JP4529904B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関し、詳しくは、エンジンの排気中に含まれるマンガン酸化物などの微粒子成分を排気通路上流側の触媒装置に対し円滑に導くようにする対策に係わる。 The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine, and more particularly, to measures for smoothly guiding particulate components such as manganese oxide contained in the exhaust of the engine to a catalyst device upstream of the exhaust passage.
従来より、複数の気筒を有する内燃機関の排気浄化装置として、内燃機関の排気集合部の下流に、排気ガス中に含まれる微粒子成分を浄化する触媒装置が設けられているとともに、この触媒装置の直上流側に、触媒装置に流入する排気ガスの流れを整流する整流板が設けられているものは知られている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、ガソリンの添加剤として、無鉛のMMT(メチルシクロペンタディエニールマンガントリカルボニル)などが使用されているが、このMMTは、アンチノック性が高いものの、有機金属であるために環境問題に関わる化学物質とされ、使用には注意が必要とされる。 By the way, lead-free MMT (methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl) or the like is used as an additive for gasoline. This MMT has high anti-knock properties but is related to environmental problems because it is an organic metal. It is considered a chemical substance and its use requires caution.
その場合、MMTは、ガソリンエンジンなどの内燃機関の各気筒の燃焼室において燃焼されてマンガン酸化物を生成するため、その排気ガス中に含まれたマンガン酸化物を、内燃機関の排気集合部の下流付近に位置する排気通路の上流側に設けられた触媒装置によって浄化するようにしている。 In that case, the MMT is burned in a combustion chamber of each cylinder of an internal combustion engine such as a gasoline engine to generate manganese oxide. Therefore, manganese oxide contained in the exhaust gas is removed from the exhaust collecting portion of the internal combustion engine. Purification is performed by a catalyst device provided on the upstream side of the exhaust passage located near the downstream.
しかし、排気ガス中のマンガン酸化物は、触媒装置の直上流側において排気ガスの流れを整流する整流板に対し付着して堆積し、整流板が目詰まりするおそれがある。これは、排気集合部の下流付近に位置する排気通路の上流側において複数の気筒から排気集合部に導かれる排気ガスの流れが、整流板の目地に対し傾斜しているために整流板に満遍なく導かれずに整流板の偏った位置にしか吹き付けられないからであると考えられる。 However, manganese oxide in the exhaust gas adheres to and accumulates on the rectifying plate that rectifies the flow of the exhaust gas immediately upstream of the catalyst device, and the rectifying plate may be clogged. This is because the flow of exhaust gas guided from the plurality of cylinders to the exhaust assembly portion on the upstream side of the exhaust passage located in the vicinity of the downstream side of the exhaust assembly portion is inclined with respect to the joint of the rectifying plate, so that the rectifying plate is evenly distributed. It is thought that it is because it can be sprayed only on the biased position of the current plate without being guided.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、整流板の目地に対し排気の流れが傾斜していても、整流板に満遍なく導かれるようにして、整流板に対するマンガン酸化物の付着による堆積をなくして整流板の目詰まりを効果的に防止することができる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to evenly guide the current plate to the current plate even if the flow of exhaust gas is inclined with respect to the joint of the current plate. An object of the present invention is to provide an exhaust emission control device for an internal combustion engine which can effectively prevent clogging of a rectifying plate by eliminating deposition due to adhesion of manganese oxide to the above.
前記目的を達成するため、本発明では、内燃機関の排気浄化装置として、複数の気筒を有する内燃機関の排気集合部の下流に設けられた触媒装置と、前記触媒装置の上流側に設けられ、前記触媒装置に流入する排気ガスの流れを整流する整流板とを備える。そして、前記整流板を、振動により排気通路の内周面に対し接離する方向に整流板を移動させるように弾性体を介して排気通路に取り付けている。 In order to achieve the above object, in the present invention, as an exhaust gas purification device for an internal combustion engine, a catalyst device provided downstream of an exhaust collecting portion of an internal combustion engine having a plurality of cylinders, and an upstream side of the catalyst device, A rectifying plate that rectifies the flow of the exhaust gas flowing into the catalyst device. And the said baffle plate is attached to the exhaust passage through the elastic body so that the baffle plate may be moved in the direction of contact with and away from the inner peripheral surface of the exhaust passage by vibration.
この特定事項により、整流板は、内燃機関などが発する振動により排気通路の内周面に対し接離する方向に移動するように弾性体を介して排気通路に取り付けられているので、排気集合部の下流側において複数の気筒から排出されて排気集合部にて1つにまとめられた排気の流れは、整流板の目地に対し傾斜しているものの、整流板が排気通路の内周面に対し接離する方向に移動しているために整流板の偏った位置にしか吹き付けられることがなくなって満遍なく吹き付けられる。これにより、マンガン酸化物が整流板の偏った位置に付着して堆積したりせずに触媒装置に円滑に導かれ、マンガン酸化物による整流板の目詰まりを効果的に防止することが可能となる。 Because of this specific matter, the rectifying plate is attached to the exhaust passage through the elastic body so as to move in a direction of contact with and away from the inner peripheral surface of the exhaust passage due to vibration generated by an internal combustion engine or the like. The exhaust flow discharged from a plurality of cylinders on the downstream side of the exhaust gas and combined into one at the exhaust collecting portion is inclined with respect to the joint of the rectifying plate, but the rectifying plate is in relation to the inner peripheral surface of the exhaust passage. Since it moves in the direction of contact and separation, it can only be sprayed on the biased position of the current plate, and it can be sprayed evenly. As a result, manganese oxide can be smoothly guided to the catalyst device without adhering to and depositing on the biased position of the rectifying plate, and clogging of the rectifying plate due to manganese oxide can be effectively prevented. Become.
