JP5239764B2 - Engine exhaust system structure - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの排気系構造に関するものである。 The present invention relates to an exhaust system structure of an engine.
従来より、窒素酸化物(NOx),一酸化炭素(CO)およびパティキュレートマター(Particulate Matter; 以下、単にPMという)といった、ディーゼルエンジンからの排ガスに含まれる有害物質を除去することで、排ガスを浄化する技術が種々開発されている。
その一例として、以下の特許文献1においては、同文献の図1に示されるように、ノズル(2)から排気通路(7)内へ燃料を噴射する技術が挙げられる。
Conventionally, by removing harmful substances contained in exhaust gas from diesel engines such as nitrogen oxide (NOx), carbon monoxide (CO), and particulate matter (hereinafter simply referred to as PM), exhaust gas is reduced. Various technologies for purification have been developed.
As an example, Patent Document 1 below includes a technique for injecting fuel from a nozzle (2) into an exhaust passage (7) as shown in FIG.
この特許文献1の技術では、同文献の図2に開示されるように、排気通路(7)において膨出部(1)が形成されている。そして、このノズル(2)は膨出部(1)の中央部付近に設けられている。
また、同文献の図3に開示されるように、ノズル(2)からの燃料噴射方向は、図2および図3中矢印(C)として示されるように、膨出部(1)の内周面(1a)に沿って生じた排気流れ(B)に向かうように設定されている。
Further, as disclosed in FIG. 3 of the same document, the fuel injection direction from the nozzle (2) is the inner periphery of the bulging portion (1) as shown by an arrow (C) in FIGS. It is set so as to be directed to the exhaust flow (B) generated along the surface (1a).
しかしながら、特許文献1の技術では、ノズル(2)から噴射された燃料は、排気流れ(B)に向けて噴射されるものの、膨出部(1)の内周面(1a)に付着する可能性があり、排ガス性能を十分に向上させることが出来ないおそれがある。
もちろん、この特許文献1の技術によっても、排ガスを浄化するという効果を得ることは出来ようが、近年、環境保護の観点から、排ガス性能のさらなる向上が強く求められている。
However, in the technique of Patent Document 1, although the fuel injected from the nozzle (2) is injected toward the exhaust flow (B), it can adhere to the inner peripheral surface (1a) of the bulging portion (1). There is a possibility that the exhaust gas performance cannot be sufficiently improved.
Of course, even with the technique of Patent Document 1, it is possible to obtain the effect of purifying exhaust gas, but in recent years, further improvement in exhaust gas performance has been strongly demanded from the viewpoint of environmental protection.
他方、図3に、本発明のエンジンの排気系構造を創作する過程で創作された構造(試作構造)を示す。なお、この図3に示す構造を、以下、試作構造100という。
この試作構造100においては、略Y字形状に形成された排気接続管101が設けられている。
また、この排気接続管101における一方の入口102には、エンジン(図示略)に備えられたターボチャージャ(図示略)の排気出口(図示略)が接続されている。
On the other hand, FIG. 3 shows a structure (prototype structure) created in the process of creating the exhaust system structure of the engine of the present invention. The structure shown in FIG. 3 is hereinafter referred to as a
In this
An exhaust outlet (not shown) of a turbocharger (not shown) provided in an engine (not shown) is connected to one
また、この排気接続管101における他方の入口103には、この排気接続管101内に燃料を噴射するインジェクタ104が設けられている。
そして、この排気接続管101における出口105には、排気通路106が接続されている。
また、この排気通路106内には、酸化触媒107が設けられ、さらに、この酸化触媒107の下方にNOxトラップ触媒108が配設されている。
An
An
An
