formed by joining the main main passages, and the two intermediate main passages merge into one as the downstream main passage. As the bypass flow path, the upstream bypass passages of the # 1 and # 2 cylinders merge as intermediate bypass passages, and the upstream bypass passages of the # 3 and # 4 cylinders merge as intermediate bypass passages. The intermediate bypass passage merges as one downstream bypass passage. In other words, the main flow path has a piping layout that considers avoidance of exhaust interference, while the bypass flow path has a piping layout that minimizes the total path length to the bypass catalytic converter rather than avoiding exhaust interference. ing.

上記上流側バイパス通路は、上記上流側メイン通路の一部をなす各気筒の排気ポートからシリンダヘッド内部の通路として分岐させることができる。あるいは、シリンダヘッドの排気ポートに接続された排気マニホルドの各ブランチ部において、上記上流側メイン通路から分岐させることができる。   The upstream bypass passage can be branched as a passage inside the cylinder head from an exhaust port of each cylinder forming a part of the upstream main passage. Alternatively, each of the branch portions of the exhaust manifold connected to the exhaust port of the cylinder head can be branched from the upstream main passage.

上記流路切換手段となる上記切換弁を閉じた状態とすれば、排気は上流側バイパス通路からバイパス触媒コンバータへと流れる。切換弁を開いた状態では、バイパス流路側は通路断面積が小さくかつバイパス触媒コンバータが介在することから、通路抵抗の差により、排気は主にメイン流路側を流れ、バイパス流路側には殆ど排気が流れない。 If the switching valve serving as the flow path switching unit is closed, the exhaust gas flows from the upstream bypass passage to the bypass catalytic converter. When the switching valve is opened, the bypass cross-sectional area is small on the bypass flow path side and a bypass catalytic converter is interposed. Does not flow.

そして、本発明では、切換弁の閉時に、各上流側メイン通路が互いに非連通状態となる。切換弁を閉状態としたときに各上流側メイン通路が互いに連通していると、各気筒で順次排気行程が到来することから、一つの気筒の上流側メイン通路から他の気筒の上流側メイン通路へと排気が回り込む現象が生じる。そのため、外部へ熱が逃げやすくなり、バイパス触媒コンバータの温度上昇が阻害される。切換弁を合流部に配置した場合でも、切換弁の閉時に各上流側メイン通路が互いに非連通状態となるようにすることで、この回り込みの現象を回避できる。 Then, in the present invention, the closing of the switching valve, the upstream main passageway ing and Hiren communication with each other. If the upstream main passages are in communication with each other when the switching valve is in the closed state, the exhaust strokes sequentially arrive at each cylinder. Therefore, the upstream main passages of the other cylinders from the upstream main passage of one cylinder. A phenomenon occurs in which the exhaust gas flows into the passage. Therefore, heat easily escapes to the outside, and the temperature rise of the bypass catalytic converter is hindered. Even when the switching valve is arranged at the junction, this wraparound phenomenon can be avoided by making the upstream main passages out of communication with each other when the switching valve is closed.

上記上流側バイパス通路は、望ましくは、複数気筒が連通することによる排気干渉が所定レベル以下となるように、その通路断面積が小さく設定されている。一方、上流側バイパス通路の通路断面積が過度に小さいと、例えば冷間始動直後の運転時に必要な流量を確保できなくなるので、両者を勘案して、その通路断面積を設定することが望ましい。   The upstream bypass passage is desirably set to have a small passage cross-sectional area so that exhaust interference caused by the communication of a plurality of cylinders is below a predetermined level. On the other hand, if the passage cross-sectional area of the upstream bypass passage is excessively small, for example, it becomes impossible to secure a required flow rate during operation immediately after the cold start, so it is desirable to set the passage cross-sectional area in consideration of both.

この発明によれば、一般に排気マニホルドとして構成されるメイン流路の合流点の位置に制約されずに、バイパス触媒コンバータをより上流側つまり各気筒に近い位置に配置することが可能となり、しかもメイン流路を構成する排気マニホルド等の熱容量による冷却作用が低減するので、冷間始動後、早期に排気浄化作用を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to dispose the bypass catalytic converter more upstream, that is, at a position close to each cylinder, without being restricted by the position of the confluence of the main flow path that is generally configured as an exhaust manifold. Since the cooling action due to the heat capacity of the exhaust manifold or the like constituting the flow path is reduced, the exhaust purification action can be obtained early after the cold start.

以下、この発明を直列4気筒内燃機関の排気装置として適用した一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied as an exhaust system for an in-line four-cylinder internal combustion engine will be described in detail with reference to the drawings.

図1はこの排気装置の配管レイアウトを模式的に示した説明図であり、始めに、この図1に基づいて、排気装置全体の構成を説明する。   FIG. 1 is an explanatory view schematically showing the piping layout of the exhaust device. First, the configuration of the entire exhaust device will be described with reference to FIG.

