内燃机的排气通路构造制造技术

一种内燃机的排气通路构造，具备排气催化剂、旁通通路以及废气旁通阀。排气催化剂配置于比涡轮增压器的透平靠下游的排气通路。废气旁通阀设置于旁通通路的入口。旁通通路具备直口部，所述直口部形成为包括所述旁通通路的出口在内的至少一部分的连续的部位的轴线位于同一直线上，并且，所述旁通通路配置成所述直口部的轴线的延长线与排气催化剂的上游侧端面交叉。

Exhaust passage structure of internal combustion engine

An exhaust passage structure of an internal combustion engine has exhaust catalysts, by-pass passages and exhaust by-pass valves. The exhaust catalyst is arranged in the exhaust passage downstream of the turbine than the turbocharger. The exhaust bypass valve is arranged at the entrance of the bypass passage. A bypass path has a straight port formed on the same line as an axis of at least a continuous part including an outlet of the bypass path, and the bypass path is configured to intersect an extension line of the axis of the straight port portion with an upstream side end face of the exhaust catalyst.

【技术实现步骤摘要】
内燃机的排气通路构造
本专利技术涉及应用于具备利用排气能量来驱动离心式的压缩机的排气透平增压器(涡轮增压器)的内燃机的排气通路的构造，尤其涉及包括附设于涡轮增压器的旁通通路和废气旁通阀的排气通路的构造。
技术介绍
作为内燃机的排气通路，已知一种配置有涡轮增压器的透平、用于使排气绕过透平而流动的旁通通路、以及具备对旁通通路的出口进行开闭的阀体的废气旁通阀的构造。在日本特开2010-180781中，公开了如下配置：在排气催化剂配置于比涡轮增压器的透平靠下游的排气通路的内燃机中，在废气旁通阀的阀体的开度为预定开度以上时，从旁通通路的出口流出的排气的大部分与排气催化剂的上游侧端面直接碰撞，并且，在废气旁通阀的阀体的开度小于所述预定开度时，旁通排气的大部分与位于比排气催化剂的上游侧端面靠上游的位置的排气通路的壁面等直接碰撞。另外，在日本特开2010-180781中，公开了如下方法：在如内燃机被冷启动了的情况那样、需要排气催化剂的预热的情况下，通过将废气旁通阀的阀体的开度控制为所述预定开度以上，从而使高温的旁通排气与排气催化剂直接碰撞。而且，在日本特开2010-180781中，也公开了如下方法：在如内燃机被进行着高负荷运转的情况那样、排气催化剂有可能过度升温的情况下，通过将废气旁通阀的阀体的开度控制为比所述预定开度小的开度，从而高温的旁通排气不与排气催化剂直接碰撞。
技术实现思路
