JP2002266635A - 排気経路構造 - Google Patents
排気経路構造Info
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- JP2002266635A JP2002266635A JP2001062712A JP2001062712A JP2002266635A JP 2002266635 A JP2002266635 A JP 2002266635A JP 2001062712 A JP2001062712 A JP 2001062712A JP 2001062712 A JP2001062712 A JP 2001062712A JP 2002266635 A JP2002266635 A JP 2002266635A
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｏ2 センサの検知性を損なうことなく、全長
を短くコンパクトにできる排気経路構造の提供を目的と
する。 【構成】 ２以上の排気管２，２，２が集合する集合部
３近傍にＯ2 センサ１０が設けられ、このＯ2 センサ１
０の下流に触媒６が配置されてなる排気経路において、
触媒６の上流端面に、Ｏ2 センサ１０との間に所定の距
離を確保するために下流側へ凹んだ凹部６ａが形成され
ている。
を短くコンパクトにできる排気経路構造の提供を目的と
する。 【構成】 ２以上の排気管２，２，２が集合する集合部
３近傍にＯ2 センサ１０が設けられ、このＯ2 センサ１
０の下流に触媒６が配置されてなる排気経路において、
触媒６の上流端面に、Ｏ2 センサ１０との間に所定の距
離を確保するために下流側へ凹んだ凹部６ａが形成され
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の排気経路
の構造に関するものである。
の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】従来、内燃機関の排気経路
は図７に分解図で示すような部材で構成されており、４
気筒エンジンでは、それぞれの気筒用に４本の排気管
２，２，２，２が備えられて、この４本の排気管２，
２，２，２が下流側で集合部３を形成し、また、その下
流側にはスロート部４が形成されて排気マニホールド１
が構成されており、排気マニホールド１の下流側には、
触媒６を内装した触媒ケース５がガスケット７を介在さ
せてボルト８，８で連結固定されており、図８の連結状
態の断面構成図で示すように、前記排気マニホールド１
の集合部３付近にはＯ2 センサ１０が装着されている。
は図７に分解図で示すような部材で構成されており、４
気筒エンジンでは、それぞれの気筒用に４本の排気管
２，２，２，２が備えられて、この４本の排気管２，
２，２，２が下流側で集合部３を形成し、また、その下
流側にはスロート部４が形成されて排気マニホールド１
が構成されており、排気マニホールド１の下流側には、
触媒６を内装した触媒ケース５がガスケット７を介在さ
せてボルト８，８で連結固定されており、図８の連結状
態の断面構成図で示すように、前記排気マニホールド１
の集合部３付近にはＯ2 センサ１０が装着されている。
【０００３】このＯ2 センサ１０は、図９の断面拡大図
で示すように、集合部３へ螺合される取付ネジ部１１の
先端にセンサ部１２が設けられて、その外周には、複数
の小孔１３ａ，１３ａを有するカバー１３が覆設された
ものとなっており、このカバー１３とセンサ部１２間
に、排気ガスＧ中の凝縮水が溜まると、Ｏ2 センサ１０
の出力が狂ってしまうために、凝縮水が溜まらないよう
にＯ2 センサ１０は図１０の拡大図で示すように下向き
に装着されたものとなっている。なお、Ｏ2 センサ１０
は、各気筒の燃焼状態を排気ガスＧ中の酸素濃度を検出
して知るために設けられており、このＯ2 センサ１０の
検出値に基づいて、燃料の混合比が制御されて、エンジ
ンの各気筒への燃料供給量が制御されるものである。
で示すように、集合部３へ螺合される取付ネジ部１１の
先端にセンサ部１２が設けられて、その外周には、複数
の小孔１３ａ，１３ａを有するカバー１３が覆設された
ものとなっており、このカバー１３とセンサ部１２間
に、排気ガスＧ中の凝縮水が溜まると、Ｏ2 センサ１０
の出力が狂ってしまうために、凝縮水が溜まらないよう
にＯ2 センサ１０は図１０の拡大図で示すように下向き
に装着されたものとなっている。なお、Ｏ2 センサ１０
は、各気筒の燃焼状態を排気ガスＧ中の酸素濃度を検出
して知るために設けられており、このＯ2 センサ１０の
検出値に基づいて、燃料の混合比が制御されて、エンジ
ンの各気筒への燃料供給量が制御されるものである。