直列に配置された♯1気筒〜♯4気筒からなる各気筒1には、気筒毎に上流側メイン通路2が接続されている。4つの気筒の中で、排気行程が連続しない♯1気筒の上流側メイン通路2と♯4気筒の上流側メイン通路2とが1本の中間メイン通路3として合流しており、同様に排気行程が連続しない♯2気筒の上流側メイン通路2と♯3気筒の上流側メイン通路2とが1本の中間メイン通路3として合流している。ここで、各2本の上流側メイン通路2が合流する合流部には、それぞれ切換弁4が設けられている。この切換弁4は、冷間時に閉じられるものであって、閉時には、上流側メイン通路2と中間メイン通路3との間の上下の連通を遮断するとともに、2本の上流側メイン通路2の間を非連通状態とする構成となっている。一対の切換弁4は、後述するように、1つのバルブユニット5として構成されている。バルブユニット5の下流に位置する2本の中間メイン通路3は、合流点6において互いに合流し、1本の下流側メイン通路7となる。この下流側メイン通路7の途中には、メイン触媒コンバータ8が介装されている。このメイン触媒コンバータ8における触媒としては、三元触媒とHCトラップ触媒とを含んでいる。なお、このメイン触媒コンバータ8は、車両の床下に配置される容量の大きなものである。以上の上流側メイン通路2と中間メイン通路3と下流側メイン通路7とメイン触媒コンバータ8とによって、通常の運転時に排気が通流するメイン流路が構成される。このメイン流路は、直列4気筒内燃機関において周知の「4−2−1」の形で集合する配管レイアウトとなっており、従って、排気動的効果を利用した充填効率向上が実現される。   An upstream main passage 2 is connected to each cylinder 1 including # 1 cylinder to # 4 cylinder arranged in series. Among the four cylinders, the upstream main passage 2 of the # 1 cylinder and the upstream main passage 2 of the # 4 cylinder where the exhaust stroke is not continuous merge as one intermediate main passage 3, and the exhaust stroke is similarly performed. The upstream main passage 2 of the # 2 cylinder and the upstream main passage 2 of the # 3 cylinder are joined together as one intermediate main passage 3. Here, a switching valve 4 is provided at each junction where the two upstream main passages 2 join each other. The switching valve 4 is closed when it is cold. When the switching valve 4 is closed, the upper and lower communication between the upstream main passage 2 and the intermediate main passage 3 is blocked and the two upstream main passages 2 are connected. It is the structure which makes a communication state non-communication between. A pair of switching valve 4 is comprised as one valve unit 5 so that it may mention later. The two intermediate main passages 3 positioned downstream of the valve unit 5 merge with each other at a junction 6 to form one downstream main passage 7. A main catalytic converter 8 is interposed in the middle of the downstream main passage 7. The catalyst in the main catalytic converter 8 includes a three-way catalyst and an HC trap catalyst. The main catalytic converter 8 has a large capacity arranged under the floor of the vehicle. The upstream main passage 2, the intermediate main passage 3, the downstream main passage 7, and the main catalytic converter 8 constitute a main passage through which exhaust flows during normal operation. This main flow path has a piping layout that is gathered in the well-known “4-2-1” form in an in-line four-cylinder internal combustion engine, and therefore, an improvement in charging efficiency utilizing the exhaust dynamic effect is realized.

一方、バイパス流路として、上流側メイン通路2の各々から、上流側バイパス通路11が分岐している。この上流側バイパス通路11は、上流側メイン通路2よりも通路断面積が十分に小さなものであって、その上流端となる分岐点12は、上流側メイン通路2のできるだけ上流側の位置に設定されている。そして、互いに隣接した位置にある♯1気筒の上流側バイパス通路11と♯2気筒の上流側バイパス通路11とが合流点13において1本の中間バイパス通路14として互いに合流しており、同様に互いに隣接した位置にある♯3気筒の上流側バイパス通路11と♯4気筒の上流側バイパス通路11とが合流点13において1本の中間バイパス通路14として互いに合流している。なお、各通路を模式的に示した図1では、各上流側バイパス通路11が比較的長く描かれているが、実際には、可能な限り短くなっている。換言すれば、最短距離でもって中間バイパス通路14として合流している。2本の中間バイパス通路14は、合流点15において1本の下流側バイパス通路16として互いに合流している。この下流側バイパス通路16の下流端は、下流側メイン通路7のメイン触媒コンバータ8より上流側の合流点17において、下流側メイン通路7に合流している。そして、上記下流側バイパス通路16の途中には、三元触媒を用いたバイパス触媒コンバータ18が介装されている。このバイパス触媒コンバータ18は、バイパス流路の中で、可能な限り上流側に配置されている。つまり、中間バイパス通路14もできるだけ短くなっている。   On the other hand, an upstream bypass passage 11 is branched from each of the upstream main passages 2 as bypass passages. The upstream bypass passage 11 has a sufficiently smaller passage cross-sectional area than the upstream main passage 2, and the branch point 12 serving as the upstream end of the upstream bypass passage 11 is set at a position as upstream as possible in the upstream main passage 2. Has been. The upstream bypass passage 11 of the # 1 cylinder and the upstream bypass passage 11 of the # 2 cylinder, which are adjacent to each other, merge with each other as a single intermediate bypass passage 14 at the merge point 13. The upstream bypass passage 11 of the # 3 cylinder and the upstream bypass passage 11 of the # 4 cylinder which are adjacent to each other join each other as a single intermediate bypass passage 14 at the junction 13. In FIG. 1 schematically showing each passage, each upstream bypass passage 11 is drawn relatively long, but in practice it is as short as possible. In other words, it merges as the intermediate bypass passage 14 with the shortest distance. The two intermediate bypass passages 14 join each other as one downstream bypass passage 16 at the junction 15. The downstream end of the downstream bypass passage 16 joins the downstream main passage 7 at a junction 17 upstream of the main catalytic converter 8 in the downstream main passage 7. In the middle of the downstream bypass passage 16, a bypass catalytic converter 18 using a three-way catalyst is interposed. The bypass catalytic converter 18 is disposed as upstream as possible in the bypass flow path. That is, the intermediate bypass passage 14 is as short as possible.

