發(fā)動(dòng)的制造方法
【專(zhuān)利摘要】發(fā)動(dòng)機(jī)（100）具備缸蓋（3）、消聲器（6）和夾設(shè)在該缸蓋（3）與該消聲器（6）之間的排氣歧管（5、105、205、305）。該排氣歧管（5、105、205、305）具備與形成在該缸蓋（3）內(nèi)的排氣口（34）相連通的排氣入口（12a、112a）、和與該消聲器（6）相連通的排氣出口（11c、111c）。該發(fā)動(dòng)機(jī)（100）具有排氣凈化裝置（10、110、210）。該排氣凈化裝置（10、110、210）由該排氣歧管（105、205、305）和排氣凈化用催化劑（41、42、23）構(gòu)成，該排氣凈化用催化劑（41、42、23）配置在該排氣歧管（105、205、305）的該排氣入口（12a、112a）與該排氣出口（11c、111c）之間的作為排氣通路的內(nèi)部空間中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】發(fā)動(dòng)機(jī)
[0001]本申請(qǐng)是國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/JP2010/054048、國(guó)際申請(qǐng)日為2010年3月10日、國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?01080007324.8、發(fā)明名稱(chēng)為“發(fā)動(dòng)機(jī)”的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種在排氣路徑中配置有排氣凈化用催化劑的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等發(fā)動(dòng)機(jī)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0003]在自柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等內(nèi)燃機(jī)(以下稱(chēng)作“發(fā)動(dòng)機(jī)”)排出的排氣中含有對(duì)環(huán)境污染產(chǎn)生影響的可能性較高的氮氧化物、顆粒狀物質(zhì)。出于對(duì)最近的環(huán)境問(wèn)題的考慮，排氣的限制更加嚴(yán)格，為了應(yīng)對(duì)該問(wèn)題，有人提出一種在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣路徑中配置排氣凈化用催化劑(氧化催化劑)的技術(shù)，該種技術(shù)例如公開(kāi)在專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2、3中。
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2006-22752號(hào)公報(bào)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2006-29121號(hào)公報(bào)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2008-31955號(hào)公報(bào)
[0007]但是，專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2、3公開(kāi)的排氣凈化用催化劑均裝入在消聲器中。因而，與收容排氣凈化用催化劑的量相對(duì)應(yīng)地，消聲器大型化，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)整體的大型化，并且發(fā)動(dòng)機(jī)整體的形狀可能脫離規(guī)格化的形狀。另外，消聲器是非常大的發(fā)動(dòng)機(jī)部件之一，為了更換排氣凈化用催化劑，需要拆裝、分解較大的消聲器，因此影響排氣凈化用催化劑的維護(hù)性。在發(fā)動(dòng)機(jī)與作業(yè)機(jī)相連的發(fā)動(dòng)機(jī)作業(yè)機(jī)中，消聲器的拆裝和分解更加繁雜。此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣路徑中，消聲器配置在排氣歧管的下游側(cè)，到達(dá)了消聲器的排氣是通過(guò)了排氣歧管后的排氣，因此可能低溫化到降低消聲器內(nèi)的催化劑中的氧化燃燒作用的程度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于，考慮到具有排氣凈化用催化劑的發(fā)動(dòng)機(jī)中的上述那樣的以往問(wèn)題，提供一種能夠確保發(fā)動(dòng)機(jī)的緊湊性、規(guī)格化的形狀，并且能夠容易地更換排氣凈化用催化劑的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0009]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)具備缸蓋、消聲器和夾設(shè)在該缸蓋與該消聲器之間的排氣歧管，該排氣歧管包括與形成在該缸蓋內(nèi)的排氣口相連通的排氣入口、和與該消聲器相連通的排氣出口。該種發(fā)動(dòng)機(jī)具有排氣凈化裝置，該排氣凈化裝置由該排氣歧管和排氣凈化用催化劑構(gòu)成，該排氣凈化用催化劑配置在該排氣歧管的該排氣入口與該排氣出口之間的作為排氣通路的內(nèi)部空間中。
[0010]作為上述發(fā)動(dòng)機(jī)的效果，由于通過(guò)在已有的排氣歧管中內(nèi)置排氣凈化用催化劑來(lái)構(gòu)成排氣凈化用裝置，因此與另外設(shè)置新的排氣凈化裝置的做法相比，能夠減少部件件數(shù)。另外，由于利用已有的排氣歧管的內(nèi)部空間作為排氣凈化用催化劑的配置空間，因此排氣歧管的外形尺寸能夠與沒(méi)有配置排氣凈化用催化劑的情況下的外形尺寸一樣。另一方面，消聲器也不用為了內(nèi)置排氣凈化用催化劑而大型化。因而，能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)整體的外形尺寸、形狀保持成未設(shè)置排氣凈化用催化劑的狀態(tài)下的尺寸、形狀。
[0011]另外，關(guān)于排氣凈化用催化劑的維護(hù)性，無(wú)需為了更換催化劑而拆裝、分開(kāi)消聲器。在使排氣歧管和該排氣歧管的內(nèi)部的排氣凈化用催化劑不能分開(kāi)地一體化而構(gòu)成排氣凈化裝置的情況下，需要將排氣凈化裝置整體更換成新的排氣凈化裝置，但是由于比消聲器等的振動(dòng)小很多的作為發(fā)動(dòng)機(jī)部件的排氣歧管本身構(gòu)成排氣凈化裝置的殼體，因此只進(jìn)行排氣歧管相對(duì)于缸蓋和消聲器的拆裝作業(yè)，就能完成排氣凈化裝置的更換作業(yè)。此外，見(jiàn)后述，在采用相對(duì)于排氣歧管能拆裝排氣凈化用催化劑的構(gòu)造時(shí)，能夠保持將排氣歧管夾設(shè)在缸蓋與消聲器之間的狀態(tài)不變地，僅更換排氣凈化用催化劑。這樣，本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置能夠提高排氣凈化用催化劑的維護(hù)性。
[0012]此外，關(guān)于排氣凈化效果，與上述那樣地在以往內(nèi)置有排氣凈化用催化劑的消聲器相比，由于在排氣流動(dòng)的上游側(cè)的排氣歧管的內(nèi)部空間中配置有排氣凈化用催化劑，因此在到達(dá)排氣凈化用催化劑的時(shí)刻，排氣的熱量保持相當(dāng)高的溫度，利用該高溫的排氣熱量促進(jìn)排氣凈化用催化劑的氧化燃燒作用，提高排氣凈化效果、即排氣排放物的減少效果。
[0013]在上述發(fā)動(dòng)機(jī)的第一形態(tài)中，在上述排氣凈化裝置中的作為上述排氣通路的上述排氣歧管的上述內(nèi)部空間內(nèi)配置另一排氣凈化用催化劑，將上述排氣凈化用催化劑和該另一排氣凈化用催化劑中位于該排氣通路中的排氣流動(dòng)的上游側(cè)的排氣凈化用催化劑作為一次催化劑，將下游側(cè)的排氣凈化用催化劑作為二次催化劑。
[0014]這樣，在該第一形態(tài)中，該另一排氣凈化用催化劑也配置在排氣歧管的內(nèi)部空間內(nèi)，因此將排氣歧管的大小、形狀保持為已有的大小、形狀不變，能夠保持發(fā)動(dòng)機(jī)的緊湊性，也能避免使發(fā)動(dòng)機(jī)整體的形狀復(fù)雜化。并且，在該排氣歧管內(nèi)的排氣通路內(nèi)，排氣被一次催化劑和二次催化劑分成兩個(gè)階段凈化，因此能夠提高凈化性能。
[0015]在上述發(fā)動(dòng)機(jī)的上述第一形態(tài)中，使上述一次催化劑相對(duì)于上述排氣歧管裝卸自如。
[0016]之所以這樣使一次催化劑相對(duì)于排氣歧管裝卸自如，是因?yàn)楸┞队跍囟雀叩呐艢庵械囊淮未呋瘎┑膲勖榷未呋瘎┒?，一次催化劑的更換頻率比二次催化劑的更換頻率高。即，通過(guò)相對(duì)于排氣歧管裝卸一次催化劑來(lái)更換一次催化劑，因此不需要在每次更換一次催化劑時(shí)進(jìn)行相對(duì)于缸蓋、消聲器拆裝排氣歧管的繁雜的作業(yè)。另外，如果不能相對(duì)于排氣歧管裝卸一次催化劑，則在需要更換一次催化劑時(shí)，需要更換整個(gè)排氣凈化裝置，壽命比一次催化劑長(zhǎng)且還有效的二次催化劑也得更換。在本發(fā)明中，通過(guò)使一次催化劑相對(duì)于排氣歧管裝卸自如，也能避免像上述那樣白白地更換二次催化劑。
[0017]在上述發(fā)動(dòng)機(jī)的第二形態(tài)中，在上述排氣歧管的側(cè)面開(kāi)設(shè)有插入口，通過(guò)將上述排氣凈化用催化劑的第一端經(jīng)由該插入口插入在該排氣歧管中，將該排氣凈化用催化劑配置在該排氣歧管內(nèi)，在該排氣凈化用催化劑的與該第一端相反的一側(cè)的第二端固定設(shè)有蓋體，該蓋體封閉該插入口地安裝在該排氣歧管的外表面上。
[0018]這樣,在該第二形態(tài)中，排氣凈化用催化劑像插入式片盒(cartridge)那樣地構(gòu)成，僅通過(guò)經(jīng)由該插入口將該第一端插入在排氣歧管中，然后將該蓋體安裝在排氣歧管的外表面上，就能簡(jiǎn)單地將排氣凈化用催化劑裝配在排氣歧管內(nèi)，另外僅使配置在排氣歧管的外部的蓋體遠(yuǎn)離插入口地移動(dòng)，就能簡(jiǎn)單地將排氣凈化用催化劑自該插入口拔出而自排氣歧管卸下。即，不用相對(duì)于缸蓋和消聲器裝卸排氣歧管，就能更換排氣凈化用催化劑，因此能夠提高排氣凈化用催化劑的維護(hù)性。
[0019]在上述發(fā)動(dòng)機(jī)的上述第二形態(tài)中，上述排氣凈化用催化劑的上述第一端為與上述排氣口相匹配的形狀，通過(guò)將該第一端經(jīng)由上述排氣歧管的上述排氣入口插入在該排氣口中，將該排氣凈化用催化劑支承于該缸蓋。
