JPS63309725A - 排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気ガス処理装置 - Google Patents
排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気ガス処理装置Info
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- JPS63309725A JPS63309725A JP62145672A JP14567287A JPS63309725A JP S63309725 A JPS63309725 A JP S63309725A JP 62145672 A JP62145672 A JP 62145672A JP 14567287 A JP14567287 A JP 14567287A JP S63309725 A JPS63309725 A JP S63309725A
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- exhaust
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 12
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000005192 partition Methods 0.000 abstract 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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】
(産業上の利用分野)
本発明は、排気煙を防止する排気ターボ過給機付内燃機
関の排気ガス処理装置に関するものである。
関の排気ガス処理装置に関するものである。
(従来技術及びその問題点)
本件出願人は、この種の排気ガス処理装置に関して、内
燃機関の排気マニホールド出口部と排気ターボ過給機の
タービン入口部との間に、熱量を追加するアフターバー
ナー装置および排気ガス処理用の触媒を設け、低速、低
負荷時に排気ガスをアフターバーナー装置および触媒へ
流すように開閉制御する仕切弁を設けた技術(特開昭5
9−534号)を開発している。
燃機関の排気マニホールド出口部と排気ターボ過給機の
タービン入口部との間に、熱量を追加するアフターバー
ナー装置および排気ガス処理用の触媒を設け、低速、低
負荷時に排気ガスをアフターバーナー装置および触媒へ
流すように開閉制御する仕切弁を設けた技術(特開昭5
9−534号)を開発している。
この従来技術では、低速、低負荷時には排気煙を防止で
きるが回転数が上昇すると触媒の排気ガスの流通抵抗も
上昇し、機関性能を損ない、特に燃費、排気色の面で好
ましくない。
きるが回転数が上昇すると触媒の排気ガスの流通抵抗も
上昇し、機関性能を損ない、特に燃費、排気色の面で好
ましくない。
(発明の目的)
本発明は、排気煙を防止しながら機関性能が低下するこ
とを防止できる排気ターボ過給機付内燃機関の排気ガス
処理装置を提供することを目的としている。
とを防止できる排気ターボ過給機付内燃機関の排気ガス
処理装置を提供することを目的としている。
(発明の構成)
(1)技術的手段
本発明は、内燃機関の排気マニホールド出口部と排気タ
ーボ過給機のタービン入口部との間に、熱量を追加する
アフターバーナー装置および排気ガス処理用の触媒を設
け、低速、低負荷時に排気ガスをアフターバーナー装置
および触媒へ流すように開閉制御する仕切弁を設けた排
気ターボ過給機付内燃機関の排気ガス処理装置において
、前記触媒に供給された排気ガスの一部をバイパスさせ
るバイパス通路を設け、このバイパス通路の途中に排気
ガス量が少ない時には閉弁し、排気ガス量が増えた時に
は開弁するバイパス仕切弁を設けたことを特徴とする排
気ターボ過給機付内燃機関の排気ガス処理装置である。
ーボ過給機のタービン入口部との間に、熱量を追加する
アフターバーナー装置および排気ガス処理用の触媒を設
け、低速、低負荷時に排気ガスをアフターバーナー装置
および触媒へ流すように開閉制御する仕切弁を設けた排
気ターボ過給機付内燃機関の排気ガス処理装置において
、前記触媒に供給された排気ガスの一部をバイパスさせ
るバイパス通路を設け、このバイパス通路の途中に排気
ガス量が少ない時には閉弁し、排気ガス量が増えた時に
は開弁するバイパス仕切弁を設けたことを特徴とする排
気ターボ過給機付内燃機関の排気ガス処理装置である。
(2)作用
ガス量が増えるとバイパス仕切弁を開弁し、排気ガスの
一部を触媒を通さずに流して、機関性能を維持し、大部
分の排気ガスを触媒で排気処理する。
一部を触媒を通さずに流して、機関性能を維持し、大部
