分散板和內燃機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種設置在內燃機的排氣管中以分散排氣流的分散板和一種包括排氣管中的該分散板的內燃機。
【背景技術】
[0002]用于檢測排氣中的氧濃度的氧濃度傳感器設置在內燃機的排氣管中，并且排氣中的氧濃度用作空氣-燃料混合物的空燃比的指標值。在內燃機的操作控制中，根據氧濃度傳感器的檢測值調節進氣量或者燃料噴射量，并且空氣-燃料混合物的空燃比由此得到控制。
[0003]另外，已經提出了在排氣管中在氧濃度傳感器在排氣上游側上的部分中設置分散排氣流的分散板(例如，見日本實用新型申請公報N0.6-73320 (JP6-73320U))。這個分散板具有偏轉排氣流的偏轉板。這個偏轉板關于排氣管的延伸方向沿著傾斜方向和扭曲方向延伸。以上偏轉板在排氣管的內側上形成渦卷流(詳細地，沿著排氣管的延伸方向以螺旋形狀渦卷的流)。這個渦卷流攪動排氣，從而抑制排氣管中的排氣中的氧濃度的波動。因此，氧濃度傳感器對于排氣中的氧濃度的檢測精度增加。
【發明內容】
[0004]這里，為了改進氧濃度傳感器對于排氣中的氧濃度的檢測精度，考慮了利用分散板增加排氣的攪動程度。然而，如果嘗試利用具有上述結構的分散板增加排氣的攪動程度，則沿著排氣管的延伸方向，分散板(詳細地，其偏轉板)的長度必須增加。這不是優選的，因為這導致分散板的安裝空間擴大。
[0005]本發明提供一種分散板和一種內燃機，由此能夠在節約的空間中獲得高的排氣攪動效果。
[0006]提供了根據本發明的一個方面的分散板。該分散板能夠布置在內燃機的排氣管中的氧濃度傳感器的上游側上，氧濃度傳感器布置在排氣管中。該分散板構造為分散排氣管中的排氣流。該分散板包括第一板和第二板。第一板包括關于排氣管的延伸方向沿著傾斜方向和扭曲方向延伸的偏轉板。第二板沿著正交于排氣管的延伸方向的方向延伸。第二板包括通孔。第二板布置在排氣管中的第一板的外周側上。
[0007]根據以上方面，當排氣通過第一板的偏轉板時，沿著排氣管的延伸方向以螺旋形狀渦旋的渦卷流在其排氣下游側上產生。另外，當排氣通過第二板的通孔時，其旋回軸線包含沿著正交于排氣管的延伸方向的方向的旋回成分的旋回流在其排氣下游側上產生。然后，由第一板形成的排氣的渦卷流產生在排氣管的內側上的第二板的內周側上，即，在排氣管的內側上的中央側上的一個部分中。由第二板形成的排氣的旋回流產生在第一板的外周側上，即，在排氣管的內側上的內壁表面側上的一個部分中。相應地，在排氣管的內側上的以上分散板的排氣下游側上的一個部分中，排氣的渦卷流和旋回流能夠相互碰撞，從而攪動排氣。因此，所述排氣的攪動程度能夠增加。正如所描述的那樣，根據以上分散板，無需增加第一板的分散板沿著以上延伸方向的長度。另外，通過設置具有通孔的第二板，排氣的攪動程度能夠增加，并且能夠在節約的空間中獲得高的排氣攪動效果。
[0008]在根據以上方面的分散板中，第一板的偏轉板可以構造為伴隨著排氣通過偏轉板而產生沿著延伸方向以螺旋形狀渦卷的渦卷流。第二板可以構造為伴隨著排氣通過通孔而產生其旋回軸線包含沿著正交于延伸方向的方向的旋回成分的旋回流。
[0009]在根據以上方面的分散板中，第一板和第二板可以一體地構造。根據以上方面，能夠通過壓制等以低成本形成該分散板。
[0010]在根據以上方面的分散板中，第一板和第二板可以具有延伸經過排氣管的中心軸線的整個周圍的形狀。根據以上方面，能夠對于圍繞排氣管中的中心軸線的整個周圍產生排氣的渦卷流和旋回流。因此，在排氣管中，渦卷流和旋回流相互碰撞，并且由此能夠徹底地攪動排氣。因此，排氣中的氧濃度的波動能夠有利地受到抑制。
[0011]在以上分散板中，第二板優選地包括從排氣管的內壁表面朝向所述排氣管的內側上的中央側升高的壁部分。在其中在排氣管中的分散板的排氣上游側上的部分中產生冷凝水的情形中，冷凝水可能地被以上渦卷流和旋回流散布在排氣管中并且可能地散布在氧濃度傳感器上。這能夠是氧濃度傳感器的性能劣化的原因。
[0012]根據以上分散板，在其中在排氣管中的分散板的排氣上游側上的部分中產生的冷凝水流動到所述分散板的置放位置的情形中，冷凝水能夠被分散板的壁部分阻擋。因此，能夠阻止在排氣管中產生的冷凝水在置放在分散板的排氣下游側上的氧濃度傳感器上散布。因此，所述氧濃度傳感器的性能劣化能夠受到抑制。
[0013]提供了根據本發明的一個方面的一種內燃機。該內燃機包括多個氣缸、排氣管、氧濃度傳感器和根據以上方面的分散板。排氣管包括分別地與內燃機的氣缸連通的多個分支部分和該多個分支部分在此處匯合的匯合部分。氧濃度傳感器布置在排氣管中的匯合部分中。分散板布置在排氣管中的匯合部分中的氧濃度傳感器的上游側上。
[0014]在多缸內燃機的排氣管中，來自每一個氣缸的排氣流通過不同的路徑(每一個分支部分)流入匯合部分中。因此，在排氣管中的不同的部分中，排氣流是可能地不一致的。利用設置在排氣管的匯合部分中的普通的氧濃度傳感器，難以精確地檢測這種排氣的氧濃度。
[0015]關于這點，根據以上方面，排氣管中的排氣流被分散，并且排氣中的氧濃度的波動能夠由此受到抑制。因此，從內燃機的每一個氣缸排出的排氣中的氧濃度能夠精確地由設置在排氣管的匯合部分中的普通的氧濃度傳感器檢測。
【附圖說明】
[0016]將在下面參考附圖描述本發明的示例性實施例的特征、優點，以及技術和工業意義，其中類似的數字表示類似的元件，并且其中:
[0017]圖1是實施例的分散板應用于此的發動機系統的概略構造的概略視圖；
[0018]圖2是分散板的透視結構的透視圖；
[0019]圖3A是排氣管沿著徑向方向的截面視圖；
[0020]圖3B是排氣管沿著延伸方向的截面視圖；
[0021]圖4是示出圍繞分散板的排氣的流動的行為的視圖；
[0022]圖5是排氣管中的排氣流的非一致性的概略視圖；
[0023]圖6是另一個實施例的分散板的通孔及其周邊的截面結構的截面視圖；
[0024]圖7是又一個實施例的分散板的通孔及其周邊的截面結構的截面視圖；
[0025]圖8A是進一步的另一個實施例的分散板的側視圖；并且
[0026]圖SB是進一步的另一個實施例的分散板的截面視圖。
【具體實施方式】
[0027]將在下文中對于分散板的實施例進行說明。如在圖1中所示，內燃機10包括多個(在該實施例中四個)氣缸11 (#1、#2、#3、#4)。節氣門13設置在內燃機10的進氣管12中。通過對這個節氣門13的開度的控制，抽吸到內燃機10的每一個氣缸11中的空氣量得到調節。空氣-燃料混合物包含通過進氣管12抽吸到每一個氣缸11中的空氣和從燃料噴射閥14噴射的燃料。空氣-燃料混合物被火花塞15引燃，并且所述空氣-燃料混合物燃燒。以此方式，內燃機10進行操作。
[0028]已經在內燃機10的每一個氣缸11中燃燒的空氣-燃料混合物作為排氣被輸送到排氣管16、在設置在所述排氣管16中的催化轉換器17中得到凈化，并且被釋放到外部。內燃機10的排氣管16具有:分別地與氣缸11連通的多個(在該實施例中四個)分支部分16A ;和這些分支部分16A在此處匯合的匯合部分16B。以上催化轉換器17設置在排氣管16的匯合部分16B中。另外，在排氣管16的匯合部分16B中的以上催化轉換器17的排氣下游側上的部分中，設置了輸出對應于排氣中的氧濃度的檢測信號的氧濃度傳感器21。
[0029]內燃機10包括作為其外圍設備的電子控制單元20，其執行與所述內燃機10有關的各種類型的控制。通過包括執行與以上控制有關的各種計算處理的CPU、其中存儲該控制要求的程序和數據的R0M、暫時存儲CPU的計算結果等的RAM、用于從/向外部輸入/輸出信號的輸入/輸出端口等而構造這個電子控制單元20。
[0030]除了以上氧濃度傳感器21，在下面示出的各種傳感器等連接到電子控制單元20的輸入端口。節氣門位置傳感器22檢測節氣門13的開度(節流開度)。
[0031]空氣流量計23檢測通過進氣管12抽吸到內燃機10的氣缸11中