JP2008050964A - Exhaust emission control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は内燃機関の排気ガス浄化装置に係り、特に、ディーゼルエンジンの排気ガスを浄化するための排気ガス浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification device for an internal combustion engine, and more particularly to an exhaust gas purification device for purifying exhaust gas from a diesel engine.
ディーゼルエンジンは、通常、希薄空燃比にて運転されるため、排気浄化手段として、3元触媒を使用できない。このため、ディーゼルエンジン特有の排気浄化手段が様々に提案されているが、その中には、燃料添加装置と窒素酸化物還元触媒、燃料添加装置とDPF、又は燃料添加装置とDPNR触媒等、排気通路に燃料添加装置を配置するシステムが複数提案されている。
燃料添加装置は、排気通路上にて触媒又はDPFの上流側に配置され、排気ガス中に燃料を添加する。この燃料は、酸化反応により排気ガス及びDPFの温度を昇温する、又は、触媒にて窒素酸化物を還元させる、等の作用をする。ところで、燃料(軽油)の霧化を促進し、通路壁面への付着を防止したり、反応を容易にするためには、燃料中の高分子成分を低分子化することが好ましい。このため、燃料添加装置とDPF又は触媒等の間に、燃料を低分子化する目的で、酸化触媒を配置する技術が提案されている。
特許文献1に、このような排気ガス浄化装置の一例が記載されている。この排気ガス浄化装置を備えたディーゼルエンジンを図8に示す。ディーゼルエンジン61には、排気マニフォルド62を介して排気管67が接続されている。排気管67には窒素酸化物還元触媒装置66が設けられ、排気管67において窒素酸化物還元触媒装置66よりも上流には、燃料添加装置65が設けられている。燃料添加装置65は、燃料を噴射する燃料添加弁63と、燃料添加弁63から噴射された燃料を酸化して低分子化する酸化触媒64とから構成されている。燃料添加弁63から噴射された燃料は酸化触媒64によって酸化されて低分子化された後、排気管67を流通する排気ガスと合流し、排気ガスと共に窒素酸化物還元触媒装置66に流入する。窒素酸化物還元触媒装置66では、燃料を還元剤として、排気ガス中の窒素酸化物を還元することにより、排気ガスが浄化される。
Since a diesel engine is normally operated at a lean air-fuel ratio, a three-way catalyst cannot be used as exhaust purification means. For this reason, various exhaust gas purification means specific to diesel engines have been proposed. Among them, exhaust gas such as a fuel addition device and a nitrogen oxide reduction catalyst, a fuel addition device and a DPF, or a fuel addition device and a DPNR catalyst are included. Several systems have been proposed in which a fuel addition device is arranged in the passage.
The fuel addition device is disposed on the exhaust passage on the upstream side of the catalyst or the DPF, and adds fuel to the exhaust gas. This fuel acts to raise the temperature of exhaust gas and DPF by an oxidation reaction, or to reduce nitrogen oxide by a catalyst. By the way, in order to promote atomization of the fuel (light oil), prevent adhesion to the wall of the passage, and facilitate the reaction, it is preferable to lower the polymer component in the fuel. For this reason, a technique has been proposed in which an oxidation catalyst is arranged between the fuel addition device and the DPF or the catalyst for the purpose of reducing the molecular weight of the fuel.
特許文献1の技術では、燃料添加装置65の一部をなす酸化触媒64が排気管67に設けられている。ディーゼルエンジン61から排出された排気ガスは、排気マニフォルド62又は排気管67からの放熱により、燃料添加装置65に到達するまでに温度が低下する。このため、ディーゼルエンジン61が低負荷低回転状態にある時等、ディーゼルエンジン61より排出される排気ガス温度そのものが低い運転状態では、燃料添加装置65に到達するまでの放熱作用もあり、酸化触媒64の温度が十分上昇せず、酸化触媒64が十分な活性を示さないことがある。この場合は、酸化触媒64による燃料の酸化が不十分になり、すなわち燃料の低分子化が不十分となってしまう。特に、過給機のタービンが燃料添加装置65の上流に配置されているエンジンでは、タービンの前後にて排気温度が大きく低下するため、このような問題が顕著になる。
In the technique of
この発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、燃料添加弁から噴射された燃料の低分子化を、エンジンの運転状態に関わらず促進できる排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and it is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying apparatus that can promote low molecular weight of fuel injected from a fuel addition valve regardless of the operating state of the engine. Objective.
