排气加热装置制造方法及图纸

本发明专利技术的排气加热装置（31）具有：扩张室（37），其具有排气流入的流入口（42）及将流入的排气排出的流出口（43），上述流入口及流出口与排气通路（28）连通；燃料供给阀（38），其用于向扩张室（37）内供给燃料；燃料扩散板（39），其用于使燃料扩散到扩张室（37）内；点火构件（40），其用于使燃料在扩张室（37）内点火。与流入口（42）连通的排气通路（28）与扩张室（37）的圆形的周面（37a）沿切线方向连接，该排气通路（28）的中心轴线（A）相对于与流出口（43）连通的排气通路（28）的中心轴线（B）偏移，燃料扩散板（39）自紧邻流入口（42）的部位沿着扩张室（37）的周面（37a）延伸以将流入口（42）和流出口（43）之间隔开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在设置有排气净化装置的内燃机中为了使排气净化装置活化并维持活化状态而提高排气的温度的排气加热装置。
技术介绍
在专利文献I、专利文献2中公开有如下的内燃机为了在内燃机起动时促进 排气净化装置活化，或在内燃机运转过程中维持排气净化装置的活化状态，在比排气净化装置更靠上游侧的排气通路中装配有排气加热装置。该排气加热装置在排气中生成加热气体并将生成的该加热气体向下游侧的排气净化装置供给，从而促进排气净化装置活化、维持活化状态。因此，排气加热装置通常具有向排气通路中供给燃料的燃料供给阀、以及通过加热该燃料并使其点火而生成加热气体的电热塞等点火装置。并且，已知有为了谋求该加热气体的升温而在点火装置的下游侧排气通路配置有小型的氧化催化剂的结构。该氧化催化剂具有其自身的发热功能和将燃料向低碳成分改性的功能，但与作为排气净化装置的一部分而使用的氧化催化剂的构成不同。现有技术文献专利文献I :日本特开2009-156164号公报专利文献2 日本特开2009-209804号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在专利文献I、专利文献2公开的排气加热装置中，在内燃机的进气流量变大的运转状态下，在排气通路流动的排气的流速也相对上升。因此，自排气加热装置的燃料供给阀供给到了排气通路中的燃料不能停留在点火装置周围，即便已点火，也可能因排气的流动而导致火焰被吹灭并导致未燃烧的燃料向排气净化装置侧流入。这种不良情况在因停止向燃烧室供给燃料而使得排气温度容易降低的发动机制动器工作时显著呈现。本专利技术的目的在于提供一种内燃机的排气加热装置，即便在低温的排气大量流动这样的运转状态下也能够使燃料的点火稳定地持续。用于解决课题的方案本专利技术的内燃机的排气加热装置用于对自内燃机向排气净化装置导入的排气进行加热，所述内燃机的排气加热装置的特征在于，具有扩张室，该扩张室具有排气流入的流入口及将自该流入口流入的排气排出的流出口，所述流入口及流出口与排气通路连通；燃料供给阀，该燃料供给阀配置于该扩张室，用于向该扩张室内供给燃料；燃料扩散板，该燃料扩散板与该燃料供给阀相对地配置在所述扩张室内，用于使自该燃料供给阀供给到了所述扩张室内的燃料碰到该燃料扩散板以使该燃料在扩张室内扩散；以及点火构件，该点火构件配置于所述扩张室，用于使自所述燃料供给阀供给到了所述扩张室内的燃料点火，所述扩张室具有圆形的周面，与所述流入口连通的排气通路与所述扩张室的周面沿切线方向连接，并且，该排气通路的中心轴线处于相对于与所述流出口连通的排气通路的中心轴线偏移了的状态，所述燃料扩散板以将所述扩张室的所述流入口和所述流出口之间隔开的方式，自紧邻所述流入口的部位沿着该扩张室的周面延伸。在本专利技术中，“偏移了的状态”指的是与流入口连通的排气通路的中心轴线和与流出口连通的排气通路的中心轴线并非呈一直线状地排列的状态。因此，自排气通路经由流入口流入扩张室内的排气沿着扩张室的周面形成回旋流。自燃料供给阀被供给的燃料碰到燃料扩散板而扩散，并沿着回旋流在扩张室内流动。点火构件使该燃料点火以使排气的温度上升。通过扩散室内的燃料的燃烧而成为了高温的排气，自流出口经由排气通路向排气净化装置流出。在本专利技术的内燃机的排气加热装置中，还可以具有在扩张室和排气净化装置之间的排气通路中配置的氧化催化剂。优选为，燃料供给阀及点火构件自扩张室的流入口离开地配置。 另外，构成为在比扩张室更靠上游侧的排气通路中，配置有增压器的排气涡轮，由该排气涡轮产生的排气的回旋流被导入扩张室内，这种结构是有效的。专利技术的效果根据本专利技术的内燃机的排气加热装置，利用自燃料供给阀供给到了扩张室内的燃料碰到的燃料扩散板，可以使燃料在扩张室内扩散。而且，可以在降低自排气通路经由流入口流入扩张室内的排气的流速的同时形成回旋流。因此，与存在将流入口和流出口之间隔开的燃料扩散板这种结构协同作用，可以使流到了扩张室内的排气更长时间地留在扩张室内。其结果是，即便处于排气的流速提高的内燃机的高速运转区域，另外，即便将量更多的燃料供给到扩张室内，也不会产生通过燃料的燃烧而得到的火焰被吹灭这样的不良情况。因此，可以使供给到了扩张室内的燃料的稳定的燃烧持续，从而可以向排气催化剂装置供给更高温度的排气。在具有在扩张室和排气净化装置之间的排气通路中配置的氧化催化剂的情况下，可以更高效率地进行排气净化装置的温度控制。在燃料供给阀及点火构件自扩张室的流入口离开地配置的情况下，可以在排气的流速成为更稳定的状态的区域进行燃料的供给及点火，从而可以使火焰难以被吹灭。在构成为在比扩张室更靠上游侧的排气通路中配置有增压器的排气涡轮、并将由该排气涡轮产生的排气的回旋流导入扩张室内这种结构的情况下，可以使供给到扩张室内的燃料进行更均匀的扩散。附图说明图I是示意性表示装配有本专利技术的内燃机的排气加热装置的发动机系统的一实施方式的概念图。图2是图I所示的实施方式中的排气加热装置的部分的主视图。图3是表示图I所示的实施方式中的排气加热装置的工作顺序的流程图。图4是示意性表示本专利技术的内燃机的排气加热装置的其他实施方式的概念图。图5是示意性表示本专利技术的内燃机的排气加热装置的另外的实施方式的概念图。图6是示意性表示本专利技术的内燃机的排气加热装置的另外的实施方式的概念图。图7是示意性表示本专利技术的内燃机的排气加热装置的其他实施方式的概念图。具体实施例方式参照图f图3详细说明将本专利技术应用于装配有排气净化装置的压缩点火式的多缸内燃机的实施方式。但是,本专利技术并非仅限于这种实施方式,根据所要求的特性,能够自由地改变其结构。例如，对于以汽油、醇类或LNG (液化天然气)等为燃料并通过火花塞使其点火的火花点火式内燃机，本专利技术也是有效的。图I示意性表示本实施方式中的发动机系统的主要部分，但为方便起见而省略了用于进气排气的气门机构、EGR装置等。本实施方式中的发动机10是通过将作为燃料的轻油自燃料喷射阀11直接喷射到处于压缩状态的燃烧室12内而使其自燃的压缩点火式的多缸(在图示例中为四缸)内燃机。但是，从本专利技术的特性方面来看，也可以是单缸的内燃机。自该燃料喷射阀11供给到燃烧室12内的燃料的量及喷射正时，基于驾驶员踩踏加速踏板13的踩踏量和车辆的运转状态，由EQJ (Electronic Control Unit :电子控制单元)14控制。加速踏板13的踩踏量由油门开度传感器15检测，该检测信息被输出到ECU14。另外，车辆的运转状态中的、发动机10的曲轴转角相位由曲轴转角传感器16检测，该检测信息被·输出到ECU。在装配有未图示的气门机构等的缸盖17上也安装有与各燃烧室12连通的进气歧管18。在与该进气歧管18 —同划分出进气通路19的进气管20上，自其上游端侧依次配置有空气滤清器21、调压槽(surge-tank)22、增压器23的压缩机24、内部冷却器25、以及节流阀26。另外，在与安装于缸盖17的排气歧管27 —同划分出排气通路28的排气管29上，自其上游端侧依次配置有增压器23的排气涡轮30、本专利技术中的排气加热装置31、以及排气净化装置32。在空气滤清器21和调压槽22之间的进气通路19中配置有对在该处的进气通路19中流动的进气的流量进行检测并将检测结果输出到ECU14的空气流量计33、以及对进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种内燃机的排气加热装置，用于对自内燃机向排气净化装置导入的排气进行加热，所述内燃机的排气加热装置的特征在于，具有 扩张室，该扩张室具有排气流入的流入口及将自该流入口流入的排气排出的流出口，所述流入口及流出口与排气通路连通； 燃料供给阀，该燃料供给阀配置于该扩张室，用于向该扩张室内供给燃料； 燃料扩散板，该燃料扩散板与该燃料供给阀相对地配置在所述扩张室内，用于使自该燃料供给阀供给到了所述扩张室内的燃料碰到该燃料扩散板以使该燃料在扩张室内扩散；以及 点火构件，该点火构件配置于所述扩张室，用于使自所述燃料供给阀供给到了所述扩张室内的燃料点火， 所述扩张室具有圆形的周面，与所述流入口连通的排气通路与所述扩张室的周面沿切线方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：森泰一，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：