JP3038614B2 - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents
エンジンの排気浄化装置Info
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
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- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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Description
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】この発明はエンジンの排気浄
化装置に係り、詳しくは触媒活性を促進して排気浄化を
向上させるエンジンの排気浄化装置に関する。
化装置に係り、詳しくは触媒活性を促進して排気浄化を
向上させるエンジンの排気浄化装置に関する。
【従来の技術】エンジンの排気管内に設置される触媒
は、排気中の酸化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）の
浄化作用に有効であるが、例えば熱による耐久性を増大
させるために、エンジンの排気通路より十分に離れた下
流部に設置されている。ところで、触媒は所定の温度以
上に加温されないと活性化しないので、例えばエンジン
の低温始動時には排気管の下流部にあると温度上昇が遅
く、その分触媒の活性化開始が遅れ、十分に排気浄化が
行なわれない欠点がある。また、アイドリング等の低負
荷域または低回転域で、稀薄空燃比で運転すると、排気
温度が低下しており、触媒の活性に必要な温度以下とな
り排気が十分浄化されない。従って、例えば実開昭５２
ー１６０７１２号に開示されるように、排気管の下流側
に主触媒を備え、排気管の上流側には主排気通路と副排
気通路を設け、この副排気通路に副触媒を備え、エンジ
ンの運転状態に応じて切替弁で、主排気通路と副排気通
路との切替を行なうようにし、低温始動時にはエンジン
の排気通路より流出した直後の高温な排気を副触媒に通
して、この副触媒の活性化開始を早め、主触媒の活性化
遅れを補充するようにしている。また、アイドリング等
の低負荷域または低回転域でも排気温度が低いため、副
排気通路側に切替えて、排気が副触媒を通過するように
して排気浄化を行なっている。
は、排気中の酸化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）の
浄化作用に有効であるが、例えば熱による耐久性を増大
させるために、エンジンの排気通路より十分に離れた下
流部に設置されている。ところで、触媒は所定の温度以
上に加温されないと活性化しないので、例えばエンジン
の低温始動時には排気管の下流部にあると温度上昇が遅
く、その分触媒の活性化開始が遅れ、十分に排気浄化が
行なわれない欠点がある。また、アイドリング等の低負
荷域または低回転域で、稀薄空燃比で運転すると、排気
温度が低下しており、触媒の活性に必要な温度以下とな
り排気が十分浄化されない。従って、例えば実開昭５２
ー１６０７１２号に開示されるように、排気管の下流側
に主触媒を備え、排気管の上流側には主排気通路と副排
気通路を設け、この副排気通路に副触媒を備え、エンジ
ンの運転状態に応じて切替弁で、主排気通路と副排気通
路との切替を行なうようにし、低温始動時にはエンジン
の排気通路より流出した直後の高温な排気を副触媒に通
して、この副触媒の活性化開始を早め、主触媒の活性化
遅れを補充するようにしている。また、アイドリング等
の低負荷域または低回転域でも排気温度が低いため、副
排気通路側に切替えて、排気が副触媒を通過するように
して排気浄化を行なっている。
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
構造では、排気管の上流側において主排気通路と副排気
通路を有するため、その分排気管径が大きくなり、特に
自動二輪車等に搭載するエンジンでは排気管の配置スペ
ースの確保が困難である。また、エンジンの運転状態に
応じて主排気管と副排気管との切り替えを行なってお
り、この切替部での排気の流れの抵抗が大きくなり、排
気性能が低下することになる。また、燃料噴射式エンジ
