JP2004285842A - Exhaust emission control device for engine - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the influence of a blow-down wave in a exhaust stroke from being exerted on the other cylinder. <P>SOLUTION: A divided-conduit type exhaust manifold has a plurality of exhaust branch pipes not merged with each other, and is opened at an outlet side end partitioned by a partition wall 12. A catalytic converter housing a catalytic carrier 8 in a vessel is connected to the outlet side end part of an exhaust collector pipe 6. Between a downstream end face and an exhaust inlet side of the catalyst carrier 8, a θ-shaped ring-like member 13 having a partition wall 14 corresponding to the partition wall 12, and a cushioning material member 16 are disposed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、多気筒エンジンの排気浄化性能向上の一手段として、排気ポートから触媒までの排気マニホールドの排気管の長さを短縮することで、エンジンの冷機始動後に、触媒を早期に昇温させて活性化を図ることが知られている。
【０００３】
しかしながら、排気行程のブローダウン圧力波による排気脈動が、他気筒に伝達するまでの経路距離が短くなるため、この圧力波の山が他気筒の排気行程を妨げることが懸念される。
【０００４】
このため特許文献１では、排気マニホールドの排気集合部に排気を隔離する隔壁を設け、この隔壁を触媒担体に向けて延出することで、排気行程におけるブローダウン圧力波を抑制している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１１０５５５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、隔壁を延ばすことによりある程度のブローダウン圧力波は抑制できるが、隔壁が触媒単体を破損させないようにするため、隔壁と触媒担体との間にクリアランスを設ける必要であり、このクリアランスからブローダウン圧力波が伝播し、他気筒の排気行程の妨げとなるおそれがあり、なお改善の余地があった。
【０００７】
本発明はこのような問題に鑑み、排気行程におけるブローダウン圧力波の影響を他の気筒に与えないようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのため本発明では、排気マニホールドの複数の排気枝管を合流することなく出口側端部にて隔壁により仕切って開口させ、容器内に触媒担体を収容した触媒コンバータを、排気マニホールドの出口側端部に接続し、触媒担体の排気入口側を、リング状で、そのリング内に排気マニホールドの出口側端部における隔壁に対応する仕切壁を有するリング状部材により保持する。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によれば、リング状部材の仕切壁が、排気マニホールドの出口側端部と、触媒コンバータの触媒担体との間を隙間なく仕切るため、排気行程におけるブローダウン圧力波が他気筒に伝播することをより確実に防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態としての直列４気筒エンジン１の排気浄化装置を示す正面図である。図２は、直列４気筒エンジン１に接続された排気マニホールド７と、これに接続された触媒コンバータ９とを示す図であり、（イ）は正面図、（ロ）は（イ）の各部分の断面図、（ハ）は（イ）の側面の断面図である。図３は、触媒コンバータ９を示す図であり、（イ）は触媒コンバータ９の断面図、（ロ）は触媒コンバータ９内に収容される各部材の分解図である。なお、排気マニホールド７は、触媒担体８の昇温を早期に実現するために、エンジン１の排気ポートから触媒担体８までの管の長さを短く形成している。
【００１１】
エンジン１には、複数の排気ポートに各々連通する第１〜第４排気枝管２〜５と、これらが集合する排気集合管６とからなる排気マニホールド７を接続している。排気マニホールド７の排気集合管６の出口側端部には、エンジン１から排出される排気を浄化する触媒担体（マニホールド触媒）８を収容してなる触媒コンバータ９を接続している。そして、触媒コンバータ９により浄化された排気は、フロントチューブ１０から床下触媒１１に流入してさらに浄化される。
【００１２】
ここで、４気筒エンジン１の各気筒（図２（イ）に示す通り、各気筒をそれぞれ＃１〜＃４で示している）の点火順序は、＃１→＃３→＃４→＃２である。各気筒（＃１〜＃４）は、点火順序が連続しない気筒同士をグループとする複数の気筒グループで構成する。すなわち、図２に示す通り、排気マニホールド７の排気枝管２〜５は、第１排気枝管２及び第４排気枝管５を接続して第１気筒グループ（＃１及び＃４の気筒グループ）を構成し、第２排気枝管３及び第３排気枝管４を接続して第２気筒グループ（＃２及び＃３の気筒グループ）を構成する。これにより、排気枝管２〜５において気筒グループ毎の排気が合流することなく排気マニホールド７の排気集合管６に流出可能となる。
