JPS6114566Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はエンジンの排気ガス浄化装置に関する
ものである。

従来技術 従来より、エンジンから放出される排気ガス中
に含まれるHC，COおよびNOxを低減させるため
に、エンジンの排気系に、再燃焼装置や各種触媒
装置を介設することは知られている。

しかして、近年の排気ガス規制の強化に伴い、
前記再燃焼装置や各種触媒装置を組合せて、より
一層排気ガスの浄化を行う装置の研究が行われて
いる。

また、浄化処理をする必要があるのは、
NOx，HC，COであり、排気系に上流側より再燃
焼装置、NOx用触媒装置およびHC，CO用触媒装
置を順次配設し、NOxの排出量の多いエンジン
運転中は、二次エアをNOx用触媒装置の下流側
（HC，CO用触媒の上流側）に供給してNOx用触
媒を還元雰囲気に保ち、これによりNOxの処理
を促進する一方、NOxの排出量が問題にならな
い程少なくHC，COの多いエンジン運転中、例え
ばエンジンの暖機運転時および減速時には、二次
エアを再燃焼装置の上流側に供給し、該再燃焼装
置によるHC，COの処理能力を高めるとともにこ
の二次エアによりNOx用触媒を酸化触媒として
作用させ、これによりHC，CO用酸化触媒の機能
を向上させ、全体としてHC，COに対する処理能
力を向上し得る事実も知られている。

考案の目的 本考案は、かかる事実の認識に基づいて、構造
が簡単で、安価であるとともに、作動が確実で信
頼性の高い排気ガス浄化装置を提供することを目
的とする。

考案の構成 本考案は、排気系に上流側より再燃焼装置、第
１触媒装置および第２触媒装置を順次配設し、エ
アポンプからの二次エアを前記第１および第２触
媒装置間に供給する第１二次エア供給通路と、該
第１二次エア供給通路より分岐して前記再燃焼室
の上流側に二次エアを供給する第２二次エア供給
通路とをそれぞれ設け、該分岐部分にダイヤフラ
ム式切換弁を設け、該切換弁が負圧室に負圧が作
用したときに第２二次エア供給通路を開くと同時
に第１二次エア供給通路を閉じる一方、負圧室に
大気圧が作用したときに第１二次エア供給通路を
開くと同時に第２二次エア供給通路を閉じる排気
ガス浄化装置において、吸気通路の気化器絞弁下
流に第１負圧取出口を設け、該第１負圧取出口に
前記ダイヤフラム式切換弁の負圧室を接続する第
１負圧通路を設け、該第１負圧通路にエンジン冷
却水が設定温度以上のときに該第１負圧通路を閉
じ、絞りを介設した大気連通孔を開く感温弁を介
設する一方、気化器絞弁の全閉時にはその下流側
に、開作動時にはその上流側に位置する第２負圧
取出口を吸気通路に設け、該第２負圧取出口と、
第１負圧通路の感温弁と負圧室との間の部分とを
接続する第２負圧通路を設け、さらに第２負圧取
出口に作用する負圧が、第１負圧通路に作用する
負圧より大きいときには第２負圧通路を開き、か
つ逆のときには第２負圧通路を閉じる逆止弁を該
第２負圧通路に介設したものである。すなわち、
吸気通路の吸気負圧を利用して、二次エアの供給
を制御することを特徴とする。

実施例 以下、本考案の実施例を図面に沿つて説明す
る。

１はエンジンである。２は吸気通路で、気化器
絞弁３が開閉可能に軸支されている。４は排気通
路で、上流側より再燃焼装置５、第１触媒装置６
（三元触媒）および第２触媒装置７（酸化触媒）
が順次配設されている。

８は第１二次エア供給通路で、二次エア供給源
としてのエアポンプ９と、排気通路４の第１触媒
装置６と第２触媒装置７との間とを接続し、二次
エアを第１触媒装置６の下流側に供給するもので
ある。

１０は第２二次エア供給通路で、第１二次エア
供給通路８から分岐して排気通路４の再燃焼装置
５の上流側に接続されている。

１１はダイヤフラム式切換弁で、第１二次エア
供給通路８と第２二次エア供給通路１０との分岐
部分に設けられ、該切換弁１１の弁体１１ａが第
１および第２二次エア供給通路８，１０の開閉を
行うように構成されている。すなわち、切換弁１
１は、負圧室１１ｂに大気圧が作用しているとき
は、該負圧室１１ｂ内のスプリング１１ｃの弾発
力によりダイヤフラム１１ｄが下降せしめられ、
該ダイヤフラム１１ｄに固定されている弁体１１
ａが下位置（図面鎖線参照）に移動し、第２二次
エア供給通路１０の上流端開口１０ａ（第１二次
エア供給通路８に臨んでいる）を閉塞し、第１二
次エア供給通路８を開く。一方、該切換弁１１の
負圧室１１ｂに負圧が作用しているときは、スプ
リング１１ｃの弾発力に抗してダイヤフラム１１
ｄが上昇して弁体１１ａは上位置（図面実線参
照）に移動し、第１二次エア供給通路８を閉じ、
第２二次エア供給通路１０を開くように構成され
ている。

１２は第１二次エア供給通路８のダイヤフラム
式切換弁１１上流側と、第２二次エア供給通路１
０とを連通する連通路で、再燃焼装置５に常時若
干量の二次エアを供給するものである。連通路１
２の断面積は、第２二次エア供給通路１０よりも
十分に小さく設定されている。

１３は吸気通路２の気化器絞弁３下流に設けら
れた第１負圧取出口で、感温弁１４が介装された
第１負圧通路１５によつて前記切換弁１１の負圧
室１１ｂに接続されている。この感温弁１４は、
エンジン冷却水が設定温度、例えば50℃以上のと
きに弁体１４ａによつて第１負圧通路１５を閉じ
ると同時に絞りを介設した大気連通孔１４ｂを開
くように構成されている。

１６は第２負圧取出口で、吸気通路２の、気化
器絞弁３が全閉時には該絞弁３よりも下流側に、
開作動時には該絞弁３よりも上流側に位置する部
分に設けられている。１７は逆止弁１８が介装さ
れた第２負圧通路で、第２負圧取出口１６と、第
１負圧通路１５の感温弁１４と前記切換弁１１の
負圧室１１ｂとの間の部分とを接続している。こ
の逆止弁１８は、第２負圧取出口１６に作用する
負圧が、第１負圧通路１５に作用する負圧より大
きいときには開き、すなわち第２負圧通路１７を
開く一方、逆のとき、すなわち第１負圧通路１５
に作用する負圧が、第２負圧取出口１６に作用す
る負圧より大きいときには、閉じて第２負圧通路
１７を閉じるものである。

１９，２０は排気の逆流を防止するために第１
および第２二次エア供給通路８，１０に介装され
た逆止弁、２１はエアポンプ９より供給される二
次エアの供給量を制御するリリーフ弁である。

なお、一点鎖線で示す２２はエンジン回転数が
設定回転数以上で第２負圧通路１７を開き、それ
以下で第２負圧通路１７を閉じる開閉弁で、減速
の程度に応じた制御する上で設けてもよい。

次に、上記装置の作用について説明する。

先ず、暖機運転中または第２負圧取出口１６が
気化器絞弁３の下流側に位置する該気化器絞弁３
の全閉時、すなわち減速時には、二次エアは、再
燃焼装置５の上流側に供給される。具体的には、
暖機運転中は、エンジン冷却水の水温が50℃以下
で、感温弁１４により、第１負圧通路１５が連通
されているとともに大気連通孔１４ｂが閉じら
れ、該第１負圧通路１５を通じて吸気通路２より
ダイヤフラム式切換弁１１の負圧室１１ｂに負圧
が導入され、該切換弁１１の弁体１１ａがダイヤ
フラム１１ｄの上昇により上位置になり（図面参
照）、第１二次エア供給通路８を閉塞すると同時
に第２二次エア供給通路１０を開く。この場合
は、第２負圧取出口１６に作用する負圧と第１負
圧通路１５に作用する負圧との大小にかかわりな
く、すなわち逆止弁１８の開閉に関係なく、切換
弁１１の負圧室１１ｂに負圧が導入される。ま
た、暖機後の減速時には、暖機後（エンジン冷却
水が50℃以上）であるから、感温弁１４により第
１負圧通路１５は閉じられているとともに大気連
通孔１４ｂは開かれ負圧室１１ｂは大気圧が作用
している。第２負圧取出口１６は、気化器絞弁３
よりも下流側に位置するから、第２負圧取出口１
６の方が第１負圧通路１５（大気圧）よりも大き
な負圧が作用していることとなり、逆止弁１８が
開かれ、第２負圧通路１７を通じて、ダイヤフラ
ム式切換弁１１の負圧室１１ｂが導入され、該切
換弁１１の弁体１１ａは上位置になる。したがつ
て、第１二次エア供給通路８が閉じられ、第２二
次エア供給通路１０が開く。

