JP4719251B2 - 内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は内燃機関に係り、特に、排気通路に空燃比センサを配設した内燃機関に関する。

一般に内燃機関においては、排気通路に空燃比センサを設置して排気ガスの空燃比を検出し、この検出された空燃比が所定の目標空燃比に一致するように空燃比をフィードバック制御することが行われている。また、例えば機関始動直後において空燃比センサ（特にそのセンサ素子）が低温即ち未活性であると空燃比の検出が不可能であることから、空燃比センサをより早期に活性化するために、空燃比センサにヒータを設け、このヒータへの通電により空燃比センサを加熱するようにしている。これにより空燃比センサによる空燃比の検出を機関始動後に早期に開始可能となり、従って空燃比のフィードバック制御を早期に開始し、始動後のエミッション（特にコールドエミッション）を向上することができる。

ところで、冷間始動直後などの排気通路が冷えた状態では排気ガスが冷却され、その排気ガス中に含まれる水蒸気が凝縮して凝縮水となる。かかる状態において、加熱中のセンサ素子に凝縮水が付着すると、センサ素子が割れるという現象すなわち「サーマルショック」が発生する場合がある。このため、かかる状態ではセンサ素子を加熱したいにも拘わらずセンサ素子を加熱できないといった状況が続き、空燃比フィードバック制御を早期に開始できず、従って始動直後のエミッションも改善し難いという不具合が生じる。

このような空燃比センサのセンサ素子への凝縮水付着、ひいてはそのセンサ素子割れを防止するために、従来より様々な提案がなされている。例えば特許文献１に開示された空燃比センサにおいては、センサ素子を覆う内カバーと外カバーとを設け、これらカバーに排ガスをセンサ素子に導くための開口部を設け、且つ、これらカバーの開口部の位置をずらし、各開口部を通ずる排ガス流路を長くして、凝縮水をセンサ素子に到達し難くしている。

特開平９−２２２４１６号公報

しかし、この特許文献１に記載の空燃比センサの構造では、排ガス自体もセンサ素子に到達し難くなり、空燃比の検出に遅れが生じ、空燃比検出の応答性が悪化すると同時に空燃比フィードバック制御の精度が保てなくなる虞がある。

一方、内燃機関の高出力化等のためターボ過給機（ターボチャージャ）を設けることも知られている。この場合、排気通路にタービンが配設されるために排気通路の熱容量が増大する。それ故、機関始動後、比較的長期の間に渡って排気通路が暖まらず、凝縮水の量が増えたり凝縮水発生時間が長くなったりする。空燃比センサをタービンの下流側に設置すると、空燃比センサが凝縮水によって被水される可能性が増大し、センサ素子割れがより一層懸念されるようになる。

本発明は、このような技術的背景を考慮しなされたもので、その目的は、排気通路にターボ過給機のタービンと空燃比センサとを配設する場合にあって、排気通路中の凝縮水による空燃比センサの被水及びセンサ素子割れを防止することができる内燃機関を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第一の形態は、排気通路にターボ過給機のタービンを配設し、前記タービンの下流側に前記タービンに近接させて空燃比センサを配設した内燃機関において、前記タービンの排気口の軸心線上又はその付近に前記空燃比センサの素子部が位置するように前記空燃比センサを配置したことを特徴とする。

内燃機関の運転時、排ガスがタービンの排気口から排出されると、その排気口直後の位置ではタービンホイールの回転方向と同一方向に旋回する排ガスの流れが生ずる。そして排ガス中に含まれる凝縮水は、この排ガス旋回流により遠心分離され、半径方向外側に押しやられる。よって、排気口の軸心線付近では凝縮水が実質的に無い状態となる。本発明の第一の形態によれば、この排気口の軸心線上又はその付近に空燃比センサの素子部が位置されるので、その凝縮水が無い位置で排ガスを素子部に接触させることができ、素子部への凝縮水の接触、ひいては素子部の被水による割れを防止できる。

