JPS6146649B2 - - Google Patents

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JPS6146649B2
JPS6146649B2 JP19444581A JP19444581A JPS6146649B2 JP S6146649 B2 JPS6146649 B2 JP S6146649B2 JP 19444581 A JP19444581 A JP 19444581A JP 19444581 A JP19444581 A JP 19444581A JP S6146649 B2 JPS6146649 B2 JP S6146649B2
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JP
Japan
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valve
air
port
secondary air
negative pressure
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JP19444581A
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JPS5896118A (ja
Inventor
Fujio Sato
Hiroshi Tominaga
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Tokyo Roki Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Roki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Roki Co Ltd filed Critical Tokyo Roki Co Ltd
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Publication of JPS5896118A publication Critical patent/JPS5896118A/ja
Publication of JPS6146649B2 publication Critical patent/JPS6146649B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/22Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
    • F01N3/227Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives using pneumatically operated valves, e.g. membrane valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/22Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の排気系へエアクリーナか
ら空気を送り、排気ガスの浄化を図るための二次
空気供給装置に関する。
一般にこの種の二次空気供給装置は、エアクリ
ーナ等と排気系との間に連通管を接続し、排気の
脈動の際に生ずる負圧、あるいは排気系の絞り効
果によつて生ずる負圧を利用して排気ガス中にエ
アクリーナの空気を供給して排気の希釈および未
燃焼ガスの再燃焼を図るものである。そして、前
記排気ガスの圧力は内燃機関の回転に伴つて脈動
するため、従来より前記連通管に排気ガスの逆流
防止用のリードバルブを介装している。
しかしながら、この構成ではリードバルブは排
気系の負圧に比例した弁開度となるため、エンジ
ンが高速で運転されればされるほど過剰な二次空
気が排気系に供給される。ところが、高速回転時
に二次空気を供給し過ぎると、排気ガス浄化用の
触媒コンバータが異常加熱して破損してしまう惧
れがある。
このため、高速回転域では二次空気の供給量を
制限する手段を講ずる必要がある。
一方、アイドリング時などのエンジンの低速回
転時に二次空気を多く供給しすぎると、浄化装置
内の触媒の温度が下がり、触媒が機能しなくなつ
てしまうという問題を生じる。このため、低速回
転時には比較的少量の二次空気を供給する必要が
ある。
上記問題を解決するために、従来特開昭53−
762175号公報並びに特開昭56−64115号公報に示
されるものがある。
しかしながら、前者は制御に用いる検知媒体が
2つ必要であり、構造が複雑になるという問題が
あり、後者は構造は比較的簡単なものの、二次空
気の供給量の制御が2段階しか行えず、低速回転
時に最も多く二次空気が供給されてしまうという
問題があり、いまだ完全な二次空気供給装置はな
かつた。
本発明は、以上の観点に立つてなされたもの
で、構造、検知手段が簡単で、かつエンジンの高
速回転域では二次空気の供給をカツトするととも
に、低速回転域で二次空気の供給量を必要とする
最小限の値に下げることにより、適正な排気制御
を行なえるようにすることを目的としている。
