專利名稱：多氣缸發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，詳細地說，涉及能夠提高EGR氣體的PM 濃度的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置。另外，本發(fā)明中使用的用語中，PM是包含在廢氣中的微粒狀物質(zhì)的簡稱，EGR 是廢氣再循環(huán)(Exhaust Gas Recirculation)的簡稱，DPF是柴油顆粒過濾器(Diesel Particulate Filter)的簡稱。
背景技術(shù)：
以往，作為柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，存在如下的裝置在廢氣路徑上設(shè)置廢氣分流器，通過廢氣分流器，使廢氣中的PM偏移，來使廢氣分流成包含所偏移的PM的EGR氣體和剩余的排放氣體，并且，使EGR氣體回流到燃燒室，而將排放氣體排放到大氣側(cè)(例如， 參照專利文獻1)。通過這種廢氣處理裝置，EGR氣體中包含的PM在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中因燃燒室的燃燒熱而被進行焚燒處理。因此，能夠去掉DPF?；蛘?，通過同時使用DPF和廢氣分流器，能夠使DPF小型化。由于廢氣分流器無需保存較多的PM，因此能夠比DPF小型化，在利用廢氣分流器來代替DPF的情況及同時使用DPF和廢氣分流器的情況中的任一情況下，都具有能夠使發(fā)動機小型化的優(yōu)點。但是，在該現(xiàn)有技術(shù)中，在廢氣分流器的上游側(cè)中心部設(shè)置電極部，將廢氣分流器的外周壁作為電極部，通過它們之間的電暈放電使廢氣中的PM帶電，在廢氣分流器的下游側(cè)中心部配置內(nèi)筒，使EGR氣體向內(nèi)筒的外側(cè)分流，使排放氣體向內(nèi)筒的內(nèi)側(cè)分流，但由于內(nèi)筒的排放氣體進入口在內(nèi)筒的上游端開口，因此存在問題?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2007-278194號公報(參照圖2)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題《問題》不能充分提高EGR氣體的PM濃度。在廢氣分流器的上游側(cè)中心部附近通過的比較重的PM即使受到靜電力也由于慣性力而一直前進，有可能進入到內(nèi)筒上游端的排放氣體進入口內(nèi)筒，從而不能充分提高EGR 氣體的PM濃度。因此很多PM被排放到大氣側(cè)。本發(fā)明的課題在于，提供能夠提高EGR氣體的PM濃度的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置。用于解決問題的手段第一技術(shù)方案涉及的發(fā)明的發(fā)明特定事項如下。如圖1所示，一種柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，在廢氣路徑1上設(shè)置廢氣分流器2，通過廢氣分流器2使廢氣3中的PM偏移，來使廢氣3分流成包含所偏移的PM的EGR氣體4 和剩余的排放氣體5，并且，使EGR氣體4回流到燃燒室42，而將排放氣體5排放到大氣側(cè)， 該柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置的特征在于如圖2所示，在廢氣分流器2的中心部配置中心筒7，在該中心筒7的周壁上設(shè)置多個排放氣體進入孔8，在該中心筒7的周圍設(shè)置廢氣回旋室9，在廢氣分流器2上設(shè)置極性互不相同的電極12、13，通過在所述電極12、13之間的電暈放電，使廢氣3中的PM帶規(guī)定極性的電，從周圍包圍廢氣回旋室9的廢氣回旋室周壁14為極性與帶電PM的極性相反的電極13，通過離心力和靜電力使在廢氣回旋室9中回旋的廢氣3中的帶電PM向廢氣回旋室周壁14 一側(cè)偏移，使得包含所偏移的PM的廢氣3作為EGR氣體4分流到廢氣回旋室終端部7，并且使靠近中心筒7 —側(cè)的廢氣3作為排放氣體5從排放氣體進入孔8分流到中心筒7內(nèi)。發(fā)明的效果(第一技術(shù)方案涉及的發(fā)明)第一技術(shù)方案涉及的發(fā)明起到以下效果。《效果》能夠提高EGR氣體的PM濃度。如圖2所示，通過離心力和靜電力使在廢氣回旋室9中回旋的廢氣3中的帶電PM 向廢氣回旋室周壁14 一側(cè)偏移，使包含所偏移的PM的廢氣3作為EGR氣體4分流到廢氣回旋室終端部15，所以PM有效地向廢氣回旋室周壁14 一側(cè)偏移，能夠提高EGR氣體4的 PM濃度?！缎Ч纺軌驘o偏差地將重量或粒徑不同的PM取入到EGR氣體中。如圖2所示，通過離心力和靜電力使在廢氣回旋室9中回旋的廢氣3中的帶電PM 向廢氣回旋室周壁14 一側(cè)偏移，使包含所偏移的PM的廢氣3作為EGR氣體4分流到廢氣回旋室終端部15，所以有效地作用有離心力的重的PM和有效地作用有靜電力的輕的PM都能夠無偏差地被取入到EGR氣體4中。因此，能夠無偏差地將重量或粒徑不同的PM取入到 EGR氣體4中。因此，PM難以被排放到大氣側(cè)。(第二技術(shù)方案涉及的發(fā)明)第二技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第一技術(shù)方案涉及的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果。