JPH0452417Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、車両前部のエンジンルームに横置き
搭載されるＶ型内燃機関の排気ガス浄化装置に関
する。

［従来の技術］ 従来から、車両前部のエンジンルーム内に、Ｖ
型内燃機関を車両に対し横置き搭載する構造はよ
く知られている。このようなＶ型内燃機関に触媒
コンバータを接続する場合、通常第３図に示すよ
うに、Ｖ型内燃機関１の両バンク２ａ，２ｂに排
気マニホルド３ａ，３ｂをそれぞれ接続し、該一
対の排気マニホルド３ａ，３ｂに各々接続する排
気管４ａ，４ｂを集合部５で合流させた後集合部
５の下流側に触媒コンバータ６が配設される。排
気管は車両後方に向けて延設されるので、上記集
合部５に至る排気通路のうち車両前方側の排気通
路は、後方側の排気通路に比べ必然的に長くなる
構造となつている。

［考案が解決しようとする問題点］ ところが、上記のような従来構造においては、
各排気マニホルド３ａ，３ｂに接続される排気管
のうち車両前方側に位置する排気管４ａの長さ
が、後方に位置する排気管４ｂよりも長いので、
前側排気管４ａにおける排気ガスの熱放出が後側
のそれよりも大きくなり、その分触媒コンバータ
６に至る排気ガスの温度が全体として低下する。
また、前側排気管４ａは、後側排気管４ｂよりも
走行風等の影響を強く受けるので、この面からも
後側排気管４ｂよりも大気への熱放出が大きくな
り、触媒コンバータ６に至る排気ガスの温度が全
体として低下する。排気ガス温度が低下すると、
機関の冷間始動時、暖機中等における触媒昇温の
遅れを招き、触媒の浄化作用が十分に得られない
という問題が生じる。

このような問題に対し、車両前方側に位置する
排気管のみに、一般にスタートキヤツトと呼ばれ
ている小型の触媒コンバータを設ける構造が提案
されている（特開昭59−196918号公報）。この構
造により、前側排気管を流れる排気ガスが、スタ
ートキヤツトの触媒の反応熱で暖められるため、
メインの触媒コンバータ６に至る排気ガスの温度
は改善されるが、触媒コンバータ６の迅速な触媒
昇温の面からはまだ十分なものとはいえない。

本考案は、上記のような従来技術の限界に着目
し、さらに効率よくかつ迅速に触媒コンバータの
触媒を昇温できるようにすることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この目的に沿う本考案の内燃機関の排気ガス浄
化装置は、車両前部に車両に対し横置き搭載され
るＶ型内燃機関の各バンクに排気マニホルドをそ
れぞれ接続し、該排気マニホルドにそれぞれ排気
管を接続し、該排気管を集合部で合流させるとと
もに、集合部の下流側に触媒コンバータを配設し
た内燃機関の排気ガス浄化装置において、上記集
合部上流側の排気管のうち、前側排気マニホルド
に接続される前側排気管のみにスタートキヤツト
を設け、かつ、上記集合部を、それぞれの管内を
流れる排気ガスが実質的に触媒コンバータの直上
流位置で合流する二重管構造に構成し、該二重管
構造の外管を前側排気管に接続し、二重管構造の
内管を後側排気マニホルドに接続される後側排気
管に接続したものから成つている。

そして、上記二重管構造の内管は、触媒コンバ
ータのコンバータケース内に突出され、触媒入口
の直上流位置まで内管内の排気ガスが導かれるこ
とが望ましい。

［作用］ このような排気ガス浄化装置において、機関の
前側バンクからの排気ガスは、小型触媒を内蔵し
たスタートキヤツトを通過するので、触媒との反
応熱によつて高温になる。このスタートキヤツト
は機関に比較的近い位置に設置されるので、短時
間で暖機され、その触媒も短時間で活性化され
る。後側排気管からの排気ガスは、二重管部で内
管を流れ、上記温度の高められた前側排気管から
の排気カスが、その内管を包むように外管内を流
れる。後側排気管からの排気ガスは、後側排気管
長が比較的短く走行風の影響も受けにくいことか
ら、比較的高温状態に保たれている。したがつ
て、内管内を流れる後側排気管からの排気ガス
は、その外周側にスタートキヤツトを通過してき
た高温の排気ガスが流れるため、温度低下が抑え
られて高温状態で触媒コンバータに至る。そして
この内管からの排気ガスは、触媒コンバータの触
媒の中心部に集中して流入することになるので、
触媒中心部にヒートスポツトが発生し、触媒がそ
の中心部から効率よく暖機される。しかもこのと
き、後側排気管からの排気ガスには未燃成分も含
まれているため、該未燃成分の触媒反応が加わ
り、その反応熱によつてさらに触媒は中心部から
効率よく急速に加熱される。

［実施例］ 以下に、本考案の望ましい実施例を図面を参照
して説明する。

第１図および第２図は、本考案の一実施例に係
る内燃機関の排気ガス浄化装置を示している。図
において、１１は車両を示しており、車両１１の
前部のエンジンルーム１２内に、Ｖ型内燃機関１
３が車両１１に対し横置き搭載されている。

Ｖ型内燃機関１３の各バンク１４ａ，１４ｂの
各シリンダヘツド１５ａ，１５ｂには、それぞれ
前側排気マニホルド１６ａ、後側排気マニホルド
１６ｂが接続されている。前側排気マニホルド１
６ａには、下方に向かつて延びた後折れ曲がつて
車両後方に向かつて延びる前側排気管１７ａが接
続されており、後側排気マニホルド１６ｂには、
下方に向かつて延びる後側排気管１７ｂが接続さ
れている。この前側排気管１７ａと後側排気管１
７ｂとは、管自身は集合部１８で合流し、排気管
１９として車両後方へと延びている。排気管１９
には、触媒コンバータ２０が接続され、触媒コン
バータ２０から排気管２１が車両後方へと延びて
いる。触媒コンバータ２０には、第２図に示すよ
うに触媒（触媒担体）２２が内蔵されており、触
媒２２はリテーナ２３と網状ワイヤ２４によつて
保持されている。

前側排気管１７ａの途中には、小型の触媒コン
バータであるスタートキヤツト２５が介装されて
おり、該スタートキヤツト２５内には、小型の触
媒（図示略）が収容されている。前記集合部１８
から触媒コンバータ２０までの排気管１９は、第
２図に示すように二重管構造に構成されている。
この二重管構造の外管１９ａに、集合部１８の管
を介して前側排気管１７ａが接続され、内管１９
ｂに後側排気管１７ｂが接続されている。本実施
例では、後側排気管１７ｂと内管１９ｂとは一体
の曲管に構成されている。この外管１９ａおよび
内管１９ｂは、それぞれ触媒コンバータ２０の直
上流位置まで延びているので、それぞれの管内を
流れる排気ガスは触媒コンバータ２０の直上流位
置で実質的に合流する。そして本実施例では、内
管１９ｂはさらに触媒コンバータ２０のコンバー
タケース２６内まで延び、触媒２２の入口部の中
心部直上流位置にて開口されている。

上記のように構成された実施例装置の作用につ
いて説明する。

機関の冷間始動時、前側バンクからの排気ガス
は、スタートキヤツト２５内の小型触媒を通過し
た後、集合部１８から二重管構造の外管１９ａに
導かれ、触媒コンバータ２０へと導かれる。スタ
ートキヤツト２５は前側排気マニホルド１６ａに
近いため、その小型触媒は短時間で暖機され活性
化される。この小型触媒を通過する排気ガスは、
触媒の反応熱によつて温度が高められ、小型触媒
なしのときに比べ相当高温で排気管１９に達す
る。

後側バンクからの排気ガスは、排気管１７ｂに
スタートキヤツトが配設されないためこの部分で
触媒反応熱による昇温作用はないが、後側排気管
１７ｂが前側排気管１７ａに比べ短く、かつ走行
風も当りにくいことから、内部を通過する排気ガ
スの温度は比較的高温に維持され、その高温状態
のまま排気管１９に達する。

排気管１９は二重管構造とされており、内管１
９ｂ内を後側排気管１７ｂからの排気ガスが、外
管１９ａ内を前側排気管１７ａからの排気ガス
が、それぞれ流れる。内管１９ｂを流れる排気ガ
スは、その外周側を上記小型触媒を通過すること
により高温になつた排気ガスが流れるため、温度
低下が抑えられ、高温のまま触媒コンバータ２０
に至る。

内管１９ｂ内の排気ガスは、触媒コンバータ２
０の触媒２２の入口側中心部に流入する。とく
に、内管１９ｂはコンバータケース２６内まで突
出されているので、その開口端まで外管内の排気
ガスと混じることなく、効率よく触媒２２の中心
部に導かれる。内管１９ｂ内の排気ガスが高温に
保たれているため、該排気ガスの流入により触媒
２２の中心部にはヒートスポツトが発生し、該中
心部が効果的に加熱される。そして、内管１９ｂ
内を導かれてきた排気ガスは、それまでに触媒を
通過していないため未燃成分が残つており、その
未燃成分の触媒反応が加わつて、触媒２２は中心
部から効率よく加熱され、その温度は急速に上昇
する。触媒２２の迅速な暖機により、短時間のう
ちに所定の排気ガス浄化性能が得られる。

なお、二重管構造の排気管１９において、外管
側に後側排気管からの排気ガスを、内管側に前側
排気管からの排気ガスを流すことも考えられる
が、そうすると、触媒２２の中心部に流入する内
管内排気ガスは既にスタートキヤツトを通過して
おりガス中の未燃成分が少ないため、上記の如き
触媒２２における触媒反応熱が少なくなり、結果
として上記実施例の場合よりも触媒の暖機が遅れ
る傾向となる。したがつて、本考案の如くに、内
管、外管と、前後排気管との接続構造を特定する
が良い。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案の内燃機関の排気
ガス浄化装置によるときは、前側排気管にスター
トキヤツトを設けて該排気管内を流れる排気ガス
を高温にし、集合部から触媒コンバータまでを二
重管構造として、後側排気管からの排気ガスを内
管内に流し前側排気管からの排気ガスを外管内に
流して、触媒コンバータの触媒中心部に流入する
排気ガスを高温に維持できるようにしたので、触
媒コンバータの触媒を中心部から効率よくかつ迅
速に暖機することができ、短時間で触媒コンバー
タに所定の排気ガス浄化性能を発揮させることが
できる。また、前後排気管からの排気ガスは、触
媒コンバータの直上流まで合流しないので、機関
の排気脈動効果が強められることになり、結果と
して機関の出力、燃費の向上をはかることができ
る。

さらに、スタートキヤツトを管長の長い前側排
気管のみに設けたので、排気音からみた排気管不
等長度合が減少することになり、排気脈動の不揃
いによる不快なエンジン排気音成分を低減できる
という効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る内燃機関の排
気ガス浄化装置の全体側面図、第２図は第１図の
装置の触媒コンバータまわりの拡大縦断面図、第
３図は従来の排気ガス浄化装置の全体側面図、で
ある。 １１……車両、１２……エンジンルーム、１３
……Ｖ型内燃機関、１４ａ，１４ｂ……バンク、
１５ａ，１５ｂ……シリンダヘツド、１６ａ，１
６ｂ……排気マニホルド、１７ａ……前側排気
管、１７ｂ……後側排気管、１８……集合部、１
９……排気管、１９ａ……外管、１９ｂ……内
管、２０……触媒コンバータ、２２……触媒、２
５……スタートキヤツト、２６……コンバータケ
ース。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車両前部に車両に対し横置き搭載されるＶ型内
   燃機関の各バンクに排気マニホルドをそれぞれ接
   続し、該排気マニホルドにそれぞれ排気管を接続
   し、該排気管を集合部で合流させるとともに、集
   合部の下流側に触媒コンバータを配設した内燃機
   関の排気ガス浄化装置において、前記集合部上流
   側の排気管のうち、前側排気マニホルドに接続さ
   れる前側排気管のみにスタートキヤツトを設け、
   かつ、前記集合部を、それぞれの管内を流れる排
   気ガスが実質的に前記触媒コンバータの直上流位
   置で合流する二重管構造に構成し、該二重管構造
   の外管を前記前側排気管に接続し、二重管構造の
   内管を後側排気マニホルドに接続される後側排気
   管に接続したことを特徴とする内燃機関の排気ガ
   ス浄化装置。