JP2005201158A - System of adding fuel to exhaust pipe of diesel engine - Google Patents

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治之 横田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable uniform and efficient reduction/ regeneration processing of an exhaust gas purifying catalyst with a small amount of fuel. <P>SOLUTION: A system of adding fuel to an exhaust pipe of a diesel engine, comprising a fuel injection nozzle (20) arranged in an exhaust pipe (10) of a diesel engine (1) having a common rail (2), and a controller (7) which controls the fuel injection of the common rail, and performing the reduction/ regeneration of an exhaust gas purifying catalyst (11) arranged in the exhaust pipe by injecting, from the fuel injection nozzle, the fuel supplied from the common rail by the control of a controller, wherein the fuel injection nozzle comprises a hole type nozzle, and the hole type nozzle has multiple injection holes arranged at its tip end part in a row in the circumferential direction and in multiple rows in the axial direction. The controller performs multiple times of fuel injection from the fuel injection nozzle during one cycle of the reduction/ regeneration processing. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、排ガスの後処理装置として、NOX 吸蔵還元型触媒、DPNR等の還元再生型触媒を備えたディーゼルエンジンに使用されて好適な、ディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式に関する。 The present invention, as a post-processing apparatus of the exhaust gas, NO X storage reduction catalyst, is used in a diesel engine equipped with a reduced reproduction catalyst such DPNR preferred, an exhaust pipe fuel addition method of a diesel engine.

近年、ディーゼルエンジンの排ガス中のパティキュレートマター(以下、PMという)やNOX を低減させる方式として、様々なものが開発されている。PMは、SOF、黒煙、サルフェート+結合水の3つの成分からなり、未燃燃料やオイルから成るSOFや排ガス中のHC、COは酸化触媒上で酸化浄化される。ディーゼルパティキュレートフィルタ(以下、DPFという)は、ディーゼルエンジン車の低公害化の一方策として、大幅なPM低減を可能とするものである。DPFは、PMを高効率で捕集可能な耐熱フィルタと、フィルタに捕集されたPMを除去するためのフィルタ再生装置とから成り、フィルタ再生装置としては、捕集したPMを、例えば軽油バーナ等により焼却除去してフィルタを再生するもの等がある。 Recently, particulate matter in the exhaust gas of a diesel engine (hereinafter, referred to as PM) as a method for reducing or NO X, it has been developed a variety of things. PM consists of three components, SOF, black smoke, sulfate + combined water. SOF composed of unburned fuel and oil, HC and CO in exhaust gas are oxidized and purified on the oxidation catalyst. The diesel particulate filter (hereinafter referred to as DPF) enables a significant PM reduction as one measure for reducing the pollution of diesel engine vehicles. The DPF is composed of a heat-resistant filter capable of collecting PM with high efficiency and a filter regenerating device for removing the PM collected by the filter. The filter regenerating device, for example, uses the collected PM as a light oil burner. For example, the filter is regenerated by incineration and removal.

この一方、ディーゼルエンジンの排ガス組成は常に酸素過剰領域にあり、しかも還元剤となる成分が極めて少なく、温度領域も広範囲にわたるため、触媒にとっては非常に困難な環境にある。この酸素過剰環境下において、NOX を浄化する触媒の1つの方式として、NOX 吸蔵還元型触媒がある。このNOX 吸蔵還元型触媒は、NOX 低減率が極めて高く、NOX に非常に厳しい適合を求める場合に、有力な選択肢の一つとなる。また、このNOX 吸蔵還元型触媒と、上述のDPFとを一体化したディーゼルパティキュレート−NOX リダクションシステム(以下、DPNRという)もある。 On the other hand, the exhaust gas composition of a diesel engine is always in an oxygen-excess region, and there are very few components serving as a reducing agent, and the temperature region is wide, so that it is a very difficult environment for the catalyst. One type of catalyst for purifying NO x in this oxygen-excess environment is a NO x storage reduction type catalyst. This NO x storage reduction type catalyst has a very high NO x reduction rate, and is one of the promising options when demanding very strict adaptation to NO x . There is also a diesel particulate-NO X reduction system (hereinafter referred to as DPNR) in which this NO X storage reduction catalyst and the above-mentioned DPF are integrated.

上述のNOX 吸蔵還元型触媒やDPNRは、NOX を吸着して形成されたNO3 から再び酸素を奪い取り、これによりフィルタの再生処理を行なう必要がある。そして、このための1つの方式として、排気管内に燃料を添加して、HC、CO、CO2 又はH2 等を増加させる排気管燃料添加方式がある。この排気管燃料添加方式には、例えば、フィードポンプ等から10バール以下の比較的低圧の燃料が供給されて噴射するものと、エンジンのコモンレールから最大1500バールにもなる高圧の燃料が供給されて噴射するものとがある。いずれの場合にも、触媒の還元再生を充分に行なうためには、燃料の噴射により排気管内における燃料蒸気濃度を瞬時に上昇させ、リッチ空燃比にする必要がある。 The NO X storage and reduction type catalyst or DPNR described above, again robbing oxygen from NO 3 which is formed by adsorbing NO X, thereby it is necessary to perform a reproduction process of the filter. As one method for this purpose, there is an exhaust pipe fuel addition system in which fuel is added into the exhaust pipe to increase HC, CO, CO 2, H 2 or the like. In this exhaust pipe fuel addition system, for example, a relatively low pressure fuel of 10 bar or less is supplied and injected from a feed pump or the like, and a high pressure fuel of up to 1500 bar is supplied from the common rail of the engine. There is something to inject. In any case, in order to sufficiently reduce and regenerate the catalyst, it is necessary to instantaneously increase the fuel vapor concentration in the exhaust pipe by fuel injection to obtain a rich air-fuel ratio.

ここで、後者のエンジンのコモンレールから高圧の燃料を導くものは、噴射口に螺旋溝を有するピントルスワールノズルから燃料噴射を行なうもの(例えば、特許文献1参照)と、図7及び図8に示すようなホール型燃料噴射ノズル40から燃料噴射を行なうものとが知られている。ホール型ノズル40は、円筒状のノズル本体41と、ノズル本体41内に軸方向に移動可能に挿入された、円柱状の弁軸47とを備える。ノズル本体41は、燃料供給孔42と、弁軸47先端の円錐状のシート部48がシートする弁座43と、弁座43から延びる誘導孔44と、誘導孔44から周方向へ分岐する噴射孔45とを有する。噴射孔45は細孔から成る。図9に示すように、従来のホール型燃料噴射ノズル40には、例えば8個の噴射孔45が、周方向に等間隔に一列に配設される。   Here, what leads high pressure fuel from the common rail of the latter engine is shown in FIG. 7 and FIG. 8 that performs fuel injection from a pintle swirl nozzle having a spiral groove at the injection port (see, for example, Patent Document 1). It is known that fuel injection is performed from such a hole type fuel injection nozzle 40. The hole-type nozzle 40 includes a cylindrical nozzle body 41 and a columnar valve shaft 47 inserted into the nozzle body 41 so as to be movable in the axial direction. The nozzle body 41 includes a fuel supply hole 42, a valve seat 43 seated by a conical seat portion 48 at the tip of the valve shaft 47, a guide hole 44 extending from the valve seat 43, and an injection branching from the guide hole 44 in the circumferential direction. And a hole 45. The injection hole 45 is composed of a fine hole. As shown in FIG. 9, the conventional hole type fuel injection nozzle 40 has, for example, eight injection holes 45 arranged in a line at equal intervals in the circumferential direction.

