CN101368500B - 柴油机的排气装置 - Google Patents
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Abstract
一种能够使排气路径内的可燃性气体充分燃烧的柴油机的排气装置。从液体燃料供给源(5)向气体生成器(3)供给液体燃料(6)，在该气体生成器(3)使液体燃料(6)成为可燃性气体(7)，将该气体生成器(3)的可燃性气体流出口(9)在柴油颗粒物过滤器(2)的上游与排气路径(1)连通，使从可燃性气体流出口(9)流出的可燃性气体(7)在排出气体(10)中的氧气中燃烧，在由其燃烧热被加热的排出气体(10)中使上述过滤器(2)中积存的排气微粒燃烧，其中，在气体生成器(3)中设置触媒室(51)，在该触媒室(51)内容置触媒(4)，在触媒室(51)内产生触媒燃烧热，沿排气路径周壁(1a)的外周设置该触媒室(51)。
Description
技术领域
本发明涉及柴油机的排气装置，具体而言涉及能够使排气路径内的可燃性气体充分燃烧的柴油机的排气装置。
背景技术
作为现有的柴油机的排气装置，有的方案，与本发明同样地，能够从液体燃料供给源向气体生成器供给液体燃料，在该气体生成器使液体燃料成为可燃性气体，将该气体生成器的可燃性气体流出口在柴油颗粒物过滤器的上游与排气路径连通，使从可燃性气体出口流出的可燃性气体在排出气体中的氧气中燃烧，在通过该燃烧热加热的排出气体中使积存于上述过滤器中的排气微粒燃烧。
在这种排气装置中，即使在排气温度较低的低负荷运转中，也能够通过排气路径内的可燃性气体的燃烧热提高流入过滤器的排出气体的温度，使排气微粒燃烧并还原过滤器，这是其优点所在。
但是，在上述现有排气装置中，由于没有对排气路径内的热从排气路径周壁的散失进行抑制的装置，所以会产生一些问题。
发明内容
上述现有技术存在如下问题。
问题：存在排气路径内的可燃性气体未燃烧的情况。
由于没有对排气路径内的热从排气路径周壁的散失进行抑制的装置，因此存在可燃性气体的温度降低而使排气路径内的可燃性气体未燃烧的情况。
本发明课题在于提供一种能够解决上述问题的柴油机的排气装置，即，提供一种能够使排气路径内的可燃性气体充分燃烧的柴油机的排气装置。
本发明的第一方面的特定事项如下所述。如图1、图2、图5所示，柴油机的排气装置，能够从液体燃料供给源5向气体生成器3供给液体燃料6，在该气体生成器3使液体燃料6成为可燃性气体7，将该气体生成器3的可燃性气体流出口9在柴油颗粒物过滤器2的上游与排气路径1连通，使从可燃性气体流出口9流出的可燃性气体7在排出气体10中的氧气中燃烧，在由其燃烧热加热了的排出气体10中使上述过滤器2中积存的排气微粒燃烧，其特征在于，
如图2、图3、图5所示，在气体生成器3中设置触媒室51，在该触媒室51内容置触媒4，在触媒室51内产生触媒燃烧热，并沿排气路径周壁1a的外周设置该触媒室51。
效果：能够使排气路径中的可燃性气体充分燃烧。
如图2、图3、图5所示，在气体生成器3中设置触媒室51，在该触媒室51内容置触媒4，在触媒室51内产生触媒燃烧热，并沿排气路径周壁1a的外周设置该触媒室51，因此能够通过触媒室51抑制排气路径1中的热从排气路径周壁1a散失的不利情况，从而将可燃性气体7的温度维持得较高。因此，能够使排气路径1中的可燃性气体7充分燃烧。
效果：能够紧凑形成排气装置。
如图2、图3、图5所示，通过沿排气路径周壁1a的外周设置触媒室51，能够紧凑形成排气装置。
效果：能够省略或缩短从可燃性气体流出口到排气路径的配管。
如图2、图3、图5所示，由于沿排气路径周壁1a的外周设置触媒室51，所以能够省略或缩短从可燃性气体流出口9到排气路径1的配管。
