JP6201740B2 - Drainage device for internal combustion engine - Google Patents

Drainage device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP6201740B2
JP6201740B2 JP2013266000A JP2013266000A JP6201740B2 JP 6201740 B2 JP6201740 B2 JP 6201740B2 JP 2013266000 A JP2013266000 A JP 2013266000A JP 2013266000 A JP2013266000 A JP 2013266000A JP 6201740 B2 JP6201740 B2 JP 6201740B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust
internal combustion
combustion engine
condensed water
drainage device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013266000A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015121175A (en
Inventor
雄輔 磯部
雄輔 磯部
洋之 木村
洋之 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP2013266000A priority Critical patent/JP6201740B2/en
Publication of JP2015121175A publication Critical patent/JP2015121175A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6201740B2 publication Critical patent/JP6201740B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は車両の内燃機関に関し、詳しくは吸排気中から水分を排水する排水装置に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine of a vehicle, and more particularly to a drainage device that drains moisture from intake and exhaust.

ディーゼルエンジンの排気ガス浄化方法として、NOxトラップ触媒を用いたものが知られている。NOxトラップ触媒は、排気中のNOxを酸化雰囲気中で捕捉し、捕捉したNOxを還元雰囲気中で放出してN等に還元することでNOxの排出濃度を低減している。また、ディーゼルエンジン搭載車には、排気中の粒子状物質を除去するフィルタ装置が設けられており、NOxトラップ触媒はその耐熱性や配置スペースの観点から、一般的にフィルタ装置の下流側に配置されている。 As an exhaust gas purification method for a diesel engine, a method using a NOx trap catalyst is known. The NOx trap catalyst captures NOx in exhaust gas in an oxidizing atmosphere, releases the trapped NOx in a reducing atmosphere, and reduces it to N 2 or the like, thereby reducing the NOx emission concentration. In addition, diesel-equipped vehicles are equipped with a filter device that removes particulate matter in the exhaust, and the NOx trap catalyst is generally arranged downstream of the filter device from the viewpoint of heat resistance and arrangement space. Has been.

さらに、排気の一部を吸気側に戻すことで燃焼室の燃焼温度を下げ、排気中のNOxを低減させる排気再循環(EGR)方式が知られている。EGR方式には、過給機のタービン上流側排気通路からコンプレッサ下流側吸気通路に排気を戻す高圧EGR方式と、タービン下流側で酸化触媒及びフィルタ装置下流側の排気通路からコンプレッサ上流側吸気通路に排気を戻す低圧EGR方式とがある。低圧EGR装置及びインタークーラ等の冷却手段を備えた内燃機関では、排気を含む吸気が冷却手段を通過して冷却される際に結露して凝縮水が発生する。この凝縮水が吸気と共に吸気通路から燃焼室に送られると、ウォータハンマを引き起こしてしまう虞がある。   Furthermore, an exhaust gas recirculation (EGR) system is known in which part of the exhaust gas is returned to the intake side to lower the combustion temperature of the combustion chamber and reduce NOx in the exhaust gas. The EGR system includes a high-pressure EGR system for returning exhaust gas from the turbine upstream exhaust passage of the turbocharger to the compressor downstream intake passage, and an oxidation catalyst and filter device downstream exhaust passage downstream from the turbine to the compressor upstream intake passage. There is a low pressure EGR system that returns exhaust gas. In an internal combustion engine having a cooling means such as a low-pressure EGR device and an intercooler, condensation is generated by condensation when intake air including exhaust gas passes through the cooling means and is cooled. If this condensed water is sent together with the intake air from the intake passage to the combustion chamber, there is a risk of causing a water hammer.

上述の問題を解決すべく、インタークーラで発生した凝縮水を貯留する貯留タンクと、凝縮水を加熱して水蒸気とする加熱装置と、貯留タンクと触媒上流側の排気通路とに接続された水蒸気供給路とを有し、凝縮水を水蒸気に変えて触媒の上流側排気通路に供給する内燃機関が、例えば「特許文献1」に開示されている。   In order to solve the above-mentioned problems, a storage tank that stores condensed water generated in the intercooler, a heating device that heats the condensed water into steam, and water vapor that is connected to the storage tank and an exhaust passage on the upstream side of the catalyst An internal combustion engine having a supply path and supplying condensed water to steam upstream of the catalyst is disclosed in, for example, “Patent Document 1”.

