JPS60184919A - 内燃機関用触媒マフラ−装置 - Google Patents

内燃機関用触媒マフラ−装置

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JPS60184919A
JPS60184919A JP59039044A JP3904484A JPS60184919A JP S60184919 A JPS60184919 A JP S60184919A JP 59039044 A JP59039044 A JP 59039044A JP 3904484 A JP3904484 A JP 3904484A JP S60184919 A JPS60184919 A JP S60184919A
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Nissan Motor Co Ltd
Mahle Filter Systems Japan Corp
Tsuchiya Seisakusho KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、内燃機関用触媒マフラー装置の改良に関す
る。
（背景並びに従来技術） 一般に、フォークリフト等産業車両においては、機関排
気系の長さに限界があることから、排気ガス浄化のため
のハニカム触媒等が排気マフラーと組合わけて用いられ
ることがある。
このような触媒マフラー装置としては、従来例えば第１
図（△）、（Ｂ）に示すようなものがある（特公昭５５
−３４２８９号公報）。
これは、まず触媒マフラー装置Ａは、円筒部Ｃに前部隔
壁板りと後部隔壁板ＥからなるハウジングＢに下記のよ
うな排気浄化用と消音用の装置の組合わせからなってい
る。
即ち、前部隔壁板りに買Ｇとベンチコリ部Ｈおにぴ吸入
孔、Ｊを穿設した排気ガス入口管Ｆが装着されており、
そしてその軸上であって多孔仕切板Ｎに固定されたデフ
レクタ部Ｋが設けられ混合苗りが形成されている。多孔
仕切板Ｎには多数の通孔Ｐが穿設され、前記多孔仕切板
Ｎの下流側には間隔’ＩＱが設けられ楕円状のハニカム
触媒Ｍが入口保持部材Ｓ、触媒保持部Ｕ　Ｔ、出口保持
部材Ｕにより固定され円筒部Ｃとの間に空室Ｒが形成さ
れでいる。入口保持部材Ｓには複数の小孔ｎが穿設され
出口側保持部材Ｕは閉端なっている。さらにその下流に
は排気室Ｗが設けられ、該排気室Ｗには多孔部Ｙを成形
した出口管Ｘが円筒部Ｃに固定されている。
次に上記触媒マフラーＡの浄化、消音作用を説明する。
排気ガス入口管Ｆに設けた翼Ｇとベンチュリ部ト１のア
スピレータ作用で複数の吸入孔Ｊから二次空気が吸引さ
れ、デフレクタ部１くにより反転して排気ガスと二次空
気は混合室り内で充分混合する。
そしてその混合ガスは多孔仕切板Ｎの通孔Ｐより間隔室
Ｑに流入し、前記混合ガスがハニカム触媒Ｍを通過する
ことで、温度上昇とともに有害ガスを無害ガスに転化し
排気室Ｗに設けた多孔部Ｙより出口管Ｘを経て大気へ放
出される。
一方、消音作用は、混合ガスのデフレクタ部Ｋによる反
転作用、多孔仕切板Ｎの多数の通孔Ｐ、ハニカム触１１
Ｍ、出口管Ｘの多孔管Ｙの通過による気体の膨張、縮小
で騒音の減衰を行なうばかりでなく、ハニカム触媒Ｍと
円筒部Ｃ間に形成される空室Ｒが、入口側保持部Ｓに複
数の小孔ｎが穿設され、出口側保持部材ＬＪを閉端とし
ているのでレゾネータとして騒音の減衰を行なっている
。
ところが、このような従来の触媒マフラー装置にあって
は、ベンチュリ部Ｈとベンチュリ部Ｈの後方の拡張部の
閉端（この例では排気カス入口管［の後端部）との距離
が短い構造となっていたため、開端部で１８０°位相を
かえた脈動の反射波が減衰されず、高い周波数域まで生
じ、ベンチュリ部１−１での二次空気の吸入に干渉して
吸入小を減少させるという問題点があった。
特に、脈動の高周波域（機関の高回転域）では、大気（
二次空気）の慣性により瞬時に追従できず、二次空気が
もともと入りにくいことから、上記問題点が顕著となる
。
この対策として、デフレクタ部にのふところ深さを充分
に取−）で脈動の影響を減らすことは可能であるが、こ
れたと消音構造を設【プるスペースに制約が生じ、」−
分な消音構造を設けると背圧の増加が著しくベンチュリ
