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1、10申请公布号CN104204438A43申请公布日20141210CN104204438A21申请号201380015185722申请日20130319201206594920120322JPF01N3/24200601B01D53/86200601F01N1/0220060171申请人五十铃自动车株式会社地址日本东京72发明人高津秀久山本淳氏中野纯村上茂树74专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人夏斌54发明名称内燃机57摘要本发明提供一种内燃机。不导致车辆布局上的问题以及制造上的问题成本高、对其他性能的不良影响，而减轻由废气流动引起的催化转换器的共振现象。内燃机1具备在内部。
2、形成有燃烧室4的内燃机主体3；以及配设于内燃机主体3的排气流路8，具有净化废气的催化剂11的催化转换器10；在比催化转换器10的催化剂11靠上游侧的排气流路8上，设置使排气流路8内的废气的流动紊乱而使废气的压力脉动减少的突起19。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014091986PCT国际申请的申请数据PCT/JP2013/0577992013031987PCT国际申请的公布数据WO2013/141233JA2013092651INTCL权利要求书1页说明书5页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图3页10申请公布号CN104204。
3、438ACN104204438A1/1页21一种内燃机，其特征在于，具备内燃机主体，在内部形成有燃烧室；以及催化转换器，配设于上述内燃机主体的排气流路，具有净化废气的催化剂，在比上述催化转换器的催化剂靠上游侧的上述排气流路上，设置有使上述排气流路内的废气的流动紊乱而使废气的压力脉动减少的突起。2如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，上述催化转换器具有催化剂部，收纳上述催化剂；上游侧废气管部，与上述催化剂部连接，将废气导入上述催化剂部；以及下游侧废气管部，与上述催化剂部连接，将废气从上述催化剂部排出，上述突起设置于上述上游侧废气管部的上游端的内壁面。权利要求书CN104204438A1/5页3内。
4、燃机技术领域0001本发明涉及一种具备催化转换器的内燃机。背景技术0002一般情况下，在内燃机中，将具有净化废气的催化剂的催化转换器配设于内燃机主体上所安装的废气管的管路中。0003例如，在专利文献1中公开有具备催化转换器的内燃机。0004现有技术文献0005专利文献0006专利文献1日本特开2009174343号公报发明内容0007发明要解决的课题0008根据净化废气的催化剂的大小、构造以及从内燃机主体到催化剂为止的废气管的形状等，有时在催化转换器产生由废气流动引起的共振现象。0009作为减轻由废气流动引起的催化转换器的共振现象的方法，例如存在以下13所示的方法。00101通过亥姆霍兹共振器。
5、来消除共振音。00112通过在废气管的管路中设置整流板来减少废气流动的压力脉动。00123通过缩窄废气管管内径小径化来减少废气流动的压力脉动。0013通过上述13所示的方法，能够减轻由废气流动引起的催化转换器的共振现象，但存在车辆布局上的问题以及制造上的问题成本高、对其他性能的不良影响，并不限于一定要采用上述13所示的方法。0014因此，本发明的目的在于，不导致车辆布局上的问题以及制造上的问题成本高、对其他性能的不良影响，而减轻由废气流动引起的催化转换器的共振现象。0015用于解决课题的手段0016为了实现上述目的，本发明的内燃机的特征在于，具备内燃机主体，在内部形成有燃烧室；以及催化转换器，。
6、配设于上述内燃机主体的排气流路，具有净化废气的催化剂；在比上述催化转换器的催化剂靠上游侧的上述排气流路上，设置有使上述排气流路内的废气的流动紊乱而使废气的压力脉动减少的突起。0017也可以为，上述催化转换器具有催化剂部，收纳上述催化剂；上游侧废气管部，与上述催化剂部连接，将废气导入上述催化剂部；以及下游侧废气管部，与上述催化剂部连接，将废气从上述催化剂部排出；上述突起设置于上述上游侧废气管部的上游端的内壁面。0018发明的效果0019根据本发明，能够发挥的优异效果为，能够不导致车辆布局上的问题以及制造上的问题成本高、对其他性能的不良影响，而减轻由废气流动引起的催化转换器的共振现说明书CN104。
