JP2004011463A

JP2004011463A - インジェクションパイプの組付構造

Info

Publication number: JP2004011463A
Application number: JP2002163073A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Sasaki; 佐々木　眞一; Wataru Numazawa; 沼澤　渉; Shinji Kamoshita; 鴨下　伸治
Original assignee: Hino Motors Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Hino Motors Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-06-04
Filing date: 2002-06-04
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2022-06-04
Also published as: JP4163453B2

Abstract

【課題】インジェクションパイプを部品としての取り扱いの容易な分割構成とし且つその接続部分からの万一の燃料漏出時にも温度の高いエンジン排気側へ向けた漏出燃料の飛散を確実に防止する。
【解決手段】排気管１１途中の排気浄化用触媒１２の入側に設けた燃料添加用インジェクタ１３に対し、ディーゼルエンジン１の吸気側に配置されている燃料供給ポンプ１４から抜き出した燃料の一部をエンジン１後方を取り回して導くようにしたインジェクションパイプ１５の組付構造に関し、エンジン１後方の吸気側に位置する箇所を接続部分としてパイプ１５を一対のパイプピース１５ａ，１５ｂに分割し、このうちの排気側のパイプピース１５ａの継手端部をエンジン１背面のブラケット１６により支持し、該ブラケット１６にエンジン１の排気側への漏出燃料の飛散を阻止する遮蔽面を形成する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インジェクションパイプの組付構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、排気管の途中に装備した排気浄化用触媒により排気浄化を図ることが行われている。この種の排気浄化用触媒としては、排気空燃比がリーンの時に排気ガス中のＮＯｘを酸化して硝酸塩の状態で一時的に吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下した時に未燃ＨＣやＣＯ等の介在によりＮＯｘを分解放出して還元浄化する性質を備えたＮＯｘ吸蔵還元触媒が知られている。
【０００３】
このＮＯｘ吸蔵還元触媒においては、ＮＯｘの吸蔵量が増大して飽和量に達してしまうと、それ以上のＮＯｘを吸蔵できなくなるため、定期的にＮＯｘ吸蔵還元触媒に流入する排気ガスの酸素濃度を低下させてＮＯｘを分解放出させる必要がある。例えば、ガソリン機関に使用した場合であれば、機関の運転空燃比を低下（機関をリッチ空燃比で運転）することにより、排気ガス中の酸素濃度を低下し且つ排気ガス中の未燃ＨＣやＣＯ等の還元成分を増加してＮＯｘの分解放出を促すことができる。
【０００４】
ただし、ＮＯｘ吸蔵還元触媒をディーゼル機関の排気浄化装置として使用した場合には、機関をリッチ空燃比で運転することが困難である。このため、ＮＯｘ吸蔵還元触媒の上流側で排気ガス中に燃料を添加することにより、その添加した燃料を高温の排気ガス中で熱分解させて多量の炭化水素を生成し、この炭化水素を還元剤としてＮＯｘ吸蔵還元触媒上で酸素と反応させることで排気ガス中の酸素濃度を低下させる必要がある。
【０００５】
他方、ディーゼル機関から排出されるパティキュレート（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ　Ｍａｔｔｅｒ：粒子状物質）の低減対策として、パティキュレートフィルタに担持させた酸化触媒や、フロースルー型の酸化触媒といった排気浄化用触媒を排気管の途中に装備することが既に行われている。このような酸化触媒を使用すれば、パティキュレートフィルタに捕集されたパティキュレートや排気ガス中のパティキュレートの酸化反応を促進し、該パティキュレートの燃焼除去による低減化を図ることができる。
【０００６】
ただし、このような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ため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。必要に応じ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、この炭化水素を酸化触媒上で酸化反応させて反応熱により触媒床温度を積極的に上昇させることが提案されている。
【０００７】
