[发明专利]内燃机的废气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机的废气净化装置。

背景技术

在内燃机特别是柴油机的废气中包含有以碳黑为主成分的微粒(パテイキュレ-ト)。微粒为有害物质，所以，提出有在发动机排气系中设置用于在排放到大气以前对微粒进行捕集的过滤器的方案。这样的过滤器为了防止网目堵塞导致的排气阻力的增加，需要将捕集的微粒焚烧。

在进行这样的过滤器再生时，微粒如为约600℃则着火燃烧，但柴油机的废气温度通常比600℃低，所以一般需要对过滤器自身加热等的装置。

日本特公平7-106290号公报公开了这样的内容，即如将白金族金属和碱土金属氧化物载置于过滤器，则过滤器上的微粒在柴油机的通常的废气温度即约400℃连续焚烧。

然而，即使使用该过滤器，废气温度也不总是处于400℃左右，另外，根据运行状态的不同，也可能从柴油机排放出大量的微粒，在各时间不能焚烧的微粒可能慢慢地在过滤器上堆积。

在该过滤器中，当微粒堆积到某种程度时，由于微粒焚烧能力极度下降，所以，仍不能自身再生过滤器。这样，当仅是将这种过滤器配置到发动机排气系时，则可能在较早时期产生网目堵塞。

发明的公开

因此，本发明的目的在于提供一种内燃机的废气净化装置，该废气净化装置可由微粒过滤器良好地将捕集到的微粒氧化除去，防止微粒过滤器的网目堵塞。

按照本发明，提供一种内燃机的废气净化装置，该废气净化装置具有使捕集到的微粒氧化的微粒过滤器和使上述微粒过滤器的排气上游侧和排气下游侧逆转的逆转装置，上述微粒过滤器具有用于捕集微粒的捕集壁，上述捕集壁具有第1捕集面和第2捕集面，由上述逆转装置使上述微粒过滤器的排气上游侧和排气下游侧逆转，从而为了捕集微粒而交替使用上述捕集壁的上述第1捕集面和上述第2捕集面，上述微粒过滤器具有用于废气的流出入的第1开口部和第2开口部，在消声器上游侧配置于排气管内，上述微粒过滤器的上述第1开口部与上述第2开口部之间的周围部至少部分地与上述排气管内的废气流接触。

附图的简单说明

图1为具有本发明废气净化装置的柴油机的示意纵断面图。

图2为图1的燃烧室的放大纵断面图。

图3为图1的气缸盖的底面图。

图4为燃烧室的侧面断面图。

图5为示出进排气阀的提升量与燃料喷射的图。

图6为示出黑烟和NO_X的发生量等的图。

图7(A)为示出空燃比在21附近、黑烟的发生量最多时的燃烧压力变化的图。

图7(B)为示出空燃比在18附近、黑烟的发生量基本为零时的燃烧压力变化的图。

图8为示出燃料分子的图。

图9为示出黑烟的发生量与EGR率的关系的图。

图10为示出喷射燃料量与混合气体量的关系的图。

图11为示出第1运行区域I和第2运行区域II的图。

图12为示出空燃比传感器的输出的图。

图13为示出节气门的开度等的图。

图14为示出第1运行区域I的空燃比的图。

图15(A)示出节气门的目标开度的图。

图15(B)示出EGR控制阀的目标开度的图。

图16为示出第2燃烧的空燃比的图。

图17(A)示出节气门的目标开度的图。

图17(B)示出EGR控制阀的目标开度的图。

图18为示出本发明内燃机的废气净化装置的断面平面图。

图19为图18的P-P断面图。

图20(A)为示出微粒过滤器的构造的正面图。

图20(B)为示出微粒过滤器的构造的侧面断面图。

图21(A)和图22(B)为用于说明微粒的氧化作用的图。

图22为示出可氧化除去微粒子量与微粒过滤器温度的关系的图。

图23(A)、图23(B)、及图23(C)为用于说明微粒的堆积作用的图。

图24为用于防止微粒在微粒过滤器的堆积的第1流程图。

图25(A)和图25(B)为微粒残留时的微粒过滤器的分隔壁的放大断面图。

图26为用于防止微粒在微粒过滤器的堆积的第2流程图。

图27为用于防止微粒在微粒过滤器的堆积的第3流程图。

图28为示出图18的内燃机的废气净化装置的变型例的断面平面图。

实施发明的最佳形式