JPH08170523A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

排気ガス浄化装置

Info

Publication number
JPH08170523A
JPH08170523A JP31506994A JP31506994A JPH08170523A JP H08170523 A JPH08170523 A JP H08170523A JP 31506994 A JP31506994 A JP 31506994A JP 31506994 A JP31506994 A JP 31506994A JP H08170523 A JPH08170523 A JP H08170523A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
exhaust
gas purifying
purifying apparatus
adsorption
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP31506994A
Other languages
English (en)
Inventor
Shingo Morishima
信悟 森島
Jun Yamada
潤 山田
Kenji Kanehara
賢治 金原
Toru Yoshinaga
融 吉永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc filed Critical Nippon Soken Inc
Priority to JP31506994A priority Critical patent/JPH08170523A/ja
Publication of JPH08170523A publication Critical patent/JPH08170523A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸着部材の吸着捕捉作用を高め、エンジン冷
間始動時にも未浄化な排気ガスを排出しないようにす
る。 【構成】 内燃機関2の排気ポート2Aと排気ガス浄化
用触媒5とを接続する排気通路の途中に屈曲部3を設
け、この屈曲部3で排気ガス流Eが偏向される際に衝突
する位置3Aに、排気ガスの被浄化成分の吸着部材1を
設けた排気ガス浄化装置において、吸着部材1は、その
内部を被浄化成分が三次元的に拡散し得る網目構造を有
する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガソリンエンジン等の
内燃機関の排気ガスを浄化する装置に関し、特に、内燃
機関の冷間始動時に比較的多量に排出される炭化水素
(略称「HC」)等の被浄化成分に対する浄化性能を高
めた排気ガス浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ガソリンエンジン等の内燃機関の排気ガ
ス浄化を行うために、排気通路上に酸化触媒を配置して
排気ガス中の未燃焼成分を酸化するようにしてある。こ
の酸化触媒は、高温の排気ガスで加熱されて昇温し、あ
る一定の温度以上に達すると有効に機能し始めるという
特性がある。そのため、内燃機関の冷間始動時には、触
媒は未昇温状態で温度が低く、その浄化作用が有効に機
能しない期間がある。更に、この始動期間中には、エン
ジンも未だ冷えており完爆しないために、排気ガス中に
は炭化水素(HC)等の未燃焼成分が比較的多量に含ま
れている。そのため、エンジン冷間始動時には、排気ガ
スが浄化されないまま排出されるという問題があった。
【0003】特開平第6−212951号公報に、上記
問題を解決するために改良された排気ガス浄化装置が開
示されている。この装置は、内燃機関の排気ポートと排
気ガス浄化用触媒とを接続する排気通路の途中に屈曲部
を設け、この屈曲部で排気ガス流が偏向される際に衝突
する位置に、排気ガスの被浄化成分であるHCの吸着部
材を設けたものである。
【0004】この装置は下記の原理に基づいている。エ
ンジンの冷間始動時に未燃焼成分として比較的多量に排
出される炭化水素(HC)は、排気ガスの大部分を成す
他の排気ガス成分よりも重いため、排気通路の屈曲部で
排気ガス流が偏向される際に慣性でそのまま直進し、排
気ガス本流から外れて屈曲部の内壁に衝突する。そして
この位置に設けたHC吸着部材に衝突して捕捉される。
この吸着部材は、ある程度以下の温度ではHCを吸着
し、その温度以上ではHCを脱離する特性がある。その
ため、高温の排気ガス流の衝突により吸着部材が昇温す
ると、エンジン始動初期に一旦吸着されたHCが脱離す
る。吸着部材よりも下流にある酸化触媒もこの時点には
十分昇温しており、脱離したHCの酸化反応に対して有
効に触媒作用が機能する。
【0005】このようにして、触媒が未昇温で有効に機
能しないエンジン冷間始動時には被浄化成分であるHC
は同じく未昇温の吸着部材に吸着保持されており、触媒
が有効に機能する温度にまで昇温した時期に、同じく昇
温した吸着部材からHCが脱離し、下流に配置された触
媒により浄化される。したがって、エンジン冷間始動時
のHC等の未燃焼成分が未浄化のまま排出されることが
ない。
【0006】上記従来装置は、エンジン冷間始動時に触
媒を別途加熱する必要もなく浄化作用を得る点で原理的
には優れた提案である。しかし、現実的には下記の点に
問題が残されていた。
【0007】図1に示すように、実際に排気ポート11
から排出される排気流12は図中に白抜き矢印で示した
ように放射状に広がっており、未燃焼成分であるHC粒
子13が吸着部材14の表面の広い範囲に広がって衝突
する。そのため、HC粒子13の衝突力にその衝突位置