なお、本発明においては、中間バイパス通路14として集合させることなく4本の上流側バイパス通路11をバイパス触媒コンバータ18直前位置で1本の下流側バイパス通路16として集合させた構成も可能であるが、分岐点12の位置とバイパス触媒コンバータ18の位置を一定のものとして比較した場合、4本の上流側バイパス通路11を長く引き回すよりも、上記実施例のように上流側で2本の中間バイパス通路14にまとめた方が、全体の通路長(各気筒のバイパス通路の総和)が短くなり、配管自体の熱容量ならびに外気に対する放熱面積が小さくなる。   In the present invention, a configuration in which the four upstream bypass passages 11 are assembled as one downstream bypass passage 16 immediately before the bypass catalytic converter 18 without being assembled as the intermediate bypass passage 14 is also possible. When the position of the branch point 12 and the position of the bypass catalytic converter 18 are compared with each other, the two intermediate bypasses on the upstream side as in the above embodiment, rather than the four upstream bypass passages 11 being routed longer. When the passages are grouped together, the overall passage length (the sum of the bypass passages of each cylinder) becomes shorter, and the heat capacity of the piping itself and the heat radiation area for the outside air become smaller.

上記バイパス触媒コンバータ18は、その内部に、前後に分割された2つのモノリス触媒担体つまり第1触媒18aと第2触媒18bとを備えている。そして、これらの第1触媒18aと第2触媒18bとの間の間隙19に、排気還流通路20の一端が接続されている。この排気還流通路20の他端は、図示せぬ排気還流制御弁を介して機関吸気系へと延びている。つまり、上記間隙19が、還流排気の取り出し口となっている。上記バイパス触媒コンバータ18は、メイン触媒コンバータ8に比べて容量が小さな小型のものであり、望ましくは、低温活性に優れた触媒が用いられる。   The bypass catalytic converter 18 includes two monolith catalyst carriers, that is, a first catalyst 18a and a second catalyst 18b, which are divided in the front and rear directions. One end of the exhaust gas recirculation passage 20 is connected to the gap 19 between the first catalyst 18a and the second catalyst 18b. The other end of the exhaust gas recirculation passage 20 extends to the engine intake system via an exhaust gas recirculation control valve (not shown). That is, the gap 19 serves as a recirculation exhaust outlet. The bypass catalytic converter 18 has a small capacity as compared with the main catalytic converter 8, and a catalyst excellent in low temperature activity is desirably used.

上記のように構成された排気装置においては、冷間始動後の機関温度ないしは排気温度が低い段階では、適宜なアクチュエータを介して切換弁4が閉じられ、メイン流路が遮断される。そのため、各気筒1から吐出された排気は、その全量が、分岐点12から上流側バイパス通路11および中間バイパス通路14を通してバイパス触媒コンバータ18へと流れる。バイパス触媒コンバータ18は、排気系の上流側つまり気筒1に近い位置にあり、かつ小型のものであるので、速やかに活性化し、早期に排気浄化が開始される。また、このとき、切換弁4が閉じることで、各気筒1の上流側メイン通路2が互いに非連通状態となる。そのため、ある気筒から吐出された排気が他の気筒の上流側メイン通路2へと回り込む現象が防止され、この回り込みに伴う排気温度の低下が確実に回避される。さらに、この切換弁4の閉状態の下で排気還流を行う場合、排気還流通路20から吸気系へ取り出される還流排気は、第1触媒18aを通過した後の清浄な排気つまり異物や未燃成分等が除去されたものとなっているので、排気還流制御弁や吸気系におけるデポジットの付着や汚損が防止される。   In the exhaust system configured as described above, at the stage where the engine temperature or the exhaust temperature after the cold start is low, the switching valve 4 is closed via an appropriate actuator, and the main flow path is shut off. Therefore, the entire amount of exhaust discharged from each cylinder 1 flows from the branch point 12 to the bypass catalytic converter 18 through the upstream bypass passage 11 and the intermediate bypass passage 14. Since the bypass catalytic converter 18 is located upstream of the exhaust system, that is, close to the cylinder 1 and is small in size, the bypass catalytic converter 18 is activated quickly and exhaust purification is started at an early stage. At this time, when the switching valve 4 is closed, the upstream main passages 2 of the cylinders 1 are not in communication with each other. Therefore, a phenomenon in which the exhaust discharged from a certain cylinder wraps around the upstream main passage 2 of the other cylinder is prevented, and a decrease in the exhaust gas temperature due to this wraparound is surely avoided. Further, when exhaust gas recirculation is performed with the switching valve 4 closed, the recirculated exhaust gas taken out from the exhaust gas recirculation passage 20 to the intake system is clean exhaust gas after passing through the first catalyst 18a, that is, foreign matter and unburned components. Therefore, deposits and fouling in the exhaust gas recirculation control valve and the intake system are prevented.