分の排気ガスを触媒で排気処理する。
(実施例)
(1)第1実施例
本発明の第1実施例のディーゼルエンジンを示す第1図
で、10はシリンダヘッドである。シリンダヘッド10
の吸気マニホールド12から各気筒に吸気Aが供給され
、排気マニホールド14に排出される排気Eを排気ター
ボ過給機16のタービン18へ供給して、ブロワ20を
駆動し、吸気Aを過給するようになっている。なお、2
2はインタークーラである。
で、10はシリンダヘッドである。シリンダヘッド10
の吸気マニホールド12から各気筒に吸気Aが供給され
、排気マニホールド14に排出される排気Eを排気ター
ボ過給機16のタービン18へ供給して、ブロワ20を
駆動し、吸気Aを過給するようになっている。なお、2
2はインタークーラである。
第1図の要部拡大断面図である第2図で、吸気マニホー
ルド12と並列にアフターバーナー装置24、触媒26
が設けられており、アフターバーナー装置24、触媒2
6への排気Eの流通を仕切弁28.30で切換えるよう
になでいる。アフターバーナー装置24には燃料噴射弁
31、点火プラグ32が設けられ、触媒26に流入する
排気Eに所定の熱量を追加して触媒26での排気ガス処
理を促進し、清浄な排気Eをタービン18へ供給し、排
気管33から排出する構造である。
ルド12と並列にアフターバーナー装置24、触媒26
が設けられており、アフターバーナー装置24、触媒2
6への排気Eの流通を仕切弁28.30で切換えるよう
になでいる。アフターバーナー装置24には燃料噴射弁
31、点火プラグ32が設けられ、触媒26に流入する
排気Eに所定の熱量を追加して触媒26での排気ガス処
理を促進し、清浄な排気Eをタービン18へ供給し、排
気管33から排出する構造である。
排気マニホールド14には各気筒の排気孔11が開口し
、排気マニホールド14内の排気ガス圧で排気ガス量お
よびディーゼルエンジンの負荷を検出する圧力計34が
設けられている。圧力計34の検出信号34aは制御装
置37へ伝達され、制御装置37から仕切弁28.30
等を制御する制御信号37aが出力される。
、排気マニホールド14内の排気ガス圧で排気ガス量お
よびディーゼルエンジンの負荷を検出する圧力計34が
設けられている。圧力計34の検出信号34aは制御装
置37へ伝達され、制御装置37から仕切弁28.30
等を制御する制御信号37aが出力される。
第2図の■−■断面を示す第3図で、触媒26へ供給さ
れた排気Eの一部をバイパスするバイパス通路35が触
媒26と並列に形成されている。
れた排気Eの一部をバイパスするバイパス通路35が触
媒26と並列に形成されている。
バイパス通路35の途中にはバタフライ形のバイパス仕
切弁36(第4図)が介装されており、バイパス仕切弁
36でバイパス通路35を開閉するようになっている。
切弁36(第4図)が介装されており、バイパス仕切弁
36でバイパス通路35を開閉するようになっている。
このバイパス仕切弁36にも制御信号37aが入力して
おり、制御信号37aでバイパス仕切弁36を開閉制御
する。
おり、制御信号37aでバイパス仕切弁36を開閉制御
する。
次に作用を説明する。機関回転数および出力N−過給空
気圧Pのグラフである第5図で、■ (アイドル)では
排気Eのガス量が少なく、触媒26の流通抵抗も極く僅
かで、機関の性能を損なうこともないので、第3図のバ
イパス仕切弁36を閉弁し、排気Eの全量を触媒26へ
通す。
気圧Pのグラフである第5図で、■ (アイドル)では
排気Eのガス量が少なく、触媒26の流通抵抗も極く僅
かで、機関の性能を損なうこともないので、第3図のバ
イパス仕切弁36を閉弁し、排気Eの全量を触媒26へ
通す。
■から機関回転数が若干上昇してN1に達すると、ガス
量が増えて触媒26で流通抵抗が発生し、機関の性能を
損なうので、排気マニホールド14内のガス圧の上昇を
圧力計34(第2図)で検出し、制御信号37aでバイ
パス仕切弁36を開弁する。バイパス仕切弁36が開弁
すると、排気Eの一部が触媒26をバイパスしてバイパ
ス通路35から直接にタービン18へ供給され、タービ
ン18のタービン入口圧がその分だけ上昇し、第5図の
過給空気圧Pが従来の特性Xpから特性Xに増える。し
たがって、バイパス仕切弁36が開弁しているしの範囲
で過給空気圧Pの上昇分だけ機関出力が増加する。この
時大部分の排気Eは触媒26を通過して排気ガスが浄化
される。
量が増えて触媒26で流通抵抗が発生し、機関の性能を
損なうので、排気マニホールド14内のガス圧の上昇を
圧力計34(第2図)で検出し、制御信号37aでバイ
パス仕切弁36を開弁する。バイパス仕切弁36が開弁
すると、排気Eの一部が触媒26をバイパスしてバイパ
ス通路35から直接にタービン18へ供給され、タービ
ン18のタービン入口圧がその分だけ上昇し、第5図の
過給空気圧Pが従来の特性Xpから特性Xに増える。し
たがって、バイパス仕切弁36が開弁しているしの範囲
で過給空気圧Pの上昇分だけ機関出力が増加する。この
時大部分の排気Eは触媒26を通過して排気ガスが浄化
される。
やがてN2まで機関回転数が上昇すると、機関の燃焼状
態が改善され、触媒26で排気ガスを処理する必要もな
くなるので、第6図に示すように仕切弁28を閉弁し、
仕切弁30を切換えて、排気Eの全量をタービン18へ
流し、N3で定格出力を発揮する。
態が改善され、触媒26で排気ガスを処理する必要もな
くなるので、第6図に示すように仕切弁28を閉弁し、
仕切弁30を切換えて、排気Eの全量をタービン18へ
流し、N3で定格出力を発揮する。
更に、以上のようなバイパス通路35、仕切弁36は第
6a図に示すような2エントリー形タービンノズル38
を有する場合にも適用できることは勿論である。又、タ
ービン18がベーン式可変ノズル面積式排気タービン過
給機(VGS)の場合にも適用できることは勿論である
。
6a図に示すような2エントリー形タービンノズル38
を有する場合にも適用できることは勿論である。又、タ
ービン18がベーン式可変ノズル面積式排気タービン過
給機(VGS)の場合にも適用できることは勿論である
。
(2)第2実施例
本件出願人は、第7図に示す2段過給機付ディーゼル機
関を開発している、この場合には、高圧段排気ターボ過
給機16aのタービン18aと低圧段排気ターボ過給機
16bのタービン18bとの間に、アフターバーナー装
置24、触媒26を設け、切換弁40で開閉される排気
主管42を設けである(特開昭59−203815号)
。
関を開発している、この場合には、高圧段排気ターボ過
給機16aのタービン18aと低圧段排気ターボ過給機
16bのタービン18bとの間に、アフターバーナー装
置24、触媒26を設け、切換弁40で開閉される排気
主管42を設けである(特開昭59−203815号)
。
第7図の要部拡大図である第8図で、触媒26をバイパ
スするバイパス通路35が形成され、バイパス通路35
にはバイパス仕切弁36が介装されている。
スするバイパス通路35が形成され、バイパス通路35
にはバイパス仕切弁36が介装されている。
以上の第2実施例では、機関回転数N−出力Wのグラフ
である第9図で、機関の出力特性は特性Xiになるが、
領域■で切換弁40は閉弁して排気主管42を閉じ、ア
フターバーナー装置24は点火し、バイパス仕切弁36
は閉弁している。次に、領域■では切換弁40は閉弁し
、アフターバーナー装置24は熱量を増加し、バイパス
仕切弁36は開弁じて、機関性能の低下を防止しながら
、タービン18bのタービン入口圧を上昇させ、その分
だけ過給圧力を上昇させる。
である第9図で、機関の出力特性は特性Xiになるが、
領域■で切換弁40は閉弁して排気主管42を閉じ、ア
フターバーナー装置24は点火し、バイパス仕切弁36
は閉弁している。次に、領域■では切換弁40は閉弁し
、アフターバーナー装置24は熱量を増加し、バイパス
仕切弁36は開弁じて、機関性能の低下を防止しながら
、タービン18bのタービン入口圧を上昇させ、その分
だけ過給圧力を上昇させる。
領域■では切換弁40を開弁じ、アフターバーナー装置
24を停止し、バイパス仕切弁36を閉弁して、通常の
2段過給機付ディーゼル機関と同様の運転を行う。
24を停止し、バイパス仕切弁36を閉弁して、通常の
2段過給機付ディーゼル機関と同様の運転を行う。
(3)第3実施例
更に第10図に示すように、タービン18a1タービン
18bに仕切弁50.52を設け、2エントリー形ター
ビンノズル54を有する過給機付ディーゼル機関に、第
8図と同様のアフターバーナー装置24、触媒26、切
換弁40、排気主管42を装備することもできる。
18bに仕切弁50.52を設け、2エントリー形ター
ビンノズル54を有する過給機付ディーゼル機関に、第
8図と同様のアフターバーナー装置24、触媒26、切
換弁40、排気主管42を装備することもできる。
また、第11図、第11a図のように回動自在なベーン
58を有するベーン式可変ノズル60をタービン18a
のタービンノズルに設けてもよい。
58を有するベーン式可変ノズル60をタービン18a
のタービンノズルに設けてもよい。
(発明の効果)
以上説明したように本発明による排気ターボ過給機付内
燃機関の排気ガス処理装置では、触媒26に供給された
排気ガスEの一部をバイパスさせるバイパス通路35を
設け、このバイパス通路35の途中に排気ガス量が少な
い時には閉弁し、排気ガス量が増えた時には開弁するバ
イパス仕切弁36を設けたので第5図のLの範囲でバイ
パス仕切弁36を開弁し、バイパス通路35から直接に
排気Eをタービン18へ供給して過給空気圧Pを特性X
に上昇することができ、触媒26で排気ガスを浄化【7