そして、図9に示すように、ECUからの指令により、所定量f0 の燃料が燃料噴射ノズルから排気管内へ一定時間だけ連続噴射されて、還元再生処理の1サイクルを終了する。このように、エンジンのコモンレールから高圧の燃料を導くものは、専用の燃料ポンプが不要となり、ECUにより噴射制御を行なうためO2 センサが不要になる等の特長を有するものであり(例えば、特許文献1参照)、今後のディーゼルエンジンの排気管燃料添加の新たな方式として、大いに期待されている技術である。
特開2000−356127号公報(第8−11頁、第6図)
Then, as shown in FIG. 9, according to a command from the ECU, a predetermined amount f 0 of fuel is continuously injected from the fuel injection nozzle into the exhaust pipe for a predetermined time, and one cycle of the reduction regeneration process is completed. In this way, what leads high-pressure fuel from the common rail of the engine does not require a dedicated fuel pump, and has an advantage that an O 2 sensor is not required because injection control is performed by the ECU (for example, patents) This is a highly anticipated technology as a new method of adding exhaust pipe fuel to diesel engines in the future.
JP 2000-356127 A (pages 8-11, FIG. 6)

このように、従来のエンジンのコモンレールから高圧の燃料を導くディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式においては、排気管内に燃料を噴射するノズルとして、噴射口に螺旋溝を有するピントルスワールノズルや、例えば、8個の噴射孔45が周方向に等間隔に一列に配設されたホール型ノズル40が知られている。   Thus, in a diesel engine exhaust pipe fuel addition system that leads high pressure fuel from a common rail of a conventional engine, as a nozzle for injecting fuel into the exhaust pipe, a pintle swirl nozzle having a spiral groove in the injection port, for example, A hole type nozzle 40 in which eight injection holes 45 are arranged in a line at equal intervals in the circumferential direction is known.

この噴射口に螺旋溝を有するピントルスワールノズルや、例えば、8個の噴射孔45が周方向に等間隔に一列に配設されたホール型ノズル40は、これまで行われてきた上述のフィードポンプ等から供給される比較的低圧の燃料を噴射する場合には、一定の霧化性能を発揮してきた。しかしながら、コモンレールから供給される最大1500バールにもなる高圧の燃料を連続噴射した場合には、図10に示すように、強い圧力で燃料が排気管52の径方向に筋状になって噴射され、この噴霧の貫徹力(ペネトレーション)により排気管52の内壁53へ多量の燃料付着が生じるため、排ガス浄化触媒の還元再生に必要な理想的な霧化を行なうことができないという問題がある。   The pintle swirl nozzle having a spiral groove at the injection port, or the hole-type nozzle 40 in which, for example, eight injection holes 45 are arranged in a line at equal intervals in the circumferential direction, the above-described feed pump has been used so far. In the case of injecting a relatively low-pressure fuel supplied from the same, a certain atomization performance has been demonstrated. However, when high pressure fuel of up to 1500 bar supplied from the common rail is continuously injected, the fuel is injected in a streak shape in the radial direction of the exhaust pipe 52 with a strong pressure as shown in FIG. The spray penetration force (penetration) causes a large amount of fuel to adhere to the inner wall 53 of the exhaust pipe 52, so that there is a problem that ideal atomization necessary for reduction regeneration of the exhaust gas purification catalyst cannot be performed.

ここで、排気管内壁への燃料付着が生ずると、排気管内壁で蒸発した燃料蒸気は、わずかな時間差ではあるが、遅れて触媒に到達する。このため、排気管内における燃料蒸気濃度を瞬時に上昇させることができず、触媒の還元再生を充分に行なうことができないという問題がある。また、図11に示すように、触媒55に到達した燃料蒸気は触媒55上に不均一に供給され、触媒55の還元再生の均一性及び効率を低下させるという問題がある。このため、いずれの場合にも、触媒55を充分に還元再生させるために多量の燃料を噴射しなければならず、燃費を悪化させるという問題を生ずる。   Here, when fuel adheres to the inner wall of the exhaust pipe, the fuel vapor evaporated on the inner wall of the exhaust pipe reaches the catalyst with a slight time difference. For this reason, there is a problem that the fuel vapor concentration in the exhaust pipe cannot be increased instantaneously, and the catalyst cannot be sufficiently reduced and regenerated. Further, as shown in FIG. 11, the fuel vapor that has reached the catalyst 55 is supplied non-uniformly onto the catalyst 55, and there is a problem that the uniformity and efficiency of reduction regeneration of the catalyst 55 is reduced. For this reason, in any case, a large amount of fuel must be injected to sufficiently reduce and regenerate the catalyst 55, resulting in a problem of worsening fuel consumption.

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、コモンレールから供給される高圧の燃料を噴射するディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式において、少ない燃料で排ガス浄化触媒の還元再生処理を均一かつ効率的に行なうことができる、ディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式を提供することを課題とする。   The present invention has been made to solve such problems. In the exhaust pipe fuel addition system of a diesel engine that injects high-pressure fuel supplied from a common rail, the reduction and regeneration treatment of the exhaust gas purification catalyst is uniformly performed with a small amount of fuel. Another object of the present invention is to provide an exhaust pipe fuel addition method for a diesel engine that can be performed efficiently.

上述の課題を解決するために、本発明が採用する手段は、コモンレールを有するディーゼルエンジンの排気管内に燃料噴射ノズルを備え、コモンレールから供給される燃料を燃料噴射ノズルから噴射して排気管内に配設された排ガス浄化触媒の還元再生処理を行なうディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式において、燃料噴射ノズルは、ホール型ノズルから成り、このホール型ノズルは、先端部に周方向に一列に、かつ、軸方向に複数列として配設された多数の噴射孔を有することにある。   In order to solve the above-mentioned problems, the means employed by the present invention includes a fuel injection nozzle in an exhaust pipe of a diesel engine having a common rail, and fuel supplied from the common rail is injected from the fuel injection nozzle and arranged in the exhaust pipe. In a diesel engine exhaust pipe fuel addition system that performs reduction regeneration treatment of an exhaust gas purification catalyst provided, the fuel injection nozzle is composed of a hole type nozzle, and the hole type nozzle is arranged in a line in the circumferential direction at the tip, and It has a large number of injection holes arranged in a plurality of rows in the axial direction.

