JP6418384B2 - Exhaust device for multi-cylinder internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、排気集合管に排気ガスセンサを備えた多気筒内燃機関の排気装置に関する。 The present invention relates to an exhaust device for a multi-cylinder internal combustion engine having an exhaust gas sensor in an exhaust collecting pipe.
多気筒内燃機関(多気筒エンジン)の排気ガスは、各気筒の排気ガス通路から排気集合管に送られ、排気浄化装置等を経て放出される。排気集合管には、排気ガス中の酸素濃度を検出して空燃比を求める排気ガスセンサ(空燃比センサ)が設けられている。多気筒エンジンでは、エンジンルームの機器のレイアウトにより、各気筒から排気集合管(空燃比センサ)までの排気ガス通路の長さや経路状況が異なっているのが現状である。 Exhaust gas from a multi-cylinder internal combustion engine (multi-cylinder engine) is sent from an exhaust gas passage of each cylinder to an exhaust collecting pipe and discharged through an exhaust purification device or the like. The exhaust collecting pipe is provided with an exhaust gas sensor (air-fuel ratio sensor) that detects the oxygen concentration in the exhaust gas and obtains the air-fuel ratio. In a multi-cylinder engine, the length and path conditions of exhaust gas passages from each cylinder to the exhaust collecting pipe (air-fuel ratio sensor) differ depending on the layout of equipment in the engine room.
各気筒から排気集合管(空燃比センサ)までの排気ガス通路の長さや経路状況が異なっていると、排気ガスが空燃比センサの側部に強く当たる排気ガス通路、排気ガスの全量が空燃比センサの正面から強く当たる排気ガス通路、排気ガスの一部が空燃比センサの側部にあたり残りのガスが空燃比センサの脇を通過する排気ガス通路が存在することになってしまう。 If the length and path conditions of the exhaust gas passage from each cylinder to the exhaust collecting pipe (air-fuel ratio sensor) are different, the exhaust gas passage where the exhaust gas strongly hits the side of the air-fuel ratio sensor, the total amount of exhaust gas is the air-fuel ratio There will be an exhaust gas passage that strikes strongly from the front of the sensor, an exhaust gas passage where a part of the exhaust gas hits the side of the air-fuel ratio sensor and the remaining gas passes by the side of the air-fuel ratio sensor.
空燃比センサへの排気ガスの接触が排気ガス通路毎に異なると、気筒毎の排気ガスの空燃比センサの検出性能が不均一になり、空燃比センサの検出結果をフィードバックする際に、気筒毎に補正を行って空燃比を制御する必要があった。 If the contact of the exhaust gas to the air-fuel ratio sensor is different for each exhaust gas passage, the detection performance of the exhaust gas air-fuel ratio sensor for each cylinder becomes non-uniform, and when the detection result of the air-fuel ratio sensor is fed back, Therefore, it was necessary to control the air-fuel ratio by performing correction.
このため、排気集合管の空燃比センサの上流側に棒状部材を設け、排気ガスに乱流を生じさせて排気ガスを均一にし、広い面積で空燃比センサに排気ガスを接触させる技術が従来から提案されている(特許文献1参照)。特許文献1の技術により、排気集合管の排気ガスを均一にして空燃比センサに接触させることができる。
For this reason, there has conventionally been a technique in which a rod-shaped member is provided on the upstream side of the air-fuel ratio sensor of the exhaust collecting pipe, turbulent flow is generated in the exhaust gas to make the exhaust gas uniform, and the exhaust gas contacts the air-fuel ratio sensor over a wide area. It has been proposed (see Patent Document 1). With the technique of
しかし、特許文献1の技術は、排気集合管に棒状部材が設けられた構成となっているので、各気筒の排気ガス通路の状況の違いによる排気ガスの流速を均一にすることはできず、排気ガスの流速が異なった状態の排気ガスを均一にすることしかできない。
However, since the technique of
このため、各気筒の排気ガスの流速を均一にして排気ガスの空燃比センサへの接触状況を均一にすることはできず、空燃比の検出を的確に行うには限度があり、気筒毎に検出される空燃比の補正を簡素化することはできないのが実情であった。 For this reason, the flow rate of the exhaust gas in each cylinder cannot be made uniform to make the exhaust gas contact state with the air-fuel ratio sensor uniform, and there is a limit to accurately detecting the air-fuel ratio. The actual situation is that correction of the detected air-fuel ratio cannot be simplified.