另外，当在排气催化剂的预热期间发生增压要求时，有时为了增加经由透平的排气的流量而将废气旁通阀的开度变更为比所述预定开度小的开度。在这样的情况下，旁通排气与废气旁通阀发生干涉，所以旁通排气的指向方向偏离排气催化剂的上游侧端面，因此难以使高温的旁通排气与排气催化剂直接碰撞。本专利技术提供一种能够通过尽可能地减小废气旁通阀的开度对于旁通排气的指向方向的影响、从而尽可能地增多能够与排气催化剂直接碰撞的旁通排气的量的技术。本专利技术通过以从旁通通路的出口流出的排气指向排气催化剂的上游侧端面而流动的方式形成旁通通路，并且将废气旁通阀配置于该旁通通路的入口，从而抑制由废气旁通阀的开度的影响导致的旁通排气的指向方向的变化，由此使与排气催化剂的上游侧端面直接碰撞的旁通排气的量尽可能变多。本专利技术的技术方案是一种内燃机的排气通路构造，该内燃机的排气通路构造具备涡轮增压器、排气催化剂、旁通通路以及废气旁通阀。所述涡轮增压器具备配置于内燃机的排气通路的透平、以及配置于内燃机的进气通路的压缩机。所述排气催化剂配置于比所述涡轮增压器的透平靠下游的排气通路。所述旁通通路使排气从比所述涡轮增压器的透平靠上游的排气通路绕过所述透平，并向比所述透平靠下游且比所述排气催化剂靠上游的排气通路流动。所述废气旁通阀构成为对在所述旁通通路流通的气体量进行调整。所述废气旁通阀设置于所述旁通通路的入口。所述旁通通路包括直口部(英文：straightport)，所述直口部设置成包括该旁通通路的出口在内的至少一部分的连续的部位的轴线位于同一直线上。所述旁通通路配置成所述直口部的轴线的延长线与所述排气催化剂的上游侧端面交叉。在这样构成的内燃机的排气通路构造中，在如内燃机被冷启动了的情况那样、需要排气催化剂的预热的情况下，当废气旁通阀被开阀时，从内燃机排出的高温的排气的至少一部分经由旁通通路流入排气催化剂。关于经由旁通通路的排气，由于该排气具有的热难以被透平夺取，所以成为比经由透平的排气高温的状态。此时，旁通通路配置成包括旁通通路的出口在内的直口部的轴线的延长线与排气催化剂的上游侧端面交叉，所以经由该旁通通路的排气指向排气催化剂的上游侧端面而流动。结果，旁通排气中的、不与位于比上游侧催化剂端面靠上游的位置的排气通路的壁面等碰撞而与所述上游侧催化剂端面直接碰撞的排气的量变多。在此，若旁通排气在到达所述上游侧端面之前与排气通路的壁面等发生碰撞，则该旁通排气的热被传递给所述壁面等，所以从该旁通排气向排气催化剂传递的热量容易变少。因而，若旁通排气中的、在到达所述上游侧端面之前与所述壁面等发生碰撞的排气的量变多，则难以使旁通排气的热有效地向排气催化剂传递。与此相对，如上所述，若旁通排气中的、不与所述壁面等发生碰撞而与所述上游侧催化剂端面直接碰撞的排气的量变多，则能够使旁通排气的热有效地向排气催化剂传递。结果，能够促进排气催化剂的预热。另外，根据本专利技术的内燃机的排气通路构造，由于废气旁通阀配置于旁通通路的入口，所以旁通排气的指向方向难以因废气旁通阀的开度而变化。因而，能够抑制排气催化剂的预热期间的废气旁通阀的开度的影响、并且能够有有效地进行排气催化剂的预热。此外，也可以是，所述旁通通路配置成所述直口部的轴线的延长线与所述上游侧催化剂端面的中心交叉。在此，所述旁通排气有可能随着接近所述上游侧催化剂端面而沿径向扩展。此时，若所述旁通通路配置成所述直口部的轴线的延长线与所述上游侧催化剂端面的中心交叉，则即使在所述旁通排气到达所述上游侧催化剂端面之前该旁通排气沿径向扩展，该大部分的排气也容易与所述上游侧催化剂端面直接碰撞。结果，能够使旁通排气的热进一步有效地向排气催化剂传递。在此，也可以是，在以所述直口部的轴线的延长线与所述上游侧催化剂端面的中心交叉的方式配置所述旁通通路时，所述旁通通路配置成所述直口部的轴线与所述排气催化剂的轴线位于同轴。在该情况下，能够更可靠地使所述旁通排气中的、与所述上游侧催化剂端面直接碰撞的排气的量变多。另外，从将在旁通通路流动的排气的温度维持为更高的温度这样的观点出发，优选缩短旁通通路的全长。然而，若旁通通路的全长过度变短，则与此相应地，直口部的长度也变短，所以从旁通通路的出口流出的旁通排气的指向性容易变弱。若旁通排气的指向性变弱，则在该旁通排气与经由透平的排气发生了碰撞时，该旁通排气的指向方向会变化、或从指向所述上游侧端面的旁通排气流剥离的排气的量会变多，由此与所述上游侧端面直接碰撞的旁通排气的量有可能变少。在所述排气通路构造中，也可以是，所述直口部具有如下长度：在对于所述涡轮增压器的要求增压压力为比最大增压压力小的预定增压压力以下时，从所述旁通通路的出口流出的排气指向所述排气催化剂的上游侧端面。即，也可以是，旁通通路形成为，在所述直口部的长度成为预定的距离以上的条件下该旁通通路的全长尽可能地变短。此处所说的“预定的距离”是认为具有如下指向性的距离：在如内燃机被缓加速运转时那样、对于涡轮增压器的要求增压压力为比最大增压压力小的预定增压压力以下时、即使旁通排气与透平排气发生碰撞、该旁通排气的大部分也能够与所述上游侧端面直接碰撞；且是预先基于实验和/或模拟的结果求出的距离。根据这样的构成，即使在排气催化剂的预热期间内燃机被缓加速运转，也能够使旁通排气的大部分与所述上游侧端面直接碰撞，因此能够有效地进行排气催化剂的预热。此外，在如内燃机被急加速运转时那样、对于涡轮增压器的要求增压压力比所述预定增压压力大时，透平排气的流量和/或流速变大，所以变得难以使旁通排气与所述上游侧端面直接碰撞。但是，在内燃机被急加速运转时，从该内燃机排出高温且多量的排气，与此相应地透平排气也成为高温且多量，所以即使不利用旁通排气也能够使排气催化剂迅速升温。因而，上述预定距离不需要长至能够确保对于涡轮增压器的要求增压压力比所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃机的排气通路构造，具备：涡轮增压器，该涡轮增压器具备配置于内燃机的排气通路的透平、以及配置于内燃机的进气通路的压缩机；排气催化剂，该排气催化剂配置于比所述涡轮增压器的透平靠下游的排气通路；旁通通路，该旁通通路构成为使排气从比所述涡轮增压器的透平靠上游的排气通路绕过所述透平，并向比所述透平靠下游且比所述排气催化剂靠上游的排气通路流动；以及废气旁通阀，该废气旁通阀构成为对在所述旁通通路流通的气体量进行调整，其中，所述废气旁通阀设置于所述旁通通路的入口，所述旁通通路具备直口部，所述直口部设置成包括所述旁通通路的出口在内的至少一部分的连续的部位的轴线位于同一直线上，并且，所述旁通通路配置成所述直口部的轴线的延长线与所述排气催化剂的上游侧端面交叉。

【技术特征摘要】
2017.03.03 JP 2017-0404281.一种内燃机的排气通路构造，具备：涡轮增压器，该涡轮增压器具备配置于内燃机的排气通路的透平、以及配置于内燃机的进气通路的压缩机；排气催化剂，该排气催化剂配置于比所述涡轮增压器的透平靠下游的排气通路；旁通通路，该旁通通路构成为使排气从比所述涡轮增压器的透平靠上游的排气通路绕过所述透平，并向比所述透平靠下游且比所述排气催化剂靠上游的排气通路流动；以及废气旁通阀，该废气旁通阀构成为对在所述旁通通路流通的气体量进行调整，其中，所述废气旁通阀设置于所述旁通通路的入口，所述旁通通路具备直口部，所述直口部设置成包括所述旁通通路的出口在内的至少一部分的连续的部位的轴线位于同一直线上，并且，所述旁通通路配置成所述直口部的轴线的延长线与所述排气催化剂的上游侧端面交叉。2.根据权利要求1所述的内燃机的排气通路构造，其中，所述旁通通路配置成所述直口部的轴线的延长线与所述排气催化剂的上游侧端面的中心交...

【专利技术属性】
技术研发人员：久保田博文，角冈卓，细谷孝伸，村田宏树，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP