JP2018076851A - Exhaust system structure for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、内燃機関の排気系構造に関する。 The present disclosure relates to an exhaust system structure of an internal combustion engine.
従来、内燃機関の排気系に設けられ、内燃機関から排出される排気ガス中の一酸化炭素および未燃焼炭化水素等を除去する触媒を備えた排気浄化装置が知られている。排気浄化装置の触媒を有効に活用するためには、排気ガスを触媒の上流端に均等に流入させることが望まれる。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an exhaust purification device that is provided in an exhaust system of an internal combustion engine and includes a catalyst that removes carbon monoxide, unburned hydrocarbons, and the like in exhaust gas discharged from the internal combustion engine. In order to effectively use the catalyst of the exhaust gas purification device, it is desired that the exhaust gas be allowed to uniformly flow into the upstream end of the catalyst.
従来の内燃機関の排気系構造として、例えば、特許文献1には、ターボチャージャーの下流に排気管の屈曲部が設けられ、屈曲部の直後に排気浄化触が配置され、屈曲部を通過した排気が排気浄化触媒の上流側端面である排気流入面に流入する構成が開示されている。
As an exhaust system structure of a conventional internal combustion engine, for example, in
また、特許文献2には、排気マニホールドにターボチャージャーのタービンを介して接続された排気通路に排気浄化装置が設けられ、ターボチャージャーの出口の方向と排気浄化装置の入口の方向とが90度を成しているものが開示されている。
In
しかしながら、特許文献1に記載された排気浄化触媒は、屈曲部の直後に配置されていて、ターボチャージャーの排出口の開放方向に配置されてない。また、排気は、屈曲部から整流板を通ってから排気流入面に均一に流入する。これにより、整流板を設ければ、コストを上げることになり、整流板を設けなければ、排気が排気流入面に均一に流入せず、触媒を有効に活用することができないという問題があった。
However, the exhaust purification catalyst described in
また、特許文献2に記載された排気浄化装置は、その入口の方向とターボチャージャーの出口の方向とが90度を成している。90度に曲がった排気通路内の排気の流速は、曲がりの外側が内側より高くなるため、排気は、排気浄化装置の上流側端面に均一に流入しない。これにより、触媒を有効に活用することができないという問題があった。
Further, in the exhaust emission control device described in
本開示の目的は、コストを上げることなく、排気浄化部を有効に活用することが可能な排気系構造を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide an exhaust system structure capable of effectively utilizing an exhaust purification unit without increasing costs.
本開示の内燃機関の排気系構造は、
所定方向に開放される排出口を有するターボ過給機と、
前記排出口から前記所定方向の位置に配置され、当該所定方向に対して傾斜する軸を有し、前記排出口からの排気ガスを浄化する排気浄化部と、
を備え、
前記排気浄化部の排気ガス流れ方向の上流側端面の周縁における前記排出口から最も近い所に位置する第1縁は、前記排出口の周縁の所定位置から前記所定方向に延長される線上に設けられる。
The exhaust system structure of the internal combustion engine of the present disclosure is:
A turbocharger having a discharge port opened in a predetermined direction;
An exhaust gas purification unit that is disposed at a position in the predetermined direction from the exhaust port, has an axis that is inclined with respect to the predetermined direction, and purifies exhaust gas from the exhaust port;
With
A first edge located closest to the discharge port at the peripheral edge of the upstream end surface in the exhaust gas flow direction of the exhaust gas purification unit is provided on a line extending from the predetermined position of the peripheral edge of the discharge port in the predetermined direction. It is done.
本開示の内燃機関の排気系構造は、
排気ガスが所定方向に沿って流れるように設けられる排気通路と、
前記所定方向に対して傾斜する軸を有し、前記排気通路からの排気ガスを浄化する排気浄化部と、
を備え、
前記排気浄化部の排気ガス流れ方向の上流側端面の周縁における最も上流側に位置する縁は、前記排気通路の周縁の所定位置から前記所定方向に延長される線上に設けられる。
The exhaust system structure of the internal combustion engine of the present disclosure is:
An exhaust passage provided such that exhaust gas flows along a predetermined direction;
An exhaust purification unit that has an axis inclined with respect to the predetermined direction and purifies exhaust gas from the exhaust passage;
With
The most upstream edge of the peripheral edge of the upstream end surface of the exhaust gas purification unit in the exhaust gas flow direction is provided on a line extending in a predetermined direction from a predetermined position of the peripheral edge of the exhaust passage.
本開示の内燃機関の排気系構造によれば、コストを上げることなく、排気浄化部を有効に活用することができる。 According to the exhaust system structure of the internal combustion engine of the present disclosure, the exhaust purification unit can be effectively used without increasing the cost.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本発明はこの実施形態により限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, embodiment described below is an example and this invention is not limited by this embodiment.
図1は、本発明に係る排気系を示す概略図である。なお、図1及び図2には、X軸、Y軸及びZ軸が描かれている。以下の説明では、図1における左右方向をX方向又は車両前後方向といい、右方向を「+X方向」又は「車両前側」、左方向を「−X方向」又は「車両後側」という。また、図1における上下方向をY方向又は車両上下方向といい、上方向を「+Y方向」又は「車両上側」、下方向を「−Y方向」又は「車両下側」という。さらに、図1において紙面に垂直な方向をZ方向又は車両幅方向といい、手前方向を「+Z方向」又は「車両右側」、奥方向を「−Z方向」又は「車両左側」という。また、排気通路を流れる排気ガスの流れ方向における上流側及び下流側を、単に「上流側」及び「下流側」という。 FIG. 1 is a schematic view showing an exhaust system according to the present invention. 1 and 2, the X axis, the Y axis, and the Z axis are drawn. In the following description, the left-right direction in FIG. 1 is referred to as the X direction or the vehicle front-rear direction, the right direction is referred to as “+ X direction” or “vehicle front side”, and the left direction is referred to as “−X direction” or “vehicle rear side”. Further, the vertical direction in FIG. 1 is referred to as the Y direction or the vehicle vertical direction, the upward direction is referred to as “+ Y direction” or “vehicle upper side”, and the downward direction is referred to as “−Y direction” or “vehicle lower side”. Further, in FIG. 1, a direction perpendicular to the paper surface is referred to as a Z direction or a vehicle width direction, a front direction is referred to as “+ Z direction” or “vehicle right side”, and a back direction is referred to as “−Z direction” or “vehicle left side”. Further, the upstream side and the downstream side in the flow direction of the exhaust gas flowing through the exhaust passage are simply referred to as “upstream side” and “downstream side”.
排気系1は、図1に示すように、エンジン2の車両右側に設けられた排気マニホールド3と、排気マニホールド3の集合部に連結されたターボ過給機4と、ターボ過給機4から延びる上流側排気通路5、後処理装置6、及び下流側排気通路7と、を備える。なお、本実施形態の場合、前記各部材を、エンジン2の車両右側に配置している。ただし、車両幅方向に関して、前記各部材のエンジン2に対する配置は、図示の構造に限定されるものではない。
As shown in FIG. 1, the
ターボ過給機4の排気ガス出口4a(本発明の「排出口」に対応)の方向(開放方向)、大きさ及び形状は、後処理装置6の形状、大きさ及び設置場所などに基づいて総合的に定められる。ここでは、排気ガス出口4aの方向は−X方向である。排気ガス出口4aの形状は一般的な円形状である。後処理装置6の設置場所は、ターボ過給機4の−X方向の位置に設定される。
The direction (opening direction), size, and shape of the
上流側排気通路5は、中空管状の直線管8の内部空間により構成されている。直線管8は、内部空間に上流側開口部から流入した排気ガスを、直線管8の延在方向(つまり、軸8a(図2参照)の方向)に沿って直線的に流通させて、下流側開口部から流出させる流路としての機能を有している。なお、本構成例の場合、軸8aは、直線管8の中心軸に相当する。
The
直線管8の上流側端部は、排気ガス出口4aに接続されている。一方、直線管8の下流側端部8b(図2参照)は、後処理装置6のケース10(後述する)の上流側端部に固定されている。直線管8の延在方向(軸8aの方向)、長さ及び中空断面形状は、排気ガス出口4aの方向、後処理装置6におけるDOC11(後述する)の位置、大きさ及び形状などに基づいて総合的に定められる。
The upstream end of the
なお、直線管8の中空断面形状とは、直線管8の内周面により画成される内部空間の横断面形状(軸8aに直交する仮想平面に関する断面形状)をいう。換言すれば、直線管8の中空断面形状は、軸8aに直交する仮想平面に関する直線管8の内周面の断面形状に一致する。
Note that the hollow cross-sectional shape of the
直線管8の延在方向は、例えば、DOC11の位置などに基づいて3次元的に傾けられる。ここでは、説明をわかりやすくするために、直線管8は、図1に示すように、排気ガス出口4aと同じ−X方向に直線状に延ばされる。また、直線管8の中空断面形状は、排気ガス出口4aの形状と同じ円形状である。
The extending direction of the
直線管8の延在方向および中空断面形状を排気ガス出口4aと同じ方向および形状とした理由は、ターボ過給機4から直線管8に流入した排気ガスの流速を、直線管8でなるべく低下させずに、高い状態に維持しつつDOC11に流出させるためである。また、直線管8の長さは、ターボ過給機4とDOC11との間の放熱を防止するために、また、排気ガスの流速の低下を抑えるために、なるべく短いことが望ましい。
The reason why the extending direction and the hollow cross-sectional shape of the
直線管8の下流側端部8bには、後処理装置6が接続されている。なお、直線管8の下流側端部8bと後処理装置6とを接続する構造の詳細については後述する。
A
後処理装置6は、図1に示すように、円管状のケース10に、排気ガスを浄化するための酸化触媒(DOC)11(本発明の「排気浄化部」に対応)及びディーゼルパティキュレートフィルター(DPF)12が収容されてなる。なお、図1では、DOC11等を保持するための後述する無機質マット13(図2参照)およびケース10の板厚を省略して示している。
As shown in FIG. 1, the
DOC11およびDPF12は、無機質マット13でケース10に保持される(図2参照)。DOC11は軸11aを有する柱状に形成される。なお、本実施形態の場合、軸11aは、DOC11の中心軸に相当する。軸11aは、DOC11の上流側端面11bの面直方向に延在する。つまり、DOC11の横断面形状(軸11aに直交する仮想平面に関する断面形状)は、上流側端面11bと同じ形状となる。
The
同じく、DPF12は、軸12aを有する柱状に形成される。なお、本実施形態の場合、軸12aはDPF12の中心軸に相当する。軸12aは、DPF12の上流側端面12bの面直方向に延在する。つまり、DPF12の横断面形状(軸12aに直交する仮想平面に関する断面形状)は上流側端面12bと同じ形状となる。
Similarly, the
後処理装置6の設置場所は、前述したように、ターボ過給機4の−X方向の位置に定められている。ここで、DOC11およびDPF12は、設置場所を有効に利用するために、−X方向に直線的に配置されるのではなく、各軸11a,12aをX方向、Y方向およびZ方向に対して3次元的に傾けるように配置される。各軸11a,12aの傾きについての詳細は後述する。
As described above, the installation location of the
DOC11は、担体としての例えばアルミナに、酸化触媒としての例えば白金、酸化イリジウムまたは酸化コバルトが担持されている。DOC11は、排気ガス中に含まれる炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物などの未燃焼ガスを酸化する機能を有する。なお、DOC11の基本的構造及び機能については、従来から知られているDOCと同様であるため、詳しい説明は省略する。
In DOC11, for example, platinum, iridium oxide or cobalt oxide as an oxidation catalyst is supported on alumina as a carrier. The
DPF12は、多孔質セラミックスの隔壁で区画された格子状の排気流路を形成する多数のセルを排気ガスの流れ方向に沿って配置し、これらセルの上流側と下流側とを交互に目封止して構成されている。DPF12は、排気ガス中に含まれる粒子状物質(PM)を捕集する機能を有する。なお、DPF12の基本的構造及び機能については、従来から知られているDPFと同様であるため、詳しい説明は省略する。
The
後処理装置6の下流側の端部には、下流側排気通路7が接続されている。後処理装置6で浄化された排気ガスは、下流側排気通路7を通って外部に導出される。下流側排気通路7における下流側は、−X方向へ直線状に延びており、排気ガスは、下流側排気通路7の後端から、車両後方へ向けて導出される。
A
次に、直線管8の下流側端部8bと後処理装置6とを接続する構造の詳細について図1および図2を参照して説明する。図2は、図1の部分拡大図である。図2に、軸8a方向から見た排気ガス出口4aの形状(すなわち、直線管8の中空断面形状)としての円Cと、軸11a方向から見た排気ガス出口4aの形状としての楕円Eとを示す。また、図2に、直線管8およびDOC11における排気ガスの流れを破線で示す。
Next, details of a structure for connecting the
DOC11における排気ガス流れ方向の上流側端面11bは、排気ガス出口4aから直線管8の軸8aの方向の位置に設けられる。
The
直線管8の軸8aの方向は、上述するように−X方向である。DOC11の軸11aは、−X方向の軸8aに対して3次元的に傾けられる。ここでは、説明をわかりやすくするために、図2に示すように、軸11aは、−X方向の軸8aに対してZ軸回り(反時計回り)に所定角度αで傾けられる。つまり、DOC11の上流側端面11bは、軸8aに対してZ軸回り(時計回り)に所定角度(π/2−α)で傾けられる。なお、軸8aに対する軸11aの傾斜角度は、例えば、DOC11の大きさ、形状およびその配置場所に基づいて定められる。
The direction of the axis 8a of the
DOC11の上流側端面11bは直線管8の中空断面形状(ここでは円C)を直線方向(−X方向)に投影可能な面である。DOC11の上流側端面11bに投影される中空断面形状の像は、楕円Eの長軸と一直線上に位置する長軸を有する楕円(楕円E’)となる。また、図2に示すように、楕円E’における排気ガス出口4a寄りの長軸端は、楕円Eにおける排気ガス出口4a寄りの長軸端としての第1縁11dと一致している。DOC11の断面形状は、楕円E’の長軸を直径とする円(図2に示す円C’)となる。ここで、「中空断面形状を投影可能な面」とは、中空断面形状の全体を投影可能な面をいい、例えば、面が−X方向(投影方向)から外れて配置されることにより、中空断面形状の一部のみが投影されるような面をいわない。なお、本実施の形態においては、楕円Eおよび楕円E’(DOC11の上流側端面11bに投影される中空断面形状の像)における短軸同士が一直線上に位置しており、また、短軸端同士が一致しているため、楕円E’が楕円Eと等しい関係にある。
The
直線管8の下流側端部8bは、図2に示すように、円C’の上流側端面11bの周縁11cに沿うように形成される。本実施形態では、ケース10の上流側端縁10aに直線管8の下流側端部8bが嵌合され、溶接されることにより、直線管8及びケース10が密閉される。
As shown in FIG. 2, the
以下に、直線管8の下流側端部8bと後処理装置6とを接続する接続構造について、さらに詳細に説明する。
Below, the connection structure which connects the
上流側端面11bの周縁11cにおける排気ガス出口4aから最も近い所に位置する第1縁11dは、排気ガス出口4aの周縁の第1位置4dから−X方向に延長される線上に設けられる。なお、本実施形態の場合、第1縁11dは、上流側端面11bの車両上下方向における下端に相当する。第1縁11dとしての下端は、直線管8の内壁8cの車両上下方向における下端と同じ高さに位置している。
The
上流側端面11bの周縁11cにおける排気ガス出口4aから最も遠い所に位置する第2縁11eは、図2に示すように、排気ガス出口4aの周縁における第2位置4e(排気ガス出口4aの中心に対して第1位置4dと反対側の位置)から−X方向に延長される線上に設けられる。なお、本実施形態の場合、第2縁11eは、上流側端面11bの車両上下方向における上端に相当する。第2縁11eとしての上端は、直線管8の内壁8cの車両上下方向における上端と同じ高さに位置している。
As shown in FIG. 2, the
上記のような接続構造における排気ガスの流れについて図2を参照して説明する。ここでは、上流側端面11bにおける第1縁11dの近傍と第2縁11eの近傍との間の直線的な領域の各位置に当たる排気ガスの流れについて説明する。
The flow of exhaust gas in the connection structure as described above will be described with reference to FIG. Here, the flow of exhaust gas that hits each position in a linear region between the vicinity of the
第1縁11dの近傍では、第1位置4dの近傍から−X方向に沿って流れる排気ガスは高速でかつ直接的に当たる。その流れの一部はDOC11内に流入する。DOC11内に流入しなかった一部は、第1縁11dに接している直線管8の内壁8cによって、第1縁11dの近傍から上流側端面11bの外への流れを堰き止められるため、上流側端面11bに沿って第1縁11dの近傍側から第2縁11eの近傍側へ流れる。しかし、DOC11内に流入する排気ガスの量に対する上流側端面11bに沿って流れる排気ガスの量の割合は、わずかである。つまり、第1縁11dの近傍に当たった排気ガスの多くはDOC11内に流入する。
In the vicinity of the
上流側端面11bにおける第1縁11dの近傍と第2縁11eの近傍との間の各位置では、上記排気ガスの割合は大きく異ならない。つまり、各位置に当たった排気ガスの多くはDOC11内に流入する。
At each position between the vicinity of the
第2縁11eの近傍では、第2位置4eの近傍から−X方向に沿って流れる排気ガスは高速でかつ直接的に当たる。第2縁11eの近傍に当たった排気ガスは、第2縁11eに接している直線管8の内壁8cによって、第2縁11eから上流側端面11bの外への流れを堰き止められる。これにより、第2縁11eの近傍に当たった排気ガスの多くはDOC11内に流入する。また、上流側端面11bに沿って第1縁11dの近傍側から第2縁11eの近傍側へ流れる排気ガスは、第2縁11eの近傍でその流れを堰き止められるため、DOC11内に流入する。
In the vicinity of the
次に、上流側端面11bの周縁11cにおける第1及び第2の縁11d,11e以外の縁11fと直線管8とを接続する接続構造について説明する。図3は、図2のIII−III線断面図である。図3に直線管8の中空断面形状を破線で示す。また、図3に、排気ガスの流れを破線で示す。
Next, a connection structure for connecting the
直線管8は、図3に示すように、内壁8cから縁11fに延在された内壁8fを有する。内壁8fの延在された先は、周縁1cにおける縁11fに沿うように形成される。
As shown in FIG. 3, the
上記の接続構造における排気ガスの流れについて図3を参照して説明する。ここでは、上流側端面11bにおける上記直線的な領域を除く領域の各位置からの排気ガスの流れについて説明する。直線管8内を−X方向に沿って流れる排気ガスは、その流れ方向を−X方向から変えて、拡張された内壁8fに沿って流れ、縁11fの近傍に広がり、縁11fの近傍からからDOC11内に流入する。排気ガスは、縁11fの近傍に広がる分だけ、流速が低下するものの、縁11fの近傍に直接的に当たるため、当たった排気ガスのうちの多くはDOC11内に流入する。
The flow of exhaust gas in the above connection structure will be described with reference to FIG. Here, the flow of exhaust gas from each position in the region excluding the linear region on the
以上により、本実施の形態における内燃機関の排気系構造では、従来の内燃機関の排気系構造に比べて、排気ガス出口4aからの排気ガスが上流側端面11bに均一に当たるようになる。
As described above, in the exhaust system structure of the internal combustion engine in the present embodiment, the exhaust gas from the
<本実施の形態の効果>
以上のように、本実施の形態にかかる内燃機関の排気系構造によれば、DOC11の上流側端面11bの周縁11cにおける排気ガス出口4aに最も近い所に位置する第1縁11dは、排気ガス出口4aの周縁の第1位置4dから−X方向に延長される線上に設けられる。これにより、第1縁11dの近傍では、第1位置4dの近傍から−X方向に沿って流れる排気ガスは高速でかつ直接的に当たる。その結果、第1縁11dの近傍に当たった排気ガスの多くがDOC11内に流入するため、DOC11を有効に活用することができる。
<Effects of the present embodiment>
As described above, according to the exhaust system structure of the internal combustion engine according to the present embodiment, the
また、上記実施の形態によれば、DOC11の上流側端面11bの周縁11cにおける排気ガス出口4aに最も遠い所に位置する第2縁11eは、排気ガス出口4aの周縁の第2位置4eから−X方向に延長される線上に設けられる。これにより、第2縁11eの近傍では、第2位置4eの近傍から−X方向に沿って流れる排気ガスは高速でかつ直接的に当たる。その結果、第2縁11eの近傍に当たった排気ガスの多くがDOC11内に流入するため、DOC11を有効に活用することができる。
Further, according to the above-described embodiment, the
また、上記実施の形態によれば、排気ガス出口4aからの排気ガスは軸8aに沿って流れるように直線管8が設けられ、直線管8の下流側端部8bはDOC11に接続される。これにより、直線管8からの排気ガスは高い流速を維持しつつ、軸8aに沿うように整流されて、DOC11の上流側端面11bに均一にかつ直接的に当たる。このため、DOC11の浄化能力を上げることができる。また、DOC11の浄化能力が上がる分だけ、DOC11を小型化することが可能となる。また、DOC11を小型化した分だけ、コストを低減することができる。また、直線管8をなるべく短くして、DOC11を排気ガス出口4aの直後に配置することができる。これにより、ターボ過給機4とDOC111との間における放熱を防止することができるため、暖機運転におけるエンジンの熱を外部に放出させないようにすることにより暖機を促進することができる。
Further, according to the above-described embodiment, the
また、上記実施の形態によれば、DOC11の上流側端面11bは直線管8の軸8aに対して傾けられる。これにより、直線管8からの排気ガスが直接的にDOC11に流入するため、直線管8からの排気ガスの流れ方向を上流側端面11bの方向へ変更する変向手段を設ける必要がなく、コストを低減することができる。
Further, according to the above embodiment, the
<本実施の形態の変形例>
上記実施の形態において、DOC11の断面形状は、楕円Eの長軸を直径とする円C’の外形を有する。この場合に、直線管8内を−X方向に沿って流れる排気ガスは、内壁8fに沿って流れ、上流側端面11bの縁11fの近傍に広がり、排気ガスの流速は、広がる分だけ低下する。DOC11の排気処理能力をさらに上げるためには、排気ガスをなるべく高速で上流側端面11bに当てることが好ましい。
<Modification of the present embodiment>
In the above embodiment, the cross-sectional shape of the
次に、本実施の形態の変形例について図4及び図5を参照にして説明する。図4は直線管8の中空断面形状を−X方向に投影した場合に上流側端面11bに投影される中空断面形状の投影図である。図5は、DOC11と直線管8とが接続された接続構造を楕円Eの短軸に沿って破断した断面図である。図4に変形例にかかる上流側端面11b’の形状としての楕円E、直線管8の中空断面形状としての円C、および、楕円Eの長軸を直径とする上記実施の形態にかかる上流側端面11bの形状としての円C’を示す。また、図4に、楕円Eの外形と長軸との交点としての第1及び第2の縁11d,11eを示し、楕円Eの外形と短軸との交点としての第3の縁11gを示す。また、図5に排気ガスの流れを破線で示す。
Next, a modification of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a projection of the hollow cross-sectional shape projected onto the
DOC11の断面形状は、所定角度(π/2−α)で傾けられた上流側端面11bに対して、直線管8の中空断面形状(ここでは、図2に示す円C)が−X方向に沿って投影された場合に、投影された中空断面形状の外形と同じ外形を有する。つまり、DOC11の断面形状の外形は、図4に示す楕円Eとなる。
The cross-sectional shape of the
