JPS6233938Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、排気ガス中に含まれるパテイキユレ
ートを耐熱性フイルタに捕集してこれを一定条件
の下で再燃焼処理して浄化するようにしたパテイ
キユレート浄化装置に関する。

かかるパテイキユレートは、主として煤である
炭化物とハイドロカーボン微粒子の集合物で導電
性を有している。排気ガス中のNOxを低減する
ために排気ガス還流（EGR）を行わせるとパテ
イキユレートの含有量は増大する傾向があり、特
に高負荷運転時にはそれが甚しい。このようなパ
テイキユレートが大気中に放出されることを予防
するために排気ガス通路に耐熱性フイルタを介装
し、このフイルタでパテイキユレートを捕集する
装置が知られている。

ところで、フイルタに捕集されて堆積するパテ
イキユレートを放置すると、フイルタの瀘過抵抗
は大となり機関の排圧を上昇させて機関出力及び
排気エミツシヨン性能を阻害してしまうおそれが
ある。一般にパテイキユレートは、略500℃以上
で自発火燃焼して無害となるが、ヂイーゼル機関
の排気ガス温度は高速高負荷運転時には、燃焼室
近傍の排気ガス通路では500゜〜750℃に達するの
でパテイキユレートは燃焼しフイルタは再生され
る。しかしながら、定常走行時には排気ガス温度
は120゜〜400℃の範囲であるからパテイキユレー
トを燃焼させるに至らずフイルタの目詰りは解消
できない。

そこで、フイルタの上流に排気ガス加熱用のバ
ーナを取付け、フイルタ入口の排圧が予め設定さ
れた特定の機関回転速度と負荷条件における設定
値以上に達した段階でバーナを作動させたり、又
は車両走行距離が所定値を超えた場合やタイマな
どを用いて規則的な間隔でバーナを作動させたり
して、パテイキユレートを燃焼させ、フイルタの
目詰りを解消させていた。

ところが、これらの加熱用のバーナには燃料を
供給又は制限するために燃料制御弁が設けられて
いるが、この燃料制御弁の作動不良によつてバー
ナの非作動時にも燃料が供給され排気管端から垂
れ流しとなつて公害を発生させ、かかる状態で点
火プラグが作動すれば大量の燃料が引火して爆発
などの事故につながる欠点があつた。そしてこの
欠点を解決するために更にバーナへの配管に電磁
弁を追加すれば故障個所が更に増加するという新
たな欠点を生ずる。

本考案の目的は、従来の上記した欠点を解消し
排気管にバーナを設ける必要のないパテイキユレ
ート浄化装置を提供することにある。

かかる目的は、排気ガス通路に設けられたパテ
イキユレート捕集用の耐熱性フイルタと、複数気
筒のうちの特定の気筒に過剰率の排気ガス還流を
行なう排気ガス還流手段とを備えたことを特徴と
するパテイキユレート浄化装置によつて達成され
る。

以下図示の実施例につき詳細に説明する。

図において、符号１はエンジン本体を示し、エ
ンジン本体１の図中右側にインテイクマニホルド
２およびエキゾーストマニホルド３が取付けられ
ている。この場合エンジンは４シリンダ直列型を
示しており、マニホルドはそれぞれ４シリンダへ
連結されている。エキゾーストマニホルド３には
排気管４が接続され、排気管４にはフイルタ装置
５が介装されている。フイルタ装置５は、ケース
６内にステンレスの波形板７を介し弾力的に耐熱
性フイルタ８が支持装着されて構成される。耐熱
性フイルタ８は、例えばハニカム形状のセラミツ
ク又はセラミツクコーテイングをしたワイヤメツ
シユあるいはグラスフアイバ織物からなつて、平
均0.3μ直径の微粒子を捕集し燃焼させるのに好
適な構造と耐熱性を有している。

インテイクマニホルド２に接続される吸気管９
には、主EGR装置１０が取付けられている。主
EGR装置１０は、弁１１，弁体１２，負圧室１
３などからなり、負圧室１３の圧力とスプリング
１４との合成力を弁１１に作用させている。更
に、詳しくは弁体１２はＬ形通路を形成していて
吸気管９および排気管４に接続するバイパス１５
とにそれぞれ連通しており、弁１１は上記Ｌ形通
路を遮断可能に支持されていて弁１１の両面に作
用する排気圧力および吸気圧力と上記合成力とに
よつてＬ形通路を開閉し、排気ガスを吸気系統へ
還流させたり制限させたりするようになつてい
る。負圧室１３は制御弁１６を介して真空タンク
１７に連通しており、真空タンク１７はクランク
プーリ１８によつて駆動される真空ポンプ１９に
接続される。

次に、本考案の特徴である補助EGR装置１０
Ａは、上記した主EGR装置１０の構成と同様で
あるので、部品名を同一とし符号はサフイツクス
Ａを付して各部品の説明を省略する。

補助EGR装置１０Ａは、４シリンダのうちの
特定シリンダ例えば図中上端の一番シリンダに接
続する分岐管２ａに取付けられている。すなわ
ち、弁１１Ａの両面に作用する排気圧力および吸
気圧力と、負圧室１３Ａ内における負圧とスプリ
ング１４Ａとの合成力によつて弁１１Ａは排気ガ
スをバイパス１５を介して分岐管２ａに還流した
り制限したりする。負圧室１３Ａ内の負圧の調整
は制御弁１６Ａの作動を介して行われ、制御弁１
６Ａへの指令は図示しない公知の手段によつて自
動又は手動によつてなされる。

以上の構成において、車両走行中に主EGR装
置１０は所定の条件の下に作動してNOxを低減
させかつ煙成分、パテイキユレートが過大に発生
することのない程度、すなわちEGR率は０〜50
％の範囲に制御されている。

さて、耐熱性フイルタ８にパテイキユレートが
所定量堆積すると、自動又は手動によつて制御弁
１６Ａの作動が行われ、負圧室１３Ａ内における
負圧が強まり、弁１１Ａが引上げられて排気ガス
がバイパス１５から弁体１２Ａを通つて分岐管２
ａに入り込み一番シリンダに還流される。その際
肝要なことはEGR率が約50％を超えた過剰率を
もつて行われることであつて、このためシリンダ
内の最高温度は低くなる代りに、燃焼が長びいて
燃焼後半の温度が高くなる。従つてシリンダから
高温状態で排出されるので、耐熱性フイルタ８は
加熱されて温度が上昇しパテイキユレートを燃焼
させることができる。

このように本考案は、二重EGR装置の設置に
より特定シリンダのみ過剰排気還流を行なつて排
気温度を上昇させるものであり、しかも特定シリ
ンダ以外の他シリンダは定常運転であるからドラ
イビリテイの悪化は無視できる。

本実施例では主EGR装置が取付けられている
エンジンについて本考案が適用されているが、本
考案はこれに限定するものでなくEGR装置のな
いエンジンにも適用できることはいうまでもな
い。

【図面の簡単な説明】

図は本考案によるパテイキユレート浄化装置の
一例を示す構成図である。 １……エンジン本体、２……インテイクマニホ
ルド、４……排気管、５……フイルタ装置、８…
…耐熱性フイルタ、１０Ａ……補助EGR装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気ガス通路に設けられたパテイキユレート捕
   集用の耐熱性フイルタと、複数気筒のうちの特定
   の気筒に過剰率の排気ガス還流を行なう排気ガス
   還流手段とを備えたことを特徴とするパテイキユ
   レート浄化装置。