JPH1193653A - 内燃機関と触媒コンバーターとを有する自動車 - Google Patents

内燃機関と触媒コンバーターとを有する自動車

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JPH1193653A JP10211754A JP21175498A JPH1193653A JP H1193653 A JPH1193653 A JP H1193653A JP 10211754 A JP10211754 A JP 10211754A JP 21175498 A JP21175498 A JP 21175498A JP H1193653 A JPH1193653 A JP H1193653A
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クレメンス、グリーザー
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パトリック、フィルプス
Ee Meiyaa Toomasu
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 三元触媒と窒素酸化物用トラップの配置を、
三元触媒の発熱反応により生成される熱によって、窒素
酸化物用トラップに対して重大な熱的影響が起こらない
ように、改良する。 【解決手段】 自動車に取り付けられた横置き直列内燃
機関１において、内燃機関の進行方向とは反対側からの
排気が内燃機関の周りを前方に導かれ、そこから、車両
の中間領域に配置された窒素酸化物用トラップ８に到達
する。冷間始動時の迅速な加熱のために、三元触媒コン
バーター１２は排気マニフォールド２のすぐ後方に配置
され、加えて弁９が閉じている時には、排気は短絡ダク
ト５を通って直接に、窒素酸化物用トラップへ向いて開
いている排気ダクト１３に導かれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、前方に搭載され、
その排気が触媒コンバーターに連通している直列内燃機
関を有する自動車であって、各シリンダーからの排気マ
ニフォールドが内燃機関の一方側で結合して共通ダクト
とされ、共通ダクトから異なった断面を持つ２本の供給
ダクトが排気ダクトに連通され、大きな断面の供給ダク
トが弁により閉鎖可能とされ、排気を排気ダクトへと導
く供給ダクトは異なった長さを有しており、大きな断面
を持ち内燃機関の下に位置する供給ダクトは、自動車の
進行方向に向かって内燃機関の前側で下側に曲線領域を
有し、客室の下側に位置する排気ダクトに向かって進行
方向とは反対側に延びており、小さな断面を持つ供給ダ
クトは、共通ダクトの分離要素近傍と排気ダクトとの間
に短絡部を形成している、自動車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の構成は、ドイツ公開特許公報４
２１８８３４号に開示されている。そこにおいては、自
動車の横置き直列エンジンの場合に、同じ長さであるが
異なった断面を有する２本のダクトが内燃機関から、自
動車の後部に配置された触媒コンバーターへと直接つな
がっている。大きな断面を有するダクトには、遮断弁が
配置され、それにより、加熱段階において、大きな断面
のダクトが遮断され、排気は小さな断面のダクトを通っ
てのみ触媒コンバーターに供給される。これは、空間的
な制約のためにダクトを配置するのが困難であるという
事と共に、小さな断面の排気ダクトが必要とする長さ
は、過剰な熱損失につながるという、問題点を持ってい
る。
【０００３】一方でドイツ公開特許公報２５３４３９９
９８には、２本の異なったダクトを通って排気が触媒コ
ンバーターに供給される際に、これらの供給ダクトは異
なった長さであるべきという事が開示されているが、こ
のようなダクトを自動車の内部に配置するのは困難であ
ると共に、この配置によって望ましい結果が得られるも
のではなかった。
【０００４】ドイツ特許出願１９６５１２３５．５−１
３号においては、触媒コンバーターに排気を供給するダ
クトが異なった長さを有し、内燃機関の下側に位置する
大きな断面のダクトが、車両進行方向に沿って内燃機関
の前側で下側に曲線領域を有し、そこから車両の進行方
向に対して反対側に延びて、車室の下側に位置する触媒
コンバーターに連通し、小さな断面の供給ダクトは、共
通ダクトの分離要素の近傍領域と排気ダクトの触媒コン
バーターに隣接する領域との間を短絡する部分を形成し
ている。
【０００５】この配置においては、排気中の窒素酸化物
を削減する機器を、三元触媒コンバーターの下流側に配
置することが可能である。
【０００６】しかしながら、この配置においては、三元
触媒の発熱反応が窒素酸化物を削減する機器である窒素
酸化物用トラップに対して、大きな熱負荷を与える。こ
のトラップは、高温に対して敏感である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、三元触媒と窒素酸化物用トラップの配置を、三元触
媒の発熱反応により生成される熱によって、窒素酸化物
用トラップに対して重大な熱的影響が起こらないよう
に、改良することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的のために、内燃
機関の排気マニフォールドが三元触媒に直接連通し、窒
素酸化物用トラップが排気の流れに沿って排気ダクトと
テール・パイプとの間に位置するように構成されてい
る。
【０００９】
【発明の効果】この構成の結果、三元触媒の発熱反応に
よる、排気の加熱が、排気ダクトの曲線領域内のガス流
によって、穏やかとなり、窒素酸化物用トラップに対す
る大きな熱負荷が避けられることになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】内燃機関１は直列に配置された、
例えば４つのシリンダーを有し、実施例においては、シ
リンダー列は進行方向を横切って配置されている。内燃
機関からの排気は、排気マニフォールド２を通って直接
三元触媒コンバーター１２に供給される。そこから、排
気は分離要素１１と全体として符号３で示される排気ダ
クトを通って、窒素酸化物用トラップ８に供給される。
【００１１】分離要素のすぐ後ろにおいて、大径供給ダ
クト４と小断面供給ダクト５との両方に対して排気ガス
を供給できるようにされている。ここで小断面供給ダク
ト５は排気を短い経路で排気ダクトの領域１３に導くこ
とになる。領域１３は、排気ダクト７の窒素酸化物用ト
ラップ１３への連通部のすぐ前に位置している。大断面
供給ダクト４は、進行方向に沿って曲線領域６に向かっ
て延び、これは、内燃機関１の下側でかつ、進行方向に
沿って前側に位置している。そして、排気は、進行方向
とは逆に延び、排気を窒素酸化物用トラップ８へ供給す
る排気ダクト７を通って、導かれる。なお、テール・パ
イプは１４として示される。
【００１２】排気ダクト３の曲線領域６の前側には、遮
断弁９が設けられており、供給ダクト４と曲線領域６と
の間に位置することになる。遮断弁９はアクチュエータ
ー１０により、作動させられる。遮断弁９を、特にその
部分の冷却状態が良い場合には、曲線領域６の後ろ側に
配置することも出来る。
【００１３】内燃機関１の始動に際して、最初に遮断弁
９のアクチュエーター１０が供給ダクト４を確実に閉じ
て、短絡通路を通って排気が窒素酸化物用トラップ８に
届くようにする。その後で窒素酸化物用トラップ８内の
温度に応じて、遮断弁９はアクチュエーター１０により
開かれて、供給ダクト４、曲線領域６及び排気ダクト７
を通る通路が開放される。供給ダクト４は供給ダクト５
よりも大きな断面を有しているので、排気のうちかなり
の部分が、供給ダクト４と曲線領域６とを通って窒素酸
化物用トラップ８に達することになる。
【００１４】ダクト内において排気マニフォールドのす
ぐ後ろに三元触媒コンバーター１２を配置する結果、望
ましい迅速な加熱が行える事になる。それ以外に、弁９
を開くことにより排気の冷却が良好に行われることにな
る。始動時、つまり弁９が閉じている際に、供給ダクト
５を通っての排気の分離が起こる。しかしながら、この
運転領域においては、その期間が短いことと、内燃機関
１及び三元触媒コンバーターの両方を初期加熱する必要
性を考慮したことにより、窒素酸化物用トラップに供給
されるガスの温度は、窒素酸化物用トラップへの熱負荷
を考慮しても許容範囲内となる。
【００１５】この構成により、三元触媒コンバーターの
後ろ側で内燃機関の下に配置された冷却コイルへと排気
が供給されるので、三元触媒コンバーターの発熱反応に
よる窒素酸化物用トラップが高温になるまでの望ましく
ない過熱状態が避けられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車の前方領域における本発明による構成の
側面図である。
【符号の説明】
１ 内燃機関 ２ 排気マニフォールド ４ 大断面供給ダクト ５ 小断面供給ダクト ６ 曲線領域 ７、１３ 排気ダクト ８ 窒素酸化物用トラップ ９ 弁 １１ 分離要素 １２ 三元触媒コンバーター
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 3/08 Ｆ０１Ｎ 3/08 Ａ (72)発明者 クレメンス、グリーザー ドイツ連邦共和国ランゲンフェルト、ザイ デンベーバーシュトラーセ、46 (72)発明者 パトリック、フィルプス ドイツ連邦共和国ケルン、フォーゲルザン ガー・ベック、12 (72)発明者 トーマス、エー、メイヤー ドイツ連邦共和国ベーエム・グレッセン、 ハイデンフール、31

