JPH10299465A - ディーゼルエンジンの触媒コンバータ - Google Patents
ディーゼルエンジンの触媒コンバータInfo
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- JPH10299465A JPH10299465A JP11132097A JP11132097A JPH10299465A JP H10299465 A JPH10299465 A JP H10299465A JP 11132097 A JP11132097 A JP 11132097A JP 11132097 A JP11132097 A JP 11132097A JP H10299465 A JPH10299465 A JP H10299465A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディーゼルエンジンの触媒コンバータにおい
て、排気ガスが高温となっても、触媒でのサルフェート
の生成、及び堆積を防止する。 【解決手段】 ディーゼルエンジンの排気通路１の途中
に設けられ、そのハウジング11内に触媒12を収納する触
媒コンバータにおいて、触媒12の上流側に排気ガスの触
媒への流れを制御する流路制御機構3, 4, 5 を設け、排
気ガスの温度が高い時には、触媒12の排気ガスの流れに
垂直な断面の周辺部に排気ガスが集中して流れるように
流路制御機構3, 4, 5 を作動させる。触媒コンバータ10
のハウジングの外表面に複数の冷却フィンを設けると効
果的である。また、排気ガス温度が低い時には、触媒の
排気ガスの流れに垂直な断面の中心部に集中して排気ガ
スが流れるように流路制御機構3, 4, 5 を作動させる。
流路制御機構3, 5は、形状記憶合金やバイメタル等の感
温変形部材によって実現することができる。
て、排気ガスが高温となっても、触媒でのサルフェート
の生成、及び堆積を防止する。 【解決手段】 ディーゼルエンジンの排気通路１の途中
に設けられ、そのハウジング11内に触媒12を収納する触
媒コンバータにおいて、触媒12の上流側に排気ガスの触
媒への流れを制御する流路制御機構3, 4, 5 を設け、排
気ガスの温度が高い時には、触媒12の排気ガスの流れに
垂直な断面の周辺部に排気ガスが集中して流れるように
流路制御機構3, 4, 5 を作動させる。触媒コンバータ10
のハウジングの外表面に複数の冷却フィンを設けると効
果的である。また、排気ガス温度が低い時には、触媒の
排気ガスの流れに垂直な断面の中心部に集中して排気ガ
スが流れるように流路制御機構3, 4, 5 を作動させる。
流路制御機構3, 5は、形状記憶合金やバイメタル等の感
温変形部材によって実現することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディーゼルエンジン
の触媒コンバータに関し、特に、ディーゼルエンジンの
燃料中に含まれる硫黄成分と水分とが反応して生成され
るサルフェートの触媒表面への付着を防止することがで
きるディーゼルエンジンの触媒コンバータに関する。
の触媒コンバータに関し、特に、ディーゼルエンジンの
燃料中に含まれる硫黄成分と水分とが反応して生成され
るサルフェートの触媒表面への付着を防止することがで
きるディーゼルエンジンの触媒コンバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ディーゼルエンジンの燃料である
軽油中には硫黄成分が含まれており、軽油中に含有され
る硫黄成分はガソリンに比べて多い。このため、この軽
油中の硫黄成分が排気ガス中に残存して水分と反応する
と、サルフェートと呼ばれる硫酸エステルが生成され
る。このサルフェートが排気通路に設けられた触媒コン
バータの触媒の表面に付着すると、触媒が被毒するの
で、触媒コンバータの排気ガスの浄化性能が悪化すると
いう問題が発生する。
軽油中には硫黄成分が含まれており、軽油中に含有され
る硫黄成分はガソリンに比べて多い。このため、この軽
油中の硫黄成分が排気ガス中に残存して水分と反応する
と、サルフェートと呼ばれる硫酸エステルが生成され
る。このサルフェートが排気通路に設けられた触媒コン
バータの触媒の表面に付着すると、触媒が被毒するの
で、触媒コンバータの排気ガスの浄化性能が悪化すると
いう問題が発生する。
【０００３】図１０は、触媒コンバータが設けられたデ
ィーゼルエンジンにおいて、エンジン回転数ＮＥが一定
の条件の下で、負荷を増大して排気ガスの温度をパラメ
ータにした時の、パティキュレート中の成分を示すもの
である。図１０から分かるように、排気ガスの温度が高
い状態は燃料量が増大された状態であり、この時は、排
気ガス中の硫黄成分も多いので、サルフェートの生成量
が多くなっている。因に、サルフェート（Ｈ2 ＳＯ4 ・
５Ｈ2 Ｏ）は、以下の化学式によって生成される。
ィーゼルエンジンにおいて、エンジン回転数ＮＥが一定
の条件の下で、負荷を増大して排気ガスの温度をパラメ
ータにした時の、パティキュレート中の成分を示すもの
である。図１０から分かるように、排気ガスの温度が高
い状態は燃料量が増大された状態であり、この時は、排
気ガス中の硫黄成分も多いので、サルフェートの生成量
が多くなっている。因に、サルフェート（Ｈ2 ＳＯ4 ・
５Ｈ2 Ｏ）は、以下の化学式によって生成される。
【０００４】ＳＯ2 ＋ 1/2Ｏ2 → ＳＯ3 ＳＯ3 ＋６Ｈ2 Ｏ → Ｈ2 ＳＯ4 ・５Ｈ2 Ｏ このような排気ガスの高温状態におけるサルフェートの
生成量を減らすためには、排気ガスが高温状態になった
時に、排気ガスを触媒の温度の低い部分を通過させるよ
うにすれば良い。ここで、触媒に高温の排気ガスが流れ
た場合について考えてみると、触媒の排気ガスの流れに
垂直な断面の全面に高温の排気ガスが流れた場合は、触
媒の外周部では外気温度により触媒温度は比較的低くな
るが、触媒の中心部では温度が高く、大量のサルフェー
トが生成することになる。
生成量を減らすためには、排気ガスが高温状態になった
時に、排気ガスを触媒の温度の低い部分を通過させるよ
うにすれば良い。ここで、触媒に高温の排気ガスが流れ
た場合について考えてみると、触媒の排気ガスの流れに
