JP2018141412A - Exhaust device of internal combustion engine - Google Patents

Exhaust device of internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2018141412A
JP2018141412A JP2017036336A JP2017036336A JP2018141412A JP 2018141412 A JP2018141412 A JP 2018141412A JP 2017036336 A JP2017036336 A JP 2017036336A JP 2017036336 A JP2017036336 A JP 2017036336A JP 2018141412 A JP2018141412 A JP 2018141412A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
bank
exhaust pipe
exhaust
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017036336A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
誠 柳ヶ瀬
Makoto Yanagase
誠 柳ヶ瀬
原田 昌幸
Masayuki Harada
昌幸 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp, Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2017036336A priority Critical patent/JP2018141412A/en
Publication of JP2018141412A publication Critical patent/JP2018141412A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To early increase a temperature of a catalyst to an activation temperature or more while suppressing degradation of fuel consumption.SOLUTION: A first catalyst 71 and a second catalyst 72 are disposed between banks 18. As heat from a left bank 21 and a right bank 31 easily accumulate between the banks 18, temperatures of the first catalyst 71 and the second catalyst 72 hardly lower due to heat accumulating between the banks 18, and heat retention performance is improved. As it becomes unnecessary to increase a temperature of an exhaust gas by increasing a fuel injection amount to increase the temperatures of the first catalyst 71 and the second catalyst 72 to the activation temperature or more, the temperatures of the first catalyst 71 and the second catalyst 72 can be easily increased to the activation temperature or more without degrading the fuel consumption.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、第1バンク及び第2バンクを有するV型の内燃機関の排気装置に関する。   The present invention relates to an exhaust device for a V-type internal combustion engine having a first bank and a second bank.

例えば特許文献1に開示されているようなV型の内燃機関は、左右にそれぞれ配置される第1バンク及び第2バンクを有している。第1バンクには第1バンク用排気管が接続されるとともに、第2バンクには第2バンク用排気管が接続されている。第1バンク用排気管及び第2バンク用排気管は、排気ガスの流れ方向の下流側で互いに合流している。そして、第1バンク用排気管と第2バンク用排気管との合流部には、一本の合流排気管が接続されている。合流排気管には触媒が設けられている。合流排気管内を流れる排気ガスは、触媒により浄化される。   For example, a V-type internal combustion engine as disclosed in Patent Document 1 has a first bank and a second bank arranged on the left and right, respectively. A first bank exhaust pipe is connected to the first bank, and a second bank exhaust pipe is connected to the second bank. The first bank exhaust pipe and the second bank exhaust pipe join together on the downstream side in the exhaust gas flow direction. A single merged exhaust pipe is connected to the merged portion of the first bank exhaust pipe and the second bank exhaust pipe. A catalyst is provided in the merged exhaust pipe. The exhaust gas flowing in the merged exhaust pipe is purified by the catalyst.

特開2010−275999号公報JP 2010-275999 A

ところで、触媒は、活性化温度以上に温度が上昇することで、排気ガスの浄化能力を発揮するため、例えば、排気ガスの温度が低いときには、触媒の温度が活性化温度以上に上昇していないことがあり、触媒による排気ガスの浄化が十分に行われない虞がある。排気ガスの温度を上昇させるためには、燃料噴射量を増大させる必要があるため、燃費が悪化してしまう。   By the way, since the catalyst exhibits the exhaust gas purification ability when the temperature rises above the activation temperature, for example, when the temperature of the exhaust gas is low, the temperature of the catalyst does not rise above the activation temperature. In some cases, the exhaust gas may not be sufficiently purified by the catalyst. In order to increase the temperature of the exhaust gas, it is necessary to increase the fuel injection amount, so that the fuel consumption deteriorates.

また、触媒は、配置スペースを確保し易い場所である車両の床下に配置されることがある。触媒が車両の床下に配置されると、触媒は内燃機関から離間した状態で配置されることになるため、内燃機関から排気系を流れる間に排気ガスの熱が奪われて、排気ガスの温度が低下し易く、触媒の温度が活性化温度以上に上昇するまでの時間が長くなってしまう。   Further, the catalyst may be disposed under the floor of the vehicle, which is a place where it is easy to secure an arrangement space. When the catalyst is arranged under the floor of the vehicle, the catalyst is arranged in a state of being separated from the internal combustion engine, so that the heat of the exhaust gas is taken away from the internal combustion engine through the exhaust system, and the temperature of the exhaust gas is reduced. Tends to decrease, and the time until the temperature of the catalyst rises above the activation temperature becomes longer.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、燃費の悪化を抑制しつつ、触媒の温度を早期に活性化温度以上に上昇させることができる内燃機関の排気装置を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to exhaust an internal combustion engine that can raise the temperature of the catalyst earlier than the activation temperature while suppressing deterioration of fuel consumption. To provide an apparatus.