《效果》廢氣中的PM難以進入中心筒內(nèi)。如圖2所示，將中心筒7作為與極性帶電PM的極性相同的電極12，所以廢氣3中的帶電PM因靜電力而遠離中心筒7，廢氣3中的PM難以進入中心筒7內(nèi)。(第三技術(shù)方案涉及的發(fā)明)第三技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第二技術(shù)方案涉及的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果?！缎Ч窂U氣中的帶電PM難以在排放氣體進入孔內(nèi)通過。如圖4的㈧所示，由于在排放氣體進入孔8的開口邊緣設(shè)置銳角部8a，所以廢氣3中的帶電PM難以在排放氣體進入孔8內(nèi)通過。推定其理由在于，在銳角部8a附近產(chǎn)生電場的集中之處，抑制帶電PM的進入。(第四技術(shù)方案涉及的發(fā)明)第四技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第一技術(shù)方案至第三技術(shù)方案中任一方案涉及的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果。《效果》廢氣中的PM難以由于慣性而進入排放氣體進入孔內(nèi)。如圖4的(A)所示，使從廢氣回旋室9側(cè)朝向中心筒7內(nèi)的排放氣體進入孔8的方向為與廢氣3的回旋方向相反的方向，所以廢氣中的PM難以由于慣性而進入排放氣體進入孔8內(nèi)。(第五技術(shù)方案涉及的發(fā)明)第五技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第一技術(shù)方案至第四技術(shù)方案中的任一方案涉及的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果?！缎Ч吩趶U氣回旋室內(nèi)能夠有效地使PM帶電。如圖2所示，將中心筒7作為極性與帶電PM的極性相同的電極12，在中心筒7的外周形成向廢氣回旋室周壁14突出的放電用突起6，所以在放電用突起6和廢氣回旋室周壁14之間發(fā)生穩(wěn)定的電暈放電，在廢氣回旋室9內(nèi)能夠有效地使PM帶電。(第六技術(shù)方案涉及的發(fā)明的效果)第六技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第五技術(shù)方案涉及的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果?！缎Ч稥GR氣體中的帶電PM由于靜電力難以進入排放氣體進入孔。如圖2所示，在將多個排放氣體進入孔8、8沿著中心筒7的軸向配置的情況下，在排放氣體進入孔8的上游側(cè)，帶電PM與廢氣回旋室周壁14接觸從而失去電荷，并隨著被吸入到中心筒7中排放氣體的流動而流入中心筒7。因此，如圖2所示，將放電用突起6配置在沿軸向排列的排放氣體進入孔8、8之間，使未進入到上游側(cè)排放氣體進入孔8的PM通過由下游側(cè)的放電用突起6所產(chǎn)生的電暈放電區(qū)域，由此使PM再次帶上與中心筒7相同極性的電，抑制PM進入下游側(cè)的排放氣體進入孔8，并且PM被拉到廢氣回旋室周壁14側(cè)。因此，EGR氣體4中的帶電PM由于靜電力難以進入排放氣體進入孔8。(第七技術(shù)方案涉及的發(fā)明)第七技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第五技術(shù)方案或第六技術(shù)方案涉及的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果。《效果》能夠提高EGR氣體的PM濃度。如圖2所示，在放電用突起6的上游側(cè)配置廢氣偏向引導(dǎo)壁18，借助廢氣偏向引導(dǎo)壁18使朝向放電用突起6的廢氣3偏向到放電用突起6的周圍的廢氣回旋室周壁14側(cè)， 所以廢氣3中的PM由于慣性容易偏向到廢氣回旋室周壁14側(cè)，能夠提高EGR氣體4的PM 濃度?！缎Ч纺軌蛞种朴蒔M的附著造成的放電用突起的污染。廢氣3中的PM由于慣性容易偏向到廢氣回旋室周壁14側(cè)，能夠抑制由PM的附著造成的放電用突起6的污染。(第八技術(shù)方案涉及的發(fā)明)
第八技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第一技術(shù)方案至第七技術(shù)方案中的任一方案涉及的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果?！缎Ч芳词固幱贓GR氣體的回流停止中，EGR氣體從EGR氣體回旋室逆流到廢氣回旋室的不良也被抑制。如圖2所示，使從EGR氣體回旋室21的中心部溢出的EGR氣體4的氣體成分25 從通氣孔M流入到中心筒7內(nèi)，所以即使處于EGR氣體4的回流停止中或者即使EGR氣體 4的回流量少的情況下，EGR氣體4從EGR氣體回旋室21逆流到廢氣回旋室9的不良也被抑制。(第九技術(shù)方案涉及的發(fā)明)第九技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第八技術(shù)方案涉及的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果。《效果》EGR氣體中的帶電PM難以進入通氣孔。如圖2所示，將EGR氣體回旋室周壁22作為極性與帶電PM的極性不同的電極13， 所以在EGR氣體回旋室21中回旋的EGR氣體4中的帶電PM由于離心力和靜電力而靠近 EGR氣體回旋室周壁22，EGR氣體4中的帶電PM難以進入通氣孔24。(第十技術(shù)方案涉及的發(fā)明)第十技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第九技術(shù)方案涉及的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果?！缎Ч稥GR氣體中的帶電PM難以進入通氣孔。如圖2所示，將中心筒終端壁20作為極性與帶電PM的極性相同的電極12，所以在 EGR氣體回旋室21中回旋的EGR氣體4中的帶電PM由于靜電力而遠離中心筒終端壁20， EGR氣體4中的帶電PM難以進入通氣孔24。(第十一技術(shù)方案涉及的發(fā)明)第十一技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第十技術(shù)方案涉及的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果。《效果》EGR氣體中的PM難以進入通氣孔。圖4的(B)所示，在通氣孔對的開口邊緣設(shè)置銳角部Ma，所以EGR氣體4中的帶電PM難以進入通氣孔對。推定其理由在于，在銳角部2 附近產(chǎn)生電場的集中之處，抑制帶電PM的進入。(第十二技術(shù)方案涉及的發(fā)明)第十二技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第八技術(shù)方案至第十一技術(shù)方案中的任一方案涉及的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果。《效果》EGR氣體中的PM難以進入通氣孔。圖4的⑶、(C)所示，使從EGR氣體回旋室21的中心部側(cè)朝向中心筒7內(nèi)的通氣孔M的方向為與EGR氣體4的回旋方向相反的方向，所以難以由于慣性力，使EGR氣體4 中的PM進入通氣孔24。(第十三技術(shù)方案涉及的發(fā)明)第十三技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第一技術(shù)方案至第十二技術(shù)方案中的任一方案的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果。
《效果》能夠提高EGR氣體的PM濃度。如圖2所示，在廢氣回旋室9的上游設(shè)置沿著螺旋形的助行引導(dǎo)壁^a的廢氣回旋助行通路沈，所以借助廢氣回旋助行通路沈的整流作用，能夠提高廢氣回旋室9中的廢氣3的回旋速度，使施加給廢氣3中的PM的離心力變大，能夠提高EGR氣體4的PM濃度。(第十四技術(shù)方案涉及的發(fā)明)第十四技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第十三技術(shù)方案涉及的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果。《效果》能夠使廢氣分流器緊湊。如圖2所示，在被廢氣回旋助行通路沈包圍的廢氣分流器2的中心部設(shè)置排放氣體排出通路27，使該排放氣體排出通路27的排出通路入口觀與位于中心筒始端部四的中心筒出口 30連通，所以在廢氣分流器2內(nèi)能夠不浪費配置零件，能夠使廢氣分流器2緊湊。(第十五技術(shù)方案涉及的發(fā)明)第十五技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第十三技術(shù)方案或第十四技術(shù)方案涉及的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果?！缎Ч吠ㄟ^廢氣回旋助行通路能夠有效地使PM帶電。如圖2所示，使中心筒7和從周圍包圍廢氣回旋助行通路沈的助行通路周壁33 為極性互不相同的電極12、13，所以通過這些電極12、13間的電暈放電，通過廢氣回旋助行通路沈能夠有效地使PM帶電。(第十六技術(shù)方案涉及的發(fā)明)第十六技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第十五技術(shù)方案涉及的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果?！缎Ч纺軌蛴煤喴椎慕^緣體謀求電極間的絕緣。如圖2所示，通過絕緣體來形成排出通路入口周壁35，使成為不同極性的電極13 的廢氣回旋室周壁14、助行通路周壁33、排出通路下游側(cè)周壁36與中心筒7電絕緣，所以能夠用簡易的絕緣體謀求電極12、13間的絕緣。(第十七技術(shù)方案涉及的發(fā)明)第十七技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第十六技術(shù)方案涉及的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果?！缎Ч纺軌蛱岣逧GR氣體的PM濃度。如圖2所示，將排出通路入口周壁35作為廢氣偏向引導(dǎo)壁18，通過廢氣偏向引導(dǎo)壁18使朝向放電用突起6的廢氣3偏向到放電用突起6周圍的廢氣回旋室周壁14側(cè)，所以廢氣3中的PM由于慣性容易偏向到廢氣回旋室周壁14側(cè)，能夠提高EGR氣體4的PM濃度?！缎Ч纺軌蛞种朴蒔M附著造成的放電用突起的污染。廢氣3中的PM由于慣性容易偏向到廢氣回旋室周壁14側(cè)，能夠抑制由PM附著造成的放電用突起6的污染。(第十八技術(shù)方案涉及的發(fā)明)第十八技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第十六技術(shù)方案或第十七技術(shù)方案涉及的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果。
《效果》零件的組裝工序變少。如圖2、圖5、圖6所示，使助行通路周壁33和排出通路下游側(cè)周壁36與廢氣歧管 39 一體形成，所以無需將助行通路周壁33和排出通路下游側(cè)周壁36組裝到廢氣歧管39 上，零件的組裝工序變少。(第十九技術(shù)方案涉及的發(fā)明)第十九技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第一技術(shù)方案至第十八技術(shù)方案中的任一方案的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果。《效果》能夠提高EGR氣體的PM濃度。如圖1所示，在增壓器40的廢氣渦輪41的上游設(shè)置有廢氣分流器2，所以在廢氣渦輪41損失廢氣能量之前使廢氣3在廢氣分流器2內(nèi)通過，能夠提高廢氣回旋室9中的廢氣3的回旋速度，使施加給廢氣3中的PM的離心力變大，能夠提高EGR氣體4的PM濃度。(第二十技術(shù)方案涉及的發(fā)明)第二十技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第一技術(shù)方案至第十九技術(shù)方案中的任一方案的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果。《效果》能夠使發(fā)動機小型化。不使用捕捉廢氣3中的PM并燃燒除去PM來實現(xiàn)再生的DPF，就能夠?qū)⑴欧艢怏w5 排出到大氣，所以能夠去掉DPF，能夠使發(fā)動機小型化?！缎Ч纺軌蚴拱l(fā)動機的制造成本便宜。能夠去掉DPF，不需要DPF的再生所需的燃燒器、加熱器等PM焚燒裝置、由共軌系統(tǒng)(common-rail)引起的后噴射，能夠使發(fā)動機的制造成本便宜?！缎Ч凡恍枰鍜逷M中的灰分。能夠去掉DPF，不需要清掃在DPF再生后也殘留在DPF中的PM灰分(潤滑油的成分)。另外，在本發(fā)明中，即使在燃燒室42中也未被焚燒的PM中的灰分，可能會從燃燒室42與竄漏氣體一起被排出到曲軸箱(crank case)內(nèi)，從而返回到潤滑油中。(第二十一技術(shù)方案涉及的發(fā)明)第二十一技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第一技術(shù)方案至第二十技術(shù)方案中的任一方案的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果?！缎Ч纺軌蚓o湊地構(gòu)成廢氣處理裝置。如圖2所示，在廢氣分流器2的端部設(shè)置電路容納殼體57，在該電路容納殼體57 中容納升壓電路58，將通過該升壓電路58升壓后的電壓施加給廢氣分流器2的電極12、 13，所以能夠使廢氣分流器2和電路容納殼體57 —體構(gòu)成，能夠緊湊地構(gòu)成廢氣處理裝置。(第二十二技術(shù)方案涉及的發(fā)明)第二十二技術(shù)方案涉及的發(fā)明在第二十一技術(shù)方案的發(fā)明的效果的基礎(chǔ)上，起到以下效果?！缎Ч窡o需在廢氣處理裝置的外部設(shè)置高壓電纜等。使與升壓電路58電連接的導(dǎo)電體59貫通廢氣分流器2的端壁60，經(jīng)由該導(dǎo)電體 59將通過升壓電路58升壓后的電壓施加至廢氣分流器2的電極12、13，所以無需在廢氣處理裝置的外部設(shè)置用于從升壓電路58對電極12、13施加高電壓的高壓電纜等。
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圖1是本發(fā)明的第一實施方式涉及的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置的示意圖。圖2是圖1所示的廢氣處理裝置的廢氣分流器的縱剖視圖。圖3是說明圖2所示的廢氣分流器的圖，圖3的(A)是中心筒和廢氣回旋室周壁的俯視圖，圖3的(B)是圖2的IIIB-IIIB線剖視圖。圖4是說明在圖2所示的廢氣分流器中使用的中心筒的圖，圖4的(A)是橫剖俯視圖，圖4的(B)是中心筒終端部的縱剖視圖，圖4的(C)是仰視圖。圖5是具有圖2的廢氣分流器的廢氣歧管的側(cè)面圖。圖6是具有圖2的廢氣分流器的廢氣歧管的俯視圖。圖7是本發(fā)明的第二實施方式涉及的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置的廢氣分流器的縱剖視圖。圖8是說明圖7所示的廢氣分流器的圖，圖8的(A)是從斜上觀察的分解立體圖， 圖8的(B)是從斜下觀察的分割立體圖。
具體實施例方式圖1 圖6是說明本發(fā)明的第一實施方式涉及的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置的圖，圖7 圖8是說明第二實施方式涉及的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置的圖，在各實施方式中，對多氣缸柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置進行說明。第一實施方式的廢氣處理裝置的概要如下。如圖1所示，在廢氣路徑1上設(shè)置廢氣分流器2，通過廢氣分流器2使廢氣3中的 PM偏移，來使廢氣3分流成包含所偏移的PM的EGR氣體4和剩余的排放氣體5，并且，使 EGR氣體4回流到燃燒室42，而將排放氣體5排放到大氣側(cè)。廢氣路徑1是將廢氣口 43、廢氣歧管39、廢氣分流器2、增壓器40的廢氣渦輪41 依次連接而構(gòu)成的。EGR氣體4依次經(jīng)由EGR冷卻器44、EGR閥室45、止回閥室46后回流到吸氣路徑47。吸氣路徑47是將增壓器40的壓縮機48、增壓管56、吸氣歧管49、吸氣口 50而構(gòu)成的。EGR閥室45的EGR閥45a由閥致動器4 驅(qū)動進行開閉，并根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)或發(fā)動機負載被開閉，調(diào)整其開度。廢氣分流器的結(jié)構(gòu)如下。如圖2所示，在廢氣分流器2的中心部配置中心筒7，在該中心筒7的周壁上設(shè)置多個排放氣體進入孔8，在該中心筒7的周圍設(shè)置廢氣回旋室9，在廢氣分流器2上設(shè)置極性互不相同的電極12、13，通過這些電極12、13間的電暈放電，使廢氣3中的PM帶規(guī)定極性的電。將從周圍包圍廢氣回旋室9的廢氣回旋室周壁14作為極性與帶電PM的極性相反的電極13，通過離心力和靜電力使在廢氣回旋室9中回旋的廢氣3中的帶電PM向廢氣回旋室周壁14 一側(cè)偏移，來使包含所偏移的PM的廢氣3作為EGR氣體4分流到廢氣回旋室終端部15，并且使靠中心筒7 —側(cè)的廢氣3作為排放氣體5從排放氣體進入孔8分流到中心筒7內(nèi)。在該實施方式中，使PM帶負極性的電。并且，如圖2所示，使中心筒7作為極性與PM的極性相同的負的電極12。如圖2所示，中心筒7為圓筒形，排放氣體進入孔8在中心筒7的母線上保持規(guī)定間隔配置成一列，該列在中心筒7的周向上保持規(guī)定間隔配置有多列。如圖4的㈧所示， 在排放氣體進入孔8的開口邊緣設(shè)置銳角部8a。使從廢氣回旋室9 一側(cè)朝向中心筒7內(nèi)的排放氣體進入孔8的方向為與廢氣3的回旋方向相反的方向。如圖4的㈧所示，在與中心軸7的中心軸垂直的剖視圖上，銳角部8a是具有銳角的部分。在該實施方式中，由于使中心筒7作為極性與帶電PM的極性相同的電極12，所以在中心筒7和成為極性與帶電PM 的極性不同的電極13的廢氣回旋室周壁14之間，發(fā)生電暈放電，能夠在廢氣回旋室9內(nèi)有效地使廢氣微粒子帶電。如圖2、圖3的㈧所示，將中心筒7作為極性與帶電PM的極性相同的電極12，在中心筒7的外周形成向廢氣回旋室周壁14突出的放電用突起6。如圖2所示，將放電用突起6作為極性與帶電PM的極性相同的負的電極12。放電用突起6與中心筒7—體形成。如圖2、圖3的㈧所示，將沿著中心筒7的外周的周向排列的放電用突起6的列在中心筒7的軸向上配置多列。如圖3的㈧所示，沿著中心筒7的外周的周向排列的放電用突起6的列形成為鋸齒狀。如圖2所示，放電用突起6的列在廢氣回旋室始端部10并在最上游側(cè)的排放氣體進入孔8的上游，相鄰地配置三列。如圖2所示，在將多個排放氣體進入孔8、8沿著中心筒7的軸向配置時，將放電用突起6配置在沿軸向排列的排放氣體進入孔8、8之間。該放電用突起6位于相鄰的排放氣體進入孔8、8之間。如圖2所示，在放電用突起6的上游側(cè)配置廢氣偏向引導(dǎo)壁18，借助廢氣偏向引導(dǎo)壁18使朝向放電用突起6的廢氣3偏向到放電用突起6的周圍的廢氣回旋室周壁14 一側(cè)。該廢氣偏向引導(dǎo)壁18的外周是隨著朝向下游半徑逐漸增大的使圓錐臺周面形狀向內(nèi)側(cè)凹曲的曲面形狀。如圖2所示，在被廢氣回旋室終端部15包圍的中心筒終端部19上設(shè)置中心筒終端壁20，與廢氣回旋室終端部15相鄰而設(shè)置EGR氣體回旋室21，在從周圍包圍EGR氣體回旋室21的EGR氣體回旋室周壁22上設(shè)置EGR氣體出口 23，在中心筒終端壁20上開有通氣孔M，從EGR氣體回旋室21的中心部溢出的EGR氣體4的氣體成分25從通氣孔M作為排放氣體5流入到中心筒7內(nèi)。如圖2所示，將EGR氣體回旋室周壁22和EGR氣體回旋室端壁2 作為極性與帶電PM的極性不同的正的電極13。而且，使中心筒終端壁20作為極性與帶電PM的極性相同的負的電極12。中心筒終端壁20與中心筒7的周壁一體形成。如圖4的⑶所示，在通氣孔M的開口邊緣設(shè)置銳角部Ma，如圖4的(B)、(C) 所示，使從EGR氣體回旋室21的中心部側(cè)朝向中心筒7內(nèi)的通氣孔M的方向與EGR氣體 4的回旋方向相反。如圖4的(B)所示，在與中心筒7的中心軸平行且包含通氣孔M的中心軸的剖視圖上，銳角部2 是具有銳角的部分。如圖2所示，中心筒7沿上下方向配置， 中心筒終端壁20配置在中心筒7的下端部，如圖4的⑶所示，通氣孔M具有從中心筒7 內(nèi)朝向EGR氣體回旋室21向下傾斜的方向，在發(fā)動機停止過程中，滯留在中心筒7內(nèi)的PM借助自重從通氣孔M流出到EGR氣體回旋室21中。如圖2所示，在廢氣回旋室9的上游設(shè)置沿著螺旋形的助行引導(dǎo)壁^a的廢氣回旋助行通路26。如圖2所示，在由廢氣回旋助行通路沈包圍的廢氣分流器2的中心部設(shè)置排放氣體排出通路27，使該排放氣體排出通路27的排出通路入口觀與位于中心筒始端部四的中心筒出口 30相連通。如圖2所示，通過安裝螺栓61來連接廢氣回旋室周壁14和助行通路周壁33。將排放氣體排出通路27的排出通路周壁27a劃分為排出通路入口周壁35和該排出通路入口周壁35的下游側(cè)的排出通路下游側(cè)周壁36，使排出通路入口周壁35位于排出通路下游側(cè)周壁36與中心筒出口周壁37之間。利用電絕緣體形成排出通路入口周壁35，來使成為不同極性的電極13的廢氣回旋室周壁14、助行通路周壁33和排出通路下游側(cè)周壁36與中心筒7電絕緣。排出通路入口周壁35由氧化鋁構(gòu)成。如圖2所示，用于向放電用突起6供電的輸入端子52經(jīng)由中心筒7與放電用突起 6相連接。輸入端子52和中心筒7通過嵌在輸入端子52上的絕緣體的隔套(spacer) 53、 54與EGR氣體回旋室端壁22a電絕緣。中心筒7、用于向放電用突起6等負電極12供電的輸入端子52，經(jīng)由導(dǎo)電板62與升壓電路58的負輸出端子58a相連接。升壓電路58的正輸出接地。成為正的電極13的廢氣回旋室周壁14、EGR氣體回旋室周壁22、EGR氣體回旋室端壁22a、助行通路周壁33、排出通路下游側(cè)周壁36以及助行引導(dǎo)壁26a經(jīng)由發(fā)動機的機體與地(電池的負極)相連接。圖中的附圖標(biāo)記55是電池，58b是升壓電路58的正輸入端子。在隔套5354的接合部配置有嵌在輸入端子52上的絕緣體的筒66，從而在輸入端子52與EGR氣體回旋室端壁2 之間不會發(fā)生放電。如圖2、圖5、圖6所示，使助行通路周壁33、排出通路下游側(cè)周壁36、助行引導(dǎo)壁 26a與廢氣歧管39 —體形成。它們是鑄鐵的一體鑄造品。如圖1所示，在增壓器40的廢氣渦輪41的上游設(shè)置廢氣分流器2。而且，不使用用于捕捉廢氣3中的PM并燃燒除去PM來實現(xiàn)再生的DPF就將排放氣體5排出到大氣側(cè)。如圖2、圖3的(A)所示，在廢氣分流器2的端部設(shè)置電路容納殼體57，在該電路容納殼體57中容納升壓電路58，將通過該升壓電路58升壓后的電壓施加給廢氣分流器2 的電極12、13。使與升壓電路58電連接的導(dǎo)電體59貫通廢氣分流器2的端壁60，經(jīng)由該導(dǎo)電體 59將通過升壓電路58升壓后的電壓施加至廢氣分流器2的電極12、13。導(dǎo)電體59是輸入端子52，該輸入端子52經(jīng)由導(dǎo)電板62與升壓電路58的負輸出端子58a電連接。電路容納殼體57為環(huán)狀，在中心部配置輸入端子52和導(dǎo)電板62，在其周圍的殼體內(nèi)容納有升壓電路58，導(dǎo)電板62被夾在嵌在輸入端子52上的絕緣體的隔套M與導(dǎo)電體的墊圈63之間而固定，并與輸入端子52電連接。在升壓電路58的上側(cè)配置有電路容納殼體 57的隔熱空氣室64。圖7 圖8所示的本發(fā)明的第二實施方式與第一實施方式在以下方面不同。
在廢氣回旋室始端部10設(shè)置廢氣回旋引導(dǎo)葉片11，將該廢氣回旋引導(dǎo)葉片11作為極性與帶電PM的極性相同的電極12，在廢氣回旋引導(dǎo)葉片11的邊緣部16、17設(shè)置有銳角部 16a、17a。因此，通過廢氣回旋引導(dǎo)葉片11的整流作用，能夠提高在廢氣回旋室9中的廢氣 3的回旋速度，使施加給廢氣3中的PM的離心力變大，能夠提高EGR氣體4的PM濃度。另外，在廢氣回旋引導(dǎo)葉片11與成為不同極性的電極13的廢氣回旋室周壁14之間，發(fā)生電暈放電，能夠在廢氣回旋室9內(nèi)有效地使廢氣微粒子帶電。另外，能夠有效地使廢氣3中的PM帶電。推定其理由在于，在銳角部16a、17a附近產(chǎn)生電場的集中之處，通過發(fā)生電暈放電，有效地對PM賦予電荷。在廢氣回旋室始端部10設(shè)置廢氣回旋引導(dǎo)葉片11，將該廢氣回旋引導(dǎo)葉片11和從周圍包圍廢氣回旋助行通路26的助行通路周壁33分別作為極性互不相同的電極12、13。廢氣回旋引導(dǎo)葉片11為負的電極12，助行通路周壁33為正的電極13。在中心筒出口周壁37的周圍設(shè)置廢氣回旋室始端部10，將廢氣回旋室周壁14劃分為從周圍包圍廢氣回旋室始端部10的回旋室始端部周壁31和該回旋室始端部周壁31 的下游側(cè)的回旋室下游側(cè)周壁32，并使回旋室始端部周壁31位于助行通路周壁33和回旋室下游側(cè)周壁32之間。將排放氣體排出通路27的排出通路周壁27a劃分為排出通路入口周壁35和該排出通路入口周壁35的下游側(cè)的排出通路下游側(cè)周壁36，使排出通路入口周壁35位于排出通路下游側(cè)周壁36和中心筒出口周壁37之間，回旋室始端部周壁31、排出通路入口周壁 35及連接它們的橋接體31a用電絕緣體地一體形成，使成為與廢氣回旋引導(dǎo)葉片11不同極性的電極13的回旋室下游側(cè)周壁32、助行通路周壁33、排出通路下游側(cè)周壁36相對于成為與廢氣回旋引導(dǎo)葉片11相同極性的電極12的中心筒7電絕緣。另外，該絕緣體也使成為不同極性的電極13的EGR氣體回旋室周壁22和EGR氣體回旋室端壁22a與中心筒7電絕緣。絕緣體由氧化鋁構(gòu)成。絕緣零件的組裝能夠一并進行。將橋接體31a作為位于廢氣回旋引導(dǎo)葉片11的上游的上游廢氣回旋引導(dǎo)葉片38。 因此，通過上游廢氣回旋引導(dǎo)葉片38的整流作用，能夠提高廢氣回旋室9中的廢氣3的回旋速度，使施加給廢氣3中的PM的離心力變大，能夠提高EGR氣體4的PM濃度。第二實施方式的其他結(jié)構(gòu)及功能與第一實施方式相同，在圖7 圖8中，對于與第一實施方式相同的要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。本發(fā)明的實施方式如以上所述，但本發(fā)明并不限定于上述實施方式，也可以使PM 帶正極性的電，此時，將中心筒7、廢氣回旋引導(dǎo)葉片11作為極性與帶電PM的極性相同的正電極，將回旋室下游側(cè)周壁32、EGR氣體回旋室周壁22、EGR氣體回旋室端壁22a、助行通路周壁33、排出通路下游側(cè)周壁36、助行引導(dǎo)葉片26a作為極性與帶電PM的極性不同的負電極。附圖標(biāo)記說明1廢氣路徑2廢氣分流器3 廢氣
4EGR氣體
5排放氣體
6放電用突起
7中心筒
8排放氣體進入孔
8a銳角部
9廢氣回旋室
12電極
13電極
14廢氣回旋室周壁
15廢氣回旋室終端部
18廢氣偏向引導(dǎo)壁
19中心筒終端部
20中心筒終端壁
21EGR氣體回旋室
22EGR氣體回旋室周壁
23EGR氣體出口
24通氣孔
Ma銳角部
25氣體成分
26廢氣回旋助行通路
26a助行引導(dǎo)壁
27排放氣體排出通路
27a排出通路周壁
28排出通路入口
29中心筒始端部
30中心筒出口
33助行通路周壁
35排出通路入口周壁
36排出通路下游側(cè)周壁
37中心筒出口周壁
39廢氣歧管
40增壓器
41廢氣渦輪
57電路容納殼體
58升壓電路
59導(dǎo)電體
60端壁
說明書11/11頁
1權(quán)利要求
1.一種柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，在廢氣路徑(1)上設(shè)置廢氣分流器O)，借助廢氣分流器( 使廢氣(3)中的微粒狀物質(zhì)偏移，來使廢氣C3)分流成包含所偏移的微粒狀物質(zhì)的廢氣再循環(huán)氣體⑷和剩余的排放氣體(5)，并且，使廢氣再循環(huán)氣體⑷回流到燃燒室(42)，而將排放氣體( 排放到大氣側(cè)，其特征在于，在廢氣分流器( 的中心部配置中心筒(7)，在該中心筒(7)的周壁上設(shè)置多個排放氣體進入孔(8)，在該中心筒(7)的周圍設(shè)置廢氣回旋室(9)，在廢氣分流器( 設(shè)置極性互不相同的電極(12、13)，通過在所述電極(12、13)之間的電暈放電，使廢氣(3)中的微粒狀物質(zhì)帶規(guī)定極性的電，從周圍包圍廢氣回旋室(9)的廢氣回旋室周壁(14)為極性與帶電微粒狀物質(zhì)的極性相反的電極(13)，通過離心力和靜電力使在廢氣回旋室(9)中回旋的廢氣C3)中的帶電微粒狀物質(zhì)向廢氣回旋室周壁(14) 一側(cè)偏移，使得包含所偏移的微粒狀物質(zhì)的廢氣C3)作為廢氣再循環(huán)氣體(4)分流到廢氣回旋室終端部(7、15)，并且使靠近中心筒(7) —側(cè)的廢氣( 作為排放氣體( 從排放氣體進入孔(8)分流到中心筒(7)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于，中心筒(7)為極性與帶電微粒狀物質(zhì)的極性相同的電極(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于，在排放氣體進入孔(8)的開口邊緣設(shè)置有銳角部(8a)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于，從廢氣回旋室(9)側(cè)朝向中心筒(7)內(nèi)的排放氣體進入孔(8)的方向與廢氣(3)的回旋方向相反。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于，中心筒(7)為極性與帶電微粒狀物質(zhì)的極性相同的電極(12)，在中心筒(7)的外周形成向廢氣回旋室周壁(14)突出的放電用突起(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于，在將多個排放氣體進入孔(8、8)沿著中心筒(7)的軸向配置時，將放電用突起(6)配置在沿軸向排列的排放氣體進入孔(8、8)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于，在放電用突起 (6)的上游側(cè)配置廢氣偏向引導(dǎo)壁(18)，借助廢氣偏向引導(dǎo)壁(18)，使朝向放電用突起(6) 的廢 氣(3)偏向到放電用突起(6)的周圍的廢氣回旋室周壁(14) 一側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于，在被廢氣回旋室終端部(1 包圍的中心筒終端部(19)設(shè)置中心筒終端壁(20)，與廢氣回旋室終端部(1 相鄰地設(shè)置廢氣再循環(huán)氣體回旋室(21)，在從周圍包圍廢氣再循環(huán)氣體回旋室的廢氣再循環(huán)氣體回旋室周壁0 上設(shè)置廢氣再循環(huán)氣體出口(23)，在中心筒終端壁OO)上開有通氣孔04)，從廢氣再循環(huán)氣體回旋室的中心部溢出的廢氣再循環(huán)氣體(4)的氣體成分(25)， 作為排放氣體(5)從通氣孔04)流入到中心筒(7)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于，廢氣再循環(huán)氣體回旋室周壁02)為極性與帶電微粒狀物質(zhì)的極性不同的電極(13)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于，中心筒終端壁 (20)為極性與帶電微粒狀物質(zhì)的極性相同的電極(12)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于，在通氣孔04) 的開口邊緣設(shè)置有銳角部0如)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于，從廢氣再循環(huán)氣體回旋室的中心部側(cè)朝向中心筒(7)內(nèi)的通氣孔04)的方向與廢氣再循環(huán)氣體的回旋方向相反。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于，在廢氣回旋室(9)的上游設(shè)置有沿著螺旋形的助行引導(dǎo)壁06a)的廢氣回旋助行通路(沈)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于，在被廢氣回旋助行通路06)包圍的廢氣分流器O)的中心部設(shè)置排放氣體排出通路(27)，并且該排放氣體排出通路、2Τ)的排出通路入口 08)與位于中心筒始端部09)的中心筒出口(30)連ο
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于，中心筒 (7)和從周圍包圍廢氣回旋助行通路06)的助行通路周壁(33)分別為極性互不相同的電極(12、1；3)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于，排放氣體排出通路(XT)的排出通路周壁(27a)劃分為排出通路入口周壁(3 和該排出通路入口周壁(3 的下游側(cè)的排出通路下游側(cè)周壁(36)，而且，排出通路入口周壁(35) 位于排出通路下游側(cè)周壁(36)和中心筒出口周壁(37)之間，排出通路入口周壁(3 由電絕緣體成型而成，成為不同極性的電極(13)的廢氣回旋室周壁(14)、助行通路周壁(33)及排出通路下游側(cè)周壁(36)，與中心筒(7)相電絕緣。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于，在將中心筒(7)作為極性與帶電微粒狀物質(zhì)的極性相同的電極(12)，并在中心筒(7) 的外周形成向廢氣回旋室周壁(14)突出的放電用突起(6)時，將排出通路入口周壁(35)作為廢氣偏向引導(dǎo)壁(18)，借助廢氣偏向引導(dǎo)壁(18)來使朝向放電用突起(6)的廢氣(3)偏向到放電用突起(6)的周圍的廢氣回旋室周壁(14)側(cè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于，助行通路周壁(3 及排出通路下游側(cè)周壁(36)與廢氣歧管(39) —體形成。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于，在增壓器GO)的廢氣渦輪Gl)的上游設(shè)置有廢氣分流器(2)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于，不使用用于捕捉廢氣(3)中的微粒狀物質(zhì)并燃燒除去該微粒狀物質(zhì)來實現(xiàn)再生的柴油顆粒過濾器，就能夠?qū)⑴欧艢怏w( 排出到大氣側(cè)。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于， 在廢氣分流器( 的端部設(shè)置電路容納殼體(57)，在該電路容納殼體(57)中容納升壓電路 (58)，將通過該升壓電路(58)升壓后的電壓施加給廢氣分流器O)的電極(12、13)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置，其特征在于，與升壓電路(58)電連接的導(dǎo)電體(59)貫通廢氣分流器O)的端壁(60)，經(jīng)由該導(dǎo)電體(59)將通過升壓電路(58)升壓后的電壓施加至廢氣分流器O)的電極(12、13)。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供能夠提高EGR氣體的PM濃度的柴油發(fā)動機的廢氣處理裝置。為了解決該課題，在廢氣分流器(2)上設(shè)置極性互不相同的電極(12)、(13)，通過在所述電極(12)、(13)之間的電暈放電，使廢氣(3)中的PM帶規(guī)定極性的電，將從周圍包圍廢氣回旋室(9)的廢氣回旋室周壁(14)作為極性與帶電PM的極性相反的電極(13)，在廢氣回旋室(9)中回旋的廢氣(3)中的帶電PM借助離心力和靜電力向廢氣回旋室周壁(14)一側(cè)偏移，使包含所偏移的PM的廢氣(3)作為EGR氣體(4)分流到廢氣回旋室終端部(7)，并且使靠近中心筒(7)一側(cè)的廢氣(3)作為排放氣體(5)從排放氣體進入孔(8)和通氣孔(24)分流到中心筒(7)內(nèi)。
文檔編號B04C5/103GK102362049SQ20108001293
公開日2012年2月22日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者吉田勇樹, 明田正寬, 杉本智, 柳本卓彌, 栩本將行, 植田真人 申請人:株式會社久保田