JPH07324618A - エンジンの排気ガス浄化用触媒装置 - Google Patents

エンジンの排気ガス浄化用触媒装置

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JPH07324618A
JPH07324618A JP6141121A JP14112194A JPH07324618A JP H07324618 A JPH07324618 A JP H07324618A JP 6141121 A JP6141121 A JP 6141121A JP 14112194 A JP14112194 A JP 14112194A JP H07324618 A JPH07324618 A JP H07324618A
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exhaust gas
engine
heat insulating
carrier
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泰 石川
Hitoshi Ota
仁史 太田
Toshikazu Nakagawa
俊和 中川
Hiroaki Sugiura
博昭 杉浦
Hiroshi Shimizu
弘志 清水
Shinobu Miyaura
忍 宮浦
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気マニホールド直付けのメタルキャタの疲
労破壊を防止する。 【構成】 メタルキャタ６は担体８が排気流入方向の上
流部および周縁側数巻き分の範囲（ｓ）で平版と波板の
接点をろう付されたものとし、このメタルキャタ６の担
体８を囲む筒状のキャタケース１０の上端を排気マニホ
ールド４の出口部に接合し、キャタケース１０の下端は
出口コーン１７に接合する。また、メタルキャタ６の上
流部でキャタケース１０の外周面にグラスウール１４を
配設してガイド１９により保持し、ガイド１９をインシ
ュレータ１２で支持する。このメタルキャタ６は、例え
ば横置きのＶ型エンジンにおいて走行風が当たる前側の
バンクの排気マニホールドに直付けする。グラスウール
１４は走行風が当たる側にのみ、また、排気ガスがオフ
セットして当たる側にのみ設けてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンの排気ガス浄化
用触媒装置、特に車両等に搭載するエンジンにおいて冷
間始動時に触媒の活性化を促進し浄化性能を高めるため
にガス温度の高い上記側の排気マニホールド出口部にメ
タルキャタを直接連結したエンジンの排気ガス浄化用触
媒装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用等のエンジンの排気系には排気ガ
ス浄化用触媒を設けるのが普通であり、その排気ガス浄
化用触媒としては、例えば、Ｐｔ（白金）、Ｒｈ（ロジ
ウム）等の貴金属を触媒成分としてセラミック担体に担
持させたものが一般的である。
【０００３】ところが、このような触媒は所定の活性温
度に達するまでは十分に機能せず、したがって、エンジ
ン冷間始動時の排気ガス浄化性能に問題が生ずる。
【０００４】そこで、ガス温度の高い上流側の排気マニ
ホールド出口部にメタルキャタを直接連結し、このメタ
ルキャタに高温の排気ガスを当てることによって触媒活
性速度を高め冷間始動時の浄化性能を高めるようにする
試みが従来から行われている。特開平２−２５６８１５
号公報に記載されたＶ型内燃機関の排気ガス浄化装置は
その一例である。
【０００５】上記特開平２−２５６８１５号公報に記載
されたＶ型内燃機関の排ガス浄化装置では、Ｖ型内燃機
関が車両前部に車両に対し横置きに搭載され、その後側
バンクの排気通路上流部（排気マニホールド）に始動時
活性化促進用のサブ触媒としてメタルキャタ等で構成す
るスタートキャタが設けられ、前側バンクの排気通路と
後側バンクの排気通路との合流部位にメイン触媒である
触媒コンバータが設けられ、上流側の高温排気ガスによ
ってスタートキャタを早期に活性温度まで上昇させ、そ
の活性温度に達したスタートキャタの反応熱によって排
気ガスを加熱し、加熱した排気ガスを触媒コンバータの
中央部に導くことで触媒コンバータを加熱し早急に活性
温度まで上昇させるようにしている。
【０００６】メタルキャタは、メタル製の平板と波板を
巻き合わせて形成したハニカム状の担体に触媒成分を担
持させたものであって、それ自体よく知られている。こ
のメタルキャタは、ケーシング（キャタケースとい
う。）と担体との熱膨張差が少なく、セラミック担体を
用いる場合のようなケーシングと担体との間のマット状
詰め物が必要でなくて小型化できるため、スペースをと
らず、Ｖ型エンジンのように排気通路が両側に分かれ排
気系が複雑になるような場合に有利である。そのため、
Ｖ型エンジンの排気マニホールドに触媒を直付けする場
合はメタルキャタが用いられることが多い。
【０００７】また、それとは別に、キャタケース外周に
グラスウール等の断熱材を巻くことにより走行風等の外
流から遮蔽して触媒活性を向上させるというものが従来
から知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】冷間始動時等の排気ガ
ス浄化性能を向上させるためには、上述のように排気マ
ニホールド直付けでメタルキャタを配設することが有効
であると考えられ、そのような試みが従来から行われて
いるが、このように排気マニホールド直付けでメタルキ
ャタを設けた場合、特に、メタルキャタが車両走行時に
受ける外風（走行風という。）が当たる位置に配置され
たものである場合に、メタル製の平板と波板により形成
される担体に疲労破壊が起き易いという問題が発生して
いる。しかし、従来、このようなメタルキャタの疲労破
壊がどのようなメカニズムで発生するのかが十分に解明
されておらず、有効な対策を施すことができなかった。
【０００９】本発明は、排気マニホールド直付けのメタ
ルキャタにおける上記問題点を解決するためのものであ
る。
【００１０】すなわち、本発明は、排気マニホールド直
付けのメタルキャタの疲労破壊を防止することを目的と
する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者は、排気マニホ
ールド直付けのメタルキャタに発生する疲労破壊のメカ
ニズムがつぎのようなものであることを解明した。
【００１２】まず、メタルキャタの担体を構成する平板
と波板の接合部で図１の（ａ）に示すように平板（ｆ）
が波板ｃに押されて変形する。この現象は図の（ｂ）に
Ａで示すように、メタルキャタの周縁側で発生する。つ
ぎに、図１の（ｃ）に示すように平板ｆは波板ｃとのロ
ー付部分の両側にクラックが入り破損する。
【００１３】このような現象から、メタルキャタの疲労
破壊は担体を構成する平板にクラックが発生することに
よるものであることが明らかである。そして、そのクラ
