JPH04171213A

JPH04171213A - エンジンの排気浄化用装置

Info

Publication number: JPH04171213A
Application number: JP29715790A
Authority: JP
Inventors: Tsunesaburo Mukai; 向井　恒三郎; Katsuya Kawakami; 勝也川上
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-11-05
Filing date: 1990-11-05
Publication date: 1992-06-18
Also published as: CA2054985A1; CA2054985C

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は自動車等のエンジンの排気浄化用装置、特に
エンジンが冷たく触媒の排気浄化率が低いエンジン始動
時の、排気中有害物質の除去に有用な排気浄化用装置に
関するものである。

（従来の技術）従来の排気浄化用装置においては、第４図に示すように
排気人口３および排気出口４を備えた触媒容器１を備え
、この触媒容器１内にセラミックまたはメタル製の担体
に貴金属をコーティングした触媒２が固定されている。

そして通常排気は排気人口３から導入され、触媒全体と
接触し、浄化され排気出口４から排出され、エンジンの
排気温度が３００°Ｃ以上に達する暖機状態において９
０数％の高い排気浄化率が得られている。

（発明が解決しようとする課題）しかし、このような排気浄化装置にあっては、エンジン
始動直後は、温度が低い状態にある触媒に排気の熱量が
奪われてしまうために、排気温度が低くなり、触媒温度
が活性化するまで上がらず、このため排気浄化率は著し
く低い値になっている。

このような状況下で、かかる低排気浄化率を改善するた
めの浄化装置が特開昭５７−１８３５１１号公報で提案
された。この浄化装置では、第５図に示すように排気入
口側に切替弁１５を設け、始動直後は触媒の中央部のみ
に排気を流入させることにより、排気で加熱する触媒容
積を小さ（し、触媒の温度上昇を促進し、排気ガスが十
分に暖まった後には切替弁を切り替えて排気ガスを触媒
全体へ流すようにして排気浄化率を向上させている。

しかし、第５図に示すような排気が流れる部分を触媒中
央部のみに絞る方式では、外周部の触媒が冷えているた
めに外側への熱放散が無視できないこと、また、排気が
通過する触媒の容積が減少し、排気が触媒と接触する時
間が短くなること、が原因で高い排気浄化率を得るため
には、尚−層の改善が解決すべき課題として残されてい
る。

（課題を解決するための手段）この発明は、このような問題点に着目した研究の結果、
触媒の入口側および出口側に、排気の流路制御弁あるい
は隔壁部を設けてエンジンの排気ポートに近い方向に位
置した触媒入口側から流入した排気の流れを、触媒出口
側近辺で逆方向に変え、触媒人口側近辺で再び向きを変
えることにより排気流入部からの熱放散が防止され、温
度上昇が促進されるとともに、排気が通過する触媒容積
を減少させることなく、活用し、充分なる反応時間を保
持し得ることを知見したことに基づくものである。

従って本発明の第１発明はエンジンの排気ポートに近い
方向に位置した触媒入口側から流入した排気の流れを、
触媒出口側近辺で逆方向に変え、触媒入口側近辺で再び
向きを変えるために、触媒の入口側および出口側に流路
制御弁を設けたことを特徴とする排気浄化用装置に関す
るものである。

また本発明の第２発明はエンジンの排気ポートに近い方
向に位置した触媒入口側から流入した排気の流れを、触
媒出口側近辺で逆方向に変え、触媒入口側近辺で再び向
きを変えるために、触媒の入口側および出口側に隔壁部
を設けた、エンジンの排気温度が上昇（約２００〜３０
０°Ｃ）するまで使用される触媒容器を主触媒容器の補
助触媒容器として備えたことを特徴とする排気浄化用装
置に関するものである。

以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明の第１発明の排気浄化用装置に用い
られる触媒容器を示すものである。

まず構成を説明すると、工は触媒容器で、この中に触媒
２が固定されている。触媒容器１には、排気入口３側か
らガスが流入し、排気出口４側から流出する。５は排気
流路制御弁で、うず巻ばね６が取り付けられている。ソ
レノイド７の先端にある遮断弁８は、エンジンの吸気マ
ニホールドに開口したパイプ１１とレバー９を動かすピ
ストン１０の間に位置している。