[0020]這樣，通過(guò)在排氣歧管的作為排氣通路的內(nèi)部空間中排氣溫度最最的位置上配置排氣凈化用催化劑，能夠最大程度發(fā)揮排氣凈化用催化劑的凈化能力(氧化能力)，促進(jìn)排氣排放物的減少效果。并且，將固定設(shè)在排氣凈化用催化劑的第二端上的蓋體安裝在排氣歧管的外表面上，另一方面將排氣凈化用催化劑的第二端以嵌入在排氣口中的狀態(tài)支承在缸蓋內(nèi)，因此利用面對(duì)的兩端支承排氣凈化用催化劑，不會(huì)因發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)而使排氣凈化用催化劑晃蕩，或發(fā)生排氣泄露。
[0021]在上述發(fā)動(dòng)機(jī)的上述第二形態(tài)中，上述蓋體在外周部具有凸緣部，該凸緣部和上述排氣歧管均緊固于上述缸蓋。
[0022]由此，能夠相對(duì)于缸蓋一體地裝卸排氣歧管和排氣凈化用催化劑，提高維護(hù)性。即，將固定設(shè)置在排氣凈化用催化劑上的蓋體的凸緣部緊固于缸蓋的一個(gè)作業(yè)兼進(jìn)行排氣歧管的向缸蓋的緊固作業(yè)，另一方面，利用解除該凸緣部的向缸蓋的緊固的作業(yè)，也能解除排氣歧管的向缸蓋的緊固。這樣，能夠減少用于使排氣凈化裝置與缸蓋相連接的作業(yè)數(shù)量和用于自缸蓋卸下排氣凈化裝置的作業(yè)數(shù)量。
[0023]在上述發(fā)動(dòng)機(jī)的第三形態(tài)中，上述排氣歧管具有至少兩個(gè)殼體構(gòu)件，該至少兩個(gè)殼體構(gòu)件借助與作為該排氣歧管的內(nèi)部空間的上述排氣通路中的排氣流動(dòng)方向平行的面而彼此接合，在該排氣歧管的內(nèi)表面上配置有保持引導(dǎo)件，該保持引導(dǎo)件用于在該至少兩個(gè)殼體構(gòu)件彼此接合時(shí)，定位該排氣凈化用催化劑。
[0024]這樣，在該第三形態(tài)中，在進(jìn)行該至少兩個(gè)殼體構(gòu)件的接合作業(yè)時(shí)，能夠利用保持引導(dǎo)件在排氣歧管內(nèi)部的規(guī)定位置定位排氣凈化用催化劑而保持該排氣凈化用催化劑，使排氣凈化用催化劑的向排氣歧管的裝配容易化。另外，當(dāng)使該至少兩個(gè)殼體構(gòu)件能夠分開(kāi)時(shí)，利用殼體構(gòu)件的分開(kāi)，能夠容易地卸下由保持引導(dǎo)件保持的排氣凈化用催化劑，能夠?qū)⑿碌呐艢鈨艋么呋瘎┰谏鲜龅墓に囍泻?jiǎn)單地裝配到排氣歧管中。
[0025]在上述發(fā)動(dòng)機(jī)的第四形態(tài)中，在上述排氣凈化用催化劑的外周固定設(shè)有催化劑凸緣，上述排氣歧管利用與該排氣歧管的內(nèi)部的上述排氣通路中的排氣流動(dòng)方向成直角的分割面，能夠分開(kāi)成兩個(gè)殼體構(gòu)件，在各該殼體構(gòu)件的與該分割面面對(duì)的端部外周形成有殼體凸緣，通過(guò)在兩個(gè)該殼體凸緣之間夾持該催化劑凸緣，將該排氣凈化用催化劑固定在該排氣歧管內(nèi)。
[0026]這樣，在該第四形態(tài)中，通過(guò)將兩個(gè)殼體構(gòu)件的殼體凸緣彼此分開(kāi)，能夠分解排氣歧管，能夠容易地裝卸排氣凈化用催化劑，提高維護(hù)性。另外，通過(guò)在兩個(gè)殼體構(gòu)件的殼體凸緣之間設(shè)置與排氣凈化用催化劑構(gòu)成為一體的催化劑凸緣，能夠防止排氣自殼體凸緣間的間隙泄漏。
[0027]在上述發(fā)動(dòng)機(jī)的第五形態(tài)中，上述排氣凈化用催化劑在外周具有絕熱材料。
[0028]這樣，在該第五形態(tài)中，通過(guò)利用絕熱材料填埋排氣歧管與排氣凈化用催化劑之間的間隙，抑制排氣凈化用催化劑的溫度的下降，從而能夠最大程度地發(fā)揮排氣凈化用催化劑的排氣凈化能力，提高排氣排放物的減少效果。【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的排氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0030]圖2是圖1中的A-A剖視圖。
[0031]圖3是圖1中的B-B剖視圖。
[0032]圖4是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的排氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0033]圖5是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的排氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0034]圖6是圖4中的C-C剖面圖。
[0035]圖7是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的排氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0036]圖8是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的排氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0037]圖9是圖7中的D-D剖視圖。
[0038]圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0039]圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的側(cè)剖視圖。
[0040]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0041]100、發(fā)動(dòng)機(jī)；3、缸蓋；34、排氣口 ；5、排氣歧管；6、消聲器；10、排氣凈化裝置；105、排氣歧管；12a、排氣入口 ；llc、排氣出口 ；llb、插入口 ；41、排氣凈化用催化劑(一次催化劑)；42、排氣凈化用催化劑(二次催化劑)；43、蓋體；43a、凸緣部；110、排氣凈化裝置；205、排氣歧管；112a、排氣入口 ；lllc、排氣出口 ；lllb、插入口 ；20、催化劑結(jié)構(gòu)件；21、蓋體；23、排氣凈化用催化劑；210、排氣凈化裝置；305、排氣歧管；81、上游殼體；81a、插入口 ；71、殼體凸緣；82、下游殼體；72、殼體凸緣；120、催化劑結(jié)構(gòu)件；23、排氣凈化用催化劑；126、催化劑凸緣。
【具體實(shí)施方式】
[0042]關(guān)于本發(fā)明的一實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)，使用圖10和圖11說(shuō)明空氣冷卻式的單氣缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為實(shí)施方式。另外，在以下的說(shuō)明中，將圖中的箭頭F的方向設(shè)定為“前方”，朝向該前方地設(shè)定左右側(cè)和后方。圖中的空心箭頭表示向排氣歧管5裝配排氣凈化用催化劑和其相關(guān)部件的裝配方向，粗箭頭表示排氣的流動(dòng)方向。
[0043]發(fā)動(dòng)機(jī)100的主體的主要結(jié)構(gòu)是:下部構(gòu)成為曲軸箱I,上部構(gòu)成為在內(nèi)部形成有氣缸2a的缸體2，此外在該缸體2上設(shè)有缸蓋3。在缸體2內(nèi)的中央沿上下方向形成氣缸2a，在該氣缸2a中收納有活塞4。
[0044]將由氣缸2a、活塞4和缸蓋3包圍的室作為燃燒室，在氣缸2a的上方的缸蓋3內(nèi)能沿上下方向滑動(dòng)地配置有進(jìn)氣閥31和排氣閥32，在進(jìn)氣閥31的旁邊配置有噴嘴(省略圖示)。在氣缸2a的上方的缸蓋3的內(nèi)部形成有進(jìn)氣口 33和排氣口 34，能夠利用進(jìn)氣閥31相對(duì)于燃燒室開(kāi)閉進(jìn)氣口 33，能夠利用排氣閥32相對(duì)于燃燒室開(kāi)閉排氣口 34。進(jìn)氣口 33經(jīng)由進(jìn)氣歧管8a與空氣濾清器8相連通。排氣口 34經(jīng)由排氣歧管5與消聲器6相連通。
[0045]在缸蓋3的外周，在前方配置有排氣歧管5，在一側(cè)(在本實(shí)施方式中是右側(cè))配置有消聲器6，在另一側(cè)(在本實(shí)施方式中是左側(cè))配置有燃料箱7，在后方配置有空氣濾清器
8。在排氣歧管5的一端部(在本實(shí)施方式中是左端部)具有排氣入口，在排氣歧管5的另一端部(在本實(shí)施方式中是右端部)具有排氣出口，使該一端部與缸蓋3相連接而使該排氣Λ 口與上述進(jìn)氣口 34相連通，使該另一端部與該消聲器6相連接而使該排氣出口與該消聲器6內(nèi)相連通，從而在該排氣歧管5內(nèi)構(gòu)成使排氣從該排氣入口向該排氣出口流動(dòng)的排氣通路。在本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)100中，使該排氣歧管5內(nèi)的排氣的流動(dòng)方向?yàn)樽笥曳较?朝右)地配置該缸蓋3內(nèi)的排氣口 34、該排氣歧管5和該消聲器6。使高溫的排氣的溫度下降，并且向排氣口 34、排氣歧管5和消聲器6引導(dǎo)該排氣，自消聲器6經(jīng)由排氣管將該排氣排出到大氣中。
[0046]接下來(lái)，使用圖1至圖3說(shuō)明第一實(shí)施方式的排氣凈化裝置10的結(jié)構(gòu)。排氣凈化裝置10主要由排氣歧管105和配置在該排氣歧管105內(nèi)的作為排氣凈化用氧化催化劑的一次催化劑41及二次催化劑42構(gòu)成。排氣歧管105具有作為上述排氣歧管5的基本結(jié)構(gòu)，將排氣歧管105的內(nèi)部空間作為用于自排氣口 34向消聲器6引導(dǎo)排氣的排氣通路，并且兼用作排氣凈化裝置10中的排氣凈化用催化劑41、42的殼體。在排氣歧管105內(nèi)如上所述地構(gòu)成在排氣入口與排氣出口之間的排氣通路中，一次催化劑41配置在排氣的流動(dòng)方向的上游側(cè)(排氣入口側(cè))，二次催化劑42配置在排氣的流動(dòng)方向的下游側(cè)(排氣出口側(cè))。
[0047]一次催化劑41和二次催化劑42的催化劑主體是由堇青石那樣的陶瓷構(gòu)成的整體式載體，為了增加它們的比表面積，使一次催化劑41和二次催化劑42具有利用格子狀或蜂窩形狀的多孔質(zhì)的分隔壁分隔而成的多邊形的截面。通過(guò)在彼此平行地形成的許多個(gè)通孔處交替地密封排氣的入口和出口而構(gòu)成上述分隔壁。并且，該分隔壁負(fù)載有鉬等催化金屬，因此具有氧化催化功能。