ンでは、減速時に燃料カットを行うと、排気ガスの低減
と燃費の向上ができる。また、低負荷時の燃料改善のた
め給気比を大きくしている。ところで、減速時、燃料を
カットしても吸入した空気は、排気管へ流れるため、触
媒を冷却してしまい復帰後の活性までに時間がかかる。
稀薄空燃費運転で、排気温度が低いため、特に不利とな
る。このため、例えばエンジンの排気通路に可動触媒を
備え、この可動触媒をエンジン運転状態に応じて排気通
路に進退可能とし、排気性能を低下させることなく触媒
活性を促進して排気浄化を向上させるものがあるが、可
動触媒を退避させると可動触媒を位置させるスペースに
排気が流れ込み、排気に乱流が生じたり、排気抵抗とな
って排気効率が低下する。この発明は、このような実状
に鑑みなされたもので、可動触媒を排気通路から退却さ
せるときに生じるデットスペースをなくし、排気効率が
低下することを防止するエンジンの排気浄化装置を提供
することを目的としている。
構造では、排気管の上流側において主排気通路と副排気
通路を有するため、その分排気管径が大きくなり、特に
自動二輪車等に搭載するエンジンでは排気管の配置スペ
ースの確保が困難である。また、エンジンの運転状態に
応じて主排気管と副排気管との切り替えを行なってお
り、この切替部での排気の流れの抵抗が大きくなり、排
気性能が低下することになる。また、燃料噴射式エンジ
ンでは、減速時に燃料カットを行うと、排気ガスの低減
と燃費の向上ができる。また、低負荷時の燃料改善のた
め給気比を大きくしている。ところで、減速時、燃料を
カットしても吸入した空気は、排気管へ流れるため、触
媒を冷却してしまい復帰後の活性までに時間がかかる。
稀薄空燃費運転で、排気温度が低いため、特に不利とな
る。このため、例えばエンジンの排気通路に可動触媒を
備え、この可動触媒をエンジン運転状態に応じて排気通
路に進退可能とし、排気性能を低下させることなく触媒
活性を促進して排気浄化を向上させるものがあるが、可
動触媒を退避させると可動触媒を位置させるスペースに
排気が流れ込み、排気に乱流が生じたり、排気抵抗とな
って排気効率が低下する。この発明は、このような実状
に鑑みなされたもので、可動触媒を排気通路から退却さ
せるときに生じるデットスペースをなくし、排気効率が
低下することを防止するエンジンの排気浄化装置を提供
することを目的としている。
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、この発明は、以下のように構成した。請求項１に記
載の発明は、『エンジンの排気通路に可動触媒を備え、
この可動触媒をエンジン運転状態に応じて前記排気通路
に進退可能となしたエンジンの排気浄化装置において、
前記排気通路の途中に、排気通路と連通する連通排気通
路を有する触媒ケースを備え、この触媒ケース内に、可
動触媒を設けた枠部と連通孔を設けた枠部を有する可動
フレームを配置し、この可動フレームをエンジン運転状
態に応じて回転軸を支点に回動し、前記可動触媒を前記
連通排気通路の位置から退却させると前記連通孔が前記
連通排気通路に位置し、一方前記連通孔を前記連通排気
通路の位置から退却させると前記可動触媒が前記連通排
気通路に位置するように構成したことを特徴とするエン
ジンの排気浄化装置。』である。この請求項１記載の発
明によれば、可動触媒を連通排気通路の位置から退却さ
せると連通孔が連通排気通路に位置するから、可動触媒
を移動可能にするために形成されるスペースがデットス
ペースとなることがなく、排気が連通孔を円滑に流れる
ために、排気の乱流が生じたり、排気抵抗が低下するこ
とがなく排気効率が向上する。
に、この発明は、以下のように構成した。請求項１に記
載の発明は、『エンジンの排気通路に可動触媒を備え、
この可動触媒をエンジン運転状態に応じて前記排気通路
に進退可能となしたエンジンの排気浄化装置において、
前記排気通路の途中に、排気通路と連通する連通排気通
路を有する触媒ケースを備え、この触媒ケース内に、可
動触媒を設けた枠部と連通孔を設けた枠部を有する可動
フレームを配置し、この可動フレームをエンジン運転状
態に応じて回転軸を支点に回動し、前記可動触媒を前記
連通排気通路の位置から退却させると前記連通孔が前記
連通排気通路に位置し、一方前記連通孔を前記連通排気
通路の位置から退却させると前記可動触媒が前記連通排
