JPS6233057Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の排気浄化装置に関するもの
であり、とくに酸素センサへの排出ガスあたりを
損なうことなく触媒コンバータに流入する排出ガ
スの拡がりをよくするようにした排気浄化装置に
関するものである。

現今の排気浄化装置においては、排気通路途中
における熱損失によつて触媒コンバータの暖機性
が低下されることを避けるために、排気マニホル
ドの直下に触媒コンバータを配設した触媒コンバ
ータ付排気マニホルドが用いられる傾向にある。
この触媒コンバータ付排気マニホルドは、通常、
排気マニホルドの中央部に、通路断面積が拡大さ
れかつ左右から排気マニホルドの湾曲通路部が開
口する拡張室を有しており、各排気ポートから流
れてくる排出ガスを拡張室で拡散して良く混合さ
せ、均一な流れにして拡張室直下の触媒コンバー
タへ流すように配慮されている。しかし、このよ
うに構成された従来の排気浄化装置においては、
排出ガスの拡散は良好になるものの、この拡散に
よつて酸素センサへの排出ガスの直接的なあたり
が悪くなり、酸素センサの排出ガス検知性能が悪
化する。

この酸素センサへの排出ガスあたりの悪化を防
止するためには、拡張室内壁面に排出ガスを酸素
センサへと誘導する凸化部分を形成することが有
効であると考えられる。しかし、このように拡張
室内壁面を部分的に凸化させると、その陰となる
触媒コンバータ内の触媒は有効に利用されないこ
とになるという新たな問題が生じる。

本考案は、この点を改良するために、酸素セン
サへの排出ガスあたりを良好にしたまま、触媒コ
ンバータに流入する排出ガスの拡がりを良好に
し、触媒を全横断面にわたつて有効に利用可能と
することを目的とする。

この目的を達成するために、本考案の排気浄化
装置においては、排気マニホルドの中央部に拡張
室が配設されてこの拡張室に左右から排気マニホ
ルドの湾曲通路部が開口されるとともに、該拡張
室に酸素センサが取付けられており、拡張室の酸
素センサが取付けられる側の壁面は、湾曲通路部
の拡張室内への延長線迄凸化されており、かつこ
の凸化部分の下端部で触媒上面に対向する部分
は、凸化部分と触媒上面との間に空間部が形成さ
れるように凹化されている。この壁面の凸化によ
つて酸素センサの排出ガスあたりが良好に維持さ
れ、かつ凸化部下端の凹化によつて触媒上面で排
出ガスは十分に拡がり、触媒コンバータ全横断面
に排出ガスが流入していくことになる。

以下に、本考案の排気浄化装置の望ましい実施
例を図面を参照しながら説明する。

第１図ないし第３図は本考案の実施例に係る排
気浄化装置を４気筒エンジンの場合について示し
ている。第１図において、１は排気マニホルド、
２は吸気マニホルドであり、両者はそのライザ部
を上下に合わせて配設されている。排気マニホル
ドの左右に延びる湾曲通路部は、通路断面積の拡
大されたほゞ半球状の拡張室３にて互いに集合し
ており、その直下に触媒コンバータ４が接続され
ている。

排気マニホルド１は、＃１ないし＃４気筒に接
続する＃１ないし＃４排気ポート５，６，７，８
を有しており、＃１および＃２排気ポート５，６
からなる双管部９が一方の湾曲通路部１０に、
＃３および＃４排気ポート７，８からなる双管部
１１が他方の湾曲通路部１２に接続している。湾
曲通路部１０，１２は双管部９，１１からの接続
部の直後の部分１０ａ，１２ａで拡張室３側に湾
曲し、それに続く部分１０ｂ，１２ｂで拡張室３
に向かつて直線状に延びている。

拡張室３はほゞ半球状をしており、この半球状
の壁１３に左右から湾曲通路部１０，１２の直線
部１０ｂ，１２ｂが開口している。直線部１０
ｂ，１２ｂの通路中心線は第２図に示すように平
面的には交叉しており、この交叉部位に酸素セン
サ１４の素子部１４ａが位置するように、酸素セ
ンサ１４が拡張室３の壁１３に取付けられてい
る。また、一方の湾曲通路部１２の拡張室３への
開口部には、たとえばバイメタルによつて回動さ
れるヒートコントロールバルブ１５が取付けられ
ており、該ヒートコントロールバルブ１５は、冷
間始動時に通路開口部を閉じて排出ガスを吸気マ
ニホルドライザ部底面に沿わせて流し、通常時は
第３図に実線で示した位置になるように通路開口
部を開くようになつている。第１図において、１
６は上記の酸素センサ１４の取付座を、また１７
は上記のヒートコントロールバルブ１５の回動軸
の取付ボスを示している。

拡張室３内部の壁１３は、第２図にとくに明き
らかに示されているように、酸素センサ１４の取
付けられている側の壁面１３ａが湾曲通路部１
０，１２の通路断面の拡張室３内への延長線１
８，１９まで、凸化されている。この凸化は肉盛
りにより、または製作において鋳型により始めか
ら凸化させて形成することにより、容易に形成さ
れる。この凸化された部分２０の壁面は、湾曲通
路部１０，１２の通路壁面に滑らかに接続してお
り、酸素センサ１４の取付穴近傍迄滑らかに延び
て、酸素センサ取付穴近傍で拡張室壁１３に交わ
りそこで終つている。

この凸化部分２０の下部２１は、第３図に示す
ように触媒コンバータ４の触媒２２の上面に対向
する部位が凸化されており、この凹化部２１の下
面と触媒２２の上面との間には、排気ガスが拡が
るための空間が形成されている。凹化部２１は第
３図に示すように触媒２２に向かつて凹となるよ
うに形成されてもよいし、また第４図に示すよう
にテーパ状の斜面に形成されてもよいし、さらに
また第５図に示すように触媒２２に向かつて凸と
なるように形成されてもよい。

なお、拡張室３の直下の位置に取付けられた触
媒コンバータ４は、その軸線をガス流の流れの方
向に傾斜させて取付けられており、排出ガスが均
一に触媒に流れるように配慮されている。

上記のように構成された排気浄化装置において
は、排出ガスは排気マニホルド１から拡張室３を
経て触媒コンバータ４へと流入する。第２図はヒ
ートコントロールバルブ１５が開で湾曲通路部１
２が拡張室３に向けて開かれている状態における
拡張室３に流入する排出ガスの流れを示してい
る。図に示すように、湾曲通路部１０，１２を通
る排出ガスは、直線部１０ｂ，１２ｂを通ること
により指向性を強められて、拡張室３内に酸素セ
ンサ１４の素子部１４ａに向かつて流入する。こ
の場合、拡張室３壁面１３ａが凸化されているの
で、第２図に示した圧力波からも分かるように、
酸素センサ１４の部分に到達する迄排出ガスの拡
散は防止され、左右の湾曲通路部１０，１２から
の流れは効果的に酸素センサにあたる。このた
め、酸素センサ１４は時々刻々変化する排出ガス
の酸素濃度を応答性良く検知する。

また、拡張室３に流入して触媒コンバータ４へ
と向かう流れは、第３図ないし第５図にその流線
を示すように、凸化部分２０の下端部で、該下端
部と触媒２２の上面との間に形成された空間部に
拡やり、流れは触媒２２に流入する前に触媒２２
の上方に十分に拡やり、均一な流れとなつて触媒
２２の全横断面に流入していく。したがつて、凸
化部分２０の形成にもかかわらず、触媒２２は全
断面が有効に触媒として機能する。

以上の通りであるから、本考案の排気浄化装置
によるときは、拡張室壁面の凸化形成により酸素
センサの排出ガスあたりが改良され、かつ凸化部
分下部の凹化により凸化による流れの陰となる部
分ができないので、触媒コンバータの全断面の有
効利用をはかることができ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に係る排気浄化装置
の斜視図、第２図は第１図の排気浄化装置のうち
排気マニホルド部分の一部を断面にして示した平
面図、第３図は第２図の排気マニホルド近傍の
−線に沿う断面図、第４図は第３図の拡張室の
凸化部分の別の実施例に係る断面図、第５図は第
３図の拡張室の凸化部分のさらに別の実施例に係
る断面図、である。 １……排気マニホルド、３……拡張室、４……
触媒コンバータ、１０，１２……湾曲通路部、１
３……拡張室壁面、１３ａ……酸素センサ取付側
の拡張室壁面、１４……酸素センサ、２０……凸
化部分、２１……凹化部、２２……触媒。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気マニホルド中央部に拡張室を設けて左右か
   ら排気マニホルドの湾曲通路部を開口させ、該拡
   張室内に酸素センサを取付けた排気浄化装置にお
   いて、前記拡張室の酸素センサを取付けた側の壁
   面を湾曲通路部の拡張室内への延長線まで凸化さ
   せ、かつ該凸化部分の触媒上面に対向する下端部
   を触媒上面との間に排出ガス拡散用空間が形成さ
   れるように凹化させたことを特徴とする排気浄化
   装置。