(57)【要約】【課題】エンジンの始動時などにおいて、触媒の昇温のさらなる早期化を図る。【解決手段】排気構造２０は、エンジンの排気ガスが導かれる第１排管２２と、第１排管の下流側に連通され、第１排管に並列に配される第２排管２３と、第２排管の内部に設けられた触媒２４と、第１排管の少なくとも一部と、第２排管の少なくとも一部とを、一体に囲繞し、第１排管および第２排管からの放熱を抑える遮熱部２６と、を備え、第１排管の壁の一部は、第２排管の壁の一部をなす。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気ガスが導かれる第１排管と、
前記第１排管の下流側に連通され、該第１排管に並列に配される第２排管と、
前記第２排管の内部に設けられた触媒と、
前記第１排管の少なくとも一部と、前記第２排管の少なくとも一部とを、一体に囲繞し、該第１排管および該第２排管からの放熱を抑える遮熱部と、
を備えることを特徴とする排気構造。
【請求項２】
前記第１排管の壁の一部は、前記第２排管の壁の一部を成すことを特徴とする請求項１に記載の排気構造。
【請求項３】
前記第１排管および前記第２排管に接続され、該第１排管から流入した排気ガスによって、タービンインペラが回転し、該タービンインペラを回転させた後の排気ガスを、該第２排管に排出する過給機をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の排気構造。
【請求項４】
前記エンジンは、複数の気筒から排出された排気ガスが集約される２つの集約管を有する水平対向エンジンであって、
前記第１排管には、前記２つの集約管のうち、一方の集約管から導かれた排気ガスが流入し、
前記２つの集約管のうち、他方の集約管から導かれた排気ガスを、前記第１排管に合流させる第３排管をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の排気構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気ガスを浄化する触媒を備える排気構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両においては、エンジンの排気経路に触媒が設けられている。触媒は、活性温度まで昇温されると排気ガスを浄化する。しかし、エンジンの始動時など、触媒の温度が低いうちは、排気ガスの浄化性能が低い。
【０００３】
そこで、特許文献１には、触媒を中空の筒状に形成し、触媒に形成された空孔内を流通する前の排気ガスを、触媒の中空部分に流通させることで、排気ガスから触媒への伝熱を促進する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２９１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような、触媒を迅速に温めるための構造が種々開発されているものの、エンジンの始動時などの排気ガスの浄化を確実に遂行するため、さらなる、触媒昇温の早期化が望まれている。
【０００６】
そこで、本発明は、触媒の昇温のさらなる早期化を図ることができる排気構造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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の排気構造は、エンジンの排気ガスが導かれる第１排管と、第１排管の下流側に連通され、第１排管に並列に配される第２排管と、第２排管の内部に設けられた触媒と、第１排管の少なくとも一部と、第２排管の少なくとも一部とを、一体に囲繞し、第１排管および第２排管からの放熱を抑える遮熱部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
第１排管の壁の一部は、第２排管の壁の一部を成してもよい。
【０００９】
第１排管および第２排管に接続され、第１排管から流入した排気ガスによって、タービンインペラが回転し、タービンインペラを回転させた後の排気ガスを、第２排管に排出する過給機をさらに備えてもよい。
【００１０】
エンジンは、複数の気筒から排出された排気ガスが集約される２つの集約管を有する水平対向エンジンであって、第１排管には、２つの集約管のうち、一方の集約管から導かれた排気ガスが流入し、２つの集約管のうち、他方の集約管から導かれた排気ガスを、第１排管に合流させる第３排管をさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、触媒の昇温のさらなる早期化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】エンジンの概略図である。
【図２】排気構造を説明するための説明図である。
【図３】比較例における排気構造を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１４】
図１は、エンジン１の概略図である。図１に示すように、エンジン１は、クランクシャフト２を挟んで２つのシリンダブロック３が対向して配された水平対向４気筒エンジンである。それぞれのシリンダブロック３にはシリンダヘッド４が固定されており、シリンダブロック３とシリンダヘッド４との間に、複数の気筒毎に燃焼室５が形成される。
【００１５】
シリンダヘッド４には、それぞれ吸気マニホルド６が連結されており、吸気マニホルド６は、それぞれの気筒に向かって分流し、燃焼室５に吸気を導入する。吸気マニホルド６には、ＴＧＶ（タンブルジェネレーションバルブ）７が設けられており、ＴＧＶ７によって、燃焼室５に流入する吸気に縦渦（タンブル）の流れが形成されるとともに流速が調整されて、低負荷時の燃費改善が図られる。
【００１６】
各吸気マニホルド６は、エアチャンバ８に連結されている。エアチャンバ８には吸気管９が連通しており、吸気管９には、スロットルバルブ１０が設けられている。スロットルバルブ１０は、アクチュエータ１１によって開度が調整されることから、吸気管９における吸気の流量が可変となっている。
【００１７】
レゾネータ１２、１３は、吸気管９に設けられた吸気室であって、レゾネータ１２、１３によって、共鳴効果による吸気音が低減されるとともに吸気脈動が増減される。
【００１８】