また、本発明の第二の形態は、排気通路にターボ過給機のタービンを配設し、前記タービンの下流側に前記タービンに近接させて空燃比センサを配設した内燃機関において、前記空燃比センサが、排ガスに接触する素子部と、該素子部を覆うカバーとを備え、前記カバーが、前記排気通路内の排ガスを前記素子部に導くための穴を備え、前記排気口の軸心線上又はその付近に前記穴が位置するように前記空燃比センサを配置したことを特徴とする。

この本発明の第二の形態も同様に、タービンの排気口の軸心線上又はその付近に空燃比センサのカバーの穴が位置されるので、凝縮水が無い位置で排ガスを穴を通じてカバー内に導入し、素子部に接触させることができる。よって、素子部への凝縮水の接触、ひいては素子部の被水による割れを防止できる。

これら本発明の第一又は第二の形態において、前記タービンのタービンホイールをバイパスして排ガスを流通させるバイパス通路が設けられてもよく、この場合、前記バイパス通路の出口が、前記排気口から前記空燃比センサまでの間の前記排気通路に接線方向に開口されているのが好ましい。

これによれば、バイパス通路を通じた排気バイパスが実行される場合、バイパス通路の出口が排気通路に接線方向に開口されているので、バイパス流を旋回流に同一方向で合流させることができ、旋回流の流れが乱れるのを防止し、凝縮水の遠心分離を好適に実行可能とすることができる。

好ましくは、少なくとも前記排気口から前記空燃比センサまでの間の前記排気通路に、半径方向外側に窪まされた凹部が設けられる。

これによれば、排ガス旋回流によって遠心分離された凝縮水を凹部に溜めることができ、凹部の下流側への凝縮水の流出を防止し、空燃比センサの被水をより確実に防止できる。

好ましくは、前記凹部が、前記排気通路の周方向に沿った溝からなる。これにより、排気通路の周方向に沿った長い領域で凝縮水を溜められ、下流側への凝縮水の流出を確実に防止できる。

好ましくは、前記溝が、前記排気口から前記空燃比センサまでの間の所定位置から前記空燃比センサの下流側の所定位置まで延びる螺旋状の溝からなる。これによれば、前記同様に遠心分離された凝縮水を螺旋状の溝に溜められるほか、その溜まった凝縮水を螺旋状の溝に沿って流し、空燃比センサの下流側に排出することができる。これにより、空燃比センサの被水を一層確実に防止できるようになる。

好ましくは、前記排気口の下流側の前記排気通路に屈曲部が形成され、前記空燃比センサが前記屈曲部に前記排気口の軸心線と同軸に配置される。

好ましくは、前記屈曲部が９０°の角度で屈曲されている。

本発明によれば、排気通路にターボ過給機のタービンと空燃比センサとを配設する場合にあって、排気通路中の凝縮水による空燃比センサの被水及びセンサ素子割れを防止することができるという、優れた効果が発揮される。

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１は、本実施形態にかかる内燃機関、特にその要部としての排気系の構造を示す縦断面図である。図示するように、内燃機関には、その排気通路にターボ過給機１のタービン２が配設されている。ここで排気通路とは、内燃機関の排ガスが流通される全ての通路をいう（但し、後述のバイパス通路を除く）。タービン２は、図示しないエンジン本体に取り付けられた排気マニホールドの下流側に接続されており、排気マニホールドから供給された排ガスを吸気口３から導入してタービンホイール４の回転駆動に供した後、排気口４から排出するようになっている。タービン２は遠心式の構成であり、タービンホイール５を回転自在に収容するタービンハウジング６を備える。タービンハウジング６は、前記吸入口３及び排気口４のほか、タービンホイール５の外周側にタービンホイール５を囲繞するように設けられるスクロール室７を区画形成する。吸入口３から導入された排ガスは、スクロール室７内を循環しながらタービンホイール５へと半径方向内側に向かって流れ、タービンホイール５を回転駆動する。このタービンホイール５の回転はタービンシャフト８を介してタービンホイール５に同軸連結されたコンプレッサホイール（図示せず）に伝達され、これによりコンプレッサにおいて内燃機関の吸入空気が過給される。排ガスはタービンホイール５を通過するとき流れ方向を９０°曲げられ、タービンホイール５の回転駆動に供された後の排ガスは、タービンホイール５の軸方向先端側に向かい、排気口４から排出される。タービンホイール５、タービンシャフト８及び排気口４はタービン軸心Ｃと同軸に位置されている。

また、過給圧制御のため、タービンホイール５をバイパスさせて排ガスを流通させるバイパス通路９が設けられる。本実施形態の場合、バイパス通路９はタービン２に設けられ、タービンハウジング６に一体に形成されている。バイパス通路９は、その入口１０が吸気口３に開口され、その出口１１が排気口４に開口されて、吸気口３と排気口４とを直接的に連通している。バイパス通路９内に、入口１０を開閉するための弁即ちウェイストゲート弁１２が設けられる。このウェイストゲート弁１２は、図示しないアクチュエータにより吸気圧に基づいて開閉され、より詳しくは吸気圧が所定の上限値に達したときに開作動されて過給圧の過剰上昇を防止する。

特に、バイパス通路９の出口１１は、排気口４の周方向に対する接線方向に向かって開口されており、より具体的には、出口１１から排出されたバイパスガスが排気口４の内壁１３に沿って流れるよう、内壁１３の周方向の接線方向に向かって開口されている。

タービン２の下流側には排気管１４がフランジ１５，１６により接続されている。排気管１４は排気口４に直接的に連通されている。排気管１４は、その上流側から下流側に向かう方向において、排気口４との接続位置から極短い直線部１７を経た後、排気口４に近接した位置で屈曲され、これにより排気管１４には屈曲部１８が形成されている。屈曲部１８は９０°の角度で屈曲されている。直線部１７は排気口４と同軸に配置されている。

この排気管１４の屈曲部１８に、排ガスの空燃比を検出するための空燃比センサ１９が取り付けられている。即ち空燃比センサ１９はタービン２の下流側にタービン２に近接させて配設されている。ここで空燃比センサとは、排ガス中の酸素濃度に応じた信号を出力するセンサをいい、一定の空燃比（例えば理論空燃比、Ａ／Ｆ＝約１４．６）を境に出力値が急激に変化するもの、即ち一般に言うＯ２センサや、広範な空燃比に応じて出力がリニア且つ連続的に変化するもの、即ち一般に言うＡ／Ｆセンサが含まれる。本実施形態の空燃比センサ１９はＯ２センサであるが、Ａ／Ｆセンサ等の他の空燃比センサであってもよい。

空燃比センサ１９は、軸方向に細長い全体形状を有しており、その軸方向先端部には、排気管１４内に配置されて排ガスと接触される接ガス部２０が設けられる。空燃比センサ１９は、屈曲部１８の外側コーナー部２１に取り付けられ、その外側コーナー部２１の外表面部に形成された台座部２２に着座して取り付けられる。空燃比センサ１９には、台座部２２に形成されたネジ穴に螺合締結される雄ネジ部２３が設けられる。図示されるように、空燃比センサ１９はタービン軸心Ｃと同軸に、即ち排気口４と同軸に取り付けられている。そして空燃比センサ１９の接ガス部２０は排気口４に向けられ、排気口４は接ガス部２０に臨んで開放している。

図２に接ガス部２０の詳細を示す。接ガス部２０は、センサ本体２４に同軸に支持されて先端部がセンサ本体２４から突出される素子部２５と、この素子部２５を外側から覆うカバー２６とを備える。素子部２５は、固体電解質からなる酸素検知素子であり、排ガスに接触したときにその排ガス中の酸素濃度に応じた信号を出力する。素子部２５は先細りの細長い形状とされ、軸方向の先端部が丸みづけられ且つ閉じられた円管状とされている。カバー２６は、図３にも示す内側カバー部材２６Ａと、図４にも示す外側カバー部材２６Ｂとの二つのカバー部材からなる。これらカバー部材２６Ａ，２６Ｂは、一定径の円管形状とされると共にそれら先端は閉止され、それら基端部がセンサ本体２４に係止される。

カバー２６の外部に存在する排ガスをカバー２６内に導入して素子部２５に接触させるため、内側カバー部材２６Ａと外側カバー部材２６Ｂとにはそれぞれ排ガスを通過させるための穴が設けられている。まず内側カバー部材２６Ａについては、先端面の中心に一つの内側先端穴２７Ａが設けられ、周側面の基端側に複数の内側側部穴２８Ａが設けられる。また、外側カバー部材２６Ｂについては、先端面の中心に一つの外側先端穴２７Ｂが設けられ、周側面の先端側に複数の外側側部穴２８Ｂが設けられる。内側カバー部材２６Ａと外側カバー部材２６Ｂとをセンサ本体２４に組み付けた状態において、内側先端穴２７Ａと外側先端穴２７Ｂとは同一位置となり、よって凝縮水の浸入が容易ではあるが排ガスを速やかに導入可能である。他方、内側側部穴２８Ａと外側側部穴２８Ｂとは軸方向にも周方向にも位置がずらされ、よって排ガスの導入は遅れるが凝縮水の浸入は困難となる。

空燃比センサ１９特にその素子部２５を早期に活性化させるため、空燃比センサ１９には、素子部２５を加熱するための電熱式のヒータ２９が設けられている。ヒータ２９は、丸棒状とされ、円管状の素子部２５の中に挿入配置されている。ヒータ２９が図示しない制御ユニットにより通電されると、ヒータ２９の温度が上昇して素子部２５が加熱されることとなる。

空燃比センサ１９はそのセンサ軸心Ｏに対して対称の構成を有し、即ち、前述のセンサ本体２４、素子部２５、内側カバー部材２６Ａ、外側カバー部材２６Ｂ及びヒータ２９が全てセンサ軸心Ｏに同軸に配置されている。

そして図１に示すように、空燃比センサ１９は、センサ軸心Ｏがタービン軸心Ｃの延長線上に位置するように取り付けられる。結局、空燃比センサ１９の素子部２５は、タービン２の排気口４の軸心線（即ちタービン軸心Ｃの延長線）上に位置され、また、その排気口４の軸心線と同軸に位置されることとなる。

さて、この本実施形態の構成によれば次のような作用効果がもたらされる。図５に示すように、内燃機関が運転されると、排ガスがタービン２の吸入口３に流入し、タービンホイール５を回転駆動して排気口４から排出される。ここで、タービンホイール５を抜け出た後の排ガスは、排気通路の長手方向に沿ってその下流側に流れる一方、特にタービンホイール５の直後の領域において、図中Ｓで示すような、タービンホイール５の回転方向と同一方向に旋回する排ガスの流れが発生する。

例えば内燃機関の冷間始動直後等、排気通路内が冷えている状態では、排気通路内の排ガスにその水蒸気成分の凝縮による凝縮水が混在する。特にタービン２が設けられる場合には、その熱容量が大きいため、タービン２が無い場合と比較すると、凝縮水はより多量に、より長時間混在する傾向にある。しかしながらそれでも、この排ガス中に含まれる凝縮水は、前述の排ガス旋回流Ｓにより遠心分離され、半径方向外側の排気通路内壁へと押しやられ、排気通路内壁に沿って下流側に流れるようになる。こうして排ガスからの凝縮水の遠心分離が実行される。なお、このような排ガスの旋回流Ｓが生成されること、及び、排ガス中の凝縮水が旋回流Ｓにより遠心分離され、排気通路内壁に沿って流れることは、実機試験において確認されている。

このように、排気口４の軸心線付近では凝縮水が実質的に無い状態が実現されることとなる。本実施形態によれば、排気口４の軸心線上に空燃比センサ１９の素子部２５が位置されているので、その凝縮水が無い位置で排ガスを素子部２５に接触させることができ、素子部２５への凝縮水の接触を防止できる。よって、機関始動後、早期にヒータ２９を通電して素子部２５を加熱できるようになり、またこのような加熱を行っても凝縮水の素子部２５への接触が防止されるので素子部２５の割れを防止することができる。結果的に従来よりも早く素子部２５を加熱して活性化させることができ、機関始動後のエミッション特にコールドエミッションを著しく改善することが可能になる。

また、図中破線矢印で示すように、ウェイストゲート弁１２が開かれて排気バイパスが実行される場合も、バイパス通路９の出口１１が排気口４の接線方向に開口されているので、バイパス流Ｂを旋回流Ｓに同一方向で合流させることができ、旋回流Ｓの流れを乱さず凝縮水の遠心分離を引き続き良好に実行することができる。

加えて、空燃比センサ１９の内側カバー部材２６Ａ及び外側カバー部材２６Ｂに設けられた内側先端穴２７Ａ及び外側先端穴２７Ｂが同一位置であるため、排気通路内の排ガスを速やかにカバー２６内の素子部２５に到達、接触させられ、十分なセンサ応答性を確保すると同時に高精度な空燃比フィードバック制御を実現することができる。しかも、これら内側先端穴２７Ａ及び外側先端穴２７Ｂは排気口４の軸心線上に位置するため、排ガス中の凝縮水が無い位置から排ガスを導入でき、素子部２５の被水を防止できる。なお、内側カバー部材２６Ａ及び外側カバー部材２６Ｂの内側側部穴２８Ａ及び外側側部穴２８Ｂからも排ガスが導入されるので空燃比検出精度の向上が図られ、また、これら穴の位置がずらされているので素子部２５への凝縮水の到達を防止できる。

なお、本実施形態では空燃比センサ１９の素子部２５をタービン２の排気口４の軸心線上に位置させたが、凝縮水の浸入を防止し得る程度であれば、その排気口４の軸心線からずらして素子部２５を位置させてもよい。外側カバー部材２６Ｂの外側先端穴２７Ｂも同様に排気口４の軸心線からずらして配置することができる。カバーは複数のカバー部材から構成する必要は必ずしも無く、単一のカバー部材から構成してもよい。

次に、本発明の他の実施形態を図６を参照しつつ説明する。なお前記実施形態と同様の構成については図中同一符号を付し、説明を省略する。

この実施形態は、前記実施形態と比較して、少なくとも排気口４から空燃比センサ１９までの間の排気通路に半径方向外側に窪まされた凹部が設けられる点のみが相違する。本実施形態において、凹部は、前記排気通路の周方向に沿った溝、即ち周溝３０からなる。周溝３０は、排気口４と空燃比センサ１９との間に位置する排気管１４の直線部１７に設けられており、その直線部１７の軸心方向と直角な方向に１周延びている。周溝３０の断面形状は任意であるが、本実施形態ではＶ字状とされている。なお、周溝３０の形成に対応して、周溝３０の裏側に位置する排気管１４の外周面部分は半径方向外側に突出されている。

本実施形態によれば、前記作用効果に加え次のような作用効果が得られる。即ち、排ガス旋回流Ｓによって遠心分離された凝縮水を周溝３０に溜めることができ、周溝３０の下流側への凝縮水の流出を防止することができる。これによって空燃比センサ１９の素子部２５の被水をより確実に防止できる。周溝３０に溜まった凝縮水は、排ガスや排気管１４が十分暖まった後、それら排ガス及び排気管１４からの熱で気化され、下流側に排出される。よって周溝３０に溜まった凝縮水により空燃比センサ１９が被水されることはない。

