JP4687608B2

JP4687608B2 - 排気ガス浄化装置

Info

Publication number: JP4687608B2
Application number: JP2006226375A
Authority: JP
Inventors: 久喜加藤
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2006-08-23
Filing date: 2006-08-23
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2026-08-23
Also published as: JP2008050964A

Description

この発明は内燃機関の排気ガス浄化装置に係り、特に、ディーゼルエンジンの排気ガスを浄化するための排気ガス浄化装置に関する。

ディーゼルエンジンは、通常、希薄空燃比にて運転されるため、排気浄化手段として、３元触媒を使用できない。このため、ディーゼルエンジン特有の排気浄化手段が様々に提案されているが、その中には、燃料添加装置と窒素酸化物還元触媒、燃料添加装置とＤＰＦ、又は燃料添加装置とＤＰＮＲ触媒等、排気通路に燃料添加装置を配置するシステムが複数提案されている。
燃料添加装置は、排気通路上にて触媒又はＤＰＦの上流側に配置され、排気ガス中に燃料を添加する。この燃料は、酸化反応により排気ガス及びＤＰＦの温度を昇温する、又は、触媒にて窒素酸化物を還元させる、等の作用をする。ところで、燃料（軽油）の霧化を促進し、通路壁面への付着を防止したり、反応を容易にするためには、燃料中の高分子成分を低分子化することが好ましい。このため、燃料添加装置とＤＰＦ又は触媒等の間に、燃料を低分子化する目的で、酸化触媒を配置する技術が提案されている。
特許文献１に、このような排気ガス浄化装置の一例が記載されている。この排気ガス浄化装置を備えたディーゼルエンジンを図８に示す。ディーゼルエンジン６１には、排気マニフォルド６２を介して排気管６７が接続されている。排気管６７には窒素酸化物還元触媒装置６６が設けられ、排気管６７において窒素酸化物還元触媒装置６６よりも上流には、燃料添加装置６５が設けられている。燃料添加装置６５は、燃料を噴射する燃料添加弁６３と、燃料添加弁６３から噴射された燃料を酸化して低分子化する酸化触媒６４とから構成されている。燃料添加弁６３から噴射された燃料は酸化触媒６４によって酸化されて低分子化された後、排気管６７を流通する排気ガスと合流し、排気ガスと共に窒素酸化物還元触媒装置６６に流入する。窒素酸化物還元触媒装置６６では、燃料を還元剤として、排気ガス中の窒素酸化物を還元することにより、排気ガスが浄化される。

特開平９−３８４６７号公報

特許文献１の技術では、燃料添加装置６５の一部をなす酸化触媒６４が排気管６７に設けられている。ディーゼルエンジン６１から排出された排気ガスは、排気マニフォルド６２又は排気管６７からの放熱により、燃料添加装置６５に到達するまでに温度が低下する。このため、ディーゼルエンジン６１が低負荷低回転状態にある時等、ディーゼルエンジン６１より排出される排気ガス温度そのものが低い運転状態では、燃料添加装置６５に到達するまでの放熱作用もあり、酸化触媒６４の温度が十分上昇せず、酸化触媒６４が十分な活性を示さないことがある。この場合は、酸化触媒６４による燃料の酸化が不十分になり、すなわち燃料の低分子化が不十分となってしまう。特に、過給機のタービンが燃料添加装置６５の上流に配置されているエンジンでは、タービンの前後にて排気温度が大きく低下するため、このような問題が顕著になる。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、燃料添加弁から噴射された燃料の低分子化を、エンジンの運転状態に関わらず促進できる排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。