本发明的第二方面是在第一方面所述的基础上，使触媒室51沿着排气路径周壁1a周向的整个区域设置。
在本发明的第一方面的效果基础上还具有如下效果。
效果：使排气路径中的可燃性气体燃烧的性能较高。
如图2、图3、图5所示，由于使触媒室51环绕于排气路径周壁1a的整个外周，因此能够提高抑制从排气路径周壁1a散热的性能，并且使排气路径1中的可燃性气体7燃烧的性能较高。
效果：能够更紧凑地形成排气装置。
如图2、图3、图5所示，由于使触媒室51环绕于排气路径周壁1a的整个外周，从而能够更紧凑地形成排气装置。
本发明的第三发明是在第一或第二方面所述的基础上，在排气路径周壁 1a内设置间隔壁14，通过该间隔壁14将排气路径1内划分出可燃性气体混合通路15和排气通过路径16，使可燃性气体流出口9连通于可燃性气体混合通路15的始端部15a，在从可燃性气体混合通路15内起到其终端部15b刚刚之外为止的区域中的规定部位上配置点火装置45，能够使在触媒室51内被加热了的可燃性气体7和排出气体10的一部分10a在可燃性气体混合通路15内混合，通过点火装置45对可燃性气体7点火。
在本发明的第三发明在第一或第二效果的基础上还具有如下效果。
效果：即使在排气温度较低的情况下，也能够使排气路径中的可燃性气体更充分地燃烧。
如图2、图5所示，由于使在触媒室51内加热的可燃性气体7与排出气体10的一部分10a在可燃性气体混合通路15混合，通过点火装置45对可燃性气体7进行点火，从而即使在排出气体10的温度较低的情况下，与排出气体10的全部与可燃性气体7混合的情况相比，也能够使可燃性气体7的温度不易降低，通过点火装置45可靠地对可燃性气体7点火。因此，能够使排气路径1中的可燃性气体7更充分地燃烧。
本发明的第四方面是在第三方面所述的基础上，使可燃性气体混合通路15的通路截面积沿着流路方向变化。
在本发明的第三方面的效果基础上还具有如下效果。
效果：能够充分进行可燃性气体的燃烧。
如图2、图5所示，使可燃性气体混合通路15的通路截面积沿着流路方向变化，从而能够使由可燃性气体7和排出气体10的一部分10a组成的混合气体67的流速在可燃性气体混合通路15内变化，产生与混合气体67的火焰传播速度相比使混合气体67的通过速度降低的部分。因此，不易使在可燃性气体混合通路15内产生的燃烧火焰消失，而能够使可燃性气体7的燃烧充分进行。
本发明的第五方面是在第四方面所述的基础上，可燃性气体混合通路15的通路截面积越向下游侧越大。
在本发明的第四方面的效果基础上还具有如下效果。
效果：能够充分进行可燃性气体7的燃烧。
如图2、图5所示，由于使可燃性气体混合通路15的通路截面积越靠近 下游越大，从而能够使混合气体67的通过速度越靠近下游越慢，在下游可靠地保持在可燃性气体混合通路15的上游侧产生的燃烧火焰。因此，能够充分进行可燃性气体7的燃烧。
本发明的第六方面是在第三至第五方面中任一项所述的基础上，在排气路径周壁1a的下游侧端部设置出口侧凸缘1c，在容置上述过滤器2的过滤器容置箱11上设置入口侧凸缘11c，在该过滤器容置箱11的入口侧凸缘11c上连接排气路径周壁1a的出口侧凸缘1c，在这种情况下，在排气路径1的内侧设置筒状壁1d，在该筒状壁1d和排气路径周壁1a之间、以及筒状壁1d和出口侧凸缘1c之间形成隔热空间1e。
在本发明的第三至第五方面中任一项的效果基础上还具有如下效果。
效果：出口侧凸缘和入口侧凸缘之间的连接部分的密封性较高。
如图2或图5所示，由于在排气路径1的内侧设置筒状壁1d，在该筒状壁1d和排气路径周壁1a之间、以及筒状壁1d和出口侧凸缘1c之间形成了隔热空间1e，因此能够通过筒状壁1d和隔热空间1e阻断排出气体10和可燃性气体7的热。因此，能够抑制由于这些热导致的出口侧凸缘1c和入口侧凸缘11c过热，并且出口侧凸缘1c和入口侧凸缘11c之间的连接部分的密封性较高。
