JP2002309930A - Catalyst integral-type dual exhaust manifold - Google Patents

Catalyst integral-type dual exhaust manifold

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JP2002309930A
JP2002309930A JP2001110775A JP2001110775A JP2002309930A JP 2002309930 A JP2002309930 A JP 2002309930A JP 2001110775 A JP2001110775 A JP 2001110775A JP 2001110775 A JP2001110775 A JP 2001110775A JP 2002309930 A JP2002309930 A JP 2002309930A
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JP
Japan
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catalyst
upstream
downstream
dual exhaust
exhaust manifold
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Application number
JP2001110775A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomohiro Oohashi
朋宏 大橋
Yasuki Tamura
保樹 田村
Hideyuki Oda
英幸 織田
Tatsuya Idei
龍哉 出井
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure sufficient catalyst performance while improving output of an engine by means of a dual exhaust system. SOLUTION: A catalyst 11 housed inside each of a first catalyst vessel 7 and a second catalyst vessel 8 of the dual exhaust system is divided into an upstream side catalyst 12 and a downstream side catalyst 13. In this way, both of early activation, and improvement in performance and durability can be realized, so that the sufficient catalyst performance can be secured while improving output of the engine by the dual exhaust system.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、デュアル排気系を
構成する各排気系毎に触媒容器が設けられる触媒一体型
デュアルエキゾーストマニホールドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalyst-integrated dual exhaust manifold in which a catalyst container is provided for each exhaust system constituting a dual exhaust system.

【0002】[0002]

【従来の技術】触媒の活性を早期化するために、内燃機
関の排気ポートに近い場所に触媒を配置する近接触媒が
採用されるようになってきている。近接触媒では、温度
が高い状態のまま排気ガスが触媒に送られてコールド時
の触媒の昇温を促進することができ、活性を早期化して
排気ガス性能を向上させることができる。
2. Description of the Related Art In order to accelerate the activity of a catalyst, a proximity catalyst in which a catalyst is disposed near an exhaust port of an internal combustion engine has been adopted. In the proximity catalyst, the exhaust gas is sent to the catalyst while the temperature is high, and the temperature rise of the catalyst at the time of cold can be promoted, the activity can be accelerated, and the exhaust gas performance can be improved.

【0003】さらに、デュアル排気系を構成する各排気
系毎に触媒容器が設けられる触媒一体型デュアルエキゾ
ーストマニホールドも種々提案されている(例えば、特
開2000-18032等参照)。各排気系毎に触媒を設けること
で、排気干渉が抑制されて中低速トルクを向上させるこ
とができ、エンジン性能の向上が図れると同時に、触媒
一体型デュアルエキゾーストマニホールドの触媒容器を
内燃機関の排気ポートに近い場所に配置することで、排
気ガス性能も向上させることができ、排気ガス性能とエ
ンジン性能の両立を図ることが可能になると考えられて
いる。
Further, various catalyst-integrated dual exhaust manifolds in which a catalyst container is provided for each exhaust system constituting a dual exhaust system have been proposed (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-18032). By providing a catalyst for each exhaust system, exhaust interference can be suppressed and medium-low speed torque can be improved, engine performance can be improved, and at the same time, the catalyst container of the catalyst-integrated dual exhaust manifold can be used for exhaust gas from the internal combustion engine. It is considered that the exhaust gas performance can be improved by arranging it near the port, and it is possible to achieve both exhaust gas performance and engine performance.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は、触媒一体型デュアルエキゾーストマニホールドの触
媒容器を内燃機関の排気ポートに近い場所に配置した場
合、例えば、4気筒エンジンでは一つの触媒容器の触媒
には2気筒分の排気ガスしか送られず、排気ガス流量が
減少してしまう。このため、触媒の昇温が遅くなりコー
ルド時に排気ガス性能が悪化する虞があった。触媒の昇
温を促進するために触媒容量を小さくすることも考えら
れるが、触媒容量を小さくすると、触媒の熱劣化が進み
易くなり耐久性能の点で問題が生じてしまう。また、デ
ュアル排気系を構成する排気系の間において触媒に流入
する排気ガス温度に差が生じるような場合、例えば、レ
イアウト上一部の排気管を長くする必要がある場合、流
入温度が低い方の排気系(排気管が長い側)の触媒の昇
温が遅くなってしまう問題が生じてしまう。
However, in practice, when the catalyst container of the catalyst-integrated dual exhaust manifold is arranged near the exhaust port of the internal combustion engine, for example, in a four-cylinder engine, the catalyst of one catalyst container is used. , Only exhaust gas for two cylinders is sent, and the exhaust gas flow rate decreases. For this reason, there is a concern that the temperature rise of the catalyst is delayed and the exhaust gas performance is deteriorated at the time of cold. It is conceivable to reduce the catalyst capacity in order to promote the temperature rise of the catalyst. However, if the catalyst capacity is reduced, thermal deterioration of the catalyst is apt to proceed, which causes a problem in durability performance. Also, when there is a difference in the temperature of the exhaust gas flowing into the catalyst between the exhaust systems constituting the dual exhaust system, for example, when it is necessary to lengthen some exhaust pipes in the layout, the lower the inflow temperature is, However, there arises a problem that the temperature rise of the catalyst in the exhaust system (the side where the exhaust pipe is longer) becomes slow.