上記課題を解決する内燃機関の排気装置は、V型に配置される第1バンク及び第2バンクのうち前記第1バンクに接続される第1バンク用排気管と、前記第2バンクに接続される第2バンク用排気管と、前記第1バンク用排気管及び前記第2バンク用排気管をそれぞれ流れる排気ガスの流れ方向の下流側で前記第1バンク用排気管と前記第2バンク用排気管とが合流する合流部に接続される1本の合流排気管と、前記合流排気管に設けられる触媒と、を備えた内燃機関の排気装置であって、前記触媒は、前記第1バンクと前記第2バンクとの間であるバンク間に配置されている。   An exhaust system for an internal combustion engine that solves the above problems is connected to the first bank exhaust pipe connected to the first bank of the first bank and the second bank arranged in a V shape, and to the second bank. The second bank exhaust pipe, the first bank exhaust pipe and the second bank exhaust pipe on the downstream side in the flow direction of the exhaust gas flowing through the first bank exhaust pipe and the second bank exhaust pipe, respectively. An exhaust system for an internal combustion engine, comprising: one merged exhaust pipe connected to a merge portion where the pipe merges; and a catalyst provided in the merged exhaust pipe, wherein the catalyst includes the first bank It is arranged between banks that are between the second bank.

これによれば、バンク間は、第1バンク及び第2バンクからの熱がこもり易いため、バンク間に配置された触媒は、バンク間にこもった熱によって温度が低下し難くなり保温性が向上する。これにより、触媒の温度を活性化温度以上に上昇させるために、燃料噴射量を増大することにより排気ガスの温度を上昇させる必要が無いため、燃費の悪化を抑制しつつ、触媒の温度を早期に活性化温度以上に上昇させることができる。   According to this, since heat from the first bank and the second bank tends to be trapped between the banks, the temperature of the catalyst disposed between the banks is less likely to decrease due to the heat trapped between the banks, and the heat retention is improved. To do. Accordingly, it is not necessary to increase the temperature of the exhaust gas by increasing the fuel injection amount in order to raise the temperature of the catalyst above the activation temperature. Can be raised above the activation temperature.

上記内燃機関の排気装置において、前記第1バンク及び前記第2バンクは、複数の気筒を有しており、前記第1バンク及び前記第2バンク各々の前記複数の気筒の配列方向は一致しており、前記合流排気管には、前記触媒が複数設けられており、前記複数の触媒のケースはそれぞれ筒状であるとともに、前記ケースの長手方向が前記ケースの軸方向であり、前記複数の触媒は、各々のケースの軸方向が前記配列方向に一致し、且つ前記配列方向に対して直交する方向に並んで配置されているとよい。   In the exhaust system for an internal combustion engine, the first bank and the second bank have a plurality of cylinders, and the arrangement directions of the plurality of cylinders in each of the first bank and the second bank coincide with each other. A plurality of the catalysts are provided in the merging exhaust pipe, each of the plurality of catalyst cases is cylindrical, and a longitudinal direction of the case is an axial direction of the case; Are preferably arranged side by side in the direction in which the axial direction of each case coincides with the arrangement direction and is orthogonal to the arrangement direction.

これによれば、複数の触媒のケースの長手方向に延びる外面同士が、複数の触媒の並設方向で隣り合うため、例えば、複数の触媒のケースの短手方向に延びる外面同士が、複数の触媒の並設方向で隣り合う場合に比べて、隣り合う触媒のケース同士の熱伝達面積が確保し易くなる。したがって、複数の触媒の温度が低下し難くなり保温性が向上する。   According to this, since the outer surfaces extending in the longitudinal direction of the plurality of catalyst cases are adjacent in the direction in which the plurality of catalysts are arranged side by side, for example, the outer surfaces extending in the short direction of the plurality of catalyst cases are Compared to the case where the catalysts are arranged side by side in the juxtaposed direction, it becomes easier to ensure the heat transfer area between the cases of the adjacent catalysts. Therefore, the temperature of the plurality of catalysts is not easily lowered, and the heat retention is improved.

上記内燃機関の排気装置において、前記合流排気管には、前記触媒が二つ設けられており、前記二つの触媒を接続する接続排気管が前記バンク間に配置されているとよい。
これによれば、接続排気管内を流れる排気ガスの温度が、バンク間にこもった熱によって温度が低下し難くなり保温性が向上するため、二つの触媒のうち、接続排気管よりも下流側に配置される触媒の温度を活性化温度以上に上昇させ易くすることができる。
In the exhaust system for an internal combustion engine, the merged exhaust pipe may be provided with two of the catalysts, and a connection exhaust pipe for connecting the two catalysts may be disposed between the banks.
According to this, since the temperature of the exhaust gas flowing in the connection exhaust pipe is less likely to decrease due to the heat trapped between the banks and the heat retention is improved, of the two catalysts, the downstream of the connection exhaust pipe. It is possible to easily raise the temperature of the arranged catalyst to be higher than the activation temperature.

この発明によれば、燃費の悪化を抑制しつつ、触媒の温度を早期に活性化温度以上に上昇させることができる。   According to this invention, the temperature of the catalyst can be quickly raised to the activation temperature or higher while suppressing deterioration of fuel consumption.

実施形態における内燃機関の排気装置の概略図。1 is a schematic view of an exhaust device for an internal combustion engine in an embodiment. 内燃機関の正面図。The front view of an internal combustion engine.