通気管１４は、クランクシャフト２が配された不図示のクランク室と、レゾネータ１２を連通し、通気管１５は、不図示のクランク室とエアチャンバ８を連通する。そして、通気管１４、１５は、クランク室内の気体をエアチャンバ８や吸気管９に排出させ、クランク室内の圧力上昇を抑える。
【００１９】
吸気管９は、過給機１６のコンプレッサ１６ａに連結されている。コンプレッサ１６ａは、エアクリーナ１７を介してエアインテーク通路１８から吸入された外気を圧縮して吸気管９に供給している。
【００２０】
２つの排気マニホルド１９（集約管）は、それぞれ、シリンダヘッド４に連結されており、排気マニホルド１９において、各シリンダヘッド４における複数の気筒に連通する流路が１つに合流する。各気筒の燃焼室から排出された排気ガスは、２つの排気マニホルド１９毎に集約され、排気構造２０を流通後、マフラ２１から車両外に排出される。以下、エンジン１の排気構造２０について図２を用いて詳述する。
【００２１】
図２は、排気構造２０を説明するための説明図である。図２（ａ）には、排気構造２０の概略を説明するための断面図を示し、図２（ｂ）には、図２（ａ）のＩＩ（ｂ）−ＩＩ（ｂ）線断面図を示す。また、図２（ｂ）において、後述する触媒２４は図示を省略する。
【００２２】
排気構造２０は、第１排管２２を含んで構成される。第１排管２２には、上記の２つの排気マニホルド１９のうち、一方の排気マニホルド１９から導かれた排気ガスが流入する。
【００２３】
第２排管２３は、第１排管２２よりも下流側の配管であり、第１排管２２に並列に配される。第２排管２３の内部には２つの触媒２４が直列に設けられており、各触媒２４は、第２排管２３を流通する排気ガスを浄化する。
【００２４】
第３排管２５は、上記の２つの排気マニホルド１９のうち、他方の排気マニホルド１９から導かれた排気ガスが流入する。また、第３排管２５は、第１排管２２と連通しており、当該排気ガスを第１排管２２に合流させる。
【００２５】
また、排気構造２０は、上記の過給機１６を含んで構成される。過給機１６のタービン１６ｂは、第１排管２２および第２排管２３に接続され、第１排管２２から流入した排気ガスによってタービンインペラが回転し、タービンインペラを回転させた後の排気ガスを第２排管２３に排出する。タービンインペラの回転動力によって、コンプレッサ１６ａのコンプレッサインペラが回転し、外気が圧縮される。
【００２６】
遮熱部２６は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、第１排管２２と第２排管２３それぞれの一部を一体に囲繞する。遮熱部２６が第１排管２２と第２排管２３を囲繞することで、第１排管２２および第２排管２３それぞれの内部の流路は、外壁が２重となり、第１排管２２および第２排管２３それぞれと、遮熱部２６との間の空間に空気層が形成されることで、第１排管２２および第２排管２３の断熱性が向上し、第１排管２２および第２排管２３からの放熱を抑えられる。
【００２７】
図３は、比較例における排気構造Ｅを説明するための説明図である。図３（ａ）には、排気構造Ｅの概略を説明するための断面図を示し、図３（ｂ）には、図３（ａ）のＩＩＩ（ｂ）−ＩＩＩ（ｂ）線断面図を示す。
【００２８】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、排気構造Ｅにおいては、第１排管Ｅａおよび第２排管Ｅｂは、それぞれ、個別に遮熱部Ｓに囲繞されている。
【００２９】
一方、本実施形態の排気構造２０においては、遮熱部２６は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、第１排管２２と第２排管２３それぞれの一部を一体に囲繞している。そのため、比較例のように、第１排管Ｅａと第２排管Ｅｂが遮熱部Ｓに個別に囲繞される場合に比べて、空気層を介して、第１排管２２を流通する排気ガスの熱が第２排管２３に伝熱する分、触媒２４の昇温の早期化を図ることが可能となる。
【００３０】
また、排気構造２０は、第１排管２２および第２排管２３を１つの遮熱部２６で囲繞していることから、２つの遮熱部Ｓで個別に囲繞する比較例の排気構造Ｅに比べて小型化を図ることができる。
【００３１】
また、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、第１排管２２の壁の一部は、第２排管２３の壁の一部を成している。そのため、第１排管２２と第２排管２３に共用される壁を介して、第１排管２２を流通する排気ガスにおける第２排管２３への伝熱が一層促進され、触媒２４の昇温のさらなる早期化を図ることが可能となる。
【００３２】
上述した実施形態では、第１排管２２の壁の一部は、第２排管２３の壁の一部を成す場合について説明したが、第１排管２２と第２排管２３は、離隔していてもよい。
【００３３】
また、上述した実施形態では、第１排管２２と第２排管２３の間に接続される過給機１６を備える場合について説明したが、過給機１６を備えずともよいし、過給機１６を設ける場合にその配置に限定はない。ただし、第１排管２２と第２排管２３の間に過給機１６を設けることで、過給機１６でエネルギーを消費する前の排気ガスの熱を、第１排管２２から第２排管２３に伝熱することができ、触媒２４の昇温を早期に遂行可能となる。
【００３４】
また、上述した実施形態では、エンジン１が水平対向エンジンであって、第３排管２５を備える場合について説明したが、エンジン１は水平対向エンジンに限らず、また、第３排管２５を備えずともよい。
【００３５】
以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例又は修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、エンジンの排気ガスを浄化する触媒を備える排気構造に利用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１  エンジン
１６  過給機
１６ｂ  タービン
１９  排気マニホルド（集約管）
２０  排気構造
２２  第１排管
２３  第２排管
２４  触媒
２５  第３排管
２６  遮熱部
【図１】
2015140696.tif 000003
【図２】
2015140696.tif 000004
【図３】
2015140696.tif 000005