JP6120825B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Description
これにより、車両前方側からエンジンルーム内に流入する走行風(外気)が、ケース部材の外周面上を回り込んで差圧パイプの露出部に直接当たるのを回避できる。そのため、極低温時であっても、差圧パイプ内の水分が凍結するのを確実に防止でき、差圧センサにより精度良く差圧を検出できる。
これにより、車両前方側からエンジンルーム内に流入する走行風(外気)が、水が溜まり易い湾曲部に直接当たるのを回避できるため、上述の発明の効果がより顕著に発揮される。
これにより、車両前方側からエンジンルーム内に流入する走行風(外気)が差圧パイプの露出部に直接当たるのを、フロントカバー及びカバー延出部によってより確実に回避できるため、極低温時に差圧パイプ内の水分が凍結するのをより確実に防止できる。
内燃機関(以下、「エンジン」という。)2は、図示しない各気筒の燃焼室内に燃料を直接噴射するディーゼルエンジンである。
排気浄化装置1は、エンジン2よりも車両前方側に配置され、エンジン2の車両前方側の側面に沿って下方に延びる排気管10に設けられている。即ち、排気浄化装置1は、エンジン2の直下の排気管10に、排気の流れ方向を下方に向けた状態で設けられている。この排気浄化装置1は、排気中のNOx、CO及びHCを浄化するとともに、排気中の粒子状物質(以下、「PM」という。)を浄化する。
ハニカム基材は、断面が略真円の円柱状に形成されている。ハニカム基材は、排気の流入側端面から流出側端面まで貫通して延びて排気の流路となる複数のセルと、これらセルを区画形成する多孔質の隔壁と、を有するフロースルー型のハニカム基材である。
ハニカム基材の材質としては、コーディエライト、アルミナチタネート又はムライトが挙げられる。
フィルタは、断面が略真円の円柱状に形成されている。フィルタは、排気の流入側端面から流出側端面まで貫通して延びて排気の流路となる複数のセルと、これらセルを区画形成する多孔質の隔壁と、を有する。また、フィルタを構成する複数のセルは、それぞれ、流入側端面及び流出側端面における開口のうちの少なくとも一方の開口が目封じ剤で目封じされた目封じ部を有する。目封じ部は、排気の流入側端面及び流出側端面のそれぞれにおいて、隣接するセルごとに交互に市松状に設けられている。即ち、フィルタは、目封じされたウォールフロー型のフィルタであり、流入した排気中のPMはこのフィルタにより捕集される。
フィルタの材質としては、炭化ケイ素(SiC)、コーディエライト、アルミナチタネート又はムライトが挙げられる。
フィルタに担持されるPM燃焼触媒としては、例えば、Agと、Pt及びPdのうち少なくとも一つの貴金属と、を含むものが用いられる。このAg系のPM燃焼触媒は、最も優れたPM酸化能を有するとともに、他のPM燃焼触媒と比べてより低温からPMを酸化浄化できる。
このケース部材13は、中心軸線に沿って周方向に2分割されたケース半体131,132から構成されるクラムシェル方式のケース部材である。ケース部材13は、2分割されたケース半体131,132を、後述する延出部130にて突き合わせて溶接することで形成される。
ケース半体131の周方向の両端部には、外周面から外方に延出する延出部131a,131b(以下、「延出部130」ともいう。)が形成されている(図6参照)。同様に、ケース半体132の周方向の両端部には、外周面から外方に延出する延出部132a,132b(以下、「延出部130」ともいう。)が形成されている。これら延出部は、各ケース半体の周方向の端縁を外方に屈曲させてフランジ状とすることにより形成される。
また、フロントカバー17は、上述したように、上流側差圧パイプ15の湾曲部151及び外周部152を覆うように設けられている。
ここで、図9は、エンジンルーム3内に配置された従来のエンジン2の排気浄化装置1Aの側面図である。また、図10は従来の排気浄化装置1Aの平面図であり、図11は従来の排気浄化装置1Aを車両前方側から見た図である。
なお、図9〜図11において、本実施形態の排気浄化装置1と共通する構成については同一符号を付し、対応する構成については同一の規則性をもって(Aを付加した)符号を付している。
また同時に、図6中の破線円P3に示すように、下流側差圧パイプ16の露出部である湾曲部161及び外周部162を、周方向に隣接する延出部のうち、より近傍に位置する延出部130aよりも車両後方側の不凍エリア(走行風が回り込まないエリア)に配置している。