ディーゼルエンジンの燃焼室より排出される排気ガスに対し、燃料添加弁により燃料を供給すると共に、燃料添加弁の下流側排気通路に浄化触媒又はDPFが配置された排気ガス浄化装置において、ディーゼルエンジンの燃焼室に連通する排気ポートと、排気ポート内に燃料を供給する燃料添加弁と、燃料添加弁よりも下流側に配置された第1酸化触媒と、第1酸化触媒を介し、排気ポート内に連通する区画室とを備え、燃料添加弁の先端部分は、区画室内に配置されるともに、少なくとも第1酸化触媒を配した区画室の一部が、排気ポート内に突出することを特徴とする。排気ポートにおいて燃料添加弁の下流に第1酸化触媒が設けられていることにより、ディーゼルエンジンから排出された直後の高温の排気ガスと第1酸化触媒とが接触し、第1酸化触媒の温度が上昇して第1酸化触媒が十分活性化されるので、燃料添加弁から噴射された燃料は十分に低分子化される。
排気ポートにおいて燃料添加弁よりも上流に設けられ、燃料を酸化する第2酸化触媒と、排気ポートに設けられ、排気ガスを透過しない非透過部材とをさらに備え、区画室は、第1酸化触媒と、第2触媒と、非透過部材とから形成されていてもよい。
排気ポートの周囲において、前記区画室に近接すると共に少なくとも前記区画室と同じ範囲に断熱部材が設けられていてもよい。
In an exhaust gas purification apparatus in which fuel is supplied by a fuel addition valve to exhaust gas discharged from a combustion chamber of a diesel engine and a purification catalyst or a DPF is disposed in an exhaust passage downstream of the fuel addition valve, An exhaust port that communicates with the combustion chamber, a fuel addition valve that supplies fuel into the exhaust port, a first oxidation catalyst that is disposed on the downstream side of the fuel addition valve, and the exhaust port via the first oxidation catalyst A front end portion of the fuel addition valve is disposed in the compartment chamber, and at least a part of the compartment chamber in which the first oxidation catalyst is disposed protrudes into the exhaust port. . By providing the first oxidation catalyst downstream of the fuel addition valve in the exhaust port, the high-temperature exhaust gas immediately after being discharged from the diesel engine comes into contact with the first oxidation catalyst, and the temperature of the first oxidation catalyst is increased. Since the first oxidation catalyst is sufficiently activated by raising, the fuel injected from the fuel addition valve is sufficiently reduced in molecular weight.
The exhaust port further includes a second oxidation catalyst that is provided upstream of the fuel addition valve and oxidizes the fuel, and a non-permeating member that is provided in the exhaust port and does not transmit exhaust gas. And a second catalyst and a non-permeable member.
Around the exhaust port, a heat insulating member may be provided in the vicinity of the compartment and at least in the same range as the compartment.
この発明によれば、排気ポートにおいて燃料添加弁の下流に第1酸化触媒が設けられていることにより、ディーゼルエンジンから排出された直後の高温の排気ガスと第1酸化触媒とが接触し、第1酸化触媒の温度が上昇して第1酸化触媒が十分活性化されるので、燃料添加弁から噴射された燃料が十分に低分子化される。これにより、燃料添加弁から噴射された燃料の霧化を促進することができる。 According to this invention, since the first oxidation catalyst is provided downstream of the fuel addition valve in the exhaust port, the high-temperature exhaust gas immediately after being discharged from the diesel engine comes into contact with the first oxidation catalyst. Since the temperature of the first oxidation catalyst rises and the first oxidation catalyst is sufficiently activated, the fuel injected from the fuel addition valve is sufficiently reduced in molecular weight. Thereby, atomization of the fuel injected from the fuel addition valve can be promoted.
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態1.
