JPS6018568Y2 - 多気筒内燃機関における排ガス浄化装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ 考案の目的 （１） 産業上の利用分野 本考案は、多気筒内燃機関における、触媒による排ガス
浄化装置に関する。

（２）従来の技術 一般に多気筒内燃機関において、各気筒に連なる吸気ポ
ートに各独立した吸気系を接続するとともに各気筒に連
なる排気ポートに各独立した排気系を接続して単位重量
当りの出力を増大させるようにした高出力内燃機関は従
来より知られているが、かかる内燃機関では各気筒に各
独立した気化器からの混合気が供給されるので、気化器
その他の構成部材の製作上の誤差、組立誤差等によって
各気筒に供給される混合気量およびその空燃比が各気筒
ごとに不均一になるのを免れない。

ところでこのような内燃機関の排ガスを浄化すべく各排
気係に触媒コンバータを設けると、前述のように各気筒
に供給される混合気量および空燃比の不均一により各気
筒ごとの触媒コンバータには排ガス量およびその中に含
まれるＣＯ，ＨＣ等の未燃成分の量が異なる排ガスが供
給されることになり、各触媒コンバータの浄化性能を何
れも十分に発揮させるのが難しくなる場合がある。

そこで触媒コンバータの上流側において複数本の排気管
を互いに連通させる緩衝器を設け、この緩衝器内で各排
気管を流れる排ガスを合流混合させ、各触媒コンバータ
に、Ｃｏ、ＨＣ等の未燃成分の含有量の等しい排ガスを
それぞれ均等量宛供給するようにし各触媒コンバータの
浄化効率を高めるようにしたものが提案されている（特
開昭５４−６４２１７号公報参照）。

（３）考案が解決しようとする問題点 前記従来装置において緩衝器は、排気管に比べてその容
量が大きいので、各排気管を流れる排ガスを十分に合流
混合させ得る利点を有する反面、次のような不具合を有
する。

即ち、内燃機関の始動直後の如き、緩衝器が未だ低温の
状態では、緩衝器を通過する大量の排ガスの熱が該緩衝
器を加熱するのに多く消費されるから、その排ガスは触
媒コンバータに到達する以前に温度がかなり下降し、こ
のため触媒コンバータ中の触媒が反応温度に達するまで
に時間がかかり、その間触媒コンバータが排ガス浄化性
能を十分には発揮し得ないのである。

尚、かかる不具合を解消すべく、例えば一部の排気系の
、緩衝器よりも下流部に、機関温度が所定値以上のとき
にのみ開く常閉弁を設け、機関温度が所定値に達しない
状態では、当該一部の排気系に流れる排ガスを他の排気
系の触媒コンバータに流入させるようにして、該触媒コ
ンバータを急速加熱することが考えられるが、その場合
には、上記常閉弁やその制御手段を特別に設けなければ
ならず、それだけ構造が複雑化してコストが嵩むといっ
た別の不具合がある。

本考案は上記に鑑み提案されたもので、従来装置の前記
不具合をすべて解消した、構造簡単な多気筒内燃機関の
排ガス浄化装置を提供することを目的とするものである
。

Ｂ 考案の構成 （１）問題点を解決するための手段 本考案は、多気筒内燃機関の各気筒にそれぞれ独立した
吸気系を接続したものにおいて、前記各気筒に連なる排
気ポートにはそれぞれ独立した排気管が接続され、各排
気管の下流開口端は緩衝器の緩衝室内に連通し、その緩
衝室には、前記各排気管にそれぞれ対応する、触媒コン
バータを内蔵した複数本の消音器の流入口が連通し、前
記各排気管の下流開口端から流出した排ガスの一部が前
記緩衝室内で分散することなく対応する消音器の流入口
に直進流入するように、該排気管の下流開口端と該対応
する消音器の流入口とは略同−軸線上に配置され且つ前
記緩衝室内で間隙を存して互いに近接対向していること
を特徴とする。

（２）作用 複数本の排気間を流れる排ガスは、緩衝器の緩衝室内で
十分に合流混合されてから複数本の消音器内に略均等に
流入するので、これら消音器内の各触媒コンバータの排
ガス浄化性能をばらつきなくそれぞれ十分に発揮させる
ことができる。

また各排気管の下流開口端から流出する排ガスのうち、
緩衝室内に分散しないで消音器の流入口にそのまま直進
流入する排ガスの分量を多くすることができ、従って機
開始動直後において緩衝器が未だ低温状態にあっても、
排ガスは緩衝器によって然程熱を奪われることなく各触
媒コンバータに高温のまま到達することができて、その
触媒の加熱を促進し、その結果、触媒コンバータの排ガ
ス浄化性能は機開始動直後より有効に発揮される。

