JPH0541215Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0541215Y2 JPH0541215Y2 JP1987134567U JP13456787U JPH0541215Y2 JP H0541215 Y2 JPH0541215 Y2 JP H0541215Y2 JP 1987134567 U JP1987134567 U JP 1987134567U JP 13456787 U JP13456787 U JP 13456787U JP H0541215 Y2 JPH0541215 Y2 JP H0541215Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- catalytic converter
- exhaust
- sectional area
- oxygen sensor
- 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 - Lifetime
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 106
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 51
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 25
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 24
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 9
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 37
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000009828 non-uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Exhaust Silencers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本考案は、自動車用内燃機関の排気系に設けら
れる排気ガス浄化装置に関し、とくに触媒コンバ
ータが排気マニホルドの直下流に配置されるタイ
プの排気ガス浄化装置に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an exhaust gas purification device installed in the exhaust system of an internal combustion engine for automobiles, and is particularly applicable to exhaust gases of the type in which the catalytic converter is placed directly downstream of the exhaust manifold. Regarding gas purification equipment.
[従来の技術]
本考案に関連する先行技術として、実開昭58−
163624号公報、実開昭59−137318号公報が知られ
ている。[Prior art] As a prior art related to the present invention,
Publication No. 163624 and Japanese Utility Model Application Publication No. 59-137318 are known.
上述の実開昭58−163624号公報に開示されてい
る排気浄化装置では、排気マニホルド中央部に拡
張室が設けられており、左右に排気マニホルドの
湾曲通路部が開口されている。この拡張室内には
酸素センサが取付けられており、酸素センサを取
付けた側の壁面が湾曲通路部の拡張室内への延長
線まで凸化されている。そして、この凸化部分の
触媒上面に対向する下端部が触媒上面との間に排
出ガス拡散用空間が形成されるように凹化されて
いる。 In the exhaust purification device disclosed in the above-mentioned Japanese Utility Model Publication No. 58-163624, an expansion chamber is provided in the center of the exhaust manifold, and curved passages of the exhaust manifold are opened on the left and right sides. An oxygen sensor is installed in this expansion chamber, and the wall surface on the side where the oxygen sensor is installed is convex to the extension line of the curved passage into the expansion chamber. The lower end of the convex portion facing the upper surface of the catalyst is recessed so that a space for exhaust gas diffusion is formed between the convex portion and the upper surface of the catalyst.
このような装置では、酸素センサへの排気ガス
あたりを損うことなく触媒コンバータに流入する
排気ガスの拡がりが良好にすることができ、触媒
を全横断面にわたつて有効利用することが可能と
なる。 With such a device, it is possible to improve the spread of exhaust gas flowing into the catalytic converter without impairing the exhaust gas contact with the oxygen sensor, and it is possible to effectively utilize the catalyst over the entire cross section. Become.
実開昭59−137318号公報に開示されている排気
浄化装置は、排気マニホルドと排気管の間にアダ
プタが介装され、該アダプタに内部にモノリス触
媒担体を有する触媒コンバータが取付けられる。
そして、アダプタは、互に隔てられた排気マニホ
ルドからのガス流入路と排気管へのガス流出路と
を有しており、かつ中間に前記ガス流入路からの
流出口と前記ガス流出路へのガス流入口を同一方
向に向けて開口した開口部を有している。一方、
内部にモノリス触媒担体を有する触媒コンバータ
は、アダプタの前記開口部に取付けられ、触媒コ
ンバータは、一端にアダプタのガス流入路からの
排出ガスの受入口とアダプタのガス流出路への排
出ガスの送出口とを備え、他端にはモノリス触媒
担体の一部を通過してきた排出ガスをモノリス触
媒担体の残りの部分へと反転させる空気室を備え
ている。 In the exhaust purification device disclosed in Japanese Utility Model Application Publication No. 59-137318, an adapter is interposed between an exhaust manifold and an exhaust pipe, and a catalytic converter having a monolith catalyst carrier inside is attached to the adapter.
The adapter has a gas inlet from the exhaust manifold and a gas outlet to the exhaust pipe which are separated from each other, and an outlet from the gas inlet and an outlet to the gas outlet in the middle. It has an opening with the gas inlet facing the same direction. on the other hand,
A catalytic converter having a monolithic catalyst carrier inside is installed in the opening of the adapter, and the catalytic converter has an inlet for exhaust gas from a gas inlet of the adapter at one end and a delivery of exhaust gas to a gas outlet of the adapter at one end. and an air chamber at the other end for inverting the exhaust gas that has passed through a portion of the monolithic catalyst carrier to the remaining portion of the monolithic catalyst carrier.
このような排気浄化装置においては、モノリス
触媒担体の一側面は、アダプタ側からの排出ガス
流入とアダプタ側への排出ガス送出しの両方の面
として用いられるので、アダプタのモノリス触媒
担体へのガス流出口の面積はとくに拡げる必要は
なく、従来の装置のようなモノリス触媒担体への
入口流路を拡げたために生じる排出ガスの流れの
不均一な分布は防止される。 In such an exhaust purification device, one side of the monolithic catalyst carrier is used as a surface for both exhaust gas inflow from the adapter side and exhaust gas delivery to the adapter side, so that the gas flow to the monolithic catalyst carrier of the adapter is The area of the outlet does not need to be particularly widened, and the non-uniform distribution of exhaust gas flow caused by widening the inlet flow path to the monolithic catalyst carrier as in conventional devices is avoided.
