DE102020208537A1 - Exhaust duct structure of an engine - Google Patents
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Abstract
[Gegenstand]Eine Abgaskanalstruktur eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, die in der Lage ist, die Schädigung eines Abgassensors zu verhindern und die Erfassungsgenauigkeit des Abgassensors zu verbessern.[Lösung]Ein einen Verbindungskanal bildendes Element (32), das einen Verbindungskanal (32A) bildet, der von einem Abgasauslass (20C) eines Turbinengehäuses (20A) gekrümmt ist und sich nach unten erstreckt, ist zwischen dem Abgasauslass (20C) und einem Katalysator (30C) vorgesehen, und das den Verbindungskanal bildende Element (32) umfasst einen Wandabschnitt (32C) auf der Seite gegenüber einer Krümmungsmitte (C) des Verbindungskanals (32A). Der Wandabschnitt (32C) umfasst einen ersten flachen Abschnitt (32D), der derart geneigt ist, dass er sich von einer oberen Seite zu einer unteren Seite von dem Turbinengehäuse (20A) entfernt, einen gekrümmten Abschnitt (32E) eines unteren Endabschnitts des ersten flachen Abschnitts (32D), und einen zweiten flachen Abschnitt (32F), der über den gekrümmten Abschnitt (32E) mit dem ersten flachen Abschnitt (32D) verbunden ist und sich relativ zu einer Verlängerungsfläche (E) des ersten flachen Abschnitts (32D) nach außen erstreckt, und ein Abgassensor (35) ist in dem zweiten flachen Abschnitt (32F) vorgesehen.[Object] To provide an exhaust passage structure of an internal combustion engine capable of preventing the damage of an exhaust gas sensor and improving the detection accuracy of the exhaust gas sensor. [Solution] A communication passage forming member (32) that constitutes a communication passage (32A) that from an exhaust outlet (20C) of a turbine casing (20A) and extending downward is provided between the exhaust outlet (20C) and a catalyst (30C), and the connecting passage forming member (32) includes a wall portion (32C) the side opposite a center of curvature (C) of the connecting channel (32A). The wall portion (32C) includes a first flat portion (32D) inclined so as to deviate from an upper side to a lower side of the turbine casing (20A), a curved portion (32E) of a lower end portion of the first flat portion Section (32D), and a second flat section (32F) which is connected to the first flat section (32D) via the curved section (32E) and which extends outward relative to an extension surface (E) of the first flat section (32D) and an exhaust gas sensor (35) is provided in the second flat portion (32F).
Description
[Technisches Gebiet][Technical area]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgaskanalstruktur eines Motors.The present invention relates to an exhaust passage structure of an engine.
[Hintergrund der Erfindung][Background of the Invention]
Herkömmlich ist unter Fahrzeugen, wie z.B. einem Automobil, ein Fahrzeug bekannt, bei dem ein Turbinengehäuse eines Turboladers und ein Katalysator in Reihe in einer Abgasströmungsrichtung im Verlauf eines Abgaskanals angeordnet sind und der Abgaskanal mit einem Umleitungskanal zur Umgehung eines Turbinenrades des Turboladers versehen ist (siehe
Bei dem in
[Zusammenfassung der Erfindung][Summary of the invention]
[Zu lösende Aufgabe][Task to be solved]
Bei der in
Andererseits könnte sich beispielsweise die Erfassungsgenauigkeit des Abgassensors verschlechtern, wenn der Abgassensor so angeordnet wird, dass er vom Strömungsweg des Abgases weitgehend getrennt ist, um die Schädigung zu verhindern.On the other hand, the detection accuracy of the exhaust gas sensor could deteriorate, for example, if the exhaust gas sensor is arranged in such a way that it is largely separated from the flow path of the exhaust gas in order to prevent the damage.
Diese Erfindung wurde in Anbetracht der oben beschriebenen Umstände entwickelt, und deren Gegenstand besteht darin, eine Abgaskanalstruktur eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, die in der Lage ist, die Schädigung eines Abgassensors zu verhindern und die Erfassungsgenauigkeit des Abgassensors zu verbessern.This invention has been made in view of the above-described circumstances, and the object is to provide an exhaust passage structure of an internal combustion engine capable of preventing the deterioration of an exhaust gas sensor and improving the detection accuracy of the exhaust gas sensor.
[Mittel zur Lösung der Aufgabe][Means of solving the problem]
Gemäß Aspekten dieser Erfindung wird eine Abgaskanalstruktur eines Verbrennungsmotors vorgesehen, bei der ein Turbinengehäuse eines Turboladers und ein Katalysator in Reihe in einer Abgasströmungsrichtung in einem Abgaskanal eines Verbrennungsmotors vorgesehen sind, bei der ein verbindungskanalbildendes Element, das einen Verbindungskanal bildet, der von einem Abgasauslass des Turbinengehäuses gekrümmt ist und sich nach unten erstreckt, zwischen dem Abgasauslass und dem Katalysator in dem Abgaskanal vorgesehen ist, bei der das verbindungskanalbildende Element einen Wandabschnitt aufweist, der mit einem Abgassensor auf der Seite gegenüber einer Krümmungsmitte des Verbindungskanals versehen ist, bei dem der Wandabschnitt einen ersten flachen Abschnitt umfasst, der in einem Abschnitt angeordnet ist, der dem Abgasauslass zugewandt ist und derart geneigt ist, dass er sich von einer oberen Seite zu einer unteren Seite von dem Turbinengehäuse entfernt, einen gekrümmten Abschnitt, der an einem unteren Endabschnitt des ersten flachen Abschnitts nach außen gekrümmt ist, und einen zweiten flachen Abschnitt, der über den gekrümmten Abschnitt mit dem ersten flachen Abschnitt verbunden ist und sich relativ zu einer Verlängerungsfläche des ersten flachen Abschnitts nach außen erstreckt, und bei dem der Abgassensor in dem zweiten flachen Abschnitt vorgesehen ist.According to aspects of this invention, an exhaust passage structure of an internal combustion engine is provided in which a turbine housing of a turbocharger and a catalyst are provided in series in an exhaust gas flow direction in an exhaust passage of an internal combustion engine, in which a connection passage-forming element that forms a connection passage from an exhaust outlet of the turbine housing is curved and extends downward, is provided between the exhaust outlet and the catalyst in the exhaust passage, in which the connection passage-forming element has a wall portion which is provided with an exhaust gas sensor on the side opposite to a center of curvature of the connection passage, in which the wall portion has a first includes a flat portion disposed in a portion facing the exhaust outlet and inclined so as to deviate from an upper side to a lower side of the turbine casing, a curved portion that is at a lower end portion of the first flat portion is curved outward, and a second flat portion which is connected via the curved portion to the first flat portion and extends outward relative to an extension surface of the first flat portion, and in which the exhaust gas sensor in the second flat section is provided.
[Wirkung der Erfindung][Effect of the invention]
Auf diese Weise ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, eine Abgaskanalstruktur eines Verbrennungsmotors vorzusehen, die in der Lage ist, die Schädigung eines Abgassensors zu verhindern und die Erfassungsgenauigkeit des Abgassensors zu verbessern.In this way, according to the present invention, it is possible to provide an exhaust passage structure of an internal combustion engine capable of preventing damage to an exhaust gas sensor and improving the detection accuracy of the exhaust gas sensor.
FigurenlisteFigure list
-
[
1 ]1 ist eine linke Seitenansicht eines Verbrennungsmotors, der eine Abgaskanalstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist.[1 ]1 Fig. 13 is a left side view of an internal combustion engine having an exhaust passage structure according to an embodiment of the present invention. -
[
2 ]2 ist eine Draufsicht eines Verbrennungsmotors, der eine Abgaskanalstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist.[2 ]2 Figure 13 is a plan view of an internal combustion engine having an exhaust passage structure according to an embodiment of the present invention. -
[
3 ]3 ist eine linke Seitenansicht eines oberen Teils einer Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors, der eine Abgaskanalstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist.[3 ]3 Fig. 14 is a left side view of an upper part of an exhaust gas purification device of an internal combustion engine having an exhaust passage structure according to an embodiment of the present invention. -
[
4 ]4 ist eine linke Seitenansicht, die eine innere Struktur eines oberen Teils einer Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors mit einer Abgaskanalstruktur gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung deutlich darstellt.[4th ]4th Fig. 13 is a left side view showing an internal structure of an upper part of an exhaust gas purification device of an internal combustion engine having an exhaust passage structure according to the embodiment of the present invention. -
[
5 ]5 ist eine Querschnittsansicht aus einer Richtung V-V von1 .[5 ]5 FIG. 13 is a cross-sectional view from a direction VV of FIG1 .
[Ausführungsform(en) der Erfindung][Embodiment (s) of the invention]
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine Abgaskanalstruktur eines Verbrennungsmotors vorgesehen, bei der ein Turbinengehäuse eines Turboladers und ein Katalysator in Reihe in einer Abgasströmungsrichtung in einem Abgaskanal eines Verbrennungsmotors vorgesehen sind, bei der ein verbindungskanalbildendes Element, das einen Verbindungskanal bildet, der von einem Abgasauslass des Turbinengehäuses gekrümmt ist und sich nach unten erstreckt, zwischen dem Abgasauslass und dem Katalysator in dem Abgaskanal vorgesehen ist, bei der das verbindungskanalbildende Element einen Wandabschnitt aufweist, der mit einem Abgassensor auf der Seite gegenüber einer Krümmungsmitte des Verbindungskanals versehen ist, bei dem der Wandabschnitt einen ersten flachen Abschnitt umfasst, der in einem Abschnitt angeordnet ist, der dem Abgasauslass zugewandt ist und derart geneigt ist, dass er sich von einer oberen Seite zu einer unteren Seite von dem Turbinengehäuse entfernt, einen gekrümmten Abschnitt, der an einem unteren Endabschnitt des ersten flachen Abschnitts nach außen gekrümmt ist, und einen zweiten flachen Abschnitt, der über den gekrümmten Abschnitt mit dem ersten flachen Abschnitt verbunden ist und sich relativ zu einer Verlängerungsfläche des ersten flachen Abschnitts nach außen erstreckt, und bei dem der Abgassensor in dem zweiten flachen Abschnitt vorgesehen ist. Dementsprechend kann die Abgaskanalstruktur des Verbrennungsmotors gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Schädigung des Abgassensors verhindern und die Erfassungsgenauigkeit des Abgassensors verbessern.According to embodiments of the present invention, an exhaust passage structure of an internal combustion engine is provided in which a turbine casing of a turbocharger and a catalyst are provided in series in an exhaust gas flow direction in an exhaust passage of an internal combustion engine, in which a connection passage forming element that forms a connection passage leading from an exhaust outlet of the Turbine housing is curved and extends downward, is provided between the exhaust outlet and the catalyst in the exhaust passage, in which the connection passage-forming element has a wall portion which is provided with an exhaust gas sensor on the side opposite to a center of curvature of the connection passage, in which the wall portion has a comprises a first flat portion disposed in a portion facing the exhaust outlet and inclined so as to deviate from an upper side to a lower side of the turbine casing, a curved absc h section curved outward at a lower end portion of the first flat portion, and a second flat portion connected to the first flat portion via the curved portion and extending outward relative to an extension surface of the first flat portion, and at which the exhaust gas sensor is provided in the second flat portion. Accordingly, the exhaust passage structure of the internal combustion engine according to the embodiments of the present invention can prevent damage to the exhaust gas sensor and improve the detection accuracy of the exhaust gas sensor.
[Ausführungsformen][Embodiments]
Nachfolgend wird eine Abgaskanalstruktur eines Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die
Zunächst wird eine Konfiguration beschrieben. In
Der Zylinderblock 11 ist mit einer Vielzahl von Zylindern 10A vorgesehen (siehe
Der Zylinder 10A nimmt einen Kolben auf (nicht dargestellt) und der Kolben bewegt sich in Bezug auf den Zylinder jeweils in Auf- und Abwärtsrichtung hin und her.
Der Kolben ist über eine Pleuelstange (nicht abgebildet) mit einer Kurbelwelle 11A (siehe
The piston is connected via a connecting rod (not shown) to a
In
Hier entspricht die Zylinderreihenrichtung des Verbrennungsmotors
Der Zylinderkopf 12 ist mit einer Vielzahl von Einlassöffnungen 61, 62, 63 und 64 versehen, die jeweils mit der Vielzahl der Zylinder 10A in Verbindung stehen. Die Vielzahl der Einlassöffnungen 61, 62, 63 und 64 sind in der Zylinderreihenrichtung nebeneinander angeordnet.The
Ferner ist der Zylinderkopf 12 mit einem Einlassventil, einer Vielzahl von Auslassöffnungen und einer Vielzahl von Auslassventilen zum Öffnen oder Schließen der Auslassöffnungen versehen, die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind.Further, the
Eine hintere Fläche des Zylinderkopfes 12 ist mit einem Einlasskrümmer 40 vorgesehen, und der Einlasskrümmer 40 führt Einlassluft in jeden Zylinder 10A durch die Einlassöffnungen 61, 62, 63 und 64 ein.A rear surface of the
Ein Abgaskrümmer (nicht dargestellt) ist im Inneren des Zylinderkopfes 12 ausgebildet. Der Abgaskrümmer umfasst eine Vielzahl von Auslassöffnungen (nicht dargestellt), die jeweils mit den Zylindern 10A in Verbindung stehen, und sammelt ein Ausgas (auch als Auslassgas oder Abgas bezeichnet), das aus dem Zylinder 10A austritt. Das heißt, der mit der Auslassöffnung integrierte Abgaskrümmer ist innerhalb des Zylinderkopfes 12 ausgebildet.An exhaust manifold (not shown) is formed inside the
Der Abgaskrümmer umfasst einen gemeinsamen Sammelabgasauslass (nicht dargestellt). Der Sammelabgasauslass öffnet sich zu einer Stirnfläche des Zylinderkopfes 12 am mittleren Abschnitt in der Zylinderreihenrichtung.The exhaust manifold includes a common collective exhaust outlet (not shown). The collective exhaust outlet opens to an end face of the
Das aus dem Zylinder 10A austretende Abgas wird vom Abgaskrümmer aufgefangen und vom Sammelabgasauslass zur Außenseite des Zylinderkopfes 12 abgeführt.The exhaust gas exiting the
In
Der Turbolader
Eine Abgasreinigungsvorrichtung 30 ist auf der linken Seite des Turboladers
Das stromabwärtige Ende des Abgaskanals des Turboladers
Ein Katalysator
Ein Abgasrohr (nicht abgebildet) ist mit einem unteren Endabschnitt 30B der Abgasreinigungsvorrichtung 30 verbunden. Das Abgas, das den Turbolader
In
Im Verbrennungsmotor
Der Verbrennungsmotor
Das Abgasrückführungsrohr 21 erstreckt sich in Aufwärts-/Abwärtsrichtung entlang der linken Seitenfläche der Abgasreinigungsvorrichtung 30. Das Abgasrückführungsrohr 21 verbindet den Abgasauslassabschnitt der Abgasreinigungsvorrichtung 30 mit dem Abgasrückführungskanal 12A und leitet das durch die Abgasreinigungsvorrichtung 30 gereinigte Abgas in den Abgasrückführungskanal 12A ein.The exhaust
Das Verbindungsrohr 22 ist in der Nähe des linken Endabschnitts der Rückfläche des Zylinderkopfes 12 angeordnet und verbindet den Abgasrückführungskanal 12A mit dem AGR-Kühler 24.The connecting
Der Abgasrückführungskanal 12A erstreckt sich innerhalb der linken Seitenfläche des Zylinderkopfes 12 in Vorwärts-/Rückwärtsrichtung und leitet das aus dem Abgasrückführungsrohr 21 an der Stirnflächenseite des Zylinderkopfes 12 eingeleitete Abgas in das Verbindungsrohr 22 an der Rückflächenseite des Zylinderkopfes 12 ein.The exhaust
Der Verbrennungsmotor
In
In
Mit anderen Worten, die Abgasreinigungsvorrichtung 30 umfasst ein zylindrisches Katalysatorgehäuse 33, in dem der Katalysator
Ferner umfasst das den Verbindungskanal bildende Element
Der erste flache Abschnitt
Der erste flache Abschnitt
Der zweite flache Abschnitt
Der Abgassensor
Ferner ist ein unterer Randabschnitt
Ferner ist das den Verbindungskanal bildende Element
In
Der Abgassensor
In
Wie oben beschrieben, ist gemäß der Abgaskanalstruktur des Verbrennungsmotors dieser Ausführungsform zwischen dem Abgasauslass
Ferner umfasst der Wandabschnitt
Da der erste flache Abschnitt
Da das Abgas, das eine hohe Strömungsgeschwindigkeit und eine große Durchflussmenge aufweist, nicht direkt auf den Abgassensor
Darüber hinaus ist der zweite flache Abschnitt
Aus diesem Grund stößt das aus dem Abgasauslass
Da das Kondenswasser nicht mit dem Abgassensor
Dadurch ist es möglich, eine Schädigung des Abgassensors
Gemäß der Auslasskanalstruktur des Verbrennungsmotors dieser Ausführungsform ist der untere Randabschnitt
Da der Abgassensor
Außerdem strömt ein Teil des Abgases, das bei der Kollision mit dem ersten flachen Abschnitt
Aus diesem Grund kann die Erfassungsgenauigkeit des Abgassensors
Gemäß der Auslasskanalstruktur des Verbrennungsmotors dieser Ausführungsform ist der Abgasauslass
Da der Abgasauslass
Gemäß der Auslasskanalstruktur des Verbrennungsmotors dieser Ausführungsform umfasst der untere äußere Umfangsabschnitt
Da der Verlängerungsabschnitt
Obwohl Ausführungsformen dieser Erfindung beschrieben wurden, ist es offensichtlich, dass der Fachmann Änderungen vornehmen könnte, ohne vom Anwendungsbereich dieser Erfindung abzuweichen. Es ist beabsichtigt, dass alle derartigen Änderungen und Äquivalente in den beigefügten Ansprüchen enthalten sind.While embodiments of this invention have been described, it is apparent that those skilled in the art could make changes without departing from the scope of this invention. It is intended that all such changes and equivalents be included in the appended claims.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Verbrennungsmotor,Combustion engine,
- 1A1A
- Abgaskanal,Exhaust duct,
- 2020th
- Turbolader (Kompressor),Turbocharger (compressor),
- 20A20A
- Turbinengehäuse,Turbine housing,
- 20C20C
- Abgasauslass,Exhaust outlet,
- 30C30C
- Katalysator,Catalyst,
- 30D30D
- Partikelfilter,Particle filter,
- 3232
- Element zur Bildung des Verbindungskanals,Element to form the connecting channel,
- 32A32A
- Verbindungskanal,Connection channel,
- 32C32C
- Wandabschnitt,Wall section,
- 32D32D
- Erster flacher Abschnitt,First flat section,
- 32E32E
- Gekrümmter Abschnitt,Curved section,
- 32F32F
- Zweiter flacher Abschnitt,Second flat section,
- 32G32G
- Unterer äußerer Umfangsabschnitt,Lower outer peripheral portion,
- 32H32H
- Zylindrischer Abschnitt,Cylindrical section,
- 32J32J
- Verlängerungsabschnitt,Extension section,
- 32K32K
- Oberer Randabschnitt,Upper edge section,
- 32L32L
- Unterer Randabschnitt,Lower margin,
- 3535
- Abgassensor,Exhaust gas sensor,
- CC.
- Krümmungsmitte,Center of curvature,
- EE.
- VerlängerungsflächeExtension surface
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- JP 2012241545 A [0002, 0003, 0004]JP 2012241545 A [0002, 0003, 0004]
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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