JPH11125114A - メタル担体触媒コンバータ付き排気マニホールド及びその破損予測方法 - Google Patents
メタル担体触媒コンバータ付き排気マニホールド及びその破損予測方法Info
- Publication number
- JPH11125114A JPH11125114A JP9290750A JP29075097A JPH11125114A JP H11125114 A JPH11125114 A JP H11125114A JP 9290750 A JP9290750 A JP 9290750A JP 29075097 A JP29075097 A JP 29075097A JP H11125114 A JPH11125114 A JP H11125114A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal carrier
- catalytic converter
- gas flow
- exhaust manifold
- foil
- 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.)
- Granted
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 99
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title description 8
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 60
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 91
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 9
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】
【課題】 メタル担体の破損が生じないメタル担体触媒
コンバータ付き排気マニホールド、及び該排気マニホー
ルドの破損予測方法を提供する。 【解決手段】 排気マニホールドの触媒コンバータを通
過するガス流速分布の最大ガス流速と平均ガス流速との
偏差δであって下記（１）式で定義されるδが０．５以
下であることを特徴とするメタル担体触媒コンバータ付
き排気マニホールド及び該排気マニホールドの破損予測
方法である。 δ＝（最大ガス流速−平均ガス流速）／平均ガス流速
（１）
コンバータ付き排気マニホールド、及び該排気マニホー
ルドの破損予測方法を提供する。 【解決手段】 排気マニホールドの触媒コンバータを通
過するガス流速分布の最大ガス流速と平均ガス流速との
偏差δであって下記（１）式で定義されるδが０．５以
下であることを特徴とするメタル担体触媒コンバータ付
き排気マニホールド及び該排気マニホールドの破損予測
方法である。 δ＝（最大ガス流速−平均ガス流速）／平均ガス流速
（１）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用の排気
マニホールドの下流に排ガス浄化用メタル担体触媒コン
バータが接続されてなるメタル担体触媒コンバータ付き
排気マニホールドおよびそのメタル担体触媒コンバータ
の破損予測方法に関する。
マニホールドの下流に排ガス浄化用メタル担体触媒コン
バータが接続されてなるメタル担体触媒コンバータ付き
排気マニホールドおよびそのメタル担体触媒コンバータ
の破損予測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の排ガス浄化用の触媒コンバー
タに用いる触媒担体としては、セラミックス担体とメタ
ル担体とが使用される。そのうち、メタル担体は、耐熱
性、低圧損及び車体への搭載性が良好であるため、最近
はメタル担体触媒コンバータの使用量が増大している。
タに用いる触媒担体としては、セラミックス担体とメタ
ル担体とが使用される。そのうち、メタル担体は、耐熱
性、低圧損及び車体への搭載性が良好であるため、最近
はメタル担体触媒コンバータの使用量が増大している。
【０００３】メタル担体触媒コンバータは、図５に示す
ように耐熱性ステンレス鋼製の平箔と該平箔をコルゲー
ト状に加工した波箔とを巻回したハニカム体及び該ハニ
カム体の外周を覆っている外筒とからなり、このハニカ
ム体の平箔と波箔の接触部、及びハニカム体の外周と外
筒の内周とが接続されている。接続手段としては、ろう
付け、抵抗溶接、拡散接合が行われているが、最近は、
ろう材や接合治具等を用いることなく、高真空下あるい
は非酸化性雰囲気下で高温加熱することにより接合で
き、従来にない薄箔を用いて接合できる拡散接合が注目
されている。ハニカム体のハニカム通路表面には排ガス
浄化用の触媒を担持させ、排気ガスがこのハニカム体の