この実施の形態1に係る排気ガス浄化装置を備えたディーゼルエンジンの構成を図1に示す。ディーゼルエンジンのシリンダブロックには4つの気筒内に燃焼室1a,1b,1c,1dが設けられ、これらに連通するように吸気マニフォルド2及び排気マニフォルド3が設けられている。吸気マニフォルド2の他端、上流側には空気が流通する吸気通路4が接続され、排気マニフォルド3の他端、下流側には排気ガスが流通する排気通路5が接続されている。吸気通路4には、空気の流量を測定するエアフローメータ6と、過給機7のコンプレッサー7aと、空気を冷却するインタークーラー8と、空気の流量を調整するスロットルバルブ9とが設けられている。排気通路5には、過給機7のタービン7bと、第1酸化触媒コンバーター10と、ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)触媒コンバーター11と、空燃比センサ12と、第2酸化触媒コンバーター13とが設けられている。また、一端が排気マニフォルド3に接続されると共に他端が吸気マニフォルド2及びスロットルバルブ9の間で吸気通路4に接続されるEGR通路14が設けられている。EGR通路14には、EGRクーラー15と、EGRバルブ16とが設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows the configuration of a diesel engine provided with the exhaust gas purifying apparatus according to the first embodiment. In a cylinder block of a diesel engine,
4つの燃焼室1a〜1dのそれぞれには、燃料を噴射するインジェクションノズル20a,20b,20c,20dが設けられている。インジェクションノズル20a〜20dのそれぞれは、高圧の燃料を微細な噴霧状態にして燃焼室1a〜1d内に噴射する電磁弁である。それぞれのインジェクションノズル20a〜20dは、共通のコモンレール21に接続されている。コモンレール21には、燃料通路22の一端が接続されている。燃料通路22の他端は、燃料供給ポンプ23に接続されている。コモンレール21は、燃料供給ポンプ23から高圧の燃料の供給を受けると共に、一部の燃料をリリーフ弁24により排出し、排出通路25を介して図示しない燃料タンク等の燃料供給系に戻すことで、常に内部に所定の圧力の高圧燃料が維持されるようになっている。コモンレール21内の高圧燃料の圧力を利用し、インジェクションノズル20a〜20dの開閉時間を制御することで、所望の量の燃料が燃焼室1a〜1dのそれぞれに噴射されるようになっている。
Each of the four
シリンダヘッド1には、4つの燃焼室1a〜1dのそれぞれに連通するように、4つの排気ポート4a,4b,4c,4dが貫通する如く形成されている。排気マニフォルド3は4つの分岐管3a,3b,3c,3dを有しており、分岐管3a〜3dのそれぞれは、排気ポート4a〜4dに接続されている。
排気ポート4aには、排気ポート4aに燃料を噴射する燃料添加弁30が設けられている。燃料添加弁30は、燃料通路26を介して燃料供給ポンプ23と連通しており、コモンレール21内よりも低圧の燃料が供給されるようになっている。
The
The
図2に示されるように、燃料添加弁30は、シリンダヘッド1の上部より、燃料添加弁30の先端部分30aが排気ポート4aに突き出るように取付けられる。シリンダヘッド1内部には、冷却水が流通するウォータージャケットが形成されており、燃料添加弁30の周りにもウォータージャケット31が形成されている。排気ポート4aにおいて、燃料添加弁30の先端部分30aよりも下流に、燃料添加弁30から噴射された燃料を酸化して低分子化する第1酸化触媒33が設けられている。また、排気ポート4aには、排気ガスが透過しない非透過部材32が設けられている。非透過部材32は、排気ポート4aの軸方向に対して垂直に延びる垂直部32aと、排気ポート4aの軸方向に対して水平に延びる水平部32bとからなり、断面がL字状の形状を有している。垂直部32aは燃料添加弁30の先端部分30aよりも上流に設けられ、水平部32bは第1酸化触媒33に接続されると共に燃料添加弁30の先端部分30aの下方に位置している。これにより、第1酸化触媒33及び非透過部材32は区画室34を形成し、燃料添加弁30の先端部分30aが区画室34内に位置している。すなわち、燃料添加弁30の先端部分30aは第1酸化触媒33及び非透過部材32により覆われている。
As shown in FIG. 2, the
図3には、図2において矢印Aの方向から見た排気ポート4aが示されている。燃料添加弁30の先端部分30aの下方に位置する非透過部材32の水平部32bは、先端部分30aに向かって凸状に湾曲している。このため、排気ポート4aの円形の断面において、第1酸化触媒の占める面積ができるだけ小さくなるようになっている。これにより、排気ポート4aを排気ガスが流通する際、第1酸化触媒33及び非透過部材32による圧力損失が最小限になっている。
FIG. 3 shows the
次に、この実施の形態1に係る排気ガス浄化装置を備えたディーゼルエンジンの動作を説明する。
