JPH11324656A - 少なくとも２つのシリンダバンクを持つ多シリンダピストン内燃機関 - Google Patents

少なくとも２つのシリンダバンクを持つ多シリンダピストン内燃機関

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JPH11324656A
JPH11324656A JP11105673A JP10567399A JPH11324656A JP H11324656 A JPH11324656 A JP H11324656A JP 11105673 A JP11105673 A JP 11105673A JP 10567399 A JP10567399 A JP 10567399A JP H11324656 A JPH11324656 A JP H11324656A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 少なくとも２つのシリンダバンクを持つ内燃
機関の動作停止しているシリンダバンクの触媒を、部分
負荷運転において、簡単な手段で高い動作信頼性で作動
温度に保つ。 【構成】 多シリンダピストン内燃機関１は少なくとも
２つのシリンダバンク２，３を持ち、これらのシリンダ
バンク２，３に触媒６，７を持つ排気系４，５が付属
し、内燃機関の部分負荷運転において１つのシリンダバ
ンク３が動作停止可能である。両方の排気系４，５の間
に接続部分８が設けられている。接続部分８は、触媒
６，７の上流で排気系４，５の導管部分９，１０の間に
設けられ、導管部分９，１０の少なくとも１つ又は接続
部分８に長さ補償素子１１，１２，１３が設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念に記載の少なくとも２つのシリンダバンクを持つ多シ
リンダピストン内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許第１９６１１３６
３号明細書から公知の多シリンダピストン内燃機関は、
それぞれ複数のシリンダを持つ２つのシリンダバンクを
含み、１つのシリンダバンクは永続的に動作し、他方の
シリンダバンクは部分負荷運転において動作停止可能で
ある。各シリンダバンクには触媒を持つ排気系が付属し
ている。触媒の下流で、両方のシリンダバンクの排気系
が共通な管部分へ通じ、その後で排気ガス消音器へ分岐
し、続いて大気へ導出される。
【０００３】部分負荷運動では、動作停止しているシリ
ンダバンクに属する排気系の触媒より上流にある部分に
負圧が発生されるので、動作しているシリンダバンクの
排気ガスが、まずこのシリンダバンクに付属する触媒を
通って流れ、それから触媒の下流で共通な部分を経て、
動作停止しているシリンダバンクの触媒を通って戻され
る。これにより動作停止しているシリンダバンクの触媒
が、内燃機関の部分負荷においてもその作動温度に保た
れ、このシリンダバンクの動作開始後排気ガスの有害放
出物が最小に減少される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】動作停止しているシリ
ンダバンクの触媒を、部分負荷運転において、特に負圧
装置なしでも簡単な手段で高い動作信頼性で作動温度に
保つという問題が、本発明の基礎になっている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、この問
題は請求項１の特徴によって解決される。
【０００６】触媒の上流に設けられて両方のシリンダバ
ンクの排気系を接続する接続部分は、動作しているシリ
ンダバンクの排気ガスの一部を、移行接続部として構成
される接続部分を経て、動作停止しているシリンダバン
クの触媒を通して流すことによって、両方の触媒の加熱
を行う。今や触媒が、動作しているシリンダバンクの加
熱された排気ガスを供給され、それにより動作停止して
いるシリンダバンクの触媒も、短時間に作動温度へもた
らされるか、又は作動温度に保たれる。全負荷運転で動
作停止していたシリンダバンクを動作させると、付加的
に発生される排気ガスが、予熱されている触媒において
時間遅れなく浄化される。
【０００７】動作してないシリンダバンクの排気系にあ
る触媒の加熱は、特に負圧装置なしでも行われる。なぜ
ならば、接続部分が両方の触媒の上流に設けられ、従っ
て排気ガス流の一部は、接続部分における排気ガス負圧
のみによって、更に第２の触媒へ分岐するからである。
【０００８】機関近くの導管部分の加熱のため触媒の前