部ト（の負圧より大きくなることもあり、触媒とマフラ
ーの両機能を同時に満足させることは￥難である。
また、二次空気を導入する装置として、普通自動車等で
はエアポンプ式やＥＡＩ式が良く採用されるが、これら
は部品点数が多くコスト的に不利である。
（発明の（目的） この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たちので、若干の構造変更で触媒とマフラーの両機能を
同時に満足できる安価な触媒マフラー装置を提供するこ
とを目的とする。
（発明の構成並びに作用） 上記目的を達成するために、この発明では前述したよう
な触媒マフラー装置において、排気ノｊス人口管に内装
したベンチュリ部の後方に、直管状の拡張管部を延設Ｊ
゛ると共に、この管部の長さを当該管内径の２倍以」ニ
に設定するように構成する。
これによれば、拡張管部長さの延長により、前述した反
Ｑ・１波の減衰によるカットオフ周波数を低く抑えるこ
とができ、機関の略全回転域に亘って良好な二次空気導
入量を確保できる。
（実施例） 以下、この発明の一実施例を第２図（Ａ）。
（Ｂ）を用いて説明する。
まず、触媒マフラー装置１は外筒壁２と前部隔壁板３お
よび後部隔壁板４の筒状体がらなり、その内部には四つ
の仕切板５〜８と−っの内筒壁９により、後）ホする二
次空気の流れに沿って第１室１０から第６室１５に至る
六つの苗が画成される。
そして、機関からの排気ガスが導かれる排気ガス入口管
１６は、筒状体の一側方においてその後端部１６Ｂが前
記隔壁板３及び三つの仕切板５〜７を貫挿して第二芋１
１に開口される。なお、後端部１６Ｂは斜めにカッ１−
されて開口されている。
上記排気ガス入口管１６は、その外周に多数の小孔１８
が形成されて第−室１０と連通し、この第−至１０にそ
の一端が大気に開放される二次空気導入％１９の他端か
開口接続される。
また、上記小孔１８群に近接した排気ガス入口管１６の
内部には、テーパ管からなる二つのベンチコリ管２０．
２１が互いにその小径部を対向して収装され、小径部付
近にベンチュリ部２２が形成される。
更に、排気ガス入口管１６は、そのベンヂュリ管２０．
２１後方の直管状の拡張管部１６△の長さ１−が、該入
口管１６の管内（￥Ｄの２１８以上に設定されている。
一方、内筒壁９の内側に位置して二つの仕切板６．７に
より画成された第三室１２にはハニカム型の触媒コンバ
ータ２３が収装される。従って、仕切板７には触媒人口
２４が、また仕切板６には触媒出口２５がそれぞれ開口
される。
そして、仕切板６．７及び８を員挿するようにして、一
端が第四室１３によた他端が第六室１５にそれぞれ開口
する連通管２６はその外周に形成した小孔２７群を介し
て、内筒壁９の外側に位置して二つの仕切板６．７によ
り画成された第五室１４とも連通される。
最後に、第六苗１５には一端が大気に開放された排気ガ
ス出口管２８の他端が間口接続される。
このような構成のため、排気ガス入口管１６から流入す
る排気ガスには、二次空気導入管１９より流入する二次
空気が第−室１０．小孔１８群を経てベンチュリ部２２
のアスピレータ作用で混合され、ベンヂュリ部２２後方
の拡張管部１６△より第２室１１へ流入づる。
そして、混合ガスはここからＵターンして触媒入口２４
より第３室１２内の触媒コンバータ２３に入り、ここを
通過することによって有害ガスから無害カスに転化され
て、触媒出口２５より第四室１３へ流入する。
該第四室１３へ流入した混合ガスは、ここで再びＵター
ンされて連通管２６により第六室１５へ至る一方、その
一部は連通管２６の外周に設けた小孔２７群より触媒コ
ンバータ２３外周の第五苗１４へ流入する。
第六室１５からは排気ガス出口管２８を通って混合ガス
が人気へ放出される。
一方、消音作用は、混合ガスの第二室１１、触媒コンバ
ータ２３、第四室１３、連通管２６及び第六室１５等の
通過による気体の膨張、縮小で騒音の減衰が行なわれる
ばかりでなく、連通管２６に小孔２７群を介して連通す
る第五室１４がレゾネータ（共鳴）室として作用し、所
定の周波数域の騒音が減衰される。
また、触媒コンバータ２３の外周に位置づる上記第五室
１４には、触媒コンパ−９２３通過後の温度」−昇した
混合ガスが流入するため、触媒］ンバータ２３の保温効
果が向上し、機関アイドリング時にも活発な反応を行な