そして、排気接続管106内に、インジェクタ104から燃料を噴射することで、酸化触媒107およびNOxトラップ触媒108へは、比較的多くの燃料成分を含む排ガスを流入させることが出来るようになっている。これにより、酸化触媒107での酸化を促進するとともに、NOxトラップ触媒108で吸蔵されたNOx成分を、これらの酸化触媒107およびNOxトラップ触媒108から放出させる(いわゆる、NOxパージを実行する)ことが出来るようになっているのである。
Then, by injecting fuel from the
ここで、インジェクタ104から噴射された燃料は、排気接続管101の壁面に付着させないようにすることが好ましい。このため、インジェクタ104は、噴射した燃料の噴霧が拡散する過程で壁面に付着しないような貫徹力に設定されている。
しかしながら、噴射燃料の貫徹力を確保すると、インジェクタ104から噴射された燃料と排ガスとが排気接続管106内で十分に撹拌されず、酸化触媒107およびNOxトラップ触媒108の一部へ直接的に流入してしまう事態が生じる。
Here, it is preferable that the fuel injected from the
However, if the penetration force of the injected fuel is ensured, the fuel and exhaust gas injected from the
換言すれば、インジェクタ104から噴射された燃料が十分に拡散されず、酸化触媒107およびNOxトラップ触媒108の全体をバランスよく通過させることが出来ない。このため、酸化触媒107およびNOxトラップ触媒108の全体として排ガスの浄化を効率よく行なうことが出来ないという事態を招くのである。
さらに、酸化触媒107の一部へ直接的に流入した燃料は、その後、酸化触媒107内で気化することになる。このとき、燃料の気化熱により、酸化触媒107の温度を部分的に低くしてしまうこととなり、排ガスの浄化効率がさらに低下してしまう。
In other words, the fuel injected from the
Further, the fuel that has flowed directly into a part of the
他方、酸化触媒107およびNOxトラップ触媒108の一部分に、高濃度の燃料成分を含む排ガス、即ち、極めてリッチ雰囲気の排ガスが流れる領域(図3中符号Fa参照)、或いは、気化しなかった燃料が液体のまま流れる領域(同じく図3中符号Fa参照)では、部分的に激しい化学反応が生じ、酸化触媒107およびNOxトラップ触媒108で温度分布の偏りが生じるのである。
On the other hand, an exhaust gas containing a high concentration fuel component, that is, a region where exhaust gas in a very rich atmosphere flows (see symbol Fa in FIG. 3) or a fuel that has not been vaporized, is part of the
この点、図4および図5(A)〜(C)を用いて改めて説明する。
ここで、図4は、酸化触媒107またはNOxトラップ触媒108の水平断面(図3中、符号CS1,CS2およびCS3参照)を上方から見た場合を示すものである。また、この図4中、P1〜P5で示す部分のうち、部分P1および部分P2において、極めてリッチ雰囲気の排ガスが流れた、或いは、気化しなかった燃料が液体のまま流れたものとする。
This point will be described again with reference to FIGS. 4 and 5A to 5C.
Here, FIG. 4 shows a case where the horizontal cross section of the
また、図5(A)は、図3に示す酸化触媒107の第1水平断面CS1における温度を示し、図5(B)は、図3に示す酸化触媒107の第2水平断面CS2における温度を示し、図5(C)は、図3に示すNOxトラップ触媒108の第3水平断面CS3における温度を示す。
図5(A)で示すように、酸化触媒107の第1水平断面CS1における部分P1(一点鎖線参照)および部分P2(二点鎖線参照)は、酸化触媒107に付着した燃料の気化熱によって、局所的に冷却されていることが分かる。
5A shows the temperature at the first horizontal section CS1 of the
As shown in FIG. 5A, the portion P1 (see the alternate long and short dash line) and the portion P2 (see the alternate long and two short dashes line) in the first horizontal section CS1 of the
これに対して、図5(B)および図5(C)で示すように、酸化触媒107の第2水平断面CS2およびNOxトラップ触媒108の第3水平断面CS3においては、部分P1(一点鎖線参照)および部分P2(二点鎖線参照)が、燃料成分が酸化することによって生じる熱(反応熱)によって、局所的に熱せられていることが分かる。
このように、酸化触媒107およびNOxトラップ触媒108における温度分布の偏りは、これらの酸化触媒107およびNOxトラップ触媒108の全体に、リッチ雰囲気の排ガスがバランスよく供給されないことに起因して生じる。このため、酸化触媒107およびNOxトラップ触媒108による排ガスの浄化効率が低下し、排ガス性能を向上させることが困難になるのである。
On the other hand, as shown in FIG. 5B and FIG. 5C, in the second horizontal cross section CS2 of the
As described above, the uneven temperature distribution in the
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、排ガス性能のさらなる向上を図り環境保護に寄与することが出来る、エンジンの排気系構造を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an engine exhaust system structure that can further improve exhaust gas performance and contribute to environmental protection.