以下、内燃機関の排気装置を具体化した一実施形態を図1及び図2にしたがって説明する。本実施形態の内燃機関は車両に搭載されている。
図1及び図2に示すように、内燃機関10は、シリンダブロック11を備えている。図2に示すように、シリンダブロック11は、本体部20と、第1バンクとしての左バンク21及び第2バンクとしての右バンク31と、を有する。なお、左バンク21は、左バンク21用の左シリンダヘッド22を含み、右バンク31は、右バンク31用の右シリンダヘッド32を含む。左バンク21及び右バンク31は、本体部20に対してそれぞれ分岐して延びてV型に配置されている。本体部20内には、クランクシャフト12が収容されている。
Hereinafter, an embodiment embodying an exhaust device for an internal combustion engine will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The internal combustion engine of this embodiment is mounted on a vehicle.
As shown in FIGS. 1 and 2, the internal combustion engine 10 includes a cylinder block 11. As shown in FIG. 2, the cylinder block 11 includes a main body 20, a left bank 21 as a first bank, and a right bank 31 as a second bank. The left bank 21 includes a left cylinder head 22 for the left bank 21, and the right bank 31 includes a right cylinder head 32 for the right bank 31. The left bank 21 and the right bank 31 extend in a branched manner with respect to the main body 20 and are arranged in a V shape. A crankshaft 12 is accommodated in the main body 20.

図1に示すように、左バンク21は4つの気筒23を有している。右バンク31は4つの気筒33を有している。よって、左バンク21及び右バンク31は、複数の気筒を有している。本実施形態の内燃機関10は、V型の8気筒ディーゼルエンジンである。左バンク21及び右バンク31各々の4つの気筒23,33の配列方向X1は一致している。   As shown in FIG. 1, the left bank 21 has four cylinders 23. The right bank 31 has four cylinders 33. Therefore, the left bank 21 and the right bank 31 have a plurality of cylinders. The internal combustion engine 10 of this embodiment is a V-type 8-cylinder diesel engine. The arrangement directions X1 of the four cylinders 23 and 33 of the left bank 21 and the right bank 31 are the same.

図2に示すように、左バンク21の各気筒23内には、各気筒23内を往復動可能なピストン24がそれぞれ収納されている。各ピストン24は、コネクティングロッド25を介してクランクシャフト12に連結されている。そして、コネクティングロッド25により各ピストン24の往復運動がクランクシャフト12の回転運動に変換される。   As shown in FIG. 2, pistons 24 that can reciprocate in the cylinders 23 are accommodated in the cylinders 23 of the left bank 21. Each piston 24 is connected to the crankshaft 12 via a connecting rod 25. The reciprocating motion of each piston 24 is converted into the rotational motion of the crankshaft 12 by the connecting rod 25.

また、右バンク31の各気筒33内には、各気筒33内を往復動可能なピストン34がそれぞれ収納されている。各ピストン34は、コネクティングロッド35を介してクランクシャフト12に連結されている。そして、コネクティングロッド35により各ピストン34の往復運動がクランクシャフト12の回転運動に変換される。   In addition, in each cylinder 33 of the right bank 31, pistons 34 that can reciprocate in the respective cylinders 33 are housed. Each piston 34 is connected to the crankshaft 12 via a connecting rod 35. The reciprocating motion of each piston 34 is converted into the rotational motion of the crankshaft 12 by the connecting rod 35.

シリンダブロック11の本体部20には、オイルパン15が取り付けられている。オイルパン15は、本体部20に対して左バンク21及び右バンク31とは反対側の端面(下面)に取り付けられている。オイルパン15内には、エンジンオイルが貯留されている。   An oil pan 15 is attached to the main body portion 20 of the cylinder block 11. The oil pan 15 is attached to an end surface (lower surface) opposite to the left bank 21 and the right bank 31 with respect to the main body 20. Engine oil is stored in the oil pan 15.

左バンク21は、本体部20から延びるとともに右バンク31側に位置する左バンク傾斜面21aを有している。左バンク傾斜面21aは、左バンク21を形成するシリンダブロック11の部位の傾斜面211と、傾斜面211に連続する左シリンダヘッド22の面22aとを含む。   The left bank 21 has a left bank inclined surface 21 a extending from the main body 20 and positioned on the right bank 31 side. The left bank inclined surface 21 a includes an inclined surface 211 of a portion of the cylinder block 11 that forms the left bank 21 and a surface 22 a of the left cylinder head 22 that is continuous with the inclined surface 211.

右バンク31は、本体部20から延びるとともに左バンク21側に位置する右バンク傾斜面31aを有している。右バンク傾斜面31aは、右バンク31を形成するシリンダブロック11の部位の傾斜面311と、傾斜面311に連続する右シリンダヘッド32の面32aとを含む。   The right bank 31 has a right bank inclined surface 31a extending from the main body 20 and positioned on the left bank 21 side. The right bank inclined surface 31 a includes an inclined surface 311 of a portion of the cylinder block 11 that forms the right bank 31 and a surface 32 a of the right cylinder head 32 that is continuous with the inclined surface 311.