[0048]另外，整體式載體的材質(zhì)在本實(shí)施方式中采用堇青石，但沒(méi)有特別限定，也可以采用碳化硅或不銹鋼等。另外，催化劑主體的構(gòu)造只要形成為用于增加比表面積的構(gòu)造即可，例如也可以是配置有許多個(gè)格子狀的金屬板分隔件的網(wǎng)環(huán)(mesh ring)。另外，作為催化金屬，在本實(shí)施方式中采用鉬，但這也沒(méi)有特別限定，也可以采用鈀、銠、銥等其他金屬，或者也可以組合多種金屬用作催化金屬。
[0049]上述那樣結(jié)構(gòu)的一次催化劑41和二次催化劑42利用多孔質(zhì)的分隔壁捕捉排氣中的PM (懸浮顆粒狀物質(zhì))。與此同時(shí)，一次催化劑41和二次催化劑42利用上述催化金屬的載體，氧化排氣中的一氧化氮(NO)、一氧化碳(CO)和碳化氫(HC)等，生成二氧化碳、水和二氧化氮NO2等。然后，利用在催化金屬的作用下在排氣中大量生成的NO2等的所具有的氧化能力、和由排氣口 34的旁邊產(chǎn)生的排氣的高溫，將上述捕集到的PM連續(xù)性地氧化而燃燒去除。
[0050]排氣歧管105是合并第一殼體構(gòu)件11和第二殼體構(gòu)件12而整體形成為后端具有鉛垂直線狀的大致D字形的外周截面的筒體。通過(guò)利用焊接等連接兩個(gè)殼體構(gòu)件11、12的周?chē)舜?，一體地相互固定第一殼體構(gòu)件11和第二殼體構(gòu)件12。
[0051]另外，排氣歧管105的形狀沒(méi)有限定，整體可以是方筒狀、圓柱狀等易于成型形狀。另外，也可以通過(guò)用螺栓等連接兩個(gè)分開(kāi)構(gòu)件彼此而構(gòu)成能分開(kāi)的排氣歧管。另外，也可以通過(guò)接合三個(gè)以上的分開(kāi)構(gòu)件來(lái)構(gòu)成排氣歧管，此外，也可以能分開(kāi)成三個(gè)以上的分開(kāi)構(gòu)件地做成排氣歧管。
[0052]第一殼體構(gòu)件11是構(gòu)成排氣歧管105的前部的構(gòu)件，構(gòu)成上述的排氣歧管105的從側(cè)面看為大致D字形的外周截面中的圓弧狀部(剖視大致為C字形的部分)。詳細(xì)而言，第一殼體構(gòu)件11整體從側(cè)剖視看去包括彼此平行的水平面狀的上端部及下端部、和鉛垂面狀的前端部，水平面狀的上端部與鉛垂面狀的前端部之間的部分呈圓弧狀延伸設(shè)置，水平面狀的下端部與鉛垂面狀的前端部之間的部分呈圓弧狀延伸設(shè)置。第一殼體構(gòu)件11以軸線方向成為發(fā)動(dòng)機(jī)100的左右方向地配置在缸蓋3的前方。
[0053]第一殼體構(gòu)件11的左右中途部分從正面看為矩形，具有左右水平的上端和下端。該左右中途部分見(jiàn)后述，用于保持二次催化劑42。第一殼體構(gòu)件11的左端部(從正面看為右端部)封閉，在第一殼體構(gòu)件11的左端部旁邊的左前部，從正面看與排氣口 34對(duì)齊地形成有插入口 lib。該插入口 Ilb見(jiàn)后述，用于將一次催化劑41裝入排氣歧管105內(nèi)。第一殼體構(gòu)件11的延伸設(shè)置在上述的從正面看為矩形的部分與上述左端部(從正面看為右端部)之間的部分，包括向左下方(從正面看為右下方)傾斜的上端部和向右上方(從正面看為左上方)傾斜的下端部，該部分從正面看去形成為向排氣口 34縮窄那樣的形狀。
[0054]在第一殼體構(gòu)件11的后端，上述的從正面看為矩形的部分的上端部及下端部、和上述的從正面看為縮窄的形狀的部分的周緣部作為凸緣部11a，向外側(cè)突出地形成為鉛垂板狀，第一殼體構(gòu)件11的被該凸緣部Ila包圍的后端面敞口。該凸緣部Ila的包圍插入口Ilb的左側(cè)部分(從正面看為右側(cè)部分)擴(kuò)張，在該擴(kuò)張了的左側(cè)部分上自該插入口 Ilb空開(kāi)規(guī)定間隔地開(kāi)設(shè)有螺栓孔63、63。
[0055]另外，參照表不后述的第二實(shí)施方式的排氣歧管205的圖5,第一殼體構(gòu)件11 (相當(dāng)于圖5的第一殼體構(gòu)件111)的前端部，延伸設(shè)置在第一殼體構(gòu)件11的形成在上述從正面看為矩形的部分的上端、下端的凸緣部Ila (相當(dāng)于圖5的凸緣部Illa)的右端(從正面看為左端)的右側(cè)(從正面看為左側(cè))，在該第一殼體構(gòu)件11的前端部與該凸緣部Ila的右端(從正面看為左端)之間形成有俯視看為傾斜狀的右端部(從正面看為左端部)。這樣，第一殼體構(gòu)件11在右端部(從正面看為左端部)具有向斜后方傾斜的開(kāi)口端面，見(jiàn)后述，將該開(kāi)口端面作為排氣歧管105的排氣出口 Ilc (相當(dāng)于圖5的排氣出口 111c)。將第一殼體構(gòu)件11的上述的俯視看為傾斜狀的右端部(從正面看為左端部)經(jīng)由開(kāi)設(shè)于消聲器6的左側(cè)面(從正面看為右側(cè)面)的插入口 6a而插入在消聲器6內(nèi)，由此將排氣出口 Ilc配置在消聲器6內(nèi)。
[0056]第二殼體構(gòu)件12沿缸蓋3的前表面配置，是構(gòu)成排氣歧管105的后端部的板狀的構(gòu)件，構(gòu)成上述的排氣歧管105的從側(cè)面看為大致D字形的外周截面中的鉛垂線狀部。換言之，第二殼體構(gòu)件12的鉛垂?fàn)畹那岸嗣鏄?gòu)成用于與第一殼體構(gòu)件11接合的接合面，第一殼體構(gòu)件11和第二殼體構(gòu)件12借助與作為排氣通路的排氣歧管105的內(nèi)部空間中的排氣流動(dòng)方向平行地配置的接合面而彼此接合，構(gòu)成排氣歧管105。
[0057]第二殼體構(gòu)件12的從正面看的形狀與第一殼體構(gòu)件11的除配置在消聲器6內(nèi)的上述右端部(從正面看為左端部)以外的從正面看的形狀一致，第二殼體構(gòu)件12的外周緣部與上述第一殼體構(gòu)件11的凸緣部Ila前后面對(duì)地重疊。另外，第二殼體構(gòu)件12的左(從正面看為右)外周緣部擴(kuò)張，形成為從正面看與第一殼體構(gòu)件11的上述的擴(kuò)張了的左側(cè)部分大致相同的形狀，在該擴(kuò)張了的外周緣部，從正面看能與上述凸緣部Ila的螺栓孔63、63對(duì)齊地，形成有螺栓孔62、62。并且，從正面看在被該左(從正面看為右)外周緣部包圍的第二殼體構(gòu)件12的左側(cè)部分(從正面看為右側(cè)部分)，形成有從正面看能與上述排氣口 34和上述插入口 Ilb對(duì)齊的開(kāi)口，將該開(kāi)口作為排氣歧管105的排氣入口 12a。
[0058]這樣，在使螺栓孔63與螺栓孔62對(duì)齊的狀態(tài)下，使凸緣部Ila與第二殼體構(gòu)件12的外周緣部疊合而利用焊接接合，從而使第一殼體構(gòu)件11和第二殼體構(gòu)件12彼此一體化，構(gòu)成排氣歧管105。另外，也可以不用焊接，而是利用螺栓緊固方式來(lái)緊固第一殼體構(gòu)件11的凸緣部Ila和第二殼體構(gòu)件12的外周緣部，從而能夠借助如上所述與排氣歧管105內(nèi)的排氣的流動(dòng)方向平行地配置的(相當(dāng)于該第二殼體構(gòu)件12的前端面)接合面來(lái)分開(kāi)第一殼體構(gòu)件11和第二殼體構(gòu)件12。
[0059]上述那樣形成于第二殼體構(gòu)件12上的排氣入口 12a是為了使排氣從形成在缸蓋3內(nèi)的排氣口 34流入到排氣歧管105內(nèi)而配置在排氣歧管105的左后部(從正面看為右后部)的孔。排氣入口 12a形成為與上述排氣口 34的從正面看的開(kāi)口形狀(在本實(shí)施方式中為圓形)大致相同的形狀，從正面看，排氣入口 12a形成在能與排氣口 34大致對(duì)齊的位置上。
[0060]上述那樣形成于第一殼體構(gòu)件11的插入口 Ilb是為了一次催化劑41的取出放入而配置在排氣歧管105的側(cè)面(前表面)的孔。插入口 Ilb為與排氣口 34和排氣入口 12a的從正面看的形狀(在本實(shí)施方式中為圓形)大致相同形狀的開(kāi)口，插入口 Ilb從正面看形成在能與排氣口 34和排氣入口 12a大致對(duì)齊的位置上。
[0061]上述那樣形成于第一殼體構(gòu)件11的排氣出口 Ilc是為了使通過(guò)了二次催化劑42的排氣從排氣歧管105流出到消聲器6內(nèi)而配置在排氣歧管105的右端部(從正面看為左端部)的孔，通過(guò)上述那樣地將排氣歧管105的右端部經(jīng)由插入口 6a插入到消聲器6內(nèi)，將該排氣出口 Ilc配置在消聲器6內(nèi)。[0062]上述第一殼體構(gòu)件11和第二殼體構(gòu)件12的從正面看為矩形的部分是收納排氣歧管105中的二次催化劑42的部分。在排氣歧管105內(nèi)配置有多個(gè)(在本實(shí)施方式中為8個(gè))保持引導(dǎo)件51，以保持二次催化劑42。保持引導(dǎo)件51是自各殼體構(gòu)件11、12突出設(shè)置的突片，可以與各殼體構(gòu)件11、12—體地形成，也可以是將與各殼體構(gòu)件11、12分別獨(dú)立的構(gòu)件固定設(shè)于各殼體構(gòu)件11、12而構(gòu)成的。4個(gè)保持引導(dǎo)件51以與配置在排氣歧管105內(nèi)的二次催化劑42的前部的左右兩端面抵接的方式，自第一殼體構(gòu)件11的鉛垂前端部彼此沿左右方向和上下方向空開(kāi)規(guī)定間隔地向后方突出。另一方面，4個(gè)保持部材51以與配置在排氣歧管105內(nèi)的二次催化劑42的后部的左右兩端面抵接的方式，自第二殼體構(gòu)件12沿左右方向和上下方向空開(kāi)規(guī)定間隔地向前方突出。這樣，在與排氣歧管105的作為排氣通路的內(nèi)部空間面對(duì)的第一殼體構(gòu)件11的內(nèi)表面和第二殼體構(gòu)件12的內(nèi)表面上,能夠?qū)ε渲迷谂艢馄绻?05內(nèi)的二次催化劑42進(jìn)行保持地設(shè)有保持引導(dǎo)件51、51……。
[0063]在本實(shí)施方式中，自第一殼體構(gòu)件11突出的4個(gè)保持引導(dǎo)件51和自第二殼體構(gòu)件12突出的4個(gè)保持引導(dǎo)件51從正面看對(duì)齊地配置，但也可以從正面看上下錯(cuò)開(kāi)地配置第一殼體構(gòu)件11的保持引導(dǎo)件51和第二殼體構(gòu)件12的保持引導(dǎo)件51，另外，保持引導(dǎo)件51的數(shù)量也沒(méi)有限定。根據(jù)二次催化劑42的大小、形狀，能夠較好地保持該二次催化劑42地設(shè)定保持引導(dǎo)件51的配置方式、數(shù)量即可。
[0064]下面，說(shuō)明向排氣歧管105內(nèi)裝入一次催化劑41和二次催化劑42。
[0065]一次催化劑41是圓柱狀，形成為能嵌裝在插入口 I lb、排氣入口 12a和排氣口 34中。因而，根據(jù)排氣口 34、排氣入口 12a和插入口 Ilb的大小(從正面看為圓形開(kāi)口的直徑)形成一次催化劑41的大小(圓形面的直徑)。
