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JP2800181B2 - 内燃機関用触媒装置 - Google Patents

内燃機関用触媒装置

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JP2800181B2
JP2800181B2 JP63108652A JP10865288A JP2800181B2 JP 2800181 B2 JP2800181 B2 JP 2800181B2 JP 63108652 A JP63108652 A JP 63108652A JP 10865288 A JP10865288 A JP 10865288A JP 2800181 B2 JP2800181 B2 JP 2800181B2
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Suzuki Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は内燃機関用触媒装置に係り、特に機関出力
の低下を招くことなく、排気浄化効率を向上させ得る内
燃機関用触媒装置に関する。
［従来の技術］ 内燃機関においては、内燃機関からの有害排気を所定
の気体構成、温度条件のもとで、触媒物質の作用によっ
て無害排気に変換するために、排気管途中に触媒コンバ
ータが備えられた触媒装置を設けている。
このような触媒装置としては、例えば実公昭57−4737
4号公報に開示されている。この公報に記載のものは、
触媒体をこの触媒体を被包する金属筒と一体化すること
により、触媒体を堅固に保持するものである。
また、触媒コンバータには、排気流に対して多数の排
気流通孔が形成され、セラミック系からなるセラミック
触媒体を設けたものがある。
［発明が解決しようとする問題点］ ところで、過給機付内燃機関においては、過給機を通
過した排気温度が過給機を有しない内燃機関排気温度よ
りも低くなり易く、また、過給機の存在のために、温度
が高い内燃機関側に触媒コンバータを取付けることがで
きず、このため触媒コンバータを内燃機関から遠く離れ
た箇所の排気管に取付けなければならない。
このため、過給機を有しない内燃機関に取付ける触媒
コンバータに比し、大容量の触媒コンバータを取付けな
ければ、適正な排気浄化性能を確保し得ないという不都
合がある。
この不都合を解消するために、過給機近傍に小型の触
媒体を取付けて排気の一部を浄化し、排気温度を上昇さ
せるスタータ触媒コンバータを設けたが、このスタータ
触媒コンバータの触媒体の断面積を大きく取れないの
で、背圧、つまり排気通路内の排気の圧力が高くなり、
機関出力が低下する不都合を招来した。
［発明の目的］ そこでこの発明の目的は、上述の不都合を除去すべ
く、金属系触媒コンバータの下流側にセラミック系触媒
コンバータを設けることにより、金属系触媒コンバータ
にスタータ触媒コンバータの機能を有せしめ、機関出力
の低下を招くことなく排気浄化効率を向上させ得る内燃
機関用触媒装置を実現するにある。
［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するためにこの発明は、内燃機関の排
気浄化を果すべく多段に複数の触媒コンバータを直列状
態に配設した内燃機関用触媒装置において、前記内燃機
関の一側に排気マニホルドの一端側を設け、もの排気マ
ニホルドの他端側には過給機を介して排気管を連結して
設け、この排気管を前記内燃機関の下方から前記内燃機
関の他側に延設し、金属触媒を担持させた金属板を持い
て構成した金属触媒体を有する金属系触媒コンバータを
前記内燃機関の下方で前記排気管途中に設け、この金属
系触媒コンバータ下流側で前記排気管には排気流に対し
て多数の排気流通孔が形成されたセラミック触媒体を有
するセラミック系触媒コンバータを設けたことを特徴と
する。
［作用］ この発明の構成によれば、内燃機関側からの排気は、
先ず、金属触媒体を設けた金属系触媒体コンバータによ
って浄化されつつ温度が上昇し、そして温度上昇した排
気はセラミック触媒体を設けた下流側のセラミック系触
媒コンバータによって効率よく浄化され、しかも、排気
通路内の排気の圧力が上昇することがなく、機関出力の
低下を防止する。
［実施例］ 以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体
的に説明する。
第１〜３図は、この発明の実施例を示すものである。
図において、２は内燃機関、４はシリンダヘッド、６は
排気マニホルド、８は過給機である。
第１図に示す如く、排気マニホルド６の一端側は、内
燃機関２の一側に設けられている。排気マニホルド６の
他端側には、過給機８を介して排気管10が連結されてい
る。この排気管10は、内燃機関２の下方から内燃機関２
の他側に延設されている。また、この排気管10途中に
は、過給機８に最も近く内燃機関２の下方で最前段の１
段目触媒コンバータ12と、この１段目触媒コンバータ12
下流側に次段の２段目触媒コンバータ14とが取付けられ
ている。
前記１段目触媒コンバータ12は、第２図に示す如く、
例えば板厚が0.1mm以下の耐熱鋼材からなる平板16と波
板18とを重合して組合せ、且つ渦巻状に巻いて形成した
金属担体にウォシュコート（Al2O3）と触媒金属（Pt、R
h、Pd等）を担持させた金属触媒体22を有し、この金属
触媒体22を板厚t1が例えば1.5mm位に形成された第１ケ
ース24内に保持させて構成されている。
また、前記２段目触媒コンバータ14は、第３図に示す
如く、排気流に対して正方形状の多数の排気流通孔26を
有する、所謂モノリス型のセラミック系からなり、触媒
が担持されたセラミック触媒体28を有し、このセラミッ
ク触媒体28を被包する支持部材30によって保持させ、の
支持部材30を板厚t2が例えば1.5〜2.0mm位に形成された
第２ケース32によって抱持させるとともに支持部材30の
両端部を保護する保護部材34、34を設けて構成されてい
る。
更に、金属触媒体22は、セラミック触媒体28の容量の
1/5〜1/3位の容量に設定されている。
即ち、この実施例においては、金属触媒体22が排気に
よって温度上昇し、この金属触媒体22によって排気温度
を上昇させるので、１段目触媒コンバータ12を、従来の
スタータ触媒コンバータとして利用するものである。
次に、この実施例の作用を説明する。
内燃機関２から排出される排気は、先ず、１段目触媒
コンバータ12の金属触媒体22の波板18間を流通する際
に、浄化させつつ温度上昇し、そして、次段の２段目触
媒コンバータ14側に流去する。この２段目触媒コンバー
タ14において、温度上昇した排気は、セラミック触媒体
28と反応が良好になり、浄化性能が向上する。
即ち、１段目触媒コンバータ12には支持部材を不要と
し、金属触媒体22の断面積を大きくすることができ、し
かも第２ケース32の板厚t2が1.5〜2.0mmであるのに比
し、第１ケース24の板厚t1を1.5mm位にして開口率を大
きくすることができる。この結果、１段目触媒コンバー
タ12に金属触媒体22を設けることにより、同一容積（ス
ペース）であるならば大なる有効断面積を確保し、背圧
を抑制して機関出力の向上を図るとともに、排気浄化性
能を向上させることができる。
［発明の効果］ 以上詳細な説明から明らかなようにこと発明によれ
ば、内燃機関の一側に排気マニホルドの一端側を設け、
排気マニホルドの他端側には過給機を介して排気管を連
結して設け、排気管を内燃機関の下方から内燃機関の他
側に延設し、金属触媒を担持させた金属板を巻いて構成
した金属触媒体を有する金属系触媒コンバータを内燃機
関の下方で排気管途中に設け、金属系触媒コンバータ下
流側で排気管には排気流に対して多数の排気流通孔が形
成されたセラミック触媒体を有するセラミック系触媒コ
ンバータを設けたことにより、機関出力の低下を招くこ
となく排気浄化効率を向上させて得て、また、小型の金
属系触媒コンバータを内燃機関側に位置させ、スタータ
触媒コンバータとして利用し、浄化性能を向上させ得
る。
【図面の簡単な説明】
第１〜３図はこの発明の実施例を示し、第１図は内燃機
関の触媒装置の概略側面図、第２図は１段目触媒コンバ
ータの正面図、第３図は２段目触媒コンバータの正面図
である。 図において、２は内燃機関、４はシリンダヘッド、６は
排気マニホルド、８は過給機、10は排気管、12は１段目
触媒コンバータ、14は２段目触媒コンバータ、16は平
板、18は波板、22は金属触媒体、24は第１ケース、28は
セラミック触媒体、30は支持部材、そして32は第２ケー
スである。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内燃機関の排気浄化を果すべく多段に複数
    の触媒コンバータを直列状態に配設した内燃機関用触媒
    装置において、前記内燃機関の一側に排気マニホルドの
    一端側を設け、この排気マニホルドの他端側には過給機
    を介して排気管を連結して設け、この排気管を前記内燃
    機関の下方から前記内燃機関の他側に延設し、金属触媒
    を担持させた金属板を巻いて構成した金属触媒体を有す
    る金属系触媒コンバータを前記内燃機関の下方で前記排
    気管途中に設け、この金属系触媒コンバータ下流側で前
    記排気管には排気流に対して多数の排気流通孔が形成さ
    れたセラミック触媒体を有するセラミック系触媒コンバ
    ータを設けたことを特徴とする内燃機関用触媒装置。
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