一方、機関の暖機が進行して、機関温度ないしは排気温度が十分に高くなったら、切換弁4が放される。これにより、各気筒1から吐出された排気は、主に、上流側メイン通路2から中間メイン通路3および下流側メイン通路7を通り、メイン触媒コンバータ8を通過する。このときバイパス流路側は特に遮断されていないが、バイパス流路側の方がメイン流路側よりも通路断面積が小さく、かつバイパス触媒コンバータ18が介在しているので、両者の通路抵抗の差により、排気流の大部分はメイン流路側を通り、バイパス流路側には殆ど流れない。従って、バイパス触媒コンバータ18の熱劣化は十分に抑制される。またバイパス流路側が完全に遮断されないことから、排気流量が大となる高速高負荷時には、排気流の一部がバイパス流路側を流れることで、背圧による充填効率低下を回避することができる。 On the other hand, it proceeds warm-up of the engine, when the engine temperature or exhaust temperature becomes sufficiently high, the switching valve 4 is released to open. Thus, the exhaust discharged from each cylinder 1 mainly passes from the upstream main passage 2 through the intermediate main passage 3 and the downstream main passage 7 and through the main catalytic converter 8. At this time, the bypass flow path side is not particularly shut off, but the bypass flow path side has a smaller passage cross-sectional area than the main flow path side, and the bypass catalytic converter 18 is interposed. Most of the exhaust flow passes through the main flow path side and hardly flows into the bypass flow path side. Therefore, the thermal deterioration of the bypass catalytic converter 18 is sufficiently suppressed. In addition, since the bypass flow path side is not completely blocked, a part of the exhaust flow flows through the bypass flow path side at a high speed and high load where the exhaust flow rate becomes large, so that a reduction in charging efficiency due to back pressure can be avoided.

またメイン流路側は、前述したように、排気干渉回避を考慮した「4−2−1」の配管レイアウトとなっているので、排気動的効果による充填効率向上効果を得ることができる。ここで、バイパス流路側は、排気干渉回避を特に考慮しない形で連通・集合しているが、上流側バイパス通路11の通路断面積を十分に小さなものとすることで、各気筒の連通による排気干渉を、実質的に無視し得るレベルにまで低減することが可能である。なお、上流側バイパス通路11の通路断面積をある上限寸法よりも大きくすると上記の排気干渉による充填効率低下が生じ、また逆にある下限寸法よりも小さくすると、切換弁4が閉状態にある間の排気流量が過度に小さく制限されてしまい、運転可能な領域が過度に狭められる。従って、上流側バイパス通路11の通路断面積の最適な値は、機関排気量等に応じた所定の上限寸法と下限寸法との範囲内となる。一例として、総排気量が約2000ccの内燃機関において、等価直径が5mm〜15mmの範囲内で、良好な結果が得られた。   Further, as described above, the main flow path side has a “4-2-1” piping layout in consideration of avoidance of exhaust interference, so that it is possible to obtain an effect of improving the filling efficiency by the exhaust dynamic effect. Here, the bypass channel side communicates and aggregates in a manner that does not particularly consider exhaust interference avoidance, but by making the cross-sectional area of the upstream bypass passage 11 sufficiently small, exhaust by communication of each cylinder is achieved. Interference can be reduced to a level that is substantially negligible. If the passage cross-sectional area of the upstream bypass passage 11 is larger than a certain upper limit dimension, the charging efficiency is reduced due to the exhaust interference described above, and conversely if smaller than a certain lower limit dimension, the switching valve 4 is in the closed state. The exhaust flow rate is limited to be too small, and the operable region is excessively narrowed. Therefore, the optimum value of the passage cross-sectional area of the upstream bypass passage 11 is within a range between a predetermined upper limit dimension and a lower limit dimension corresponding to the engine displacement. As an example, in an internal combustion engine having a total displacement of about 2000 cc, good results were obtained when the equivalent diameter was in the range of 5 mm to 15 mm.

さらに、この切換弁4の開状態の下で排気還流を行う場合、還流排気は、やはりバイパス触媒コンバータ18から取り出される。このとき、仮に一部の排気が下流側メイン通路7から下流側バイパス通路16を逆流するような形で排気還流通路20へと流れることがあっても、排気還流通路20から吸気系へ取り出される還流排気は、第2触媒18bを通過した後の清浄な排気となるので、やはり排気還流制御弁や吸気系におけるデポジットの付着や汚損が防止される。なお、このように第2触媒18bを逆流する際の流れの速度は比較的遅く、第2触媒18b内での滞留時間(通過時間)が長くなるので、図示するように、第2触媒18bの軸方向長さを第1触媒18aの軸方向長さよりも短く設定することが可能である。   Furthermore, when exhaust gas recirculation is performed under the open state of the switching valve 4, the recirculated exhaust gas is also taken out from the bypass catalytic converter 18. At this time, even if part of the exhaust gas flows from the downstream main passage 7 to the exhaust gas recirculation passage 20 so as to flow backward through the downstream bypass passage 16, it is taken out from the exhaust gas recirculation passage 20 to the intake system. Since the recirculated exhaust gas becomes clean exhaust gas after passing through the second catalyst 18b, deposits and fouling in the exhaust recirculation control valve and the intake system are also prevented. In addition, since the flow speed when the second catalyst 18b flows back in this way is relatively slow and the residence time (passing time) in the second catalyst 18b becomes longer, as shown in the figure, the second catalyst 18b The axial length can be set shorter than the axial length of the first catalyst 18a.

図2は、上記の排気装置をより具体的な形態として示したものであり、シリンダブロック32とシリンダヘッド33とを有する内燃機関31が、車両のエンジンルーム内に所謂横置形式に搭載されており、そのシリンダヘッド33の車両後方となる側面に、上流側メイン通路2を主に構成する排気マニホルド34が取り付けられている。この排気マニホルド34の出口部には、一対の切換弁4を備えたバルブユニット5が取り付けられ、その下流に、下流側メイン通路7となるフロントチューブ35が接続されている。このフロントチューブ35の上流側の一部は、内部で2つの通路に区画されており、つまり上記の中間メイン通路3を構成している。メイン触媒コンバータ8は、上記フロントチューブ35の途中に設けられている。   FIG. 2 shows the exhaust device described above as a more specific form. An internal combustion engine 31 having a cylinder block 32 and a cylinder head 33 is mounted in a so-called horizontal arrangement in an engine room of a vehicle. An exhaust manifold 34 that mainly constitutes the upstream main passage 2 is attached to a side surface of the cylinder head 33 that is the rear of the vehicle. A valve unit 5 having a pair of switching valves 4 is attached to an outlet portion of the exhaust manifold 34, and a front tube 35 serving as a downstream main passage 7 is connected downstream thereof. A part of the upstream side of the front tube 35 is internally partitioned into two passages, that is, the intermediate main passage 3 described above. The main catalytic converter 8 is provided in the middle of the front tube 35.