ハニカム通路を通過するに際して排気ガス中のＨＣ、Ｃ
Ｏ、ＮＯ2等を浄化する。
ように耐熱性ステンレス鋼製の平箔と該平箔をコルゲー
ト状に加工した波箔とを巻回したハニカム体及び該ハニ
カム体の外周を覆っている外筒とからなり、このハニカ
ム体の平箔と波箔の接触部、及びハニカム体の外周と外
筒の内周とが接続されている。接続手段としては、ろう
付け、抵抗溶接、拡散接合が行われているが、最近は、
ろう材や接合治具等を用いることなく、高真空下あるい
は非酸化性雰囲気下で高温加熱することにより接合で
き、従来にない薄箔を用いて接合できる拡散接合が注目
されている。ハニカム体のハニカム通路表面には排ガス
浄化用の触媒を担持させ、排気ガスがこのハニカム体の
ハニカム通路を通過するに際して排気ガス中のＨＣ、Ｃ
Ｏ、ＮＯ2等を浄化する。
【０００４】内燃機関の排気ガス系においては、内燃機
関の各シリンダーからの排気ガスを集合してひとつにま
とめる排気マニホールドが用いられる。前記メタル担体
触媒コンバータは、通常該排気マニホールドの下流に配
置され、１台のメタル担体触媒コンバータで内燃機関の
排気ガスの浄化を行う。
関の各シリンダーからの排気ガスを集合してひとつにま
とめる排気マニホールドが用いられる。前記メタル担体
触媒コンバータは、通常該排気マニホールドの下流に配
置され、１台のメタル担体触媒コンバータで内燃機関の
排気ガスの浄化を行う。
【０００５】従来より、排気マニホールドの種類によっ
て、排気マニホールドの下流に設置したメタル担体触媒
コンバータのメタル担体の箔が破損しやすかったりしに
くかったりする傾向のあることが知られていた。その内
燃機関のために準備された排気マニホールドを用いると
メタル担体の破損が発生しやすい傾向が認められた場
合、メタル担体触媒コンバータの採用をあきらめてセラ
ミック担体を採用するか、あるいは別途準備されたいく
つかの排気マニホールドがあれば各排気マニホールドに
ついて耐久試験を実施し、その中からメタル担体の破損
が生じないものを選択して付け替えるという対応が取ら
れていた。
て、排気マニホールドの下流に設置したメタル担体触媒
コンバータのメタル担体の箔が破損しやすかったりしに
くかったりする傾向のあることが知られていた。その内
燃機関のために準備された排気マニホールドを用いると
メタル担体の破損が発生しやすい傾向が認められた場
合、メタル担体触媒コンバータの採用をあきらめてセラ
ミック担体を採用するか、あるいは別途準備されたいく
つかの排気マニホールドがあれば各排気マニホールドに
ついて耐久試験を実施し、その中からメタル担体の破損
が生じないものを選択して付け替えるという対応が取ら
れていた。
【０００６】メタル担体の接合に拡散接合を採用する場
合においては、従来のろう付けに比較して薄い箔が採用
可能となり、薄箔の採用はメタル担体のコスト低減、重
量低減の効果があるため、最近は積極的に拡散接合と薄
箔の採用が進められている。しかし、薄箔のメタル担体
を採用すると、従来にもましてメタル担体の破損が発生
する度合いが増し、メタル担体の破損が発生しない排気
マニホールドの実現、及びメタル担体の破損の有無の予
測方法の確立が望まれるに到った。
合においては、従来のろう付けに比較して薄い箔が採用
可能となり、薄箔の採用はメタル担体のコスト低減、重
量低減の効果があるため、最近は積極的に拡散接合と薄
箔の採用が進められている。しかし、薄箔のメタル担体
を採用すると、従来にもましてメタル担体の破損が発生
する度合いが増し、メタル担体の破損が発生しない排気
マニホールドの実現、及びメタル担体の破損の有無の予
測方法の確立が望まれるに到った。
【０００７】触媒コンバータと該触媒コンバータを通過
するガス流れの状況との関係については、触媒コンバー
タの触媒浄化能力の予測を目的として均一性指数（Unif
ormity-index）γがＳＡＥ９３０７８０等で提案されて
いる。しかし該指数γは触媒浄化能力の予測には有用で
あるが、メタル担体の破損発生有無との相関はまったく
なく、指数γを用いたのではメタル担体の破損が発生し
ない排気マニホールドを実現することは不可能である。
するガス流れの状況との関係については、触媒コンバー
タの触媒浄化能力の予測を目的として均一性指数（Unif
ormity-index）γがＳＡＥ９３０７８０等で提案されて
いる。しかし該指数γは触媒浄化能力の予測には有用で
あるが、メタル担体の破損発生有無との相関はまったく
なく、指数γを用いたのではメタル担体の破損が発生し
ない排気マニホールドを実現することは不可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、内燃機関用
の排気マニホールドの下流に排ガス浄化用メタル担体触
媒コンバータが接続され、特にメタル担体に薄箔を採用
する場合において、メタル担体の破損が生じないメタル
担体触媒コンバータ付き排気マニホールドを提供するこ
と、及びメタル担体の破損の有無を予測するメタル担体
触媒コンバータ付き排気マニホールドの破損予測方法を
提供することを目的とする。
の排気マニホールドの下流に排ガス浄化用メタル担体触
媒コンバータが接続され、特にメタル担体に薄箔を採用
する場合において、メタル担体の破損が生じないメタル
担体触媒コンバータ付き排気マニホールドを提供するこ
と、及びメタル担体の破損の有無を予測するメタル担体
触媒コンバータ付き排気マニホールドの破損予測方法を
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、メタル担
体触媒コンバータを接続した排気マニホールドを実際に
エンジンに搭載し、エンジン冷熱試験を行った上で該メ
タル担体の破損状況を調査した。その結果、メタル担体
を構成する箔の破損の多くは、触媒コンバータを通過す
る排気ガスのガス流速に不均一が生じ、局所的に多量の
ガスが流れた部分の箔の材質の経時劣化が加速度的に進
むことが主要因であることを明らかにした。このことよ
り、メタル担体を通過するガス流速分布の最大ガス流速
部分がメタル担体の破損を支配しているとの技術思想に
到達し、本発明に到ったものであり、その要旨とすると
ころは以下の通りである。
体触媒コンバータを接続した排気マニホールドを実際に
エンジンに搭載し、エンジン冷熱試験を行った上で該メ
タル担体の破損状況を調査した。その結果、メタル担体
を構成する箔の破損の多くは、触媒コンバータを通過す
る排気ガスのガス流速に不均一が生じ、局所的に多量の
ガスが流れた部分の箔の材質の経時劣化が加速度的に進
むことが主要因であることを明らかにした。このことよ
り、メタル担体を通過するガス流速分布の最大ガス流速
部分がメタル担体の破損を支配しているとの技術思想に
到達し、本発明に到ったものであり、その要旨とすると
ころは以下の通りである。
【００１０】その第１は、排気マニホールドの下流にメ
タル担体触媒コンバータが接続されてなるメタル担体触
媒コンバータ付き排気マニホールドにおいて、該排気マ
ニホールドの触媒コンバータを通過するガス流速分布の
最大ガス流速と平均ガス流速との偏差δであって下記
（１）式で定義されるδが０．５以下であることを特徴
とするメタル担体触媒コンバータ付き排気マニホールド
である。 δ＝（最大ガス流速−平均ガス流速）／平均ガス流速 （１） メタル担体触媒コンバータは平箔と該平箔をコルゲート
状に加工した波箔とを巻回したハニカム体を有し、該平
箔及び波箔の厚みが３０μｍ以下である場合に特に有用
である。
タル担体触媒コンバータが接続されてなるメタル担体触
媒コンバータ付き排気マニホールドにおいて、該排気マ
ニホールドの触媒コンバータを通過するガス流速分布の
最大ガス流速と平均ガス流速との偏差δであって下記
（１）式で定義されるδが０．５以下であることを特徴
とするメタル担体触媒コンバータ付き排気マニホールド
である。 δ＝（最大ガス流速−平均ガス流速）／平均ガス流速 （１） メタル担体触媒コンバータは平箔と該平箔をコルゲート
状に加工した波箔とを巻回したハニカム体を有し、該平
箔及び波箔の厚みが３０μｍ以下である場合に特に有用
である。
【００１１】その第２は、排気マニホールドの下流にメ
タル担体触媒コンバータが接続されてなるメタル担体触
媒コンバータ付き排気マニホールドの破損予測方法にお
いて、該排気マニホールドの触媒コンバータを通過する
ガス流速分布を測定し、その測定値に基づいて最大ガス
流速と平均ガス流速を算定し、最大ガス流速と平均ガス
流速との偏差δであって上記（１）式で定義されるδを
求め、このδが０．５以下であるか否かによって該メタ
ル担体触媒コンバータの破損の有無を予測することを特
徴とするメタル担体触媒コンバータ付き排気マニホール
ドの破損予測方法である。
タル担体触媒コンバータが接続されてなるメタル担体触
媒コンバータ付き排気マニホールドの破損予測方法にお
いて、該排気マニホールドの触媒コンバータを通過する
ガス流速分布を測定し、その測定値に基づいて最大ガス
流速と平均ガス流速を算定し、最大ガス流速と平均ガス
流速との偏差δであって上記（１）式で定義されるδを
求め、このδが０．５以下であるか否かによって該メタ
ル担体触媒コンバータの破損の有無を予測することを特
徴とするメタル担体触媒コンバータ付き排気マニホール
ドの破損予測方法である。
【００１２】これにより、従来はメタル担体触媒コンバ
ータの破損が起こらない排気マニホールドを製造するた
めには、試作したマニホールドとメタル担体触媒コンバ
ータとを接続した上で、長時間のエンジン冷熱試験を実
施して実際にメタル担体が破損するか否かを試験し、試
行錯誤で適切なマニホールドを選択する必要があった
が、本発明の採用で簡便に試験をした上で良好なマニホ
ールドを極めて簡易に選択でき、破損の起こらないメタ
ル担体触媒コンバータ付き排気マニホールドを製造する
ことが可能になった。箔の厚さが３０μｍ以下の薄箔を
使用したメタル担体触媒コンバータ付き排気マニホール
ドにおいて特に有効である。
ータの破損が起こらない排気マニホールドを製造するた
めには、試作したマニホールドとメタル担体触媒コンバ
ータとを接続した上で、長時間のエンジン冷熱試験を実
施して実際にメタル担体が破損するか否かを試験し、試
行錯誤で適切なマニホールドを選択する必要があった
が、本発明の採用で簡便に試験をした上で良好なマニホ
ールドを極めて簡易に選択でき、破損の起こらないメタ
ル担体触媒コンバータ付き排気マニホールドを製造する
ことが可能になった。箔の厚さが３０μｍ以下の薄箔を
使用したメタル担体触媒コンバータ付き排気マニホール
ドにおいて特に有効である。
【００１３】
【発明の実施の形態】メタル担体触媒コンバータ付き排
気マニホールドのメタル担体を通過するガス流速の測定
においては、メタル担体の後方からメタル担体のガス通
路内に流速測定プローブを装入するか、あるいはメタル
担体の後方の近傍に流速測定プローブを配置して測定を
行う。
気マニホールドのメタル担体を通過するガス流速の測定
においては、メタル担体の後方からメタル担体のガス通
路内に流速測定プローブを装入するか、あるいはメタル
担体の後方の近傍に流速測定プローブを配置して測定を
行う。
【００１４】プローブを触媒コンバータのメタル担体ハ
ニカム体のガス通路に装入することで各通路のガス流速
を測定する場合は、メタル担体断面の各微細部分の流速
を測定するため、微細領域のガス流速測定可能なプロー
ブを使用する。このためには、熱線式ガス流速プロー
ブ、ピトー管を用いることができる。このプローブのサ
イズ（直径）は、触媒コンバータのハニカム体ガス通路
内のガス流れに対して影響を与えないようにするため、
ガス通路のサイズに対して十分小さいことが望ましい。
ガス通路のセル高さＡとプローブサイズ（直径）Ｂの比
（Ｂ／Ａ）がガス通路内ガス流速測定値に与える影響を
調査した結果、該比が０．５以下であればほぼ同じガス
流速測定値が得られ、このことから、実際に用いるピト
ー管サイズは、ガス通路サイズの２分の１以下であれば
十分に実用的に使用できる。
ニカム体のガス通路に装入することで各通路のガス流速
を測定する場合は、メタル担体断面の各微細部分の流速
を測定するため、微細領域のガス流速測定可能なプロー
ブを使用する。このためには、熱線式ガス流速プロー
ブ、ピトー管を用いることができる。このプローブのサ
イズ（直径）は、触媒コンバータのハニカム体ガス通路
内のガス流れに対して影響を与えないようにするため、
ガス通路のサイズに対して十分小さいことが望ましい。
ガス通路のセル高さＡとプローブサイズ（直径）Ｂの比
（Ｂ／Ａ）がガス通路内ガス流速測定値に与える影響を
調査した結果、該比が０．５以下であればほぼ同じガス
流速測定値が得られ、このことから、実際に用いるピト
ー管サイズは、ガス通路サイズの２分の１以下であれば
十分に実用的に使用できる。
【００１５】プローブをメタル担体の後方の近傍に配置
してガス流速を測定する場合は、直径６ｍｍ程度の径の
大きなピトー管をハニカム体の直後に置いて、比較的広
い範囲のガス流速を測定することでも目的を達成でき
る。ピトー管以外でも、アネモメータをガス流速測定プ
ローブとして用いることもできる。この場合、流速測定
範囲が６ｍｍφ以上の広い領域になると、メタル担体の
箔の破損に影響を及ぼす局所的な過大ガス流速の測定が
困難となり、本発明の実施に用いることができない。ま
た、ハニカム体の後端とプローブとの距離が離れすぎる
と、メタル担体を通過する流速の測定が困難となるの
で、ハニカム体の後端とプローブ先端との間隔は８ｍｍ
以内にすることが必要である。
してガス流速を測定する場合は、直径６ｍｍ程度の径の
大きなピトー管をハニカム体の直後に置いて、比較的広
い範囲のガス流速を測定することでも目的を達成でき
る。ピトー管以外でも、アネモメータをガス流速測定プ
ローブとして用いることもできる。この場合、流速測定
範囲が６ｍｍφ以上の広い領域になると、メタル担体の
箔の破損に影響を及ぼす局所的な過大ガス流速の測定が
困難となり、本発明の実施に用いることができない。ま
た、ハニカム体の後端とプローブとの距離が離れすぎる
と、メタル担体を通過する流速の測定が困難となるの
で、ハニカム体の後端とプローブ先端との間隔は８ｍｍ
以内にすることが必要である。
【００１６】プローブを設置することによってガス流を
乱すと正確なガス流速測定が不可能となる。プローブ設
置に当っては、ハニカム後端から後退させ、ガス流速の
安定する位置、おおむね約４〜８ｍｍとし、プローブが
方向性を持つときは（例えばピート管）、これを正確に
合わせることに注意する必要がある。
乱すと正確なガス流速測定が不可能となる。プローブ設
置に当っては、ハニカム後端から後退させ、ガス流速の
安定する位置、おおむね約４〜８ｍｍとし、プローブが
方向性を持つときは（例えばピート管）、これを正確に
合わせることに注意する必要がある。
【００１７】ガス流速分布測定にあたっては、配管内の
測定すべき位置を桝目に区切り、一つ一つの桝目毎にガ
ス流速を測定していく。各桝目の断面積は概略一定とす
る必要がある。複数のプローブを装入して同時に複数箇
所を測定してもいい。
測定すべき位置を桝目に区切り、一つ一つの桝目毎にガ
ス流速を測定していく。各桝目の断面積は概略一定とす
る必要がある。複数のプローブを装入して同時に複数箇
所を測定してもいい。
【００１８】ガス流速を測定すべきメタル担体触媒装置
付き排気マニホールドを、本来設置すべき内燃機関の排
気システムに設置してガス流速を測定しようとすると、
内燃機関の排気ガス流速は極めて振れの大きい脈動であ
るため、上記のガス流速センサーでは正確な瞬間ガス流
速を測定することは不可能である。そのため、ガス流速
測定にあたっては、マニホールドの複数の排気ガス取り
入れ口のうちの一つに空気送風口を接続し、残りの排気
ガス取り入れ口は閉鎖することにより、第１の排気ガス
取り入れ口からの流入ガスに基づくメタル担体を通過す
るガス流速を測定する。続いて順次残りの排気ガス取り
入れ口に空気送風口を接続し、各々ガス流速を測定す
る。
付き排気マニホールドを、本来設置すべき内燃機関の排
気システムに設置してガス流速を測定しようとすると、
内燃機関の排気ガス流速は極めて振れの大きい脈動であ
るため、上記のガス流速センサーでは正確な瞬間ガス流
速を測定することは不可能である。そのため、ガス流速
測定にあたっては、マニホールドの複数の排気ガス取り
入れ口のうちの一つに空気送風口を接続し、残りの排気
ガス取り入れ口は閉鎖することにより、第１の排気ガス
取り入れ口からの流入ガスに基づくメタル担体を通過す
るガス流速を測定する。続いて順次残りの排気ガス取り
入れ口に空気送風口を接続し、各々ガス流速を測定す
る。
【００１９】それぞれの排気ガス取り入れ口における平
均ガス流速は、上記測定した各桝目のガス流速を平均す
ることで求める。各桝目の断面積が一定であれば単純平
均でよいが、桝目の断面積が一定しない場合は、断面積
を考慮した加重平均を用いる必要がある。次いで、測定
したうちの最大ガス流速と上記平均ガス流速を用い、下
記の式（１）に従ってそれぞれの排気ガス取り入れ口に
おける偏差δを求める。 δ＝（最大ガス流速−平均ガス流速）／平均ガス流速 （１） δが０．５以下であれば、このマニホールドを実際に適
用しても、通常の使用条件においてメタル担体が破損す
ることはない。複数の試作したマニホールドにおいてこ
のガス流速測定を行い、その中からδが０．５以下に収
まるマニホールドを選択することにより、メタル担体が
破損しないマニホールドを選択することができる。
均ガス流速は、上記測定した各桝目のガス流速を平均す
ることで求める。各桝目の断面積が一定であれば単純平
均でよいが、桝目の断面積が一定しない場合は、断面積
を考慮した加重平均を用いる必要がある。次いで、測定
したうちの最大ガス流速と上記平均ガス流速を用い、下
記の式（１）に従ってそれぞれの排気ガス取り入れ口に
おける偏差δを求める。 δ＝（最大ガス流速−平均ガス流速）／平均ガス流速 （１） δが０．５以下であれば、このマニホールドを実際に適
用しても、通常の使用条件においてメタル担体が破損す
ることはない。複数の試作したマニホールドにおいてこ
のガス流速測定を行い、その中からδが０．５以下に収
まるマニホールドを選択することにより、メタル担体が
破損しないマニホールドを選択することができる。
【００２０】
【実施例】４気筒ガソリンエンジン自動車用のメタル担
体触媒装置付き排気マニホールドを合計２０種類試作
し、そのうちのＮｏ．１〜１８には箔の厚み３０μｍの
メタル担体を接続、Ｎｏ．１９、２０には箔の厚み５０
μｍのメタル担体を接続し、本発明方法でδを測定する
と同時にエンジン冷熱耐久試験を実施し、メタル担体破
損の有無を判定した。エンジン冷熱耐久試験は、入りガ
ス温度９５０℃×１０分間、１５０℃×１０分間の条件
で行った。
体触媒装置付き排気マニホールドを合計２０種類試作
し、そのうちのＮｏ．１〜１８には箔の厚み３０μｍの
メタル担体を接続、Ｎｏ．１９、２０には箔の厚み５０
μｍのメタル担体を接続し、本発明方法でδを測定する
と同時にエンジン冷熱耐久試験を実施し、メタル担体破
損の有無を判定した。エンジン冷熱耐久試験は、入りガ
ス温度９５０℃×１０分間、１５０℃×１０分間の条件
で行った。
【００２１】更に、比較のため、各試作品毎に均一性指
数γの測定も行った。上記δ評価のためのガス流速測定
結果を用い、各測定結果をＷi として以下の式にしたが
ってγを求めた。
数γの測定も行った。上記δ評価のためのガス流速測定
結果を用い、各測定結果をＷi として以下の式にしたが
ってγを求めた。
【００２２】 ωi ＝（（Ｗi −平均ガス流速）2 ）1/2 ／平均ガス流速 ω＝Σωi ／測定個数 γ＝（２−ω）／２ 測定は、図１に示すようにメタル担体触媒装置付き排気
マニホールド１の排気ガス取り入れ口５の一つに圧縮空
気供給口６を取り付け、残りの排気ガス取り入れ口５を
キャップ７で閉鎖することで行った。ガス流速測定には
径０．５ｍｍのピトー管を用い、メタル担体３の後方か
らメタル担体ガス通路に該ピトー管４を装入する形で行
った。メタル担体の断面を図２に示すような桝目に区切
った。図中斜線を施した部分は、測定を行っていない。
合計８８個の桝目についてその部分のガス流速測定を行
った。
マニホールド１の排気ガス取り入れ口５の一つに圧縮空
気供給口６を取り付け、残りの排気ガス取り入れ口５を
キャップ７で閉鎖することで行った。ガス流速測定には
径０．５ｍｍのピトー管を用い、メタル担体３の後方か
らメタル担体ガス通路に該ピトー管４を装入する形で行
った。メタル担体の断面を図２に示すような桝目に区切
った。図中斜線を施した部分は、測定を行っていない。
合計８８個の桝目についてその部分のガス流速測定を行
った。
【００２３】エンジン冷熱耐久試験においてメタル担体
の破損が発生した１例について、測定したガス流速分布
とメタル担体の破損箇所との対応を図３に示す。図３
（ａ）がガス流速分布測定結果で、各桝目の中の数字が
ガス流速（ｍ／ｓ）である。図３（ｂ）がエンジン冷熱
耐久試験後におけるメタル担体の破損箇所を示し、ガス
流速最大の部分に対応してメタル担体が破損しているこ
とが明らかである。なお、この例ではδは０．８７であ
った。
の破損が発生した１例について、測定したガス流速分布
とメタル担体の破損箇所との対応を図３に示す。図３
（ａ）がガス流速分布測定結果で、各桝目の中の数字が
ガス流速（ｍ／ｓ）である。図３（ｂ）がエンジン冷熱
耐久試験後におけるメタル担体の破損箇所を示し、ガス
流速最大の部分に対応してメタル担体が破損しているこ
とが明らかである。なお、この例ではδは０．８７であ
った。
【００２４】合計２０例のガス流速測定に基づくδ及び
γ、エンジン冷熱耐久試験におけるメタル担体破損の有
無を表１に示す。表１のメタル担体破損において、○は
破損なし、▲は微小な破損あり、●は破損ありを示す。
γ、エンジン冷熱耐久試験におけるメタル担体破損の有
無を表１に示す。表１のメタル担体破損において、○は
破損なし、▲は微小な破損あり、●は破損ありを示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】メタル担体の箔の厚みが３０μｍのＮｏ．
１〜１８については、メタル担体の破損の有無とγ（均
一性指数）との相関はまったく見られないが、δとの相
関は明確であり、δが０．５を超えるとメタル担体の破
損が発生し、０．５以下であれば▲が１点あるのみで他
は○であり、メタル担体の破損は発生していない。表１
のＮｏ．１〜１８をδとγの散布図として表現したのが
図４である。メタル担体の箔の厚みが５０μｍのＮｏ．
１９、２０については、同じくδ＝０．５を境として箔
厚み３０μｍと同様の結果を示している。
１〜１８については、メタル担体の破損の有無とγ（均
一性指数）との相関はまったく見られないが、δとの相
関は明確であり、δが０．５を超えるとメタル担体の破
損が発生し、０．５以下であれば▲が１点あるのみで他
は○であり、メタル担体の破損は発生していない。表１
のＮｏ．１〜１８をδとγの散布図として表現したのが
図４である。メタル担体の箔の厚みが５０μｍのＮｏ．
１９、２０については、同じくδ＝０．５を境として箔
厚み３０μｍと同様の結果を示している。
【００２７】
【発明の効果】メタル担体触媒コンバータ付き排気マニ
ホールドの触媒コンバータを通過するガス流速の偏差δ
の範囲を規定したマニホールド、及びその破損予測方法
により、メタル担体の破損が発生しないメタル担体触媒
コンバータ付き排気マニホールドを容易に得ることが可
能になった。薄箔を使用したメタル担体を適用する場合
に特に有用である。
ホールドの触媒コンバータを通過するガス流速の偏差δ
の範囲を規定したマニホールド、及びその破損予測方法
により、メタル担体の破損が発生しないメタル担体触媒
コンバータ付き排気マニホールドを容易に得ることが可
能になった。薄箔を使用したメタル担体を適用する場合
に特に有用である。
【図１】本発明のメタル担体触媒コンバータ付き排気マ
ニホールドの触媒コンバータを通過するガス流速の偏差
δを測定する状況を示す断面図である。
ニホールドの触媒コンバータを通過するガス流速の偏差
δを測定する状況を示す断面図である。
【図２】触媒コンバータを通過するガス流速を測定する
ための桝目を示す図である。
ための桝目を示す図である。
【図３】触媒コンバータを通過するガス流速分布測定結
果とエンジン冷熱耐久試験でのメタル担体の破損との対
応を示す図であり、（ａ）はガス流速分布測定結果、
（ｂ）はエンジン冷熱耐久試験でのメタル担体の破損状
況を示す図である。