【0005】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、排気ガス性能とエンジン性能の両立を図ることがで
きる触媒一体型デュアルエキゾーストマニホールドを提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a catalyst-integrated dual exhaust manifold capable of achieving both exhaust gas performance and engine performance.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項1の本発明では、触媒一体型デュアルエキゾー
ストマニホールドにおいて、各触媒容器内に収容される
触媒を上流側触媒と下流側触媒とに分割して構成し、上
流側触媒の熱容量を小さくすることで、少ない排気ガス
量での触媒の早期活性性を確保し、熱負荷の少ない下流
側触媒により耐久性を確保する。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a dual exhaust manifold integrated with a catalyst, wherein the catalyst contained in each catalyst container is divided into an upstream catalyst and a downstream catalyst. By reducing the heat capacity of the upstream-side catalyst, early activation of the catalyst with a small amount of exhaust gas is secured, and durability is secured by the downstream-side catalyst with a small heat load.

【0007】また、上記目的を達成するための請求項2
の本発明では、触媒一体型デュアルエキゾーストマニホ
ールドにおいて、デュアル排気系のうち放熱性が高い側
の排気系の触媒容器内に収容される触媒のみを上流側触
媒と下流側触媒とに分割して構成し、放熱性が高い側の
上流側触媒の熱容量を小さくすることで、少ない排気ガ
ス量での触媒の早期活性性を確保し、熱負荷の少ない下
流側触媒により耐久性を確保する。
[0007] In order to achieve the above object, a second aspect of the present invention is provided.
In the present invention, in the catalyst-integrated dual exhaust manifold, only the catalyst housed in the catalyst container of the exhaust system on the high heat dissipation side of the dual exhaust system is divided into an upstream catalyst and a downstream catalyst. In addition, by reducing the heat capacity of the upstream catalyst on the higher heat radiation side, early activation of the catalyst with a small amount of exhaust gas is secured, and durability is secured by the downstream catalyst with a small heat load.

【0008】そして、請求項3の発明では、触媒貴金属
としてパラジウムを含む上流側触媒として触媒の早期活
性性を一層向上させるようにしている。また、請求項4
の発明では、各排気系の配管を二重管で構成して放熱が
抑制された排気ガスを触媒に送るようにし、早期活性化
を促進するようにしている。また、請求項5の発明で
は、上流側触媒と下流側触媒との間に隙間を形成し、触
媒内の境界層の発達を上流側触媒と下流側触媒とで分断
すると共に上流側触媒を通った排気ガスを隙間で拡散し
て下流側触媒に流入させ、浄化効率を向上させるように
している。
According to the third aspect of the present invention, the early-stage activity of the catalyst is further improved as an upstream catalyst containing palladium as a catalyst noble metal. Claim 4
According to the invention, the pipes of each exhaust system are constituted by double pipes, so that exhaust gas whose heat radiation is suppressed is sent to the catalyst, thereby promoting early activation. In the invention of claim 5, a gap is formed between the upstream catalyst and the downstream catalyst, and the development of the boundary layer in the catalyst is divided between the upstream catalyst and the downstream catalyst, and the development of the boundary layer is performed through the upstream catalyst. The exhaust gas diffuses in the gap and flows into the downstream catalyst to improve purification efficiency.