バイパス流路となるバイパス触媒コンバータ18等は、シリンダヘッド33から車両後方へ延びるメイン流路の下側の空間に配置されている。バイパス触媒コンバータ18は、エンジンルーム内に位置し、かつ車両走行方向に対し、フロントチューブ35よりも前方側となるので、走行中は走行風によって効果的に冷却され、該バイパス触媒コンバータ18の過昇温が防止される。   The bypass catalytic converter 18 and the like serving as a bypass flow path are disposed in a space below the main flow path extending from the cylinder head 33 toward the rear of the vehicle. Since the bypass catalytic converter 18 is located in the engine room and in front of the front tube 35 with respect to the vehicle traveling direction, the bypass catalytic converter 18 is effectively cooled by the traveling wind during traveling, and the bypass catalytic converter 18 is excessively cooled. Temperature rise is prevented.

また、上流側メイン通路2に対し上流側バイパス通路11は鋭角をなすように分岐しており、これによって、切換弁4閉時に、バイパス流路側に円滑に排気が流れる。   Further, the upstream bypass passage 11 is branched so as to form an acute angle with respect to the upstream main passage 2, so that when the switching valve 4 is closed, the exhaust gas smoothly flows to the bypass passage side.

図3および図4は、上記排気マニホルド34のより具体的な一実施例を示しており、図3は、下方から見た下面図、図4は上方から見た上面図である。これらの図に示すように、排気マニホルド34は、上流側メイン通路2となる4本のブランチ部41〜44を有し、各ブランチ部41〜44の上流部(シリンダヘッド取付フランジ45,46の直後)の位置から、上流側バイパス通路11となる小径の管が分岐している。この4本の管からなる上流側バイパス通路11は、前述したように最短距離でもって中間バイパス通路14として合流した上で、中央部の触媒コンバータ取付フランジ47に接続されている。   3 and 4 show a more specific embodiment of the exhaust manifold 34. FIG. 3 is a bottom view seen from below, and FIG. 4 is a top view seen from above. As shown in these drawings, the exhaust manifold 34 has four branch portions 41 to 44 that serve as the upstream main passage 2, and upstream portions of the branch portions 41 to 44 (the cylinder head mounting flanges 45 and 46. A small-diameter pipe that becomes the upstream bypass passage 11 is branched from the position immediately after). The upstream bypass passage 11 composed of the four pipes joins as the intermediate bypass passage 14 with the shortest distance as described above, and is connected to the catalytic converter mounting flange 47 at the center.

図5,図6は、上記排気マニホルド34の下流端のフランジ48に接続されるバルブユニット5の一実施例を示している。このバルブユニット5は、ケーシング51に、各気筒の上流側メイン通路2がそれぞれ接続される4つの開口部52〜55が設けられており、特に、♯1気筒用の開口部52と♯4気筒用の開口部55とが隣接し、かつ♯2気筒用の開口部53と♯4気筒用の開口部54とが隣接するような形で、四角形の頂点の位置に各開口部52〜55が配置されている。そして、各切換弁4は、図示せぬアクチュエータにより回転方向に駆動されるシャフト56と、このシャフト56に取り付けられたアーム57と、このアーム57に支持された長方形状の弁体58と、から構成されており、一方の切換弁4の弁体58が♯1,♯4気筒用の2つの開口部52,55を同時に開閉し、他方の切換弁4の弁体58が♯2,♯3気筒用の2つの開口部53,54を同時に開閉する。弁体58が閉じた状態では、各開口部52〜55は個々に全周に亘って閉塞されるので、隣接した2つの開口部52,55,53,54が互いに連通することはない。そして、このバルブユニット5の下流に接続されるフロントチューブ35の内部を2本の中間メイン通路に仕切るように、2つの切換弁4の間に、仕切壁59が設けられている。この仕切壁59は、♯1,♯4気筒用の開口部52,55と、♯2,♯3気筒用の開口部53,54と、を区画している。なお、図5では、説明のために一方の弁体58が開状態に、他方の弁体58が閉状態に図示されているが、2本のシャフト56は適宜なリンクにより連係しており、図示せぬアクチュエータによって2つの弁体58が同時に開閉される構成となっている。 5 and 6 show an embodiment of the valve unit 5 connected to the flange 48 at the downstream end of the exhaust manifold 34. FIG. The valve unit 5 is provided with four openings 52 to 55 to which the upstream main passage 2 of each cylinder is connected in a casing 51. In particular, the opening 52 for the # 1 cylinder and the # 4 cylinder are provided. Each opening 52 to 55 is positioned at the apex of the quadrangle in such a manner that the opening 55 for the cylinder is adjacent to each other and the opening 53 for the # 2 cylinder and the opening 54 for the # 4 cylinder are adjacent to each other. Has been placed. Each switching valve 4 includes a shaft 56 driven in the rotational direction by an actuator (not shown), an arm 57 attached to the shaft 56, and a rectangular valve body 58 supported by the arm 57. The valve body 58 of one switching valve 4 simultaneously opens and closes the two openings 52 and 55 for the # 1 and # 4 cylinders, and the valve body 58 of the other switching valve 4 is # 2, # 3. The two openings 53 and 54 for the cylinder are opened and closed simultaneously. In the state where the valve body 58 is closed, the openings 52 to 55 are individually closed over the entire circumference, so that the two adjacent openings 52, 55, 53, and 54 do not communicate with each other. A partition wall 59 is provided between the two switching valves 4 so as to partition the inside of the front tube 35 connected downstream of the valve unit 5 into two intermediate main passages 3 . This partition wall 59 partitions openings 52 and 55 for # 1, # 4 cylinders and openings 53, 54 for # 2, # 3 cylinders. In FIG. 5, for the sake of explanation, one valve body 58 is shown in an open state and the other valve body 58 is shown in a closed state, but the two shafts 56 are linked by an appropriate link, Two valve bodies 58 are simultaneously opened and closed by an actuator (not shown).