特に、弾性体として、排気通路の内周面に対し接離する方向で互いに離反し合う向きへ整流板を付勢する板バネ状の付勢部材を適用している場合には、整流板は、内燃機関が発する振動により排気通路の内周面に対し接離する方向で互いに離反し合う向きへ付勢されて円滑に移動し、整流板の目地に対し傾斜する排気の流れを整流板の偏った位置に吹き付けることなく満遍なく吹き付けられる。 In particular, when a leaf spring-like urging member that urges the rectifying plate in the direction of moving away from the inner peripheral surface of the exhaust passage is applied as the elastic body, the rectifying plate is , The vibrations generated by the internal combustion engine are urged toward and away from each other in the direction of contact with and away from the inner peripheral surface of the exhaust passage, and the exhaust flow that is inclined with respect to the joint of the rectifying plate is smoothly moved. It is sprayed evenly without spraying to the biased position.
しかも、板バネ状の付勢部材は、内燃機関が発する振動に応じたばね定数に設定し易く、排気ガスの流れに応じたチューニングを容易に行うことが可能となる。 Moreover, the leaf spring-like urging member can be easily set to a spring constant corresponding to the vibration generated by the internal combustion engine, and can be easily tuned according to the flow of the exhaust gas.
以上、要するに、振動により整流板を排気通路の内周面に対し接離する方向に移動するように弾性体を介して排気通路に取り付けることで、整流板の目地に対し傾斜する排気の流れを整流板に満遍なく吹き付けることができ、整流板へのマンガン酸化物の付着による堆積をなくしてマンガン酸化物による整流板の目詰まりを効果的に防止することができる。 In short, the flow of the exhaust gas inclined with respect to the joints of the rectifying plate can be obtained by attaching the rectifying plate to the exhaust passage through the elastic body so that the rectifying plate is moved in the direction of contact with and away from the inner peripheral surface of the exhaust passage by vibration. The current plate can be sprayed evenly, and deposition due to adhesion of manganese oxide to the current plate can be eliminated, and clogging of the current plate by manganese oxide can be effectively prevented.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、ガソリンの添加剤として無鉛のMMT(メチルシクロペンタディエニールマンガントリカルボニル)などが使用されたガソリンエンジン(内燃機関)の排気浄化装置の基本構成を示し、このガソリンエンジン1は、複数気筒を有し、それぞれの排気ポートに排気通路の上流側部分としての排気マニホールド11の上流端が接続されている。この排気マニホールド11は、各気筒からの排気を1つにまとめる排気集合部11aを上流側に有しているとともに、略円筒形状に形成された下流側に排気浄化装置2を有している。また、排気マニホールド11の下流端には、排気通路の下流側としての排気管12が接続されている。そして、排気マニホールド11は、ガソリンエンジン1の排気ポートから略水平方向に延びて1つにまとめられた排気集合部11aから屈曲されて略鉛直方向下向きに延びて成形されている。この場合、ガソリンに添加されたMMTは、ガソリンエンジン1の燃焼室において燃焼されてマンガン酸化物を生成し、このマンガン酸化物となって排気ガス中に含まれている。
FIG. 1 shows a basic configuration of an exhaust emission control device of a gasoline engine (internal combustion engine) in which unleaded MMT (methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl) or the like is used as an additive for gasoline. Each of the exhaust ports has an upstream end of an
前記排気浄化装置2は、排気ガス中に含まれるマンガン酸化物などの微粒子成分を浄化する三元触媒コンバータ21(触媒装置)と、この三元触媒コンバータ21の直上流側の排気マニホールド11に設けられ、三元触媒コンバータ21に流入する排気ガスの流れを整流する整流板22とを備えている。
The
三元触媒コンバータ21は、図2にも示すように、排気マニホールド11下流側の内壁面にマット13を介して保持されている。この三元触媒コンバータ21は、ガソリンエンジン1の排気ポートに近い排気マニホールド11内に設けられており、その上流側には、排気ガス中に含まれるマンガン酸化物などを捕集するフィルタ21aを備えている。このフィルタ21aは、略円筒形状の枠内で排気ガスの流れを複数の空間に区画するように格子状に形成され、三元触媒コンバータ21の上流端から下流付近に亘って排気マニホールド11下流側の中心軸に対して平行に延びている。そして、三元触媒コンバータ21では、フィルタ21aで捕集されたマンガン酸化物を浄化することが行われ、その浄化する課程で生成された不純物などを含む排気ガスを、排気管12の下流側に設けられたもう1つの触媒装置であるメインコンバータに導くようにしている。このメインコンバータに導かれた排気ガスは、そのメインコンバータによりさらに浄化されてから大気に排出されるようになっている。この場合、排気浄化装置2は、排気マニホールド11内に三元触媒コンバータ21を一体的に備えたマニバータタイプとして構成されている。
As shown in FIG. 2, the three-way
そして、整流板22は、ガソリンエンジン1が発する振動により排気マニホールド11の内壁面(内周面)に対し接離する方向(排気マニホールド11下流側の中心軸に対する半径方向)に移動するように弾性体23を介して排気マニホールド11の内壁面に取り付けられている。また、図3に示すように、整流板22は、略円筒形状の枠内で排気ガスの流れを複数の空間に区画するように格子状に形成され、整流板22内の上流端から下流端に亘って排気マニホールド11下流側の中心軸に対して平行に延びている。そして、弾性体23としては、4個の板バネ状の付勢部材24が適用されている。この各付勢部材24は、排気マニホールド11の内壁面の周方向に90°ずつ隔てた位置に設けられ、排気マニホールド11の内壁面に対し接離する方向で互いに離反し合う向きへ整流板22を付勢するようにしている。この場合、排気マニホールド11に排出された排気ガスは、排気集合部11aにおいて略水平方向から斜め下向きに変更され、図2に波線矢印で示すように、整流板22の格子状の目地に対し傾斜した状態で導入されるようになっている。
The rectifying
したがって、前記実施形態では、整流板22は、ガソリンエンジン1が発する振動により排気マニホールド11の内壁面に対し接離する方向(排気マニホールド11下流側の中心軸に対する半径方向)に移動するように板バネ状の付勢部材24(弾性体23)を介して排気マニホールド11に取り付けられているので、排気マニホールド11の排気集合部11aにおいて略水平方向から斜め下向きに変更された排気ガスは、図2に波線矢印で示すように、整流板22の格子状の目地に対し傾斜しているものの、整流板22が排気マニホールド11の内壁面に対し接離する方向で互いに離反し合う向きへ4個の付勢部材24によって付勢されて移動しているために整流板22の偏った位置にしか吹き付けられることがなくなって満遍なく吹き付けられることになる。これにより、排気ガス中のマンガン酸化物が整流板22の偏った位置に付着して堆積したりせずに三元触媒コンバータ21のフィルタ21aの目地に沿って円滑に導かれ、マンガン酸化物による整流板22の目詰まりを効果的に防止することができる。
Therefore, in the above-described embodiment, the rectifying
しかも、各付勢部材24は、ガソリンエンジン1が発する振動に応じたばね定数に設定し易く、排気ガスの流れに応じたチューニングを容易に行うことができる。
In addition, each
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、前記実施形態では、フィルタ21aおよび整流板22を格子状に形成したが、これに限定されるものではなく、ハニカム状などに形成されていてもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, The other various modifications are included. For example, in the above-described embodiment, the
また、前記実施形態では、排気マニホールド11内に三元触媒コンバータ21を設けたマニバータタイプの排気浄化装置2について述べたが、排気マニホールドと排気管との間に介設された管内にマンガン酸化物を浄化する三元触媒コンバータが設けられたスタートキャタリストタイプの排気浄化装置であってもよい。
In the above-described embodiment, the exhaust
1 ガソリンエンジン(内燃機関)
11 排気マニホールド(排気通路の上流側)
11a 排気集合管
2 排気浄化装置
21 三元触媒コンバータ(触媒装置)
22 整流板
23 弾性体
24 付勢部材
1 Gasoline engine (internal combustion engine)
11 Exhaust manifold (upstream side of exhaust passage)
11a Exhaust
22
Claims (2)
前記触媒装置の上流側に設けられ、前記触媒装置に流入する排気ガスの流れを整流する整流板とを備えており、
前記整流板は、振動により排気通路の内周面に対し接離する方向に整流板を移動させるように弾性体を介して排気通路に取り付けられていることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 A catalyst device provided downstream of an exhaust collecting portion of an internal combustion engine having a plurality of cylinders;
A rectifying plate provided on the upstream side of the catalyst device and rectifying the flow of exhaust gas flowing into the catalyst device;
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, wherein the current plate is attached to the exhaust passage through an elastic body so as to move the current plate in a direction in which the current plate is moved toward and away from the inner peripheral surface of the exhaust passage by vibration. .
前記弾性体としては、前記排気通路の内周面に対し接離する方向で互いに離反し合う向きへ前記整流板を付勢する板バネ状の付勢部材が適用されていることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
As the elastic body, a leaf spring-like urging member that urges the rectifying plate in a direction in which the rectifying plates are separated from each other in a direction in which they are in contact with or away from the inner peripheral surface of the exhaust passage is applied. An exhaust purification device for an internal combustion engine.
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