【0009】また、請求項6の発明では、上流側触媒と
下流側触媒とを異なるセル数とすることで、下流側触媒
での排気ガスの拡散を促進して浄化効率を向上させるよ
うにしている。更に、請求項7、8の発明では、下流側
触媒に対して上流側触媒の熱容量が小さくなるように異
なる壁厚やウォッシュコート量で上流側触媒と下流側触
媒とを構成し、上流側触媒の早期活性性を優位にしてい
る。
In the invention of claim 6, the upstream catalyst and the downstream catalyst have different numbers of cells, thereby promoting the diffusion of exhaust gas in the downstream catalyst and improving the purification efficiency. I have. Further, in the invention according to claims 7 and 8, the upstream catalyst and the downstream catalyst are formed with different wall thicknesses and wash coat amounts so that the heat capacity of the upstream catalyst is smaller than that of the downstream catalyst. Has an early activity advantage.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1には本発明の第1実施形態例
に係る触媒一体型デュアルエキゾーストマニホールドの
構造説明、図2には排気管の断面、図3には排気ガスの
流通状況の概念を示してある。尚、図には4気筒エンジ
ンのエキゾーストマニホールドに適用した例を示してあ
るが、勿論、6気筒エンジン等他の多気筒エンジンに対
しても適用可能である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a structure of a catalyst-integrated dual exhaust manifold according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a cross section of an exhaust pipe, and FIG. The concept is shown. Although FIG. 1 shows an example in which the present invention is applied to an exhaust manifold of a four-cylinder engine, the present invention is naturally applicable to other multi-cylinder engines such as a six-cylinder engine.

【0011】図1に示すように、触媒一体型デュアルエ
キゾーストマニホールド(以下マニホールドと称する)
1は、図示しないエンジンに連結される連結フランジ2
を備え、エンジンの気筒につながる排気系の配管である
4本の排気管3,4,5,6が連結フランジ2にそれぞ
れ接続されている。エンジンに近接して第1触媒容器7
及び第2触媒容器8が配置され、1番気筒につながる排
気管3及び4番気筒につながる排気管6が第1触媒容器
7の入口部9に合流して連結され、2番気筒につながる
排気管4及び3番気筒につながる排気管5が第2触媒容
器8の入口部10に合流して連結されている。即ち、1
番気筒につながる排気管3及び4番気筒につながる排気
管6の排気系と、2番気筒につながる排気管4及び3番
気筒につながる排気管5の排気系とによりデュアル排気
系が構成されている。
As shown in FIG. 1, a catalyst-integrated dual exhaust manifold (hereinafter, referred to as a manifold)
1 is a connecting flange 2 connected to an engine (not shown)
And four exhaust pipes 3, 4, 5, and 6, which are pipes of an exhaust system connected to the cylinder of the engine, are connected to the connection flange 2, respectively. First catalyst container 7 close to engine
And an exhaust pipe 3 connected to the first cylinder and an exhaust pipe 6 connected to the fourth cylinder are joined and connected to the inlet portion 9 of the first catalyst container 7, and the exhaust gas connected to the second cylinder is provided. An exhaust pipe 5 connected to the pipe 4 and the third cylinder joins and is connected to the inlet 10 of the second catalyst container 8. That is, 1
A dual exhaust system is configured by an exhaust system of the exhaust pipe 3 connected to the No. 4 cylinder and the exhaust pipe 6 connected to the No. 4 cylinder, and an exhaust system of the exhaust pipe 4 connected to the No. 2 cylinder and the exhaust pipe 5 connected to the No. 3 cylinder. I have.

【0012】一方、図2に示すように、排気管3,4,
5,6は、外管3b,4b,5b,6b と厚さが薄い内管3a,4a,5
a,6a との二重構造の管が採用されている。排気管3,
4,5,6を二重管とすることで、排気ガスの温度の低
下を抑制することができ、高温状態の排気ガスを第1触
媒容器7及び第2触媒容器8に送ることができる。尚、
排気管3,4,5,6は、二重管になっていなくてもよ
い。
On the other hand, as shown in FIG.
5, 6 are outer tubes 3b, 4b, 5b, 6b and thin inner tubes 3a, 4a, 5b.
A double tube with a and 6a is adopted. Exhaust pipe 3,
By using the double tubes 4, 5, and 6, it is possible to suppress a decrease in the temperature of the exhaust gas, and it is possible to send the exhaust gas in a high temperature state to the first catalyst container 7 and the second catalyst container 8. still,
The exhaust pipes 3, 4, 5, and 6 need not be double pipes.

【0013】図1に示すように、第1触媒容器7及び第
2触媒容器8の内部に収容される触媒11は、上流側触
媒12と下流側触媒13とに分割して構成されている。
即ち、触媒11は早期活性用の上流側触媒12と、性能
及び耐久性確保用の下流側触媒13とで構成されてい
る。
As shown in FIG. 1, the catalyst 11 accommodated in the first catalyst container 7 and the second catalyst container 8 is divided into an upstream catalyst 12 and a downstream catalyst 13.
That is, the catalyst 11 includes an upstream catalyst 12 for early activation and a downstream catalyst 13 for ensuring performance and durability.

【0014】上流側触媒12と下流側触媒13との間に
は金属繊維等がメッシュ状にされた緩衝材15が配置さ
れ、上流側触媒12と下流側触媒13の間には隙間が形
成された状態になっている。また、上流側触媒12と下
流側触媒13の周囲にはセラミックス繊維等で作られた
保持材16が配置されている。
Between the upstream catalyst 12 and the downstream catalyst 13, a cushioning material 15 made of metal fibers or the like is arranged, and a gap is formed between the upstream catalyst 12 and the downstream catalyst 13. It is in a state of being left. A holding member 16 made of ceramic fibers or the like is disposed around the upstream catalyst 12 and the downstream catalyst 13.

【0015】上流側触媒12と下流側触媒13は、触媒
貴金属として、例えば、プラチナ・ロジウム系やパラジ
ウム・ロジウム系、または、トリメタル系(プラチナ・
パラジウム・ロジウム系)が採用されている。好ましく
は、上流側触媒12にパラジウムを含む構成とすること
で、早期活性化(ライトオフ性能)に対して一層有利と
なる。
The upstream-side catalyst 12 and the downstream-side catalyst 13 are, for example, platinum-rhodium-based, palladium-rhodium-based, or trimetal-based (noble metal) as a catalytic noble metal.
(Palladium-rhodium) is used. Preferably, the upstream catalyst 12 contains palladium, which is more advantageous for early activation (light-off performance).

【0016】そして、下流側触媒13に対して上流側触
媒12は熱容量が小さくなるように異なる壁厚によって
構成されている。熱容量は、触媒のセル数と壁厚と長さ
の関係により決まるため、例えば、上流側触媒12のセ
ル数(例えば、900 セル) を下流側触媒13のセル数
(例えば、400 セル)よりも多くすることで、上流側触
媒12の壁厚を下流側触媒13の壁厚より薄くして上流
側触媒12の方が熱容量が小さくなるようにしている。
なお、下流側に比べて上流側触媒12の熱容量を小さく
する手法は、壁厚の設定以外の手法を採用してもよく、
例えば、上流側触媒12のウォッシュコート量を下流側
触媒13のウォッシュコート量より薄くして上流側触媒
12の熱容量を小さくすることも可能である。上流側触
媒12の熱容量を小さくすることで、触媒容器がデュア
ル化されて1つの触媒容器を流れる排気ガス流量が減っ
ても触媒の早期活性化が可能になる。
The upstream catalyst 12 has a different wall thickness from the downstream catalyst 13 so that the heat capacity is small. Since the heat capacity is determined by the relationship between the number of catalyst cells, the wall thickness, and the length, for example, the number of cells of the upstream catalyst 12 (for example, 900 cells) is made smaller than the number of cells of the downstream catalyst 13 (for example, 400 cells). By increasing the thickness, the wall thickness of the upstream catalyst 12 is made thinner than the wall thickness of the downstream catalyst 13 so that the heat capacity of the upstream catalyst 12 becomes smaller.
As a method for reducing the heat capacity of the upstream side catalyst 12 as compared with the downstream side, a method other than the setting of the wall thickness may be adopted.
For example, the heat capacity of the upstream catalyst 12 can be reduced by making the wash coat amount of the upstream catalyst 12 smaller than that of the downstream catalyst 13. By reducing the heat capacity of the upstream side catalyst 12, the catalyst can be activated early even if the catalyst container is dualized and the flow rate of exhaust gas flowing through one catalyst container decreases.

【0017】下流側触媒13に対して上流側触媒12は
熱容量が小さくなるように構成されているため、上流側
触媒12の早期活性性を向上させながら下流側触媒13
の耐久性を確保することが容易となる。
Since the heat capacity of the upstream catalyst 12 is smaller than that of the downstream catalyst 13, the upstream catalyst 12 is improved while the early activity of the upstream catalyst 12 is improved.
, It is easy to ensure the durability.