次に作用を説明する。

通常、エンジンが暖機状態にある時、うず巻ばね６の力
により、排気流路制御弁５は開の状態にあり、排気は触
媒２の内部を均一に流れる。エンジンが冷えているとき
、水温センサーまたは排気温度センサーからの信号に基
づきソレノイド７に電流が流れ、遮断弁８が開く。この
結果、吸気マニホールド内の大気圧より低い圧力（負圧
）がピストン１０にかかり、これと連結したレバー９を
動かし、排気流路制御弁の閉の状態にする。この状態で
は、排気はＳ１→Ｓ２→Ｓ３と流れる。流路の面積は５
１′、Ｓ２ζ８３と大略等しいことが望ましい。

第２図には、第２発明の排気浄化用装置に用いられる補
助触媒容器１２を示す。

この例は、円筒形の触媒について隔壁部を設けたもので
、始動直後のみ排気を通すことを目的にしたもので、主
触媒容器とは別に配置したものである。即ち第２発明の
排気浄化用装置は、第３図に配置を示すように主触媒容
器１−１と補助触媒装置１２から成る。主触媒容器１−
１は第４図に示すような従来の触媒容器が用いられ、エ
ンジン始動時人口弁１５を閉じ、補助触媒容器人口弁１
５のみを開き、排気ガスの温度が所望温度に上昇した後
、弁１５を切替えて主触媒容器１−１にガスを流入させ
て処理を行う。補助触媒容器１２は触媒入口側に円環状
の隔壁部１３を設け、触媒出口側に円形の隔壁部１４を
設けることにより、排気がＳ１→Ｓ２→Ｓ３と流れる構
造となっている。外周部Ｓ２も排気で暖められるため、
中央部Ｓ１から外側への熱放散が少なくなり、始動時の
温度上昇が促進されることから、低温下における排気浄
化率を高くすることができる。ここで、３１，３２．３
３の面積は大略等しくすることが効果的で、半径の比と
しては内側から１　：　１．４　　：　１．７程度がよ
い。

（発明の効果）以上説明してきたように、この発明によれば、その構成
を、触媒の入口側および出口側に流路制御弁を設けた触
媒容器を用いるか、または主触媒容器と併設した補助触
媒容器を用い、この補助触媒容器において触媒の入口側
および出口側に隔壁を用いたことにより、エンジンの始
動から排気ガス温度が上昇し約２００〜３００℃以上の
暖機状態に達する間、排気流入部からの熱放散が防止さ
れ、温度上昇が促進されるとともに、排気が通過する触
媒の容積を減少させることなく活用し、エンジン始動直
後の排気浄化率を高くす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図は本発明の第１発明の排気流路制御弁を設けた触
媒容器の一部切欠いて示す説明図、第２図は本発明の第
２発明の補助触媒容器の断面図、第３図は本発明の第２発明の排気浄化用装置の配置図、第４図は従来の一般的な排気浄化用装置に用いられる触
媒容器の断面図、第５図はエンジン始動直後に排気を触媒の中央部のみに
流す触媒容器の断面図である。１・・・触媒容器　　　　　２・・・触媒３・・・排気
人口　　　　　４・・・排気出口５・・・排気流路制御
弁　　６・・・うず巻ばね７・・・ソレノイド　　　　
８・・・遮断弁９・・・レバー１０・・・ピストン１１・・・バイブ　　　　　　１２・・・補助触媒容器
１３・・・円環状の隔壁部　　１４・・・円形の隔壁部
１５・・・切替弁第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

１．　エンジンの排気ポートに近い方向に位置した触媒
入口側から流入した排気の流れを、触媒出口側近辺で逆
方向に変え、触媒入口側近辺で再び向きを変えるために
、触媒の入口側および出口側に流路制御弁を設けたこと
を特徴とする排気浄化用装置。
２．　エンジンの排気ポートに近い方向に位置した触媒
入口側から流入した排気の流れを、触媒出口側近辺で逆
方向に変え、触媒入口側近辺で再び向きを変えるために
、触媒入口側および出口側に隔壁部を設けた設けた、エ
ンジンの排気温度が上昇するまで使用される触媒容器を
主触媒容器の補助触媒容器として備えたことを特徴とす
る排気浄化用装置。