によって差が生ずる。すなわち、排気流12の中心では
衝突力が大きく(吸着部材14内のクロスハッチング
部)、中心から離れて外周になるほど衝突力が小さくな
る(吸着部材14内のシングルハッチング部)。
【0008】吸着部材14の表面において、衝突力が大
きい部位ではHCの吸着量が多くなり、衝突力の小さい
部位ではHC吸着量が少なくなる。そのため、衝突力の
小さい部位ではHCを十分に捕捉できない。また衝突力
の最も大きい部位は急速に飽和吸着量に達してしまうた
め、その部位ではそれ以降に衝突するHCを捕捉できな
い。このように、従来の装置では吸着部材による吸着捕
捉作用が十分に発揮できず、前記の原理が現実にはあま
り機能しないという問題があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題を解決し、吸着部材による吸着捕捉作用を高め
た排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の排気ガス浄化装置は、内燃機関の排気ポ
ートと排気ガス浄化用触媒とを接続する排気通路の途中
に屈曲部を設け、この屈曲部で排気ガス流が偏向される
際に衝突する位置に、上記排気ガスの被浄化成分の吸着
部材を設けた排気ガス浄化装置において、上記吸着部材
は、その内部を上記被浄化成分が三次元的に拡散し得る
網目構造を有することを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明においては、吸着部材に衝突した被浄化
成分は、吸着部材の内部を三次元的に拡散していく。そ
の際、吸着部材内での拡散範囲は衝突力が大きい程広く
なり、また被浄化成分は吸着部材内部をその内部圧力が
平衡に達するまで移動してゆくので、吸着部材全体が平
均して利用される。その結果、吸着部材は本来の吸着能
力を最大限に発揮し、吸着捕捉作用が著しく高まる。
【0012】図2に、本発明の吸着部材の作用を模式的
に示した。排気ポート21から排気流22が白抜き矢印
のように放射状に広がって排出され、HC粒子23が吸
着部材24の表面の広い範囲に衝突する。衝突位置によ
り衝突力に差があっても、HC粒子23は吸着部材24
の内部を図中の実線矢印のように三次元的に拡散して、
吸着部材24の体積全体に均等に行き渡る(吸着部材2
4全体をシングルハッチングで示した)。
【0013】一般に、本発明の吸着部材は、網目構造の
金属製担体の表面にHC等の被浄化成分の吸着剤を担持
した形で形成される。この網目構造は、微細なステンレ
ス鋼線を三次元的に絡み合わせたり、あるいは多数の貫
通孔を有するステンレス鋼箔の平板と波板とを交互に積
層したりして、容易に作製できる。典型的には、本発明
の吸着剤はゼオライト系等のHC吸着剤を主体とする。
【0014】以下に、実施例により本発明を更に詳細に
説明する。
【0015】
【実施例】
〔実施例1〕図3に本発明の実施例1による吸着部材の
構造を示す。HC吸着部材1は、微細なステンレス鋼線
を絡み合わせた三次元網目構造の集合体(いわゆるステ
ンレスウール)101を吸着剤担体とし、これにゼオラ
イト系吸着剤をコーティングにより担持させたものであ
る。この吸着部材1を、一端が開口したケーシング10
2内に収納し、この開口部をステンレス鋼製メッシュ1
03で覆う。メッシュ103とケーシング102とは溶
接もしくはかしめ等により固定してある。
【0016】なお集合体101としては、例えば厚さが
0.01mm〜0.1mm程度、幅が0.1〜1mm程
度の帯状のステンレス鋼細線を螺旋状に加工して絡み合
わせたものを用いると便利である。
【0017】図4および図5に、上記HC吸着部材1を
用いた排気ガス浄化装置の構成例を示す。HC吸着部材
1は、ガソリンエンジン2の排気ポート2Aと対向する
ように排気マニホールド3の内部に溶接等により固定し
てある。マニホールド3は、底部にHC吸着部材1の収
納部分3Aを、これに対向する位置に排気ポート2Aか
らの排気Eを受け入れる流入口3Bを、この流入口3B
からの排気Eの流入方向に対してほぼ直角の方向の壁部
に排気流の流出口3Cを、それぞれ有する。このマニホ
ールド3によりほぼ直角に屈曲した排気通路が構成され
ている。マニホールド3の下流には、流出口3Cに接続
した排気管4を介して酸化触媒5を配置してある。
【0018】上記構成の排気ガス浄化装置は以下のよう
に作動する。エンジン2の冷間始動時(クランキング
時)に、未燃焼のHCを含む排気ガスが排気ポート2A
から排出される。この排気ガスは、排気ポート2Aに対
向してマニホールド3内に設置したHC吸着部材1に衝
突する。この衝突により、排気ガスEの本流はほぼ直角
に進路を偏向されて流出口3Cから流出するが、比較的
重いHC粒子は慣性により流入方向を維持したまま進行
してHC吸着部材1の内部に浸透していき、その網目構
造内を三次元的に拡散する。
【0019】排気ガス中のHCの吸着は、HC吸着部材
1への排気ガスの衝突時と、吸着部材1の内部での拡散
段階とで行われる。これにより、吸着部材1全体が効率
良く利用されので、非常に高い吸着捕捉作用が得られ
る。その結果、エンジン冷間始動時に吸着部材が未燃焼
成分を確実に吸着捕捉し、この一旦捕捉された未燃焼成
分が、エンジンが暖機し高温の排気ガスにより酸化触媒
が十分に昇温した時期に吸着部材から脱離することによ
り、冷間始動時に未浄化の排気ガスが排出されることが
回避できる。図6に、吸着部材1による吸着率を従来品
と本発明品とを対比して示す。
【0020】また、エンジン完爆後には、排気ポートか
ら排出される排気圧力が高くなり、排気マニホールド内
の圧力すなわちHC吸着部材1内の圧力が上昇する。こ
の圧力上昇により、高温の排気ガス本流はHC吸着部材
1内に侵入できず、圧力の低い下流すなわち大気側の方