前記の目的を達成するため、本発明ではエアク
リーナと排気系とを逆止弁を介装した空気通路で
連通接続し、排気系の負圧を利用してエアクリー
ナから排気系へ二次空気を供給するようにした内
燃機関の二次空気供給装置において、キヤブレタ
のスロツトル弁の下流側に連通される接続管を介
して伝えられる内燃機関の吸気負圧に応じて出没
移動する弁体と、弁体の突出時に閉塞されかつエ
アクリーナ側に連通する第1の弁口と、前記弁体
の没入時に閉塞されかつ空気通路の後流側に連通
する第2の弁口と、これら第1、第2の弁口間に
形成された中間室にあつて、各弁口の開口面積よ
り充分小さい第1の供給口と、前記第2の弁口の
外側に形成され前記空気通路の後流側に連通する
第2の供給口とからなる制御弁を、前記空気通路
中に配設したことを特徴とする。
係る構成によれば、内燃機関の吸入負圧の変
化、つまり運転状態に応じて低速から高速に至る
間に弁体が第1の弁口および第2の弁口を別々に
閉塞し、二次空気供給の停止、第1、第2の両供
給口からの二次空気供給、第1の供給口のみから
の二次空気供給という3段階にわたる二次空気量
の制御を行うことができる。特に、第1の供給口
の開口面積は小さいので、低速運転時に適性量の
二次空気を供給できる。
以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明す
る。
第1図において、1はエアクリーナであり、こ
のエアクリーナ1のケース1aの外側にはサイレ
ンサー室Aを形成する密閉式ハウジング2が装着
され、このハウジング2の開口部2aにリードバ
ルブ装置3が取付けられている。
リードバルブ装置3の吐出口3aは、図外の連
通管を介して排気系であるエキゾーストマニホー
ルドに連通されるとともに、リードバルブ本体3
bによつて排気ガスが逆流しないようにしてあ
る。
そして、前記サイレンサー室Aはケース1aに
形成した開口部1bを通じてエアクリーナ1内に
連通するようになつている。開口部1bのケース
1a側内周部にはテールパイプ4が設けられてお
り、このテールパイプ4および開口部1bを通じ
て前記サイレンサー室A内にエアクリーナ1内の
空気が導入されるようになつている。
ここで、前記ハウジング2にはリードバルブ装
置3と並列して制御弁10が取付けられている。
制御弁10はハウジング2に周縁を固定された
ダイヤフラムケース11と、ダイヤフラムケース
と一体でサイレンサー室A内に突出して設けた弁
ハウジング12と、ダイヤフラムケース11に周
辺を固定されたダイヤフラム13と、ダイヤフラ
ム13の中心から弁ハウジング12内に突出した
弁ロツド14と、弁ロツド14の先端に設けられ
た弁体15とから概略構成されている。そして、
ダイヤフラムケース11には、ダイヤフラム13
により区画された負圧室Bが形成され、この負圧
室Bには、ダイヤフラム13を押圧するスプリン
グSが配設されているとともに、ダイヤフラムケ
ース11の一側部に設けた負圧取入口11aが形
成され、この負圧取入口11aを接続管16を介
してキヤブレタ6のスロツトル弁7の近傍の下流
側に連通させている。
また、前記弁ハウジング12の先端は開口部1
bに連通し、また、その内部に仕切壁18を設
け、弁ハウジング12内を上下2つの室19a,
19bに区画している。そして、各室19a,1
9bの底面には前記開口部1bに連通する第1の
弁口20aおよび仕切壁18に開口された第2の
弁口20bが形成されている。
また、室19aの外周には各弁口20a,20
bより十分に小さな第1の供給口21が開口形成
され、サイレンサー室Aを通じて空気通路の後流
側に連通している。また、上部側の室19bの側
部にはこれより充分大きな第2の供給口22が開
口形成され、サイレンサー室Aを通じて空気通路
の後流側に連通している。
以上の構成において、スロツトル弁7が全開状
態に近いエンジンの高速回転域では、キヤブレタ
6内に負圧が発生しないか或いは発生したとして
も小さく、スプリングSのバネ圧によつてダイヤ
フラム13は下方に移動し、第1図の如く弁体1
5は第1の弁口20aを閉じる。
スロツトル弁7が徐々に閉じていき、キヤブレ
タ6内に吸気負圧が発生すると、ダイヤフラム1
3はスプリングSのバネ圧に抗して上方側に吸引
される。この結果、第2図に示すように弁体15
は第1の弁口20aと第2の弁口20bとの中間
に位置した状態になり、エアクリーナ1側より供
給される二次空気は矢印の如く第1の弁口20a
および第2の弁口20bを伝わり、それぞれ第1
の供給口21および第2の供給口22を通じてサ
イレンサー室Aに流通することになる。
スロツトル弁7が全開あるいはそれに近い状態
のアイドリング時などのエンジンの低速回転域で
は、吸気負圧は大となり、この結果弁体15は第
3図に示すように第2の弁口20bを閉じ、この
結果エアクリーナ1側から供給される二次空気は
第1の供給口21を通じてのみサイレンサー室A
内に連通することになる。
第4図は、以上述べた構造におけるエンジンの
吸気負圧と排気系へ供給される二次空気量との関
係を示すグラフである。まず、エンジンの低負荷
時である高速時には、吸気負圧が小さく、大気圧
に近くなつているため、弁体15は第1の弁口2
