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JP4181808B2 - Exhaust purification device - Google Patents

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Publication number
JP4181808B2
JP4181808B2 JP2002203047A JP2002203047A JP4181808B2 JP 4181808 B2 JP4181808 B2 JP 4181808B2 JP 2002203047 A JP2002203047 A JP 2002203047A JP 2002203047 A JP2002203047 A JP 2002203047A JP 4181808 B2 JP4181808 B2 JP 4181808B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
injector
exhaust
turbocharger
water
cooling water
Prior art date
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Application number
JP2002203047A
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Japanese (ja)
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Inventor
眞一 佐々木
徳哉 新田
伸治 鴨下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Hino Motors Ltd
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Hino Motors Ltd, Toyota Motor Corp filed Critical Hino Motors Ltd
Priority to JP2002203047A priority Critical patent/JP4181808B2/en
Publication of JP2004044482A publication Critical patent/JP2004044482A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus

Landscapes

  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気浄化装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、排気管の途中に装備した排気浄化用触媒により排気浄化を図ることが行われている。この種の排気浄化用触媒としては、排気空燃比がリーンの時に排気ガス中のNOxを酸化して硝酸塩の状態で一時的に吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下した時に未燃HCやCO等の介在によりNOxを分解放出して還元浄化する性質を備えたNOx吸蔵還元触媒が知られている。
【0003】
このNOx吸蔵還元触媒においては、NOxの吸蔵量が増大して飽和量に達してしまうと、それ以上のNOxを吸蔵できなくなるため、定期的にNOx吸蔵還元触媒に流入する排気ガスの酸素濃度を低下させてNOxを分解放出させる必要がある。例えば、ガソリン機関に使用した場合であれば、機関の運転空燃比を低下(機関をリッチ空燃比で運転)することにより、排気ガス中の酸素濃度を低下し且つ排気ガス中の未燃HCやCO等の還元成分を増加してNOxの分解放出を促すことができる。
【0004】
ただし、NOx吸蔵還元触媒をディーゼル機関の排気浄化装置として使用した場合には、機関をリッチ空燃比で運転することが困難である。このため、NOx吸蔵還元触媒の上流側で排気ガス中に燃料を添加することにより、その添加した燃料を高温の排気ガス中で熱分解させて多量の炭化水素を生成し、この炭化水素を還元剤としてNOx吸蔵還元触媒上で酸素と反応させることで排気ガス中の酸素濃度を低下させる必要がある。
【0005】
他方、ディーゼル機関から排出されるパティキュレート(Particulate Matter:粒子状物質)の低減対策として、パティキュレートフィルタに担持させた酸化触媒や、フロースルー型の酸化触媒といった排気浄化用触媒を排気管の途中に装備することが既に行われている。このような酸化触媒を使用すれば、パティキュレートフィルタに捕集されたパティキュレートや排気ガス中のパティキュレートの酸化反応を促進し、該パティキュレートの燃焼除去による低減化を図ることができる。
【0006】
ただし、このような酸化触媒には活性温度領域があり、この活性下限温度を下まわるような排気温度での運転状態が続くと、酸化触媒が活性化しないためにパティキュレートが良好に燃焼除去されないという不具合が起こり得る。そこで、必要に応じ上流側の排気ガス中に燃料を添加し、この添加した燃料を高温の排気ガス中で熱分解させることで多量の炭化水素を生成し、この炭化水素を酸化触媒上で酸化反応させて反応熱により触媒床温度を積極的に上昇させることが提案されている。
【0007】