気通路に位置するように構成したことを特徴とするエン
ジンの排気浄化装置。』である。この請求項１記載の発
明によれば、可動触媒を連通排気通路の位置から退却さ
せると連通孔が連通排気通路に位置するから、可動触媒
を移動可能にするために形成されるスペースがデットス
ペースとなることがなく、排気が連通孔を円滑に流れる
ために、排気の乱流が生じたり、排気抵抗が低下するこ
とがなく排気効率が向上する。
【発明の実施の形態】次に、この発明の実施例を添付図
面に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明のエンジ
ンの排気浄化装置の断面図、図２は始動時、低負荷及び
低回転域時における可動触媒の作動位置を示す図、図３
は高負荷時及び高回転域における可動触媒の作動位置を
示す図である。筒内噴射式２サイクルエンジン１は、ク
ランクケース２上にシリンダボディ３及びシリンダヘッ
ド４を載置して締結し、このシリンダヘッド４に点火プ
ラグ５及び空気燃料噴射装置６を備えた構造である。シ
リンダボディ３内にはシリンダライナ７が挿入され、こ
のシリンダライナ７内にはピストン８が摺動自在に設け
られている。このピストン８にはコンロッド９の小端部
９ａがピストンピン１０で連結され、このコンロッド９
の大端部９ｂはクランク軸１１のクランクアーム１２に
クランクピン１３で連結されている。また、クランクア
ーム１２はクランクケース２のクランク室１４内に収容
されており、このクランク室１４はシリンダボディ３に
形成された掃気通路１５を介してシリンダライナ７の中
程に開口した掃気ポート７ａに連通している。掃気通路
１５の下方位置のクランクケース２にはクランク室１４
に連通する吸気通路１６が形成されており、この吸気通
路１６にはリード弁１７がジョイント１８と共締めによ
って装着されている。このリード弁１７は導入口１９ａ
が形成された弁座１９と、導入口１９ａを開閉するばね
剛板製の弁板２０と、この弁板２０の開度を規制するス
トッパ２１とから構成されている。また、ジョイント１
８にはスロットル弁２２を有するスロットルボディ２３
が接続されている。シリンダボディ３のシリンダライナ
７には掃気ポート７ａと対向する位置に排気ポート７ｂ
が形成され、この排気ポート７ｂはシリンダボディ３の
排気通路２４に連通している。排気通路２４には排気ポ
ート７ｂの近傍に排気バルブ２５が回動自在に配設され
ており、この排気バルブ２５は排気ポート７ｂの上縁位
置を変化させることによって排気タイミングを制御す
る。シリンダボディ３の排気通路２４には排気管２６が
接続され、この排気管２６は可動触媒部２７、チャンバ
部２８及びサイレンサ部２９からなっている。チャンバ
部２９の後部には固定触媒３０が設けられ、排気管下流
側通路に位置しており、排気は固定触媒３０を通ってサ
イレンサ部２９に導かれる。可動触媒部２７は分割ケー
ス３１，３２がボルト３３で接合固定され、この分割ケ
ース３１，３２で連通排気通路３４が形成され、これが
排気管上流側通路となっている。この分割ケース３１は
シリンダボディ３に接続し、分割ケース３２はチャンバ
部２８に接続している。可動触媒部２７の分割ケース３
１，３２により触媒ケース１００が構成され、触媒ケー
ス１００は排気通路２４と連通する連通排気通路３４を
有する。触媒ケース１００には、回転軸３５が支持さ
れ、この回転軸３５に可動フレーム３６がキー３７で取
付られ、可動フレーム３６は回転軸３５と一体に回転可
能になっている。この可動フレーム３６には排気通路３
４と同径の一対の枠部３６ａ，３６ｂが形成され、一方
の枠部３６ａに可動触媒３８が取付られ、他方の枠部３
６ｂは空になって連通孔３６ｂ１が形成されている。可
動フレーム３６は回転軸３５の回動で作動し、可動触媒
３８が連通排気通路３４に位置するとき空の枠部３６ｂ
が退却し、空の枠部３６ｂが連通排気通路３４に位置す
るとき可動触媒３８が退却するようになっている。この
ように動触媒３８を連通排気通路３４の位置から退却さ
せると連通孔３１ｂ１が連通排気通路３４に位置し、一
方連通孔３１ｂ１を連通排気通路３４の位置から退却さ
せると可動触媒３８が連通排気通路３４に位置するか
ら、可動触媒３８を移動可能にするために形成されるス
ペースがデットスペースとなることがなく、排気が連通
孔３１ｂ１を円滑に流れるために、排気の乱流が生じた