本体部20は、左バンク傾斜面21aと右バンク傾斜面31aとを繋ぐ谷面20aを有している。そして、左バンク傾斜面21aにおける谷面20aとは反対側の縁部と右バンク傾斜面31aにおける谷面20aとは反対側の縁部とを繋ぐ仮想直線L1、左バンク傾斜面21a、右バンク傾斜面31a、及び谷面20aによって囲まれる空間は、左バンク21と右バンク31との間であるバンク間18になっている。   The main body 20 has a valley surface 20a that connects the left bank inclined surface 21a and the right bank inclined surface 31a. And the virtual straight line L1, the left bank inclined surface 21a, the right bank connecting the edge of the left bank inclined surface 21a opposite to the valley surface 20a and the edge of the right bank inclined surface 31a opposite to the valley surface 20a. A space surrounded by the inclined surface 31 a and the valley surface 20 a is an interbank space 18 between the left bank 21 and the right bank 31.

図1に示すように、排気装置40は、左バンク21に接続される第1バンク用排気管としての左バンク用排気管41と、右バンク31に接続される第2バンク用排気管としての右バンク用排気管51と、を備えている。左バンク用排気管41は、左バンク21の各気筒23内からの排気ガスを1本の排気管に集めるために使用されるエキゾーストマニホールドである。右バンク用排気管51は、右バンク31の各気筒33内からの排気ガスを1本の排気管に集めるために使用されるエキゾーストマニホールドである。また、排気装置40は、左バンク用排気管41及び右バンク用排気管51をそれぞれ流れる排気ガスの流れ方向の下流側で左バンク用排気管41と右バンク用排気管51とが合流する合流部60を有している。そして、排気装置40は、合流部60に接続される1本の合流排気管61を備えている。   As shown in FIG. 1, the exhaust device 40 includes a left bank exhaust pipe 41 as a first bank exhaust pipe connected to the left bank 21 and a second bank exhaust pipe connected to the right bank 31. And a right bank exhaust pipe 51. The left bank exhaust pipe 41 is an exhaust manifold used to collect exhaust gas from the cylinders 23 of the left bank 21 in one exhaust pipe. The right bank exhaust pipe 51 is an exhaust manifold used to collect exhaust gas from the cylinders 33 of the right bank 31 into one exhaust pipe. Further, the exhaust device 40 joins the left bank exhaust pipe 41 and the right bank exhaust pipe 51 on the downstream side in the flow direction of the exhaust gas flowing through the left bank exhaust pipe 41 and the right bank exhaust pipe 51, respectively. Part 60. The exhaust device 40 includes one merged exhaust pipe 61 connected to the merge unit 60.

合流排気管61には、ターボチャージャを構成するタービン62が設置されている。なお、図1では、吸気通路に設けられるターボチャージャを構成するコンプレッサの図示を省略している。そして、合流排気管61内を流れる排気ガスの排気圧によってタービン62が回転し、タービン62の回転に伴ってコンプレッサが駆動することにより、吸気通路を流れる新気が圧縮されて内燃機関10への過給が行われる。   A turbine 62 constituting a turbocharger is installed in the merged exhaust pipe 61. In FIG. 1, the illustration of the compressor constituting the turbocharger provided in the intake passage is omitted. The turbine 62 is rotated by the exhaust pressure of the exhaust gas flowing in the merged exhaust pipe 61, and the compressor is driven as the turbine 62 rotates, so that fresh air flowing in the intake passage is compressed and is supplied to the internal combustion engine 10. Supercharging is performed.

また、排気装置40は、合流排気管61に設けられる触媒としての第1触媒71及び第2触媒72を備えている。よって、合流排気管61には、触媒が複数設けられ、本実施形態において、合流排気管61には、触媒が二つ設けられている。第1触媒71及び第2触媒72は、合流排気管61においてタービン62よりも下流側に設けられている。第1触媒71は、合流排気管61において第2触媒72よりも上流側に設けられている。第1触媒71及び第2触媒72は合流排気管61に対して直列に設置されている。第1触媒71は、例えば、排気ガス中の燃料未燃成分を酸化して浄化する酸化触媒である。第2触媒72は、排気ガス中の窒素酸化物を浄化するNOx浄化触媒と排気ガス中のPMを捕集するDPFとが一体となったSCRF触媒である。   Further, the exhaust device 40 includes a first catalyst 71 and a second catalyst 72 as catalysts provided in the merged exhaust pipe 61. Therefore, the merging exhaust pipe 61 is provided with a plurality of catalysts. In the present embodiment, the merging exhaust pipe 61 is provided with two catalysts. The first catalyst 71 and the second catalyst 72 are provided on the downstream side of the turbine 62 in the merged exhaust pipe 61. The first catalyst 71 is provided upstream of the second catalyst 72 in the merged exhaust pipe 61. The first catalyst 71 and the second catalyst 72 are installed in series with the merged exhaust pipe 61. The first catalyst 71 is, for example, an oxidation catalyst that oxidizes and purifies unburned fuel components in the exhaust gas. The second catalyst 72 is an SCRF catalyst in which a NOx purification catalyst that purifies nitrogen oxides in exhaust gas and a DPF that collects PM in exhaust gas are integrated.

