[發(fā)明專利]內(nèi)燃機的排氣凈化裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980129176.4
• 申請日: 2009-07-24
• 公開（公告）號: CN102105672A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林孝太郎;山下哲也
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02M35/024
• 分類號: F02M35/024;F01M11/03;F02M35/08;F02M37/22
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高培培;車文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及內(nèi)燃機的排氣凈化裝置。

背景技術(shù)

近年來的內(nèi)燃機由于燃燒的改善而大幅度減少了內(nèi)燃機的廢氣中的PM(顆粒狀物質(zhì))，但是PM的排出基準也變得更為嚴格，需要降低所排出的50納米以上的大小的PM顆粒數(shù)。

在這種情況下，在內(nèi)燃機的廢氣通路上設(shè)置等，但是根據(jù)內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)條件，僅通過DPF的設(shè)置，會發(fā)生不能達到PM的排出基準的情況。

另一方面，已知在內(nèi)燃機的PM的生成中，被供給到內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)的流體，即吸入空氣、燃料、發(fā)動機油等中包含的微粒子成為核，會促進PM生成。即，即使被供給到燃燒室內(nèi)的流體中的微粒子為小于50納米的微粒子，在燃燒室內(nèi)其也會成為核，成長為比50納米大的大小的PM顆粒，因此與PM微粒數(shù)的排出基準相抵觸。

從而，為了進行進一步的PM排出降低，需要降低被供給到內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)的流體中包含的小于50納米的微粒子。

但是，作為現(xiàn)有技術(shù)中的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置的PM排出降低機構(gòu)，以內(nèi)燃機的燃燒的改善以及廢氣的處理為對象，不存在防止成為PM的核的比59納米還小的微粒子向燃燒室內(nèi)侵入而降低PM排出數(shù)的事例。

例如日本特開2004-301121號公報、日本專利第3249051號公報中公開的過濾器是用于保護內(nèi)燃機而過濾吸氣中比較大的(微米級的大小的)固體物質(zhì)的與現(xiàn)有的空氣過濾器相關(guān)的過濾器，日本特開平10-238330號公報中公開的過濾器是用于除去從曲軸箱放出的排氣中的污染物質(zhì)的過濾器，雖然均被記載為高效率過濾器，但是并不是連成為PM的核的小于50納米的微粒子也除去的過濾器。

發(fā)明內(nèi)容

在日本特開平5-126993號公報的排氣裝置中，介紹的是在核燃料處理設(shè)施中使用的HRPA過濾器(High?Efficiency?Particulate?Air?Filter：高效微粒空氣過濾器)，其為對小至幾微米的顆粒進行捕集的過濾器，而且是以除去核燃料設(shè)施的排氣中所包含的固體顆粒狀放射性物質(zhì)為目的的，并不是通過除去向內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)侵入的成為PM的核的小于50納米的微粒子而降低排出的PM顆粒數(shù)的過濾器。

本發(fā)明的目的在于，通過除去成為PM的核的小于50納米的微粒子而降低排出的PM顆粒數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其在被供給到燃燒室內(nèi)的流體的向燃燒室的供給通路上具備高效率過濾器，該高效率過濾器除去成為PM生成的核的50納米以下的微粒子，其中，通過除去50納米以下的微粒子，降低從內(nèi)燃機排出的PM顆粒數(shù)。

即，在本發(fā)明中，通過在被供給到燃燒室內(nèi)的流體的向燃燒室的供給通路上配置除去小于50納米的微粒子的高效率過濾器，而除去成為PM的核的小于50納米的微粒子，能夠防止其成為核，在排出氣體中生成50納米以上大小的PM，能夠降低排出的PM顆粒數(shù)。

以上中，優(yōu)選被供給到燃燒室內(nèi)且在供給通路上具備高效率過濾器的流體為吸入空氣。

即，通過在被供給到燃燒室內(nèi)的吸入空氣的向燃燒室的供給通路上配置除去小于50納米的微粒子的高效率過濾器，而除去成為PM的核的小于50納米的微粒子，能夠降低排出的PM顆粒數(shù)。

或者，優(yōu)選被供給到燃燒室內(nèi)且在供給通路上具備高效率過濾器的流體為在燃燒室內(nèi)燃燒的燃料。

即，通過在被供給到燃燒室內(nèi)的燃料的向燃燒室的供給通路上配置除去小于50納米的微粒子的高效率過濾器，而除去成為PM的核的小于50納米的微粒子，能夠降低排出的PM顆粒數(shù)。

或者，優(yōu)選被供給到燃燒室內(nèi)且在供給通路上具備高效率過濾器的流體為發(fā)動機油。

即，通過在被供給到燃燒室內(nèi)的發(fā)動機油的向燃燒室的供給通路上配置除去小于50納米的微粒子的高效率過濾器，而除去成為PM的核的小于50納米的微粒子，能夠降低排出的PM顆粒數(shù)。

進一步，在本發(fā)明中，優(yōu)選包括：繞過高效率過濾器的旁通通路；和閥機構(gòu)，對流體向高效率過濾器的流動和流體向旁通通路的流動進行切換控制，根據(jù)內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)條件，對排出的PM顆粒數(shù)進行計算，在計算出的PM顆粒數(shù)超過一定值的情況下，進行控制使得流體通過高效率過濾器，在計算出的PM顆粒數(shù)在一定值以下的情況下，進行控制使得流體通過旁通通路。

即，其具備高效率過濾器和繞過該高效率過濾器的旁通通路，通過利用閥機構(gòu)來切換，能夠根據(jù)內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)條件，僅在必要的情況下，進行通過高效率過濾器的運轉(zhuǎn)，相對于全部運轉(zhuǎn)期間，能夠進行流體壓損少且發(fā)動機運轉(zhuǎn)效率高的運轉(zhuǎn)。