特開2013−124563号公報JP 2013-124563 A

上述の技術では、凝縮水が燃焼室に送られてウォータハンマを引き起こすことが防止されているが、凝縮水を過熱して水蒸気に変化させる加熱装置が必要となり、コストアップすると共にスペース確保等の問題が生じる。そこで、発生した凝縮水をNOxトラップ触媒の上流側に位置する排気管へ排出するための排水路を設けることが考えられる。しかしこの場合、排水路より排出された凝縮水がNOxトラップ触媒に流動し、凝縮水によって触媒が急冷されることにより熱応力により担体割れが生じ易くなり、排気ガスが悪化してしまうという問題点がある。
本発明は上述の問題点を解決し、排水路より排出された凝縮水がNOxトラップ触媒を急冷することなく、かつ排気管への凝縮水の排出を常時可能な内燃機関の排水装置の提供を目的とする。
In the above-described technique, it is prevented that the condensed water is sent to the combustion chamber and causes water hammer, but a heating device that superheats the condensed water and changes it to steam is necessary, which increases costs and secures space. Problems arise. Therefore, it is conceivable to provide a drainage channel for discharging the generated condensed water to an exhaust pipe located upstream of the NOx trap catalyst. However, in this case, the condensed water discharged from the drainage channel flows into the NOx trap catalyst, and the catalyst is rapidly cooled by the condensed water, so that the carrier is easily cracked due to thermal stress, and the exhaust gas is deteriorated. There is.
The present invention solves the above-described problems, and provides a drainage device for an internal combustion engine in which the condensed water discharged from the drainage channel does not rapidly cool the NOx trap catalyst and can always discharge the condensed water to the exhaust pipe. Objective.

請求項1記載の発明は、内燃機関の排気通路をなす排気管と、前記排気通路の外周壁を含み、前記排気管の外側に一体的に形成された部屋と、前記内燃機関の吸気通路に一端が、前記部屋に他端がそれぞれ接続されて前記吸気通路内の凝縮水を前記部屋に排出する排水路とを備え、前記部屋は排気方向の少なくとも2箇所において前記排気管と連通する連通口とを備えることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an exhaust pipe that forms an exhaust passage of an internal combustion engine, an outer peripheral wall of the exhaust passage, a chamber that is integrally formed outside the exhaust pipe , and an intake passage of the internal combustion engine. One end is connected to the room and the other end is connected to a drainage channel for discharging condensed water in the intake passage to the room, and the room communicates with the exhaust pipe in at least two places in the exhaust direction. It is characterized by providing.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の内燃機関の排水装置において、さらに前記排気方向下流側に設けられた前記連通口は前記排気方向上流側に設けられた前記連通口よりも重力方向上側に配置されていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the drainage device for an internal combustion engine according to the first aspect, the communication port provided further on the downstream side in the exhaust direction is in the direction of gravity than the communication port provided on the upstream side in the exhaust direction. It is arranged on the upper side.

請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の内燃機関の排水装置において、さらに前記排水路の他端の開口部は前記排気管と対向すると共に、重力方向において前記排気方向上流側の連通口と前記排気方向下流側の連通口との間に設けられることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the drainage device for an internal combustion engine according to the first or second aspect, the opening at the other end of the drainage channel faces the exhaust pipe and is located upstream of the exhaust direction in the direction of gravity. It is provided between the communication port and the communication port downstream in the exhaust direction.

請求項4記載の発明は、請求項1から3までの何れか一項記載の内燃機関の排水装置において、さらに前記内燃機関は前記排気通路に排気後処理手段を備え、前記部屋は前記排気後処理手段の上流側の前記排気管に設けられることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the drainage device for an internal combustion engine according to any one of the first to third aspects, the internal combustion engine further includes an exhaust aftertreatment means in the exhaust passage, and the chamber is disposed after the exhaust. It is provided in the exhaust pipe on the upstream side of the processing means.

請求項5記載の発明は、請求項1から4までの何れか一項記載の内燃機関の排水装置において、さらに前記部屋の内壁面にはフィンが設けられていることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the drainage device for an internal combustion engine according to any one of the first to fourth aspects, a fin is provided on the inner wall surface of the room.

本発明によれば、吸気管内で結露した凝縮水が排水路を通じて排気通路に設けられた部屋に排出され、前記部屋に貯留された凝縮水が部屋内に導入された高温の排気及び部屋を構成する排気管の外壁の熱によって気化が促進され、凝縮水が気化または飛散して微粒子化した状態で排気通路内に排出されるので、内燃機関の燃焼室を通過することなく凝縮水を車外に排出することができる。   According to the present invention, the condensed water condensed in the intake pipe is discharged to the room provided in the exhaust passage through the drainage channel, and the high-temperature exhaust gas and the room in which the condensed water stored in the room is introduced into the room are configured. Vaporization is accelerated by the heat of the outer wall of the exhaust pipe, and the condensed water is vaporized or scattered and discharged into the exhaust passage in the form of fine particles, so that the condensed water can be taken out of the vehicle without passing through the combustion chamber of the internal combustion engine. Can be discharged.