合流排気管61は、第1排気管61a、第2排気管61b、及び第3排気管61cを有している。第1排気管61aは、タービン62と第1触媒71とを接続している。第2排気管61bは、第1触媒71と第2触媒72とを接続する接続排気管である。第3排気管61cは、第2触媒72に接続されるとともに第2触媒72を通過した排気ガスが流れる。第2触媒72は、第2排気管61bよりも下流側に配置されている。   The combined exhaust pipe 61 has a first exhaust pipe 61a, a second exhaust pipe 61b, and a third exhaust pipe 61c. The first exhaust pipe 61 a connects the turbine 62 and the first catalyst 71. The second exhaust pipe 61 b is a connection exhaust pipe that connects the first catalyst 71 and the second catalyst 72. The third exhaust pipe 61c is connected to the second catalyst 72 and the exhaust gas that has passed through the second catalyst 72 flows. The second catalyst 72 is arranged on the downstream side of the second exhaust pipe 61b.

図2に示すように、第1触媒71のケース71aは、円筒状である。ケース71aの長手方向はケース71aの軸方向である。第2触媒72のケース72aは、円筒状である。ケース72aの長手方向はケース72aの軸方向である。第1触媒71及び第2触媒72は、バンク間18に配置されている。本実施形態において、第1触媒71及び第2触媒72は、第1触媒71の大部分、及び第2触媒72の大部分が、バンク間18に位置するように、内燃機関10に対して配置されている。第1触媒71及び第2触媒72は、各々のケース71a,72aが、図示しない取付部材を介してシリンダブロック11に取り付けられている。   As shown in FIG. 2, the case 71a of the first catalyst 71 has a cylindrical shape. The longitudinal direction of the case 71a is the axial direction of the case 71a. The case 72a of the second catalyst 72 is cylindrical. The longitudinal direction of the case 72a is the axial direction of the case 72a. The first catalyst 71 and the second catalyst 72 are disposed between the banks 18. In the present embodiment, the first catalyst 71 and the second catalyst 72 are arranged with respect to the internal combustion engine 10 so that most of the first catalyst 71 and most of the second catalyst 72 are located between the banks 18. Has been. As for the 1st catalyst 71 and the 2nd catalyst 72, each case 71a, 72a is attached to the cylinder block 11 via the attachment member which is not shown in figure.

図1に示すように、第1触媒71及び第2触媒72は、各々のケース71a,72aの軸方向が配列方向X1に一致し、且つ配列方向X1に対して直交する方向に互いに並んで配置されている。第1触媒71のケース71aの長手方向に延びる外面71bと、第2触媒72のケース72aの長手方向に延びる外面72bとは、第1触媒71及び第2触媒72の並設方向で隣り合っている。   As shown in FIG. 1, the first catalyst 71 and the second catalyst 72 are arranged side by side in a direction in which the axial directions of the cases 71a and 72a coincide with the arrangement direction X1 and are orthogonal to the arrangement direction X1. Has been. An outer surface 71b extending in the longitudinal direction of the case 71a of the first catalyst 71 and an outer surface 72b extending in the longitudinal direction of the case 72a of the second catalyst 72 are adjacent to each other in the juxtaposition direction of the first catalyst 71 and the second catalyst 72. Yes.

第1触媒71のケース71aの長手方向の一端には第1排気管61aが接続されるとともに、第1触媒71のケース71aの長手方向の他端には第2排気管61bが接続されている。第2触媒72のケース72aの長手方向の一端には第3排気管61cが接続されるとともに、第2触媒72のケース72aの長手方向の他端には第2排気管61bが接続されている。第2排気管61bは、バンク間18に配置されており、バンク間18で折り返されている。   A first exhaust pipe 61a is connected to one end in the longitudinal direction of the case 71a of the first catalyst 71, and a second exhaust pipe 61b is connected to the other end in the longitudinal direction of the case 71a of the first catalyst 71. . A third exhaust pipe 61c is connected to one end in the longitudinal direction of the case 72a of the second catalyst 72, and a second exhaust pipe 61b is connected to the other end in the longitudinal direction of the case 72a of the second catalyst 72. . The second exhaust pipe 61 b is disposed between the banks 18 and is folded back between the banks 18.

次に、本実施形態の作用について説明する。
ところで、第1触媒71及び第2触媒72は、活性化温度以上に温度が上昇することで、排気ガスの浄化能力を発揮するため、例えば、排気ガスの温度が低いときには、第1触媒71及び第2触媒72の温度が活性化温度以上に上昇していないことがあり、第1触媒71及び第2触媒72による排気ガスの浄化が十分に行われない虞がある。
Next, the operation of this embodiment will be described.
By the way, the first catalyst 71 and the second catalyst 72 exhibit the exhaust gas purification ability when the temperature rises above the activation temperature. For example, when the temperature of the exhaust gas is low, the first catalyst 71 and the second catalyst 72 The temperature of the second catalyst 72 may not rise above the activation temperature, and the exhaust gas may not be sufficiently purified by the first catalyst 71 and the second catalyst 72.

バンク間18は、左バンク21及び右バンク31からの熱がこもり易いため、バンク間18に配置された第1触媒71及び第2触媒72は、バンク間18にこもった熱によって温度が低下し難くなり保温性が向上する。これにより、第1触媒71及び第2触媒72の温度が早期に活性化温度以上に上昇する。   Since the heat between the left bank 21 and the right bank 31 tends to be accumulated in the bank 18, the temperature of the first catalyst 71 and the second catalyst 72 arranged in the bank 18 is lowered by the heat accumulated in the bank 18. It becomes difficult and heat retention improves. Thereby, the temperature of the 1st catalyst 71 and the 2nd catalyst 72 rises more than the activation temperature at an early stage.