に起こることがある熱による長さ変化を補償するため、
触媒の上流にある排気系の少なくとも導管部分又は排気
系の間の接続部分に、長さ補償素子が設けられている。
異なる部材温度及び熱により生じる部材長さの差は、１
つの長さ補償素子又は複数の長さ補償素子によって補償
することができる。排気ガス又は高い温度で、動作して
いるシリンダバンクの排気系の上流導管部分及び接続部
分を通って流れるので、これらの幹部分は強く加熱さ
れ、熱膨張する。これに反し動作停止しているシリンダ
バンクの排気系の上流導管部分は著しく低い温度を持っ
ている。温度勾配のため管部分は著しく異なる膨張を行
い、長さ差が長さ補償素子により補償されるので、動作
不能に至ることがある亀裂及び破壊が防止される。
【０００９】結合部分と長さ補償素子との組合せによ
り、排気ガスの機関近くでの移行は触媒の前で可能なの
で、負圧装置なしでも常に両方の触媒を通って排気ガス
が流れ、同時に管系における熱伝導の欠点を補償するこ
とができる。
【００１０】少なくとも１つの長さ補償素子が、接続部
分又は排気系の導管部分に特に触媒の上流で設けられて
いる。有利な構成では複数の長さ補償素子が設けられ、
目的にかなうように各排気系にそれぞれ１つの長さ補償
素子が設けられている。長さ補償素子は引張りも圧縮も
受けることができる。
【００１１】有利な発展では、内燃機関が負圧装置を持
ち、なるべく動作停止可能なシリンダバンクの排気系と
永続的に動作するシリンダバンクの吸気管との間に排気
ガス再循環導管を持っている。排気ガスの再循環は、付
加的に設けられる機関近くの触媒及び酸素センサが再循
環排気ガスにより作動温度に保たれる、という利点を持
っている。
【００１２】排気ガス再循環の別の利点は、再循環され
る排気ガスが熱エネルギーを放出して、冷え、それによ
り再循環される排気ガスの密度が増大し、有害物質の放
出を減少する高い排気ガス再循環割合を実現することが
できる。
【００１３】それ以外の利点及び有効な実施形態は、そ
れ以外の請求項、図面及びその説明からわかる。
【００１４】
【実施例】図１に示すピストン内燃機関１は、それぞれ
複数のシリンダを持つ２つのシリンダバンク２，３を含
んでいる。各シリンダバンク２，３には排気系４，５が
付属し、各排気系４，５には流れ方向に順次に、λ調整
センサを前後に接続される前触媒１７，１８、主触媒
６，７及び排気ガス消音器１９，２０が設けられてい
る。各シリンダバンク２，３は同じ数のシリンダを持
ち、実施例では各シリンダバンク２，３に６つのシリン
ダが付属している。
【００１５】シリンダバンク２は永続的に動作するよう
に構成され、排気ガスを減少するためシリンダバンク３
は内燃機関の部分負荷運転において動作停止可能であ
る。部分負荷運転では、第１のシリンダバンク２のみが
動作し、その排気ガスは排気系４を通って導かれる。
【００１６】触媒６，７の上流で両方の排気系４，５が
互いに接続されているので、部分負荷運転では、永続的
に動作しているシリンダバンク２に付属する排気系４の
排気ガスが、動作停止しているシリンダバンク３の排気
系５へ移行することができる。排気系４，５は、触媒
６，７のすぐ上流で接続部分８を介して接続される機関
近くの導管部分９，１０を持っている。この接続によ
り、部分負荷運転において排気ガスの一部が排気系４か
ら排気系５へ移行し、動作停止しているシリンダバンク
３の触媒７を通って流れるので、この触媒７が作動温度
に加熱されるか、この作動温度に保たれる。
【００１７】接続部分の代わりに、触媒６，７の上流で
排気系４，５を共通な導管部分に集めることによって
も、接続を行うことができる。
【００１８】触媒６，７の下流で排気系４，５が共通な
管部分２１に通じている。引続く推移において排気系
４，５が再び分岐し、排気ガスがそれぞれ排気ガス消音
器１９，２０へ供給される。
【００１９】共通な管部分２１は場合によってはなくす
ことができるので、触媒６，７の下流で排気系４，５は
完全に分離される。
【００２０】第２の排気系５の触媒７の上流にある導管
部分１０には長さ補償素子１２が設けられ、特に部分負
荷運転中に排気系４，５の異なる強さの加熱による長さ
変化を、この長さ補償素子１２を介して補償することが
できる。長さ補償素子８は、部材の膨張及び収縮を補償
できるようにするため、引張りも圧縮も受けることがで
きる。
【００２１】動作停止可能なシリンダバンク３には負圧
装置１４が付属し、実施例では排気ガス再循環装置とし
て構成されて、排気ガス再循環導管１５を含み、動作停