【０００４】１個のＯ2 センサ１０で各気筒の燃焼状態
を計測するためには、４本の排気管２，２，２，２から
の排気ガスＧが均等にＯ2 センサ１０の小孔１３ａを通
してセンサ部１２に当たるように、Ｏ2 センサ１０のセ
ンサ部１２の位置は、排気ガスＧが十分に混合された位
置、即ち図８のＬ０で示す位置に配置されている。ま
た、排気ガスを触媒６の外周側に導くように、集合部３
からスロート部４の下端までの距離Ｌ１が確保されてお
り、また、排気ガスＧが触媒６の上流端面に当たり跳ね
返されて、この跳ね返された排気ガスＧをＯ2 センサ１
０が検知しないように、Ｏ2 センサ１０と触媒６の上流
端面間の距離Ｌ２は３０mm以上となるように設定されて
いる。
を計測するためには、４本の排気管２，２，２，２から
の排気ガスＧが均等にＯ2 センサ１０の小孔１３ａを通
してセンサ部１２に当たるように、Ｏ2 センサ１０のセ
ンサ部１２の位置は、排気ガスＧが十分に混合された位
置、即ち図８のＬ０で示す位置に配置されている。ま
た、排気ガスを触媒６の外周側に導くように、集合部３
からスロート部４の下端までの距離Ｌ１が確保されてお
り、また、排気ガスＧが触媒６の上流端面に当たり跳ね
返されて、この跳ね返された排気ガスＧをＯ2 センサ１
０が検知しないように、Ｏ2 センサ１０と触媒６の上流
端面間の距離Ｌ２は３０mm以上となるように設定されて
いる。
【０００５】このように従来においては、Ｏ2 センサ１
０の検知精度を良好に確保して精度良く制御するため
に、前記Ｌ０及びＬ２を十分な距離に設定し、Ｏ2 セン
サ１０を最適位置に設置する必要があり、触媒６の上流
端までの距離が長くなってしまうという問題点があっ
た。また、触媒６の浄化能力を高めるために触媒６の径
を大きくしようとすると、スロート部４の長さを大きく
する必要があり、車両への搭載性から、ある径以上に触
媒６を大きくすることができないという問題点があり、
長さ方向で大きい触媒６を設計せねばならず、車両への
搭載性から、例えば図１１に示すように、触媒６を、第
１触媒６１と第２触媒６２に分けて排気経路内に配置す
るという方法が取られている。なお、図１１中、Ｒはエ
ンジンルームであり、Ｅはエンジンである。
０の検知精度を良好に確保して精度良く制御するため
に、前記Ｌ０及びＬ２を十分な距離に設定し、Ｏ2 セン
サ１０を最適位置に設置する必要があり、触媒６の上流
端までの距離が長くなってしまうという問題点があっ
た。また、触媒６の浄化能力を高めるために触媒６の径
を大きくしようとすると、スロート部４の長さを大きく
する必要があり、車両への搭載性から、ある径以上に触
媒６を大きくすることができないという問題点があり、
長さ方向で大きい触媒６を設計せねばならず、車両への
搭載性から、例えば図１１に示すように、触媒６を、第
１触媒６１と第２触媒６２に分けて排気経路内に配置す
るという方法が取られている。なお、図１１中、Ｒはエ
ンジンルームであり、Ｅはエンジンである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の問題
点に鑑み案出したものであって、Ｏ2 センサの検知性能
を損なうことなく大きな触媒の搭載が可能となり、全体
長さを短く設定できるコンパクトな排気経路構造を提供
せんことを目的とし、その第１の要旨は、２以上の排気
管が集合する集合部近傍にＯ2 センサが設けられ、該Ｏ
2 センサの下流に触媒が配置されてなる排気経路におい
て、前記触媒の上流端面に、前記Ｏ2 センサとの間に所
定の距離を確保するために下流側へ凹んだ凹部が形成さ
れていることである。また、第２の要旨は、前記触媒の
下流端面に、下流側へ突出した凸部を形成したことであ
る。また、第３の要旨は、前記触媒の凹部及び／または
凸部が、触媒の外周面から球面状あるいは円錐状に形成
されていることである。
点に鑑み案出したものであって、Ｏ2 センサの検知性能
を損なうことなく大きな触媒の搭載が可能となり、全体
長さを短く設定できるコンパクトな排気経路構造を提供
せんことを目的とし、その第１の要旨は、２以上の排気
管が集合する集合部近傍にＯ2 センサが設けられ、該Ｏ
2 センサの下流に触媒が配置されてなる排気経路におい
て、前記触媒の上流端面に、前記Ｏ2 センサとの間に所
定の距離を確保するために下流側へ凹んだ凹部が形成さ
れていることである。また、第２の要旨は、前記触媒の
下流端面に、下流側へ突出した凸部を形成したことであ
る。また、第３の要旨は、前記触媒の凹部及び／または
凸部が、触媒の外周面から球面状あるいは円錐状に形成
されていることである。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、内燃機関の排気マニホールド１と触媒ケ
ース５の連結状態の断面構成図であり、図２は、その要
部拡大構成図である。なお、前記図７，図８，図９，図
１０に従来例で示した部材と同一部材については同一符
号を付して説明する。
する。図１は、内燃機関の排気マニホールド１と触媒ケ
ース５の連結状態の断面構成図であり、図２は、その要
部拡大構成図である。なお、前記図７，図８，図９，図
１０に従来例で示した部材と同一部材については同一符
号を付して説明する。
【０００８】４気筒エンジンの各気筒に連通される４本
の排気管２，２，２，２を有する排気マニホールド１
は、フランジ部９を介してエンジンに取り付けられ、下
流側には４本の排気管２，２，２，２が集合した集合部
３が形成されており、さらに集合部３の下流側には、ラ
ッパ状に拡径したスロート部４が連続状に形成されてお
り、集合部３付近にはＯ2 センサ１０が下向きに装着さ
れている。排気マニホールド１の下流に連結された触媒
ケース５内に設けられる触媒６の上流端面の中央部に
は、下流側へ向かって球面状に凹んで上端凹部６ａが形
成されており、また、触媒６の下流端面の中央部には、
下流側へ球面状に突出した下端凸部６ｂが一体形成され
たものとなっている。この下端凸部６ｂは触媒ケース５
の下流部位の下流スロート部５ａ内に収まるように突出
形成されたものである。
の排気管２，２，２，２を有する排気マニホールド１
は、フランジ部９を介してエンジンに取り付けられ、下
流側には４本の排気管２，２，２，２が集合した集合部
３が形成されており、さらに集合部３の下流側には、ラ
ッパ状に拡径したスロート部４が連続状に形成されてお
り、集合部３付近にはＯ2 センサ１０が下向きに装着さ
れている。排気マニホールド１の下流に連結された触媒
ケース５内に設けられる触媒６の上流端面の中央部に
は、下流側へ向かって球面状に凹んで上端凹部６ａが形
成されており、また、触媒６の下流端面の中央部には、
下流側へ球面状に突出した下端凸部６ｂが一体形成され
たものとなっている。この下端凸部６ｂは触媒ケース５
の下流部位の下流スロート部５ａ内に収まるように突出
形成されたものである。
【０００９】図２に示すように、上端凹部６ａは、Ｏ2
センサ１０のセンサ部１２の先端の真下（直下流）の触
媒６の中心部を下流側に向かって凹ませたものであり、
Ｏ2センサの下端と、この上端凹部６ａの底との距離が
３０mm以上となるように設定されており、排気ガスが触
媒６の上端凹部６ａに当たって上流側に跳ね返された場
合でも、排気ガスをＯ2 センサ１０が検知することのな
いような距離が確保されている。
センサ１０のセンサ部１２の先端の真下（直下流）の触
媒６の中心部を下流側に向かって凹ませたものであり、
Ｏ2センサの下端と、この上端凹部６ａの底との距離が
３０mm以上となるように設定されており、排気ガスが触
媒６の上端凹部６ａに当たって上流側に跳ね返された場
合でも、排気ガスをＯ2 センサ１０が検知することのな
いような距離が確保されている。
【００１０】なお、この上端凹部６ａは、球面状をなす
Ａ−Ａのような形状の他に、Ｂ−Ｂ、あるいはＣ−Ｃに
想像線で示すような形状に凹ませたものであっても良
く、Ｏ 2 センサ１０の下端との距離を十分に確保できる
ものであれば良い。なお、触媒６の下流端に突出形成さ
れた下端凸部６ｂは、触媒６全体の体積及び表面積を確
保するために、上端凹部６ａの凹み分に対応して下流側
へ突出形成されたものであり、本例では、球面状に形成
されているが、触媒６の外周側から円錐形状に形成した
ものであっても良い。
Ａ−Ａのような形状の他に、Ｂ−Ｂ、あるいはＣ−Ｃに
想像線で示すような形状に凹ませたものであっても良
く、Ｏ 2 センサ１０の下端との距離を十分に確保できる
ものであれば良い。なお、触媒６の下流端に突出形成さ
れた下端凸部６ｂは、触媒６全体の体積及び表面積を確
保するために、上端凹部６ａの凹み分に対応して下流側
へ突出形成されたものであり、本例では、球面状に形成
されているが、触媒６の外周側から円錐形状に形成した
ものであっても良い。
【００１１】このように本例では、上端凹部６ａが触媒
６に形成されているため、触媒６の上流端面をＯ2 セン
サ１０側に寄せても良く、即ちＯ2 センサ１０と触媒６
の上流端との距離Ｌ２を極めて短くすることができるも
のとなり、その分、全体長さＬ３を従来よりも短くコン
パクトにすることができるものとなる。しかも、Ｏ2 セ
ンサ１０の検知性能を損なうことはなく、良好に燃料供
給量を制御できるものとなる。従って、コンパクトに排
気経路を形成して車両への搭載性を良好に確保できるも
のとなり、従来よりも大きな触媒６を内装させることも
可能となる。
６に形成されているため、触媒６の上流端面をＯ2 セン
サ１０側に寄せても良く、即ちＯ2 センサ１０と触媒６
の上流端との距離Ｌ２を極めて短くすることができるも
のとなり、その分、全体長さＬ３を従来よりも短くコン
パクトにすることができるものとなる。しかも、Ｏ2 セ
ンサ１０の検知性能を損なうことはなく、良好に燃料供
給量を制御できるものとなる。従って、コンパクトに排
気経路を形成して車両への搭載性を良好に確保できるも
のとなり、従来よりも大きな触媒６を内装させることも
可能となる。
【００１２】なお、前記触媒６の製造方法を図３に示す
と、先ず、長い円筒状のハニカム担体６０を形成してお
き、ハニカム担体６０に回転を与え、また、椀型カッタ
ー２０を回転させる等して、椀型カッター２０を用いて
ハニカム担体６０を所定寸法に切断して、図４に示すよ
うに、上流端に外周側から球面状をなす球面状上端凹部
６ａと、下流端に球面状下端凸部６ｂを形成させること
ができるものである。
と、先ず、長い円筒状のハニカム担体６０を形成してお
き、ハニカム担体６０に回転を与え、また、椀型カッタ
ー２０を回転させる等して、椀型カッター２０を用いて
ハニカム担体６０を所定寸法に切断して、図４に示すよ
うに、上流端に外周側から球面状をなす球面状上端凹部
６ａと、下流端に球面状下端凸部６ｂを形成させること
ができるものである。
【００１３】なお、径の大きい触媒６においては、図５
に示すように、ハニカム担体６０に対しカッター２１を
用いて、カッター２１を斜めにして円錐状に切り込ん
で、図６に示すように、円錐状の上端凹部６ａと円錐状
の下端凸部６ｂを有する触媒６を容易に製造することが
でき、無駄なくハニカム担体６０を切断して、複数の触
媒６を製造することができる。
に示すように、ハニカム担体６０に対しカッター２１を
用いて、カッター２１を斜めにして円錐状に切り込ん
で、図６に示すように、円錐状の上端凹部６ａと円錐状
の下端凸部６ｂを有する触媒６を容易に製造することが
でき、無駄なくハニカム担体６０を切断して、複数の触
媒６を製造することができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明は、２以上の排気管が集合する集
合部近傍にＯ2 センサが設けられ、Ｏ 2 センサの下流に
触媒が配置されてなる排気経路において、触媒の上流端
面に、Ｏ2 センサとの間に所定の距離を確保するために
下流側へ凹んだ凹部が形成されていることにより、Ｏ2
センサの検知性能を損なうことなく排気経路の全長を短
くすることができ、大きな触媒を搭載することも可能と
なり、安価でコンパクトな構造とし得る効果を有する。
合部近傍にＯ2 センサが設けられ、Ｏ 2 センサの下流に
触媒が配置されてなる排気経路において、触媒の上流端
面に、Ｏ2 センサとの間に所定の距離を確保するために
下流側へ凹んだ凹部が形成されていることにより、Ｏ2
センサの検知性能を損なうことなく排気経路の全長を短
くすることができ、大きな触媒を搭載することも可能と
なり、安価でコンパクトな構造とし得る効果を有する。
【００１５】また、触媒の下流端面に、下流側へ突出し
た凸部を形成したことにより、下流に凸部を形成すれば
触媒全体の体積及び表面積を従来と同様なものに確保す
ることができ、十分な排気ガス浄化性能が得られるもの
となる。
た凸部を形成したことにより、下流に凸部を形成すれば
触媒全体の体積及び表面積を従来と同様なものに確保す
ることができ、十分な排気ガス浄化性能が得られるもの
となる。
【００１６】また、触媒の凹部及び／または凸部が、触
媒の外周面から球面状あるいは円錐状に形成されている
ことにより、椀状等のカッターを用いて触媒を所定寸法
に容易に切断して形成することができるものとなる。
媒の外周面から球面状あるいは円錐状に形成されている
ことにより、椀状等のカッターを用いて触媒を所定寸法
に容易に切断して形成することができるものとなる。
【図１】排気マニホールドと触媒ケースの接合状態の断
面構成図である。
面構成図である。
【図２】図１の要部拡大断面構成図である。
【図３】椀型カッターを用いて触媒を形成する作業説明
図である。
図である。
【図４】球面状に凹部及び凸部が形成された触媒の斜視
構成図である。
構成図である。
【図５】カッターを用いて円錐状に切断する状態の作業
説明図である。
説明図である。
【図６】円錐状の凹部と凸部を形成した触媒の斜視構成
図である。
図である。
【図７】従来の排気経路部材の分解斜視図である。
【図８】従来の排気マニホールドと触媒ケースの接続状
態の断面構成図である。
態の断面構成図である。
【図９】Ｏ2 センサの断面構成図である。
【図１０】Ｏ2 センサと触媒との位置関係を示す要部拡
大構成図である。
大構成図である。
【図１１】２つの触媒を備えた排気経路を有するエンジ
ンの車両への搭載状態の概略構成図である。
ンの車両への搭載状態の概略構成図である。
１ 排気マニホールド ２ 排気管 ３ 集合部 ４ スロート部 ５ 触媒ケース ５ａ 下流スロート部 ６ 触媒 ６ａ 上端凹部 ６ｂ 下端凸部 １０ Ｏ2 センサ １２ センサ部 １３ カバー
Claims (3)
- 【請求項１】 ２以上の排気管が集合する集合部近傍に
Ｏ2 センサが設けられ、該Ｏ2 センサの下流に触媒が配
置されてなる排気経路において、前記触媒の上流端面
に、前記Ｏ2 センサとの間に所定の距離を確保するため
に下流側へ凹んだ凹部が形成されていることを特徴とす
る排気経路構造。 - 【請求項２】 前記触媒の下流端面に、下流側へ突出し
た凸部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の排
気経路構造。 - 【請求項３】 前記触媒の凹部及び／または凸部が、触
媒の外周面から球面状あるいは円錐状に形成されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の排気
経路構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001062712A JP3697605B2 (ja) | 2001-03-06 | 2001-03-06 | 排気経路構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001062712A JP3697605B2 (ja) | 2001-03-06 | 2001-03-06 | 排気経路構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002266635A true JP2002266635A (ja) | 2002-09-18 |
| JP3697605B2 JP3697605B2 (ja) | 2005-09-21 |
Family
ID=18921810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001062712A Expired - Fee Related JP3697605B2 (ja) | 2001-03-06 | 2001-03-06 | 排気経路構造 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3697605B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006520438A (ja) * | 2003-03-14 | 2006-09-07 | エミテク・ゲゼルシャフト・フュール・エミシオーンテクノロギー・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 少なくとも１つの検知器を備える多重線路排気システム、少なくとも１つの検知器のための開口を有するハニカム体、および多重線路排気システムの動作方法 |
| JP2007002707A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Aichi Mach Ind Co Ltd | 内燃機関 |
| JP2010014032A (ja) * | 2008-07-03 | 2010-01-21 | Toyota Motor Corp | 排気マニホールド |
| JP2011017261A (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気管 |
| JP2015048724A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| WO2015046169A1 (ja) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | フタバ産業株式会社 | 排気管構造 |
| GB2518360B (en) * | 2013-09-17 | 2018-01-24 | Jaguar Land Rover Ltd | Exhaust treatment apparatus and method |
| JP2018193955A (ja) * | 2017-05-19 | 2018-12-06 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の排気装置 |
-
2001
- 2001-03-06 JP JP2001062712A patent/JP3697605B2/ja not_active Expired - Fee Related
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