JP2000328934A - エンジンの排気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、連結配管部によって、過給機の直
下流部位に触媒ケースを高剛性状態に取り付けることが
でき、触媒ケースの揺動を抑制し、他部品との干渉を確
実に防止して触媒ケース及び連絡配管部の破損を回避し
得ることを目的としている。 【構成】 このため、排気ガスによって駆動され吸気を
加圧供給する過給機を備えたエンジンにおいて、シリン
ダブロックに接近させて触媒ケースを設け、過給機と触
媒ケースとを連結する連結配管部を設けるとともにこの
連結配管部を、触媒ケースに向かって漸次拡大する拡径
部とこの拡径部の軸方向に伸び且つ拡径部に連続するよ
うに立設した過給機取付用フランジ部とを有する構成と
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はエンジンの排気装
置に係り、特に過給機の直下流部位に触媒ケースを高剛
性状態に取り付けることができるエンジンの排気装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジンにおいては、過給機（「ターボ
チャージャ」あるいは単に「ターボ」ともいう）が配設
されているものがある。そして、過給機は、エンジンか
ら排出される排気ガスによってタービンを回転させ、こ
のタービンに対して同軸に配設したコンプレッサによっ
て吸気を加圧し、前記エンジンに供給している。

【０００３】前記エンジンの排気装置としては、特開平
９−７９０４３号公報に開示されるものがある。この公
報に開示される過給機付き内燃機関の排気浄化装置は、
一対のターボチャージャを具備した過給機付き内燃機関
の排気浄化装置であって、角排気ターボチャージャの排
気流入側を共通の排気流入通路に連結し、各排気ターボ
チャージャの排気流出側を夫々別個の排気流出通路に連
結し、一方の排気流出通路に触媒を配置するとともに、
他方の排気流出通路に触媒と等しい流路抵抗を有する流
路抵抗手段を備え、各排気ターボチャージャを過回転さ
せることなく、良好に機能させている。

【０００４】また、特開平９−１００７１５号公報に開
示されるものがある。この公報に開示される内燃機関の
排気浄化装置は、排気通路に触媒担体を電気的に加熱す
る電気加熱式触媒が搭載された内燃機関の排気浄化装置
であって、排気通路の途中にこの通路内を流れる排気ガ
ス流によって電力を発生する発電機を設け、電気加熱式
触媒が通電状態になった時に、この発電機によって得ら
れた電力を電気加熱式触媒に供給するように発電機を電
気加熱式触媒に接続し電気加熱式触媒への通電をバッテ
リを通じて行うと、内燃機関の始動不良やバッテリの劣
化が発生するので、これを防止している。

【０００５】更に、特開平９−２０９７４２号公報に開
示されるものがある。この公報に開示される過給機付き
内燃機関の排気制御装置は、リーン空燃比で運転可能な
多気筒内燃機関に設けられた排気通路と、排気通路に設
けられた三元触媒と、三元触媒より下流側の排気通路に
設けられ、ＨＣ、あるいはＣＯ成分とＮＯｘ成分とを反
応させてＮＯｘ成分の還元を行うＮＯｘ還元触媒と、三
元触媒とＮＯｘ還元触媒との間における排気通路に設け
られた過給機と、排気通路において三元触媒及び過給機
の夫々の上流側を接続し、三元触媒をバイパスして排気
の一部を通過させるバイパス通路と、バイパス通路に設
けられ、同通路を開放閉塞可能な制御弁とを有した過給
機付き内燃機関の排気制御装置において、内燃機関がリ
ーン空燃比で運転して際に、同機関の排気中に含まれる
ＨＣ、あるいはＣＯ成分を所定時間増大させるＨＣ量増
大手段と、ＨＣ増大手段により排気中に含まれるＨＣ、
あるいはＣＯ成分が増大した際に、制御弁を開弁させバ
イパス通路内にその排気を通過させる通路制御手段とを
備え、過給機における過給効率の低下を抑制しつつ、Ｎ
Ｏｘ還元触媒におけるＮＯｘ浄化作用の低下を防止して
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のエン
ジンの排気装置においては、過給機と触媒ケースとを排
気管によって連結しており、過給機と触媒ケースとを接
近させた配置となっておらず、過給機の直下流部位に触
媒ケースが配設されていなかった。

【０００７】この結果、触媒ケースを取り付ける際の剛
性を確保することができず、触媒ケースが揺動した際に
は、触媒ケースが他部品との干渉して触媒ケース及び触
媒ケース前後部品が破損される惧れがあり、実用上不利
であるという不都合がある。

【０００８】また、前記過給機と触媒ケースとを排気管
によって連結していたことにより、コンパクト化が図れ
ず、配置状態が乱雑となって、大なる配置スペースを必
要とするという不都合もある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、排気ガスによって駆動され
吸気を加圧供給する過給機を備えたエンジンにおいて、
シリンダブロックに接近させて触媒ケースを設け、前記
過給機と触媒ケースとを連結する連結配管部を設けると
ともにこの連結配管部を、触媒ケースに向かって漸次拡
大する拡径部とこの拡径部の軸方向に伸び且つ拡径部に
連続するように立設した過給機取付用フランジ部とを有
する構成としたことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】上述の如く発明したことにより、
触媒ケースを配設する際には、連結配管部によって、過
給機の直下流部位に触媒ケースを高剛性状態に取り付
け、触媒ケースの揺動を抑制し、他部品との干渉、及び
触媒ケース、連絡配管部の破損を確実に防止している。

【００１１】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１２】図１〜図７はこの発明の実施例を示すもの
である。図７において、２はエンジンである。

【００１３】このエンジン２は、シリンダブロック４
と、このシリンダブロック４の上面に装着されるシリン
ダヘッド６と、シリンダヘッド６の上面に装着されるシ
リンダヘッドカバー８と、前記シリンダブロック６の下
面に装着されるオイルパン１０とを有している。

【００１４】そして、前記エンジン２の一般的な吸気系
は、エアクリーナ１２と、このエアクリーナ１２の下流
側に連絡する第１吸気管１４と、第１吸気管１４の下流
側に配設される過給機１６（「ターボチャージャ」ある
いは単に「ターボ」ともいう）の図示しないコンプレッ
サと、過給機１６のコンプレッサ側に連絡する第２吸気
管１８と、この第２吸気管１８の下流側に配設されるイ
ンタクーラ２０と、インタクーラ２０の下流側に連絡す
る図示しない第３吸気管と、第３吸気管の下流側に配設
される吸気マニホルド（図示せず）と、この吸気マニホ
ルドに連絡し且つ前記エンジン２のシリンダヘッド６内
に形成される吸気ポート（図示せず）とを有している。

【００１５】前記前記過給機１６は、エンジン２から排
出される排気ガスによって駆動され、吸気を加圧し、エ
ンジン２に供給している。

【００１６】また、前記エンジン２の一般的な排気系
は、エンジン２のシリンダヘッド６内に形成される排気
ポート（図示せず）と、この排気ポートの下流側に連絡
する排気マニホルド２２と、排気マニホルド２２の下流
側に配設される図示しない第１排気管と、第１排気管の
下流側に配設される前記過給機１６の図示しないタービ
ンと、過給機１６のタービン側に連絡する第２排気管
（図示せず）と、この第２排気管の下流側に配設される
触媒ケース２４と、触媒ケース２４の下流側に連絡する
図示しない排気パイプとを有している。

【００１７】このとき、前記エンジン２のシリンダブロ
ック４に触媒ケース２４を接近させて設け、前記過給機
１６と触媒ケース２４とを連結する連結配管部２６を設
けるとともに、この連結配管部２６を、触媒ケース２４
に向かって漸次拡大する拡径部２８とこの拡径部２８の
軸方向に伸び且つ拡径部２８に連続するように立設した
過給機取付用フランジ部たるターボフランジ部３０とを
有する構成とする。

【００１８】詳述すれば、前記過給機１６のタービン側
と触媒ケース２４とを連絡する第２排気管の代わりに、
連結配管部２６を使用するものである。

【００１９】そして、この連結配管部２６には、図１及
び図２に示す如く、触媒ケース２４に向かって漸次拡大
する拡径部２８を設けるとともに、この拡径部２８の端
部に触媒ケース２４の取付用フランジ部たる触媒ケース
フランジ部３２を形成し、拡径部２８の軸方向に伸び且
つ拡径部２８に連続するようにターボフランジ部３０を
立設した状態に一体成形する。

【００２０】このとき、前記連結配管部２６の拡径部２
８へのターボフランジ部３０の立設に際しては、拡径部
２８とターボフランジ部３０間の外周部位近傍に現出す
る空間部位を所定幅Ｗを有する余肉部３４によって連結
し、堅固な連続状態を確保する。

【００２１】つまり、図１及び図２に示す如く、前記タ
ーボフランジ部３０のターボ取付面３０ａに対して下方
の左右の外周部位に第１、第２余肉部３４−１、３４−
２を夫々設けるとともに、これらの第１、第２余肉部３
４−１、３４−２は、鋳造時の型割り線Ｌに接し、且つ
この鋳造時の型割り線Ｌからターボフランジ部３０のタ
ーボ取付面３０ａ側に向かって所定幅Ｗを有する状態に
形成する。

【００２２】また、前記連結配管部２６の拡径部２８
を、図１及び図２に示す如く、円錐形状に形成するとと
もに、ターボフランジ部３０のターボ取付面３０ａの開
口部３６を、図４に示す如く、略楕円形状に形成する。

【００２３】そして、前記ターボ取付面３０ａの開口部
３６の下側３６−１を、過給機１６下流側の主通路用開
口として使用するとともに、開口部３６の上側３６−２
を、図示しないブローオフ弁からのバイパス通路用開口
として使用し、前記連結配管部２６の内部通路２８を、
図１及び図２に示す如く、ターボ取付面３０ａの開口部
３６からターボフランジ部３０を経て、下方の拡径部２
８に至り、この拡径部２８の円錐斜面２８ｆに沿って形
成する。

【００２４】なお符号４０は、前記触媒ケース２４の外
周部位に装着される２枚の触媒ケースカバー、４２は前
記連結配管部２６の触媒ケースフランジ部３２に形成さ
れる触媒ケース取付用ボルトボス、４４は前記連結配管
部２６のターボフランジ部３０に形成される過給機取付
用ボルトボス、４６はセンサ取付用ボスである。

【００２５】次に作用を説明する。

【００２６】前記エンジン２の排気系の過給機１６下流
側には、前記連結配管部２６のターボフランジ部３０の
ターボ取付面３０ａを接触させ、触媒ケース取付用ボル
トボス４４を利用して固定する。

【００２７】また、連結配管部２６の触媒ケースフラン
ジ部３２に触媒ケース２４の上流側を接触させ、触媒ケ
ース取付用ボルトボス４２を利用して固定する。

【００２８】そして、前記ターボ取付面３０ａの開口部
３６の下側３６−１が過給機１６下流側の主通路用開口
として機能するとともに、開口部３６の上側３６−２が
図示しないブローオフ弁からのバイパス通路用開口とし
て機能し、前記連結配管部２６の内部通路２８、つまり
ターボ取付面３０ａの開口部３６からターボフランジ部
３０を経て、下方の拡径部２８に至り、この拡径部２８
の円錐斜面２８ｆに沿って形成した部位が排気系の一部
として機能する。

【００２９】このとき、前記連結配管部２６は、拡径部
２８とこの拡径部２８の軸方向に伸び且つ拡径部２８に
連続するように立設されるターボフランジ部３０との連
続状態を所定幅Ｗを有する余肉部３４によって確保して
いる。

【００３０】これにより、前記連結配管部２６によっ
て、過給機１６の直下流部位に触媒ケース２４を高剛性
状態に取り付けることができ、触媒ケース２４の揺動を
抑制し、他部品との干渉を確実に防止して触媒ケース２
４の破損及び連絡配管部２６の破損を回避することがで
き、実用上有利である。

【００３１】また、前記連結配管部２６の拡径部２８へ
のターボフランジ部３０の立設に際し、拡径部２８とタ
ーボフランジ部３０間の外周部位近傍に現出する空間部
位を所定幅Ｗを有する余肉部３４によって連結したこと
により、余肉部３４が補強リブとして機能し、拡径部２
８とターボフランジ部３０との連続状態を堅固なものと
し、前記触媒ケース２４の高剛性に寄与し得るととも
に、前記連結配管部２６の鋳造時の型落ちを減少させ、
鋳造欠陥の発生を防止し得る。

【００３２】更に、前記ターボ取付面３０ａの開口部３
６の下側３６−１を過給機１６下流側の主通路用開口と
して使用するとともに、開口部３６の上側３６−２を図
示しないブローオフ弁からのバイパス通路用開口として
使用し、前記連結配管部２６の内部通路２８を、ターボ
取付面３０ａの開口部３６からターボフランジ部３０を
経て、下方の拡径部２８に至り、この拡径部２８の円錐
斜面２８ｆに沿って形成したことにより、拡部品の近接
配置が可能となるとともに、全体をコンパクト化するこ
とができ、実用上有利である。

【００３３】なお、この発明は上述実施例に限定される
ものではなく、種々の応用改変が可能である。

【００３４】例えば、この発明の実施例においては、連
結配管部の拡径部を円錐形状に形成したが、角錐形状や
球面状に形成することもできる。

【００３５】また、この発明の実施例においては、前記
連結配管部の拡径部へのターボフランジ部の立設に際
し、拡径部とターボフランジ部間の外周部位近傍に現出
する空間部位を所定幅を有する余肉部によって連結する
構成としたが、拡径部とターボフランジ部間の外周部位
近傍に現出する空間部位を全て無くする状態まで余肉部
を設けることも可能である。

【００３６】さすれば、連結配管部の壁部の厚みを大と
することができ、発散による温度低下を防止し得るとと
もに、拡径部とターボフランジ部間の距離の短縮とも相
俟って、触媒を稼動状態に早くさせることができ、触媒
用の熱管理がし易く、実用上有利であるとともに、連結
配管部の補強をもし得る。

【００３７】

【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの本発明によ
れば、排気ガスによって駆動され吸気を加圧供給する過
給機を備えたエンジンにおいて、シリンダブロックに接
近させて触媒ケースを設け、過給機と触媒ケースとを連
結する連結配管部を設けるとともにこの連結配管部を、
触媒ケースに向かって漸次拡大する拡径部とこの拡径部
の軸方向に伸び且つ拡径部に連続するように立設した過
給機取付用フランジ部とを有する構成としたので、連結
配管部によって、過給機の直下流部位に触媒ケースを高
剛性状態に取り付けることができ、触媒ケースの揺動を
抑制し、他部品との干渉を確実に防止して触媒ケースの
破損及び連絡配管部の破損を回避し得て、実用上有利で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す連結配管部の左側面図
である。

【図２】連結配管部の正面図である。

【図３】連結配管部の平面図である。

【図４】ターボフランジ部のターボ取付面に形成される
開口部の正面図である。

【図５】第２余肉部の概略説明図である。

【図６】連結配管部に過給機と触媒ケースとを取り付け
る状態の斜視図である。

【図７】エンジンの正面図である。

【符号の説明】

２ エンジン ４ シリンダブロック ６ シリンダヘッド ８ シリンダヘッドカバー １０ オイルパン １２ エアクリーナ １４ 第１吸気管 １６ 過給機 １８ 第２吸気管 ２０ インタクーラ ２２ 排気マニホルド ２４ 触媒ケース ２６ 連結配管部 ２８ 拡径部 ３０ ターボフランジ部 ３２ 触媒ケースフランジ部 ３４ 余肉部 ３４−１ 第１余肉部 ３４−２ 第２余肉部 ３６ 開口部 ４０ 触媒ケースカバー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気ガスによって駆動され吸気を加圧供
   給する過給機を備えたエンジンにおいて、シリンダブロ
   ックに接近させて触媒ケースを設け、前記過給機と触媒
   ケースとを連結する連結配管部を設けるとともにこの連
   結配管部を、触媒ケースに向かって漸次拡大する拡径部
   とこの拡径部の軸方向に伸び且つ拡径部に連続するよう
   に立設した過給機取付用フランジ部とを有する構成とし
   たことを特徴とするエンジンの排気装置。
2. 【請求項２】 前記連結配管部は、拡径部を円錐形状に
   形成するとともに、過給機下流側の主通路とブローオフ
   弁からのバイパス通路とを前記拡径部の円錐斜面に沿っ
   て形成した請求項１に記載のエンジンの排気装置。