以上に幾つかの例をあげて説明した通り、排気管の途中に装備した排気浄化用触媒(NOx吸蔵還元触媒や酸化触媒、又はこれらを担持したパティキュレートフィルタ)の上流側に燃料を添加するという考え自体は従来より提案されているものである。例えば、特開2001−280125号には、シリンダヘッドの排気ポートに燃料添加用インジェクタを装備して、該インジェクタによる排気ポート噴射で排気ガス中に燃料を添加し、その添加燃料をタービンで撹拌した上で排気浄化用触媒に供給するようにした手段が提案されており、このような排気ポート噴射で排気ガス中に燃料を添加する手段は既に一部の乗用車等で実用化に向けた開発が成されている。
【0008】
ただし、ディーゼルエンジンを搭載した大型車両等においては、EGR装置やターボチャージャの信頼性を確保する観点から、排気管途中の排気浄化用触媒の入側にインジェクタを装備して燃料添加を行うことが望まれており、既に特開2000−240429号等に排気管の途中にインジェクタで燃料添加を行う手段が提案されている。
【0009】
このように排気管の途中にインジェクタを装備するとした場合には、該インジェクタが高温の排気ガスに晒されることによる焼損や添加燃料の流路内での焼付きを確実に回避し得るようにするため、前記インジェクタに関して何らかの熱対策を講じる必要がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、単純にウォータポンプから冷却水の一部を導いてインジェクタの周囲を経由させてからサーモスタット(整温器)に戻すような冷却水の系統を新たに増設したのでは、水パイプの配索が複雑化し且つ部品点数も増えてしまうことになるため、コストの大幅な高騰を招いてしまうという不具合があった。
【0011】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、排気管の途中に装備したインジェクタの焼損や添加燃料の流路内での焼付きを回避するための熱対策を安価に実現し得るようにした排気浄化装置を提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、排気浄化用触媒を排気管途中に装備し、該排気管の排気浄化用触媒より上流に排気ガス中に燃料を噴射するインジェクタを配設すると共に、該インジェクタの周囲にウォータジャケットを形成し、該ウォータジャケットに対しウォータポンプからシリンダブロックに向かう冷却水の一部を抜き出して導入し且つ前記ウォータジャケットから排出された冷却水をターボチャージャのセンターハウジング内を経由させてからサーモスタットに導くように構成したことを特徴とする排気浄化装置、に係るものである。
【0013】
而して、このようにすれば、排気管の途中にインジェクタを装備しても、該インジェクタの周囲のウォータジャケットに、ウォータポンプからシリンダブロックに向かう冷却水の一部が導入されて前記インジェクタが冷却されることになるので、該インジェクタが高温の排気ガスに晒されることによる焼損や添加燃料の流路内での焼付きが確実に回避される。
【0014】
また、インジェクタを冷却しただけの冷却水は、それほど高い温度まで昇温していないので、インジェクタ周囲のウォータジャケットから排出される冷却水を、前記インジェクタより熱負荷の大きなターボチャージャのセンターハウジングに導くことにより、該センターハウジングの冷却に十分に寄与せしめることが可能となる。
【0015】
このようにインジェクタのウォータジャケットからターボチャージャのセンターハウジングを直列に経由する冷却水の系統としてサーモスタットに戻すようにすれば、ターボチャージャのセンターハウジングを冷却するために必要な冷却水の系統を兼用させてインジェクタの熱対策を施すことが可能となるので、水パイプの配索の複雑化や部品点数の増加を必要最小限に抑制することが可能となる。
【0016】
ここで、ターボチャージャのセンターハウジングの冷却水の系統を兼用相手として選定しているのは、排気マニホールドの出口部に装備されるターボチャージャと、その下流側の排気管に装備されるインジェクタとの関係が、熱負荷の大きさからして都合が良いというだけでなく、相互が比較的近い配置関係にあり且つ高さ関係からしても温度上昇した冷却水をインジェクタより相対的に高所となるターボチャージャへ導くという理にかなった水パイプの配索が実現されるからでもあり、更には、このような高さ関係により水抜きやエア抜きの面での利便性が高くなるからでもある。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【0018】
図1〜図3は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図1中における符号の1はターボチャージャ2を搭載したディーゼルエンジンを示しており、エアクリーナ3から導いた吸気4を吸気管5を通し前記ターボチャージャ2のコンプレッサ2aへ導いて加圧し、その加圧された吸気4をインタークーラ6を介しディーゼルエンジン1の各気筒に分配して導入するようにしてある。
【0019】
また、このディーゼルエンジン1の各気筒から排気マニホールド7を介し排出された排気ガス8を排気管9を通して前記ターボチャージャ2のタービン2bへ送り、該タービン2bを駆動した排気ガス8を触媒再生型のパティキュレートフィルタ10(排気浄化用触媒)を通してパティキュレートを捕集した上で車外へ排出するようにしてある。
【0020】
更に、排気管9のパティキュレートフィルタ10より上流の適宜位置、即ち、ここに図示する例においては、L字状に曲がっている排気管9の屈曲部に対し、該屈曲部上流の排気管9に沿うように燃料添加用のインジェクタ11が付設されており、該インジェクタ11の基端部に燃料タンク(図示せず)等から導かれた燃料の一部が、前記インジェクタ11の先端部から屈曲部下流の排気管9に沿う方向に向けて形成された噴射空間12を介し排気管9内の流路に噴射されるようになっている。
【0021】