本発明の一実施形態を適用した内燃機関の排水制御装置の概略図である。1 is a schematic view of a drainage control device for an internal combustion engine to which an embodiment of the present invention is applied. 本発明の一実施形態に用いられる排水装置の概略図である。It is the schematic of the drainage apparatus used for one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における排水装置の作動状態を説明する概略図である。It is the schematic explaining the operation state of the drainage device in one embodiment of the present invention.

本発明の一実施形態を示す図1において、内燃機関である車載用ディーゼルエンジン(以下エンジンという)1のシリンダブロック2の上部にはシリンダヘッド3が設けられており、シリンダヘッド3の吸気側には吸気通路を構成する吸気管4が、排気側には排気通路を構成する排気管5がそれぞれ接続されている。またシリンダヘッド3には、コモンレール13を介して燃料噴射ポンプ14が接続されている。さらにシリンダヘッド3には、一端をエアフィルタ6よりも下流側の吸気管4に接続されたブローバイガスを排出するブローバイガス通路21の他端が接続されている。   In FIG. 1 showing an embodiment of the present invention, a cylinder head 3 is provided on an upper portion of a cylinder block 2 of an in-vehicle diesel engine (hereinafter referred to as an engine) 1 that is an internal combustion engine. Is connected to an intake pipe 4 constituting an intake passage, and an exhaust pipe 5 constituting an exhaust passage is connected to the exhaust side. A fuel injection pump 14 is connected to the cylinder head 3 via a common rail 13. Further, the cylinder head 3 is connected to the other end of a blow-by gas passage 21 for discharging blow-by gas having one end connected to the intake pipe 4 on the downstream side of the air filter 6.

吸気管4には、吸気の上流側からエアフィルタ6、低圧スロットル弁7、低圧EGRバルブ8、過給機であるターボチャージャ9の図示しないコンプレッサ、インタークーラ10、高圧スロットル弁11、高圧EGRバルブ12等が設けられている。   The intake pipe 4 includes an air filter 6, a low-pressure throttle valve 7, a low-pressure EGR valve 8, a turbocharger 9 (not shown), an intercooler 10, a high-pressure throttle valve 11, and a high-pressure EGR valve from the upstream side of the intake air. 12 etc. are provided.

排気管5には、シリンダブロック2側からターボチャージャ9の図示しないタービン、酸化触媒15及び排気フィルタとしてのフィルタ装置16が設けられている。酸化触媒15は、例えば白金のような貴金属触媒を担持しており、排気中のNOをNOに転換する作用と、排気中のHCやCO等の有害成分を酸化させる作用とを有している。NOはNOよりも酸化作用が強く、NOによってフィルタ装置16に捕獲された粒子状物質の酸化反応が促進され、また後述するNOxトラップ触媒で還元される。フィルタ装置16は排気中の粒子状物質を捕獲するフィルタ装置であり、捕獲された粒子状物質はNOの強力な酸化作用で燃焼除去される。 The exhaust pipe 5 is provided with a turbine (not shown) of the turbocharger 9, an oxidation catalyst 15, and a filter device 16 as an exhaust filter from the cylinder block 2 side. The oxidation catalyst 15 carries a noble metal catalyst such as platinum, and has an action of converting NO in the exhaust into NO 2 and an action of oxidizing harmful components such as HC and CO in the exhaust. Yes. NO 2 has a stronger oxidizing action than NO, and the oxidation reaction of the particulate matter captured by the filter device 16 is promoted by NO 2 and is reduced by a NOx trap catalyst described later. The filter device 16 is a filter device that captures particulate matter in the exhaust gas, and the captured particulate matter is burned and removed by the strong oxidizing action of NO 2 .

