JP2018091152A - Exhaust system structure for internal combustion engine - Google Patents

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浩典 猪股
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust system structure capable of improving the exhaust emission control ability of an exhaust emission control device provided in the outlet of a supercharger.SOLUTION: In the exhaust system structure for an internal combustion engine in which the exhaust emission control device is provided in the outlet of the supercharger, the upstream side end of an exhaust emission control part of the exhaust emission control device is located on the upside in the vertical direction further than the lower end in the vertical direction of the outlet of the supercharger, and the downstream side end of the exhaust emission control part is located on the downside in the vertical direction further than the lower end in the vertical direction of the outlet of the supercharger.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、内燃機関の排気系構造に関する。   The present invention 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を浄化する排気浄化装置(触媒、フィルタ等)を備えた排気系構造が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an exhaust system structure provided with an exhaust purification device (a catalyst, a filter, etc.) that is provided in an exhaust system of an internal combustion engine and purifies exhaust gas discharged from the internal combustion engine is known.

特許文献1には、ターボ過給機の出口に触媒コンバータを設けた排気系構造が開示されている。特許文献1に記載の排気系構造では、ターボ過給機の出口に直線管及び曲がり管を介して触媒コンバータを配置している。   Patent Document 1 discloses an exhaust system structure in which a catalytic converter is provided at the outlet of a turbocharger. In the exhaust system structure described in Patent Document 1, a catalytic converter is disposed at the outlet of the turbocharger via a straight pipe and a bent pipe.

特開2003−49640号公報JP 2003-49640 A

ところで、近年、排ガス規制の強化により、排気浄化装置における排気ガス浄化能力の向上が望まれている。   By the way, in recent years, it has been desired to improve the exhaust gas purification capability in the exhaust gas purification apparatus by strengthening the exhaust gas regulations.

本発明の目的は、排気浄化装置における排気ガス浄化能力を向上させることができる排気系構造を提供することである。   An object of the present invention is to provide an exhaust system structure capable of improving the exhaust gas purification ability in an exhaust purification device.

本発明に係る内燃機関の排気系構造は、過給機の出口に排気浄化装置を設けた内燃機関の排気系構造であって、前記排気浄化装置の排気浄化部の上流側端部が前記過給機の出口の鉛直方向における下端よりも鉛直方向において上側に位置するとともに、前記排気浄化部の下流側端部が前記過給機の出口の鉛直方向における下端よりも鉛直方向において下側に位置する。   An exhaust system structure of an internal combustion engine according to the present invention is an exhaust system structure of an internal combustion engine in which an exhaust purification device is provided at an outlet of a supercharger, and an upstream end of the exhaust purification unit of the exhaust purification device is the supercharger. It is located above the lower end in the vertical direction of the outlet of the turbocharger in the vertical direction, and the downstream end of the exhaust gas purification unit is located below the lower end in the vertical direction of the outlet of the supercharger in the vertical direction To do.

本発明の内燃機関の排気系構造によれば、過給機の出口に設けた排気浄化装置を大きくすることができ、排気浄化装置における排気ガス浄化能力を向上させることが可能となる。   According to the exhaust system structure of the internal combustion engine of the present invention, the exhaust purification device provided at the outlet of the supercharger can be enlarged, and the exhaust gas purification capability of the exhaust purification device can be improved.

本発明の一実施形態に係る排気系を示す概略図Schematic showing an exhaust system according to an embodiment of the present invention. 図1の部分拡大図Partial enlarged view of FIG. 図2のA−A断面図AA sectional view of FIG. 図2のB−B断面図BB sectional view of FIG. 拡散部での排気ガスの拡散の様子を示す概略図Schematic showing how exhaust gas diffuses in the diffusion section 参考例に係る排気系の部分拡大図Partial enlarged view of the exhaust system according to the reference example

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。図2は、図1の部分拡大図である。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及び図2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「前方」、左方向を「−X方向」又は「後方」という。   FIG. 1 is a schematic view showing an exhaust system according to the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1 and 2, the X axis, the Y axis, and the Z axis are drawn. In the following description, the left-right direction in FIGS. 1 and 2 is referred to as the X direction or the vehicle front-rear direction, the right direction is referred to as “+ X direction” or “forward”, and the left direction is referred to as “−X direction” or “rearward”.

また、図1及び図2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「上側」、下方向を「−Y方向」又は「下側」という。なお、以下の説明では、「上側」および「下側」はそれぞれ、「鉛直方向における上側」および「鉛直方向における下側」という意味で用いる。   1 and 2 are referred to as the Y direction or the vehicle up-down direction, the upward direction is referred to as “+ Y direction” or “upper side”, and the downward direction is referred to as “−Y direction” or “lower side”. In the following description, “upper side” and “lower side” are used to mean “upper side in the vertical direction” and “lower side in the vertical direction”, respectively.

さらに、図1及び図2において紙面に垂直な方向をZ方向又は車幅方向といい、手前方向を「+Z方向」又は「右側」、奥方向を「−Z方向」又は「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。 1 and 2, the direction perpendicular to the paper surface is referred to as the Z direction or the vehicle width direction, the front direction is referred to as “+ Z direction” or “right side”, and the back direction is referred to as “−Z direction” or “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”.

図1及び図2に示すように、排気系1は、エンジン2の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、上記各部材を、エンジン2の右側に配置している。ただし、車幅方向に関して、上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 FIGS. 1 and 2, the exhaust system 1 includes an exhaust manifold 3 provided on the right side of the engine 2, a turbocharger 4 connected to a collective portion of the exhaust manifold 3, and a turbocharger 4. An upstream exhaust passage 5, an aftertreatment device 6, and a downstream exhaust passage 7. In the case of the present embodiment, the above-described members are arranged on the right side of the engine 2. However, the arrangement of the above members with respect to the engine 2 in the vehicle width direction is not limited to the illustrated structure.

ターボ過給機4の排気ガス出口4a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 exhaust gas outlet 4a of the turbocharger 4 are comprehensively determined based on the shape, size, installation location, and the like of the aftertreatment device 6. Here, the direction of the exhaust gas outlet 4a is the -X direction. The shape of the exhaust gas outlet 4a is a general circular shape. The installation location of the post-processing device 6 is set at a position in the −X direction of the turbocharger 4.

上流側排気通路5は、中空管状の管8の内部空間により構成されている。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、管8の延在方向(つまり、軸8aの方向)に沿って流通させて、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、管8の中心軸に相当する。   The upstream exhaust passage 5 is constituted by an internal space of a hollow tubular tube 8. The pipe 8 serves as a flow path for allowing the exhaust gas flowing into the internal space from the upstream opening to flow along the extending direction of the pipe 8 (that is, the direction of the axis 8a) and to flow out from the downstream opening. It has a function. In the case of this configuration example, the shaft 8 a corresponds to the central axis of the tube 8.

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、管8の下流側端部は、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(つまり、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)の位置などに基づいて総合的に定められる。   The upstream end of the pipe 8 is connected to the exhaust gas outlet 4a. On the other hand, the downstream end of the pipe 8 is fixed to the upstream end of a case 10 (described later) of the post-processing device 6. The extending direction (that is, the direction of the shaft 8a), the length, and the hollow cross-sectional shape of the straight tube 8 are comprehensive based on the direction of the exhaust gas outlet 4a, the position of the DOC 11 (described later) in the aftertreatment device 6, and the like. Determined.

なお、管8の中空断面形状とは、管8の内周面により画成される内部空間の横断面(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、管8の中空断面形状の外形(外周縁の形状)は、軸8aに直交する仮想平面に関する管8の内周面の断面形状に一致する。   In addition, the hollow cross-sectional shape of the pipe | tube 8 means the cross section (cross-sectional shape regarding the virtual plane orthogonal to the axis | shaft 8a) of the internal space defined by the internal peripheral surface of the pipe | tube 8. FIG. In other words, the outer shape (the shape of the outer peripheral edge) of the hollow cross-sectional shape of the tube 8 matches the cross-sectional shape of the inner peripheral surface of the tube 8 with respect to the virtual plane orthogonal to the axis 8a.

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、管8は、図1及び図2に示すように、排気ガス出口4aと同じ−X方向に延ばされる。また、管8の中空断面形状は、下流側の一部を除き、排気ガス出口4aの形状と同じ円である。   The extending direction of the tube 8 is tilted three-dimensionally based on, for example, the position of the DOC 11. Here, in order to make the explanation easy to understand, the pipe 8 is extended in the same −X direction as the exhaust gas outlet 4 a as shown in FIGS. 1 and 2. Moreover, the hollow cross-sectional shape of the pipe 8 is the same circle as the shape of the exhaust gas outlet 4a except for a part on the downstream side.

管8の中空断面形状を排気ガス出口4aと同じ形状とした理由は、ターボ過給機4から管8に流入した排気ガスの流速を、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、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 hollow cross-sectional shape of the pipe 8 is the same as that of the exhaust gas outlet 4a is that the flow rate of the exhaust gas flowing into the pipe 8 from the turbocharger 4 is kept high without being reduced as much as possible. It is for making it flow out to DOC11. The length of the pipe 8 is preferably as short as possible in order to prevent heat dissipation between the turbocharger 4 and the DOC 11 and to suppress a decrease in the exhaust gas flow rate.

上述のとおり、管8の下流側端部には、排気浄化装置である後処理装置6の上流側端部が接続されている。後処理装置6は、管状のケース10に、排気ガスを浄化するためのDOC11(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(DPF)12が収容されてなる。なお、管8の下流側端部と後処理装置6の上流側端部とを接続する構造の詳細については後述する。   As described above, the upstream end of the aftertreatment device 6 that is an exhaust purification device is connected to the downstream end of the pipe 8. The post-processing device 6 includes a tubular case 10 in which a DOC 11 (corresponding to the “exhaust gas purification unit” of the present invention) and a diesel particulate filter (DPF) 12 for purifying exhaust gas are accommodated. The details of the structure connecting the downstream end of the pipe 8 and the upstream end of the post-processing device 6 will be described later.

ケース10は、ケース10の外周面に溶接固定されたブラケット14を介してエンジン2に固定されている。具体的には、本実施形態の場合、ブラケット14は、エンジン2から突出した(本実施形態の場合、エンジン2から右側に突出した)第2ブラケット15に対して取り付けられる(本実施形態の場合、前方から取り付けられる)。   The case 10 is fixed to the engine 2 via a bracket 14 that is fixed to the outer peripheral surface of the case 10 by welding. Specifically, in the case of this embodiment, the bracket 14 is attached to the second bracket 15 protruding from the engine 2 (in the case of this embodiment, protruding to the right from the engine 2) (in the case of this embodiment). , Mounted from the front).

DOC11及びDPF12は、無機質マット13でケース10に保持される。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、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、−Y方向に延びている。   The DOC 11 and the DPF 12 are held in the case 10 with an inorganic mat 13. The DOC 11 is formed in a column shape having an axis 11a. In the present embodiment, the shaft 11a corresponds to the central axis of the DOC 11. The shaft 11a is tilted three-dimensionally with respect to the shaft 8a. Here, for easy understanding, as shown in FIG. 2, the shaft 11a extends in the −Y direction.

また、軸11aは、DOC11の上流側端面11b及び下流側端面11cに対して面直方向に延在する。つまり、DOC11の上流側端面11b及び下流側端面11cは、XZ平面上に延在しており、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及び下流側端面11cと同じ形状となる。   The shaft 11a extends in a direction perpendicular to the upstream end surface 11b and the downstream end surface 11c of the DOC 11. That is, the upstream end surface 11b and the downstream end surface 11c of the DOC 11 extend on the XZ plane, and the transverse cross-sectional shape of the DOC 11 (the cross-sectional shape related to the virtual plane orthogonal to the axis 11a) is the upstream end surface 11b and the downstream end surface. It becomes the same shape as the side end face 11c.

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 DOC 11 has a function of oxidizing unburned gases such as hydrocarbons, carbon monoxide, and nitrogen oxides contained in the exhaust gas. Note that the basic structure and function of the DOC 11 are the same as those of conventionally known DOCs, and thus detailed description thereof is omitted.

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。また、図2に示すように、軸12aは、軸11aと一致している。すなわち、軸12aは、−Y方向に延びている。   The DPF 12 is formed in a column shape having a shaft 12a. In this embodiment, the shaft 12a corresponds to the central axis of the DPF 12. Further, as shown in FIG. 2, the shaft 12a coincides with the shaft 11a. That is, the shaft 12a extends in the −Y direction.

また、軸12aは、DPF12の上流側端面12b及び下流側端面12cに対して面直方向に延在する。つまり、DPF12の上流側端面12b及び下流側端面12cは、XZ平面上に延在しており、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及び下流側端面12cと同じ形状となる。   The shaft 12a extends in a direction perpendicular to the upstream end surface 12b and the downstream end surface 12c of the DPF 12. That is, the upstream end face 12b and the downstream end face 12c of the DPF 12 extend on the XZ plane, and the transverse cross-sectional shape of the DPF 12 (the cross-sectional shape related to the virtual plane orthogonal to the axis 12a) is the upstream end face 12b and the downstream end face. It becomes the same shape as the side end face 12c.

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 DPF 12 arranges a number of cells forming a grid-like exhaust flow path partitioned by porous ceramic partition walls along the flow direction of the exhaust gas, and alternately seals the upstream and downstream sides of these cells. It is configured to stop. The DPF 12 has a function of collecting particulate matter (PM) contained in the exhaust gas. Since the basic structure and function of the DPF 12 are the same as those of conventionally known DPFs, detailed description thereof is omitted.

後処理装置6の下流側端部には、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を通過し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、後方へ向けて導出される。   A downstream exhaust passage 7 is connected to the downstream end of the post-processing device 6. The exhaust gas purified by the post-processing device 6 passes through the downstream exhaust passage 7 and is led out to the outside. The downstream side of the downstream side exhaust passage 7 extends linearly in the −X direction, and the exhaust gas is led backward from the rear end of the downstream side exhaust passage 7.

次に、ターボ過給機4の排気ガス出口4aとDOC11との位置関係の詳細について説明する。図2には、ターボ過給機4の排気ガス出口4aの中心軸4bが示されている。なお、中心軸4bは、ターボ過給機4の軸線の一例である。図2に示すように、DOC11の上流側端面11bは、中心軸4bよりも上側に位置している。また、DOC11の下流側端面11cは、中心軸4bよりも下側に位置している。   Next, details of the positional relationship between the exhaust gas outlet 4a of the turbocharger 4 and the DOC 11 will be described. FIG. 2 shows a central axis 4 b of the exhaust gas outlet 4 a of the turbocharger 4. The central shaft 4b is an example of an axis line of the turbocharger 4. As shown in FIG. 2, the upstream end surface 11b of the DOC 11 is located above the central axis 4b. Further, the downstream end face 11c of the DOC 11 is located below the center axis 4b.

次に、管8の構造、及び管8の下流側端部と後処理装置6の上流側端部とを接続する構造の詳細について説明する。図2には、管8及びDOC11を通過する排気ガスの流れが破線で示されている。また、図3には、図2のA−A断面が示されている。また、図4には、図2のB−B断面が示されている。また、図5には、DOC11の上流側端面11bを上側から見た場合に排気ガスが曲がり部8b(後述する)の下流側端部から拡散部8c(後述する)によって上流側端面11bに拡散する様子が示されている。   Next, the structure of the pipe 8 and the details of the structure connecting the downstream end of the pipe 8 and the upstream end of the post-processing device 6 will be described. In FIG. 2, the flow of the exhaust gas passing through the pipe 8 and the DOC 11 is indicated by a broken line. FIG. 3 shows a cross section taken along the line AA of FIG. FIG. 4 shows a BB cross section of FIG. Further, in FIG. 5, when the upstream end surface 11b of the DOC 11 is viewed from the upper side, the exhaust gas diffuses from the downstream end portion of the bent portion 8b (described later) to the upstream end surface 11b by the diffusion portion 8c (described later). The state of doing is shown.