図2に示す如く、このインジェクタ11を抱持しているボス部13の内部には、前記インジェクタ11と略同心状の筒形を成すウォータジャケット14が穿設されている。
【0022】
また、ボス部13のウォータジャケット14におけるインジェクタ11先端側(下端側)で且つ排気管9に対し離反する側にウォータジャケット14への給水口15が設けられており、前記ウォータジャケット14におけるインジェクタ11基端側(上端側)で且つ排気管9に対し近接する側にウォータジャケット14への排水口16が設けられている。
【0023】
そして、図3に示す如く、前記ウォータジャケット14の給水口15(図2参照)に対しウォータポンプ17からシリンダブロック18に向かう冷却水の一部を抜き出して導入し且つ前記ウォータジャケット14の排水口16(図2参照)から排出された冷却水をターボチャージャ2のセンターハウジング2c(図1参照)内を経由させてからサーモスタット(整温器)19に導くようにしてある。
【0024】
前記サーモスタット19においては、ボス部13のウォータジャケット14及びターボチャージャ2のセンターハウジング2cを順次経由して昇温した冷却水と、ディーゼルエンジン1のシリンダブロック18及びシリンダヘッド20を順次経由して昇温した冷却水とを合流させてラジエータ21へと導くようになっている。
【0025】
ただし、ディーゼルエンジン1の始動直後等における冷却水温度の低い時には、サーモスタット19の作動でラジエータ21からの戻りの水路を閉じ且つ前記ターボチャージャ2のセンターハウジング2c及びシリンダヘッド20からの冷却水をウォータポンプ17に導く水路を開けることにより、冷却水をラジエータ21を経由させずにウォータポンプ17に直接送り込んでディーゼルエンジン1の過冷却を回避し得るようにしてある。
【0026】
而して、このように排気浄化装置を構成すれば、排気管9の途中にインジェクタ11を装備しても、該インジェクタ11の周囲のウォータジャケット14に、ウォータポンプ17からシリンダブロック18に向かう冷却水の一部が導入されて前記インジェクタ11が冷却されることになるので、該インジェクタ11が高温の排気ガス8に晒されることによる焼損や添加燃料の流路内での焼付きが確実に回避される。
【0027】
また、インジェクタ11を冷却しただけの冷却水は、それほど高い温度まで昇温していないので、インジェクタ11周囲のウォータジャケット14から排出される冷却水を、前記インジェクタ11より熱負荷の大きなターボチャージャ2のセンターハウジング2cに導くことにより、該センターハウジング2cの冷却に十分に寄与せしめることが可能となる。
【0028】
このようにインジェクタ11のウォータジャケット14からターボチャージャ2のセンターハウジング2cを直列に経由する冷却水の系統としてサーモスタット19に戻すようにすれば、ターボチャージャ2のセンターハウジング2cを冷却するために必要な冷却水の系統を兼用させてインジェクタ11の熱対策を施すことが可能となる。
【0029】
ここで、ターボチャージャ2のセンターハウジング2cの冷却水の系統を兼用相手として選定しているのは、排気マニホールド7の出口部に装備されるターボチャージャ2と、その下流側の排気管9に装備されるインジェクタ11との関係が、熱負荷の大きさからして都合が良いというだけでなく、相互が比較的近い配置関係にあり且つ高さ関係からしても温度上昇した冷却水をインジェクタ11より相対的に高所となるターボチャージャ2へ導くという理にかなった水パイプの配索が実現されるからでもあり、更には、このような高さ関係により水抜きやエア抜きの面での利便性が高くなるからでもある(図1参照)。
【0030】
従って、上記形態例によれば、ターボチャージャ2のセンターハウジング2cを冷却するために必要な冷却水の系統を兼用させてインジェクタ11の熱対策を施すことができるので、水パイプの配索の複雑化や部品点数の増加を必要最小限に抑制することができ、排気管9の途中に装備したインジェクタ11の焼損や添加燃料の流路内での焼付きを回避するための熱対策を安価に実現することができる。
【0031】
尚、本発明の排気浄化装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、炭化水素の添加を要する排気浄化用触媒には、触媒再生型のパティキュレートフィルタ以外にNOx還元触媒(選択還元型触媒)やNOx吸蔵還元触媒、パティキュレートフィルタにNOx吸蔵還元触媒を組み合わせたもの、酸化触媒等を採用しても良いこと、また、インジェクタにより添加される燃料には、一般的なディーゼルエンジン用燃料である軽油を用いる以外に、灯油等の異種燃料を用いても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0032】
【発明の効果】
上記した本発明の排気浄化装置によれば、ターボチャージャのセンターハウジングを冷却するために必要な冷却水の系統を兼用させてインジェクタの熱対策を施すことができるので、水パイプの配索の複雑化や部品点数の増加を必要最小限に抑制することができ、排気管の途中に装備したインジェクタの焼損や添加燃料の流路内での焼付きを回避するための熱対策を安価に実現することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【図2】図1のインジェクタの設置個所の詳細を拡大して示す断面図である。
【図3】図2のウォータジャケットに給排される冷却水の系統図である。
【符号の説明】
1 ディーゼルエンジン
2 ターボチャージャ
2a コンプレッサ
2b タービン
2c センターハウジング
8 排気ガス
9 排気管
10 触媒再生型のパティキュレートフィルタ(排気浄化用触媒)
11 インジェクタ
14 ウォータジャケット
17 ウォータポンプ
18 シリンダブロック
19 サーモスタット
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust emission control device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, exhaust purification has been performed with an exhaust purification catalyst installed in the middle of an exhaust pipe. As this type of exhaust purification catalyst, when the exhaust air-fuel ratio is lean, NOx in the exhaust gas is oxidized and temporarily stored in the form of nitrate, and when the oxygen concentration in the exhaust gas decreases, unburned HC or There is known an NOx occlusion reduction catalyst having the property of decomposing and releasing NOx through CO or the like for reduction and purification.
[0003]
In this NOx occlusion reduction catalyst, when the occlusion amount of NOx increases and reaches the saturation amount, no more NOx can be occluded. Therefore, the oxygen concentration of the exhaust gas that periodically flows into the NOx occlusion reduction catalyst is reduced. It is necessary to reduce and release NOx by decomposition. For example, when used in a gasoline engine, the operating air-fuel ratio of the engine is reduced (the engine is operated at a rich air-fuel ratio), thereby reducing the oxygen concentration in the exhaust gas and unburned HC in the exhaust gas. Reduction components such as CO can be increased to promote decomposition and release of NOx.
[0004]
However, when the NOx storage reduction catalyst is used as an exhaust gas purification device for a diesel engine, it is difficult to operate the engine at a rich air-fuel ratio. For this reason, by adding fuel to the exhaust gas upstream of the NOx storage reduction catalyst, the added fuel is thermally decomposed in high-temperature exhaust gas to produce a large amount of hydrocarbon, and this hydrocarbon is reduced. It is necessary to reduce the oxygen concentration in the exhaust gas by reacting with oxygen on the NOx storage reduction catalyst as an agent.
[0005]
On the other hand, as a measure to reduce particulate matter (particulate matter) emitted from diesel engines, an exhaust purification catalyst such as an oxidation catalyst supported on a particulate filter or a flow-through oxidation catalyst is placed in the middle of the exhaust pipe. Has already been equipped. By using such an oxidation catalyst, it is possible to promote the oxidation reaction of the particulates collected in the particulate filter and the particulates in the exhaust gas, and to reduce the particulates by combustion removal.
