JPS59203815A - ２段過給式内燃機関の排気ガス処理装置 - Google Patents
２段過給式内燃機関の排気ガス処理装置Info
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- JPS59203815A JPS59203815A JP58077551A JP7755183A JPS59203815A JP S59203815 A JPS59203815 A JP S59203815A JP 58077551 A JP58077551 A JP 58077551A JP 7755183 A JP7755183 A JP 7755183A JP S59203815 A JPS59203815 A JP S59203815A
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- exhaust gas
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion
- F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
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-
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- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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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】
装置に関するものである。
内燃機関のシリンダヘッドの各気筒の排気口から排出さ
れる排気ガスを排気マニホールド経由排気タービン過給
機に導入して、排気タービンを駆動し、排気タービンと
同軸」二に設けたフンプレツサを回転させて、加圧した
１吸気をインタークーラ及び吸気マニホールド経由、そ
の内燃機関の各気筒に導入し、一方、排気タービンを駆
動した排気ガスを排気タービンの出Ｄから外部に放出し
ている従来の排気タービン過給機付の内燃機関、特に直
噴式内燃機関は、低速、低負荷時には排気タービン過給
機の過給効果を発揮しないばかりでなく、排気ガス中の
未燃ガス成分が多く、多量の青白煙及び刺激性の排気臭
を排出し、排気公害の面で問題である。
れる排気ガスを排気マニホールド経由排気タービン過給
機に導入して、排気タービンを駆動し、排気タービンと
同軸」二に設けたフンプレツサを回転させて、加圧した
１吸気をインタークーラ及び吸気マニホールド経由、そ
の内燃機関の各気筒に導入し、一方、排気タービンを駆
動した排気ガスを排気タービンの出Ｄから外部に放出し
ている従来の排気タービン過給機付の内燃機関、特に直
噴式内燃機関は、低速、低負荷時には排気タービン過給
機の過給効果を発揮しないばかりでなく、排気ガス中の
未燃ガス成分が多く、多量の青白煙及び刺激性の排気臭
を排出し、排気公害の面で問題である。
一方、オントー機関の排気毒性除去装置に関する特公昭
５２−２５４８６号の発明及びティーゼルエンジンの排
気再燃焼装置に関する実公昭５３−２５０４８号の考案
のごとく、排気タービン過給機イ（１内燃機関において
も、排気過給機の排気タービン出口にてその排気ガスを
燃焼させて、前記のごとき排気ガレ中の有害成分を除去
する方式は既に知られているが、上記いずれの場合に才
〕いても機関の全負荷域において排気再燃焼装置を排気
ガスが通過するので大形の装置を必要とし、また装置の
耐久性の上で問題がある。
５２−２５４８６号の発明及びティーゼルエンジンの排
気再燃焼装置に関する実公昭５３−２５０４８号の考案
のごとく、排気タービン過給機イ（１内燃機関において
も、排気過給機の排気タービン出口にてその排気ガスを
燃焼させて、前記のごとき排気ガレ中の有害成分を除去
する方式は既に知られているが、上記いずれの場合に才
〕いても機関の全負荷域において排気再燃焼装置を排気
ガスが通過するので大形の装置を必要とし、また装置の
耐久性の上で問題がある。
また、−に記の場合、アフターバーナ装置に用いた燃料
はその内燃機関の出１コ等に還元されず、排気ガスは清
浄化されるが、上記燃料のエネルギ回収は行なわれてお
らず不経済である。
はその内燃機関の出１コ等に還元されず、排気ガスは清
浄化されるが、上記燃料のエネルギ回収は行なわれてお
らず不経済である。
一方、２段過給式内燃機関は大形機関用としては実用化
されており、通常低圧縮比燃焼方式を取っているため、
同一筒内圧としてもその機関の高出力化は０工能である
が、機関の低速または低負荷時には過給度が低く、筒内
圧縮比が低くなるので燃焼不良を起して白煙の発生及び
刺激臭の発生か著しいという問題がある。
されており、通常低圧縮比燃焼方式を取っているため、
同一筒内圧としてもその機関の高出力化は０工能である
が、機関の低速または低負荷時には過給度が低く、筒内
圧縮比が低くなるので燃焼不良を起して白煙の発生及び
刺激臭の発生か著しいという問題がある。