り、排気抵抗が低下することがなく排気効率が向上す
る。可動触媒部２７の回転軸３５にはプーリ３９が設け
られ、このプーリ３９に取付られたワイヤ４０，４１が
サーボモータ４２に接続され、このサーボモータ４２は
制御装置４３で制御される。制御装置４３にはスロット
ル開度検出手段４４、排気バルブ開度検出手段４５、排
気温度検出手段４６及びエンジン回転数検出手段４７か
らの情報が入力されており、これらの情報によるエンジ
ン運転状態からサーボモータ４２を制御して、可動触媒
３８をエンジン運転状態に応じて排気管上流側通路から
退却可能としている。なお、排気温度検出手段４６は可
動触媒３８の近傍上流側に設けているが、可動触媒３８
の近傍下流側に設けてもよく、或いは固定触媒３０の近
傍上流側に設けてもよい。また、可動触媒３８及び固定
触媒３０は例えばモノリス触媒、セラミック触媒、布状
触媒等が用いられるが、特に限定されず種々の触媒を用
いることができ、また可動触媒３８及び固定触媒３０で
異なる触媒を用いることもでき、この場合可動触媒３８
には耐熱性を有する触媒を用いることが好ましい。この
エンジンの排気浄化装置では、スロットル開度検出手段
４４、排気バルブ開度検出手段４５、排気温度検出手段
４６及びエンジン回転数検出手段４７からの情報によ
り、制御装置４３で、エンジン運転状態を例えば低負荷
または低回転域、或いは低温始動時の判断が行なわれる
と、サーボモータ４２を制御して可動触媒３８を排気管
上流側通路に位置させる。これにより、シリンダボディ
３の排気通路２４を出た直後の排気は高温であるため、
可動触媒３８は速かに活性化温度に上昇して、その浄化
による発熱によって排気はさらに高温になり、さらに固
定触媒３０で浄化する。従って、低負荷または低回転域
或いは低温始動時での触媒活性を促進して、排気浄化を
向上させることができる。一方、制御装置４３で、例え
ば高負荷または高回転域の判断が行なわれると、サーボ
モータ４２を制御して回転軸３５を回転させると、取付
フレーム３６に設けられた可動触媒３８が排気管上流側
通路から退却し、可動触媒３８が過熱することがないよ
うにして、固定触媒３０のみで浄化させる。従って、高
負荷または高回転域で、可動触媒３８が熱による影響を
受けないようにして耐久性を増大させている。図４はエ
ンジンの排気浄化装置の他の実施例の断面図である。こ
の実施例では筒内噴射式２サイクルエンジン１のシリン
ダボディ３の排気バルブ２５の上方には、低負荷、低回
転域及び低温始動時の燃焼を安定化させるための燃焼安
定化装置５０が装着されている。この燃焼安定化装置５
０はシリンダライナ７に形成された圧抜き孔７ｃに連通
する吸引孔５１ａを有する吸引ボディ５１をシリンダボ
ディ３に螺着し、吸引孔５１ａ内にこれに圧抜き孔７ｃ
側開口を開閉するニードル弁５２を挿入し、このニード
ル弁５２をケース５３回動自在に軸支されるレバー５４
で進退させるように構成されている。レバー５４はケー
ス５３内に収容され、その一端はニードル弁５２に連結
され、他端には駆動ケーブル５５が連結されている。こ
の駆動ケーブル５５は制御装置４３で回転が制御される
アクチュエータ５６に連結されている。吸引ボディ５１
の吸引孔５１ａは吸引通路５７によって排気通路２４に
連通している。この実施例では、アイドリング運転時の
ような低負荷、低回転域及び低温始動時で、圧縮行程に
おいて燃焼安定化装置５０のニードル弁５２が前進して
吸引孔５１ａを開く、これによりシリンダ内の空気が圧
抜き孔７ｃから吸引孔５１ａ、吸引通路５７を介して排
気通路２４に吸引され、そのため空気燃料噴射装置６か
らの噴射燃料が圧抜き孔７ｃ側につまり点火プラグ５の
電極側に引き寄せられ、これで燃焼を安定化させること
ができる。このとき、高温の排気ガスが吸引通路５７を
介して掃気通路２４に吸引されるため、冷間始動時の可
動触媒３８の昇温を早め、活性開始するまでの時間をさ
らに短縮することができ、温度上昇の効果が得られる。
図５及び図６はこの発明の他の実施例を示し、図５はこ
の発明のエンジンの排気浄化装置の断面図、図６は図５
のVI−VI断面図である。この発明の実施例は、図１乃至
図３に示すものと同じ符号を付した部材は同様に構成さ
れており、詳細な説明は省略する。エンジンの排気通路
２４に接続した排気管２６を構成する可動触媒部２７に
可動触媒３８を備え、この可動触媒３８の上流側に減速
時に排気管２６の可動触媒部２７を閉塞するバルブ８０
が設けられている。このバルブ８０は支持軸８１に取付
けられ、支持軸８１は可動触媒部２７の分割ケース３１
に回動可能に軸支されている。この支持軸８１の一端部
８１ａにはスプリング８２が設けられ、このスプリング
８２で支持軸８１に設けられたバルブ８０を常に開き方
向へ付勢している。また、支持軸８１の他端部８１ｂに
はリンク８３が設けられ、このリンク８３にはアクチュ
エータ８４の操作ロッド８５の先端部が回動可能に連結
されている。この操作ロッド８５の頭部はアクチュエー
タ８４のダイヤフラム８６に取付けられ、ダイヤフラム
８６で区画された負圧室８７はパイプ８８を介して電磁
弁８９のシリンダ９０のポート９０ａに連通されてい
る。電磁弁８９のシリンダ９０のポート９０ｂはパイプ
９１を介してスロットル弁２２の上流側へ連結され、ま
たポート９０ｃはパイプ９２を介してスロットル弁２２
の下流側へ連結されている。電磁弁８９のプランジャ９
３が移動することで、アクチュエータ８４との断続が行
なわれ、電磁弁８９がエンジン回転数検出回路９４で所
定回転数以上になると駆動され、プランジャ９３が移動
してポート９０ａを閉じ、アクチュエータ８４と遮断さ
れる。エンジン回転数検出回路９４で所定回転数以下で
は電磁弁８９が駆動されず、この状態ではプランジャ９
３が初期位置にあり、スロットル弁２２の下流側とアク
チュエータ８４の負圧室８７が連通される。これによ
り、操作ロッド８５が引かれて、リンク８３を介して支
持軸８１が回転してバルブ８０が閉じる。このようにし
て、減速時にバルブ８０で排気管２６の可動触媒部２７
を閉塞し、排気管２６内の流れを止めるため、排気管２
６に備えた可動触媒３８を高温に維持でき、減速から復
帰させた運転後に、直ちに浄化が行なわれる。なお、長
期使用に伴うカーボン埋積によるバルブ８０の閉鎖不良
が心配される場合、わずか開けておくことも可能であ
る。この場合、排気管２６の断面積Ａとバルブ８０で絞
った時の断面積ａの比ａ／Ａを、０．２まで可能であ
る。
面に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明のエンジ
ンの排気浄化装置の断面図、図２は始動時、低負荷及び
低回転域時における可動触媒の作動位置を示す図、図３
は高負荷時及び高回転域における可動触媒の作動位置を
示す図である。筒内噴射式２サイクルエンジン１は、ク
ランクケース２上にシリンダボディ３及びシリンダヘッ
ド４を載置して締結し、このシリンダヘッド４に点火プ
ラグ５及び空気燃料噴射装置６を備えた構造である。シ
リンダボディ３内にはシリンダライナ７が挿入され、こ
のシリンダライナ７内にはピストン８が摺動自在に設け
られている。このピストン８にはコンロッド９の小端部
９ａがピストンピン１０で連結され、このコンロッド９
の大端部９ｂはクランク軸１１のクランクアーム１２に
クランクピン１３で連結されている。また、クランクア
ーム１２はクランクケース２のクランク室１４内に収容
されており、このクランク室１４はシリンダボディ３に
形成された掃気通路１５を介してシリンダライナ７の中
程に開口した掃気ポート７ａに連通している。掃気通路
１５の下方位置のクランクケース２にはクランク室１４
に連通する吸気通路１６が形成されており、この吸気通
路１６にはリード弁１７がジョイント１８と共締めによ
って装着されている。このリード弁１７は導入口１９ａ
が形成された弁座１９と、導入口１９ａを開閉するばね
剛板製の弁板２０と、この弁板２０の開度を規制するス
トッパ２１とから構成されている。また、ジョイント１
８にはスロットル弁２２を有するスロットルボディ２３
が接続されている。シリンダボディ３のシリンダライナ
７には掃気ポート７ａと対向する位置に排気ポート７ｂ
が形成され、この排気ポート７ｂはシリンダボディ３の
排気通路２４に連通している。排気通路２４には排気ポ
ート７ｂの近傍に排気バルブ２５が回動自在に配設され
ており、この排気バルブ２５は排気ポート７ｂの上縁位
置を変化させることによって排気タイミングを制御す
る。シリンダボディ３の排気通路２４には排気管２６が
接続され、この排気管２６は可動触媒部２７、チャンバ
部２８及びサイレンサ部２９からなっている。チャンバ
部２９の後部には固定触媒３０が設けられ、排気管下流
側通路に位置しており、排気は固定触媒３０を通ってサ
