JPS59158311A - デイ−ゼルエンジン排気浄化装置 - Google Patents
デイ−ゼルエンジン排気浄化装置Info
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- JPS59158311A JPS59158311A JP58031659A JP3165983A JPS59158311A JP S59158311 A JPS59158311 A JP S59158311A JP 58031659 A JP58031659 A JP 58031659A JP 3165983 A JP3165983 A JP 3165983A JP S59158311 A JPS59158311 A JP S59158311A
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- throttle valve
- burner
- exhaust
- diesel engine
- combustion
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- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/025—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、ディーゼルエンジン排気浄化装置に係り、特
に排気中の黒煙を再生する・く−すの燃焼用空気導入方
法に関する。
に排気中の黒煙を再生する・く−すの燃焼用空気導入方
法に関する。
現在、排気中の微粒子を低減させるために排気管に配し
たフィルタによシ做粒子を捕集し、その捕集した微粒子
によるフィルタの圧力損失を減少させるたりに、バーナ
により微粒子を燃焼させる方法が主流でるる。
たフィルタによシ做粒子を捕集し、その捕集した微粒子
によるフィルタの圧力損失を減少させるたりに、バーナ
により微粒子を燃焼させる方法が主流でるる。
従来、バーナ燃現用の空気を得るために２つの方式が考
案されていた。
案されていた。
１つは排気ガス中の０２を用いる方法である。
（実開昭５７−１３６８１４公報、ＳＡＥペーノく−８
１０１１８） この方法は、ディーゼルエンジンが過空気燃焼であシそ
の排気に多欲の０２が存在することを利用したものであ
る。
１０１１８） この方法は、ディーゼルエンジンが過空気燃焼であシそ
の排気に多欲の０２が存在することを利用したものであ
る。
もう一つの方式は、空気ポンプもしくはファンにより強
制的に空気を送シ込む方法である。
制的に空気を送シ込む方法である。
（ＳＡＥペーパー８１０１１８）。
前者は、運転状態によシ排気量が異なるため燃焼に必要
な混合比を得ることが困難であるという欠点を有する。
な混合比を得ることが困難であるという欠点を有する。
なぜならバーナが完全燃焼するためには、燃焼に寄与す
る空気の量及び圧力が一定でないとならないにもかかわ
らず排気量及び排気圧は、エンジンの回転数及び車の負
荷により変化するからである。この不具合を解決するだ
め１／Ｃは排気量、排気圧が変化しても混合比が変化し
ないように、バーナの燃料噴射量を市１１画しなければ
ならず、実用上不可能であった。
る空気の量及び圧力が一定でないとならないにもかかわ
らず排気量及び排気圧は、エンジンの回転数及び車の負
荷により変化するからである。この不具合を解決するだ
め１／Ｃは排気量、排気圧が変化しても混合比が変化し
ないように、バーナの燃料噴射量を市１１画しなければ
ならず、実用上不可能であった。
麦者は、強制的にバーナの燃料噴射量に応じた量の空気
を辺り込む方法で、完全燃焼の観点からは実用的でるる
。しかし、フィルタ内の微粒子を燃焼させるために必要
な熱量はフィルタ材簀、形状によって異なるが、一般的
には、１ｏｏｏ〜２０００日必要であり、これだけの高
温ガスを得るための燃焼用空気を排気αに送り込むため
には、大きなエアポンプが必要となり、スペース上及び
コスト上困難である。また、エアポンプの駆動方法にも
問題があった。
を辺り込む方法で、完全燃焼の観点からは実用的でるる
。しかし、フィルタ内の微粒子を燃焼させるために必要
な熱量はフィルタ材簀、形状によって異なるが、一般的
には、１ｏｏｏ〜２０００日必要であり、これだけの高
温ガスを得るための燃焼用空気を排気αに送り込むため
には、大きなエアポンプが必要となり、スペース上及び
コスト上困難である。また、エアポンプの駆動方法にも
問題があった。
本発明の目的は、ディーゼルエンジンの排気中の微粒子
を捕集したフィルタを再生するバーナにおいて、その燃
焼用酸素を排気より得、しかもその酸素量が一定となる
ように制（財）することにある。
を捕集したフィルタを再生するバーナにおいて、その燃
