JPH0223686B2 - - Google Patents

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JPH0223686B2
JPH0223686B2 JP58028367A JP2836783A JPH0223686B2 JP H0223686 B2 JPH0223686 B2 JP H0223686B2 JP 58028367 A JP58028367 A JP 58028367A JP 2836783 A JP2836783 A JP 2836783A JP H0223686 B2 JPH0223686 B2 JP H0223686B2
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Norio Shibata
Koji Shimoji
Hitoshi Tejima
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車等の車輛に用いられる排気ガ
ス浄化用触媒コンバータに係り、特にコンバータ
ケース内に設けられた触媒が有効に作用すべくコ
ンバータケース内に二次空気を供給される排気ガ
ス浄化用触媒コンバータに係る。
排気ガス中のHC、COの如き有害な未燃焼成分
を無害成分に変換する酸化触媒は、酸化雰囲気中
にて有効に作用し、このため酸化触媒を有する排
気ガス浄化用触媒コンバータはコンバータケース
内の酸化触媒床より上流側のコンバータケース内
に二次空気を導入するための二次空気導入管を有
している。排気ガス浄化用触媒コンバータの二次
空気導入管は、一般に、触媒床全体が有効に作動
すべく、コンバータケースの一つの横断面で見て
二次空気の分布が均一になるよう、コンバータケ
ースの壁部の一部を貫通して前記コンバータケー
ス内に延在し該コンバータケース内にて終端する
延在部分を有し、該延在部分に複数個の二次空気
導入孔を備え、この二次空気導入孔の各々よりコ
ンバータケース内へ二次空気を供給するようにな
つている。
排気脈動により二次空気が二次空気導入管より
コンバータケース内に導入されるものにあつて
は、その二次空気供給量は二次空気導入管を含む
二次空気供給系の管路の流れ抵抗の影響を受け、
該二次空気供給量は前記管路を構成する管部材の
管径の増大に応じて増大することが知られてい
る。しかし、管部材の管径の増大は二次空気供給
装置の配置必要スペースの増大を招き、これには
種々の制約と限度がある。
このことに鑑み、本発明者等は、上述の如き二
次空気導入管を有する排気ガス浄化用触媒コンバ
ータに於ける二次空気の流れに関する詳細な実験
的研究を行つたところ、二次空気供給系を構成す
る管路のうち、特に二次空気導入管のコンバータ
ケース内に於ける延在部分の少なくとも終端側の
管径が増大されれば、他の部分の管部材の管径が
増大されなくとも二次空気供給量が増大するとい
うことを見出した。
これは、二次空気導入管の終端近傍は他の部分
に比して管路に於ける反射波の影響を強く受ける
ことから流れ抵抗が他の部分に比して大きくなる
が、この部分の通路断面積が増大されることによ
りそのことが解消或いは低減され、またコンバー
タケース内に於ける二次空気導入管の管径の増大
に伴ない二次空気導入管配設部に於けるコンバー
タケース内に排気通路断面積の減少によりこの部
分を流れる排気ガスの流速が速まり、これによつ
て二次空気導入孔に作用する負圧が増大し、コン
バータ内への二次空気の吸出しが増大するからで
あると考えられる。
本発明は、上述の如き事象に基き、コンバータ
ケース内に対する二次空気供給量が増大するよう
改良された二次空気導入構造を有する排気ガス浄
化用触媒コンバータを提供することを目的として
いる。
本発明は、上述の如き排気ガス浄化用触媒コン
バータに於て、二次空気導入管の延在部分の少な
くとも終端側がコンバータケースを貫通する部分
に比して大きい断面形状を有し、この大きい断面
形状部分に前記複数個の二次空気導入孔の少なく
とも一部が設けられている如き排気ガス浄化用触
媒コンバータによつて達成される。
かかる構造によれば、二次空気導入管のうちコ
ンバータケース内の延在部分の少なくとも終端側
が他の部分に比して大きい断面形状を有している
ことにより該延在部分の流れ抵抗の低減が図られ
ると共に二次空気導入管配設部分に於けるコンバ
ータケース内の排気ガスの流速が速まり、これら
のことから、コンバータケース内に対する二次空
気導入量が増大するようになる。二次空気導入管
はその延在部分のみが大きい断面形状を有し、コ
ンバータケースを貫通する部分はその断面形状の
拡大を行われていないから、コンバータケースの
拡大或いはコンバータケースと二次空気導入管と
の貫通部分の構造の変更を要することがなく、ま
た二次空気供給装置の配置スペースの増大を招く
こともない。
以下に添付の図を参照して本発明を実施例につ
いて詳細に説明する。
第1図は本発明による排気ガス浄化用触媒コン
バータの一つの実施例を示す平面図、第2図は第
1図の線−に沿う断面図である。
これらの図に於て、1はコンバータケースを示
しており、該コンバータケースは、上部半体2と
下部半体3との組合せ体より構成され、一端部に
排気ガス入口4を備えた入口フランジ部材5を、
また他端に排気ガス出口6を備えた出口フランジ
部材7を各々有している。コンバータケース1内
には各々モノリス触媒により構成された三元触媒
床8と酸化触媒床9とがコンバータケース1内を
排気ガス入口4より排気ガス出口6へ向けて流れ
る排気ガスの流れで見て直列に設けられている。
コンバータケース1は三元触媒床8と酸化触媒床
9との間に空〓部(排気ガス通路)10とを有し
ている。
コンバータケース1には二次空気導入管11が