[0006]
However, such an oxidation catalyst has an active temperature region, and if the operation state continues at an exhaust temperature that falls below the lower limit temperature of activation, the oxidation catalyst will not be activated and the particulates will not be burned and removed well. The malfunction that can happen. Therefore, if necessary, fuel is added to the exhaust gas on the upstream side, and the added fuel is pyrolyzed in high-temperature exhaust gas to produce a large amount of hydrocarbons, which are then oxidized on the oxidation catalyst. It has been proposed to react and positively raise the catalyst bed temperature by reaction heat.
[0007]
As described above with some examples, fuel is added to the upstream side of the exhaust purification catalyst (NOx storage reduction catalyst, oxidation catalyst, or particulate filter carrying these) installed in the middle of the exhaust pipe. The idea itself has been proposed in the past. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-280125, a fuel addition injector is installed in an exhaust port of a cylinder head, fuel is added to exhaust gas by exhaust port injection by the injector, and the added fuel is stirred by a turbine. Means for supplying exhaust purification catalyst have been proposed above, and means for adding fuel to exhaust gas by such exhaust port injection has already been developed for practical use in some passenger cars and the like. It is made.
[0008]
However, in large vehicles equipped with diesel engines, it is possible to add fuel by installing an injector on the inlet side of the exhaust purification catalyst in the middle of the exhaust pipe from the viewpoint of ensuring the reliability of the EGR device and turbocharger. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-240429 has already proposed means for adding fuel with an injector in the middle of an exhaust pipe.
[0009]
When an injector is provided in the middle of the exhaust pipe in this way, burnout due to exposure of the injector to high-temperature exhaust gas and seizure in the flow path of the added fuel can be reliably avoided. Therefore, it is necessary to take some heat countermeasures with respect to the injector.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, if a new cooling water system is installed that simply leads a part of the cooling water from the water pump, passes it around the injector and then returns it to the thermostat, the water pipe is routed. This complicates the process and increases the number of parts, leading to a significant increase in cost.
[0011]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, so that heat countermeasures for avoiding burnout of an injector installed in the middle of an exhaust pipe and seizure in the flow path of the added fuel can be realized at low cost. An object of the present invention is to provide an exhaust emission control device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is provided with an exhaust purification catalyst in the middle of an exhaust pipe, an injector for injecting fuel into exhaust gas upstream of the exhaust purification catalyst in the exhaust pipe, and a water jacket around the injector. Forming and extracting a part of the cooling water from the water pump toward the cylinder block to the water jacket and introducing the cooling water from the water jacket through the center housing of the turbocharger and then guiding it to the thermostat. The present invention relates to an exhaust emission control device that is configured as described above.
[0013]
Thus, even if an injector is provided in the middle of the exhaust pipe, a part of the cooling water from the water pump to the cylinder block is introduced into the water jacket around the injector so that the injector Since it is cooled, burnout and seizure in the flow path of the added fuel due to exposure of the injector to high-temperature exhaust gas are reliably avoided.
[0014]
In addition, since the cooling water that has just cooled the injector does not rise to a very high temperature, the cooling water discharged from the water jacket around the injector is guided to the center housing of the turbocharger, which has a larger thermal load than the injector. Thus, it is possible to sufficiently contribute to cooling of the center housing.
[0015]
In this way, if the water jacket of the injector is returned to the thermostat as a cooling water system passing through the center housing of the turbocharger in series, the cooling water system necessary for cooling the center housing of the turbocharger can also be used. Therefore, it is possible to take measures against the heat of the injector, so that the complicated arrangement of the water pipe and the increase in the number of parts can be suppressed to the minimum necessary.
[0016]
Here, the cooling water system of the center housing of the turbocharger is selected as the other party. The turbocharger installed at the outlet of the exhaust manifold and the injector installed in the exhaust pipe on the downstream side are selected. Not only is the relationship convenient in terms of the size of the heat load, but the cooling water, which is relatively close to each other and has a temperature rise even from the height relationship, is positioned higher than the injector. This is also because it makes it possible to route water pipes that make sense to lead to a turbocharger, and this height relationship also increases the convenience in terms of draining and venting air. .
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0018]
1 to 3 show an example of an embodiment for carrying out the present invention. Reference numeral 1 in FIG. 1 denotes a diesel engine equipped with a turbocharger 2, and an intake 4 led from an air cleaner 3 is connected to an intake pipe. 5 is introduced to the compressor 2a of the turbocharger 2 and pressurized, and the pressurized intake air 4 is distributed and introduced to each cylinder of the diesel engine 1 via the intercooler 6.
[0019]
Further, exhaust gas 8 discharged from each cylinder of the diesel engine 1 through the exhaust manifold 7 is sent to the turbine 2b of the turbocharger 2 through the exhaust pipe 9, and the exhaust gas 8 driving the turbine 2b is of a catalyst regeneration type. Particulates are collected through the particulate filter 10 (exhaust gas purification catalyst) and then discharged outside the vehicle.
[0020]
Furthermore, an appropriate position upstream of the particulate filter 10 in the exhaust pipe 9, that is, in the example shown here, the exhaust pipe 9 upstream of the bent portion with respect to the bent portion of the exhaust pipe 9 bent in an L shape. A fuel addition injector 11 is attached to the base end of the injector 11. A part of the fuel guided from a fuel tank (not shown) or the like is bent at the base end of the injector 11 from the front end of the injector 11. It is injected into the flow path in the exhaust pipe 9 through an injection space 12 formed in the direction along the exhaust pipe 9 downstream of the part.
[0021]
As shown in FIG. 2, a water jacket 14 having a cylindrical shape substantially concentric with the injector 11 is bored inside the boss portion 13 that holds the injector 11.
[0022]
Further, a water supply port 15 to the water jacket 14 is provided at the tip end side (lower end side) of the water jacket 14 of the boss portion 13 and the side away from the exhaust pipe 9, and the injector 11 in the water jacket 14 is provided. A drain port 16 to the water jacket 14 is provided on the base end side (upper end side) and on the side close to the exhaust pipe 9.
[0023]
As shown in FIG. 3, a part of the cooling water from the water pump 17 toward the cylinder block 18 is extracted and introduced into the water supply port 15 (see FIG. 2) of the water jacket 14 and the water jacket 14 is drained. The cooling water discharged from 16 (see FIG. 2) passes through the inside of the center housing 2c (see FIG. 1) of the turbocharger 2 and then led to the thermostat (temperature adjuster) 19.
[0024]
In the thermostat 19, the cooling water that has been heated through the water jacket 14 of the boss portion 13 and the center housing 2 c of the turbocharger 2 in sequence, and the cylinder block 18 and the cylinder head 20 of the diesel engine 1 are raised in sequence. The warm cooling water is merged and guided to the radiator 21.
[0025]
However, when the temperature of the cooling water is low immediately after starting the diesel engine 1 or the like, the water path returning from the radiator 21 is closed by the operation of the thermostat 19 and the cooling water from the center housing 2c and the cylinder head 20 of the turbocharger 2 is used as the water. By opening a water passage leading to the pump 17, the cooling water can be directly fed to the water pump 17 without passing through the radiator 21 to avoid overcooling of the diesel engine 1.
[0026]
Thus, if the exhaust gas purification device is configured in this way, even if the injector 11 is provided in the middle of the exhaust pipe 9, the water jacket 14 around the injector 11 is cooled to the cylinder block 18 from the water pump 17 to the cylinder block 18. Since a part of the water is introduced and the injector 11 is cooled, burnout and seizure in the flow path of the added fuel are surely avoided when the injector 11 is exposed to the high-temperature exhaust gas 8. Is done.
[0027]
Further, since the cooling water that has just cooled the injector 11 has not been raised to a very high temperature, the cooling water discharged from the water jacket 14 around the injector 11 is used as the turbocharger 2 having a larger heat load than the injector 11. By guiding to the center housing 2c, it is possible to sufficiently contribute to cooling of the center housing 2c.
[0028]
In this way, if the water jacket 14 of the injector 11 is returned to the thermostat 19 as a cooling water system passing through the center housing 2c of the turbocharger 2 in series, it is necessary for cooling the center housing 2c of the turbocharger 2. It becomes possible to take measures against heat of the injector 11 by also using the cooling water system.
[0029]
Here, the cooling water system of the center housing 2c of the turbocharger 2 is selected as the other party for the turbocharger 2 installed at the outlet of the exhaust manifold 7 and the exhaust pipe 9 downstream thereof. In addition to the fact that the relationship with the injector 11 is convenient from the viewpoint of the size of the heat load, the injector 11 is provided with cooling water that is relatively close to each other and whose temperature has increased even from the height relationship. This is also because it makes it possible to route the water pipe that makes sense to guide the turbocharger 2 to a relatively higher location. This is also because convenience increases (see FIG. 1).
[0030]
Therefore, according to the above embodiment, the cooling water system necessary for cooling the center housing 2c of the turbocharger 2 can also be used as a heat countermeasure for the injector 11, so that the complicated arrangement of water pipes is possible. And an increase in the number of parts can be suppressed to the minimum necessary, and heat measures for avoiding burnout of the injector 11 installed in the middle of the exhaust pipe 9 and seizure in the flow path of the added fuel can be made inexpensive. Can be realized.
[0031]
The exhaust purification apparatus of the present invention is not limited to the above-described embodiment. For exhaust purification catalysts that require the addition of hydrocarbons, in addition to catalyst regeneration type particulate filters, NOx reduction catalysts (selection) Reduction type catalyst), NOx occlusion reduction catalyst, particulate filter combined with NOx occlusion reduction catalyst, oxidation catalyst etc. may be adopted, and the fuel added by injector is a general diesel engine Of course, different fuels such as kerosene may be used in addition to the light oil used for the fuel, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
[0032]
【The invention's effect】
According to the above-described exhaust gas purification apparatus of the present invention, the cooling water system necessary for cooling the center housing of the turbocharger can also be used to take measures against the heat of the injector. And the increase in the number of parts can be suppressed to the minimum necessary, and heat countermeasures for avoiding burnout of the injectors installed in the exhaust pipe and seizure in the flow path of the added fuel can be realized at low cost. It is possible to achieve an excellent effect of being able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an embodiment for carrying out the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing details of an installation location of the injector of FIG.
FIG. 3 is a system diagram of cooling water supplied to and discharged from the water jacket of FIG. 2;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diesel engine 2 Turbocharger 2a Compressor 2b Turbine 2c Center housing 8 Exhaust gas 9 Exhaust pipe 10 Catalyst regeneration type particulate filter (exhaust purification catalyst)
11 Injector 14 Water jacket 17 Water pump 18 Cylinder block 19 Thermostat

Claims (2)

排気浄化用触媒を排気管途中に装備し、該排気管の排気浄化用触媒より上流に排気ガス中に燃料を噴射するインジェクタを配設すると共に、該インジェクタの周囲にウォータジャケットを形成し、該ウォータジャケットに対しウォータポンプからシリンダブロックに向かう冷却水の一部を抜き出して導入し且つ前記ウォータジャケットから排出された冷却水をターボチャージャのセンターハウジング内を経由させてからサーモスタットに導くように構成したことを特徴とする排気浄化装置。  An exhaust purification catalyst is provided in the middle of the exhaust pipe, an injector for injecting fuel into the exhaust gas is disposed upstream of the exhaust purification catalyst in the exhaust pipe, and a water jacket is formed around the injector, A part of the cooling water from the water pump to the cylinder block is extracted and introduced into the water jacket, and the cooling water discharged from the water jacket is guided through the center housing of the turbocharger and then guided to the thermostat. An exhaust purification device characterized by that. ターボチャージャがインジェクタよりも相対的に高所にもうけられていることを特徴とする請求項1に記載の排気浄化装置。2. The exhaust emission control device according to claim 1, wherein the turbocharger is provided at a relatively higher position than the injector.
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