なお、本実施形態では一つの周溝３０のみが設けられるが、周溝３０は複数設けられてもよい。

このように排気通路に凹部を設ければ、凹部に凝縮水を溜めて空燃比センサ１９の被水を防止できる。凹部はここで示されるような周溝３０に限定されず、例えば一乃至複数の独立した窪みであってもよい。窪みの形状は円形や四角形など任意の形状にすることができる。また凹部はタービンの排気口に設けることもできる。溝は、周方向に１周せず、３６０°未満の所定角度範囲内でのみ延びるものであってもよい。

図７には、凹部としての溝の変形例が示されている。図示するようにここでの溝は、排気口４から空燃比センサ１９までの間の所定位置から空燃比センサ１９の下流側の所定位置まで延びる螺旋状の溝、即ち螺旋溝４０からなっている。螺旋溝４０は、排気管１４の直線部１７のほぼ上流端から、排気管１４の屈曲部１８のほぼ下流端まで延びている。螺旋溝４０の断面形状も任意であるが、ここでは前記同様にＶ字状とされている。螺旋溝４０の裏側に位置する排気管１４の外周面部分は半径方向外側に突出されている。

この例によれば、前記作用効果に加え次のような作用効果が得られる。即ち、排ガス旋回流Ｓによって遠心分離された凝縮水を螺旋溝４０に溜められるほか、その溜まった凝縮水を螺旋溝４０に沿って流し、空燃比センサ１９の下流側に排出することができる。溜まった凝縮水を液体のまま流出させることができるので、排ガス及び排気管１４が凝縮水を気化できるほどの高温に達する前でも、凝縮水を排出することができる。これにより、空燃比センサ１９の素子部２５の被水を一層確実に防止できるようになる。

次に、本発明のさらなる他の実施形態を図８を参照しつつ説明する。なお前記実施形態と同様の構成については図中同一符号を付し、説明を省略する。

この実施形態では、図示されるように、タービン２の下流側に接続される排気管５０の形状が異なり、排気管５０は屈曲部の無い直管状とされている。排気管５０はタービン２の排気口４に同軸に接続されている。そして空燃比センサ１９が排気管５０に取り付けられ、排気管５０の軸心方向に対し直角に取り付けられている。

空燃比センサ１９は、前記実施形態のカバーよりも長いカバー５２を有する。このカバー５２は、前記実施形態と同様に内側カバー部材（図示せず）と外側カバー部材５２Ｂとからなるが、少なくとも外側カバー部材５２Ｂが、排気管５０の軸心位置に届くように、前記実施形態の外側カバー部材よりも長いものとされている。そして、外側カバー部材５２Ｂの周側面には複数の外側側部穴５３Ｂが設けられる。

外側側部穴５３Ｂは、排気管５０の軸心位置（即ちタービン２の排気口４の軸心線上）又はその付近に位置される。本実施形態では全ての外側側部穴５３Ｂが排気管５０の軸心位置に位置され、特に、排気口４に向かって開口する上流側の外側側部穴５３Ｂは排気管５０の軸心位置に位置される。なお、外側カバー部材５２Ｂの先端面にも前記同様の外側先端穴が設けられる。内側カバー部材における穴の配置も前記実施形態と同様である。

この実施形態においても、前記同様に、排ガスの旋回流Ｓにより凝縮水の遠心分離が実行され、排気管５０の軸心位置付近では凝縮水が実質的に無い状態となる。本実施形態の場合、その排気管５０の軸心位置に空燃比センサ１９のカバー５２の穴（外側側部穴５３Ｂ）が位置されているので、その凝縮水が無い位置で排ガスをカバー５２内に導入し、素子部２５に接触させることができる。これによって素子部２５への凝縮水の接触を防止することができる。他の作用効果は前記実施形態と大略同様である。