また、モノリス触媒担体は、アダプタからの排
出ガスの受入口とアダプタへの排出ガスの送出口
に対応する二つの部分を排出ガスの往路と復路に
分けて使用されるので、それだけ排出ガスと触媒
との接触時間が長くなり排気浄化性能が向上され
るとともに、流路断面積を小とすることにより通
過する排出ガスの流れの分布の不均一化が抑えら
れる。これら排出ガスの流れの均一化とモノリス
触媒担体を往復で使用することにより、モノリス
触媒担体全体の有効な利用がはかられる。 In addition, the monolithic catalyst carrier is used by dividing the two parts corresponding to the inlet for exhaust gas from the adapter and the outlet for exhaust gas to the adapter into the forward and return paths of the exhaust gas, so that the exhaust gas and the catalyst are separated into two parts. The contact time with the exhaust gas is increased, improving the exhaust gas purification performance, and by reducing the cross-sectional area of the flow path, non-uniformity in the flow distribution of the exhaust gas passing therethrough can be suppressed. By equalizing the flow of these exhaust gases and using the monolithic catalyst carrier back and forth, the entire monolithic catalyst carrier can be used effectively.
[考案が解決しようとする問題点]
触媒コンバータの暖機特性を向上させたるめに
は、上述のように排気マニホルドの直下流に触媒
コンバータを設ける構造が有利となるが、この構
造では触媒コンバータと燃焼室との距離が短くな
るため、高速時には触媒の温度が高くなりすぎ、
触媒の熱劣化防止のため、下記のような対策が必
要となる。[Problem to be solved by the invention] In order to improve the warm-up characteristics of the catalytic converter, it is advantageous to have the catalytic converter located immediately downstream of the exhaust manifold as described above. However, this structure shortens the distance between the catalytic converter and the combustion chamber, so the temperature of the catalyst becomes too high at high speeds.
To prevent thermal degradation of the catalyst, the following measures are required:
すなわち、高速時に空燃比をリツチとし、触媒
の温度が一定値以上になるのを防止することが必
要となつたり、排気マニホルドのブランチ長さを
長くしたり、排気マニホルドのボリユウムを大き
くして排気ガスの温度を低下させたりする等の対
策が必要となる。したがつて、空燃比のリツチ化
による高速燃比の悪化や排気マニホルドの重量増
加に伴ない車両重量が増加という問題を招く。 In other words, it is necessary to make the air-fuel ratio rich at high speeds to prevent the catalyst temperature from exceeding a certain value, or it is necessary to increase the exhaust manifold branch length or increase the volume of the exhaust manifold. Measures such as lowering the gas temperature are required. Therefore, problems arise in that the high-speed fuel ratio deteriorates due to the enrichment of the air-fuel ratio, and the weight of the vehicle increases as the weight of the exhaust manifold increases.
また、上述の構造には、もう一つの問題点があ
る。つまり、排気マニホルドには酸素センサが設
けられるが、この酸素センサが設けられる排気マ
ニホルドの下流部の流路断面積を単に大に確保す
ると、排気ガスの流速が低下しフイードバツク周
波数が小さくなつてしまう。酸素センサに到達す
る排気ガスの流速が低下すると、フイードバツク
の応答が遅くなり、排気ガス浄化の制御が良好に
行なわれず、有害物質の排出レベルを低下させる
ことが難かしくなる。 Additionally, the above structure has another problem. In other words, an oxygen sensor is installed in the exhaust manifold, but if the cross-sectional area of the flow path downstream of the exhaust manifold where the oxygen sensor is installed is simply ensured to be large, the flow velocity of exhaust gas will decrease and the feedback frequency will decrease. . When the flow rate of exhaust gas reaching the oxygen sensor decreases, feedback response becomes slow, exhaust gas purification cannot be well controlled, and it becomes difficult to reduce the level of harmful substances discharged.
本考案は、上記の問題に着目し、高速時の燃費
を向上させることができ、しかもフイードバツク
周波数を大にでき、排気ガス浄化性能を向上させ
ることのできる排気ガス浄化装置を提供すること
を目的とする。 The present invention focuses on the above problems and aims to provide an exhaust gas purification device that can improve fuel efficiency at high speeds, increase the feedback frequency, and improve exhaust gas purification performance. shall be.
[問題点を解決するための手段]
この目的に沿う本考案の排気ガス浄化装置は、
排気マニホルドの直下流に触媒コンバータを配置
し、該触媒コンバータの上流に酸素センサを設
け、該酸素センサからのフイードバツク信号に基
づいて排気ガスの浄化制御を行う排気ガス浄化装
置において、前記排気マニホルドに、下流にいく
にしたがつて流路断面積が小となり排気マニホル
ドに流入した排気ガスの流速を低下させることな
く酸素センサに到達させる絞り部を形成し、該絞
り部の下流側に、触媒コンバータに接近するにし
たがつて流路断面積が徐々に大となる拡径部を形
成したものから成る。[Means for solving the problem] The exhaust gas purification device of the present invention that meets this purpose has the following features:
In an exhaust gas purification device, a catalytic converter is disposed immediately downstream of an exhaust manifold, an oxygen sensor is disposed upstream of the catalytic converter, and the exhaust gas purification is controlled based on a feedback signal from the oxygen sensor. , the cross-sectional area of the flow path becomes smaller as it goes downstream, and a constriction part is formed that allows the exhaust gas flowing into the exhaust manifold to reach the oxygen sensor without reducing the flow velocity, and a catalytic converter is installed downstream of the constriction part. The cross-sectional area of the flow path gradually increases as it approaches the center.
[作用]
このように構成された排気ガス浄化装置におい
ては、排気マニホルドに絞り部を形成したので、
排気マニホルドに流入した排気ガスは流速が低下
することなく酸素センサに到達される。そのた
め、酸素センサが流路断面が大きい部位に設けら
れていた従来構造に比べフイードバツク周波数が
大となり、フイードバツクの応答が速められる。
したがつて、排気ガス浄化装置の制御性が向上
し、有害物質の排出レベルを低下させることが可
能となる。[Function] In the exhaust gas purification device configured as described above, since the exhaust manifold is formed with a constriction part,
The exhaust gas that has flowed into the exhaust manifold reaches the oxygen sensor without reducing its flow rate. Therefore, the feedback frequency is higher than in the conventional structure in which the oxygen sensor is provided at a portion with a large cross section of the flow path, and the feedback response is accelerated.
Therefore, the controllability of the exhaust gas purification device is improved, and it becomes possible to reduce the emission level of harmful substances.
また、絞り部の下流側には、触媒コンバータに
接近するにしたがつて流路断面積が徐々に大とな
る拡径部が形成されているので、絞り部以後は排
気ガスの流速が遅くなり、触媒コンバータに流入
される排気ガス温度を低下させることが可能とな
る。そのため、高速時における触媒の熱劣化が抑
制され、空燃比のリツチ化による高速燃費の悪化
が防止される。すなわち、空燃比のリーン化が可
能となり、燃費の改善をはかることができる。 Furthermore, on the downstream side of the throttle part, an enlarged diameter part is formed where the cross-sectional area of the flow path gradually increases as it approaches the catalytic converter, so the flow velocity of exhaust gas slows down after the throttle part. , it becomes possible to lower the temperature of the exhaust gas flowing into the catalytic converter. Therefore, thermal deterioration of the catalyst at high speeds is suppressed, and deterioration of high speed fuel efficiency due to enrichment of the air-fuel ratio is prevented. That is, it becomes possible to make the air-fuel ratio leaner, and it is possible to improve fuel efficiency.
[実施例]
以下に、本考案の排気ガス浄化装置の望ましい
実施例を、図面を参照して説明する。[Embodiments] Hereinafter, preferred embodiments of the exhaust gas purification device of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1実施例
第1図ないし、第6図は、本考案の第1実施例
を示している。第1図ないし第3図において、1
1はシリンダヘツド10に取付けられた排気マニ
ホルドを示している。この排気マニホルド11
は、4気筒エンジン用のものであり、4つのブラ
ンチ11aを有し、その上流端には、排気ガス流
入口11bがそれぞれ形成されている。ブランチ
11aの上流端部には、排気マニホルド11をシ
リンダヘツド10に固定されるためのフランジ部
11cが形成されている。本実施例では、2本の
ブランチ11aに対して1個のフランジ部11c
が形成されている。各ブランチ11aの下流は集
合部11dによつて集合されており、排気ガス流
入口11bから流入した排気ガスがここで合流す
るようになつている。First Embodiment FIGS. 1 to 6 show a first embodiment of the present invention. In Figures 1 to 3, 1
1 shows an exhaust manifold attached to the cylinder head 10. This exhaust manifold 11
is for a four-cylinder engine, and has four branches 11a, each of which has an exhaust gas inlet 11b formed at its upstream end. A flange portion 11c for fixing the exhaust manifold 11 to the cylinder head 10 is formed at the upstream end of the branch 11a. In this embodiment, one flange portion 11c is provided for two branches 11a.
is formed. The downstream of each branch 11a is collected by a collection part 11d, and the exhaust gases flowing in from the exhaust gas inlet 11b are joined here.
集合部11dの下流側には、下方に向かつて延
びており、その終端には、触媒コンバータ12が
配置されている。触媒コンバータ12内には、触
媒としての貴金属が担持された触媒担体14が収
納されている。排気マニホルド11の集合部11
dには、下流にいくにしたがつて流路断面積が小
となり排気マニホルド11の排気ガス流入口11
bに流入した排ガスの流速を低下させることなく
導く絞り部11eが形成されている。そして、絞
り部11eの下流には、触媒コンバータ12に接
近するにしたがつて流路断面積が徐々に大となる
拡径部11fが形成されている。つまり、絞り部
11eの上、下流はコーン状(円錐台状)に形成
され、この部分における流路断面形状は、滑らか
に変化されている。 On the downstream side of the gathering portion 11d, it extends downward, and a catalytic converter 12 is disposed at the end thereof. Inside the catalytic converter 12, a catalyst carrier 14 carrying a noble metal as a catalyst is housed. Gathering part 11 of exhaust manifold 11
d, the flow path cross-sectional area becomes smaller as it goes downstream, and the exhaust gas inlet 11 of the exhaust manifold 11
A constriction portion 11e is formed to guide the exhaust gas flowing into the portion b without reducing its flow velocity. Further, downstream of the constricted portion 11e, an enlarged diameter portion 11f is formed in which the cross-sectional area of the flow passage gradually increases as it approaches the catalytic converter 12. That is, the upper and downstream portions of the constricted portion 11e are formed in a cone shape (truncated cone shape), and the cross-sectional shape of the flow path in this portion is smoothly changed.
絞り部11eには、図示されない電子制御装置
に接続される酸素センサ13が設けられている。
酸素センサ13は、排気マニホルド11を流れる
排気ガス中の酸素濃度を検出し、その濃度に応じ
た電気信号を電子制御装置にフイードバツクする
ようになつている。この酸素センサ13には、上
述したように排気マニホルドに流入した排気ガス
が流速を低下させることなく到達されるようにな
つている。 The throttle portion 11e is provided with an oxygen sensor 13 connected to an electronic control device (not shown).
The oxygen sensor 13 detects the oxygen concentration in the exhaust gas flowing through the exhaust manifold 11, and feeds back an electric signal corresponding to the concentration to the electronic control device. As described above, the exhaust gas that has flowed into the exhaust manifold reaches the oxygen sensor 13 without reducing the flow velocity.
ここで、排気マニホルド11における各ブラン
チ上流端の排気ガス流入口11bの流路断面積を
Aとし、絞り部11eの流路断面積をBとする
と、両面の比率は、
A:B=1:1〜1:2.5
すなわち、B/A=1〜2.5に設定されている。 Here, if the flow path cross-sectional area of the exhaust gas inlet 11b at the upstream end of each branch in the exhaust manifold 11 is A, and the flow path cross-sectional area of the throttle part 11e is B, the ratio of both surfaces is A:B=1: 1 to 1:2.5, that is, B/A is set to 1 to 2.5.
また、絞り部の流路断面積Bと触媒コンバータ
12の流路断面積Cの比率は、
B:C=1:4〜1:8
すなわち、C/B=4〜8に設定されている。 Further, the ratio of the flow passage cross-sectional area B of the throttle portion to the flow passage cross-sectional area C of the catalytic converter 12 is set to B:C=1:4 to 1:8, that is, C/B=4 to 8.
つぎに、第1実施例における作用について説明
する。 Next, the operation in the first embodiment will be explained.
エンジンの各気筒の燃焼室から流出された排気
ガスは、シリンダヘツド内の各排気ポートを通つ
て排気マニホルド11の各排気ガス流入口11b
から各ブランチ11aに流入される。各ブランチ
11aに流入した排気ガスは、集合部11dにて
合流し、触媒コンバータ12に導かれる。集合部
11dには、下流にいくにしたがつて流路断面積
が小となる絞り部11eが形成されており、この
絞り部11eに酸素センサ13が設けられている
ので、各排気ガス流入口11bに流入した排気ガ
スは、流速を低下させることなく酸素センサ13
が取付けられている部位まで導かれる。つまり、
排気ガス流入口11bの流路断面積Aと、絞り部
11eの流路断面積Bとの比率がB/A=1〜
2.5となつているので、絞り部11eまでのガス
流速が速くなり、フイードバツク周波数Fを第4
図に示すように大とすることができる。 Exhaust gas flowing out from the combustion chamber of each cylinder of the engine passes through each exhaust port in the cylinder head to each exhaust gas inlet 11b of the exhaust manifold 11.
and flows into each branch 11a. The exhaust gases that have flowed into each branch 11a join together at a collecting portion 11d and are guided to the catalytic converter 12. A constriction part 11e is formed in the gathering part 11d, and the cross-sectional area of the flow path becomes smaller as it goes downstream.Since the oxygen sensor 13 is provided in this constriction part 11e, each exhaust gas inlet The exhaust gas flowing into the oxygen sensor 13 passes through the oxygen sensor 13 without reducing the flow velocity.
is guided to the part where it is installed. In other words,
The ratio of the flow passage cross-sectional area A of the exhaust gas inlet 11b to the flow passage cross-sectional area B of the throttle part 11e is B/A=1 to
2.5, the gas flow velocity up to the constriction part 11e becomes faster, and the feedback frequency F becomes the fourth
It can be made large as shown in the figure.
第4図からもわかるように、本実施例のエンジ
ンでは、B/A比が2.5付近から低下し始めてお
り、B/A比を1〜2.5以内に設定することによ
り、フイードバツク周波数Fは大に維持され、フ
イードバツクの応答性の低下が防止される。 As can be seen from Fig. 4, in the engine of this example, the B/A ratio starts to decrease from around 2.5, and by setting the B/A ratio within 1 to 2.5, the feedback frequency F can be greatly increased. is maintained, and a decrease in feedback responsiveness is prevented.
第5図は、B/A比と背圧Dとの関係を表わし
ており、B/A比が小さい程背圧Dが高くなる
が、その比が2〜3程度になると背圧Dが低下
し、B/A比の変化に対する背圧の変化も小さく
なる。 Figure 5 shows the relationship between the B/A ratio and the back pressure D. The smaller the B/A ratio, the higher the back pressure D, but when the ratio is around 2 to 3, the back pressure D decreases. However, the change in back pressure with respect to the change in B/A ratio is also reduced.
第6図は、絞り部の流路断面積Bと触媒コンバ
ータの流路断面積Cとの比率C/Bと、排気ガス
の温度降下との関係を示している。ここでは、
C/B比が4〜8となつているため、絞り部11
eから触媒コンバータ12に流入する過程では、
排気ガスが流路断面積に比例して膨張し、C/B
比の値が8付近で排気ガスの温度Tの低下が大と
なる。したがつて、触媒コンバータ12に流入さ
れる排気ガスの温度は、高速時においても触媒を
熱劣化させるまでには至らず、空燃比のリツチ化
による排気ガスの温度低下が不要となり、高速時
の燃費が改善される。 FIG. 6 shows the relationship between the ratio C/B of the flow passage cross-sectional area B of the throttle portion and the flow passage cross-sectional area C of the catalytic converter and the temperature drop of the exhaust gas. here,
Since the C/B ratio is between 4 and 8, the aperture section 11
In the process of flowing into the catalytic converter 12 from e,
The exhaust gas expands in proportion to the cross-sectional area of the flow path, and C/B
When the ratio value is around 8, the exhaust gas temperature T decreases significantly. Therefore, the temperature of the exhaust gas flowing into the catalytic converter 12 does not reach the level of thermal deterioration of the catalyst even at high speeds, and there is no need to reduce the temperature of the exhaust gas by enriching the air-fuel ratio. Fuel efficiency is improved.
第2実施例
第7図および第8図は、本考案の第2実施例を
示している。第2実施例が第1実施例と異なると
ころは、触媒コンバータの配置位置であり、その
他の部分は第1実施例に準じるので、準じる部分
の説明を省略し、異なる部分についてのみ説明す
る。後述する他の実施例も同様とする。Second Embodiment FIGS. 7 and 8 show a second embodiment of the present invention. The difference between the second embodiment and the first embodiment is the arrangement position of the catalytic converter, and other parts are similar to the first embodiment, so a description of the similar parts will be omitted and only the different parts will be described. The same applies to other embodiments to be described later.
第7図および第8図において、シリンダヘツド
10の下方にはシリンダブロツク21が位置して
おり、シリンダブロツク21の下面には、オイル
パン22が取付けられている。エンジンの補機類
23の直下には、オイルパ22の深底部22aが
位置している。オイルパン22の浅底部22bの
直下近傍には、そのデツドスペースを利用して、
触媒コンバータ24が配設されている。触媒コン
バータ24は、ガスの流入面積が大となる斜流型
の触媒コンバータであり、排気ガスの流れが水平
となるように横置きに搭載されている。 7 and 8, a cylinder block 21 is located below the cylinder head 10, and an oil pan 22 is attached to the lower surface of the cylinder block 21. As shown in FIGS. A deep bottom portion 22a of the oil pump 22 is located directly below the auxiliary machinery 23 of the engine. In the vicinity of the shallow bottom part 22b of the oil pan 22, utilizing the dead space,
A catalytic converter 24 is provided. The catalytic converter 24 is a mixed flow type catalytic converter with a large gas inflow area, and is mounted horizontally so that the exhaust gas flows horizontally.
排気マニホルド11の絞り部11eには、酸素
センサ13が設けられており、絞り部11eの下
流部は、第1実施例と同様に触媒コンバータ24
に接近するにしたがつて流路断面積が大となるコ
ーン状の拡径部11fとなつている。触媒コンバ
ータ24は、シリンダブロツク21に固定された
ステー25によつて保持されている。触媒コンバ
ータ24の下流端部には排気パイプ26が接続さ
れており、排気パイプ26は、オイルパン22の
浅底部22bの下方をくぐつて車両後方に延びて
いる。 An oxygen sensor 13 is provided in a constricted portion 11e of the exhaust manifold 11, and a catalytic converter 24 is provided downstream of the constricted portion 11e, as in the first embodiment.
It forms a cone-shaped enlarged diameter portion 11f in which the flow passage cross-sectional area increases as it approaches. The catalytic converter 24 is held by a stay 25 fixed to the cylinder block 21. An exhaust pipe 26 is connected to the downstream end of the catalytic converter 24, and the exhaust pipe 26 passes under the shallow bottom portion 22b of the oil pan 22 and extends toward the rear of the vehicle.
ここで、正面(第7図)方向からみた排気マニ
ホルド11の集合部の曲率半径R1は、単一もし
くは、複数の円弧によつて構成され、その半径は
150〜300mmとなつている。また、側面(第8図)
方向からみた排気マニホルド11の集合部の曲率
半径R2は、同様に150〜300mmとなつている。そ
して、排気マニホルド11の排気ガス流入口11
bから触媒コンバータ24の上流端部までの長さ
lは、500〜700mmとなつている。 Here, the radius of curvature R 1 of the gathering part of the exhaust manifold 11 when viewed from the front (FIG. 7) direction is composed of a single or multiple circular arcs, and the radius is
It is 150-300mm. Also, the side (Fig. 8)
The radius of curvature R 2 of the gathering portion of the exhaust manifold 11 when viewed from the direction is similarly 150 to 300 mm. Then, the exhaust gas inlet 11 of the exhaust manifold 11
The length l from b to the upstream end of the catalytic converter 24 is 500 to 700 mm.
このように構成された第2実施例においては、
排気マニホルドの長さlと触媒コンバータ24に
流入される排気ガスの温度との関係は第9図に示
す関係となる。つまり、排気マニホルド11の長
さlが長くなるにつれて、触媒コンバータ24に
流入する排気ガスの温度も低下するが、排気ガス
の温度はt1〜t2℃の間の範囲Gにあることが望ま
しい。したがつて、排気マニホルド11の長さを
500〜700mm内に設定することにより、通常使用状
態でも排気ガスの入口温を低目にでき、触媒の熱
劣化が防止できる。 In the second embodiment configured in this way,
The relationship between the length l of the exhaust manifold and the temperature of the exhaust gas flowing into the catalytic converter 24 is shown in FIG. In other words, as the length l of the exhaust manifold 11 increases, the temperature of the exhaust gas flowing into the catalytic converter 24 also decreases, but it is desirable that the temperature of the exhaust gas is in the range G between t 1 and t 2 °C. . Therefore, the length of the exhaust manifold 11 is
By setting it within 500 to 700 mm, the inlet temperature of exhaust gas can be kept low even under normal usage conditions, and thermal deterioration of the catalyst can be prevented.
