JPS645050Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は内燃機関の排気浄化装置に関し、とく
に触媒コンバータ付排気マニホルドのポート形状
および酸素センサの配設位置の改良に関するもの
である。

［従来の技術］ 現近の排気浄化装置においては、排気通路途中
における放熱を少なくして触媒コンバータの暖機
性を良くするために、触媒コンバータを排気マニ
ホルドの直下に配設した触媒コンバータ付排気マ
ニホルドが使用される傾向にある（たとえば特開
昭52−21519号公報）。触媒コンバータ付排気マニ
ホルドにおいては、排気ガス浄化制御用の酸素セ
ンサは、通常、排気マニホルドの左右の湾曲通路
部が交わる触媒コンバータへと接続する通路断面
積の拡大された拡張室内に配設される（たとえば
特開昭56−99005号公報）。したがつて、排出ガス
は湾曲した湾曲通路部を通つた後に酸素センサに
接触することとなる。

［考案が解決しようとする問題点］ 従来の排気マニホルドの湾曲通路部は全長にわ
たつて湾曲していたので、それだけ放熱表面積が
大となつて排気ガス温度が低下し、酸素センサの
暖機性上好ましくないという問題があつた。ま
た、拡張室内に延びる酸素センサの素子部は、排
出ガス流より圧力を受けて振動することを防止す
るために余り長くすることができず、強度上およ
び耐久性上の観点から通常排出ガス流の本流に直
接さらされない部位に配設されていたので、酸素
センサの排出ガス当りは必ずしも良好なものでは
なかつた。

本考案はこれらの問題を解消するために、排出
ガスの熱損失を少なくして酸素センサの暖機性を
良くすることを目的とする。また、本考案は酸素
センサへの排出ガス当りを良くし、これによつて
排気浄化制御の応答性を高めることを目的とする
ものである。

［問題点を解決するための手段及びその作用］ これらの目的を達成するために、本考案の排気
浄化装置においては、排気ポートを機関の長手方
向一端から他端に向つて順に＃１，＃２，＃３，
＃４排気ポートとしたとき、＃１排気ポートおよ
び＃２排気ポートからなる双管部に連なる湾曲通
路部と、＃３排気ポートおよび＃４排気ポートか
らなる双管部に連なる湾曲通路部とが、中央部の
ほぼ半球状の拡張室のほぼ半球状壁に左右から開
口されており、前記左右の湾曲通路部のうち双管
部から拡張室側に湾曲した後拡張室に向つて延び
る部分が拡張室に向つて真直（湾曲させず）に形
成されている。以下この真直に延びる部分を直線
状部という。このため、湾曲通路部の表面積は、
全長にわたつて湾曲している場合に比べて減少さ
れ、それだけ放熱量が少なくなるので、排出ガス
の熱損失が少なくなり、酸素センサの暖機性は向
上される。

また、上記排気浄化装置において、酸素センサ
は、左右一対の湾曲通路部の直線状部の通路中心
線の延長線の交点近傍に配設されている。この場
合、排出ガス流は直線状部を流れることにより直
線状部の延長方向に指向性を強められるので、強
力に酸素センサに向つて流れ、酸素センサへの排
出ガス当りが良くなり、排気浄化制御の応答性が
向上される。

ただし、拡張室迄を独立ポートで結ぶもの（た
とえば実開昭58−114819号公報、実開昭55−
142617号公報、実開昭56−31619号公報）は通路
壁面積が大になつて暖機性が悪くなるので本考案
には含まない。

［実施例］ 以下に、本考案の排気浄化装置の望ましい実施
例を図面を参照して説明する。

第１図ないし第４図は本考案の実施例に係る排
気浄化装置を４気筒エンジンの場合について示し
ている。第１図において、１は排気マニホルド、
２は吸気マニホルドであり、両者のシリンダヘツ
ドポートへの接続部は互に同じ高さに配設されて
いる。排気マニホルド１の左右に延びている一対
の湾曲通路部の交叉部位には、容積が拡張された
ほぼ半球状の拡張室３が位置しており、その直下
に触媒コンバータ４が接続されている。

排気マニホルド１は、シリンダヘツドの＃１な
いし＃４気筒に接続する＃１ないし＃４排気ポー
トを有する左右の双管部５，６と、その下流に連
なつて排気通路を拡張室３側に湾曲させてそこか
ら拡張室３側に延ばす左右の湾曲通路部７，８
と、吸気マニホルドのライザ部の直下に位置して
冷間始動時に吸気マニホルドライザ部を加熱する
ライザ部９とを有している。一方の双管部５はセ
パレータ（隔壁）１０によつて＃１排気ポート１
１と＃２排気ポート１２に分離されており、また
他方の双管部６はセパレータ（隔壁）１３によつ
て＃３排気ポート１４と＃４排気ポート１５に分
離されている。このうち、＃１排気ポート１１と
＃２排気ポート１２は湾曲通路部７で合体して一
つの集合通路となり、＃３排気ポート１４と＃４
排気ポート１５は湾曲通路部８で合体して一つの
集合通路を構成している。

左右一対の湾曲通路部７，８は、双管部５，６
の直後の湾曲部７ａ，８ａで拡張室３側に湾曲
し、そこから更に部分７ｂ，８ｂで拡張室３側に
向つて延び、拡張室３のほぼ半球状壁３ａに開口
している。湾曲通路部７，８の拡張室３に向つて
延びる部分７ｂ，８ｂはその中心線Ｘ，Ｙおよび
壁が拡張室３に向つて真直に延びるように形成さ
れており直線状部７ｂ，８ｂを構成している。こ
の直線状部７ｂ，８ｂは、平面的には第２図に示
すように拡張室３に近づく程排気マニホルド１の
シリンダヘツドへの取付面１６より離れる方向へ
傾けられている。また、高さ的には、第３図に示
すように、ヒートコントロールバルブ１７が取付
けられる側の湾曲通路部の直線状部８ｂは水平方
向に延びており、他方の湾曲通路部の直線状部７
ｂは斜め下方に向つて延びている。

拡張室３は、左右方向中央部（排気浄化装置の
左右両端の中間部の意味）にあり、さらに具体的
には、ヒートコントロールバルブ１７が取付けら
れる側の湾曲通路部８と反対側に若干寄せて配設
されている。拡張室３の内部には、酸素センサ１
８の素子部が挿入されており、拡張室３の内部に
向つて延びている。そして、酸素センサ１８の検
知部は左右一対の湾曲通路部の直線状部７ｂ，８
ｂの中心線Ｘ，Ｙの延長線の交点Ｐの近傍に配設
されている。

なお、拡張室３の直下の位置に取付けられる触
媒コンバータ４はその軸線をガス流の流れの方向
に傾斜させて取付けられており、排出ガスが均一
に触媒に流れるように配慮されている。

上記のように構成された排気浄化装置におい
て、排出ガスは排気マニホルド１から拡張室３を
経て触媒コンバータ４へと流れる。湾曲通路部
７，８は、湾曲後拡張室３へと向かう部分７ｂ，
８ｂが通路中心線Ｘ，Ｙおよび壁ともに直線状に
形成されているので、その表面積と通路長は全長
にわたり湾曲した通路にくらべて減少され、湾曲
通路部７，８における放熱面積が小となる。した
がつて、排出ガスが湾曲通路部７，８を通過する
ときの熱損失は少なく、それだけ酸素センサ１８
および触媒コンバータ４は速やかに暖機される。

また、排出ガスが湾曲通路部７，８の直線状部
７ｂ，８ｂを通過する際、流れの指向性が強めら
れ、拡張室３で左右一対の湾曲通路部７，８から
の流れは衝突するが、この衝突する部位に酸素セ
ンサ１８が配設されているので、排出ガスの流れ
は酸素センサ１８に直接あたる。このため、酸素
センサ１８の応答性が極めて高くなり、排気浄化
の制御性能が向上する。

［考案の効果］ 以上の通りであるから、本考案の排気浄化装置
によるときは、通路長の短縮とガス接触通路壁面
の縮小によつて熱損失を少なくしたことにより酸
素センサの暖機性が向上され、通路長の短縮と拡
張室への排気ガスの直線状流入によつて酸素セン
サへのガス当りを良くしたことにより応答性も向
上され、これらによつて究極的に排気浄化特性を
改良することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の排気浄化装置の全体斜視図、
第２図は本考案の排気浄化装置のうち排気マニホ
ルドの部分の一部を断面にして示した平面図、第
３図は第２図の排気マニホルドの部分の一部を断
面にして示した正面図、第４図は第２図の排気マ
ニホルドの部分の一部を断面にして示した側面
図、である。 １……排気マニホルド、３……拡張室、４……
触媒コンバータ、７，８……湾曲通路部、７ｂ，
８ｂ……湾曲通路部の直線状部、１８……酸素セ
ンサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ＃１排気ポート１１および＃２排気ポート１２
   を隔壁１０で隔てた双管部５に連なる集合通路か
   らなる湾曲通路部１７と、＃３排気ポート１４お
   よび＃４排気ポート１５を隔壁１３で隔てた双管
   部６に連なる集合通路からなる湾曲通路部８と
   を、中央部のほぼ半球状の拡張室３のほぼ半球状
   壁３ａに左右から開口させ、前記左右の湾曲通路
   ７，８を双管部５，６直後に位置して拡張室３側
   に湾曲する湾曲部７ａ，８ａと該湾曲部７ａ，８
   ａから拡張室３に向つて延びる部分７ｂ，８ｂと
   から構成するとともに、湾曲通路部７，８のうち
   湾曲部７ａ，８ａから拡張室３に向つて延びる部
   分７ｂ，８ｂの壁と通路中心線Ｘ，Ｙを平面視、
   正面視にて拡張室３に向つて真直に形成し、前記
   拡張室３内に、かつ左右の湾曲通路部７，８の真
   直に形成した部分７ｂ，８ｂの通路中心線Ｘ，Ｙ
   の延長線の交点Ｐ近傍に、酸素センサ１８の検出
   部を配設したことを特徴とする排気浄化装置。