ながら、過給空気圧Pの上昇分だけ機関出力を増大する
ことができる。
燃機関の排気ガス処理装置では、触媒26に供給された
排気ガスEの一部をバイパスさせるバイパス通路35を
設け、このバイパス通路35の途中に排気ガス量が少な
い時には閉弁し、排気ガス量が増えた時には開弁するバ
イパス仕切弁36を設けたので第5図のLの範囲でバイ
パス仕切弁36を開弁し、バイパス通路35から直接に
排気Eをタービン18へ供給して過給空気圧Pを特性X
に上昇することができ、触媒26で排気ガスを浄化【7
ながら、過給空気圧Pの上昇分だけ機関出力を増大する
ことができる。
第1図は本発明の第1実施例のディーゼル機関を示す構
造略図、第2図は第1図の要部拡大図、第3図は第2図
の■−■断面図、第4図は第3図のIV−IV断面図、
第5図は機関回転数および出力−過給空気圧のグラフ、
第6図は定格運転時のディーゼル機関の構造略図、第6
a図は2エントリー形タービンノズルを有するディーゼ
ル機関の構造略図、第7図は第2実施例のディーゼル機
関の構造略図、第8図は第7図の要部拡大図、第9図は
機関回転数−出力のグラフ、第10図、第11図はそれ
ぞれ別の実施例を示す構造略図、第11a図は第11図
のA−A断面図である。16・・・排気ターボ過給機、
18・・・タービン、24・・・アフターバーナー装置
、26・・・触媒、35・・・バイパス通路、36・・
・バイパス仕切弁
造略図、第2図は第1図の要部拡大図、第3図は第2図
の■−■断面図、第4図は第3図のIV−IV断面図、
第5図は機関回転数および出力−過給空気圧のグラフ、
第6図は定格運転時のディーゼル機関の構造略図、第6
a図は2エントリー形タービンノズルを有するディーゼ
ル機関の構造略図、第7図は第2実施例のディーゼル機
関の構造略図、第8図は第7図の要部拡大図、第9図は
機関回転数−出力のグラフ、第10図、第11図はそれ
ぞれ別の実施例を示す構造略図、第11a図は第11図
のA−A断面図である。16・・・排気ターボ過給機、
18・・・タービン、24・・・アフターバーナー装置
、26・・・触媒、35・・・バイパス通路、36・・
・バイパス仕切弁
Claims (1)
- 内燃機関の排気マニホールド出口部と排気ターボ過給機
のタービン入口部との間に、熱量を追加するアフターバ
ーナー装置および排気ガス処理用の触媒を設け、低速、
低負荷時に排気ガスをアフターバーナー装置および触媒
へ流すように開閉制御する仕切弁を設けた排気ターボ過
給機付内燃機関の排気ガス処理装置において、前記触媒
に供給された排気ガスの一部をバイパスさせるバイパス
通路を設け、このバイパス通路の途中に排気ガス量が少
ない時には閉弁し、排気ガス量が増えた時には開弁する
バイパス仕切弁を設けたことを特徴とする排気ターボ過
給機付内燃機関の排気ガス処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62145672A JPS63309725A (ja) | 1987-06-10 | 1987-06-10 | 排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気ガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62145672A JPS63309725A (ja) | 1987-06-10 | 1987-06-10 | 排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気ガス処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63309725A true JPS63309725A (ja) | 1988-12-16 |
Family
ID=15390418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62145672A Pending JPS63309725A (ja) | 1987-06-10 | 1987-06-10 | 排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気ガス処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63309725A (ja) |
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-
1987
- 1987-06-10 JP JP62145672A patent/JPS63309725A/ja active Pending
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