JPS6043768B2

JPS6043768B2 - 内燃機関用触媒

Info

Publication number: JPS6043768B2
Application number: JP56149144A
Authority: JP
Inventors: 実斎藤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-09-21
Filing date: 1981-09-21
Publication date: 1985-09-30
Also published as: JPS5851941A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、内燃機関用触媒に係り、特に内燃機関の吸気
を完全燃焼させる為、及び排気を浄化する為に、吸排気
を通過接触させる触媒に関するものである。

内燃機関の吸気の完全燃焼を促進する為に内燃機関の各
部品について種々研究され、燃料使用効率も遂年向上し
てているが、吸気を通過接触させることにより燃料の効
率を上昇させる触媒については、従来見受けられない。

また内燃機関の排気を浄化する触媒については数多くの
触媒が提案され、その一部は実用に供されているが、こ
れらの触媒のほんどは、担体に触媒成分の金属又は金属
酸化物を担持させ成形したもので、これらは排気集合管
に設けられたコンバータに充填使用される。また、白金
系等の高価な金属が多く用いられている。これらの触媒
による排ガス浄化においては、排ガスの温度を高くして
触媒層を通過させる必要があり、排ガスの状態変化によ
り、触媒の焼損、飛散等の虞れがあるとか、圧力損失が
ある等多くの問題があり、これにより排ガス浄化の充分
な効果を発揮することは仲々困難である。

本発明の目的は、吸排気を通過接触させることにより、
燃料の使用効率を上昇させ、且つ排ガスを浄化すること
ができる、通気抵抗が少なく、堅牢で、低廉な内燃機関
用触媒を提供するにある。

本発明による内燃機関用触媒は、ニッケル４０〜８踵量
％、クロム１０〜３腫量％、モリブデン５〜２腫量％、
ニオブ１〜１０重量％、鉄３〜５重量％、アルミニウム
０．０１〜２重量％を含む合金ブロックよりなることを
特徴とする内燃機関用触媒である。本発明の触媒の特徴
は、従来の触媒のように担体上に金属若しくは金属酸化
物を微粒子状に担持せしめて成形したもの、又は金属酸
化物ブロックと異なり、堅牢な特定成分の合金ブロック
であることである。

この特定成分とは、ニッケル４０〜８０重量％、クロム
１０〜３量％、モリブデン５〜２０重量％、ニオブ１
〜１喧量％、鉄３〜５重量％、アルミニウム０．０１〜
２重量％をいう。また、この触媒合金は、少量又は微量
のチタン、炭素、珪素、マンガン、りん、硫黄、銅を含
み得る。上記の本発明の触媒合金の成分及びその数値限
定範囲は、本発明者等の実験結果より有効であると認め
られた成分及びその含有値より求められたものである。
効果の優れた本発明の触媒の一実施例の成分分析値を以
下に記載する。

本発明の触媒は、円柱状をなしているのが好ましく、そ
の使用に際して分岐吸排気管中に１個づつガス流に直角
に配置され、少くとも隣接する吸気管と排気管に配置さ
れる２個ずつが伝熱体で連結されているのが好ましい。

本発明の触媒の分岐吸排気管内における配置支持方法及
び２個の触媒の連結方法には各種の方法が考えられるが
一実施例の方法を図面に基づいて説明する。第１図に示
すように、内燃機関のシリンダーヘッドと吸排気多岐管
の間に挿入されるパッキンを利用し、又はこの為に特定
のパッキンを作製して、これらのパッキンにより本発明
の触媒を吸排気管に配置する。

第１図において、１はパッキン、２は吸排気口、３は締
付ボルト及び位置決めボルトの孔である。触媒体４は吸
排気口２の径より僅かに短い丸棒状をなしている。一実
施例ではパッキン１の吸排気口２の径が３８ｗｎの場合
に、触媒体４の長さを３５Ｔｗｔ１径を７ｍφとしてあ
る。触媒体４は、円柱状をなしているが、吸排気との接
触をよくする為、後述の伝熱線の捲回を堅確とする為及
び触媒の活性表面積を広げる為に、その周面におねじ状
の連続溝を形成しておくことが望ましい。触媒体４には
、一端部より伝熱金属線５を端末を残して巻き込み、巻
き終り端を一定間隔をあけてもう一個の触媒体４に巻き
付け、巻き終り端を一定長さ残して切断する。

伝熱線５で捲回された２個の触媒体４の間隔は、触媒体
４を隣接する２個の吸排気口２のそれぞれの中央に配置
できる間隔とされる。伝熱線５には耐熱耐食性の材料が
選ばれる。クロム鋼、モリブデン、タングステン・モリ
ブデン合金などは好ましい材料である。また伝熱線５は
所要太さの単線でも撚線でもよい。上で例示された伝熱
線は触媒副材としての機能をも有する。２個の触媒体４
は上述のように伝熱線５によに連結されて、第１図に示
すように、各吸排気口２に一個づつガス流に直角に配置
される。