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)第1触媒71及び第2触媒72をバンク間18に配置した。これによれば、バンク間18は、左バンク21及び右バンク31からの熱がこもり易いため、第1触媒71及び第2触媒72は、バンク間18にこもった熱によって温度が低下し難くなり保温性が向上する。これにより、第1触媒71及び第2触媒72の温度を活性化温度以上に上昇させるために、燃料噴射量を増大することにより排気ガスの温度を上昇させる必要が無いため、燃費の悪化を抑制しつつ、第1触媒71及び第2触媒72の温度を早期に活性化温度以上に上昇させることができる。
In the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The first catalyst 71 and the second catalyst 72 are arranged between the banks 18. According to this, since the heat between the left bank 21 and the right bank 31 tends to be accumulated in the bank 18, the temperature of the first catalyst 71 and the second catalyst 72 is not easily lowered by the heat accumulated in the bank 18. Thermal insulation is improved. Thereby, in order to raise the temperature of the 1st catalyst 71 and the 2nd catalyst 72 more than activation temperature, since it is not necessary to raise the temperature of exhaust gas by increasing fuel injection quantity, it suppresses deterioration of fuel consumption. However, the temperature of the first catalyst 71 and the second catalyst 72 can be raised to the activation temperature or higher at an early stage.

(2)第1触媒71及び第2触媒72は、各々のケース71a,72aの軸方向が配列方向X1に一致し、且つ配列方向X1に対して直交する方向に並んで配置されている。これによれば、各々のケース71a,72aの外面71b,72b同士が、第1触媒71及び第2触媒72の並設方向で隣り合う。よって、例えば、各々のケース71a,72aの短手方向に延びる外面同士が、第1触媒71及び第2触媒72の並設方向で隣り合う場合に比べて、隣り合う第1触媒71及び第2触媒72のケース71a,72a同士の熱伝達面積が確保し易くなる。したがって、第1触媒71及び第2触媒72の温度が低下し難くなり保温性が向上する。   (2) The first catalyst 71 and the second catalyst 72 are arranged side by side in a direction in which the axial directions of the cases 71a and 72a coincide with the arrangement direction X1 and are orthogonal to the arrangement direction X1. According to this, the outer surfaces 71 b and 72 b of the cases 71 a and 72 a are adjacent to each other in the juxtaposition direction of the first catalyst 71 and the second catalyst 72. Therefore, for example, the first catalyst 71 and the second catalyst 71 that are adjacent to each other in comparison with the case where the outer surfaces extending in the short direction of the cases 71 a and 72 a are adjacent to each other in the juxtaposition direction of the first catalyst 71 and the second catalyst 72. It becomes easy to ensure the heat transfer area between the cases 71a and 72a of the catalyst 72. Therefore, the temperature of the first catalyst 71 and the second catalyst 72 is not easily lowered, and the heat retention is improved.

(3)第2排気管61bがバンク間18に配置されている。これによれば、第2排気管61b内を流れる排気ガスの温度が、バンク間18にこもった熱によって温度が低下し難くなり保温性が向上するため、第2触媒72の温度を活性化温度以上に上昇させ易くすることができる。   (3) The second exhaust pipe 61 b is disposed between the banks 18. According to this, since the temperature of the exhaust gas flowing in the second exhaust pipe 61b is not easily lowered by the heat trapped between the banks 18, and the heat retention is improved, the temperature of the second catalyst 72 is set to the activation temperature. It can make it easy to raise as mentioned above.

(4)バンク間18を第1触媒71及び第2触媒72の配置スペースとして有効利用している。このため、第1触媒71及び第2触媒72の配置スペースを別途用意する必要が無い。   (4) The inter-bank 18 is effectively used as an arrangement space for the first catalyst 71 and the second catalyst 72. For this reason, it is not necessary to prepare the arrangement space for the first catalyst 71 and the second catalyst 72 separately.

(5)第1触媒71及び第2触媒72を内燃機関10に近い位置に配置することができるため、排気ガスの温度が低下し難く、第1触媒71及び第2触媒72の温度が活性化温度以上に上昇するまでの時間を短くすることができる。   (5) Since the first catalyst 71 and the second catalyst 72 can be arranged at a position close to the internal combustion engine 10, the temperature of the exhaust gas is hardly lowered, and the temperatures of the first catalyst 71 and the second catalyst 72 are activated. The time until the temperature rises above the temperature can be shortened.

(6)例えば、第1触媒71及び第2触媒72を、エンジンルームよりも後側の車両の乗員スペースの床下に配置すると、第1触媒71及び第2触媒72が内燃機関10から離間して、第1触媒71及び第2触媒72が冷え易くなる。しかし、本実施形態では、第1触媒71及び第2触媒72を内燃機関10に近い位置に配置することができるため、第1触媒71及び第2触媒72が冷え難い。   (6) For example, when the first catalyst 71 and the second catalyst 72 are arranged below the floor of the passenger space of the vehicle behind the engine room, the first catalyst 71 and the second catalyst 72 are separated from the internal combustion engine 10. The first catalyst 71 and the second catalyst 72 are easily cooled. However, in the present embodiment, since the first catalyst 71 and the second catalyst 72 can be disposed at positions close to the internal combustion engine 10, the first catalyst 71 and the second catalyst 72 are difficult to cool.

(7)第2触媒72に所定量のPMが溜まると、排気温を高温としてその排気熱でPMを燃やしてフィルタを再生する、所謂、PM再生が行われる。このとき、本実施形態によれば、バンク間18にこもった熱によって第2触媒72の温度が低下し難いため、PM再生時の放熱が抑制され、PM再生に要する時間を短くすることができる。   (7) When a predetermined amount of PM accumulates in the second catalyst 72, so-called PM regeneration is performed in which the exhaust temperature is set high and the filter is regenerated by burning the PM with the exhaust heat. At this time, according to the present embodiment, since the temperature of the second catalyst 72 is not easily lowered by the heat accumulated between the banks 18, heat dissipation during PM regeneration is suppressed, and the time required for PM regeneration can be shortened. .

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、第1触媒71及び第2触媒72は、各々のケース71a,72aの軸方向が配列方向X1に一致し、且つ配列方向X1に並んで配置されていてもよい。この場合、第2排気管61bは、バンク間18で折り返されておらず、配列方向X1に延びている。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the embodiment, the first catalyst 71 and the second catalyst 72 may be arranged such that the axial directions of the cases 71a and 72a coincide with the arrangement direction X1 and are aligned in the arrangement direction X1. In this case, the second exhaust pipe 61b is not folded back between the banks 18 and extends in the arrangement direction X1.

○ 実施形態において、第1触媒71及び第2触媒72は、各々のケース71a,72aの軸方向が配列方向X1に対して直交する方向に一致し、且つ配列方向X1に並んで配置されていてもよい。   In the embodiment, the first catalyst 71 and the second catalyst 72 are arranged in such a manner that the axial directions of the cases 71a and 72a coincide with the direction orthogonal to the arrangement direction X1 and are aligned in the arrangement direction X1. Also good.

○ 実施形態において、第1触媒71及び第2触媒72は、各々のケース71a,72aの軸方向が配列方向X1に対して直交する方向に一致し、且つ配列方向X1に対して直交する方向に並んで配置されていてもよい。   In the embodiment, the first catalyst 71 and the second catalyst 72 are arranged in a direction in which the axial directions of the cases 71a and 72a coincide with the direction perpendicular to the arrangement direction X1 and perpendicular to the arrangement direction X1. They may be arranged side by side.

○ 実施形態において、第1触媒71と第2触媒72とを接続する第2排気管61bが無く、第1触媒71のケース71a内と第2触媒72のケース72a内とが直接連通している構成であってもよい。   In the embodiment, there is no second exhaust pipe 61b connecting the first catalyst 71 and the second catalyst 72, and the case 71a of the first catalyst 71 and the case 72a of the second catalyst 72 are in direct communication. It may be a configuration.

○ 実施形態において、第1触媒71及び第2触媒72は、第1触媒71の全部、及び第2触媒72の全部が、バンク間18に位置するように、内燃機関10に対して配置されていてもよい。要は、第1触媒71及び第2触媒72は、第1触媒71の少なくとも一部、及び第2触媒72の少なくとも一部が、バンク間18に位置するように、内燃機関10に対して配置されていればよい。   In the embodiment, the first catalyst 71 and the second catalyst 72 are arranged with respect to the internal combustion engine 10 such that the entire first catalyst 71 and the entire second catalyst 72 are located between the banks 18. May be. In short, the first catalyst 71 and the second catalyst 72 are arranged with respect to the internal combustion engine 10 so that at least a part of the first catalyst 71 and at least a part of the second catalyst 72 are located between the banks 18. It only has to be done.

○ 実施形態において、左バンク21の気筒23の数、及び右バンク31の気筒33の数は特に限定されるものではない。
○ 実施形態において、触媒の数は特に限定されるものではない。
In the embodiment, the number of cylinders 23 in the left bank 21 and the number of cylinders 33 in the right bank 31 are not particularly limited.
In the embodiment, the number of catalysts is not particularly limited.

○ 実施形態において、触媒の種類は適宜変更してもよい。
○ 実施形態において、内燃機関10はディーゼルエンジン以外でもよく、例えばガソリンエンジンでもよい。
In the embodiment, the type of catalyst may be changed as appropriate.
In the embodiment, the internal combustion engine 10 may be other than a diesel engine, for example, a gasoline engine.

10…内燃機関、18…バンク間、21…第1バンクとしての左バンク、23,33…気筒、31…第2バンクとしての右バンク、40…排気装置、41…第1バンク用排気管としての左バンク用排気管、51…第2バンク用排気管としての右バンク用排気管、60…合流部、61…合流排気管、61b…接続排気管である第2排気管、71…触媒としての第1触媒、71a,72a…ケース、72…触媒としての第2触媒。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 18 ... Between banks, 21 ... Left bank as 1st bank, 23, 33 ... Cylinder, 31 ... Right bank as 2nd bank, 40 ... Exhaust device, 41 ... As exhaust pipe for 1st bank Left bank exhaust pipe, 51... Right bank exhaust pipe as a second bank exhaust pipe, 60... Merging section, 61... Merging exhaust pipe, 61 b. First catalyst, 71a, 72a, case, 72, second catalyst as catalyst.