【0018】尚、セル径rと触媒の長さLとの関係であ
るL/rを30以上に設定することが好ましい。また、
例えば、上流側触媒12を24mm以上の長さで必要触媒
容量未満の容量とし、好ましくは、30mm以上でかつ必
要触媒容量の70%未満とすることが好ましい。
It is preferable to set L / r, which is the relationship between the cell diameter r and the length L of the catalyst, to 30 or more. Also,
For example, it is preferable that the upstream catalyst 12 has a length of 24 mm or more and less than the required catalyst capacity, and more preferably 30 mm or more and less than 70% of the required catalyst capacity.

【0019】また、図3に示すように、上流側触媒12
と下流側触媒13の間には隙間が形成さた状態となって
いるため、上流側触媒12を流れた排気ガスGは、下流
側触媒13に流入する時、隙間で再拡散すると共に上流
側触媒12のセル内に生成される境界層を分断するた
め、下流側触媒13内部での排気ガス拡散が進み、触媒
反応を促進し、浄化効率を促進することが可能となる。
さらに、セル数が異なる触媒の組み合わせとすることに
よっても上記境界層の破壊を促進することができ、上記
効果を増加させる。
Further, as shown in FIG.
Since a gap is formed between the exhaust gas G flowing through the upstream catalyst 12 and the downstream catalyst 13, the exhaust gas G re-diffuses in the gap and flows into the upstream catalyst 12 when flowing into the downstream catalyst 13. Since the boundary layer generated in the cells of the catalyst 12 is divided, the diffusion of exhaust gas inside the downstream catalyst 13 proceeds, so that the catalytic reaction can be promoted and the purification efficiency can be promoted.
Further, the destruction of the boundary layer can be promoted by using a combination of catalysts having different numbers of cells, and the above effect is increased.

【0020】上記構成のマニホールド1は、デュアル排
気系を構成する各排気系毎に設けられた第1触媒容器7
及び第2触媒容器8内に設けられた触媒を、上流側触媒
12と下流側触媒13に分割したため、一体の触媒に比
べて上流側触媒12の容量を小さくすることができ、少
ない排気ガス流量で良好なライトオフ性能を確保するこ
とができる。また、下流側触媒13を上流側触媒12の
反応熱で効率よく活性させることもできる。また、上流
側触媒12に比べて熱負荷の少ない下流側触媒13によ
り耐久性を確保することができる。
The manifold 1 having the above-described structure includes a first catalyst container 7 provided for each exhaust system constituting a dual exhaust system.
In addition, since the catalyst provided in the second catalyst container 8 is divided into the upstream catalyst 12 and the downstream catalyst 13, the capacity of the upstream catalyst 12 can be reduced as compared with the integrated catalyst, and the exhaust gas flow rate can be reduced. And good light-off performance can be secured. Further, the downstream catalyst 13 can be efficiently activated by the heat of reaction of the upstream catalyst 12. Further, durability can be ensured by the downstream catalyst 13 having a smaller heat load than the upstream catalyst 12.

【0021】このため、デュアル排気系によりエンジン
の出力向上を図りながら、十分な触媒性能を確保するこ
とが可能になる。
Therefore, it is possible to secure sufficient catalytic performance while improving the output of the engine by the dual exhaust system.

【0022】図4に基づいて本発明の第2実施形態例を
説明する。図4には本発明の第2実施形態例に係る触媒
一体型デュアルエキゾーストマニホールドの構造説明を
示してある。図1に示した部材と同一部材には同一符号
を付して重複する説明は省略してある。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a structural description of a catalyst-integrated dual exhaust manifold according to a second embodiment of the present invention. The same members as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and overlapping description is omitted.

【0023】図4に示した触媒一体型デュアルエキゾー
ストマニホールド(以下マニホールドと称する)21
は、レイアウト上等の制約により4番気筒につながる排
気管6だけが長くなった場合の構成を示してある。排気
管6だけが長くなった場合、1番気筒につながる排気管
3及び2番気筒につながる排気管4及び3番気筒につな
がる排気管5に比べて排気管6の放熱性が高くなる。こ
のため、触媒が昇温しにくい排気管3及び排気管6から
なる排気系の第1触媒容器7に収容される触媒のみを上
流側触媒12と下流側触媒13に分割した構成となって
いる。
A catalyst-integrated dual exhaust manifold (hereinafter, referred to as a manifold) 21 shown in FIG.
Shows a configuration in which only the exhaust pipe 6 connected to the fourth cylinder becomes longer due to restrictions on layout and the like. When only the exhaust pipe 6 is long, the heat radiation of the exhaust pipe 6 is higher than that of the exhaust pipe 3 connected to the first cylinder, the exhaust pipe 4 connected to the second cylinder, and the exhaust pipe 5 connected to the third cylinder. For this reason, only the catalyst accommodated in the first catalyst container 7 of the exhaust system including the exhaust pipe 3 and the exhaust pipe 6 in which the temperature of the catalyst hardly rises is divided into the upstream catalyst 12 and the downstream catalyst 13. .

【0024】図示の配置例に限らず、レイアウト上等の
制約により、第1触媒容器7もしくは第2触媒容器8が
エンジンから離れてされた場合も、エンジンから離れた
方の排気系の放熱性が高くなるため、離れた側の触媒容
器内の触媒のみを上流側触媒12と下流側触媒13に分
割した構成とされる。
Not only in the arrangement example shown in the figure, but also in the case where the first catalyst container 7 or the second catalyst container 8 is separated from the engine due to restrictions on the layout or the like, the heat radiation of the exhaust system remote from the engine can be improved. Therefore, only the catalyst in the catalyst container on the distant side is divided into the upstream catalyst 12 and the downstream catalyst 13.

【0025】放熱性が高い方の排気系は触媒のライトオ
フ性で不利になるが、上記構成のマニホールド21は、
放熱性が高い排気管6を有する排気系の第1触媒容器7
に収容される触媒を上流側触媒12と下流側触媒13に
分割したので、一体の触媒に比べて上流側触媒12の容
量を小さくすることができ、少ない排気ガス流量で良好
なライトオフ性能を確保することができるし、下流側触
媒13を上流側触媒12の反応熱で効率よく活性させる
こともできる。また、上流側触媒12に比べて熱負荷の
少ない下流側触媒13により耐久性を確保することがで
きる。更に、触媒を分割するのは流入する排気ガス温度
が低い方の排気系のみとしたため、触媒の分割を必要最
小限とすることができ、コストを効率良く抑制すること
ができる。
The exhaust system having a higher heat radiation property is disadvantageous due to the light-off property of the catalyst.
Exhaust system first catalyst container 7 having exhaust pipe 6 with high heat dissipation
Is divided into an upstream catalyst 12 and a downstream catalyst 13, so that the capacity of the upstream catalyst 12 can be reduced as compared with the integrated catalyst, and good light-off performance can be achieved with a small exhaust gas flow rate. In addition, the downstream catalyst 13 can be efficiently activated by the reaction heat of the upstream catalyst 12. Further, durability can be ensured by the downstream catalyst 13 having a smaller heat load than the upstream catalyst 12. Furthermore, since the catalyst is divided only in the exhaust system having the lower exhaust gas temperature, the division of the catalyst can be minimized, and the cost can be reduced efficiently.

【0026】このため、デュアル排気系によりエンジン
の出力向上を図りながら、十分な触媒性能を確保するこ
とが可能になると共に、レイアウト上の問題等デュアル
排気系の各排気系の長さが不等長になった場合であって
も効率良く性能を確保することが可能になる。
For this reason, it is possible to ensure sufficient catalytic performance while improving the output of the engine by the dual exhaust system, and the length of each exhaust system of the dual exhaust system is unequal due to layout problems. Even if the length becomes long, it is possible to efficiently secure performance.

【0027】[0027]

【発明の効果】請求項1の本発明は、デュアル排気系の
各触媒容器内に収容される触媒を上流側触媒と下流側触
媒とに分割して構成したので、早期活性化と性能及び耐
久性向上を両立させることができる。この結果、デュア
ル排気系によりエンジンの出力向上を図りながら、十分
な触媒性能を確保することが可能になる。
According to the first aspect of the present invention, the catalyst accommodated in each catalyst container of the dual exhaust system is divided into an upstream catalyst and a downstream catalyst, so that early activation, performance and durability can be achieved. It is possible to achieve both improvement in performance. As a result, it is possible to secure sufficient catalytic performance while improving the output of the engine by the dual exhaust system.

【0028】請求項2の本発明は、デュアル排気系のう
ち放熱性が高い側の排気系の触媒容器内に収容される触
媒のみを上流側触媒と下流側触媒とに分割して構成した
ので、必要最小限の触媒の分割により早期活性化と性能
及び耐久性向上を両立させることができる。この結果、
デュアル排気系によりエンジンの出力向上を図りなが
ら、十分な触媒性能を確保することが可能になると共
に、レイアウト上の問題等デュアル排気系の各排気系の
長さが不等長になった場合であってもコストを抑制しつ
つ効率良く性能を確保することが可能になる。
According to the second aspect of the present invention, only the catalyst housed in the catalyst container of the exhaust system having the higher heat radiation of the dual exhaust system is divided into an upstream catalyst and a downstream catalyst. By dividing the catalyst into the minimum required, it is possible to achieve both early activation and improvement in performance and durability. As a result,
With the dual exhaust system, it is possible to ensure sufficient catalytic performance while improving the engine output, and when the length of each exhaust system of the dual exhaust system becomes unequal, such as layout problems. Even if there is, it is possible to efficiently secure performance while suppressing costs.

【0029】請求項3の本発明は、触媒貴金属としてパ
ラジウムを含む上流側触媒としたので、上流側触媒の早
期活性性をより一層向上させることができる。また、請
求項4の本発明は、各排気系の配管は二重管で構成され
ているので、触媒に流入する排気ガスの温度低下を抑制
して早期活性性をより一層向上させることができる。ま
た、請求項5の本発明は、上流側触媒と下流側触媒との
間には隙間が形成されているので、上流側触媒と下流側
触媒の間で排気ガスが拡散され、浄化効率を向上させる
ことができる。
According to the third aspect of the present invention, since the upstream catalyst contains palladium as a catalytic noble metal, the early activity of the upstream catalyst can be further improved. Further, according to the present invention of claim 4, since the piping of each exhaust system is constituted by a double pipe, it is possible to suppress a decrease in the temperature of the exhaust gas flowing into the catalyst and to further improve the early activity. . Further, according to the present invention, since a gap is formed between the upstream catalyst and the downstream catalyst, the exhaust gas is diffused between the upstream catalyst and the downstream catalyst, thereby improving the purification efficiency. Can be done.

【0030】また、請求項6の本発明は、上流側触媒と
下流側触媒とを異なるセル数としているので、下流側触
媒での排気ガスの拡散を促進して浄化効率を向上させる
ことができる。また、請求項7、8の本発明は、下流側
触媒に対して上流側触媒の熱容量が小さくなるように異
なる壁厚やウォッシュコート量で上流側触媒と下流側触
媒とが構成されているので、上流側触媒の早期活性性を
向上させながら下流側触媒の耐久性を確保することが容
易となる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the upstream catalyst and the downstream catalyst have different numbers of cells, diffusion of exhaust gas at the downstream catalyst can be promoted to improve purification efficiency. . According to the present invention, the upstream catalyst and the downstream catalyst have different wall thicknesses and wash coat amounts so that the heat capacity of the upstream catalyst is smaller than that of the downstream catalyst. In addition, it becomes easy to secure the durability of the downstream catalyst while improving the early activity of the upstream catalyst.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態例に係る触媒一体型デュ
アルエキゾーストマニホールドの構造説明図。
FIG. 1 is a structural explanatory view of a catalyst-integrated dual exhaust manifold according to a first embodiment of the present invention.

【図2】排気管の断面図。FIG. 2 is a sectional view of an exhaust pipe.

【図3】排気ガスの流通状況の概念図。FIG. 3 is a conceptual diagram of a distribution state of exhaust gas.

【図4】本発明の第2実施形態例に係る触媒一体型デュ
アルエキゾーストマニホールドの構造説明図。
FIG. 4 is a structural explanatory view of a catalyst-integrated dual exhaust manifold according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,21 触媒一体型デュアルエキゾーストマニホール
ド(マニホールド) 2 連結フランジ 3,4,5,6 排気管 7 第1触媒容器 8 第2触媒容器 9,10 入口部 11 触媒 12 上流側触媒 13 下流側触媒 15 緩衝材 16 保持材
1, 21 Catalyst-integrated dual exhaust manifold (manifold) 2 Connecting flange 3, 4, 5, 6 Exhaust pipe 7 First catalyst vessel 8 Second catalyst vessel 9, 10 Inlet 11 Catalyst 12 Upstream catalyst 13 Downstream catalyst 15 Cushioning material 16 holding material

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F01N 3/28 F01N 3/28 301J 7/08 7/08 A 7/10 7/10 (72)発明者 織田 英幸 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 出井 龍哉 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 Fターム(参考) 3G004 BA00 DA02 DA12 3G091 AB01 BA02 FA04 GA06 GA16 GB01W HA03 HA08 HA11 HA12 HA47 HB02 Of the front page Continued (51) Int.Cl. 7 identification mark FI theme Court Bu (Reference) F01N 3/28 F01N 3/28 301J 7/08 7/08 A 7/10 7/10 (72) inventor Hideyuki Oda Tokyo 3-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Motors Corporation (72) Inventor Tatsuya Ide 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Motors Corporation F-term (reference) 3G004 BA00 DA02 DA12 DA12 3G091 AB01 BA02 FA04 GA06 GA16 GB01W HA03 HA08 HA11 HA12 HA47 HB02

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 デュアル排気系を構成する各排気系毎に
触媒容器が設けられる触媒一体型デュアルエキゾースト
マニホールドにおいて、各触媒容器内に収容される触媒
を上流側触媒と下流側触媒とに分割して構成したことを
特徴とする触媒一体型デュアルエキゾーストマニホール
ド。
1. A catalyst integrated dual exhaust manifold in which a catalyst container is provided for each exhaust system constituting a dual exhaust system, wherein a catalyst contained in each catalyst container is divided into an upstream catalyst and a downstream catalyst. A dual exhaust manifold integrated with a catalyst, characterized in that it is constructed as follows.
【請求項2】 デュアル排気系を構成する各排気系毎に
触媒容器が設けられる触媒一体型デュアルエキゾースト
マニホールドにおいて、デュアル排気系のうち放熱性が
高い側の排気系の触媒容器内に収容される触媒のみを上
流側触媒と下流側触媒とに分割して構成したことを特徴
とする触媒一体型デュアルエキゾーストマニホールド。
2. A dual exhaust system in which a catalyst container is provided for each of the exhaust systems constituting the dual exhaust system. A catalyst-integrated dual exhaust manifold, wherein only the catalyst is divided into an upstream catalyst and a downstream catalyst.
【請求項3】 請求項1もしくは請求項2において、 上流側触媒は、触媒貴金属としてパラジウムを含むこと
を特徴とする触媒一体型デュアルエキゾーストマニホー
ルド。
3. The dual exhaust manifold integrated with a catalyst according to claim 1, wherein the upstream catalyst includes palladium as a catalytic noble metal.
【請求項4】 請求項1もしくは請求項2において、 各排気系の配管は二重管で構成されていることを特徴と
する触媒一体型デュアルエキゾーストマニホールド。
4. The catalyst-integrated dual exhaust manifold according to claim 1, wherein a pipe of each exhaust system is constituted by a double pipe.
【請求項5】 請求項1もしくは請求項2において、 上流側触媒と下流側触媒との間には隙間が形成されてい
ることを特徴とする触媒一体型デュアルエキゾーストマ
ニホールド。
5. The dual exhaust manifold with integrated catalyst according to claim 1, wherein a gap is formed between the upstream catalyst and the downstream catalyst.
【請求項6】 請求項1もしくは請求項2において、 上流側触媒と下流側触媒とが異なるセル数で構成されて
いることを特徴とする触媒一体型デュアルエキゾースト
マニホールド。
6. The catalyst-integrated dual exhaust manifold according to claim 1, wherein the upstream catalyst and the downstream catalyst have different numbers of cells.
【請求項7】 請求項1もしくは請求項2において、 下流側触媒に対して上流側触媒の熱容量が小さくなるよ
うに異なる壁厚により上流側触媒と下流側触媒とが構成
されていることを特徴とする触媒一体型デュアルエキゾ
ーストマニホールド。
7. The upstream catalyst and the downstream catalyst according to claim 1 or 2, wherein the upstream catalyst and the downstream catalyst have different wall thicknesses so that the heat capacity of the upstream catalyst is smaller than that of the downstream catalyst. Dual exhaust manifold with integrated catalyst.
【請求項8】 請求項1もしくは請求項2において、 下流側触媒に対して上流側触媒の熱容量が小さくなるよ
うに異なるウォッシュコート量にて上流側触媒と下流側
触媒とが構成されていることを特徴とする触媒一体型デ
ュアルエキゾーストマニホールド。
8. The upstream catalyst and the downstream catalyst according to claim 1, wherein the upstream catalyst and the downstream catalyst have different wash coat amounts so that the heat capacity of the upstream catalyst is smaller than that of the downstream catalyst. A dual exhaust manifold with integrated catalyst.
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