JPS63306218A - 多気筒ディーゼル内燃機関用の排気装置 - Google Patents
多気筒ディーゼル内燃機関用の排気装置Info
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- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
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- F01N2410/04—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device during regeneration period, e.g. of particle filter
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S55/30—Exhaust treatment
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、排気パイプの中の少なくとも1個の微粒子
フィルタと、再生装置とを有する多気筒ディーゼル内燃
機関用の排気装置に関する。
フィルタと、再生装置とを有する多気筒ディーゼル内燃
機関用の排気装置に関する。
ディーゼル内燃機関に予期される排気規制のため、排気
を浄化するためには、排気中の微粒子成分及びすす成分
を濾過するため排気装置中に微粒子フィルタ又はすすフ
ィルタを配置する必要がある。かくして、多気筒ディー
ゼル内燃機関にとっては、非常に寸法が大きく、非常に
広範な型の微粒子フィルタが必要となる。もしも、この
大型フィルタが例えば目づまりによって損傷すると、そ
の内燃機関と、それを装備した車両はともに、もはや機
能しなくなる。
を浄化するためには、排気中の微粒子成分及びすす成分
を濾過するため排気装置中に微粒子フィルタ又はすすフ
ィルタを配置する必要がある。かくして、多気筒ディー
ゼル内燃機関にとっては、非常に寸法が大きく、非常に
広範な型の微粒子フィルタが必要となる。もしも、この
大型フィルタが例えば目づまりによって損傷すると、そ
の内燃機関と、それを装備した車両はともに、もはや機
能しなくなる。
排気配管内の平行して設けられた枝管内に2個の微粒子
フィルタが配置され、バーナにより生成されるガスによ
り交互にその2個の微粒子フィル夕が再生され、またそ
の排出口は排気配管のいずれかの枝管に選択的に接続さ
れるという構成は、米国特許第4.345.431 号
及び***特許公開Nα3204176 によって周知で
ある。
フィルタが配置され、バーナにより生成されるガスによ
り交互にその2個の微粒子フィル夕が再生され、またそ
の排出口は排気配管のいずれかの枝管に選択的に接続さ
れるという構成は、米国特許第4.345.431 号
及び***特許公開Nα3204176 によって周知で
ある。
さて、もしも、多気筒ディーゼル内燃機関において、排
気装置内に2個の微粒子フィルタが設けられたとすれば
、もちろん、それらの微粒子フィルタは小型化すること
ができ、もしも、それら微粒子フィルタのうち1個が故
障したとしても、その内燃機関と、その内燃機関を装備
した車両とは、問題がフィルタ作動の結果に関する限り
、依然として作動が可能である。例えば、もしも、フィ
ルタのうちの一方が再生されるとすると、他の一方のフ
ィルタは濾過作用を続け、フィルタ作動で、1個のフィ
ルタの作動に対する圧力はエンジンの作動が阻害される
までに高まってくる。たとえ、一方のフィルタが損傷に
より故障すると、依然として健在なフィルタに起こる圧
力は正常な作動に対して高過ぎることになる。
気装置内に2個の微粒子フィルタが設けられたとすれば
、もちろん、それらの微粒子フィルタは小型化すること
ができ、もしも、それら微粒子フィルタのうち1個が故
障したとしても、その内燃機関と、その内燃機関を装備
した車両とは、問題がフィルタ作動の結果に関する限り
、依然として作動が可能である。例えば、もしも、フィ
ルタのうちの一方が再生されるとすると、他の一方のフ
ィルタは濾過作用を続け、フィルタ作動で、1個のフィ
ルタの作動に対する圧力はエンジンの作動が阻害される
までに高まってくる。たとえ、一方のフィルタが損傷に
より故障すると、依然として健在なフィルタに起こる圧
力は正常な作動に対して高過ぎることになる。
かくして、本発明の目的は、上記の問題点を克服する一
方において、妥当な価格で製造される、上記の型の多気
筒ディーゼル内燃機関用の排気装置を提供し、1個のフ
ィルタの再生及び損傷の場合に、その多気筒ディーゼル
内燃機関の少なくとも断続的作動と、その内燃機関が装
備される車両の作動とが保証されることである。
方において、妥当な価格で製造される、上記の型の多気
筒ディーゼル内燃機関用の排気装置を提供し、1個のフ
ィルタの再生及び損傷の場合に、その多気筒ディーゼル
内燃機関の少なくとも断続的作動と、その内燃機関が装
備される車両の作動とが保証されることである。
本発明によれば、各排気配管内の少なくとも1個の微粒
子フィルタと再生用製蓋とを有する多気筒ディーゼル内
燃機関用の排気装置は、それが顕著性を発揮するのは、
排気パイプ内に少な(とも4個の微粒子フィルタが互い
に平行に配置された場合である。
子フィルタと再生用製蓋とを有する多気筒ディーゼル内
燃機関用の排気装置は、それが顕著性を発揮するのは、
排気パイプ内に少な(とも4個の微粒子フィルタが互い
に平行に配置された場合である。
本発明による排気装置内にかくして4個の微粒子フィル
タが設けられるので、少なくとも直径においては後者は
比較的小さい寸法を持つことができ、それにより、微粒
子フィルタのための取付容積は、全体的に見てわずかに
増えるのみである。
タが設けられるので、少なくとも直径においては後者は
比較的小さい寸法を持つことができ、それにより、微粒
子フィルタのための取付容積は、全体的に見てわずかに
増えるのみである。
また、そのような小型微粒子フィルタは妥当な価格で製
造することができ、排気パイプ内にふいて、多気筒ディ
ーゼル内燃機関からの距離にふいて適当な位置に配置す
ることができる。
造することができ、排気パイプ内にふいて、多気筒ディ
ーゼル内燃機関からの距離にふいて適当な位置に配置す
ることができる。
その上更に、本発明の設計の利点は、フィルタのうちの
1個が損傷しても、濾過作用には少なくとも3個の微粒
子フィルタが役立ち、それにより、多気筒ディーゼル内
燃機関はほとんど支障なく作動を継続し、そのようなエ
ンジンを装備する車両は作動を継続することができる。
1個が損傷しても、濾過作用には少なくとも3個の微粒
子フィルタが役立ち、それにより、多気筒ディーゼル内
燃機関はほとんど支障なく作動を継続し、そのようなエ
ンジンを装備する車両は作動を継続することができる。
故障及び/又はいずれかの特定のフィルタの再生のため
の遮断により、排気装置に起こる圧力の変化は、比較的
少ないが、その理由は作動中の残余のフィルタに対する
排気圧力が大きく上昇しないからである。
の遮断により、排気装置に起こる圧力の変化は、比較的
少ないが、その理由は作動中の残余のフィルタに対する
排気圧力が大きく上昇しないからである。
本発明においては、好ましくは、バーナの形態をとる再
生装置は多対のフィルタに割当てられ、フラップは微粒
子フィルタの分岐点に配置されるという設計をとること
である。
生装置は多対のフィルタに割当てられ、フラップは微粒
子フィルタの分岐点に配置されるという設計をとること
である。
この形態により、多対の微粒子フィルタと、割当てられ
た再生装置とは、排気装置の独立した、作動可能な下部
構成要素グループを形成し、それにより両方の平行なフ
ィルタの対は作動することができ、再生されることがで
き、しかも相互に影響し合うことはない。また、この種
の設計においては、本質的に唯1個のフラップが一対の
フィルタにとって必要であり、フラップは好ましくは、
微粒子フィルタの分岐点に配置される。一対のフィルタ
のうちの一方を再生するには、再生すべきフィルタをこ
のフラップにより排気ガスの流れから外し、再生装置で
あるバーナの助けをかりて、目づまりを起こしたフィル
タは、すすの点火温度にまで高める熱をバーナから供給
され、この光熱の中ですすを取り除かれることになる。
た再生装置とは、排気装置の独立した、作動可能な下部
構成要素グループを形成し、それにより両方の平行なフ
ィルタの対は作動することができ、再生されることがで
き、しかも相互に影響し合うことはない。また、この種
の設計においては、本質的に唯1個のフラップが一対の
フィルタにとって必要であり、フラップは好ましくは、
微粒子フィルタの分岐点に配置される。一対のフィルタ
のうちの一方を再生するには、再生すべきフィルタをこ
のフラップにより排気ガスの流れから外し、再生装置で
あるバーナの助けをかりて、目づまりを起こしたフィル
タは、すすの点火温度にまで高める熱をバーナから供給
され、この光熱の中ですすを取り除かれることになる。
すべてのフィルタの再生のための再生装置の簡素化へ導
く本発明の更に優れた開発によれば、共用のバーナが設
けられ、多対のフィルタの分岐点にフラップが配置され
、バーナの排気口に接続されている共用の高温再生ガ不
パイプが前記分岐点に接続され、また、再生ガスをバー
ナから多対のフィルタへ導(ため、に、フラップが前記
再生ガスパイプ内に配置されている。このような設計に
より、以前に説明した形態よりも、微粒子フィルタへ導
かれる排気パイプにおけるフラップが更に多く要求され
ることになり、特に少なくとも3個のフラップが必要で
ある。しかし、すべてのフィルタの再生さえなければ、
排気装置には唯1個のバーナが必要とされるのみである
。
く本発明の更に優れた開発によれば、共用のバーナが設
けられ、多対のフィルタの分岐点にフラップが配置され
、バーナの排気口に接続されている共用の高温再生ガ不
パイプが前記分岐点に接続され、また、再生ガスをバー
ナから多対のフィルタへ導(ため、に、フラップが前記
再生ガスパイプ内に配置されている。このような設計に
より、以前に説明した形態よりも、微粒子フィルタへ導
かれる排気パイプにおけるフラップが更に多く要求され
ることになり、特に少なくとも3個のフラップが必要で
ある。しかし、すべてのフィルタの再生さえなければ、
排気装置には唯1個のバーナが必要とされるのみである
。
好ましくは、バーナは、排気配管からの排気を用い、排
気装置内の再生装置として作動されることによりフィル
タへ導かれるパイプの中へ設けられるフラップの気密性
に対しては大した要求を課するものでないことは、ドイ
ツ国特許出11P3717 140.2に述べであるも
のと同様である。
気装置内の再生装置として作動されることによりフィル
タへ導かれるパイプの中へ設けられるフラップの気密性
に対しては大した要求を課するものでないことは、ドイ
ツ国特許出11P3717 140.2に述べであるも
のと同様である。
排気によりバーナを作動させるためには、バーナは、微
粒子フィルタの分岐点の上流側にある内燃機関から導か
れ、排気マニホルドへ接続された少なくとも1個の排気
供給パイプへ接続され、また随意に、フラップの形態を
とる流量制御装置を、この排気供給パイプ中に設けるこ
とができる。そのような設計によれば、すべての排気フ
ィルタのために共通の単一のバーナを使用するとき、又
は2個のバーナを使用するときでさえ、バーナは、排気
配管から直接に、且つ常時流れてくる排気を有するもの
ではない。そうではなく、制限された量のみがバーナへ
供給されるが特にそのことはバーナが再生のため作動さ
れるときに然りである。
粒子フィルタの分岐点の上流側にある内燃機関から導か
れ、排気マニホルドへ接続された少なくとも1個の排気
供給パイプへ接続され、また随意に、フラップの形態を
とる流量制御装置を、この排気供給パイプ中に設けるこ
とができる。そのような設計によれば、すべての排気フ
ィルタのために共通の単一のバーナを使用するとき、又
は2個のバーナを使用するときでさえ、バーナは、排気
配管から直接に、且つ常時流れてくる排気を有するもの
ではない。そうではなく、制限された量のみがバーナへ
供給されるが特にそのことはバーナが再生のため作動さ
れるときに然りである。
好ましき形態としては、本発明による排気装置は、1個
の排気パイプがそれぞれのシリンダ・バンクに割当てら
れている構造のV型多気筒ディーゼル内燃機関を考えて
いる。ここに、設計は次のように行うことができる。即
ち、少なくとも2個の微粒子フィルタをそれぞれの排気
パイプの枝管内に配置し、両方の排気バイブは微粒子フ
ィルタへパイプが分岐する点よりも上流において、連結
管により、相互に接続する。2本の排気パイプ管のこの
連結管は、フィルタのうちの1個を再生する場合に、排
気は全体として少なくとも3個のフィルタを依然として
通過し、比較的大きい圧力変化とフィルタに課せられる
圧力増大とを防止することができる。即ち、前記2排気
パイプ間の前記連結管は、排気ガスの流れ分布及び圧力
均分化を起さしめ、それにより、関連あるV型多気筒デ
ィーゼル内燃機関の作動にさしたる支障を及ぼすことな
しに、微粒子フィルタのうちのいずれかを再生させるこ
とができる。
の排気パイプがそれぞれのシリンダ・バンクに割当てら
れている構造のV型多気筒ディーゼル内燃機関を考えて
いる。ここに、設計は次のように行うことができる。即
ち、少なくとも2個の微粒子フィルタをそれぞれの排気
パイプの枝管内に配置し、両方の排気バイブは微粒子フ
ィルタへパイプが分岐する点よりも上流において、連結
管により、相互に接続する。2本の排気パイプ管のこの
連結管は、フィルタのうちの1個を再生する場合に、排
気は全体として少なくとも3個のフィルタを依然として
通過し、比較的大きい圧力変化とフィルタに課せられる
圧力増大とを防止することができる。即ち、前記2排気
パイプ間の前記連結管は、排気ガスの流れ分布及び圧力
均分化を起さしめ、それにより、関連あるV型多気筒デ
ィーゼル内燃機関の作動にさしたる支障を及ぼすことな
しに、微粒子フィルタのうちのいずれかを再生させるこ
とができる。
二者択一的な別の形態としては、本発明による排気装置
は、通常、内燃機関から導かれる排気パイプが1本だけ
である構造のインライン型多気筒ディーゼル内燃機関を
考えている。この場合、内燃機関から導かれるこの排気
バイブは、シリンダ・バンクの下流で一対の排気パイプ
区間に分岐し、一対の枝管へ導かれ、それぞれの枝管内
にはそれぞれ1個のフィルタが配置されている。そのよ
うな設計によれば、前記のものと比較すれば、本質的に
同様な利点を依然として受けながら、もちろん、更に1
本の連結管を使用しなくて済む。即ち、圧力増大が起こ
る場合に、圧力変化が大きくないので、微粒子フィルタ
のうちの1個はさしてインライン型多気筒ディーゼル内
燃機関の作動に支障を与えることなく再生され得る。
は、通常、内燃機関から導かれる排気パイプが1本だけ
である構造のインライン型多気筒ディーゼル内燃機関を
考えている。この場合、内燃機関から導かれるこの排気
バイブは、シリンダ・バンクの下流で一対の排気パイプ
区間に分岐し、一対の枝管へ導かれ、それぞれの枝管内
にはそれぞれ1個のフィルタが配置されている。そのよ
うな設計によれば、前記のものと比較すれば、本質的に
同様な利点を依然として受けながら、もちろん、更に1
本の連結管を使用しなくて済む。即ち、圧力増大が起こ
る場合に、圧力変化が大きくないので、微粒子フィルタ
のうちの1個はさしてインライン型多気筒ディーゼル内
燃機関の作動に支障を与えることなく再生され得る。
本発明の設計によれば、特に、それぞれの微粒子フィル
タは連続的に再生されるようになっているので、全般に
少なくとも4個設けられているうちの一つのフィルタが
、再生中、フィルタ作動から外される。その結果、少な
くとも3個の微粒子フィルタが、排気の浄化に常に役立
つことになる。
タは連続的に再生されるようになっているので、全般に
少なくとも4個設けられているうちの一つのフィルタが
、再生中、フィルタ作動から外される。その結果、少な
くとも3個の微粒子フィルタが、排気の浄化に常に役立
つことになる。
勿論、再生装置であるバーナを排気をもって作動する代
わりに、1個のバーナが大気からの空気を供給されて使
用されることができ、そこで言うまでもなく、パイプ系
統中に配置されるフラップが完全に気密の状態で閉じる
ことができる筈で、それにより、そのようなバーナの確
実な機能発揮を保証することができる。
わりに、1個のバーナが大気からの空気を供給されて使
用されることができ、そこで言うまでもなく、パイプ系
統中に配置されるフラップが完全に気密の状態で閉じる
ことができる筈で、それにより、そのようなバーナの確
実な機能発揮を保証することができる。
図中、同−又は類似の部材に対しては同じ参照番号を付
与する。しかし、排気装置1全体は、第1図及び第2図
ではla、第3図及び第4図では1bとしてアルファベ
ット的に区別されている。
与する。しかし、排気装置1全体は、第1図及び第2図
ではla、第3図及び第4図では1bとしてアルファベ
ット的に区別されている。
第1図中、全体を1aで示されている排気装置は、V型
多気筒ディーゼル内燃機関2a用とされている。この種
の■型ディーゼル内燃機関では、数個のシリンダ(詳細
は示されていない)から成るシリンダ・バンク4は、エ
ンジン・ブロック3の両側にそれぞれ配置されている。
多気筒ディーゼル内燃機関2a用とされている。この種
の■型ディーゼル内燃機関では、数個のシリンダ(詳細
は示されていない)から成るシリンダ・バンク4は、エ
ンジン・ブロック3の両側にそれぞれ配置されている。
排気パイプ5又は6は、排気マニホルドに連結した状態
で、それぞれのシリンダ・バンク4に対応している。両
方の排気パイプ5及び6は、それぞれのシリンダ・バン
ク4の下流で、連結管7によって相互に連結されている
。更に、示されている例では、2個の平行なフィルタ8
及び9、又はフィルタ10及び11が、それぞれの排気
パイプ5及び6の各枝管内に配着されている。この目的
のために、分岐点12又は13がそれぞれの排気パイプ
5.6中に配置され、それにより、平行な枝管を割出し
、それぞれの枝管の中に8から11までのフィルタをそ
れぞれ1個配置する。この分岐点12又は130区域中
に、フラップ14又は15が配置され、それにより、フ
ィルタ8ないし11のうちの選ばれた1個の再生が制御
され得る。
で、それぞれのシリンダ・バンク4に対応している。両
方の排気パイプ5及び6は、それぞれのシリンダ・バン
ク4の下流で、連結管7によって相互に連結されている
。更に、示されている例では、2個の平行なフィルタ8
及び9、又はフィルタ10及び11が、それぞれの排気
パイプ5及び6の各枝管内に配着されている。この目的
のために、分岐点12又は13がそれぞれの排気パイプ
5.6中に配置され、それにより、平行な枝管を割出し
、それぞれの枝管の中に8から11までのフィルタをそ
れぞれ1個配置する。この分岐点12又は130区域中
に、フラップ14又は15が配置され、それにより、フ
ィルタ8ないし11のうちの選ばれた1個の再生が制御
され得る。
第1図に示された例において、バーナの形態をとる再生
装置16又は17は、そ−れぞれ一対のフィルタ8及び
9、又はフィルタ10及び11のために設けられ、それ
により、それぞれ一対のフィルタ8及び9、又はフィル
タ10及び11は、再生装!16又は17である対応の
バーナ18又は19とともに、1個の独立した作動可能
な下部構成要素グループを形成する。更に、示された例
では、それぞれのバーナ18又は19は、(バーナ18
のための)排気供給パイプ20及び(バーナ19のため
の)排気供給パイプ21により、(外部からの燃焼空気
源からではなく)それぞれの排気パイプ5又は6から引
いた排気をもって作動される。これらの排気供給パイプ
20及び21は、分岐点12.13の下流の排気パイプ
5又は6から分岐している。かくして、フィルタ作動中
は、非常に少ない部分的な排気量のみがバーナ18.1
9を通過し、それにより、バーナ18.19は排気装置
la中における排気の流れに対する抵抗をさして増加さ
せることがなく、また後者は故障に対し保護される。い
ずれの場合においても、バーナ18.19の排出口から
は、排気が分岐点12.13の区域内において排気パイ
プ中へ吐出される。
装置16又は17は、そ−れぞれ一対のフィルタ8及び
9、又はフィルタ10及び11のために設けられ、それ
により、それぞれ一対のフィルタ8及び9、又はフィル
タ10及び11は、再生装!16又は17である対応の
バーナ18又は19とともに、1個の独立した作動可能
な下部構成要素グループを形成する。更に、示された例
では、それぞれのバーナ18又は19は、(バーナ18
のための)排気供給パイプ20及び(バーナ19のため
の)排気供給パイプ21により、(外部からの燃焼空気
源からではなく)それぞれの排気パイプ5又は6から引
いた排気をもって作動される。これらの排気供給パイプ
20及び21は、分岐点12.13の下流の排気パイプ
5又は6から分岐している。かくして、フィルタ作動中
は、非常に少ない部分的な排気量のみがバーナ18.1
9を通過し、それにより、バーナ18.19は排気装置
la中における排気の流れに対する抵抗をさして増加さ
せることがなく、また後者は故障に対し保護される。い
ずれの場合においても、バーナ18.19の排出口から
は、排気が分岐点12.13の区域内において排気パイ
プ中へ吐出される。
バーナ18.19自体による再生ガスの生成のための燃
焼空気源として排気を使用することは本発明の対象では
ないことに対し注目すべきである。
焼空気源として排気を使用することは本発明の対象では
ないことに対し注目すべきである。
事実、前述し、本出願の第1図に図示された下部構成要
素グループのうちのそれぞれは、前述した同時係属の米
国特許出願の第1図の実施例におけるすすフィルタ装置
に相当する。また、特記した同時係属の出願に開示され
たその他の構成のうちのいずれもが、上記の代わりに、
それぞれの下部構成要素グループのための形態として使
用され得るものである。
素グループのうちのそれぞれは、前述した同時係属の米
国特許出願の第1図の実施例におけるすすフィルタ装置
に相当する。また、特記した同時係属の出願に開示され
たその他の構成のうちのいずれもが、上記の代わりに、
それぞれの下部構成要素グループのための形態として使
用され得るものである。
上記の排気装置19は、次のように作動するフィルタの
うちのいずれもが再生されないときは、両方のフラップ
14及び15は、分岐点12.13において、大体フラ
ップ15の図示位置をとる。
うちのいずれもが再生されないときは、両方のフラップ
14及び15は、分岐点12.13において、大体フラ
ップ15の図示位置をとる。
この場合、両方のシリンダ・バンク4からの排気は、排
気パイプ5.6からすべて4個の微粒子フィルタ8ない
し11をすべて通過し、これにより、排気装置内で得ら
れる全濾過能力は、フィルタ8ないし11のそれぞれの
能力の大体4倍に相当する。かくして、妥当な価格で製
造され得る数個の小型の各フィルタ8ないし11は、多
気筒ディーゼル内燃機関2aの排気装置1aに使用可能
である。
気パイプ5.6からすべて4個の微粒子フィルタ8ない
し11をすべて通過し、これにより、排気装置内で得ら
れる全濾過能力は、フィルタ8ないし11のそれぞれの
能力の大体4倍に相当する。かくして、妥当な価格で製
造され得る数個の小型の各フィルタ8ないし11は、多
気筒ディーゼル内燃機関2aの排気装置1aに使用可能
である。
排気装置laにふいては、フィルタ8ないし11が連続
的に再生される。即ち、この場合、フィルタ8ないし1
1のうち唯1個が、一定の時期に、多気筒ディーゼル内
燃機関2aからの排気の流れから再生のために外される
。第1図に示される例において、排気パイプ5に連結さ
れた一対の微粒子フィルタ8.9のうち微粒子フィルタ
9が再生中であるとき、その一方で、これと対のフィル
タ8と、排気バイブロに連結された微粒子フィルタ10
と11とは、正常な濾過作動を継続している。
的に再生される。即ち、この場合、フィルタ8ないし1
1のうち唯1個が、一定の時期に、多気筒ディーゼル内
燃機関2aからの排気の流れから再生のために外される
。第1図に示される例において、排気パイプ5に連結さ
れた一対の微粒子フィルタ8.9のうち微粒子フィルタ
9が再生中であるとき、その一方で、これと対のフィル
タ8と、排気バイブロに連結された微粒子フィルタ10
と11とは、正常な濾過作動を継続している。
微粒子フィルタ9を再生するために、フラップ14は第
1図に示される位置へ移され、排気パイブ5内の直接の
流れからフィルタ9を外すことになる。これに引続いて
、排気供給バイブ20を通じてバーナ18の燃焼過程に
使用されるためバーナ、18に供給される排気の供給を
もって、バーナ18は作動に導かれ、バーナ18はその
作動の結果として高温の再生ガスをその排出口から送り
出す。
1図に示される位置へ移され、排気パイブ5内の直接の
流れからフィルタ9を外すことになる。これに引続いて
、排気供給バイブ20を通じてバーナ18の燃焼過程に
使用されるためバーナ、18に供給される排気の供給を
もって、バーナ18は作動に導かれ、バーナ18はその
作動の結果として高温の再生ガスをその排出口から送り
出す。
この再生ガスはフラップ14によって方向を変換され微
粒子フィルタ9へ運ばれ、そこで再生ガスはフィルタ9
内の微粒子をその点火温度まで熱し、それにより、微粒
子はフィルタ9から焼失される。
粒子フィルタ9へ運ばれ、そこで再生ガスはフィルタ9
内の微粒子をその点火温度まで熱し、それにより、微粒
子はフィルタ9から焼失される。
フィルタ9の再生の期間中、排気装置1a全体内におい
て、3個のフィルタ8.10及び11は、かくして依然
として作動中であり、また、圧力及び排気均分化は連結
管7から起こっており、それは排気パイプ5及び6間に
拡がり、それにより、3個の役立っている微粒子フィル
タ8.10及び11への均一な排気供給が達成される。
て、3個のフィルタ8.10及び11は、かくして依然
として作動中であり、また、圧力及び排気均分化は連結
管7から起こっており、それは排気パイプ5及び6間に
拡がり、それにより、3個の役立っている微粒子フィル
タ8.10及び11への均一な排気供給が達成される。
かくして、依然として作動中のフィルタ8.10及び1
1に起こる逆圧は4個のすべてのフィルタ8ないし11
が作動しているときの排気装置の作動と比較して僅かに
最少限高くなるのみであるので、ディーゼル内燃機関2
aの作動は本質的に悪影響を受けることはない。
1に起こる逆圧は4個のすべてのフィルタ8ないし11
が作動しているときの排気装置の作動と比較して僅かに
最少限高くなるのみであるので、ディーゼル内燃機関2
aの作動は本質的に悪影響を受けることはない。
たとえ、本発明による排気装置1aにおいて、フィルタ
8ないし11のうちの1個が損傷したり、たとえ2個が
損傷したりした場合、緊急モード下において、多気筒デ
ィーゼル内燃機関2aの作動は少なくとも依然として可
能であり、それにより、そのようなディーゼル内燃機関
2aを装備する車両は、その後、減少された助力で依然
として駆動される。か(して、作動安全面が考慮に取り
込まれる。
8ないし11のうちの1個が損傷したり、たとえ2個が
損傷したりした場合、緊急モード下において、多気筒デ
ィーゼル内燃機関2aの作動は少なくとも依然として可
能であり、それにより、そのようなディーゼル内燃機関
2aを装備する車両は、その後、減少された助力で依然
として駆動される。か(して、作動安全面が考慮に取り
込まれる。
微粒子フィルタ9の再生に関連して述べられたのと同様
に、その他のフィルタ8.10及び11のうちいずれも
が再生され得、ひいては、もし必要であれば、フラップ
14及び15の位置を、相応して変更して再生を行うこ
ともできる。
に、その他のフィルタ8.10及び11のうちいずれも
が再生され得、ひいては、もし必要であれば、フラップ
14及び15の位置を、相応して変更して再生を行うこ
ともできる。
第2図では、インライン型多気筒ディーゼル内燃機関2
b用の、本発明による排気装置1aの用途が説明されて
いる。ここでは、例えば、エンジンブロック3′は、イ
ンライン型6気筒デイーゼル内燃機関である。この型の
内燃機関においては、排気マニホルド24はエンジンブ
ロック3′の一側にのみ設けられ、排気を排気パイプ2
3に送り込む。単一の排気パイプ23は、ンリンダ・バ
ンク4′の下流において、排気パイプ区間5′及び6′
へ分岐するが、これらは第1図中の排気パイプ5及び6
に機能的に相当する。微粒子フィルタ8ないし11の下
流への配置と、バーナ装置18.19の形態をとる再生
装置16.17の構成は、第1図による排気装置1aの
構成と同じである。
b用の、本発明による排気装置1aの用途が説明されて
いる。ここでは、例えば、エンジンブロック3′は、イ
ンライン型6気筒デイーゼル内燃機関である。この型の
内燃機関においては、排気マニホルド24はエンジンブ
ロック3′の一側にのみ設けられ、排気を排気パイプ2
3に送り込む。単一の排気パイプ23は、ンリンダ・バ
ンク4′の下流において、排気パイプ区間5′及び6′
へ分岐するが、これらは第1図中の排気パイプ5及び6
に機能的に相当する。微粒子フィルタ8ないし11の下
流への配置と、バーナ装置18.19の形態をとる再生
装置16.17の構成は、第1図による排気装置1aの
構成と同じである。
かかる故に、本構成の記述及びその構成の果たす機能の
記述とは不要となる。
記述とは不要となる。
第3図は排気ガスの二者択一的な他の形態を示すもので
あり、全体を1bとして示す。そして1例としてV型多
気筒ディーゼル内燃機関2aへの用途を再び利用してい
る。この排気装置1bは、同じ又は同様な方法で、イン
ライン型多気筒ディーゼル内燃機関にもまた使用できる
ことは言うまでもない。この目的のため、例えば、第2
図の排気装置1aは、第3図の排気装置tbと交換する
こともできよう。
あり、全体を1bとして示す。そして1例としてV型多
気筒ディーゼル内燃機関2aへの用途を再び利用してい
る。この排気装置1bは、同じ又は同様な方法で、イン
ライン型多気筒ディーゼル内燃機関にもまた使用できる
ことは言うまでもない。この目的のため、例えば、第2
図の排気装置1aは、第3図の排気装置tbと交換する
こともできよう。
前記の例と同様に、第3図による排気装置1bでは、4
個の平行フィルタ8ないし、11がまた設けられる構成
もとられている。フラップ14及び15は、排気パイプ
5及び6のそれぞれの分岐点12.13に配置されてい
る。しかしながら、前述の各構成とは異なり、第3図の
排気装置1bにおいては、単一のバーナ30を有する単
一の再生装W29が設けられ、それは両方の下部構成要
素グループによって共用されている。バーナ30の排出
口から導かれる再生ガスパイプ31は、排気パイプ5及
び6に、その分岐点12及び13において、送り込まれ
、分岐点12.13では微粒子フィルタ8ないし11の
下流にフラップ14.15が配置されている。この再生
ガスバイブ31中には、バーナ30の排出口の付近に他
のフラップ32が配置されており、バーナの作動中、バ
ーナによって補給された高温ガスが、このフラップ32
によって、一対のフィルタ8及び9、又はフイルタ10
及び11へそれぞれ導かれ得る。分岐点12.13にお
けるフラップ14.15の助けにより、バーナ30によ
って生成されたガスは、フィルタ8ないし11のうちの
1個に導かれ、再生されるが、そのフィルタは、フラッ
プ14及び15の適切な配萱により、排気パイプ5又は
6から流れる排気の供給から外される。示された例では
、微粒子フィルタ9は再生される。ひいては、その他の
微粒子フィルタ8、lO又はフィルタ11も同じ又は同
様な方法で再生され得る。
個の平行フィルタ8ないし、11がまた設けられる構成
もとられている。フラップ14及び15は、排気パイプ
5及び6のそれぞれの分岐点12.13に配置されてい
る。しかしながら、前述の各構成とは異なり、第3図の
排気装置1bにおいては、単一のバーナ30を有する単
一の再生装W29が設けられ、それは両方の下部構成要
素グループによって共用されている。バーナ30の排出
口から導かれる再生ガスパイプ31は、排気パイプ5及
び6に、その分岐点12及び13において、送り込まれ
、分岐点12.13では微粒子フィルタ8ないし11の
下流にフラップ14.15が配置されている。この再生
ガスバイブ31中には、バーナ30の排出口の付近に他
のフラップ32が配置されており、バーナの作動中、バ
ーナによって補給された高温ガスが、このフラップ32
によって、一対のフィルタ8及び9、又はフイルタ10
及び11へそれぞれ導かれ得る。分岐点12.13にお
けるフラップ14.15の助けにより、バーナ30によ
って生成されたガスは、フィルタ8ないし11のうちの
1個に導かれ、再生されるが、そのフィルタは、フラッ
プ14及び15の適切な配萱により、排気パイプ5又は
6から流れる排気の供給から外される。示された例では
、微粒子フィルタ9は再生される。ひいては、その他の
微粒子フィルタ8、lO又はフィルタ11も同じ又は同
様な方法で再生され得る。
示された例において、前述の第1図及び第2図の例での
バーナ18及び19の場合と同様に、単一のバーナ30
は、燃焼空気源としての排気をもって作動される。この
目的のために、排気供給パイプ30はバーナ30へ接続
され、示された例のように2本の排気パイプ5及び60
間にある連結管7から分岐する。かくして、バーナ30
は、多気筒ディーゼル内燃機関2aからの排気を常に確
実に供給されることを保証されることになる。しかし、
バーナ30は、二者択一的には、排気の代わりに、従来
の方法によりブロワから大気中の空気もまた供給される
こともできる。そのような場合には、勿論、フラップ1
4.15及び32が本質的に気密であることを確保する
よう留意しなければならない。
バーナ18及び19の場合と同様に、単一のバーナ30
は、燃焼空気源としての排気をもって作動される。この
目的のために、排気供給パイプ30はバーナ30へ接続
され、示された例のように2本の排気パイプ5及び60
間にある連結管7から分岐する。かくして、バーナ30
は、多気筒ディーゼル内燃機関2aからの排気を常に確
実に供給されることを保証されることになる。しかし、
バーナ30は、二者択一的には、排気の代わりに、従来
の方法によりブロワから大気中の空気もまた供給される
こともできる。そのような場合には、勿論、フラップ1
4.15及び32が本質的に気密であることを確保する
よう留意しなければならない。
排気装置1aが、ともに■型(第1図)及びインライン
型(第2図)の多気筒ディーゼル内燃機関と使用され得
るのと同様に、第3図の排気装置はインライン型多気筒
ディーゼル内燃機関2bにも利用可能である。そのよう
な排気装置lbの使用法は第4図に示されている。第4
図に示すように、この場合、バーナ30用の排気供給パ
イプ33は共通の排気パイプ23がパイプ区間5′、6
′へ分岐する点よりも下流において共通の排気パイプ2
3から分岐する。これとは別に、第4図における作動と
構造は既述のものと同様であるから、これ以上の説明は
必要としない。
型(第2図)の多気筒ディーゼル内燃機関と使用され得
るのと同様に、第3図の排気装置はインライン型多気筒
ディーゼル内燃機関2bにも利用可能である。そのよう
な排気装置lbの使用法は第4図に示されている。第4
図に示すように、この場合、バーナ30用の排気供給パ
イプ33は共通の排気パイプ23がパイプ区間5′、6
′へ分岐する点よりも下流において共通の排気パイプ2
3から分岐する。これとは別に、第4図における作動と
構造は既述のものと同様であるから、これ以上の説明は
必要としない。
本発明に従って各種の実施例を述べてきたが、これらは
そこに制限されるものではなく、同業者によって周知さ
れるべき多数の変更及び変形が感知せられ、それゆえこ
こに示し、述べる細部に制限せられるものではなく、記
述された特許請求の範囲に包含されるようなすべての変
更及び変形を包括することを意図していることの理解を
求める。
そこに制限されるものではなく、同業者によって周知さ
れるべき多数の変更及び変形が感知せられ、それゆえこ
こに示し、述べる細部に制限せられるものではなく、記
述された特許請求の範囲に包含されるようなすべての変
更及び変形を包括することを意図していることの理解を
求める。
本発明によれば、排気装置内に少なくとも4個の微粒子
フィルタが設けられるので、比較的小さい寸法を持つこ
とができ、それにより、微粒子フィルタのための取付容
積は、全体的に見てわずかに増えるのみである。
フィルタが設けられるので、比較的小さい寸法を持つこ
とができ、それにより、微粒子フィルタのための取付容
積は、全体的に見てわずかに増えるのみである。
本発明は、フィルタのうちの1個が損傷しても、濾過作
用には少なくとも3個の微粒子フィルタが役立ち、それ
により、多気筒ディーゼル内燃機関はほとんど支障なく
作動を継続し、そのようなエンジンを装備する車両は作
動を継続することができる。
用には少なくとも3個の微粒子フィルタが役立ち、それ
により、多気筒ディーゼル内燃機関はほとんど支障なく
作動を継続し、そのようなエンジンを装備する車両は作
動を継続することができる。
第1図は、V型多気筒内燃機関用とする本発明による排
気装置の第1実施例の構成図、第2図は、インライン型
多気筒内燃機関用とする本発明による排気装置の第1実
施例の構成図、第3図はV型多気筒ディーゼル内燃機関
の両方のシリンダ・バンクからの排気パイプ内のフィル
タの再生のために単一のバーナを使用する排気装置の第
2実施例の構成図、第4図は、インライン型多気筒内燃
機関用とする本発明による排気装置の第2実施例の構成
図である。 la、lb・・・排気装置、 2a12b・・・V型多
気筒ディーゼル内燃機関、 5.6.5′、6′・・・
排気パイプ、 8.9.10.11・・・フィルタ、1
6.17・・・再生装置。
気装置の第1実施例の構成図、第2図は、インライン型
多気筒内燃機関用とする本発明による排気装置の第1実
施例の構成図、第3図はV型多気筒ディーゼル内燃機関
の両方のシリンダ・バンクからの排気パイプ内のフィル
タの再生のために単一のバーナを使用する排気装置の第
2実施例の構成図、第4図は、インライン型多気筒内燃
機関用とする本発明による排気装置の第2実施例の構成
図である。 la、lb・・・排気装置、 2a12b・・・V型多
気筒ディーゼル内燃機関、 5.6.5′、6′・・・
排気パイプ、 8.9.10.11・・・フィルタ、1
6.17・・・再生装置。
Claims (16)
- (1)1個の排気パイプ内に少なくとも1個の微粒子フ
ィルタと、 前記微粒子フィルタ用の再生装置とを有する型の、多気
筒ディーゼル内燃機関用の排気装置において、 少なくとも1個の排気パイプの各枝管内に、少なくとも
4個の微粒子フィルタが互いに平行に配置されている排
気装置。 - (2)前記再生装置は一対のバーナの形態をとり、それ
ぞれのバーナは前記微粒子フィルタの各対を含む各枝管
に嵌合され、各再生装置内にはそれぞれの微粒子フィル
タの各対に分かれる分岐点にフラップが配置され、そこ
への排気の流れを制御するようになっている請求項第1
項記載の排気装置。 - (3)それぞれのバーナの吸気口が、排気パイプの排気
を受けるよう接続されている請求項第2項に記載の排気
装置。 - (4)単一のバーナがすべての微粒子フィルタの再生の
ために設けられ、1個の共通の再生ガスパイプが、バー
ナの出口と、微粒子フィルタの各対の分岐点とに接続さ
れており、各対の微粒子フィルタへのガスの流れを制御
するために、前記各対の微粒子フィルタへの分岐点に1
個のフラップが配置されており、バーナから前記各対の
フィルタのうち選ばれた1個へガスを案内するための手
段として、更に1個のフラップが設けられている請求項
第1項に記載の排気装置。 - (5)前記バーナの吸気口が、各対の微粒子フィルタの
分岐点の上流の位置で排気パイプへ、排気供給パイプに
よって、接続されている請求項第4項に記載の排気装置
。 - (6)一対のシリンダ・バンクを有するV型多気筒ディ
ーゼル内燃機関用として、それぞれのシリンダ・バンク
に対してそれぞれの排気パイプが設けられ、すくなとも
2個の微粒子フィルタが、それぞれの排気パイプの平行
な枝管の中に配置され、また、両方の排気パイプが、微
粒子フィルタを包含する枝管の上流側で、連結パイプに
よって、相互に接続されている請求項第1項に記載の排
気装置。 - (7)インライン型多気筒ディーゼル内燃機関用として
、内燃機関の排気マニホルドへの連結用としての単一の
排気パイプを設け、それを排気マニホルドの下流の一対
のパイプ区間へ分岐させ、また少なくとも一対のフィル
タをそれぞれのパイプ区間の平行な枝管の中に設ける請
求項第1項に記載の排気装置。 - (8)それぞれの微粒子フィルタを順次に再生するため
の手段を含む、請求項第1項に記載の排気装置。 - (9)一対のシリンダ・バンクを有するV型多気筒ディ
ーゼル内燃機関用として、それぞれのシリンダ・バンク
に対してそれぞれ排気パイプが設けられ、少なくとも2
個の微粒子フィルタが、それぞれの排気パイプの平行な
枝管の仲に配置され、また、両方の排気パイプが、微粒
子フィルタを包含する枝管の上流側で、連結パイプによ
って相互に接続されている請求項第2項に記載の排気装
置。 - (10)それぞれのバーナの吸気口が、排気パイプから
の、排気を受けるように接続されている請求項第9項に
記載の排気装置。 - (11)一対のシリンダ・バンクを有するV型多気筒デ
ィーゼル内燃機関用として、それぞれのシリンダ・バン
クに対してそれぞれの排気パイプが設けられ、少なくと
も2個の微粒子フィルタが、それぞれの排気パイプの平
行な枝管の中に配置され、また、両方の排気パイプが微
粒子フィルタを包含する枝管の上流側で、連結パイプに
よって、相互に接続されている請求項第4項に記載の排
気装置。 - (12)前記バーナの吸気口が、各対の微粒子フィルタ
の分岐点の上流の位置で排気パイプへ、排気供給パイプ
によって、接続されている請求項第11項に記載の排気
装置。 - (13)インライン・多気筒ディーゼル内燃機関用とし
て、内燃機関の排気マニホルドへの連結用としての単一
の排気パイプを設け、それを排気マニホルドの下流の一
対のパイプ区間へ分岐させ、また少なくとも一対のフィ
ルタをそれぞれのパイプ区間の並行な枝管の中に設ける
請求項第2項に記載の排気装置。 - (14)それぞれのバーナの吸気口が、排気パイプから
の排気を受けるように接続されている請求項第13項に
記載の排気装置。 - (15)インライン・多気筒ディーゼル内燃機関用とし
て、内燃機関の排気マニホルドへの連結用としての単一
の排気パイプを設け、それを排気マニホルドの下流の一
対のパイプ区間へ分岐させ、また少なくとも一対のフィ
ルタをそれぞれのパイプ区間の平行な枝管の中に設ける
請求項第4項に記載の排気装置。 - (16)前記バーナの吸気口が、前記の分岐したパイプ
区間が接続されている並行の枝管の中に配置された各対
の微粒子フィルタへの分岐点の上流の区域において、前
記の分岐したパイプ区間のうちの1つに接続されている
請求項第15項に記載の排気装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873717141 DE3717141A1 (de) | 1987-05-21 | 1987-05-21 | Abgasanlage fuer mehrzylinder-dieselbrennkraftmaschinen |
DE3717141.0 | 1987-05-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63306218A true JPS63306218A (ja) | 1988-12-14 |
Family
ID=6328090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63123760A Pending JPS63306218A (ja) | 1987-05-21 | 1988-05-20 | 多気筒ディーゼル内燃機関用の排気装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4848083A (ja) |
JP (1) | JPS63306218A (ja) |
DE (1) | DE3717141A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0924398A2 (en) | 1997-12-19 | 1999-06-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Exhaust gas purifier and operating method thereof |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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