また、排気マニホルド11が滑らかな円弧状と
なるので、流路抵抗が小さくなり、エンジン出力
が向上される。さらに、触媒コンバータ24を第
1図の如く配置することで、補機類の搭載の自由
度を拡大させることも可能となる。その他の作用
は第1実施例に準じる。 Furthermore, since the exhaust manifold 11 has a smooth arc shape, flow path resistance is reduced and engine output is improved. Furthermore, by arranging the catalytic converter 24 as shown in FIG. 1, it is also possible to expand the degree of freedom in mounting auxiliary machinery. Other operations are similar to those in the first embodiment.
第3実施例
第10図は、本考案の第3実施例を示してい
る。本実施例の構成は、ほぼ第2実施例に準じて
おり、排気マニホルド11が第7図に示す排気マ
ニホルド11とほぼ対称に形成されている。この
場合も、正面(第10図)方向からみた排気マニ
ホルド11の集合部11dの曲率半径R3は、第
7図と同様に単一もしくは複数の円弧によつて構
成され、その半径は150〜300mmとなつている。側
面方向からみた曲率半径も第8図と同一になつて
いる。本実施例の作用は第2実施例に準じるが、
排気マニホルド11の形状を第2実施例に対して
対称としたことにより、補機類等のレイアウトの
自由度がさらに拡大される。Third Embodiment FIG. 10 shows a third embodiment of the present invention. The configuration of this embodiment is substantially similar to the second embodiment, and the exhaust manifold 11 is formed almost symmetrically with the exhaust manifold 11 shown in FIG. In this case as well, the radius of curvature R 3 of the gathering portion 11d of the exhaust manifold 11 when viewed from the front direction (FIG. 10) is composed of a single or multiple circular arcs as in FIG. 7, and the radius is 150~ It is 300mm. The radius of curvature when viewed from the side is also the same as in FIG. The operation of this embodiment is similar to that of the second embodiment, but
By making the shape of the exhaust manifold 11 symmetrical with respect to the second embodiment, the degree of freedom in the layout of auxiliary equipment and the like is further expanded.
第4実施例
第11図および第12図は、本考案の第4実施
例を示している。本実施例も第2実施例の構成と
ほぼ同一であり、触媒コンバータの構造のみが異
なる。第2実施例では、触媒コンバータを斜流形
とし、一個の触媒担体の上流側から流入した排気
ガスを下流側からそのまま排出させていたが、本
実施例では、2個の触媒担体を通過させてから排
気ガスを排気パイプに排出させるようになつてい
る。Fourth Embodiment FIGS. 11 and 12 show a fourth embodiment of the present invention. This embodiment has almost the same structure as the second embodiment, and only the structure of the catalytic converter is different. In the second embodiment, the catalytic converter was of a mixed flow type, and the exhaust gas that entered from the upstream side of one catalyst carrier was discharged from the downstream side as it was, but in this embodiment, the exhaust gas was directly discharged from the downstream side. The exhaust gas is then discharged into the exhaust pipe.
すなわち、第11図および第12図に示すよう
に、触媒コンバータ31には、たとえばメタル担
体を基材とする2個の触媒担体32,33が収納
されており、各触媒担体32,33は仕切壁30
により区画されている。触媒担体32の排気ガス
流入面と触媒担体33の排気ガス排出面とは、同
一面上に位置しており、このうち、触媒担体32
の上流側は、排気マニホルド11に接続されてい
る。触媒担体32の下流側と触媒担体33の上流
側とは、排気ガスリターン部34によつて連通さ
れている。そして、触媒担体33の下流側は、オ
イルパン22の浅底部22bの下方をくぐる排気
パイプ26に接続されている。つまり、触媒コン
バータ31に流入した排気ガスは、触媒担体3
2、排気ガスリターン部34、触媒担体33の順
序で流れ、排気パイプ26に流出されるようにな
つている。なお、本実施例では、メタル担体の特
質を利用し、メタル担体が収納される室をカマボ
コ型に形成している。 That is, as shown in FIGS. 11 and 12, the catalytic converter 31 houses two catalyst carriers 32 and 33 made of, for example, a metal carrier, and each catalyst carrier 32 and 33 is separated by a partition. wall 30
It is divided by. The exhaust gas inflow surface of the catalyst carrier 32 and the exhaust gas discharge surface of the catalyst carrier 33 are located on the same plane.
The upstream side of is connected to the exhaust manifold 11. The downstream side of the catalyst carrier 32 and the upstream side of the catalyst carrier 33 are communicated with each other by an exhaust gas return section 34 . The downstream side of the catalyst carrier 33 is connected to an exhaust pipe 26 passing under the shallow bottom portion 22b of the oil pan 22. In other words, the exhaust gas that has flowed into the catalytic converter 31 is
2. The exhaust gas flows through the exhaust gas return section 34 and the catalyst carrier 33 in this order, and is discharged into the exhaust pipe 26. In this embodiment, the characteristics of the metal carrier are utilized to form a chamber in which the metal carrier is housed in a semicylindrical shape.