垂直な断面の全面に高温の排気ガスが流れた場合は、触
媒の外周部では外気温度により触媒温度は比較的低くな
るが、触媒の中心部では温度が高く、大量のサルフェー
トが生成することになる。
【０００５】そこで、排気ガスが高温になった時には、
高温の排気ガスを触媒の排気ガスの流れに垂直な断面の
外周面の近傍を流すようにすれば、大量のサルフェート
の生成を防止することができる。このようにするために
は、排気ガスの温度が高温になった時に、触媒コンバー
タ内部における排気ガスの流れが触媒の排気ガスの流れ
に垂直な断面の外周面の近傍に向かうように、排気ガス
の流路を排気ガスの温度で切り換える機構が必要にな
る。
高温の排気ガスを触媒の排気ガスの流れに垂直な断面の
外周面の近傍を流すようにすれば、大量のサルフェート
の生成を防止することができる。このようにするために
は、排気ガスの温度が高温になった時に、触媒コンバー
タ内部における排気ガスの流れが触媒の排気ガスの流れ
に垂直な断面の外周面の近傍に向かうように、排気ガス
の流路を排気ガスの温度で切り換える機構が必要にな
る。
【０００６】触媒コンバータの中で、排気ガスの温度に
よって流路を切り換える機構としては、既に実開昭６１
−７８２１８号に開示がある。実開昭６１−７８２１８
号には、触媒コンバータのインレットパイプおよびアウ
トレットパイプを触媒コンバータのケーシングの内部に
若干挿入し、これらのインレットパイプおよびアウトレ
ットパイプ先端部に、高温状態で拡径し、低温状態で縮
径する性格を熱処理等で付与した触媒コンバータが開示
されている。
よって流路を切り換える機構としては、既に実開昭６１
−７８２１８号に開示がある。実開昭６１−７８２１８
号には、触媒コンバータのインレットパイプおよびアウ
トレットパイプを触媒コンバータのケーシングの内部に
若干挿入し、これらのインレットパイプおよびアウトレ
ットパイプ先端部に、高温状態で拡径し、低温状態で縮
径する性格を熱処理等で付与した触媒コンバータが開示
されている。
【０００７】このような構造の実開昭６１−７８２１８
号に開示の触媒コンバータには、排気ガスが導入されて
高温状態になると、インレットパイプとアウトレットパ
イプの開口部が拡径され、排気ガスが触媒の全部分に効
率的に接触し、酸化、還元機能が促進されると記載され
ている。
号に開示の触媒コンバータには、排気ガスが導入されて
高温状態になると、インレットパイプとアウトレットパ
イプの開口部が拡径され、排気ガスが触媒の全部分に効
率的に接触し、酸化、還元機能が促進されると記載され
ている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開昭
６１−７８２１８号に開示の触媒コンバータでは、排気
ガスが高温になると排気ガスが触媒の全部分に流れるの
で、触媒の外周部では熱が外気に逃げるために高温には
ならないが、触媒の中心部では非常に高温になるので、
触媒の中心部にサルフェートが発生するという課題は解
決できないという問題点があった。
６１−７８２１８号に開示の触媒コンバータでは、排気
ガスが高温になると排気ガスが触媒の全部分に流れるの
で、触媒の外周部では熱が外気に逃げるために高温には
ならないが、触媒の中心部では非常に高温になるので、
触媒の中心部にサルフェートが発生するという課題は解
決できないという問題点があった。
【０００９】そこで、本発明は、ディーゼルエンジンの
排気通路に設けられた触媒コンバータの中の排気ガスの
流れを、排気ガスの温度が高温になった時には触媒の中
心部をなるべく流れないようにして、排気ガスが高温と
なっても触媒の中心部にサルフェートが堆積するのを防
止することができるディーゼルエンジンの触媒コンバー
タを提供することを目的としている。
排気通路に設けられた触媒コンバータの中の排気ガスの
流れを、排気ガスの温度が高温になった時には触媒の中
心部をなるべく流れないようにして、排気ガスが高温と
なっても触媒の中心部にサルフェートが堆積するのを防
止することができるディーゼルエンジンの触媒コンバー
タを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の特徴は、以下に第１から第５の発明として示され
る。第１の発明の構成上の特徴は、ディーゼルエンジン
の排気通路の途中に設けられ、そのハウジング内に収納
された触媒の上流側に、排気ガスの触媒への流れを制御
する制御手段を備えた触媒コンバータにおいて、排気ガ
スの温度が高い時には、触媒の排気ガスの流れに垂直な
断面の周辺部に排気ガスが集中して流れるように、制御
手段を作動させたことにある。
明の特徴は、以下に第１から第５の発明として示され
る。第１の発明の構成上の特徴は、ディーゼルエンジン
の排気通路の途中に設けられ、そのハウジング内に収納
された触媒の上流側に、排気ガスの触媒への流れを制御
する制御手段を備えた触媒コンバータにおいて、排気ガ
スの温度が高い時には、触媒の排気ガスの流れに垂直な
断面の周辺部に排気ガスが集中して流れるように、制御
手段を作動させたことにある。
【００１１】第２の発明の構成上の特徴は、第１の発明
において、触媒コンバータのハウジングの外表面に、複
数の冷却フィンを設けたことにある。第３の発明の構成
上の特徴は、第１又は第２の発明において、排気ガス温
度が低い時には、触媒の排気ガスの流れに垂直な断面の
中心部に集中して排気ガスが流れるように、制御手段を
作動させたことにある。
において、触媒コンバータのハウジングの外表面に、複
数の冷却フィンを設けたことにある。第３の発明の構成
上の特徴は、第１又は第２の発明において、排気ガス温
度が低い時には、触媒の排気ガスの流れに垂直な断面の
中心部に集中して排気ガスが流れるように、制御手段を
作動させたことにある。
【００１２】第４の発明の構成上の特徴は、第１から第
３の発明の何れかにおいて、制御手段の排気ガスの流路
の切換手段を、温度によって変形する感温変形部材とし
たことにある。第５の発明の構成上の特徴は、第１から
第４の発明のいずれかにおいて、制御手段を触媒の排気
ガスの流れの下流側にも設けたことにある。
３の発明の何れかにおいて、制御手段の排気ガスの流路
の切換手段を、温度によって変形する感温変形部材とし
