JPH0649721U - 内燃機関の排気管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 触媒が活性化するまでの時間を短縮する。 【構成】 排気管（エキゾーストマニホルド）１は外管
２と薄肉のステンレス系金属製の内管３からなる２重管
構造をしている。外管２と内管３との間には、電気絶縁
性と断熱性に優れた酸化物系セラミック層４が介装され
ている。また、排気管１の集合出口部には触媒５が配置
されている。そして、図示しないバッテリに接続する電
源ケーブル７がフィッティング８によって外管２のボス
部９に固定され、電源ケーブル素線７ａは延びて内管３
の外周面３ａに固定されている。内管３はバッテリ電力
により加熱される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、２重構造とした内燃機関の排気管に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこのような内燃機関の排気管としては、例えば、図４に示すようなもの がある、（例えば、特開平１−２８０６１６号公報参照）。

【０００３】 すなわち、セラミックライナーの内管１０１とその外周を鋳ぐるむ金属体の外 管１０２とから構成されており、内管１０１と外管１０２との間に空気層１０３ を設けて保温効果を図っていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の内燃機関の排気管にあっては、２重管構造と したため、内管１０１が暖まった状態での排気保温性は向上されるが、コールド スタート直後にあっては、排気熱の多くが、内管１０１に奪われるため、触媒（ 図示せず）入口での排気ガス温度が低下していた。そのため、排気ガス温度が高 まり触媒が触媒活性化温度に達するまでに時間が掛かっていた。従って、コール ドスタートから内管１０１が暖まるまでの間は、触媒は、ほとんど作用せず、排 気浄化が行われないという問題点があった。

【０００５】 本考案は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、コールド スタート時に内管が急速に暖まり、触媒が短時間で活性化する内燃機関の排気管 を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

このため本考案は、排気浄化を行うための触媒を有する内燃機関の排気管にお いて、燃焼室と前記触媒とを結ぶ排気管の一部または全てを、中間層として電気 絶縁性断熱材を介装した２重管構造とし、該２重管の内管を通電加熱可能に構成 した。

【０００７】

【作用】

エンジンコールドスタート時には、内管に通電することによって、内管を急速 に加熱する。

【０００８】 そのため、内管の温度は急速に上昇し、触媒は極めて短時間に、触媒活性化温 度となる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本考案の一実施例を示 す図である。

【００１０】 まず構成を図１により説明する。図示しないエンジンの排気ポートに接続する 排気管の一例であるエキゾーストマニホルド１は、外管２と薄肉のステンレス系 金属系の内管３からなる２重管構造をしている。

【００１１】 外管２と内管３との間の空隙部には、電気絶縁性と断熱性とに優れた、例えば アルミナ、シリカなどの酸化物系セラミックス層４が介装されている。

【００１２】 また、エキゾーストマニホルド１の集合出口部には、排気浄化用の触媒５が緩 衝材６を介して配置されている。

【００１３】 更に、図示しないバッテリに接続する電源ケーブル７は、フィッティング８に よって外管２に設けたボス部９に固定されている。

【００１４】 図２には、図１のＡ部、すなわち、フィッティング８付近の詳細を示す。図示 しない、バッテリに接続された電源ケーブル７はフィッティング８によって、外 管２に設けたボス部９に気密かつ確実に固定されている。ケーブル素線７ａは、 外管２及びボス部９内ではスプリング１０に保持された碍子１１内を貫通保護さ れて、内管３の外周面３ａに溶接１２によって固着されている。なお、１３は緩 衝用スペーサである。

【００１５】 本実施例のエキゾーストマニホルド１の製造方法は、内管３に酸化物セラミッ ク層４を巻き付けた後、鋳込成形によって外管２を製作し一体化する。或は、外 管２を２分割板金構造とし溶接にて一体化して製作することもできる。

【００１６】 次に作用を、図３を参照して説明する。エンジンコールドスタート時には、バ ッテリに接続された電源ケーブル７を通して内管３に通電することによって内管 ３を急速に加熱する。

【００１７】 そのときの、図１各部の温度変化を図３に示す。エンジンスタート後、経過時 間ｔ_sで内管３への通電が開始されると同時に内管外表面３ａの内管表面温度Ｔ₃ は急速に上昇する。その後エキゾーストマニホルド１の入口Ｂ点の排気ガス入口 温度Ｔ_Bと、触媒５入口Ｃ点の触媒入口温度Ｔ_Cとがほぼ同一温度になる、経過時 間ｔ_fで通電は終了する。

【００１８】 そのとき、触媒入口温度Ｔ_Cが触媒活性化温度Ｔ_aに到達するまでの時間はｔ_ａ である。一方、内管３の加熱が行われないときには、触媒活性化温度Ｔ_ａに到達 する時間は大幅に遅れてｔ_a′となる。従って、本実施例においては、時間△ｔ ＝ｔａ′−ｔａだけ排気浄化が早く行われる。そのため、コールドスタート時の 排気特性は飛躍的に改善される。

【００１９】 また、外管２と内管３との間に設けた電気絶縁性断熱層である酸化物系セラミ ック層は、電気絶縁の他に熱の対流を防止して、内管３の昇温特性を向上させる 働きも行っている。

【００２０】 更に、外管２と内管３との中間層として、アルミナやシリカ等の断熱性に優れ た材料の酸化物系セラミック層４を設けたため、外管２の内厚を薄肉化すること が可能となり、エキゾーストマニホルド１の軽量化を行うことができる。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明して来たように、本考案によれば、エンジンコールドスタート時に内 管に通電し加熱するので、触媒が活性化するまでの時間は大幅に短縮する。その ため、エンジン排気特性の飛躍的な向上を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の概要を示す断面図。

【図２】同じく一実施例のフィッティング付近を拡大し
て示す断面図。

【図３】同じく一実施例のコールドスタート後の経過時
間と各部温度との関係を示す温度特性図。

【図４】従来例を示す断面図。

【符号の説明】

１…エキゾーストマニホルド ２…外管 ３…内管 ３ａ…内筒外周面 ４…酸化物系セラミック層 ５…触媒 ７…電源ケーブル ７ａ…電源ケーブル素線 ８…フィッティング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気浄化を行うための触媒を有する内燃
   機関の排気管において、燃焼室と前記触媒とを結ぶ排気
   管の一部または全てを、中間層として電気絶縁性断熱材
   を介装した２重管構造とし、該２重管の内管を通電加熱
   可能に構成したことを特徴とする内燃機関の排気管。