JPS6319532Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6319532Y2 JPS6319532Y2 JP1982118849U JP11884982U JPS6319532Y2 JP S6319532 Y2 JPS6319532 Y2 JP S6319532Y2 JP 1982118849 U JP1982118849 U JP 1982118849U JP 11884982 U JP11884982 U JP 11884982U JP S6319532 Y2 JPS6319532 Y2 JP S6319532Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- trap
- exhaust
- exhaust gas
- particulate
- control valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Description
【考案の詳細な説明】
本考案はデイーゼルエンジンの排気ガス処理装
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
気微粒子またはパテイキユレートという)を物理
的方法によつてフイルタエレメント等の適切な捕
集材(トラツプ材)に捕集し、捕集された排気微
粒子を周期的に焼却し、捕集材を再生するに適し
た排気微粒子浄化装置に関する。
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
気微粒子またはパテイキユレートという)を物理
的方法によつてフイルタエレメント等の適切な捕
集材(トラツプ材)に捕集し、捕集された排気微
粒子を周期的に焼却し、捕集材を再生するに適し
た排気微粒子浄化装置に関する。
この種の排気微粒子はカーボン粒子のように可
燃性のものがほとんどで、このような可燃性の微
粒子を捕集し、捕集された微粒子を焼却して捕集
材を再生するデイーゼルパテイキユレートトラツ
プは種々公知である。そして捕集パテイキユレー
トを燃焼してトラツプを再生させる手段として一
般に電気ヒータが用いられている。即ち、電気ヒ
ータを捕集材の全面に取り付け、このヒータによ
り捕集材の表面に付着した排気微粒子を燃焼さ
せ、それを熱源として下流の微粒子を自燃させる
ものである。
燃性のものがほとんどで、このような可燃性の微
粒子を捕集し、捕集された微粒子を焼却して捕集
材を再生するデイーゼルパテイキユレートトラツ
プは種々公知である。そして捕集パテイキユレー
トを燃焼してトラツプを再生させる手段として一
般に電気ヒータが用いられている。即ち、電気ヒ
ータを捕集材の全面に取り付け、このヒータによ
り捕集材の表面に付着した排気微粒子を燃焼さ
せ、それを熱源として下流の微粒子を自燃させる
ものである。
しかるにヒータ着火時にトラツプを流れる排気
ガスの流速が大きすぎるとヒータによつて加熱さ
れるヒータ近傍の捕集パテイキユレートは排気ガ
ス流により熱が奪われ冷却されてしまうので着火
不良となる。そのため従来はトラツプの再生域が
非常に限定され効率の良い再生ができなかつた。
このため例えば特開昭56−118514にて開示される
ようにトラツプの再生中の間、排気ガスをトラツ
プから迂回するバイパス管へ導びき、トラツプの
上流へ空気を供給して、パテイキユレートを着
火・燃焼しトラツプを再生するものがあるが、こ
のものでは空気供給手段が必要であり、構造が複
雑になるという問題がある。
ガスの流速が大きすぎるとヒータによつて加熱さ
れるヒータ近傍の捕集パテイキユレートは排気ガ
ス流により熱が奪われ冷却されてしまうので着火
不良となる。そのため従来はトラツプの再生域が
非常に限定され効率の良い再生ができなかつた。
このため例えば特開昭56−118514にて開示される
ようにトラツプの再生中の間、排気ガスをトラツ
プから迂回するバイパス管へ導びき、トラツプの
上流へ空気を供給して、パテイキユレートを着
火・燃焼しトラツプを再生するものがあるが、こ
のものでは空気供給手段が必要であり、構造が複
雑になるという問題がある。
本考案の目的は斯かる問題を解消すべくトラツ
プの再生可能領域の拡大を図りつつかつその再生
制御を簡単に行おうとするものである。
プの再生可能領域の拡大を図りつつかつその再生
制御を簡単に行おうとするものである。
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。
て詳細に説明する。
第1図において5はデイーゼルエンジン本体、
9は排気マニホルド、11は主排気管を夫々示
す。主排気管11内には排気ガス微粒子(パテイ
キユレート)を捕集するトラツプ材12を有する
トラツプ13が取付けられる。トラツプ13はそ
の上流端に電気ヒータ16を有し、この電気ヒー
タ16に通電することによりまずヒータ近傍のト
ラツプ材12に捕集されたパテイキユレートを着
火せしめ、次いでその火炎を排気ガス流により下
流に伝播させトラツプ全体の燃焼再生を行う。ヒ
ータ16への通電時期(再生時期)は公知の如
く、エンジン回転数、エンジン負荷、エンジン水
温、排気ガス圧力、排気ガス温、等の検出信号S
により所定の運転条件の下でマイクロコンピユー
タ(CPU)21により制御される。
9は排気マニホルド、11は主排気管を夫々示
す。主排気管11内には排気ガス微粒子(パテイ
キユレート)を捕集するトラツプ材12を有する
トラツプ13が取付けられる。トラツプ13はそ
の上流端に電気ヒータ16を有し、この電気ヒー
タ16に通電することによりまずヒータ近傍のト
ラツプ材12に捕集されたパテイキユレートを着
火せしめ、次いでその火炎を排気ガス流により下
流に伝播させトラツプ全体の燃焼再生を行う。ヒ
ータ16への通電時期(再生時期)は公知の如
く、エンジン回転数、エンジン負荷、エンジン水
温、排気ガス圧力、排気ガス温、等の検出信号S
により所定の運転条件の下でマイクロコンピユー
タ(CPU)21により制御される。
主排気管11にはトラツプ13の上流側及び下
流側を連結するバイパス管3が設けられる。バイ
パス管3を設けると排気ガスの一部はトラツプに
より処理されることなく常にバイパス管を通つて
流れるので排気エミツシヨンを向上するため主排
気管11の管径よりも小さくすることが必要であ
る。第2図は排気エミツシヨンの規制臨界値に対
する主排気管の内径D1とバイパス管3の内径D2
との関係を求めた実験結果を示すものである。こ
れによれば例えばD1=50φのときはD2≒20φとな
る。排気エミツシヨンの向上だけに着目すれば
D1=50φのときD2≦20φでよいのであるが後述の
制御弁31の閉弁時に排気ガスは実質上全てバイパ
ス管3を通つて流れるので管径の縮少分だけ出力
ダウンが生じる。従つてD2はエミツシヨンの許
容範囲内において最大値を選定するのが好まし
い。
流側を連結するバイパス管3が設けられる。バイ
パス管3を設けると排気ガスの一部はトラツプに
より処理されることなく常にバイパス管を通つて
流れるので排気エミツシヨンを向上するため主排
気管11の管径よりも小さくすることが必要であ
る。第2図は排気エミツシヨンの規制臨界値に対
する主排気管の内径D1とバイパス管3の内径D2
との関係を求めた実験結果を示すものである。こ
れによれば例えばD1=50φのときはD2≒20φとな
る。排気エミツシヨンの向上だけに着目すれば
D1=50φのときD2≦20φでよいのであるが後述の
制御弁31の閉弁時に排気ガスは実質上全てバイパ
ス管3を通つて流れるので管径の縮少分だけ出力
ダウンが生じる。従つてD2はエミツシヨンの許
容範囲内において最大値を選定するのが好まし
い。
トラツプ13の下流(または上流でもよい)に
は主排気管11の排気ガス流を必要に応じて遮断
する制御弁31が設けられる。制御弁31は主排
気管11の通路を開閉する単なるON−OFF弁で
ある。制御弁31のアクチユエータとしては図示
の如きダイヤフラム装置33を用いることができ
る。ダイヤフラム装置33の負圧作動室は負圧切
替弁(VSV)35を介して大気またはバキユー
ムポンプに選択的に連結される。即ち、ダイヤフ
ラム装置33がバキユームポンプあるいはその他
の負圧領域に連結されると開閉弁31は閉弁し、
主排気管11の通路を閉鎖する。制御弁31は好
ましくは第3図に示す如くその閉弁位置において
も主排気管11の管内径面に対し僅かな隙間G
(好ましくはG≦0.2mm)が存在するような大きさ
にし、それにより弁がパテイキユレートにより主
排気管11の内径に固着(ステイツク)すること
がないようにする。
は主排気管11の排気ガス流を必要に応じて遮断
する制御弁31が設けられる。制御弁31は主排
気管11の通路を開閉する単なるON−OFF弁で
ある。制御弁31のアクチユエータとしては図示
の如きダイヤフラム装置33を用いることができ
る。ダイヤフラム装置33の負圧作動室は負圧切
替弁(VSV)35を介して大気またはバキユー
ムポンプに選択的に連結される。即ち、ダイヤフ
ラム装置33がバキユームポンプあるいはその他
の負圧領域に連結されると開閉弁31は閉弁し、
主排気管11の通路を閉鎖する。制御弁31は好
ましくは第3図に示す如くその閉弁位置において
も主排気管11の管内径面に対し僅かな隙間G
(好ましくはG≦0.2mm)が存在するような大きさ
にし、それにより弁がパテイキユレートにより主
排気管11の内径に固着(ステイツク)すること
がないようにする。
VSV35の切替制御はCPU21からの出力信
号により次のような方法でなされる。即ち、ヒー
タ16によるパテイキユレートの着火開始時には
前述の如く排気ガスの流速が大きすぎると着火不
良が生じる。そこで着火開始時には制御弁31を
閉弁してトラツプ13に排気ガスが流れないよう
にする。着火完了後は素早く制御弁31を再開放
して排気ガスをトラツプ13に流しその流れによ
つて着火火炎をトラツプ下流の捕集パテイキユレ
ートに伝播させる。この時、トラツプに流入する
排気ガス量が多いと着火火炎が吹き消される可能
性があるが、排気ガスはその一部が常にバイパス
管に流入するので、トラツプに流入する排気ガス
量は比較的少なく、従つて着火火炎が吹き消され
ることなく燃焼が伝播する。このように、CPU
21はヒータによる着火開始時のみ制御弁31を
閉鎖するようにアクチユエータ33を制御するの
である。
号により次のような方法でなされる。即ち、ヒー
タ16によるパテイキユレートの着火開始時には
前述の如く排気ガスの流速が大きすぎると着火不
良が生じる。そこで着火開始時には制御弁31を
閉弁してトラツプ13に排気ガスが流れないよう
にする。着火完了後は素早く制御弁31を再開放
して排気ガスをトラツプ13に流しその流れによ
つて着火火炎をトラツプ下流の捕集パテイキユレ
ートに伝播させる。この時、トラツプに流入する
排気ガス量が多いと着火火炎が吹き消される可能
性があるが、排気ガスはその一部が常にバイパス
管に流入するので、トラツプに流入する排気ガス
量は比較的少なく、従つて着火火炎が吹き消され
ることなく燃焼が伝播する。このように、CPU
21はヒータによる着火開始時のみ制御弁31を
閉鎖するようにアクチユエータ33を制御するの
である。
第4図は、トラツプの再生の作動の一例を示す
流れ線図である。先ず条件としてエンジン回転
数、エンジン負荷エンジン水温、車速等が情報と
してCPU21(第1図)に入力される。再生時
間の判断は、主として排気ガスの背圧によつて判
断する。即ち、デイーゼルエンジンから排出され
た排気ガスは矢印のように流れ、それに含まれる
微粒子がトラツプ材12に捕集され、その微粒子
が蓄積されるに従つてトラツプ13上流の排気ガ
スの背圧が上昇するので、この背圧が微粒子蓄積
の指標となる。再生時間であると判断するとエン
ジン水温を確認する。これは、もしエンジン始動
直後などに再生が開始されない様にするためであ
る。エンジン水温が例えば110゜>T>80℃である
とVSV35が切替えられアクチユエータ33に
より制御弁31が閉弁せしめられる。次いで、あ
るいはこれと同時にヒータ16に通電が開始され
る(通常20〜40秒間)。着火が完了するとヒータ
への通電が停止せしめられ、それと同時に制御弁
31が再び開放される。
流れ線図である。先ず条件としてエンジン回転
数、エンジン負荷エンジン水温、車速等が情報と
してCPU21(第1図)に入力される。再生時
間の判断は、主として排気ガスの背圧によつて判
断する。即ち、デイーゼルエンジンから排出され
た排気ガスは矢印のように流れ、それに含まれる
微粒子がトラツプ材12に捕集され、その微粒子
が蓄積されるに従つてトラツプ13上流の排気ガ
スの背圧が上昇するので、この背圧が微粒子蓄積
の指標となる。再生時間であると判断するとエン
ジン水温を確認する。これは、もしエンジン始動
直後などに再生が開始されない様にするためであ
る。エンジン水温が例えば110゜>T>80℃である
とVSV35が切替えられアクチユエータ33に
より制御弁31が閉弁せしめられる。次いで、あ
るいはこれと同時にヒータ16に通電が開始され