図1に示されるように、このディーゼルエンジンが始動すると、空気が吸気通路4に取り入れられて吸気通路4を流通する。吸気通路4を流通する間、空気は、エアフローメータ6によって流量が測定され、過給機7のコンプレッサー7aによって圧縮され、インタークーラー8で冷却される。エアフローメータ6によって測定された空気の流量に基づいてスロットルバルブ9の開度が調整されることにより、吸気通路4を流通する空気の流量が制御される。吸気通路4を流通した空気は、吸気マニフォルド2に流入した後、各燃焼室1a〜1dに吸入される。
Next, the operation of the diesel engine provided with the exhaust gas purifying apparatus according to the first embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, when the diesel engine starts, air is taken into the intake passage 4 and flows through the intake passage 4. While flowing through the intake passage 4, the air is measured for flow rate by the air flow meter 6, compressed by the
各燃焼室1a〜1dに吸入された空気は、図示しないピストンによって圧縮された後、インジェクションノズル20a〜20dから各燃焼室1a〜1dに燃料が噴射されて燃焼し、排気ガスとなって各燃焼室1a〜1dから各排気ポート4a〜4dに排出される。各排出ポート4a〜4dに排出された排気ガスは、排気マニフォルド3に集められ、その一部がEGR通路14を流通する。EGR通路14を流通する排気ガスの流量は、EGRバルブ16によって制御される。EGR通路14を流通する排気ガスは、EGRクーラー15によって冷却された後、EGRガスとして吸気通路4に戻されて空気と合流し、各燃焼室1a〜1dに吸入される。
The air sucked into the
一方、排気マニフォルド3に集められた排気ガスの残りは、排気通路5を流通する。排気通路5を流通する排気ガスは、過給機7のタービン7bを駆動させる。これにより、前述したコンプレッサー7aが駆動される。排気ガスは、タービン7bを駆動させた後、DPF触媒コンバーター11において微粒子が捕捉され、車外に排出される。DPF触媒コンバーター11に捕捉された排気微粒子の量が増加すると、DPF触媒コンバーター11の差圧が上昇する。この差圧が所定値以上となったら、DPF触媒コンバーター11の再生を開始する。
On the other hand, the remainder of the exhaust gas collected in the
DPF触媒コンバーター11の再生が開始されると、図2に示されるように、燃料添加弁30から排気ポート4aに燃料が噴射される。排気ポート4aを流通する排気ガスは、燃焼室1a(図1参照)から排出された直後の排気ガスなので、温度が高い状態になっている。第1酸化触媒33は、温度の高い排気ガスにさらされているので、十分活性化された状態となっている。この条件で、燃料添加弁30から燃料が噴射されると、第1酸化触媒33によって燃料が酸化されて低分子化される。この酸化反応熱により、排気ガス温度がさらに上昇する。燃料が低分子化されると、燃料は排気ガス中で霧化されやすくなり、排気ガスと共に排気ポート4aを流通しやすくなる。これにより、燃料添加弁30の先端部分30aに燃料の一部が付着して排気ガス中の微粒子等を付着しやすい状態になることが防止される。また、排気ガスは、非透過部材32によって区画室34内には流入できないので、排気ガスに含まれる微粒子が燃料添加弁30の先端部分30aに接触することはない。これにより、排気ガスに含まれる微粒子が燃料添加弁30の先端部分30aに付着してつまりを生じさせることが防止される。
When regeneration of the DPF
図1に示されるように、排気ポート4aの燃料を含んだ排気ガスは、排気マニフォルド3内で、他の排気ポート4b〜4dから流出してきた排気ガスと混合され、排気通路5を流通する。排気ポート4aにおける燃料の酸化反応の反応熱により、排気通路5を流通する排気ガスの温度は第1酸化触媒コンバーター10を活性化させるのに十分な温度となっている。この状態で、燃料を含んだ排気ガスが第1酸化触媒コンバーター10に流入すると、第1酸化触媒コンバーター10が活性化されることによって燃料が酸化される。この酸化反応熱によって排気ガス温度が上昇する。温度の上昇した排気ガスがDPF触媒コンバーター11に流入すると、捕捉されている微粒子が酸化除去されて、DPF触媒コンバーター11が再生される。DPF触媒コンバーター11から流出した排気ガスは、空燃比センサ12によって空燃比が測定され、この測定値に基づいて、燃料添加弁30から噴射される燃料量が最適化される。ここで、空燃比センサ12は、燃料の分子量が高いと感度がにぶくなるので、燃料量の最適化が十分行われなくなってしまう。しかし、燃料添加弁30から噴射された燃料は、第1酸化触媒33(図2参照)によって十分低分子化されているので、空燃比センサ12の感度が向上し、燃料量の最適化が十分行われるようになる。その後、排気ガスは第2酸化触媒コンバーター13に流入して、残留する燃料が酸化されて、車外に排出される。DPF触媒コンバーター11の差圧が所定値以下となったら、燃料添加弁30からの燃料の噴射を停止して、DPF触媒コンバーター11の再生を終了する。
