專利名稱：排氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及設(shè)置有排氣傳感器的排氣裝置，該排氣傳感器確定來自多缸內(nèi)燃機(jī)的各個排氣口的廢氣的空燃比。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)包括對廢氣進(jìn)行凈化的催化器。為了實(shí)現(xiàn)催化器的功能，確定廢氣 的空燃比，并且控制待注入到內(nèi)燃機(jī)中的燃料的體積，使得空燃比變成預(yù)定的空燃比?？杖急扔稍O(shè)置在催化器上游側(cè)的排氣傳感器檢測。當(dāng)來自內(nèi)燃機(jī)的多個氣缸的廢氣被收集到排氣管中并且在收集有廢氣的排氣管中設(shè)置有一個排氣傳感器時(shí)，來自各個氣缸的廢氣不會在排氣管中均勻地分散開。而且在待與排氣傳感器接觸的廢氣中，來自特定氣缸的廢氣具有快流速，而來自其它氣缸的廢氣具有慢流速。由于這個原因，依賴于各個氣缸，由排氣傳感器檢測到的值是不同的。當(dāng)排氣傳感器設(shè)置在具有多個氣缸的多缸內(nèi)燃機(jī)的各個排氣口時(shí)，許多排氣傳感器是必然的。為了解決這個問題，下面的方法是公知的如專利文獻(xiàn)I所公開的，從排氣口分別引導(dǎo)廢氣的排氣通路連接在一起；并且通過在連接點(diǎn)處設(shè)置排氣傳感器，由少量的排氣傳感器確定多個氣缸中的空燃比。專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :公開號為2006-17081的日本未經(jīng)審查的專利申請

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題然而，為了實(shí)現(xiàn)前述確定多個氣缸中空燃比的傳統(tǒng)方法，出現(xiàn)了下面的問題由于必須通過鋪設(shè)管路為各個排氣口形成排氣通路或者必須在氣缸頭與頭凸緣之間形成排氣通路，各個排氣通路的配置變得復(fù)雜。本發(fā)明的目的是提供一種排氣裝置，該排氣裝置具有簡單的配置，并且通過使來自各個氣缸的廢氣均勻地與排氣傳感器接觸，能夠用少量的排氣傳感器確定空燃比。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)上面的目的，本發(fā)明的排氣裝置包括排氣歧管，連接至多缸內(nèi)燃機(jī)的各個排氣口，并且收集來自各個排氣口的廢氣；催化器的上游側(cè)錐形體，連接至排氣歧管并且凈化廢氣；排氣傳感器，設(shè)置在上游側(cè)錐形體中；外殼，疊置于上游側(cè)錐形體的外側(cè)上；以及傳感器室，形成于上游側(cè)錐形體與外殼之間。而且，在本發(fā)明的排氣裝置中，上游側(cè)錐形體設(shè)置有流出口，傳感器室通過流出口與上游側(cè)錐形體的內(nèi)部相通。在上游側(cè)錐形體與外殼之間形成有流入通道，流入通道具有開口，開口在排氣歧管內(nèi)部開放以與傳感器室相通。在如上所述構(gòu)造的本發(fā)明的排氣裝置中，流入通道可通過使上游側(cè)錐形體徑向向內(nèi)凹入而形成。而且，傳感器室可形成為使得外殼向外凸出。此外，可設(shè)置有多對的流入通道和開口。外殼可設(shè)置有用于排氣傳感器的附接孔，附接孔與傳感器室相通。技術(shù)效果本發(fā)明的排氣裝置具有簡單的配置，即外殼疊置在上游側(cè)錐形體的外側(cè)。結(jié)果，本發(fā)明的排氣裝置具有如下的效果能夠均勻地將廢氣從多個氣缸引入到傳感器室，并且因此甚至用少量的排氣傳感器確定空燃比而不具有依賴于各個氣缸的變化。


圖I是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的排氣裝置的前立視圖； 圖2是該實(shí)施方式中的排氣歧管的凸緣的前立視圖；圖3是該實(shí)施方式中的上游側(cè)錐形體和外殼的分解圖；圖4是示出了該實(shí)施方式中外殼疊置于上游側(cè)錐形體之上的狀態(tài)的截面圖；以及圖5A- 是沿圖I的A-A線獲得的截面圖中廢氣流動的說明圖。參考標(biāo)號的說明I…排氣歧管2…凸緣4…主體20…催化器22…上游側(cè)錐形體24…圓筒形部分26…下游側(cè)錐形體28…小直徑部分30…漸縮部分32…大直徑部分34…外殼36…傳感器室38…附接孔39…排氣傳感器40…凹入部42…流出口44、46…凹槽48、50…流入通道52、54…開口80…排氣裝置100…內(nèi)燃機(jī)
具體實(shí)施例方式在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施方式。如圖I所示，排氣裝置80包括排氣歧管I、上游側(cè)錐形體22、圓筒形部分24、下游側(cè)錐形體26和外殼34。本實(shí)施方式的排氣歧管I用于四缸內(nèi)燃機(jī)100。內(nèi)燃機(jī)100包括分別與第一氣缸#1至第四氣缸#4相通的第一排氣口 Pl至第四排氣口 P4。在本實(shí)施方式中，按第一氣缸#1、第三氣缸#3、第四氣缸#4和第二氣缸#2的順序點(diǎn)火。排氣歧管I包括凸緣2和主體4。如圖2所示，在凸緣2上鉆有分別對應(yīng)于第一排氣口 Pl至第四排氣口 P4的四個通孔10至13。凸緣2還設(shè)置有多個附接孔14至18，附接孔14至18用未示出的螺栓將凸緣2附接至內(nèi)燃機(jī)100。排氣歧管I的主體4從第一排氣口 Pl至第四排氣口 P4收集廢氣并且將廢氣排放至下游側(cè)。凈化廢氣的催化器20連接至主體4。催化器20還連接至此處未示出的下游側(cè)排氣管。催化器20包括容納在由上游側(cè)錐形體22、圓筒形部分24和下游側(cè)錐形體26形成的空心容器內(nèi)的催化器主體(未示出)。來自內(nèi)燃機(jī)100的第一排氣口 Pl至第四排氣口 P4的廢氣分別流過通孔10-13以在歧管I內(nèi)被收集。然后廢氣流入催化器20的上游側(cè)錐形體22內(nèi)。已經(jīng)被催化器主體凈化的廢氣從下游側(cè)錐形體26排放到下游側(cè)排氣管。如圖3和4所示,上游側(cè)錐形體22設(shè)置有圓筒形小直徑部分28和被設(shè)置為與小直徑部分28連接的漸縮部分30，其中小 直徑部分28連接至排氣歧管I的主體4。漸縮部分30具有以漸變方式增大的直徑并且被設(shè)置為與圓筒形的大直徑部分32連接。大直徑部分32與圓筒形部分24連接。上游側(cè)錐形體22可通過壓制加工以一體的方式形成?？商鎿Q地，上游側(cè)錐形體22可被構(gòu)造為使得沿軸向方向劃分的多個分開的構(gòu)件連接在一起，從而形成作為一個部件的上游側(cè)錐形體22。疊置于上游側(cè)錐形體22外側(cè)上的是外殼34。外殼34從上游側(cè)錐形體22徑向向外凸出，從而在上游側(cè)錐形體22與外殼34之間形成封閉的傳感器室36。此外，在外殼34中形成與傳感器室36相通的附接孔38。附接孔38沿催化器20的軸向方向基本朝向催化器20的中心鉆孔。排氣傳感器39附接至附接孔38。對應(yīng)于傳感器室36，上游側(cè)錐形體22徑向向內(nèi)凹入，從而在上游側(cè)錐形體22中形成凹入部40。而且，在上游側(cè)錐形體22中，形成流出口 42以使傳感器室36與上游側(cè)錐形體22的內(nèi)部相通。流出口 42在大直徑部分32的一側(cè)形成于凹入部40中。流出口 42沿著催化器20的軸向方向鉆孔。此外，在上游側(cè)錐形體22中，通過使上游側(cè)錐形體22徑向向內(nèi)凹入而形成兩行凹槽44和46。凹槽44和46中的每個被形成為從小直徑部分28的上游端到達(dá)凹入部40的內(nèi)部。通過上面說明的設(shè)置在上游側(cè)錐形體22與外殼34之間的凹槽44和46，形成流入通道48和50。也就是說，凹槽44和46被形成為使得排氣傳感器39的末端檢測部可設(shè)置在流入通道48和50的延長線上，流出口 42被設(shè)置為使得已經(jīng)從流入通道48和50流入傳感器室36的廢氣順利地從流出口 42流出。在小直徑部分28的上游端形成開口 52和54。