そこで本発明は、前記従来の間顆点を′解消し、過給式
内燃機関の低速、または低負荷時に白煙及び刺激臭の発
生を低減させつるコンバクトナ排気ガス処理装置を提供
することを目的としたものである。
内燃機関の低速、または低負荷時に白煙及び刺激臭の発
生を低減させつるコンバクトナ排気ガス処理装置を提供
することを目的としたものである。
ＨＩＪち、本発明の２段過給式内燃機関の排気ガス処理
装置は、内燃機関の排気マニホールドにそのタービン人
口が連通して設けられた高圧段排気タービン過給機に、
低圧段わ［気タービン過給機を直列に配設すると共に、
その高圧段排気タービン過給機のタービン出口と低圧段
排気タービン過給機のタービン人口との間の排気主管に
、その内燃機関の低速または低負荷時にのみ排気ガスを
導入可能で、かつ小形燃焼器及び未燃燃料酸化用触媒を
イ」゛するバイパス部を設けることを特徴とするもので
ある。
装置は、内燃機関の排気マニホールドにそのタービン人
口が連通して設けられた高圧段排気タービン過給機に、
低圧段わ［気タービン過給機を直列に配設すると共に、
その高圧段排気タービン過給機のタービン出口と低圧段
排気タービン過給機のタービン人口との間の排気主管に
、その内燃機関の低速または低負荷時にのみ排気ガスを
導入可能で、かつ小形燃焼器及び未燃燃料酸化用触媒を
イ」゛するバイパス部を設けることを特徴とするもので
ある。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明するが、第１図
は本発明の実施例における２段過給式内燃機関要部の吸
排気系配置図、第２図は第１図の適用例を示す要部断１
ｍの明断１ｈｊ図である。
は本発明の実施例における２段過給式内燃機関要部の吸
排気系配置図、第２図は第１図の適用例を示す要部断１
ｍの明断１ｈｊ図である。
まず、この２段過給式内燃機関のシリングヘッド１の各
気筒２の排気ボートに連通したυ１．気マニホールド３
へ排出された排気ガスＥは、高圧段排気タービン過給機
４のタービン人口５に導入されて、その間圧段タービン
６を駆動して高圧段コンプレッサ７を回転し、更に高圧
段タービン６を出た排気ガスＥは排気主管１７経由低圧
段排気タービン過給機８のタービン人口９に導入されて
、その低圧段タービン１ｏを駆動して低圧段コンプレッ
サ１１を回転させた後、タービン出口ベッド１２がら外
部に放出される。
気筒２の排気ボートに連通したυ１．気マニホールド３
へ排出された排気ガスＥは、高圧段排気タービン過給機
４のタービン人口５に導入されて、その間圧段タービン
６を駆動して高圧段コンプレッサ７を回転し、更に高圧
段タービン６を出た排気ガスＥは排気主管１７経由低圧
段排気タービン過給機８のタービン人口９に導入されて
、その低圧段タービン１ｏを駆動して低圧段コンプレッ
サ１１を回転させた後、タービン出口ベッド１２がら外
部に放出される。
一方、給気導入管１３がら低圧段排気タービン過給機８
の低圧段コンフッッサ１１に導入された新気の給気Ａは
加圧された上、冷却水Ｗにより冷却される低圧段インタ
ークーラ１４て冷却された後、高圧段排気ターヒン過給
機４の高圧段コンプレッサ７により更に加圧された上、
冷却水Ｗにより冷却される高圧段インタークーラ１５で
冷却された後、吸気マニホールド１６がら各気筒２のＬ
段載ボートに給気Ａとして供給される。
の低圧段コンフッッサ１１に導入された新気の給気Ａは
加圧された上、冷却水Ｗにより冷却される低圧段インタ
ークーラ１４て冷却された後、高圧段排気ターヒン過給
機４の高圧段コンプレッサ７により更に加圧された上、
冷却水Ｗにより冷却される高圧段インタークーラ１５で
冷却された後、吸気マニホールド１６がら各気筒２のＬ
段載ボートに給気Ａとして供給される。
上記のごとく排気マニホールド３にそのタービン人口５
か連通して設けられた高圧段排気ターヒン過給機４に、
低圧段排気タービン過給機８を直列に配設した本実施例
の２段過給式内燃機関においては、高圧段タービン６の
タービン出口と低圧段タービン１０のタービン人口との
間に設けた排気主管１７にバイパス部２１を設け、この
バイパス部２１へこの内燃機関の低速、または低負荷時
にのみ排気ガスＥが導入されるように、排気主管１７と
の分岐部にバイパス切換弁１８を設けている。
か連通して設けられた高圧段排気ターヒン過給機４に、
低圧段排気タービン過給機８を直列に配設した本実施例
の２段過給式内燃機関においては、高圧段タービン６の
タービン出口と低圧段タービン１０のタービン人口との
間に設けた排気主管１７にバイパス部２１を設け、この
バイパス部２１へこの内燃機関の低速、または低負荷時
にのみ排気ガスＥが導入されるように、排気主管１７と
の分岐部にバイパス切換弁１８を設けている。
更に、このバイパス部２１には小形燃焼１Ｓｉ１９及び
酸化用触媒２０を内設しており、この内燃機関の低速ま
たは低負荷運転時には排気ガスＥをバイパス部２１に導
入して、小形燃焼器１９にて排気ガスＥを加熱した後、
酸化用触媒２０にて完全酸化し、低圧段タービン１０に
導入した後放出するようになっている。
酸化用触媒２０を内設しており、この内燃機関の低速ま
たは低負荷運転時には排気ガスＥをバイパス部２１に導
入して、小形燃焼器１９にて排気ガスＥを加熱した後、
酸化用触媒２０にて完全酸化し、低圧段タービン１０に
