CN110131020A - 内燃机的排气净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及内燃机的排气净化装置，其目的在于抑制内燃机的输出下降并尽可能减少排放。在具备增压器、排气净化催化剂、旁通通路、废气旁通阀及使排气的流动方向变化的整流构件的内燃机的排气净化装置中，排气净化催化剂及整流构件被配置成，在对排气净化催化剂进行预热时，旁通排气朝向该排气净化催化剂的上游侧端面，且在内燃机在预定的高负荷区域中运转时，旁通排气朝向整流构件，整流构件具有将碰撞后的排气在排气管的周向上引导的引导部，在该引导部设置有多个贯通孔。

Description

内燃机的排气净化装置

技术领域

本发明涉及内燃机的排气净化装置。

背景技术

已知有具备增压器、绕过增压器的涡轮机的旁通通路及设置于旁通通路的废气旁通阀(以下，有时也称作“WGV”)的内燃机。并且，已知有如下技术：在内燃机的冷启动时，使用通过旁通通路后的比较高温的排气，使设置于比旁通通路与排气通路的汇合部靠下游的排气净化催化剂升温。

在专利文献1中公开了一种如下的技术：在内燃机的冷启动时，以使从旁通通路向排气通路流出的排气(以下，有时也称作“旁通排气”)与排气净化催化剂直接碰触的方式控制WGV的开度，在增压运转区域中，以使旁通排气不与排气净化催化剂直接碰触的方式控制WGV的开度。

另外，在专利文献2中公开了一种在排气净化催化剂的前后设置有百叶构件的排气净化装置。在该排气净化装置中，百叶构件具有狭缝及倾斜板，构成为能够利用倾斜板来变更通过狭缝后的排气的流动方向。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-180781号公报

专利文献2：日本特开2012-193719号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在具备增压器、旁通通路及废气旁通阀(WGV)的内燃机中，当对于该内燃机的要求内燃机负荷变高时，WGV的开度被减小。此时，若内燃机的排气净化装置构成为从旁通通路向排气通路流出的排气(旁通排气)不与排气净化催化剂直接碰触(例如，参照专利文献1)，则能够抑制排气净化催化剂的过升温。然而，在专利文献1所记载的技术中，此时，旁通排气与排气管的壁面碰撞，沿着壁面流通的旁通排气向排气净化催化剂流入。因而，排气难以一样地(同样地、一致地)向排气净化催化剂流入。另外，当WGV的开度被减小时，旁通排气的流速具有变快的倾向，排气净化催化剂中的排气的滞留时间容易变短。其结果，排放可能会恶化。

另外，根据专利文献2所记载的技术，由于通过狭缝后的排气的流动被倾斜板引导，所以可认为排气容易向排气净化催化剂一样地流入。然而，在专利文献2所记载的排气净化装置中，无论内燃机的运转状态如何都是(也就是说，在内燃机的冷启动时(对排气净化催化剂进行预热时)也是同样)通过百叶构件的狭缝并由倾斜板引导后的排气向排气净化催化剂流入。因而，在对排气净化催化剂进行预热时，在排气流入排气净化催化剂之前该排气的热被百叶构件夺走，对排气净化催化剂进行预热所需的时间具有变长的倾向。于是，排放、燃料经济性可能会恶化。

另外，在专利文献2所记载的技术中，在排气的流动方向由倾斜板变更时可能产生压力损失。其结果，在对排气净化催化剂进行预热时，该排气净化催化剂的预热开始变晚，从而排放可能会恶化。另外，在增压运转区域中，当伴随有上述的压力损失而排气的流动受到阻碍时，涡轮机的背压变高，从而内燃机的输出可能会下降。

本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于，提供一种在内燃机的冷启动时排气净化催化剂能够尽早升温且在内燃机在预定的高负荷区域中运转时能够抑制内燃机的输出下降并尽可能减少排放的排气净化装置。