従来のホール型ノズルの噴射孔は、周方向に1列に配設された、例えば8個の細孔から成るものであったのに対し、本手段のホール型ノズルの噴射孔は、周方向及び軸方向に配設された多数の微細孔から成るから、コモンレールから高圧の燃料が供給されても、この多数の微細孔よって、噴射燃料の完全な霧化が行われる。また、噴霧の貫徹力を抑えることができるため、排気管内壁への燃料付着が防止され、燃料蒸気が触媒上へ均一に供給されるようになる。   The injection holes of the conventional hole type nozzle are composed of, for example, eight fine holes arranged in a row in the circumferential direction, whereas the injection holes of the hole type nozzle of this means are circumferentially arranged. And, even if high-pressure fuel is supplied from the common rail, the atomized fuel is completely atomized even if high-pressure fuel is supplied from the common rail. Further, since the penetration force of the spray can be suppressed, the fuel adhesion to the inner wall of the exhaust pipe is prevented, and the fuel vapor is uniformly supplied onto the catalyst.

また、本発明が採用する手段は、コモンレールを有するディーゼルエンジンの排気管内に配設された燃料噴射ノズルと、コモンレールの燃料噴射を制御するコントローラとを備え、コモンレールから供給された燃料を燃料噴射ノズルから噴射して排気管内に配設された排ガス浄化触媒の還元再生を行なうディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式において、コントローラは、還元再生処理の1サイクル中に燃料噴射ノズルから複数回の燃料噴射を行なうことにある。   The means employed by the present invention includes a fuel injection nozzle disposed in an exhaust pipe of a diesel engine having a common rail, and a controller for controlling fuel injection of the common rail, and the fuel supplied from the common rail is a fuel injection nozzle. In a diesel engine exhaust pipe fuel addition system that performs reduction regeneration of an exhaust gas purification catalyst that is injected from the exhaust pipe and is disposed in the exhaust pipe, the controller performs multiple fuel injections from the fuel injection nozzle during one cycle of the reduction regeneration process. There is to do.

本手段によれば、噴射1回当たりの噴霧の貫徹力を制御することが可能となり、排気管内壁への燃料付着が防止され、また、燃料蒸気が触媒上へ均一に供給されるようになる。特に、コモンレールを有するディーゼルエンジンにおいては、コモンレールを制御するためのコントローラにより、排気管内への複数回の燃料噴射を容易に行なうことができる。   According to this means, it is possible to control the penetration force of the spray per injection, the fuel adhesion to the inner wall of the exhaust pipe is prevented, and the fuel vapor is uniformly supplied onto the catalyst. . In particular, in a diesel engine having a common rail, the controller for controlling the common rail can easily inject the fuel into the exhaust pipe a plurality of times.

さらに、本発明が採用する手段は、コモンレールを有するディーゼルエンジンの排気管内に配設された燃料噴射ノズルとコモンレールの燃料噴射を制御するコントローラとを備え、コントローラの制御によりコモンレールから供給された燃料を燃料噴射ノズルから噴射して排気管内に配設された排ガス浄化触媒の還元再生を行なうディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式において、燃料噴射ノズルは、ホール型ノズルから成り、このホール型ノズルは、先端部に周方向に一列に、かつ、軸方向に複数列として配設された多数の噴射孔を有し、コントローラは、還元再生処理の1サイクル中に燃料噴射ノズルから複数回の燃料噴射を行なうことにある。   Furthermore, the means employed by the present invention includes a fuel injection nozzle disposed in an exhaust pipe of a diesel engine having a common rail, and a controller that controls fuel injection of the common rail, and the fuel supplied from the common rail is controlled by the controller. In a diesel engine exhaust pipe fuel addition system that performs reduction and regeneration of an exhaust gas purification catalyst that is injected from a fuel injection nozzle and disposed in an exhaust pipe, the fuel injection nozzle comprises a hole-type nozzle, and the hole-type nozzle has a tip. The controller has a large number of injection holes arranged in a row in the circumferential direction and in a plurality of rows in the axial direction, and the controller performs a plurality of fuel injections from the fuel injection nozzle during one cycle of the reduction regeneration process. There is.

本手段によれば、ホール型ノズルの噴射孔は、周方向及び軸方向に配設された多数の微細孔から成るから、コモンレールから高圧の燃料が供給されても、この多数の微細孔によって、噴射燃料の完全な霧化が行われる。また、噴霧の貫徹力を抑えることができるため、排気管内壁への燃料付着が防止され、燃料蒸気が触媒上へ均一に供給されるようになる。これと共に、還元再生処理の1サイクル中に、燃料噴射ノズルから複数回の燃料噴射を行なうから、噴射1回当たりの噴霧の貫徹力を制御することが可能となり、排気管内壁への燃料付着が一段と防止され、また、燃料蒸気が触媒上へより均一に供給されるようになる。特に、コモンレールを有するディーゼルエンジンにおいては、コモンレールを制御するためのコントローラにより、排気管内への複数回の燃料噴射を容易に行なうことができる。   According to this means, since the injection hole of the hole type nozzle is composed of a large number of fine holes arranged in the circumferential direction and the axial direction, even if high-pressure fuel is supplied from the common rail, A complete atomization of the injected fuel takes place. Further, since the penetration force of the spray can be suppressed, the fuel adhesion to the inner wall of the exhaust pipe is prevented, and the fuel vapor is uniformly supplied onto the catalyst. At the same time, since the fuel injection nozzle performs a plurality of fuel injections during one cycle of the reduction regeneration process, it is possible to control the penetration force of the spray per injection, and the fuel adheres to the inner wall of the exhaust pipe. This further prevents the fuel vapor from being supplied more uniformly onto the catalyst. In particular, in a diesel engine having a common rail, the controller for controlling the common rail can easily inject the fuel into the exhaust pipe a plurality of times.

噴射孔の数は、10個以上40個以下であることが望ましい。噴射孔の数が10個未満の場合には、噴射孔の口径を大きくする必要があるため、噴霧の貫徹力が増加し、排気管内壁への燃料付着が増加する恐れがあり、また、噴射孔の数が40個を超える場合には、噴射孔の加工が困難になる可能性がある。なお、噴射孔の数は、20個以上40個以下であることが、さらに望ましい。   The number of injection holes is desirably 10 or more and 40 or less. When the number of injection holes is less than 10, it is necessary to increase the diameter of the injection holes, which may increase the penetration force of the spray and increase the fuel adhesion to the inner wall of the exhaust pipe. When the number of holes exceeds 40, processing of the injection holes may be difficult. The number of injection holes is more preferably 20 or more and 40 or less.

例えば、噴射孔は、周方向に6個ないし12個が1列に、かつ、軸方向に3列として配設され、基端列の噴射孔は、先端部の両側に略155°の開き角度で開口し、中央列の噴射孔は、先端部の両側に略105°の開き角度し、先端列の噴射孔は、先端部の両側に略55°の開き角度で開口する。   For example, six to twelve injection holes are arranged in one row in the circumferential direction and three rows in the axial direction, and the injection holes in the base end row have an opening angle of approximately 155 ° on both sides of the distal end portion. The injection holes in the central row are opened at approximately 105 ° on both sides of the tip portion, and the injection holes in the tip row are opened at approximately 55 ° on both sides of the tip portion.