ディーゼルエンジンの燃焼室より排出される排気ガスに対し、燃料添加弁により燃料を供給すると共に、燃料添加弁の下流側排気通路に浄化触媒又はＤＰＦが配置された排気ガス浄化装置において、ディーゼルエンジンの燃焼室に連通する排気ポートと、排気ポート内に燃料を供給する燃料添加弁と、燃料添加弁よりも下流側に配置された第１酸化触媒と、第１酸化触媒を介し、排気ポート内に連通する区画室とを備え、燃料添加弁の先端部分は、区画室内に配置されるともに、少なくとも第１酸化触媒を配した区画室の一部が、排気ポート内に突出することを特徴とする。排気ポートにおいて燃料添加弁の下流に第１酸化触媒が設けられていることにより、ディーゼルエンジンから排出された直後の高温の排気ガスと第１酸化触媒とが接触し、第１酸化触媒の温度が上昇して第１酸化触媒が十分活性化されるので、燃料添加弁から噴射された燃料は十分に低分子化される。
排気ポートにおいて燃料添加弁よりも上流に設けられ、燃料を酸化する第２酸化触媒と、排気ポートに設けられ、排気ガスを透過しない非透過部材とをさらに備え、区画室は、第１酸化触媒と、第２触媒と、非透過部材とから形成されていてもよい。
排気ポートの周囲において、前記区画室に近接すると共に少なくとも前記区画室と同じ範囲に断熱部材が設けられていてもよい。

この発明によれば、排気ポートにおいて燃料添加弁の下流に第１酸化触媒が設けられていることにより、ディーゼルエンジンから排出された直後の高温の排気ガスと第１酸化触媒とが接触し、第１酸化触媒の温度が上昇して第１酸化触媒が十分活性化されるので、燃料添加弁から噴射された燃料が十分に低分子化される。これにより、燃料添加弁から噴射された燃料の霧化を促進することができる。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
この実施の形態１に係る排気ガス浄化装置を備えたディーゼルエンジンの構成を図１に示す。ディーゼルエンジンのシリンダブロックには４つの気筒内に燃焼室１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが設けられ、これらに連通するように吸気マニフォルド２及び排気マニフォルド３が設けられている。吸気マニフォルド２の他端、上流側には空気が流通する吸気通路４が接続され、排気マニフォルド３の他端、下流側には排気ガスが流通する排気通路５が接続されている。吸気通路４には、空気の流量を測定するエアフローメータ６と、過給機７のコンプレッサー７ａと、空気を冷却するインタークーラー８と、空気の流量を調整するスロットルバルブ９とが設けられている。排気通路５には、過給機７のタービン７ｂと、第１酸化触媒コンバーター１０と、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）触媒コンバーター１１と、空燃比センサ１２と、第２酸化触媒コンバーター１３とが設けられている。また、一端が排気マニフォルド３に接続されると共に他端が吸気マニフォルド２及びスロットルバルブ９の間で吸気通路４に接続されるＥＧＲ通路１４が設けられている。ＥＧＲ通路１４には、ＥＧＲクーラー１５と、ＥＧＲバルブ１６とが設けられている。

４つの燃焼室１ａ〜１ｄのそれぞれには、燃料を噴射するインジェクションノズル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが設けられている。インジェクションノズル２０ａ〜２０ｄのそれぞれは、高圧の燃料を微細な噴霧状態にして燃焼室１ａ〜１ｄ内に噴射する電磁弁である。それぞれのインジェクションノズル２０ａ〜２０ｄは、共通のコモンレール２１に接続されている。コモンレール２１には、燃料通路２２の一端が接続されている。燃料通路２２の他端は、燃料供給ポンプ２３に接続されている。コモンレール２１は、燃料供給ポンプ２３から高圧の燃料の供給を受けると共に、一部の燃料をリリーフ弁２４により排出し、排出通路２５を介して図示しない燃料タンク等の燃料供給系に戻すことで、常に内部に所定の圧力の高圧燃料が維持されるようになっている。コモンレール２１内の高圧燃料の圧力を利用し、インジェクションノズル２０ａ〜２０ｄの開閉時間を制御することで、所望の量の燃料が燃焼室１ａ〜１ｄのそれぞれに噴射されるようになっている。