図2に示すように、管8は、曲がり部8bと、拡散部8cとを有する。曲がり部8bは、ターボ過給機4の排気ガス出口4aから、−X方向に延びながら+Y方向に湾曲し、さらに−Y方向に湾曲している。また、拡散部8cは、曲がり部8bの下流側端部(B−B断面の位置よりも下流側)から車幅方向及び後方へ向かって広がる部分である。管8の軸8aは、曲がり部8bの軸と一致する。そのため、以下の説明において、「軸8a」は、管8の軸を意味するとともに、曲がり部8bの軸を意味するものとして用いる。   As shown in FIG. 2, the tube 8 has a bent portion 8b and a diffusing portion 8c. The bent portion 8b extends from the exhaust gas outlet 4a of the turbocharger 4 in the -Y direction while being bent in the + Y direction, and is further bent in the -Y direction. Moreover, the diffusion part 8c is a part that spreads in the vehicle width direction and rearward from the downstream side end part (downstream side of the position of the BB cross section) of the bent part 8b. The axis 8a of the tube 8 coincides with the axis of the bent portion 8b. Therefore, in the following description, the “axis 8a” means the axis of the tube 8 and the axis of the bent portion 8b.

曲がり部8bは、排気ガス出口4aから排出された排気ガスを、軸8aの方向に導く機能を有する。曲がり部8bのA−A断面の位置における中空断面形状は、図3に示すように、円である。また、曲がり部8bは、−Y方向に湾曲しながら徐々に車幅方向に拡径する。そのため、曲がり部8bのB−B断面の位置における中空断面形状は、図4に示すように、車幅方向に長軸を有する略楕円となる。   The bent portion 8b has a function of guiding the exhaust gas discharged from the exhaust gas outlet 4a in the direction of the shaft 8a. The hollow cross-sectional shape at the position of the AA cross section of the bent portion 8b is a circle as shown in FIG. Further, the bent portion 8b gradually expands in the vehicle width direction while curving in the -Y direction. Therefore, the hollow cross-sectional shape in the position of the BB cross section of the bending part 8b becomes a substantially ellipse which has a long axis in a vehicle width direction, as shown in FIG.

拡散部8cは、曲がり部8bを流通してきた排気ガスの一部を、軸8aから離れる方向に導く機能を有する。拡散部8cは、周壁部8dと、周壁部8dの上側を塞ぐ蓋部8eとを有する。蓋部8eにおける上流側端面11bと対向する面は、対向面8fを形成する。   The diffusion part 8c has a function of guiding a part of the exhaust gas that has circulated through the bent part 8b in a direction away from the shaft 8a. The diffusion portion 8c includes a peripheral wall portion 8d and a lid portion 8e that closes the upper side of the peripheral wall portion 8d. A surface of the lid portion 8e that faces the upstream end surface 11b forms a facing surface 8f.

上流側端面11bと対向面8fとの間には、排気ガスが通過する隙間が設けられている。本実施形態では、蓋部8eは上流側端面11bに対して平行に設けられており、上流側端面11bと対向面8fとの隙間は一定である。なお、蓋部8eをテーパ状とし、上流側端面11bと対向面8fとの隙間を、外径側ほど小さくしてもよい。   A gap through which exhaust gas passes is provided between the upstream end face 11b and the facing face 8f. In the present embodiment, the lid portion 8e is provided in parallel to the upstream end surface 11b, and the gap between the upstream end surface 11b and the facing surface 8f is constant. The lid portion 8e may be tapered, and the gap between the upstream end surface 11b and the facing surface 8f may be made smaller toward the outer diameter side.