（３）実施例 以下、図面により本考案の一実施例について説明する。

本実施例では本考案装置を備えた内燃機関を自動二輪車
に実施した場合で、自動二輪車の車体フレームに前記内
燃機関が搭載されており、その機関本体１に互いに並列
される第１１第２気筒２１，２□の吸気ポートにはそれ
ぞれ第１、第２吸気管３□、３□を介して各独立の第１
、第２気化器４１，４２が接続されており、各第１１第
２気筒２１，２□内には、それぞれ第１、第２気化器４
１，４゜によって適正に適整された空燃比の混合気が独
立して供給されるようになっている。

また第１、第２気化器４１，４□の大気側開口端には第
１、第２エアクリーナ５□、５゜が接続されている。

第１、第２気筒２１，２□の各排気ポート７１．７□に
は、それぞれ第１、第２排気管８１．８□が接続されて
おり、これら第１、第２排気管８１，８□は、機関本体
１の縦中心線に対して対称的に配置され、それぞれ機関
本体１の前面、および底面を取り囲むように湾曲された
後、機関本体１の縦方向に互いに平行にのび、それらの
各下流開口端９１，９□は、それらを横切って配置され
る筒状の緩衝器１０内に開口している。

第１、第２排気管８１，８□は、それぞれ第１、第２気
筒２１，２゜の充填効率を向上させるため、排ガス流の
慣性および脈動効果を半分高めるべく、第１、第２排気
ポート７１，７゜から緩衝器１０に至るまでの各部の通
路面積が略一様で管長が略等しくなるように設計されて
いる。

前記緩衝器１０は第３図に明瞭に示すように筒状の断熱
材１１の内、外面を内、外板１３．１４によって被覆し
て構成され、その内部に緩衝室１２が形成されている。

前記緩衝器１０の左右後部には、第１、第２消音器１５
□、１５□の前部が接続され、それらの流入口１６．．
１６□は緩衝室１２内に連通されていて前記第１、第２
排気管８１，８□の下流開口端９１，９□と間隙Ｃ９Ｃ
を存して近接対向している。

そして前記第１、第２消音器１５．．１５□の流入口１
６．．１６．は、対応する前記第１、第２排気管８１，
８□の下流開口端９１，９２とそれぞれ略同−軸線上に
あり、機関本体１の縦中心線に対して対称的に配置され
ている。

第１、第２消音器１５１．１５□にはそれぞれ同位置に
おいて従来公知の第１、第２触媒コンバータ６１，６゜
が内蔵されている。

前記エアクリナ−５□、５゜に一端を接続される二次空
気供給主管１７は、機関本体１の上方に沿ってのびてお
り、その他端が機関本体１の前方上部に配置される弁面
１８の入口１９に接続されている。

弁面１８の左右に開口される出口２０゜２０には逆止弁
２２，２２を介して第１、第２二次空気管２１１，２１
２の一端に接続され、これらの二次空気管２１．．２１
゜の他端は前記第１、第２気筒２１，２２の排気ポート
７１，７□に連通されている。

而して前記逆止弁２２，２２は何れも機関の運転に伴う
排ガス流の慣性および脈動効果により開弁され、第１１
第２エアクリナー５１，５□からの清浄二次空気を、二
次空気供給主管１７、逆止弁２２，２２および第１、第
２二次空気管２１１．２１゜を通して第１、第２気筒２
１，２□の各排気ポート７１，７２内に導入させること
ができる。

次に第１〜３図に示す本考案の一実施例の作用について
説明すると、いま機関を運転させると、通常に機関と同
じように第１、第２気筒２□、２２は交互に吸入、圧縮
、爆発および排気行程が繰り返され、第１気筒２□には
第１気化器４□単独で、また第２気筒２□は第２気化器
４□単独でそれぞれ適正に調整された混合気が交互に吸
入され、圧縮、爆発行程を経て生成された排ガスは第１
、第２気筒２１，２□から第１、第２排気ポー）？、、
７□を経て第１１第２排気管８□、８□へ交互に導入さ
れる。

一方第１１第２排気ポート７１．７□より第１、第２排
気管８１，８゜へ流れる排ガス流の慣性および脈動効果
により逆止弁２２．２２が開弁され、第１、第２排気管
８１゜８２内には交互に略等しい量の二次空気が流入さ
れる。