位于小直徑部分28 —側(cè)的主體4端部被形成為具有與小直徑部分28的直徑基本相同的直徑的圓筒形。由此，當(dāng)上游側(cè)錐形體22的小直徑部分28和排氣歧管I的主體4互相連接時(shí)，分別作為流入通道48和50的入口的開口 52和54位于排氣歧管I內(nèi)。如圖5A- 所示，當(dāng)來自第一排氣口 Pl至第四排氣口 P4中的每個的廢氣從排氣歧管I流入催化器20的上游側(cè)錐形體22內(nèi)部時(shí)，來自第一氣缸#1至第四氣缸#4中的每個的廢氣在小直徑部分28的上游端處具有不同的流速分布。來自第一氣缸#1的廢氣主要在沿圖5A右側(cè)的主體4的內(nèi)壁的位置流動，然后流入小直徑部分28。因此如圖5A所示，流入小直徑部分28的上游端的中心區(qū)域的廢氣的流速慢，而沿圖5A右側(cè)的內(nèi)壁流動的廢氣的流速快。來自第二氣缸#2的廢氣主要在沿圖5B的下側(cè)到右下側(cè)的主體4的內(nèi)壁的位置流動，然后流入小直徑部分28。因此，如圖5B所示，流入小直徑部分28的上游端的中心區(qū)域中的廢氣的流速慢，而在圖5B的下側(cè)到右下側(cè)的區(qū)域中流動的廢氣的流速快。來自第三氣缸#3的廢氣主要在沿圖5C的下側(cè)的主體4的內(nèi)壁的位置流動，然后流入小直徑部分28。因此，如圖5C所示，在小直徑的上游端的中心區(qū)域中流動的廢氣的流速慢，而在圖5C的下側(cè)流動的廢氣的流速快。來自第四氣缸#4的廢氣主要在圖的左下側(cè)的主體4的內(nèi)壁附近的位置流動，然后流入小直徑部分28。因此，如圖所示，在小直徑部分28的上游端的中心區(qū)域中的廢氣的流速慢，而在圖的左下側(cè)流動的廢氣的流速快。如上所述，來自第一氣缸#1至第四氣缸#4中的每個的廢氣在上游側(cè)錐形體22的小直徑部分28內(nèi)和排氣歧管I的主體4內(nèi)的不同位置處具有快流速。也就是說，廢氣的流速在主體4的中心區(qū)域附近和小直徑部分28的中心區(qū)域附近慢，而在沿內(nèi)壁的位置快。如上，分別依賴于流入通道48和50的開口 52和54的位置，待引入傳感器室36的廢氣的流量和流速是不同的。由于如上面所說明的，廢氣的流量和流速是不同的，因此基于由排氣傳感器39對來自第一氣缸#1至第四氣缸#4中的每個氣缸的廢氣的檢測結(jié)果所檢測到的空燃比包含檢測誤差，諸如變化。 在當(dāng)前的實(shí)施方式中，流入通道48和50的開口 52和54設(shè)置在作為來自第一氣缸#1至第四氣缸#4的廢氣主要流過的小直徑部分28上游端內(nèi)位置和作為廢氣流速為快的小直徑28上游端內(nèi)位置的對第一氣缸#1至第四氣缸M而言共同的位置處。如圖5A至5D所示，一個開口 52設(shè)置在這些附圖的左下側(cè)，而另一開口 54設(shè)置在這些附圖的右下側(cè)。關(guān)于設(shè)置有開口 52和54的位置，開口 52和54的至少一個的位置對應(yīng)于來自第一氣缸#1至第四氣缸#4的廢氣流速為快的位置。在當(dāng)前的實(shí)施方式中，設(shè)置有兩對的流入通道48和開口 52以及流入通道50和開口 54。然而，本發(fā)明中的流入通道和開口對不限于上面的兩對，一對大開口和流入通道可設(shè)置在作為廢氣主要流動的位置和作為廢氣的流速為快的位置的共同位置處?？商鎿Q地，四對開口和流入通道中的每對可設(shè)置在來自第一氣缸#1至第四氣缸#4中的每個氣缸的廢氣主要流動的位置處和廢氣的流速為快的位置處。設(shè)置有開口 52和54的這些位置應(yīng)該通過實(shí)驗(yàn)等、根據(jù)排氣歧管I的形狀等確定。接下來，根據(jù)當(dāng)前實(shí)施方式對廢氣流過前述排氣裝置80進(jìn)行說明。根據(jù)內(nèi)燃機(jī)100的旋轉(zhuǎn)，來自第一氣缸#1至第四氣缸#4中的每個氣缸的廢氣流入排氣歧管I的內(nèi)部。廢氣流過排氣歧管I的內(nèi)部并且從排氣歧管I的主體4流入催化器20。已經(jīng)從上游側(cè)錐形體22流入催化器20的廢氣在催化器20內(nèi)被凈化，然后從下游側(cè)錐形體26排放到下游側(cè)排氣管。