直線管8の下流側端部8bは、図5に示すように、楕円Eの上流側端面11bの周縁11cに沿うように形成される。変形例では、第3の縁11gを含む周縁11cに直線管8の下流側端部8bに沿うように形成される。また、ケース10の上流側端縁10aに直線管8の下流側端部8bが嵌合され、溶接されることにより、直線管8及びケース10が密閉される。この直線管8とDOC11とを接続する接続構造は、内壁8fの延在された先が周縁11cにおける縁11gに沿うように形成される上記実施の形態と異なる。
The
図4に示す円C’から斜線部の領域を削除し、外形を楕円Eとする変形例にかかる上流側端面11b’において、楕円Eの領域は、図5に示すように、直線管8内の排気ガスが広がる余地がなく軸8aに沿って直線的に、かつ、高い流速を維持しながら、さらに均一に当たる領域であり、均一に当たった排気ガスがDOC11内に均一に流入するため、DOC11をさらに有効に活用することができる。DOC11を有効に活用できる分だけ、上記実施の形態にかかるDOC11に比較して、DOC11を小型化することができるとともに、コストを低減することができる。ここで、さらに均一というときは、変形例にかかる楕円Eの上流側端面11b’における排気ガスの当たり及び流入が、上記実施の形態にかかる円C’の上流側端面11bにおける排気ガスの当たり及び流入に対してさらに均一であるという意味である。
In the
<変形例の効果>
変形例にかかる内燃機関の排気系構造によれば、DOC11の断面形状は、上流側端面11bに対して、直線管8の中空断面形状が−X方向に沿って投影される場合に、投影される中空断面形状としての楕円Eの外形と同じ外形を有する。これにより、上流側端面11bにおける楕円Eの領域は、直線管8からの排気ガスがさらに均一に当たる領域となるため、DOC11をさらに有効に活用することができる。
<Effect of modification>
According to the exhaust system structure of the internal combustion engine according to the modification, the cross-sectional shape of the
<他の変形例>
なお、上記実施の形態では、DOC11としての排気浄化部が、ターボ過給機4の排気ガス出口4aから−X方向の位置に設けられる。本発明はこれに限らず、例えば、排気ガスが所定方向に沿って流れる排気通路の下流側に、排気浄化部が設けられてもよい。この場合、上流側端面11bにおける最も上流側に位置する縁は、排気通路の周縁の所定位置から所定方向に延長される線上に設けられる。また、上流側端面11bにおける最も下流側に位置する縁は、排気通路の周縁の所定位置から所定方向に延長される線上に設けられる。
<Other variations>
In the above embodiment, the exhaust purification unit as the
また、上記実施の形態では、直線管8が車両後側に延ばされたが、本発明はこれに限らず、例えば、後処理装置6の設置場所等に応じて、車両前側に延ばされてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施の形態では、DPF12の軸12aは、図2に示すように、DOC11の軸11aに対してZ軸回りに所定角度βで2次元的に傾けられるが、例えば、DPF12の大きさ、形状およびその配置場所等に応じて、軸11aに対して3次元的に傾けられてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施の形態では、排気ガス出口4aの周縁の第1位置4dから−X方向に延長される線上に第1縁11dが設けられ、かつ、第2位置4eから−X方向に延長される線上に第2縁11eが設けられる。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、排気ガス出口4aの周縁の第1位置4dから−X方向に延長される線上に第1縁11dが設けられるが、第2位置4eから−X方向に延長される線上に第2縁11eが設けられなくてもよい。この構成においても、DOC11の排気浄化能力を従来より上げることができる。
In the above embodiment, the
また、上記実施の形態では、DPF12の上流側にDOC11を設けたものを説明したが、これに限定されない。DPF12の上流側に、DOC11に代えて、他の触媒としてのリーンNOxトラップ触媒(LNT)、選択接触還元触媒(SCR)等、排気ガスを浄化する様々な触媒を設けてもよいし、DOC11に加えて、他の触媒を設けるようにしてもよい。この構成に本発明を適用した場合に、LNTの軸は、直線管8の軸8aに対して所定角度で傾けられる。
Moreover, although the said embodiment demonstrated what provided DOC11 in the upstream of DPF12, it is not limited to this. Various catalysts for purifying exhaust gas such as a lean NOx trap catalyst (LNT) and a selective catalytic reduction catalyst (SCR) as other catalysts may be provided on the upstream side of the
本開示の内燃機関の排気系構造は、排気浄化部を有効に活用することが要求される排気ガスの後処理装置として有用である。 The exhaust system structure of the internal combustion engine of the present disclosure is useful as an exhaust gas aftertreatment device that requires effective use of an exhaust purification unit.
1 排気系
2 エンジン
3 排気マニホールド
4 ターボ過給機
4a 排気ガス出口
5 上流側排気通路
6 後処理装置
7 下流側排気通路
8 直線管
8a 軸
8b 下流側端部
10 ケース
11 DOC
11a 軸
11b 上流側端面
12 DPF
12a 軸
12b 上流側端面
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記排出口から前記所定方向の位置に配置され、当該所定方向に対して傾斜する軸を有し、前記排出口からの排気ガスを浄化する排気浄化部と、
を備え、
前記排気浄化部の排気ガス流れ方向の上流側端面の周縁における前記排出口から最も近い所に位置する第1縁は、前記排出口の周縁の所定位置から前記所定方向に延長される線上に設けられる内燃機関の排気系構造。 A turbocharger having a discharge port opened in a predetermined direction;
An exhaust gas purification unit that is disposed at a position in the predetermined direction from the exhaust port, has an axis that is inclined with respect to the predetermined direction, and purifies exhaust gas from the exhaust port;
With
A first edge located closest to the discharge port at the peripheral edge of the upstream end surface in the exhaust gas flow direction of the exhaust gas purification unit is provided on a line extending from the predetermined position of the peripheral edge of the discharge port in the predetermined direction. An exhaust system structure of an internal combustion engine.
前記所定方向に対して傾斜する軸を有し、前記排気通路からの排気ガスを浄化する排気浄化部と、
を備え、
前記排気浄化部の排気ガス流れ方向の上流側端面の周縁における最も上流側に位置する縁は、前記排気通路の周縁の所定位置から前記所定方向に延長される線上に設けられる内燃機関の排気系構造。 An exhaust passage provided such that exhaust gas flows along a predetermined direction;
An exhaust purification unit that has an axis inclined with respect to the predetermined direction and purifies exhaust gas from the exhaust passage;
With
An exhaust system of an internal combustion engine in which the most upstream edge of the peripheral edge of the upstream end surface in the exhaust gas flow direction of the exhaust gas purification unit is provided on a line extending in a predetermined direction from a predetermined position of the peripheral edge of the exhaust passage. Construction.
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