【００１３】
排気集合管６内には、この管６を２つの流路に分割する隔壁１２が設けられ、この隔壁１２により第１及び第２気筒グループからの排気が合流しないようにしている（図２（ロ）参照）。隔壁１２は、第１気筒グループ（＃１及び＃４）における合流後の排気と、第２気筒グループ（＃２及び＃３）における合流後の排気とを合流させないように排気枝管（２及び５と、３及び４）を仕切って開口させることで管路分割型の排気マニホールド７を構成している。隔壁１２の下流側（排気マニホールド７の出口側端部）は、排気集合管６の出口側端部から触媒コンバータ９の触媒担体８へ向けて延出して形成している（図２（ハ）参照）。従って、排気マニホールド７は、点火順序が連続しない第１気筒グループ（＃１及び＃４）と、第２気筒グループ（＃２及び＃３）とからの排気を合流させずに、触媒コンバータ９の触媒担体８に流入させることが可能となる。
【００１４】
ここで触媒コンバータ９内では、図３に示す通り、排気マニホールド７の隔壁１２の下流側端面と、触媒コンバータ９の触媒担体８との間に、θ形状のリング状部材１３及び緩衝材１６を配置している。そして、触媒担体８の下流側端面にＯ形状の緩衝材１７及びリング状部材１８を配置している。これらのリング状部材１３，１８は、触媒コンバータ９の触媒担体８より上流側の拡径部の内壁９ａ及び下流側の縮径部の内壁９ｂによってそれぞれ支持されている。
【００１５】
θ形状のリング状部材１３は、円筒状の触媒担体８の外径に略等しい大きさのリング状であり、これを円周方向において２つに分割するように仕切壁１４が形成されている。この仕切壁１４は、排気マニホールド７の隔壁１２の下流側端面に対応する形状である。そして、リング状部材１３には、その下流側にθ形状の緩衝材１６を収容するための緩衝材収容溝１５が形成されている。
【００１６】
θ形状の緩衝材１６は、θ形状のリング状部材１３に対応するように形成され、リング状部材１３より若干小さく形成されている。このため、リング状部材１３に形成された緩衝材収容溝１５に収容可能である。
【００１７】
また、Ｏ形状の緩衝材１７は、触媒担体８の外径に略等しい大きさのリング状である。リング状部材１８は、緩衝材１７に対応するリング状であり、緩衝材１７より若干大きく形成され、その上流側端面に緩衝材１７が収容可能な緩衝材収容溝１９が形成されている。この溝１９に緩衝材１７が収容される。
【００１８】
ここで、θ形状のリング状部材１３及び緩衝材１６は、排気マニホールド７の隔壁１２と、触媒コンバータ９の触媒担体８との間に配置する際、隔壁１２の下流側端面に対応して、リング状部材１３の仕切壁１４の上端面が当接するように配置する（図３（イ）参照）。そして、リング状部材１３と触媒担体８との間に、圧縮した状態で緩衝材１５を配置する。このため、隔壁１２の下流側端面から触媒担体８の上流端面までの間が、リング状部材１３の仕切壁１４及び緩衝材１６によって隙間がなくなり、第１気筒グループ（＃１及び＃４）と第２気筒グループ（＃２及び＃３）とから触媒担体８に流入する排気が合流することを防止する。そして、排気行程における第１気筒グループのブローダウン圧力波の影響を第２気筒グループに与えることを防止可能とする。さらに、触媒コンバータ９は、触媒担体８の排気入口側をリング状部材１３及び緩衝材１６により保持可能である。
【００１９】
また、触媒担体８の下流側端面には、Ｏ形状の緩衝材１７が、圧縮された状態でリング状部材１８の緩衝材収容溝１９に収容される。このため、触媒コンバータ９は、触媒担体８の排気出口側を緩衝材１７及びリング状部材１８により保持可能である。
【００２０】
本実施形態によれば、予め定めた気筒グループ（＃１及び＃４からなる気筒グループと、＃２及び＃３からなる気筒グループ）毎の複数の排気枝管（第１及び第４排気枝管２、５と、第２及び第３排気枝管３、４）が合流することなく出口側端部にて隔壁１２により仕切られて開口する管路分割型の排気マニホールド７と、この排気マニホールド７の出口側端部に接続され、容器内に触媒担体８を収納してなる触媒コンバータ９と、を備え、この触媒コンバータ９は、触媒担体８の排気入口側を、リング状で、そのリング内に排気マニホールド７の出口側端部における隔壁１２に対応する仕切壁１４を有するリング状部材１３により保持する。このため、リング状部材１３の仕切壁１４が、排気マニホールド７の出口側端部と、触媒コンバータ９の触媒担体８との間を隙間なく仕切ることができ、排気行程におけるブローダウン圧力波が他気筒に伝播することを防止できる。
【００２１】
また本実施形態によれば、直列エンジン（４気筒直列エンジン）１において、排気マニホールド７は、点火順序が連続しない気筒同士をグループ（＃１及び＃４からなる気筒グループと、＃２及び＃３からなる気筒グループ）にして排気枝管２〜５を合流させ、各グループの合流後の排気枝管（第１及び第４排気枝管２、５と、第２及び第３排気枝管３、４）を合流することなく出口側端部にて隔壁１２により仕切って開口させた。このため、点火順序が連続する気筒間でのブローダウン圧力波の伝播を防止しつつ、比較的少ない分割数で排気マニホールド７の小型化、熱容量低減（昇温性能向上）等を図ることができる。
【００２２】
また本実施形態によれば、リング状部材１３は、触媒担体８と当接する側が緩衝材１６により形成されている。このため、排気マニホールド７の隔壁１２またはリング状部材１３が、触媒担体８を破損することを防止できる。そして、隔壁１２の下流側端面とリング状部材１３の仕切壁１４の上流側端面とが当接し、仕切壁１４と触媒担体８の上流側端面との間が当接するため、排気マニホールド７の出口側端部と、触媒コンバータ９の触媒担体８との間を隙間なく仕切ることができ、排気行程におけるブローダウン圧力波が他気筒に伝播することを防止できる。