[0066]在一次催化劑41的一端面(前端面)上固定設(shè)有蓋體43。一次催化劑41將固定設(shè)有該蓋體43的與該一端面(前端面)相反的一側(cè)的另一端面(后端面)經(jīng)由上述插入口 Ilb插入到排氣歧管105內(nèi)，從而配置在該排氣歧管105的作為上述排氣通路的內(nèi)部空間內(nèi)。一次催化劑41的該另一端部(后端部)經(jīng)由排氣入口 12a嵌入在排氣口 34中。因而，一次催化劑41的該另一端部(后端部)支承于缸蓋3。
[0067]上述蓋體43形成為覆蓋第一殼體構(gòu)件11的插入口 I Ib和插入口 Ilb周?chē)牟糠?。在蓋體43的左(從正面看為右)外周形成有凸緣部43a。在凸緣部43a上以從正面看分別與排氣歧管105的螺栓孔63、62對(duì)齊的方式形成有螺栓孔64、64。另外，在缸蓋3上以從正面看分別與該缸蓋3所連接的排氣歧管105的螺栓孔63、62對(duì)齊的方式形成有螺栓孔61、61。
[0068]在將排氣歧管105的上述左端部(從正面看為右端部)配置在缸蓋3前方的狀態(tài)下，上述那樣地將一次催化劑41經(jīng)由插入口 Ilb和排氣入口 12a插入到排氣歧管105中，使一次催化劑41的后端部嵌入在排氣口 34中時(shí)，蓋體43自然地封閉該插入口 Ilb地安裝在排氣歧管105 (第一殼體構(gòu)件11)的外表面上，凸緣部43a的螺栓孔64與排氣歧管105的螺栓孔63、62對(duì)齊，且經(jīng)由該螺栓孔63、62還與缸蓋3的螺栓孔61對(duì)齊。這樣使各螺栓孔61、62、63、64對(duì)齊地在缸蓋3的前外表面上配置排氣歧管105，在排氣歧管5的左(從正面看為右)側(cè)前外表面上配置蓋體43。另外，在缸蓋3的前外表面與排氣歧管105 (第二殼體構(gòu)件12)的后端面之間、以及排氣歧管105 (第一殼體構(gòu)件11)的前外表面與蓋體43之間夾持有墊圈(省略圖示)。在該狀態(tài)下，通過(guò)將各螺栓65擰入在對(duì)齊的螺栓孔61、62、63、64中，將一次催化劑41的蓋體43和排氣歧管105 (殼體構(gòu)件11、12)—并緊固固定在缸蓋3上。即，向排氣歧管105內(nèi)裝入一次催化劑41的裝入作業(yè)和蓋體43向缸蓋3緊固的緊固作業(yè)兼進(jìn)行排氣歧管105向缸蓋3的連接作業(yè)。
[0069]這樣裝入在排氣歧管105內(nèi)的一次催化劑41，以如上所述嵌入在排氣口 34中的后端部支承于缸蓋3，另一方面，前端部經(jīng)由蓋體43和排氣歧管105緊固固定于缸蓋3，因此避免由發(fā)動(dòng)機(jī)100的振動(dòng)產(chǎn)生的晃蕩，因而不會(huì)發(fā)生排氣的泄漏，所以確保良好的排氣凈化效率。并且，遍布排氣口 34、排氣入口 12a和該排氣歧管105內(nèi)的排氣通路中的排氣入口12a旁邊的部分地配置，對(duì)從排氣口 34經(jīng)由排氣入口 12a而流入到該排氣通路內(nèi)的高熱量的排氣進(jìn)行凈化處理。
[0070]二次催化劑42形成為適合被保持在如上所述由第一殼體構(gòu)件11和第二殼體構(gòu)件12的從正面看為矩形的部分構(gòu)成的排氣歧管105的從正面為矩形的部分內(nèi)的形狀。在本實(shí)施方式中，二次催化劑42的形狀從正面看為矩形，從側(cè)面看為上下較長(zhǎng)的大致橢圓形。另夕卜，二次催化劑42的外周面與排氣歧管105 (第一殼體構(gòu)件11和第二殼體構(gòu)件12)的內(nèi)表面之間的空間利用絕熱材料25密封，二次催化劑42的外形尺寸根據(jù)該絕熱材料25的配置方式而設(shè)定。另外，可以采用玻璃棉等作為絕熱材料25。
[0071]為了將二次催化劑42裝入到排氣歧管105中，在接合第一殼體構(gòu)件11和第二殼體構(gòu)件12之前，在使二次催化劑42的左右兩端面與第一殼體構(gòu)件11的保持引導(dǎo)件51抵接的狀態(tài)下，將二次催化劑42保持于該殼體構(gòu)件11或殼體構(gòu)件12。此時(shí)，在第一殼體構(gòu)件11內(nèi)，在二次催化劑42的周?chē)惭b絕熱材料25。然后，覆蓋第一殼體構(gòu)件11內(nèi)的二次催化劑42和絕熱材料25地，將第二殼體構(gòu)件12覆蓋于第一殼體構(gòu)件11，從而使第二殼體構(gòu)件12的保持引導(dǎo)件51也自然地與二次催化劑42的左右兩端面抵接。并且，通過(guò)如上所述地利用焊接來(lái)接合第一殼體構(gòu)件11的凸緣部Ila和第二殼體構(gòu)件12的外周緣部，以排氣歧管105在內(nèi)部保持著二次催化劑42的狀態(tài)完成該裝入操作。
[0072]通過(guò)將排氣歧管105的上述俯視看為傾斜狀的右端部(從正面看為左端部)插入在消聲器6內(nèi)，將排氣出口 Ilc配置在消聲器6內(nèi)，并且將裝入在排氣歧管105內(nèi)的二次催化劑42設(shè)置在排氣的流路中位于排氣出口 Ilc的上游側(cè)的(消聲器6外部的)排氣通路中。另一方面，一次催化劑41如上所述地經(jīng)由插入口 Ilb裝入在排氣歧管105中，利用該一次催化劑41的裝入，將排氣歧管105的左端部(從正面看為右端部)固定在缸蓋3上。這樣，內(nèi)置有一次催化劑41和二次催化劑42的排氣歧管105作為排氣凈化裝置10夾設(shè)在發(fā)動(dòng)機(jī)100的缸蓋3與消聲器6之間。
[0073]在這樣安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)100中的排氣凈化裝置10內(nèi)，排氣在從排氣口 34經(jīng)由排氣入口 12a流入到排氣歧管105的內(nèi)部空間內(nèi)的過(guò)程中，首先通過(guò)一次催化劑41。通過(guò)了一次催化劑41后的排氣在由排氣歧管105的內(nèi)部空間構(gòu)成的排氣通路內(nèi)流過(guò)的過(guò)程內(nèi)，通過(guò)二次催化劑42。通過(guò)了二次催化劑42后，排氣從排氣出口 Ilc被引導(dǎo)到消聲器6內(nèi)。
[0074]一次催化劑41成為相對(duì)于排氣歧管105裝卸自如的構(gòu)造，因此在排氣凈化裝置10的排氣凈化能力下降了的情況下，通過(guò)更換一次催化劑41，能夠簡(jiǎn)單地恢復(fù)排氣凈化裝置10的排氣凈化能力。即，通過(guò)卸下排氣螺栓65、65，使蓋體43遠(yuǎn)離排氣歧管105的外表面地移動(dòng)，能夠自插入口 Ilb拔出與該蓋體43—體的一次催化劑41。這樣，簡(jiǎn)單地自排氣歧管105卸下舊的一次催化劑41。然后，能夠按照上述要點(diǎn)將新的一次催化劑41簡(jiǎn)單地裝入排氣歧管105和缸蓋3內(nèi)。
[0075]在排氣的流路中配置在二次催化劑42的上游側(cè)的一次催化劑41暴露于高熱量的排氣中，處于壽命較短的傾向，因此從該觀點(diǎn)出發(fā)，使一次催化劑41相對(duì)于排氣歧管105裝卸自如有利于排氣凈化裝置10的維護(hù)。另一方面，在本實(shí)施方式的排氣凈化裝置10中，二次催化劑42被焊接接合的第一殼體構(gòu)件11和第二殼體構(gòu)件12夾持地裝入在排氣歧管105內(nèi)，因此不能自排氣歧管105卸下二次催化劑42，但也可以使排氣凈化裝置10能夠分開(kāi)，例如利用螺栓緊固方式連接第一殼體構(gòu)件11和第二殼體構(gòu)件12彼此，使它們能夠分開(kāi)，利用該第一殼體構(gòu)件11和第二殼體構(gòu)件12的分開(kāi)取出二次催化劑42。
[0076]接下來(lái)，使用圖4至圖6說(shuō)明第二實(shí)施方式的排氣凈化裝置110的結(jié)構(gòu)。與第一實(shí)施方式所用的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記表不與第一實(shí)施方式的構(gòu)件相同的構(gòu)件。排氣凈化裝置110主要由排氣歧管205和配置在排氣歧管205的內(nèi)部的排氣凈化用催化劑(氧化催化劑)23構(gòu)成。S卩，排氣歧管205具有作為上述排氣歧管5的基本結(jié)構(gòu)，并且兼用作排氣凈化裝置110中的排氣凈化用催化劑23的殼體。另外，排氣凈化用催化劑23 —體地裝入在相對(duì)于排氣歧管205裝卸自如的催化劑結(jié)構(gòu)件20中。
[0077]排氣歧管205主要由第一殼體構(gòu)件111和第二殼體構(gòu)件112構(gòu)成。通過(guò)利用焊接等連接固定第一殼體構(gòu)件111和第二殼體構(gòu)件112，將排氣歧管205從側(cè)剖視看去構(gòu)成為大致矩形(參照?qǐng)D6)的方筒狀，但排氣歧管205的形狀沒(méi)有限定，可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)100的設(shè)計(jì)而形成為各種各樣的形狀。例如，也可以將該形狀形成為更容易成型殼體構(gòu)件的形狀。另外，也可以利用螺栓等連接殼體構(gòu)件彼此而能將排氣歧管205分開(kāi)成兩個(gè)以上的殼體構(gòu)件。
[0078]第一殼體構(gòu)件111是相當(dāng)于第一實(shí)施方式的第一殼體構(gòu)件11的構(gòu)件，具有與該第一殼體構(gòu)件11相同的正面形狀(圖4參照),具有相當(dāng)于該第一殼體構(gòu)件11的凸緣部Ila的凸緣部111a，相當(dāng)于排氣出口 Ilc的排氣出口 111c，相當(dāng)于螺栓孔63、63的螺栓孔63、63。第二殼體構(gòu)件112是相當(dāng)于第一實(shí)施方式的第二殼體構(gòu)件12的構(gòu)件，具有與該第二殼體構(gòu)件12相同的形狀，具有相當(dāng)于該第二殼體構(gòu)件的排氣入口 12a的排氣入口 112a，相當(dāng)于螺栓孔62、62的螺栓孔62、62。與第一殼體構(gòu)件11和第二殼體構(gòu)件12彼此的接合相同地,沿發(fā)動(dòng)機(jī)100的左右方向、即與排氣通路中的排氣的流動(dòng)方向平行地延伸的第二殼體112的鉛垂前表面構(gòu)成接合面，利用焊接等使第一殼體構(gòu)件111的凸緣部Illa與該前表面的外周緣部接合，第一殼體構(gòu)件111和第二殼體構(gòu)件112借助該接合面而彼此接合，構(gòu)成排氣歧管205。
[0079]在將排氣歧管205安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)100中時(shí)，與排氣歧管105同樣，通過(guò)將排氣歧管205的右端部(從正面看為左端部)插入在消聲器6中，將排氣出口 Illc配置在消聲器6內(nèi)。另一方面，與排氣口 34對(duì)齊地配置排氣入口 112a，且使排氣歧管205的螺栓孔62、63與缸蓋3的螺栓孔61對(duì)齊，將螺栓65分別擰入螺栓孔61、62、63中，從而將排氣歧管205的左端部(從正面看為右端部)固定在缸蓋3上。 [0080]在排氣歧管205中的第一殼體構(gòu)件111的鉛垂前端面的部分開(kāi)設(shè)有插入口 111b。這是供具有排氣凈化用催化劑23的后述的催化劑結(jié)構(gòu)件20取出放入的孔。另外，作為收納排氣凈化用催化劑23的收納部，排氣歧管205具有相當(dāng)于排氣歧管105中的保持二次催化劑42的部分的從正面看為矩形的部分，插入口 Illb開(kāi)設(shè)于該排氣歧管205的從正面看為矩形的部分中的前端面。