イレンサ部２９に導かれる。可動触媒部２７は分割ケー
ス３１，３２がボルト３３で接合固定され、この分割ケ
ース３１，３２で連通排気通路３４が形成され、これが
排気管上流側通路となっている。この分割ケース３１は
シリンダボディ３に接続し、分割ケース３２はチャンバ
部２８に接続している。可動触媒部２７の分割ケース３
１，３２により触媒ケース１００が構成され、触媒ケー
ス１００は排気通路２４と連通する連通排気通路３４を
有する。触媒ケース１００には、回転軸３５が支持さ
れ、この回転軸３５に可動フレーム３６がキー３７で取
付られ、可動フレーム３６は回転軸３５と一体に回転可
能になっている。この可動フレーム３６には排気通路３
４と同径の一対の枠部３６ａ，３６ｂが形成され、一方
の枠部３６ａに可動触媒３８が取付られ、他方の枠部３
６ｂは空になって連通孔３６ｂ１が形成されている。可
動フレーム３６は回転軸３５の回動で作動し、可動触媒
３８が連通排気通路３４に位置するとき空の枠部３６ｂ
が退却し、空の枠部３６ｂが連通排気通路３４に位置す
るとき可動触媒３８が退却するようになっている。この
ように動触媒３８を連通排気通路３４の位置から退却さ
せると連通孔３１ｂ１が連通排気通路３４に位置し、一
方連通孔３１ｂ１を連通排気通路３４の位置から退却さ
せると可動触媒３８が連通排気通路３４に位置するか
ら、可動触媒３８を移動可能にするために形成されるス
ペースがデットスペースとなることがなく、排気が連通
孔３１ｂ１を円滑に流れるために、排気の乱流が生じた
り、排気抵抗が低下することがなく排気効率が向上す
る。可動触媒部２７の回転軸３５にはプーリ３９が設け
られ、このプーリ３９に取付られたワイヤ４０，４１が
サーボモータ４２に接続され、このサーボモータ４２は
制御装置４３で制御される。制御装置４３にはスロット
ル開度検出手段４４、排気バルブ開度検出手段４５、排
気温度検出手段４６及びエンジン回転数検出手段４７か
らの情報が入力されており、これらの情報によるエンジ
ン運転状態からサーボモータ４２を制御して、可動触媒
３８をエンジン運転状態に応じて排気管上流側通路から
退却可能としている。なお、排気温度検出手段４６は可
動触媒３８の近傍上流側に設けているが、可動触媒３８
の近傍下流側に設けてもよく、或いは固定触媒３０の近
傍上流側に設けてもよい。また、可動触媒３８及び固定
触媒３０は例えばモノリス触媒、セラミック触媒、布状
触媒等が用いられるが、特に限定されず種々の触媒を用
いることができ、また可動触媒３８及び固定触媒３０で
異なる触媒を用いることもでき、この場合可動触媒３８
には耐熱性を有する触媒を用いることが好ましい。この
エンジンの排気浄化装置では、スロットル開度検出手段
４４、排気バルブ開度検出手段４５、排気温度検出手段
４６及びエンジン回転数検出手段４７からの情報によ
り、制御装置４３で、エンジン運転状態を例えば低負荷
または低回転域、或いは低温始動時の判断が行なわれる
と、サーボモータ４２を制御して可動触媒３８を排気管
上流側通路に位置させる。これにより、シリンダボディ
３の排気通路２４を出た直後の排気は高温であるため、
可動触媒３８は速かに活性化温度に上昇して、その浄化
による発熱によって排気はさらに高温になり、さらに固
定触媒３０で浄化する。従って、低負荷または低回転域
或いは低温始動時での触媒活性を促進して、排気浄化を
向上させることができる。一方、制御装置４３で、例え
ば高負荷または高回転域の判断が行なわれると、サーボ
モータ４２を制御して回転軸３５を回転させると、取付
フレーム３６に設けられた可動触媒３８が排気管上流側
通路から退却し、可動触媒３８が過熱することがないよ
うにして、固定触媒３０のみで浄化させる。従って、高
負荷または高回転域で、可動触媒３８が熱による影響を
受けないようにして耐久性を増大させている。図４はエ
ンジンの排気浄化装置の他の実施例の断面図である。こ
の実施例では筒内噴射式２サイクルエンジン１のシリン
ダボディ３の排気バルブ２５の上方には、低負荷、低回
転域及び低温始動時の燃焼を安定化させるための燃焼安
定化装置５０が装着されている。この燃焼安定化装置５
０はシリンダライナ７に形成された圧抜き孔７ｃに連通
する吸引孔５１ａを有する吸引ボディ５１をシリンダボ
ディ３に螺着し、吸引孔５１ａ内にこれに圧抜き孔７ｃ
側開口を開閉するニードル弁５２を挿入し、このニード
ル弁５２をケース５３回動自在に軸支されるレバー５４
で進退させるように構成されている。レバー５４はケー
ス５３内に収容され、その一端はニードル弁５２に連結
され、他端には駆動ケーブル５５が連結されている。こ
の駆動ケーブル５５は制御装置４３で回転が制御される
アクチュエータ５６に連結されている。吸引ボディ５１
の吸引孔５１ａは吸引通路５７によって排気通路２４に
連通している。この実施例では、アイドリング運転時の
ような低負荷、低回転域及び低温始動時で、圧縮行程に
おいて燃焼安定化装置５０のニードル弁５２が前進して
吸引孔５１ａを開く、これによりシリンダ内の空気が圧
抜き孔７ｃから吸引孔５１ａ、吸引通路５７を介して排
気通路２４に吸引され、そのため空気燃料噴射装置６か
らの噴射燃料が圧抜き孔７ｃ側につまり点火プラグ５の
電極側に引き寄せられ、これで燃焼を安定化させること
ができる。このとき、高温の排気ガスが吸引通路５７を
介して掃気通路２４に吸引されるため、冷間始動時の可
動触媒３８の昇温を早め、活性開始するまでの時間をさ
らに短縮することができ、温度上昇の効果が得られる。
図５及び図６はこの発明の他の実施例を示し、図５はこ
の発明のエンジンの排気浄化装置の断面図、図６は図５
のVI−VI断面図である。この発明の実施例は、図１乃至
図３に示すものと同じ符号を付した部材は同様に構成さ
れており、詳細な説明は省略する。エンジンの排気通路
２４に接続した排気管２６を構成する可動触媒部２７に
可動触媒３８を備え、この可動触媒３８の上流側に減速
時に排気管２６の可動触媒部２７を閉塞するバルブ８０
が設けられている。このバルブ８０は支持軸８１に取付
けられ、支持軸８１は可動触媒部２７の分割ケース３１
に回動可能に軸支されている。この支持軸８１の一端部
８１ａにはスプリング８２が設けられ、このスプリング
８２で支持軸８１に設けられたバルブ８０を常に開き方
向へ付勢している。また、支持軸８１の他端部８１ｂに
はリンク８３が設けられ、このリンク８３にはアクチュ
エータ８４の操作ロッド８５の先端部が回動可能に連結
されている。この操作ロッド８５の頭部はアクチュエー
タ８４のダイヤフラム８６に取付けられ、ダイヤフラム
８６で区画された負圧室８７はパイプ８８を介して電磁
弁８９のシリンダ９０のポート９０ａに連通されてい
る。電磁弁８９のシリンダ９０のポート９０ｂはパイプ
９１を介してスロットル弁２２の上流側へ連結され、ま
たポート９０ｃはパイプ９２を介してスロットル弁２２
の下流側へ連結されている。電磁弁８９のプランジャ９
３が移動することで、アクチュエータ８４との断続が行
なわれ、電磁弁８９がエンジン回転数検出回路９４で所
定回転数以上になると駆動され、プランジャ９３が移動
してポート９０ａを閉じ、アクチュエータ８４と遮断さ
れる。エンジン回転数検出回路９４で所定回転数以下で
は電磁弁８９が駆動されず、この状態ではプランジャ９
３が初期位置にあり、スロットル弁２２の下流側とアク
チュエータ８４の負圧室８７が連通される。これによ
り、操作ロッド８５が引かれて、リンク８３を介して支
持軸８１が回転してバルブ８０が閉じる。このようにし
て、減速時にバルブ８０で排気管２６の可動触媒部２７
を閉塞し、排気管２６内の流れを止めるため、排気管２
６に備えた可動触媒３８を高温に維持でき、減速から復
帰させた運転後に、直ちに浄化が行なわれる。なお、長
期使用に伴うカーボン埋積によるバルブ８０の閉鎖不良
が心配される場合、わずか開けておくことも可能であ
る。この場合、排気管２６の断面積Ａとバルブ８０で絞
った時の断面積ａの比ａ／Ａを、０．２まで可能であ
る。
【発明の効果】前記のように、請求項１に記載の発明で
は、可動触媒を連通排気通路の位置から退却させると連
通孔が連通排気通路に位置するから、可動触媒を移動可
能にするために形成されるスペースがデットスペースと
なることがなく、排気が連通孔を円滑に流れるために、
排気の乱流が生じたり、排気抵抗が低下することがなく
排気効率が向上する。
は、可動触媒を連通排気通路の位置から退却させると連
通孔が連通排気通路に位置するから、可動触媒を移動可
能にするために形成されるスペースがデットスペースと
なることがなく、排気が連通孔を円滑に流れるために、
排気の乱流が生じたり、排気抵抗が低下することがなく
排気効率が向上する。
【図１】エンジンの排気浄化装置の断面図である。
【図２】始動時、低負荷及び低回転域時における可動触
媒の作動位置を示す図である。
媒の作動位置を示す図である。
【図３】高負荷時及び高回転域における可動触媒の作動
位置を示す図である。
位置を示す図である。
【図４】エンジンの排気浄化装置の他の実施例の断面図
である。
である。
【図５】エンジンの排気浄化装置の断面図である。
【図６】図５のVI−VI断面図である。
３ シリンダボディ ２４ 排気通路 ２６ 排気管 ２７ 可動触媒部 ２８ チャンバ部 ２９ サイレンサ部 ３０ 固定触媒 ３４ 排気通路 ３８ 可動触媒 ４３ 制御装置 ８０ バルブ ８４ アクチュエータ ８９ 電磁弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−64612（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−134116（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−114220（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−42822（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/08 - 3/28
Claims (1)
- 【請求項１】エンジンの排気通路に可動触媒を備え、こ
の可動触媒をエンジン運転状態に応じて前記排気通路に
進退可能となしたエンジンの排気浄化装置において、前
記排気通路の途中に、排気通路と連通する連通排気通路
を有する触媒ケースを備え、この触媒ケース内に、可動
触媒を設けた枠部と連通孔を設けた枠部を有する可動フ
レームを配置し、この可動フレームをエンジン運転状態
に応じて回転軸を支点に回動し、前記可動触媒を前記連
通排気通路の位置から退却させると前記連通孔が前記連
通排気通路に位置し、一方前記連通孔を前記連通排気通
路の位置から退却させると前記可動触媒が前記連通排気
通路に位置するように構成したことを特徴とするエンジ
ンの排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3180119A JP3038614B2 (ja) | 1990-12-19 | 1991-06-25 | エンジンの排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41211590 | 1990-12-19 | ||
| JP2-412115 | 1990-12-19 | ||
| JP3180119A JP3038614B2 (ja) | 1990-12-19 | 1991-06-25 | エンジンの排気浄化装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11223229A Division JP2000045760A (ja) | 1990-12-19 | 1999-08-06 | 筒内噴射式２サイクルエンジンの排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06117233A JPH06117233A (ja) | 1994-04-26 |
| JP3038614B2 true JP3038614B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=26499755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3180119A Expired - Fee Related JP3038614B2 (ja) | 1990-12-19 | 1991-06-25 | エンジンの排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3038614B2 (ja) |
-
1991
- 1991-06-25 JP JP3180119A patent/JP3038614B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06117233A (ja) | 1994-04-26 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |