專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的廢氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的廢氣凈化裝置，該裝置具有噴射要被供給到催化劑的添加 劑的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
對于柴油機(jī)車輛(車輛)的廢氣的凈化，為防止包含在柴油機(jī)的廢氣中的NOx (氧 化氮)和PM (顆粒物質(zhì))被排放到空氣中，其中結(jié)合了 NOx捕集催化劑、選擇還原型 NOx催化劑、柴油機(jī)顆粒過濾器等的廢氣凈化裝置被使用。
在這種類型的廢氣凈化裝置中，采用這樣的結(jié)構(gòu)，在用于將由發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣排 出到外部的排氣通道中，設(shè)置被稱為前置級(pre-stage )催化劑的氧化催化劑、NOx捕 集催化劑、選擇還原型NOx催化劑等，并且例如在催化劑的上游側(cè)或氧化催化劑的上游 側(cè)上，設(shè)置燃料添加閥(用于添加還原劑)，該燃料添加閥用于噴射燃料作為催化劑的 反應(yīng)所需的添加劑。
為了使燃料添加閥的功能始終正常，需要避免超出燃料添加閥的耐熱溫度的使用或 在燃料添加閥末端部分產(chǎn)生引起噴射阻塞的沉淀物。
因此，有效地保持燃料添加閥遠(yuǎn)離廢氣流，以使噴射燃料的末端部分不會遭受高溫 廢氣。日本專利公開公報(bào)第2004-44483號公開的廢氣凈化裝置構(gòu)造成，在排氣通道處設(shè) 置從排氣通道分岔并延伸的燃料噴射路徑，并且在燃料噴射路徑的末端部分安裝燃料添 加閥，使得燃料添加閥的燃料從遠(yuǎn)離廢氣的地點(diǎn)經(jīng)由燃料噴射路徑被噴射到排氣通道中。
由于在該結(jié)構(gòu)中，燃料從遠(yuǎn)離廢氣流的地點(diǎn)被噴射，燃料噴射路徑退出排氣通道， 流經(jīng)排氣通道的廢氣流難以到達(dá)燃料噴射路徑內(nèi)測。也就是說，由于在燃料噴射路徑中 易于發(fā)生淤塞部分，所以在燃料噴射路徑中被蒸發(fā)的燃料能夠容易地集中在燃料噴射路 徑中。
聚集在燃料噴射路徑中的被蒸發(fā)的燃料成為粘合劑，使廢氣中含有的煤煙粘著于燃 料噴射路徑的壁表面上，并產(chǎn)生沉淀物。由于每次噴射燃料，沉淀物就被聚集在燃料噴 射路徑的壁表面上，所以燃料噴射路徑就有可能被聚集的沉淀物阻塞。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述情況做出本發(fā)明，其目的在于提供一種在噴射路徑中抑制添加劑的沉淀 物的產(chǎn)生的內(nèi)燃機(jī)的廢氣凈化裝置。
根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的廢氣凈化裝置配備有用于將從從發(fā)動(dòng)機(jī)排出分排出的廢氣排 向?qū)蛲獠康呐艢馔ǖ?，設(shè)置在排氣通道中的催化劑，與排氣通道中的催化劑的上游側(cè) 相連接的噴射路徑，用于經(jīng)由噴射路徑向催化劑供應(yīng)添加劑的添加劑噴射閥，和設(shè)置在 所述排氣通道與所述噴射路徑匯合的匯合部中，以使得排氣通道中流動(dòng)的一部分廢氣流 入噴射路徑的流入部。
根據(jù)上述構(gòu)造的廢氣凈化裝置，通過使廢氣流入噴射路徑，噴射路徑中的添加劑或 煤煙的滯流被減少，并且噴射路徑中的沉淀物的產(chǎn)生也得以抑制。結(jié)果，能夠始終順利 地從添加劑添加閥噴射添加劑，從而能夠始終良好地維持廢氣凈化性能。
在本發(fā)明的優(yōu)選方面，流入部設(shè)置有用于使排氣通道中流動(dòng)的一部分廢氣流入噴射 路徑的流入路徑，和將從流入路徑流入噴射路徑的廢氣流變?yōu)橛糜趯娚渎窂絻?nèi)部進(jìn)行 換氣的流的換氣流形成單元。因此，噴射路徑中的換氣得以有效實(shí)施。
還有，在本發(fā)明的另一優(yōu)選方面中，流入部通過向外擴(kuò)張由所述噴射路徑和所述排 氣通道中所述噴射路徑被連接的部分的上游側(cè)上的部分形成的角部而形成。因此，當(dāng)制 造排氣通道和噴射路徑時(shí)，流入部僅通過改變排氣通道和噴射路徑的形狀就能夠被實(shí)現(xiàn)。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，流入部是引入管構(gòu)件，該引導(dǎo)管構(gòu)件具有被連接到噴射 路徑的一個(gè)端、和被連接到排氣通道中的噴射路徑的上游側(cè)上的部分的另一端。因此， 不用很大程度上改變排氣通道的形狀，通過設(shè)置該引入管構(gòu)件就可以實(shí)現(xiàn)流入路徑。
在本發(fā)明的優(yōu)選方面中，換氣流形成單元設(shè)置有碰撞部，在噴射路徑的壁表面上， 從流入路徑流入的廢氣與碰撞部碰撞。因此，采用簡單的結(jié)構(gòu)就可有效地實(shí)施噴射路徑 中的換氣。
還有，在本發(fā)明的另一優(yōu)選方面中，換氣流形成單元具有在噴射路徑中偏離噴射路 徑的軸處開口的流入路徑，以便在噴射路徑中產(chǎn)生廢氣漩渦流，且噴射路徑的內(nèi)部被漩 渦流換氣。因此，同樣釆用簡單的結(jié)構(gòu)就可有效的對噴射路徑的內(nèi)部進(jìn)行換氣。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選方面中，排氣通道具有彎曲部，且噴射路徑在排氣通道中的 彎曲部的中間向外延伸。因此，利用由添加劑的噴射路徑和彎曲部形成的分岔部，能夠 構(gòu)建用于在噴射路徑中易于換氣的結(jié)構(gòu)。
還有，在本發(fā)明的另一優(yōu)選方面中，噴射路徑由與排氣通道分離的管構(gòu)件形成、并
5被設(shè)置成其末端部突出到排氣通道內(nèi)；以及流入部是形成在所述管構(gòu)件的末端，并且是 用于接收在所述排氣通道中流動(dòng)的一部分廢氣的切口部。因此，通過使用在末端部處形 成切口部的管構(gòu)件的簡單結(jié)構(gòu)，添加劑的噴射路徑中的換氣得以實(shí)施。
切口部通過斜切本優(yōu)選方面中的管構(gòu)件的末端部而形成，從而具有用于接收排氣通 道中流動(dòng)的一部分廢氣的引入部。因此，采用簡單結(jié)構(gòu)，噴射路徑中的換氣就得以實(shí)施。
還有，在另一優(yōu)選方面中的切口部是形成在管構(gòu)件的壁部分上并沿軸向延伸的狹縫， 使得排氣通道中流動(dòng)的一部分廢氣從該狹縫流入管構(gòu)件內(nèi)部。因此，添加劑的噴射路徑 中的換氣得以實(shí)施。
本發(fā)明更多的適用范圍將從下文給出的詳細(xì)說明中變得顯而易見。但是，應(yīng)該了解 由于對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)做出的各種改動(dòng)和修改從此具體 說明中變得顯而易見，因此當(dāng)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例時(shí)，具體說明和特定實(shí)例僅以說 明性方式給出。


本發(fā)明將從下文給出的具體說明和僅以說明性方式給出的附圖中得到充分理解，因 此并不局限于本發(fā)明，其中
圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的整個(gè)廢氣凈化裝置的側(cè)視圖2是說明燃料噴射路徑的換氣(scavenging)狀態(tài)的側(cè)截面圖3是沿圖1所示的線A-A的箭頭的截面圖4是說明圖1的主要部分的透視圖5是同樣地說明圖1的主要部分的平面圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的廢氣凈化裝置的截面圖7是說明圖6中的主要部分的透視圖8是同樣地說明圖6的主要部分的平面圖9是沿圖7所示的線B-B的箭頭的截面圖IO是說明根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的廢氣凈化裝置的截面圖11是沿圖IO所示的線C-C的箭頭的截面圖12是說明根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的廢氣凈化裝置的截面圖13是沿圖12所示的線D-D的箭頭的截面圖14是說明根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的廢氣凈化裝置的截面6圖15是沿圖14所示的線E-E的截面圖16是說明根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的廢氣凈化裝置的截面圖； 圖17是說明圖16的主要部分的透視圖18是說明根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的廢氣凈化裝置的截面圖； 圖19是說明圖18的主要部分的透視圖20A是說明圖18中的燃料噴射路徑24b中的廢氣流的橫向截面圖； 圖20B是說明圖18中的燃料噴射路徑24b中的廢氣流的垂直截面圖； 圖21A是說明燃料噴射路徑24b中的廢氣流變化的橫向截面圖；和 圖21B是說明燃料噴射路徑24b中的廢氣流變化的垂直截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將基于圖1至圖5中說明的第一實(shí)施例說明本發(fā)明。
例如，圖1顯示了諸如柴油機(jī)的內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)。圖中的參考數(shù)字l表示柴油機(jī) 中的發(fā)動(dòng)機(jī)主體，la表示發(fā)動(dòng)機(jī)主體1的排氣集管(僅顯示其部分)，2表示連接至排 氣集管la出口的渦輪增壓器。
在渦輪增壓器2的排氣出口處，設(shè)置廢氣凈化裝置3。在廢氣凈化裝置3中，使用 一種結(jié)合了 NOx去除系統(tǒng)3a和PM捕集系統(tǒng)3b的結(jié)構(gòu)，NOx去除系統(tǒng)3a用于儲存廢 氣中的NOx (氧化氮)并且定期地還原和去除被儲存的NOx， PM捕集系統(tǒng)3b用于捕 集PM (顆粒物質(zhì))。
例如，在NOx去除系統(tǒng)3a中，使用結(jié)合催化劑轉(zhuǎn)換器6、催化劑轉(zhuǎn)換器9和燃料 添加閥23 (添加劑噴射閥)的結(jié)構(gòu)，催化劑轉(zhuǎn)換器6從渦輪增壓器la的排氣出口向下 連接并且并入將成為前置級催化劑氧化催化劑5，催化劑轉(zhuǎn)換器9橫向連接至催化劑轉(zhuǎn) 換器6的后部并且并入NOx捕集催化劑8,燃料添加閥23提供用于催化劑反應(yīng)的燃料， 該燃料是稍后將說明的添加劑。在捕集系統(tǒng)3b中，使用并入顆粒過濾器ll的催化劑轉(zhuǎn) 換器12被連接至催化劑轉(zhuǎn)換器9的構(gòu)造。這些催化劑轉(zhuǎn)換器6、 9、 12以及將轉(zhuǎn)換器互 相連接的連接部分13構(gòu)成排氣通道15，該排氣通道15用于將從柴油機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)主體1 排出的廢氣引向外部。
催化劑轉(zhuǎn)換器6的含有氧化催化劑5的縱向圓柱形殼體，通過在圓柱形筒部18的兩 端部安裝進(jìn)口體19a和出口體19b而構(gòu)成。例如，上側(cè)的進(jìn)口體19a大體上被模制成L形，且具有連接至渦輪增壓器2的橫向設(shè)置的進(jìn)口部17a。下側(cè)的出口體19b向下凸出， 且具有與催化劑轉(zhuǎn)換器9相連通的向下設(shè)置的出口部17b。通過殼體17，在排氣通道15 中，柴油機(jī)的排氣側(cè)的直接后面的地點(diǎn)，為了在車輛的的發(fā)動(dòng)機(jī)室(未顯示)中含有廢 氣凈化裝置3，形成以L形彎曲的彎曲部15a。也就是說，用于安置催化劑的空間通過 從彎曲部15a向下設(shè)置的筒部18得以保證。氧化催化劑5被安置在緊接彎曲部15下方 設(shè)置的筒部18中。
例如，為了避免空間的限制，為向氧化催化劑5噴射催化劑反應(yīng)所需的燃料，燃料 添加閥23被設(shè)置在諸如彎曲部15a的外圓周側(cè)上的緊接氧化催化劑5之上的地點(diǎn)處。燃 料添加閥23在末端部具有用于噴射燃料的燃料噴射部。從彎曲部15a的出口側(cè)上的外圓 周部分(彎曲排氣通道部)，圓柱體部24在遠(yuǎn)離彎曲部15a的方向上，即向外，延伸分 叉。燃料添加閥23使用安裝凸緣24a與基座25被安置在從彎曲部15a的中間分叉的圓 柱形部24的末端部分。因此，燃料添加閥23的末端部處的燃料噴射部面對作為由圓柱 形部24的內(nèi)部空間形成的添加劑噴射路徑的燃料噴射路徑24b。燃料噴射路徑24b向彎 曲部分15a的彎曲方向的相反側(cè)傾斜，且燃料噴射路徑24b指向氧化催化劑5的進(jìn)口端 面。因此，催化劑反應(yīng)所需的燃料被從遠(yuǎn)離廢氣流的地點(diǎn)向氧化催化劑5噴射。參考數(shù) 字25a表示形成在基座25內(nèi)部的冷卻水路徑。
在噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，在形成燃料噴射路徑24和排氣通道15匯合的匯合部26的地 點(diǎn)，即，在燃料噴射路徑24b的基座端和在上游側(cè)緊接著彎曲的同時(shí)立起(rising)的排 氣通道15的部分15b之間，設(shè)置流入部30。流入部30用流入彎曲部15a中的一部分廢 氣對燃料噴射路徑24b的內(nèi)部進(jìn)行換氣。流入部30的各部分的截面如圖2和圖3所示， 且流入部30的各部分的外形如圖4和圖5所示。
流入部30具有用于接收換氣用的流入排氣通道15中的一部分廢氣的流入路徑33、 和用于使接收到的廢氣成為適合換氣的廢氣流的換氣流形成單元36。
具體而言，如圖2至圖5所示，流入路徑33被構(gòu)造成，從圓柱形部24的基座端部 到與該基座端部的直接上游相交成銳角的排氣通道中的部分15b (彎曲部15a的出口側(cè) 上的管部)的分歧部35的上壁向外擴(kuò)張，并且只有分歧部35上方的排氣通道15局部地 擴(kuò)張。圖1至圖3中的參考數(shù)字20表示上述擴(kuò)張的壁部。如圖3和圖5所示，流入路徑 33被形成在從彎曲部15a的流道截面顯著變窄的的流道截面中。因此，流入部33接納 一部分來自在部分15b中開口的進(jìn)口 33a的廢氣，使得廢氣從在圓柱形部24的基座端部中開口的出口 33b被引入到燃料噴射路徑24b。為了使流入路徑33易于形成，如圖5所 示，在進(jìn)口體19a中，采用在流入路徑33的寬度方向上的中心具有分割面21的半分割 結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，換氣流形成單元36使用與從流入路徑33導(dǎo)出的廢氣相碰撞的碰撞部 37被形成在燃料噴射路徑24b的壁表面上的結(jié)構(gòu)。具體而言，碰撞部37是燃料噴射路 徑24b的壁表面中的面對出口 33b的壁表面部分。因此，與碰撞部37相碰撞的廢氣的碰 撞流沿燃料噴射路徑24的壁表面流入其深處。通過該碰撞流的流入，廢氣在燃料噴射路 徑24中循環(huán)，并且燃料噴射路徑24中的蒸發(fā)的燃料和煤煙被推出。
從燃料添加閥23噴射的燃料被用于通過氧化催化劑5的反應(yīng)產(chǎn)生還原劑，以通過還 原劑還原和去除儲存在NOx捕集催化劑8中的NOx和SOx，并且用類似通過氧化催化 劑的反應(yīng)獲得的熱量燃燒并去除由顆粒過濾器11捕集的PM。因此，燃料添加閥23被 構(gòu)造成，當(dāng)在柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中需要諸如NOx和SOx的還原和去除或者PM的燃燒 和去除的催化劑反應(yīng)時(shí)，通過控制柴油機(jī)的控制部分，諸如ECU(未顯示)，噴射燃料。
接下來，將說明如上構(gòu)造的廢氣凈化裝置3的作用。
如圖1所示，在柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，從柴油機(jī)排出的廢氣經(jīng)由排氣集管la、渦輪 增壓器2、彎曲部15a、氧化催化劑5、 NOx捕集催化劑8和顆粒過濾器11被排出到外 部。
包含在廢氣中的NOx被存儲在NOx捕集催化劑8中，并且PM同樣地被顆粒過濾 器11捕集。
假設(shè)已到去除被存儲的NOx、 SOx和被捕集的PM的時(shí)間且燃料添加閥23被操作。
然后，從燃料添加閥23的燃料噴射部分，以預(yù)定時(shí)間經(jīng)由如圖1所示的燃料噴射路 徑24b，向氧化催化劑5的進(jìn)口端面噴射用于去除NOx、 SOx和PM的燃料。從而產(chǎn)生 還原劑，存儲在NOx捕集催化劑8中的NOx和SOx被還原劑還原和去除，并且通過由 氧化催化劑的反應(yīng)獲得的熱量，被顆粒過濾器11捕集的PM被燃燒和去除。
此時(shí)，如圖2、圖4和圖5中的箭頭所示， 一部分廢氣從彎曲部15a經(jīng)由流入路徑 33被不斷地導(dǎo)向燃料噴射路徑24b。廢氣與在燃料噴射路徑24b中的碰撞部37碰撞。碰 撞處產(chǎn)生的碰撞流如箭頭b所示沿燃料噴射路徑24b的壁表面流入深處。
然后，如圖2所示，廢氣在燃料噴射路徑24b的末端轉(zhuǎn)向并返回，并且在燃料噴射 路徑24b內(nèi)循環(huán)，從而對燃料噴射路徑24b的內(nèi)部進(jìn)行換氣。通過這種換氣，燃料噴射
9路徑24b中的蒸發(fā)的燃料和煤煙，即引起沉淀物等產(chǎn)生的物質(zhì)被推出燃料噴射路徑24b。 因此，蒸發(fā)的燃料或煤煙不再聚積在燃料噴射路徑24中，并且抑制了燃料噴射路徑 24中的沉淀物的產(chǎn)生。結(jié)果，燃料添加閥23能夠始終良好地噴射燃料，并且能夠始終 良好地維持廢氣凈化性能。
而且，其中通過在匯合部26處擴(kuò)張而形成的流入路徑33以及由流入路徑33導(dǎo)出的 廢氣被變?yōu)檫m合換氣的流的結(jié)構(gòu)很簡單。而且，碰撞型換氣結(jié)構(gòu)僅通過使廢氣被碰撞， 就能夠有效地將聚積在燃料噴射路徑24b中的蒸發(fā)的燃料和煤煙進(jìn)行換氣。特別地，由 于燃料噴射路徑24b和燃料添加閥23被安置在彎曲部15a處，所以能夠容易地構(gòu)造利用 由燃料噴射路徑24b和部分15形成的分歧部35、對燃料噴射路徑24b內(nèi)部進(jìn)行換氣的 結(jié)構(gòu)。
圖6至圖9說明本發(fā)明的第二實(shí)施例。
在本實(shí)施例中，使用與第一實(shí)施例中的碰撞型換氣部分離的另一中漩渦型流入部 40，對燃料噴射路徑24b進(jìn)行換氣。
具體而言，本實(shí)施例的流入部40，使如圖8和圖9所示的流入部33的出口33b，在 從燃料噴射路徑24b中心偏移到旁邊的地點(diǎn)，更具體地，在燃料噴射路徑24b的切線方 向上的地點(diǎn)處開口，作為換氣流形成單元36，使得廢氣從燃料噴射路徑24的下游側(cè)沿 圓周被引導(dǎo)入燃料噴射路徑24b內(nèi)。
通過廢氣的導(dǎo)入，如圖6至圖8所示，在燃料噴射路徑24b中產(chǎn)生漩渦流a ，并且 通過在漩渦流a的中心部分產(chǎn)生的負(fù)壓，將聚積在燃料噴射路徑24中的蒸發(fā)的燃料和煤 煙吸出。如圖7所示，對于該吸出，由于當(dāng)漩渦流a的流速較高時(shí)可以保證較高的吸出 性能，因而截流部33c被形成在流入路徑33的出口側(cè)上。
同樣通過上述漩渦流的吸出，能夠有效地使蒸發(fā)的燃料和煤煙流出燃料噴射路徑， 并且能夠獲得與第一實(shí)施例相同的效果。漩渦流型也具有簡單的結(jié)構(gòu)。
在圖6至圖9中，用相同的參考數(shù)字表示與第一實(shí)施例中相同的部分，從而省略其 說明。
圖10和圖11說明本發(fā)明的第三實(shí)施例。
本發(fā)明的實(shí)施例采用獨(dú)立構(gòu)造的流入路徑43，不同于第一實(shí)施例中的一體構(gòu)造的流 入路徑33。
具體而言，流入路徑43具有與燃料噴射路徑24b的下游側(cè)上的地點(diǎn)相連通的由管構(gòu)件構(gòu)成的廢氣引入管構(gòu)件45的一個(gè)端部、和與排氣通道15中從燃料噴射路徑24b的直 接上游的部分15b相連通的另一個(gè)端部，并且該流入路徑43通過廢氣引入管部45將兩 端彼此相連接而形成。換氣結(jié)構(gòu)也可以采用該結(jié)構(gòu)被輕松構(gòu)造。
與第一實(shí)施例中的換氣流形成單元36類似，從流入路徑43流入燃料噴射路徑24b 的廢氣在與燃料噴射路徑24b的壁表面上的碰撞部37碰撞，以致推出燃料噴射路徑24b 中的蒸發(fā)的燃料和煤煙。因此，在圖10和圖11中，用相同的參考數(shù)字表示與第一實(shí)施 例中相同的部分，從而省略其說明。
圖12和圖13說明本發(fā)明的第四實(shí)施例。
在本實(shí)施例中，第三實(shí)施例中引用的獨(dú)立結(jié)構(gòu)的流入路徑43被用于第二實(shí)施例中引 用的漩渦流型流入部40。
具體而言，使由管構(gòu)件構(gòu)成的廢氣引入管構(gòu)件45的一個(gè)端部從切線方向與燃料噴射 路徑24b相連通。也就是，使廢氣引入管構(gòu)件45的一個(gè)端部與偏離噴射路徑24b的中心 線的位置相連通。而且，該端部向噴射路徑24b的下游側(cè)傾斜。還有，使另一端部與從 噴射路徑24b的直接上游的排氣通道部15b相連通，以致從廢氣引入管部45導(dǎo)入噴射路 徑24b的廢氣在形成漩渦的同時(shí)流向下游。釆用這種結(jié)構(gòu)，換氣結(jié)構(gòu)也能夠容易地被構(gòu) 造。
在圖12和圖13中，用相同的參考數(shù)字表示與第二實(shí)施例中相同的部分，從而省略 其說明。
圖14和圖15說明本發(fā)明的第五實(shí)施例。
本實(shí)施例是第四實(shí)施例的變形，并且使第四實(shí)施例中由管構(gòu)件形成的廢氣引入管部 45與排氣通道15的彎曲部15a和噴射路徑24b的圓柱形部24 —體模制。
在圖14和圖15中，用相同的參考數(shù)字表示與第四實(shí)施例中相同的部分，從而省略 其說明。
圖16和圖17說明本發(fā)明的第六實(shí)施例。
本實(shí)施例不同于第一至第五實(shí)施例，并且具有通過使用與形成排氣通道15的構(gòu)件分 離的管構(gòu)件50構(gòu)成的燃料噴射路徑24b的結(jié)構(gòu)，并且來自彎曲部15a的一部分廢氣被引 入該燃料噴射路徑24b。
具體而言，管構(gòu)件50具有在末端部形成的用于接收排氣通道中流動(dòng)的一部分廢氣的 凹口部50a，并且燃料添加閥23被安置在后端部。在凹口部50a處，如圖16和17所示，形成管構(gòu)件50的末端部被斜切的斜切部51 。管構(gòu)件50從在彎曲部15a的出口側(cè)上形成 的用于插入的端口部52被插入和安裝，并且在末端處形成的的斜切部51的開口在朝向 排氣通道15的上游側(cè)設(shè)置，并且該開口成為用于接收廢氣的引入端口 53。在管構(gòu)件50 的末端的斜切部51被如此設(shè)置，以突出到彎曲部15a中并與排氣通道15形成匯合部26。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，如圖16和17中箭頭C所示，在排氣通道15的彎曲部15a中流動(dòng)的 一部分廢氣從引入端口 53流入由管構(gòu)件50形成的燃料噴射路徑24b中，并對燃料噴射 路徑24b的內(nèi)部進(jìn)行換氣。經(jīng)過換氣，引起聚積在燃料噴射路徑24b中的諸如蒸發(fā)的燃 料和煤煙的沉淀物等產(chǎn)生的物質(zhì)被推出入排氣通道15。
因此，與第一和第三實(shí)施例類似，采用簡單結(jié)構(gòu)就可抑制沉淀物的產(chǎn)生。特別地， 利用采用斜切部51的管構(gòu)件50，通過改變末端的突出量或通過改變斜切部51的切口角 度，能夠調(diào)節(jié)要被導(dǎo)入的廢氣量，并且易于適合具有不同規(guī)格，例如不同排量的發(fā)動(dòng)機(jī)。
在圖16和圖17中，用相同的參考數(shù)字表示與第一實(shí)施例中相同的部分，從而省略 其說明。
圖18至圖20B說明本發(fā)明的第七實(shí)施例。
如圖19所示，本實(shí)施例具有由沿管構(gòu)件50的軸向延伸的由狹縫55形成的切口部， 不同于第六實(shí)施例中引用的斜切部51。也就是，狹縫55的開口被作為用于接收在排氣 通道15中流動(dòng)的一部分廢氣的引入端口 56。如圖18所示，引入端口56被設(shè)置為與廢 氣流相對。狹縫55被設(shè)置為突出到彎曲部中，并與排氣通道15形成匯合部26。
采用該結(jié)構(gòu)，如圖18、 20A和20B中的箭頭d所示，在排氣通道15的彎曲部15a 中流動(dòng)的一部分廢氣從由狹縫55形成的引入端口56流入由管構(gòu)件50形成的燃料噴射路 徑24b中，并且對燃料噴射路徑24b的內(nèi)部進(jìn)行換氣。經(jīng)過換氣，聚積在燃料噴射路徑 24b中的蒸發(fā)的燃料和煤煙被推出到排氣通道15中。
因此，與第六實(shí)施例類似，采用簡單結(jié)構(gòu)就可抑制沉淀物的產(chǎn)生。而且，通過改變 末端的突出量或通過改變采用狹縫55的管構(gòu)件50中的狹縫的寬度，能夠調(diào)節(jié)要被引入 的廢氣量，并且易于適合具有不同規(guī)格，例如不同排量的發(fā)動(dòng)機(jī)。
還有，如圖21A和21B所示的變形，如果狹縫55的方位不是位于廢氣流的前方， 而是在橫向方向有所偏移，如圖21A和21B中的箭頭e所示，則彎曲部分15a中的一部 分廢氣在從由狹縫55形成的引入端口 56發(fā)生漩渦的同時(shí)被引入燃料噴射路徑24b，并 且聚積在燃料噴射路徑24b中的蒸發(fā)的燃料和煤煙能夠被在漩渦流的中心部分產(chǎn)生的負(fù)
12壓所吸出。因此，帶有形成狹縫55的結(jié)構(gòu)具有可以根據(jù)規(guī)格，選擇使用用碰撞流換氣和 用漩渦流換氣的優(yōu)點(diǎn)。
在圖18至圖21B中，用相同的參考數(shù)字表示與第六實(shí)施例中相同的部分，從而省 略其說明。
本發(fā)明不局限于上述任何一個(gè)實(shí)施例，并且允許在不背離本發(fā)明的要點(diǎn)的范圍內(nèi)作 出種種改動(dòng)。例如，在上述實(shí)施例中，本發(fā)明被應(yīng)用于燃料添加閥被設(shè)置在排氣通道的 彎曲部的外圓周側(cè)上的廢氣凈化裝置，但不限于此，本發(fā)明還可以被應(yīng)用于燃料添加閥 被設(shè)置在彎曲部的內(nèi)圓周側(cè)上的廢氣凈化裝置。不必說明本發(fā)明可以不被應(yīng)用于如上述 實(shí)施例中的具有帶有彎曲部的排氣通道的廢氣凈化裝置，而被應(yīng)用于具有不帶彎曲部的 排氣通道的廢氣凈化裝置。當(dāng)然，在上述實(shí)施例中，引用了本發(fā)明被應(yīng)用于氧化催化劑 被用作彎曲部的直接下游上的催化劑，并且NOx捕集催化劑、顆粒過濾器被設(shè)置在其下 游的廢氣凈化裝置的情形，但不限于此，本發(fā)明也可被應(yīng)用于其他類型的廢氣凈化裝置， 例如NOx捕集催化劑被用作彎曲部的直接下游上的催化劑，顆粒過濾器被設(shè)置在其下游 且添加閥被設(shè)置在NOx捕集催化劑的上游的廢氣凈化裝置，NOx捕集催化劑被用作彎 曲部的直接下游上的催化劑，氧化催化劑和顆粒過濾器被設(shè)置在其下游且添加閥被設(shè)置 在NOx捕集催化劑的上游上的廢氣凈化裝置，或者選擇還原型催化劑或顆粒過濾器被設(shè) 置在添加劑噴射閥的直接下游的廢氣凈化裝置。
而且，在上述實(shí)施例中，在說明中燃料被用作添加劑，但是添加劑可以是任何物質(zhì)， 只要添加劑可以被提供給催化劑，例如可以是作為還原劑的輕油、汽油、乙醇、二甲醚、 天然氣、丙烷氣體、尿素、氨、氫、碳氧化物等。還可以是除還原劑以外的物質(zhì)，例如 可以是用于冷卻催化劑的空氣、氮、二氧化碳等或用于促進(jìn)被顆粒過濾器捕集的煤煙的 燃燒和去除的空氣和二氧化鈰。
權(quán)利要求
1. 一種內(nèi)燃機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，包括排氣通道，用于將從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣導(dǎo)向外部；催化劑，該催化劑設(shè)置在所述排氣通道中；噴射路徑，該噴射路徑連接至所述排氣通道中所述催化劑的上游側(cè)；添加劑噴射閥，該添加劑噴射閥被安裝在所述噴射路徑中，并經(jīng)由所述噴射路徑向所述催化劑提供添加劑；和流入部，該流入部設(shè)置在所述排氣通道和所述噴射路徑匯合的匯合部中，用于使得在所述排氣通道中流動(dòng)的廢氣的一部分流入所述噴射路徑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)燃機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，其中所述流入部設(shè) 置有流入路徑，該流入路徑用于使得所述排氣通道中流動(dòng)的廢氣的一部分流入所述噴射 路徑；和換氣流形成單元，該換氣流形成單元用于將從所述流入路徑流入所述噴射路徑的廢 氣流改變?yōu)橛糜趯λ鰢娚渎窂絻?nèi)部進(jìn)行換氣的流。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，其中所述流入部通 過向外擴(kuò)張由所述噴射路徑和所述排氣通道中所述噴射路徑被連接的部分的上游側(cè)上的 部分形成的角部而形成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述流入部是引入 管構(gòu)件，所述引導(dǎo)管構(gòu)件具有被連接到所述噴射路徑的一個(gè)端、和被連接到所述排氣通 道中的所述噴射路徑的所述上游側(cè)上的部分的另一端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述換氣流形成單 元設(shè)置有碰撞部，在所述噴射路徑的壁表面上，從所述流入路徑流入的廢氣與所述碰撞 部碰撞；以及通過碰撞產(chǎn)生的廢氣流對所述噴射路徑的內(nèi)部進(jìn)行換氣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述換氣流形成單 元在噴射路徑中偏離所述噴射路徑的軸處開口，使得所述流入路徑在所述噴射路徑中產(chǎn) 生廢氣漩渦流；以及所漩渦流對所述噴射路徑的內(nèi)部進(jìn)行換氣。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)燃機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述排氣通道具有 彎曲部；以及所述噴射路徑從所述排氣通道中的所述彎曲部的中部向外分岔。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)燃機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述噴射路徑由與 所述排氣通道分離的管構(gòu)件形成、并被設(shè)置成其末端部突出到所述排氣通道內(nèi)；以及所述流入部是形成在所述管構(gòu)件的末端、用于接收在所述排氣通道中流動(dòng)的廢氣的 一部分的切口部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述切口部通過斜 切所述管構(gòu)件的末端部而形成，以便成為用于接收在所述排氣通道中流動(dòng)的廢氣的一部 分的引入端口。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述切口部分形成 在所述管構(gòu)件的壁部分上沿軸向延伸的狹縫，且在所述排氣通道中流動(dòng)的廢氣的一部分 從所述狹縫流入所述管構(gòu)件中。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種抑制添加劑噴射路徑中沉淀物的產(chǎn)生的內(nèi)燃機(jī)的廢氣凈化裝置。本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的空氣凈化裝置包括用于將從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣導(dǎo)向外部的排氣通道(15)，設(shè)置在排氣通道(15)中的催化劑(5)，連接在排氣通道(15)中的催化劑(5)的上游側(cè)上的噴射路徑(24a)，安裝在噴射路徑(24a)中并用于經(jīng)由噴射路徑(24a)向催化劑(5)提供添加劑的添加劑噴射閥(23)，以及設(shè)置在排氣通道(15)和噴射路徑(24a)匯合處的匯合部中、用于使排氣通道(15)中流動(dòng)的一部分廢氣流入噴射路徑(24a)的流入部(30)。
文檔編號F01N3/08GK101469626SQ20081018894
公開日2009年7月1日 申請日期2008年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月25日
發(fā)明者信原惠, 岡田公二郎, 前原和人, 古賀一雄, 小島光高, 川島一仁, 木村洋之, 畠道博, 石井肇 申請人:三菱自動(dòng)車工業(yè)株式會社;三菱自動(dòng)車工程株式會社