7、204438A2/5页4象。附图说明0020图1是本发明一个实施方式的内燃机带增压器内燃机的概略构成图。0021图2A是催化转换器的侧视图，图2B是图2A的AA线向视图。0022图3是表示催化转换器出口音的测定结果的图。0023图4是本发明其他实施方式的内燃机自然吸气内燃机的概略构成图。具体实施方式0024以下，基于附图对本发明的优选实施方式进行详细叙述。0025图1表示本发明一个实施方式的内燃机。0026图1所示的本实施方式的内燃机发动机1搭载于车辆，是安装有涡轮增压器增压器5的带增压器内燃机带增压器发动机。在图示例中，内燃机1是直列4气缸发动机，但内燃机1也可以是单气缸发动机、直列6气缸发。
8、动机以及V型6气缸发动机等其他多气缸发动机。0027内燃机1具备在内部形成有燃烧室4的内燃机主体发动机主体3例如柴油机、汽油机等；安装于内燃机主体3，形成进气流路6的一部分的进气歧管7；安装于内燃机主体3，形成排气流路8的一部分的排气歧管9；配设于进气流路6以及排气流路8，用于使向内燃机主体3供给的进气升压的涡轮增压器5；以及配设于排气流路8，具有净化废气的催化剂11的催化转换器10。0028涡轮增压器5具有配设于排气流路8的涡轮5A以及配设于进气流路6的压缩机5B。在比涡轮5A靠下游侧的排气流路8上设置有催化转换器10、未图示的消音器等。在比压缩机5B靠上游侧的进气流路6上设置有未图示的空气。
9、滤清器等，在比压缩机5B靠下游侧的进气流路6上设置有中间冷却器6A等。0029图2表示催化转换器10。0030图2所示的本实施方式的催化转换器10，不是配置于车辆的地板下方UNDERFLOOR的转换器，而是与排气歧管9直接连接或者隔着涡轮5A与排气歧管9连接的所谓歧管转换器。0031本实施方式的催化剂11是对废气中的HC烃、CO一氧化碳进行氧化而使其无害化的氧化催化剂DOC。另外，催化剂11并不限定于氧化催化剂，也可以是对废气中的NOX氮氧化物进行还原的NOX选择还原催化剂SCR、NOX吸藏还原催化剂LNT等其他催化剂。0032催化转换器10具备收纳催化剂11的大致圆筒状的催化剂部CATALY。
10、ST部12；与催化剂部12连接，将废气导入催化剂部12的上游侧废气管部13；以及与催化剂部12连接，将废气从催化剂部12排出的下游侧废气管部14。0033上游侧废气管部13主要包括与催化剂部12的上游端连接的废气管上游侧废气管15；以及固定于废气管15的上游端，将催化转换器10的上游端转换器入口与涡轮5A的下游端涡轮出口进行紧固的凸缘上游侧凸缘16。0034下游侧废气管部14主要包括与催化剂部12的下游端连接的废气管下游侧废说明书CN104204438A3/5页5气管17；以及固定于废气管17的下游端，将催化转换器10的下游端转换器出口与下游侧的废气管未图示进行紧固的凸缘下游侧凸缘18。003。
11、5此处，在本实施方式的内燃机1中，在涡轮5A与催化转换器10的催化剂11之间的排气流路8上，设置有使排气流路8内的废气的流动紊乱而使废气的压力脉动减少的突起19参照图1。0036更详细来说，在将催化转换器10的上游端与涡轮5A的下游端进行紧固的凸缘16的内径部，设置有突起19。即，突起19设置于催化转换器10的上游侧废气管部13的上游端的内壁面。0037可以认为，能够特别地考虑对其他性能的影响发动机背压的上升等，而基于实验、模拟等的结果转换器出口音来决定突起19的大小、位置。例如，突起19的高度H被设定为凸缘16的内径D的025倍程度参照图2B。0038接着，对本实施方式的内燃机1的作用效果进。
12、行说明。0039此处，根据得到本发明所进行的试验，可知以下15所示的内容。00401由废气流动引起的共振音的产生不依存于发动机转速。00412共振音的产生也不依存于催化转换器的压力损失的大小。00423由废气流动引起的共振音的产生与涡轮增压器的增压压力气体流量有关，在增压压力较大的情况下产生共振音。00434由废气流动引起的共振音的产生与催化转换器的催化剂部的容积有关，在催化剂部的容积大到某个一定容积以上的情况下产生共振音。00445催化转换器上游的废气流动的压力脉动在催化转换器的催化剂部被放大共振而成为异常噪音共振音。0045此外，可以认为，由废气流动引起的共振音是根据与在对饮料瓶的瓶口吹气。
13、时产生声音的现象相同的原理共振现象而产生的。0046因此，在本实施方式的内燃机1中，在涡轮5A与催化转换器10的催化剂11之间的排气流路8上设置突起19，积极地使排气流路8内的废气流动紊乱，而使废气流动的压力脉动减少。0047从涡轮5A排出的废气，具有基于涡轮5A的涡轮叶片个数的废气流动的压力脉动。当该废气流动的压力脉动与催化转换器10的催化剂部12的共振频率一致时，在催化转换器10的催化剂部12产生共振音。0048在这种情况下，通过在涡轮5A与催化转换器10的催化剂11之间的排气流路8上设置突起19，由此使废气流动的压力脉动的周期频率紊乱，并改变废气流动的压力脉动的周期，由此能够避免废气流动。
