(57)【要約】【課題】内燃機関の排気性能を向上させる。【解決手段】排気浄化用の２次空気が導入された排気ポート２を有する内燃機関の排気浄化装置において、排気ポート２の内壁面８のうち、２次空気の導入口よりも排気上流側となる部分に、排気浄化用の触媒６が塗布されている。これによって、触媒６の作用により排気（ＨＣ、ＣＯ）の酸化活性温度を低下させることができ、排気性能の向上を図ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気浄化用の２次空気が導入された排気ポートを有する内燃機関の排気浄化装置において、排気ポートの内壁面のうち、２次空気の導入口よりも排気上流側となる部分に、排気浄化用の触媒が塗布されていることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
触媒が塗布される排気ポートの内壁面は、ウォータジャケット近傍となる部分であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
触媒が塗布される排気ポートの内壁面には、排気通流方向に沿った複数の溝部が形成され、これら複数の溝部の表面に触媒が塗布されていることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、シリンダライナの上部内周面とピストンの上部外周面との間に形成された部分を隙間Ａとし、燃焼室の上部内周に沿い、シリンダヘッド、シリンダガスケット、ピストン、吸気弁及び排気弁に囲まれた部分を隙間Ｂとした際に、燃焼室内のこれら隙間Ａ及び隙間Ｂに臨む面に、触媒をコーティングすることによって未燃ガスの浄化効率を向上させる技術が開示されている。
【特許文献１】特開平５−８６８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した特許文献１に開示された技術においては、触媒がコーティングされる面が燃焼室内に位置しているため、触媒が高温高圧化に晒されることになり、触媒の耐久性が悪く、時間が経過するにつれて、隙間Ａ及び隙間Ｂに臨む面にコーティングされた触媒による未燃ガスの浄化効率が著しく低下してしまい、所期の目的を果たさなくなる虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで、本発明は、排気浄化用の２次空気が導入された排気ポートを有する内燃機関の排気浄化装置において、排気ポートの内壁面のうち、２次空気の導入口よりも排気上流側となる部分に、排気浄化用の触媒が塗布されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、触媒の作用により排気（ＨＣ、ＣＯ）の酸化活性温度を低下させることができ、排気性能の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は、本発明の第１実施形態における内燃機関の排気浄化装置の概略構成を模式的に示した説明図である。
【０００７】
車両用内燃機関のシリンダヘッド１には、各気筒毎に対応する複数の排気ポート２が形成されている。排気ポート２は、排気上流側となる一端側が排気弁３を介して燃焼室（図示せず）に連通している。排気ポート２の排気下流側となる他端側は、排気マニホールドの分岐管４と連通しており、分岐管４の下流側には排気浄化用の触媒コンバータ（図示せず）が配設されている。
【０００８】
この排気ポート２には、気筒列方向に沿って延びる２次空気供給通路７から排気浄化用の２次空気が導入されている。この２次空気供給通路７には、外気あるいは吸入空気の一部を電動ポンプ等の圧送手段により２次空気として供給されている。２次空気は、一端が２次空気供給通路７に接続され、他端が排気ポート２の内壁面８に開口する２次空気供給分岐通路９を介して排気ポート２内に導入されており、２次空気の噴射方向となる２次空気供給分岐通路９の長手方向に沿った軸心Ｐは、バルブステム５を指向し、かつバルブステム５の中心線Ｑと交差するように設定されている。
【０００９】
そして、この第１実施形態においては、排気ポート２の内壁面８のうち２次空気の導入口よりも排気上流側となる部分に、排気浄化用の触媒６が塗布されている。詳述すると、２次空気供給分岐通路９の一端側の中心位置Ａと、２次空気供給分岐通路９の他端側の排気下流側端Ｂとを通る直線Ｒよりも排気上流側となる部分の内壁面８に排気浄化用の触媒６が塗布されている。換言すれば、触媒６は、燃焼室からの排気の未燃ガスと、２次空気供給分岐通路９からの２次空気との混合気が生じ易い部分、つまり排気浄化作用を促進する上で最適な部分の内壁面８に塗布されている。
【００１０】
この触媒６は、例えば白金、パラジウム、ロジウムを単独もしくは組み合わせてなる貴金属類を含んでなり、未燃ＨＣ（炭化水素）やＣＯ（一酸化炭素）に対して浄化作用を有するものである。
【００１１】
上述した第１実施形態のように、排気ポート２内にあって排気に対して晒される部分に触媒６が塗布されていると、触媒６の作用により排気（ＨＣ、ＣＯ）の酸化活性温度を低下させることができる。すなわち、排気が比較的低温であっても触媒６の作用により酸化反応が開始され周囲の温度が上昇することになり、この温度上昇と触媒６からの反応伝播とがあいまって、排気ポート２内で燃焼室から排出されたＨＣやＣＯの温度が上昇することになる。そのため、燃焼室から排出されたＨＣやＣＯの温度が低い場合であっても、排気ポート２内でＨＣやＣＯの酸化が促進され、結果、排気ポート２から分岐管４の下流側に配置された排気浄化用の触媒コンバータ（図示せず）の下流側の間で、高いＨＣ浄化率を得ることができ、排気性能を向上させることができる。
【００１２】
そして、排気ポート２内には、排気浄化用の２次空気が導入されているので、ＨＣやＣＯを一層積極的に燃焼させることができ、特に低温始動時における排気温度の上昇を促進することができる。特に、未燃ガスと２次空気が混合する範囲近傍に触媒６が塗布することにより、未燃ガスの酸化反応を低下させることなく、触媒６の塗布範囲を小さく設定することが可能となり、高価な貴金属を使用する触媒６の塗布量を低減によるコスト低減を実現することができる。
【００１３】
以下、本発明の他の実施形態について説明するが、上述した第１実施形態と同一となる構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略するものとする。
【００１４】
図２は、本発明の第２実施形態を示している。この第２実施形態は、上述した第１実施形態と略同一構成となっているが、この第２実施形態においては、触媒６が、直線Ｒよりも排気上流側で、かつシリンダヘッド１に形成されたウォータジャケット１１の近傍となる部分の内壁面８にのみ塗布されている。すなわち、この第２実施形態においては、ウォータジャケット１１を排気ポート２の内壁面８に投影させた際の投影部分で、かつ直線Ｒよりも排気上流側の部分にのみ触媒６が塗布されている。つまり、内壁面８のウォータジャケット１１に対向する部分で、かつ直線Ｒよりも排気上流側の部分にのみ触媒６が塗布されている。換言すれば、ウォータジャケット１１ａに対応するものとして排気ポート２長手方向に沿った範囲Ｓと、ウォータジャケット１１ｂに対応するものとして排気ポート２長手方向に沿った範囲Ｔと、にそれぞれ触媒６が塗布されている。
【００１５】
このような第２実施形態においては、上述した第１実施形態と同様の作用効果を得ることができると共に、内壁面８の温度が比較的低いウォータジャケット１１の近傍にのみ触媒６を塗布することによって、高温の排気による触媒６の熱劣化を抑制することができる。つまり、高価な貴金属を含む触媒６を一層効果的に使用することで、排気性能の維持しつつ、一層のコスト低減を実現することができる。
【００１６】
図３及び図４は、本発明の第３実施形態を示している。尚、図４は、図３中に示す領域Ｍの図３の紙面垂直方向に沿った断面図、すなわち触媒６が塗布された内壁面８の図３の紙面垂直方向に沿った断面図である。
【００１７】
この第３実施形態は、上述した第２実施形態と略同一構成となっているが、この第３実施形態においては、直線Ｒよりも排気上流側で、かつシリンダヘッド１に形成されたウォータジャケット１１の近傍となる部分の内壁面８に、排気通流方向に沿った複数の溝部２１が形成され、これら溝部２１の表面に触媒６が塗布されている。すなわち、この第３実施形態においては、ウォータジャケット１１を排気ポート２の内壁面８に投影させた際の投影部分で、かつ直線Ｒよりも排気上流側の部分に溝部２１が形成され、この溝部２１の表面に触媒６が塗布されている。換言すれば、ウォータジャケット１１ａに対応するものとして排気ポート２長手方向に沿った範囲Ｓと、ウォータジャケット１１ｂに対応するものとして排気ポート２長手方向に沿った範囲Ｔと、にそれぞれ複数の溝部２１が排気通流方向に沿って形成され、これら溝部２１の表面に触媒６が塗布されている。溝部２１の底部は丸みのある形状に形成されている。
【００１８】
尚、溝部２１は、その断面形状に角があると、触媒を効果的に塗布できず、また、反応場ではない角の隅に触媒が溜まってしまう。
【００１９】
このような第３実施形態においては、上述した第２実施形態と同様の作用効果を得ることができると共に、溝部２１に沿って、２次空気と未燃ガスの混合気が流入するので、溝部２１に塗布した触媒６に２次空気と未燃ガスの混合気が効率良く接触するので、塗布された触媒６を効果的に使用することができる。
【００２０】
上記実施形態から把握し得る本発明の技術的思想について、その効果とともに列記する。
【００２１】
（１）  排気浄化用の２次空気が導入された排気ポートを有する内燃機関の排気浄化装置において、排気ポートの内壁面のうち、２次空気の導入口よりも排気上流側となる部分に、排気浄化用の触媒が塗布されている。
【００２２】
これによって、触媒の作用により排気（ＨＣ、ＣＯ）の酸化活性温度を低下させることができ、総じて排気系の排気性能の向上を図ることができる。
【００２３】
（２）  上記（１）に記載の内燃機関の排気浄化装置において、触媒が塗布される排気ポートの内壁面は、ウォータジャケット近傍となる部分である。これによって、高温の排気による触媒の熱劣化を抑制することができる。
【００２４】
（３）  上記（１）または（３）に記載の内燃機関の排気浄化装置において、触媒が塗布される排気ポートの内壁面には、排気通流方向に沿った複数の溝部が形成され、これら複数の溝部の表面に触媒が塗布されている。これによって、溝部に塗布した触媒に２次空気と未燃ガスの混合気が効率良く接触するので、塗布された触媒を効果的に使用することができる
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る第１実施形態の排気浄化装置の概略構成を模式的に示した説明図。
【図２】本発明に係る第２実施形態の排気浄化装置の概略構成を模式的に示した説明図。
【図３】本発明に係る第３実施形態の排気浄化装置の概略構成を模式的に示した説明図。
【図４】図３中に示す領域Ｍの図３の紙面垂直方向に沿った断面図。
【符号の説明】
【００２６】
２…排気ポート
６…触媒
７…２次空気供給通路
８…内壁面
９…２次空気供給分岐通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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