これにより二次空気の混入した排ガスは第１１第２排気
管８１，８□を通って交互に共通の緩衝器１０の緩衝室
１２内に流入される。

ところで緩衝室１２の容積は、第１、第２排気管８１゜
８２に比べて大きいので、ここに各排気管８１゜８□よ
り流入した、二次空気の混入した排ガスは互いに十分に
合流混合すると共に、その間歇的な脈動流が減衰され一
様な流れに近くなる。

また緩衝室１２内において第１、第２排気管８１，８□
の下流開口端９１，９□は、第１、第２消音器１５、．
１５□の流入口１６．．１６□と略同−軸線上にあり、
且つ互いに近接対向しているので、第１、第２排気管８
□、８□を流れる、二次空気の混入した排ガスの一部は
緩衝室１２内で分散することなくそれぞれの第１１第２
消音器１５１゜１５□内に直進流入して第１、第２触媒
コンバータ６□、６□に高温状態のまま到達し、それら
の反応を促進させることができ、特に内燃機関の始動直
後の如き、未だ緩衝室１２内の温度が十分に上昇してい
ない場合でも、二次空気混入した排ガスは高温状態で第
１、第２触媒コンバータ６１゜６゜に達し、それらを素
早く反応温度に加熱して第１、第２′触媒コンバータ６
□、６゜の浄化機能を十分に発揮させ、内燃機関の全運
転域に亘ってＣＯ，ＨＣ等の有害成分を確実に浄化させ
ることができる。

Ｃ考案の効果 以上のように本考案によれば、各排気管の下流開口端と
各消音器の流入口とを共通の緩衝器の緩衝室を介して相
互に連通したので、各独立した吸気系から各気筒に供給
される混合気の量や空燃比にばらつきがあっても、その
各気筒に連なる複数本の排気管を流れる排ガスは、大容
量の緩衝室内で十分に合流混合されてから各消音器内に
略均等に流入することができ、したがってそれら消音器
内の各触媒コンバータの排ガス浄化性能をばらつきなく
それぞれ十分に発揮させることができる。

また各排気管の下流開口端から流出した排ガスの一部が
前記緩衝室内で分散することなく対応する消音器の流入
口に直進流入するように、該排気管の下流開口端と該対
応する消音器の流入口とは略同−軸線上に配置され且つ
前記緩衝室内で間隙を存して互いに近接対向しているの
で、流入口下流開口端より流出する排ガスのうち、緩衝
室内に分散しないで消音器流入口へそのまま直進流入す
る排ガスの分量を多くすることができ、従って機開始動
直後において緩衝器が未だ低温状態にあっても、排ガス
を各触媒コンバータに高温のまま流入させることができ
てその触媒の急速加熱を図ることができ、その結果、触
媒コンバータ排ガス浄化性能を機開始動直後より有効に
発揮させることができ、排ガス浄化対策上、有利である
。

しかも触媒の加熱促進のために、一部の排気系に機関温
度応動弁等の開閉手段を特別に設けたりする必要はなく
、構造が簡単でコストの低減に寄与し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置を装備した自動二輪車の側面図であ
る。 第２図は本考案装置の一部破断平面図、第３図は第１図
■−■線断面図である。 ２１．２゜・・・・・・気筒としての第１、第２気筒、
６１．６□・・・・・・触媒コンバータとしての第Ｌ
第２触媒コンバータ、７１，７□・・・・・・排気ボー
トとしての第１、第２排気ポート、８□、８□・・・・
・・排気管としての第１１第２排気管、９１，９□・・
・・・・下流開口端、１０・・・・・・緩衝器、１２・
・・・・・緩衝室、１５□、１５□・・・・・・消音器
としての第１、第２消音器、１６・・・・・・流入口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 多気筒内燃機関の各気筒にそれぞれ独立した吸気系を接
   続したものにおいて、前記各気筒に連なる排気ポートに
   はそれぞれ独立した排気管が接続され、各排気管の下流
   開口端は緩衝器の緩衝室内に連通し、その緩衝室には、
   前記各排気管にそれぞれ対応する、触媒コンバータを内
   蔵した複数本の消音器の流入口が連通し、前記各排気管
   の下流開口端から流出した排ガスの一部が前記緩衝室内
   で分散することなく対応する消音器の流入口に直進流入
   するように、該排気管の下流開口端と該対応する消音器
   の流入口とは略同−軸線上に配置され且つ前記緩衝室内
   で間隙を存して互いに近接対向してなる、多気筒内燃機
   関における排ガス浄化装置。