JP2019027375A - Exhaust emission control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両において排気浄化用のフィルタ及び選択還元型触媒の搭載性を向上させるとともに、排気と還元剤との混合性を高めるための排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust emission control device for improving the mountability of an exhaust gas purification filter and a selective reduction catalyst in a vehicle and improving the mixing property of exhaust gas and a reducing agent.
従来、ディーゼルエンジンの排気に含まれる粒子状物質(PM;ParticulateMatter)をフィルタ(DPF;DieselParticulate Filter)で捕集するとともに、排気に還元剤を添加して排気中の窒素酸化物(NOx)を選択還元型触媒(SCR;Selective Catalytic Reduction)で除去する排気浄化装置が知られている。 Conventionally, particulate matter (PM) contained in diesel engine exhaust is collected by a filter (DPF; DieselParticulate Filter) and a reducing agent is added to the exhaust to select nitrogen oxide (NOx) in the exhaust. 2. Description of the Related Art An exhaust gas purification device that removes by a reducing catalyst (SCR: Selective Catalytic Reduction) is known.
このような排気浄化装置の省スペース化を実現するために、特許文献1には、DPF及びSCRをそれぞれ収納した二つの筒形の筐体(ケーシング)を、互いの軸線がほぼ平行となるように近接配置し、これらの筐体の遠端部どうしを連通管(中間パイプ)で連結することが提案されている。
In order to realize the space saving of such an exhaust purification device,
特許文献1の技術によれば、二つの筐体のシルエット内に連通管が収まったコンパクトな形態を実現できるとされている。また、連通管の長さをかせぐことができるため、連通管内に噴射された還元剤を均一に拡散させることができるとされている。
According to the technique of
しかしながら、車両の構成によっては、DPFを収容したケーシングとSCRを収容したケーシングとを近接配置するためのスペースを確保できない場合がある。また、たとえこれらのケーシングを近接配置できたとしても、ケーシング間を繋ぐ中間パイプの配置スペースが制限されることから、中間パイプの形状が複雑化して排気と還元剤とが良好に混合しない虞がある。 However, depending on the configuration of the vehicle, it may not be possible to secure a space for arranging the casing containing the DPF and the casing containing the SCR close to each other. Even if these casings can be arranged close to each other, the arrangement space for the intermediate pipes connecting the casings is limited, so that the shape of the intermediate pipes may be complicated and the exhaust gas and the reducing agent may not be mixed well. is there.
本件の排気浄化装置は、上述したような課題に鑑み創案されたものであり、車両への搭載性を向上させるとともに、排気と還元剤との混合性を高めることを目的の一つとする。 The exhaust purification device of the present invention has been devised in view of the above-described problems, and an object thereof is to improve the mounting property on a vehicle and to improve the mixing property of exhaust gas and a reducing agent.
(1)ここで開示する排気浄化装置は、車両において排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを収容した第一ケーシングと、前記第一ケーシングの下流で前記排気中の成分を還元するための選択還元型触媒を収容した第二ケーシングと、前記第一ケーシング及び前記第二ケーシングを連通する中間パイプと、前記中間パイプ内に還元剤を添加するノズルと、を備えた排気浄化装置であって、前記第一ケーシングが前後方向に延設された左右のサイドメンバの一方に沿って配置されているとともに、前記第二ケーシングが前記左右のサイドメンバの他方に沿って配置されていることを特徴としている。これにより、第一ケーシング及び第二ケーシングの配置スペースが前後方向に短縮可能になるとともに、中間パイプの左右方向の長さが確保される。 (1) An exhaust emission control device disclosed herein is for a first casing that houses a filter that collects particulate matter in exhaust gas in a vehicle, and for reducing components in the exhaust gas downstream of the first casing. An exhaust emission control device comprising: a second casing containing a selective reduction catalyst; an intermediate pipe communicating the first casing and the second casing; and a nozzle for adding a reducing agent into the intermediate pipe. The first casing is disposed along one of the left and right side members extending in the front-rear direction, and the second casing is disposed along the other of the left and right side members. It is said. Thereby, the arrangement space of the first casing and the second casing can be shortened in the front-rear direction, and the length of the intermediate pipe in the left-right direction is ensured.