【００２３】
また、図４に示すように、排気マニホールド７の出口側端部に、フロントチューブ１０を介して触媒コンバータ（床下触媒）１１を間接的に接続する場合には、フロントチューブ１０を隔壁により仕切って開口させたθ形状の排気管とし、隔壁を触媒コンバータ１１の触媒担体まで延出させても良い。そして、前述と同様に、隔壁の下流側端面と触媒コンバータ１１の触媒担体との間に、θ形状のリング部材１３及び緩衝材１６を配置し、気筒グループから触媒コンバータ１１の触媒担体まで排気が合流しないように仕切っても良い。これにより、他気筒へのブローダウン圧力波の伝播を防止することができる。
【００２４】
次に、第２実施形態としてのＶ型６気筒エンジン２１の排気浄化装置について、図５を用いて説明する。図５（イ）はエンジン２１の構成図、（ロ）は排気マニホールド２７と、これに接続された触媒コンバータ２９との正面図、（ハ）は（ロ）の各部分の断面図である。
【００２５】
なお、Ｖ型６気筒エンジン２１では、排気マニホールド２７及び触媒コンバータ２９は、バンク毎に設けられ、例えば、一方の排気マニホールドを２７ａ、他方の排気マニホールドを２７ｂで示し、これらは同様の構造であるため、以下、一方側についてのみ説明し、図５（イ）、（ロ）には、他方のバンク側において対応する部分の符号を括弧書きにより示している。
【００２６】
ここでＶ型６気筒エンジン２１では、各気筒＃１〜＃６の点火順序は、＃１→＃２→＃３→＃４→＃５→＃６である。エンジン２１の一方側の各気筒＃１、＃３、＃５の排気ポートは、排気マニホールド２７の第１〜第３排気枝管２２ａ〜２４ａにそれぞれ連通している。排気マニホールド２７ａの出口側端部（排気枝管２２ａ〜２４ａの出口側端部）は、隔壁により、各排気枝管２２ａ〜２４ａがそれぞれ合流しないように仕切って開口している。そして、この端部と触媒コンバータ２９ａの触媒担体２８ａとの間に、排気マニホールド２７ａの出口側端部における隔壁３２ａに対応する仕切壁３４ａを形成したリング状部材３３ａを配置している。
【００２７】
Ｖ型６気筒エンジン２１でのリング状部材３３ａは、リングを円周方向において３つに分割するように仕切壁３４ａが形成されている。この仕切壁３４ａは、排気マニホールド２７ａの隔壁３２ａの下流側端面に対応する形状である。そして、リング状部材３３ａと同様の形状の緩衝材が、リング状部材３３ａと触媒担体２８ａとの間に圧縮された状態で収容されている。
【００２８】
以上により、リング状部材３３ａの仕切壁３４ａが、各気筒＃１、＃３、＃５から排出された排気を、排気枝管２２ａ〜２４ａを介してそれぞれ合流することなく触媒担体２８ａに流入させることができる。そして、排気マニホールド２７ａの下流側端面と触媒担体２８ａとの間を隙間なく仕切るため、排気行程におけるブローダウン圧力波が他気筒に伝播することを防止する。さらに、触媒コンバータ２９ａ内において、リング状部材３３ａにより触媒担体２８ａを保持することができる。なお、各気筒♯１〜♯６の点火順序は、前記の他に、♯１→♯２→♯５→♯６→♯３→♯４とすることもできる。
【００２９】
次に、第３実施形態としてのＶ型８気筒エンジン４１の排気浄化装置について、図６を用いて説明する。図６（イ）はエンジン４１の構成図、（ロ）は排気マニホールド４７と、これに接続された触媒コンバータ４９との正面図、（ハ）は（ロ）の各部分の断面図である。
【００３０】
なお、Ｖ型８気筒エンジン４１では、排気マニホールド４７及び触媒コンバータ４９は、バンク毎に設けられ、例えば、一方の排気マニホールドを４７ａ、他方の排気マニホールドを４７ｂで示し、これらは同様の構造であるため、以下、一方側についてのみ説明する。
【００３１】
ここでＶ型８気筒エンジン４１では、各気筒＃１〜＃８の点火順序は、＃１→＃８→＃４→＃３→＃６→＃５→＃７→＃２である。エンジン４１の一方側の各気筒＃１、＃３、＃５、＃７の排気ポートは、排気マニホールド４７の第１〜第４排気枝管４２ａ〜４５ａにそれぞれ連通している。排気マニホールド４７ａの出口側端部（排気枝管４２ａ〜４５ａの出口側端部）は、隔壁により、各排気枝管４２ａ〜４５ａがそれぞれ合流しないように仕切って開口している。そして、この端部と触媒コンバータ４９ａの触媒担体４８ａとの間に、排気マニホールド４７ａの出口側端部における隔壁に対応する仕切壁５４ａを形成したリング状部材５３ａを配置している。
【００３２】
Ｖ型８気筒エンジン４１でのリング状部材５３ａは、リングを円周方向において４つに分割するように仕切壁５４ａが形成されている。この仕切壁５４ａは、排気マニホールド５７ａの隔壁５２ａの下流側端面に対応する形状である。そして、リング状部材５３と同様の形状の緩衝材５６が、リング状部材５３ａと触媒担体４８ａとの間に圧縮された状態で収容されている。
【００３３】
以上により、リング状部材５３ａの仕切壁５４ａが、各気筒＃１、＃３、＃５、＃７から排出された排気を、排気枝管４２ａ〜４５ａを介してそれぞれ合流することなく触媒担体４８ａに流入させることができる。そして、排気マニホールド４７ａの下流側端面と触媒担体４８ａとの間を隙間なく仕切るため、排気行程におけるブローダウン圧力波が他気筒に伝播することを防止できる。さらに、触媒コンバータ４９ａ内において、リング状部材５３ａにより触媒担体４８ａを保持することができる。なお、各気筒♯１〜♯８の点火順序は、前記の他に、♯１→♯８→♯７→♯３→♯６→♯５→♯４→♯２、あるいは、♯１→♯２→♯３→♯６→♯４→♯８→♯２→♯５とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】直列４気筒エンジンの排気浄化装置を示す正面図