なお、排気通路内に開口するカバー５２の穴、即ち外側カバー部材５２Ｂの外側側部穴５３Ｂを、凝縮水の浸入を妨げられる範囲内で、排気管５０の軸心位置からずらすことも可能である。カバー５２の穴は他の配置方法も可能であり、例えばカバー５２の軸方向に位置を異ならせて複数列（例えば２列）に配置することも可能である。

前記実施形態の凹部（溝３０又は螺旋溝４０）を本実施形態に適用することも可能である。

本発明の実施形態は他にも様々なものが考えられる。例えば、図１、図６及び図７に示した実施形態にあって、空燃比センサ１９をタービン２の排気口４の軸心線に対し傾けて配置してもよい。つまり空燃比センサ１９は排気口４の軸心線と必ずしも同軸でなくてもよい。同様に、図８に示した実施形態にあって、空燃比センサ１９を、タービン２の排気口４の軸心線に垂直な方向に対し傾けて配置してもよい。つまり空燃比センサ１９は排気口４の軸心線に対し必ずしも垂直でなくてもよい。空燃比センサのカバーの穴については様々な形状、数及び配置方法が可能である。

本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

本発明の一実施形態を示す縦断面図である。 空燃比センサの接ガス部を示す縦断面図である。 空燃比センサの内側カバー部材を示す斜視図である。 空燃比センサの外側カバー部材を示す斜視図である。 本実施形態の作用効果を説明するための縦断面図である。 本発明の他の実施形態を示す縦断面図である。 本発明の他の実施形態に係る溝の変形例を示す縦断面図である。 本発明のさらなる他の実施形態を示す縦断面図である。

符号の説明

１ ターボ過給機
２ タービン
４ 排気口
５ タービンホイール
８ タービンシャフト
９ バイパス通路
１１ 出口
１４，５０ 排気管
１７ 直線部
１８ 屈曲部
１９ 空燃比センサ
２０ 接ガス部
２５ 素子部
２６，５２ カバー
２６Ａ 内側カバー部材
２６Ｂ，５２Ｂ 外側カバー部材
２７Ａ 内側先端穴
２７Ｂ 外側先端穴
２８Ａ 内側側部穴
２８Ｂ，５３Ｂ 外側側部穴
２９ ヒータ
３０ 周溝
４０ 螺旋溝
５０ 排気管
５２ カバー
Ｃ タービン軸心
Ｏ センサ軸心

Claims (7)

1. 排気通路にターボ過給機のタービンを配設し、前記タービンの下流側に前記タービンに近接させて空燃比センサを配設した内燃機関において、
   前記空燃比センサが、排ガスに接触する素子部と、該素子部を覆うカバーとを備え、
   前記カバーが、前記排気通路内の排ガスを前記素子部に導くための穴を備え、
   前記タービンの排気口の軸心線上又はその付近に前記穴が位置し、且つ前記排気通路の内壁付近に前記穴が位置しないように、前記空燃比センサを配置したことを特徴とする内燃機関。
2. 前記タービンのタービンホイールをバイパスして排ガスを流通させるバイパス通路が設けられ、該バイパス通路の出口が、前記排気口から前記空燃比センサまでの間の前記排気通路に接線方向に開口されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
3. 少なくとも前記排気口から前記空燃比センサまでの間の前記排気通路に、半径方向外側に窪まされた凹部が設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関。
4. 前記凹部が、前記排気通路の周方向に沿った溝からなることを特徴とする請求項３記載の内燃機関。
5. 前記溝が、前記排気口から前記空燃比センサまでの間の所定位置から前記空燃比センサの下流側の所定位置まで延びる螺旋状の溝からなることを特徴とする請求項４記載の内燃機関。
6. 前記排気口の下流側の前記排気通路に屈曲部が形成され、前記空燃比センサが前記屈曲部に前記排気口の軸心線と同軸に配置されることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の内燃機関。
7. 前記屈曲部が９０°の角度で屈曲されていることを特徴とする請求項６記載の内燃機関。

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