わせることができる。
ところで、前述したように排気ガス入口管１６内の排気
は周期的な流速変動（脈動分）を有する。
この流速変動は、ベンチュリ部２２によって増加され拡
張管部１６△の開端（後端部１６Ｂ）まで持続し、開端
部で１８０°位相をかえ反則波として排気流の逆方向に
進み、ベンチュリ部２２の負圧に対して干渉波どして作
用する。
なお、上記反則波に関し、機関回転がある一定の回転に
おいて反射波の位相と脈動波の位相を合致させることは
可能であるが、その回転以外の回転では干渉波となるの
で、実用上は干渉波として作用する割合の方が多い。
また、脈動の高周波域〈機関の高回転ｉｉＩりでは、大
気（二次空気）に慣性があるため、瞬時の脈動に対して
二次空気が入りにくいことも確認されている。
そこで、本実施例ではベンヂュリ管２０．２１後方の直
管状の拡張管部１６△の長さしを可及的に長く取ること
によって、上記干渉波の影響を低周波域にとどめ、略全
域に亘って良好な二次空気導入量を確保するものである
。
つまり、拡張管部１６△の良さＬが短いと、反射波の減
衰によるカットオフ周波数が高く、高周波域では人気の
慣性の影響もあって二次空気の導入量が不足するのであ
るが、本実施例の場合は、減衰によるカットオフ周波数
を低く抑えられ、略全域にわたって排気脈動の負圧部分
による吸入作用が極めて効果的に行なわれて良好な二次
空気導入量が確保されるのである。
そして、上記拡張管部１６Ａの長さしは、第３図（Ａ＞
、（Ｂ）に示したＣＯの希釈率の実験結果からも解かる
ように、すくなくとも２Ｄ　（Ｄ−拡張管の内径）以上
は必要であることが確認された。なお、第３図（Ａ）、
（Ｂ）の実験条件として、４気筒２０００ｃｃの機関ｒ
Ｄ寸法が４２ｍｍのものが選定されている。。
更（Ｃ１本実施例では排気ガス入口管１６の後端部１６
Ｂが斜めにカットされているので、排気流れは第二室１
１内へ逃げ易くなり、カッ１〜しない場合と比較すると
衝突どうず発生ににる圧力損失を小さく抑えることが可
能となって、同じベンチュリーシステムに対してより良
い二次空気轡入吊を確保できるという利点がある。
（発明の効果） 以上説明したようにこの発明によれば、排気ガス人１］
管に内装したベンチュリ部後方に、直管状の拡張管部を
延設すると共に、この管部の長さを当該管内径の２倍以
上に設定しＩＪので、消音機能を損わずに若干のＩＭ造
変更で、機関の略全回転域において安定した二次空気を
確保できるという効果が１ｑられる。
勿論、ベンチュリーシステムであるためコスト的にも有
利である。
【図面の簡単な説明】
第１図（△）は従来例の断面図、同図（Ｂ）はその１−
■線断面図である。 第２図く△）はこの発明の実施例の断面図、同図（Ｂ）
はそのｎ　−ＩＩ線断面図である。 第３図〈△＞、（Ｂ）はこの発明の効果例を示す各々の
グラフ説明図である。 １・・・触媒マフラー装置、２３・・・触媒］ンバータ
、１６・・・排気ガス入口管、２２・・・ベンチュリー
、１６△・・・拡張管部、Ｌ・・・拡張管部の長さ、Ｄ
・・・拡張管部の内径。 特許出願人　日産自動車株式会２１（外−名）第１図（
△） へ 第２図（Ａ） 第２図（Ｂ） つ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. マフラーを構成づる筒状体の内部に触媒コンバータを収
    装すると共に、排気ガス入口管の内部に二次空気導入用
    のベンチコリ部を設けたｊｌ！＋！媒マフラー装置にお
    いて、上記ベンチコリ部の後方に直管状の拡張笛部を延
    設すると共に、この管部の長さを当該管内径の２倍以上
    に設定したことを特徴とＪる内燃機関用触媒マフラー装
    置。
JP59039044A 1984-03-01 1984-03-01 内燃機関用触媒マフラ−装置 Granted JPS60184919A (ja)

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JP59039044A JPS60184919A (ja) 1984-03-01 1984-03-01 内燃機関用触媒マフラ−装置
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