上記目的を達成するため、本発明のエンジンの排気系構造(請求項1)は、エンジンに接続された排気管中に燃料を噴射する燃料噴射装置と、該エンジンと該排気管との間に設けられたターボチャージャと、該ターボチャージャに近接して設けられ、該排気管の内径よりも小さな内径を有し且つ該排気管中に設けられた内管と、該内管と該排気管との間に排ガスが流入する隙間を形成しながら該排気管に対して該内管を支持する支持部材と、該内管に穿設され該燃料噴射装置から噴射された燃料を該内管の内周面に導入する燃料導入穴とを備え、該支持部材は、該内管内周面において該燃料導入穴を通じて導入された該燃料が噴射される被噴射部分を避けながら該排気管に対して該内管を支持し、該燃料噴射装置による燃料噴射方向と該内管の中心とを所定距離オフセットさせ、噴射された該燃料を該ターボチャージャで生じる旋回流と同じ方向に該内管内で旋回させるように設定させたことを特徴としている。 To achieve the above object, an exhaust system structure for an engine of the present invention (Claim 1) includes a fuel injection device for injecting fuel into the exhaust pipe connected to an engine, between the engine and the exhaust pipe A turbocharger provided, an inner pipe provided in the vicinity of the turbocharger , having an inner diameter smaller than the inner diameter of the exhaust pipe and provided in the exhaust pipe, the inner pipe and the exhaust pipe, A support member that supports the inner pipe with respect to the exhaust pipe while forming a gap through which exhaust gas flows, and fuel injected from the fuel injection device that is drilled in the inner pipe. A fuel introduction hole to be introduced into the peripheral surface, and the support member is located on the inner peripheral surface of the inner pipe with respect to the exhaust pipe while avoiding a portion to be injected through which the fuel introduced through the fuel introduction hole is injected. The inner pipe is supported, the fuel injection direction by the fuel injection device and the inner pipe The center by a predetermined distance offset, and the injected fuel characterized in that is set so as to pivot the inner tube in the same direction as the swirling flow generated by the turbocharger.
また、請求項2記載の本発明のエンジンの排気系構造は、請求項1記載の内容において、該内管よりも下流側における該排気管には該エンジンからの排ガスを浄化する排気触媒が設けられていることを特徴としている。 The exhaust system structure of the engine of the present invention according to claim 2 is the content of claim 1, wherein the exhaust pipe downstream of the inner pipe is provided with an exhaust catalyst for purifying exhaust gas from the engine. It is characterized by being .
本発明のエンジンの排気系構造によれば、燃料を比較的多く含む排ガスが、排気管中の一部に偏って流れる事態が生じることを防ぐことが可能となり、排ガス性能を向上させ、環境保護に寄与することが出来ることが出来る。また、内管と排気管との間に隙間があり、支持部材は燃料噴射装置から噴射された燃料を避けて内管を支えていることから、気化熱による内管の冷却効果は、排気管自体に及びにくくすることが出来る。また、内管の内周面において燃料の旋回流を生成し易くすることが出来、燃料が排ガスと良好に攪拌される。(請求項1)
また、ターボチャージャの下流側に生成される排ガスの旋回流と、内管の内周面において生成される燃料の旋回流とを同方向にしたことで、排ガスと燃料との撹拌をより促進することが出来る。(請求項1)
また、排気管の下流側に触媒を設けた場合であっても、この触媒の一部に比較的多くの燃料が偏って流れ込む事態が生じることを防ぐことが出来る。(請求項2)
According to the exhaust system structure of the engine of the present invention, it is possible to prevent a situation in which exhaust gas containing a relatively large amount of fuel is biased to a part of the exhaust pipe, thereby improving exhaust gas performance and protecting the environment. Can contribute. In addition, there is a gap between the inner pipe and the exhaust pipe, and the support member supports the inner pipe while avoiding the fuel injected from the fuel injection device. It can be difficult to reach itself. Further, it is possible to easily generate a swirling flow of fuel on the inner peripheral surface of the inner pipe, and the fuel is well agitated with the exhaust gas. (Claim 1)
Further, the swirling flow of the exhaust gas generated on the downstream side of the turbocharger and the swirling flow of the fuel generated on the inner peripheral surface of the inner pipe are made in the same direction, thereby further promoting the stirring of the exhaust gas and the fuel. I can do it. (Claim 1)
Further, even when a catalyst is provided on the downstream side of the exhaust pipe, it is possible to prevent a situation where a relatively large amount of fuel flows in a part of the catalyst. (Claim 2 )
以下、図面により、本発明の一実施形態に係るエンジンの排気系構造について説明すると、図1はその全体構成を示す模式図、図2はその要部構成を示す模式図であって、図1のII−II矢視断面を示すものである。
図1および図2に示すように、車両10に搭載されたディーゼルエンジン(エンジン)11には、ターボチャージャ12が備えられている。
Hereinafter, an engine exhaust system structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration thereof, and FIG. 2 is a schematic diagram showing an essential configuration thereof. The II-II arrow cross section of is shown.