Claims (3)

V型に配置される第1バンク及び第2バンクのうち前記第1バンクに接続される第1バンク用排気管と、
前記第2バンクに接続される第2バンク用排気管と、
前記第1バンク用排気管及び前記第2バンク用排気管をそれぞれ流れる排気ガスの流れ方向の下流側で前記第1バンク用排気管と前記第2バンク用排気管とが合流する合流部に接続される1本の合流排気管と、
前記合流排気管に設けられる触媒と、を備えた内燃機関の排気装置であって、
前記触媒は、前記第1バンクと前記第2バンクとの間であるバンク間に配置されていることを特徴とする内燃機関の排気装置。
A first bank exhaust pipe connected to the first bank of the first bank and the second bank arranged in a V shape;
A second bank exhaust pipe connected to the second bank;
Connected to a junction where the first bank exhaust pipe and the second bank exhaust pipe merge on the downstream side in the flow direction of the exhaust gas flowing through the first bank exhaust pipe and the second bank exhaust pipe, respectively. One combined exhaust pipe to be
An exhaust device for an internal combustion engine comprising a catalyst provided in the merged exhaust pipe,
The exhaust system for an internal combustion engine, wherein the catalyst is disposed between banks which are between the first bank and the second bank.
前記第1バンク及び前記第2バンクは、複数の気筒を有しており、
前記第1バンク及び前記第2バンク各々の前記複数の気筒の配列方向は一致しており、
前記合流排気管には、前記触媒が複数設けられており、
前記複数の触媒のケースはそれぞれ筒状であるとともに、前記ケースの長手方向が前記ケースの軸方向であり、
前記複数の触媒は、各々のケースの軸方向が前記配列方向に一致し、且つ前記配列方向に対して直交する方向に並んで配置さ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排気装置。
The first bank and the second bank have a plurality of cylinders,
The arrangement directions of the plurality of cylinders in each of the first bank and the second bank are the same,
The merged exhaust pipe is provided with a plurality of the catalysts,
Each of the plurality of catalyst cases is cylindrical, and the longitudinal direction of the case is the axial direction of the case.
2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the plurality of catalysts are arranged side by side in a direction in which an axial direction of each case coincides with the arrangement direction and is orthogonal to the arrangement direction. Exhaust system.
前記合流排気管には、前記触媒が二つ設けられており、
前記二つの触媒を接続する接続排気管が前記バンク間に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の排気装置。
The merging exhaust pipe is provided with two of the catalysts,
The exhaust system for an internal combustion engine according to claim 2, wherein a connection exhaust pipe for connecting the two catalysts is arranged between the banks.
JP2017036336A 2017-02-28 2017-02-28 Exhaust device of internal combustion engine Pending JP2018141412A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017036336A JP2018141412A (en) 2017-02-28 2017-02-28 Exhaust device of internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017036336A JP2018141412A (en) 2017-02-28 2017-02-28 Exhaust device of internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018141412A true JP2018141412A (en) 2018-09-13

Family

ID=63527902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017036336A Pending JP2018141412A (en) 2017-02-28 2017-02-28 Exhaust device of internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018141412A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022190252A1 (en) * 2021-03-10 2022-09-15 本田技研工業株式会社 V engine and working machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022190252A1 (en) * 2021-03-10 2022-09-15 本田技研工業株式会社 V engine and working machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5805206B2 (en) Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine
JP5093930B2 (en) Cooling water passage structure in cylinder head of internal combustion engine
RU2446290C2 (en) System with protected turbo supercharger in waste gas circulation pipeline
US20100132346A1 (en) Exhaust-gas cooler for an internal combustion engine
US20210071624A1 (en) Engine system
JP6969508B2 (en) Intake device for engine with supercharger
KR102651205B1 (en) Engine device
KR20230136684A (en) Engine apparatus
JP6477616B2 (en) Exhaust purification system cooling system
JP4325565B2 (en) Exhaust gas purification device and exhaust gas purification method for internal combustion engine
JP2018141412A (en) Exhaust device of internal combustion engine
JP6477615B2 (en) Exhaust purification system cooling system
JP2012017741A (en) Internal combustion engine having cylinder bank arranged horizontally and exhaust gas turbocharger
US11499509B2 (en) Engine exhaust gas recirculation system
JP2010106810A (en) V-type internal combustion engine
JP6468443B2 (en) Exhaust structure of multi-cylinder engine
JP2017057823A (en) Exhaust apparatus of engine with supercharger
JP2011185244A (en) Egr device of internal combustion engine
JP2016089644A (en) Internal combustion engine
JP4552763B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2008519931A (en) Supercharged internal combustion engine
US10808604B2 (en) Drive system for a motor vehicle, and motor vehicle having the drive system
JP4710725B2 (en) Turbocharged engine
JP7102747B2 (en) Engine exhaust purification device
JP4769314B2 (en) Exhaust purification device for horizontal V bank type internal combustion engine