[0081]在第一殼體構(gòu)件111上，安裝凸緣部IllcUllld向大致鉛垂外側(cè)突出地形成在插入口 Illb的上下外周端部，在該安裝凸緣部IllcUllld和插入口 Illb的左右外周端部以規(guī)定的間隔開(kāi)設(shè)有螺栓孔IlleUlle……。這些安裝凸緣部Illd的前表面是沿發(fā)動(dòng)機(jī)100的左右方向延伸的面，即，對(duì)與排氣歧管205內(nèi)的排氣通路中的排氣的流動(dòng)方向平行的面，這些面構(gòu)成與后述的催化劑結(jié)構(gòu)件20的蓋體21接合的接合面，即，排氣歧管205與催化劑結(jié)構(gòu)件20接合的接合面。
[0082]在排氣歧管205內(nèi)配置有作為用于保持排氣凈化用催化劑23的突片的上下兩個(gè)的保持引導(dǎo)件13。在將具有排氣凈化用催化劑23的催化劑結(jié)構(gòu)件20裝配到排氣歧管205中時(shí)，兩個(gè)保持引導(dǎo)件13與催化劑結(jié)構(gòu)件20的左右中途部抵接，填埋由排氣歧管205和催化劑結(jié)構(gòu)件20構(gòu)成的間隙而確保氣密性，并且在適當(dāng)?shù)奈恢帽３执呋瘎┙Y(jié)構(gòu)件20。參照?qǐng)D5詳細(xì)說(shuō)明，在排氣歧管205內(nèi)，在第一殼體構(gòu)件111的水平狀的上端部、下端部的內(nèi)表面與鉛垂?fàn)畹牡诙んw構(gòu)件112的內(nèi)表面之間形成有從側(cè)面看為直角狀的后上方角部和后下方角部。另一方面，催化劑結(jié)構(gòu)件20 (詳細(xì)而言是后述的支柱22)的后上方部和后下方部從側(cè)面看為圓弧狀，因此在將催化劑結(jié)構(gòu)件20裝配到排氣歧管205中后，催化劑結(jié)構(gòu)件20的該從側(cè)面看為圓弧狀的后上方部及后下方部與排氣歧管205的該從側(cè)面看為直角狀的后上方角部及后下方角部之間殘留有間隙。上下方的保持引導(dǎo)件13填埋這些間隙地配置。
[0083]即，如圖5所示，上下方的兩個(gè)保持引導(dǎo)件13在兩者間空出上下方向的規(guī)定間隔地，自第二殼體構(gòu)件112的與排氣歧管205內(nèi)的排氣通路面對(duì)的鉛垂?fàn)畹膬?nèi)表面(前表面)向前方突出。上側(cè)的保持引導(dǎo)件13的上端和下側(cè)的保持引導(dǎo)件13的下端是水平的，上側(cè)的保持引導(dǎo)件13的上端與第一殼體構(gòu)件111的水平狀的上端部的內(nèi)表面(下表面)抵接，下側(cè)的保持引導(dǎo)件13的下端與第一殼體構(gòu)件111的水平狀的下端部的內(nèi)表面(上表面)抵接。各保持引導(dǎo)件13與催化劑結(jié)構(gòu)件20 (詳細(xì)而言是支柱22)的后上方部、后下方部的各自的從側(cè)面看為圓弧形狀的部分相對(duì)應(yīng)地，具有從側(cè)面看為圓弧狀的前邊。這樣，通過(guò)使各保持引導(dǎo)件13的圓弧狀前邊分別與裝入到排氣歧管205中的催化劑結(jié)構(gòu)件20的左右中途部的后上方部和后下方部卡合，如上所述保持引導(dǎo)件13、13填埋排氣歧管205與催化劑結(jié)構(gòu)件20之間的間隙，防止在排氣歧管205內(nèi)的排氣通路中通過(guò)的排氣自排氣凈化用催化劑23泄漏。 [0084]接下來(lái)，說(shuō)明內(nèi)置在排氣歧管205中的催化劑結(jié)構(gòu)件20。將蓋體21、支柱22、排氣凈化用催化劑23、密封件24和絕熱材料25 —體地組合而構(gòu)成催化劑結(jié)構(gòu)件20。能夠?qū)⒋呋瘎┙Y(jié)構(gòu)件20經(jīng)由插入口 Illb插入到排氣歧管205中，且與形成在第一殼體構(gòu)件111與第二殼體構(gòu)件112之間的排氣歧管205的內(nèi)部空間的形狀相對(duì)應(yīng)地，形成催化劑結(jié)構(gòu)件20的形狀。 [0085]蓋體21是用于封閉插入口 Illb的板狀的構(gòu)件。蓋體21的上端和下端形成為在將催化劑結(jié)構(gòu)件20裝入到排氣歧管205中的情況下與插入口 Illb的上側(cè)、下側(cè)的安裝凸緣部IllcUllld的外周端(上端和下端)大致對(duì)齊。另一方面，蓋體21的左端部和右端部覆
蓋插入口 11 Ib周?chē)穆菟譏lleUlle......地左右延伸。并且，在蓋體21上的與安裝螺栓
孔IlleUlle……對(duì)齊的位置上開(kāi)設(shè)有螺栓孔21a、21a……。
[0086]支柱22是配置在蓋體21的后方的板狀構(gòu)件，排氣凈化用催化劑23被保持在支柱22與蓋體21之間的空間內(nèi)。支柱22與配置在蓋體21的后方的排氣凈化用催化劑23的后表面、后上方部和后下方部的形狀相匹配地彎曲。詳細(xì)而言，支柱22通過(guò)將板狀的構(gòu)件彎折成大致C字形(橫倒的U字形)而形成。此外，使支柱22的上部和下部向水平方向的前方突出，使其上水平部的前端部向鉛垂上方彎曲，使下水平部的前端部向鉛垂下方彎曲，從而形成沿左右方向延伸的鉛垂板狀的上、下凸緣部22a。在該上、下凸緣部22a的左端部彼此間及右端部彼此間，形成有沿上下方向延伸的鉛垂板狀的左、右凸緣部22b。
[0087]支柱22的上、下凸緣部22a和左、右凸緣部22b形成為將支柱22的前端開(kāi)口的四邊包圍起來(lái)的四方形的框狀，在這些凸緣部22a、22b上，從正面看與各螺栓孔21a對(duì)齊地開(kāi)設(shè)有螺栓孔22c。通過(guò)使蓋體21的四邊部的后表面與支柱22的凸緣部22a、22b的前表面抵接而利用焊接連接該后表面和前表面，使蓋體21和支柱22 —體化。換言之，支柱22的凸緣部22a、22b成為蓋體21的一部分。形成在蓋體21與支柱22之間的催化劑結(jié)構(gòu)件20的內(nèi)部空間，由于在排氣歧管205內(nèi)被提供為排氣通路，因此沿左右方向(即在支柱22的左右兩端)開(kāi)放，在該空間內(nèi)配置有排氣凈化用催化劑23。
[0088]排氣凈化用催化劑23與排氣凈化裝置10所用的一次催化劑41和二次催化劑42的結(jié)構(gòu)相同。也就是說(shuō)，是由堇青石那樣的陶瓷構(gòu)成的整體式載體，具有氧化催化功能。裝入在催化劑結(jié)構(gòu)件20中的排氣凈化用催化劑23形成為從正面看是矩形、從側(cè)面看是上下較長(zhǎng)的橢圓形的形狀。在催化劑結(jié)構(gòu)件20的上述內(nèi)部空間中，排氣凈化用催化劑23在后半部的外周面與支柱22的內(nèi)表面(詳細(xì)而言是鉛垂?fàn)畹暮蠖瞬康膬?nèi)(前)表面和從側(cè)面看為圓弧狀的后上方部、后下方部的內(nèi)表面)抵接了的狀態(tài)下安裝。
[0089]此外，在該催化劑結(jié)構(gòu)件20的內(nèi)部空間內(nèi)，在排氣凈化用催化劑23的前半部的外周面、支柱22和蓋體21的內(nèi)表面之間的空間內(nèi)填充有玻璃棉等的絕熱材料25。由此，防止在作為排氣通路的該催化劑結(jié)構(gòu)件20的內(nèi)部空間內(nèi)通過(guò)的排氣自配置在該空間內(nèi)的排氣凈化用催化劑23泄漏，另外，利用絕熱材料25的絕熱作用保持排氣的溫度，因此使排氣凈化用催化劑23的排氣凈化作用穩(wěn)定。
[0090]與蓋體21接合的支柱22的左右兩端敞口，因此能夠經(jīng)由該開(kāi)口將排氣凈化用催化劑23和絕熱材料25裝入到催化劑結(jié)構(gòu)件20的內(nèi)部空間內(nèi)，和自該內(nèi)部空間拔出排氣凈化用催化劑23和絕熱材料25?；蛘咭部梢灶A(yù)先在與蓋體21接合前的支柱22內(nèi)如上所述地安裝排氣凈化用催化劑23和絕熱材料25，然后覆蓋絕熱材料25地使蓋體21與支柱22的凸緣部22a、22b抵接，將蓋體21和凸緣部22a、22b焊接接合。
[0091]在催化劑結(jié)構(gòu)件20的支柱22的外周面上一體地安裝有密封件24。在將催化劑結(jié)構(gòu)件20設(shè)置在排氣歧管205內(nèi)時(shí)，密封件24插入安裝在支柱22與排氣歧管205的內(nèi)表面之間。即，支柱22的外周面(上端面、下端面和后端面)隔著密封件24與排氣歧管205的上端部、下端部和后端部的內(nèi)表面(即，第一殼體構(gòu)件111的上端部、下端部的內(nèi)表面和第二殼體構(gòu)件112的內(nèi)表面)抵接，另外，支柱22的左右中途部的從側(cè)面看為圓弧狀的后上方部和后下方部隔著密封件24與兩個(gè)保持引導(dǎo)件13抵接。利用該密封件24和上述保持引導(dǎo)件13，封閉催化劑結(jié)構(gòu)件20的支柱22的外周面與排氣歧管250的內(nèi)表面之間的間隙。由此，自排氣入口 12a導(dǎo)入到排氣歧管205內(nèi)的排氣無(wú)泄漏地導(dǎo)入到支柱22與蓋體21之間的上述內(nèi)部空間內(nèi)，必定通過(guò)排氣凈化用催化劑23，因此提高排氣凈化效率。
[0092]此外，在與蓋體21接合的支柱22的凸緣部22a、22b的后表面、和排氣歧管205的安裝凸緣部llld的前表面之間安裝有墊圈26。正面看去與凸緣部22a、22b對(duì)齊地形成墊圈26的外形。分別與蓋體21的螺栓孔21a和凸緣部22a、22b的螺栓孔22c對(duì)齊地在該墊圈26上形成有螺栓孔26a。
[0093]接下來(lái)說(shuō)明將催化劑結(jié)構(gòu)件20安裝在排氣歧管205中的過(guò)程。在催化劑結(jié)構(gòu)件20與排氣歧管205之間設(shè)有墊圈26的狀態(tài)下，經(jīng)由該墊圈26的開(kāi)口和插入口 111b，將催化劑結(jié)構(gòu)件20的安裝有密封件24的支柱22插入到排氣歧管205中。然后在進(jìn)一步使催化劑結(jié)構(gòu)件20向后方、即沿相對(duì)于排氣歧管205內(nèi)的排氣流動(dòng)成直角的方向移動(dòng)時(shí)，不久該支柱22的后上方部和后下方部隔著S封件24與保持引導(dǎo)件13、13抵接，且支柱22的后端面隔著密封件24與第二殼體構(gòu)件112的內(nèi)表面(前表面)抵接。此時(shí)，蓋體21封閉插入口 111b，與蓋體21的后端面接合的凸緣部22a、22b自然地隔著墊圈26與安裝凸緣部llld抵接，蓋體21的螺栓孔21a和凸緣部22a、22b的螺栓孔22c與墊圈26的各螺栓孔26a和安裝凸緣部llld的各螺栓孔llle對(duì)齊。在對(duì)齊了的各螺栓孔21a、22c、26a、llle中擰入螺栓27，利用這些螺栓27將蓋體21 (和凸緣部22a、22b)和墊圈26 —并緊固在排氣歧管205的安裝凸緣部11 Id上，從而完成催化劑結(jié)構(gòu)件20向排氣歧管205的安裝，即，完成排氣凈化裝置110的組裝。
[0094]在這樣在排氣歧管205中安裝完畢催化劑結(jié)構(gòu)件20的狀態(tài)下，在排氣歧管205內(nèi)，利用保持引導(dǎo)件13和密封件24封閉催化劑結(jié)構(gòu)件20與排氣歧管205的內(nèi)表面之間的間隙，另外，在催化劑結(jié)構(gòu)件20的內(nèi)部空間中，利用絕熱材料25封閉蓋體21及支柱22與排氣凈化用催化劑23之間的間隙，此外，在排氣歧管205的外部，利用墊圈26封閉排氣歧管205的安裝凸緣部llld與催化劑結(jié)構(gòu)件20的蓋體21 (詳細(xì)而言是支柱22的凸緣部22a、22b)之間的間隙。利用該種排氣凈化裝置110的氣密性，自排氣入口 112a導(dǎo)入到作為排氣通路的排氣歧管205的內(nèi)部空間內(nèi)的排氣，在無(wú)泄漏地通過(guò)排氣凈化用催化劑23后，經(jīng)由排氣出口 111c流向消聲器6，因此確保較高的排氣凈化效率。
[0095]在排氣凈化裝置110的排氣凈化能力下降了的情況下，卸下所有的螺栓27，使蓋體21自墊圈26和安裝凸緣部llld (上述的排氣歧管205與催化劑結(jié)構(gòu)件20接合的接合面)分離，從而能夠簡(jiǎn)單地自排氣歧管205卸下催化劑結(jié)構(gòu)件20。對(duì)于卸下的催化劑結(jié)構(gòu)件20，經(jīng)由支柱22的左右一端的開(kāi)口將變丨日了的排氣凈化用催化劑23拔出，經(jīng)由該開(kāi)口將新的排氣凈化用催化劑23安裝在支柱22內(nèi)，從而能夠再形成可安裝在排氣歧管205中的催化劑結(jié)構(gòu)件20。或者也可以將催化劑結(jié)構(gòu)件20本身更換成新的催化劑結(jié)構(gòu)件。這樣，通過(guò)將具有新的排氣凈化用催化劑23的催化劑結(jié)構(gòu)件20安裝在排氣歧管205內(nèi)，能夠恢復(fù)排氣凈化裝置110的排氣凈化能力。
[0096]如上所述，在安裝于排氣歧管205的催化劑結(jié)構(gòu)件20中，封閉插入口 111b的蓋體21 (包括凸緣部22a、22b在內(nèi))成為作為排氣歧管205的一部分的殼體構(gòu)件，借助與排氣歧管205內(nèi)的排氣流動(dòng)平行的上述接合面與第一殼體構(gòu)件111接合，另外，通過(guò)卸下螺栓27，能夠使蓋體21借助該接合面自第一殼體構(gòu)件111分離。在使蓋體21 (詳細(xì)而言是凸緣部22a、22b)和第一殼體構(gòu)件111借助該接合面接合時(shí)，配置在排氣歧管205的內(nèi)表面上的保持引導(dǎo)件13定位排氣凈化用催化劑23。
[0097]另外，在第二實(shí)施方式的排氣凈化裝置110的排氣歧管205內(nèi)，與排氣凈化裝置10的二次催化劑42配置在排氣歧管105內(nèi)的位置同樣地，在靠近排氣出口 111c的位置上配置排氣凈化用催化劑23，另一方面在排氣入口 112a處并未配置有一次催化劑41那樣的排氣凈化用催化劑。但是，也可以與排氣歧管105的排氣入口 12a周?chē)臉?gòu)造相同地構(gòu)成排氣歧管205的排氣入口 112a周?chē)臉?gòu)造，將與一次催化劑41同樣的排氣凈化用催化劑安裝在排氣入口 112a處。由此，在排氣凈化裝置110中，也能夠在排氣歧管205內(nèi)配置作為一次催化劑的排氣凈化用催化劑和作為二次催化劑的排氣凈化用催化劑23，能夠提高排氣凈化效果。另外，由于催化劑結(jié)構(gòu)件20相對(duì)于排氣歧管205裝卸自如，因此通過(guò)使一次催化劑相對(duì)于排氣歧管205裝卸自如，能夠使一次催化劑和二次催化劑均能相對(duì)于排氣歧管205裝卸自如，提高維護(hù)性。另外，也可以將在排氣的流動(dòng)方向上位于上游側(cè)的一次催化劑作為具有氧化催化功能的D0C (柴油發(fā)動(dòng)機(jī)用氧化催化劑)，將在排氣的流動(dòng)方向上位于下游側(cè)的成為二次催化劑的排氣凈化用催化劑23做成DPF (柴油微粒過(guò)濾器)。
[0098]接下來(lái)，使用圖7至圖9說(shuō)明第三實(shí)施方式的排氣凈化裝置210的結(jié)構(gòu)。與第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式所用的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記表示與第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的構(gòu)件相同的構(gòu)件。排氣凈化裝置210主要由排氣歧管305和配置在排氣歧管305的內(nèi)部的排氣凈化用催化劑(氧化催化劑)23構(gòu)成。S卩，排氣歧管305具有作為上述排氣歧管5的基本結(jié)構(gòu)，并且兼用作排氣凈化裝置210中的排氣凈化用催化劑23的殼體。另外，排氣凈化用催化劑23 —體地裝入在相對(duì)于排氣歧管205裝卸自如的催化劑結(jié)構(gòu)件120中。
[0099]排氣歧管305與排氣歧管205同樣是通過(guò)借助與排氣的流動(dòng)平行的鉛垂接合面，利用焊接等接合第一殼體構(gòu)件111和第二殼體構(gòu)件112而構(gòu)成。另外，也可以用螺栓緊固第一殼體構(gòu)件111和第二殼體構(gòu)件112彼此而使該構(gòu)件能夠分離。第一殼體構(gòu)件111和第二殼體構(gòu)件112的形狀(特別是從正面看的形狀)可以與排氣凈化裝置110的殼體構(gòu)件111、112相同，或者可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)100的設(shè)計(jì)而形成為各種形狀。但是，像排氣凈化裝置110的第一殼體構(gòu)件111所具有的那樣的與排氣的流動(dòng)平行地開(kāi)設(shè)的插入口 111b、安裝凸緣部llld并未設(shè)于第一殼體構(gòu)件111。
[0100]通過(guò)在消聲器6的插入口 6a的旁邊，借助與該插入口 6a平行即與排氣的流動(dòng)成直角的(發(fā)動(dòng)機(jī)100的前后方向的)鉛垂接合面，使左側(cè)(從正面看為右側(cè))的上游殼體81與右側(cè)(從正面看為左側(cè))的下游殼體82接合，構(gòu)成排氣凈化裝置210的排氣歧管305。BP,該各上游殼體81和下游殼體82是通過(guò)將作為排氣歧管305的前部的第一殼體構(gòu)件111和作為排氣歧管305的后部的第二殼體構(gòu)件112接合而構(gòu)成的。上游殼體81配置在由排氣歧管305產(chǎn)生的排氣的流動(dòng)方向的上游側(cè)，且固定在缸蓋3上。下游殼體82配置在由排氣歧管305產(chǎn)生的排氣的流動(dòng)方向的下游側(cè)，且固定在消聲器6上。
[0101]另外，在本實(shí)施方式中，在各構(gòu)件(各部分)具有左右兩端的情況下，左(從正面看為右)端配置在排氣歧管305內(nèi)的排氣的流動(dòng)方向的上游側(cè)，右(從正面看為左)端配置在該排氣的流動(dòng)方向的下游側(cè)。以下，“上游側(cè)”端指該構(gòu)件(或部分)的左(從正面看為右)端，“下游側(cè)”端指該構(gòu)件(或部分)的右(從正面看為左)端。
[0102]在上游殼體81的面臨上述接合面的下游側(cè)端形成有(或固定設(shè)有)鉛垂?fàn)畹臍んw凸緣71，在下游殼體82的面臨該接合面的上游側(cè)端形成有(或固定設(shè)有)鉛垂?fàn)畹臍んw凸緣72。多個(gè)螺栓孔71a從側(cè)面看空開(kāi)規(guī)定間隔地開(kāi)設(shè)于殼體凸緣71，多個(gè)螺栓孔72a與各螺栓孔71a對(duì)齊地，從側(cè)面看空開(kāi)規(guī)定間隔地開(kāi)設(shè)于殼體凸緣72。
[0103]在上游殼體81內(nèi)配置有作為用于保持后述的排氣凈化用催化劑23的突片的保持引導(dǎo)件14。保持引導(dǎo)件14與排氣凈化用催化劑23的上游側(cè)端面抵接。在本實(shí)施方式中，根據(jù)圖7和圖8可知，在上游引導(dǎo)件81內(nèi)設(shè)有自上游殼體81的前部(即第一殼體構(gòu)件111)的內(nèi)表面向后方突出的上下兩個(gè)前側(cè)保持引導(dǎo)件14、和自上游殼體81的后部(即第二殼體構(gòu)件111)的內(nèi)表面向前方突出的上下兩個(gè)后側(cè)保持引導(dǎo)件14的共計(jì)4個(gè)保持引導(dǎo)件14。保持引導(dǎo)件14可以與各殼體構(gòu)件111、112 —體地形成，也可以是與殼體構(gòu)件111、112分別獨(dú)立的構(gòu)件，還可以固定設(shè)于各殼體構(gòu)件111、112。
[0104]催化劑結(jié)構(gòu)件120通過(guò)將催化劑凸緣126、絕熱材料25和排氣凈化用催化劑23 —體地組合而構(gòu)成。
[0105]催化劑凸緣126是固定設(shè)于排氣凈化用催化劑23的下游側(cè)端面的外周緣部的鉛垂板狀的凸緣，當(dāng)將催化劑結(jié)構(gòu)件120安裝在排氣歧管305中時(shí)，催化劑凸緣126成為安裝在殼體凸緣71、72之間的墊圈。由圖9可知，在本實(shí)施方式中，催化劑凸緣126的外廓形狀從側(cè)面看為大致矩形，但本發(fā)明并不限定于此，也可以形成為與殼體凸緣71、72 —致的那樣的形狀。
[0106]在催化劑凸緣126上，分別與殼體凸緣71的各螺栓孔71a和殼體凸緣72的各螺栓孔72a對(duì)齊地開(kāi)設(shè)有螺栓孔126a。在本實(shí)施方式中，如圖9所示，在從側(cè)面看為大致矩形的催化劑凸緣126的四角部的各角部形成有螺栓孔126a。
[0107]上游殼體81的下游側(cè)端的由殼體凸緣71圍起來(lái)的開(kāi)口是供排氣凈化用催化劑23插入的插入口 81a，在催化劑凸緣126的能與插入口 81a對(duì)齊的位置上形成有開(kāi)口 126b。
[0108]排氣凈化用催化劑23的外周面利用玻璃棉等的絕熱材料25覆蓋，根據(jù)上游殼體81的內(nèi)部空間，成型該絕熱材料25。在將排氣凈化用催化劑23設(shè)置在排氣歧管305內(nèi)時(shí)，在排氣凈化用催化劑23的外表面的與排氣歧管305 (即上游殼體81)的內(nèi)表面之間的間隙中填充有絕熱材料25。由此，自排氣入口 112a導(dǎo)入到上游殼體81內(nèi)的排氣無(wú)泄漏地導(dǎo)入到排氣凈化用催化劑23中，另外利用絕熱材料25的絕熱作用，將排氣凈化用催化劑23中的排氣溫度保持為高溫，促進(jìn)排氣凈化作用。
[0109]排氣凈化用催化劑23具有與排氣凈化裝置110的排氣凈化用催化劑23相同的構(gòu)造、功能和形狀。該排氣凈化用催化劑23的下游側(cè)端部配置在催化劑凸緣126的開(kāi)口126b內(nèi)，且借助安裝在該排氣凈化用催化劑23的外周面上的絕熱材料25粘接于催化劑凸緣126。但是，也可以比上游殼體81的插入口 81a和排氣凈化用催化劑23的下游側(cè)端面小地形成催化劑凸緣126的開(kāi)口 126b，從而使該排氣凈化用催化劑23的下游側(cè)端面直接粘接于催化劑凸緣126的上游側(cè)端面。
[0110]接下來(lái)說(shuō)明將催化劑結(jié)構(gòu)件120安裝在排氣歧管305中的過(guò)程。在將排氣歧管305分開(kāi)成上游殼體81和下游殼體82的狀態(tài)下，經(jīng)由插入口 81a將催化劑結(jié)構(gòu)件120的排氣凈化用催化劑23和絕熱材料25插入到上游殼體81內(nèi)。然后在使催化劑結(jié)構(gòu)件120進(jìn)一步沿排氣歧管305內(nèi)的排氣的流動(dòng)方向相對(duì)于上游殼體81相對(duì)地向左側(cè)(從正面看為右偵D移動(dòng)時(shí)，不久插入在上游殼體81內(nèi)的排氣凈化用催化劑23的上游側(cè)端面與保持引導(dǎo)件14抵接，此時(shí)，催化劑凸緣126的上游側(cè)端面自然地與殼體凸緣71抵接。另外，此時(shí)形成為在排氣凈化用催化劑23的外周面與上游殼體81的內(nèi)周面之間的空間內(nèi)填充有絕熱材料25的狀態(tài)。
[0111]在該狀態(tài)下，使下游殼體82的殼體凸緣72與催化劑凸緣126的下游側(cè)端面抵接，利用殼體凸緣71、72夾持催化劑凸緣126。此時(shí)，各螺栓孔71a、126a、72a彼此對(duì)齊，將螺栓27擰入在這些螺栓孔中，從而一并緊固固定殼體凸緣71、72和催化劑凸緣126。由此，完成排氣歧管305的組裝，并且完成向排氣歧管305裝入排氣凈化用催化劑23。
[0112]這樣完成了組裝的排氣歧管305與排氣歧管205同樣具有排氣入口 112a、排氣出口 111c和螺栓孔62、63。在將排氣凈化裝置210的排氣歧管305安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)100中時(shí)，與排氣歧管105、205同樣地，排氣歧管305 (詳細(xì)而言是下游殼體82)的下游側(cè)端部插入在消聲器6中，從而將排氣出口 111c配置在消聲器6內(nèi)。另一方面，與排氣口 34對(duì)齊地配置排氣入口 112a，且使排氣歧管305 (詳細(xì)而言是上游殼體81)的螺栓孔62、63與缸蓋3的螺栓孔61對(duì)齊，將螺栓65分別擰入到螺栓孔61、62、63中，從而將排氣歧管305的上游側(cè)端部固定在缸蓋3上。
[0113]在排氣凈化裝置210的排氣凈化能力下降了的情況下，將排氣歧管305分開(kāi)成上游殼體81和下游殼體82，并且自上游殼體81將具有變舊了的排氣凈化用催化劑23的催化劑結(jié)構(gòu)件120拔出。下面說(shuō)明該過(guò)程。自各螺栓孔61、62、63卸下螺栓65，使排氣歧管305(即上游殼體81)自缸蓋3分離。此外，在下游殼體82固定于消聲器6的狀態(tài)下，自螺栓孔72a、126a、71a卸下螺栓27，能夠使上游殼體81和催化劑結(jié)構(gòu)件120自下游殼體82分離。這樣，使比缸蓋3和下游殼體82自由的上游殼體81沿排氣的流動(dòng)方向向左側(cè)(從正面看為右側(cè))移動(dòng)，從而自下游殼體82拉離上游殼體81，然后再自上游殼體81卸下催化劑結(jié)構(gòu)件120。
[0114]對(duì)于卸下了的催化劑結(jié)構(gòu)件120，殘留有催化劑凸緣126而將變舊了的排氣凈化用催化劑23自催化劑凸緣126卸下，將新的排氣凈化用催化劑23安裝在催化劑凸緣126上，從而恢復(fù)該催化劑結(jié)構(gòu)件120?；蛘咭部梢圆桓鼡Q排氣凈化用催化劑23地，顛倒配置排氣凈化用催化劑23的上游側(cè)端和下游側(cè)端，在之前為上游側(cè)端的端部安裝催化劑凸緣126而送回到排氣歧管305內(nèi)，從而能夠延長(zhǎng)排氣凈化用催化劑23的使用時(shí)間。或者也可以將催化劑結(jié)構(gòu)件120本身更換成新的催化劑結(jié)構(gòu)件120。這樣，通過(guò)將修理后的催化劑結(jié)構(gòu)件120或新的催化劑結(jié)構(gòu)件120裝配到上游殼體81內(nèi)，利用螺栓27借助催化劑凸緣126將上游殼體81的殼體凸緣71緊固在下游殼體82的殼體凸緣72上，然后再利用螺栓65將上游殼體81緊固固定于缸蓋3，從而將恢復(fù)了排氣凈化能力的排氣凈化裝置210安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)100 內(nèi)。
[0115]另外，也可以與排氣凈化裝置10中的排氣歧管105的排氣入口 12a周?chē)臉?gòu)造相同地構(gòu)成排氣歧管305的排氣入口 112a周?chē)臉?gòu)造，從而能夠?qū)⑴c一次催化劑41相同的排氣凈化用催化劑安裝在排氣入口 112a處。由此，在排氣凈化裝置210中，也能在排氣歧管305內(nèi)配置作為一次催化劑的排氣凈化用催化劑和作為二次催化劑的排氣凈化用催化劑23，能夠提高排氣凈化效果。另外，由于催化劑結(jié)構(gòu)件120相對(duì)于排氣歧管305裝卸自如，因此通過(guò)使一次催化劑相對(duì)于排氣歧管305裝卸自如，能夠使一次催化劑和二次催化劑均相對(duì)于排氣歧管305裝卸自如，提高維護(hù)性。另外，也可以將在排氣的流動(dòng)方向上位于上游側(cè)的一次催化劑作為具有氧化催化功能的D0C (柴油發(fā)動(dòng)機(jī)用氧化催化劑)，將在排氣的流動(dòng)方向上位于下游側(cè)的構(gòu)成為二次催化劑的排氣凈化用催化劑23形成為DPF(dieSelparticulate filter,柴油機(jī)微粒過(guò)濾器)。
[0116]如上所述，本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)100包括缸蓋3、消聲器6、和夾設(shè)在該缸蓋3與該消聲器6之間的排氣歧管5 (105、205或305)，該排氣歧管5 (105、205或305)具備與形成在該缸蓋3內(nèi)的排氣口 34相連通的排氣入口 12a或112a、和與該消聲器6相連通的排氣出口11c或111c。該種發(fā)動(dòng)機(jī)100具有排氣凈化裝置10、110或210，該排氣凈化裝置10、110或210由該排氣歧管105、205或305、和排氣凈化用催化劑41、42或23構(gòu)成，該排氣凈化用催化劑41、42或23配置在該排氣歧管105、205或305的該排氣入口 12a或112a、與該排氣出口 11c或111c之間的作為排氣通路的內(nèi)部空間內(nèi)。
[0117]這樣，通過(guò)在已有的排氣歧管105、205或305中內(nèi)置排氣凈化用催化劑41、42或23，構(gòu)成排氣凈化用裝置10、110或210，因此與另外設(shè)置新的排氣凈化裝置的做法相比，能夠減少部件件數(shù)。另外，作為排氣凈化用催化劑41、42或23的配置空間，利用已有的排氣歧管105、205或305的內(nèi)部空間，因此排氣歧管105、205或305的外形尺寸可以形成為與未配置排氣凈化用催化劑的情況下的尺寸相同的尺寸。另一方面，消聲器6也內(nèi)置有排氣凈化用催化劑，因此不用大型化。因而，能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)100整體的外形尺寸、形狀保持為未設(shè)置排氣凈化用催化劑的狀態(tài)下的尺寸、形狀。
[0118]另外，關(guān)于排氣凈化用催化劑41、42或23的維護(hù)性，也不用為了更換催化劑而拆裝、分開(kāi)消聲器6。在使排氣歧管和排氣歧管的內(nèi)部的排氣凈化用催化劑不能分離地一體化而構(gòu)成排氣凈化裝置的情況下，需要將排氣凈化裝置整體更換成新的排氣凈化裝置，但由于比消聲器等的振動(dòng)小很多的作為發(fā)動(dòng)機(jī)部件的排氣歧管105、205或305本身構(gòu)成排氣凈化裝置10、110或210的殼體，因此僅利用相對(duì)于缸蓋3和消聲器6的排氣歧管105、205或305的拆裝作業(yè)，就能完成排氣凈化裝置10、110或210的更換作業(yè)。此外，見(jiàn)后述，當(dāng)采用能夠相對(duì)于排氣歧管105、205或305拆裝排氣凈化用催化劑41、42、23的構(gòu)造時(shí)，能夠保持將排氣歧管105、205或305夾設(shè)在缸蓋3與消聲器6之間的狀態(tài)不變地，僅更換排氣凈化用催化劑41、42、23。這樣，本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)100的排氣凈化裝置10、110、210能夠提高排氣凈化用催化劑41、42、23的維護(hù)性。
[0119]此外，排氣凈化效果也同樣，由于與如上所述以往內(nèi)置有排氣凈化用催化劑的消聲器6相比，在排氣的流動(dòng)方向上位于上游側(cè)的排氣歧管105、205或305的內(nèi)部空間內(nèi)配置排氣凈化用催化劑41、42、23，因此在排氣到達(dá)排氣凈化用催化劑41、42、23的時(shí)刻，排氣的熱量保持為相當(dāng)高的溫度，利用該高溫的排氣熱量促進(jìn)排氣凈化用催化劑41、42、23的氧化作用和燃燒作用，提高排氣凈化效果，即，排氣排放物的減少效果。
[0120]在具有上述排氣凈化裝置10的發(fā)動(dòng)機(jī)100中，在該排氣凈化裝置10中的作為上述排氣通路的上述排氣歧管105的上述內(nèi)部空間內(nèi)配置有另一個(gè)排氣凈化用催化劑，將上述排氣凈化用催化劑和該另一個(gè)凈化用催化劑中的、在該排氣通路中的排氣的流動(dòng)方向上位于上游側(cè)的排氣凈化用催化劑作為一次催化劑41，將位于下游側(cè)的排氣凈化用催化劑作為二次催化劑42。
[0121]這樣，在該排氣凈化裝置10中，由于該另一個(gè)排氣凈化用催化劑也配置在排氣歧管105的內(nèi)部空間內(nèi)，因此能夠?qū)⑴艢馄绻?05的大小、形狀保持為已有的大小、形狀不變地，保持發(fā)動(dòng)機(jī)100的緊湊性，也能避免使發(fā)動(dòng)機(jī)100整體的形狀復(fù)雜化。并且，在該排氣歧管105內(nèi)的排氣通路中，排氣被一次催化劑41和二次催化劑42分成兩個(gè)階段凈化，因此能夠提高凈化性能。
[0122]在具有上述排氣凈化裝置10的發(fā)動(dòng)機(jī)100中，使上述一次催化劑41相對(duì)于上述排氣歧管105裝卸自如。
[0123]這樣，之所以使一次催化劑41相對(duì)于排氣歧管105裝卸自如，是因?yàn)楸┞队跍囟雀叩呐艢庵械囊淮未呋瘎?1的壽命比二次催化劑42短，其更換頻率高于二次催化劑42的更換頻率。即，利用一次催化劑41相對(duì)于排氣歧管105的裝卸來(lái)更換一次催化劑41，因此不用在每次更換一次催化劑41時(shí)進(jìn)行相對(duì)于缸蓋3、消聲器6拆裝排氣歧管105的繁雜的作業(yè)。另外，如果不能相對(duì)于排氣歧管裝卸一次催化劑，則在需要更換一次催化劑時(shí)，需要更換整個(gè)排氣凈化裝置，壽命比一次催化劑長(zhǎng)且還有效的二次催化劑也被更換。在本發(fā)明中，通過(guò)使一次催化劑41相對(duì)于排氣歧管105裝卸自如，也能避免上述那樣的二次催化劑42的白白地更換。
[0124]在具有上述排氣凈化裝置10的發(fā)動(dòng)機(jī)100中，在上述排氣歧管105的側(cè)面開(kāi)設(shè)有插入口 11b，通過(guò)將上述排氣凈化用催化劑41的第一端經(jīng)由該插入口 lib插入到該排氣歧管105中，將該排氣凈化用催化劑41配置在該排氣歧管105內(nèi)，在該第一端的相反側(cè)的、該排氣凈化用催化劑41的第二端固定設(shè)有蓋體43，該蓋體43封閉該插入口 lib地安裝在該排氣歧管105的外表面上。
[0125]另外，在具有上述排氣凈化裝置110的發(fā)動(dòng)機(jī)100中，也在上述排氣歧管205的側(cè)面開(kāi)設(shè)有插入口 111b，通過(guò)將上述排氣凈化用催化劑23的第一端經(jīng)由該插入口 111b插入到該排氣歧管205內(nèi)，將該排氣凈化用催化劑23配置在該排氣歧管205內(nèi)，在該第一端的相反側(cè)的、該排氣凈化用催化劑23的第二端固定設(shè)有蓋體21，該蓋體21封閉該插入口111b地安裝在該排氣歧管205的外表面上。
[0126]這樣，在排氣凈化裝置10或110中，排氣凈化用催化劑41或23像插入式片盒那樣地構(gòu)成，僅通過(guò)經(jīng)由該插入口 lib或111b將該第一端插入在排氣歧管105或205中，然后將該蓋體43或21安裝在排氣歧管105或205的外表面上，就能簡(jiǎn)單地完成將排氣凈化用催化劑41或23裝配在排氣歧管105或205內(nèi)，另外，僅通過(guò)使配置在排氣歧管105或205的外部的蓋體43或21遠(yuǎn)離插入口 lib或111b地移動(dòng)，就能簡(jiǎn)單地將排氣凈化用催化劑41或23自該插入口 lib或111b拔掉而自排氣歧管105或205卸下。即，能夠不用相對(duì)于缸蓋3和消聲器6裝卸排氣歧管105或205地更換排氣凈化用催化劑41或23，因此能夠提高排氣凈化用催化劑41或23的維護(hù)性。
[0127]在具有上述排氣凈化裝置10的發(fā)動(dòng)機(jī)100中，上述排氣凈化用催化劑41的上述第一端形成為與上述排氣口 34相匹配的形狀，通過(guò)將該第一端經(jīng)由上述排氣歧管105的上述排氣入口 12a插入到該排氣口 34中，將該排氣凈化用催化劑41支承于該缸蓋3。
[0128]這樣，通過(guò)在排氣歧管105的作為排氣通路的內(nèi)部空間中排氣溫度最高的位置上配置排氣凈化用催化劑41，能夠最大程度地發(fā)揮排氣凈化用催化劑41的排氣凈化能力(氧化能力)，促進(jìn)排氣排放物41的減少效果。并且，由于將固定設(shè)于排氣凈化用催化劑41的第二端的蓋體43安裝在排氣歧管105的外表面上，另一方面，將排氣凈化用催化劑41的第二端以嵌入在排氣口 34內(nèi)的狀態(tài)支承于缸蓋3，因此排氣凈化用催化劑41的面對(duì)的兩端被支承，不會(huì)因發(fā)動(dòng)機(jī)100的振動(dòng)而使排氣凈化用催化劑41晃蕩，或發(fā)生排氣的泄漏。
[0129]在具有上述排氣凈化裝置10的發(fā)動(dòng)機(jī)100中，上述蓋體43在外周部具有凸緣部43a,將該凸緣部43a和上述排氣歧管105均緊固于上述缸蓋3。
[0130]由此，能夠相對(duì)于缸蓋3—體地裝卸排氣歧管105和排氣凈化用催化劑41，提高維護(hù)性。即，將固定設(shè)于排氣凈化用催化劑41的蓋體43的凸緣部43a固定在缸蓋3上的一個(gè)作業(yè)兼進(jìn)行排氣歧管105向缸蓋3的緊固作業(yè)，另一方面，利用解除該凸緣部43a向缸蓋3的緊固的作業(yè)，也能解除排氣歧管105向缸蓋3的緊固。這樣，能夠減少用于使排氣凈化裝置10與缸蓋3相連接的作業(yè)數(shù)量和用于自缸蓋3卸下排氣凈化裝置10的作業(yè)數(shù)量。
[0131]在具有上述排氣凈化裝置10的發(fā)動(dòng)機(jī)100中，上述排氣歧管105具有借助與作為該排氣歧管105的內(nèi)部空間的上述排氣通路中的排氣的流動(dòng)方向平行的面彼此接合的至少兩個(gè)殼體構(gòu)件11、12，在該排氣歧管105的內(nèi)表面上配置有保持引導(dǎo)件51,該保持引導(dǎo)件51用于在該至少兩個(gè)的殼體構(gòu)件11、12彼此接合時(shí)，定位該排氣凈化用催化劑42。
[0132]另外，在具有上述排氣凈化裝置110的發(fā)動(dòng)機(jī)100中，上述排氣歧管205也具有借助與作為該排氣歧管205的內(nèi)部空間的上述排氣通路中的排氣流動(dòng)平行的面彼此接合的至少兩個(gè)殼體構(gòu)件111、21，在該排氣歧管105的內(nèi)表面上配置有保持引導(dǎo)件13，該保持引導(dǎo)件13用于在該至少兩個(gè)的殼體構(gòu)件111、21彼此接合時(shí)，定位該排氣凈化用催化劑23。
[0133]這樣，在該排氣凈化裝置10或110中，能夠在進(jìn)行該至少兩個(gè)殼體構(gòu)件11、12或111、21的接合作業(yè)時(shí)，利用保持引導(dǎo)件51或13，將排氣凈化用催化劑42或23定位保持在排氣歧管105或205內(nèi)部的規(guī)定位置，使排氣凈化用催化劑42或23向排氣歧管105或205的裝配容易化。另外，在使該至少兩個(gè)的殼體構(gòu)件11、12或111、21能夠分離時(shí)，利用殼體構(gòu)件的分離，能夠容易地卸下由保持引導(dǎo)件51或13保持的排氣凈化用催化劑42或23，能夠利用上述工藝將新的排氣凈化用催化劑42或23簡(jiǎn)單地裝配到排氣歧管105或205中。
[0134]在具有上述排氣凈化裝置210的發(fā)動(dòng)機(jī)100中，在上述排氣凈化用催化劑23的外周固定設(shè)有催化劑凸緣126，上述排氣歧管305利用與其內(nèi)部的上述排氣通路中的排氣的流動(dòng)方向成直角的分割面，能夠分開(kāi)成兩個(gè)殼體構(gòu)件81、82，在各該殼體構(gòu)件81、82的面對(duì)該分割面的端部外周形成有殼體凸緣71、72，通過(guò)在兩個(gè)該殼體凸緣71、72間夾持該催化劑凸緣126，將該排氣凈化用催化劑23固定在該排氣歧管305內(nèi)。
[0135]這樣，在排氣凈化裝置210中，通過(guò)將兩個(gè)殼體構(gòu)件81、82的殼體凸緣71、72彼此分離，能夠分解排氣歧管305，能夠容易地裝卸排氣凈化用催化劑23，提高維護(hù)性。另外，通過(guò)在兩個(gè)殼體構(gòu)件81、82的殼體凸緣71、72間設(shè)置與排氣凈化用催化劑23成為一體的催化劑凸緣126，能夠防止排氣自殼體凸緣71、72間的間隙泄漏。
[0136]在具有上述排氣凈化裝置10、110、210的發(fā)動(dòng)機(jī)100中，上述排氣凈化用催化劑42或23在外周具有絕熱材料25。
[0137]這樣，在該排氣凈化裝置10、110、210中，利用絕熱材料25填埋排氣歧管105、205或305與排氣凈化用催化劑42或23之間的間隙，抑制排氣凈化用催化劑42或23的溫度的下降，從而能夠最大程度地發(fā)揮排氣凈化用催化劑42或23的排氣凈化能力，提高排氣排放物的減少效果。
[0138]另外，絕熱材料25除了上述的配置方式以外，例如也可以根據(jù)設(shè)定的不同，設(shè)于排氣凈化裝置10的一次催化劑41。另外，也可以不外裝絕熱材料地將排氣凈化用催化劑23或43內(nèi)置在排氣歧管內(nèi)。另外，可以使排氣凈化用催化劑的外周的整個(gè)表面隔著絕熱材料與排氣歧管的內(nèi)表面抵接，也可以?xún)H使排氣凈化用催化劑的外周的一部分表面隔著絕熱材料與排氣歧管的內(nèi)表面抵接。
[0139]工業(yè)實(shí)用性
[0140]本發(fā)明能夠利用在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置的技術(shù)中，特別是能夠利用在排氣凈化用的催化劑的配置和更換的技術(shù)中。作為具有本發(fā)明的排氣凈化裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等，另外除了以發(fā)動(dòng)機(jī)單體的行駛提供以外，也可以提供為與作業(yè)機(jī)相連結(jié)而構(gòu)成的發(fā)動(dòng)機(jī)作業(yè)機(jī)。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)(100)具備設(shè)置在排氣通路中途部的排氣凈化裝置(10)，其特征在于， 所述排氣凈化裝置(10)將排氣凈化用催化劑(42)內(nèi)裝在排氣歧管(5)內(nèi)，該排氣歧管(5)將連通缸蓋(3)和消聲器(6)之間連通而構(gòu)成所述排氣通路的一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于， 將所述排氣歧管(5)配置在所述缸蓋(3)的外周前方，將消聲器(6)配置在該缸蓋(3)的側(cè)方， 在向所述缸蓋(3)的前方開(kāi)口的排氣口(34)安裝有所述排氣歧管(5)， 該排氣歧管(5)的出口部(Ilc)與開(kāi)口于所述消聲器(6)的側(cè)面的插入口(6a)連結(jié)， 高溫的排氣被向所述排氣口(34)、所述排氣歧管(5)、所述消聲器(6)引導(dǎo)，經(jīng)過(guò)該排氣歧管(5)內(nèi)的所述排氣凈化用催化劑(42)從而被凈化并被導(dǎo)向該消聲器(6)，經(jīng)由設(shè)于該消聲器(6)中的配管向大氣中排出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于， 所述排氣凈化裝置(10)將兩個(gè)排氣凈化用催化劑(41、42)裝卸自如地內(nèi)裝在所述排氣歧管(5)中。
【文檔編號(hào)】F01N3/28GK103644015SQ201310718898
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2009年3月17日
【發(fā)明者】坂口久幸, 青山惠紀(jì), 村上龍一郎 申請(qǐng)人:洋馬株式會(huì)社