用于解决课题的方案

本发明在具备增压器、排气净化催化剂、旁通通路、废气旁通阀及使排气的流动方向变化的整流构件的内燃机的排气净化装置中，排气净化催化剂及整流构件被配置成，在对排气净化催化剂进行预热时，从旁通通路向排气通路流出的排气(旁通排气)朝向该排气净化催化剂的上游侧端面。由此，在内燃机的冷启动时排气净化催化剂能够尽早升温。而且，排气净化催化剂及整流构件被配置成，在内燃机在预定的高负荷区域中运转时，旁通排气朝向整流构件，整流构件具有将碰撞后的排气在排气管的周向上引导的引导部，在该引导部设置有多个贯通孔。由此，在内燃机在预定的高负荷区域中运转时，能够抑制内燃机的输出下降并尽可能减少排放。

详细而言，本发明的内燃机的排气净化装置具备：增压器，具备设置于内燃机的排气通路的涡轮机；排气净化催化剂，设置于比所述涡轮机靠下游的所述排气通路；旁通通路，从比所述涡轮机靠上游的所述排气通路分支，绕过该涡轮机并与比所述排气净化催化剂靠上游的该排气通路汇合；废气旁通阀，设置于所述旁通通路，调整在该旁通通路中流通的排气的流量，且构成为当该废气旁通阀的开度变化时，从所述旁通通路向所述排气通路流出的排气即旁通排气的流动方向变化；及整流构件，设置于所述涡轮机与所述排气净化催化剂之间的所述排气通路，使排气的流动方向变化。并且，所述排气净化催化剂及所述整流构件被配置成，在对所述排气净化催化剂进行预热时，所述旁通排气朝向该排气净化催化剂的上游侧端面，且在所述内燃机在预定的高负荷区域中运转时，所述旁通排气朝向所述整流构件。而且，所述整流构件具有将碰撞后的排气在划定所述排气通路的排气管的周向上引导的引导部，在该引导部设置有多个贯通孔。

根据这样的构成，在对排气净化催化剂进行预热时，旁通排气指向该排气净化催化剂的上游侧端面。因而，比较高温的旁通排气容易直接流入排气净化催化剂，从而能够使排气净化催化剂尽早升温。其结果，在内燃机的冷启动时，排放减少。

另一方面，在内燃机在预定的高负荷区域中运转时，旁通排气与整流构件碰撞。于是，由引导部将碰撞后的排气在排气管的周向上引导。在此，预定的高负荷区域是指内燃机的增压运转区域，而且是废气旁通阀被控制成比全开小且比全闭大的开度的区域。因此，此时，从旁通通路流出的排气的流速变得比较快。并且，当从旁通通路流出的排气的流速变快时，其流动的指向性变强，排气难以向排气净化催化剂一样地流入。相对于此，当旁通排气由整流构件如上述那样改变其流动方向时，该排气会在一定程度上扩散。其结果，排气容易向排气净化催化剂一样地流入。在该情况下，排气净化催化剂中的排气的流通范围变大，排气中的有害成分容易被净化。由此，能够尽可能减少排放。

另外，当旁通排气与整流构件碰撞时，该排气的流速降低。也就是说，向排气净化催化剂流入的排气的流速降低。由此，与旁通排气不与整流构件碰撞的情况相比，排气净化催化剂中的排气的滞留时间变长，从而能够尽可能减少排放。

而且，在本发明的内燃机的排气净化装置中，在引导部设置有多个贯通孔。因而，到达了整流构件的旁通排气的一部分不会与该整流构件碰撞，或者，在沿着引导部流通的中途通过该贯通孔而向排气净化催化剂流入。在该情况下，整流构件对旁通排气的干涉被减少。因而，因整流构件阻碍旁通排气的流动而可能产生的压力损失被减少。由此，能够抑制涡轮机的背压变高的事态，从而能够抑制内燃机的输出下降。

如以上所述，本发明的内燃机的排气净化装置在内燃机的冷启动时能够使排气净化催化剂尽早升温。而且，在内燃机在预定的高负荷区域中运转时，能够抑制内燃机的输出下降并尽可能减少排放。

另外，在本发明的内燃机的排气净化装置中，所述整流构件可以具有：外周侧端部，在所述排气管的周向上延伸，且沿着该排气管的内壁面设置；及内周侧端部，在所述排气管的周向上延伸，且设置于比该排气管的内壁面靠中心轴侧处。在这样的构成中，在排气管的中心轴附近设置整流构件的开口。并且，在对排气净化催化剂进行预热时，旁通排气在该开口处流通。于是，在对排气净化催化剂进行预热时，旁通排气容易适当地直接流入排气净化催化剂。另一方面，在内燃机在预定的高负荷区域中运转时，碰撞到整流构件的排气在由引导部在排气管的周向上引导之后，通过该开口而向排气净化催化剂流入。另外，到达了整流构件的排气的一部分在通过贯通孔之后在排气管的内壁面附近流通而向排气净化催化剂流入。由此，排气容易向排气净化催化剂一样地流入，从而能够尽可能减少排放。

另外，所述整流构件可以被配置成，所述内周侧端部相对于所述外周侧端部位于排气的流动方向上的上游侧，或者，所述内周侧端部相对于所述外周侧端部在排气的流动方向上成为相同的位置。根据这样的构成，碰撞到整流构件的排气容易在排气管的周向上被引导。于是，排气更容易一样地向排气净化催化剂流入，从而能够尽可能减少排放。

另外，在以使所述内周侧端部相对于所述外周侧端部位于排气的流动方向上的上游侧的方式配置整流构件的情况下，碰撞到整流构件的排气会沿着引导部从下游侧向上游侧流动。也就是说，由引导部将碰撞到整流构件的排气的流动方向改变成反向。另外，在以使所述内周侧端部相对于所述外周侧端部在排气的流动方向上成为相同位置的方式配置整流构件的情况下，由引导部将碰撞到整流构件的排气的流动方向改变90°。这样，当碰撞到整流构件的排气的流动方向被比较大幅地改变时，该排气会比较大幅地减速。其结果，向排气净化催化剂流入的旁通排气的流速更容易下降。由此，排气净化催化剂中的排气的滞留时间变长，从而能够尽可能减少排放。

在以上所述的内燃机的排气净化装置中，所述整流构件可以焊接于所述排气管的内壁面。在此，若假设排气管与整流构件的焊接部位设置于排气中的水蒸气冷凝而产生的冷凝水可能滞留的位置，则该焊接部位可能会发生腐蚀。于是，所述整流构件的焊接部可以设置于冷凝水不会滞留的位置。由此，能够抑制排气管与整流构件的焊接部位发生腐蚀的事态。

发明效果

根据本发明，在内燃机的冷启动时排气净化催化剂能够尽早升温，且在内燃机在预定的高负荷区域中运转时，能够抑制内燃机的输出下降并尽可能减少排放。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的内燃机的进排气系统的概略构成的图。

图2A是示出第一实施方式的涡轮机壳体的截面的图，是表示WGV被控制成大致全开状态时的图。

图2B是示出第一实施方式的涡轮机壳体的截面的图，是表示WGV相对于大致全开状态被控制成闭阀侧时的图。

图3是示出整流构件的形状及其概略构成的第一图。

图4是用于说明到达了整流构件的排气的流动的图，是将图2A及图2B中的区域a放大示出的图。

图5是示出在假定为不设置整流构件的情况下在内燃机在预定的高负荷区域中运转时在旁通通路中流通而向排气净化催化剂流入的排气的流动的图。

图6是示出在内燃机在预定的高负荷区域中运转时在旁通通路中流通而与整流构件碰撞之后向排气净化催化剂流入的排气的流动的图。

图7是示出整流构件的形状及其概略构成的第二图。

图8是用于说明焊接部与冷凝水的滞留部的位置关系的第一图，是将图2A及图2B中的区域a放大示出的图。

图9是用于说明焊接部与冷凝水的滞留部的位置关系的第二图。

图10是图9的A向视图，是用于对在设置于冷凝水不滞留的位置的焊接部进行说明的图。

图11是示出第二实施方式的涡轮机壳体的截面的图，是表示WGV相对于大致全开状态被控制成闭阀侧时的图。

图12是用于说明到达了整流构件的排气的流动的图，是将图11中的区域e放大示出的图。

标号说明

1···内燃机

4···进气通路

5···排气通路

6···增压器

7···排气净化催化剂

10··ECU

11··整流构件

11a·引导部

11b·贯通孔

11c·开口部

11d·外周侧端部

11e·内周侧端部

11f·焊接部

60a·涡轮机

602·旁通通路

603·废气旁通阀(WGV)