上記切換弁4は、図示した実施例に限定されるものではなく、種々の構成のものを利用することが可能である。冷間始動直後の排気温度上昇の阻害要因となる熱容量を低減する観点からは、上記切換弁4がなるべく上流側に位置することが望ましい。
なお、図7は、合流部ではなく、4本の上流側メイン通路2の各々に、各上流側メイン通路2を開閉する切換弁4を個々に設けた参考例を示している。
The switching valve 4 is not limited to the illustrated embodiment, and various configurations can be used. From the viewpoint of reducing the heat capacity that hinders the exhaust gas temperature increase immediately after the cold start, it is desirable that the switching valve 4 is located as upstream as possible.
Note that FIG. 7 is not a merging unit, each of the upstream main path 2 of four shows a reference example in which a switching valve 4 for opening and closing the respective upstream main passageways 2 individually.

図8および図9は、バイパス触媒コンバータ18の位置をより上流側とするために、バイパス触媒コンバータ18をシリンダヘッド33側面に直接取り付けるようにした実施例を示している。この実施例では、上流側バイパス通路11は、シリンダヘッド33の内部通路として構成され、各気筒の上流側メイン通路2の一部をなす排気ポート61から分岐形成される。この場合、上流側バイパス通路11の形成を容易とするために、各上流側バイパス通路11がそれぞれバイパス触媒コンバータ18の入口部まで延びており、4本の上流側バイパス通路11がバイパス触媒コンバータ18の直前位置で合流した構成となっている。このような構成によれば、冷間始動直後に、排気温度をより高く維持したままバイパス触媒コンバータ18へ導入することができる。   FIGS. 8 and 9 show an embodiment in which the bypass catalytic converter 18 is directly attached to the side surface of the cylinder head 33 so that the position of the bypass catalytic converter 18 is on the upstream side. In this embodiment, the upstream bypass passage 11 is configured as an internal passage of the cylinder head 33 and is branched from an exhaust port 61 that forms part of the upstream main passage 2 of each cylinder. In this case, in order to facilitate the formation of the upstream bypass passage 11, each upstream bypass passage 11 extends to the inlet of the bypass catalytic converter 18, and the four upstream bypass passages 11 include the bypass catalytic converter 18. It is the structure which joined at the position just before. According to such a configuration, immediately after the cold start, the exhaust catalytic converter 18 can be introduced into the bypass catalytic converter 18 while keeping the exhaust temperature higher.

この発明に係る排気装置の一実施例を示す構成説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Structure explanatory drawing which shows one Example of the exhaust apparatus which concerns on this invention. より具体的に示した排気装置の側面図。The side view of the exhaust apparatus shown more concretely. 排気マニホルドの具体的な実施例を示す下面図。The bottom view which shows the specific Example of an exhaust manifold. 同じく上面図。Similarly top view. バルブユニット付近の断面図。Sectional drawing of the vicinity of the valve unit. バルブユニットの正面図。The front view of a valve unit. 上流側メイン通路の各々に切換弁を設けた参考例を示す構成説明図。Structure explanatory drawing which shows the reference example which provided the switching valve in each of the upstream main channel | paths. バイパス触媒コンバータをシリンダヘッドに取り付けた実施例の要部の断面図。Sectional drawing of the principal part of the Example which attached the bypass catalytic converter to the cylinder head. この実施例の上流側バイパス通路のレイアウトを示す説明図。Explanatory drawing which shows the layout of the upstream bypass channel of this Example.

符号の説明Explanation of symbols

2…上流側メイン通路
3…中間メイン通路
4…切換弁
8…メイン触媒コンバータ
11…上流側バイパス通路
14…中間バイパス通路
16…下流側バイパス通路
18…バイパス触媒コンバータ
2 ... Upstream side main passage 3 ... Intermediate main passage 4 ... Switching valve 8 ... Main catalytic converter 11 ... Upstream side bypass passage 14 ... Intermediate bypass passage 16 ... Downstream side bypass passage 18 ... Bypass catalytic converter

Claims (8)

4気筒内燃機関の各気筒にそれぞれ接続された気筒毎の上流側メイン通路と、
この複数の上流側メイン通路が1本の流路に合流してなる下流側メイン通路と、
この下流側メイン通路の途中に介装されたメイン触媒コンバータと、
上記上流側メイン通路の上流側部分からそれぞれ分岐するとともに該上流側メイン通路よりも通路断面積の小さな気筒毎の上流側バイパス通路と、
この複数の上流側バイパス通路が1本の流路に合流してなり、かつ下流端が上記下流側メイン通路に上記メイン触媒コンバータ上流側の位置において接続した下流側バイパス通路と、
この下流側バイパス通路の途中に介装されたバイパス触媒コンバータと、
各気筒から排出された排気が上記上流側バイパス通路へ流れるように上記上流側メイン通路側を開閉する流路切換手段として、複数の上流側メイン通路の合流部に設けられた切換弁と、
を備え
上記合流部において各気筒の上流側メイン通路が四角形の頂点位置に各々位置するように配置されているとともに、上記切換弁は、上記四角形の両側に位置する回転可能な2本のシャフトに各々支持された弁体を有し、この切換弁の閉時に、各上流側メイン通路が互いに非連通状態となることを特徴とする多気筒内燃機関の排気装置。
An upstream main passage for each cylinder connected to each cylinder of a four-cylinder internal combustion engine ;
A plurality of upstream main passages joined together into one flow passage;
A main catalytic converter interposed in the middle of the downstream main passage;
An upstream bypass passage for each cylinder branching from the upstream portion of the upstream main passage and having a smaller sectional area than the upstream main passage;
A plurality of upstream bypass passages merged into one flow path, and a downstream end of which a downstream end is connected to the downstream main passage at a position upstream of the main catalytic converter;
A bypass catalytic converter interposed in the middle of the downstream bypass passage;
A switching valve provided at a merging portion of the plurality of upstream main passages as a passage switching means for opening and closing the upstream main passage side so that the exhaust discharged from each cylinder flows to the upstream bypass passage;
Equipped with a,
The upstream main passages of the cylinders are arranged at the apex positions of the quadrilaterals at the junction, and the switching valves are respectively supported by two rotatable shafts located on both sides of the quadrilateral. An exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine , wherein the upstream main passages are not in communication with each other when the switching valve is closed .
多気筒の中で、隣接した位置にある2つの気筒の上流側バイパス通路が中間バイパス通路として互いに合流しており、さらに、複数の中間バイパス通路が上記下流側バイパス通路として合流していることを特徴とする請求項1に記載の多気筒内燃機関の排気装置。   In the multi-cylinder, the upstream bypass passages of two cylinders adjacent to each other are joined together as intermediate bypass passages, and further, the plurality of intermediate bypass passages are joined as the downstream bypass passages. The exhaust device for a multi-cylinder internal combustion engine according to claim 1, wherein the exhaust device is a multi-cylinder internal combustion engine. 多気筒の中で、排気行程が連続しない2つの気筒の上流側メイン通路が中間メイン通路として互いに合流しており、さらに、複数の中間メイン通路が上記下流側メイン通路として合流していることを特徴とする請求項1または2に記載の多気筒内燃機関の排気装置。   In the multi-cylinder, the upstream main passages of two cylinders whose exhaust strokes are not continuous are joined together as intermediate main passages, and a plurality of intermediate main passages are joined as the downstream main passages. The exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the exhaust system is a multi-cylinder internal combustion engine. ♯1,♯4気筒の上流側メイン通路が合流してなる中間メイン通路と、♯2,♯3気筒の上流側メイン通路が合流してなる中間メイン通路と、を備え、この2本の中間メイン通路が下流側メイン通路として1本に合流している直列4気筒内燃機関に用いられる排気装置であって、
♯1,♯2気筒の上流側バイパス通路が中間バイパス通路として合流し、かつ♯3,♯4気筒の上流側バイパス通路が中間バイパス通路として合流し、この2本の中間バイパス通路が下流側バイパス通路として1本に合流していることを特徴とする請求項1に記載の多気筒内燃機関の排気装置。
An intermediate main passage formed by joining the upstream main passages of the # 1 and # 4 cylinders, and an intermediate main passage formed by joining the upstream main passages of the # 2 and # 3 cylinders. An exhaust system used in an in-line four-cylinder internal combustion engine in which a main passage is joined as one downstream main passage,
The upstream bypass passages of the # 1 and # 2 cylinders merge as intermediate bypass passages, and the upstream bypass passages of the # 3 and # 4 cylinders merge as intermediate bypass passages, and these two intermediate bypass passages are downstream bypasses 2. The exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine according to claim 1, wherein the passages merge into one passage.
上記上流側バイパス通路は、上記上流側メイン通路の一部をなす各気筒の排気ポートからシリンダヘッド内部の通路として分岐していることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の多気筒内燃機関の排気装置。   5. The multi-passage according to claim 1, wherein the upstream bypass passage branches off from an exhaust port of each cylinder forming a part of the upstream main passage as a passage inside the cylinder head. Exhaust device for cylinder internal combustion engine. 上記上流側バイパス通路は、シリンダヘッドの排気ポートに接続された排気マニホルドの各ブランチ部において、上記上流側メイン通路から分岐していることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の多気筒内燃機関の排気装置。   5. The upstream bypass passage is branched from the upstream main passage at each branch portion of an exhaust manifold connected to an exhaust port of a cylinder head. Exhaust device for multi-cylinder internal combustion engine. 各気筒の上記上流側メイン通路と上記上流側バイパス通路との分岐部において、上流側メイン通路の流れに対し鋭角をなすように上記上流側バイパス通路が分岐することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の多気筒内燃機関の排気装置。   2. The upstream bypass passage branches off at a branch portion between the upstream main passage and the upstream bypass passage of each cylinder so as to form an acute angle with respect to the flow of the upstream main passage. The exhaust device for a multi-cylinder internal combustion engine according to any one of claims 6 to 10. 上記上流側バイパス通路は、複数気筒が連通することによる排気干渉が所定レベル以下となるように、その通路断面積が小さく設定されていることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の多気筒内燃機関の排気装置。 The upstream bypass passage, so that the exhaust interference due to the plurality of cylinders are communicated becomes a predetermined level or less, according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the cross-sectional area is set smaller Exhaust system for multi-cylinder internal combustion engine.
JP2004169394A 2004-06-08 2004-06-08 Exhaust device for multi-cylinder internal combustion engine Expired - Fee Related JP4400320B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004169394A JP4400320B2 (en) 2004-06-08 2004-06-08 Exhaust device for multi-cylinder internal combustion engine
EP05010888A EP1605145B1 (en) 2004-06-08 2005-05-19 Exhaust system of multi-cylinder internal combustion engine
CNB2005100755731A CN100445523C (en) 2004-06-08 2005-06-06 Exhaust system of multi-cylinder internal combustion engine
US11/145,962 US7726119B2 (en) 2004-06-08 2005-06-07 Exhaust system of multi-cylinder internal combustion engine
US11/295,728 US7509800B2 (en) 2004-06-08 2005-12-07 Exhaust system of multi-cylinder internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004169394A JP4400320B2 (en) 2004-06-08 2004-06-08 Exhaust device for multi-cylinder internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005351088A JP2005351088A (en) 2005-12-22
JP4400320B2 true JP4400320B2 (en) 2010-01-20