As shown in FIG. 1, the exhaust gas containing fuel in the
このように、燃料添加弁30及び第1酸化触媒33が排気ポート4aに設けられていることにより、排気ポート4aにおいて燃料添加弁30の下流に設けられた第1酸化触媒33は、ディーゼルエンジンから排出された直後の高温の排気ガスにより活性化されるので、比較的排気ガス温度の低い低回転低負荷状態等でも、燃料添加弁30から噴射された燃料が十分に低分子化される。これにより、燃料添加弁30から噴射された燃料の霧化を促進することができる。また、第1酸化触媒33及び非透過部材32によって燃料添加弁30の先端部分30aが覆われていることにより、微粒子等を含んだ排気ガスが燃料添加弁30の先端部分30aの周囲に流通しなくなるので、微粒子等が付着して燃料添加弁30の先端部分30aにつまりが生じることもない。
As described above, since the
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2に係る排気ガス浄化装置を図4に基づいて説明する。尚、以下の実施の形態において、図1〜3の参照符号と同一の符号は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
この発明の実施の形態2に係る排気ガス浄化装置は、実施の形態1に対して、排気ポート4aにおいて燃料添加弁30の上流にさらに別の酸化触媒を設けたものである。
図4に示されるように、排気ポート4aにおいて、燃料添加弁30の下流に第1酸化触媒33が設けられ、上流に第2酸化触媒43が設けられている。また、第1酸化触媒33及び第2酸化触媒43の両方に接続され、排気ガスを透過しない非透過部材42が設けられている。非透過部材42は、燃料添加弁30の先端部分30aの下方に位置するように、排気ポート4aの軸方向に対して水平方向に延びている。第1酸化触媒33と、第2酸化触媒43と、非透過部材42とにより、区画室34が形成され、燃料添加弁30の先端部分30aが区画室34内に位置している。すなわち、燃料添加弁30の先端部分30aは第1酸化触媒33、第2酸化触媒43及び非透過部材42により覆われている。その他の構成は、実施の形態1と同じである。
Next, an exhaust gas purification apparatus according to
The exhaust gas purification apparatus according to
As shown in FIG. 4, in the
実施の形態1と同様にして、DPF触媒コンバーター11(図1参照)の再生が開始されると、燃料添加弁30から排気ポート4aに燃料が噴射される。排気ポート4aを流通する排気ガスは、燃焼室1a(図1参照)から排出された直後の排気ガスなので、温度が高い状態になっている。第1酸化触媒33及び第2酸化触媒43は、温度の高い排気ガスにさらされているので、十分活性化された状態となっている。この条件で、燃料添加弁30から燃料が噴射されると、第1酸化触媒33及び第2酸化触媒43によって燃料が酸化されて低分子化される。この酸化反応熱により、排気ガス温度が上昇する。燃料が低分子化されると、燃料は排気ガス中で霧化されやすくなり、排気ガスと共に排気ポート4aを流通しやすくなる。また、排気ポート4aを流通する排気ガスは第1酸化触媒33及び第2酸化触媒43を透過するので、区画室34の内部、すなわち燃料添加弁30の先端部分30aの周りに排気ガスの流れが存在するようになる。このため、燃料添加弁30から噴射された燃料がさらに霧化されやすくなる。しかも、排気ポート4aを流通する排気ガスは非透過部材42に遮られるため、第2酸化触媒43を透過したもののみが燃料添加弁30の先端部分30aの周りを流通する。排気ガスは第2酸化触媒43によって浄化されるので、排気ガスに含まれる微粒子等が燃料添加弁30の先端部分30aに付着してつまりを生じさせることが防止される。
As in the first embodiment, when regeneration of the DPF catalytic converter 11 (see FIG. 1) is started, fuel is injected from the
このように、排気ポート4aにおいて、燃料添加弁30の下流に第1酸化触媒33を設けると共に上流に第2酸化触媒43を設け、さらに第1酸化触媒33及び第2酸化触媒43の両方に接続するように排気ポート4aの軸方向に対して水平に延びた非透過部材42を設けることにより、燃料添加弁30の先端部分30aは、第1酸化触媒33、第2酸化触媒43及び非透過部材42により覆われている。これにより、第1酸化触媒33及び第2酸化触媒43は、高温の排気ガスにさらされて十分活性化されているので、燃料添加弁30から噴射された燃料を十分低分子化することができる。すなわち、燃料の霧化を促進することができる。また、第2酸化触媒43を透過して浄化された排気ガスのみが燃料添加弁30の先端部分30aの周りを流通することにより、燃料の霧化を促進すると共に、排気ガスに含まれる微粒子等が燃料添加弁30の先端部分30aに付着してつまりを生じさせることを防止できる。
Thus, in the
実施の形態3.
