JP6123191B2 - 排気システム - Google Patents
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Description
図1は、ディーゼルエンジン1の排気システムを説明するための説明図である。図1(a)に示すように、ディーゼルエンジン1はレシプロエンジンであり、具体的に、ピストンによってシリンダ内の空気を圧縮して高温高圧化するとともに、燃料タンク2に蓄えられた、軽油、重油等の燃料を燃料ポンプ3や噴射ポンプ4で昇圧して、その高温高圧化された空気中に噴射することで爆発を起こさせ、その爆発によって生じるエネルギーを動力に変える。過給機5は、ディーゼルエンジン1の排気ガスのエネルギーでタービンを回転し、吸気を圧縮して吸気圧を高めることでエンジン出力を向上させる装置である。
ディーゼルパティキュレートフィルタ10は、図1(b)の縦断面図に示すように、セラミックや金属をハニカム構造に形成した多孔体10aで構成される。そして、ディーゼルパティキュレートフィルタ10は、ディーゼルエンジン1の排気ガス(図1(b)中矢印で示す)に含まれる、例えば10ミクロン以上の大きさの粒子状物質20を捕集し、排気ガスから粒子状物質20を分離する。このように粒子状物質20が分離された排気ガスは外部に放出される。このとき、ディーゼルパティキュレートフィルタ10に粒子状物質20が堆積し過ぎると多孔体10aが目詰まりを起こすことがある。目詰まりは排気圧の上昇を招き、燃費の悪化や出力低下につながる。そこで以下のディーゼル酸化触媒9が設けられている。
ディーゼル酸化触媒9は、ディーゼルパティキュレートフィルタ10の上流に設けられ、例えばプラチナ、パラジウム等の触媒で構成される。そして、ディーゼルエンジン1の排気ガス中に含まれる酸素を利用し、未燃の燃料を触媒燃焼(触媒を介した酸化)させることによって排気ガスを昇温する。昇温された排気ガスは、下流のディーゼルパティキュレートフィルタ10に流れ、ディーゼルパティキュレートフィルタ10に堆積した粒子状物質20を燃焼して二酸化炭素として排気させ、ディーゼルパティキュレートフィルタ10の目詰まりを解消する。かかる一連の処理を本実施形態ではフィルタ再生処理という。
図2は、バーナ装置7および分流部8の構造を説明するための説明図である。本実施形態では、垂直に交わるX軸、Y軸、Z軸を図2に示す通り定義している。バーナ装置7は、気体を昇温し、ディーゼルエンジン1の排出口から排出された排気ガスに加えて、排気ガスの温度を高める。こうして、ディーゼル酸化触媒9の昇温を助勢することができる。すなわち、所望するタイミングでディーゼル酸化触媒9を活性温度に昇温してフィルタ再生処理を行うことが可能となる。
図4は、分流部8の斜視図である。ただし、図4において、理解を容易とするため、バーナ装置7は図示を省略し、排気流路6を構成する配管6aは外形を破線で示す。ここでは、図2および図4を参照して分流部8を説明する。
7 …バーナ装置
8 …分流部
8a …第1流路
8b …第2流路
56 …第2仕切部材(燃料保持部)
58 …一次燃焼室(燃焼室)
70 …燃料供給部
72 …着火部
76 …排出口
92 …円部(拡大部)
94 …ガイド部
Claims (5)
- 排気ガスを昇温する排気システムであって、
前記排気ガスが流通する排気流路から、該排気ガスの一部が導かれる燃焼室と、該燃焼室に燃料を供給する燃料供給部と、該燃焼室内に設けられ、該燃料に着火する着火部と、該着火部によって生成された火炎を通じて昇温された該排気ガスおよび未燃の該燃料を、該排気流路に排出する排出口と、を備えるバーナ装置と、
前記排出口より下流側の前記排気流路において、流路断面方向の位置が前記排出口から近い側の第1流路と遠い側の第2流路とに、該排気流路を流路方向に沿って分流するとともに、分流位置よりも下流側で合流させる分流部と、
を備え、
前記第1流路は、前記分流部のうちの上流側の一部を構成し流路断面が半円形状となる配管である半円部の内部に形成されており、前記昇温された排気ガスおよび未燃の前記燃料が、前記第2流路よりも多く流入することを特徴とする排気システム。 - 前記分流部は、前記半円部を有し前記排気流路内に設けられた配管であって、該排気流路を構成する配管とで二重管構造を構成し、該分流部の内側が前記第1流路であり、該分流部の外側であって該排気流路を構成する配管の内側が前記第2流路であることを特徴とする請求項1に記載の排気システム。
- 前記分流部は、前記第1流路の流路断面が上流側よりも大きい拡大部を有することを特徴とする請求項1または2に記載の排気システム。
- 前記燃焼室および前記排出口は、前記排気流路の鉛直上側に設けられ、
前記分流部は、前記排気流路において前記排出口の鉛直下側まで延在し、前記未燃の燃料を前記第1流路に導くガイド部を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の排気システム。 - 前記バーナ装置は、
前記燃焼室および前記排出口が、前記排気流路の鉛直上側に設けられ、
前記燃焼室の前記着火部より鉛直下側には、前記未燃の燃料の前記排出口への流路上において、該未燃の燃料を保持する燃料保持部が配されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の排気システム。
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