以上に幾つかの例をあげて説明した通り、排気管の途中に装備した排気浄化用触媒（ＮＯｘ吸蔵還元触媒や酸化触媒、又はこれらを担持したパティキュレートフィルタ）の上流側に燃料を添加するという考え自体は従来より提案されているものである。例えば、特開２００１−２８０１２５号には、シリンダヘッドの排気ポートに燃料添加用インジェクタを装備して、該インジェクタによる排気ポート噴射で排気ガス中に燃料を添加し、その添加燃料をタービンで撹拌した上で排気浄化用触媒に供給するようにした手段が提案されており、このような排気ポート噴射で排気ガス中に燃料を添加する手段は既に一部の乗用車等で実用化に向けた開発がなされている。
【０００８】
ただし、ディーゼルエンジンを搭載した大型車両等においては、ＥＧＲ装置やターボチャージャの信頼性を確保する観点から、排気管途中の排気浄化用触媒の入側にインジェクタを装備して燃料添加を行うことが望まれており、既に特開２０００−２４０４２９号等に排気管途中にインジェクタで燃料添加を行う手段が提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、安全面を考慮してエンジンの吸気側に配置されている燃料供給系から燃料の一部を抜き出してエンジンの排気側へ導くためには、比較的干渉物の少ないエンジンの後方を取り回してインジェクションパイプを配置することが好ましく、該インジェクションパイプの長尺化が避けられないことになる。しかし、インジェクションパイプを長尺な一体成形品とした場合には、これを部品として搬入搬出する際の取り扱いが困難になるという問題を招く。また、インジェクションパイプを複数の部品に分割した場合には、インジェクションパイプに複数の接続部分ができてしまうことにより温度の高いエンジン排気側へ燃料が漏出する虞れが生じることが懸念された。
【００１０】
本発明は上述の実情に鑑みて成したもので、インジェクションパイプを部品としての取り扱いの容易な分割構成とし且つその接続部分からの万一の燃料漏出時にも温度の高いエンジン排気側へ向けた漏出燃料の飛散を確実に防止し得るようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、排気管途中の排気浄化用触媒の入側に設けた燃料添加用インジェクタに対し、エンジンの吸気側に配置されている燃料供給系から抜き出した燃料の一部をエンジン後方を取り回して導くようにしたインジェクションパイプの組付構造において、エンジン後方の吸気側に位置する箇所を接続部分としてインジェクションパイプを一対のパイプピースに分割し、このうちの排気側のパイプピースの継手端部をエンジンの背面に取り付けたブラケットにより支持すると共に、該ブラケットに前記接続部分からエンジンの排気側へ向けた漏出燃料の飛散を阻止し得るよう遮蔽面を形成したことを特徴とするものである。
【００１２】
而して、このようにすれば、インジェクションパイプが一対のパイプピースに分割されているので、両パイプピースの夫々が比較的短尺な部品として形成されることになり、両パイプピースを部品として搬入搬出する場合の取り扱いが容易となる。
【００１３】
また、両パイプピースの接続部分がエンジン後方の吸気側に位置しており、しかも、排気側のパイプピースの継手端部を支持するブラケットに遮蔽面が形成されているので、万一、両パイプピースの接続部分から燃料が漏出するような事態が発生したとしても、エンジンの排気側へ向けた漏出燃料の飛散が確実に阻止される。
【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１はターボチャージャ２を装備したディーゼルエンジンを示している。エアクリーナ３から導かれた吸気４が吸気管５を通し前記ターボチャージャ２のコンプレッサ２ａへと送られ、該コンプレッサ２ａで加圧された吸気４がインタークーラ６へと送られて冷却され、該インタークーラ６から更に吸気マニホールド７へと吸気４が導かれてディーゼルエンジン１の各気筒８（図１では直列６気筒の場合を例示している）に分配されるようになっている。
【００１６】
更に、このディーゼルエンジン１の各気筒８から排出された排気ガス９は、排気マニホールド１０を介しターボチャージャ２のタービン２ｂへと送られ、該タービン２ｂを駆動した排気ガス９が排気管１１を介し車外へ排出されるようにしてある。
【００１７】
そして、この排気管１１の途中に、ＮＯｘ吸蔵還元触媒や酸化触媒等の排気浄化用触媒１２が装備されていると共に、該排気浄化用触媒１２の入側には、燃料添加用インジェクタ１３が装備されている。この燃料添加用インジェクタ１３に対し、ディーゼルエンジン１の吸気側に配置されている燃料供給ポンプ１４（燃料供給系）から抜き出した燃料の一部がインジェクションパイプ１５により導かれるようになっている。
【００１８】
ここで、このインジェクションパイプ１５は、燃料供給ポンプ１４から比較的干渉物の少ないディーゼルエンジン１の後方（図１中における右側）を取り回して燃料添加用インジェクタ１３に到るように配置されており、ディーゼルエンジン１の後方の吸気側（図１中における下側）に位置する箇所を接続部分として一対のパイプピース１５ａ，１５ｂに分割されている。尚、図１中の「Ｆｒ」は、車両前方向を示している。
【００１９】
更に、分割された一対のパイプピース１５ａ，１５ｂのうちの排気側のパイプピース１５ａの継手端部は、ディーゼルエンジン１の背面に取り付けたブラケット１６により支持されている。図２及び図３に拡大して示す如く、このブラケット１６には、両パイプピース１５ａ，１５ｂの接続部分からディーゼルエンジン１の排気側（図２及び図３中における右側）へ向けた漏出燃料の飛散を阻止し得るようパイプピース１５ａの貫通部周囲に広範囲に拡がる遮蔽面１７が形成されている。
【００２０】
ここで、両パイプピース１５ａ，１５ｂの接続部分の構造につき詳細に説明する。排気側のパイプピース１５ａの継手端部には、ナット形のフランジ部１８を基端側に有する管状の雄ネジ部１９から成る雄型コネクタ２０が装着されている。この雄型コネクタ２０の雄ネジ部１９を排気側からブラケット１６の孔に通して、吸気側（図２及び図３中における左側）からナット２１で締め付けることにより、前記排気側のパイプピース１５ａの継手端部がブラケット１６に固定されるようにしてある。
【００２１】
そして、吸気側のパイプピース１５ｂの継手端部は、前記雄型コネクタ２０の雄ネジ部１９の先端部に被せられて、ソケット形の雌ネジとして形成された雌型コネクタ２２で締め付けられることにより、該雌型コネクタ２２内部のテーパ周面と前記雄型コネクタ２０の雄ネジ部１９の先端部との間で挾圧保持されるようになっている。このように雄型コネクタ２０の雄ネジ部１９に雌型コネクタ２２を螺着して締め込むことで両パイプピース１５ａ，１５ｂ相互が接続されるようになっている。尚、図３中における２３は、ブラケット１６の排気側の側面に付設したフランジ部１８の回り止めを示している。
【００２２】
而して、このようにインジェクションパイプ１５の組付構造を構成すれば、インジェクションパイプ１５が一対のパイプピース１５ａ，１５ｂに分割されているので、両パイプピース１５ａ，１５ｂの夫々が比較的短尺な部品として形成されることになり、両パイプピース１５ａ，１５ｂを部品として搬入搬出する場合の取り扱いが容易となる。
【００２３】
また、両パイプピース１５ａ，１５ｂの接続部分がディーゼルエンジン１の後方の吸気側に位置しており、しかも、排気側のパイプピース１５ａの継手端部を支持するブラケット１６に遮蔽面１７が形成されているので、万一、両パイプピース１５ａ，１５ｂの接続部分から燃料が漏出するような事態が発生したとしても、ディーゼルエンジン１の排気側へ向けた漏出燃料の飛散が確実に阻止されることになる。
【００２４】
従って、上記形態例によれば、インジェクションパイプ１５を一対のパイプピース１５ａ，１５ｂに分割することで、部品として搬入搬出する場合の取り扱いを容易ならしめることができる。しかも、その分割した一対のパイプピース１５ａ，１５ｂの接続部分からの万一の燃料漏出時にも、排気側へ向けた燃料飛散を確実に防止できて高い安全性を確保することができる。
【００２５】
尚、本発明のインジェクションパイプの組付構造は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、ディーゼルエンジン以外のエンジンにも適用し得ること、また、燃料添加用インジェクタへの燃料の抜き出しは燃料供給ポンプ以外の燃料供給系から行うようにしても良いこと、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】
上記した本発明のインジェクションパイプの組付構造によれば、インジェクションパイプを一対のパイプピースに分割したことにより、部品として搬入搬出する場合の取り扱いを容易ならしめることができる。しかも、その分割した一対のパイプピースの接続部分からの万一の燃料漏出時にも、排気側へ向けた燃料飛散を確実に防止できて高い安全性を確保することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例を模式的に示す平面図である。
【図２】図１の両パイプピースの接続部分についての詳細を示す斜視図である。
【図３】図２の正面図である。
【符号の説明】
１　ディーゼルエンジン（エンジン）
９　排気ガス
１１　排気管
１２　排気浄化用触媒
１３　燃料添加用インジェクタ
１４　燃料供給ポンプ（燃料供給系）
１５　インジェクションパイプ
１５ａ　排気側のパイプピース
１５ｂ　吸気側のパイプピース
１６　ブラケット
１７　遮蔽面

Claims

排気管途中の排気浄化用触媒の入側に設けた燃料添加用インジェクタに対し、エンジンの吸気側に配置されている燃料供給系から抜き出した燃料の一部をエンジン後方を取り回して導くようにしたインジェクションパイプの組付構造において、
エンジン後方の吸気側に位置する箇所を接続部分としてインジェクションパイプを一対のパイプピースに分割し、このうちの排気側のパイプピースの継手端部をエンジンの背面に取り付けたブラケットにより支持すると共に、該ブラケットに前記接続部分からエンジンの排気側へ向けた漏出燃料の飛散を阻止し得るよう遮蔽面を形成したことを特徴とするインジェクションパイプの組付構造。