これにより、下流側差圧パイプ16の露出部である湾曲部161及び外周部162に走行風が直接当たるのが回避され、凍結が防止されている。
具体的には、本実施形態に係る排気浄化装置1を搭載した車両を、外気温−25℃の環境下においてある程度の負荷で一定走行させ、このときの下流側差圧パイプ16の温度を実際に測定した。同時に、下流側差圧パイプをケース部材の車両前方側に配置し、フロントカバーで覆ったものと覆っていないものの両者について、同様の測定を実施した。このとき、差圧パイプの温度は、パイプ壁面の温度を直接測定した。その結果を図8に示す。
図8に示すように、下流側差圧パイプをケース部材の車両前方側に配置し、フロントカバーで覆っていないものは、排気通路との接続部からの距離が近い位置から0℃未満となっており、凍結により閉塞していることが分かる。
本実施形態は、周方向に2つに分割されたケース半体131,132を、周方向の両端部に外周面から外方に延出する延出部130a(131a,132a),130b(131b,132b)で溶接して一体化することで、DPF12を格納するケース部材13を構成した。また、ケース部材13の外周面に沿うように下流側差圧パイプ16を配置した。さらには、エンジンルーム3内において露出する下流側差圧パイプ16の露出部である湾曲部161及び外周部162を、ケース部材13の車両後方側の外周面に沿って配置するとともに、周方向に隣接する延出部130のうち、より近傍に位置する延出部130a(131a,132a)よりも車両後方側に配置した。
これにより、車両前方側からエンジンルーム3内に流入する走行風(外気)が、ケース部材13の外周面上を回り込んで下流側差圧パイプ16の湾曲部161及び外周部162に直接当たるのを回避できる。そのため、極低温時であっても、下流側差圧パイプ16内の水分が凍結するのを確実に防止でき、差圧センサ14により精度良く差圧を検出できる。
これにより、車両前方側からエンジンルーム3内に流入する走行風(外気)が下流側差圧パイプ16の露出部である湾曲部161及び外周部162に直接当たるのを、フロントカバー17及びカバー延出部170aによってより確実に回避できるため、極低温時に下流側差圧パイプ16内の水分が凍結するのをより確実に防止できる。
2…内燃機関
3…エンジンルーム
4…ラジエータ
11…排気浄化触媒部
12…DPF(フィルタ)
13…ケース部材
14…差圧センサ
15…上流側差圧パイプ(差圧パイプ)
16…下流側差圧パイプ(差圧パイプ)
17…フロントカバー
131,132…ケース半体(分割ケース部材)
131a,131b、132a,132b,130a,130b、130…延出部
161…湾曲部(露出部)
162…外周部(露出部)
170a,170b…カバー延出部
Claims (3)
- 車両の前方側に設けられたエンジンルーム内で、内燃機関よりも車両前方側に配置された内燃機関の排気浄化装置であって、
前記内燃機関の排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタを内部に格納する略円柱状のケース部材と、
前記フィルタの前後差圧を検出する差圧センサと、
前記フィルタの近傍の排気通路と前記差圧センサとを接続する差圧パイプと、を備え、
前記ケース部材は、周方向に少なくとも2つに分割され且つ周方向の両端部に外周面から外方に延出する延出部が形成された複数の分割ケース部材が、隣接する延出部同士が互いに結合されることで一体化されて構成され、
前記差圧パイプは、前記ケース部材の外周面に沿って配置されるとともに前記エンジンルーム内において露出する露出部を有し、
前記露出部は、前記ケース部材の車両後方側の外周面に沿って配置されるとともに、周方向に隣接する前記延出部のうち、より近傍に位置する延出部よりも車両後方側に配置される内燃機関の排気浄化装置。 - 前記露出部は、前記排気通路との接続部の近傍で湾曲する湾曲部を有する請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記ケース部材の車両前方側を覆うフロントカバーをさらに備え、
前記フロントカバーは、車幅方向において前記延出部よりも外側まで延出するカバー延出部を有する請求項1又は2に記載の内燃機関の排気浄化装置。
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