【図２】直列４気筒エンジンに接続された排気マニホールドと、これに接続された触媒コンバータとを示す正面図
【図３】触媒コンバータを示す図
【図４】触媒コンバータを取り除いた場合の排気浄化装置を示す正面図
【図５】Ｖ型６気筒エンジンの排気浄化装置の構成図
【図６】Ｖ型８気筒エンジンの排気浄化装置の構成図
【符号の説明】
１、２１、４１ エンジン
２〜５ 第１〜第４排気枝管
６ 排気集合管
７、２７、４７ 排気マニホールド
８、２８、４８ 触媒担体
９、２９、４９ 触媒コンバータ
１２ 隔壁
１３、３３、５３ リング状部材
１４ 仕切壁
１６ 緩衝材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust gas purification device for an engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a means of improving the exhaust purification performance of a multi-cylinder engine, by shortening the length of the exhaust pipe of the exhaust manifold from the exhaust port to the catalyst, the temperature of the catalyst can be raised early after the cold start of the engine. It is known to achieve activation.
[0003]
However, since the path distance until the exhaust pulsation due to the blowdown pressure wave in the exhaust stroke is transmitted to the other cylinder is reduced, there is a concern that the peak of the pressure wave may hinder the exhaust stroke of the other cylinder.
[0004]
For this reason, in Patent Literature 1, a partition wall for isolating exhaust gas is provided at an exhaust collecting portion of an exhaust manifold, and the partition wall extends toward the catalyst carrier, thereby suppressing blowdown pressure waves in the exhaust stroke.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-110555
[Problems to be solved by the invention]
However, although the blowdown pressure wave can be suppressed to some extent by extending the partition, it is necessary to provide a clearance between the partition and the catalyst carrier in order to prevent the partition from damaging the catalyst alone. Pressure waves may propagate and hinder the exhaust stroke of other cylinders, leaving room for improvement.
[0007]
In view of such a problem, an object of the present invention is to prevent the influence of a blowdown pressure wave on an exhaust stroke from affecting other cylinders.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, in the present invention, a plurality of exhaust branch pipes of the exhaust manifold are separated from each other by a partition at the outlet end without merging, and a catalytic converter containing a catalyst carrier in a container is connected to the outlet end of the exhaust manifold. And the exhaust gas inlet side of the catalyst carrier is held by a ring-shaped member having a ring shape and having a partition wall in the ring corresponding to a partition wall at the outlet end of the exhaust manifold.
[0009]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the partition wall of the ring-shaped member partitions between the outlet end of the exhaust manifold and the catalyst carrier of the catalytic converter without a gap, blowdown pressure waves in the exhaust stroke propagate to other cylinders. Can be prevented more reliably.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view showing an exhaust purification device of an in-line four-cylinder engine 1 as a first embodiment. FIG. 2 is a diagram showing an exhaust manifold 7 connected to the in-line four-cylinder engine 1 and a catalytic converter 9 connected to the exhaust manifold 7, wherein (a) is a front view and (b) is each part of (a). (C) is a side sectional view of (a). 3A and 3B are views showing the catalytic converter 9, wherein FIG. 3A is a cross-sectional view of the catalytic converter 9, and FIG. 3B is an exploded view of each member housed in the catalytic converter 9. Note that the exhaust manifold 7 is formed to have a short pipe length from the exhaust port of the engine 1 to the catalyst carrier 8 in order to quickly raise the temperature of the catalyst carrier 8.
[0011]
The engine 1 is connected to an exhaust manifold 7 including first to fourth exhaust branch pipes 2 to 5 communicating with a plurality of exhaust ports, respectively, and an exhaust collecting pipe 6 in which these branch pipes are gathered. A catalyst converter 9 containing a catalyst carrier (manifold catalyst) 8 for purifying exhaust gas discharged from the engine 1 is connected to an end of the exhaust manifold 7 on the outlet side of the exhaust manifold 6. Then, the exhaust gas purified by the catalytic converter 9 flows into the underfloor catalyst 11 from the front tube 10 and is further purified.
[0012]
Here, the ignition order of each cylinder of the four-cylinder engine 1 (each cylinder is indicated by # 1 to # 4 as shown in FIG. 2A) is # 1 → # 3 → # 4 → # 2 It is. Each cylinder (# 1 to # 4) is composed of a plurality of cylinder groups in which cylinders whose ignition order is not continuous are grouped. That is, as shown in FIG. 2, the exhaust branch pipes 2 to 5 of the exhaust manifold 7 connect the first exhaust branch pipe 2 and the fourth exhaust branch pipe 5 to the first cylinder group (the cylinder groups # 1 and # 4). ), And the second exhaust branch pipe 3 and the third exhaust branch pipe 4 are connected to form a second cylinder group (cylinder group of # 2 and # 3). As a result, the exhaust gas of each cylinder group can flow out to the exhaust manifold 6 of the exhaust manifold 7 without merging in the exhaust branch pipes 2 to 5.
[0013]
A partition wall 12 that divides the pipe 6 into two flow paths is provided in the exhaust manifold 6, and the partition wall 12 prevents exhaust from the first and second cylinder groups from joining (FIG. 2 ( B)). The partition wall 12 is provided with the exhaust branch pipes (2 and # 4) so that the combined exhaust in the first cylinder group (# 1 and # 4) and the combined exhaust in the second cylinder group (# 2 and # 3) are not combined. By dividing and opening 5, 3 and 4), an exhaust manifold 7 of a pipeline divided type is configured. The downstream side of the partition 12 (the outlet end of the exhaust manifold 7) is formed to extend from the outlet end of the exhaust manifold 6 toward the catalyst carrier 8 of the catalytic converter 9 (FIG. 2 (c)). reference). Therefore, the exhaust manifold 7 does not allow the exhaust from the first cylinder group (# 1 and # 4) and the exhaust from the second cylinder group (# 2 and # 3) in which the ignition order is not continuous, and It becomes possible to flow into the catalyst carrier 8.
[0014]
Here, in the catalytic converter 9, a θ-shaped ring-shaped member 13 and a cushioning material 16 are provided between the downstream end face of the partition wall 12 of the exhaust manifold 7 and the catalyst carrier 8 of the catalytic converter 9, as shown in FIG. Are placed. Then, an O-shaped buffer member 17 and a ring-shaped member 18 are arranged on the downstream end surface of the catalyst carrier 8. These ring-shaped members 13 and 18 are supported by the inner wall 9a of the enlarged diameter portion on the upstream side of the catalyst carrier 8 of the catalytic converter 9 and the inner wall 9b of the reduced diameter portion on the downstream side, respectively.
[0015]
The θ-shaped ring-shaped member 13 is a ring-shaped member having a size substantially equal to the outer diameter of the cylindrical catalyst carrier 8, and a partition wall 14 is formed so as to divide the ring into two in the circumferential direction. . The partition wall 14 has a shape corresponding to the downstream end face of the partition wall 12 of the exhaust manifold 7. The ring-shaped member 13 has a buffer material accommodating groove 15 for accommodating a θ-shaped buffer material 16 at a downstream side thereof.
[0016]
The θ-shaped cushioning member 16 is formed so as to correspond to the θ-shaped ring-shaped member 13, and is formed slightly smaller than the ring-shaped member 13. Therefore, it can be accommodated in the buffer material accommodation groove 15 formed in the ring-shaped member 13.
[0017]
The O-shaped cushioning member 17 is a ring having a size substantially equal to the outer diameter of the catalyst carrier 8. The ring-shaped member 18 has a ring shape corresponding to the cushioning material 17, is formed slightly larger than the cushioning material 17, and has a cushioning material accommodating groove 19 that can accommodate the cushioning material 17 at an upstream end surface thereof. The buffer material 17 is accommodated in the groove 19.
[0018]
Here, when the θ-shaped ring-shaped member 13 and the cushioning material 16 are disposed between the partition wall 12 of the exhaust manifold 7 and the catalyst carrier 8 of the catalytic converter 9, they correspond to the downstream end face of the partition wall 12, The ring-shaped member 13 is arranged such that the upper end surface of the partition wall 14 is in contact with the ring-shaped member 13 (see FIG. 3A). Then, the cushioning material 15 is arranged between the ring-shaped member 13 and the catalyst carrier 8 in a compressed state. Therefore, there is no gap between the downstream end surface of the partition wall 12 and the upstream end surface of the catalyst carrier 8 due to the partition wall 14 and the cushioning material 16 of the ring-shaped member 13, and the first cylinder group (# 1 and # 4) Exhaust flowing into the catalyst carrier 8 from the second cylinder group (# 2 and # 3) is prevented from joining. Then, it is possible to prevent the influence of the blowdown pressure wave of the first cylinder group on the second cylinder group during the exhaust stroke. Further, the catalytic converter 9 can hold the exhaust inlet side of the catalyst carrier 8 with the ring-shaped member 13 and the cushioning material 16.
[0019]
On the downstream end surface of the catalyst carrier 8, an O-shaped cushioning material 17 is accommodated in a compressed state in the cushioning material accommodation groove 19 of the ring-shaped member 18. For this reason, the catalytic converter 9 can hold the exhaust outlet side of the catalyst carrier 8 by the buffer member 17 and the ring-shaped member 18.
[0020]
According to the present embodiment, a plurality of exhaust branch pipes (first and fourth exhaust branch pipes) for each predetermined cylinder group (a cylinder group including # 1 and # 4 and a cylinder group including # 2 and # 3). 2, 5 and a pipe split type exhaust manifold 7 in which the second and third exhaust branch pipes 3 and 4) are separated from each other by a partition wall 12 at the outlet end without merging and open. A catalyst converter 9 connected to the outlet end of the catalyst carrier and containing a catalyst carrier 8 in a container. The catalyst converter 9 is configured such that the exhaust inlet side of the catalyst carrier 8 is formed in a ring shape, Is held by a ring-shaped member 13 having a partition wall 14 corresponding to the partition wall 12 at the outlet end of the exhaust manifold 7. For this reason, the partition wall 14 of the ring-shaped member 13 can partition the outlet side end of the exhaust manifold 7 and the catalyst carrier 8 of the catalytic converter 9 without a gap, and blowdown pressure waves in the exhaust stroke are reduced. Propagation to the cylinder can be prevented.
[0021]
Further, according to the present embodiment, in the in-line engine (four-cylinder in-line engine) 1, the exhaust manifold 7 sets the cylinders in which the ignition order is not continuous to a group (a cylinder group made up of # 1 and # 4, a cylinder group made up of # 2 and # 3). And the exhaust branch pipes 2 to 5 are joined together, and the combined exhaust branch pipes (the first and fourth exhaust branch pipes 2 and 5 and the second and third exhaust branch pipes 3, 4) was separated and opened by the partition 12 at the outlet end without merging. Therefore, it is possible to reduce the size of the exhaust manifold 7 and reduce the heat capacity (improve the temperature raising performance) with a relatively small number of divisions while preventing the propagation of the blowdown pressure wave between the cylinders in which the ignition sequence is continuous. .
[0022]
Further, according to the present embodiment, the side of the ring-shaped member 13 that comes into contact with the catalyst carrier 8 is formed of the cushioning material 16. Therefore, it is possible to prevent the partition wall 12 or the ring-shaped member 13 of the exhaust manifold 7 from damaging the catalyst carrier 8. The downstream end face of the partition wall 12 and the upstream end face of the partition wall 14 of the ring-shaped member 13 come into contact with each other, and the partition wall 14 and the upstream end face of the catalyst carrier 8 come into contact with each other. The side end and the catalyst carrier 8 of the catalytic converter 9 can be partitioned without any gap, and the blowdown pressure wave in the exhaust stroke can be prevented from propagating to other cylinders.
[0023]
As shown in FIG. 4, when a catalytic converter (underfloor catalyst) 11 is indirectly connected to the outlet end of the exhaust manifold 7 via the front tube 10, the front tube 10 is partitioned by a partition. The opening may be a θ-shaped exhaust pipe that is opened, and the partition may extend to the catalyst carrier of the catalytic converter 11. In the same manner as described above, the θ-shaped ring member 13 and the cushioning material 16 are arranged between the downstream end surface of the partition and the catalyst carrier of the catalytic converter 11, and exhaust gas is exhausted from the cylinder group to the catalytic carrier of the catalytic converter 11. You may partition so that they do not join. Thereby, propagation of the blowdown pressure wave to other cylinders can be prevented.
[0024]
Next, an exhaust emission control device for a V-type six-cylinder engine 21 as a second embodiment will be described with reference to FIG. 5A is a configuration diagram of the engine 21, FIG. 5B is a front view of the exhaust manifold 27 and the catalytic converter 29 connected thereto, and FIG. 5C is a cross-sectional view of each part of FIG.
[0025]
In the V-type six-cylinder engine 21, the exhaust manifold 27 and the catalytic converter 29 are provided for each bank. For example, one exhaust manifold is indicated by 27a and the other exhaust manifold is indicated by 27b, and they have the same structure. Therefore, only one side will be described below. In FIGS. 5A and 5B, reference numerals of corresponding parts on the other bank side are shown in parentheses.
[0026]
Here, in the V-type six-cylinder engine 21, the ignition order of each of the cylinders # 1 to # 6 is # 1 → # 2 → # 3 → # 4 → # 5 → # 6. The exhaust ports of the cylinders # 1, # 3, and # 5 on one side of the engine 21 communicate with the first to third exhaust branch pipes 22a to 24a of the exhaust manifold 27, respectively. The outlet-side end of the exhaust manifold 27a (the outlet-side end of the exhaust branch pipes 22a to 24a) is opened by partition walls so that the exhaust branch pipes 22a to 24a do not merge. A ring-shaped member 33a having a partition wall 34a corresponding to the partition wall 32a at the outlet end of the exhaust manifold 27a is disposed between the end and the catalyst carrier 28a of the catalytic converter 29a.
[0027]
The ring-shaped member 33a in the V-type six-cylinder engine 21 has a partition wall 34a formed so as to divide the ring into three in the circumferential direction. The partition wall 34a has a shape corresponding to the downstream end surface of the partition wall 32a of the exhaust manifold 27a. A cushioning material having the same shape as that of the ring-shaped member 33a is accommodated in a compressed state between the ring-shaped member 33a and the catalyst carrier 28a.
[0028]
As described above, the partition wall 34a of the ring-shaped member 33a allows the exhaust gas discharged from each of the cylinders # 1, # 3, and # 5 to flow into the catalyst carrier 28a without merging through the exhaust branch pipes 22a to 24a. be able to. Since the downstream end surface of the exhaust manifold 27a and the catalyst carrier 28a are partitioned without any gap, the blowdown pressure wave in the exhaust stroke is prevented from propagating to other cylinders. Further, in the catalytic converter 29a, the catalyst carrier 28a can be held by the ring-shaped member 33a. The ignition order of the cylinders # 1 to # 6 may be # 1 → # 2 → # 5 → # 6 → # 3 → # 4 in addition to the above.
[0029]
Next, an exhaust emission control device for a V-type eight-cylinder engine 41 as a third embodiment will be described with reference to FIG. 6A is a configuration diagram of the engine 41, FIG. 6B is a front view of the exhaust manifold 47 and the catalytic converter 49 connected thereto, and FIG. 6C is a cross-sectional view of each part of FIG.
[0030]
In the V-type eight-cylinder engine 41, the exhaust manifold 47 and the catalytic converter 49 are provided for each bank. For example, one exhaust manifold 47a and the other exhaust manifold 47b have the same structure. Therefore, only one side will be described below.
[0031]
Here, in the V-type 8-cylinder engine 41, the ignition order of the cylinders # 1 to # 8 is # 1 → # 8 → # 4 → # 3 → # 6 → # 5 → # 7 → # 2. The exhaust ports of the cylinders # 1, # 3, # 5, and # 7 on one side of the engine 41 communicate with the first to fourth exhaust branch pipes 42a to 45a of the exhaust manifold 47, respectively. The outlet side end of the exhaust manifold 47a (the outlet side end of the exhaust branch pipes 42a to 45a) is opened by partition walls so that the exhaust branch pipes 42a to 45a do not merge. A ring-shaped member 53a having a partition wall 54a corresponding to a partition wall at the outlet end of the exhaust manifold 47a is disposed between the end and the catalyst carrier 48a of the catalytic converter 49a.
[0032]
The ring-shaped member 53a of the V-type eight-cylinder engine 41 has a partition wall 54a formed so as to divide the ring into four in the circumferential direction. The partition wall 54a has a shape corresponding to the downstream end face of the partition wall 52a of the exhaust manifold 57a. A cushioning material 56 having a shape similar to that of the ring-shaped member 53 is accommodated in a compressed state between the ring-shaped member 53a and the catalyst carrier 48a.
[0033]
As described above, the partition wall 54a of the ring-shaped member 53a allows the catalyst carrier 48a to join the exhaust gas discharged from each of the cylinders # 1, # 3, # 5, and # 7 via the exhaust branch pipes 42a to 45a. Can be flowed into. Since the downstream end face of the exhaust manifold 47a and the catalyst carrier 48a are partitioned without any gap, it is possible to prevent the blowdown pressure wave in the exhaust stroke from propagating to other cylinders. Further, the catalyst carrier 48a can be held in the catalytic converter 49a by the ring-shaped member 53a. The ignition order of the cylinders # 1 to # 8 is, in addition to the above, the order of # 1 → # 8 → # 7 → # 3 → # 6 → # 5 → # 4 → # 2 or # 1 → # 2 → ♯3 → ♯6 → ♯4 → ♯8 → ♯2 → ♯5.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an exhaust purification device of an in-line four-cylinder engine; FIG. 2 is a front view showing an exhaust manifold connected to an in-line four-cylinder engine and a catalytic converter connected thereto; FIG. FIG. 4 is a front view showing an exhaust purification device when a catalytic converter is removed. FIG. 5 is a configuration diagram of an exhaust purification device of a V-type six-cylinder engine. FIG. 6 is an exhaust purification device of a V-type eight-cylinder engine. [Description of reference numerals]
1, 21, 41 Engines 2 to 5 First to fourth exhaust branch pipes 6 Exhaust manifolds 7, 27, 47 Exhaust manifolds 8, 28, 48 Catalyst carriers 9, 29, 49 Catalyst converters 12 Partition walls 13, 33, 53 Rings -Shaped member 14 Partition wall 16 Buffer material

Claims (4)

気筒毎または予め定めた気筒グループ毎の複数の排気枝管が合流することなく出口側端部にて隔壁により仕切られて開口する管路分割型の排気マニホールドと、
この排気マニホールドの出口側端部に接続され、容器内に触媒担体を収納してなる触媒コンバータと、を備え、
前記触媒コンバータは、前記触媒担体の排気入口側を、リング状で、そのリング内に前記排気マニホールドの出口側端部における隔壁に対応する仕切壁を有するリング状部材により保持することを特徴とするエンジンの排気浄化装置。A pipe-divided exhaust manifold in which a plurality of exhaust branch pipes for each cylinder or for each predetermined cylinder group are separated by a partition at the outlet end without merging and opened.
A catalyst converter connected to the outlet side end of the exhaust manifold and containing a catalyst carrier in a container,
The catalyst converter is characterized in that an exhaust inlet side of the catalyst carrier is held by a ring-shaped member having a ring shape and having a partition wall in the ring corresponding to a partition wall at an outlet end of the exhaust manifold. Engine exhaust purification device. 直列エンジンにおいて、前記排気マニホールドは、点火順序が連続しない気筒同士をグループにして排気枝管を合流させ、各グループの合流後の排気枝管を合流することなく出口側端部にて隔壁により仕切って開口させたことを特徴とする請求項１記載のエンジンの排気浄化装置。In the in-line engine, the exhaust manifold is configured such that the cylinders whose ignition order is not continuous are grouped, and the exhaust branch pipes are merged. The exhaust gas purifying apparatus for an engine according to claim 1, wherein the exhaust gas purifying apparatus is opened. Ｖ型エンジンにおいて、前記排気マニホールドは、バンク毎の複数気筒の排気枝管を合流することなく出口側端部にて隔壁により仕切って開口させたことを特徴とする請求項１記載のエンジンの排気浄化装置。2. The exhaust system according to claim 1, wherein in the V-type engine, the exhaust manifold is opened by being partitioned by a partition at an outlet end without merging exhaust branch pipes of a plurality of cylinders for each bank. Purification device. 前記リング状部材は、触媒担体と当接する側が緩衝材により形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のエンジンの排気浄化装置。The exhaust gas purifying apparatus for an engine according to any one of claims 1 to 3, wherein a side of the ring-shaped member that contacts the catalyst carrier is formed of a buffer material.

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