JPS6146453Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、内燃機関において排気ガス浄化対策
のために用いる、排気ガス中の酸素濃度検出装置
に関するものである。

［従来の技術］ 自動車用の水平対向型やＶ型の多気筒内燃機関
の排気ガス浄化装置として、各バンクの複数の排
気口にそれぞれ連通する排気マニホールドに接続
される左右別個の排気管を下流側で集合させ、該
集合部より下流側に３元触媒コンバータを設置
し、この触媒コンバータより上流側の排気管内に
酸素濃度検出素子（以下O₂センサという）を設
け、O₂センサによつて排気ガス中の酸素濃度を
検知して電気信号を出力させ、この出力によつて
制御装置を介して気化器を、理論空燃比の混合気
が得られるようにフイードバツク制御し、あるい
は排気管に供給する２次空気量を適正に制御する
ことにより、３元触媒コンバータによる排気ガス
浄化効率を常に良好な状態に保つものが知られて
いる。

このような場合にO₂センサは、触媒コンバー
タの下流側よりも上流側に位置している方がフイ
ードバツク制御の応答性がよい。しかし、前記の
ような左右別個に設けられた排気管を下流側で集
合させた内燃機関においては、内燃機関の両バン
ク間に空燃比の差があることおよび例えば１−３
−２−１など各気筒の点火順序の関係などで、左
右の両排気管を流れる排気ガスの平均の空燃比
を、正確に検出することができず、従つて、O₂
センサの出力によつて正確なフイードバツク制御
を行ない難いという欠点があつた。

この欠点を解決するための先行技術例として
は、実開昭53−157210号公報に記載されているも
のがあるが、これによればO₂センサは、一列に
並んだ排気口にそれぞれ連通する各排気管の集合
部に形成した拡張室に設けられている。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、この拡張室には、下流側排気管
が連通していることもあつて、該室では、上記各
排気管よりの排気ガスが充分に拡散混合されずに
下流側排気管より大気に排出され、従つて、O₂
センサにより排気ガスの平均の酸素濃度を正確に
検知できないという問題がある。

本考案は、この問題の解消を目的とするもので
ある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、この目的を達成するために、各バン
クに複数の排気口を有する対向型内燃機関におい
て、上記各バンクの排気口に連通する入口を有
し、下流側で１個の出口に集合される排気マニホ
ールドを各バンクに設け、上記各バンクの排気マ
ニホールドに接続され下流側を触媒コンバータの
入口側に接続された第１、第２の排気管と、上記
触媒コンバータの下流側に接続され触媒コンバー
タを通過した排気流を大気に放出する第３の排気
管とを有し、上記第１、第２の排気管の軸線を上
記触媒コンバータの入口部で交叉させ、この交叉
する部分に酸素濃度検出素子を配設すると共に、
この交叉する部分またはそのすぐ下流側に触媒担
体を設置し、上記第１、第２の排気管の軸線を、
触媒コンバータの触媒担体のガス入口側端面に対
し90゜より小さい角度で交叉させるように設定し
たことを特徴とするものである。

［実施例］ 以下、図面を参照して本考案の一実施例を具体
的に説明する。

第１図、第２図において、符号１は水平対向型
の機関本体で、各バンクの複数の各気筒の排気口
２にそれぞれ連通する入口３を有し下流側が１個
の出口４に集合する排気マニホールド５を、各バ
ンクにそれぞれ設け、各マニホールド５にそれぞ
れ上流側が接続される第１、第２の排気管６，７
の下流側を３元触媒コンバータ８の入口側に接続
すると共に、触媒コンバータ８の出口側には、こ
れを通過して有害成分が除去された排気ガスを大
気に放出する第３の排気管９が接続されている。

そして、上記第１、第２の排気管６，７の軸線
の交叉する部分に、O₂センサ１０が配設され、
このセンサ１０の出力電気信号により、制御装置
１１を介して気化器１２に付設した電磁弁１３を
フイードバツク制御して燃料流量を調整すること
により、理論空燃比の混合気を気化器１２で作
り、吸入管１４を経て機関本体１の各気筒の燃焼
室に供給するようになつている。

上記３元触媒コンバータ８は、第３図、第４図
に示すように、排気ガス入口側に第１、第２の排
気管６，７の下流側端部が嵌挿される入口ポート
部１５，１６を有し、かつ出口側に第３の排気管
９が嵌挿される出口ポート部１７を有する触媒シ
エル１８を備え、このシエル１８内にハニカム型
の触媒担体８ａを固定して３元触媒コンバータ８
を構成している。なお、上記触媒担体８ａは、軸
方向に貫通して多数の孔が形成され、かつ３元触
媒が担持されている。