る(通常20〜40秒間)。着火が完了するとヒータ
への通電が停止せしめられ、それと同時に制御弁
31が再び開放される。
以上に記載した如く本考案によれば単にON−
OFF作動する制御弁により簡単にトラツプの再
生燃焼を確実に行うことができるとともに、トラ
ツプを迂回し、常に排気ガスの流れる、主排気径
路より小径のバイパス管により、排気エミツシヨ
ンを悪化させずかつ着火火炎が排気ガスに吹き消
されるのを防止して確実にトラツプの再生を行う
ことができる。
OFF作動する制御弁により簡単にトラツプの再
生燃焼を確実に行うことができるとともに、トラ
ツプを迂回し、常に排気ガスの流れる、主排気径
路より小径のバイパス管により、排気エミツシヨ
ンを悪化させずかつ着火火炎が排気ガスに吹き消
されるのを防止して確実にトラツプの再生を行う
ことができる。
第1図は本考案に係る装置を用いたデイーゼル
エンジンの排気系の概略図、第2図は第1図に示
される主排気管の内径とバイパス管の内径との関
係を示す線図、第3図は制御弁の拡大図解図、第
4図はトラツプの再生の作動の一例を示す流れ線
図。 3……バイパス管、5……デイーゼルエンジン
本体、9……排気マニホルド、11……主排気
管、12……トラツプ材、16……ヒータ、31
……制御弁。
エンジンの排気系の概略図、第2図は第1図に示
される主排気管の内径とバイパス管の内径との関
係を示す線図、第3図は制御弁の拡大図解図、第
4図はトラツプの再生の作動の一例を示す流れ線
図。 3……バイパス管、5……デイーゼルエンジン
本体、9……排気マニホルド、11……主排気
管、12……トラツプ材、16……ヒータ、31
……制御弁。
Claims (1)
- 排気微粒子を捕集するトラツプ材とこのトラツ
プ材により捕集された排気微粒子を着火燃焼せし
める電気ヒータとを有するパテイキユレートトラ
ツプをデイーゼルエンジンの排気ガス径路中に設
けたデイーゼルエンジンの排気微粒子浄化装置に
おいて、上記パテイキユレートトラツプを迂回
し、常に排気ガスの流れる、主排気径路より小径
のバイパス管を設けると共に上記パテイキユレー
トトラツプの上流または下流の主排気径路中に該
主排気径路を開閉制御するON−OFF制御弁を設
けたことを特徴とするデイーゼルエンジンの排気
微粒子浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11884982U JPS5924907U (ja) | 1982-08-06 | 1982-08-06 | デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11884982U JPS5924907U (ja) | 1982-08-06 | 1982-08-06 | デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5924907U JPS5924907U (ja) | 1984-02-16 |
| JPS6319532Y2 true JPS6319532Y2 (ja) | 1988-06-01 |
Family
ID=30273004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11884982U Granted JPS5924907U (ja) | 1982-08-06 | 1982-08-06 | デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5924907U (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56118514A (en) * | 1980-02-25 | 1981-09-17 | Nippon Soken Inc | Cleaner for carbon particles of internal combustion engine |
-
1982
- 1982-08-06 JP JP11884982U patent/JPS5924907U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5924907U (ja) | 1984-02-16 |
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