JP2010270612A - Burner device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排気通路に設けられ、排気の温度を上昇させる内燃機関のバーナー装置に関する。 The present invention relates to a burner device for an internal combustion engine that is provided in an exhaust passage of the internal combustion engine and raises the temperature of the exhaust gas.
内燃機関の排気通路に、排気へ二次燃料を導入するための二次燃料供給部を備える内燃機関の排気システムが開示されている(例えば、特許文献1参照)。このシステムでは、排気への二次燃料の導入が後循環装置を介して又は通って行われる。そして、後循環装置は、排気ラインからの排気副流を受容する循環スペースを有し、循環スペースにおいて二次燃料は排気副流へと導入され、循環スペースから改質排気副流が排気ラインに還流する。 An exhaust system for an internal combustion engine is disclosed that includes a secondary fuel supply unit for introducing secondary fuel into the exhaust gas in an exhaust passage of the internal combustion engine (see, for example, Patent Document 1). In this system, the introduction of secondary fuel into the exhaust takes place via or through a post-circulation device. The post-circulation device has a circulation space that receives the exhaust side stream from the exhaust line, and the secondary fuel is introduced into the exhaust side stream in the circulation space, and the reformed exhaust side stream flows from the circulation space to the exhaust line. Reflux.
ところで、上記技術に記載されるように、内燃機関の排気通路に燃料及び空気を供給して燃焼させる所謂バーナー装置を用いる場合がある。このようなバーナー装置では、排気中の酸素をバーナー装置のバーナー燃焼室に取り込むことにより、燃焼に必要な空気を供給するための装置の小型化を図ることが望まれる。すなわち、内燃機関のバーナー装置では、排気通路を流通する排気中の酸素を適切に燃焼に用い、燃焼を安定させることが望まれる。 By the way, as described in the above technique, there is a case where a so-called burner device is used in which fuel and air are supplied to an exhaust passage of an internal combustion engine and burned. In such a burner device, it is desired to reduce the size of the device for supplying air necessary for combustion by taking oxygen in the exhaust gas into the burner combustion chamber of the burner device. That is, in a burner device for an internal combustion engine, it is desired to stabilize the combustion by appropriately using oxygen in the exhaust gas flowing through the exhaust passage for combustion.
本発明は上記問題点に鑑みたものであり、本発明の目的は、内燃機関のバーナー装置において、排気中の酸素を取り込みバーナー燃焼室での燃焼を安定させる技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a technique for capturing oxygen in exhaust gas and stabilizing combustion in a burner combustion chamber in a burner device for an internal combustion engine.
本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
内燃機関の排気通路に設けられ、前記排気通路を流通する排気の温度を上昇させる内燃機関のバーナー装置であって、
バーナー燃焼室に空気を供給する空気供給手段と、
前記バーナー燃焼室に燃料を供給する燃料供給手段と、
前記バーナー燃焼室の混合気に点火する点火手段と、
を備え、
前記バーナー燃焼室は、前記排気通路内に突出した有底筒状体の内部に形成されており、
前記有底筒状体の周面には、前記排気通路を流通する排気を前記バーナー燃焼室に取り込む複数の排気取入口が設けられていることを特徴とする内燃機関のバーナー装置である。
In the present invention, the following configuration is adopted. That is, the present invention
A burner device for an internal combustion engine that is provided in an exhaust passage of the internal combustion engine and raises the temperature of exhaust gas flowing through the exhaust passage,
Air supply means for supplying air to the burner combustion chamber;
Fuel supply means for supplying fuel to the burner combustion chamber;
Ignition means for igniting the air-fuel mixture in the burner combustion chamber;
With
The burner combustion chamber is formed inside a bottomed cylindrical body protruding into the exhaust passage,
A burner device for an internal combustion engine, characterized in that a plurality of exhaust intake ports for taking the exhaust gas flowing through the exhaust passage into the burner combustion chamber are provided on the peripheral surface of the bottomed cylindrical body.
本発明によると、有底筒状体の周面に設けられた複数の排気取入口から排気通路を流通する排気をバーナー燃焼室に取り込むことができる。このため、排気中の酸素をバーナー燃焼室に取り込みバーナー燃焼室での燃焼を安定させることができる。したがって、バーナー燃焼室での燃焼に必要な空気を供給する空気供給手段から供給すべき空気の量が削減
でき、空気供給手段及びそれに関連する空気を供給するための装置の小型化を図ることができる。
According to the present invention, the exhaust gas flowing through the exhaust passage can be taken into the burner combustion chamber from the plurality of exhaust intake ports provided on the peripheral surface of the bottomed cylindrical body. For this reason, oxygen in exhaust gas can be taken into the burner combustion chamber and combustion in the burner combustion chamber can be stabilized. Therefore, the amount of air to be supplied from the air supply means for supplying air necessary for combustion in the burner combustion chamber can be reduced, and the air supply means and the apparatus for supplying air related thereto can be reduced in size. it can.
前記有底筒状体は、内筒及び当該内筒との間に隙間を隔てて前記内筒を覆う外筒とを有する二重筒であり、前記排気取入口は、前記内筒及び前記外筒の両方に設けられているとよい。 The bottomed cylindrical body is a double cylinder having an inner cylinder and an outer cylinder that covers the inner cylinder with a gap between the inner cylinder and the inner cylinder, and the exhaust intake port includes the inner cylinder and the outer cylinder. It is good to be provided in both of the cylinders.
本発明によると、有底筒状体が内筒及び外筒を有していても、排気取入口から外筒の外部の排気通路を流通する排気を内筒の内部のバーナー燃焼室に取り込むことができる。 According to the present invention, even if the bottomed cylindrical body has an inner cylinder and an outer cylinder, the exhaust flowing through the exhaust passage outside the outer cylinder from the exhaust intake is taken into the burner combustion chamber inside the inner cylinder. Can do.
前記排気通路の前記有底筒状体の配置位置よりも排気流れ上流側から前記排気通路を分岐させて前記有底筒状体の外部に接続され、前記排気通路の排気を前記バーナー燃焼室に供給する排気供給通路を備えるとよい。 The exhaust passage is branched from the exhaust flow upstream side of the position where the bottomed cylindrical body of the exhaust passage is disposed, and is connected to the outside of the bottomed cylindrical body, and the exhaust of the exhaust passage is transferred to the burner combustion chamber. It is preferable to provide an exhaust supply passage for supplying.
本発明によると、排気供給通路から排気取入口へ排気通路を流通する排気を導きバーナー燃焼室に取り込むことができる。このため、排気中の酸素をバーナー燃焼室により取り込み易くなりバーナー燃焼室での燃焼をより安定させることができる。 According to the present invention, the exhaust gas flowing through the exhaust passage from the exhaust supply passage to the exhaust intake port can be guided and taken into the burner combustion chamber. For this reason, it becomes easy to take in oxygen in exhaust gas by a burner combustion chamber, and combustion in a burner combustion chamber can be stabilized more.
前記有底筒状体の軸線は、前記排気通路の排気流れ方向及び当該排気通路の排気流れ方向と垂直な方向に対して傾斜するとよい。 The axis of the bottomed cylindrical body may be inclined with respect to the exhaust flow direction of the exhaust passage and the direction perpendicular to the exhaust flow direction of the exhaust passage.
本発明によると、有底筒状体の軸線が排気通路の排気流れ方向及び当該排気通路の排気流れ方向と垂直な方向に対して傾斜するので、バーナー装置が排気通路の外部に突出する高さを低くすることができる。このため、バーナー装置の設置スペースを確保し易くなり、内燃機関への搭載上有利になる。 According to the present invention, since the axis of the bottomed cylindrical body is inclined with respect to the exhaust flow direction of the exhaust passage and the direction perpendicular to the exhaust flow direction of the exhaust passage, the height at which the burner device projects outside the exhaust passage. Can be lowered. For this reason, it becomes easy to ensure the installation space of a burner apparatus, and it becomes advantageous on mounting to an internal combustion engine.
本発明によると、内燃機関のバーナー装置において、排気中の酸素を取り込みバーナー燃焼室での燃焼を安定させることができる。 According to the present invention, in the burner device for an internal combustion engine, oxygen in exhaust gas can be taken in and combustion in the burner combustion chamber can be stabilized.
以下に本発明の具体的な実施例を説明する。 Specific examples of the present invention will be described below.