(2)前記中間パイプが、前後方向に延設されたプロペラシャフトよりも上側に配置さ
れて前記プロペラシャフトを跨ぐ跨設部と、前記跨設部の両端から下方へ屈曲された屈曲部とを有することが好ましい。この場合、中間パイプがプロペラシャフトを迂回しやすい形状になるとともに、屈曲部によって排気の流れ方向が変更されることで排気に乱流が生じやすくなる。
(2) The intermediate pipe is arranged above the propeller shaft extending in the front-rear direction and straddles the propeller shaft, and the bent portion is bent downward from both ends of the straddle portion. It is preferable to have. In this case, the intermediate pipe has a shape that easily bypasses the propeller shaft, and the turbulent flow is easily generated in the exhaust gas by changing the flow direction of the exhaust gas by the bent portion.
開示の排気浄化装置によれば、車両への搭載性を向上させることができるとともに、排気と還元剤との混合性を高めることができる。 According to the disclosed exhaust emission control device, it is possible to improve the mounting property on a vehicle and to improve the mixing property of the exhaust gas and the reducing agent.
図面を参照して、実施形態としての排気浄化装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。 An exhaust emission control device as an embodiment will be described with reference to the drawings. The embodiment described below is merely an example, and there is no intention of excluding various modifications and technical applications that are not explicitly described in the following embodiment.
[1.構成]
本実施形態に係る排気浄化装置1は、図1に示す車両10に適用されている。車両10は、例えばバスであって、梯子型の車体フレームを有する。
[1. Constitution]
An exhaust
車両10の車体フレームは、前後方向に延設された左右のサイドメンバ11,12と、これらのサイドメンバ11,12の間に架設された複数のクロスメンバ13〜18で構成される。サイドメンバ11,12は、互いに左右方向に離隔して配置される。また、クロスメンバ13〜18は、相互に前後方向に離隔して配置される。
The vehicle body frame of the
左右のサイドメンバ11,12の間には、車両10の駆動源であるエンジン21と、エンジン21の出力回転のトルク,回転数及び回転方向を変更するための変速機22と、変速機22の出力回転を左右の後輪23,23へ伝達するためのプロペラシャフト24及び差動装置25等が配置される。
Between the left and
エンジン21は、車両10の左右の前輪26,26の間に搭載される。また、変速機22は、エンジン21の後方に隣接して配置される。さらに、プロペラシャフト24は、変速機22の後端部から差動装置25へ向けて、車両10の左右方向のほぼ中央で前後方向に延設される。また、差動装置25は、左右の後輪23,23の間に配置される。エンジン21の出力回転は、変速機22,プロペラシャフト24及び差動装置25を順に介して、左右の後輪23,23へと分配される。
The
排気浄化装置1は、エンジン21の排気(燃焼ガス)を浄化するためのものであって、エンジン21の排気通路に介装されている。排気浄化装置1は、具体的には、排気中のPMを捕集するDPF(フィルタ)と、DPFの下流で排気中のNOx(成分)を還元するためのSCR(選択還元型触媒)とを用いて排気を無害化する。
The
排気浄化装置1は、DPFを収容したDPFケーシング(第一ケーシング)2と、SCRを収容したSCRケーシング(第二ケーシング)3と、これらのケーシング2,3の間を繋ぐ中間パイプ4と、中間パイプ4内に尿素水(還元剤)を添加するノズル5とを備えている。排
気は、DPFケーシング2内でDPFによりPMを捕集された後、中間パイプ4内を流れる過程でノズル5から噴射された尿素水と混合され、尿素水の加水分解により生じるアンモニアを還元剤としてSCRケーシング3内でSCRによりNOxを還元除去される。そして、SCRケーシング3の下流端に接続された排気管27を通って車両10の外部へ排出される。
The exhaust
DPFケーシング2及びSCRケーシング3は、何れも筒状に形成されている。本実施形態では、DPFケーシング2が右のサイドメンバ12に沿って配置され、SCRケーシング3が左のサイドメンバ11に沿って配置されている場合を例示する。DPFケーシング2及びSCRケーシング3は、互いに左右方向に離隔して設けられる。DPFケーシング2及びSCRケーシング3の間には、プロペラシャフト24が位置する。