取付けられている。二次空気導入管11は、コン
バータケース1の下部半体3に設けられた貫通孔
3aを貫通する貫通部分12と、空〓部10内に
あつて該空〓部を流れる排気ガス流を横切る方向
に延在してコンバータケース1にて終端する延在
部分13とを有し、延在部分13は貫通部分12
に比してその管径が、即ち断面形状が大きくなつ
ている。上述の如く断面形状が大きくなつている
部分は、この実施例に於ては、延在部分13のう
ちその終端側の大部分となつている。二次空気導
入管11は、貫通孔3aを貫通する部分にて下部
半体3より固定され、また延在部分13の先端を
下部半体3に取付けられたステー部材14より支
持され、同時にその先端開口(終端)をステー部
材14により閉じられている。二次空気導入管1
1のうちコンバータケース1内に位置する部分の
周壁には複数個の二次空気導入孔15が穿設され
ている。二次空気導入孔15は前記排気ガス流の
上流側へ向けてその排気ガス流に対し所定の角度
をもつて開口している。このように二次空気導入
孔15の開口方向が設定されていることによりコ
ンバータケース内に於ける二次空気の分配性が改
善される。尚、このことについてより詳細な説明
が必要であるならば、本願出願人と同一の出願人
による実願昭56−94717号(実公昭61−2265号)
を参照されたい。
二次空気導入孔15は、全て二次空気導入孔1
5の延在部分13に設けられ、更にその大部分は
延在部分13でも断面形状が大きい部分に設けら
れている。この二次空気導入孔15の開口径は、
これが設けられている延在部分13の内径の1/
2乃至1/3程度であることが好ましく、その比
が1/2以上であると、コンバータケース内に於
ける二次空気の分配性が悪化し、またその比が
1/3以下であると、これが流れ抵抗となつて二
次空気供給量が低減する。
上述の如く、二次空気導入管11の延在部分1
3の断面形状の拡大が図られていることにより、
特に排気脈動による二次空気供給量が増大する。
第3図は排気脈動による二次空気供給特性を示
している。このグラスに於て、Aは上述の実施例
の如き本発明による排気ガス浄化用触媒コンバー
タの二次空気供給特性を、Bは延在部分13が貫
通部分12と同じ通路断面積を有する従来型の排
気ガス浄化用触媒コンバータの二次空気供給特性
を各々示している。なお、このデータ採集のため
の試験に於ては、本発明によるものと従来型のも
のとは二次空気供給導入孔の、個数、大きさ、配
置位置、形状、二次空気導入管の貫通部分12の
管径を互いに同一とし、延在部分13の管径のみ
を互いに相違させた。尚、貫通部分12の外径は
21.7mm、延在部分13の外径25.9mmとした。この
グラフから明らかな如く、二次空気供給量につい
て見れば、特に常用エンジン回転数領域に於て、
本発明による排気ガス浄化用触媒コンバータが従
来型の排気ガス浄化用触媒コンバータに比して多
い。
本発明による排気ガス浄化用触媒コンバータに
於ては、二次空気導入管のうちコンバータケース
内に位置する延在部分の少なくとも終端側がその
断面形状の拡大を行われているから、二次空気供
給量の増大に際し、排気ガス浄化用触媒コンバー
タの寸法を拡大する必要がなく、また二次空気供
給系を構成する部材の寸法、重量、材料費の高騰
を招くことがない。また本発明による排気ガス浄
化用触媒コンバータに於ては、二次空気導入管の
延在部分の断面形状を拡大するのみで良いから、
二次空気供給量が従来と同じでよいならば、二次
空気供給系の他の部分は従来より一回り小さな部
品で構成することが可能になり、等価な性能を有
する従来品に比して材料菱、重量の低減による経
済的効果と車輌搭載時のスペース節約に伴う設計
の自由度及び生産性の向上が図られる。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳
細に説明したが、本発明は、これに限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が
可能であることは当業者にとつて明らかであろ
う。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による排気ガス浄化用触媒コン
バータの一つの実施例を示す平面図、第2図は第
1図の線−に沿う断面図、第3図は二次空気
供給量のエンジン回転数に対する特性を示すグラ
フである。 1……コンバータケース、2……上部半体、3
……下部半体、4……排気ガス入口、5……入口
フランジ部材、6……排気ガス出口、7……出口
フランジ部材、8……三元触媒床、9……酸化触
媒床、10……空〓部、11……二次空気導入
管、12……貫通部分、13……延在部分、14
……ステー部材、15……二次空気導入孔。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 コンバータケースと、前記コンバータケース
    を貫通して前記コンバータケース内に延在し前記
    コンバータケース内にて終端する延在部分を有し
    該延在部分に複数個の二次空気導入孔を備えた二
    次空気導入管とを有する排気ガス浄化用触媒コン
    バータに於て、前記延在部分の少なくとも終端側
    は前記コンバータケースを貫通する部分に比して
    大きい断面形状を有し、この大きい断面形状部分
    に前記複数個の二次空気導入孔の少なくとも一部
    が設けられていることを特徴とする排気ガス浄化
    用触媒コンバータ。
JP58028367A 1983-02-21 1983-02-21 排気ガス浄化用触媒コンバ−タ Granted JPS59153915A (ja)

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