JPH02252914A - 排気ガス中の白煙低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は排気ガス中に含まれる白煙を低減するための白
煙低減装置に関する。

【発明の概要】

マフラに対して並列になるように排気管にバイパス管路
を設けるとともに、このバイパス管路にフィルタを取付
け、白煙を構成するハイドロカーボンをフィルタによっ
て捕捉するとともに、マフラの熱によって分解するよう
にしたものであって、バイパス管路の出口部分であって
排気管との合流点に設けられている弁体を排気圧が低い
場合に開放することにより、低温始動時における排気ガ
ス中の白煙を効果的に除去するようにしたものである。 に従来の技術】 ディーゼルエンジンは燃料噴射ポンプによって燃料を加
圧するとともに、加圧した燃料を噴射管を通して燃料噴
射ノズルに供給し、この燃料噴射ノズルの噴口からシリ
ンダ内に燃料噴霧を噴射するようにしたものである。噴
射された燃料の噴霧は圧縮によって高温になっている空
気の熱によって自然着火され、燃焼が行なわれるように
なる。 このようなディーゼルエンジンは、とくに低温時および
始動時、あるいは粗悪な燃料を使用した場合に、燃焼状
態が悪くなり、一部の燃料が未燃焼のままで排出される
。このときに排気ガス中に多量の白煙を含むことになる
。白煙はその主成分が主としてハイドロカーボンおよび
その酸化物である。 に発明が解決しようとする問題点】 ディーゼルエンジンの低温始動時に排気ガスとともに排
出される白煙は異臭を伴うために、低減するようにしな
ければならない。そこで排気管にフィルタを取付けるよ
うにする試みがなされている。白煙を含む排気ガスをこ
のようなフィルタを通過させると、白煙を構成するハイ
ドロカーボンおよびその酸化物がフィルタによって捕捉
され、排気ガス中の白煙が低減する。ところが排気管に
フィルタを設けると、エンジンの背圧が上昇するという
欠点を生ずる。 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、エンジンの背圧を上昇させることなく、しかも排気
ガス中に含まれる白煙を効果的に除去するようにした排
気ガス中の白煙低減装置を提供することを目的とするも
のである。 に問題点を解決するための手段】 第１の発明は、エンジンの排気管に設けられているマフ
ラに対して並列にバイパス管路を接続するとともに、フ
ィルタを前記パイ・バス管路に設け、しかも前記フィル
タが前記マフラと接触するか近接するようにし、排気圧
が低くなると前記バイパス管路を開放する弁体を前記マ
フラの下流側であって前記排気管と合流する前記バイパ
ス管路の出口部分に取付けるようにしたも・のである。 また第２の発明は、排気管に対して並列にバイパス管路
を設けるとともに、前記バイパス管路にフィルタを接続
し、しかも前記バイパス管路の前記フィルタの上流側と
前記バイパス管路の分岐位置よりも下流側の排気管とに
それぞれ弁体を取付け、エンジンの状態に応じてこれら
の弁体をコントローラによって開閉制御するようにした
ものである。 Ｋ作用Ｘ 従って第１の発明においては、低温始動時のように排気
圧が低い場合には弁体が回動してバイパス管路が開放さ
れることになり、開放されたバイパス管路側を主として
排気ガスが通過することになる。従ってこのバイパス管
路に設けられているフィルタによって白煙の主成分であ
るハイドロカーボンおよびその酸化物が捕捉され、しか
もマフラの熱によって分解されることになる。 また第２の発明においては、低温始動時にコントローラ
によって排気管側の弁体を閉じるとともに、バイパス管
路側の弁体を開くことによって、排気ガスがバイパス管
路側、を通って排出されることになる。従ってこの場合
においても、バイパ管路に設けられているフィルタによ
って白煙が捕捉されることになる。 に実施例１ 第１図〜第３図は本発明の第１の実施例に係る排気ガス
中の白煙低減装置を示すものであって、第３図に示すエ
ンジンを構成するシリンダブロック１０の側面側には排
気マニホールド１１が取付けられている。この排気マニ
ホールド１１には排気管１２が接続されるようになって
いる。そして排気管１２にはさらにマフラ１３が接続さ
れるようになっており、このマフラ１３を通して排気ガ
スを大気中に排出するようにしている。そして上記マフ
ラ１３に対して並列になるようにバイパス管路１４が排
気管１２に接続されるとともに、このバイパス管路１４
にはフィルタ１５が取付けられるようになっている。 第１図および第２図はこのようなバイパス管路１４の構
成を拡大して示すものであって、バイパス管路１４に接
続されているフィルタ１５はマフラ１３に接触するよう
に取付けられている。しかもバイパス管路１４の出口部
分１６には弁体１７が取付けられており、ヒンジビン１
８によって回動可能に支持されている。この弁体１７は
バイパス管路１４の排気管１２との合流点の出口部１６
を開閉制御するものであって、排気圧を受けるフラップ
１９を備えている。 このように本実施例に係る白煙低減装置は、マフラ１３
に対して並列なバイパス管路１４にワイヤメツシュフィ
ルタ１５を挿入し、このバイパス管路１４の下流側をマ
フラ１３の下流側において排気管１２に合流させるよう
にしている。しかもフィルタ１５がマフラ１３に接触し
、排気熱を受けるようにしている。また排気管１２のマ
フラ１３の下流側の部分、すなわちテールパイプに開閉
可能な弁体１７が設けられており、マフラ１３からの排
気ガス圧によって通常は弁体１７がバイパス管路１４の
出口部分１６を閉じるようにしている。 従ってこのような構成によれば、低温始動時、アイドリ
ンク時、あるいは軽負荷時のようにマフラ１３の下流側
の排気ガス圧が低いときには、フラップ１９を介して弁
体１７を閉じる方向に回動させる力が弱くなるために、
弁体１７は重力によってヒンジビン１８を中心として第
２図において時計方向に回動し、バイパス管路１４の出
口部分を開くとともに、排気管１２を閉じるようになる
。 従って白煙を含む排気ガスがフィルタ１５を備えるバイ
パス管路１４に流れ、白煙を構成するハイドロカーボン
あるいはその酸化物がフィルタ１５に捕捉されることに
なり、排出される白煙が低減する。 通常運転時においてはマフラ１３の下流側の排気圧が高
くなるために、この排気圧によって弁体１７のフラップ
１９が押され、第２図に示す状態に回動することになり
、バイパス管路１４の出口部分１６を閉塞する。従って
通常の運転時においてはエンジンの背圧を上昇させるこ
とがなく、必要時にのみバイパス管路１４に設けられて
いるフィルタ１５で白煙を除去することが可能になる。 つぎに本発明の第２の実施例を第４図〜第６図によって
説明する。第２の実施例は、フィルタ１５を接続したバ
イパス管路１４をマフラ１３の出口側の部分においてマ
フラ１３と合流させるとともに、このバイパス管路１４
のフィルタ１５よりも上流側にバタフライバルブ２３を
取付けるようにしている。また第２のバタフライバルブ
２４を排気管１２のバイパス管路１４どの分岐点よりも
下流側に接続するようにしている。そしてこれら一対の
バタフライバルブ２３．２４をそれぞれアクチュエータ
２５．２６によって開閉制御するようにしている。アク
チュエータ２５．２６の作動は、コントローラ２７によ
って達成されるようになっている。コントローラ２７は
その入力側にロードセンサ２８と回転検出センサ２９と
を接続するようにしている。 このように本実施例の白煙低減装置においては、排気管
１２の一部にバイパス管路１４を接続するとともに、バ
タフライバルブ２３およびフィルタ１５を接続し、この
バイパス管路１４をマフラ１３の下流側の部分に合流さ
せるようにしている。 また排気ブレーキバルブを兼用するバタフライバルブ２
４と新たに設けられているバタフライバルブ２３とを、
コントローラ２７によって制御するようにしている。 エンジンの暖機運転時、すなわちアイドル運転時または
軽負荷運転時であって冷却水温度が５０℃以下の場合、
すなわち第６図においてＡで示す領域の場合には、バタ
フライバルブ２４をコントローラ２７からの指令によっ