たことにある。第５の発明の構成上の特徴は、第１から
第４の発明のいずれかにおいて、制御手段を触媒の排気
ガスの流れの下流側にも設けたことにある。
【００１３】第１の発明では、排気ガスの温度が高い時
には、排気ガスは触媒コンバータのハウジングに近い外
周部を集中して流れ、外気によって冷却されるので、触
媒の温度の上昇が防止され、サルフェートの生成が抑え
られる。第２の発明では、触媒コンバータのハウジング
の外表面の複数の冷却フィンにより、触媒コンバータの
温度上昇が抑えられ、サルフェートの生成が一層抑えら
れる。
には、排気ガスは触媒コンバータのハウジングに近い外
周部を集中して流れ、外気によって冷却されるので、触
媒の温度の上昇が防止され、サルフェートの生成が抑え
られる。第２の発明では、触媒コンバータのハウジング
の外表面の複数の冷却フィンにより、触媒コンバータの
温度上昇が抑えられ、サルフェートの生成が一層抑えら
れる。
【００１４】第３の発明では、排気ガス温度が低い時に
は、排気ガスが触媒の中心部に集中して流れるので、触
媒温度が早く活性温度に達することになり、排気ガスの
浄化率が向上する。第４の発明では、触媒コンバータ内
の排気ガスの流路の切り換えが、温度によって変形する
感温変形部材によって行われるので、制御手段の構成が
簡単になり、電気的な制御が必要ないので、コストが抑
えられる。
は、排気ガスが触媒の中心部に集中して流れるので、触
媒温度が早く活性温度に達することになり、排気ガスの
浄化率が向上する。第４の発明では、触媒コンバータ内
の排気ガスの流路の切り換えが、温度によって変形する
感温変形部材によって行われるので、制御手段の構成が
簡単になり、電気的な制御が必要ないので、コストが抑
えられる。
【００１５】第５の発明では、制御手段が触媒の排気ガ
スの流れの下流側にもあるので、触媒コンバータ内の排
気ガスの流路の切り換えが一層確実になる。
スの流れの下流側にもあるので、触媒コンバータ内の排
気ガスの流路の切り換えが一層確実になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下添付図面を用いて本発明の実
施形態を具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。図
１は、本発明のディーゼルエンジンの触媒コンバータに
接続される、エンジン側の排気管１の末端部の一実施例
の構造を示す組立斜視図である。エンジン側の排気管１
の末端部の開口２には、この実施例では４片の弁体３が
取り付けられる。この弁体３は、排気管１の内周面に沿
う湾曲した固定部３ａと、温度によって形状が変化する
移動片３ｂとから構成されている。４片の弁体３は、そ
の固定部３ａが開口２に固着され、移動片３ｂは排気管
１の中に突出する。移動片３ａは温度が低い時に開口２
を開く方向に変形し、温度が高い時には開口２を塞ぐ方
向に変形し、密接して開口２を全閉状態にする。
施形態を具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。図
１は、本発明のディーゼルエンジンの触媒コンバータに
接続される、エンジン側の排気管１の末端部の一実施例
の構造を示す組立斜視図である。エンジン側の排気管１
の末端部の開口２には、この実施例では４片の弁体３が
取り付けられる。この弁体３は、排気管１の内周面に沿
う湾曲した固定部３ａと、温度によって形状が変化する
移動片３ｂとから構成されている。４片の弁体３は、そ
の固定部３ａが開口２に固着され、移動片３ｂは排気管
１の中に突出する。移動片３ａは温度が低い時に開口２
を開く方向に変形し、温度が高い時には開口２を塞ぐ方
向に変形し、密接して開口２を全閉状態にする。
【００１７】また、エンジン側の排気管１の末端部近傍
の外周面には、周方向に複数個の通気孔４が所定間隔で
設けられている。この実施例では通気孔４は矩形状をし
ているが、その形状は特に限定されるものではない。そ
して、各通気孔４の上には温度によって形状が変化する
開閉片５が設けられている。この開閉片５はエンジン側
がねじ６によって排気管１の外周面に固着され、排気管
１の末端部側が温度によって変形して通気孔４を開閉す
る。この実施例の開閉片５は、温度が高い時に通気孔４
を開口する方向に変形する。
の外周面には、周方向に複数個の通気孔４が所定間隔で
設けられている。この実施例では通気孔４は矩形状をし
ているが、その形状は特に限定されるものではない。そ
して、各通気孔４の上には温度によって形状が変化する
開閉片５が設けられている。この開閉片５はエンジン側
がねじ６によって排気管１の外周面に固着され、排気管
１の末端部側が温度によって変形して通気孔４を開閉す
る。この実施例の開閉片５は、温度が高い時に通気孔４
を開口する方向に変形する。
【００１８】前述のように温度によって変形する弁体３
と開閉片５は、感温変形部材である形状記憶合金や、バ
イメタルのような金属によって構成することができる。
図２(a) は図１の排気管１が組み立てられた状態の常温
における状態を示すものであり、(b) は(a) の排気管１
の軸線方向の局部断面図である。これらの図に示される
ように、常温から温度が所定の高温になるまでは、排気
管１の開口２に取り付けられた弁体３は実線の位置にあ
って開口２を開弁している状態にあり、排気管１の通気
孔４の外側の外周部に取り付けられた開閉片５も実線の
位置にあって通気孔４を塞いでいる状態にある。この状
態では、エンジンから排出されて排気管１を流れる排気
ガスは、そのまま排気管１の端部の開口２から排出され
ることになる。
と開閉片５は、感温変形部材である形状記憶合金や、バ
イメタルのような金属によって構成することができる。
図２(a) は図１の排気管１が組み立てられた状態の常温
における状態を示すものであり、(b) は(a) の排気管１
の軸線方向の局部断面図である。これらの図に示される
ように、常温から温度が所定の高温になるまでは、排気
管１の開口２に取り付けられた弁体３は実線の位置にあ
って開口２を開弁している状態にあり、排気管１の通気
孔４の外側の外周部に取り付けられた開閉片５も実線の
位置にあって通気孔４を塞いでいる状態にある。この状
態では、エンジンから排出されて排気管１を流れる排気
ガスは、そのまま排気管１の端部の開口２から排出され
ることになる。
【００１９】一方、温度が上昇して所定温度以上になる
と、排気管１の開口２に取り付けられた弁体３は破線の
位置に移動して開口２を閉弁し、逆に、排気管１の通気
孔４の外側の外周部に取り付けられた開閉片５は破線の
位置に移動して通気孔４を開く。図３(a) ，(b) は図２
(a) ，(b) と同じ部位における温度が上昇した状態を示
すものである。この状態では、エンジンから排出されて
排気管１を流れる排気ガスは、排気管１の端部の開口２
が弁体３によって閉弁されているので、排気管１の通気
孔４から、開閉片４にガイドされて排出されることにな
る。
と、排気管１の開口２に取り付けられた弁体３は破線の
位置に移動して開口２を閉弁し、逆に、排気管１の通気
孔４の外側の外周部に取り付けられた開閉片５は破線の
位置に移動して通気孔４を開く。図３(a) ，(b) は図２
(a) ，(b) と同じ部位における温度が上昇した状態を示
すものである。この状態では、エンジンから排出されて
排気管１を流れる排気ガスは、排気管１の端部の開口２
が弁体３によって閉弁されているので、排気管１の通気
孔４から、開閉片４にガイドされて排出されることにな
る。
【００２０】図４(a) は、本発明の第１の実施例のディ
ーゼルエンジンの触媒コンバータ１０の構成を示すもの
である。触媒コンバータ１０のハウジング１１には、排
気ガスが導入されるインレット側のコンバータコーン部
１１ａ、メインボディ部１１ｂ、及びアウトレット側の
コンバータコーン部１１ｃがある。メインボディ部１１
ｂには触媒１２が内蔵されており、インレット側のコン
バータコーン部１１ａには図１から図３で説明した構成
のエンジン側の排気管１の端部が組み込まれており、ア
ウトレット側のコンバータコーン部１１ｃにはマフラ側
の排気管７が接続されている。
ーゼルエンジンの触媒コンバータ１０の構成を示すもの
である。触媒コンバータ１０のハウジング１１には、排
気ガスが導入されるインレット側のコンバータコーン部
１１ａ、メインボディ部１１ｂ、及びアウトレット側の
コンバータコーン部１１ｃがある。メインボディ部１１
ｂには触媒１２が内蔵されており、インレット側のコン
バータコーン部１１ａには図１から図３で説明した構成
のエンジン側の排気管１の端部が組み込まれており、ア
ウトレット側のコンバータコーン部１１ｃにはマフラ側
の排気管７が接続されている。
【００２１】従って、ディーゼルエンジンが低負荷で運
転されて排気ガスの温度が低い時には、排気管１の開口
２に取り付けられた弁体３は開口２を開弁している状態
にあり、排気管１の通気孔４の外側の外周部に取り付け
られた開閉片５は閉じている状態にある。この状態で
は、エンジンから排出されて排気管１を流れる排気ガス
は、そのまま排気管１の端部の開口２から排出される。
転されて排気ガスの温度が低い時には、排気管１の開口
２に取り付けられた弁体３は開口２を開弁している状態
にあり、排気管１の通気孔４の外側の外周部に取り付け
られた開閉片５は閉じている状態にある。この状態で
は、エンジンから排出されて排気管１を流れる排気ガス
は、そのまま排気管１の端部の開口２から排出される。
【００２２】図４(b) は(a) の排気管１の端部の開口２
を正面から見たものである（弁体３の固定部３ｂの厚さ
の図示は省略してある）。このように、排気ガスの温度
が低い時には、排気管１の端部の開口２は略十文字状に
開口しており、排気ガスはこの開口２から全て排出され
る。この結果、排気ガスは図４(c) に示されるように、
触媒１２の中央部のハッチングを付した部分のみに流れ
る。この作用により、排気ガスの熱の触媒１２の外周部
からの逃げが少なくなり、排気ガスの温度が低い時でも
触媒１２内の温度が確保されるので、酸化活性が向上し
て排気ガスの浄化効率が増大する。
を正面から見たものである（弁体３の固定部３ｂの厚さ
の図示は省略してある）。このように、排気ガスの温度
が低い時には、排気管１の端部の開口２は略十文字状に
開口しており、排気ガスはこの開口２から全て排出され
る。この結果、排気ガスは図４(c) に示されるように、
触媒１２の中央部のハッチングを付した部分のみに流れ
る。この作用により、排気ガスの熱の触媒１２の外周部
からの逃げが少なくなり、排気ガスの温度が低い時でも
触媒１２内の温度が確保されるので、酸化活性が向上し
て排気ガスの浄化効率が増大する。
【００２３】次に、ディーゼルエンジンが高負荷で運転
されて排気ガスの温度が高くなった場合について、図４
(a) ，(b) と同じ部位を示す図５(a) ，(b) を用いて説
明する。ディーゼルエンジンの排気ガスの温度が高くな
った時には、排気管１の開口２に取り付けられた弁体３
が開口２を閉弁し、排気管１の通気孔４の外側の外周部
に取り付けられた開閉片５は排気管１の外周部から離れ
て通気孔４を開く。この状態では、エンジンから排出さ
れて排気管１を流れる排気ガスは、排気管１の端部の開
口２が弁体３によって閉弁されているので、全量通気孔
４から排出される。この時、開閉片５はインレット側の
コンバータコーン部１１ａのテーパ形状に略平行に開く
ので、通気孔４から排出された排気ガスは、コンバータ
コーン部１１ａのテーパ形状に沿って触媒１２側に流れ
る。
されて排気ガスの温度が高くなった場合について、図４
(a) ，(b) と同じ部位を示す図５(a) ，(b) を用いて説
明する。ディーゼルエンジンの排気ガスの温度が高くな
った時には、排気管１の開口２に取り付けられた弁体３
が開口２を閉弁し、排気管１の通気孔４の外側の外周部
に取り付けられた開閉片５は排気管１の外周部から離れ
て通気孔４を開く。この状態では、エンジンから排出さ
れて排気管１を流れる排気ガスは、排気管１の端部の開
口２が弁体３によって閉弁されているので、全量通気孔
４から排出される。この時、開閉片５はインレット側の
コンバータコーン部１１ａのテーパ形状に略平行に開く
ので、通気孔４から排出された排気ガスは、コンバータ
コーン部１１ａのテーパ形状に沿って触媒１２側に流れ
る。
【００２４】この結果、排気ガスは図５(c) に示される
ように、触媒１２の中央部には流れず、ハッチングを付
した外周部分のみに流れる。触媒コンバータ１０のハウ
ジング１１のメインボディ部１１ｂは外気に触れている
ので、触媒１２の外周部からは熱が外気に逃げる。従っ
て、高温の排気ガスは触媒１２の外周部を通ることによ
り、その熱が外気に放出されることによって冷却される
ので、触媒１２中の排気ガスの温度の過度の上昇が防止
され、サルフェートの生成が抑制される。
ように、触媒１２の中央部には流れず、ハッチングを付
した外周部分のみに流れる。触媒コンバータ１０のハウ
ジング１１のメインボディ部１１ｂは外気に触れている
ので、触媒１２の外周部からは熱が外気に逃げる。従っ
て、高温の排気ガスは触媒１２の外周部を通ることによ
り、その熱が外気に放出されることによって冷却される
ので、触媒１２中の排気ガスの温度の過度の上昇が防止
され、サルフェートの生成が抑制される。
【００２５】以上のように、この実施例のディーゼルエ
ンジンの触媒コンバータ１０においては、排気ガスが低
温の時には排気ガスが触媒１２の中央部を流れるので、
排気ガスの触媒１２内における酸化活性が向上し、逆
に、排気ガスが高温の時には排気ガスが放熱効果の大き
い触媒１２の外周部を流れるので、排気ガスの触媒１２
内の温度上昇が防止され、サルフェートの生成及び触媒
１２への堆積が抑制される。この結果、触媒１２におけ
る排気ガスの浄化性能の悪化が防止される。
ンジンの触媒コンバータ１０においては、排気ガスが低
温の時には排気ガスが触媒１２の中央部を流れるので、
排気ガスの触媒１２内における酸化活性が向上し、逆
に、排気ガスが高温の時には排気ガスが放熱効果の大き
い触媒１２の外周部を流れるので、排気ガスの触媒１２
内の温度上昇が防止され、サルフェートの生成及び触媒
１２への堆積が抑制される。この結果、触媒１２におけ
る排気ガスの浄化性能の悪化が防止される。
【００２６】図６は本発明の第２の実施例のディーゼル
エンジンの触媒コンバータ２０の全体構成を示す斜視図
である。この実施例では、触媒コンバータ２０のハウジ
ング１１のメインボディ部１１ｂの外周部に、複数条の
冷却フィン１３が突設されており、この複数条の冷却フ
ィン１３以外の構成部材は前述の第１の実施例の触媒コ
ンバータ１０と全く同じである。この冷却フィン１３に
より、触媒コンバータ２０のハウジング１１のメインボ
ディ部１１ｂからの放熱効果が向上するので、排気ガス
温度が高温の時の冷却効果が高まり、排気ガスが高温時
のサルフェートの生成が更に抑制される。
エンジンの触媒コンバータ２０の全体構成を示す斜視図
である。この実施例では、触媒コンバータ２０のハウジ
ング１１のメインボディ部１１ｂの外周部に、複数条の
冷却フィン１３が突設されており、この複数条の冷却フ
ィン１３以外の構成部材は前述の第１の実施例の触媒コ
ンバータ１０と全く同じである。この冷却フィン１３に
より、触媒コンバータ２０のハウジング１１のメインボ
ディ部１１ｂからの放熱効果が向上するので、排気ガス
温度が高温の時の冷却効果が高まり、排気ガスが高温時
のサルフェートの生成が更に抑制される。
【００２７】なお、この実施例では冷却フィン１３が排
気ガスの流れる方向に延伸される壁状のものとして形成
されているが、冷却フィン１３の形状はこの形状に限定
されるものではなく、排気ガスの流れる方向に垂直な方
向に環状に延伸される壁状のものであっても良く、ま
た、ピン状のものが多数突設されていても良い。図７は
本発明のディーゼルエンジンの触媒コンバータ１０，２
０に接続されるエンジン側の排気管１の末端部の他の実
施例の構造を示す組立斜視図である。この実施例が図１
から図６で説明した実施例と異なる点は、弁体８の構成
のみである。前述の実施例では弁体３が４枚の移動片３
ｂから構成されていたが、この実施例では弁体８が基軸
８ａと２枚の移動片８ｂとから構成されている。２枚の
移動片８ｂも温度によって形状が変化する感温変形部材
である形状記憶合金、或いはバイメタルのような金属か
ら構成されている。
気ガスの流れる方向に延伸される壁状のものとして形成
されているが、冷却フィン１３の形状はこの形状に限定
されるものではなく、排気ガスの流れる方向に垂直な方
向に環状に延伸される壁状のものであっても良く、ま
た、ピン状のものが多数突設されていても良い。図７は
本発明のディーゼルエンジンの触媒コンバータ１０，２
０に接続されるエンジン側の排気管１の末端部の他の実
施例の構造を示す組立斜視図である。この実施例が図１
から図６で説明した実施例と異なる点は、弁体８の構成
のみである。前述の実施例では弁体３が４枚の移動片３
ｂから構成されていたが、この実施例では弁体８が基軸
８ａと２枚の移動片８ｂとから構成されている。２枚の
移動片８ｂも温度によって形状が変化する感温変形部材
である形状記憶合金、或いはバイメタルのような金属か
ら構成されている。
【００２８】移動片８ｂは基軸８ａの両側に取り付けら
れており、基軸８ａと２枚の移動片８ｂを合わせた形状
は、前述の実施例と同様の高温時にちょうど図７の実線
の位置にあって排気管１内の内部形状に等しくなってい
る。また、移動片８ｂは所定温度以下の時に破線で示す
位置に変形するようになっている。更に、基軸８ａの全
長は移動片８ａの直径よりも僅かに長くなっており、移
動片８ａの両端に基軸８ａが僅かに突出している。そし
て、この基軸８ａの突出部が排気管１の末端部に設けら
れた２つの取付凹部９に嵌め込まれて弁体８が排気管１
の開口２に装着される。
れており、基軸８ａと２枚の移動片８ｂを合わせた形状
は、前述の実施例と同様の高温時にちょうど図７の実線
の位置にあって排気管１内の内部形状に等しくなってい
る。また、移動片８ｂは所定温度以下の時に破線で示す
位置に変形するようになっている。更に、基軸８ａの全
長は移動片８ａの直径よりも僅かに長くなっており、移
動片８ａの両端に基軸８ａが僅かに突出している。そし
て、この基軸８ａの突出部が排気管１の末端部に設けら
れた２つの取付凹部９に嵌め込まれて弁体８が排気管１
の開口２に装着される。
【００２９】図８(a) は図７で説明した弁体８を使用し
た本発明の第３の実施例のディーゼルエンジンの触媒コ
ンバータ３０の構成、及び排気ガスが低温時の動作を示
すものである。第３の実施例の触媒コンバータ３０の構
成は、弁体８の構成を除いて図４(a) で説明した本発明
の第１の実施例の触媒コンバータ１０の構成と全く同じ
であるので、同じ構成部材には同じ符号を付してその説
明を省略する。
た本発明の第３の実施例のディーゼルエンジンの触媒コ
ンバータ３０の構成、及び排気ガスが低温時の動作を示
すものである。第３の実施例の触媒コンバータ３０の構
成は、弁体８の構成を除いて図４(a) で説明した本発明
の第１の実施例の触媒コンバータ１０の構成と全く同じ
であるので、同じ構成部材には同じ符号を付してその説
明を省略する。
【００３０】第３の実施例の触媒コンバータ３０におい
ても、排気ガスが低温時には、弁体８は開弁して開口２
を開いているので、排気ガスは触媒１２の中央部のみを
流れる。また、図８(b) は(a) の触媒コンバータ３０排
気ガスが高温時の動作を示すものである。排気ガスが高
温時には、弁体８は閉弁して開口２が閉じられ、開閉片
５が開くので、排気ガスは通気孔４から排出されて触媒
１２の外周部のみを流れる。
ても、排気ガスが低温時には、弁体８は開弁して開口２
を開いているので、排気ガスは触媒１２の中央部のみを
流れる。また、図８(b) は(a) の触媒コンバータ３０排
気ガスが高温時の動作を示すものである。排気ガスが高
温時には、弁体８は閉弁して開口２が閉じられ、開閉片
５が開くので、排気ガスは通気孔４から排出されて触媒
１２の外周部のみを流れる。
【００３１】このように、第３の実施例の触媒コンバー
タ３０における弁体８は、第１の実施例の弁体３と全く
同様に機能するので、排気ガスが低温の時には排気ガス
の触媒１２内における酸化活性が向上し、逆に、排気ガ
スが高温の時には排気ガスの触媒１２内における温度上
昇が防止され、サルフェートの生成が抑制される。図９
(a) は本発明の第４の実施例のディーゼルエンジンの触
媒コンバータ４０の構成、及び排気ガスが低温時の動作
を示すものである。第４の実施例の触媒コンバータ４０
は、第３の実施例の触媒コンバータ３０の触媒１２の下
流側に、弁体８と全く同じ構成の弁体８′を、その前後
方向を逆にして更に追加した点のみが第３の実施例の触
媒コンバータ３０と異なる。
タ３０における弁体８は、第１の実施例の弁体３と全く
同様に機能するので、排気ガスが低温の時には排気ガス
の触媒１２内における酸化活性が向上し、逆に、排気ガ
スが高温の時には排気ガスの触媒１２内における温度上
昇が防止され、サルフェートの生成が抑制される。図９
(a) は本発明の第４の実施例のディーゼルエンジンの触
媒コンバータ４０の構成、及び排気ガスが低温時の動作
を示すものである。第４の実施例の触媒コンバータ４０
は、第３の実施例の触媒コンバータ３０の触媒１２の下
流側に、弁体８と全く同じ構成の弁体８′を、その前後
方向を逆にして更に追加した点のみが第３の実施例の触
媒コンバータ３０と異なる。
【００３２】従って、弁体８′の動作は弁体８と全く同
じであり、排気ガスが低温時には移動片８ｂが接近する
方向に移動している。よって、第４の実施例の触媒コン
バータ４０においても、排気ガスが低温時には、弁体８
は開弁して開口２を開いており、弁体８′も開弁してい
るので、排気ガスは触媒１２の中央部のみを流れる。一
方、図９(b) に示される排気ガスの高温時には、移動片
８ｂが一直線状になり、触媒１２の中央部の下流側を塞
ぐ状態になる。この時は、弁体８が閉弁して開口２が閉
じられ、開閉片５が開いて通気孔４が開き、更に、触媒
１２の中央部の下流側が弁体８′によって塞がれる。よ
って、通気孔４から排出された排気ガスが触媒１２の中
央部側に流れる恐れが一層なくなり、排気ガスは触媒１
２の外周部のみを確実に流れる。よって、排気ガスが高
温時のサルフェートの発生が一層効果的に抑止される。
じであり、排気ガスが低温時には移動片８ｂが接近する
方向に移動している。よって、第４の実施例の触媒コン
バータ４０においても、排気ガスが低温時には、弁体８
は開弁して開口２を開いており、弁体８′も開弁してい
るので、排気ガスは触媒１２の中央部のみを流れる。一
方、図９(b) に示される排気ガスの高温時には、移動片
８ｂが一直線状になり、触媒１２の中央部の下流側を塞
ぐ状態になる。この時は、弁体８が閉弁して開口２が閉
じられ、開閉片５が開いて通気孔４が開き、更に、触媒
１２の中央部の下流側が弁体８′によって塞がれる。よ
って、通気孔４から排出された排気ガスが触媒１２の中
央部側に流れる恐れが一層なくなり、排気ガスは触媒１
２の外周部のみを確実に流れる。よって、排気ガスが高
温時のサルフェートの発生が一層効果的に抑止される。
【００３３】なお、以上の実施例では、排気ガスの制御
手段として弁体３，８，８′および開閉片５を説明した
が、これらの形状は特に限定されるものではない。
手段として弁体３，８，８′および開閉片５を説明した
が、これらの形状は特に限定されるものではない。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のディーゼ
ルエンジンの触媒コンバータによれば、以下のような効
果がある。第１の発明では、排気ガスの温度が高い時に
は、排気ガスは触媒コンバータのハウジングに近い外周
部を集中して流れ、外気によって冷却されるので、触媒
の温度の上昇が防止され、サルフェートの生成が抑えら
れる。
ルエンジンの触媒コンバータによれば、以下のような効
果がある。第１の発明では、排気ガスの温度が高い時に
は、排気ガスは触媒コンバータのハウジングに近い外周
部を集中して流れ、外気によって冷却されるので、触媒
の温度の上昇が防止され、サルフェートの生成が抑えら
れる。
【００３５】第２の発明では、触媒コンバータのハウジ
ングの外表面の複数の冷却フィンにより、触媒コンバー
タの温度上昇が抑えられ、サルフェートの生成が一層抑
えられる。第３の発明では、排気ガス温度が低い時に
は、排気ガスが触媒の中心部に集中して流れるので、触
媒温度が早く活性温度に達することになり、排気ガスの
浄化率が向上する。
ングの外表面の複数の冷却フィンにより、触媒コンバー
タの温度上昇が抑えられ、サルフェートの生成が一層抑
えられる。第３の発明では、排気ガス温度が低い時に
は、排気ガスが触媒の中心部に集中して流れるので、触
媒温度が早く活性温度に達することになり、排気ガスの
浄化率が向上する。
【００３６】第４の発明では、触媒コンバータ内の排気
ガスの流路の切り換えが、温度によって変形する感温変
形部材によって行われるので、制御手段の構成が簡単に
なり、電気的な制御が必要ないので、コストが抑えられ
る。第５の発明では、制御手段が触媒の排気ガスの流れ
の下流側にもあるので、触媒コンバータ内の排気ガスの
流路の切り換えが一層確実になる。
ガスの流路の切り換えが、温度によって変形する感温変
形部材によって行われるので、制御手段の構成が簡単に
なり、電気的な制御が必要ないので、コストが抑えられ
る。第５の発明では、制御手段が触媒の排気ガスの流れ
の下流側にもあるので、触媒コンバータ内の排気ガスの
流路の切り換えが一層確実になる。
【図１】本発明のディーゼルエンジンの触媒コンバータ
に接続されるエンジン側の排気管の末端部の一実施例の
構造を示す組立斜視図である。
に接続されるエンジン側の排気管の末端部の一実施例の
構造を示す組立斜視図である。
【図２】(a) は図１の排気管端部の常温における状態を
示す斜視図であり、(b) は(a)の排気管端部の軸線方向
の局部断面図である。
示す斜視図であり、(b) は(a)の排気管端部の軸線方向
の局部断面図である。
【図３】(a) は図１の排気管端部の高温における状態を
示す斜視図であり、(b) は(a)の排気管端部の軸線方向
の局部断面図である。
示す斜視図であり、(b) は(a)の排気管端部の軸線方向
の局部断面図である。
【図４】(a) は本発明の第１の実施例のディーゼルエン
ジンの触媒コンバータの構成及び排気ガスが低温時の動
作を示す断面図、(b) は(a) の排気管端部の開口部の正
面図、(c) は(a) の触媒における排気ガスの通過部分を
ハッチングで示す説明図である。
ジンの触媒コンバータの構成及び排気ガスが低温時の動
作を示す断面図、(b) は(a) の排気管端部の開口部の正
面図、(c) は(a) の触媒における排気ガスの通過部分を
ハッチングで示す説明図である。
【図５】(a) は図４(a) に示したディーゼルエンジンの
触媒コンバータの、排気ガスが高温時の動作を示す断面
図、(b) は(a) の排気管端部の開口部の正面図、(c) は
(a) の触媒における排気ガスの通過部分をハッチングで
示す説明図である。
触媒コンバータの、排気ガスが高温時の動作を示す断面
図、(b) は(a) の排気管端部の開口部の正面図、(c) は
(a) の触媒における排気ガスの通過部分をハッチングで
示す説明図である。
【図６】本発明の第２の実施例のディーゼルエンジンの
触媒コンバータの全体構成を示す斜視図である。
触媒コンバータの全体構成を示す斜視図である。
【図７】本発明のディーゼルエンジンの触媒コンバータ
に接続されるエンジン側の排気管の末端部の他の実施例
の構造を示す組立斜視図である。
に接続されるエンジン側の排気管の末端部の他の実施例
の構造を示す組立斜視図である。
【図８】(a) は本発明の第３の実施例のディーゼルエン
ジンの触媒コンバータの構成及び排気ガスが低温時の動
作を示す断面図、(b) は(a) の排気ガスが高温時の動作
を示す断面図である。
ジンの触媒コンバータの構成及び排気ガスが低温時の動
作を示す断面図、(b) は(a) の排気ガスが高温時の動作
を示す断面図である。
【図９】(a) は本発明の第４の実施例のディーゼルエン
ジンの触媒コンバータの構成及び排気ガスが低温時の動
作を示す断面図、(b) は(a) の排気ガスが高温時の動作
を示す断面図である。
ジンの触媒コンバータの構成及び排気ガスが低温時の動
作を示す断面図、(b) は(a) の排気ガスが高温時の動作
を示す断面図である。
【図１０】排気通路に触媒コンバータが設けられたディ
ーゼルエンジンの排気ガス温度とパティキュレート量の
関係、および温度の違いによりパティクレート中に含ま
れるサルフェート量の違いを示す説明図である。
ーゼルエンジンの排気ガス温度とパティキュレート量の
関係、および温度の違いによりパティクレート中に含ま
れるサルフェート量の違いを示す説明図である。
【符号の説明】 １…排気管 ２…開口 ３…弁体 ３ａ…固定部 ３ｂ…移動片 ４…通気孔 ５…開閉片 ７…排気管 ８…弁体 ８ａ…基軸 ８ｂ…移動片 １０…第１の実施例の触媒コンバータ １１…ハウジング １１ａ…インレット側のコンバータコーン部 １１ｂ…メインボディ部 １１ｃ…アウトレット側のコンバータコーン部 ２０…第２の実施例の触媒コンバータ ３０…第３の実施例の触媒コンバータ ４０…第４の実施例の触媒コンバータ
Claims (5)
- 【請求項１】 ディーゼルエンジンの排気通路の途中に
設けられた触媒コンバータであって、そのハウジング内
に収納された触媒の上流側に、排気ガスの前記触媒への
流れを制御する制御手段を備えた触媒コンバータにおい
て、 排気ガスの温度が高い時には、前記触媒の排気ガスの流
れに垂直な断面の周辺部に排気ガスが集中して流れるよ
うに、前記制御手段を作動させることを特徴とするディ
ーゼルエンジンの触媒コンバータ。 - 【請求項２】 前記触媒コンバータのハウジングの外表
面に、複数の冷却フィンを設けたことを特徴とする請求
項１に記載のディーゼルエンジンの触媒コンバータ。 - 【請求項３】 排気ガス温度が低い時には、前記触媒の
排気ガスの流れに垂直な断面の中心部に集中して排気ガ
スが流れるように、前記制御手段を作動させることを特
徴とする請求項１又は２に記載のディーゼルエンジンの
触媒コンバータ。 - 【請求項４】 前記制御手段の排気ガスの流路の切換手
段が、温度によって変形する感温変形部材であることを
特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のディー
ゼルエンジンの触媒コンバータ。 - 【請求項５】 前記制御手段が、前記触媒の排気ガスの
流れの下流側にも設けられていることを特徴とする請求
項１から４の何れか１項に記載のディーゼルエンジンの
