JPH08121156A - 排気装置 - Google Patents
排気装置Info
- Publication number
- JPH08121156A JPH08121156A JP6287552A JP28755294A JPH08121156A JP H08121156 A JPH08121156 A JP H08121156A JP 6287552 A JP6287552 A JP 6287552A JP 28755294 A JP28755294 A JP 28755294A JP H08121156 A JPH08121156 A JP H08121156A
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- JP
- Japan
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- catalyst
- exhaust
- volume
- exhaust system
- secondary air
- 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.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 触媒ケースの容積を大きくすることによっ
て、触媒の排気脈動の減衰の影響を少なくし、排気系内
への二次空気の供給を確実にすること。 【構成】 触媒ケース９の容積を触媒10の容積の二倍以
上にして触媒10による排気脈動の減衰の影響を少なくす
る。これにより、リードバルブの改良をすることなく、
かつ、排気系の管の直径や全長を変えることなく二次空
気の排気系内への供給を、車両走行モードのエンジン回
転領域で行うことができる。
て、触媒の排気脈動の減衰の影響を少なくし、排気系内
への二次空気の供給を確実にすること。 【構成】 触媒ケース９の容積を触媒10の容積の二倍以
上にして触媒10による排気脈動の減衰の影響を少なくす
る。これにより、リードバルブの改良をすることなく、
かつ、排気系の管の直径や全長を変えることなく二次空
気の排気系内への供給を、車両走行モードのエンジン回
転領域で行うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排気管内の排気脈動を
利用して排気管系に二次空気を供給するようにした排気
装置の改良に関するものである。
利用して排気管系に二次空気を供給するようにした排気
装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの空燃比が低い燃料の濃い燃焼
では、COやHCが未燃焼の状態で排気中に混合し排出され
る。一方排ガス規制の観点から、決められた走行モード
でのCOやHCの排出量が決められている。そこでこの排ガ
ス規制を満足させるために、排気中の高温域に二次空気
を供給して酸化触媒により未燃焼のCOおよびHCを酸化
（燃焼）させることが一般的に行われており、この二次
空気の供給には、エアーポンプを用いて強制的に行う他
に排気系内の排気ガスの脈動を利用して、排気系内に二
次空気を吸引するようにしている。
では、COやHCが未燃焼の状態で排気中に混合し排出され
る。一方排ガス規制の観点から、決められた走行モード
でのCOやHCの排出量が決められている。そこでこの排ガ
ス規制を満足させるために、排気中の高温域に二次空気
を供給して酸化触媒により未燃焼のCOおよびHCを酸化
（燃焼）させることが一般的に行われており、この二次
空気の供給には、エアーポンプを用いて強制的に行う他
に排気系内の排気ガスの脈動を利用して、排気系内に二
次空気を吸引するようにしている。
【０００３】また、上記排気ガスの脈動は、排気管の形
状により圧力の応答や周期が決まっており、エンジンの
排気のタイミングとこの周期とが合致すると、排気の脈
動が増幅されて排気系内に負圧が発生し、この負圧を利
用して二次空気を排気系内に吸引するようにしている。
状により圧力の応答や周期が決まっており、エンジンの
排気のタイミングとこの周期とが合致すると、排気の脈
動が増幅されて排気系内に負圧が発生し、この負圧を利
用して二次空気を排気系内に吸引するようにしている。
【０００４】図４は排気系の概略を示す図であり、エア
ークリーナ１から二次エアーパイプ２を分岐して、ボリ
ューム３およびリードバルブ４を経由し、排気の脈動を
利用して新鮮な空気を排ガスの高温域であるエキゾース
トマニホルド５に供給する。これにより、未燃焼のCOお
よびHCが触媒部７内で酸化（燃焼）され、排気ガスがマ
フラー８を経由して外気に放出されるようにしている。
ークリーナ１から二次エアーパイプ２を分岐して、ボリ
ューム３およびリードバルブ４を経由し、排気の脈動を
利用して新鮮な空気を排ガスの高温域であるエキゾース
トマニホルド５に供給する。これにより、未燃焼のCOお
よびHCが触媒部７内で酸化（燃焼）され、排気ガスがマ
フラー８を経由して外気に放出されるようにしている。
【０００５】従来において、排気系内の排気脈動を増幅
させるために、排気系を構成しているセンターパイプ６
の直径や長さを変えたり、二次空気を導入するためのリ
ードバルブ４の改良を行っていた。また、実開平２−４
９１９号公報には触媒を二段に設け、この触媒を収納し
ている触媒ケースの上流側および下流側の空間室の容積
を小さくしてコンパクト化し、還元触媒と酸化触媒を二
段に設けた触媒の酸化触媒の排気ガス入口側に二次空気
を導入するようにしたものがある。
させるために、排気系を構成しているセンターパイプ６
の直径や長さを変えたり、二次空気を導入するためのリ
ードバルブ４の改良を行っていた。また、実開平２−４
９１９号公報には触媒を二段に設け、この触媒を収納し
ている触媒ケースの上流側および下流側の空間室の容積
を小さくしてコンパクト化し、還元触媒と酸化触媒を二
段に設けた触媒の酸化触媒の排気ガス入口側に二次空気
を導入するようにしたものがある。
【０００６】
【発明が解決しょうとする課題】触媒７の形状（ハニカ
ム形）は排気系内で発生する排気の脈動を減衰させる性
質があることが知られている。そこで、この触媒７の減
衰の影響を少なくするに必要な、排気系のセンターパイ
プの直径や長さを設定した場合に、車種によっては車体
の下に排気系のレイアウトをするのが困難になる場合が
ある。また、リードバルブを改良して、走行モードのエ
ンジン回転領域で常時二次空気を排気系に導入するよう
にすることも考えられるが、リードバルブの構造が複雑
になって高価なものになるという問題がある。
ム形）は排気系内で発生する排気の脈動を減衰させる性
質があることが知られている。そこで、この触媒７の減
衰の影響を少なくするに必要な、排気系のセンターパイ
プの直径や長さを設定した場合に、車種によっては車体
の下に排気系のレイアウトをするのが困難になる場合が
ある。また、リードバルブを改良して、走行モードのエ
ンジン回転領域で常時二次空気を排気系に導入するよう
にすることも考えられるが、リードバルブの構造が複雑
になって高価なものになるという問題がある。
【０００７】本発明は、触媒ケースの容積を大きくする
ことによって、触媒の上記排気脈動の減衰の影響を少な
くし、排気系全体をコンパクトにした排気装置を提供す
るものである。
ことによって、触媒の上記排気脈動の減衰の影響を少な
くし、排気系全体をコンパクトにした排気装置を提供す
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明にかかる手段は、排気管内の排気脈動を利用し
て排気管系に二次空気を供給するようにした排気装置に
おいて、該排気系に設けられた触媒を収容するための触
媒ケースの上流および下流側に空間室を形成し、前記触
媒ケースの容積が少なくとも触媒の容積の二倍以上にす
ることを特徴とする。
の本発明にかかる手段は、排気管内の排気脈動を利用し
て排気管系に二次空気を供給するようにした排気装置に
おいて、該排気系に設けられた触媒を収容するための触
媒ケースの上流および下流側に空間室を形成し、前記触
媒ケースの容積が少なくとも触媒の容積の二倍以上にす
ることを特徴とする。
【０００９】
【作用】触媒の上流または下流あるいは上流と下流に設
けた触媒ケースの容積を触媒の容積の少なくとも二倍以
上にすることにより、触媒ケース自体で触媒の排気脈動
の減衰効果をなくすことができる。
けた触媒ケースの容積を触媒の容積の少なくとも二倍以
上にすることにより、触媒ケース自体で触媒の排気脈動
の減衰効果をなくすことができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
図１は図４における触媒部７を示す図である。この触媒
部７は触媒ケース９内に触媒10が納められており、触媒
10の出入り口部に空間室11および12が形成されている。
そして、同じエンジン、触媒10および排気系を使用し
て、触媒ケース９の空間室11および12の容積を変えて、
この容積変化が排気系内の圧力変化に及ぼす影響につい
て実験を行った。
図１は図４における触媒部７を示す図である。この触媒
部７は触媒ケース９内に触媒10が納められており、触媒
10の出入り口部に空間室11および12が形成されている。
そして、同じエンジン、触媒10および排気系を使用し
て、触媒ケース９の空間室11および12の容積を変えて、
この容積変化が排気系内の圧力変化に及ぼす影響につい
て実験を行った。
【００１１】実験の諸元は次の通りである。実験に使用
したエンジン形式は４サイクル３気筒で、総排気量が65
7CC である。また、図６に示す従来の触媒ケース９の容
積は1000CC、図１に示す本実施例の触媒ケース９の容積
は1600CCのものを使用し、この触媒ケース９に容積（外
形による容積）600CC の酸化触媒を装着したものを使用
した。そして、圧力ピックアップをエキゾ−ストマニホ
−ルドの集合部に設けられる二次空気供給部に取りつけ
て、排気系内の圧力変化を測定した。また、実際に二次
空気が供給されているかどうかを判定するために、排気
中のCO、HC、およびCO2 を計測し、自動分析計によって
見掛けの空燃比を求めた。すなわち、エンジンの空燃比
を13.0として、燃料が多い状態で燃焼させて未燃焼成分
であるCOおよびHCが発生するようにし、二次空気によっ
てエキゾ−ストマニホルドおよび触媒内で酸化させ、こ
の時の見掛け空燃比(A/F) を求めてこの見掛け空燃比か
ら二次空気量の推定をするようにした。
したエンジン形式は４サイクル３気筒で、総排気量が65
7CC である。また、図６に示す従来の触媒ケース９の容
積は1000CC、図１に示す本実施例の触媒ケース９の容積
は1600CCのものを使用し、この触媒ケース９に容積（外
形による容積）600CC の酸化触媒を装着したものを使用
した。そして、圧力ピックアップをエキゾ−ストマニホ
−ルドの集合部に設けられる二次空気供給部に取りつけ
て、排気系内の圧力変化を測定した。また、実際に二次
空気が供給されているかどうかを判定するために、排気
中のCO、HC、およびCO2 を計測し、自動分析計によって
見掛けの空燃比を求めた。すなわち、エンジンの空燃比
を13.0として、燃料が多い状態で燃焼させて未燃焼成分
であるCOおよびHCが発生するようにし、二次空気によっ
てエキゾ−ストマニホルドおよび触媒内で酸化させ、こ
の時の見掛け空燃比(A/F) を求めてこの見掛け空燃比か
ら二次空気量の推定をするようにした。
【００１２】図３において、曲線Ａは触媒ケース９の容
積が1000CCの場合の、エンジンの回転数と見掛け空燃比
との関係を求めた計測値であり、曲線Ｂは容積が1600CC
の触媒ケース９のエンジンの回転数と見掛け空燃比との
関係を求めた計測値である。この図３から理解できるこ
とはエンジンの回転数が2200rpm および4400rpm 近辺で
は触媒ケースの容積に影響されずに二次空気が供給され
て未燃焼分COおよびHCが酸化されて、見掛け空燃比が高
くなっており、その中間のエンジン回転数3300rpm 近辺
では、触媒ケースの容積が大きい曲線Ｂの方が見掛け空
燃比が高くなって、二次空気が供給されていることが推
定され、また曲線Ａの場合には二次空気が不足して未燃
焼分COおよびHCの酸化が促進されずに排気されて見掛け
空燃比が低くなり、このエンジンの回転域では触媒ケー
スの影響が大きく現れていることが判る。
積が1000CCの場合の、エンジンの回転数と見掛け空燃比
との関係を求めた計測値であり、曲線Ｂは容積が1600CC
の触媒ケース９のエンジンの回転数と見掛け空燃比との
関係を求めた計測値である。この図３から理解できるこ
とはエンジンの回転数が2200rpm および4400rpm 近辺で
は触媒ケースの容積に影響されずに二次空気が供給され
て未燃焼分COおよびHCが酸化されて、見掛け空燃比が高
くなっており、その中間のエンジン回転数3300rpm 近辺
では、触媒ケースの容積が大きい曲線Ｂの方が見掛け空
燃比が高くなって、二次空気が供給されていることが推
定され、また曲線Ａの場合には二次空気が不足して未燃
焼分COおよびHCの酸化が促進されずに排気されて見掛け
空燃比が低くなり、このエンジンの回転域では触媒ケー
スの影響が大きく現れていることが判る。
【００１３】図２および図５はエンジンの回転数が3300
rpm の時の空気供給部分の圧力変化とエンジンの給気管
内の圧力変化を測定したものである。そして、図５は触
媒ケースの容積が1000CCの場合であり、図２は触媒ケー
スの容積が1600CCの場合である。図５から明らかな通り
排気管内の圧力は常時給気管内圧力よりも高い圧力にな
っていて、排気管内に負圧が発生しておらず、したがっ
て二次空気の吸引が行われていないことが判り、図３の
データと一致している。これに対して、図２に現れてい
る通り排気管内の圧力が給気管内の圧力よりも低い部分
（斜線部分）がエンジンの回転と共に周期的に現れてお
り、この部分で排気管内に負圧が発生して、二次空気が
排気管内に吸引されていることが判り、図３のデータと
一致している。
rpm の時の空気供給部分の圧力変化とエンジンの給気管
内の圧力変化を測定したものである。そして、図５は触
媒ケースの容積が1000CCの場合であり、図２は触媒ケー
スの容積が1600CCの場合である。図５から明らかな通り
排気管内の圧力は常時給気管内圧力よりも高い圧力にな
っていて、排気管内に負圧が発生しておらず、したがっ
て二次空気の吸引が行われていないことが判り、図３の
データと一致している。これに対して、図２に現れてい
る通り排気管内の圧力が給気管内の圧力よりも低い部分
（斜線部分）がエンジンの回転と共に周期的に現れてお
り、この部分で排気管内に負圧が発生して、二次空気が
排気管内に吸引されていることが判り、図３のデータと
一致している。
【００１４】すなわち、この実験から判ることは触媒ケ
ースの容積が二次空気の供給（吸引）に影響しているこ
とであり、触媒の容積に対して触媒ケースの容積が大き
いほど二次空気の供給に有利であるということである。
この理由は触媒ケース９の容積が触媒の形状（ハニカ
ム）によって起きる排気脈動の減衰に大きく影響し、こ
の触媒の排気減衰を軽減することにより、排気脈動の圧
力振幅が大きくなり二次空気の供給が効率良く行えるか
らであると考える。
ースの容積が二次空気の供給（吸引）に影響しているこ
とであり、触媒の容積に対して触媒ケースの容積が大き
いほど二次空気の供給に有利であるということである。
この理由は触媒ケース９の容積が触媒の形状（ハニカ
ム）によって起きる排気脈動の減衰に大きく影響し、こ
の触媒の排気減衰を軽減することにより、排気脈動の圧
力振幅が大きくなり二次空気の供給が効率良く行えるか
らであると考える。
【００１５】因に、触媒ケースの容積1000CCは触媒の容
積600CC の1.7 倍であり、触媒ケースの容量が1600CCの
場合には触媒容積600CC の2.7 倍である。そして、排ガ
ス規制を考慮すれば触媒ケースの容積を触媒の２倍以上
であれば満たされることを確認することができた。ま
た、図３から明らかな通り、触媒の容積に対して触媒ケ
ースの容積を大きくすると、見掛け空燃比の曲線が緩や
かになる傾向にあることから、このエンジンの走行パタ
ーンにおけるエンジンの回転数2200〜4400rpm の範囲内
で二次空気の供給が行われ、未燃焼分COおよびHCの酸化
をすることができることも表している。
積600CC の1.7 倍であり、触媒ケースの容量が1600CCの
場合には触媒容積600CC の2.7 倍である。そして、排ガ
ス規制を考慮すれば触媒ケースの容積を触媒の２倍以上
であれば満たされることを確認することができた。ま
た、図３から明らかな通り、触媒の容積に対して触媒ケ
ースの容積を大きくすると、見掛け空燃比の曲線が緩や
かになる傾向にあることから、このエンジンの走行パタ
ーンにおけるエンジンの回転数2200〜4400rpm の範囲内
で二次空気の供給が行われ、未燃焼分COおよびHCの酸化
をすることができることも表している。
【００１６】この実験では酸化触媒を使用して行った
が、還元触媒と酸化触媒を二段に設け、触媒ケース９の
容積を大きくして、触媒による排気脈動の減衰をおさえ
て二次空気の供給を有効に行うことにより、未燃焼分CO
およびHCを更に酸化させることができる。
が、還元触媒と酸化触媒を二段に設け、触媒ケース９の
容積を大きくして、触媒による排気脈動の減衰をおさえ
て二次空気の供給を有効に行うことにより、未燃焼分CO
およびHCを更に酸化させることができる。
【００１７】
【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、触媒
ケースの容積を触媒の二倍以上にして触媒による排気脈
動の減衰の影響を少なくすようにしたので、リードバル
ブの改良をすることなく、かつ、排気系の管の直径や全
長を変えることなく二次空気の排気系内への供給を、車
両走行モードのエンジン回転領域で行うことができ、排
気系全体をコンパクト化することができると共に、走行
モードにおけるエンジン回転領域での排ガス規制値を満
足させることができる。
ケースの容積を触媒の二倍以上にして触媒による排気脈
動の減衰の影響を少なくすようにしたので、リードバル
ブの改良をすることなく、かつ、排気系の管の直径や全
長を変えることなく二次空気の排気系内への供給を、車
両走行モードのエンジン回転領域で行うことができ、排
気系全体をコンパクト化することができると共に、走行
モードにおけるエンジン回転領域での排ガス規制値を満
足させることができる。
【図１】本発明にかかる触媒部の縦断面図である。
【図２】縦軸に圧力を横軸に時間をとって図１に示す触
媒部の排気系内圧力と給気管内圧力との関係を示した線
図である。
媒部の排気系内圧力と給気管内圧力との関係を示した線
図である。
【図３】縦軸に見掛け空燃比を横軸にエンジンの回転数
をとって、触媒ケースの容積を違えた場合のエンジンの
回転数と見掛け空燃比との関係を示した線図である。
をとって、触媒ケースの容積を違えた場合のエンジンの
回転数と見掛け空燃比との関係を示した線図である。
【図４】排気系の概略を示す説明用図である。
【図５】縦軸に圧力を横軸に時間をとって図６に示す触
媒部の排気系内圧力と給気管内圧力との関係を示した線
図である。
媒部の排気系内圧力と給気管内圧力との関係を示した線
図である。
【図６】触媒ケースの容積が小さい従来の触媒部の縦断
面図である。
面図である。
４ リードバルブ ５ エキゾ−ストマニホルド ６ センタ−パイプ ７ 触媒部 ９ 触媒ケース 10 触媒 11 空間室 12 空間室
Claims (1)
- 【請求項１】 排気管内の排気脈動を利用して排気管系
に二次空気を供給するようにした排気装置において、該
排気系に設けられた触媒を収容するための触媒ケースの
上流および下流側に空間室を形成し、前記触媒ケースの
容積が少なくとも触媒の容積の二倍以上にすることを特
徴とする排気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6287552A JPH08121156A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 排気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6287552A JPH08121156A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 排気装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08121156A true JPH08121156A (ja) | 1996-05-14 |
Family
ID=17718826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6287552A Pending JPH08121156A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 排気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08121156A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6141958A (en) * | 1998-12-31 | 2000-11-07 | Voss; Randy E. | Exhaust cooling system for vehicles |
-
1994
- 1994-10-27 JP JP6287552A patent/JPH08121156A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6141958A (en) * | 1998-12-31 | 2000-11-07 | Voss; Randy E. | Exhaust cooling system for vehicles |
| US6230488B1 (en) | 1998-12-31 | 2001-05-15 | Randy E. Voss | Exhaust cooling system for vehicles |
| US6435272B1 (en) | 1998-12-31 | 2002-08-20 | Randy E. Voss | Exhaust cooling system vehicles |
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