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、多気筒内燃機関の各気筒の排気ガスの流速を均一にして、排気ガスを排気ガスセンサに接触させることができる多気筒内燃機関の排気装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an exhaust device for a multi-cylinder internal combustion engine that can make the exhaust gas flow velocity uniform in each cylinder of the multi-cylinder internal combustion engine and allow the exhaust gas to contact an exhaust gas sensor. The purpose is to do.
上記目的を達成するための請求項1に係る本発明の多気筒内燃機関の排気装置は、多気筒内燃機関のシリンダヘッドに設けられる各気筒の排気通路と、前記各気筒の排気通路に連通して前記シリンダヘッドに接続され、前記排気通路の排気ガスが集合する排気集合管と、前記シリンダヘッドと前記排気集合管との間に介在し、前記排気通路の部位が開口する開口部を有するガスケットと、前記排気集合管に設けられる排気ガスセンサとを備え、前記ガスケットは、前記開口部から前記排気ガスセンサまでの距離に応じて前記排気通路の圧損を増大させ、気筒から前記排気ガスセンサまでの距離が相対的に短い前記排気通路の前記開口部が、他の前記開口部よりも狭くされていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine of the present invention according to
請求項1に係る本発明では、排気ガスの流速が速い排気ガス通路で、ガスケットの開口部の流通面積を他の開口部よりも狭くし、排気ガスの圧力損失を増加させて流速を遅くし、各気筒の排気ガスの流速を均一にする。
In the present invention according to
これにより、多気筒内燃機関で、排気ガスの流速が速い(単位時間当たりの流通量が多い)排気ガス通路が存在していても、各気筒の排気ガス通路の排気ガスの流速を均一にして、排気ガスを排気ガスセンサに接触させることが可能になる。 As a result, even in a multi-cylinder internal combustion engine, even if there is an exhaust gas passage having a fast exhaust gas flow rate (a large amount of circulation per unit time), the exhaust gas flow rate in the exhaust gas passage of each cylinder is made uniform. The exhaust gas can be brought into contact with the exhaust gas sensor.
例えば、3気筒内燃機関で、並設された3つの排気ガス通路(シリンダヘッドの排気通路、及び、排気通路と排気集合管を接続する排気ガス通路)のうち、中央の排気ガス通路に排気集合管が対向して配置され、排気集合管の中央部位に排気ガスセンサが配置された場合、排気ガスの流れは次のようになることが考えられる。 For example, in a three-cylinder internal combustion engine, an exhaust gas is collected in a central exhaust gas passage among three exhaust gas passages arranged in parallel (an exhaust passage of a cylinder head and an exhaust gas passage connecting the exhaust passage and the exhaust collecting pipe). When the pipes are arranged to face each other and the exhaust gas sensor is arranged at the central portion of the exhaust collecting pipe, the flow of the exhaust gas may be as follows.
中央を挟んで両側の排気ガス通路の排気ガスは、排気ガスが湾曲した排気ガス通路を流通して排気ガスセンサに接触して通過する。中央の排気ガス通路の排気ガスは、排気ガスセンサに対して直線状で短い排気ガス通路を速い流速で通過する。 Exhaust gas in the exhaust gas passages on both sides across the center passes through the exhaust gas passage where the exhaust gas is curved and passes through the exhaust gas sensor in contact therewith. The exhaust gas in the central exhaust gas passage passes through the short exhaust gas passage which is linear and short with respect to the exhaust gas sensor at a high flow rate.
この状態で、例えば、中央の排気ガス通路の排気ガスに対する排気ガスセンサの検出状況を基準にすると、中央を挟んで両側の排気ガス通路の排気ガスに対しては、流速が相対的に遅い排気ガスの流通状況を検出することになり、排気ガスセンサの検出性能が低下することになる。 In this state, for example, based on the detection status of the exhaust gas sensor with respect to the exhaust gas in the central exhaust gas passage, the exhaust gas having a relatively slow flow rate with respect to the exhaust gas in the exhaust gas passages on both sides across the center. As a result, the detection performance of the exhaust gas sensor is deteriorated.