具体实施方式

以下，参照附图来例示性地详细说明用于实施本发明的方式。但是，该实施方式所记载的构成部件的尺寸、材质、形状及其相对配置等只要没有特别记载就并非旨在将本发明的范围限定于此。

(第一实施方式)

<内燃机的进排气系统的构成>

图1是示出本实施方式的内燃机及其进排气系统的概略构成的图。图1所示的内燃机1是具备包括4个汽缸2的汽缸群的火花点火式的内燃机(汽油发动机)。但是，本发明也能够应用于压缩着火式的内燃机(柴油发动机)。在内燃机1设置有向各汽缸2内直接喷射燃料的燃料喷射阀3。此外，燃料喷射阀3也可以构成为向各进气道喷射燃料。另外，在各汽缸2安装有用于对缸内的混合气进行点火的未图示的火花塞。

内燃机1与进气歧管40及排气歧管50连接。在进气歧管40连接有进气通路4。在该进气通路4的中途设置有将排气的能量作为驱动源来工作的增压器6的压缩机壳体61。在压缩机壳体61中以旋转自如的方式收容有压缩机61a。

在比压缩机壳体61靠下游的进气通路4设置有在进气与外气(大气)之间进行热交换的中冷器42。并且，在压缩机壳体61与中冷器42之间的进气通路4设置有节气门41。节气门41通过变更进气通路4内的通路截面积来调整内燃机1的吸入空气量。另外，在比压缩机壳体61靠上游的进气通路4设置有空气流量计43。空气流量计43输出与在进气通路4内流动的进气(空气)的量(质量)相应的电信号。而且，在进气歧管40设置有进气压传感器44。进气压传感器44输出与进气歧管40内的进气的压力(进气压)相应的电信号。

另一方面，在排气歧管50连接有排气通路5。在该排气通路5的中途设置有增压器6的涡轮机壳体60。在涡轮机壳体60中以旋转自如的方式收容有涡轮机60a。并且，在比涡轮机壳体60靠下游的排气通路5设置有排气净化催化剂7。该排气净化催化剂7例如是三元催化剂。另外，在涡轮机壳体60与排气净化催化剂7之间的排气通路5设置有空燃比传感器51。空燃比传感器51检测流入排气净化催化剂7的排气的空燃比。另外，在比排气净化催化剂7靠下游的排气通路5设置有温度传感器52。温度传感器52检测从排气净化催化剂7流出的排气的温度。

在此，如图2A所示，涡轮机壳体60具备用于将来自排气通路5的排气向涡轮机60a引导的涡轮机入口600和用于使经过涡轮机60a后的排气朝向排气净化催化剂7排出的涡轮机出口601。另外，在涡轮机壳体60设置有用于使来自排气通路5的排气绕过涡轮机入口600、涡轮机60a及涡轮机出口601并朝向排气净化催化剂7排出的旁通通路602。在此，若将旁通通路602中的入口侧的部分设为从排气通路5分支的分支部602a，将旁通通路602中的出口侧的部分设为与排气通路5汇合的汇合部602b，则旁通通路602从比涡轮机60a靠上游的排气通路5在分支部602a处分支，绕过涡轮机60a，并在汇合部602b处与比排气净化催化剂7靠上游的排气通路5汇合。并且，旁通通路602以使该旁通通路602的轴线的延长线(图2A中的单点划线L1)与排气净化催化剂7的上游侧端面7a(以下，称作“上游侧催化剂端面7a”)交叉的方式配置。在本实施方式中，构成为旁通通路602的轴线、形成涡轮机壳体60与排气净化催化剂7之间的排气通路5的一部分的排气管(这在图2A中表示为排气管5′)的轴线及排气净化催化剂7的轴线(详细而言，担载有排气净化催化剂7的圆筒状的载体的轴线)大致一致。

另外，涡轮机壳体60具备安装于旁通通路602的出口侧、通过变更旁通通路602的开口面积来调整在该旁通通路602中流通的排气的流量的废气旁通阀603(以下，有时也称作“WGV603”)。该WGV603由后述的ECU10控制。在此，图2A表示WGV603被控制成大致全开状态时，从旁通通路602向排气通路5流出的排气(以下，有时也称作“旁通排气”)的流动方向与线L1大致一致。也就是说，旁通通路602在WGV603被设为大致全开的状态下使旁通排气的流动方向指向上游侧催化剂端面7a。另一方面，图2B表示WGV603相对于大致全开状态被控制成闭阀侧时，旁通排气的流动方向与WGV603被控制成大致全开状态时相比朝向涡轮机出口601侧。这样，WGV603构成为当其开度变化时，旁通排气的流动方向变化。

在此，返回图1，在内燃机1一并设置有电子控制单元(ECU)10。ECU10是控制内燃机1的运转状态等的单元。在ECU10除了上述的空气流量计43、进气压传感器44、空燃比传感器51、温度传感器52之外，还电连接有曲轴位置传感器8及加速器开度传感器9等各种传感器。曲轴位置传感器8是输出与内燃机1的内燃机输出轴(曲轴)的旋转位置相关的电信号的传感器。加速器开度传感器9是输出与加速器踏板的操作量(加速器开度)相关的电信号的传感器。并且，这些传感器的输出信号向ECU10输入。ECU10基于曲轴位置传感器8的输出信号来导出内燃机1的内燃机转速，基于加速器开度传感器9的输出信号来导出内燃机1的内燃机负荷。另外，ECU10基于空气流量计43的输出值来推定从内燃机1排出的排气的流量，基于温度传感器52的输出值来推定排气净化催化剂7的温度。

另外，在ECU10电连接有燃料喷射阀3、节气门41、WGV603等各种装置。由ECU10控制该各种装置。例如，ECU10通过控制WGV603的开度(以下，有时也称作“WGV开度”)，能够调整在旁通通路602中流通的排气的流量。另外，当ECU10控制WGV开度时，旁通排气的流动方向变化。

并且，ECU10在对排气净化催化剂7进行预热时，通过将WGV603控制成大致全开状态，能够使排气净化催化剂7尽早升温。以下对此进行说明。从内燃机1排出的排气在分支部602a处向涡轮机60a侧的通路和旁通通路602分流。并且，通过这些通路后的排气在汇合部602b处汇合，向排气净化催化剂7流入。此时，通过涡轮机60a侧的通路的排气容易被热容大的涡轮机60a夺走热，具有其温度下降的倾向。另一方面，通过旁通通路602后的排气具有其温度会变得比较高的倾向。在此，如上所述，旁通通路602在WGV603被设为大致全开的状态下使旁通排气的流动方向指向上游侧催化剂端面7a。因此，当ECU10将WGV603控制成大致全开状态时，比较高温的旁通排气不会与排气通路5的壁面碰撞而容易直接流入排气净化催化剂7，从而能够使排气净化催化剂7尽早升温。

<旁通排气的整流>

在涡轮机壳体60与排气净化催化剂7之间的排气通路5设置有整流构件11。并且，在本实施方式的内燃机的排气净化装置中，排气净化催化剂7及整流构件11被配置成，在对排气净化催化剂7进行预热时，旁通排气朝向上游侧催化剂端面7a，且在内燃机1在预定的高负荷区域中运转时，旁通排气朝向整流构件11。基于图2A、图2B及图3对此进行说明。

图3是示出整流构件11的形状及其概略构成的图。如图3所示，整流构件11由从排气的流动方向上的上游侧朝向下游侧扩展的金属板(板金、钣金)形成为圆锥台。而且，一端部从下游侧朝向上游侧翻折。并且，这样的整流构件11具有引导部11a、贯通孔11b及开口部11c。引导部11a是具有如上所述的形状的金属板，如后所述，使碰撞到该引导部的排气的流动方向变化。贯通孔11b是从金属板的表面向背面贯通的多个孔。但是，只要是从金属板的表面向背面贯通的形状即可，也可以不是孔。开口部11c是在上述的圆锥台形状中从顶面开口到底面的部分。此外，在本实施方式中，整流构件11由金属板形成，但并非意在限定于此。例如，也可以通过将圆棒的金属坯件切削加工成上述的形状来形成整流构件11。另外，在整流构件11由金属板形成的情况下，该整流构件11可以设为与形成排气通路5的排气管同样的材料。

并且，在本实施方式中，如图2A所示，在涡轮机壳体60与排气净化催化剂7之间的排气通路5中，整流构件11的外周侧端部11d沿着排气管5′的内壁面设置，整流构件11的内周侧端部11e设置于比排气管5′的内壁面靠中心轴侧处。而且，此时，线L1与整流构件11的轴大致一致，整流构件11绕着线L1开口。在此，在WGV603被控制成大致全开状态的排气净化催化剂7的预热时，旁通排气的流动方向与线L1大致一致。因此，旁通排气的流动方向朝向整流构件11的开口部11c。也就是说，整流构件11设置于在对排气净化催化剂7进行预热时不与旁通排气的流动方向交叉的位置。

根据这样的构成，在对排气净化催化剂7进行预热时，旁通排气具有通过整流构件11的开口部11c而向排气净化催化剂7流入的倾向。因而，比较高温的旁通排气容易直接流入排气净化催化剂7，从而能够使排气净化催化剂7尽早升温。由此，在内燃机1冷启动时，能够尽可能减少排放。

另一方面，在内燃机1在预定的高负荷区域中运转时，如图2B所示，WGV603相对于大致全开状态被控制成闭阀侧。在此，预定的高负荷区域是指内燃机1的增压运转区域，而且是WGV603被控制成比全开小且比全闭大的开度的区域。此时，如图2B所示，旁通排气的流动方向与WGV603被控制成大致全开状态时相比朝向涡轮机出口601侧。于是，旁通排气容易沿着排气通路5的壁面流通，其结果，旁通排气会与整流构件11碰撞。

接着，对由整流构件11对旁通排气的整流作用进行说明。整流构件11的引导部11a构成为使碰撞到该引导部11a的排气的流动方向变化。另外，到达了整流构件11的排气的一部分通过贯通孔11b并向排气净化催化剂7流入。由此，能够抑制内燃机1的输出下降并尽可能减少排放。以下对此进行详细说明。

图4是用于说明到达了整流构件11的排气的流动的图，是将图2A及图2B中的区域a放大示出的图。此外，如图4所示，整流构件11在设置于外周侧端部11d侧的焊接部11f处与排气管5′焊接。

当排气到达整流构件11时，该排气与引导部11a碰撞，其流动方向被改变。此时的排气的流动由图4中的箭头(a)及箭头(b)表示。箭头(a)表示在整流构件11的轴向上从下游侧向上游侧沿着引导部11a流动的排气流，箭头(b)表示在整流构件11(排气管5′)的周向上沿着引导部11a流动的排气流。也就是说，引导部11a以使碰撞到该引导部11a的排气一边在整流构件11的周向上扩展一边从下游侧朝向上游侧流动的方式进行引导。在此，若将如上述那样金属板被翻折的部分设为翻折部11g，则从翻折部11g朝向内周侧端部11e延伸的面与排气管5′的内壁面成锐角。由此，实现沿着引导部11a从下游侧朝向上游侧的流动。

另外，到达了整流构件11的旁通排气的一部分不会与该整流构件11碰撞，或者，在沿着引导部11a流通的中途通过贯通孔11b(这由图4中的箭头(c)表示)而向排气净化催化剂7流入。

当如以上所述这样旁通排气由整流构件11整流时，旁通排气会在一定程度上扩散。于是，流入排气净化催化剂7的旁通排气的流速降低。另外，旁通排气容易向排气净化催化剂7一样地流入。以下对此进行说明。

图5是示出在假定为不设置整流构件11的情况下、在内燃机1在预定的高负荷区域中运转时、在旁通通路602中流通而向排气净化催化剂7流入的排气的流动的图。在该情况下，旁通排气与排气通路5的壁面碰撞，沿着壁面流通的旁通排气流入排气净化催化剂7。因而，如图5所示，排气难以向排气净化催化剂7一样地流入。另外，当WGV开度被减小时，旁通排气的流速具有变快的倾向，因此排气净化催化剂7中的排气的滞留时间容易变短。其结果，排放可能会恶化。

相对于此，当设置上述的整流构件11时，如图6所示，碰撞到引导部11a的排气在整流构件11的周向上扩展(这由图6中的区域b表示)。并且，由引导部11a引导后的排气通过开口部11c而向排气净化催化剂7流入。另外，到达了整流构件11的排气的一部分在通过贯通孔11b之后在排气通路5的壁面附近流通而向排气净化催化剂7流入。于是，如图6中的区域c所表示那样，排气扩散。

也就是说，在内燃机1在预定的高负荷区域中运转时，从旁通通路602流出的排气的流速会变得比较快，但通过该排气与整流构件11碰撞而其流动方向被改变，该排气扩散，向排气净化催化剂7流入的旁通排气的流速被降低。由此，与旁通排气不与整流构件11碰撞的情况相比，排气净化催化剂7中的排气的滞留时间变长，从而能够尽可能减少排放。

另外，若将图5与图6进行比较可知，整流构件11使排气向排气净化催化剂7一样地流入。由此，排气净化催化剂7中的排气的流通范围变大，排气中的有害成分容易被净化。而且，当到达了整流构件11的排气的一部分通过贯通孔11b时，整流构件11对旁通排气的干涉降低。因而，因整流构件11阻碍旁通排气的流动而会产生的压力损失减少。由此，能够抑制涡轮机60a的背压变高的事态，从而能够抑制内燃机1的输出下降。

如以上所述，本实施方式的排气净化装置在内燃机1的冷启动时能够使排气净化催化剂7尽早升温。而且，在内燃机1在预定的高负荷区域中运转时，能够抑制内燃机1的输出下降并尽可能减少排放。

此外，关于本实施方式的整流构件11，以使碰撞到引导部11a的排气广泛地在其周向上扩展的方式将外周侧端部11d沿着排气管5′的内壁面的周向全周设置，但并非意在限定于此。例如，也可以是如图7所示的半周形状的整流构件11设置于在内燃机1在预定的高负荷区域中运转时旁通排气所碰撞的位置。

另外，在本实施方式的整流构件11中，如上述的图4所示，焊接部11f设置于比翻折部11g靠上游侧处，且在翻折部11g也设置有贯通孔11b，由此能够抑制排气管5′与整流构件11的焊接部位发生腐蚀的事态。基于图8对此进行说明。

图8是用于说明焊接部11f与冷凝水的滞留部的位置关系的图，是将图2A及图2B中的区域a放大示出的图。在此，当在排气中的水蒸气冷凝而产生的冷凝水可能滞留的位置设置焊接部11f时，上述焊接部位可能会腐蚀。于是，在本实施方式中，通过设置翻折部11g而构成为冷凝水容易滞留于该翻折部11g。并且，通过在翻折部11g也设置贯通孔11b，如图8的箭头(d)所表示那样，冷凝水经由贯通孔11b而向重力方向落下。而且，焊接部11f设置于比翻折部11g靠上游侧处。因而，冷凝水不会滞留于焊接部11f。由此，能够抑制排气管5′与整流构件11的焊接部位发生腐蚀的事态。

但是，如图9所示，在以使整流构件11的轴相对于重力方向成为水平的方式配置该整流构件11的情况下，冷凝水可能会滞留于焊接部11f(这样的事态可能在图9中的区域d中产生)。于是，在这样的情况下，在重力方向上不设置焊接部11f。基于图10对此进行说明。

图10是图9的A向视图，是用于对设置于冷凝水不会滞留的位置的焊接部11f进行说明的图。在图10所示的排气管5′的周向上的范围A1中，可能滞留冷凝水。此外，范围A1例如是相对于排气管5′的重力方向的中心轴L2为±10°的范围。但是，并非意在限定于此，也可以考虑通过涡轮机60a后的排气的涡流等，将范围A1确定为比这更宽的范围。并且，在该情况下，在范围A1不设置焊接部11f。也就是说，焊接部11f在排气管5′的周向上设置于除了范围A1之外的范围A2。由此，能够抑制排气管5′与整流构件11的焊接部位发生腐蚀的事态。

(第二实施方式)

接着，基于图11及图12对本发明的第二实施方式进行说明。此外，在本实施方式中，关于与上述的第一实施方式实质上相同的构成、实质上相同的控制处理，省略其详细的说明。

图11是示出本实施方式的涡轮机壳体60的截面的图，是表示WGV603相对于大致全开状态被控制成闭阀侧时的图。在本实施方式中，也与上述的第一实施方式同样，在内燃机1在预定的高负荷区域中运转时，旁通排气与整流构件110碰撞。在此，本实施方式的整流构件110具有平板形状，与在第一实施方式的说明中叙述的整流构件11同样，包括引导部110a、贯通孔110b、开口部110c、外周侧端部110d、内周侧端部110e及焊接部110f。此外，在对排气净化催化剂7进行预热时，旁通排气与上述的第一实施方式同样，具有通过整流构件110的开口部110c而向排气净化催化剂7流入的倾向。

并且，对由这样的整流构件110对旁通排气的整流作用进行说明。图12是用于说明到达了整流构件110的排气的流动的图，是将图11中的区域e放大示出的图。此外，如图12所示，整流构件110在外周侧端部110d处与排气管5′焊接。即，外周侧端部110d成为焊接部110f。

当排气到达整流构件110时，该排气与引导部110a碰撞，其流动方向被改变。此时的排气的流动由图4中的箭头(a′)及箭头(b′)表示。箭头(a′)表示从外周侧端部110d向内周侧端部110e沿着引导部110a流动的排气流，箭头(b′)表示在整流构件110的周向上沿着引导部110a流动的排气流。在此，引导部110a相对于排气管5′的内壁面成90°的角度。由此，由引导部110a将碰撞到整流构件110的排气的流动方向改变90°。这样，当碰撞到整流构件110的排气的流动方向被比较大幅地改变时，该排气会比较大幅地减速。其结果，向排气净化催化剂7流入的旁通排气的流速容易下降。另外，旁通排气容易向排气净化催化剂7一样地流入。由此，能够尽可能减少排放。

另外，到达了整流构件110的旁通排气的一部分不会与该整流构件110碰撞，或者，在沿着引导部110a流通的中途通过贯通孔110b(这由图12中的箭头(c′)表示)而向排气净化催化剂7流入。于是，因整流构件110阻碍旁通排气的流动而会产生的压力损失减少，且排气容易向排气净化催化剂7一样地流入。

此外，附着于整流构件110的冷凝水能够搭乘从外周侧端部110d向内周侧端部110e沿着引导部110a流动的排气流而移动。因而，冷凝水不会滞留于焊接部110f，能够抑制排气管5′与整流构件110的焊接部位发生腐蚀的事态。

具备以上所述的整流构件110的排气净化装置在内燃机1的冷启动时能够使排气净化催化剂7尽早升温。而且，在内燃机1在预定的高负荷区域中运转时，能够抑制内燃机1的输出下降并尽可能减少排放。

Claims (4)

1.一种内燃机的排气净化装置，具备：

增压器，具备设置于内燃机的排气通路的涡轮机；

排气净化催化剂，设置于比所述涡轮机靠下游的所述排气通路；

旁通通路，从比所述涡轮机靠上游的所述排气通路分支，绕过该涡轮机并与比所述排气净化催化剂靠上游的该排气通路汇合；

废气旁通阀，设置于所述旁通通路，调整在该旁通通路中流通的排气的流量，且构成为当该废气旁通阀的开度变化时，从所述旁通通路向所述排气通路流出的排气即旁通排气的流动方向变化；及

整流构件，设置于所述涡轮机与所述排气净化催化剂之间的所述排气通路，使排气的流动方向变化，

其特征在于，

所述排气净化催化剂及所述整流构件被配置成，在对所述排气净化催化剂进行预热时，所述旁通排气朝向该排气净化催化剂的上游侧端面，且在所述内燃机在预定的高负荷区域中运转时，所述旁通排气朝向所述整流构件，

所述整流构件具有将碰撞后的排气在划定所述排气通路的排气管的周向上引导的引导部，在该引导部设置有多个贯通孔。

2.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，

所述整流构件具有：

外周侧端部，在所述排气管的周向上延伸，且沿着该排气管的内壁面设置；及

内周侧端部，在所述排气管的周向上延伸，且设置于比该排气管的内壁面靠中心轴侧处。

3.根据权利要求2所述的内燃机的排气净化装置，

所述整流构件被配置成，所述内周侧端部相对于所述外周侧端部位于排气的流动方向上的上游侧，或者，所述内周侧端部相对于所述外周侧端部在排气的流动方向上成为相同的位置。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的内燃机的排气净化装置，

所述整流构件焊接于所述排气管的内壁面，且所述整流构件的焊接部设置于冷凝水不滞留的位置。