JPH018651Y2 - - 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浄化装置、特に排気系
に備えられた触媒コンバータに２次エアを供給す
るようにした排気浄化装置の改良に関する。

（従来技術） エンジンの排気系に備えられて排気ガスの浄化
作用を行う触媒コンバータは、反応を促進させる
上で排気ガス温度が十分高温に保持されているエ
ンジンの近くに設置することが望ましい。そこ
で、この種の触媒コンバータを装備する場合は、
排気マニホルドとして各分岐通路が一箇所で集合
する形式の通路長さが短いものが採用され、且つ
各通路の集合部の直下流部に触媒コンバータが取
り付けられる（例えば、実開昭57−92051号公報
参照）。

一方、この種の触媒コンバータには、酸化反応
に必要な２次エアが供給されるが、その供給装置
としてはエアポンプを用いたものの他、構造が簡
単なものとしては排気脈動を利用したリードバル
ブ式の装置が用いられる。これは、排気脈動によ
つて排気系内が負圧になつた時にリードバルブが
開いて、エアクリーナ等から２次エア供給通路を
経てエアが排気系内に吸入されるように構成した
ものである。

然して、このリードバルブを用いた２次エア供
給装置を上記の各分岐通路が一箇所に集合する形
式の排気マニホルドに適用する場合は、該マニホ
ルドにおける集合部においては各気筒の排気脈動
が互いに打ち消し合つて所要のエア吸入作用が得
られないため、２次エア供給通路を該マニホルド
における特定の分岐通路に接続しなければならな
い。そのため、一気筒についての排気脈動しか２
次エアの吸入に利用することができず、触媒コン
バータに十分なエアを供給できないといつた問題
が生じる。

これに対しては、リードバルブを備えた２次エ
ア供給通路を分岐して、排気マニホルドにおける
複数の分岐通路に夫々接続すればよいが、これは
パイピングの複雑化や組付け性の悪化等をもたら
し、また周辺のスペースを窮屈にする等の問題が
ある。

また、本件出願人の先願に係る「エンジンの排
気ガス浄化装置」（実開昭53−83913号公報参照）
に関する考案のように、排気マニホルドにおける
各分岐通路を排気順序が連続しないもの毎に２分
して２本の集合通路を設けると共に、その一方に
リードバルブを用いた２次エア供給通路を接続す
るように構成すれば、複数気筒の排気脈動が利用
されて所要量の２次エアが得られることになる
が、これによると、上記２本の集合通路を更に集
合させた上で触媒コンバータを取り付けることに
なるため、エンジンから該コンバータまでの距離
が長くなつて、その間に排気ガス温度が低下して
しまうことになる。また、この種の排気ガス浄化
装置においては、触媒コンバータでの酸化反応の
促進のため、２次エアと排気ガスとを良好にミキ
シングするように配慮する必要性があると共に、
排気マニホルドと触媒コンバータとの接合部等か
らの排気ガスの漏出を防止するように構成しなけ
ればならない。

（考案の目的） 本考案は従来における上記のような実情に対処
するもので、触媒コンバータにリードバルブを用
いて２次エアを供給するエンジンの排気ガス浄化
装置において、各分岐通路が一箇所で集合する排
気マニホルドにおける集合部の直下流部に触媒コ
ンバータを備えることにより、高温の排気ガスを
触媒コンバータに導入して反応を促進させると共
に、パイピングの複雑化等を来たすことなく触媒
コンバータに十分な２次エアを供給し、また該２
次エアを排気ガスと良好にミキシングして上記反
応を一層促進し、さらに排気マニホルドと触媒コ
ンバータとの接続部におけるシール性を向上させ
ることを目的とする。

（考案の構成） 本考案に係る排気ガス浄化装置は、上記目的達
成のため次のように構成される。

即ち、各分岐通路が一箇所で集合する排気マニ
ホルドと、該マニホルドにおける上記集合部の直
下流部に備えられ、該マニホルドの下流端に形成
された取り付け部に接続された触媒コンバータと
を有する構成において、上記排気マニホルドにお
ける各分岐通路が上記取り付け部近傍まで各々独
立に形成されて、これらの分岐通路のうちの排気
順序が連続せず且つ隣接して位置する２つの分岐
通路が隔壁を隔てて結合され、該隔壁の上記集合
部より所定間隔離れた位置に両分岐通路を連通さ
せる連通口が開設されると共に、リードバルブを
介して２次エアを供給する２次エア供給通路が該
排気マニホルドにおける上記連通口の近傍に接続
される。このような構成によれば、上記排気マニ
ホルドは各分岐通路が一箇所に集合されて排気通
路が短くなると共に、該マニホルドの直下流部に
触媒コンバータが接続されるので、該コンバータ
に高温の排気ガスが導入されて、該コンバータに
おける酸化反応が促進されることになる。そし
て、上記隔壁に連通口が設けられた２つの分岐通
路間においては排気脈動が打ち消し合うことがな
いから、これらの分岐通路の排気脈動が有効に利
用されて、上記触媒コンバータに２次エアが十分
に供給されると共に、その場合に、上記連通口は
排気マニホルドの集合部から所定間隔離れた位置
に設けられており、且つ各分岐通路は触媒コンバ
ータの取り付け部近傍まで各々独立しているか
ら、上記２つの分岐通路における排気脈動が他の
分岐通路の影響を受けることがなく、しかも２次
エアが排気ガスと良好にミキシングされて触媒コ
ンバータに供給されることになる。さらに、上記
のように各分岐通路がコンバータ取り付け部近傍
まで独立しており、これにともなつて上記隔壁も
該コンバータ取り付け部近傍まで設けられること
になつて、該取り付け部における剛性が向上し、
従つて排気マニホルドと触媒コンバータとの接続
部におけるシール性が向上して、該接続部からの
排気ガスの漏出が防止されることになる。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、触媒コンバータ
に高温の排気ガスが導入され、且つ２次エアが十
分に供給されると共に、該２次エアと排気ガスの
ミキシングも良好に行われることになり、従つて
該コンバータにおける酸化反応が促進されて、良
好な排気浄化性能が得られることになる。また、
本考案によれば、２次エア供給通路のパイピング
が複雑化することがなく、さらに排気マニホルド
と触媒コンバータとの接続部からの排気ガスの漏
出が確実に防止されるといつた効果も得られる。

（実施例） 以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて説
明する。

第１図に示すように、エンジン１のシリンダヘ
ツド２には一側部に吸気マニホルド３が、他側部
に排気マニホルド４が夫々取り付けられ、吸気マ
ニホルド３の上流側にはエアクリーナ５と気化器
６とが備えられている。

一方、排気マニホルド４の下流側には触媒コン
バータ７が取り付けられているが、該排気マニホ
ルド４は、第２図に示すようにシリンダヘツド２
における複数の気筒８₁〜８₄に夫々連通された分
岐通路９₁〜９₄を有すると共に、これらの分岐通
路９₁〜９₄が上記触媒コンバータ７の取り付け部
４″の近傍まで各々独立して形成されて、該取り
付け部４″の近傍で一箇所に集合された形状とさ
れ、その集合部１０の直下流部に上記触媒コンバ
ータ７が取り付けられている。ここで、上記各気
筒８₁〜８₄の排気順序（点火順序）は、例えば第
１気筒８₁、第２気筒８₂、第４気筒８₄、第３気
筒８₃の順とされ、中央に位置する第２，第３気
筒８₂，８₃の排気順序が連続していない。

然して、排気マニホルド４における中央部に隣
接して位置し且つ上記の排気順序が連続しない第
２，第３気筒８₂，８₃に夫々連通された分岐通路
９₂，９₃は、その全長にわたつて隔壁１１を介し
て結合されていると共に、第２，３図に示すよう
に、該隔壁１１における上記集合部１０から所定
間隔離れた位置に、両通路９₂，９₃を連通させる
連通口１２が設けられている。

そして、該排気マニホルド４における分岐通路
９₃の外壁部には、上記連通口１２の開設位置の
近傍に２次エア入口１３が設けられ、該入口１３
に第１図に示すようにエアクリーナ５から導かれ
た２次エア供給通路１４がリードバルブ１５を介
して接続されている。ここで、該リードバルブ１
５は、第４図に示すように仕切壁１５ａによつて
エアクリーナ５側の上流室１５ｂと排気マニホル
ド４側の下流室１５ｃとを画成すると共に、該仕
切壁１５ａに設けた通孔１５ｄの下流室１５ｃ側
に薄い金属板でなるリード１５ｅを備えた構成
で、下流室１５ｃ側が負圧になつた時に該リード
１５ｅが開いて上流室１５ｂ側から下流室１５ｃ
側にエアが吸入される。

上記の構成によれば、エンジン１の各気筒８₁
〜８₄から所定の排気順序に従つて排出される排
気ガスは、排気マニホルド４の各分岐通路９₁〜
９₄を夫々通過して順序触媒コンバータ７に導入
され、該コンバータ７の作用によつて有害成分を
除去された上で外部に排出される。この時、上記
排気マニホルド４は各分岐通路９₁〜９₄が一箇所
で集合する形状で且つ集合部１０の直下流部に触
媒コンバータ７が取り付けられているから、該コ
ンバータ７に高温に排気ガスが導入されることに
なる。

また、該触媒コンバータ７には反応に必要な２
次エアが供給されるが、このエアは、２次エア供
給通路１４上のリードバルブ１５が下流側から作
用する負圧によつて開かれた時に、エアクリーナ
５から該２次エア供給通路１４及び排気マニホル
ド４を経て供給される。その場合に、該２次エア
供給通路１４は排気マニホルド４における分岐通
路９₃の外壁部に接続されているから、該分岐通
路９₃内に排気脈動による負圧が生じた時、即ち
第３気筒８₃の排気行程時ないしこれに続く一定
の時期に、上記リードバルブ１５が開いて２次エ
アが触媒コンバータ７に供給されることになる。

然して、上記分岐通路９₃とこれに隣接する分
岐通路９₂との間の隔壁１１には連通口１２が設
けられ、且つ該連通口１２の近傍に上記２次エア
供給通路１４が接続されているから、上記リード
バルブ１５には第２気筒８₂の排気行程時ないし
これに続く一定の時期に分岐通路９₂内に生じた
排気脈動による負圧も作用することになる。その
場合に、この分岐通路９₂内に生じる排気脈動と
上記分岐通路９₃内に生じる排気脈動とは、対応
する第２、第３気筒８₂，８₃の排気順序が連続し
ていないから互いに打ち消されることがなく、こ
れらの排気脈動による負圧が個々にリードバルブ
１５に作用して該バルブ１５を開くことになると
共に、各分岐通路９₁〜９₄は触媒コンバータ７の
取り付け部４″の近傍まで各々独立して設けられ
ているから、上記両分岐通路９₂，９₃内の排気脈
動が他の分岐通路９₁，９₄の影響を受けることが
ない。これにより、触媒コンバータ７には第２，
第３気筒８₂，８₃の排気行程時に、２回にわたつ
て効率良く２次エアが供給され、該エアの供給量
が倍増されることになる。また、上記連通口１２
ないし２次エア入口１３が上記隔壁１１における
集合部１０から所定間隔離れた位置に設けられて
いるので、該位置から導入された２次エアが排気
ガスと良好にミキシングされることになり、この
ようにして触媒コンバータ７における酸化反応が
促進され、良好な排気浄化性能が得られることに
なる。

また、上記のように各分岐通路９₁〜９₄が触媒
コンバータ７側の取り付け部４″の近傍まで各々
独立して設けられていると共に、特に上記隔壁１
１が分岐通路９₂，９₃の全長にわたつて設けられ
ているので、当該排気マニホルド４のエンジン１
側の取り付け部４′だけでなく、上記コンバータ
側の取り付け部４″における剛性も向上し、これ
にともなつて該マニホルド４とエンジン１および
触媒コンバータ７との各接続部におけるシール性
が向上して、これらの接続部からの排気ガスの漏
出が防止されることになる。

尚、連通口１２の近傍に設けられる２次エアの
入口１３は、上記実施例のように一方の分岐通路
９₃の外壁部に設ける他、他方の分岐通路９₂の外
壁部、或いは連通口１２の直上部に設けてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例のを示すもので、第１図
はエンジンの正面図、第２図は該エンジンにおけ
る排気マニホルド部の平面図、第３図は第２図
−線で切断した排気マニホルドの要部縦断面
図、第４図は第１図におけるリードバルブの概略
拡大断面図である。 １……エンジン、４……排気マニホルド、７…
…触媒コンバータ、９₁〜９₄……分岐通路、１０
……集合部、１１……隔壁、１２……連通口、１
４……２次エア供給通路、１５……リードバル
ブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 各分岐通路が一箇所で集合された排気マニホル
   ドと、設マニホルドにおける上記集合部の直下流
   部に備えられ、該マニホルドの下流端に形成され
   た取り付け部に接続された触媒コンバータとを有
   する排気ガス浄化装置であつて、上記排気マニホ
   ルドにおける各分岐通路が上記取り付け部近傍ま
   で各々独立に形成され、これらの分岐通路のうち
   の排気順序が連続せず且つ隣接して位置する２つ
   の分岐通路が隔壁を隔てて結合されて、該隔壁に
   おける上記集合部より所定間隔離れた位置に両分
   岐通路を連通させる連通口が開設されていると共
   に、リードバルブを介して２次エアを排気マニホ
   ルド内に供給する２次エア供給通路が該マニホル
   ドにおける上記連通口の近傍に接続されているこ
   とを特徴とするエンジンの排気ガス浄化装置。