[发明专利]内燃机的排气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机的排气净化装置。

背景技术

为了向被配置在内燃机的排气通道中的排气净化催化剂供给燃料，存在从被设置在该催化剂的上游处的燃料喷射阀喷射液体的燃料（例如轻油、汽油）的情况。其目的在于，例如，由于燃料的燃烧或氧化而升温、催化剂上所堆积的PM（Particulate Matter：颗粒状物质）的氧化去除、在NOx吸留还原催化剂中进行还原、以及从硫中毒中恢复。为了对以这种目的而被供给的燃料进行转化，提出了一种如下的装置，即，在与作为目标的排气净化催化剂相比靠上游的排气通道内，配置小型的排气净化催化剂（小截面催化剂），并使排气在排气净化催化剂的外周面与排气通道壁面之间流通，从而向该小截面催化剂供给燃料（例如，专利文献1）。

被喷射至排气中的燃料的分散性能够通过使燃料的颗粒微粒化而提高。因此，存在如下的情况，即，在从燃料喷射阀喷射的喷雾所碰撞的位置处设置碰撞部件，通过使燃料与碰撞部件发生碰撞从而实现燃料的微粒化、雾化。作为这种碰撞部件，可以例示出以与燃料的喷射方向对置的方式而设置的碰撞部件（例如，碰撞板、扩散板等）。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-209804号公报

专利文献2：日本特开平2-149712号公报

专利文献3：日本特开2009-57954号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1所公开的装置中，将碰撞板固定在小截面催化剂上。小截面催化剂在排气通道内向下方偏心，碰撞板被固定在小截面催化剂的上游侧的端部的上端处，燃料从燃料喷射阀朝向该碰撞板向上方喷射。

但是，当燃料的喷射量过度增多时，燃料容易附着在碰撞部件上，从而存在朝向碰撞部件的表面的燃料滞留增多的可能性。该问题在专利文献2及专利文献3所公开的装置中也并未被解决。

本发明是鉴于上述实际情况而实施的，其目的在于，提供一种能够在如下的内燃机的排气净化装置中，抑制朝向碰撞部件的表面的燃料滞留的技术，其中，所述内燃机的排气净化装置通过使从燃料喷射阀喷射的燃料与被设置在排气通道中的碰撞部件发生碰撞，从而促进燃料的微粒化。

用于解决课题的方法

本发明的第一方式为一种内燃机的排气净化装置，其特征在于，具备：小截面催化剂，其被配置在内燃机的排气通道中，且以使排气在其外周面与排气通道壁面之间流通的方式而被形成；燃料喷射阀，其朝向与所述小截面催化剂相比靠上游的排气通道喷射液体的燃料；碰撞板，其被设置在与所述小截面催化剂相比靠上游的排气通道中，且被设置在从所述燃料喷射阀喷射的燃料所碰撞的位置处；加热装置，其能够使从所述燃料喷射阀喷射的燃料点火，其中，所述小截面催化剂及所述碰撞板在所述排气通道内以偏向于预定方向的方式配置，并且所述燃料喷射阀朝向所述碰撞板在所述预定方向上喷射燃料。

在该方式中，通过排气通道内的小截面催化剂向预定方向的偏向，从而在排气通道内形成了截面积较大的宽大侧迂回路径，并在该宽大侧迂回路径中形成有废气的主流。另一方面，由于所述燃料喷射阀朝向所述碰撞板在所述预定方向上喷射燃料，因此碰撞板中的附着燃料的表面将面对宽大侧迂回路径。因此，即使假设在碰撞板上附着了燃料，但由于碰撞板的附着燃料的表面被暴露于流速较大的主流中，因此也能够抑制附着的燃料在碰撞板的表面上的滞留。此外，由于具备能够使从所述燃料喷射阀喷射的燃料点火的加热装置，因此通过使附着在碰撞板的表面上或在其附近漂浮的燃料点火，从而能够抑制燃料的滞留，并能够使废气置于高温。

优选为，所述排气通道具有弯曲部，所述碰撞板的至少一部分被配置在所述弯曲部中，且在与所述弯曲部相同的方向上弯曲。当排气通道及碰撞板的弯曲以所述预定方向作为外侧时，由于通过离心力而使废气的主流朝向附着在碰撞板上的燃料偏向，因此能够适当地抑制朝向碰撞板的表面的燃料滞留。当排气通道及碰撞板的弯曲以所述预定方向作为内侧时，由于通过离心力而使主流的流速增大，因此能够适当地抑制朝向碰撞板的表面的燃料滞留。

优选为，所述碰撞板的后端部被固定在所述小截面催化剂的前端部中的、所述预定方向侧的端部上。在这种情况下，能够适当地将附着在碰撞板上的燃料向小截面催化剂引导。

优选为，所述碰撞板在与所述加热装置相比靠下游处具有通气孔。在这种情况下，通过穿过通气孔的火焰的传播，从而能够使小截面催化剂的外侧中的、碰撞板的下游侧的部分升温。

优选为，所述预定的方向为下方。