14、与催化转换器10的催化剂部12的共振，能够抑制在催化转换器10产生异常噪音共振音。0049此外，通过在涡轮5A与催化转换器10的催化剂11之间的排气流路8上设置突起19，由此通过突起19来积极地产生卡门涡旋，并使该卡门涡旋与排气流路8内的废气流动汇合，由此使在涡轮5A的涡轮叶片产生的废气流动的压力脉动的脉动成分脉动振幅紊乱，实现引起催化转换器10的共振现象的废气流动的压力脉动的脉动成分的减少。通过减少废气流动的压力脉动的脉动成分，由此能够避免废气流动与催化转换器10的催化剂部12的共振，能够抑制在催化转换器10产生异常噪音共振音。说明书CN104204438A4/5页60050向催化转换器10。
15、追加突起19，不会使催化转换器10的外观产生变化，因此不会导致车辆布局上的问题。此外，向催化转换器10追加的突起19，只要是使废气流动稍微紊乱的程度的比较小的突起即可，也不会导致制造上的问题成本高、对其他性能的不良影响发动机背压的上升等。0051并且，在本实施方式的内燃机1中，在将催化转换器10的上游端与涡轮5A的下游端进行紧固的凸缘16的内径部，设置有突起19。即，突起19设置于催化转换器10的上游侧废气管部13的上游端的内壁面。在上游侧废气管部13的上游端凸缘16设置突起19的原因为，与在上游侧废气管15等的中途设置突起19的情况相比，该突起19的成形或者加工更容易。0052图3表示对催化。
16、转换器出口音进行测定的结果。0053如根据图3可知的那样，在没有突起的情况无突起下，当发动机转速超过2000RPM时，催化转换器出口音急剧变大，并产生共振。另一方面，如根据图3可知的那样，在具有突起的情况有突起下，即便发动机转速超过2000RPM，催化转换器出口音也不会急剧变大。此外，如根据图3可知的那样，在具有突起的情况下，在发动机转速超过2000RPM的区域中，与没有突起的情况相比，能够使催化转换器出口音减少10DBA程度。0054总而言之，根据本实施方式的内燃机1，能够不导致车辆布局上的问题以及制造上的问题成本高、对其他性能的不良影响，而减轻由废气流动引起的催化转换器10的共振现象。00。
17、55以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，而能够采用其他各种实施方式。0056例如，在上述实施方式中，将本发明应用于带增压器内燃机，但也能够将本发明应用于自然吸气内燃机自然吸气发动机。在将本发明应用于自然吸气内燃机的情况下，如图4所示的内燃机2那样，在比催化转换器10的催化剂11靠上游侧的排气流路8上，设置使排气流路8内的废气的流动紊乱而使废气的压力脉动减少的突起19。在该情况下，也能够使用在将涡轮出口与转换器入口进行紧固的凸缘16的内径部具有突起19的催化转换器10参照图2，并且与上述实施方式相同，能够不导致车辆布局上的问题以及制造上的问题成本高、对其他性能。
18、的不良影响，而减轻由废气流动引起的催化转换器的共振现象。0057即，从内燃机主体3排出的废气具有基于内燃机主体3的燃烧室4的数量的废气流动的压力脉动。当该废气流动的压力脉动与催化转换器10的催化剂部12的共振频率一致时，在催化转换器10的催化剂部12产生共振音。在这种情况下，通过在比催化转换器10的催化剂11靠上游侧的排气流路8上设置突起19，由此使废气流动的压力脉动的周期频率紊乱，改变废气流动的压力脉动的周期，由此能够避免废气流动与催化转换器10的催化剂部12的共振，能够抑制在催化转换器10产生异常噪音共振音。此外，通过在比催化转换器10的催化剂11靠上游侧的排气流路8上设置突起19，由此使。
19、在内燃机主体3的燃烧室4中产生的废气流动的压力脉动的脉动成分脉动振幅紊乱，减少废气流动的压力脉动的脉动成分，由此能够避免废气流动与催化转换器10的催化剂部12的共振，能够抑制在催化转换器10产生异常噪音共振音。0058并且，也可以代替在将涡轮出口与转换器入口进行紧固的凸缘16的内径部设置突起19，而在图1所示的内燃机带增压器内燃机1中，在涡轮5A的下游端的内壁面上说明书CN104204438A5/5页7设置突起19。此外，也可以在图4所示的内燃机自然吸气内燃机2中，在排气歧管9的下游端歧管出口的内壁面上设置突起19。即便如上述那样设置突起，也与上述实施方式相同，能够不导致车辆布局上的问题以及制造上的问题成本高、对其他性能的不良影响，而减轻由废气流动引起的催化转换器的共振现象。0059符号的说明00601内燃机带增压器内燃机00612内燃机自然吸气内燃机00623内燃机主体00634燃烧室00648排气流路006510催化转换器歧管转换器006611催化剂006712催化剂部006813上游侧废气管部006914下游侧废气管部007019突起说明书CN104204438A1/3页8图1说明书附图CN104204438A2/3页9图2说明书附图CN104204438A3/3页10图3图4说明书附图CN104204438A10。