従って、排気ガスセンサを空燃比センサとして用い、中央を挟んで両側の排気ガス通路の排気ガスの検出状況に基づいて空燃比をフィードバック制御した時には、所望の空燃比に制御することができず、排気ガス性能を満足させることができない虞が生じる。 Therefore, when the exhaust gas sensor is used as an air-fuel ratio sensor and the air-fuel ratio is feedback controlled based on the detection status of the exhaust gas in the exhaust gas passages on both sides across the center, the desired air-fuel ratio cannot be controlled. There is a possibility that the gas performance cannot be satisfied.
このような場合、本願発明では、中央の排気ガス通路(流速が速い排気ガス通路)のガスケットの開口部の流通面積を他の開口部よりも狭くし、排気ガスの圧力損失を増加させて流速を遅くし、各気筒の排気ガスの流速を均一にして、排気ガスを排気ガスセンサに接触させるようにしている。 In such a case, according to the present invention, the flow area of the opening of the gasket of the central exhaust gas passage (exhaust gas passage having a high flow velocity) is made narrower than other openings, and the pressure loss of the exhaust gas is increased to increase the flow velocity. The exhaust gas is brought into contact with the exhaust gas sensor by making the exhaust gas flow rate uniform in each cylinder and making the flow rate of the exhaust gas uniform.
これにより、各気筒の排気ガスの排気ガスセンサでの検出性能を均一にすることができ、フィードバック制御が的確に実施されて排ガス性能の低下をなくすことができる。 As a result, the detection performance of the exhaust gas sensor of each cylinder by the exhaust gas sensor can be made uniform, and the feedback control can be accurately performed to prevent the exhaust gas performance from being deteriorated.
因みに、ガスケットを用いてガスの流れを所望の状態にする技術として、例えば、特開2005−98191号公報には、排気ガス還流装置の排気ガス導入口のガスケットに、上流側に突出するそらせ板を設け、吸気の流れ抵抗を増加させることなく、吸気通路内への排気ガスの導入を良好に行う技術が開示されている。 Incidentally, as a technique for making a gas flow into a desired state using a gasket, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2005-98191 discloses a baffle plate that protrudes upstream from an exhaust gas inlet gasket of an exhaust gas recirculation device. And a technique for satisfactorily introducing exhaust gas into the intake passage without increasing the flow resistance of the intake air is disclosed.
特開2005−98191号公報の技術は、排気ガスの流れをガスケットの流通部位の形状により制御する点では同じであるが、排気ガス還流装置において、吸気に対して排気ガスを導入する際の排気ガスの流れを調整する技術である。このため、排気通路の排気ガスセンサに対する排気ガスの流れを所望の状態にする本願発明とは相違する技術である。 The technique of Japanese Patent Laid-Open No. 2005-98191 is the same in that the flow of exhaust gas is controlled by the shape of the circulation part of the gasket, but the exhaust gas when introducing the exhaust gas to the intake air in the exhaust gas recirculation device. It is a technology that adjusts the flow of gas. For this reason, this is a technique different from the present invention in which the flow of exhaust gas to the exhaust gas sensor in the exhaust passage is in a desired state.
そして、請求項2に係る本発明の多気筒内燃機関の排気装置は、請求項1に記載の多気筒内燃機関の排気装置において、前記開口部から前記排気ガスセンサまでの距離が最も短い前記排気通路の前記開口部が、他の前記開口部よりも狭くされていることを特徴とする。 An exhaust apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine according to a second aspect of the present invention is the exhaust apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine according to the first aspect, wherein the exhaust passage has the shortest distance from the opening to the exhaust gas sensor. The opening is made narrower than the other openings .
請求項2に係る本発明では、流通面積が他の開口部よりも狭くされているガスケットの開口部が対向する排気通路は、排気ガスセンサと開口部との距離が最も短い排気通路、即ち、排気ガスセンサに対する単位時間あたりの排気ガスの量が最大の排気通路を含むので、排気ガスセンサに対する排気ガスの流速を低下させて、各気筒の排気通路の排気ガスの流速を均一にして流通量を的確に均一にすることができる。
In the present invention according to
また、請求項3に係る本発明の多気筒内燃機関の排気装置は、請求項1もしくは請求項2に記載の多気筒内燃機関の排気装置において、前記ガスケットの少なくとも一箇所の前記開口部の径が、他の開口部の径よりも小さく設定されていることを特徴とする。 An exhaust device for a multi-cylinder internal combustion engine according to a third aspect of the present invention is the exhaust device for a multi-cylinder internal combustion engine according to the first or second aspect, wherein the diameter of at least one opening of the gasket is used. Is set to be smaller than the diameter of the other opening.