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 前方に搭載され、その排気が触媒コンバ
    ーターに連通している直列内燃機関を有する自動車であ
    って、各シリンダーからの排気マニフォールドが内燃機
    関の一方側で結合して共通ダクトとされ、該共通ダクト
    から異なった断面を持つ２本の供給ダクトが排気ダクト
    に連通され、大きな断面の上記供給ダクトが弁により閉
    鎖可能とされ、排気を上記排気ダクトへ導く上記供給ダ
    クトは異なった長さを有しており、大きな断面を持ち内
    燃機関の下に位置する上記供給ダクトは、自動車の進行
    方向に向かって上記内燃機関の前側で下側に曲線領域を
    有し、客室の下側に位置する上記排気ダクトに向かって
    延びており、小さな断面を持つ供給ダクトは、上記共通
    ダクトの分離要素近傍と上記排気ダクトとの間に短絡部
    を形成し、上記内燃機関（１）の上記排気マニフォール
    ド（２）が三元触媒コンバーター（１２）に直接連結し
    ており、窒素酸化物用トラップ（８）が、排気の流れ方
    向において上記排気ダクト（１３）とテール・パイプ
    （１４）の間に位置していることを特徴とする自動車。
JP21175498A 1997-07-09 1998-07-09 内燃機関と触媒コンバーターとを有する自動車 Expired - Lifetime JP4012630B2 (ja)

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