へ進行し酸化触媒5に流入する。このように吸着部材1
内へは高温ガスが流入しないため、吸着部材1の昇温は
緩やかに行われるので、HCの吸着捕捉時間が十分長く
なる。すなわち、HC吸着部材1の下流にある酸化触媒
5が高温の排気ガス本流により触媒作用温度にまで昇温
した時期になってから、吸着部材1の温度が脱離温度に
到達しHCが脱離するので、HCの浄化が確実に行われ
る。
【0021】この関係を図7に示す。同図において、横
軸はエンジン冷間始動からの経過時間を、縦軸は各部の
温度をそれぞれ表している。時間経過に対して触媒温度
が急速に上昇して浄化温度に達し比較的短時間で浄化開
始するのに対して、吸着部材温度はゆっくりと上昇し触
媒の浄化開始以降になってHC脱離温度に到達すること
を表している。
【0022】また、上記のように高温の排気ガス本流が
吸着部材内に流入しないために、吸着部材温度の上昇が
抑制されるということは、吸着部材温度が過度に高温に
なってその網目構造が破壊されることがない、という利
点もある。
【0023】〔実施例2〕図8に本発明の実施例2によ
る吸着部材の構造を示す。HC吸着部材1は、ステンレ
ス鋼箔(例えば自動車排気ガス浄化用触媒担体にも用い
られている厚さ30〜50μm程度のもの)に、パンチ
ングもしくはエッチング処理により多数の貫通孔106
を開けた平板104と波板105とを、交互に積層して
ろう付接合により固定して吸着剤担体とし、これにゼオ
ライト系HC吸着剤をコーティングにより担持させたも
のである。
【0024】なお、図8には貫通孔106を円形として
示したが、円形以外の形状でも良いことは勿論である。
この吸着部材1も、実施例1の吸着部材1と同様に図
4、図5のようにエンジンの排気系に配置して排気ガス
浄化装置を構成することができる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の排気ガス
浄化装置によれば、吸着部材の全体を有効に活用して吸
着捕捉作用を著しく高めたことにより、エンジン冷間始
動時にも未浄化の排気ガスを排出することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、従来の排気ガス浄化装置の作用を示す
断面図である。
【図2】図2は、本発明の排気ガス浄化装置の作用を示
す断面図である。
【図3】図3は、本発明の実施例1による吸着部材を示
す(1)斜視図および(2)断面図である。
【図4】図4は、本発明の吸着部材を装着した本発明の
排気ガス浄化装置を一部断面で示す正面図である。
【図5】図5は、本発明の吸着部材を装着した本発明の
排気ガス浄化装置を一部断面で示す正面図である。
【図6】図6は、本発明の吸着部材による吸着率を従来
品と比較して示すグラフである。
【図7】図7は、本発明の排気ガス浄化装置における触
媒温度の上昇曲線と吸着部材温度の上昇曲線とを対比し
て示すグラフである。
【図8】図8は、本発明の実施例2による(1)吸着部
材、それを構成する(2)平板および(3)波板をそれ
ぞれ示す斜視図である。
【符号の説明】
1…被浄化成分の吸着部材 2…内燃機関 2A…内燃機関2の排気ポート 3…マニホールド(屈曲部) 5…排気ガス浄化用触媒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉永 融 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の排気ポートと排気ガス浄化用
    触媒とを接続する排気通路の途中に屈曲部を設け、この
    屈曲部で排気ガス流が偏向される際に衝突する位置に、
    上記排気ガスの被浄化成分の吸着部材を設けた排気ガス
    浄化装置において、上記吸着部材は、その内部を上記被
    浄化成分が三次元的に拡散し得る網目構造を有すること
    を特徴とする排気ガス浄化装置。
  2. 【請求項2】 前記吸着部材は、網目構造の金属製担体
    の表面に前記被浄化成分の吸着剤を担持して成ることを
    特徴とする請求項1記載の排気ガス浄化装置。
  3. 【請求項3】 前記網目構造は、微細なステンレス鋼線
    を三次元的に絡み合わせて成ることを特徴とする請求項
    2記載の排気ガス浄化装置。
  4. 【請求項4】 前記網目構造は、多数の貫通孔を有する
    ステンレス鋼箔の平板と波板とを交互に積層して成るこ
    とを特徴とする請求項2記載の排気ガス浄化装置。
  5. 【請求項5】 前記吸着剤が炭化水素の吸着剤を含むこ
    とを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記
    載の排気ガス浄化装置。
  6. 【請求項6】 前記炭化水素の吸着剤がゼオライト系吸
    着剤を主体とすることを特徴とする請求項5記載の排気
    ガス浄化装置。
JP31506994A 1994-12-19 1994-12-19 排気ガス浄化装置 Withdrawn JPH08170523A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31506994A JPH08170523A (ja) 1994-12-19 1994-12-19 排気ガス浄化装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31506994A JPH08170523A (ja) 1994-12-19 1994-12-19 排気ガス浄化装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08170523A true JPH08170523A (ja) 1996-07-02