止可能なシリンダバンク３の排気系５が、この再循環導
管１５を介して永続的に動作するシリンダバンク２の吸
気管に接続されている。負圧装置１４は触媒の上流にあ
る排気系５の部分に負圧を発生し、それにより部分負荷
運転において、排気ガスの部分流が、動作しているシリ
ンダバンク２の排気系４から、接続部分８を経て矢印２
２の方向に排気系５の機関に近い部分へ、更に排気ガス
再循環導管１５を経てシリンダバンク２の吸気管へ流入
する。排気ガスの再循環は、機関に近い前触媒１８及び
この前触媒１８に付属するλ調整センサの温度調節を行
う。同時に排気ガスが冷え、それにより一層高いガス密
度及びそれによる一層高い排気ガス再循環割合が得られ
る。
【００２２】排気ガス再循環導管１５には遮断弁１６が
設けられ、機関運転のためには排気ガス再循環が必要で
ないと、この遮断弁１６により排気ガス再循環導管１５
が遮断される。
【００２３】図２は、２つのシリンダバンク２，３及び
それぞれ主触媒６，７を備えた排気系４，５を持つピス
トン内燃機関１の図１に対比可能な装置を示している。
排気系４，５には、再び触媒６，７の上流において機関
に近い導管部分９，１０の範囲で、接続部分８を介して
接続されている。この実施例によれば、両方の排気系
４，５の各導管部分９，１０にそれぞれ長さ補償素子１
１，１２が設けられている。
【００２４】図３に示す別の実施例では、シリンダバン
ク２，３を持つ内燃機関１の両方の排気系４，５の間の
接続部分８に、長さ補償素子１３が設けられている。
【００２５】場合によっては両方の排気系及びその間に
ある接続部分にもそれぞれ長さ補償素子を設けることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】２つのシリンダバンク及び２つの排気系を持つ
内燃機関の第１実施例の概略図である。
【図２】第２実施例の概略図である。
【図３】第３実施例の概略図である。
【符号の説明】
１ 内燃機関 ２，３ シリンダバンク ４，５ 排気系 ６，７ 触媒 ８ 接続部分 ９，１０ 導管部分 １１〜１３ 長さ補償素子
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年４月２３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【図１】
【図３】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイーテル・ラングロツク ドイツ連邦共和国レムスハルデン・エルン スト−ハインケル−シユトラーセ55

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも２つのシリンダバンク（２，
    ３）に触媒（６，７）を持つそれぞれ１つの排気系
    （４，５）が付属し、内燃機関（１）の部分負荷運転に
    おいて１つのシリンダバンク（３）が動作停止可能であ
    り、排気系（４，５）の間に接続部分（８）が設けられ
    ている、内燃機関において、接続部分（８）が触媒
    （６，７）の上流で排気系（４，５）の導管部分（９，
    １０）の間に設けられ、接続部分（８）に長さ補償素子
    （１３）が設けられていることを特徴とする、少なくと
    も２つのシリンダバンクを持つピストン内燃機関。
  2. 【請求項２】 長さ補償素子（１１，１２）が排気系
    （４，５）の導管部分（９，１０）に設けられているこ
    とを特徴とする、請求項１に記載のピストン内燃機関。
  3. 【請求項３】 両方の排気系（４，５）にそれぞれ１つ
    の長さ補償素子（１１，１２）が設けられていることを
    特徴とする、請求項２に記載のピストン内燃機関。
  4. 【請求項４】 負圧装置（１４）が１つのシリンダバン
    ク（３）の排気系（５）に設けられていることを特徴と
    する、請求項１〜３の１つに記載のピストン内燃機関。
  5. 【請求項５】 負圧装置（１４）が排気ガス再循環導管
    （１５）を含んでいることを特徴とする、請求項４に記
    載のピストン内燃機関。
  6. 【請求項６】 排気ガス再循環導管（１５）が、動作停
    止可能なシリンダバンク（３）の排気系（５）を動作し
    ているシリンダバンク（２）の吸気管に接続することを
    特徴とする、請求項５に記載のピストン内燃機関。
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