JPH0350256Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はターボチヤージヤを備えた内燃機関に
おける排気タービンと触媒コンバータとの接続部
の構造に関する。

（従来技術と考案の課題） 内燃機関の排気通路にターボチヤージヤの排気
タービンを配すると共に、その下流側に排気ガス
を浄化するために触媒コンバータを配することが
一般に行なわれているが、排気タービン出口部の
排気ガス（以下ガスと略称する。）の流れをスム
ースにして排気タービンの性能を劣化させないた
めには、前記出口部より所定長さ（約100mm）以
上の直線状の導管部が必要であるとされていた。

しかし上記内燃機関を自動車に搭載する際、エ
ンジンルーム内のレイアウト上どうしても排気タ
ービン出口部に所定長さ以上の直線状導管部を設
けることができない場合がある。例えば実願昭57
−126256号に示す先行技術のように、直線状導管
部の長さが所定のものより短いエルボ状導管によ
つて、排気タービンのガス出口と触媒コンバータ
のガス入口とを接続しなければならない場合があ
る。この先行技術におけるエルボ状導管は、その
内部のガス通路が略直角に折れ曲がるように形成
されているので、ここを通過するガスは急激に方
向を変える必要があつて、その流れがスムースで
なく、排気タービンに大きなバツクプレツシヤー
が負荷されて、排気タービンの性能を十分に発揮
させることができないという欠点が生じる。

本考案は上記先行技術の欠点を解消すると共
に、一層のコンパクト化を図り、且つ触媒コンバ
ータに導かれるガスの流れを触媒コンバータの浄
化性能を向上させるのに適する流れとすることを
目的とする。

（課題を解決するための手段） 本考案は上記目的を達成するため、軸線が略水
平の排気タービンと、この排気タービンの軸線の
下方に位置して前記軸線に対し略直角方向の軸線
を有する触媒コンバータとを、エルボ状導管を介
して接続する構造であつて、触媒コンバータをそ
の軸線が排気タービンの軸線よりエンジン側にオ
フセツトするように配し、且つ排気タービンのガ
ス出口と触媒コンバータのガス入口とを連通する
前記エルボ状導管のガス通路を、緩やかにカーブ
を描きここを通過するガスを滑らかに導くように
形成したことを特徴とする。

（作用） 本考案では、触媒コンバータを排気タービンの
略水平な軸線の下方に位置させ、且つ触媒コンバ
ータの軸線が排気タービンの軸線に対し略直角方
向を向くように配すると共に、排気タービンと触
媒コンバータとをエルボ状導管を介して接続して
いるので、配置スペースの制約に対処して、排気
タービン及び触媒コンバータをコンパクトに配置
できる。

しかし単に上記のような構成であれば、既述の
ように排気タービンに大きなバツクプレツシヤー
が負荷されるという問題がある。そこで本考案
は、エルボ状導管の内部ガス通路を緩やかにカー
ブを描きここを通過するガスを滑らかに導くよう
な形状に形成し、旋回流が生ずるようにした点
と、排気タービンと触媒コンバータとを軸線がオ
フセツトする関係位置に配した点の２点により、
排気タービンのガス出口からエルボ状導管に流入
するガスの流れ方向を旋回流が生じ易い方向に設
定でき、且つエルボ状導管内のガスが徐々に方向
を変えながらスムースに流れ、触媒コンバータの
ガス入口に達するようにした。このように排気タ
ービンと触媒コンバータとを近接位置に配してい
るにもかかわらず、両者を接続するエルボ状導管
内のガスの流れを抵抗の少ない旋回流とすること
により、排気タービンに負荷されるバツクプレツ
シヤーの低減を図ることができる。その上、本考
案は触媒コンバータをその軸線が排気タービンの
軸線よりエンジン側に寄るよにして、前記オフセ
ツトを行つているので、なお一層の省スペース化
を図ることができる。

更に本考案においては、触媒コンバータに流入
するガスの流れを旋回流とすることができるの
で、触媒間をスムースにガスを通過させることが
できると共にガスの混合を十分に行なわせること
ができる。特に触媒コンバータとしてモノリス式
のものを採用したときは、その多数の細孔に満遍
無くガスを分配できるので、その浄化性能を向上
させる効果が顕著となる。

（実施例） 以下本考案を図面に示す実施例に基き具体的に
説明する。図において１はエンジン本体、２は排
気マニホールド、３はターボチヤージヤで過給ブ
ロワ４と排気タービン５を有している。このター
ボチヤージヤ３はエンジン本体１のクランク軸
（図示せず）に略平行で且つ水平に配され、その
排気タービン５のガス入口部６は前記排気マニホ
ールド２に接続されている。排気タービン５のガ
ス出口７はターボチヤージヤ３の軸線上において
その軸線方向に開口し、且つこのガス出口７の周
囲にはフランジ８を設けている。９はウエストゲ
ートポートである。

１０はモノリス式触媒コンバータで、前記排気
タービン５の斜下方に略鉛直状に配されている。
このモノリス式触媒コンバータ１０は、セラミツ
ク体１１にれんこん状に多数の小孔１２，１２…
を貫通させ、これら小孔１２，１２…の内周面に
触媒物質をコーテイングしたものを、ケース１３
内に収納してなるものであるが、そのガス入口１
４から流入したガスは前記多数の小孔１２，１２
…内を平行に下方に流れる間に浄化される。この
触媒コンバータ１０のガス入口１４の周辺にはフ
ランジ２１を設ける一方、そのガス出口には排気
管（図示せず）を接続している。