Family

ID=35585776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004169394A Expired - Fee Related JP4400320B2 (en) 2004-06-08 2004-06-08 Exhaust device for multi-cylinder internal combustion engine

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4400320B2 (en)
CN (1) CN100445523C (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4594128B2 (en) * 2005-02-17 2010-12-08 アイシン高丘株式会社 Exhaust manifold
JP4492417B2 (en) 2005-04-08 2010-06-30 日産自動車株式会社 Exhaust device for internal combustion engine
JP5076632B2 (en) * 2006-05-31 2012-11-21 日産自動車株式会社 Exhaust device for internal combustion engine
CN100383367C (en) * 2006-07-10 2008-04-23 北京工业大学 Automobile cold start exhaust absorption device and method
JP2008038788A (en) 2006-08-08 2008-02-21 Nissan Motor Co Ltd Control method of vehicular internal combustion engine and vehicular internal combustion engine
JP4803059B2 (en) * 2007-02-07 2011-10-26 トヨタ自動車株式会社 Cylinder head of internal combustion engine
JP4404098B2 (en) 2007-02-07 2010-01-27 日産自動車株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP5071172B2 (en) * 2008-03-11 2012-11-14 日産自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
JP5169547B2 (en) * 2008-07-03 2013-03-27 日産自動車株式会社 Exhaust control device for internal combustion engine
JP5051043B2 (en) * 2008-07-30 2012-10-17 日産自動車株式会社 Engine exhaust system
KR100955213B1 (en) * 2009-08-25 2010-04-29 주식회사 유니크 By-pass valve having egr valve
US20120285427A1 (en) * 2011-05-10 2012-11-15 GM Global Technology Operations LLC Exhaust manifold assembly with integrated exhaust gas recirculation bypass
CN114871385B (en) * 2022-05-10 2024-01-02 珠海嵘泰有色金属铸造有限公司 Exhaust method and exhaust device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4205496C1 (en) * 1992-02-22 1993-01-28 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
FR2688540B1 (en) * 1992-03-10 1995-07-21 Inst Francais Du Petrole EXHAUST LINE WITH CATALYST FOR TWO-STAGE INTERNAL COMBUSTION ENGINES AND METHOD FOR TREATING EXHAUST GAS COMPRISING SUCH A LINE.
ITBO20000535A1 (en) * 2000-09-15 2002-03-15 Ferrari Spa EXHAUST DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
DE10151530A1 (en) * 2001-10-18 2003-04-30 Fev Motorentech Gmbh Exhaust system, for a high-power four-stroke IC motor, has paired cylinders each with two outlet valves linked to an exhaust outflow and to a reflection unit connected to a second exhaust outflow

Also Published As

Publication number Publication date
CN1721664A (en) 2006-01-18
CN100445523C (en) 2008-12-24
JP2005351088A (en) 2005-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4400320B2 (en) Exhaust device for multi-cylinder internal combustion engine
JP5093930B2 (en) Cooling water passage structure in cylinder head of internal combustion engine
US7509800B2 (en) Exhaust system of multi-cylinder internal combustion engine
JP5001752B2 (en) EGR cooler bypass switching system
US20050268600A1 (en) Exhaust system of multi-cylinder internal combustion engine
JP4591270B2 (en) Exhaust device for internal combustion engine
JP4956798B2 (en) Exhaust device for internal combustion engine
JP4581813B2 (en) Exhaust device for internal combustion engine
JP4400351B2 (en) Exhaust device for multi-cylinder internal combustion engine
JP4591251B2 (en) Exhaust device for internal combustion engine
JP7400693B2 (en) Engine exhaust circulation system
JP4385874B2 (en) Exhaust device for internal combustion engine
JP4609166B2 (en) Exhaust device for internal combustion engine
JP4552763B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP4591255B2 (en) Exhaust device for internal combustion engine
JP3856207B2 (en) Exhaust device for multi-cylinder internal combustion engine
JP2007247546A (en) Exhaust device
JPH11280458A (en) Exhaust device for serial four-cylinder internal combustion engine
JP4027547B2 (en) EGR device
JP2004245114A (en) Intake manifold of v-type engine
JP2001115893A (en) Cylinder head structure of multicylinder engine
KR100521161B1 (en) exhaust system of an engine
JP5051043B2 (en) Engine exhaust system
JP2005105903A (en) Engine exhaust emission control device
JP2007046557A (en) Exhaust system for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060829

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090529

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090602

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090615

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091006

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091019

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121106

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121106

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131106

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees