特許ウォッチ

公開番号2024172312
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023089941
出願日2023-05-31
発明の名称異物侵入防止構造
出願人いすゞ自動車株式会社
代理人弁理士法人鷲田国際特許事務所
主分類F02M 26/35 20160101AFI20241205BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】煤と炭化水素から成る粒子が排気ガス再循環装置へ侵入することを防止する。
【解決手段】異物侵入防止構造は、内燃機関と、前記内燃機関のシリンダへ外気を導入する吸気マニフォルドと、前記内燃機関のシリンダから排出される排気ガスを集める排気マニフォルドと、前記排気マニフォルドと排気ダクトを介して接続された排気ガス浄化装置と、前記排気ガスの一部を前記排気マニフォルドから前記排ガス浄化装置を経由せずに前記吸気マニフォルドへ送る排気ガス再循環装置と、前記排気マニフォルドから前記排気ガス再循環装置への入り口近傍に設けた侵入防止網と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関のシリンダへ外気を導入する吸気マニフォルドと、
前記内燃機関のシリンダから排出される排気ガスを集める排気マニフォルドと、
前記排気マニフォルドと排気ダクトを介して接続された排気ガス浄化装置と、
前記排気ガスの一部を前記排気マニフォルドから前記排ガス浄化装置を経由せずに前記吸気マニフォルドへ送る排気ガス再循環装置と、
前記排気マニフォルドから前記排気ガス再循環装置への入り口近傍に設けた侵入防止網と、
を有する異物侵入防止構造。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
前記侵入防止網は、排気流の上流側から順に、網と補強部材とが積層されている、
請求項１に記載の異物侵入防止構造。
【請求項３】
前記侵入防止網は、排気流の上流側に網を固定する固定部材が積層されている、
請求項２に記載の異物侵入防止構造。
【請求項４】
前記侵入防止網は前記排気マニフォルドと前記排気ガス再循環装置の間に位置する、
請求項１乃至３のいずれかに記載の異物侵入防止構造。
【請求項５】
前記排気ガス再循環装置は前記排気マニフォルドに接続する上流側配管を有し、前記上流側配管の上流側端部にフランジが形成され、
前記排気マニフォルドに前記上流側配管のフランジが接合される排気マニフォルド側フランジが形成され、
前記侵入防止網は前記排気マニフォルド側フランジと前記上流側配管のフランジに挟持されて取り付けられる、
請求項４に記載の異物侵入防止構造。
【請求項６】
前記排気ガス再循環装置は、前記排気マニフォルドから下方へ向けて接続されている、
請求項１に記載の異物侵入防止構造。
【請求項７】
前記侵入防止網を設ける位置は、内燃機関の通常運転時、未燃焼燃料の蒸気圧が排気ガスの圧力と等しくなる温度以上の温度となる位置である、
請求項１に記載の異物侵入防止構造。
【請求項８】
前記侵入防止網を設ける位置は、内燃機関の通常運転時、３６０℃以上となる位置である、
請求項７に記載の異物侵入防止構造。
【請求項９】
前記侵入防止網は、排気ガス流の上流側へ向けて半球状に突出した形状である、
請求項１に記載の異物侵入防止構造。
【請求項１０】
前記侵入防止網の開口面積は、中央粒径330μmの粒子を50%以上捕集できるものである、
請求項１に記載の異物侵入防止構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、煤や炭化水素から成る粒子等の異物がＥＧＲ経路へ侵入することを防止する技術に関するものである。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
内燃機関の吸気系及び排気系の構造としては特許文献１及び特許文献２に記載されたものが知られており、図９はその模式図である。エンジン本体８に形成された複数のシリンダ９にはそれぞれインジェクタ１０が設けられ、シリンダ９の内部に燃料を噴射可能に構成されている。車外から取り込まれた空気はエアクリーナ１で異物を取り除かれ、ターボチャージャのコンプレッサ２で加圧されて吸気通路３、５を通り、インタークーラ４で冷却されてインレットマニフォルド７へ送られる。吸気通路５には、インレットマニフォルド７に供給する空気の流量を調整するインテークスロットル６が設けられている。インレットマニフォルド７へ送られた空気は各シリンダ９へ分配される。
【０００３】
一方、シリンダ９内で燃料を燃焼させることにより発生した排気ガスは、エキゾーストマニフォルド１１で集められて排気ダクト１４を通して車外へ排出される。排気ダクト１４にはターボチャージャのタービン１２が設けられて排気ガスの圧力により回転され、この回転力が前記コンプレッサ２を回転させる。また、排気ダクト１４には排気ガスの流量を調整するエキゾーストスロットル１３が設けられている。さらに、排気ダクト１４には排気ガス中の煤（微粒子、ＰＭ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するための排気ガス浄化装置が設けられている。
【０００４】
エキゾーストスロットル１３は、これを絞ることにより排気内圧が上がり、シリンダ９からの排気抵抗が増えるように構成されている。これによりエンジンの回転抵抗を増やし、エンジンブレーキの作用を強化することが可能である。
【０００５】
排気ガス浄化装置は、排気ガス中の煤を捕集、燃焼除去するＤＰＤ３１（Diesel Particulate Defuser）と、排気ガス中の窒素酸化物を分解するＳＣＲ３２（Selective Catalytic Reduction）からなる。ＤＰＤ３１は酸化触媒１５（DOC：Diesel Oxidation Catalyst）、温度センサー１６、煤捕集フィルタ１７（CSF：Catalyzed Soot Filter）、捕集フィルタ差圧センサー１８を有し、排気ガス中の煤は煤捕集フィルタ１７で捕集される。ＤＰＤ３１は架装性の向上等を図るためにエンジンルーム内に設けられることもある。
【０００６】
車両の走行を重ねるうちに煤捕集フィルタ１７は捕集した煤により目詰まりする。この目詰まりは捕集フィルタ差圧センサー１８で煤捕集フィルタ１７の上流側と下流側の圧力差を測ることにより検出される。圧力差が所定値以上となると煤捕集フィルタ１７の再生処理を行う。再生処理は走行中に行う自動再生と、停車中に運転者の操作により行われる手動再生がある。再生処理では未燃焼燃料を排気ガスとともにＤＰＤ３１へ送ると酸化触媒１５により未燃焼燃料が燃焼して排気ガスが加熱され、この加熱された排気ガスにより煤捕集フィルタ１７に捕集された煤が燃焼される。
【０００７】
ＳＣＲ３２は尿素インジェクタ１９、ＮＯｘ還元触媒２０、アンモニア酸化触媒２１を有する。排気ガス中に尿素インジェクタ１９から尿素水を供給すると、尿素水は加水分解されてアンモニアが生成される。このアンモニアと排気ガス中の窒素酸化物がＮＯｘ還元触媒２０へ送られると、窒素酸化物は還元されて窒素と水が生成される。残ったアンモニアは後段に設けられているアンモニア酸化触媒２１で酸化されて窒素と水が生成される。
【０００８】
また、エンジンの燃費向上や排気ガス中の窒素酸化物の低減を目的としたＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システム３３、３４（排気ガス再循環装置）が設けられている。窒素酸化物は、空気中の窒素と酸素が高温で反応することにより生成されることが知られている。ＥＧＲシステム３３、３４は、排気ガスとエンジン吸気を混合してシリンダ９内の酸素濃度を下げることにより燃焼温度を下げ、窒素酸化物の生成量を低減するものである。ＥＧＲシステム３３、３４は、高圧ＥＧＲシステム３３と低圧ＥＧＲシステム３４から成る。高圧ＥＧＲシステム３３は、エキゾーストマニフォルド１１から高圧ＥＧＲ経路２２（上流側配管）、２４（下流側配管）が分岐して、高圧ＥＧＲクーラ２３及び高圧ＥＧＲバルブ２５を経由してインレットマニフォルド７へ排気ガスを送る。一方、低圧ＥＧＲシステム３４は、排気ガス浄化システムから低圧ＥＧＲ経路２６が分岐して、低圧ＥＧＲクーラ２７及び低圧ＥＧＲバルブ２８を経由して吸気通路へ排気ガスを送る。
【０００９】
特許文献１及び特許文献２には、排気ガス浄化装置から分岐する低圧ＥＧＲシステム３４の入り口にフィルタ部材を設けることが記載されている。このフィルタ部材は、排気ガス浄化装置の欠損等により生じた異物が低圧ＥＧＲシステム３４を介して吸気側に入り、ターボチャージャのコンプレッサを破損することを防止するためのものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開２０１９－０６５７１５号公報
特開２０１２－２０２２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許