<本実施形態の効果>
以上のように、本実施形態に係る内燃機関の排気系構造によれば、DOC11の上流側端面11bがターボ過給機4の排気ガス出口4aの中心軸4bよりも上側に位置しているとともに、下流側端面11cが中心軸4bよりも下側に位置している。
<Effect of this embodiment>
As described above, according to the exhaust system structure of the internal combustion engine according to the present embodiment, the upstream end surface 11b of the DOC 11 is located above the central axis 4b of the exhaust gas outlet 4a of the turbocharger 4. The downstream end face 11c is located below the central axis 4b.

これにより、DOC11の下流側端面の上下方向の位置を変更することなく、DOC11の軸方向長さを長くすることができる。そのため、DOC11の体積を大きくすることができ、排気ガス浄化能力を向上させることが可能となる。   Thereby, the axial direction length of DOC11 can be lengthened, without changing the position of the up-down direction of the downstream end surface of DOC11. Therefore, the volume of the DOC 11 can be increased, and the exhaust gas purification ability can be improved.

また、本実施形態に係る内燃機関の排気系構造によれば、管8は、ターボ過給機4の排気ガス出口4aから、−X方向に延びながら+Y方向に湾曲し、さらに−Y方向に湾曲する曲がり部8bと、曲がり部8bの下流側端部に設けられ、曲がり部8bを通過した排気ガスをDOC11の上流側端面11bに拡散させる拡散部8cとを有する。   Further, according to the exhaust system structure of the internal combustion engine according to the present embodiment, the pipe 8 is curved in the + Y direction while extending in the −X direction from the exhaust gas outlet 4a of the turbocharger 4, and further in the −Y direction. There is a bent portion 8b that is curved, and a diffusion portion 8c that is provided at the downstream end of the bent portion 8b and diffuses the exhaust gas that has passed through the bent portion 8b to the upstream end surface 11b of the DOC 11.

管8をこのような構成としたことによる効果について、参考例を示しながら説明する。図6に示すように、参考例に係る内燃機関の排気系構造における管18は、拡散部を備えておらず、DOC11の上流側端面11bに向けて徐々に拡径している。   The effect of having such a configuration of the tube 8 will be described with reference to a reference example. As shown in FIG. 6, the pipe 18 in the exhaust system structure of the internal combustion engine according to the reference example does not include a diffusing portion, and gradually increases in diameter toward the upstream end surface 11 b of the DOC 11.

なお、参考例に係る内燃機関の排気系構造は、管18の形状が管8の形状と異なる点のみが上記実施形態に係る内燃機関の排気系構造と異なっており、その他の構造は、上記実施形態の構造と同様であるため、詳細な説明は省略する。   The exhaust system structure of the internal combustion engine according to the reference example is different from the exhaust system structure of the internal combustion engine according to the above embodiment only in that the shape of the pipe 18 is different from the shape of the pipe 8, and the other structures are the same as those described above. Since it is the same as the structure of embodiment, detailed description is abbreviate | omitted.

参考例に係る内燃機関の排気系構造の場合、管18は、拡散部を備えておらず、DOC11の上流側端面11bに向けて徐々に拡径しているため、排気ガスの流れは、図6に示すように、DOC11の一部分(−X方向側)に集中する。そのため、DOC11への排気ガスの流入量に偏りが生じる。   In the case of the exhaust system structure of the internal combustion engine according to the reference example, the pipe 18 does not include a diffusing portion and gradually increases in diameter toward the upstream end face 11b of the DOC 11, so that the flow of exhaust gas is as shown in FIG. As shown in FIG. 6, it concentrates on a part (-X direction side) of DOC11. As a result, the amount of exhaust gas flowing into the DOC 11 is biased.

これに対して、本実施形態の場合、管8は、曲がり部8bの下流側端部に、曲がり部8bを通過した排気ガスをDOC11の上流側端面11bに拡散させる拡散部8cを設けている。   On the other hand, in the case of the present embodiment, the pipe 8 is provided with a diffusion portion 8c that diffuses the exhaust gas that has passed through the bent portion 8b to the upstream end surface 11b of the DOC 11 at the downstream end portion of the bent portion 8b. .