このように構成された第4実施例においては、
触媒コンバータ31における排気ガス流入部分と
排気流出部分とを同一箇所に位置させることが可
能となり、スペース的に有利な構造となる。その
他の作用は第1実施例に準じる。 In the fourth embodiment configured in this way,
It becomes possible to locate the exhaust gas inflow portion and the exhaust gas outflow portion of the catalytic converter 31 at the same location, resulting in an advantageous structure in terms of space. Other operations are similar to those in the first embodiment.
第13図および第14図は、第12図の変形例
を示している。第12図では、1個の触媒コンバ
ータに2個の触媒担体を収納していたが、本変形
例(第13図)では2個の触媒コンバータ35,
36を使用しており、各触媒コンバータ35,3
6には、たとえばセラミツクを基材とした触媒担
体37,38がそれぞれ収納されている。第14
図の触媒コンバータ45では、たとえばセラミツ
クを基材とした1個の触媒担体39を仕切壁40
によつて区画する構造としている。したがつて、
この触媒担体39には、第1の通路41と第2の
通路42とが形成され、第1の通路41を通過し
た排気ガスが排気ガスリターン部34を介して第
2の通路42に流入されるようになつている。 13 and 14 show a modification of FIG. 12. In FIG. 12, two catalyst carriers are housed in one catalytic converter, but in this modification (FIG. 13), two catalytic converters 35,
36 is used, and each catalytic converter 35, 3
Catalyst carriers 37 and 38 made of ceramic as a base material, for example, are housed in the catalyst carriers 6, respectively. 14th
In the illustrated catalytic converter 45, one catalyst carrier 39 made of ceramic as a base material is mounted on the partition wall 40.
The structure is divided by Therefore,
A first passage 41 and a second passage 42 are formed in the catalyst carrier 39, and the exhaust gas that has passed through the first passage 41 flows into the second passage 42 via the exhaust gas return section 34. It is becoming more and more common.
[考案の効果]
以上説明したように、本考案の排気ガス浄化装
置によるときは、排気マニホルドに、下流にいく
にしたがつて流路断面積が小となり排気マニホル
ドに流入した排気ガスの流速を低下させることな
く酸素センサに到達させる絞り部を形成したの
で、従来構造よりもフイードバツク周波数を大に
することができ、フイードバツクの応答性が速め
られる。したがつて、排気ガス浄化装置の制御性
が向上し、有害物質の排出レベルを低下させるこ
とができる。また、これにより、触媒コンバータ
の担体への貴金属の担持量も低減させることが可
能となり、触媒コンバータの低コスト化が実現で
きる。[Effects of the invention] As explained above, when using the exhaust gas purification device of the invention, the cross-sectional area of the flow path becomes smaller as it goes downstream in the exhaust manifold, and the flow velocity of the exhaust gas flowing into the exhaust manifold is reduced. Since a constriction portion is formed that allows the oxygen to reach the oxygen sensor without deterioration, the feedback frequency can be increased compared to the conventional structure, and the feedback response is accelerated. Therefore, the controllability of the exhaust gas purification device is improved, and the emission level of harmful substances can be reduced. Moreover, this also makes it possible to reduce the amount of noble metal supported on the carrier of the catalytic converter, thereby realizing cost reduction of the catalytic converter.
また、絞り部の下流側に、触媒コンバータに接
近するにしたがつて流路断面積が徐々に大となる
拡径部を形成するようにしたので、絞り部以後は
排気ガスの流速が遅くなり、触媒コンバータに流
入する排気ガスの温度を低下させることができ
る。その結果、高速時における触媒の熱劣化が抑
制され、空燃比のリツチ化による高速燃費の悪化
が防止され、燃費の改善をはかることができる。 In addition, an enlarged diameter section is formed downstream of the throttle section, where the cross-sectional area of the flow path gradually increases as it approaches the catalytic converter, so the flow velocity of exhaust gas slows down after the throttle section. , the temperature of the exhaust gas flowing into the catalytic converter can be reduced. As a result, thermal deterioration of the catalyst at high speeds is suppressed, preventing deterioration of high speed fuel efficiency due to enrichment of the air-fuel ratio, and improving fuel efficiency.
さらに、拡径部の流路断面積を徐々に大とする
ことにより、排気ガスの急激な膨張を抑制するこ
とができ、これに起因する騒音を低減させること
ができる。 Further, by gradually increasing the flow passage cross-sectional area of the enlarged diameter portion, rapid expansion of exhaust gas can be suppressed, and noise caused by this can be reduced.