流入上游側(cè)錐形體22的廢氣的一部分分別經(jīng)開口 52和54流入到流入通道48和50，并且經(jīng)流入通道48和50流入傳感器室36。已經(jīng)流入傳感器室36的廢氣再次經(jīng)流出口42返回到上游側(cè)錐形體22的大直徑部分32。排氣傳感器39基于流入傳感器室36的廢氣確定空燃比。這里，關(guān)于已經(jīng)經(jīng)開口 52和54通過流入通道48和50流入傳感器室36的廢氣，例如，在來自第一氣缸#1的廢氣的情況中，這種廢氣的流速在小直徑部分28的上游端的右偵儀圖5A的右側(cè))處的流速為快，如圖5A所示。在來自第二氣缸#2的廢氣的情況中，如圖5B所示，從小直徑部分28的下側(cè)(圖5B的下側(cè))到右下側(cè)(圖5B的右下側(cè))具有快流速和流動的這種廢氣流入傳感器室36。
在來自第三氣缸#3的廢氣的情況中，在小直徑部分28的上游端的下側(cè)(圖5C的下側(cè))處具有快流速和流動的這種廢氣流入傳感器室36。在來自第四氣缸#4的廢氣的情況中，在小直徑部分28的上游端的左下側(cè)(圖的左下側(cè))處具有快流速和流動的這種廢氣流入傳感器室36。如上，通過簡單配置，即將外殼34疊置于上游側(cè)錐形體22之上，能夠使具有快流速的廢氣從第一氣缸#1至第四氣缸#4流入傳感器室36，并且最終將來自第一氣缸#1至第四氣缸#4的每個氣缸的廢氣引入傳感器室36。因此,能夠抑制在確定第一氣缸#1至第四 氣缸#4的每個氣缸的廢氣的空燃比期間由廢氣的流量和廢氣的流速的差異所引起的檢測誤差(諸如變化)的發(fā)生。如上，本發(fā)明不應(yīng)該受到上述實(shí)施方式的限制，而是可在不背離本發(fā)明的精神的前提下以各種形式實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.排氣裝置，包括 排氣歧管，連接至多缸內(nèi)燃機(jī)的各個排氣口，并且收集來自所述各個排氣口的廢氣； 催化器的上游側(cè)錐形體，連接至所述排氣歧管并且凈化所述廢氣； 排氣傳感器，設(shè)置在所述上游側(cè)錐形體中； 外殼，疊置于所述上游側(cè)錐形體的外側(cè)上；以及 傳感器室，形成于所述上游側(cè)錐形體與所述外殼之間， 其中，所述上游側(cè)錐形體設(shè)置有流出口，所述傳感器室通過所述流出口與所述上游側(cè)錐形體的內(nèi)部相通，并且 其中，在所述上游側(cè)錐形體與所述外殼之間形成有流入通道，所述流入通道具有開口，所述開口在所述排氣歧管內(nèi)部開放從而與所述傳感器室相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的排氣裝置，其中，所述流入通道是通過使所述上游側(cè)錐形體徑向向內(nèi)凹入而形成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的排氣裝置，其中，所述傳感器室形成為使得所述外殼向外凸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的排氣裝置，其中，設(shè)置有多對的所述流入通道和所述開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的排氣裝置，其中，所述外殼設(shè)置有用于所述排氣傳感器的附接孔，所述附接孔與所述傳感器室相通。
全文摘要
排氣裝置包括排氣歧管、催化器的上游側(cè)錐形體、排氣傳感器、外殼和傳感器室。在上游側(cè)錐形體與外殼之間形成有流入通道。流入通道具有開口，開口在排氣歧管內(nèi)部開放以與傳感器室相通。
文檔編號F02D35/00GK102762842SQ201180009480
公開日2012年10月31日 申請日期2011年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月17日
發(fā)明者加藤雅俊, 大上裕久 申請人:雙葉產(chǎn)業(yè)株式會社