<実施例1>
図1は、本実施例に係る内燃機関のバーナー装置を適用する内燃機関1及びその吸気系・排気系の概略構成を示す。内燃機関1は、ピストン2と共に燃焼室を形成する気筒3を4つ有する水冷式の4ストロークサイクル・ディーゼルエンジンである。内燃機関1は、車両に搭載されている。内燃機関1の各気筒3には、適宜の量及びタイミングで燃料を噴
射する燃料噴射弁4が配置されている。燃料噴射弁4には、サプライポンプ5から燃料が圧送されてくる。なお、サプライポンプ5は、後述するバーナー装置100に対しても燃料を供給する。また、内燃機関1には、機関冷却水温センサ6が取り付けられている。
<Example 1>
FIG. 1 shows a schematic configuration of an internal combustion engine 1 to which a burner device for an internal combustion engine according to the present embodiment is applied, and its intake and exhaust systems. The internal combustion engine 1 is a water-cooled four-stroke cycle diesel engine having four
内燃機関1には、吸気通路7及び排気通路8が接続されている。内燃機関1に接続された吸気通路7の途中には、排気のエネルギを駆動源として作動するターボチャージャ9のコンプレッサ9aが配置されている。コンプレッサ9aよりも上流の吸気通路7には、上流側から、エアクリーナ10、大気温センサ11、エアフローメータ12が配置されている。コンプレッサ9aよりも下流の吸気通路7には、上流側から、インタークーラ13、吸気温センサ14、スロットル弁15、吸気圧センサ16が配置されている。これら吸気通路7及びそれに配置された機器が内燃機関1に吸気を取り入れるための吸気系を構成している。
An
一方、内燃機関1に接続された排気通路8の途中には、ターボチャージャ9のタービン9bが配置されている。タービン9bは排気通路8を流れる排気によって駆動され、コンプレッサ9aは駆動されたタービン9bと共に回転して吸気通路7を流れる吸気を過給する。
On the other hand, a
内燃機関1には、タービン9bよりも上流の排気通路8を流通する排気の一部を高圧でコンプレッサ9aよりも下流の吸気通路7へ還流(再循環)させる高圧EGR装置17が備えられている。高圧EGR装置17は、高圧EGR通路18、高圧EGR弁19及び高圧EGRクーラ20を備えて構成される。高圧EGR通路18は、チェック弁を介して流通する排気の一部をエアタンク21に供給する。エアタンク21に貯められた排気は、チェック弁を介してタービン9bへ流出する一方、後述するバーナー装置100に供給される。
The internal combustion engine 1 is provided with a high-pressure EGR device 17 that recirculates (recirculates) a part of the exhaust gas flowing through the
タービン9bよりも下流の排気通路8には、上流側から、バーナー装置100、第1NOxセンサ22、排気温センサ23、第1排気浄化装置24、DPF床温センサ25、差圧センサ26、尿素添加弁27、第2排気浄化装置28、第2NOxセンサ29、排気絞り弁30が配置されている。なお、バーナー装置100についての詳細は、後述する。
From the upstream side, the
第1排気浄化装置24は、パティキュレートフィルタ(以下単にDPFという)24aと当該DPF24aの後段に配置された酸化触媒24bとを有して構成されている。DPF24aは、第1排気浄化装置24に流入する排気に含有される排気系異物としてのPM(粒子状物質、煤)を捕集して排気を浄化する。しかし、第1排気浄化装置24のDPF24aのPM捕集性能には、限界がある。このため、DPF24aの性能を回復させるために、第1排気浄化装置24に対して、いわゆるフィルタ再生制御(PM酸化除去制御)という第1排気浄化装置24の性能を回復させる制御が実施される。フィルタ再生制御では、DPF24aに捕集されたPM堆積量が所定量C以上になったことを差圧センサ26で検知すると、後述するバーナー装置100によって温度を上昇させた排気を下流に供給して第1排気浄化装置24を昇温し、DPF24aに捕集されたPMを酸化除去する。
The first
第2排気浄化装置28は、選択還元触媒(以下単にSCR触媒という)28aと当該SCR触媒28aの後段に配置されたASC触媒28bとを有して構成されている。SCR触媒28aは、上流側に配置された尿素添加弁27から添加される尿素を用いて第2排気浄化装置28に流入する排気に含有されるNOxを還元して排気を浄化する。
The second
これら排気通路8及びそれに配置された機器が内燃機関1から排気を排出させるための排気系を構成している。
The
以上述べたように構成された内燃機関1には、該内燃機関1を制御するための電子制御ユニットであるECU31が併設されている。ECU31は、内燃機関1の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関1の運転状態を制御するユニットである。ECU31には、図示した各種センサやクランクポジションセンサ32及び不図示のアクセルポジションセンサが電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がECU31に入力される。一方、ECU31には、燃料噴射弁4、スロットル弁15、高圧EGR弁19、バーナー装置100、尿素添加弁27及び排気絞り弁30が電気配線を介して接続されており、ECU31によりこれらの機器が制御される。
The internal combustion engine 1 configured as described above is provided with an
次に、バーナー装置100について詳述する。バーナー装置100は、図1に示すように、タービン9bの直下流の排気通路8に配置され、タービン9bから排出された排気通路8を流通する排気の温度を上昇させる。なお、バーナー装置100で排気の温度を上昇させる場合としては、内燃機関1の低温時や、DPF24aの低温時や、フィルタ再生制御の実施時等である。
Next, the
図2は、本実施例に係る内燃機関1のバーナー装置100の外観を示している。図3は、本実施例に係る内燃機関1のバーナー装置100の概略構成を示している。図4は、本実施例に係る内燃機関1のバーナー装置100における有底筒状体108の概略構成を示している。バーナー装置100は、図2に示すように排気通路8を構成する一部の排気管8aに、本体上部101及び本体下部102の一部を排気管8aから露出させた状態で固定される。
FIG. 2 shows the appearance of the
バーナー装置100は、図3に示すように、上部ケース103に覆われた本体上部101に、エア導入部104と、燃料噴射ノズル105と、電極106と、を備え、排気管8aから露出した部分を下部ケース107に覆われた本体下部102に、内部が実際に燃焼を行って排気を昇温するバーナー燃焼室となる有底筒状体108を備えている。
As shown in FIG. 3, the
エア導入部104は、燃料噴射ノズル105や電極106の周りの空間であって、エア導入部104に通じるエア導入口109へ図1に示すエアタンク21から排気が供給される。そして、エア導入部104の外周端に設けられたエア通路110からエア導入部104の排気を有底筒状体108の内部のバーナー燃焼室に送り出す。エアタンク21を介して内燃機関1からバーナー燃焼室に空気を供給するまでの装置が、本発明の空気供給手段に相当する。
The
燃料噴射ノズル105は、本体上部101の中心部に配置され、図1に示すサプライポンプ5から燃料が供給され、燃料を有底筒状体108の内部のバーナー燃焼室に噴射する。燃料噴射ノズル105は、ECU31と電気的に接続されており、ECU31の指令によって適宜のタイミングで燃料を噴射する。燃料噴射ノズル105が、本発明の燃料供給手段に相当する。
The
電極106は、その先端から燃料噴射ノズル105の先端へ放電できる位置に配置され、有底筒状体108の内部のバーナー燃焼室の、燃料噴射ノズル105から噴射された燃料と排気とが混合した混合気に点火する。電極106は、ECU31及び電源33と電気的に接続されており、ECU31の指令によって適宜のタイミングで混合気に点火する。電極106が、本発明の点火手段に相当する。なお、点火は、電極106先端と燃料噴射ノズル105先端との1対の電極間に放電し着火を行うだけであるので、点火時間が短時間で済み、内燃機関1の冷間始動時の排気悪化を最小限に低減できる。
The
有底筒状体108は、その軸線が、排気通路8の排気流れ方向と垂直な方向に向けられている。有底筒状体108は、外周側の下部ケース107との間に隙間を有しており、下
部ケース107が排気管8aに接続されているのに対してさらに排気通路8内にまで突出する。なお、有底筒状体108が排気通路8内に突出する深さD1は、その深さが深い程排気通路8の排気流を遮断してしまい、内燃機関1の排気圧力の上昇の原因となるので、予め実験や検証等によって最適な深さに設定される。
The axis of the bottomed
有底筒状体108は、図4に示すように、排気通路8内に突出させた端面を底面として有する有底の内筒111と、当該内筒111との間に隙間を隔てて内筒111を覆い同じく底面を有する有底の外筒112と、から構成される二重筒である。この有底筒状体108の周面、具体的には内筒111及び外筒112の両方の側面及び底面に、排気通路8を流通する排気をバーナー燃焼室に取り込む複数の排気取入口113,114が設けられている。このように複数の排気取入口113,114を形成することにより、有底筒状体108が内筒111及び外筒112を有していても、排気取入口113,114から外筒112の外部の排気通路8を流通する排気を内筒111の内部のバーナー燃焼室に取り込むことができる。特に、下部ケース107と外筒112との間にも隙間を有することから、図3に示す矢印のように、外筒112の排気流れ上流側の側面では、広い範囲にわたって排気取入口114から排気を取り込むことができる。また、バーナー燃焼室に取り込まれた昇温した排気は、内筒111及び外筒112の排気流れ下流側の側面及び底面の排気取入口113,114から排気通路8へ流出させる。特に、下部ケース107と外筒112との間にも隙間を有することから、図3に示す矢印のように、外筒112の排気流れ下流側の側面では、広い範囲にわたって排気取入口114から排気を排気通路8へ流出させることができる。
As shown in FIG. 4, the bottomed
以上のような構成のバーナー装置100にあっては、有底筒状体108である内筒111及び外筒112の周面に設けられた複数の排気取入口113,114、特に排気流れ上流側の排気取入口113,114から排気通路8を流通する排気をバーナー燃焼室に取り込むことができる。一方、排気流れ下流側の排気取入口113,114からバーナー燃焼室の排気を排気通路8へ流出させることができる。このため、排気中の酸素をバーナー燃焼室に取り込みバーナー燃焼室での燃焼を安定させることができる。また、バーナー燃焼室の換気も何らの装置を用いることなく排気が排気通路8を流通しバーナー燃焼室を通過することで行え、バーナー燃焼室での燃焼を継続的に安定させることができる。したがって、バーナー燃焼室での燃焼に必要な空気を供給するエア導入部104から供給すべき空気の量が削減でき、エアタンク21から空気を供給するための装置の小型化を図ることができる。
In the
次に、本実施例に係るバーナー装置100の燃焼制御ルーチンについて説明する。図5は、本実施例に係るバーナー装置100の燃焼制御ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、ECU31により所定の時間毎に繰り返し実行される。
Next, a combustion control routine of the
S101では、内燃機関1の機関冷却水温が第1所定温度T1よりも低温か否か判別する。機関冷却水温はECU31に電気的に接続された機関冷却水温センサ6によって検知する。第1所定温度T1は、それよりも低温の温度であると、第1排気浄化装置24のDPF24aが活性状態ではない、内燃機関1の冷間始動時であると判断できる温度であり、予め実験や検証等により求められる。S101において機関冷却水温が第1所定温度T1よりも低温であると肯定判定された場合には、S102へ移行する。一方、S101において機関冷却水温が第1所定温度T1よりも低温ではないと否定判定された場合には、S105へ移行する。
In S101, it is determined whether or not the engine coolant temperature of the internal combustion engine 1 is lower than the first predetermined temperature T1. The engine coolant temperature is detected by an engine coolant temperature sensor 6 electrically connected to the
S102では、バーナー装置100をONにしてバーナー装置100で燃焼を行う。これにより、第1排気浄化装置24へ流通する排気を昇温し、DPF24aを暖める。
In S102, the
S103では、内燃機関1の機関冷却水温が第1所定温度T1以上か否か判別する。S103において機関冷却水温が第1所定温度T1以上であると肯定判定された場合には、S104へ移行する。一方、S103において機関冷却水温が第1所定温度T1以上ではないと否定判定された場合には、S102へ戻る。 In S103, it is determined whether or not the engine coolant temperature of the internal combustion engine 1 is equal to or higher than a first predetermined temperature T1. If it is determined in S103 that the engine coolant temperature is equal to or higher than the first predetermined temperature T1, the process proceeds to S104. On the other hand, if it is determined in S103 that the engine coolant temperature is not equal to or higher than the first predetermined temperature T1, the process returns to S102.
S104では、バーナー装置100をOFFにしてバーナー装置100での燃焼を停止する。
In S104, the
S105では、第1排気浄化装置24のDPF床温が第2所定温度T2よりも低温か否か判別する。DPF床温はECU31に電気的に接続されたDPF床温センサ25によって検知する。第2所定温度T2は、それよりも低温の温度であると、第1排気浄化装置24のDPF24aが活性状態ではないDPF床温が低温であると判断できる温度であり、予め実験や検証等により求められる。S105においてDPF床温が第2所定温度T2よりも低温であると肯定判定された場合には、S106へ移行する。一方、S105においてDPF床温が第2所定温度T2よりも低温ではないと否定判定された場合には、S109へ移行する。
In S105, it is determined whether or not the DPF floor temperature of the first
S106では、バーナー装置100をONにしてバーナー装置100で燃焼を行う。これにより、第1排気浄化装置24へ流通する排気を昇温し、DPF24aを暖める。
In S106, the
S107では、第1排気浄化装置24のDPF床温が第2所定温度T2以上か否か判別する。S107においてDPF床温が第2所定温度T2以上であると肯定判定された場合には、S108へ移行する。一方、S107においてDPF床温が第2所定温度T2以上ではないと否定判定された場合には、S106へ戻る。
In S107, it is determined whether or not the DPF floor temperature of the first
S108では、バーナー装置100をOFFにしてバーナー装置100での燃焼を停止する。
In S108, the
S109では、第1排気浄化装置24のDPF24aに対するPM堆積量が所定量C以上か否か判別する。PM堆積量が所定量C以上となったことは、ECU31に電気的に接続された差圧センサ26による差圧が所定圧以上となることで判断する。所定量Cとは、それ以上のPM堆積量となると、内燃機関1の排気圧力が高まってしまい機関運転に支障を来たすおそれが生じる量である。S109においてPM堆積量が所定量C以上と肯定判定された場合には、S110へ移行する。一方、S109においてPM堆積量が所定量C以上ではないと否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。
In S109, it is determined whether or not the PM accumulation amount on the
S110では、バーナー装置100をONにしてバーナー装置100で燃焼を行い、フィルタ再生制御を実施する。これにより、第1排気浄化装置24へ流通する排気を昇温し、第1排気浄化装置24を昇温し、DPF24aに捕集されたPMを酸化除去する。
In S110, the
S111では、フィルタ再生制御が終了したか否かを判別する。フィルタ再生制御の終了は、バーナー装置100の燃焼時間等によって判断できる。S111においてフィルタ再生制御が終了したと肯定判定された場合には、S112へ移行する。一方、S111においてフィルタ再生制御が終了していないと否定判定された場合には、S110へ戻る。
In S111, it is determined whether or not the filter regeneration control is finished. The end of the filter regeneration control can be determined by the combustion time of the
S112では、バーナー装置100をOFFにしてバーナー装置100での燃焼を停止する。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
In S112, the
以上説明したルーチンによると、バーナー装置100によってDPF24aを暖めたり、フィルタ再生制御を実施したりすることができる。
According to the routine described above, the
<実施例2>
次に、実施例2について説明する。本実施例では、上記実施例と異なるバーナー装置100aの構成について説明し、上記実施例と同様な部分については説明を省略する。
<Example 2>
Next, Example 2 will be described. In the present embodiment, the configuration of the
図6は、本実施例に係る内燃機関1のバーナー装置100aの外観を示している。図7は、本実施例に係る内燃機関1のバーナー装置100aの概略構成を示している。バーナー装置100aは、図6に示すように排気通路8を構成する一部の排気管8aに、本体上部101及び本体下部102の大部分を排気管8aから露出させた状態で固定される。
FIG. 6 shows the appearance of the
バーナー装置100aは、上部ケース103に覆われた本体上部101に、上記実施例と同様に、エア導入部104と、燃料噴射ノズル105と、電極106と、を備え、図7に示すように、排気管8aから露出した部分を下部ケース107に覆われた本体下部102に、内部が実際に燃焼を行って排気を昇温するバーナー燃焼室となる有底筒状体108を備えている。
The
バーナー装置100aの本体下部102は、排気通路8の有底筒状体108の配置位置よりも排気流れ上流側から排気通路8を分岐させて有底筒状体108の外部の下部ケース107に接続され、排気通路8の排気をバーナー燃焼室に供給する排気供給通路115を備える。排気供給通路115は、できるだけ排気通路8の排気を下部ケース107内へ供給できるように、下部ケース107の排気流れ上流側に接続される。これにより、排気供給通路115から有底筒状体108の排気取入口113,114へ排気通路8を流通する排気を導きバーナー燃焼室に取り込むことができる。このため、排気中の酸素をバーナー燃焼室により取り込み易くなりバーナー燃焼室での燃焼をより安定させることができる。