果とエンジン冷熱耐久試験でのメタル担体の破損との対
応を示す図であり、（ａ）はガス流速分布測定結果、
（ｂ）はエンジン冷熱耐久試験でのメタル担体の破損状
況を示す図である。
【図４】触媒コンバータを通過するガス流速分布に基づ
くδ及びγの値とメタル担体の破損状況との対比を示す
図である。
くδ及びγの値とメタル担体の破損状況との対比を示す
図である。
【図５】平箔と該平箔をコルゲート状に加工した波箔と
を巻回してメタル担体を製造する状況を示す斜視図であ
る。
を巻回してメタル担体を製造する状況を示す斜視図であ
る。
１ メタル担体触媒コンバータ付き排気マニホールド ２ 排気マニホールド ３ メタル担体触媒コンバータ ４ ピトー管 ５ 排気ガス取り入れ口 ６ 圧縮空気供給口 ７ キャップ ８ メタル担体断面 ９ ガス流速測定桝目 １０ メタル担体破損箇所 １１ 平箔 １２ 波箔 １３ メタル担体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内中 伸幸 東海市東海町５−３ 新日本製鐵株式会社 名古屋製鐵所内
Claims (3)
- 【請求項１】 排気マニホールドの下流にメタル担体触
媒コンバータが接続されてなるメタル担体触媒コンバー
タ付き排気マニホールドにおいて、該排気マニホールド
の触媒コンバータを通過するガス流速分布の最大ガス流
速と平均ガス流速との偏差δであって下記（１）式で定
義されるδが０．５以下であることを特徴とするメタル
担体触媒コンバータ付き排気マニホールド。 δ＝（最大ガス流速−平均ガス流速）／平均ガス流速 （１） - 【請求項２】 メタル担体触媒コンバータは平箔と該平
箔をコルゲート状に加工した波箔とを巻回したハニカム
体を有し、該平箔及び波箔の厚みが３０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１記載のメタル担体触媒コンバ
ータ付き排気マニホールド。 - 【請求項３】 排気マニホールドの下流にメタル担体触
媒コンバータが接続されてなるメタル担体触媒コンバー
タ付き排気マニホールドの破損予測方法において、該排
気マニホールドの触媒コンバータを通過するガス流速分
布を測定し、その測定値に基づいて最大ガス流速と平均
ガス流速を算定し、最大ガス流速と平均ガス流速との偏
差δであって上記（１）式で定義されるδを求め、この
δが０．５以下であるか否かによって該メタル担体触媒
コンバータの破損の有無を予測することを特徴とするメ
タル担体触媒コンバータ付き排気マニホールドの破損予
測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29075097A JP3926900B2 (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | メタル担体触媒コンバータ付き排気マニホールドの破損予測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29075097A JP3926900B2 (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | メタル担体触媒コンバータ付き排気マニホールドの破損予測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11125114A true JPH11125114A (ja) | 1999-05-11 |
| JP3926900B2 JP3926900B2 (ja) | 2007-06-06 |
Family
ID=17760053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29075097A Expired - Fee Related JP3926900B2 (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | メタル担体触媒コンバータ付き排気マニホールドの破損予測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3926900B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8074442B2 (en) | 2004-06-21 | 2011-12-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of determining abnormality in particulate filter |
-
1997
- 1997-10-23 JP JP29075097A patent/JP3926900B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8074442B2 (en) | 2004-06-21 | 2011-12-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of determining abnormality in particulate filter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3926900B2 (ja) | 2007-06-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2119604C (en) | Ceramic honeycomb structural body and catalyst comprising the same | |
| US5782089A (en) | Honeycomb catalytic converter | |
| US7737077B2 (en) | Catalyst for purifying exhaust gases | |
| US20050170953A1 (en) | Exhaust-gas purifying catalyst | |
| US7048895B2 (en) | Exhaust gas purifying apparatus | |
| RU2515566C2 (ru) | Узел нейтрализации отработавшего газа с отклоняющей поверхностью и способ его изготовления | |
| JPH06320014A (ja) | メタル担体 | |
| JP6418263B2 (ja) | エンジンの排気装置 | |
| JP2018096345A (ja) | エンジンの排気装置 | |
| JP3075756B2 (ja) | エンジンの排気装置 | |
| US6875408B1 (en) | Exhaust gas purification catalyst for internal combustion | |
| JP2904431B2 (ja) | 排ガス浄化装置 | |
| US6596243B1 (en) | Catalyst element for purifying exhaust gases from internal combustion engine | |
| JPH11125114A (ja) | メタル担体触媒コンバータ付き排気マニホールド及びその破損予測方法 | |
| KR100196616B1 (ko) | 촉매화할 수 있는 유체가 흐르는 촉매 변환기의 촉매활성도를 모니터링 하는 방법 | |
| JP4598655B2 (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| JP3093598B2 (ja) | 排ガス浄化装置 | |
| JPH11270334A (ja) | 排ガス浄化装置 | |
| JPH05309277A (ja) | 排気ガス浄化触媒用メタル担体 | |
| JPWO2018110324A1 (ja) | エンジンの排気装置 | |
| CN113906199B (zh) | 催化转化器 | |
| JP2006291813A (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| JP4217999B2 (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| JP3365244B2 (ja) | 排ガス浄化装置 | |
| JPH11264313A (ja) | 流体加熱用発熱体およびそれを用いた排ガス浄化装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040227 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060831 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061024 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20061127 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20061127 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061225 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070206 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070301 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |