JPS5993916A - デイ−ゼルエンジン排ガス浄化装置 - Google Patents

デイ−ゼルエンジン排ガス浄化装置

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Publication number
JPS5993916A
JPS5993916A JP57203854A JP20385482A JPS5993916A JP S5993916 A JPS5993916 A JP S5993916A JP 57203854 A JP57203854 A JP 57203854A JP 20385482 A JP20385482 A JP 20385482A JP S5993916 A JPS5993916 A JP S5993916A
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JP
Japan
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diesel engine
exhaust gas
particulate filter
exhaust
particulates
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Pending
Application number
JP57203854A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuyuki Tsuji
勝之 辻
Osamu Nakayama
修 中山
Yoshiyuki Hoshiba
義幸 干場
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
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP57203854A priority Critical patent/JPS5993916A/ja
Publication of JPS5993916A publication Critical patent/JPS5993916A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D1/00Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
    • F02D1/16Adjustment of injection timing
    • F02D1/18Adjustment of injection timing with non-mechanical means for transmitting control impulse; with amplification of control impulse
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust 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
    • F01N3/033Exhaust 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 in combination with other devices
    • F01N3/035Exhaust 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 in combination with other devices with catalytic reactors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08Means for varying tension of belts, ropes or chains 
    • F16H2007/0802Actuators for final output members
    • F16H2007/0806Compression coil springs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08Means for varying tension of belts, ropes or chains 
    • F16H2007/0802Actuators for final output members
    • F16H2007/0819Rubber or other elastic materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08Means for varying tension of belts, ropes or chains 
    • F16H2007/0863Finally actuated members, e.g. constructional details thereof
    • F16H2007/0874Two or more finally actuated members

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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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】 本発明は、パティキュレートフィルタに付着したパティ
キュレートv特別な燃焼装置を用いずとも自動的に燃焼
させるようにしたディーゼル二/ジ/用の排ガス浄化装
置に関する。
ディーゼルエ/ジ/の排ガス中には可燃性で微粒の炭素
化合物であるパティキュレートが含まれており、これが
排ガスを黒煙化する王因となっている。通常、このパテ
ィキュレートは排ガス温度が約500C以上となる車両
の高速高負荷時に自然発火して燃焼してしまうが、排ガ
ス温度が約5000に満たない定常走行時やアイドル時
等(車両運転時の9割以上を占める)においてはそのま
ま大気中に排出されてしまうこととなる。しかし、燃焼
しないパティキュレートは人体に有害であるため、一般
にディーゼルエ/ジ/を搭載した車両にはパティキュレ
ート補集用のフィルタが排気ガス流路中に設けられてい
る。
ところで、パティキュレートフィルタにパティキュレー
トがどんどん補集されて行くと1次第に目づまりを起こ
して排気流路が塞がれてしまい、正常な二/ジ/の運転
を続けることが不可能となってしまう。このため、伺ら
かの方法でパティキュレートフィルタからパティキュレ
ートを除去する必要があるが、従来では定期的にパティ
キュレートフィルタを洗浄したり或いはパティキュレー
トフィルタに燃焼装置を取り付けて定期的にこの燃焼装
置を作動させ、パティキュレートフィルタに補集された
パティキュレートヲ燃焼させるようにしていた。しかし
、実際問題として排気流路中からパティキュレートフィ
ルタを取り外す作業自体が非常にめんどうでアシ、人体
に有害な成分を取り扱うこともあってその洗浄処理も種
々の問題をかかえているため、はとんどの車両において
は燃焼装置にヨッてパティキュレートフィルタに補集さ
れたパティキュレートを燃焼させるようにしており、デ
ィーゼルエツジ/の製造コストTh高める一因ともなっ
ている。
一般に、ディーゼルエツジ/における燃料噴射ポンプの
噴射時期k IJタート側にずらす(遅角する)と、シ
リンダ内での燃焼が悪化して排ガス中に多量の一酸化炭
素や炭化水素化合物が混在してしまい、パティキュレー
トフィルタの目づま!llを助長してしまうことが周知
の事実となっている。ここで本発明者らは、アイドル時
や減速時等の無負荷状態において噴射時期の遅角量を極
端に大きくして行くと、酸化触媒によって非常に燃焼し
易くなる活性化された一酸化炭素や炭化水素化合物を大
量に富む排ガスが排出されることを見い出したのである
。この時の遅角量と30秒後の排ガス中に@まれる一酸
化炭素及び炭化水素化合物の濃度との関係を第1図に示
すが、図中の実線及び破線はそれぞれ一酸化炭素及び炭
化水素化合物に対応しており、遅角量が約35度以上に
なると、燃料のほとんどすべてが一酸化炭素と炭化水素
化合物とに分解されていることが推定される。しかもこ
の時の排ガスの温度及び触媒の温度を表す第2図に示す
ように、図中、実線で表わされた触媒は遅角量が約38
度〜約44度の範囲でパティキュレートの発火点である
約550C以上となっており、又、図中破線で表わされ
た排ガスはパティキュレートの引火点である約350C
〜約400℃を遅角量が約25度−約45度の範囲で保
持しているのである。
このような実験結果から、ディーゼルエンジンの無負荷
状態において燃料噴射時期を相当遅らせてやることによ
り、パティキュレートフィルタに補集されているパティ
キュレートを自動的に燃焼させてしまうことが可能とな
ることに着目し1本発明は特別な燃焼装置を全く使用せ
ずにパティキュレートフィルタに補集されたパティキュ
レート’に燃焼させてパティキュレートフィルタの目づ
ま9を未然に防ぐ装置を提供すること全目的とする。又
、これによって常に清浄な排ガスを排出できる−ように
企図したものである。
この目的を達成する本発明のディーゼルエンジノ排ガス
浄化装置にかかる構成は、ディーゼルエツジ/の排気流
路中に設けられ且つ排気中のパティキュレートの酸化反
応全促進させる酸化触媒を有すると共に前記パティキュ
レート’に補集するパティキュレートフィルタと、車両
の特定の運転状態を検出する運転状態検出センサと、こ
の運転状態検出セッサからの検出信号に基づいて燃料の
噴射時期を遅らせる遅角手段とを具えだものである。
ここで、本発明によるパティキュレートフィルタの一実
施例についてその概略構造を表す第3図を参照しながら
説明すると、図示しない排気マニホルドに連結される円
筒状のフィルタケース11内に厚さ10足りメートルの
フオームメタルで形成されたパティキュレートフィルタ
12’el 4枚積層し、そのうちの排気マニホルド側
の四枚(図中、斜線の部分)に酸化触媒として白金やパ
ラジ峠ム或いは酸化鉄等をコーティングしである。当然
のことであるが、酸化触媒をパティキュレートフィルタ
12全部に設けても良く、このパティキュレートフィル
タ12の数はディーゼルエツジ/の排気量に応じて適宜
調整するが、要するにフィルタ全体の容量を決めさえす
れば良く、パティキュレートフィルタ12の各厚みは自
由に選択できる。又、本実施例ではフオームメタルをパ
テ・イキュレートフィルタ12として使用したが、他の
周知の材質のものも使用可能である。又1本発明による
遅角手段の一実施例についてその概念を表す第4図を参
照しながら説明すると、クランク軸フ゛−り13’に介
して駆動されるカム軸プーリ14と燃料噴射ポンププー
リ15とにはタイミックベルト16が巻き掛けられてお
り、このタイミックベルト16には相対向する一対のテ
ンショナ17.18が当接している。枢軸19 、20
’に介して揺動自在にテンショナ17’、18t−支持
する揺動アーム21.2”2は一本のシフトレノく−2
3にそれぞれビ/止゛めされ、このシフトレバ−23は
シフトレバ−制御9P24のダイヤフラム25に連結さ
れてい今。従って1通常はタイミックベルト16が実線
に示す位置にあり。
シフトレバ−制御9924が減圧されて負圧が働くと、
一方のテンショナ17がタイミックベルト16葡押圧す
る方向に移動すると共に他方のテンショナ18がタイミ
ックベルト16から離れる方向に移動するため、この間
にカム軸プーリ14と燃料吹射ポンププーリ15との回
転位相がずれ、燃料の噴射時期が遅くなる。本発明の効
果は遅角量がほぼ18度〜45度の範囲で得られるが、
特に良いのは38度〜42度或いはその近傍である。な
お、本実施例ではタイミングベルト16に対する張力付
与位置を変えることで噴射時期を遅くできるようにして
いる〃;、手動式や他の周知の噴射時期調節機を使用す
る゛ことも当然可能である。
ところで、パティキュレートフィルタ12に補集された
パテイキュレーtfディーゼルエ/ジノの無負荷状態の
度に燃焼させることは燃料の無駄になるので、ノくティ
キュレートフィルり12の圧力損失の変化を検出してそ