焼用酸素を排気より得、しかもその酸素量が一定となる
ように制（財）することにある。
絞り弁の開閉により、絞シ弁上流と下流を結ぶバイパス
通路の人口と出口の差圧を制（財）することにより、バ
イパス通路には、所定の流量の排気が流れるように制御
する。そしてこのバイパス排気をバーナ燃ｊａ用空気と
して使用する。このようにして、方式１において得られ
なかった一定量の燃焼用空気を簡単でしかも安価なシス
テムで得ることができた。
通路の人口と出口の差圧を制（財）することにより、バ
イパス通路には、所定の流量の排気が流れるように制御
する。そしてこのバイパス排気をバーナ燃ｊａ用空気と
して使用する。このようにして、方式１において得られ
なかった一定量の燃焼用空気を簡単でしかも安価なシス
テムで得ることができた。
以下、本発明第１項の一実施例を第３図によシ説明する
。ディーゼルエンジン１は、過空気による燃焼であり、
その排気には第Ｓ図に示すようにほとんどの運転域でバ
ーナ燃焼に必要な０２が含まれる。ディーゼルエンジン
１から排気はイグゾストマニホールド２を通り、バイパ
ス分岐部４に至る。絞り弁軸６の周りに回動可能な絞り
弁５により、絞り弁上流部３の圧力はバーナ９の燃焼に
必要な０２量がバイパス通路７にバイパスするように制
御される。
。ディーゼルエンジン１は、過空気による燃焼であり、
その排気には第Ｓ図に示すようにほとんどの運転域でバ
ーナ燃焼に必要な０２が含まれる。ディーゼルエンジン
１から排気はイグゾストマニホールド２を通り、バイパ
ス分岐部４に至る。絞り弁軸６の周りに回動可能な絞り
弁５により、絞り弁上流部３の圧力はバーナ９の燃焼に
必要な０２量がバイパス通路７にバイパスするように制
御される。
バイパス通路７を通った排気ガス中の０２は、燃料パイ
プ８を通、９バーナ９から噴出した燃焼と混合し、スワ
ラ１０によシせん回が与えられ点火プラグ１４により点
火される。そして絞り弁５の開口部を通った排気ととも
に、高温燃焼ガスは、セラミックフィルタ１２を通過し
、セラミックフィルタ１２の内部に捕集されたパティキ
ュレートを酸化し、マフラ１３に至る。
プ８を通、９バーナ９から噴出した燃焼と混合し、スワ
ラ１０によシせん回が与えられ点火プラグ１４により点
火される。そして絞り弁５の開口部を通った排気ととも
に、高温燃焼ガスは、セラミックフィルタ１２を通過し
、セラミックフィルタ１２の内部に捕集されたパティキ
ュレートを酸化し、マフラ１３に至る。
次に本元明第２項の制御方法を第４図を用いて説明する
。′ＢＪ□ａｃ１．−Ｌｏａｄ ５Ｑｍｐｈにオイテ、
１４０００Ｍ／ｈ のバーナが完全燃焼するだめのバイ
パス排気量とスロットル開度の関係を第６図に示す。ス
ロットル開度のセット点は、エンジン回転数とエンジン
負荷により決まる排気中の０２の割合及び排気量と絞シ
弁上流における排気圧により決まる。よってバーナよυ
−一定量を得、なおかつ完全燃焼させるために必要なバ
イパス排気量を絞り弁を用いて制御する方法として、負
圧を用いた第４図のようなシステムを考察した。
。′ＢＪ□ａｃ１．−Ｌｏａｄ ５Ｑｍｐｈにオイテ、
１４０００Ｍ／ｈ のバーナが完全燃焼するだめのバイ
パス排気量とスロットル開度の関係を第６図に示す。ス
ロットル開度のセット点は、エンジン回転数とエンジン
負荷により決まる排気中の０２の割合及び排気量と絞シ
弁上流における排気圧により決まる。よってバーナよυ
−一定量を得、なおかつ完全燃焼させるために必要なバ
イパス排気量を絞り弁を用いて制御する方法として、負
圧を用いた第４図のようなシステムを考察した。
第７図は２００（ＯＦにおける噴射ポンプの噴射量と排
気質量流量を示す。排気質量流量はエンジン回転数とエ
ンジン負荷すなわち噴射量により決まる。まだ排気０２
％もエンジン回転数及びエンジン負荷により第５図のよ
うに決まる。よって、バーナの完全燃焼に必要な排気バ
イパス量はエンジン回転数とエンジン負荷により決まる
。次に具体的システムを説明する。
気質量流量を示す。排気質量流量はエンジン回転数とエ
ンジン負荷すなわち噴射量により決まる。まだ排気０２
％もエンジン回転数及びエンジン負荷により第５図のよ
うに決まる。よって、バーナの完全燃焼に必要な排気バ
イパス量はエンジン回転数とエンジン負荷により決まる
。次に具体的システムを説明する。
アクセル１９と連動した噴射ポンプのランク１８の位置
をポテンショメータ２３により検知し同時にエンジン回
転数を回転計２０により検知しマイクロコンピュータ２
２により必要ナハイハス量を計算する。ここで、排気圧
を圧力センサ１７により検出することにより適切な絞り
弁開度を算出する。
をポテンショメータ２３により検知し同時にエンジン回
転数を回転計２０により検知しマイクロコンピュータ２
２により必要ナハイハス量を計算する。ここで、排気圧
を圧力センサ１７により検出することにより適切な絞り
弁開度を算出する。
絞り弁５の開閉は、サーボダイヤフラム１４により負圧
をストロークに変換し、レバー２４を介して行なわれる
。サーボダイヤスラムの駆動負圧は、ポンプ１６により
作られポンプ１６とサーボダイヤフラム１４全藷ぶ負圧
管２５の開口面積はソレノイドバルブ１５により変えら
れる。よってマイタロコンピュータからの開度信号がソ
レノイドバルブ１５に伝えられ、サーボダイヤフラム１
４のストロークが決まり、絞り弁５の開度が決まる。そ
してバイパス排気中の０２とバーナ９からの噴出燃料に
より、燃焼室１１で燃焼が行われ、フィルタ１２中のパ
ティキュレートが燃焼する。
をストロークに変換し、レバー２４を介して行なわれる
。サーボダイヤスラムの駆動負圧は、ポンプ１６により
作られポンプ１６とサーボダイヤフラム１４全藷ぶ負圧
管２５の開口面積はソレノイドバルブ１５により変えら
れる。よってマイタロコンピュータからの開度信号がソ
レノイドバルブ１５に伝えられ、サーボダイヤフラム１
４のストロークが決まり、絞り弁５の開度が決まる。そ
してバイパス排気中の０２とバーナ９からの噴出燃料に
より、燃焼室１１で燃焼が行われ、フィルタ１２中のパ
ティキュレートが燃焼する。
温度センサ２１により、高温ガス通過を検出し、その通
過時間が所定の値を越えるとバーナ９の燃料はしゃ断さ
れ、絞り弁５は全開状態に復帰する。
過時間が所定の値を越えるとバーナ９の燃料はしゃ断さ
れ、絞り弁５は全開状態に復帰する。
本発明によれば、バーナの燃焼に必要な０２を簡単な通
路構成により高精度で得ることができる。
路構成により高精度で得ることができる。
従来排気中の０２を使用じバーナ燃焼を行うアイデアは
非常に良いアイデアとして評価されていだが、排気圧の
影響や排気成分の問題から複雑なパーす燃料流量及び燃
圧制御を必要とし、現在のバーナ技術では不可能でｂっ
た。本発明では、バーナ燃料流量は一定でよいだめ、従
来より使用されているバーナを用いることができ、しか
も様々なエンジン状態を検知し、適切に制御することが
でき、ディーゼルパティキュレート低減技術への貢献度
はきわめて高い。
非常に良いアイデアとして評価されていだが、排気圧の
影響や排気成分の問題から複雑なパーす燃料流量及び燃
圧制御を必要とし、現在のバーナ技術では不可能でｂっ
た。本発明では、バーナ燃料流量は一定でよいだめ、従
来より使用されているバーナを用いることができ、しか
も様々なエンジン状態を検知し、適切に制御することが
でき、ディーゼルパティキュレート低減技術への貢献度
はきわめて高い。
ｇ１図は、従来の排気使用バーナによシフィルタを再生
する方式のディーゼル排気浄化装置の概略図、第２図は
、従来のエアポンプ使用バーナによりフィルタを再生す
る方式のディーゼル排気浄化装置の概略図、第３図は、
本発明第１０項の１実。 流側のディーゼルエンジン排気浄化装置の概略図、第４
図は、本発明第２，３項の１実施例のディーゼルエンジ
ン排気浄化装置の５峨略図、第５図は、エンジン回転数
とエンジン負荷による排気中０２濃度を示すグラフ、第
６図は、Ｌ□ａｄ Ｒｏａｄ５０ｍｐｈにおける適正絞
シ弁を示すグラフ、第７図は２００Ｏｒ−におけるエン
ジン燃料噴射量と排気流量を示すグラフ。 １・・・ディーゼルエンジン、２・・・イグゾストマニ
ホールド、３・・・絞り弁上流部、４・・・バイパス分
岐部、５・・・絞り弁、６・・・絞シ弁軸、７・・・バ
イパス通路、８・・・燃料パイプ、９・・・バーナ、１
０・・・スワラ、１１・・・燃焼室、１２・・・セラミ
ックフィルタ、１３・・・マフラ、１４・・・点火プラ
グ、１５・・・ソレノイドバルブ、１６・・・ポンプ、
１７・・・圧力センサ、１８・・・ラック、１９・・・
アクセル、２０・・・回転計、２１・・・温度センサ、
２２・・・マイクロコンピュータ、２３・・・ポテンシ
ョメータ、２４・・・レバー、２５・・・第４図 茅５図 エンジン回転数
する方式のディーゼル排気浄化装置の概略図、第２図は
、従来のエアポンプ使用バーナによりフィルタを再生す
る方式のディーゼル排気浄化装置の概略図、第３図は、
本発明第１０項の１実。 流側のディーゼルエンジン排気浄化装置の概略図、第４
図は、本発明第２，３項の１実施例のディーゼルエンジ
ン排気浄化装置の５峨略図、第５図は、エンジン回転数
とエンジン負荷による排気中０２濃度を示すグラフ、第
６図は、Ｌ□ａｄ Ｒｏａｄ５０ｍｐｈにおける適正絞
シ弁を示すグラフ、第７図は２００Ｏｒ−におけるエン
ジン燃料噴射量と排気流量を示すグラフ。 １・・・ディーゼルエンジン、２・・・イグゾストマニ
ホールド、３・・・絞り弁上流部、４・・・バイパス分
岐部、５・・・絞り弁、６・・・絞シ弁軸、７・・・バ
イパス通路、８・・・燃料パイプ、９・・・バーナ、１
０・・・スワラ、１１・・・燃焼室、１２・・・セラミ
ックフィルタ、１３・・・マフラ、１４・・・点火プラ
グ、１５・・・ソレノイドバルブ、１６・・・ポンプ、
１７・・・圧力センサ、１８・・・ラック、１９・・・
アクセル、２０・・・回転計、２１・・・温度センサ、
２２・・・マイクロコンピュータ、２３・・・ポテンシ
ョメータ、２４・・・レバー、２５・・・第４図 茅５図 エンジン回転数
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる黒煙を
捕集するフィルタと捕集した黒煙を酸化させるために必
要な熱エネルギーを与えるバーナとよシ構成されるディ
ーゼルエンジン排気浄化装置において、フィルタ上流の
排気管内に絞り弁を設け、該絞り弁上流とバーナ空気導
入口を結ぶバイパス通路を設けたことを特徴とするディ
ーゼルエンジン排気浄化装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、該絞り弁を空気圧
によ＃）制御すること’ｆ：行徴とするディーゼルエン
ジン排気浄化装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、該絞り弁をエンジ
ン回転数、排圧、排気温、シリンダ内燃料噴射量の信号
によシ制御することを特徴とするディーゼルエンジン排
気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58031659A JPS59158311A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | デイ−ゼルエンジン排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58031659A JPS59158311A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | デイ−ゼルエンジン排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59158311A true JPS59158311A (ja) | 1984-09-07 |
Family
ID=12337270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58031659A Pending JPS59158311A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | デイ−ゼルエンジン排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59158311A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3632696A1 (de) * | 1986-09-26 | 1988-04-07 | Opel Adam Ag | Kraftfahrzeug mit einem dieselmotor |
| US5001899A (en) * | 1987-06-24 | 1991-03-26 | Zeuna-Starker Gmbh & Co. Kg | Process and apparatus for the cleaning of a soot filter |
| DE9215681U1 (de) * | 1992-11-17 | 1994-03-17 | Amft Karl | Gerät zum Reinigen von Abgasen eines Dieselmotors |
| FR2904362A1 (fr) * | 2006-07-26 | 2008-02-01 | Renault Sas | Dispositif de vaporisation de carburant dans une ligne d'echappement du vehicule |
| DE102009003738A1 (de) * | 2009-04-03 | 2010-10-07 | Hjs Fahrzeugtechnik Gmbh & Co. Kg | Abgasreinigungsanlage sowie Verfahren zum Zuführen von thermischer Energie zum Auslösen und/oder Unterstützen eines in einer Abgasreinigungsanlage ablaufenden Prozesses |
| DE102009041345A1 (de) * | 2009-09-15 | 2011-04-21 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | System zur Einbringung eines fluiden Zusatzstoffes |
| JP2012246894A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-13 | Hino Motors Ltd | 後処理バーナシステム |
| EP3139011A1 (de) * | 2015-09-03 | 2017-03-08 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG | Abgasanlage für eine brennkraftmaschine |
| US11053829B2 (en) * | 2019-03-12 | 2021-07-06 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Exhaust gas treatment system, and method for heating an exhaust gas catalytic converter |
-
1983
- 1983-02-25 JP JP58031659A patent/JPS59158311A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3632696A1 (de) * | 1986-09-26 | 1988-04-07 | Opel Adam Ag | Kraftfahrzeug mit einem dieselmotor |
| US5001899A (en) * | 1987-06-24 | 1991-03-26 | Zeuna-Starker Gmbh & Co. Kg | Process and apparatus for the cleaning of a soot filter |
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| FR2904362A1 (fr) * | 2006-07-26 | 2008-02-01 | Renault Sas | Dispositif de vaporisation de carburant dans une ligne d'echappement du vehicule |
| DE102009003738A1 (de) * | 2009-04-03 | 2010-10-07 | Hjs Fahrzeugtechnik Gmbh & Co. Kg | Abgasreinigungsanlage sowie Verfahren zum Zuführen von thermischer Energie zum Auslösen und/oder Unterstützen eines in einer Abgasreinigungsanlage ablaufenden Prozesses |
| DE102009041345A1 (de) * | 2009-09-15 | 2011-04-21 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | System zur Einbringung eines fluiden Zusatzstoffes |
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| EP3139011A1 (de) * | 2015-09-03 | 2017-03-08 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG | Abgasanlage für eine brennkraftmaschine |
| CN106499480A (zh) * | 2015-09-03 | 2017-03-15 | 埃贝斯佩歇排气技术有限责任两合公司 | 用于内燃机的排气设备 |
| US10422263B2 (en) | 2015-09-03 | 2019-09-24 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG | Exhaust system for an internal combustion engine |
| US11053829B2 (en) * | 2019-03-12 | 2021-07-06 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Exhaust gas treatment system, and method for heating an exhaust gas catalytic converter |
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