JPS6141936Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は多気筒デイーゼルエンジン（圧縮着火
機関）の排気ガス処理装置に関し、更に詳しく
は、排気ガス中に含まれるカーボン粒子及びそれ
と同様な粒状物（以下、排気粒子又はパテイキユ
レートという）を物理的方法により適切なフイル
タに捕集し、捕集された排気微粒子を周期的に電
気ヒータで着火させて焼却しフイルタを再生する
排気微粒子（パテイキユレート）除去装置に関す
る。

従来、フイルタ式デイーゼルパテイキユレート
捕集装置は、多気筒デイーゼルエンジンの場合、
シングルフローの排気系を前提として開発されて
来ている。ところが、シングルフローの排気系を
用いた場合、各気筒の排気脈動が干渉し合いエン
ジン出力が出難いのに加え、フイルタを排気通路
内に挿入しているため、排気抵抗が増し、エンジ
ン出力の低下は必至である。

本考案の目的は、多気筒デイーゼルエンジンの
排気脈動の干渉を無くし、排気系へのフイルタ挿
入による排気抵抗の増加、即ち出力低下を補うよ
うにした多気筒デイーゼルエンジンの排気微粒子
除去装置を提供することにある。

このような目的を実現するために、本考案によ
ると、多気筒デイーゼルエンジンにおいて、各気
筒の排気脈動が干渉しあうものは隔離し干渉し合
わないものは１つにまとめるように排気通路を２
つ以上に分割し、その各々の排気通路に排気微粒
子を捕集可能なフイルタをそれぞれ設けると共
に、各フイルタの上流側でそれらのフイルタに接
して電気ヒータを配置し、各排気通路をそれぞれ
別個に絞ることのできる排気絞り弁を設けて成る
デイーゼルエンジン排気微粒子除去装置が提案さ
れる。

各々のフイルタの再生は同時には行なわれず、
いずれか１つのフイルタについて再生が行なわれ
る際は、該フイルタに対応する側の排気通路が排
気絞り弁によつて絞られそこを通過する排気流速
が特定の範囲内に収まるようにされると共に、該
フイルタの電気ヒータが通電され、それ以外のフ
イルタに対応する側の排気絞り弁は全開のままで
ありかつ対応の電気ヒータには通電が行なわれな
い。

本考案によれば、排気脈動の干渉が抑制されか
つ一方のフイルタの再生中においても排気は他方
のフイルタを通過することができるので、出力低
下の原因となる排気抵抗の増加を防止することが
できる。なお、フイルタはエンジン燃焼室に出来
るだけ近い位置に配置し、より高温の排気流にさ
らされるようにしてフイルタに捕集されたパテイ
キユレートを焼却しやすいようにするのが望まし
い。

以下、添付図面を参照し本考案の実施例につい
て詳細に説明する。

第１図は＃１，＃３，＃４，＃２気筒の順で排
気行程を繰り返す４ストローク４気筒デイーゼル
エンジンの排気系に本考案の排気微粒子除去装置
を搭載した場合の実施例である。排気マニホルド
１は、各気筒の排気脈動が互いに干渉しあうもの
は隔離し干渉し合わないものは１つにまとめるよ
うに結合されている。即ち、＃１，＃４気筒およ
び＃２，＃３気筒の排気がそれぞれ排気マニホル
ド１の排気口付近で集合し、２つの排気通路１１
ａ，１１ｂにまとめられるような排気通路構造に
なつている。排気マニホルド１の下流側には、順
に、排気切替部２、電気ヒータ部３、パテイキユ
レートトラツプ４、排気パイプ５があり、デイー
ゼルエンジンの排気系を構成している。これらの
構成部品の内部も、排気切替部２の連通穴１０
（第２図）を除いて、隔壁１２で仕切られて完全
に分離された２つの排気通路１１ａ，１１ｂを形
成し、これら２つの排気通路１１ａ，１１ｂは、
排気脈動の効果により最もエンジン性能が出る排
気パイプ５の位置で集合している。

第２図は排気マニホルド１から排気パイプ５に
至る２つの排気通路１１ａ，１１ｂを断面図で示
したものである。排気切替部２において２つの排
気通路１１ａ，１１ｂの隔壁１２には前述のよう
に連通穴１０が開けてあり、この連通穴１０の下
流側縁部の軸１３にヒンジ結合された排気切替弁
７によつてこの連通穴１０をほぼ全閉にすること
ができる。従つて、排気切替弁７が連通穴１０を
全閉にしている時はこの排気切替弁７は隔壁１２
の一部を形成する。また、排気切替弁７が連通穴
１０を全開にすると同時に２つの排気通路１１
ａ，１１ｂのいずれか一方を絞ることができる。

パテイキユレートトラツプ４の内部において２
つの排気通路１１ａ，１１ｂにはそれぞれパテイ
キユレート捕集用のフオームフイルタ９ａ，９ｂ
が圧入されている。これらのフオームフイルタ９
ａ，９ｂは公知の三次元の網目構造体で、その内
部を排気ガスが流通可能でありかつ排気ガス中に
含まれている排気微粒子をその網目間に捕集する
ことができるようになつている。電気ヒータ部３
は、各フオームフイルタ９ａ，９ｂの上流側でそ
れらに密着するように配線され、各々のフイルタ
前面を別個に加熱できる電気ヒータ線８ａ，８ｂ
から成る。

通常、排気切替弁７は連通穴１０をほぼ全閉に
する位置にある。従つて、２つの排気通路１１
ａ，１１ｂは全開の状態にあり、排気ガスが両方
のフオームフイルタ９ａ，９ｂを通過し、これら
のフオームフイルタによりパテイキユレートが捕
集される。

車輛用デイーゼルエンジンの場合、特定距離の
走行毎にフイルタの再生時期とし、その時期に達
した時に排気切替弁７はアクチユエータ６（第１
図）により駆動され、連通穴１０を全開にすると
同時に、一方の排気通路１１ａ又は１１ｂを絞り
込む。そしてその排気通路の側の電気ヒータ８ａ
又は８ｂに通電し、フオームフイルタ９ａ又は９
ｂの前面に付着しているパテイキユレートを着火
する。その一方の排気通路１１ａ又は１１ｂを絞
ることによりその排気通路を流れる排気は連通穴
１０を通つて他方の排気通路へ流れて行き、排気
切替弁７で絞られた排気通路を通過する少量の排
気はそのフオームフイルタに捕集されているパテ
イキユレートを焼却するに必要な酸素とこのフオ
ームフイルタ内の燃焼面が下流へと伝搬して行く
のに必要な適当な排気流速を与え、燃焼面がフオ
ームフイルタ内部の途中で吹き消えることなく、
補集されたパテイキユレートは完全に焼却され
る。

このようにして一方の側のフオームフイルタに
捕集されたパテイキユレートの焼却が終る特定時
間の後、排気切替弁７は他方の排気通路を絞り、
この他方の排気通路内のフオームフイルタに捕集
されているパテイキユレートを前述と同様にして
焼却する。

排気切替弁７は、例えばバキユームポンプ（図
示せず）からの負圧をバキユームアクチユエータ
（第１図）に伝えてこのアクチユエータ６で動作
させてもよいが、逆回転可能なパルスモータ等を
用いて駆動させてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は多気筒デイーゼルエンジンの排気系に
本考案の排気微粒子除去装置を取り付けた一実施
例を示す図、第２図は本考案の排気微粒子除去装
置の断面図である。 １……排気マニホルド、２……排気切替弁、３
……電気ヒータ部、４……排気微粒子（パテイキ
ユレート）トラツパ、５……排気管、７……排気
切替弁（排気絞り弁）、８ａ，８ｂ……電気ヒー
タ、９ａ，９ｂ……フオームフイルタ、１０……
連通穴、１１ａ，１１ｂ……排気通路、１２……
隔壁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 多気筒デイーゼルエンジンにおいて、各気筒
   の排気脈動が干渉しあうものは隔離し干渉し合
   わないものは１つにまとめるように排気通路を
   ２つ以上に分割し、その各々の排気通路に排気
   微粒子を捕集可能なフイルタをそれぞれ設ける
   と共に、各フイルタの上流側でそれらのフイル
   タに接して電気ヒータを配置し、各排気通路を
   それぞれ別個に絞ることのできる排気絞り弁を
   設けて成るデイーゼルエンジンの排気微粒子除
   去装置。 ２ 分割された２つの排気通路は隔壁によつて仕
   切られ、フイルタ上流部の前記隔壁に連通穴を
   設けて２つの排気通路間を連通可能にすると共
   に、該連通穴をほぼ全閉にできる排気切替弁を
   設け、該排気切替弁が該連通穴を全開にすると
   同時にいずれか一方の排気通路の該連通穴下流
   域を選択的に絞るように構成した実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の装置。