シリンダヘッド１には、４つの燃焼室１ａ〜１ｄのそれぞれに連通するように、４つの排気ポート４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが貫通する如く形成されている。排気マニフォルド３は４つの分岐管３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを有しており、分岐管３ａ〜３ｄのそれぞれは、排気ポート４ａ〜４ｄに接続されている。
排気ポート４ａには、排気ポート４ａに燃料を噴射する燃料添加弁３０が設けられている。燃料添加弁３０は、燃料通路２６を介して燃料供給ポンプ２３と連通しており、コモンレール２１内よりも低圧の燃料が供給されるようになっている。

図２に示されるように、燃料添加弁３０は、シリンダヘッド１の上部より、燃料添加弁３０の先端部分３０ａが排気ポート４ａに突き出るように取付けられる。シリンダヘッド１内部には、冷却水が流通するウォータージャケットが形成されており、燃料添加弁３０の周りにもウォータージャケット３１が形成されている。排気ポート４ａにおいて、燃料添加弁３０の先端部分３０ａよりも下流に、燃料添加弁３０から噴射された燃料を酸化して低分子化する第１酸化触媒３３が設けられている。また、排気ポート４ａには、排気ガスが透過しない非透過部材３２が設けられている。非透過部材３２は、排気ポート４ａの軸方向に対して垂直に延びる垂直部３２ａと、排気ポート４ａの軸方向に対して水平に延びる水平部３２ｂとからなり、断面がＬ字状の形状を有している。垂直部３２ａは燃料添加弁３０の先端部分３０ａよりも上流に設けられ、水平部３２ｂは第１酸化触媒３３に接続されると共に燃料添加弁３０の先端部分３０ａの下方に位置している。これにより、第１酸化触媒３３及び非透過部材３２は区画室３４を形成し、燃料添加弁３０の先端部分３０ａが区画室３４内に位置している。すなわち、燃料添加弁３０の先端部分３０ａは第１酸化触媒３３及び非透過部材３２により覆われている。

図３には、図２において矢印Ａの方向から見た排気ポート４ａが示されている。燃料添加弁３０の先端部分３０ａの下方に位置する非透過部材３２の水平部３２ｂは、先端部分３０ａに向かって凸状に湾曲している。このため、排気ポート４ａの円形の断面において、第１酸化触媒の占める面積ができるだけ小さくなるようになっている。これにより、排気ポート４ａを排気ガスが流通する際、第１酸化触媒３３及び非透過部材３２による圧力損失が最小限になっている。

次に、この実施の形態１に係る排気ガス浄化装置を備えたディーゼルエンジンの動作を説明する。
図１に示されるように、このディーゼルエンジンが始動すると、空気が吸気通路４に取り入れられて吸気通路４を流通する。吸気通路４を流通する間、空気は、エアフローメータ６によって流量が測定され、過給機７のコンプレッサー７ａによって圧縮され、インタークーラー８で冷却される。エアフローメータ６によって測定された空気の流量に基づいてスロットルバルブ９の開度が調整されることにより、吸気通路４を流通する空気の流量が制御される。吸気通路４を流通した空気は、吸気マニフォルド２に流入した後、各燃焼室１ａ〜１ｄに吸入される。

各燃焼室１ａ〜１ｄに吸入された空気は、図示しないピストンによって圧縮された後、インジェクションノズル２０ａ〜２０ｄから各燃焼室１ａ〜１ｄに燃料が噴射されて燃焼し、排気ガスとなって各燃焼室１ａ〜１ｄから各排気ポート４ａ〜４ｄに排出される。各排出ポート４ａ〜４ｄに排出された排気ガスは、排気マニフォルド３に集められ、その一部がＥＧＲ通路１４を流通する。ＥＧＲ通路１４を流通する排気ガスの流量は、ＥＧＲバルブ１６によって制御される。ＥＧＲ通路１４を流通する排気ガスは、ＥＧＲクーラー１５によって冷却された後、ＥＧＲガスとして吸気通路４に戻されて空気と合流し、各燃焼室１ａ〜１ｄに吸入される。