噴射孔の口径は、0.05mm以上0.20mm以下であることが望ましい。噴射孔の口径が0.05mm未満の場合には、噴射孔の加工が困難になる可能性があり、また、噴射孔の口径が0.20mmを超える場合には、噴霧の貫徹力が増加し、排気管内壁への燃料付着が増加する恐れがある。なお、噴射孔の口径は、0.05mm以上0.10mm以下であることが、さらに望ましい。   The diameter of the injection hole is preferably 0.05 mm or more and 0.20 mm or less. When the diameter of the injection hole is less than 0.05 mm, it may be difficult to process the injection hole, and when the diameter of the injection hole exceeds 0.20 mm, the penetration force of the spray increases. There is a risk that fuel adhesion to the inner wall of the exhaust pipe will increase. In addition, it is more desirable that the diameter of the injection hole is 0.05 mm or more and 0.10 mm or less.

以上詳細に説明したように、本発明のディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式は、コモンレールを有するディーゼルエンジンの排気管内に燃料噴射ノズルを備え、コモンレールから供給される燃料を燃料噴射ノズルから噴射して排気管内に配設された排ガス浄化触媒の還元再生処理を行なうディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式において、燃料噴射ノズルは、ホール型ノズルから成り、このホール型ノズルは、先端部に周方向に一列に、かつ、軸方向に複数列として配設された多数の噴射孔を有する。   As described above in detail, the diesel engine exhaust pipe fuel addition system of the present invention includes a fuel injection nozzle in the exhaust pipe of a diesel engine having a common rail, and injects fuel supplied from the common rail from the fuel injection nozzle. In an exhaust pipe fuel addition system for a diesel engine that performs reduction regeneration treatment of an exhaust gas purification catalyst disposed in an exhaust pipe, the fuel injection nozzle is composed of a hole type nozzle, and the hole type nozzle is arranged in a row in the circumferential direction at the tip. And a large number of injection holes arranged in a plurality of rows in the axial direction.

また、本発明のディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式は、コモンレールを有するディーゼルエンジンの排気管内に配設された燃料噴射ノズルと、コモンレールの燃料噴射を制御するコントローラとを備え、コモンレールから供給された燃料を燃料噴射ノズルから噴射して排気管内に配設された排ガス浄化触媒の還元再生を行なうディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式において、コントローラは、還元再生処理の1サイクル中に燃料噴射ノズルから複数回の燃料噴射を行なう。   In addition, the diesel engine exhaust pipe fuel addition system of the present invention includes a fuel injection nozzle disposed in an exhaust pipe of a diesel engine having a common rail, and a controller that controls fuel injection of the common rail, and is supplied from the common rail. In a diesel engine exhaust pipe fuel addition system in which fuel is injected from a fuel injection nozzle to perform reduction regeneration of an exhaust gas purification catalyst disposed in the exhaust pipe, a controller is provided with a plurality of controllers from the fuel injection nozzle during one cycle of reduction regeneration processing. Fuel injection.

したがって、コモンレールから供給される高圧の燃料を噴射するディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式において、少ない燃料で排ガス浄化触媒の還元再生処理を均一かつ効率的に行なうことができるという優れた効果を奏する。   Therefore, the exhaust pipe fuel addition method of the diesel engine that injects high-pressure fuel supplied from the common rail has an excellent effect that the reduction regeneration process of the exhaust gas purification catalyst can be performed uniformly and efficiently with a small amount of fuel.

本発明に係るディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式を実施するための最良の形態を、図1ないし図7を参照して詳細に説明する。   BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best mode for carrying out an exhaust pipe fuel addition system for a diesel engine according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

図1は、本発明のディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式を示す模試図、図2は、図1の燃料噴射ノズルを示す正面断面図、図3は、図1の燃料噴射ノズルの先端部を示す底面図、図4は、図1の燃料噴射ノズルの噴射状態を示す側面断面図、図5は、図1の燃料噴射ノズルの噴射方式を示すグラフ、図6は、図1の燃料噴射ノズルによる燃料蒸気の触媒への供給状態を示す模試図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an exhaust pipe fuel addition system of a diesel engine of the present invention, FIG. 2 is a front sectional view showing the fuel injection nozzle of FIG. 1, and FIG. 3 is a front end portion of the fuel injection nozzle of FIG. 4 is a side sectional view showing an injection state of the fuel injection nozzle of FIG. 1, FIG. 5 is a graph showing an injection method of the fuel injection nozzle of FIG. 1, and FIG. 6 is a fuel injection nozzle of FIG. It is a schematic diagram which shows the supply state to the catalyst of the fuel vapor | steam by.

図1に示すように、ディーゼルエンジン1には、エンジン1内の燃料噴射ノズルへ最大1500バールにもなる高圧の燃料を供給することができるコモンレール2、この高圧の燃料をコモンレール2へ供給するサプライポンプ3、燃料タンク5からサプライポンプ3へ低圧の燃料を供給するフィードポンプ4、サプライポンプ3とフィードポンプ4との間に介装されるフュエルフィルタ6、ディーゼルエンジン1の燃料制御を行なうECU7等が配設される。   As shown in FIG. 1, a diesel engine 1 has a common rail 2 that can supply high-pressure fuel up to 1500 bar to a fuel injection nozzle in the engine 1, and a supply that supplies this high-pressure fuel to the common rail 2. Pump 3, feed pump 4 for supplying low-pressure fuel from the fuel tank 5 to the supply pump 3, fuel filter 6 interposed between the supply pump 3 and the feed pump 4, ECU 7 for controlling the fuel of the diesel engine 1, etc. Is disposed.

排気管10内には、1個のホール型燃料噴射ノズル20、還元再生型触媒の一例であるNOX 吸蔵還元型触媒11、マフラ12等が配設される。ECU7は、エンジン1の燃料噴射ノズル、コモンレール2、サプライポンプ3、フィードポンプ4、排気管10内の燃料噴射ノズル20等と、電気的に接続される。 In the exhaust pipe 10, one hole type fuel injection nozzle 20, an NO x storage reduction type catalyst 11, which is an example of a reduction regeneration type catalyst, a muffler 12, and the like are disposed. The ECU 7 is electrically connected to the fuel injection nozzle of the engine 1, the common rail 2, the supply pump 3, the feed pump 4, the fuel injection nozzle 20 in the exhaust pipe 10, and the like.

NOX 吸蔵還元型触媒11は、排気管10内を流れる排ガス中のNOX を吸蔵する一方、排ガス中のHC,CO,CO2 又はH2 を増加させることにより、吸蔵したNOX を再生処理する、いわゆるNOX 吸蔵還元型の触媒である。触媒11は、排ガスの流れ方向に格子状の通路が形成されたモノリス担体と、このモノリス担体上に形成されると共に貴金属及びNOX 吸蔵剤が担持されたコート層とを有する。貴金属としては、例えば、Pt等があり、NOX 吸蔵剤としては、例えば、Li,Na,K,Cs等のアルカリ金属、Mg,Ca,Ba等のアルカリ土類金属、Y,La,Ce,Pr,Nd,Eu,Gd,Dy等の希土類金属等がある。また、コート層としては、アルミナ等が使用される。 The NO X storage reduction type catalyst 11, while absorbing the NO X in the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 10, by increasing HC in exhaust gas, CO, a CO 2 or H 2, regeneration processes occluded NO X This is a so-called NO x storage reduction catalyst. The catalyst 11 has a monolith support having a grid-like passage formed in the flow direction of the exhaust gas, and a coat layer formed on the monolith support and supporting a noble metal and a NO x storage agent. Examples of the noble metal include Pt, and examples of the NO x storage agent include alkali metals such as Li, Na, K, and Cs, alkaline earth metals such as Mg, Ca, and Ba, Y, La, Ce, and the like. There are rare earth metals such as Pr, Nd, Eu, Gd, and Dy. As the coating layer, alumina or the like is used.