請求項3に係る本発明では、流速を低下させる排気ガスが通過する開口部の径を他の開口部に比べて小さく設定することで、通過時の圧力損失を増加させて流速を低下させることができる。
In the present invention according to
また、請求項4に係る本発明の多気筒内燃機関の排気装置は、請求項1もしくは請求項2に記載の多気筒内燃機関の排気装置において、前記ガスケットの少なくとも一箇所の前記開口部は、開口が複数に分割されていることを特徴とする。 An exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine according to a fourth aspect of the present invention is the exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine according to the first or second aspect, wherein at least one of the openings of the gasket includes: The opening is divided into a plurality of parts.
請求項4に係る本発明では、流速を低下させる排気ガスが通過する開口部の開口が複数に分割することで、排気ガスセンサに当てる排気ガスの単位面積当たりの流量を減らして流速を低下させた状態にすることができる。
In the present invention according to
また、請求項5に係る本発明の多気筒内燃機関の排気装置は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の排気装置において、前記排気ガスセンサは、前記排気ガスが接触する素子が筒状のカバーで覆われた空燃比センサであり、前記カバーの周面には前記排気ガスの流入口が形成されていることを特徴とする。 An exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine according to a fifth aspect of the present invention is the exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine according to any one of the first to fourth aspects, wherein the exhaust gas sensor is the exhaust system. The element that contacts the gas is an air-fuel ratio sensor covered with a cylindrical cover, and the exhaust gas inlet is formed on the peripheral surface of the cover.
請求項5に係る本発明では、素子が筒状のカバーで覆われた空燃比センサに対し、カバーの内部に流入する排気ガスの流速を均一にすることができる。
In the present invention according to
本発明の多気筒内燃機関の排気装置は、多気筒内燃機関の各気筒の排気ガスの流速を均一にして、排気ガスを排気ガスセンサに接触させることが可能になる。 The exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine according to the present invention makes it possible to make the exhaust gas flow rate uniform in each cylinder of the multi-cylinder internal combustion engine so that the exhaust gas contacts the exhaust gas sensor.
図1から図5に基づいて本発明の一実施例に係る排気装置を説明する。 An exhaust system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1には本発明の一実施例に係る排気装置を備えた多気筒内燃機関の要部を排気側から見た状態の概略外観状況、図2には本発明の一実施例に係る排気装置である排気通路と排気マニホールドの接続部位の平面状態の断面、図3にはガスケットの開口の状況、図4には空燃比センサの概略構成を示してある。また、図5には排気ガスの流れを説明する排気装置の概略平面(図2に相当する)を示してある。 FIG. 1 is a schematic external view of a main part of a multi-cylinder internal combustion engine provided with an exhaust device according to an embodiment of the present invention as viewed from the exhaust side, and FIG. 2 is an exhaust device according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a state of the opening of the gasket, and FIG. 4 shows a schematic configuration of the air-fuel ratio sensor. FIG. 5 shows a schematic plane (corresponding to FIG. 2) of the exhaust device for explaining the flow of exhaust gas.
図1、図2に基づいて排気装置の全体を説明する。 The entire exhaust system will be described with reference to FIGS.
図1、図2に示すように、多気筒内燃機関(多気筒エンジン)である3気筒エンジン1のシリンダヘッド2には3つの排気通路3が設けられ、排気通路3の端部が外側に向けて開口している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
シリンダヘッド2の排気通路3の部位には、ガスケット4を介して排気マニホールド5が接続されている。排気マニホールド5は、排気通路3に連続する排気ガス通路としての通路6と、通路6が集合される排気集合管7とで形成されている。そして、ガスケット4には、排気通路3と通路6を連通する開口部8が形成されている。
An
図2に示すように、3つの排気通路3a、3b、3cに対し、排気マニホールド5の通路6a、6b、6cが連通し、3つの排気通路3a、3b、3cと排気マニホールド5の通路6a、6b、6cとの間にガスケット4が介在している。中央の排気通路3b、通路6bに対向して排気集合管7が配されている。排気集合管7には排気ガスセンサ(空燃比センサ)11が設けられている。
As shown in FIG. 2, the three
中央の排気通路3b、通路6bに対向する排気集合管7に空燃比センサ11が配置されているため、排気通路3b、通路6bの排気ガスが、空燃比センサ11に対して略全量が強く接触して通過する。即ち、排気通路3b、通路6bは、空燃比センサ11と後述するガスケットの開口部との距離が最も短い排気通路であり、空燃比センサ11に対する単位時間あたりの排気ガスの量が最大の排気通路で、排気ガスの流速が最も速い排気通路となっている。
Since the air-
図2、図3に示すように、空燃比センサ11に対する流速が最も速い排気ガスの排気通路である排気通路3bと通路6bとの間のガスケット4の開口部8bの径rは、
排気通路3a、3cと通路6a、6cとの間のガスケット4の開口部8a、8cの径Rに対し、小径に設定されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the diameter r of the
The diameter is set smaller than the diameter R of the
ガスケット4の開口部8bの径rが、ガスケット4の開口部8a、8cの径Rよりも小さく設定されているので、排気通路3bを流れる排気ガスの圧力損失が増加し、通路6bを流れる排気ガスの流速を低下させることができる。このため、排気通路3bと通路6bから空燃比センサ11に送られる排気ガスの流速に対し、排気通路3a、3cと通路6a、6cから空燃比センサ11に送られる排気ガスの流速が抑制される。
Since the diameter r of the
従って、空燃比センサ11に対する排気ガスの流速が速い排気通路が存在していても、3つの排気通路3a、3b、3cからの排気ガスの流速を均一にして空燃比センサ11に送ることができる。
Therefore, even if there is an exhaust passage having a high exhaust gas flow rate with respect to the air-
図4に基づいて空燃比センサ11の概略構成を説明する。
A schematic configuration of the air-
図3に示すように、空燃比センサ11は、排気ガスが接触する接触する素子21が筒状のカバー22で覆われて構成されている。カバー22の下部の周面には排気ガスの流入口23(流入部)が形成され、カバー22の底部には排気ガスの流出口24が形成されている。
As shown in FIG. 3, the air-
カバー22の内側には中筒25が設けられ、流入口23から流入した排気ガスは、中筒25の外周に案内されて上部から素子21に導かれ、素子21に接触した排気ガスは中筒25の内周に案内されて流出口24に導かれる。
An
図5に基づいて、上述した排気装置における各気筒の排気通路3a、3b、3c、通路6a、6b、6cの排気ガスの流れの状況を説明する。
Based on FIG. 5, the state of the exhaust gas flow in the
中央を挟んで両側の排気通路3a、3c、通路6a、6cの排気ガスG1、G3は、排気ガス通路の長さが中央に比べて長いことと、通路が曲がっているため、圧損により流速が低下し、更に、空燃比センサ11へは主流外側の流速が低い部位が接触して通過する。中央の排気通路3b、通路6bの排気ガスG2は、ガスケット4の開口部8bで圧力損失が増加して流速が低下し、弱い流速で空燃比センサ11に接触して通過する。
The exhaust gas G1 and G3 in the
このため、3つの排気通路3a、3b、3c、通路6a、6b、6cの排気ガスG1、G2、G3の流速が均一になり、空燃比センサ11への当たりが均一な状態にされる。つまり、各気筒の排気通路3a、3b、3c、通路6a、6b、6cの排気ガスG1、G2、G3の単位時間当たりの流通量が均一にされて、排気ガスG1、G2、G3が空燃比センサ11に接触するようになっている。
Therefore, the flow rates of the exhaust gases G1, G2, and G3 in the three
このため、3気筒内燃機関の各気筒の排気ガスG1、G2、G3の単位時間当たりの流通量を均一にして、即ち、排気ガスG1、G2、G3の流速を均一にして、排気ガスG1、G2、G3を空燃比センサ11に接触させることが可能になる。
For this reason, the exhaust gas G1, G2, G3 in each cylinder of the three-cylinder internal combustion engine has a uniform flow rate per unit time, that is, the exhaust gas G1, G2, G3 has a uniform flow rate, and the exhaust gas G1, G2 and G3 can be brought into contact with the air-
これにより、3つの排気通路3a、3b、3c、通路6a、6b、6cの排気ガスG1、G2、G3に対する空燃比センサ11の検出性能は均一になり、排気通路3a、3b、3c、通路6a、6b、6cによって排気ガスG1、G2、G3の検出性能がばらつくことがなくなる。
As a result, the detection performance of the air-
従って、3つの排気通路3a、3b、3c、通路6a、6b、6cのどの通路の排気ガスG1、G2、G3の検出状況に基づいて空燃比をフィードバック制御した場合であっても、所望の空燃比に制御することができ、検出される排気ガスが通過する排気通路3a、3b、3c、通路6a、6b、6cに拘わらず、排気ガス性能が低下することがない。
Therefore, even if the air-fuel ratio is feedback-controlled based on the detection status of the exhaust gas G1, G2, G3 in any of the three
尚、上述した実施例では、多気筒エンジンとして3気筒エンジン1を例に挙げて説明したが、4気筒エンジン、直列6気筒エンジン、もしくはそれ以上の気筒数の多気筒エンジンに適用することも可能である。
In the above-described embodiment, the three-
例えば、4気筒エンジンの場合、両側を除いた中央の2気筒の排気ガス通路の両方、もしくは、いずれかに、即ち、少なくとも、排気ガスの流速が速い排気ガス通路のガスケット4の開口部の流通面積を狭くすることが可能である。
For example, in the case of a 4-cylinder engine, the flow through the opening of the
また、直列6気筒エンジンの場合、両側を除いた中央の4気筒の排気ガス通路の全て、もしくは、いずれか1つ乃至3つに、即ち、少なくとも、排気ガスの流速が速い排気ガス通路のガスケット4の開口部の流通面積を狭くすることが可能である。 Further, in the case of an in-line 6-cylinder engine, the exhaust gas passage in the central four cylinders excluding both sides, or any one to three, that is, at least an exhaust gas passage with a high exhaust gas flow rate is used. It is possible to narrow the distribution area of the four openings.
図6から図8に基づいて本発明の他の実施例を説明する。 Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図6には第2実施例に係る排気装置のガスケットの開口の状況、図7には本発明の第3実施例に係る排気装置である排気通路と排気マニホールドの接続部位の平面状態の断面、図8には第3実施例に係る排気装置のガスケットの開口の状況を示してある。 FIG. 6 shows the state of the opening of the gasket of the exhaust device according to the second embodiment, and FIG. 7 shows a cross-sectional view in a plane state of the connection portion between the exhaust passage and the exhaust manifold which is the exhaust device according to the third embodiment of the present invention . FIG. 8 shows the state of the opening of the gasket of the exhaust device according to the third embodiment.
図6に示した第2実施例は、空燃比センサ11(図5参照)に対する流速が最も速い排気ガスの排気通路である排気通路3b(図5参照)と通路6b(図5参照)との間のガスケット4の開口部の形状が第1実施例と異なっている。
The second embodiment shown in FIG. 6 includes an
ガスケット4の排気通路3b(図5参照)と通路6b(図5参照)との間の開口部9bは、半円状の2つの開口10で構成され、開口10の間に仕切り部16が存在している。ガスケット4の排気通路3a、3c(図5参照)と通路6a、6c(図5参照)との間の開口部9a、9cは円形に形成されている。
An
中央の排気通路3b、通路6b(図5参照)の排気ガスG2(図5参照)は、仕切り部16で開口部9a、9cを通る排気ガスに分断され、空燃比センサ11(図5参照)の横に接触して通過する。
このため、排気通路3b、通路6b(図5参照)の排気ガスG2(図5参照)の空燃比センサ11への当たりが抑制され、3つの排気通路3a、3b、3c(図5参照)、通路6a、6b、6c(図5参照)の排気ガスG1、G2、G3(図5参照)の空燃比センサ11(図5参照)への当たりを均一な状態にすることが可能になる(流速を均一にした状態にすることが可能になる)。
Therefore, the exhaust gas G2 ( see FIG. 5) in the
図7、図8に示した第3実施例は、空燃比センサ11が排気集合管7の中心からずれて配置され、ガスケット4の開口部の径が空燃比センサ11との距離に応じて、ガスケット4の開口部の径を変更している。
In the third embodiment shown in FIGS. 7 and 8, the air-
空燃比センサ11は、排気集合管7の排気通路3a、通路6aに寄った部位に配置されている。
The air-
ガスケット4の開口部15の径rは、排気通路3bと通路6bとの間の開口部15bの径r1、排気通路3aと通路6aとの間の開口部15aの径r2、排気通路3cと通路6cとの間の開口部15cの径r3の順に、大きくなるように設定されている。
The diameter r of the opening 15 of the
つまり、空燃比センサ11までの距離が長くなるにしたがって、順に、ガスケット4の開口部15の径rが大きくなっている。
That is, as the distance to the air-
このため、空燃比センサ11までの距離が短い流路の圧損を距離に応じて増加させ、排気ガスの流速を距離に応じて低下させ、3つの排気通路3a、3b、3c、通路6a、6b、6cの排気ガスG1、G2、G3の流速を均一にして、空燃比センサ11への当たりを均一な状態にすることが可能になる(流速を均一にした状態にすることが可能になる)。
For this reason, the pressure loss of the flow path having a short distance to the air-
そして、空燃比センサ11の位置に応じてガスケット4の開口部の径rを設定することで、即ち、空燃比センサ11の位置に応じて開口部の開口面積を設定することで、空燃比センサ11の配置状況に拘わらず、空燃比センサ11への排気ガスの接触の状況を改善して検出性能を均一にすることができる。
Then, by setting the diameter r of the opening of the
本発明は、排気集合管に排気ガスセンサを備えた多気筒内燃機関の排気装置の産業分野で利用することができる。 The present invention can be used in the industrial field of an exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine having an exhaust gas sensor in an exhaust collecting pipe.
1 3気筒エンジン
2 シリンダヘッド
3 排気通路
4 ガスケット
5 排気マニホールド
6 通路
7 排気集合管
8、9、15 開口部
10 開口
11 排気ガスセンサ(空燃比センサ)
16 仕切り部
21 素子
22 カバー
23 流入口
24 流出口
25 中筒
DESCRIPTION OF
16
Claims (5)
前記各気筒の排気通路に連通して前記シリンダヘッドに接続され、前記排気通路の排気ガスが集合する排気集合管と、
前記シリンダヘッドと前記排気集合管との間に介在し、前記排気通路の部位が開口する開口部を有するガスケットと、
前記排気集合管に設けられる排気ガスセンサとを備え、
前記ガスケットは、前記開口部から前記排気ガスセンサまでの距離に応じて前記排気通路の圧損を増大させ、
気筒から前記排気ガスセンサまでの距離が相対的に短い前記排気通路の前記開口部が、他の前記開口部よりも狭くされている
ことを特徴とする多気筒内燃機関の排気装置。 An exhaust passage of each cylinder provided in a cylinder head of a multi-cylinder internal combustion engine;
An exhaust collecting pipe connected to the cylinder head in communication with the exhaust passage of each cylinder and collecting exhaust gas in the exhaust passage;
A gasket interposed between the cylinder head and the exhaust collecting pipe and having an opening in which a portion of the exhaust passage opens;
An exhaust gas sensor provided in the exhaust collecting pipe,
The gasket increases the pressure loss of the exhaust passage according to the distance from the opening to the exhaust gas sensor,
An exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine, wherein the opening of the exhaust passage having a relatively short distance from a cylinder to the exhaust gas sensor is narrower than the other openings .
前記開口部から前記排気ガスセンサまでの距離が最も短い前記排気通路の前記開口部が、他の前記開口部よりも狭くされている
ことを特徴とする多気筒内燃機関の排気装置。 The exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine according to claim 1,
An exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine, wherein the opening of the exhaust passage having the shortest distance from the opening to the exhaust gas sensor is narrower than the other openings .
前記ガスケットの少なくとも一箇所の前記開口部の径が、他の開口部の径よりも小さく設定されている
ことを特徴とする多気筒内燃機関の排気装置。 The exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine according to claim 1 or 2,
An exhaust device for a multi-cylinder internal combustion engine, wherein a diameter of at least one of the openings of the gasket is set smaller than a diameter of other openings.
前記ガスケットの少なくとも一箇所の前記開口部は、開口が複数に分割されている
ことを特徴とする多気筒内燃機関の排気装置。 The exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine according to claim 1 or 2,
An exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine, wherein the opening of at least one portion of the gasket is divided into a plurality of openings.
前記排気ガスセンサは、前記排気ガスが接触する素子が筒状のカバーで覆われた空燃比センサであり、
前記カバーの周面には前記排気ガスの流入口が形成されている
ことを特徴とする多気筒内燃機関の排気装置。 The exhaust device for a multi-cylinder internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4,
The exhaust gas sensor is an air-fuel ratio sensor in which an element in contact with the exhaust gas is covered with a cylindrical cover,
An exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine, wherein the exhaust gas inlet is formed on a peripheral surface of the cover.
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