Both the
本実施形態のDPFケーシング2は、SCRケーシング3よりも前方に配置されている。すなわち、DPFケーシング2の後端部2aは、SCRケーシング3の前端部3aよりも前方に位置する。DPFケーシング2は、図示しないブラケットを介して右のサイドメンバ12に固定される。同様に、SCRケーシング3は、図示しないブラケットを介して左のサイドメンバ11に固定される。
The
なお、本実施形態のDPFケーシング2は、変速機22との干渉を避けつつ極力前方に位置するように、その軸線が前後方向に対してやや傾けた姿勢で搭載されている。一方、SCRケーシング3は、その軸線が前後方向に沿う姿勢で(すなわち、左のサイドメンバ11と平行な姿勢で)搭載されている。また、本実施形態では、DPFケーシング2及びSCRケーシング3が何れも左右のサイドメンバ11,12よりも内側の領域に配置される場合を例示するが、DPFケーシング2及びSCRケーシング3の少なくとも一方が左右のサイドメンバ11,12よりも外側の領域に配置されてもよい。
Note that the
中間パイプ4は、DPFケーシング2からSCRケーシング3までの排気通路を形成するものであって、DPFケーシング2の後端部2aとSCRケーシング3の前端部3aとを連通する。図2に示すように、本実施形態の中間パイプ4は、ノズル5が配置される添加部4aと、プロペラシャフト24よりも上側に配置されてプロペラシャフト24を跨ぐ跨設部4bと、跨設部4bの両側に設けられた屈曲部4c,4dとを有する。
The
添加部4aは、DPFケーシング2から後方へ延設された部位である。本実施形態のノズル5は、添加部4aの前後方向のほぼ中間部に取り付けられている。跨設部4bは、添加部4aよりも下流に形成される。跨設部4bは、中間パイプ4において最も高い(上側に位置する)部位である。本実施形態では、跨設部4bが左右方向に延設され、上面視又は下面視でプロペラシャフト24とほぼ直交する場合を例示する。
The
屈曲部4c,4dは、跨設部4bの左右の両端からそれぞれ下方へ屈曲された部位である。一方の屈曲部4cは、添加部4aと跨設部4bとの間に設けられる。また、他方の屈曲部4dは、跨設部4bとSCRケーシング3の上流端3aとの間に設けられる。
The
図3に示すように、中間パイプ4を前後方向に見た場合、跨設部4bと屈曲部4c,4dとは、下側に開いたC字型をなす。跨設部4bと屈曲部4c,4dとは、プロペラシャフト24を囲むように配置される。つまり、中間パイプ4は、跨設部4bと屈曲部4c,4dとで、プロペラシャフト24を上側から迂回するように延設されている。
As shown in FIG. 3, when the
[2.作用,効果]
(1)上述した排気浄化装置1によれば、DPFケーシング2が右のサイドメンバ12に沿って配置されているとともに、SCRケーシング3が左のサイドメンバ11に沿って配置されているため、前後方向の省スペース化が可能であるとともに、中間パイプ4の長さを
確保することができる。すなわち、図1に示すように、DPFケーシング2及びSCRケーシング3を互いに左右にずらして配置することで、DPFケーシング2及びSCRケーシング3の前後方向の距離dを短く抑えながらも、中間パイプ4の経路長を左右方向に長く確保することができる。
[2. Action, effect]
(1) According to the
このため、排気浄化装置1によれば、車両10への搭載性を向上させることができるとともに、中間パイプ4内における尿素水と排気との混合性を高めることができる。また、このように車両10への搭載性が向上することから、例えばホイールベースが異なる車種でも排気浄化装置1を共用化することが可能となる。よって、コスト削減に寄与することができる。
For this reason, according to the exhaust
(2)中間パイプ4が、プロペラシャフト24よりも上側に配置された跨設部4bと、跨設部4bの両端から下方へ屈曲された屈曲部4c,4dとを有するため、中間パイプ4とプロペラシャフト24との干渉を防止しながら、中間パイプ4を路面と干渉しにくくすることができる。
(2) Since the
仮に、中間パイプ4を下方に曲げた形状にしてプロペラシャフト24を迂回させる場合は、中間パイプ4が路面に近くなるため路面と干渉しやすくなる。これに対し、中間パイプ4が上述した跨設部4b及び屈曲部4c,4dを有していれば、中間パイプ4が路面から離れた位置でプロペラシャフト24を迂回することができる。よって、中間パイプ4の保護に寄与することができる。
If the
また、中間パイプ4の添加部4aよりも下流に屈曲部4c,4dを設けることで、中間パイプ4の経路長をより長くすることができるとともに、屈曲部4c,4dに沿って排気の流れ方向が変更されるため乱流を生じやすくすることができる。これにより、排気と尿素水との混合を促進することができる。
Further, by providing the
[3.変形例]
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
[3. Modified example]
Regardless of the embodiment described above, various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. Each structure of this embodiment can be selected as needed, or may be combined appropriately.
