JP4163453B2 - Injection pipe assembly structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インジェクションパイプの組付構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、排気管の途中に装備した排気浄化用触媒により排気浄化を図ることが行われている。この種の排気浄化用触媒としては、排気空燃比がリーンの時に排気ガス中のNOxを酸化して硝酸塩の状態で一時的に吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下した時に未燃HCやCO等の介在によりNOxを分解放出して還元浄化する性質を備えたNOx吸蔵還元触媒が知られている。
【0003】
このNOx吸蔵還元触媒においては、NOxの吸蔵量が増大して飽和量に達してしまうと、それ以上のNOxを吸蔵できなくなるため、定期的にNOx吸蔵還元触媒に流入する排気ガスの酸素濃度を低下させてNOxを分解放出させる必要がある。例えば、ガソリン機関に使用した場合であれば、機関の運転空燃比を低下(機関をリッチ空燃比で運転)することにより、排気ガス中の酸素濃度を低下し且つ排気ガス中の未燃HCやCO等の還元成分を増加してNOxの分解放出を促すことができる。
【0004】
ただし、NOx吸蔵還元触媒をディーゼル機関の排気浄化装置として使用した場合には、機関をリッチ空燃比で運転することが困難である。このため、NOx吸蔵還元触媒の上流側で排気ガス中に燃料を添加することにより、その添加した燃料を高温の排気ガス中で熱分解させて多量の炭化水素を生成し、この炭化水素を還元剤としてNOx吸蔵還元触媒上で酸素と反応させることで排気ガス中の酸素濃度を低下させる必要がある。
【0005】
他方、ディーゼル機関から排出されるパティキュレート(Particulate Matter:粒子状物質)の低減対策として、パティキュレートフィルタに担持させた酸化触媒や、フロースルー型の酸化触媒といった排気浄化用触媒を排気管の途中に装備することが既に行われている。このような酸化触媒を使用すれば、パティキュレートフィルタに捕集されたパティキュレートや排気ガス中のパティキュレートの酸化反応を促進し、該パティキュレートの燃焼除去による低減化を図ることができる。
【0006】
ただし、このような酸化触媒には活性温度領域があり、この活性下限温度を下まわるような排気温度での運転状態が続くと、酸化触媒が活性化しないためにパティキュレートが良好に燃焼除去されないという不具合が起こり得る。必要に応じ上流側の排気ガス中に燃料を添加し、この添加した燃料を高温の排気ガス中で熱分解させることで多量の炭化水素を生成し、この炭化水素を酸化触媒上で酸化反応させて反応熱により触媒床温度を積極的に上昇させることが提案されている。
【0007】
以上に幾つかの例をあげて説明した通り、排気管の途中に装備した排気浄化用触媒(NOx吸蔵還元触媒や酸化触媒、又はこれらを担持したパティキュレートフィルタ)の上流側に燃料を添加するという考え自体は従来より提案されているものである。例えば、特開2001−280125号には、シリンダヘッドの排気ポートに燃料添加用インジェクタを装備して、該インジェクタによる排気ポート噴射で排気ガス中に燃料を添加し、その添加燃料をタービンで撹拌した上で排気浄化用触媒に供給するようにした手段が提案されており、このような排気ポート噴射で排気ガス中に燃料を添加する手段は既に一部の乗用車等で実用化に向けた開発がなされている。
【0008】
ただし、ディーゼルエンジンを搭載した大型車両等においては、EGR装置やターボチャージャの信頼性を確保する観点から、排気管途中の排気浄化用触媒の入側にインジェクタを装備して燃料添加を行うことが望まれており、既に特開2000−240429号等に排気管途中にインジェクタで燃料添加を行う手段が提案されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、安全面を考慮してエンジンの吸気側に配置されている燃料供給系から燃料の一部を抜き出してエンジンの排気側へ導くためには、比較的干渉物の少ないエンジンの後方を取り回してインジェクションパイプを配置することが好ましく、該インジェクションパイプの長尺化が避けられないことになる。しかし、インジェクションパイプを長尺な一体成形品とした場合には、これを部品として搬入搬出する際の取り扱いが困難になるという問題を招く。また、インジェクションパイプを複数の部品に分割した場合には、インジェクションパイプに複数の接続部分ができてしまうことにより温度の高いエンジン排気側へ燃料が漏出する虞れが生じることが懸念された。
【0010】