本发明的第七方面是在第三至第六方面中任一项所述的基础上，点火装置45为点火用电热器45a。
在本发明的第三至第六方面中任一项的效果基础上还具有如下效果。
效果：不易引起排气路径中的可燃性气体的点火失败。
如图2所示，点火装置45为点火用电热器45a，因此不会发生像火花塞那样在电极上积炭而不能发火，而无法给可燃性气体7点火的事态，不易引起排气路径1中的可燃性气体7的点火失败。
本发明的第八方面是在第三至第六方面中任一项所述的基础上，将沿着触媒室51构成的排气路径周壁1a作为放热壁8，将该放热壁8作为点火装置45。
在本发明的第三至第六方面中任一项的效果基础上还具有如下效果。
效果：能够使排气路径中的可燃性气体充分燃烧。
如图5所示，由于将环绕有触媒室51的排气路径周壁1a作为放热壁8， 将该放热壁8作为点火装置45，从而能够使排气路径1中的可燃性气体7充分燃烧。
本发明的第九方面是在第三至第八方面中任一项所述的基础上，在点火装置45的下游、且上述过滤器2的上游配置氧化触媒12。
在本发明的第三至第八方面中任一项的效果基础上还具有如下效果。
效果：使排气路径中的可燃性气体充分燃烧的性能较高。
如图1所示，在点火装置45的下游、上述过滤器2的上游配置氧化触媒12，从而使未能通过点火装置45的点火而燃烧的可燃性气体7，能够通过氧化触媒12而燃烧。因此，能够使排气路径1中的可燃性气体7充分燃烧的性能较高。
本发明的第十方面是在第一至第九方面中任一项所述的基础上，在触媒室入口51a侧配置混合器52，将从燃料喷嘴53供给的液体燃料6与空气44在混合室55内混合，将混合气56从混合室出口57向触媒室入口51a供给，在这种情况下，能够通过热传导体58向燃料喷嘴53传递触媒室51的触媒燃烧热。
在本发明的第一至第九方面中任一项的效果基础上还具有如下效果。
效果：提高触媒室内的气体生成效率。
如图4B所示，由于能够将触媒室51的触媒燃烧热通过热传导体58传递到燃料喷嘴53，从而能够促进液体燃料6的气化，向触媒室51供给均匀的混合气56，提高触媒室51的气体生成效率。
效果：能够将触媒燃烧热用于形成均匀的混合气。
如图4B所示，能够将触媒室51的触媒燃烧热通过热传导体58传递到燃料喷嘴53，从而能够在产生触媒燃烧热的过程中，将触媒燃烧热用于形成均匀的混合气56。
本发明的第十一方面是在第十方面中任一项所述的基础上，将热传导体58的露出面58a配置于面对触媒室入口51a的位置，并且使从混合室出口57流出的液体燃料6与该热传导体58的露出面58a接触。
在本发明的第十方面的效果基础上还具有如下效果。
效果：提高触媒室内气体生成效率的性能较高。
如图4B所示，由于将热传导体58的露出面58a配置在与触媒室入口51a 面对的位置，并使从混合室出口57流出的液体燃料6接触该热传导体58的露出面58a，从而能够使在混合室55内未完全气化的液体燃料6在热传导体58的露出面58a气化。因此，能够促进液体燃料6的气化，向触媒室51供给均匀的混合气56，提高触媒室51的气体生成效率。
本发明的第十二方面是在第十一方面中任一项所述的基础上，使电热器65接触热传导体58，从而在可燃性气体开始生成时，能够通过电热器65加热热传导体58。
在本发明的第十一方面的效果基础上还具有如下效果。
效果：能够使触媒室的气体生成开始迅速地进行。
如图4B所示，由于使电热器65接触热传导体58，能够在可燃性气体生成开始时通过电热器65对热传导体58进行加热，从而能够在未产生触媒燃烧热的可燃性气体开始生成时，通过电热器65对热传导体58进行加热。因此，能够使触媒室51的气体生成开始迅速地进行。