ックの発生はメタルキャタの上流部で外周側から中心側
へ向けての温度勾配が大きくなり熱膨張差で特定の範囲
に応力が集中するためであることが判明した。
【００１４】排気マニホールド直付きのメタルキャタの
場合には、キャタの位置は一般に排気マニホールドの曲
がり部に近く、そのために、キャタ担体の上流部に排気
ガスがこのように不均一に当たる。そして、排気ガスが
不均一に当たることで、キャタ担体の特定部位に高温部
が発生し、一方、キャタ外周側は熱逃げが生ずるので、
キャタ外周側と上記高温部との間の温度勾配が大きくな
って熱膨張差で担体要素が変形し、特定範囲で応力が集
中してクラックが発生する。また、メタルキャタが、ケ
ーシング外周の車両走行時に外風すなわち走行風が当た
る位置で排気マニホールドに直付けされている場合に
は、走行風による冷却作用を受けるためにキャタ外周側
の熱逃げが大きく、そのために、外周側と上記高温部と
の間の温度勾配が一層大きくなり、クラックが一層発生
し易くなる。また、メタルキャタは、一般に上述のよう
にメタル製の平板と波板を巻き合わせて形成したハニカ
ム状の担体にＰｔ，Ｒｈ等の触媒成分を担持させるもの
であり、その担体は、過度に剛性が高いと熱応力が集中
して破壊する可能性が大きくなるため、排気流入方向の
下流部では平板と波板を接合することはせずに、上流部
および周縁側の数巻き分の範囲で平版と波板の接点をろ
う付するのが普通であるが、その場合には、キャタ上流
部で平板と波板がろう付されていることによって内外温
度差による熱応力が大きくなり、特に温度勾配の大きい
特定部位でのクラック発生の可能性が大きくなる。
【００１５】図２は、上述のクラック発生のメカニズム
を実証的に示す実験例のデータである。また、図３は、
この実験例におけるキャタ配設構造を示し、図４はその
キャタ内に流入する排気ガスの流速分布状態を示す。
【００１６】上記実験例は、Ｖ型エンジンを横置きで車
両前部に搭載し、従来構造のメタルキャタを排気マニホ
ールド直付けで配設した場合に関するものであって、キ
ャタ前方には走行風から遮蔽するためのインシュレータ
が設けられている。また、この例では、図４に示すよう
にメタルキャタは走行風の中心に対し外側に偏心した位
置にあり、しかも、メタルキャタに流入する排気ガスの
流れは不均一で、前方内側に偏向したものとなってい
る。図４では、メタルキャタの軸線に直角な断面を格子
状に分割し各領域の流速を相対値で示している。
【００１７】図２において、（ｅ）は上記メタルキャタ
の上流部の軸方向段面構造図であって、水平方向の位置
はキャタ外周側から中心側にかけての各部位を示してい
る。そして、図２の（ｄ）は、上記（ｅ）に示す部位を
横軸にとって外周側から中心部（Ｐｃ）にかけての各部
の温度を示すものである。この例では外周に近いＰ1と
Ｐ2の二つの部位の間で温度差ΔＴが２０４℃で、この
間で温度勾配が著しく大きい。そして、図２の（ｃ）は
やはり上記部位を横軸にとって各部の熱伸びを示すもの
である。温度勾配の大きいＰ1，Ｐ2間で熱伸び差すなわ
ち熱膨張差が大きくなる。図２の（ａ）に示すように、
応力集中はＰ1，Ｐ2間で特に顕著である。また、図２の
（ｂ）に示すように温度が高くなると担体の材料強度が
低下する。そして、（ｄ）に示す部位Ｐ1（温度５２８
℃）と部位Ｐ2（温度７３２℃）とでは材料強度の差が
大きく、外側のＰ1での強度が大きいのに対して内側の
Ｐ2での強度が著しく小さい。そのため、その間は応力
集中によりクラックが発生し易い状態となる。そして、
このように材料強度が著しく変化する偏曲領域に応力が
集中することによって、クラックが発生し、繰り返しガ
ス圧を受けることによって疲労破壊が起きる。
【００１８】本発明者は、排気マニホールド直付けのメ
タルキャタにおける疲労破壊のメカニズムが上述のよう
なものであることを踏まえ、この疲労破壊の要因である
クラックの発生を防止するためにはメタルキャタの上流
部における外周側から中心側へ向けての温度勾配を緩和
することが不可欠であるとの知見を得た。そして、上記
課題解決のためのつぎのような手段に想到し、この手段
によって所期の目的を達成した。
【００１９】すなわち、本発明の請求項１に係るエンジ
ンの排気ガス浄化用触媒装置は、メタル製の平板と波板
を巻き合わせて形成したハニカム状の担体に触媒成分を
担持させてなるメタルキャタを使用し該メタルキャタを
排気ガスの主流が前記担体の上流部に該担体の軸芯に対
してオフセットして当たる位置で排気マニホールドに直
接連結したエンジンの排気ガス浄化用触媒装置におい
て、前記メタルキャタの排気ガスの主流が担体の軸芯に
対してオフセットして当たる位置の側の外周側から中心
側に向けて発生する温度勾配を緩和する手段を設けたこ
とを特徴とする。
【００２０】また、本発明の請求項２に係るエンジンの
排気ガス浄化用触媒装置は、メタル製の平板と波板を巻
き合わせて形成したハニカム状の担体に触媒成分を担持
させてなるメタルキャタを使用し該メタルキャタを排気
ガスの主流が前記担体の上流部に該担体の軸芯に対して
オフセットして当たる位置で排気マニホールドに直接連
結したエンジンの排気ガス浄化用触媒装置において、前
記メタルキャタの上流部で、かつ、排気ガスの主流が担
体の軸芯に対してオフセットして当たる位置の側の外周
側から中心側に向けて発生する温度勾配を緩和する手段
を設けたことを特徴とする。
【００２１】また、本発明の請求項３に係るエンジンの
排気ガス浄化用触媒装置は、メタル製の平板と波板を巻
き合わせて形成したハニカム状の担体に触媒成分を担持
させてなるメタルキャタを使用し該メタルキャタを排気
ガスの主流が前記担体の上流部に該担体の軸芯に対して
オフセットして当たる位置で排気マニホールドに直接連
結したエンジンの排気ガス浄化用触媒装置において、前
記メタルキャタの上流部における排気ガスの主流が担体
の軸芯に対してオフセットして当たる位置の側のケーシ
ング外周側の断熱性を他の位置の側のケーシング外周側
の断熱性よりも高めるようメタルキャタ周辺の排気ガス
の主流がオフセットして当たる位置の側に断熱材を配設
したことを特徴とする。
【００２２】また、本発明の請求項４に係るエンジンの
排気浄化用触媒装置は、メタル製の平板と波板を巻き合
わせて形成したハニカム状の担体に触媒成分を担持させ
てなるメタルキャタを使用し該メタルキャタを前記担体
の上流部に排気ガスが不均一に当たる位置で排気マンホ
ールドに直接連結したエンジンの排気ガス浄化用触媒装
置において、前記メタルキャタの上流部におけるケーシ
ング外周側の断熱性を該メタルキャタの下流部における
ケーシング外周側の断熱性よりも高める手段を設けたこ
とを特徴とする。
【００２３】また、本発明の請求項５に係るエンジンの
排気浄化用触媒装置は、メタル製の平板と波板を巻き合
わせて形成したハニカム状の担体に触媒成分を担持させ
てなるメタルキャタを使用し該メタルキャタを前記担体
の上流部に排気ガスが不均一に当たる位置で排気マニホ
ールドに直接連結したエンジンの排気ガス浄化用触媒装
置において、前記メタルキャタは例えば前記担体を構成
する平板と波板との接点が少なくとも上流部で、好まし
くは上流部および周縁側数巻分のみがろう付されたもの
であって、前記メタルキャタの上流部におけるケーシン
グ外周側の断熱性を該メタルキャタの下流部におけるケ
ーシング外周側の断熱性よりも高めるようメタルキャタ
周辺の少なくとも上流側に断熱材を配設したことを特徴
とする。
【００２４】上記請求項５に係るエンジンの排気浄化用
触媒装置において、前記断熱材はメタルキャタ周辺の上
流側にのみ配設することができ、また、例えば、メタル
キャタ周辺の上流側および下流側に配設し、上流側の断
熱材は下流側の断熱材よりも断熱性の高いものを用いた
ものとすることもできる。
【００２５】また、同じく請求項５に係るエンジンの排
気浄化用触媒装置において、前記断熱材はメタルキャタ
周辺の上流側および下流側に配設し、上流側の断熱材は
下流側の断熱材よりも厚さが大のものを用いたものとす
ることもできる。
【００２６】また、本発明の請求項９に係るエンジンの
排気ガス浄化用触媒装置は、メタル製の平板と波板を巻
き合わせて形成したハニカム状の担体に触媒成分を担持
させてなるメタルキャタを使用し該メタルキャタをその
ケーシング外周に車両走行時の外風が当たる位置で排気
マニホールドに直接連結したエンジンの排気ガス浄化用
触媒装置において、前記メタルキャタの周辺に該メタル
キャタの外周側から中心側へ向けて発生する温度勾配を
緩和する手段を設けたことを特徴とする。
【００２７】また、本発明の請求項１０に係るエンジン
の排気ガス浄化用触媒装置は、メタル製の平板と波板を
巻き合わせて形成したハニカム状の担体に触媒成分を担
持させてなるメタルキャタを使用し該メタルキャタをそ
のケーシング外周に車両走行時の外風が当たる位置で排
気マニホールドに直接連結したエンジンの排気ガス浄化
用触媒装置において、前記メタルキャタの周辺に断熱材
を配設したことを特徴とする。
【００２８】上記請求項１０に係るエンジンの排気浄化
用触媒装置において、前記断熱材は、例えば前記メタル
キャタの周辺の前記外風が当たる側にのみ配設するもの
とする。また、その場合に、前記エンジンは、例えば、
出力軸を挟んでＶ型をなす左右のバンクにそれぞれシリ
ンダ列を配置したＶ型エンジンとすることができる。
【００２９】また、上記請求項１０に係るエンジンの排
気ガス浄化用触媒装置において、前記エンジンは例えば
出力軸を挟んでＶ型をなす左右のバンクにそれぞれシリ
ング列を配置したＶ型エンジンで、かつ車両進行方向に
対し前記出力軸を略直角にする横置き配置で車両前部に
搭載するものであり、前記メタルキャタは少なくとも車
両進行方向前側のバンクの排気マニホールドに直接連結
したものであって、前記断熱材はこの前側のバンクの排
気マニホールドに連結されたメタルキャタに対してのみ
設けたものであってよい。
【００３０】また、上記請求項１０に係るエンジンの排
気ガス浄化用触媒装置において、前記エンジンは出力軸
の方向にシリンダを配列した直列エンジンで、かつ車両
進行方向に対し前記出力軸を略直角にする横置き配置で
車両前部に搭載するものであり、前記メタルキャタは該
エンジンの車両進行方向前側に配置されたものであっ
て、前記断熱材は前記ケーシング外周面の前記外風が当
たる側にのみ配設したものであってよい。
【００３１】これらエンジンの排気ガス浄化用触媒装置
において、前記断熱材は前記メタルキャタのケーシング
外周面に配設したものとするのが好適である。
【００３２】
【作用】本発明の請求項１に係るエンジンの排気ガス浄
化用触媒装置によれば、メタル製の平板および波板を巻
き合わせて形成した担体の上流部に排気ガスがオフセッ
トして当たることによって助長される担体上流部の温度
勾配が、メタルキャタの排気ガスの主流が担体の軸芯に
対してオフセットして当たる位置の側の外周側から中心
側に向けて発生する温度勾配を緩和する手段によって緩
和され、そのため、内外熱膨張差に起因する応力集中に
よってクラックが発生し担体の疲労破壊に至るのが防止
される。
【００３３】また、本発明の請求項２に係るエンジンの
排気ガス浄化用触媒装置によれば、メタル製の平板およ
び波板を巻き合わせて形成した担体の上流部に排気ガス
がオフセットして当たることによって助長される担体上
流部の温度勾配が、メタルキャタの上流部で、かつ、排
気ガスの主流が担体の軸芯に対してオフセットして当た
る位置の側の外周側から中心側に向けて発生する温度勾
配を緩和する手段によって緩和され、そのため、内外熱
膨張差に起因する応力集中によってクラックが発生し担
体の疲労破壊に至るのが防止される。
【００３４】また、本発明の請求項３に係るエンジンの
排気ガス浄化用触媒装置によれば、メタル製の平板およ
び波板を巻き合わせて形成した担体の上流部に排気ガス
がオフセットして当たることによって助長される担体上
流部の温度勾配が、メタルキャタの上流部における排気
ガスの主流が担体の軸芯に対してオフセットして当たる
位置の側のケーシング外周側の断熱性を他の位置の側の
ケーシング外周側の断熱性よりも高めるようメタルキャ
タ周辺の排気ガスの主流がオフセットして当たる位置の
側に配設された断熱材によって緩和され、そのため、内
外熱膨張差に起因する応力集中によってクラックが発生
し担体の疲労破壊に至るのが防止される。
【００３５】また、本発明の請求項４に係るエンジンの
排気ガス浄化用触媒装置によれば、メタル製の平板と波
板を巻き合わせて形成した担体の上流部に排気ガスがオ
フセットして当たることによって助長される担体上流部
の温度勾配が、メタルキャタの上流部におけるケーシン
グ外周側の断熱性を該メタルキャタの下流部におけるケ
ーシング外周側の断熱性よりも高める手段によって緩和
され、そのため、内外熱膨張差に起因する応力集中によ
ってクラックが発生し担体の疲労破壊に至るのが防止さ
れる。
【００３６】また、本発明の請求項５に係るエンジンの
排気ガス浄化用触媒装置によれば、メタル製の平板と波
板を巻き合わせて形成した担体の上流部に排気ガスがオ
フセットして当たることによって助長される担体上流部
の温度勾配が、メタルキャタの上流部におけるケーシン
グ外周側の断熱性をメタルキャタの下流部におけるケー
シング外周側の断熱性よりも高めるようメタルキャタ周
辺の少なくとも上流部に配設された断熱材によって緩和
され、そのため、内外熱膨張差に起因する応力集中によ
ってクラックが発生し担体の疲労破壊に至るのが防止さ
れる。この場合、断熱材がメタルキャタ周辺の上流側に
のみ配設されることにより、また、メタルキャタ周辺の
上流側および下流側に配設されるものについては上流側
の断熱材が下流側の断熱材よりも断熱性の高いものとさ
れ、あるいは、上流側の断熱材が下流側の断熱材よりも
厚さが大のものとされることにより、キャタ全体が過度
に断熱され耐熱限界を越えてしまって溶損したり極端に
強度が落ちて破損するような事態を招くことなしに熱応
力の集中によるクラックの防止が効果的に達成される。
また、メタルキャタが、担体を構成する平板と波板との
接点が少なくとも上流部でろう付されて、例えば上流部
および周縁側の数巻分のみがろう付されたものである場
合は、ろう付されたことがキャタ上流部での熱応力を一
層増大させる要因になるが、このような場合でも、上記
断熱材の作用で温度勾配が緩和されることにより、過度
の応力集中が回避され、クラックの発生が防止される。
【００３７】また、本発明の請求項９に係るエンジンの
排気ガス浄化用触媒装置によれば、メタルキャタの平板
と波板を巻き合わせて形成した担体を囲むケーシング外
周に走行風が当たることによって助長される担体の温度
勾配が、メタルキャタの周辺に該メタルキャタの外周側
から中心側へ向けて発生する温度勾配を緩和する手段に
よって緩和され、そのため、内外熱膨張差に起因する応
力集中によってクラックが発生し担体の疲労破壊に至る
のが防止される。
【００３８】また、本発明の請求項１０に係るエンジン
の排気ガス浄化用触媒装置によれば、メタルキャタの平
板と波板を巻き合わせて形成した担体を囲むケーシング
外周に走行風が当たることによって助長される担体の温
度勾配が、メタルキャタの周辺に配設された断熱材によ
って緩和され、そのため、内外熱膨張差に起因する応力
集中によってクラックが発生し、それが担体の疲労破壊
の要因となるのが防止される。この場合、断熱材が、例
えばＶ型エンジンにおいて、例えばメタルキャタの周辺
の走行風が当たる側にのみ配設されることにより、メタ
ルキャタが過度に断熱され耐熱限界を超えて溶損あるい
は破損に至るのを防止しつつ熱応力集中によるクラック
の防止が効果的に達成される。また、エンジンがＶ型エ
ンジンで、車両前部に横置き配置されたものである場合
に、車両進行方向前側のバンクの排気マニホールドに直
接連結すなわち直付けされることによって走行風が当た
るメタルキャタに対してのみ断熱材が設けられることに
より、後方側に配置されるメタルキャタを不必要に断熱
することがなくなり、コスト低減も達成される。また、
エンジンが直列エンジンで、車両前部に横置き配置され
たものである場合に、断熱材が車両進行方向前側に配置
されたメタルキャタのケーシング外周面に走行風が当た
る側にのみ配設されることによって、メタルキャタが過
度に断熱され耐熱限界を超えて溶損あるいは破損に至る
のを防止しつつ熱応力集中によるクラックの防止が効果
的に達成される。
【００３９】断熱材によるこのような作用は、断熱材が
メタルキャタの外周に配設されたことによるもので、特
にケーシング外周面に直接断熱材が配設された場合に顕
著である。
【００４０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【００４１】実施例１．図５は本発明の実施例１のエン
ジンの平面図である。
【００４２】実施例１は、横置き配置で車両前部に搭載
したＶ型６気筒エンジンに適用したものであって、図５
において、１はエンジン本体であり、図の上下方向に延
びる図示しない出力軸（すなわち、クランクシャフト）
を挟んでＶ型をなすよう左右にバンク２，３を構成し、
各バンク２，３にはそれぞれ３気筒直列のシリンダ列が
配置されている。また、エンジン本体１には、Ｖバンク
の外側に左右バンク２，３のそれぞれの排気マニホール
ド４，５が接続され、各排気マニホールド４，５の下方
に向いた出口部には、直付けで垂直にメタルキャタ６，
７がそれぞれ連結されている。これらメタルキャタ６，
７は、メタル製の平板と波板を巻き合わせて形成したハ
ニカム状の担体８，９にＰｔ，Ｒｈ等の触媒成分を担持
させたものであって、担体８，９は排気流入方向の上流
部および周縁側の数巻き分の範囲で平版と波板の接点が
ろう付され、下流部は接合しない開放構造である。ま
た、これらメタルキャタ６，７には、担体８，９を囲む
キャタケース１０，１１の外側にインシュレータ１２，
１３が設けられている。
【００４３】この実施例１のエンジンは、左バンク（す
なわち、図５の水平方向左側のバンク）２を前側とし車
両進行方向に対し出力軸を直角にする横置き配置で車両
前部に搭載されるもので、図５に矢印で示す方向から走
行風を受ける。したがって、車両進行方向前側に位置す
る左バンク２の排気マニホールド４に直付けされたメタ
ルキャタ６には走行風が直接当たり、その冷却作用を受
ける。この前側のメタルキャタ６は走行風の中心に対し
外側に偏心した位置にあり、そのため、この前側のメタ
ルキャタ６に対し走行風の冷却作用は前方内側により大
きく作用する。この実施例１では、前側のメタルキャタ
６の上流部周囲で、インシュレータ１２とキャタケース
１０の間に断熱材としてグラスウール１４が配設されて
いる。一方、後側のメタルキャタ７は、インシュレータ
１３とキャタケース１１との間が空間１５となってい
る。
【００４４】図６はこの実施例１における左バンク２側
のメタルキャタ６の配設構造を示す断面図である。この
メタルキャタ６は、上述のようにメタル製の平板と波板
を巻き合わせて形成したハニカム状の担体８に触媒成分
を担持させたものであって、担体８は排気流入方向の上
流部および周縁側の数巻き分の範囲で平版と波板の接点
がろう付されている。例えば図６における一点鎖線の外
側の領域ｓがろう付の範囲である。メタルキャタ６は、
担体８を囲む筒状キャタケース１０の上端が排気マニホ
ールド４の出口部に嵌入され電気溶接されている。図６
の１６がその溶接部である。キャタケース１０は担体８
の外周全面を覆うもので、下端側がろう付により担体８
に接合されている。また、キャタケース１０の下端は図
示しない排気管に接続される出口コーン１７に嵌入され
電気溶接にって接合されている。図６の１８がその溶接
部である。また、グラスウール１４は、装着可能に上下
に分割されたものがメタルキャタ６の上流部においてキ
ャタケース１０の外周面に配設され、断面コの字状で２
分割構造のガイド１９によって保持されている。上記ガ
イド１９は、グラスウール１４をメタルキャタ６の上流
部外周面に保持した状態で図示しないボルトにより一体
結合されるもので、各半割部はインシュレータ１２にス
ポット溶接で固定される。
【００４５】この実施例１によれば、排気マニホールド
直付けのメタルキャタであることにより、メタル製の平
板および波板を巻き合わせて形成した担体８の上流部に
排気ガスが不均一に当たることによって助長される担体
上流部の温度勾配がグラスウール１４によって緩和さ
れ、そのため、内外熱膨張差に起因する応力集中によっ
てクラックが発生し疲労破壊に至るのが防止される。そ
して、断熱材であるグラスウール１４が、直接走行風を
受ける前側のメタルキャタ６に対してのみ設けられたこ
とによって、後側のメタルキャタ７を不必要に断熱する
ことがなく、コスト低減も達成される。
【００４６】実施例２．図７は本発明の実施例２のエン
ジンの平面図である。
【００４７】実施例２は、やはり横置き配置で車両前部
に搭載したＶ型６気筒エンジンに適用したものであり、
エンジンの基本的な構造は実施例１と同様である。すな
わち、図７において、１はエンジン本体であり、図の上
下方向に延びる図示しない出力軸を挟んでＶ型をなすよ
う左右にバンク２，３を構成し、各バンク２，３にはそ
れぞれ３気筒直列のシリンダ列が配置されている。ま
た、エンジン本体１には、Ｖバンクの外側に左右バンク
２，３のそれぞれの排気マニホールド４，５が接続さ
れ、各排気マニホールド４，５の下方に向いた出口部に
は、直付けで垂直にメタルキャタ６，７がそれぞれ連結
されている。これらメタルキャタ６，７は、メタル製の
平板と波板を巻き合わせて形成したハニカム状の担体
８，９に触媒成分を担持させたものであって、担体８，
９は排気流入方向の上流部および周縁側の数巻き分の範
囲で平版と波板の接点がろう付けされ、下流部は接合し
ない開放構造である。また、これらメタルキャタ６，７
には、担体８，９を囲むキャタケース１０，１１の外側
にインシュレータ１２，１３が設けられている。そし
て、エンジンは、左バンク（すなわち、図７の水平方向
左側のバンク）２を前側とし車両進行方向に対し出力軸
を直角にする横置き配置で車両前部に搭載されるもの
で、図７に矢印で示す方向から走行風を受け、したがっ
て、車両進行方向前側に位置する左バンク２の排気マニ
ホールド４に直付けされたメタルキャタ６には走行風が
直接当たり、その冷却作用を受ける。また、この前側の
メタルキャタ６は走行風の中心に対し外側に偏心した位
置にあり、このメタルキャタ６に対し走行風の冷却作用
は前方内側により大きく作用する。
【００４８】この実施例２では、前側のメタルキャタ６
の上流部周囲であって、走行風が直接当たる前面側にの
み、インシュレータ１２とキャタケース１０の間に断熱
材としてグラスウール１４が配設されている。後側のメ
タルキャタ７のインシュレータ１３とキャタケース１１
との間は空間１５となっている。
【００４９】この実施例２の場合の左バンク２の排気マ
ニホールド４に直付けされるメタルキャタ６の配設構造
は、基本的には実施例１で説明した図６のものと同様で
ある。そして、この場合のグラスウール１４は、やは
り、装着可能なよう上下に分割されたものがメタルキャ
タ６の上流部においてキャタケース１０の外周面に配設
されて、断面コの字状で一体構造のガイドによって保持
され、そのガイドはインシュレータ１２にスポット溶接
される。
【００５０】この実施例２によれば、排気マニホールド
直付けのメタルキャタであることにより、メタル製の平
板および波板を巻き合わせて形成した担体８の上流部に
排気ガスが不均一に当たることによって助長される担体
上流部の温度勾配がグラスウール１４によって緩和さ
れ、そのため、内外熱膨張差に起因する応力集中によっ
てクラックが発生し疲労破壊に至るのが防止される。そ
して、断熱材であるグラスウール１４が、直接走行風を
受ける前側のメタルキャタ６に対してのみ設けられたこ
とによって、後側のメタルキャタ７を不必要に断熱する
ことがなく、コスト低減も達成され、また、断熱材であ
グラスウール１４が前側のメタルキャタ６の周辺の走行
風が当たる側にのみ配設されたことにより、このメタル
キャタ６が過度に断熱され耐熱限界を超えて溶損あるい
は破損に至るのを防止しつつ熱応力集中によるクラック
の防止が効果的に達成される。
【００５１】実施例３．図８は本発明の実施例３のエン
ジンの平面図である。
【００５２】実施例３は、やはり横置き配置で車両前部
に搭載したＶ型６気筒エンジンに適用したものであっ
て、エンジンの基本的な構造は実施例１と同様であり、
図３において、１はエンジン本体を示す。また、２は一
方のバンク（左バンク）であり、４はそのバンク２に接
続された排気マニホールド、６はこの排気マニホールド
４の下方に向いた出口部に直付けで垂直に連結されたメ
タルキャタ６である。図示しないが、もう一方のバンク
（右バンク）の排気マニホールドにもメタルキャタが連
結されている。
【００５３】図示した上記メタルキャタ６は、メタル製
の平板と波板を巻き合わせて形成したハニカム状の担体
８に触媒成分を担持させたものであって、担体８は排気
流入方向の上流部および周縁側の数巻き分の範囲で平版
と波板の接点がろう付けされ、下流部は接合しない開放
構造である。また、このメタルキャタ６には、担体８を
囲むキャタケース１０の外側にインシュレータ１２が設
けられている。そして、エンジンは、左バンク（すなわ
ち、図７の水平方向左側のバンク）２を前側とし車両進
行方向に対し出力軸を直角にする横置き配置で車両前部
に搭載されるもので、図８の右から左に向かう方向に走
行風を受け、したがって、車両進行方向前側に位置する
バンク２の排気マニホールド４に直付けされたメタルキ
ャタ６には走行風が直接当たり、その冷却作用を受け
る。
【００５４】走行風を受ける前側のメタルキャタ６は、
走行風の中心に対し外側に偏心した位置にあり、したが
って、このメタルキャタ６に対し走行風の冷却作用は前
方内側により大きく作用する。また、このメタルキャタ
６は、排気ガスの主流が担体８の上流部に該担体８の軸
芯に対してオフセット（偏心）して当たる位置で排気マ
ニホールド４に直接連結されている。図８にはこのメタ
ルキャタ６の上部の軸線に直角な断面を格子状に分割し
たときの各領域の流速を相対値で示す。
【００５５】この実施例３では、前側のメタルキャタ６
の上流部周囲の、走行風が直接当たる前面側で、かつ、
排気ガスの主流が担体８の軸芯に対してオフセットして
当たる位置の側にのみ、インシュレータ１２とキャタケ
ース１０の間に断熱材としてグラスウール１４が配設さ
れている。
【００５６】この実施例３の場合の左バンク２の排気マ
ニホールド４に直付けされるメタルキャタ６の配設構造
は、基本的には実施例１で説明した図６のものと同様で
ある。そして、この場合のグラスウール１４は、やは
り、装着可能なよう上下に分割されたものがメタルキャ
タ６の上流部においてキャタケース１０の外周面に配設
されて、断面コの字状で一体構造のガイドによって保持
され、そのガイドはインシュレータ１２にスポット溶接
される。
【００５７】この実施例３によれば、排気マニホールド
直付けのメタルキャタであることにより、メタル製の平
板および波板を巻き合わせて形成した担体８の上流部に
排気ガスが不均一に当たることによって助長される担体
上流部の温度勾配がグラスウール１４によって緩和さ
れ、そのため、内外熱膨張差に起因する応力集中によっ
てクラックが発生し疲労破壊に至るのが防止される。そ
して、断熱材であるグラスウール１４が、直接走行風を
受ける前側のメタルキャタ６に対してのみ設けられたこ
とによって、後側のメタルキャタ７を不必要に断熱する
ことがなく、コスト低減も達成され、また、断熱材であ
グラスウール１４が前側のメタルキャタ６の周辺の走行
風が当たる側で、かつ、排気ガスの主流が担体８の軸芯
に対してオフセットして当たる位置の側にのみ配設され
たことにより、このメタルキャタ６が過度に断熱され耐
熱限界を超えて溶損あるいは破損に至るのを防止しつつ
熱応力集中によるクラックの防止が効果的に達成され
る。
【００５８】実施例４．図９は本発明の実施例４のエン
ジンの平面図である。
【００５９】実施例４は、横置き配置で車両前部に搭載
した直列４気筒エンジンに適用したものである。図９に
おいて、１０１はエンジン本体であり、図の上下の方向
にシリンダ列が配置されている。また、エンジン本体１
０１には、図において左側方に排気マニホールド１０４
が接続され、この排気マニホールド１０４の下方に向い
た出口部には、直付けで垂直にメタルキャタ１０６が連
結されている。このメタルキャタ６は、メタル製の平板
と波板を巻き合わせて形成したハニカム状の担体１０８
に触媒成分を担持させたものであって、担体１０８は排
気流入方向の上流部および周縁側の数巻き分の範囲で平
版と波板の接点がろう付され、下流部は接合しない開放
構造である。また、メタルキャタ１０６には、担体１０
８を囲むキャタケース１１０の外側にインシュレータ１
１２が設けられている。このエンジンは、排気マニホー
ルド１０４が配置された側を前側とし車両進行方向に対
し出力軸を直角にする横置き配置で車両前部に搭載され
るもので、図９に矢印で示す方向から走行風を受け、し
たがって、排気マニホールド１０４に直付けされたメタ
ルキャタ１０６には走行風が直接当たり、その冷却作用
を受ける。また、メタルキャタ１０６は走行風の中心に
対し外側に偏心した位置にあり、メタルキャタ１０６に
対し走行風の冷却作用は前方内側により大きく作用す
る。
【００６０】この実施例４では、メタルキャタ１０６の
上流部周囲であって、走行風が直接当たる前面側にの
み、インシュレータ１１２とキャタケース１１０の間に
断熱材としてグラスウール１１４が配設されている。
【００６１】この実施例４の場合のメタルキャタ６の配
設構造は、基本的には実施例１で説明した図５のものと
同様である。そして、この場合のグラスウール１１４
は、やはり、装着可能に上下に分割されたものがメタル
キャタ１０６の上流部においてキャタケース１１０の外
周面に配設されて、断面コの字状で一体構造のガイドに
よって保持され、そのガイドはインシュレータ１１２に
スポット溶接される。
【００６２】この実施例４によれば、排気マニホールド
直付けのメタルキャタであることにより、メタル製の平
板および波板を巻き合わせて形成した担体１０８の上流
部に排気ガスが不均一に当たることによって助長される
担体上流部の温度勾配がグラスウール１１４によって緩
和され、そのため、内外熱膨張差に起因する応力集中に
よってクラックが発生し疲労破壊に至るのが防止され
る。そして、断熱材であるグラスウール１１４がメタル
キャタ１０６の周辺の走行風が当たる側にのみ配設され
たことにより、メタルキャタ１０６が過度に断熱され耐
熱限界を超えて溶損あるいは破損に至るのを防止しつつ
熱応力集中によるクラックの防止が効果的に達成され
る。
【００６３】（その他の実施例）上記実施例１〜４で
は、メタルキャタの温度勾配を緩和するための断熱材と
してグラスウールを用いたものを説明したが、グラスウ
ールでなくても、メタルキャタのキャタケースとインシ
ュレータの間が単に空間であるよりも断熱性を高くし得
る断熱材であれば使用することが可能である。また、好
適な断熱材は、耐熱性および耐熱性の高いものであり、
そのような断熱材としては、グラスウール以外にセラミ
ック等がある。
【００６４】また、上記実施例１〜４では、メタルキャ
タの上流側にグラスウールを配設したものを説明した
が、グラスウールあるいはその他の断熱材をキャタ上流
側および下流側に配設し、上流側の断熱材を下流側の断
熱材よりも断熱性の高いものとしたり、上流側の断熱材
を下流側の断熱材よりも厚さが大であるようにしてもよ
い。
【００６５】また、上記実施例１〜４では、グラスウー
ルをキャタケースの外周面に配設したものを説明した
が、キャタケース間との吹き抜け防止対策を講じてグラ
スウール等の断熱材をキャタケース外周面から離した配
置とすることも可能であり、断熱材以外の手段でキャタ
ケース外周側の断熱性を高め、あるいはメタルキャタの
温度勾配を緩和するようにすることも可能である。
【００６６】また、上記実施例１〜４では、横置きのＶ
型エンジンあるいは横置きの直列エンジンについて説明
したが、本発明はその他の横置きあるいは縦置きエンジ
ンにも適用し得る。
【００６７】
【発明の効果】本発明の請求項１に係るエンジンの排気
ガス浄化用触媒装置によれば、メタル製の平板および波
板を巻き合わせて形成した担体の上流部に排気ガスがオ
フセットして当たることによって助長される担体上流部
の温度勾配を、メタルキャタの排気ガスの主流が担体の
軸芯に対してオフセットして当たる位置の側の外周側か
ら中心側に向けて発生する温度勾配を緩和する手段によ
って緩和することができ、それにより、内外熱膨張差に
起因する応力集中によってクラックが発生し担体の疲労
破壊に至るのを防止することができる。
【００６８】また、本発明の請求項２に係るエンジンの
排気ガス浄化用触媒装置によれば、メタル製の平板およ
び波板を巻き合わせて形成した担体の上流部に排気ガス
がオフセットして当たることによって助長される担体上
流部の温度勾配を、メタルキャタの上流部で、かつ、排
気ガスの主流が担体の軸芯に対してオフセットして当た
る位置の側の外周側から中心側に向けて発生する温度勾
配を緩和する手段によって緩和することができ、それに
より、内外熱膨張差に起因する応力集中によってクラッ
クが発生し担体の疲労破壊に至るのを防止することがで
きる。
【００６９】また、本発明の請求項３に係るエンジンの
排気ガス浄化用触媒装置によれば、メタル製の平板およ
び波板を巻き合わせて形成した担体の上流部に排気ガス
がオフセットして当たることによって助長される担体上
流部の温度勾配を、メタルキャタの上流部における排気
ガスの主流が担体の軸芯に対してオフセットして当たる
位置の側のケーシング外周側の断熱性を他の位置の側の
ケーシング外周側の断熱性よりも高めるようメタルキャ
タ周辺の排気ガスの主流がオフセットして当たる位置の
側に配設された断熱材によって緩和することができ、そ
れにより、内外熱膨張差に起因する応力集中によってク
ラックが発生し担体の疲労破壊に至るのを防止すること
ができる。
【００７０】また、本発明の請求項４に係るエンジンの
排気ガス浄化用触媒装置によれば、メタル製の平板と波
板を巻き合わせて形成した担体の上流部に排気ガスがオ
フセットして当たることによって助長される担体上流部
の温度勾配を、メタルキャタの上流部におけるケーシン
グ外周側の断熱性を該メタルキャタの下流部におけるケ
ーシング外周側の断熱性よりも高める手段によって緩和
することができ、それにより、内外熱膨張差に起因する
応力集中によって排気マニホールド直付けのメタルキャ
タ担体にクラックが発生し疲労破壊に至るのを防止する
ことができる。
【００７１】また、本発明の請求項５に係るエンジンの
排気ガス浄化用触媒装置によれば、メタル製の平板およ
び波板を巻き合わせて形成した担体の上流部に排気ガス
がオフセットして当たることによって助長される担体上
流部の温度勾配を、メタルキャタの上流部におけるケー
シング外周側の断熱性をメタルキャタの下流部における
ケーシング外周側の断熱性よりも高めるようメタルキャ
タ周辺の少なくとも上流部に配設する断熱材によって緩
和することができ、それにより、内外熱膨張差に起因す
る応力集中によってメタルキャタ担体にクラックが発生
し疲労破壊に至るのを防止することができる。
【００７２】また、本発明の請求項６に係るエンジンの
排気ガス浄化用触媒装置によれば、上流側の断熱材を下
流側の断熱材よりも断熱性の高いものとすることによ
り、キャタ全体が過度に断熱され耐熱限界を越えて溶損
したり極端に強度が落ちて破損するのを防止しつつ、熱
応力の集中によるクラックの防止を効果的に達成するこ
とができる。
【００７３】また、本発明の請求項７に係るエンジンの
排気ガス浄化用触媒装置によれば、上流側の断熱材を下
流側の断熱材よりも厚さが大のものとすることにより、
キャタ全体が過度に断熱され耐熱温度を越えて溶損した
り極端に強度が落ちて破損するのを防止しつつ、熱応力
の集中によるクラックの防止を効果的に達成することが
できる。
【００７４】また、本発明の請求項８に係るエンジンの
排気ガス浄化用触媒装置によれば、メタルキャタの担体
を構成する平板と波板との接点が少なくとも上流部でろ
う付された構造である場合に、担体上流部の温度勾配を
緩和し、過度の応力集中が回避してクラックの発生を防
止することができる。
【００７５】また、本発明の請求項９に係るエンジンの
排気ガス浄化用触媒装置によれば、メタルキャタの平板
と波板を巻き合わせて形成した担体を囲むケーシング外
周に走行風が当たることによって助長される担体の温度
勾配を、メタルキャタの周辺に該メタルキャタの外周側
から中心側へ向けて発生する温度勾配を緩和する手段に
よって緩和することができ、それにより、内外熱膨張差
に起因する応力集中によって排気マニホールド直付けの
メタルキャタにクラックが発生し疲労破壊に至るのを防
止することができる。
【００７６】また、本発明の請求項１０に係るエンジン
の排気ガス浄化用触媒装置によれば、メタルキャタの平
板と波板を巻き合わせて形成した担体を囲むケーシング
外周に走行風が当たることによって助長される担体の温
度勾配を、メタルキャタの周辺に配設された断熱材によ
って緩和することができ、それにより、内外熱膨張差に
起因する応力集中によって排気マニホールド直付けのメ
タルキャタにクラックが発生し疲労破壊に至るのを防止
することができる。
【００７７】また、本発明の請求項１１に係るエンジン
の排気ガス浄化用触媒装置によれば、断熱材を、メタル
キャタの周辺の走行風が当たる側にのみ配設することに
より、メタルキャタが過度に断熱され耐熱限界を超えて
溶損あるいは破損に至るのを防止しつつ、熱応力集中に
よるクラックの防止を効果的に達成することができる。
【００７８】また、本発明の請求項１２に係るエンジン
の排気ガス浄化用触媒装置によれば、Ｖ型エンジンにお
いて、断熱材を、メタルキャタの周辺の走行風が当たる
側にのみ配設することにより、メタルキャタが過度に断
熱され耐熱限界を超えて溶損あるいは破損に至るのを防
止しつつ、熱応力集中によるクラックの防止を効果的に
達成することができる。
【００７９】また、本発明の請求項１３に係るエンジン
の排気ガス浄化用触媒装置によれば、エンジンがＶ型エ
ンジンで、車両前部に横置き配置されたものである場合
に、車両進行方向前側のバンクの排気マニホールドに直
付けされ直接走行風を受けるメタルキャタに対してのみ
断熱材を設けることにより、後方側に配置されるメタル
キャタを不必要に断熱することがないようにし、また、
コスト低減を達成することができる。
【００８０】また、本発明の請求項１４に係るエンジン
の排気ガス浄化用触媒装置によれば、エンジンが直列エ
ンジンで、車両前部に横置き配置されたものである場合
に、断熱材を車両進行方向前側に配置されたメタルキャ
タのケーシング外周面に走行風が当たる側にのみ配設す
るこにより、メタルキャタが過度に断熱され耐熱限界を
超えて溶損あるいは破損に至るのを防止しつつ、熱応力
集中によるクラックの防止を効果的に達成することがで
きる。
【００８１】また、本発明の請求項１５に係るエンジン
の排気ガス浄化用触媒装置によれば、断熱材をケーシン
グ外周面に配設することによって、上記効果を一層確実
なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】メタルキャタの熱による疲労破壊の現象を説明
する図
【図２】メタルキャタのクラック発生のメカニズムを実
証する実験例のデータ
【図３】メタルキャタのクラック発生のメカニズムを実
証する実験例におけるキャタ配設構造を示す図
【図４】メタルキャタのクラック発生のメカニズムを実
証する実験例においてキャタ内に流入する排気ガスの流
速分布を示す図
【図５】本発明の実施例１のエンジンの平面図
【図６】本発明の実施例１におけるメタルキャタの配設
構造を示す断面図
【図７】本発明の実施例２のエンジンの平面図
【図８】本発明の実施例３のエンジンの平面図
【図９】本発明の実施例４のエンジンの平面図
【符号の説明】 １ エンジン本体 ２ バンク ４ 排気マニホールド ６ メタルキャタ ８ 担体 １０ キャタケース（ケーシング） １２ インシュレータ １４ グラスウール（断熱材） １９ ガイド １０１ エンジン本体 １０４ 排気マニホールド １０６ メタルキャタ １０８ 担体 １１０ キャタケース（ケーシング） １１２ インシュレータ １１４ グラスウール（断熱材）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 35/04 ３２１ Ａ Ｆ０１Ｎ 7/10 ＺＡＢ (72)発明者 中川 俊和 愛知県東海市東海町５−３ 新日本製鉄株 式会社名古屋製鉄所内 (72)発明者 杉浦 博昭 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 清水 弘志 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 宮浦 忍 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 メタル製の平板と波板を巻き合わせて形
    成したハニカム状の担体に触媒成分を担持させてなるメ
    タルキャタを使用し該メタルキャタを排気ガスの主流が
    前記担体の上流部に該担体の軸芯に対してオフセットし
    て当たる位置で排気マニホールドに直接連結したエンジ
    ンの排気ガス浄化用触媒装置において、前記メタルキャ
    タの排気ガスの主流が担体の軸芯に対してオフセットし
    て当たる位置の側の外周側から中心側に向けて発生する
    温度勾配を緩和する手段を設けたことを特徴とするエン
    ジンの排気ガス浄化用触媒装置。
  2. 【請求項２】 メタル製の平板と波板を巻き合わせて形
    成したハニカム状の担体に触媒成分を担持させてなるメ
    タルキャタを使用し該メタルキャタを排気ガスの主流が
    前記担体の上流部に該担体の軸芯に対してオフセットし
    て当たる位置で排気マニホールドに直接連結したエンジ
    ンの排気ガス浄化用触媒装置において、前記メタルキャ
    タの上流部で、かつ、排気ガスの主流が担体の軸芯に対
    してオフセットして当たる位置の側の外周側から中心側
    に向けて発生する温度勾配を緩和する手段を設けたこと
    を特徴とするエンジンの排気ガス浄化用触媒装置。
  3. 【請求項３】 メタル製の平板と波板を巻き合わせて形
    成したハニカム状の担体に触媒成分を担持させてなるメ
    タルキャタを使用し該メタルキャタを排気ガスの主流が
    前記担体の上流部に該担体の軸芯に対してオフセットし
    て当たる位置で排気マニホールドに直接連結したエンジ
    ンの排気ガス浄化用触媒装置において、前記メタルキャ
    タの上流部における排気ガスの主流が担体の軸芯に対し
    てオフセットして当たる位置の側のケーシング外周側の
    断熱性を他の位置の側のケーシング外周側の断熱性より
    も高めるようメタルキャタ周辺の排気ガスの主流がオフ
    セットして当たる位置の側に断熱材を配設したことを特
    徴とするエンジンの排気ガス浄化用触媒装置。
  4. 【請求項４】 メタル製の平板と波板を巻き合わせて形
    成したハニカム状の担体に触媒成分を担持させてなるメ
    タルキャタを使用し該メタルキャタを排気ガスの主流が
    前記担体の上流部に該担体の軸芯に対してオフセットし
    て当たる位置で排気マニホールドに直接連結したエンジ
    ンの排気ガス浄化用触媒装置において、前記メタルキャ
    タの上流部におけるケーシング外周側の断熱性を該メタ
    ルキャタの下流部におけるケーシング外周側の断熱性よ
    りも高める手段を設けたことを特徴とするエンジンの排
    気ガス浄化用触媒装置。
  5. 【請求項５】 メタル製の平板と波板を巻き合わせて形
    成したハニカム状の担体に触媒成分を担持させてなるメ
    タルキャタを使用し該メタルキャタを排気ガスの主流が
    前記担体の上流部に該担体の軸芯に対してオフセットし
    て当たる位置で排気マニホールドに直接連結したエンジ
    ンの排気ガス浄化用触媒装置において、前記メタルキャ
    タの上流部におけるケーシング外周側の断熱性を該メタ
    ルキャタの下流部におけるケーシング外周側の断熱性よ
    りも高めるようメタルキャタ周辺の少なくとも上流側に
    断熱材を配設したことを特徴とするエンジンの排気ガス
    浄化用触媒装置。
  6. 【請求項６】 前記断熱材はメタルキャタ周辺の上流側
    および下流側に配設し、上流側の断熱材は下流側の断熱
    材よりも断熱性の高いものを用いた請求項５記載のエン
    ジンの排気ガス浄化用触媒装置。
  7. 【請求項７】 前記断熱材はメタルキャタ周辺の上流側
    および下流側に配設し、上流側の断熱材は下流側の断熱
    材よりも厚さが大のものを用いた請求項５記載のエンジ
    ンの排気ガス浄化用触媒装置。
  8. 【請求項８】 前記メタルキャタは少なくとも上流部で
    前記担体を構成する平板と波板との接点がろう付された
    ものである請求項５，６または７記載のエンジンの排気
    ガス浄化用触媒装置。
  9. 【請求項９】 メタル製の平板と波板を巻き合わせて形
    成したハニカム状の担体に触媒成分を担持させてなるメ
    タルキャタを使用し該メタルキャタをそのケーシング外
    周に車両走行時の外風が当たる位置で排気マニホールド
    に直接連結したエンジンの排気ガス浄化用触媒装置にお
    いて、前記メタルキャタの周辺に該メタルキャタの外周
    側から中心側へ向けて発生する温度勾配を緩和する手段
    を設けたことを特徴とするエンジンの排気ガス浄化用触
    媒装置。
  10. 【請求項１０】 メタル製の平板と波板を巻き合わせて
    形成したハニカム状の担体に触媒成分を担持させてなる
    メタルキャタを使用し該メタルキャタをそのケーシング
    外周に車両走行時の外風が当たる位置で排気マニホール
    ドに直接連結したエンジンの排気ガス浄化用触媒装置に
    おいて、前記メタルキャタの周辺に断熱材を配設したこ
    とを特徴とするエンジンの排気ガス浄化用触媒装置。
  11. 【請求項１１】 前記断熱材は前記メタルキャタの周辺
    の前記外風が当たる側にのみ配設した請求項１０記載の
    エンジンの排気ガス浄化用触媒装置。
  12. 【請求項１２】 前記エンジンは出力軸を挟んでＶ型を
    なす左右のバンクにそれぞれシリンダ列を配置したＶ型
    エンジンである請求項１１記載のエンジンの排気ガス浄
    化用触媒装置。
  13. 【請求項１３】 前記エンジンは出力軸を挟んでＶ型を
    なす左右のバンクにそれぞれシリング列を配置したＶ型
    エンジンで、かつ車両進行方向に対し前記出力軸を略直
    角にする横置き配置で車両前部に搭載するものであり、
    前記メタルキャタは少なくとも車両進行方向前側のバン
    クの排気マニホールドに直接連結したものであって、前
    記断熱材はこの前側のバンクの排気マニホールドに連結
    されたメタルキャタに対してのみ設けた請求項１０記載
    のエンジンの排気ガス浄化用触媒装置。
  14. 【請求項１４】 前記エンジンは出力軸の方向にシリン
    ダを配列した直列エンジンで、かつ車両進行方向に対し
    前記出力軸を略直角にする横置き配置で車両前部に搭載
    するものであり、前記メタルキャタは該エンジンの車両
    進行方向前側に配置されたものであって、前記断熱材は
    前記ケーシング外周面の前記外風が当たる側にのみ配設
    した請求項１０記載のエンジンに排気ガス浄化用触媒装
    置。
  15. 【請求項１５】 前記断熱材は前記メタルキャタのケー
    シング外周面に配設したものである請求項３，５，６，
    ７，８，９，１０，１１，１２，１３または１４記載の
    エンジンの排気ガス浄化用触媒装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019116076A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 イビデン株式会社 多層マット及び多層マットの製造方法
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