0aを閉じ、二次空気の流れがカツトされる。こ
の吸気負圧は100mmHgの時点でダイヤフラムを
徐々に作動させ、その負圧が大きくなるにつれ弁
体15を弁口20aから引き離し、その回路に比
例した空気量を得られる(第4図中a区間)。
次に、中速時に移るにつれて吸気負圧が大きく
なつてくるので、弁体15は第2図に示すように
充分に弁口20aから離れた状態となり、それぞ
れの供給口21,22の合計開口面積に応じた空
気量Q1となつてサイレンサー室A内に供給され
る(第4図中b区間)。
更に、中速から低速に移る区間では吸気負圧が
増大し、弁体15は上部に充分に引き上げられ
る。そしてついには弁体15は第3図の如く第2
の供給口20bを閉じる結果、エアクリーナ側か
らの空気は第1の供給口21のみからサイレンサ
ー室A内に供給されることになる。この第1の供
給口21の開口面積は小さいため、このオリフイ
ス効果に応じたQ2の空気量のみがサイレンサー
室A内に供給される。
従つて、この実施例では、エンジンの高速域で
二次空気を完全にカツトし、中速域で最も多い
Q1の二次空気量を供給し、かつアイドリンクな
どの低速域では小量であるQ2の二次空気量が得
られるのである。
以上説明したように、本発明の二次空気供給装
置にあつては、エンジンの吸気系負圧によつて作
動する制御弁によつて高速で二次空気をカツト
し、中速で最も多い二次空気量を供給でき、さら
には低速域では二次空気の供給量を必要とする最
小限の値に下げることができるため、適正な排気
制御を行うことができる。しかも、この排気制御
が内燃機関の吸気負圧のみで行えるため、容易か
つ正確に行うことができるとともに、接続管の取
付位置もキヤブレタの下流側であればその取付位
置にさほど精度を要求されないので、作業が容易
でコスト安になるなどの作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の二次空気供給装置の要部を示
す断面図、第2図、第3図は同装置の制御弁の作
動状態を示す要部断面図、第4図は本発明の二次
空気供給装置によつて得られる空気量と吸気負圧
との関係を示したグラフである。 1……エアクリーナ、3……リードバルブ装置
(逆止弁)、6……キヤブレタ、7……スロツトル
弁、10……制御弁、11……ダイヤフラムケー
ス、12……弁ハウジング、13……ダイヤフラ
ム、14……弁ロツド、15……弁体、19a,
19b……室、20a……第1の弁口、20b…
…第2の弁口、21……第1の供給口、22……
第2の供給口、A……サイレンサー室。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 エアクリーナと排気系とを逆止弁を介装した
    空気通路で連通接続し、排気系の負圧を利用して
    エアクリーナから排気系へ二次空気を供給するよ
    うにした内燃機関の二次空気供給装置において、
    キヤブレタのスロツトル弁の下流側に連通される
    接続管を介して伝えられる内燃機関の吸気負圧に
    応じて出没移動する弁体と、この弁体の突出時に
    閉塞されかつエアクリーナ側に連通する第1の弁
    口と、前記弁体の没入時に閉塞されかつ空気通路
    の後流側に連通する第2の弁口と、これら第1、
    第2の弁口間に形成された中間室にあつて、各弁
    口の開口面積より充分小さい第1の供給口と、前
    記第2の弁口の外側に形成され前記空気通路の後
    流側に連通する第2の供給口とからなる制御弁
    を、前記空気通路中に配設したことを特徴とする
    二次空気供給装置。
JP19444581A 1981-12-04 1981-12-04 二次空気供給装置 Granted JPS5896118A (ja)

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JP19444581A JPS5896118A (ja) 1981-12-04 1981-12-04 二次空気供給装置

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JP19444581A JPS5896118A (ja) 1981-12-04 1981-12-04 二次空気供給装置

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JPS5896118A JPS5896118A (ja) 1983-06-08
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US5772352A (en) * 1995-06-02 1998-06-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Ball joint having extended service life

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JPS5896118A (ja) 1983-06-08

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