本发明第十三方面是在第一至第十二方面中任一项所述的基础上，由触媒4的载体4a形成立体网眼状的混合气通过路径。
在本发明的第一至第十二方面中任一项的效果基础上还具有如下效果。
效果：能够使排气装置紧凑化。
如图4B所示，由于通过触媒4的载体4a形成了立体网眼状的混合气通过路径，从而能够减小触媒室51的容积，使排气装置紧凑化。
本发明的第十四方面是在第十三方面中任一项所述的基础上，载体4a使用颗粒状载体，并且利用相邻的载体4a、4a之间的间隙形成立体网眼状的混合气通过路径。
在本发明的第十三方面的效果基础上还具有如下效果。
效果：能够容易地形成立体网眼状的混合气通过路径。
如图4C所示，由于载体4a采用颗粒状载体，在相邻的载体4a、4a之间形成了立体网眼状的混合气通过路径，从而仅通过对触媒室51填充触媒4就能够容易地形成立体网眼状的混合气通过路径。
效果：向触媒室填充触媒变得容易。
如图4C所示，载体4a使用了颗粒状载体，从而易于向触媒室51填充触媒。
本发明的第十五方面是在第十三方面中任一项所述的基础上，载体4a使用颗粒状陶瓷，并且利用相邻的载体4a之间的间隙形成立体网眼状的混合气通过路径，在这种情况下，在载体4a、4a中混合金属制弹簧66并容置于触媒室51内，将该金属制弹簧66作为载体4a的缓冲器。
在本发明的第十三方面的效果基础上还具有如下效果。
效果：载体的耐热性较高。
如图4C所示，载体4a使用了颗粒状陶瓷，因此载体4a的耐热性较高。
效果：能够防止振动引起的载体破损。
如图4C所示，对载体4a混合金属制弹簧66并容置于触媒室51，将该金属制弹簧66作为缓冲器，从而能够防止振动引起的载体4a的破损。
本发明的第十六方面是在第一至第十五方面中任一项所述的基础上，使用来自柴油机的燃料箱5a的燃料作为液体燃料6，并使空气44混入到液体燃料6中，在这种情况下，作为该空气44，使用来自增压器39的空气44。
在本发明的第一至第十五方面中任一项的效果基础上还具有如下效果。
效果：能够以低成本制造排气装置。
如图1所示，由于当使用来自柴油机的燃料箱5a的燃料作为液体燃料6，并使空气44混入到液体燃料6中时，作为该空气44，使用来自增压器39的空气，从而能够将带有增压器的柴油机的燃料箱5a和增压器39，兼用作气体生成器3的燃料供给源和空气供给源，以低成本制造排气装置。
本发明的第十七方面是在第一至第十六方面中任一项所述的基础上，通过在触媒室51使液体燃料6气化，能够使该液体燃料6成为可燃性气体7。
在本发明的第一至第十六方面中任一项的效果基础上还具有如下效果。
效果：能够稳定获得可燃性气体的燃烧热。
通过在触媒室51内使液体燃料6气化，可以使该液体燃料6成为可燃性气体7，从而与部分氧化的反应相比，可燃性气体7的成分比率变动少，能够稳定获得可燃性气体7的燃烧热。
本发明的第十八方面是在第一至第十六方面中任一项所述的基础上，通过在触媒室51使液体燃料6部分氧化，能够将该液体燃料6改性成为含有一氧化碳和氢气的可燃性气体7。
在本发明的第一至第十六方面中任一项的效果基础上还具有如下效果。
效果：即使在排气温度较低的情况下，也能够使可燃性气体燃烧。
由于通过在触媒室51中使液体燃料6部分氧化，可以使液体燃料6改性成为含有一氧化碳和氢气的可燃性气体7，从而在较低温度下也能够对可燃性气体7点火，并且即使在排出气体10的温度较低的情况下，也能够使可燃性气体7燃烧。
附图说明
图1是本发明第一实施方式中柴油机的排气装置的纵剖图。
图2是图1的排气装置的气体生成器及其周围的纵剖图。
图3是图2的III-III线剖面图。
图4A是图2的IVA-IVA线剖面图，图4B是图2的IVB向视部分的放大图，图4C是氧化触媒的变形例的说明图。
图5是本发明第二实施方式中柴油机的排气装置的与图2对应的图。
具体实施方式
参照附图对本发明实施方式进行说明。图1～图4C是本发明第一实施方式中柴油机的排气装置的说明图，图5是第二实施方式中柴油机的排气装置的说明图。
本发明第一实施方式概要如下。
如图1所示，柴油机的排气装置，从液体燃料供给源5向气体生成器3供给液体燃料6，在该气体生成器3使液体燃料6成为可燃性气体7，将该气体生成器3的可燃性气体流出口9在柴油颗粒物过滤器2的上游与排气路径1连通，使从可燃性气体流出口9流出的可燃性气体7在排出气体10中的氧气中燃烧，在通过其燃烧热而被加热的排出气体10中使上述过滤器2中积存的排气微粒燃烧。该排气装置，与柴油机的排气总管的排气出口36连接。柴油颗粒物过滤器2通常称为DPF，是陶瓷的蜂窝构造体。在柴油颗粒物过滤器2上承载有氧化触媒。也可以在过滤器2中填入NOx吸收触媒。
气体生成器的结构如下。
如图2、图3所示，在气体生成器3上设置触媒室51，在该触媒室51内容置触媒4，在触媒室51内产生触媒燃烧热，沿排气路径周壁1a的外周 设置该触媒室51。
使该触媒室51环绕于排气路径周壁1a的整个周向区域。
如图2所示，在环绕有触媒室51的排气路径周壁1a内设置间隔壁14，通过该间隔壁14将排气路径1内划分出可燃性气体混合通路15和排气通过路径16，使可燃性气体流出口9连通于可燃性气体混合通路15的始端部15a，在可燃性气体混合通路15的终端部15b上配置点火装置45。
由此，能够使在触媒室51内被加热的可燃性气体7与排出气体10的一部分10a在可燃性气体混合通路15混合，并通过点火装置45对可燃性气体7点火。点火装置45可以配置在刚好从可燃性气体混合通路15内到其终端部15b刚刚之外为止的区域中的规定部位。点火装置45为点火用电热器45a，具体而言使用保护套型电热塞。保护套型电热塞将热辐射收纳于耐热性管套中。
间隔壁14为圆筒型，顶端部为圆锥台型，通过该顶端部将排气路径1内划分为外侧的可燃性气体混合通路15和内侧的排气通过路径16，在可燃性气体混合通路15的始端部15a的位置、在间隔壁14上设置多个排气分流口16a，经由该排气分流口16a而通过排气通过路径16的排出气体10的一部分10a被分流到可燃性气体混合通路15中。另外，如图2和图4A所示，筒状壁1d为圆筒型。即，可燃性气体混合通路15的通路截面积沿着流路方向变化，可燃性气体混合通路15的通路截面积越靠近下游越大。
如图1所示，在点火装置45的下游、上述过滤器2的上游配置氧化触媒12。
如图2所示，在排气路径周壁1a的下游侧端部上设置出口侧凸缘1c，在容置上述过滤器2的过滤器容置箱11上设置入口侧凸缘11c，在该过滤器箱11的入口侧凸缘11c上连接排气路径周壁1a的出口侧凸缘1c，此时，在排气路径1的内侧设置筒状壁1d，在该筒状壁1d和排气路径周壁1a之间、以及筒状壁1d和出口侧凸缘1c之间形成隔热空间1e。
混合器的结构如下。
如图2所示，在触媒室51的上方即触媒室入口51a侧配置混合器52，如图4B所示，将从燃料喷嘴53供给的液体燃料6与空气44在混合室55混合，将混合气56从混合室出口57向触媒室入口51a供给，此时，通过热传 导体58将触媒室51的触媒燃烧热向燃料喷嘴53传递。
将热传导体58的露出面58a在面对触媒室入口57a的位置配置于混合室出口57的下方，从混合室出口57落下的(即流出的)液体燃料6，与该热传导体58的露出面58a接触。
使电热器65与热传导体58接触，在可燃性气体生成开始时能够通过电热器65对热传导体58进行加热。