例えば、エンジン21からの排気の出口がエンジン21の左側にある場合には、上述した配置とは左右対称に、DPFケーシング2が左のサイドメンバ11に沿って配置され、SCRケーシング3が右のサイドメンバ12に沿って配置されてもよい。また、DPFケーシング2の後端部2aがSCRケーシング3の前端部3aよりも後方に位置していてもよい。つまり、DPFケーシング2及びSCRケーシング3は、前後方向においてラップして配置されてもよい。
For example, when the exhaust outlet from the
上述した中間パイプ4の構成は一例である。中間パイプ4は、少なくともDPFケーシング2とSCRケーシング3とを連通するものであればよく、上述した跨設部4bや屈曲部4c,4dが省略されてもよい。
The configuration of the
ノズル5が添加する還元剤は尿素水に限定されない。また、ノズル5の取付位置も、上述した位置に限定されない。ノズル5は、例えば、添加部4aの上流端部に取り付けられてもよいし、中間パイプ4の添加部4a以外の部位に取り付けられてもよい。
The reducing agent added by the
1 排気浄化装置
2 DPFケーシング(第一ケーシング)
2a 後端部
3 SCRケーシング(第二ケーシング)
3a 前端部
4 中間パイプ
4a 添加部
4b 跨設部
4c,4d 屈曲部
5 ノズル
10 車両
11 左のサイドメンバ
12 右のサイドメンバ
13〜18 クロスメンバ
21 エンジン
22 変速機
23 後輪
24 プロペラシャフト
25 差動装置
26 前輪
27 排気管
d 距離
1
3a
Claims (2)
前記第一ケーシングが前後方向に延設された左右のサイドメンバの一方に沿って配置されているとともに、前記第二ケーシングが前記左右のサイドメンバの他方に沿って配置されている
ことを特徴とする、排気浄化装置。 A first casing containing a filter for collecting particulate matter in exhaust in a vehicle; a second casing containing a selective catalytic reduction catalyst for reducing components in the exhaust downstream of the first casing; An exhaust purification device comprising an intermediate pipe communicating the first casing and the second casing, and a nozzle for adding a reducing agent into the intermediate pipe,
The first casing is disposed along one of the left and right side members extending in the front-rear direction, and the second casing is disposed along the other of the left and right side members. Exhaust purification device.
ことを特徴とする、請求項1記載の排気浄化装置。 The intermediate pipe has a straddle portion that is disposed above the propeller shaft extending in the front-rear direction and straddles the propeller shaft, and a bent portion that is bent downward from both ends of the straddle portion. The exhaust emission control device according to claim 1, wherein
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017148323A JP2019027375A (en) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | Exhaust emission control device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019167843A (en) * | 2018-03-22 | 2019-10-03 | いすゞ自動車株式会社 | Exhaust emission control device for internal combustion engine |
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2017
- 2017-07-31 JP JP2017148323A patent/JP2019027375A/en active Pending
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