As shown in FIGS. 1 and 2, a diesel engine (engine) 11 mounted on a
また、このターボチャージャ12の出口13には、第1排気管(排気管)14の入口15が接続されている。なお、以下、“上流”または“下流”といった表現を用いるが、これらは、ディーゼルエンジン11から排出された排ガスの流れを基準とするものである。
ターボチャージャ12は、図示しないタービン−コンプレッサを有し、ディーゼルエンジン11から排出された排ガスによりこのタービン−コンプレッサを回転させることで、ディーゼルエンジン11の吸気過給を行なうことが出来るようになっている。
In addition, an
The turbocharger 12 has a turbine-compressor (not shown), and can rotate the turbine-compressor with exhaust gas discharged from the diesel engine 11 to perform intake air supercharging of the diesel engine 11. .
第1排気管14は、略L字型の形状に形成された円筒形状の部品であり、その出口16には第2排気管(排気通路)17の入口18が接続されている。
さらに、この第1排気管14の出口16には、パンチングメタル19が設けられている。このパンチングメタル19は、複数の穴部が形成された金属板であって、これらの穴部を排ガスが通過する際に、排ガスの流れを乱すことが出来るようになっている。
The
Further, a punching
また、この第1排気管14は、入口15近傍の内径D1よりも、出口18近傍の内径D3の方が大きくなるように形成されている。つまり、この第1排気管14における排ガス流路面積は、入口内径D1から出口内径18の間で、徐々に大きくなるように設定されている。
第2排気管17には、酸化触媒(排気触媒)21が設けられるとともに、この酸化触媒21の下流側で且つこの酸化触媒21の下方にはNOxトラップ触媒(排気触媒)22が設けられている。
The
The
これらのうち、酸化触媒21は、ディーゼルエンジン11に近接して設けられ、ディーゼルエンジン11から排出された排ガスを比較的高温のまま、この酸化触媒21に流入させることが出来るようになっている。また、この酸化触媒21は、白金(Pt),ロジウム(Rh)といった貴金属を含んでおり、これらの貴金属によって、排ガスに含まれる酸化炭素(CO)と炭化水素(HC)とを酸化し、二酸化炭素(CO2)と水(H2O)とに化学変化させることで、排ガスを浄化することが出来るようになっている。
Among these, the
NOxトラップ触媒22は、NOx吸蔵材としてアルカリ金属(例えば、バリウム(Ba))を含んでおり、これにより、排ガス中のNOxを吸蔵することが出来るようになっている。また、このNOx吸蔵材は、排ガスがリーン雰囲気にある場合に排ガス中のNOx成分を吸蔵し、一方、排ガスがリッチ雰囲気にある場合に吸蔵したNOxを排ガス中に放出することが出来るようになっている。
The
また、このNOxトラップ触媒22のNOx吸蔵材には、燃料に含まれる硫黄成分と酸素との反応生成物である硫黄酸化物(SOx)がNOxの代わりに吸蔵されてしまう場合もある。このNOxトラップ触媒22に吸蔵されてしまったSOxを、NOxトラップ触媒22から放出するためには、NOxの場合と同様に、排ガスをリッチ雰囲気にすればよい。
In addition, the NOx occlusion material of the
なお、NOxトラップ触媒22に吸蔵されたNOxをNOxトラップ触媒22から放出させる制御をNOxパージといい、NOxトラップ触媒22に吸蔵されたSOxをNOxトラップ触媒22から放出させる制御をSパージという。
そして、第1排気管14の入口15の近傍には、内管23が設けられている。
この内管23は、第1排気管14の入口内径D1よりも小さな内径D2を有するように形成されている。
The control for releasing NOx stored in the
An
The
また、この内管23は、図2に示すように、4つの支持部材24を介して第1排気管14の内周面14Aに対して支持されている。これらの支持部材24は、金属製の部品であって、内管23と第1排気管14との間に介装されている。そして、この支持部材24の一端が内管23の外周面23Aに溶接され、その他端が第1排気管14の内周面14Aに対して溶接されている。これにより、内管23の外周面23Aと第1排気管14の内周面14Aとの間に隙間Gを形成することが出来るようになっている。
Further, as shown in FIG. 2, the
そして、この隙間Gには、ディーゼルエンジン11に設けられたターボチャージャ12から排出された排ガスの主流A1の一部が、副流A2として流入することが出来るようになっている。
さらに、この内管23には、燃料導入穴25が穿設されている。この燃料導入穴25は、第1排気管14の入口15の近傍に設けられたインジェクタ(燃料噴射装置)26から噴射された燃料(図1中符号F参照)を、内管23の内周面23Bに導入する穴部である。
A part of the main flow A1 of the exhaust gas discharged from the turbocharger 12 provided in the diesel engine 11 can flow into the gap G as a side flow A2.
Further, a
また、この燃料導入穴25には、燃料通路27が接続されている。この燃料通路27は、インジェクタ26による燃料の噴射方向C26と同じ方向に延在する円筒状の部品である。また、この燃料通路27の上端には、フランジ28が形成されている。
また、上述の支持部材24は、それぞれ、内管23の内周面(内管内周面)23Bにおいて、被噴射部分Pfを避けるように設けられている。ここで、内管内周面23Bにおける被噴射部分Pfとは、燃料通路27および燃料導入穴25を通じて導入された燃料(図1中符号F参照)が当たる部分である。つまり、インジェクタ26から噴射された燃料は、まず、この内管23の内周面23Bにおける被噴射部分Pfに衝突するようになっている。
A
Further, the above-described
もっとも、支持部材24は、この被噴射部分Pfを避けるように設けられているので、内管内周面23Bに付着した燃料の気化熱により、この内管23が冷却されたとしても、その冷却効果が、外管、即ち、第1排気管14自体に及びにくくすることが出来るようになっている。
また、図2に示すように、インジェクタ26による燃料噴射方向C26と、内管23の中心C23とが、所定距離L1オフセットするように設定されている。これにより、インジェクタ26によって噴射された燃料は、概ね、内管23の内周面23Bに沿って流れることとなり、内管23の内周面23Bにおいて燃料の旋回流(図2中、矢印Fr参照)を生成し易くすることが出来るようになっている。なお、オフセットする方向は、燃料の旋回流がターボチャージャ12で生じる旋回流と同じ方向となるように設定する。
However, since the
Further, as shown in FIG. 2, the fuel injection direction C 26 by the
本発明の一実施形態に係るエンジンの排気系構造は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
インジェクタ26が、第1排気管14中に燃料を噴射すると、この燃料は、燃料通路27および燃料導入穴25を通じて内管23の内周面23Bに導入される。
そして、内管23中に導入された燃料は、内管23の内周面23Bを沿って旋回流を形成し、このときに、ディーゼルエンジン11のターボチャージャ12から排出された排ガスと良好に撹拌される。
Since the exhaust system structure of an engine according to an embodiment of the present invention is configured as described above, the following operations and effects are achieved.
When the
The fuel introduced into the
また、内管23と第1排気管14との間には、支持部材24により、隙間Gが形成されている。したがって、内管23に付着した燃料が気化する際に、内管23が冷却されたとしても、第1排気管14自体が直接的に冷却されることを防ぐことが可能である。このため、第1排気管14のみならず、この第1排気管14と接続された第2排気管17の温度が低下することも抑制することが出来る。
Further, a gap G is formed by the
また、排ガスと燃料との撹拌は、第1排気管14の入口内径D1よりも小さな内径D2を有する内管23の内部において行われる。つまり、内管23を第1排気管14内に設けることで、第1排気管14中における排ガス流路面積が絞られた部分において、排ガスと燃料との撹拌が行なわれることが出来るようになっている。
また、この第1排気管14における排ガス流路面積は、入口内径D1から出口内径18の間で、徐々に大きくなるように設定されているので、燃料と排ガスとを拡散させながら且つ撹拌させることが出来る(図1中矢印A4およびA5参照)。
Further, the stirring of the exhaust gas and the fuel is performed inside the
Further, since the exhaust gas flow passage area in the
したがって、燃料を比較的多く含む排ガスが、第1排気管14中および第2排気管17中の一部に偏って流れる事態が生じることを防ぐことが可能となり、排ガス性能を向上させ、環境保護に寄与することが出来る。
また、内管23内で燃料と排ガスとが良好に攪拌されることで、内管23の下流側に酸化触媒21やNOxトラップ触媒22が設けられているが、これらの酸化触媒21およびNOxトラップ触媒22の一部に、比較的多くの燃料が偏って流れ込む事態が生じることを防ぐことが出来る。
Therefore, it is possible to prevent a situation in which exhaust gas containing a relatively large amount of fuel flows in a part in the
In addition, the
これにより、酸化触媒21やNOxトラップ触媒22の一部が局所的に反応することを防ぎ、酸化触媒21やNOxトラップ触媒22の全体を効率よく用いて排ガス浄化を行なうことが出来る。
つまり、排ガスと燃料との撹拌を良好に行なうことで、燃料の噴射量を必要最小限に抑制しながら、排ガス空燃比のバランスを保ちつつ、酸化触媒21やNOxトラップ触媒22の全体にリッチ化された排ガスを流入させることが出来る。したがって、NOxパージやSパージを実行した際に、NOxトラップ触媒22から効率よくNOxやSOxをパージさせることが可能となる。
Thereby, it is possible to prevent a part of the
In other words, the exhaust gas and the fuel are agitated satisfactorily, thereby reducing the fuel injection amount to the minimum necessary and maintaining the balance of the exhaust gas air-fuel ratio and enriching the
また、図2に示すように、支持部材24は、被噴射部分Pfを避けた位置において、内管23を第1排気管14に対して支持している。これにより、内管23の内周面23Bに付着した燃料の気化熱による内管23の冷却効果が、第1排気管14およびこの第1排気管14に接続された第2排気管17に及びにくくすることが出来る。
これにより、酸化触媒21やNOxトラップ触媒22に流れ込む排ガスの温度が低下することを抑制し、これらの酸化触媒21やNOxトラップ触媒22を早期に活性化させることが可能となる。したがって、ディーゼルエンジン11の温度が低い場合(例えば、冷態始動時)においても、酸化触媒21やNOxトラップ触媒22による排ガス浄化を速やかに開始することが出来る。
Further, as shown in FIG. 2, the
Thereby, it is possible to suppress the temperature of the exhaust gas flowing into the
また、図2に示すように、インジェクタ26による燃料噴射方向C26と内管23の中心C23とが、所定距離L1オフセットするように設定されている。これにより、内管23の内周面23Bにおいて、インジェクタ26から噴射された燃料が旋回流(図2中矢印Fr参照)を生成し易くすることが出来る。
また、図1に示すように、ディーゼルエンジン11と第1排気管14との間にはターボチャージャ12が設けられている。そして、内管23は、このターボチャージャ12に近接するように第1排気管14内に設けられている。
Further, as shown in FIG. 2, and the center C 23 of the fuel injection direction C 26 and the
Further, as shown in FIG. 1, a turbocharger 12 is provided between the diesel engine 11 and the
これにより、ターボチャージャ12のタービン−コンプレッサ(図示略)が作動することで生成された、ターボチャージャ12の下流側に生成される排ガスの旋回流(図1中矢印A3参照)と、内管23の内周面23Bにおいて生成される燃料の旋回流(図2中矢印Fr参照)とを同じ方向とすることにより、噴射された燃料が偏ることなく酸化触媒21に満遍なく供給される。
As a result, the swirl flow of exhaust gas generated on the downstream side of the turbocharger 12 (see arrow A3 in FIG. 1) generated by the operation of the turbine-compressor (not shown) of the turbocharger 12, and the
また、図1に示すように、第1排気管14の出口16には、パンチングメタル(乱流生成手段)19が設けられている。そして、パンチングメタル19の穴部を排ガスが通過する際に、排ガスの流れを乱すことが可能になり、排ガスと燃料との攪拌をさらに促進させることが出来る。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明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出来る。その一例を以下に示す。
As shown in FIG. 1, a punching metal (turbulent flow generation means) 19 is provided at the
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. An example is shown below.