如图4A所示，混合室55形成为圆环状，燃料喷嘴53开设有在混合室55的底部沿着周向保持一定间隔的多个燃料喷出口53a。在混合室55的底部，设有从燃料喷射口53a向下倾斜的斜面53b，在该斜面53b的下行终端上形成有圆环状的混合室出口57。从多个燃料喷出口53a喷出的液体燃料6，沿着斜面53b流动并与旋回于混合室55中的空气44混合，如图4B所示，成为混合气56，从混合室出口57向燃烧室入口51a流出。
触媒的方案如下。
如图4B所示，通过触媒4的载体4a形成立体网眼状的混合气通过路径。
载体4a使用陶瓷，在载体4a的内部组织形成立体网眼状的混合气通过路径。
如图4C所示，载体4a可以采用颗粒状载体、例如颗粒状陶瓷，利用相邻的载体4a、4a之间的间隙形成立体网眼状的混合气通过路径。此时，优选在载体4a上混合金属制弹簧66并容置于触媒室51中，并将该金属制弹簧66作为载体4a的缓冲器。载体4a采用氧化铝颗粒。金属制弹簧66优选为桶型。这是由于与氧化铝颗粒之间形状的相似性，而易于与氧化铝颗粒混合。金属制弹簧66的材料为钨。为了防止氧化而对钨制金属弹簧66镀金。
液体燃料与空气的供给方案如下。
如图1所示，使用来自柴油机的燃料箱5a的燃料作为液体燃料6，使空气44混入液体燃料6，并使用来自增压器39的空气44作为该空气44。
如图1所示，在液体燃料供给路径46上设置液体燃料阀40，在空气供给路径38上设置空气阀41，使各阀40、41经由控制器42与背压传感器43协作。在过滤器2中积存了排气微粒的情况下会使背压上升，因此依据由背压传感器43检测出了该情况的检测结果，控制器42使液体燃料阀40和空气阀41打开，向气体生成器3供给液体燃料6和空气44，在触媒室51使液 体燃料6气化，从而使液体燃料6成为可燃性气体7，并将该可燃性气体7向排气路径1中供给。
在可燃性气体的生成开始时，控制器42使电热器65通电，经过规定时间后根据定时器停止向电热器65通电。
在本实施方式中，在触媒室51使液体燃料6气化，从而使该液体燃料6成为可燃性气体7。
触媒室51内的触媒4为氧化触媒，能够使液体燃料6部分氧化，并通过其氧化热使剩余的液体燃料6气化。将空气44与液体燃料6的混合比、即空燃比O/C的范围设定为0.6前后的0.4～0.8。触媒成分为铂系物质。
除了使液体燃料6气化以外，也可以对液体燃料6进行改性处理。即，也能够通过在触媒室51使液体燃料6部分氧化，从而使该液体燃料6改性成为含有一氧化碳和氢气的可燃性气体7。
此时，作为触媒室51内的触媒4使用部分氧化触媒代替氧化触媒。将空气44与液体燃料6的混合比、即空燃比O/C的范围设定为1.3前后的1.0～1.6。触媒成分为钯系、铑系物质。
过滤器容置箱的具体构成如下。
如图1所示，使用在两端具有端壁17、18的筒状的过滤器容置箱11，将该过滤器容置箱11的轴长方向作为前后方向，过滤器2的入口2a侧为前、出口2b侧为后，在过滤器容置箱11内分别在过滤器2的前方设置排气入口室19、过滤器2的后方设置排气出口室20，并且分别使排气入口管21与该排气入口室19连通，使排气出口管22与该排气出口室20连通。
使该排气入口管21沿着上述过滤器容置箱11的径向插入排气入口室19内，在该排气入口管21和排气总管的排气出口36之间设置排气管1b，使触媒室51沿着该排气管1b的外周。
如图1所示，作为过滤器容置箱11使用排气消声器(muffler)28，使排气入口室19由第一膨胀室29构成、排气出口室20由最终膨胀室30构成，排气入口管21由第一膨胀室29的排气导入管31构成，排气出口管22由最终膨胀室30的排气导出管32构成。
可燃性气体的生成与性能如下。