てアクチュエータ２６によって閉じる。これに対しても
う１つのバタフライバルブ２３をコントローラ２７から
の指令によってアクチュエータ２５によって開放する。 すると排気ガスが排気管１２に接続されているバイバス
管路１４に導かれ、フィルタ１５によって白煙を構成す
るハイドロカーボンあるいはその酸化物が捕捉されるこ
とになる。これによってとくに低温始動時における排気
ガス中の白煙を低減することが可能になる。 なお＾速でかつ高負荷運転時、すなわち第６図において
示すＣの領域においては、一対のバタフライバルブ２３
．２４をともにアクチュエータ２５．２６によって開放
するようにしており、排気ガスが排気管１２とバイパス
管路１４の双方を流動するようにしている。これによっ
てエンジン１０の背圧を低減することが可能になる。ま
たその他の運転領域であって第６図においてＢで示す領
域では、コントローラ２７の指令によって、アクチュエ
ータ２５によってバタフライバルブ２３を閉じるように
している。従ってこの場合には従来と同様に排気ガスは
排気管１２およびマフラ１３を排出されることになる。 また排気ブレーキを作動させる場合には、コントローラ
２７によってアクチュエータ２５．２６を介して一対の
バタフライバルブ２３．２４をともに閉じるようにする
。 これによってエンジン１０の背圧が急激に上昇し、エン
ジン１０それ自身が高い制動力を発生することになる。

【発明の効果】

第１の発明によれば、排気圧が低くなるとバイパス管路
の出口部分であってマフラの下流側における排気管との
合流点に設けられている弁体がバイパス管路の出口部分
を開くことになり、エンジンから排出される排気ガスが
バイパス管路に流れるとともに、白煙を構成する物質が
フィルタによって補足されるようになる。しかもフィル
タに捕捉された白煙を構成する物質は、マフラからの熱
によって分解されることになる。 また第２の発明においては、必要に応じて排気管側の弁
体を閉じるとともに、バイパス管路の弁体を開くことに
よって、排気ガスがバイパス管路を通過し、このバイパ
ス管路に接続されているフィルタによって白煙が捕捉除
去されることになる。 しかも通常はバイパス管路の弁体を閉じるとともに、排
気管の弁体を開くことによって、エンジンの背圧を上昇
させることがなくなる。 ２５．２６・・・アクチュエータ ２７・・・・・・コントローラ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係る白煙低減装置の要
部斜視図、第２図は同弁体の取付は部分の構造を示す一
部を破断した断面図、第３図は白煙低減装置を備えるエ
ンジンの正面図、第４図は第２の実施例の白煙低減装置
のブロック図、第５図は同装置を備えるエンジンの正面
図、第６図は制御のモードを示すグラフである。 また図面中の主要な部分の名称はっぎの通りである。 １２・・・・・・排気管 １３・・・・・・マフラ １４・・・・・・バイパス管路 １５Φ争舎・参・フィルり １７・・・・・・弁体 ２３．２４・・・バタフライバルブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．エンジンの排気管に設けられているマフラに対して
   並列にバイパス管路を接続するとともに、フィルタを前
   記バイパス管路に設け、しかも前記フィルタが前記マフ
   ラと接触するか近接するようにし、排気圧が低くなると
   前記バイパス管路を開放する弁体を前記マフラの下流側
   であって前記排気管と合流する前記バイパス管路の出口
   部分に取付けるようにしたことを特徴とする排気ガス中
   の白煙低減装置。
2. ２．排気管に対して並列にバイパス管路を設けるととも
   に、前記バイパス管路にフィルタを接続し、しかも前記
   バイパス管路の前記フィルタの上流側と前記バイパス管
   路の分岐位置よりも下流側の排気管とにそれぞれ弁体を
   取付け、エンジンの状態に応じてこれらの弁体をコント
   ローラによって開閉制御するようにしたことを特徴とす
   る排気ガス中の白煙低減装置。