触媒コンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11132097A JPH10299465A (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | ディーゼルエンジンの触媒コンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11132097A JPH10299465A (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | ディーゼルエンジンの触媒コンバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10299465A true JPH10299465A (ja) | 1998-11-10 |
Family
ID=14558240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11132097A Pending JPH10299465A (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | ディーゼルエンジンの触媒コンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10299465A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009108711A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Toyota Motor Corp | 排気ガス浄化装置及び内燃機関 |
| US20110258983A1 (en) * | 2010-04-23 | 2011-10-27 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Reconfigurable mixer for an exhaust aftertreatment system and method of using the same |
| EP2388063A1 (de) * | 2010-05-19 | 2011-11-23 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Mischer und Abgasanlage enthaltend einen dergestalten Mischer |
| US20120255278A1 (en) * | 2011-04-08 | 2012-10-11 | GM Global Technology Operations LLC | Reconfigurable bi-metallic mixer for an exhaust aftertreatment system and method of using the same |
| DE102018116831A1 (de) * | 2018-07-11 | 2020-01-16 | Tenneco Gmbh | Rohrmischer für Abgas |
| CN112302763A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-02-02 | 绍兴宾果科技有限公司 | 变通量三元催化器机械臂 |
| CN112302764A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-02-02 | 绍兴宾果科技有限公司 | 动态式三元催化机械臂汽车 |
-
1997
- 1997-04-28 JP JP11132097A patent/JPH10299465A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8935918B2 (en) * | 2010-04-23 | 2015-01-20 | GM Global Technology Operations LLC | Reconfigurable mixer for an exhaust aftertreatment system and method of using the same |
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| US8966887B2 (en) * | 2011-04-08 | 2015-03-03 | GM Global Technology Operations LLC | Reconfigurable bi-metallic mixer for an exhaust aftertreatment system and method of using the same |
| US20120255278A1 (en) * | 2011-04-08 | 2012-10-11 | GM Global Technology Operations LLC | Reconfigurable bi-metallic mixer for an exhaust aftertreatment system and method of using the same |
| DE102018116831A1 (de) * | 2018-07-11 | 2020-01-16 | Tenneco Gmbh | Rohrmischer für Abgas |
| DE102018116831B4 (de) * | 2018-07-11 | 2020-09-03 | Tenneco Gmbh | Rohrmischer für Abgas |
| CN112302763A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-02-02 | 绍兴宾果科技有限公司 | 变通量三元催化器机械臂 |
| CN112302764A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-02-02 | 绍兴宾果科技有限公司 | 动态式三元催化机械臂汽车 |
| CN112302763B (zh) * | 2020-10-12 | 2022-02-25 | 羽源洋(宁波)科技有限公司 | 变通量三元催化器机械臂 |
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