第1図は本考案の第1実施例に係る排気ガス浄
化装置の正面図、第2図は第1図の−線に沿
う断面図、第3図は第1図−線に沿う断面
図、第4図は第1図の装置における排気ガス流路
断面積の比とフイードバツク周波数との関係を示
す特性図、第5図は第1図の装置における排気ガ
ス流路断面積の比と背圧との関係を示す特性図、
第6図は第1図の装置における排気ガス流路面積
の比と排気ガス温度との関係を示した特性図、第
7図は本考案の第2実施例に係る排気ガス浄化装
置の正面図、第8図は第7図の装置の側面図、第
9図は第7図の装置における排気マニホルドの長
さと触媒コンバータに流入する排気ガスの温度と
の関係を示した特性図、第10図は本考案の第3
実施例に係る排気ガス浄化装置の正面図、第11
図は本考案の第4実施例に係る排気ガス浄化装置
の正面図、第12図は第11図の−線に
沿う断面図、第13図および第14図は第12図
の各変形例を示した断面図、である。
10……シリンダヘツド、11……排気マニホ
ルド、11a……ブランチ、11b……排気ガス
流入口、11d……集合部、11e……絞り部、
11f……拡径部、12,24,35,36,4
5……触媒コンバータ、13……酸素センサ、A
……排気ガス流入口の流路断面積、B……絞り部
の流路断面積、C……触媒コンバータの流路断面
積。
FIG. 1 is a front view of an exhaust gas purification device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line - in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line - line in FIG. Fig. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the ratio of the exhaust gas flow passage cross-sectional area and the feedback frequency in the apparatus shown in Fig. 1, and Fig. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the ratio of the exhaust gas flow passage cross-sectional area and the feedback frequency in the apparatus shown in Fig. 1. A characteristic diagram showing the relationship between
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the exhaust gas flow path area ratio and exhaust gas temperature in the device shown in FIG. 1, and FIG. 7 is a front view of the exhaust gas purification device according to the second embodiment of the present invention. , Fig. 8 is a side view of the device shown in Fig. 7, Fig. 9 is a characteristic diagram showing the relationship between the length of the exhaust manifold and the temperature of the exhaust gas flowing into the catalytic converter in the device shown in Fig. 7, and Fig. 10. is the third part of this invention
Front view of the exhaust gas purification device according to the example, No. 11
The figure is a front view of an exhaust gas purification device according to the fourth embodiment of the present invention, FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the - line in FIG. 11, and FIGS. 13 and 14 show each modification of FIG. FIG. 10... Cylinder head, 11... Exhaust manifold, 11a... Branch, 11b... Exhaust gas inlet, 11d... Collection part, 11e... Throttle part,
11f... Expanded diameter part, 12, 24, 35, 36, 4
5...Catalytic converter, 13...Oxygen sensor, A
...Cross-sectional area of the exhaust gas inlet, B...Cross-sectional area of the throttle, C...Cross-sectional area of the catalytic converter.
Claims (1)
置し、該触媒コンバータの上流に酸素センサを設
け、該酸素センサからのフイードバツク信号に基
づいて排気ガスの浄化制御を行う排気ガス浄化装
置において、前記排気マニホルドに、下流にいく
にしたがつて流路断面積が小となり排気マニホル
ドに流入した排気ガスの流速を低下させることな
く酸素センサに到達させる絞り部を形成し、該絞
り部の下流側に、触媒コンバータに接近するにし
たがつて流路断面積が徐々に大となる拡径部を形
成したことを特徴とする排気ガス浄化装置。 In an exhaust gas purification device, a catalytic converter is disposed immediately downstream of an exhaust manifold, an oxygen sensor is disposed upstream of the catalytic converter, and the exhaust gas purification is controlled based on a feedback signal from the oxygen sensor. , the cross-sectional area of the flow path becomes smaller as it goes downstream, and a constriction part is formed that allows the exhaust gas flowing into the exhaust manifold to reach the oxygen sensor without reducing the flow velocity, and a catalytic converter is installed downstream of the constriction part. 1. An exhaust gas purification device characterized by forming an enlarged diameter portion in which the cross-sectional area of the passage gradually increases as it approaches the exhaust gas purifier.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1987134567U JPH0541215Y2 (en) | 1987-09-04 | 1987-09-04 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1987134567U JPH0541215Y2 (en) | 1987-09-04 | 1987-09-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6439418U JPS6439418U (en) | 1989-03-09 |
JPH0541215Y2 true JPH0541215Y2 (en) | 1993-10-19 |
Family
ID=31393441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1987134567U Expired - Lifetime JPH0541215Y2 (en) | 1987-09-04 | 1987-09-04 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0541215Y2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108571368B (en) | 2017-03-10 | 2020-06-16 | 马自达汽车株式会社 | Exhaust device of engine |
-
1987
- 1987-09-04 JP JP1987134567U patent/JPH0541215Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6439418U (en) | 1989-03-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3521895B2 (en) | Exhaust manifold of internal combustion engine | |
US10626781B2 (en) | Exhaust device of engine | |
US6745561B2 (en) | Exhaust manifold for vehicle | |
JPH0413376Y2 (en) | ||
US10280822B2 (en) | Exhaust gas purifying apparatus | |
JPH0541215Y2 (en) | ||
JP2004143968A (en) | Exhaust system structure of engine | |
US4783959A (en) | Exhaust processor assembly | |
JP4061677B2 (en) | Engine exhaust purification system | |
JPH0586843A (en) | Exhaust gas purifying device for motorcycle | |
JPH0514085B2 (en) | ||
JP3318696B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP3350252B2 (en) | Exhaust gas purification device | |
JPS5844211A (en) | Purifying device of exhaust gas from engine | |
JPS6320808Y2 (en) | ||
JPS6146453Y2 (en) | ||
JPS6114568Y2 (en) | ||
KR102261295B1 (en) | Exhaust manifold for vehicle engine | |
JP3856207B2 (en) | Exhaust device for multi-cylinder internal combustion engine | |
JPS6115208Y2 (en) | ||
JPH0143461Y2 (en) | ||
JPH0823287B2 (en) | Exhaust silencer | |
KR100521161B1 (en) | exhaust system of an engine | |
JP2000073736A (en) | Muffler for internal combustion engine | |
JPH051533A (en) | Exhaust manifold of internal combustion engine |