これにより、DOC11の上流側端面11bに到達した排気ガスの一部を、上流側端面11bに沿って軸8aから離れる方向に拡散させることができる。そのため、DOC11への排気ガスの流入量の偏りを抑制することができ、DOC11を有効に利用することが可能となる。   Thereby, a part of exhaust gas which reached the upstream end surface 11b of the DOC 11 can be diffused in a direction away from the shaft 8a along the upstream end surface 11b. Therefore, the deviation of the inflow amount of the exhaust gas to the DOC 11 can be suppressed, and the DOC 11 can be used effectively.

<変形例>
なお、上記実施の形態では、DOC11の上流側端面11bをターボ過給機4の排気ガス出口4aの中心軸4bよりも上側に位置させるとともに、下流側端面11cを中心軸4bよりも下側に位置させたが、これに限定されない。
<Modification>
In the above embodiment, the upstream end surface 11b of the DOC 11 is positioned above the central axis 4b of the exhaust gas outlet 4a of the turbocharger 4, and the downstream end surface 11c is positioned below the central axis 4b. However, the present invention is not limited to this.

DOC11の上流側端面11bをターボ過給機4の排気ガス出口4aの下端よりも上側に位置させるとともに、下流側端面11cを排気ガス出口4aの下端よりも下側に位置させてもよい。こうすることでも、DOC11の下流側端面の上下方向の位置を変更することなく、DOC11の軸方向長さを長くすることができる。そのため、DOC11の体積を大きくすることができ、排気ガス浄化能力を向上させることが可能となる。   The upstream end surface 11b of the DOC 11 may be positioned above the lower end of the exhaust gas outlet 4a of the turbocharger 4, and the downstream end surface 11c may be positioned below the lower end of the exhaust gas outlet 4a. This also makes it possible to increase the axial length of the DOC 11 without changing the vertical position of the downstream end face of the DOC 11. Therefore, the volume of the DOC 11 can be increased, and the exhaust gas purification ability can be improved.

また、上記実施の形態では、車両に適用する場合を例に挙げて説明を行ったが、これに限定されない。本発明の排気系構造は、車両搭載前の状態の内燃機関に適用してもよいし、車両に搭載することを前提としない内燃機関に適用してもよい。   Moreover, although the case where it applied to a vehicle was mentioned as an example and demonstrated in the said embodiment, it is not limited to this. The exhaust system structure of the present invention may be applied to an internal combustion engine in a state before being mounted on a vehicle, or may be applied to an internal combustion engine that is not assumed to be mounted on a vehicle.

また、上記実施の形態では、管8が後方に延ばされたが、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、前方に延ばされてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the pipe | tube 8 was extended back, this invention is not restricted to this, For example, according to the installation place of the post-processing apparatus 6, etc., you may be extended ahead.

また、上記実施の形態では、触媒としてDOC11を用いたものを説明したが、これに限定されない。触媒として、DOCに代えて、リーンNOxトラップ触媒(LNT)を用いてもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated what used DOC11 as a catalyst, it is not limited to this. As the catalyst, a lean NOx trap catalyst (LNT) may be used instead of DOC.

また、上記実施の形態では、ケース10のDOC11の下流側にDPF12を設けたものを説明したが、これに限定されない。ケース10にDOC11のみを担持させるようにしてもよい。また、DOC11の下流側に、各種排気浄化部(例えば、SCR、SCR機能を有するSDPF、各種スリップ触媒等)を設けてもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated what provided DPF12 in the downstream of DOC11 of case 10, it is not limited to this. Only the DOC 11 may be carried on the case 10. Various exhaust purification sections (for example, SCR, SDPF having an SCR function, various slip catalysts, etc.) may be provided on the downstream side of the DOC 11.

本発明の内燃機関の排気系構造は、排気浄化部の体積を大きく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 invention is useful as an exhaust gas aftertreatment device that requires a large volume of the 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
4b 中心軸
5 上流側排気通路
6 後処理装置
7 下流側排気通路
8、18 管
8a、11a、12a 軸
8b 曲がり部
8c 拡散部
8d 周壁部
8e 蓋部
8f 対向面
10 ケース
11 DOC
11b、12b 上流側端面
11c、12c 下流側端面
12 DPF
13 無機質マット
14 ブラケット
15 第2ブラケット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust system 2 Engine 3 Exhaust manifold 4 Turbocharger 4a Exhaust gas outlet 4b Center shaft 5 Upstream exhaust passage 6 Post-processing device 7 Downstream exhaust passage 8, 18 Pipe 8a, 11a, 12a Shaft 8b Bending portion 8c Diffusion portion 8d peripheral wall 8e lid 8f facing surface 10 case 11 DOC
11b, 12b Upstream end face 11c, 12c Downstream end face 12 DPF
13 Inorganic mat 14 Bracket 15 Second bracket

Claims (3)

過給機の出口に排気浄化装置を設けた内燃機関の排気系構造であって、
前記排気浄化装置の排気浄化部の上流側端部が前記過給機の出口の鉛直方向における下端よりも鉛直方向において上側に位置するとともに、
前記排気浄化部の下流側端部が前記過給機の出口の鉛直方向における下端よりも鉛直方向において下側に位置する、
内燃機関の排気系構造。
An exhaust system structure of an internal combustion engine provided with an exhaust purification device at the outlet of the supercharger,
The upstream side end of the exhaust gas purification unit of the exhaust gas purification device is located above the lower end in the vertical direction of the outlet of the supercharger in the vertical direction, and
The downstream end of the exhaust gas purification unit is located below the vertical lower end of the supercharger outlet in the vertical direction,
The exhaust system structure of an internal combustion engine.
前記排気浄化装置の排気浄化部の上流側端部が前記過給機の軸線よりも鉛直方向において上側に位置するとともに、
前記排気浄化部の下流側端部が前記過給機の軸線よりも鉛直方向において下側に位置する、
請求項1に記載の内燃機関の排気系構造。
An upstream end portion of the exhaust gas purification unit of the exhaust gas purification device is located above the turbocharger in the vertical direction, and
The downstream end of the exhaust gas purification unit is positioned below the axis of the supercharger in the vertical direction;
The exhaust system structure of the internal combustion engine according to claim 1.
前記過給機の出口から前記排気浄化装置に至る排気通路は、前記過給機の出口の軸線方向から上方に湾曲した後、下方に湾曲する曲がり部を有し、
前記曲がり部の下流側端部には、前記曲がり部を通過した排気ガスを前記排気浄化部の上流側端面に拡散させる拡散部が設けられている、
請求項1又は2に記載の内燃機関の排気系構造。
The exhaust passage from the supercharger outlet to the exhaust gas purification device has a bent portion that curves downward after being curved upward from the axial direction of the supercharger outlet,
The downstream end portion of the bent portion is provided with a diffusion portion that diffuses the exhaust gas that has passed through the bent portion to the upstream end surface of the exhaust purification portion,
The exhaust system structure of the internal combustion engine according to claim 1 or 2.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008248814A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Nissan Motor Co Ltd Exhaust gas passage structure
JP2010285959A (en) * 2009-06-12 2010-12-24 Mazda Motor Corp Engine with turbocharger engine for vehicle
JP2015523490A (en) * 2012-05-18 2015-08-13 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトDaimler AG Collision-resistant system placement in the car engine room
WO2015141788A1 (en) * 2014-03-20 2015-09-24 ヤンマー株式会社 Engine device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008248814A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Nissan Motor Co Ltd Exhaust gas passage structure
JP2010285959A (en) * 2009-06-12 2010-12-24 Mazda Motor Corp Engine with turbocharger engine for vehicle
JP2015523490A (en) * 2012-05-18 2015-08-13 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトDaimler AG Collision-resistant system placement in the car engine room
WO2015141788A1 (en) * 2014-03-20 2015-09-24 ヤンマー株式会社 Engine device

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