導入した後放出するようになっている。
なお、上記小形燃焼器１９は第２図で矢印Ｆのごとく供
給された燃料を燃頬７するための燃料噴射弁及び点火栓
を内蔵している。
給された燃料を燃頬７するための燃料噴射弁及び点火栓
を内蔵している。
ここで、この小形燃焼器１９０火力により扶″気ガスＥ
を２５０〜３００℃の温度に上昇させ、ｒＪ金等を付着
した酸化用触媒２０にて完全酸「ヒするが、この小形燃
焼器１９の火力および排気ガスＥ中の未燃燃料の燃焼に
よるエネルギにて、低圧段排気タービン過給機８のエネ
ルギ増加で内燃機関の過給度は若干］二昇し、機関燃焼
をも改善することになる。
を２５０〜３００℃の温度に上昇させ、ｒＪ金等を付着
した酸化用触媒２０にて完全酸「ヒするが、この小形燃
焼器１９の火力および排気ガスＥ中の未燃燃料の燃焼に
よるエネルギにて、低圧段排気タービン過給機８のエネ
ルギ増加で内燃機関の過給度は若干］二昇し、機関燃焼
をも改善することになる。
一方、この内燃機関の高床、または高負荷時には、排気
ガスＥをバイパス部２１に通さず、排気主管１７経山過
給機に送るため、通常の２段過給式内燃機関と同一とな
る。
ガスＥをバイパス部２１に通さず、排気主管１７経山過
給機に送るため、通常の２段過給式内燃機関と同一とな
る。
また、中速、または中負荷時にバイパス切換弁１８を中
間とし、小形燃焼器１９による火力にて過給度を上昇さ
せることもてきる。
間とし、小形燃焼器１９による火力にて過給度を上昇さ
せることもてきる。
次に、上記本発明の排気ガー、ス、処理装置をｆ、′４
成するバイパス部２１の作動範囲について説明すると、
まず第：３図の出力−機関回転数線図の斜線Ｘで示すよ
うにその内燃機関の回転数で低速と判断して、バイパス
切換弁１８を作動させる場合、また、第４図の出力−機
関回転数線図の斜線Ｙて示すように高圧段タービン６の
出力等の排気温度の判定によりバイパス切換弁１８を作
動させる場合、更に、第５図の出力−機関回転数線図の
斜線Ｚて示すようにその内燃機関の排気湿度及び機関回
転数の両者より判定し、ノ・イパス１．ＩＪ換弁１８を
作動させて、排気ガス処理装置１′Ｌを作動させる場合
等が考えられる。
成するバイパス部２１の作動範囲について説明すると、
まず第：３図の出力−機関回転数線図の斜線Ｘで示すよ
うにその内燃機関の回転数で低速と判断して、バイパス
切換弁１８を作動させる場合、また、第４図の出力−機
関回転数線図の斜線Ｙて示すように高圧段タービン６の
出力等の排気温度の判定によりバイパス切換弁１８を作
動させる場合、更に、第５図の出力−機関回転数線図の
斜線Ｚて示すようにその内燃機関の排気湿度及び機関回
転数の両者より判定し、ノ・イパス１．ＩＪ換弁１８を
作動させて、排気ガス処理装置１′Ｌを作動させる場合
等が考えられる。
従って、本発明の２段過給式内燃機関の抽気ガス処理装
置を適用すれば、従来問題となった機関低速、または低
負荷時の白煙及び排気刺激臭の発生を完全に防止される
と共に、その排気ガス処理装置を高圧段タービンと低圧
段タービンとの間に設けているので、機関全体をコンパ
クトに形成することができる。
置を適用すれば、従来問題となった機関低速、または低
負荷時の白煙及び排気刺激臭の発生を完全に防止される
と共に、その排気ガス処理装置を高圧段タービンと低圧
段タービンとの間に設けているので、機関全体をコンパ
クトに形成することができる。
なお、本発明は主としてディーゼル機関に対して有効に
適用することができる。
適用することができる。
第１図は本発明の実施例における２段過給式内燃機関要
部の吸排気系配置１を図、第２図は第１図の適用例を示
す要部断面の側断面図、第：３図、第４図及び第５図は
本発明のＮ［気ガス処理装置の作動範囲を説明する内燃
機関の出力−機関回転数線図である。 ６・・・排気マニホールド、４・・・高圧段排気タービ
ン過給機、５・・タービン人口、６・・高圧段タービン
、８・・・低圧段排気タービン過給機、？・・タービン
入Ｄ、１０・・・低圧段タービン、１７・排気主管、１
８・・バイパス切換弁、１９−・・小形燃焼室、２０・
・・酸化用触媒、２１・・バイパス部、Ｅ・・・排気ガ
ス。 代理人 弁理士 小 川 信 − 弁理士 野 口 賢 照 弁理士 斎下和彦 第３Ｔ：！：Ｊ 出 力 誌５Ｆ！ 機関回転数 第４図 機関回転数
部の吸排気系配置１を図、第２図は第１図の適用例を示
す要部断面の側断面図、第：３図、第４図及び第５図は
本発明のＮ［気ガス処理装置の作動範囲を説明する内燃
機関の出力−機関回転数線図である。 ６・・・排気マニホールド、４・・・高圧段排気タービ
ン過給機、５・・タービン人口、６・・高圧段タービン
、８・・・低圧段排気タービン過給機、？・・タービン
入Ｄ、１０・・・低圧段タービン、１７・排気主管、１
８・・バイパス切換弁、１９−・・小形燃焼室、２０・
・・酸化用触媒、２１・・バイパス部、Ｅ・・・排気ガ
ス。 代理人 弁理士 小 川 信 − 弁理士 野 口 賢 照 弁理士 斎下和彦 第３Ｔ：！：Ｊ 出 力 誌５Ｆ！ 機関回転数 第４図 機関回転数
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 内燃機関の排気マニホールドにそのタービン人１」が連
通して設けられた高圧段排気タービン過給機に、低圧段
排気タービン過給機を直列に配設すると共に、その高圧
段排気タービン過給機４のタービン出口と低圧段排気タ
ービン過給機８のタービン入口との間の排気主管１７に
、その内燃機関の低速または低負荷時にのみ排気ガスを
導入可能で、かつ小形燃焼器１９及び未燃燃料酸化Ｉｌ
Ｊ触媒２［］を有するバイパス部２１を設けたことを特
徴とする２段過給式内燃機関の排気ガス処理装置。 ノ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58077551A JPS59203815A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | ２段過給式内燃機関の排気ガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58077551A JPS59203815A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | ２段過給式内燃機関の排気ガス処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59203815A true JPS59203815A (ja) | 1984-11-19 |
Family
ID=13637147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58077551A Pending JPS59203815A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | ２段過給式内燃機関の排気ガス処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59203815A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63309726A (ja) * | 1987-06-10 | 1988-12-16 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | 排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気ガス処理装置 |
| JPS63309727A (ja) * | 1987-06-10 | 1988-12-16 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | 排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気ガス処理装置 |
| FR2844549A1 (fr) * | 2002-09-17 | 2004-03-19 | Renault Sa | Ensemble a moteur suralimente et post-traitement des gaz d'echappement |
| DE102004058955A1 (de) * | 2004-12-08 | 2006-06-29 | Bayerische Motoren Werke Ag | Brennkraftmaschine mit einem Abgasstrang |
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| WO2006081265A1 (en) * | 2005-01-26 | 2006-08-03 | Deere & Company | Turbocharger/turbogenerator engine system with inter-unit exhaust after-treatment device |
| DE102005039012A1 (de) * | 2005-08-18 | 2007-02-22 | Volkswagen Ag | Brennkraftmaschine mit Abgasturboaufladung |
| FR2892981A1 (fr) * | 2005-11-09 | 2007-05-11 | Renault Sas | Dispositif d'echappement de moteur et moteur |
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| US7950231B2 (en) * | 2007-10-26 | 2011-05-31 | Deere & Company | Low emission turbo compound engine system |
| DE102008057572B4 (de) | 2008-11-15 | 2021-09-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine |
-
1983
- 1983-05-04 JP JP58077551A patent/JPS59203815A/ja active Pending
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