又最近の自動車のようにエンジンルームのコン
パクト化を図つたものにおいては、前記排気ター
ビン５及び触媒コンバータ１０の周囲には、第１
図に示す如く、クーラ用コンデンサ及び電動フア
ンＡや、ラジエータ及び電動フアンＢなどの諸装
置が配置されていて、排気タービン５と触媒コン
バータ１０との間に、排気タービン５の軸線方向
の間隔を十分にとることができないレイアウトと
なる場合が多い。このため排気タービン５のガス
出口７と触媒コンバータ１０のガス入口１４とを
接続するエルボ状導管１５は、前記排気タービン
５の軸線方向に前記所定長さ以上の直線状導管部
を形成することができないという条件が課せられ
ている。そこで本考案は、このような条件の下に
おいても、排気タービン出口部のガスの流れをス
ムースにするため、前記エルボ状導管１５のガス
通路１６を、ここを通過するガスを旋回方向に導
くように形成している。

図示する例では、エルボ状導管１５のガス流入
口１７を前記排気タービン５のガス出口７及びウ
エストゲートポート９を包含する大きさに形成
し、且つその周囲にフランジ１８を設けている。
又エルボ状導管１５のガス流出口１９は前記触媒
コンバータ１０のガス入口１４と略同一の大きさ
に形成し、且つその周囲にフランジ２０を設けて
いる。前記ガス流入口１７の軸線Ｐと前記ガス流
出口１９の軸線Ｑとは、第６図に示す如く側面視
すると略直角に交叉する関係にあるが、第２図に
示す如く正面視すると、触媒コンバータ１０が排
気タービン５に対しエンジン１側に寄る位置にお
いて両者間にオフセツトＨが存在するよう、エル
ボ状導管１５は構成されている。そして、前記ガ
ス流入口１７と前記ガス流出口１９とを結ぶガス
通路１６は、第４図乃至第６図に示す如く、緩や
かにカーブを描き、ここを通過するガスが第６図
に一点鎖線の矢印で示す如く、滑らかに旋回方向
に導かれるように形成されている。２５はガス通
路１６に突設したガイド突起で、前記ガスを旋回
方向に導くように形成されているが、本考案必須
のものではない。かくして、前記ガス流入口１７
からエルボ状導管１５に流入したガスは、カーブ
を描くガス通路１６に導かれて、第６図に示すよ
うに下方に向け旋回し、前記ガス流出口１９より
流出し、旋回流となつて触媒コンバータ１０内に
流入する。又エルボ状導管１５はガス流出口１９
付近において、下方に向け漸次拡経するように形
成されている。

尚、図面において、２２，２２…はエルボ状導
管１５と排気タービン５とを、これらの相接合す
るフランジ１８，８部において着脱可能に接続す
るボルト、２３，２３…はエルボ状導管１５と触
媒コンバータ１０とを、これらの相接合するフラ
ンジ２０，21部において着脱可能に接続するボル
ト、２４は前記ウエストゲートポート９を開閉制
御するアクチユエータである。

本考案は上記実施例に示す外、種々の態様に構
成することができる。例えば、上記実施例では、
排気タービン５とエルボ状導管１５とは別体に形
成されているが、これらを一体に形成することも
可能である。又上記実施例では、触媒コンバータ
１０としてモノリス式のものを採用しているが、
粒状触媒を内蔵する一般の触媒コンバータを採用
することも可能である。

（考案の効果） 本考案は上記構成、作用を有するので、配置ス
ペースの制約があつて排気タービンと触媒コンバ
ータとの間に十分な距離がとれない場合でも、そ
の間を流れるガスを抵抗の少ない旋回流とするこ
とによつて、排気タービンに負荷されるバツクプ
レツシヤーを大幅に減少させ、排気タービンの性
能を十分に発揮させることができる。又本考案に
よれば、触媒コンバータをその軸線が排気タービ
ンの軸線よりエンジン側にオセツトするように配
しているので、一層の省スペース化を図ることが
できる。更に本考案によれば、触媒コンバータに
流入するガスの流れを旋回流とすることができ、
その浄化性能の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す平面図、第２図
はその正面図、第３図は第１図の−線断面
図、第４図は第３図の−線から矢視したエル
ボ状導管の底面図、第５図は第３図の−線断
面図、第６図はエルボ状導管の斜視図である。 ５……排気タービン、７……排気タービンのガ
ス出口、１０……触媒コンバータ、１４……触媒
コンバータのガス入口、１５……エルボ状導管、
１６……ガス通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸線が略水平の排気タービンと、この排気ター
   ビンの軸線の下方に位置して前記軸線に対し略直
   角方向の軸線を有する触媒コンバータとを、エル
   ボ状導管を介して接続する構造であつて、触媒コ
   ンバータをその軸線が排気タービンの軸線よりエ
   ンジン側にオフセツトするように配し、且つ排気
   タービンのガス出口と触媒コンバータのガス入口
   とを連通する前記エルボ状導管のガス通路を、緩
   やかにカーブを描きここを通過するガスを滑らか
   に導くように形成したことを特徴とする内燃機関
   における排気タービンと触媒コンバータとの接続
   部の構造。