前記入口ポート部１５，１６は、これらの各軸
線を前記触媒コンバータ８の入口部で交叉させる
と共に、この交叉する部分またはそのすぐ下流側
に触媒担体８ａを設置し、かつ上記各軸線が触媒
担体８ａの入口側端面に対し90゜より小さい角度
αで交叉するように逆ハ字形に傾斜され、これら
の入口ポート部１５，１６と同様にこれらにそれ
ぞれ嵌挿される上記第１、第２の排気管６，７の
下流側端部も傾斜され、さらに前記交叉部Ｏまた
はその近傍に斜め上方から触媒シエル１８を貫通
したO₂センサ１０の先端検知部１０ａが配設さ
れている。なお、前記触媒シエル１８は上下の半
割シエル１９，２０を接合して形成されている。

以上のように構成されているから、機関本体１
の各排気口２から排出される排気ガスは、第１、
第２の排気管６，７から入口ポート部１５，１６
を経て触媒シエル１８内に入るが、この際排気ガ
スは、まず第１、第２の排気管６，７内で衝突し
て撹拌混合され、さらに、これら排気管６，７の
下流側端部および入口ポート部１５，１６が、各
軸線を、３元触媒コンバータ８の入口部で交叉
し、その交叉部Ｏまたはその近傍にO₂センサ１
０の検知部１０ａが設置され、しかも、上記軸線
が、３元触媒コンバータ８の触媒担体８ａのガス
入口側端面に対して90゜より小さい角度αで交叉
するように設置されているので、上記排気ガス
は、さらに該端面に衝突、反転して拡散し充分に
混合される。従つて、両排気管６，７からの排気
ガスの空燃比が異なつていても、これらの平均の
空燃比をO₂センサ１０で検知することができ、
その出力信号によつて制御装置１１で電磁弁１３
をオフ制御し、その開閉時間比率を変えて気化器
１２の燃料流量を調整し、正確に理論空燃比の混
合気を気化器１２で作ることができ、３元触媒コ
ンバータ８によつて排気ガス中のCO，HC，NOx
の３成分を同時に効率よく浄化処理することがで
きる。

なお、本実施例では、触媒シエル１８内に入つ
た排気ガス流が触媒担体８ａのガス入口側端面に
対し斜めに衝突、拡散などして入口部に拡がり、
低い流速で前記端面全体からほぼ均一に触媒担体
８ａを通過するので、３元触媒コンバータ８によ
る浄化性能も良好である。

［考案の効果］ 以上説明したように構成される本考案では、上
記したように各バンクの複数の排気口よりの排気
ガスが、第１、第２の排気管内で衝突して撹拌混
合され、かつ触媒担体のガス入口端面に衝突、反
転して拡散し充分に混合されるので、上記先行技
術例のものより上記各排気口からの排気ガスの平
均的濃度をより正確に検知することができ、従つ
て、気化器などの正確なフイードバツク制御をす
ることができ、フイードバツク制御の応答性も比
較的良好である。

なお、本考案において、O₂センサの出力信号
で排気管に供給する２次空気量を制御するように
してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す概略構成説明
図、第２図は第１図をＡ矢の方向に見た図、第３
図は同要部の一部を断面した平面図、第４図は同
要部の垂直断面説明図である。 １……機関本体、２……排気口、３……入口、
４……出口、５……排気マニホールド、６……第
１の排気管、７……第２の排気管、８……３元触
媒コンバータ、８ａ……触媒担体、９……第３の
排気管、１０……O₂センサ、１１……制御装
置、１２……気化器、１３……電磁弁、１４……
吸入管、１５，１６……入口ポート部、１７……
出口ポート部、１８……触媒シエル、１９，２０
……半割シエル、Ｏ……交叉部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 各バンクに複数の排気口を有する対向型内燃機
   関において、上記各バンクの排気口に連通する入
   口を有し、下流側で１個の出口に集合される排気
   マニホールドを各バンクに設け、上記各バンクの
   排気マニホールドに接続され下流側を触媒コンバ
   ータの入口側に接続された第１、第２の排気管
   と、上記触媒コンバータの下流側に接続され触媒
   コンバータを通過した排気流を大気に放出する第
   ３の排気管とを有し、上記第１、第２の排気管の
   軸線を上記触媒コンバータの入口部で交叉させ、
   この交叉する部分に酸素濃度検出素子を配設する
   と共に、この交叉する部分またはそのすぐ下流側
   に触媒担体を設置し、上記第１、第２の排気管の
   軸線を、触媒コンバータの触媒担体のガス入口側
   端面に対し90゜より小さい角度で交叉させるよう
   に設定したことを特徴とする内燃機関における排
   気ガス中の酸素濃度検出装置。