触媒体４の伝熱線５による連結は、必ずしも２個に限定
されることなく、隣接する吸気管と排気管に配置される
２個ずつの組が形成されるならば、４個、６個、・・・
等であつてもよい。伝熱線５により連結された触媒体４
をパッキン１の吸排気口２に配置するに際しては、該パ
ッキン１の完成前に、パッキン１の中層のアスベスト層
中に、伝熱線５の端末及び連結部を埋め込み、その後表
層の金属板を合わせてブレス加工し、パッキン１の完成
と同時に触媒体の配置を完了する。

第３図は他の実施例を示すもので、触媒４の両端部に孔
６が穿設され、１本の伝熱線５を２個の触媒４のそれぞ
れの一方の孔６に挿通して、２個の触媒４を連結してい
る。

また他方の孔６にはそれぞれ別の伝熱体が挿通されてい
る。以上の如くして、本発明の触媒を内燃機関の各分岐
吸気管及び分岐排気管中に配置することにより燃料消費
量が著しく軽減されることは驚くべきことである。

燃料消費量の減少理由は詳らかでな″いが、次の如く推
定される。即ち、吸気が本発明の触媒に衝突して燃料が
微粒子化、分子化され、触媒は排気口側より伝熱線によ
り高温化されるので、この熱により燃料の気化が促進さ
れ、更に吸気が触媒表面に接触することにより活性が与
えられ、完全燃焼を行い得るようになると推定される。
また、排気の浄化については定性的な測定値しか得られ
てないが、本発明の触媒に排気を通過接触させることに
より窒素酸化物などの有害ガスが減少する。

この現象は他の従来の有効な触媒の場合と類似なものと
推定される。本発明の触媒の使用による吸排気の通気抵
抗は少なく、本発明の触媒は、機械的強度が大で、耐熱
性、耐食性に優れ、製造価格も比較的低廉である。

更に本発明の触媒装置の取付は簡単で、地積をとらず、
内燃機関本来の機能に何等影響を及ぼすことはない。第
１図及び第２図に示した本発明の触媒を使用して、特定
のガソリン車Ａ及びＢについて燃料消費量を調べた。

用いられた触媒４は、上で成分分析値を記載した合金か
らなり、その周面に連続溝を有するものである。また伝
熱線５はクロム鋼線とモリブデン線の撚線である。試験
の結果、ガソリン車Ａでは使用前の走行キロが１０−／
ｅであつたものが、使用後は１３．６〜１４．０馳／′
となり３６〜４０％の燃料が節減された。第３図の態様
では使用後の走行距離は１２紬／ｅであつた。ガソリン
車Ｂでは使用前の走行キロが６．６ｋＴｎ／ｌ？（クー
ラ使用せず）であつたものが、使用後９．２ｋｍ／′（
ク−ラー使用せず）、８．７−／ｅ（ク−ラー使用）と
なり、４０％及び３３％の燃料節減となつた。また、特
定のプロパン車（タクシー）Ｃで同様に試験したところ
、走行キロが５．８−／′（クーラなし）であつたもの
が、この触媒を使用することにより６．６ｈ／ｅ（クー
ラなし）及び６．３−／ｅ（クーラ使用）となつた。も
う一台のプロパン車Ｄでは、６．０紬／ｅ（クーラなし
）であつたものが、６．７−／ｅ（クーラなし）及び６
．２−／ｅ（クーラ使用）となつた。同時に２０％の馬
力アップが見られた。ガソリン車、プロパン車（タクシ
ー）とも四季を通じての試験の結果、トラブルは１件も
発生せず、各車装着して現在走行中である。本発明の触
媒は以上の如く優れた効果をあげることができるので、
実用価値が極めて大である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の触媒の実施態様を示すもので、第１図は
内燃機関のシリンダヘッドと吸排気多岐管の間に本発明
の触媒を取付けた状態を示す斜視図、第２図は第１図の
部分拡大図、第３図は本発明の触媒の他の実施態様を示
す部分拡大図である。１・・・パッキン、２・・・吸排気口、３・・・ボルト
孔、４・・・触媒、５・・・伝熱線、６・・・穴。

Claims

【特許請求の範囲】

１ニッケル４０〜８０重量％、クロム１０〜３０重量
％、モリブデン５〜２０重量％、ニオブ１〜１０重量％
、鉄３〜５重量％、アルミニウム０．０１〜２重量％を
含む合金ブロックよりなることを特徴とする内燃機関用
触媒。