Family

ID=18061055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31506994A Withdrawn JPH08170523A (ja) 1994-12-19 1994-12-19 排気ガス浄化装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08170523A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014185635A (ja) * 2013-02-25 2014-10-02 Kubota Corp 火花点火式エンジン
JP2015148191A (ja) * 2014-02-06 2015-08-20 株式会社クボタ 火花点火式エンジン

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014185635A (ja) * 2013-02-25 2014-10-02 Kubota Corp 火花点火式エンジン
JP2015148191A (ja) * 2014-02-06 2015-08-20 株式会社クボタ 火花点火式エンジン

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100376768C (zh) 发动机用附带排气净化功能的排气***
JP3307502B2 (ja) 排気ガス浄化装置
JP4019523B2 (ja) 内燃機関における排気浄化用触媒装置
JP4639919B2 (ja) 排気ガス浄化装置
JP2004525296A (ja) 排気ガス装置
US20030211020A1 (en) Noise attenuating emission converter
JP3518338B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP3116628B2 (ja) 吸着装置
JP3139925U (ja) 触媒芯板改良式位置固定装置
US6192679B1 (en) Exhaust purification device and method for internal combustion engine
JP3517834B2 (ja) エンジンのマフラー
JPH08170523A (ja) 排気ガス浄化装置
JP2002138824A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
US5821194A (en) Catalyst for purifying the exhaust gas of vehicles
US6447735B1 (en) Exhaust purifier and manufacturing method of same
US10041391B2 (en) Apparatus for purifying exhaust gas
JP2001329829A (ja) ディーゼルパティキュレートフィルタ
JPH11324662A (ja) 触媒コンバータ装置
JP3594039B2 (ja) 排気ガス浄化装置
JP3656268B2 (ja) 排気ガス浄化装置
JP3402132B2 (ja) エンジンの排気浄化装置
JP2001173432A (ja) リーンバーン・エンジンの排気用触媒
JP2961978B2 (ja) 船外機の排気浄化装置
JP2002227629A (ja) 排気浄化装置
JP3136792U (ja) 触媒芯板位置固定装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020305