以上のように、暖機運転時および減速時には、
何れの場合も、第１二次エア供給通路８を閉じ、
第２二次エア供給通路１０を開き、再燃焼装置５
の上流側に二次エアが供給され、再燃焼装置５で
のHC，COの処理能力を高め、第１触媒装置６の
負担を柔げるとともに、該第１触媒装置６の三元
触媒を酸化触媒として作用させ、第２触媒装置７
の酸化触媒の作用を補助している。

次に、上記以外の運転時、すなわち第２負圧取
出口１６が気化器絞弁３の上流側に位置する該気
化器絞弁３の開作動時には、二次エアは第１触媒
装置６と第２触媒装置７との間の排気通路４に供
給される。さらに詳細に説明すると、このときに
はエンジン冷却水は50℃以上であるから、感温弁
１４により第１負圧通路１５は閉じられていると
ともに大気連通孔１４ｂが開かれており、第２負
圧取出口１６は、気化器絞弁３の上流側に位置す
るから、逆止弁１８の開閉にかかわりなく、前記
切換弁１１の負圧室が導入されることとなり、前
記切換弁１１のダイヤフラム１１ｄがスプリング
１１ｃの弾発力により下方に変位し、弁体１１ａ
が第２二次エア供給通路１０を閉じると同時に、
第１二次エア供給通路８を開く。

したがつて、二次エアは、第１触媒装置６の下
流側に供給され、該第１触媒装置６の三元触媒を
三元雰囲気に保ち、該三元触媒により排気中の
NOx，HC，COを無害化処理するとともに、残存
するCOとHCの大部分を第２触媒装置７の酸化触
媒で、二次エアにより酸化して無害化される。こ
のとき、連通路１２を通じて、二次エアの一部が
再燃焼装置５の上流側に常時供給されているか
ら、再燃焼装置５でのHC，COの処理も効率よく
行われる。なお、連通路１２を通じて供給される
二次エアの量は十分に小さく、三元触媒の三元雰
囲気をこわさない程度である。

考案の効果 本考案は、上記のように、排気系に上流側より
再燃焼装置、第１触媒装置および第２触媒装置を
順次配設し、二本の負圧通路によりダイヤフラム
式切換弁の切換を行い、エアポンプからの二次エ
アを、暖機運転中、アイドリング時および減速時
には第１触媒装置と第２触媒装置との間にそれぞ
れ供給するように構成したため、構成が簡単で安
価であるとともに、作動が確実で信頼性が高いと
いう実用上優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例であるエンジンの排気ガ
ス浄化装置の全体構成図である。 １……エンジン、２……吸気通路、３……気化
器絞弁、４……排気通路、５……再燃焼装置、６
……第１触媒装置、７……第２触媒装置、８……
第１二次エア供給通路、９……エアポンプ、１０
……第２二次エア供給通路、１１……ダイヤフラ
ム式切換弁、１１ａ……弁体、１１ｂ……負圧
室、１２……連通路、１３……第１負圧取出口、
１４……感温弁、１５……第１負圧通路、１６…
…第２負圧取出口、１７……第２負圧通路、１８
……逆止弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気系に上流側より再燃焼装置、第１触媒装置
   および第２触媒装置を順次配設し、エアポンプか
   らの二次エアを前記第１および第２触媒装置間に
   供給する第１二次エア供給通路と、該第１二次エ
   ア供給通路より分岐して前記再燃焼室の上流側に
   二次エアを供給する第２二次エア供給通路とをそ
   れぞれ設け、該分岐部分にダイヤフラム式切換弁
   を設け、該切換弁が負圧室に負圧が作用したとき
   に第２二次エア供給通路を開くと同時に第１二次
   エア供給通路を閉じる一方、負圧室に大気圧が作
   用したときに第１二次エア供給通路を開くと同時
   に第２二次エア供給通路を閉じる排気ガス浄化装
   置において、吸気通路の気化器絞弁下流に第１負
   圧取出口を設け、該第１負圧取出口に前記ダイヤ
   フラム式切換弁の負圧室を接続する第１負圧通路
   を設け、該第１負圧通路にエンジン冷却水が設定
   温度以上のときに該第１負圧通路を閉じ、絞りを
   介設した大気連通孔を感温弁を介設する一方、気
   化器絞弁の全閉時にはその下流側に、開作動時に
   はその上流側に位置する第２負圧取出口を吸気通
   路に設け、該第２負圧取出口と、第１負圧通路の
   感温弁と負圧室との間の部分とを接続する第２負
   圧通路を設け、さらに第２負圧取出口に作用する
   負圧が、第１負圧通路に作用する負圧より大きい
   ときには第２負圧通路を開き、かつ逆のときには
   第２負圧通路を閉じる逆止弁を該第２負圧通路に
   介設したことを特徴とするエンジンの排気ガス浄
   化装置。