次に、この発明の実施の形態3に係る排気ガス浄化装置を図5及び6に基づいて説明する。この発明の実施の形態3に係る排気ガス浄化装置は、実施の形態1に対して、シリンダヘッド1に断熱部材を設けたものである。
図5に示されるように、シリンダヘッド1において、燃料添加弁30の周囲、かつ、ウォータージャケット31と排気ポート4aとの間にセラミック系の断熱部材50が設けられている。断熱部材50は、排気ポート4aの軸方向に対して、第1酸化触媒33及び非透過部材32の垂直部32aの間の範囲に設けられている。また、図6に示されるように、断熱部材50は、排気ポート4aの周方向に対して、第1酸化触媒33の周方向の範囲と同じ範囲に設けられている。これにより、断熱部材50は、排気ポート4aの内周面の一部を構成している。すなわち、断熱部材50と、第1酸化触媒33と、非透過部材32とにより、区画室34が形成されている。その他の構成については、実施の形態1と同じである。
Next, an exhaust gas purification apparatus according to
As shown in FIG. 5, in the
燃料添加弁30を冷却するためにウォータージャケット31に冷却水が流れているが、冷却水は、燃料添加弁30を冷却するために、ウォータージャケット31周辺のシリンダヘッド1の一部を冷却する。このため、排気ポート4aの内周面の一部に温度の低い部分が生じてしまい、排気ポート4aを流通する排気ガスを冷却してしまうおそれがある。しかしながら、区画室34における排気ポート4aの内周面は断熱部材50によって構成されているため、冷却水の影響が区画室34内及び第1酸化触媒33には及ばなくなる。これにより、第1酸化触媒33周辺の排気ガスの温度の低下が防止され、第1酸化触媒33の十分な活性化が維持される。
このように、シリンダヘッド1において、ウォータージャケット31と排気ポート4aとの間に断熱部材50を設け、区画室34における排気ポート4aの内周面を断熱部材50によって構成することにより、ウォータージャケット31を流れる冷却水の影響が区画室34内及び第1酸化触媒33には及ばなくなるので、第1酸化触媒33の活性化を維持し、燃料添加弁30から噴射される燃料を十分に低分子化することができる。すなわち、燃料の霧化をさらに促進することができる。
Cooling water flows through the
Thus, in the
実施の形態3では、区画室34における排気ポート4aの内周面を断熱部材50によって構成するようにしたが、この形態に限定するものではない。区画室34に断熱部材50が露出しないように、断熱部材50をシリンダヘッド1の内部に埋め込まれるように設けてもよい。また、断熱部材50を設ける範囲も区画室34の範囲と一致させることに限定するものでもなく、区画室34の範囲よりも大きい範囲で断熱部材50を設けてもよい。すなわち、断熱部材50は、排気ポート4aの周囲において、区画室34に近接すると共に少なくとも区画室34と同じ範囲に設けることができる。
さらに、実施の形態3では、実施の形態1に対して断熱部材50を設けたが、実施の形態1に限定するものではなく、実施の形態2に対して断熱部材50を設けることもできる。
In the third embodiment, the inner peripheral surface of the
Furthermore, in
実施の形態4.
次に、この発明の実施の形態4に係る排気ガス浄化装置を図7に基づいて説明する。この発明の実施の形態4に係る排気ガス浄化装置は、実施の形態1に対して、区画室をシリンダヘッドと一体に形成したものである。
図7に示されるように、区画室34は第1酸化触媒33及び非透過部材52から形成され、区画室34の一部が排気ポート4aに対して凹むようにシリンダヘッドに一体形成されている。第1酸化触媒33及び非透過部材52は、排気ポート4aに突出している。燃料添加弁30の先端部分30aは、区画室34内に配置されているが、排気ポート4aには突出していない。その他の構成については、実施の形態1と同じである。
Embodiment 4 FIG.