フィルタ装置16の下流側には、排気中の酸素濃度量を検知する酸素濃度センサ(LAFS)17が設けられており、その下流側に触媒であるNOxトラップ触媒18を内蔵した排気後処理手段としての触媒コンバータ19が、さらにその下流側に酸素濃度センサ20が設けられている。NOxトラップ触媒18は、酸化雰囲気においてNOxを捕捉し、捕捉したNOxを例えばHCやCO等を含む還元雰囲気中で放出してN等に還元する浄化装置である。つまり、酸化触媒15で生成されたNO及び酸化触媒15で酸化されずに排気ガス中に残存するNOを捕捉し、N等に還元して放出する。 An oxygen concentration sensor (LAFS) 17 for detecting the amount of oxygen concentration in the exhaust gas is provided on the downstream side of the filter device 16, and as an exhaust aftertreatment means incorporating a NOx trap catalyst 18 as a catalyst on the downstream side. The catalytic converter 19 is further provided with an oxygen concentration sensor 20 downstream thereof. The NOx trap catalyst 18 is a purification device that traps NOx in an oxidizing atmosphere, releases the trapped NOx in a reducing atmosphere containing, for example, HC, CO, and the like and reduces it to N 2 or the like. That is, NO 2 generated by the oxidation catalyst 15 and NO remaining in the exhaust gas without being oxidized by the oxidation catalyst 15 are captured, reduced to N 2 and released.

高圧EGRバルブ12の下方には、高圧EGR管23と高圧EGRクーラ24とを有する高圧EGR装置22が配設されている。高圧EGR管23は、その一端を高圧スロットル弁11とシリンダヘッド3との間の吸気管4に、その他端をシリンダヘッド3とターボチャージャ9のタービンとの間の排気管5にそれぞれ接続されており、その途中には高圧EGRクーラ24が設けられている。高圧EGR管23の一端は、高圧EGRバルブ12によって開閉される。   A high pressure EGR device 22 having a high pressure EGR pipe 23 and a high pressure EGR cooler 24 is disposed below the high pressure EGR valve 12. One end of the high-pressure EGR pipe 23 is connected to the intake pipe 4 between the high-pressure throttle valve 11 and the cylinder head 3, and the other end is connected to the exhaust pipe 5 between the cylinder head 3 and the turbine of the turbocharger 9. A high-pressure EGR cooler 24 is provided in the middle. One end of the high pressure EGR pipe 23 is opened and closed by the high pressure EGR valve 12.

低圧EGRバルブ8の下方には、低圧EGR管26と低圧EGRクーラ27とを有する排気再循環装置としての低圧EGR装置25が配設されている。低圧EGR管26は、その一端を低圧スロットル弁7とターボチャージャ9のコンプレッサとの間の吸気管4に、その他端をフィルタ装置16とNOxトラップ触媒18との間の排気管5にそれぞれ接続されており、その途中には低圧EGRクーラ27が設けられている。低圧EGR管26の一端は、低圧EGRバルブ8によって開閉される。   Below the low pressure EGR valve 8, a low pressure EGR device 25 is disposed as an exhaust gas recirculation device having a low pressure EGR pipe 26 and a low pressure EGR cooler 27. One end of the low-pressure EGR pipe 26 is connected to the intake pipe 4 between the low-pressure throttle valve 7 and the compressor of the turbocharger 9, and the other end is connected to the exhaust pipe 5 between the filter device 16 and the NOx trap catalyst 18. In the middle, a low pressure EGR cooler 27 is provided. One end of the low pressure EGR pipe 26 is opened and closed by the low pressure EGR valve 8.

次に、吸気管4内に生じた凝縮水を、排水路を形成する排水管28を介して排気管5内に流出させる、本発明の一実施形態に用いられる内燃機関の排水装置31を説明する。ここで、インタークーラ10と高圧スロットル弁11との間の吸気管4には排水管28の一端が接続されており、排水管28の他端はNOxトラップ触媒18の排気上流側近傍位置に接続されている。排水管28の途中には開閉弁29が配設されており、開閉弁29はこれに接続された制御手段によってその開閉動作を制御される。制御手段30は、図示しないCPU、ROM、RAM等を有する周知のマイクロコンピュータによって構成されており、各種センサからの検知信号に基づいて、各スロットル弁7,11、各EGR用バルブ8,12及び開閉弁29の動作を制御する。   Next, a drainage device 31 for an internal combustion engine used in an embodiment of the present invention that causes condensed water generated in the intake pipe 4 to flow into the exhaust pipe 5 through a drain pipe 28 that forms a drainage channel will be described. To do. Here, one end of a drain pipe 28 is connected to the intake pipe 4 between the intercooler 10 and the high pressure throttle valve 11, and the other end of the drain pipe 28 is connected to a position near the exhaust upstream side of the NOx trap catalyst 18. Has been. An opening / closing valve 29 is disposed in the middle of the drain pipe 28, and the opening / closing operation of the opening / closing valve 29 is controlled by a control means connected thereto. The control means 30 is composed of a well-known microcomputer having a CPU, ROM, RAM, etc. (not shown), and based on detection signals from various sensors, the throttle valves 7, 11, EGR valves 8, 12, and The operation of the on-off valve 29 is controlled.

制御手段30は、排水管28内に貯留された凝縮水の量が一定量に達したり、エンジン1の運転時間や車両の走行距離が一定値に達したりした場合に開閉弁29を開弁し、触媒コンバータ19を介して排水管28内の凝縮水を車外に排出する機能を有している。また制御手段30は、排水管28から凝縮水が抜けて酸素濃度センサ20が排水管28を介して漏出する吸気ガス内の酸素濃度を検出して、これがリーン側の所定値に達すると排水管28から凝縮水が完全に抜けたと判断して、開閉弁29を閉弁させる機能を有している。この制御手段30の制御により、排水管28からの凝縮水排出完了後に吸気ガスが排水管28から排出されることによる、エンジン1のトルク低下や出力低下の発生が防止されている。 The control means 30 opens the on-off valve 29 when the amount of condensed water stored in the drain pipe 28 reaches a certain amount, or when the operation time of the engine 1 or the travel distance of the vehicle reaches a certain value. Further, it has a function of discharging condensed water in the drain pipe 28 through the catalytic converter 19 to the outside of the vehicle. The control means 30 detects the oxygen concentration in the intake gas leaked from the drain pipe 28 through the drain pipe 28 and the oxygen concentration sensor 20 leaks through the drain pipe 28. When this reaches a predetermined value on the lean side, the drain pipe It is determined that the condensed water has been completely removed from the valve 28, and the on-off valve 29 is closed. By the control of the control unit 30, the intake gas after condensation water discharge completion from the drainage pipe 28 by Rukoto is discharged from the drain pipe 28, occurrence of degradation and output reduction torque of the engine 1 is prevented.

図1に示すように、排気管5の上流側排気管501の後端にNOxトラップ触媒18を有する触媒コンバータ19が接続される。触媒コンバータ19は排気通路の拡径部を有する容器本体を備え、容器本体はNOxトラップ触媒18を収容する主部191、主部191に連続形成された排気通路前側の拡径部である拡径前部192、排気通路後側の拡径後部193を有する。拡径前部192は排気通路下流側に向けて排気通路径を徐々に拡大するコーン形状の傾斜部をなし、その前端が上流側排気管501に接続される。拡径後部193は排気通路下流側に向けて排気通路径を徐々に縮小するコーン形状の傾斜部をなし、その後端が下流側排気管502に接続される。   As shown in FIG. 1, a catalytic converter 19 having a NOx trap catalyst 18 is connected to the rear end of the exhaust pipe 501 upstream of the exhaust pipe 5. The catalytic converter 19 includes a container body having an enlarged diameter portion of the exhaust passage. The container body is a main portion 191 that houses the NOx trap catalyst 18, and an enlarged diameter that is an enlarged diameter portion on the front side of the exhaust passage that is continuously formed in the main portion 191. It has a front part 192 and an enlarged diameter rear part 193 on the rear side of the exhaust passage. The enlarged diameter front portion 192 forms a cone-shaped inclined portion that gradually increases the diameter of the exhaust passage toward the downstream side of the exhaust passage, and the front end thereof is connected to the upstream side exhaust pipe 501. The enlarged diameter rear portion 193 has a cone-shaped inclined portion that gradually reduces the diameter of the exhaust passage toward the downstream side of the exhaust passage, and the rear end thereof is connected to the downstream side exhaust pipe 502.

図2に示すように、上流側排気管501の後端近傍外側の部位には、凝縮水を貯留する部屋32が設けられている。部屋32にはボス32aが設けられており、ここには排水管28の他端が上流側排気管501と対向するように接続されている。部屋32は、図3に示すようにその底部に凝縮水が溜まるように形成されており、上流側排気管501の部屋32と対向する底部及び側部には、部屋32と排気管5とを連通させる連通口33,34が形成されている。連通口33よりも排気方向下流側に形成された連通口34は、連通口33よりも重力g方向上側に設けられている。連通口33よりも排気方向上流側の位置には通気口35が設けられてもよい。なお、部屋32の排水管28接続位置の内側にはフィン36が設けられている。   As shown in FIG. 2, a chamber 32 for storing condensed water is provided at a site near the rear end of the upstream exhaust pipe 501. A boss 32 a is provided in the room 32, and the other end of the drain pipe 28 is connected to the upstream side so as to face the upstream exhaust pipe 501. As shown in FIG. 3, the chamber 32 is formed so that condensed water accumulates at the bottom thereof. Communication ports 33 and 34 for communication are formed. The communication port 34 formed on the downstream side in the exhaust direction from the communication port 33 is provided above the communication port 33 in the gravity g direction. A vent hole 35 may be provided at a position upstream of the communication port 33 in the exhaust direction. A fin 36 is provided inside the connection position of the drain pipe 28 in the room 32.

次に、内燃機関の排水装置31の作動を説明する。
エンジン1の運転中、特に低圧EGR装置25使用時にはインタークーラ10の出口部に多量の凝縮水が発生する。発生した凝縮水は、排水管28を通ってNOxトラップ触媒18の上流側近傍に位置する上流側排気管501に送られ、触媒コンバータ19を介して車外に排出される。ここで、排水管28の途中に設けられた開閉弁29が閉じられているときには排水管28内に貯留される。開閉弁29は、排水管28内に設けられた図示しない水位センサによって貯留された凝縮水の量が一定量に達したとき、あるいはエンジン1の運転時間や走行距離が一定値に達したときに制御手段30によって開弁される。
Next, the operation of the drainage device 31 of the internal combustion engine will be described.
During operation of the engine 1, particularly when the low-pressure EGR device 25 is used, a large amount of condensed water is generated at the outlet of the intercooler 10. The generated condensed water passes through the drain pipe 28 and is sent to the upstream exhaust pipe 501 located in the vicinity of the upstream side of the NOx trap catalyst 18, and is discharged outside the vehicle through the catalytic converter 19. Here, when the on-off valve 29 provided in the middle of the drain pipe 28 is closed, it is stored in the drain pipe 28. The on-off valve 29 is used when the amount of condensed water stored by a water level sensor (not shown) provided in the drain pipe 28 reaches a certain amount, or when the operation time or travel distance of the engine 1 reaches a certain value. The valve is opened by the control means 30.

エンジン1の運転中に排気管5内を流動してきた排気は、上流側排気管501を介して触媒コンバータ19に流入する。また、開閉弁29が開弁されると、排水管28内に貯留されている凝縮水が部屋32に流入する。部屋32内に流入した凝縮水は、排気管5に当たって勢いを弱められ、部屋32の底部に貯留される。そして連通口33から流入する排気の熱によって気化が促進され、気化された蒸気は連通口34から排出される。ここで、図示の通り通気口35が設けられる場合は、気化した蒸気は通気口35からも排出される。そしてNOxトラップ触媒18を支持する担持体前面に飛散した後、触媒コンバータ19を通過して車外に排出される。   The exhaust flowing in the exhaust pipe 5 during the operation of the engine 1 flows into the catalytic converter 19 via the upstream exhaust pipe 501. When the on-off valve 29 is opened, the condensed water stored in the drain pipe 28 flows into the room 32. The condensed water that has flowed into the room 32 strikes the exhaust pipe 5 to weaken the momentum, and is stored at the bottom of the room 32. The vaporization is accelerated by the heat of the exhaust gas flowing from the communication port 33, and the vaporized vapor is discharged from the communication port 34. Here, when the vent hole 35 is provided as illustrated, the vaporized vapor is also discharged from the vent hole 35. After being scattered on the front surface of the carrier that supports the NOx trap catalyst 18, it passes through the catalytic converter 19 and is discharged outside the vehicle.

上述の構成によれば、凝縮水を貯留する部屋32が排気管5と一体に形成されているため、部屋32に貯留した凝縮水は排気管5の熱によって加熱され気化が促進される。また、部屋32と排気管5とを連通する連通口33,34を排気方向の上流側と下流側との2箇所に設けたので、部屋32の内部には連通口33から連通口34に向かって高温の排気流れが導入される。これにより、部屋32に貯留された凝縮水は高温の排気によってさらに気化が促進される。なお、フィン36によりさらにこの効果が高まる。また、加熱あるいは気化された凝縮水は通気口35あるいは連通口34から排気管5に導入される。また、液体の状態のままの凝縮水の一部は排気流れに乗って微粒子化が促進されつつ、連通口34から排気管5に導入される。これにより、凝縮水は加熱され気化または飛散して微粒子化した状態で触媒コンバータ19に導入されるので、触媒コンバータ19の目詰まりあるいはNOxトラップ触媒18の担体割れといった不具合の発生を低減することができる。   According to the above-described configuration, since the room 32 for storing condensed water is formed integrally with the exhaust pipe 5, the condensed water stored in the room 32 is heated by the heat of the exhaust pipe 5 and vaporization is promoted. Further, since the communication ports 33 and 34 for communicating the room 32 and the exhaust pipe 5 are provided at two locations on the upstream side and the downstream side in the exhaust direction, the interior of the room 32 is directed from the communication port 33 to the communication port 34. Hot exhaust stream is introduced. Thereby, vaporization of the condensed water stored in the room 32 is further promoted by high-temperature exhaust. Note that this effect is further enhanced by the fins 36. The condensed water that has been heated or vaporized is introduced into the exhaust pipe 5 from the vent 35 or the communication port 34. In addition, a part of the condensed water in a liquid state is introduced into the exhaust pipe 5 from the communication port 34 while being promoted to be atomized by riding on the exhaust flow. As a result, the condensed water is heated and vaporized or scattered to be introduced into the catalytic converter 19 in the form of fine particles, so that occurrence of problems such as clogging of the catalytic converter 19 or cracking of the carrier of the NOx trap catalyst 18 can be reduced. it can.

また、通気口35が設けられている場合は、気化した蒸気が通過して排気管5へ排出されるため、凝縮水の気化が促進される。さらに通気口35が連通口33よりも排気方向上流側に設けられていることから、車両の振動等により通気口35から凝縮水が排気管5内に流出した場合であっても、流出した凝縮水が連通口33から凝縮水ケース32に戻されるので、上述した不具合の発生を防止することができる。このことから、通気口35の大きさに比して連通口33の大きさを大きくするとよい。   Further, when the vent hole 35 is provided, vaporized vapor passes and is discharged to the exhaust pipe 5, so that vaporization of condensed water is promoted. Further, since the vent hole 35 is provided on the upstream side of the communication port 33 in the exhaust direction, the condensed water that has flowed out even when condensed water flows out of the vent hole 35 into the exhaust pipe 5 due to vehicle vibration or the like. Since water is returned from the communication port 33 to the condensed water case 32, the occurrence of the above-described problems can be prevented. For this reason, the size of the communication port 33 is preferably larger than the size of the ventilation port 35.

上記実施形態では、凝縮水ケース32を排気管5に設ける構成を示したが、凝縮水ケース32を吸気管4に設ける構成を採用してもよい。吸気管4に凝縮水ケース32を設ける場合には、その配設位置をインタークーラ10の直下流位置とし、インタークーラ10で生じた凝縮水をすぐに受け止める構成とすることが望ましい。また、凝縮水ケース32から凝縮水があふれることを想定して、凝縮水ケース32の吸気方向下流側の位置に排水管28の一端を接続する構成としてもよい。   In the above-described embodiment, the configuration in which the condensed water case 32 is provided in the exhaust pipe 5 is shown, but a configuration in which the condensed water case 32 is provided in the intake pipe 4 may be adopted. When the condensed water case 32 is provided in the intake pipe 4, it is desirable that the position of the condensed water case 32 is a position immediately downstream of the intercooler 10 and the condensed water generated in the intercooler 10 is immediately received. Further, assuming that the condensed water overflows from the condensed water case 32, one end of the drain pipe 28 may be connected to a position downstream of the condensed water case 32 in the intake direction.

1 内燃機関(エンジン)
4 吸気通路(吸気管)
5 排気通路(排気管)
19 排気後処理手段(触媒コンバータ)
28 排水路(排水管)
31 排水装置
32 部屋
33,34 連通口
35 通気口
36 フィン
1 Internal combustion engine
4 Intake passage (intake pipe)
5 Exhaust passage (exhaust pipe)
19 Exhaust aftertreatment means (catalytic converter)
28 Drainage channel (drainage pipe)
31 Drainage device 32 Room 33, 34 Communication port 35 Vent port 36 Fin

Claims (5)