The
有底筒状体108は、その軸線が、排気通路8の排気流れ方向及び当該排気通路8の排気流れ方向と垂直な方向に対して、排気通路8から突出したその上部が排気流れ上流側となるように傾斜している。このため、本実施例のバーナー装置100a全体も有底筒状体108と同様に傾斜配置される。このように有底筒状体108の軸線が排気通路8の排気流れ方向及び当該排気通路8の排気流れ方向と垂直な方向に対して傾斜するので、バーナー装置100aが排気通路8の外部に突出する高さを低くすることができる。このため、バーナー装置100aの設置スペースを確保し易くなり、内燃機関1への搭載上有利になる。
The bottomed
このように、本実施例では、バーナー装置100aが排気通路8から突出したその上部が排気流れ上流側となるように傾斜し、排気供給通路115を有するので、有底筒状体108が排気通路8内に突出する深さD2を上記実施例より浅くできる。これにより、本実施例のバーナー装置100aでは、排気通路8の流路断面積を縮小し難くなり、排気通路8の排気流を遮断し難くなり、内燃機関1の排気圧力の上昇を抑制できる。
Thus, in the present embodiment, the
本発明に係る内燃機関のバーナー装置は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。 The burner device for an internal combustion engine according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the present invention.
1 内燃機関
4 燃料噴射弁
5 サプライポンプ
6 機関冷却水温センサ
7 吸気通路
8 排気通路
8a 排気管
9 ターボチャージャ
9a コンプレッサ
9b タービン
21 エアタンク
24 第1排気浄化装置
24a DPF
25 DPF床温センサ
26 差圧センサ
31 ECU
100,100a バーナー装置
101 本体上部
102 本体下部
103 上部ケース
104 エア導入部
105 燃料噴射ノズル
106 電極
107 下部ケース
108 有底筒状体
109 エア導入口
110 エア通路
111 内筒
112 外筒
113,114排気取入口
115 排気供給通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 4 Fuel injection valve 5 Supply pump 6 Engine cooling
25 DPF
100,
Claims (4)
バーナー燃焼室に空気を供給する空気供給手段と、
前記バーナー燃焼室に燃料を供給する燃料供給手段と、
前記バーナー燃焼室の混合気に点火する点火手段と、
を備え、
前記バーナー燃焼室は、前記排気通路内に突出した有底筒状体の内部に形成されており、
前記有底筒状体の周面には、前記排気通路を流通する排気を前記バーナー燃焼室に取り込む複数の排気取入口が設けられていることを特徴とする内燃機関のバーナー装置。 A burner device for an internal combustion engine that is provided in an exhaust passage of the internal combustion engine and raises the temperature of exhaust gas flowing through the exhaust passage,
Air supply means for supplying air to the burner combustion chamber;
Fuel supply means for supplying fuel to the burner combustion chamber;
Ignition means for igniting the air-fuel mixture in the burner combustion chamber;
With
The burner combustion chamber is formed inside a bottomed cylindrical body protruding into the exhaust passage,
A burner device for an internal combustion engine, wherein a plurality of exhaust intake ports for taking in exhaust gas flowing through the exhaust passage into the burner combustion chamber are provided on a peripheral surface of the bottomed cylindrical body.
前記排気取入口は、前記内筒及び前記外筒の両方に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のバーナー装置。 The bottomed cylindrical body is a double cylinder having an inner cylinder and an outer cylinder that covers the inner cylinder with a gap between the inner cylinder and the inner cylinder;
The burner device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the exhaust intake port is provided in both the inner cylinder and the outer cylinder.
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