本発明は上述の実情に鑑みて成したもので、インジェクションパイプを部品としての取り扱いの容易な分割構成とし且つその接続部分からの万一の燃料漏出時にも温度の高いエンジン排気側へ向けた漏出燃料の飛散を確実に防止し得るようにすることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、排気管途中の排気浄化用触媒の入側に設けた燃料添加用インジェクタに対し、エンジンの吸気側に配置されている燃料供給系から抜き出した燃料の一部をエンジン後方を取り回して導くようにしたインジェクションパイプの組付構造において、エンジン後方の吸気側に位置する箇所を接続部分としてインジェクションパイプを一対のパイプピースに分割し、このうちの排気側のパイプピースの継手端部をエンジンの背面に取り付けたブラケットにより支持すると共に、該ブラケットに前記接続部分からエンジンの排気側へ向けた漏出燃料の飛散を阻止し得るよう遮蔽面を形成したことを特徴とするものである。
【0012】
而して、このようにすれば、インジェクションパイプが一対のパイプピースに分割されているので、両パイプピースの夫々が比較的短尺な部品として形成されることになり、両パイプピースを部品として搬入搬出する場合の取り扱いが容易となる。
【0013】
また、両パイプピースの接続部分がエンジン後方の吸気側に位置しており、しかも、排気側のパイプピースの継手端部を支持するブラケットに遮蔽面が形成されているので、万一、両パイプピースの接続部分から燃料が漏出するような事態が発生したとしても、エンジンの排気側へ向けた漏出燃料の飛散が確実に阻止される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【0015】
図1〜図3は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図1中における1はターボチャージャ2を装備したディーゼルエンジンを示している。エアクリーナ3から導かれた吸気4が吸気管5を通し前記ターボチャージャ2のコンプレッサ2aへと送られ、該コンプレッサ2aで加圧された吸気4がインタークーラ6へと送られて冷却され、該インタークーラ6から更に吸気マニホールド7へと吸気4が導かれてディーゼルエンジン1の各気筒8(図1では直列6気筒の場合を例示している)に分配されるようになっている。
【0016】
更に、このディーゼルエンジン1の各気筒8から排出された排気ガス9は、排気マニホールド10を介しターボチャージャ2のタービン2bへと送られ、該タービン2bを駆動した排気ガス9が排気管11を介し車外へ排出されるようにしてある。
【0017】
そして、この排気管11の途中に、NOx吸蔵還元触媒や酸化触媒等の排気浄化用触媒12が装備されていると共に、該排気浄化用触媒12の入側には、燃料添加用インジェクタ13が装備されている。この燃料添加用インジェクタ13に対し、ディーゼルエンジン1の吸気側に配置されている燃料供給ポンプ14(燃料供給系)から抜き出した燃料の一部がインジェクションパイプ15により導かれるようになっている。
【0018】
ここで、このインジェクションパイプ15は、燃料供給ポンプ14から比較的干渉物の少ないディーゼルエンジン1の後方(図1中における右側)を取り回して燃料添加用インジェクタ13に到るように配置されており、ディーゼルエンジン1の後方の吸気側(図1中における下側)に位置する箇所を接続部分として一対のパイプピース15a,15bに分割されている。尚、図1中の「Fr」は、車両前方向を示している。
【0019】
更に、分割された一対のパイプピース15a,15bのうちの排気側のパイプピース15aの継手端部は、ディーゼルエンジン1の背面に取り付けたブラケット16により支持されている。図2及び図3に拡大して示す如く、このブラケット16には、両パイプピース15a,15bの接続部分からディーゼルエンジン1の排気側(図2及び図3中における右側)へ向けた漏出燃料の飛散を阻止し得るようパイプピース15aの貫通部周囲に広範囲に拡がる遮蔽面17が形成されている。
【0020】
ここで、両パイプピース15a,15bの接続部分の構造につき詳細に説明する。排気側のパイプピース15aの継手端部には、ナット形のフランジ部18を基端側に有する管状の雄ネジ部19から成る雄型コネクタ20が装着されている。この雄型コネクタ20の雄ネジ部19を排気側からブラケット16の孔に通して、吸気側(図2及び図3中における左側)からナット21で締め付けることにより、前記排気側のパイプピース15aの継手端部がブラケット16に固定されるようにしてある。
【0021】
そして、吸気側のパイプピース15bの継手端部は、前記雄型コネクタ20の雄ネジ部19の先端部に被せられて、ソケット形の雌ネジとして形成された雌型コネクタ22で締め付けられることにより、該雌型コネクタ22内部のテーパ周面と前記雄型コネクタ20の雄ネジ部19の先端部との間で挾圧保持されるようになっている。このように雄型コネクタ20の雄ネジ部19に雌型コネクタ22を螺着して締め込むことで両パイプピース15a,15b相互が接続されるようになっている。尚、図3中における23は、ブラケット16の排気側の側面に付設したフランジ部18の回り止めを示している。
【0022】
而して、このようにインジェクションパイプ15の組付構造を構成すれば、インジェクションパイプ15が一対のパイプピース15a,15bに分割されているので、両パイプピース15a,15bの夫々が比較的短尺な部品として形成されることになり、両パイプピース15a,15bを部品として搬入搬出する場合の取り扱いが容易となる。
【0023】
また、両パイプピース15a,15bの接続部分がディーゼルエンジン1の後方の吸気側に位置しており、しかも、排気側のパイプピース15aの継手端部を支持するブラケット16に遮蔽面17が形成されているので、万一、両パイプピース15a,15bの接続部分から燃料が漏出するような事態が発生したとしても、ディーゼルエンジン1の排気側へ向けた漏出燃料の飛散が確実に阻止されることになる。
【0024】
従って、上記形態例によれば、インジェクションパイプ15を一対のパイプピース15a,15bに分割することで、部品として搬入搬出する場合の取り扱いを容易ならしめることができる。しかも、その分割した一対のパイプピース15a,15bの接続部分からの万一の燃料漏出時にも、排気側へ向けた燃料飛散を確実に防止できて高い安全性を確保することができる。
【0025】
尚、本発明のインジェクションパイプの組付構造は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、ディーゼルエンジン以外のエンジンにも適用し得ること、また、燃料添加用インジェクタへの燃料の抜き出しは燃料供給ポンプ以外の燃料供給系から行うようにしても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0026】
【発明の効果】
上記した本発明のインジェクションパイプの組付構造によれば、インジェクションパイプを一対のパイプピースに分割したことにより、部品として搬入搬出する場合の取り扱いを容易ならしめることができる。しかも、その分割した一対のパイプピースの接続部分からの万一の燃料漏出時にも、排気側へ向けた燃料飛散を確実に防止できて高い安全性を確保することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例を模式的に示す平面図である。
【図2】図1の両パイプピースの接続部分についての詳細を示す斜視図である。
【図3】図2の正面図である。
【符号の説明】
1 ディーゼルエンジン(エンジン)
9 排気ガス
11 排気管
12 排気浄化用触媒
13 燃料添加用インジェクタ
14 燃料供給ポンプ(燃料供給系)
15 インジェクションパイプ
15a 排気側のパイプピース
15b 吸気側のパイプピース
16 ブラケット
17 遮蔽面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an assembly structure of an injection pipe.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, exhaust purification has been performed with an exhaust purification catalyst installed in the middle of an exhaust pipe. As this type of exhaust purification catalyst, when the exhaust air-fuel ratio is lean, NOx in the exhaust gas is oxidized and temporarily stored in the form of nitrate, and when the oxygen concentration in the exhaust gas decreases, unburned HC or There is known an NOx occlusion reduction catalyst having the property of decomposing and releasing NOx through CO or the like for reduction and purification.
[0003]
In this NOx occlusion reduction catalyst, when the occlusion amount of NOx increases and reaches the saturation amount, no more NOx can be occluded. Therefore, the oxygen concentration of the exhaust gas that periodically flows into the NOx occlusion reduction catalyst is reduced. It is necessary to reduce and release NOx by decomposition. For example, when used in a gasoline engine, the operating air-fuel ratio of the engine is reduced (the engine is operated at a rich air-fuel ratio), thereby reducing the oxygen concentration in the exhaust gas and unburned HC in the exhaust gas. Reduction components such as CO can be increased to promote decomposition and release of NOx.
[0004]
However, when the NOx storage reduction catalyst is used as an exhaust gas purification device for a diesel engine, it is difficult to operate the engine at a rich air-fuel ratio. For this reason, by adding fuel to the exhaust gas upstream of the NOx storage reduction catalyst, the added fuel is thermally decomposed in high-temperature exhaust gas to produce a large amount of hydrocarbon, and this hydrocarbon is reduced. It is necessary to reduce the oxygen concentration in the exhaust gas by reacting with oxygen on the NOx storage reduction catalyst as an agent.
[0005]
On the other hand, as a measure to reduce particulate matter (particulate matter) emitted from diesel engines, an exhaust purification catalyst such as an oxidation catalyst supported on a particulate filter or a flow-through oxidation catalyst is placed in the middle of the exhaust pipe. Has already been equipped. By using such an oxidation catalyst, it is possible to promote the oxidation reaction of the particulates collected in the particulate filter and the particulates in the exhaust gas, and to reduce the particulates by combustion removal.
[0006]
However, such an oxidation catalyst has an active temperature region, and if the operation state continues at an exhaust temperature that falls below the lower limit temperature of activation, the oxidation catalyst will not be activated and the particulates will not be burned and removed well. The malfunction that can happen. If necessary, fuel is added to the exhaust gas on the upstream side, and the added fuel is pyrolyzed in high-temperature exhaust gas to produce a large amount of hydrocarbons, which are then oxidized on the oxidation catalyst. It has been proposed that the catalyst bed temperature be positively increased by the heat of reaction.
[0007]
As described above with some examples, fuel is added to the upstream side of the exhaust purification catalyst (NOx storage reduction catalyst, oxidation catalyst, or particulate filter carrying these) installed in the middle of the exhaust pipe. The idea itself has been proposed in the past. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-280125, a fuel addition injector is installed in an exhaust port of a cylinder head, fuel is added to exhaust gas by exhaust port injection by the injector, and the added fuel is stirred by a turbine. Means for supplying exhaust purification catalyst have been proposed above, and means for adding fuel to exhaust gas by such exhaust port injection has already been developed for practical use in some passenger cars and the like. Has been made.
[0008]
However, in large vehicles equipped with diesel engines, it is possible to add fuel by installing an injector on the inlet side of the exhaust purification catalyst in the middle of the exhaust pipe from the viewpoint of ensuring the reliability of the EGR device and turbocharger. Japanese Patent Laid-Open No. 2000-240429 has already proposed means for adding fuel with an injector in the middle of an exhaust pipe.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to extract a part of the fuel from the fuel supply system arranged on the intake side of the engine and lead it to the exhaust side of the engine in consideration of safety, the rear of the engine with relatively little interference is routed. It is preferable to arrange an injection pipe, and the length of the injection pipe is unavoidable. However, when the injection pipe is a long integrally formed product, it causes a problem that it becomes difficult to handle when carrying it in and out as a part. Further, when the injection pipe is divided into a plurality of parts, there is a concern that fuel may leak to the engine exhaust side having a high temperature due to the formation of a plurality of connecting portions in the injection pipe.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and the injection pipe has a divided structure that is easy to handle as a component, and leaks toward the engine exhaust side where the temperature is high even in the event of a fuel leak from the connecting portion. It is an object of the present invention to reliably prevent fuel scattering.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, a part of the fuel extracted from the fuel supply system arranged on the intake side of the engine is routed behind the engine with respect to the fuel addition injector provided on the inlet side of the exhaust purification catalyst in the middle of the exhaust pipe. In the assembly structure of the injection pipe that is guided, the injection pipe is divided into a pair of pipe pieces with the location located on the intake side behind the engine as the connection part, and the joint end of the pipe piece on the exhaust side is the engine And a shielding surface is formed on the bracket so as to prevent scattering of leaked fuel from the connecting portion toward the exhaust side of the engine.
[0012]
Thus, in this way, since the injection pipe is divided into a pair of pipe pieces, both pipe pieces are formed as relatively short parts, and both pipe pieces are carried as parts. Easy handling when unloading.
[0013]
In addition, since the connection part of both pipe pieces is located on the intake side behind the engine, and a shielding surface is formed on the bracket that supports the joint end of the pipe piece on the exhaust side, both pipes should be Even if the fuel leaks from the connecting portion of the pieces, the leakage of the leaked fuel toward the exhaust side of the engine is reliably prevented.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0015]
1 to 3 show an example of an embodiment for carrying out the present invention. Reference numeral 1 in FIG. 1 denotes a diesel engine equipped with a
[0016]
Further, the
[0017]
An
[0018]
Here, the
[0019]
Further, the joint end of the
[0020]
Here, the structure of the connecting portion of both
[0021]
Then, the joint end of the intake-side pipe piece 15b is put on the tip of the
[0022]
Thus, if the assembly structure of the
[0023]
Further, the connecting portion of both
[0024]
Therefore, according to the said form example, the handling at the time of carrying in / out as components can be made easy by dividing | segmenting the
[0025]
In addition, the assembly structure of the injection pipe of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to engines other than diesel engines, and the extraction of fuel into the fuel addition injector Of course, it may be performed from a fuel supply system other than the fuel supply pump, and other various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.
[0026]
【The invention's effect】
According to the assembly structure of the injection pipe of the present invention described above, by dividing the injection pipe into a pair of pipe pieces, handling when carrying in and out as parts can be facilitated. Moreover, even in the unlikely event of a fuel leak from the connection part of the paired pipe pieces, it is possible to reliably prevent fuel scattering toward the exhaust side and to ensure high safety. obtain.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view schematically showing an example of an embodiment for carrying out the present invention.
2 is a perspective view showing details of a connecting portion of both pipe pieces of FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a front view of FIG. 2;
[Explanation of symbols]
1 Diesel engine (engine)
9
15
Claims (1)
エンジン後方の吸気側に位置する箇所を接続部分としてインジェクションパイプを一対のパイプピースに分割し、このうちの排気側のパイプピースの継手端部をエンジンの背面に取り付けたブラケットにより支持すると共に、該ブラケットに前記接続部分からエンジンの排気側へ向けた漏出燃料の飛散を阻止し得るよう遮蔽面を形成したことを特徴とするインジェクションパイプの組付構造。A part of the fuel extracted from the fuel supply system arranged on the intake side of the engine is guided around the rear of the engine to the fuel addition injector provided on the inlet side of the exhaust purification catalyst in the middle of the exhaust pipe. In the assembly structure of the injection pipe,
The injection pipe is divided into a pair of pipe pieces with the location located on the intake side behind the engine as a connecting portion, and the joint end of the exhaust pipe piece is supported by a bracket attached to the back of the engine. An assembly structure of an injection pipe, wherein a shielding surface is formed on the bracket to prevent leakage of leaked fuel from the connecting portion toward the exhaust side of the engine.
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