JP2003184551A - 排気浄化装置 - Google Patents

排気浄化装置

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JP2003184551A JP2001380253A JP2001380253A JP2003184551A JP 2003184551 A JP2003184551 A JP 2003184551A JP 2001380253 A JP2001380253 A JP 2001380253A JP 2001380253 A JP2001380253 A JP 2001380253A JP 2003184551 A JP2003184551 A JP 2003184551A
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exhaust gas
injector
exhaust
water jacket
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Hironori Narita
洋紀 成田
Osamu Tsuchiya
修 土屋
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Hino Motors Ltd
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Hino Motors Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料の添加量に関する制御機能を具備した上
でエンジン側の付帯ユニットとしてコンパクトに構成す
ることが可能で、しかも、高温の排気ガスに晒されるこ
とによる焼損や添加燃料の流路内での焼付きを確実に回
避し得るよう熱対策を施した実用性の高い燃料添加手段
を有する排気浄化装置を提供する。 【解決手段】 炭化水素の添加を要する排気ガス8の後
処理装置を排気流路の途中に装備し、該排気流路の後処
理装置より上流に排気ガス8中へ燃料を噴射するインジ
ェクタ11を配設すると共に、該インジェクタ11の周
囲をウォータジャケット13により抱持せしめ、該ウォ
ータジャケット13に対し冷却水を給排し得るように構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気浄化装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンから排出されるパテ
ィキュレート(Particulate Matter:粒子状物質)は、
炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るSO
F分(Soluble Organic Fraction:可溶性有機成分)と
を主成分とし、更に微量のサルフェート(ミスト状硫酸
成分)を含んだ組成を成すものであるが、パティキュレ
ートの低減対策としては、排気ガスが流通する排気流路
の途中に、パティキュレートフィルタを装備することが
従来より行われている。
【0003】この種のパティキュレートフィルタは、コ
ージェライト等のセラミックから成る多孔質のハニカム
構造となっており、格子状に区画された各流路の入口が
交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路につ
いては、その出口が目封じされるようになっており、各
流路を区画する多孔質薄壁を透過した排気ガスのみが下
流側へ排出されるようにしてある。
【0004】そして、排気ガス中のパティキュレート
は、前記多孔質薄壁の内側表面に捕集されて堆積するの
で、目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにパティ
キュレートを適宜に燃焼除去してパティキュレートフィ
ルタの再生を図る必要があるが、通常のディーゼルエン
ジンの運転状態においては、パティキュレートが自己燃
焼するほどの高い排気温度が得られる機会が少ないた
め、例えばアルミナに白金を担持させたものに適宜な量
のセリウム等の希土類元素を添加して成る酸化触媒をパ
ティキュレートフィルタに一体的に担持させたり、パテ
ィキュレートフィルタの前段に酸化触媒を別体で配置す
るようにした触媒再生型のパティキュレートフィルタを
採用することが検討されている。
【0005】即ち、このような触媒再生型のパティキュ
レートフィルタを採用すれば、捕集されたパティキュレ
ートの酸化反応が促進されて着火温度が低下し、従来よ
り低い排気温度でもパティキュレートを燃焼除去するこ
とが可能となるのである。
【0006】ただし、斯かる触媒再生型のパティキュレ
ートフィルタを採用した場合であっても、該パティキュ
レートフィルタに担持される酸化触媒には活性温度領域
があり、この活性下限温度を下まわるような排気温度で
の運転状態が続くと、酸化触媒が活性化しない為にパテ
ィキュレートが良好に燃焼除去されないという不具合が
起こり得るので、パティキュレートフィルタより上流側
の排気ガス中に燃料を添加し、この添加した燃料を高温
の排気ガス中で熱分解させることで多量の炭化水素を生
成し、この炭化水素をパティキュレートフィルタの酸化
触媒上で酸化反応させ、その反応熱により触媒床温度を
積極的に上昇させてパティキュレートフィルタ内のパテ
ィキュレートを強制的に燃焼除去することが検討されて
いる。
【0007】他方、前述した如きパティキュレートフィ
ルタ以外に、酸素共存下でも選択的にNOxを炭化水素
と反応させる性質を備えたNOx還元触媒(選択還元型
触媒)や、排気ガス中の酸素濃度が高い希薄燃焼運転時
にNOxを酸化して硝酸塩の状態で一時的に吸蔵し且つ
排気ガス中の酸素濃度が低い濃空燃比運転時に炭化水素
の介在によりNOxを分解放出して還元浄化する性質を
備えたNOx吸蔵還元触媒等の後処理装置を排気流路途
中に装備することも既に提案されており、特に近年にお
いては、パティキュレートフィルタにNOx吸蔵還元触
媒を組み合わせた後処理装置も開発されてきているが、
これらのNOxの低減化を目的とした何れの後処理装置
においても、その上流側で排気ガス中に燃料を添加させ
るようにすれば、その添加した燃料が高温の排気ガス中
で熱分解して多量の炭化水素が生成され、この炭化水素
が還元剤として作用してNOxをより効果的に還元浄化
することが可能である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな後処理装置の上流側で燃料を添加する手法自体は、
研究段階から既にいくつかの報告例が存在しているが、
その具体的な燃料添加手段については、未だ実験室レベ
ルの実用性の低い装置構成しか知られていないのが実情
であり、例えば、排気管の途中に燃料供給管の先端部を
貫通装着し、排気管から離れた比較的温度の低い箇所に
配置したポンプを駆動して前記燃料供給管の先端部から
燃料を噴射させるような装置構成しか知られていない。
【0009】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、燃料の添加量に関する制御機能を具備した上でエン
ジン側の付帯ユニットとしてコンパクトに構成すること
が可能で、しかも、高温の排気ガスに晒されることによ
る焼損や添加燃料の流路内での焼付きを確実に回避し得
るよう熱対策を施した実用性の高い燃料添加手段を有す
る排気浄化装置を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、炭化水素の添
加を要する排気ガスの後処理装置を排気流路の途中に装
備し、該排気流路の後処理装置より上流に排気ガス中へ
燃料を噴射するインジェクタを配設すると共に、該イン
ジェクタの周囲をウォータジャケットにより抱持せし
め、該ウォータジャケットに対し冷却水を給排し得るよ
うに構成したことを特徴とする排気浄化装置、に係るも
のである。
【0011】而して、このようにすれば、インジェクタ
内の電磁弁の開弁期間を電子制御することで適切な量の
燃料添加を実行することが可能となり、燃料の添加量に
関する制御機能を含めたエンジン側の付帯ユニットとし
て燃料添加手段がコンパクトに構成される。
【0012】しかも、この燃料添加手段を成すインジェ
クタは、その周囲をウォータジャケットで抱持されてい
るので、該ウォータジャケットに給排される冷却水によ
り常に冷却されることになり、高温の排気ガスに晒され
ることによる焼損や添加燃料の流路内での焼付きが確実
に回避される。
【0013】また、本発明においては、インジェクタを
排気管の屈曲部に対し燃料噴射方向が排気ガスの流れ方
向に沿うように配設することが好ましく、このようにす
れば、インジェクタを排気ガスの流れに直接的に晒さな
いように燃料を添加することが可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。
【0015】図1〜図3は本発明を実施する形態の一例
を示すもので、図1中における符号の1はターボチャー
ジャ2を搭載したディーゼルエンジンを示しており、エ
アクリーナ3から導いた吸気4を吸気管5を通し前記タ
ーボチャージャ2のコンプレッサ2aへ導いて加圧し、
その加圧された吸気4をインタークーラ6を介しディー
ゼルエンジン1の各気筒に分配して導入するようにして
ある。
【0016】また、このディーゼルエンジン1の各気筒
から排気マニホールド7を介し排出された排気ガス8を
排気管9を通して前記ターボチャージャ2のタービン2
bへ送り、該タービン2bを駆動した排気ガス8を触媒
再生型のパティキュレートフィルタ10(後処理装置)
を通してパティキュレートを捕集した上で車外へ排出す
るようにしてある。
【0017】そして、排気マニホールド7から排気管9
に到る排気流路のうちのパティキュレートフィルタ10
より上流の適宜位置、即ち、ここに図示する例において
は、L字状に曲がっている排気管9の屈曲部に対し、燃
料噴射方向(図2中における矢印A参照)が排気ガス8
の流れ方向(図2中における矢印B参照)に沿うように
インジェクタ11が貫通装着されており、該インジェク
タ11を抱持しているボス部12の内部には、前記イン
ジェクタ11と同心円筒状を成すウォータジャケット1
3が穿設されている。
【0018】ここで、このインジェクタ11は、ディー
ゼルエンジン1の気筒内噴射に用いられるインジェクタ
のように高圧雰囲気に燃料噴射を行うものではないの
で、大気圧に近い排気圧力に抗して燃料を噴射できる程
度のインジェクタであれば良く、例えば、ガソリンエン
ジンの気筒内噴射に用いられているインジェクタをその
まま流用することも可能である。
【0019】また、ボス部12のウォータジャケット1
3下端部におけるインジェクタ11先端寄り位置に給水
口14が設けられ、ボス部12のウォータジャケット1
3上端部におけるインジェクタ11基端寄り位置に排水
口15が設けられており、前記給水口14に対しディー
ゼルエンジン1の冷却水(例えばタービン2bを冷却す
る為の冷却水の一部)を給水管16を介して供給し且つ
前記排水口15から抜き出した冷却水を排水管17を介
してラジエータへ戻すようにしてある。
【0020】尚、図2及び図3中における符号の18は
インジェクタ11に燃料を導く燃料供給管、19はイン
ジェクタ11内の電磁弁に電気信号を与える為のハーネ
スを示している。
【0021】而して、このように排気浄化装置を構成す
れば、インジェクタ11内の電磁弁の開弁期間をエンジ
ン制御コンピュータ(ECU:Electronic Control Uni
t)等で電子制御することにより適切な量の燃料添加を
実行することが可能となり、燃料の添加量に関する制御
機能を含めたディーゼルエンジン1側の付帯ユニットと
して燃料添加手段がコンパクトに構成されることにな
る。
【0022】しかも、この燃料添加手段を成すインジェ
クタ11は、その周囲をウォータジャケット13で抱持
されているので、該ウォータジャケット13に給排され
る冷却水により常に冷却されることになり、高温の排気
ガス8に晒されることによる焼損や添加燃料の流路内で
の焼付きが確実に回避される。
【0023】従って、上記形態例によれば、燃料の添加
量に関する制御機能を含めたディーゼルエンジン1側の
付帯ユニットとして燃料添加手段をコンパクトに構成す
ることができ、しかも、高温の排気ガス8に晒されるこ
とによるインジェクタ11の焼損や添加燃料の流路内で
の焼付きを確実に回避することができるので、触媒再生
型のパティキュレートフィルタ10の上流に燃料を任意
に添加し得るようにした排気浄化装置の実用化を実現す
ることができる。
【0024】また、特に本形態例のように、インジェク
タ11を排気管9の屈曲部に対し燃料噴射方向(図2中
における矢印A参照)が排気ガス8の流れ方向(図2中
における矢印B参照)に沿うように配設した場合には、
インジェクタ11を排気ガス8の流れに直接的に晒さな
いように燃料を添加することができるので、インジェク
タ11の熱負荷を著しく軽減化することができ、高温の
排気ガス8に晒されることによるインジェクタ11の焼
損や添加燃料の流路内での焼付きをより一層確実に回避
することができる。
【0025】尚、本発明の排気浄化装置は、上述の形態
例にのみ限定されるものではなく、炭化水素の添加を要
する後処理装置には、触媒再生型のパティキュレートフ
ィルタ以外にNOx還元触媒(選択還元型触媒)やNOx
吸蔵還元触媒、パティキュレートフィルタにNOx吸蔵
還元触媒を組み合わせたもの、酸化触媒等を採用しても
良いこと、また、インジェクタを排気マニホールド(排
気流路)の適宜位置に配設しても良いこと、その他、本
発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え
得ることは勿論である。
【0026】
【発明の効果】上記した本発明の排気浄化装置によれ
ば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【0027】(I)本発明の請求項1に記載の発明によ
れば、燃料の添加量に関する制御機能を含めたエンジン
側の付帯ユニットとして燃料添加手段をコンパクトに構
成することができ、しかも、高温の排気ガスに晒される
ことによるインジェクタの焼損や添加燃料の流路内での
焼付きを確実に回避することができるので、炭化水素の
添加を要する後処理装置の上流に燃料を任意に添加し得
るようにした排気浄化装置の実用化を実現することがで
きる。
【0028】(II)本発明の請求項2に記載の発明に
よれば、インジェクタを排気ガスの流れに直接的に晒さ
ないように燃料を添加することができるので、インジェ
クタの熱負荷を著しく軽減化することができ、高温の排
気ガスに晒されることによるインジェクタの焼損や添加
燃料の流路内での焼付きをより一層確実に回避すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例を示す概略図であ
る。
【図2】図1のインジェクタの配設部分の詳細を拡大し
て示す断面図である。
【図3】図2のIII−III方向の矢視図である。
【符号の説明】
7 排気マニホールド(排気流路) 8 排気ガス 9 排気管(排気流路) 10 パティキュレートフィルタ(後処理装置) 11 インジェクタ 13 ウォータジャケット 14 給水口 15 排水口 16 給水管 17 排水管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02M 61/14 310 F02M 61/14 310Z Fターム(参考) 3G066 AA07 AB02 AD09 BA24 BA31 BA41 CC31 3G090 AA01 BA01 EA01 3G091 AA18 AB13 BA04 CA18

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭化水素の添加を要する排気ガスの後処
    理装置を排気流路の途中に装備し、該排気流路の後処理
    装置より上流に排気ガス中へ燃料を噴射するインジェク
    タを配設すると共に、該インジェクタの周囲をウォータ
    ジャケットにより抱持せしめ、該ウォータジャケットに
    対し冷却水を給排し得るように構成したことを特徴とす
    る排気浄化装置。
  2. 【請求項2】 インジェクタを排気管の屈曲部に対し燃
    料噴射方向が排気ガスの流れ方向に沿うように配設した
    ことを特徴とする請求項1に記載の排気浄化装置。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006242190A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Hydraulik-Ring Gmbh 自動車からの排気煙を処理するための噴射装置
JP2006329019A (ja) * 2005-05-25 2006-12-07 Hino Motors Ltd ディーゼルエンジンの排気管
FR2900961A1 (fr) * 2006-05-10 2007-11-16 Renault Sas Support d'injecteur de carburant pourvu d'un noyau d'eau simplifie et ligne d'echappement comportant un tel support d'injecteur de carburant
JP2008128048A (ja) * 2006-11-17 2008-06-05 Mitsubishi Motors Corp 排気浄化装置
JP2008151088A (ja) * 2006-12-20 2008-07-03 Denso Corp 排気浄化装置
JP2009114910A (ja) * 2007-11-05 2009-05-28 Denso Corp 排気浄化装置
JP2009520907A (ja) * 2005-12-21 2009-05-28 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 排気ガス後処理装置
JP2010031769A (ja) * 2008-07-29 2010-02-12 Mitsubishi Motors Corp 排気浄化装置
US7703277B2 (en) 2005-02-04 2010-04-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine
JP2011080397A (ja) * 2009-10-06 2011-04-21 Bosch Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2013514486A (ja) * 2009-12-16 2013-04-25 エフピーティ モトーレンフォアシュンク アクチェンゲゼルシャフト 尿素ベースの還元剤を排気ガス流へ投与する投与モジュール
EP2148053B1 (de) * 2008-07-25 2014-06-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Katalysatoranordnung zur Reinigung eines Abgasstroms

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0996212A (ja) * 1995-10-03 1997-04-08 Mitsubishi Motors Corp ディーゼルエンジンの排気浄化装置
JP2000240436A (ja) * 1999-02-24 2000-09-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
WO2000066885A1 (de) * 1999-04-28 2000-11-09 Siemens Aktiengesellschaft Ventilaufnahmevorrichtung für ein dosierventil einer abgasnachbehandlungsanlage

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0996212A (ja) * 1995-10-03 1997-04-08 Mitsubishi Motors Corp ディーゼルエンジンの排気浄化装置
JP2000240436A (ja) * 1999-02-24 2000-09-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
WO2000066885A1 (de) * 1999-04-28 2000-11-09 Siemens Aktiengesellschaft Ventilaufnahmevorrichtung für ein dosierventil einer abgasnachbehandlungsanlage

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7703277B2 (en) 2005-02-04 2010-04-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine
JP2006242190A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Hydraulik-Ring Gmbh 自動車からの排気煙を処理するための噴射装置
JP2006329019A (ja) * 2005-05-25 2006-12-07 Hino Motors Ltd ディーゼルエンジンの排気管
JP2009520907A (ja) * 2005-12-21 2009-05-28 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 排気ガス後処理装置
JP4709906B2 (ja) * 2005-12-21 2011-06-29 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 排気ガス後処理装置
FR2900961A1 (fr) * 2006-05-10 2007-11-16 Renault Sas Support d'injecteur de carburant pourvu d'un noyau d'eau simplifie et ligne d'echappement comportant un tel support d'injecteur de carburant
JP2008128048A (ja) * 2006-11-17 2008-06-05 Mitsubishi Motors Corp 排気浄化装置
JP2008151088A (ja) * 2006-12-20 2008-07-03 Denso Corp 排気浄化装置
DE102007055874C5 (de) * 2006-12-20 2018-05-24 Denso Corporation Abgasemissionsteuerungsvorrichtung mit Additiveinspritzeinrichtung
JP2009114910A (ja) * 2007-11-05 2009-05-28 Denso Corp 排気浄化装置
JP4605205B2 (ja) * 2007-11-05 2011-01-05 株式会社デンソー 排気浄化装置
EP2148053B1 (de) * 2008-07-25 2014-06-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Katalysatoranordnung zur Reinigung eines Abgasstroms
JP2010031769A (ja) * 2008-07-29 2010-02-12 Mitsubishi Motors Corp 排気浄化装置
JP2011080397A (ja) * 2009-10-06 2011-04-21 Bosch Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2013514486A (ja) * 2009-12-16 2013-04-25 エフピーティ モトーレンフォアシュンク アクチェンゲゼルシャフト 尿素ベースの還元剤を排気ガス流へ投与する投与モジュール

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