図2に示すように、ホール型燃料噴射ノズル20は、円筒状のノズル本体21と、ノズル本体21内に軸方向に移動可能に挿入された、円柱状の弁軸30とを有する。ノズル本体21は、燃料供給孔22と、弁軸30の先端の円錐状のシート部31がシートする弁座23と、弁座23から延びる誘導孔24と、誘導孔24から周方向へ分岐する噴射孔25,26,27とを有する。弁軸30は、ECU7によって制御される図示しない電磁ソレノイドによって開閉される。図4に示すように、燃料噴射ノズル20は、排気管10のコーナ部10aに、その噴射軸線が排気管10の軸方向に向くように取り付けられる。   As shown in FIG. 2, the hall type fuel injection nozzle 20 includes a cylindrical nozzle body 21 and a columnar valve shaft 30 that is inserted into the nozzle body 21 so as to be movable in the axial direction. The nozzle body 21 branches in the circumferential direction from the fuel supply hole 22, the valve seat 23 seated by the conical seat portion 31 at the tip of the valve shaft 30, the guide hole 24 extending from the valve seat 23, and the guide hole 24. It has injection holes 25, 26, and 27. The valve shaft 30 is opened and closed by an electromagnetic solenoid (not shown) controlled by the ECU 7. As shown in FIG. 4, the fuel injection nozzle 20 is attached to the corner portion 10 a of the exhaust pipe 10 such that its injection axis is directed in the axial direction of the exhaust pipe 10.

図2に示すように、噴射孔25,26,27は、ノズル本体21の半球状の先端部28に、周方向に1列に、かつ、軸方向に平行3列として配設され、口径がすべて0.10mmに形成される。なお、この噴射孔25,26,27の口径は、0.10mmに限定されるものではないが、0.05mm以上0.20mm以下とすることが望ましい。噴射孔25,26,27の口径が0.05mm未満になると、噴射孔の加工が困難になる可能性があり、また、0.20mmを超えると、噴霧の貫徹力が増加し、図4に示す排気管内壁10bへの燃料付着が増加する恐れがあるためである。この噴射孔25,26,27の口径は、0.05mm以上0.10mm以下とすることが、さらに望ましい。   As shown in FIG. 2, the injection holes 25, 26, 27 are arranged in the hemispherical tip portion 28 of the nozzle body 21 in one row in the circumferential direction and three rows in parallel in the axial direction. All are formed to 0.10 mm. The diameter of the injection holes 25, 26 and 27 is not limited to 0.10 mm, but is desirably 0.05 mm or more and 0.20 mm or less. If the diameter of the injection holes 25, 26, 27 is less than 0.05 mm, the processing of the injection holes may be difficult, and if it exceeds 0.20 mm, the penetration force of the spray increases, and FIG. This is because there is a possibility that fuel adhesion to the illustrated exhaust pipe inner wall 10b may increase. The diameter of the injection holes 25, 26, 27 is more preferably 0.05 mm or more and 0.10 mm or less.

図2及び図3に示すように、ノズル20の基端列の噴射孔25は、ノズル本体21の先端部28の両側に155°の開き角度で開口し、周方向に等間隔に12個が配設される。また、中央列の噴射孔26は、ノズル本体21の先端部28の両側に105°の開き角度で開口し、周方向に等間隔に12個が配設される。さらに、ノズル20の先端列の噴射孔27は、ノズル本体21の先端部28の両側に55°の開き角度で開口し、周方向に等間隔に6個が配設される。このように、噴射孔25,26,27は、合計30個が配設される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the injection holes 25 in the base end row of the nozzle 20 are opened at an opening angle of 155 ° on both sides of the distal end portion 28 of the nozzle body 21, and 12 nozzle holes are equally spaced in the circumferential direction. Arranged. The central row of injection holes 26 are opened at an opening angle of 105 ° on both sides of the tip portion 28 of the nozzle body 21, and twelve are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Further, the injection holes 27 in the tip row of the nozzles 20 are opened at both sides of the tip portion 28 of the nozzle body 21 at an opening angle of 55 °, and six are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Thus, a total of 30 injection holes 25, 26, and 27 are disposed.

なお、この噴射孔の数は、30個に限定されるものではないが、10個以上40個以下とすることが望ましい。噴射孔の数が10個未満であると、噴射孔の口径を大きくする必要があるため、噴霧の貫徹力が増加し、図4に示す排気管内壁10bへの燃料付着が増加する恐れがあり、また、40個を超えると、噴射孔の加工が困難になる可能性があるためである。この噴射孔の数は、20個以上40個以下とすることが、さらに望ましい。一方、軸方向の列数は、必ずしも3列に限定されるものではなく、2列又は4列以上とすることもできる。また、各列は、必ずしも相互に平行である必要はない。   The number of the injection holes is not limited to 30, but is preferably 10 or more and 40 or less. If the number of injection holes is less than ten, it is necessary to increase the diameter of the injection holes, so that the penetration force of the spray increases and the fuel adhesion to the exhaust pipe inner wall 10b shown in FIG. 4 may increase. In addition, if the number exceeds 40, processing of the injection holes may be difficult. The number of the injection holes is more preferably 20 or more and 40 or less. On the other hand, the number of columns in the axial direction is not necessarily limited to three, and may be two or four or more. Also, the columns need not necessarily be parallel to each other.

次に、本ディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式の作動について説明する。   Next, the operation of the exhaust pipe fuel addition method of the diesel engine will be described.

ECU7は、フィードポンプ4を作動させて、燃料を燃料タンク5からフュエルフィルタ6を介してサプライポンプ3へ供給する。ECU7は、サプライポンプ3を作動させ、燃料をさらに加圧して、最大1500バールにもなる高圧の燃料をコモンレール2へ供給する。したがって、コモンレール2内には、常時高圧の燃料が充填されており、この高圧の燃料がエンジン1の燃料噴射に用いられる。   The ECU 7 operates the feed pump 4 to supply fuel from the fuel tank 5 to the supply pump 3 via the fuel filter 6. The ECU 7 operates the supply pump 3 to further pressurize the fuel and supply high-pressure fuel of up to 1500 bar to the common rail 2. Therefore, the common rail 2 is always filled with high-pressure fuel, and this high-pressure fuel is used for fuel injection of the engine 1.

エンジン1からのNOX 排出量は、エンジン回転速度やアクセル開度等によって変化する。図1に示したECU7には、このように運転状態によって変化するNOX 排出量についてのNOX 排出量マップが記憶されている。ECU7は、このNOX 排出量マップに基づいて、エンジン1のNOX 排出量を算出し、触媒11に吸蔵されたNOX 吸蔵量を積算する。 The NO x emission amount from the engine 1 varies depending on the engine speed, the accelerator opening, and the like. The ECU7 shown in FIG. 1, NO X emission map for NO X emissions changed by thus operating state is stored. The ECU 7 calculates the NO x emission amount of the engine 1 based on this NO x emission amount map, and integrates the NO x occlusion amount occluded in the catalyst 11.

触媒11のコート層に担持されるNOX 吸蔵剤として、例えばBaを用いた場合には、エンジン1から排出されたNOX は、触媒11において排ガス中のO2 と反応し、さらに触媒11中のBaO,BaCO3 と反応してBa(NO3 2 が生成され、この状態で触媒11に吸蔵される。これにより、排ガスは、NOX 濃度が極めて低くなった状態で、マフラ12等を通して大気中へ排出される。 As the NO X storage agent carried on the coat layer of the catalyst 11, for example in the case of using Ba, the NO X discharged from the engine 1 is reacted with O 2 in the exhaust gas in the catalyst 11, further catalyst 11 in Ba (NO 3 ) 2 is produced by reacting with BaO and BaCO 3, and is stored in the catalyst 11 in this state. Thus, the exhaust gas is discharged into the atmosphere through the muffler 12 and the like in a state where the NO x concentration is extremely low.

ECU7は、触媒11によるNOX 吸蔵量が所定量を越え、かつ、触媒温度が触媒還元可能温度(例えば、200〜450°C)以上になっていると判断すると、排気管10内の燃料噴射ノズル20の電磁ソレノイドを作動させる。電磁ソレノイドが作動すると、燃料噴射ノズル20では、図2に示した弁軸30が引き上げられ、弁軸30のシート部31がノズル本体21の弁座23から離れる。 When the ECU 7 determines that the NO x storage amount by the catalyst 11 exceeds a predetermined amount and the catalyst temperature is equal to or higher than the catalyst reducible temperature (for example, 200 to 450 ° C.), the fuel injection in the exhaust pipe 10 is performed. The electromagnetic solenoid of the nozzle 20 is activated. When the electromagnetic solenoid is activated, the valve shaft 30 shown in FIG. 2 is pulled up in the fuel injection nozzle 20, and the seat portion 31 of the valve shaft 30 is separated from the valve seat 23 of the nozzle body 21.

これと共に、ECU7は、コモンレール2の図示しない電磁ソレノイドを作動させて、コモンレール2内に充填されている高圧の燃料を、排気管10内の燃料噴射ノズル20へ供給する。これにより、この高圧の燃料が、燃料供給孔22から誘導孔24を通って、30個の噴出孔25,26,27から排気管10内へ噴射される。図5に示すように、ECU7は、1還元再生処理サイクル中において、所定噴射量f1 で連続的に噴射するのではなく、例えば、3回のパルス状の燃料噴射を行なう。 At the same time, the ECU 7 operates an electromagnetic solenoid (not shown) of the common rail 2 to supply high-pressure fuel filled in the common rail 2 to the fuel injection nozzle 20 in the exhaust pipe 10. As a result, the high-pressure fuel is injected from the fuel supply hole 22 through the guide hole 24 into the exhaust pipe 10 through the 30 ejection holes 25, 26, and 27. As shown in FIG. 5, the ECU 7 does not continuously inject with the predetermined injection amount f 1 during one reduction regeneration processing cycle, but performs, for example, three pulse fuel injections.

この排気管10内への燃料添加により、排ガス中の酸素濃度が低下すると共に、還元剤としての排ガス中のHC,CO,CO2 又はH2 が増加する。この結果、触媒11に吸蔵されていたBa(NO3 2 が、上記還元剤と反応してN2 まで還元される。また、触媒11が選択性の良い還元触媒として作用し、上記NO3 が排ガス中のHC,COと反応して無害なN2 ,CO2 ,H2 Oとなり、大気中へ排出される。このように、ECU7が、コモンレール2の電磁ソレノイドを作動させることにより、排気管10内の燃料噴射の噴射量、噴射回数、噴射時期等を適切に制御する。 By adding fuel into the exhaust pipe 10, the oxygen concentration in the exhaust gas decreases, and HC, CO, CO 2 or H 2 in the exhaust gas as a reducing agent increases. As a result, Ba (NO 3 ) 2 stored in the catalyst 11 reacts with the reducing agent and is reduced to N 2 . Further, the catalyst 11 acts as a highly selective reduction catalyst, and the NO 3 reacts with HC and CO in the exhaust gas to become harmless N 2 , CO 2 and H 2 O, and is discharged into the atmosphere. In this manner, the ECU 7 appropriately controls the injection amount, the number of injections, the injection timing, etc. of the fuel injection in the exhaust pipe 10 by operating the electromagnetic solenoid of the common rail 2.

ECU7は、触媒11の還元再生処理をほぼ完了したと推定したとき、コモンレール2の電磁ソレノイドを作動させて、コモンレール2から燃料噴射ノズル20への燃料供給を停止すると共に、燃料噴射ノズル20の電磁ソレノイドを作動させ、弁軸30のシート部31をノズル本体21の弁座23へシートさせて、その還元再生サイクルの燃料噴射を停止する。   When the ECU 7 estimates that the reduction regeneration process of the catalyst 11 is almost completed, the ECU 7 operates the electromagnetic solenoid of the common rail 2 to stop the fuel supply from the common rail 2 to the fuel injection nozzle 20 and the electromagnetic of the fuel injection nozzle 20. The solenoid is actuated to seat the seat portion 31 of the valve shaft 30 onto the valve seat 23 of the nozzle body 21, and the fuel injection in the reduction regeneration cycle is stopped.

本ディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式は、図2及び図3に示すように、ホール型燃料噴射ノズル20が、周方向及び軸方向に配設された多数の、例えば30個の微細孔から成る噴射孔25,26,27を有するから、コモンレール2から供給される高圧の燃料を噴射しても、図4に示すように、燃料噴射ノズル20から噴射された燃料の大部分が排ガス内で霧化され、排気管10の内壁10bに付着することが防止され、また、図6に示すように、燃料蒸気が触媒11上へ均一に供給される。このため、少ない燃料であっても、排気管10内における燃料蒸気濃度が理論燃料濃度近くまで急激に上昇して、排ガスの空燃比が瞬時にリッチとなり、排ガス浄化触媒の還元再生処理を均一かつ効率的に行なうことができる。したがって、排ガス浄化触媒の還元再生のために多量の燃料を噴射する必要がなく、燃費が著しく改善される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the exhaust pipe fuel addition method of this diesel engine is composed of a large number of, for example, 30 fine holes in which the hole type fuel injection nozzle 20 is arranged in the circumferential direction and the axial direction. Since the injection holes 25, 26, and 27 are provided, even if high-pressure fuel supplied from the common rail 2 is injected, most of the fuel injected from the fuel injection nozzle 20 is fogged in the exhaust gas as shown in FIG. And is prevented from adhering to the inner wall 10b of the exhaust pipe 10, and the fuel vapor is uniformly supplied onto the catalyst 11 as shown in FIG. For this reason, even with a small amount of fuel, the fuel vapor concentration in the exhaust pipe 10 suddenly rises to near the theoretical fuel concentration, the air-fuel ratio of the exhaust gas instantly becomes rich, and the reduction regeneration process of the exhaust gas purification catalyst is performed uniformly and It can be done efficiently. Therefore, it is not necessary to inject a large amount of fuel for reduction regeneration of the exhaust gas purification catalyst, and the fuel consumption is remarkably improved.

また、ECU7は、還元再生処理の1サイクル中に、所定燃料f1 を連続的に噴射するのではなく、例えば、3回のパルス状の燃料噴射を行なうから、噴射1回当たりの噴霧の貫徹力を制御することが可能となり、図4に示すように、排気管内壁10bへの燃料付着が防止され、また、図6に示すように、燃料蒸気が触媒11上へ均一に供給される。したがって、少ない燃料で、排ガス浄化触媒の還元再生を均一かつ効率的に行なうことができる。このため、少ない燃料で充分な還元再生処理を行なうことができ、燃費が著しく改善される。なお、1つの還元再生サイクル中に行なう噴射回数は、必ずしも3回に限定されるものではなく、2回あるいは4回以上とすることもできる。また、噴射の形態も必ずしもパルス状に限定されるものではなく、1回の噴射時間や噴射間隔を様々に変化させることもできる。 Further, since the ECU 7 does not continuously inject the predetermined fuel f 1 during one cycle of the reduction regeneration process, for example, the ECU 7 performs fuel injection in three pulse forms. As shown in FIG. 4, the fuel can be prevented from adhering to the exhaust pipe inner wall 10b, and the fuel vapor is uniformly supplied onto the catalyst 11 as shown in FIG. Therefore, the reduction and regeneration of the exhaust gas purification catalyst can be performed uniformly and efficiently with a small amount of fuel. For this reason, sufficient reduction and regeneration processing can be performed with a small amount of fuel, and fuel consumption is remarkably improved. The number of injections performed during one reduction regeneration cycle is not necessarily limited to 3 times, and can be 2 times or 4 times or more. Further, the form of injection is not necessarily limited to a pulse shape, and the time and interval of one injection can be changed variously.

なお、上述のディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式は、NOX 吸蔵還元型触媒11に対して実施するものであったが、これに限定されるものではなく、DPNR等の他の還元再生型の触媒に対しても、同様に実施できることは勿論である。 Although the above-described diesel engine exhaust pipe fuel addition method is implemented for the NO x storage reduction catalyst 11, it is not limited to this, but other reduction regeneration type such as DPNR. Of course, the same can be applied to the catalyst.

本発明のディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式を示す模試図である。It is a trial figure which shows the exhaust pipe fuel addition system of the diesel engine of this invention. 図1の燃料噴射ノズルを示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the fuel-injection nozzle of FIG. 図1の燃料噴射ノズルの先端部を示す底面図である。It is a bottom view which shows the front-end | tip part of the fuel-injection nozzle of FIG. 図1の燃料噴射ノズルの噴射状態を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the injection state of the fuel-injection nozzle of FIG. 図1の燃料噴射ノズルの噴射方式を示すグラフである。It is a graph which shows the injection system of the fuel-injection nozzle of FIG. 図1の燃料噴射ノズルによる燃料蒸気の触媒への供給状態を示す模試図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a supply state of fuel vapor to a catalyst by the fuel injection nozzle of FIG. 1. 従来の燃料噴射ノズルを示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the conventional fuel-injection nozzle. 従来の燃料噴射ノズルを示す底面図である。It is a bottom view which shows the conventional fuel injection nozzle. 従来の燃料噴射ノズルの噴射方式を示すグラフである。It is a graph which shows the injection system of the conventional fuel injection nozzle. 従来の燃料噴射ノズルの噴射状態を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the injection state of the conventional fuel injection nozzle. 従来の燃料噴射ノズルによる燃料蒸気の触媒への供給状態を示す模試図である。It is a schematic diagram which shows the supply state to the catalyst of the fuel vapor | steam by the conventional fuel injection nozzle.

符号の説明Explanation of symbols

1 ディーゼルエンジン
2 コモンレール
3 加圧ポンプ
4 フィードポンプ
5 燃料タンク
6 フュエルフィルタ
7 ECU
10 排気管
10a コーナ部
10b 内壁
11 触媒
12 マフラ
20 燃料噴射ノズル
21 ノズル本体
22 燃料供給孔
23 弁座
24 誘導孔
25,26,27 噴射孔
28 先端部
30 弁軸
31 シート面
40 燃料噴射ノズル
41 ノズル本体
42 燃料供給孔
43 弁座
44 誘導孔
45 噴射孔
47 弁軸
48 シート部
52 排気管
53 内壁
55 触媒
1 Diesel Engine 2 Common Rail 3 Pressure Pump 4 Feed Pump 5 Fuel Tank 6 Fuel Filter 7 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Exhaust pipe 10a Corner part 10b Inner wall 11 Catalyst 12 Muffler 20 Fuel injection nozzle 21 Nozzle main body 22 Fuel supply hole 23 Valve seat 24 Guide hole 25, 26, 27 Injection hole 28 Tip part 30 Valve shaft 31 Seat surface 40 Fuel injection nozzle 41 Nozzle body 42 Fuel supply hole 43 Valve seat 44 Guide hole 45 Injection hole 47 Valve shaft 48 Seat part 52 Exhaust pipe 53 Inner wall 55 Catalyst

Claims (6)