内燃機関の排気通路をなす排気管と、
前記排気通路の外周壁を含み、前記排気管の外側に一体的に形成された部屋と、
前記内燃機関の吸気通路に一端が、前記部屋に他端がそれぞれ接続されて前記吸気通路内の凝縮水を前記部屋に排出する排水路とを備え、
前記部屋は排気方向の少なくとも2箇所において前記排気管と連通する連通口とを備えた内燃機関の排水装置。
An exhaust pipe forming an exhaust passage of the internal combustion engine;
A chamber that includes an outer peripheral wall of the exhaust passage and is integrally formed outside the exhaust pipe ;
One end is connected to the intake passage of the internal combustion engine, the other end is connected to the room, respectively, and a drainage channel for discharging condensed water in the intake passage to the room,
The drainage device for an internal combustion engine, wherein the chamber includes a communication port communicating with the exhaust pipe at at least two places in an exhaust direction.
請求項1記載の内燃機関の排水装置において、
前記排気方向下流側に設けられた前記連通口は前記排気方向上流側に設けられた前記連通口よりも重力方向上側に配置されていることを特徴とする内燃機関の排水装置。
In the internal combustion engine drainage device according to claim 1,
The drainage device for an internal combustion engine, wherein the communication port provided on the downstream side in the exhaust direction is disposed on the upper side in the gravity direction than the communication port provided on the upstream side in the exhaust direction.
請求項1または2記載の内燃機関の排水装置において、
前記排水路の他端の開口部は前記排気管と対向すると共に、重力方向において前記排気方向上流側の連通口と前記排気方向下流側の連通口との間に設けられることを特徴とする内燃機関の排水装置。
The internal combustion engine drainage device according to claim 1 or 2,
An opening at the other end of the drainage channel is opposed to the exhaust pipe, and is provided between the communication port on the upstream side in the exhaust direction and the communication port on the downstream side in the exhaust direction in the direction of gravity. Engine drainage device.
請求項1から3までの何れか一項記載の内燃機関の排水装置において、
前記内燃機関は前記排気通路に排気後処理手段を備え、前記部屋は前記排気後処理手段の上流側の前記排気管に設けられることを特徴とする内燃機関の排水装置。
The internal combustion engine drainage device according to any one of claims 1 to 3,
The internal combustion engine is provided with exhaust aftertreatment means in the exhaust passage, and the chamber is provided in the exhaust pipe upstream of the exhaust aftertreatment means.
請求項1から4までの何れか一項記載の内燃機関の排水装置において、
前記部屋の内壁面にはフィンが設けられていることを特徴とする内燃機関の排水装置。
In the internal combustion engine drainage device according to any one of claims 1 to 4,
A drainage device for an internal combustion engine, wherein fins are provided on an inner wall surface of the room.
JP2013266000A 2013-12-24 2013-12-24 Drainage device for internal combustion engine Active JP6201740B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013266000A JP6201740B2 (en) 2013-12-24 2013-12-24 Drainage device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013266000A JP6201740B2 (en) 2013-12-24 2013-12-24 Drainage device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015121175A JP2015121175A (en) 2015-07-02
JP6201740B2 true JP6201740B2 (en) 2017-09-27

Family

ID=53533002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013266000A Active JP6201740B2 (en) 2013-12-24 2013-12-24 Drainage device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6201740B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109306895B (en) * 2018-09-25 2020-07-07 苏诗茜 Automobile exhaust pipe water recovery device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5494528B2 (en) * 2011-02-28 2014-05-14 三菱自動車工業株式会社 Condensate drain device
JP5626017B2 (en) * 2011-02-28 2014-11-19 三菱自動車工業株式会社 Condensate drain device
JP5804376B2 (en) * 2011-12-13 2015-11-04 三菱自動車工業株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015121175A (en) 2015-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5494528B2 (en) Condensate drain device
KR102048779B1 (en) Exhaust system for an internal combustion engine, and method for operating such an exhaust system
JP6120143B2 (en) Intercooler condensate drainage device for internal combustion engine
JP2009275673A (en) Egr system and controlling method of egr system
JP2008208787A (en) Turbocharger for internal combustion engine
WO2015075944A1 (en) Control device for internal combustion engine
JP2009041551A (en) Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine
JP2011208575A (en) Exhaust gas recirculation device
JP6201740B2 (en) Drainage device for internal combustion engine
JP6187243B2 (en) Drainage device for internal combustion engine
JP6201738B2 (en) Drainage device for internal combustion engine
JP6201737B2 (en) Drainage device for internal combustion engine
JP6115347B2 (en) Condensate treatment mechanism
JP6241265B2 (en) Drainage device for internal combustion engine
JP5999324B2 (en) Intake system structure of internal combustion engine
JP5709053B2 (en) Structure for preventing moisture from gas sensor in internal combustion engine
JP6146567B2 (en) Engine intake system structure
EP3055524B1 (en) Exhaust gas control apparatus for an internal combustion engine and corresponding control method
JP6201739B2 (en) Drainage device for internal combustion engine
JP2008196438A (en) Intake module
JP6213224B2 (en) Drainage device for internal combustion engine
JP6237158B2 (en) Drainage control device for internal combustion engine
JP6263350B2 (en) EGR system
JP5527255B2 (en) Condensate drain device
JP6237159B2 (en) Drainage control device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160923

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170530

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170531

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170724

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170801

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170814

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6201740

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350