上述の実施形態においては、酸化触媒21およびNOxトラップ触媒22が排気触媒として用いられている場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、これらの酸化触媒21およびNOxトラップ触媒22だけでなく、SCR(Selective Catalytic Reduction)触媒やHCトラップ触媒などを様々なバリエーションで組み合わせて用いるようにしても良い。
In the above-described embodiment, the case where the
また、上述の実施形態においては、酸化触媒21およびNOxトラップ触媒22の2つの排気触媒を用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されるものではなく、排気触媒の数に制限はない。
また、上述の実施形態においては、第1排気管14の出口16にパンチングメタル19が設けられた場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、このパンチングメタル19に換えて、第1排気管14の内周面14Aに突起部(図示略)を形成してもよい。つまり、この突起部(乱流生成手段)により、排ガスの流れを乱すことが可能になり、排ガスと燃料との攪拌をさらに促進させることが出来る。
In the above-described embodiment, the case where the two exhaust catalysts of the
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the case where the punching
また、上述の実施形態においては、ディーゼルエンジン11を例にとって説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ディーゼルエンジン11に換えて、ガソリンエンジンを用いても良い。
また、上述の実施形態においては、支持部材24の一端が内管23の外周面23Aに溶接され、その他端が第1排気管14の内周面14Aに対して溶接されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、溶接に換えて圧入といった手法も採用し得る。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the diesel engine 11 was demonstrated as an example, it is not limited to this. For example, a gasoline engine may be used instead of the diesel engine 11.
In the above-described embodiment, the case where one end of the
11 ディーゼルエンジン(エンジン)
12 ターボチャージャ(過給器)
14 第1排気管(排気管)
17 第2排気管(排気管)
21 酸化触媒(排気触媒)
22 NOxトラップ触媒(排気触媒)
23 内管
24 支持部材
25 燃料導入穴
26 排気インジェクタ(燃料噴射装置)
D1 入口内径(排気管の内径)
D2 内管の内径
C23 内管の中心
G 隙間
Pf 被噴射部分
L1 オフセット距離
11 Diesel engine (engine)
12 Turbocharger (supercharger)
14 First exhaust pipe (exhaust pipe)
17 Second exhaust pipe (exhaust pipe)
21 Oxidation catalyst (exhaust catalyst)
22 NOx trap catalyst (exhaust catalyst)
23
D1 Inner diameter (exhaust pipe inner diameter)
D2 Inner diameter of inner tube C 23 Center of inner tube
G Gap Pf Injected part L 1 Offset distance
Claims (2)
該エンジンと該排気管との間に設けられたターボチャージャと、
該ターボチャージャに近接して設けられ、該排気管の内径よりも小さな内径を有し且つ該排気管中に設けられた内管と、
該内管と該排気管との間に排ガスが流入する隙間を形成しながら該排気管に対して該内管を支持する支持部材と、
該内管に穿設され該燃料噴射装置から噴射された燃料を該内管の内周面に導入する燃料導入穴とを備え、
該支持部材は、該内管内周面において該燃料導入穴を通じて導入された該燃料が噴射される被噴射部分を避けながら該排気管に対して該内管を支持し、
該燃料噴射装置による燃料噴射方向と該内管の中心とを所定距離オフセットさせ、噴射された該燃料を該ターボチャージャで生じる旋回流と同じ方向に該内管内で旋回させるように設定させた
ことを特徴とする、エンジンの排気系構造。 A fuel injection device for injecting fuel into an exhaust pipe connected to the engine;
A turbocharger provided between the engine and the exhaust pipe;
An inner pipe provided in the vicinity of the turbocharger , having an inner diameter smaller than the inner diameter of the exhaust pipe and provided in the exhaust pipe;
A support member that supports the inner pipe with respect to the exhaust pipe while forming a gap through which the exhaust gas flows between the inner pipe and the exhaust pipe;
A fuel introduction hole for introducing the fuel injected from the fuel injection device into the inner pipe into the inner peripheral surface of the inner pipe;
The support member supports the inner pipe with respect to the exhaust pipe while avoiding an injected portion to which the fuel introduced through the fuel introduction hole is injected on the inner peripheral surface of the inner pipe,
The fuel injection direction by the fuel injection device and the center of the inner pipe are offset by a predetermined distance, and the injected fuel is set to swirl in the inner pipe in the same direction as the swirling flow generated in the turbocharger. The engine exhaust system structure.
ことを特徴とする、請求項1記載のエンジンの排気系構造。 2. An exhaust system structure for an engine according to claim 1, wherein an exhaust catalyst for purifying exhaust gas from the engine is provided in the exhaust pipe downstream of the inner pipe .
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