如图1所示，向气体生成器3供给液体燃料6和空气44，则如图4B所 示，液体燃料6在混合器52的混合室55与空气44混合，成为混合气56而流入触媒室51内。该液体燃料6的一部分在触媒室51内被氧化(触媒燃烧)，通过其氧化热(燃烧)使剩余的液体燃料6气化，成为高温的可燃性气体7。如图2所示，高温的可燃性气体7，从可燃性气体流出口9向可燃性气体混合通路15内被供给。另外，通过排气路径1内的排出气体10的一部分10a流入可燃性气体混合通路15内，而与高温的可燃性气体7混合。可燃性气体7，在排出气体10的一部分10a的温度高的情况下，受到其热的作用而被点火，在其温度较低的情况下则通过使点火用电热器4发热而通过该热的作用被点火。可燃性气体7通过混合的排出气体10的一部分10a中的氧气被氧化(燃烧)，通过该氧化热(燃烧热)对混合的排出气体10的一部分10a加热。另外，排出气体10的剩余部分10b，通过排气通过路径16，而与经过加热的排出气体10的一部分10a混合并被加热。通过点火用电热器45a的点火而未燃烧的可燃性气体7，在通过氧化触媒12时，因其氧化而燃烧，使排出气体10的温度升高。
如图1所示，排出气体10从氧化触媒12按照箭头60的方向流出，进而从排气导入管31的出口孔47流出，在流入第一膨胀室29后，如箭头62所示从过滤器2的入口2a流入，并通过过滤器2内部。通过过滤器2内部的排出气体，如箭头63所示从过滤器2的出口2b流入最终膨胀室30内，然后从排气导出管32的入口孔48流入排气导出管32内，如箭头64所示从排气导出管32流出。
第二实施方式与第一实施方式区别如下。
如图5所示，作为点火装置45使用放热壁8。
即，能够将环绕有触媒室51的排气路径周壁1a作为放热壁8，使在触媒室51内被加热的可燃性气体7与排出气体10在排气路径1混合，从放热壁8向该混合气体释放在触媒室51内产生的触媒燃烧热，并且将放热壁8作为点火装置45对可燃性气体7点火。
通过该构成，能够使排气路径1中的可燃性气体充分燃烧。
触媒室51沿着排气路径周壁1a的整个周向区域，在排气路径周壁1a周向的整个区域上形成放热壁8。
在环绕有触媒室51的排气路径周壁1a内设置间隔壁14，通过该间隔壁 14将排气路径1内划分为可燃性气体混合通路15和排气通过路径16，使可燃性气体流出口9与可燃性气体混合通路15的入口15a连通，在可燃性气体混合通路15内配置放热壁8，使在触媒室51内被加热的可燃性气体7与排出气体10的一部分10a在可燃性气体混合通路15混合，并能够通过放热壁8对可燃性气体7点火。
其他构成与性能与第一实施方式相同。图5中对与第一实施方式相同要素标记同一附图标记。
Claims (15)
1.一种柴油机的排气装置，从液体燃料供给源(5)向气体生成器(3)供给液体燃料(6)，在该气体生成器(3)使液体燃料(6)成为可燃性气体(7)，该气体生成器(3)的可燃性气体流出口(9)在柴油颗粒物过滤器(2)的上游与排气路径(1)连通，使从可燃性气体流出口(9)流出的可燃性气体(7)在排出气体(10)中的氧气中燃烧，在由其燃烧热加热了的排出气体(10)中使上述过滤器(2)中积存的排气微粒燃烧，其特征在于，
在气体生成器(3)中设置触媒室(51)，在该触媒室(51)内容置触媒(4)，在触媒室(51)内产生触媒燃烧热，并沿排气路径周壁(1a)的外周设置该触媒室(51)，
在排气路径周壁(1a)内设置间隔壁(14)，通过该间隔壁(14)将排气路径(1)内划分出可燃性气体混合通路(15)和排气通过路径(16)，使可燃性气体流出口(9)连通于可燃性气体混合通路(15)的始端部(15a)，
能够使在触媒室(51)内被加热了的可燃性气体(7)和排出气体(10)的一部分(10a)在可燃性气体混合通路(15)内混合，通过点火装置(45)对可燃性气体(7)点火，
点火装置(45)为点火用电热器(45a)。
2.根据权利要求1所述的柴油机的排气装置，其特征在于，
使触媒室(51)沿着排气路径周壁(1a)周向的整个区域设置。
3.根据权利要求1所述的柴油机的排气装置，其特征在于，
使可燃性气体混合通路(15)的通路截面积沿着流路方向变化。
4.根据权利要求3所述的柴油机的排气装置，其特征在于，
可燃性气体混合通路(15)的通路截面积越向下游侧越大。
5.根据权利要求1所述的柴油机的排气装置，其特征在于，
在排气路径周壁(1a)的下游侧端部设置出口侧凸缘(1c)，在容置上述过滤器(2)的过滤器容置箱(11)上设置入口侧凸缘(11c)，在该过滤器容置箱(11)的入口侧凸缘(11c)上连接排气路径周壁(1a)的出口侧凸缘(1c)，在这种情况下，
在排气路径(1)的内侧设置筒状壁(1d)，在该筒状壁(1d)和排气路径周壁(1a)之间、以及筒状壁(1d)和出口侧凸缘(1c)之间形成隔热空间(1e)。
6.根据权利要求1所述的柴油机的排气装置，其特征在于，
在点火装置(45)的下游、且上述过滤器(2)的上游配置氧化触媒(12)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的柴油机的排气装置，其特征在于，
在触媒室入口(51a)侧配置混合器(52)，将从燃料喷嘴(53)供给的液体燃料(6)与空气(44)在混合室(55)内混合，将混合气(56)从混合室出口(57)向触媒室入口(51a)供给，在这种情况下，
能够通过热传导体(58)向燃料喷嘴(53)传递触媒室(51)的触媒燃烧热。
8.根据权利要求7所述的柴油机的排气装置，其特征在于，
将热传导体(58)的露出面(58a)配置于面对触媒室入口(51a)的位置，并且使从混合室出口(57)流出的液体燃料(6)与该热传导体(58)的露出面(58a)接触。
9.根据权利要求8所述的柴油机的排气装置，其特征在于，
使电热器(65)接触热传导体(58)，从而在可燃性气体开始生成时，能够通过电热器(65)加热热传导体(58)。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的柴油机的排气装置，其特征在于，
由触媒(4)的载体(4a)形成立体网眼状的混合气通过路径。
11.根据权利要求10所述的柴油机的排气装置，特征在于，
载体(4a)使用颗粒状载体，并且利用相邻的载体(4a)之间的间隙形成立体网眼状的混合气通过路径。
12.根据权利要求10所述的柴油机的排气装置，特征在于，
载体(4a)使用颗粒状陶瓷，并且利用相邻的载体(4a)之间的间隙形成立体网眼状的混合气通过路径，在这种情况下，在载体(4a)中混合金属制弹簧(66)并容置于触媒室(51)内，将该金属制弹簧(66)作为载体(4a)的缓冲器。
13.根据权利要求1至6中任一项所述的柴油机的排气装置，特征在于，
使用来自柴油机的燃料箱(5a)的燃料作为液体燃料(6)，并使空气(44)混入到液体燃料(6)中，在这种情况下，
该空气(44)使用来自增压器(39)的空气(44)。
14.根据权利要求1至6中任一项所述的柴油机的排气装置，特征在于，
通过在触媒室(51)使液体燃料(6)气化，能够使该液体燃料(6)成为可燃性气体(7)。
15.根据权利要求1至6中任一项所述的柴油机的排气装置，特征在于，
通过在触媒室(51)使液体燃料(6)部分氧化，能够使该液体燃料(6)成为含有一氧化碳和氢气的可燃性气体(7)。
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