コモンレール(2)を有するディーゼルエンジン(1)の排気管(10)内に燃料噴射ノズル(20)を備え、前記コモンレールから供給される燃料を前記燃料噴射ノズルから噴射して前記排気管内に配設された排ガス浄化触媒(11)の還元再生処理を行なうディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式において、前記燃料噴射ノズルは、ホール型ノズルから成り、前記ホール型ノズルは、先端部(20a)に周方向に一列に、かつ、軸方向に複数列として配設された多数の噴射孔(25,26,27)を有することを特徴とするディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式。   A fuel injection nozzle (20) is provided in an exhaust pipe (10) of a diesel engine (1) having a common rail (2), and fuel supplied from the common rail is injected from the fuel injection nozzle and disposed in the exhaust pipe. In the exhaust gas fuel addition system of the diesel engine for performing the reduction regeneration process of the exhaust gas purification catalyst (11), the fuel injection nozzle is composed of a hole type nozzle, and the hole type nozzle is circumferentially arranged at the tip (20a). A diesel engine exhaust pipe fuel addition system characterized in that it has a large number of injection holes (25, 26, 27) arranged in a row and in a plurality of rows in the axial direction. コモンレール(2)を有するディーゼルエンジン(1)の排気管(10)内に配設された燃料噴射ノズル(20)と前記コモンレールの燃料噴射を制御するコントローラ(7)とを備え、前記コモンレールから供給された燃料を前記燃料噴射ノズルから噴射して前記排気管内に配設された排ガス浄化触媒(11)の還元再生を行なうディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式において、前記コントローラは、前記還元再生処理の1サイクル中に前記燃料噴射ノズルから複数回の燃料噴射を行なうことを特徴とするディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式。   A fuel injection nozzle (20) disposed in an exhaust pipe (10) of a diesel engine (1) having a common rail (2) and a controller (7) for controlling the fuel injection of the common rail are provided from the common rail. In a diesel engine exhaust pipe fuel addition system in which exhausted fuel is injected from the fuel injection nozzle and the exhaust gas purification catalyst (11) disposed in the exhaust pipe is reduced and regenerated, the controller performs the reduction regeneration process. An exhaust pipe fuel addition method for a diesel engine, wherein fuel injection is performed a plurality of times from the fuel injection nozzle during one cycle. コモンレール(2)を有するディーゼルエンジン(1)の排気管(10)内に配設された燃料噴射ノズル(20)と前記コモンレールの燃料噴射を制御するコントローラ(7)とを備え、前記コントローラの制御により前記コモンレールから供給された燃料を前記燃料噴射ノズルから噴射して前記排気管内に配設された排ガス浄化触媒(11)の還元再生を行なうディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式において、前記燃料噴射ノズルは、ホール型ノズルから成り、前記ホール型ノズルは、先端部(20a)に周方向に一列に、かつ、軸方向に複数列として配設された多数の噴射孔(25,26,27)を有し、前記コントローラは、前記還元再生処理の1サイクル中に前記燃料噴射ノズルから複数回の燃料噴射を行なうことを特徴とするディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式。   A fuel injection nozzle (20) disposed in an exhaust pipe (10) of a diesel engine (1) having a common rail (2) and a controller (7) for controlling the fuel injection of the common rail, the control of the controller In the exhaust pipe fuel addition system of a diesel engine, the fuel supplied from the common rail is injected from the fuel injection nozzle to reduce and regenerate the exhaust gas purification catalyst (11) disposed in the exhaust pipe. Consists of a hole type nozzle, and the hole type nozzle has a large number of injection holes (25, 26, 27) arranged in a row in the circumferential direction and in a plurality of rows in the axial direction at the tip (20a). And the controller performs fuel injection a plurality of times from the fuel injection nozzle during one cycle of the reduction regeneration process. Exhaust fuel addition scheme I over diesel engines. 前記噴射孔(25,26,27)の数は、10個以上40個以下であることを特徴とする請求項1又は3に記載のディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式。   The exhaust pipe fuel addition system for a diesel engine according to claim 1 or 3, wherein the number of the injection holes (25, 26, 27) is 10 or more and 40 or less. 前記噴射孔は、周方向に6個ないし12個が1列に、かつ、軸方向に3列として配設され、基端列の噴射孔(25)は、前記先端部(28)の両側に略155°の開き角度で開口し、中央列の噴射孔(26)は、前記先端部の両側に略105°の開き角度で開口し、先端列の噴射孔(27)は、前記先端部の両側に略55°の開き角度で開口することを特徴とする請求項1,3,4のいずれかに記載のディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式。   Six to twelve injection holes are arranged in one row in the circumferential direction and three rows in the axial direction, and the injection holes (25) in the base end row are formed on both sides of the distal end portion (28). Opening at an opening angle of approximately 155 °, the central row of injection holes (26) opens at both sides of the tip portion at an opening angle of approximately 105 °, and the injection hole (27) of the tip row is formed at the tip portion. The diesel engine exhaust pipe fuel addition system according to any one of claims 1, 3 and 4, wherein the both sides open at an opening angle of approximately 55 °. 前記噴射孔(25,26,27)の口径は、0.05mm以上0.20mm以下であることを特徴とする請求項1,3,4,5のいずれかに記載のディーゼルエンジンの排気管燃料添加方式。   The exhaust pipe fuel of a diesel engine according to any one of claims 1, 3, 4, and 5, wherein the diameter of the injection hole (25, 26, 27) is 0.05 mm or more and 0.20 mm or less. Addition method.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100780609B1 (en) * 2007-06-12 2007-11-30 한양대학교 산학협력단 Injector for reducing the nitrogen oxide content in exhaust gas by combustion and exhaust gas purifing system thereof
JP2008151087A (en) * 2006-12-20 2008-07-03 Denso Corp Exhaust emission control device
JP2009539026A (en) * 2006-05-31 2009-11-12 テネコ オートモティブ オペレーティング カンパニー インコーポレイテッド Method and apparatus for reducing diesel engine emissions
US8740113B2 (en) 2010-02-10 2014-06-03 Tenneco Automotive Operating Company, Inc. Pressure swirl flow injector with reduced flow variability and return flow
US8910884B2 (en) 2012-05-10 2014-12-16 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Coaxial flow injector
US8973895B2 (en) 2010-02-10 2015-03-10 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Electromagnetically controlled injector having flux bridge and flux break
US8978364B2 (en) 2012-05-07 2015-03-17 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Reagent injector
US8998114B2 (en) 2010-02-10 2015-04-07 Tenneco Automotive Operating Company, Inc. Pressure swirl flow injector with reduced flow variability and return flow
US9683472B2 (en) 2010-02-10 2017-06-20 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Electromagnetically controlled injector having flux bridge and flux break
US10704444B2 (en) 2018-08-21 2020-07-07 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Injector fluid filter with upper and lower lip seal

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009539026A (en) * 2006-05-31 2009-11-12 テネコ オートモティブ オペレーティング カンパニー インコーポレイテッド Method and apparatus for reducing diesel engine emissions
JP2008151087A (en) * 2006-12-20 2008-07-03 Denso Corp Exhaust emission control device
JP4706631B2 (en) * 2006-12-20 2011-06-22 株式会社デンソー Exhaust purification device
KR100780609B1 (en) * 2007-06-12 2007-11-30 한양대학교 산학협력단 Injector for reducing the nitrogen oxide content in exhaust gas by combustion and exhaust gas purifing system thereof
US8973895B2 (en) 2010-02-10 2015-03-10 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Electromagnetically controlled injector having flux bridge and flux break
US8740113B2 (en) 2010-02-10 2014-06-03 Tenneco Automotive Operating Company, Inc. Pressure swirl flow injector with reduced flow variability and return flow
US8998114B2 (en) 2010-02-10 2015-04-07 Tenneco Automotive Operating Company, Inc. Pressure swirl flow injector with reduced flow variability and return flow
US9683472B2 (en) 2010-02-10 2017-06-20 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Electromagnetically controlled injector having flux bridge and flux break
US8978364B2 (en) 2012-05-07 2015-03-17 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Reagent injector
US10465582B2 (en) 2012-05-07 2019-11-05 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Reagent injector
US8910884B2 (en) 2012-05-10 2014-12-16 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Coaxial flow injector
US9759113B2 (en) 2012-05-10 2017-09-12 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Coaxial flow injector
US10704444B2 (en) 2018-08-21 2020-07-07 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Injector fluid filter with upper and lower lip seal

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