JPS62330B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は自動車等に使用される内燃機関（以
後エンジンともいう）の排気ガスの浄化装置に関
するものである。

（従来の技術） 近年自動車の排気ガスの規制が厳しくなり、特
にエンジン始動直後の暖機が十分でない状態に対
して一酸化炭素（以後COともいう）、炭化水素
（以後HCともいう）及び窒素酸化物（以後NOx
ともいう）の低減が厳しく要求されている。この
対策として従来から触媒コンバータが使用されて
いるが従来技術では触媒が活性化する温度になる
まで時間がかかること及び始動直後のNOxの低
減の困難なことに問題があつた。

（発明が解決しようとする問題点） この発明はエンジンの始動直後の暖機が十分で
ない状態において、CO、HC及びNOxを効果的に
減少させる内燃機関の排気ガス浄化装置の提供を
課題とする。

（問題点を解決するための手段） 上記の課題を解決するためにこの発明は排気ガ
ス浄化用の触媒コンバータを排気系に有する内燃
機関において、前記排気系を触媒コンバータの上
流側において２つの排気系に形成し、この２つの
排気系の一方には触媒コンバータにより小容量の
酸化触媒を設け、他方には触媒コンバータより小
容量の還元触媒を設け、酸化触媒側の排気系には
酸化触媒の上流側において通断可能の２次空気供
給装置を設けた構成を有している。

（作 用） 上記構成において、エンジンの始動直後におい
て酸化触媒側の排気系に２次空気を供給すると排
気ガス中の未燃のHC、COは２次空気と酸化触媒
とによりその大部分が浄化され触媒コンバータに
送られる。酸化触媒はその容量が触媒コンバータ
より小さいため、HC、COを浄化する際急速に温
度が上昇し、排気ガスを加熱して触媒コンバータ
に送りその活性化時期を早める。一方還元触媒は
２次空気の供給がないのでNOx浄化機能を損わ
れない。又触媒コンバータよりも小容量のため暖
機不十分の状態でも速く温度が上昇して排気ガス
中のNOxの大部分を除去する。

（実施例） 以下、一実施例を示す図面に基づきこの発明を
説明する。第１図において、１は自動車のエンジ
ンを示し、２はエキゾーストマニホルドでこの実
施例では４本に分岐している。このエキゾースト
マニホルド２は２本宛まとめられて２本の排気管
３，４に導かれる。５は副触媒コンバータで筒状
のケース６とこのケース６内に収容されているペ
レツト型の酸化触媒７と還元触媒８とから構成さ
れている。この副触媒コンバータ５の容量は後述
する主触媒コンバータ１０の容量の1/3〜1/6程度
が望ましい。ケース６は周壁６ａと二つの端板６
ｂ，６ｃとによりその外形が形成されている。ケ
ース６内には端板６ｃに対し空室６ｈを隔てて対
向する多数のルーパ孔を有する底板６ｄが設けら
れており、底板６ｄと端板６ｂ間の空間は隔壁６
ｅにより二つの触媒室６ｆ，６ｇに区画されてい
る。触媒室６ｆには前記の酸化触媒７が、触媒室
６ｇには前記の還元触媒８がそれぞれ充填されて
いる。又触媒室６ｆは排気管３に、触媒室６ｇは
排気管４にそれぞれ連通している。空室６ｈには
排気管９が連通しており、この排気管９に酸化触
媒を充填した主触媒コンバータ１０が取付けられ
ている。１１は空気ポンプで２次空気供給パイプ
１２により排気管３に連通されている。

上記の構成においてエンジン１の運転によりエ
キゾーストマニホルド２を出た排気ガスは排気管
３，４を経て触媒室６ｆ，６ｇに入る。触媒室６
ｆに入つた排気ガス中の未燃のHC、COは空気ポ
ンプ１１から送られた２次空気と酸化触媒７とに
よりその大部分が浄化され、ケース６の空室６
ｈ、排気管９を経て主触媒コンバータ１０に送ら
れる。副触媒コンバータ５の酸化触媒７はその量
が比較的に少ないためHC、COを浄化する際急速
に温度が上昇し、排気ガスを加熱して主触媒コン
バータ１０に送るので主触媒コンバータ１０の活
性化時期が早められる。なお、触媒室６ｆを出た
排気ガス中にはNOxが含まれるがその量は規制
値以下である。一方触媒室６ｇに入つた排気ガス
中のNOxは還元触媒８により浄化され、ケース
６の空室６ｈ、排気管９を経て主触媒コンバータ
１０に送られる。触媒室６ｈから排出された排気
ガス中には未燃のHC、COを含んでいるがこれら
の有害ガスは既に活性化している主触媒コンバー
タ１０により浄化される。なお、還元触媒８も
NOxを浄化する際発熱するが還元触媒８の容量
も比較的に少ないので温度が急速に相当高くな
る。従つて酸化触媒７ほどではないがやはり主触
媒コンバータ１０を加熱する効果を持つている。
すなわち、酸化触媒７及び還元触媒８を有する副
触媒コンバータ５を主触媒コンバータ１０の上流
側の排気系に設け、かつ酸化触媒７の上流側の排
気系に２次空気を注入することによりエンジンの
始動直後においても酸化触媒を有する主触媒コン
バータ１０は加熱されて急速に活性化するので
HC、COは浄化され、NOxは還元触媒８により浄
化される。なお、副触媒コンバータ５の触媒室５
ｆが過熱状態になるようであれば同室に対する２
次空気の供給をカツトする。又排気管４の排気ガ
スをエンジン１に再循環させると再循環ガス中に
は２次空気がないのでNOxの低減効果は非常に
大きい。

第２図のａ，ｂはそもに副触媒コンバータ５の
変形を示す。副触媒コンバータ５ａにおいては排
気管３，４からの排気ガスは矢印Ｐのように流れ
て排気管９に押し出される。７，８はそれぞれ酸
化触媒及び還元触媒である。又副触媒コンバータ
５ｂでは排気管３，４からの排気ガスは矢印Ｑの
ように流れ排気管９に排出される。７，８はそれ
ぞれ酸化触媒及び還元触媒である。

（発明の効果） この発明は上記の構成を有するのでエンジンの
始動直後でも酸化触媒及び還元触媒は反応熱です
ぐに昇温し主触媒コンバータは昇温した酸化触媒
及び還元触媒により加熱された排気ガスにより加
熱されてその活性化時期が早められる。その結果
従来浄化が困難であつたエンジン始動直後の排気
ガス中のHC、COは規制値以下になるよう除去さ
れ、又渋来浄化が困難であつたNOxはエンジン
の始動直後においても還元触媒により規定値以下
となるよう浄化される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの一実施例の正面図を示す。第２図
ａ、第２図ｂは第１図の要部の別例図を示す。 ３，４……排気管（２つの排気系）、５……副
触媒コンバータ、７……酸化触媒、８……還元触
媒、１０……主触媒コンバータ（触媒コンバー
タ）、１１……空気ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 排気ガス浄化用の触媒コンバータを排気系に
   有する内燃機関において、前記排気系を触媒コン
   バータの上流側において２つの排気系に形成し、
   この２つの排気系の一方には触媒コンバータによ
   り小容量の酸化触媒を設け、他方には触媒コンバ
   ータより小容量の還元触媒を設け、酸化触媒側の
   排気系には酸化触媒の上流側において通断可能の
   ２次空気供給装置を設けたことを特徴とする排気
   ガス浄化装置。