Next, an exhaust gas purification apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. The exhaust gas purifying apparatus according to Embodiment 4 of the present invention is such that the compartment is integrally formed with the cylinder head as compared with
As shown in FIG. 7, the
このように、区画室34の一部が排気ポート4aに対して凹むようにシリンダヘッドに一体形成されていても、第1酸化触媒33が排気ポート4aに突出しているので、第1酸化触媒33は、ディーゼルエンジンから排出された直後の高温の排気ガスにより活性化される。また、第1酸化触媒33及び非透過部材52によって燃料添加弁30の先端部分30aが覆われていることにより、微粒子等を含んだ排気ガスが燃料添加弁30の先端部分30aの周囲に流通しなくなる。これらにより、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
Thus, even if the part of the
実施の形態1〜4では、第1酸化触媒コンバーター10をDPF触媒コンバーター11の上流直近に設けたが、第1酸化触媒コンバーター10は必ずしも必須の構成要件ではない。排気通路5を流通する排気ガスは、過給機7の前後で特に冷却される。したがって、過給機のないディーゼルエンジンのように、DPF触媒コンバーター11に流入する排気ガスの温度を所定温度以上に維持できる場合には、第1酸化触媒コンバーター10を設けなくてもよい。また、第2酸化触媒コンバーター13も必須の構成要件ではなく、DPF触媒コンバーター11から流出された排気ガスが十分に浄化される場合には、第2酸化触媒コンバーター13を設けなくてもよい。
In the first to fourth embodiments, the first oxidation
1a,1b,1c,1d 燃焼室、4a,4b,4c,4d 排気ポート、11 ディーゼルパティキュレートフィルタ触媒コンバーター、30 燃料添加弁、30a (燃料添加弁の)先端部分、32,42,52 非透過部材、33 第1酸化触媒、34 区画室、43 第2酸化触媒、50 断熱部材。 1a, 1b, 1c, 1d Combustion chamber, 4a, 4b, 4c, 4d Exhaust port, 11 Diesel particulate filter catalytic converter, 30 Fuel addition valve, 30a Tip part of fuel addition valve, 32, 42, 52 Non-permeating Member, 33 1st oxidation catalyst, 34 compartment, 43 2nd oxidation catalyst, 50 heat insulation member.
Claims (3)
前記ディーゼルエンジンの燃焼室に連通する排気ポートと、
前記排気ポート内に燃料を供給する燃料添加弁と、
前記燃料添加弁よりも下流側に配置された第1酸化触媒と、
前記第1酸化触媒を介し、前記排気ポート内に連通する区画室と
を備え、
前記燃料添加弁の先端部分は、前記区画室内に配置されるともに、少なくとも前記第1酸化触媒を配した前記区画室の一部が、前記排気ポート内に突出することを特徴とする排気ガス浄化装置。 In the exhaust gas purification apparatus in which fuel is supplied to the exhaust gas discharged from the combustion chamber of the diesel engine by a fuel addition valve, and a purification catalyst or a DPF is disposed in the exhaust passage downstream of the fuel addition valve,
An exhaust port communicating with the combustion chamber of the diesel engine;
A fuel addition valve for supplying fuel into the exhaust port;
A first oxidation catalyst disposed downstream of the fuel addition valve;
A compartment that communicates with the exhaust port via the first oxidation catalyst;
The tip of the fuel addition valve is disposed in the compartment, and at least a part of the compartment in which the first oxidation catalyst is disposed protrudes into the exhaust port. apparatus.
前記排気ポートに設けられ、前記排気ガスを透過しない非透過部材と
をさらに備え、
前記区画室は、前記第1酸化触媒と、前記第2触媒と、前記非透過部材とから形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の排気ガス浄化装置。 A second oxidation catalyst that is provided upstream of the fuel addition valve in the exhaust port and oxidizes the fuel;
A non-permeable member that is provided in the exhaust port and does not transmit the exhaust gas;
2. The exhaust gas purification device according to claim 1, wherein the compartment is formed of the first oxidation catalyst, the second catalyst, and the non-permeable member.
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