の値が一定以上になった無負荷状態の時にシフトレ/<
 −伶J御*24’を負圧にするか、或いは走行時間や
走行距離を検出して一定時間毎又は一定距離毎に無負荷
状態でシフトレノく一制御升24を負圧にし、パティキ
ュレートフィルタ12に補集されたパテイキュレートヲ
燃焼させると良い。ディーゼル二/ジ/の無負荷状態を
検知する手段としては、工/ジ/回転数セ/すやアクセ
ルペダルスイッチ等全利用することができる。
パテイキュレートヲ燃焼させる場合、吸気を絞ることも
本発明の効果を助長させる、ことができる。そこで、無
負荷状態において遅角量全38度にすると共に吸気絞り
を33%にしてこの時のパティキュレートフィルタ12
の温度とパティキュレートフィルタ12全部を通過した
排ガスの温度変化を調べた結果が第5図に示すグラフで
ある。図中の実線が排気マニホルドに最も近いパティキ
ュレートフィルタ12の表面から15ミリメートル後方
のパティキュレートフィルタ12の温度変化を表し、一
点鎖線が同様に100 ミIJメートル後方のもの、二
点鎖線が130 ? ’Jメートル後方のもの、破線が
排ガスの温度変化を表している。この場合、工/ジ/の
燃焼安定化のために同時に若干のアイドル回転数上昇全
行なっているが、数分後に排ガスの温度が500C以上
になっていることからも判断できるように、パティキュ
レートは確実に燃焼しているのである。
このことは、上述した操作を行なって15秒〜3分後に
工/ジ/を停止すると共にエアポンプ等により排気マニ
ホルド側から空気をパティキュレートフィルタ12へ供
給することによっても証明できる。つまり、このような
実験結果を表す第6図に示すようにエノジンの無負荷状
態において遅角量を38度に設定すると共に吸気全校り
、この操作の約40秒後にパティキュレートの燃焼が開
始されていることを確認して二/ジ/を停止すると共に
空気を毎分150リツトルの割合で供給すると、パティ
キュレートが次々と引火して次第に燃焼して行く様子が
曲線の立ち上り状態から明らかである。なお、図中の実
線や一点鎖線、二点鎖線及び破線は第5図のものと対応
しており、時間軸の座標原点は工/ジンを停止して空気
を供給し始めた時に設定しである。又、第6図に示した
操作の代りに工゛/ジ/を停止することなくパティキュ
レートフィルタ12フバイパスさせて消音器側へ排ガス
を送る(この時、噴射時期を元に戻しておくことも可能
である)と共に空気をパティキュレートフィルタ12へ
供給しても同じである。この場合には1例えば信号待ち
の時間を利用してパティキュレートを燃焼させるような
時に便利である。更に1本発明を排ガス再循1(EGR
)システムと併用すると、排ガス温度の上昇が助長され
るために一層効果的となる。
このように本発明のディーゼルエツジ/排ガス浄化装置
によると、エンジンの無負荷状態を検出して燃料の噴射
時期を遅らせ、これによって酸化触媒が設けられたパテ
ィキュレートフィルタの温度をパティキュレートの発火
点以上にまで上昇させ、パティキュレートフィルタに補
集されたパテイキュレートヲ順次燃焼させるようにした
ので、特別な燃焼装置を使用せずともパティキュレート
フィルタの目づまり全完全に防止でき、常に清浄な排ガ
スを排出させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は燃料噴射時期とその30秒後の排ガス中に含ま
れる一酸化炭素及び炭化水素化合物の濃度との関係を表
すグラフ、第2図は燃料噴射時期とその30秒後の酸化
触媒及び排ガスの温度との関係を表すグラフ、第3図は
本発明によるディーゼルエンジン排ガス浄化装置のパテ
ィキュレートフィルタの一実施例の構造を表す断面図、
第4図は本発明の一実施例による噴射時期i1節機(遅
角手段)の概略構造を表す概念図、第5図は本発明の一
実施例における操作経過時間とパティキュレートフィル
タ及び排ガスの温度との関係を表すグラフ、第6図は本
発明の一実施例において別な操作方法による操作経過時
間とパティキュレートフィルタ及ヒ排ガスの温度との関
係を表すグラフであシ、図中の符号で 11はフィルタケース、 12はパティキュレートフィルタ、 14はカム軸プーリ、 15は燃料噴射ポツププーリ、 16はタイば/グベルト゛、 17.18はテンショナ。 19.20は枢軸。 21.22は揺動アーム。 23はシフトレバ− 24はシフトレバ−制御弁、 25はダイヤフラムである。 特許出願人 三会自動車工業株式会社 復代理人 弁理士 元 石 士 部(他1名) 9 第1図 燥料哨射開始クランク角  (Aπ℃)第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ディーゼル二/ジ/の排気流路中に設けられ且つ排気中
    のパティキュレートの酸化反応を促進させる酸化触媒を
    有すると共に前記パティキュレートを補集するパティキ
    ュレートフィルタと、車両の特定の運転状態を検出する
    運転状態検出セ/すと、この運転状態検出センサからの
    検出信号に基づいて燃料の噴射時期を遅らせる遅角手段
    とを具えたディーゼルエ/ジ/排ガス浄化装置。
JP57203854A 1982-11-20 1982-11-20 デイ−ゼルエンジン排ガス浄化装置 Pending JPS5993916A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57203854A JPS5993916A (ja) 1982-11-20 1982-11-20 デイ−ゼルエンジン排ガス浄化装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57203854A JPS5993916A (ja) 1982-11-20 1982-11-20 デイ−ゼルエンジン排ガス浄化装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5993916A true JPS5993916A (ja) 1984-05-30

Family

ID=16480791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57203854A Pending JPS5993916A (ja) 1982-11-20 1982-11-20 デイ−ゼルエンジン排ガス浄化装置

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JP (1) JPS5993916A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0349332U (ja) * 1989-09-19 1991-05-14

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0349332U (ja) * 1989-09-19 1991-05-14

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