JPH053701Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、内燃機関のマニホルドコンバータに
関し、更に詳細にはデユアル型排気マニホルドに
有利に適用できるマニホルドコンバータに関す
る。

〔従来技術〕

モノリス触媒を使用して自動車等に使用する内
燃機関の排気ガスを浄化する排気ガスのコンバー
タの取付け方式には、アンダーフロア方式とマニ
ホルドコンバータ方式とがあることはよく知られ
ている。そして、前記アンダフロア方式は排気マ
ニホルド及び排気管結合を最適化し、つまり排気
干渉を回避したり、必要な共鳴長さを維持して機
関出力の向上がはかれるので出力を向上させるこ
とができる反面排気ガス温度が低くなるために触
媒性能が低下するという欠点がある。

これに対し、マニホルドコンバータ方式は、触
媒を直接排気マニホルドに取付けるため、触媒の
活性温度が十分確保でき、従つて機関の状態をよ
り燃費の良好な最適点火時期（やや進角ぎみ）に
セツトできると共に、希薄混合比セツトも可能と
なり、高い燃費性が得られるという長所を有する
反面、前記の排気干渉が起り易く、又高温となる
触媒がエンジンルーム内に取付けられることか
ら、高温環境となるために運転性等が悪化し易い
という欠点がある。

そこで、浄化性能の良いマニホルドコンバータ
の前記欠点を改良する方式として、例えば４気筒
エンジンの場合、互いに干渉のない２つの気筒の
排気管を束ね、それを更に１本にする所謂４・
２・１結合とするデユアルマニホルドが高出力性
と干渉の防止との両方を得るバランスの良い理想
的なシステムとされている。

そこで、前記のとおりエンジンルーム内に設置
するためにコンバータの小型化と、発熱による影
響を極力小さくするために輻射面積を可及的に小
さくすることが必要とされている。

ところで、従来技術によるデユアル型排気マニ
ホルド用コンバータを４気筒機関に就いて例示す
ると、第５図乃至第７図に示すようなものがあ
る。

第５図は、輻射熱を可及的に小さくするために
円筒型とて、それを二つ合せたモノリス触媒１，
１′を、分離された二つのケーシング２，２′内に
それぞれサポータ３，３′を介して装着したもの
であるが、これだと上記したコンバータケースの
コンパクト化が到底はかれないという問題があつ
た。

そこで、第６図に示すように、二つの円筒型の
モノリス触媒１，１′を一つのケーシング２内に
サポータ３，３′を介して装着したも特開昭58−
44211号公報の発明がある。これだとコンバータ
ケースのコンパクト化が幾分はかれるが、触媒
１，１′内に挟まれたケーシング部分２ａが過熱
されて高温化し、クラツク等の問題が起るという
欠点があつた。

更に第７図に示すように、ケーシング２内に装
着された一つの円筒型のモノリス触媒１を分割シ
ール４を境にして二つに分割して使用した実開昭
57−144211号公報、及びその応用に関する実開昭
58−16312号公報等の考案がある。これだとコン
バータケースのコンパクト化が大いにはかれる
が、触媒１の各半円の端部の三角状の隅の部分に
十分に排気ガスが流れず死角となり、流量分布、
延いては温度分布が悪くなるので触媒１の浄化効
率が低いと共に触媒のクラツクも起りやすいとい
う問題があつた。

〔考案の目的〕

本考案は、このような実情を考慮して案出され
たもので、触媒の浄化効率および触媒ケース等の
耐久性の低下を伴うことなく触媒コンバータの小
型化がはかれるマニホルドコンバータを提供する
ことを目的とする。

〔考案の構成〕

上記目的を達成するため、本考案に係るデユア
ル型排気マニホルド用触媒コンバータは、互いに
別の排気ガス流路をなし、且つ相互に接して設け
られた複数のモノリス触媒のそれぞれの触媒が他
の触媒と接する面と外周面とにより形成される隅
部が鈍角的に構成されることを特徴とするもので
ある。

〔考案の実施例〕

以下添付図面に基づいて、本考案の実施例を説
明する。

第１図において、１０は４気筒機関のデユアル
型排気マニホルド、１１は該排気マニホルド１０
の後端に連通接続された触媒コンバータ、１２は
該触媒コンバータ１１の後端に連通接続されたフ
ロントチユーブである。

デユアル型排気マニホルド１０は、第２図にも
示したように、その後端部に排気干渉が行なわれ
ない二つの気筒の排気通路同士がそれぞれ集合さ
れた二つの集合排気通路１３，１４が隔成されて
なる。

触媒コンバータ１１は、第２図及び第３図にも
示したように、有底筒状ケーシング１５の周壁１
６内面を二つの円筒を組み合せた形状とすると共
に、該周壁１６内に、上記円筒に対応する円筒体
の一部に平坦面を形成してなる二つのモノリス触
媒１ａ，１ｂを、上記平坦面同志を分割シール１
９を介して突き合せて装着してなる。

そして第３図に示すように、触媒１ａ又は１ｂ
の外周面１７ａ又は１７ｂが両分割シール１９と
交わることにより形成される各隅部ｃが鈍角的に
構成され、全体として繭型の触媒コンバータ１１
を形成するものである。即ち、第３図に示すよう
にモノリス触媒が幾何学的形状をしている場合に
は、前記の鈍角は、点Ｐにおける前記外周面１７
ａの接線PQと分割シール１９との交わる角度α
として定義できる。

したがつて、より円形に近い形状となるので、
ここを通過する排気ガスの偏流が抑制されるので
発熱が均等に行われ、熱歪を起すことが抑制さ
れ、しかも全体としてより円筒に近い形状となる
ので、外部への熱輻射が抑制される。

前記モノリス触媒のケーシング１５の底壁２０
には、上記二つのモノリス触媒１ａ，１ｂと対と
なる二つの排気ガス流出口２１，２２が穿設され
ている。

上記デユアル型排気マニホルド１０の後端と触
媒コンバータ１１の前端とは各々に付設した外向
きフランジ部間にガスケツト２３を介在してボル
ト２４締めされる。

尚、図中２５及び２６は上記周壁１６内面とモ
ノリス触媒１ａ，１ｂ外面との周間隙に介在され
た保持スプリングネツト及び触媒外周側面シール
であり、２７及び２８は上部シール及び下部シー
ルである。

上記フロントチユーブ１２は、上記排気ガス流
出口２１，２２に適宜の手段で各々結合される二
本の分岐管部２９，３０と、これら分岐管部２
９，３０を集合した単管部３１とからなり、該単
管部３１の後端に、適宜図示されていないマフラ
ー等に連通接続される。

このように構成されるため、二つの集合排気通
路１３，１４を流れる排気ガスは、それぞれに対
応するモノリス触媒１ａ，１ｂに流入し、ここで
その有害成分が処理された後、排気ガス流出口２
１，２２よりフロントチユーブ１２へと流れて行
く。この際、上記両集合排気通路１３，１４の後
端開口部と、上記モノリス触媒１ａ，１ｂの排気
ガス流入口とは略同一断面形状を有しているの
で、モノリス触媒１ａ，１ｂを流れる排気ガスの
流量分布が良好となる。

次に、第４図は本考案の別の実施例を示すもの
である。即ち、本考案を６気筒機関に適用すべく
三つのモノリス触媒を組み合せた形状のケーシン
グ１６で形成される周壁内に、三つのモノリス触
媒１ａ〜１ｃを同じく三つの分割シール１９ａ〜
１９ｃを介して突き合せ装着している。この場合
にも、第２図と同様に、各モノリス触媒の外周面
１７ａ，１７ｂ，１７ｃと分割シール１９ａ，１
９ｂ，１９ｃによつて形成される隅部ｃが鈍角的
に形成され、全体としてクローバ状をなすように
構成されている。したがつて、各モノリス触媒１
ａ，１ｂ，１ｃは何れも排気ガスの偏流を起し易
い隅の部分が無くなるので温度偏流による浄化性
能、発熱の不均一による熱歪が改善され、しかも
全体としてより円形に近い断面構造を持つので外
部への熱輻射をより抑制することができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案のマニホルドコンバ
ータによれば、一つのケーシング内に複数のモノ
リス触媒を外周と互いの触媒が接する面とによつ
て形成される隅部が鈍角的に形成されので、触媒
中を流れる排気ガスの偏流が抑制され、且つモノ
リス触媒の温度分布を良好となり、しかもより円
筒形とすることにより熱輻射を抑制することがで
きたので、モノリス触媒の浄化効率及び触媒ケー
ス等の耐久成の低下を伴うことなく触媒コンバー
タの小型化がはかれ、運転性の改善をはかれると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す全体斜視図、
第２図はその要部縦断面図、第３図は第２図のＡ
−Ａ線断面図、第４図は本考案の別の実施例を示
す断面図、第５図乃至第７図はそれぞれ従来例を
示す断面図である。 １，１′，１ａ〜１ｃ……モノリス触媒、１１
……触媒コンバータ、１５……ケーシング、１７
ａ〜１７ｃ……外周、１９，１９ａ〜１９ｃ……
分割シール、２１，２２……排気ガス流出口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 互いに別の排気ガス流路をなし、且つ相互に接
   して設けられた複数のモノリス触媒のそれぞれの
   触媒が他の触媒と接する面と外周面とにより形成
   される隅部が鈍角的に構成されることを特徴とす
   るマニホルドコンバータ。