一方、排気マニフォルド３に集められた排気ガスの残りは、排気通路５を流通する。排気通路５を流通する排気ガスは、過給機７のタービン７ｂを駆動させる。これにより、前述したコンプレッサー７ａが駆動される。排気ガスは、タービン７ｂを駆動させた後、ＤＰＦ触媒コンバーター１１において微粒子が捕捉され、車外に排出される。ＤＰＦ触媒コンバーター１１に捕捉された排気微粒子の量が増加すると、ＤＰＦ触媒コンバーター１１の差圧が上昇する。この差圧が所定値以上となったら、ＤＰＦ触媒コンバーター１１の再生を開始する。

ＤＰＦ触媒コンバーター１１の再生が開始されると、図２に示されるように、燃料添加弁３０から排気ポート４ａに燃料が噴射される。排気ポート４ａを流通する排気ガスは、燃焼室１ａ（図１参照）から排出された直後の排気ガスなので、温度が高い状態になっている。第１酸化触媒３３は、温度の高い排気ガスにさらされているので、十分活性化された状態となっている。この条件で、燃料添加弁３０から燃料が噴射されると、第１酸化触媒３３によって燃料が酸化されて低分子化される。この酸化反応熱により、排気ガス温度がさらに上昇する。燃料が低分子化されると、燃料は排気ガス中で霧化されやすくなり、排気ガスと共に排気ポート４ａを流通しやすくなる。これにより、燃料添加弁３０の先端部分３０ａに燃料の一部が付着して排気ガス中の微粒子等を付着しやすい状態になることが防止される。また、排気ガスは、非透過部材３２によって区画室３４内には流入できないので、排気ガスに含まれる微粒子が燃料添加弁３０の先端部分３０ａに接触することはない。これにより、排気ガスに含まれる微粒子が燃料添加弁３０の先端部分３０ａに付着してつまりを生じさせることが防止される。

図１に示されるように、排気ポート４ａの燃料を含んだ排気ガスは、排気マニフォルド３内で、他の排気ポート４ｂ〜４ｄから流出してきた排気ガスと混合され、排気通路５を流通する。排気ポート４ａにおける燃料の酸化反応の反応熱により、排気通路５を流通する排気ガスの温度は第１酸化触媒コンバーター１０を活性化させるのに十分な温度となっている。この状態で、燃料を含んだ排気ガスが第１酸化触媒コンバーター１０に流入すると、第１酸化触媒コンバーター１０が活性化されることによって燃料が酸化される。この酸化反応熱によって排気ガス温度が上昇する。温度の上昇した排気ガスがＤＰＦ触媒コンバーター１１に流入すると、捕捉されている微粒子が酸化除去されて、ＤＰＦ触媒コンバーター１１が再生される。ＤＰＦ触媒コンバーター１１から流出した排気ガスは、空燃比センサ１２によって空燃比が測定され、この測定値に基づいて、燃料添加弁３０から噴射される燃料量が最適化される。ここで、空燃比センサ１２は、燃料の分子量が高いと感度がにぶくなるので、燃料量の最適化が十分行われなくなってしまう。しかし、燃料添加弁３０から噴射された燃料は、第１酸化触媒３３（図２参照）によって十分低分子化されているので、空燃比センサ１２の感度が向上し、燃料量の最適化が十分行われるようになる。その後、排気ガスは第２酸化触媒コンバーター１３に流入して、残留する燃料が酸化されて、車外に排出される。ＤＰＦ触媒コンバーター１１の差圧が所定値以下となったら、燃料添加弁３０からの燃料の噴射を停止して、ＤＰＦ触媒コンバーター１１の再生を終了する。

このように、燃料添加弁３０及び第１酸化触媒３３が排気ポート４ａに設けられていることにより、排気ポート４ａにおいて燃料添加弁３０の下流に設けられた第１酸化触媒３３は、ディーゼルエンジンから排出された直後の高温の排気ガスにより活性化されるので、比較的排気ガス温度の低い低回転低負荷状態等でも、燃料添加弁３０から噴射された燃料が十分に低分子化される。これにより、燃料添加弁３０から噴射された燃料の霧化を促進することができる。また、第１酸化触媒３３及び非透過部材３２によって燃料添加弁３０の先端部分３０ａが覆われていることにより、微粒子等を含んだ排気ガスが燃料添加弁３０の先端部分３０ａの周囲に流通しなくなるので、微粒子等が付着して燃料添加弁３０の先端部分３０ａにつまりが生じることもない。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係る排気ガス浄化装置を図４に基づいて説明する。尚、以下の実施の形態において、図１〜３の参照符号と同一の符号は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
この発明の実施の形態２に係る排気ガス浄化装置は、実施の形態１に対して、排気ポート４ａにおいて燃料添加弁３０の上流にさらに別の酸化触媒を設けたものである。
図４に示されるように、排気ポート４ａにおいて、燃料添加弁３０の下流に第１酸化触媒３３が設けられ、上流に第２酸化触媒４３が設けられている。また、第１酸化触媒３３及び第２酸化触媒４３の両方に接続され、排気ガスを透過しない非透過部材４２が設けられている。非透過部材４２は、燃料添加弁３０の先端部分３０ａの下方に位置するように、排気ポート４ａの軸方向に対して水平方向に延びている。第１酸化触媒３３と、第２酸化触媒４３と、非透過部材４２とにより、区画室３４が形成され、燃料添加弁３０の先端部分３０ａが区画室３４内に位置している。すなわち、燃料添加弁３０の先端部分３０ａは第１酸化触媒３３、第２酸化触媒４３及び非透過部材４２により覆われている。その他の構成は、実施の形態１と同じである。

実施の形態１と同様にして、ＤＰＦ触媒コンバーター１１（図１参照）の再生が開始されると、燃料添加弁３０から排気ポート４ａに燃料が噴射される。排気ポート４ａを流通する排気ガスは、燃焼室１ａ（図１参照）から排出された直後の排気ガスなので、温度が高い状態になっている。第１酸化触媒３３及び第２酸化触媒４３は、温度の高い排気ガスにさらされているので、十分活性化された状態となっている。この条件で、燃料添加弁３０から燃料が噴射されると、第１酸化触媒３３及び第２酸化触媒４３によって燃料が酸化されて低分子化される。この酸化反応熱により、排気ガス温度が上昇する。燃料が低分子化されると、燃料は排気ガス中で霧化されやすくなり、排気ガスと共に排気ポート４ａを流通しやすくなる。また、排気ポート４ａを流通する排気ガスは第１酸化触媒３３及び第２酸化触媒４３を透過するので、区画室３４の内部、すなわち燃料添加弁３０の先端部分３０ａの周りに排気ガスの流れが存在するようになる。このため、燃料添加弁３０から噴射された燃料がさらに霧化されやすくなる。しかも、排気ポート４ａを流通する排気ガスは非透過部材４２に遮られるため、第２酸化触媒４３を透過したもののみが燃料添加弁３０の先端部分３０ａの周りを流通する。排気ガスは第２酸化触媒４３によって浄化されるので、排気ガスに含まれる微粒子等が燃料添加弁３０の先端部分３０ａに付着してつまりを生じさせることが防止される。

このように、排気ポート４ａにおいて、燃料添加弁３０の下流に第１酸化触媒３３を設けると共に上流に第２酸化触媒４３を設け、さらに第１酸化触媒３３及び第２酸化触媒４３の両方に接続するように排気ポート４ａの軸方向に対して水平に延びた非透過部材４２を設けることにより、燃料添加弁３０の先端部分３０ａは、第１酸化触媒３３、第２酸化触媒４３及び非透過部材４２により覆われている。これにより、第１酸化触媒３３及び第２酸化触媒４３は、高温の排気ガスにさらされて十分活性化されているので、燃料添加弁３０から噴射された燃料を十分低分子化することができる。すなわち、燃料の霧化を促進することができる。また、第２酸化触媒４３を透過して浄化された排気ガスのみが燃料添加弁３０の先端部分３０ａの周りを流通することにより、燃料の霧化を促進すると共に、排気ガスに含まれる微粒子等が燃料添加弁３０の先端部分３０ａに付着してつまりを生じさせることを防止できる。

実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３に係る排気ガス浄化装置を図５及び６に基づいて説明する。この発明の実施の形態３に係る排気ガス浄化装置は、実施の形態１に対して、シリンダヘッド１に断熱部材を設けたものである。
図５に示されるように、シリンダヘッド１において、燃料添加弁３０の周囲、かつ、ウォータージャケット３１と排気ポート４ａとの間にセラミック系の断熱部材５０が設けられている。断熱部材５０は、排気ポート４ａの軸方向に対して、第１酸化触媒３３及び非透過部材３２の垂直部３２ａの間の範囲に設けられている。また、図６に示されるように、断熱部材５０は、排気ポート４ａの周方向に対して、第１酸化触媒３３の周方向の範囲と同じ範囲に設けられている。これにより、断熱部材５０は、排気ポート４ａの内周面の一部を構成している。すなわち、断熱部材５０と、第１酸化触媒３３と、非透過部材３２とにより、区画室３４が形成されている。その他の構成については、実施の形態１と同じである。

燃料添加弁３０を冷却するためにウォータージャケット３１に冷却水が流れているが、冷却水は、燃料添加弁３０を冷却するために、ウォータージャケット３１周辺のシリンダヘッド１の一部を冷却する。このため、排気ポート４ａの内周面の一部に温度の低い部分が生じてしまい、排気ポート４ａを流通する排気ガスを冷却してしまうおそれがある。しかしながら、区画室３４における排気ポート４ａの内周面は断熱部材５０によって構成されているため、冷却水の影響が区画室３４内及び第１酸化触媒３３には及ばなくなる。これにより、第１酸化触媒３３周辺の排気ガスの温度の低下が防止され、第１酸化触媒３３の十分な活性化が維持される。
このように、シリンダヘッド１において、ウォータージャケット３１と排気ポート４ａとの間に断熱部材５０を設け、区画室３４における排気ポート４ａの内周面を断熱部材５０によって構成することにより、ウォータージャケット３１を流れる冷却水の影響が区画室３４内及び第１酸化触媒３３には及ばなくなるので、第１酸化触媒３３の活性化を維持し、燃料添加弁３０から噴射される燃料を十分に低分子化することができる。すなわち、燃料の霧化をさらに促進することができる。

実施の形態３では、区画室３４における排気ポート４ａの内周面を断熱部材５０によって構成するようにしたが、この形態に限定するものではない。区画室３４に断熱部材５０が露出しないように、断熱部材５０をシリンダヘッド１の内部に埋め込まれるように設けてもよい。また、断熱部材５０を設ける範囲も区画室３４の範囲と一致させることに限定するものでもなく、区画室３４の範囲よりも大きい範囲で断熱部材５０を設けてもよい。すなわち、断熱部材５０は、排気ポート４ａの周囲において、区画室３４に近接すると共に少なくとも区画室３４と同じ範囲に設けることができる。
さらに、実施の形態３では、実施の形態１に対して断熱部材５０を設けたが、実施の形態１に限定するものではなく、実施の形態２に対して断熱部材５０を設けることもできる。

実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４に係る排気ガス浄化装置を図７に基づいて説明する。この発明の実施の形態４に係る排気ガス浄化装置は、実施の形態１に対して、区画室をシリンダヘッドと一体に形成したものである。
図７に示されるように、区画室３４は第１酸化触媒３３及び非透過部材５２から形成され、区画室３４の一部が排気ポート４ａに対して凹むようにシリンダヘッドに一体形成されている。第１酸化触媒３３及び非透過部材５２は、排気ポート４ａに突出している。燃料添加弁３０の先端部分３０ａは、区画室３４内に配置されているが、排気ポート４ａには突出していない。その他の構成については、実施の形態１と同じである。

このように、区画室３４の一部が排気ポート４ａに対して凹むようにシリンダヘッドに一体形成されていても、第１酸化触媒３３が排気ポート４ａに突出しているので、第１酸化触媒３３は、ディーゼルエンジンから排出された直後の高温の排気ガスにより活性化される。また、第１酸化触媒３３及び非透過部材５２によって燃料添加弁３０の先端部分３０ａが覆われていることにより、微粒子等を含んだ排気ガスが燃料添加弁３０の先端部分３０ａの周囲に流通しなくなる。これらにより、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態１〜４では、第１酸化触媒コンバーター１０をＤＰＦ触媒コンバーター１１の上流直近に設けたが、第１酸化触媒コンバーター１０は必ずしも必須の構成要件ではない。排気通路５を流通する排気ガスは、過給機７の前後で特に冷却される。したがって、過給機のないディーゼルエンジンのように、ＤＰＦ触媒コンバーター１１に流入する排気ガスの温度を所定温度以上に維持できる場合には、第１酸化触媒コンバーター１０を設けなくてもよい。また、第２酸化触媒コンバーター１３も必須の構成要件ではなく、ＤＰＦ触媒コンバーター１１から流出された排気ガスが十分に浄化される場合には、第２酸化触媒コンバーター１３を設けなくてもよい。

この発明の実施の形態１に係る排気ガス浄化装置を備えたディーゼルエンジンの構成図である。この実施の形態１に係る排気ガス浄化装置の燃料添加弁周辺の断面図である。図２において、矢印Ａの方向から見た平面図である。この実施の形態２に係る排気ガス浄化装置の燃料添加弁周辺の断面図である。この実施の形態３に係る排気ガス浄化装置の燃料添加弁周辺の断面図である。図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。この実施の形態４に係る排気ガス浄化装置の燃料添加弁周辺の断面図である。排気ガス浄化装置を備えた従来のディーゼルエンジンの構成図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ燃焼室、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ排気ポート、１１ディーゼルパティキュレートフィルタ触媒コンバーター、３０燃料添加弁、３０ａ（燃料添加弁の）先端部分、３２，４２，５２非透過部材、３３第１酸化触媒、３４区画室、４３第２酸化触媒、５０断熱部材。

Claims

ディーゼルエンジンの燃焼室より排出される排気ガスに対し、燃料添加弁により燃料を供給すると共に、前記燃料添加弁の下流側排気通路に浄化触媒又はＤＰＦが配置された排気ガス浄化装置において、
前記ディーゼルエンジンの燃焼室に連通する排気ポートと、
前記排気ポート内に燃料を供給する燃料添加弁と、
前記燃料添加弁よりも下流側に配置された第１酸化触媒と、
前記第１酸化触媒を介し、前記排気ポート内に連通する区画室と
を備え、
前記燃料添加弁の先端部分は、前記区画室内に配置されるともに、少なくとも前記第１酸化触媒を配した前記区画室の一部が、前記排気ポート内に突出することを特徴とする排気ガス浄化装置。
前記排気ポートにおいて前記燃料添加弁よりも上流に設けられ、前記燃料を酸化する第２酸化触媒と、
前記排気ポートに設けられ、前記排気ガスを透過しない非透過部材と
をさらに備え、
前記区画室は、前記第１酸化触媒と、前記第２触媒と、前記非透過部材とから形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
前記排気ポートの周囲において、前記区画室に近接すると共に少なくとも前記区画室と同じ範囲に断熱部材が設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の排気ガス浄化装置。