エンジンの排気系構造
【課題】排ガス性能のさらなる向上を図り環境保護に寄与することが出来るようにする。
【解決手段】エンジン１１の排気ポートに接続された排気通路１４内に燃料噴射手段２６から噴射された燃料Ｆが衝突し、この燃料Ｆを拡散させる燃料被衝突部材３０，４０，５０を排気通路１４内に設ける。排気通路１４には、湾曲状に形成されエンジン１１から排出された排ガスが流通する主通路３１と、燃料噴射手段２６から噴射された燃料Ｆが流通し主通路３１と接続された副通路３２とを形成する。そして、燃料被衝突部材３０，４０，５０を、主通路１４と副通路３２との接続部分近傍で且つ主通路１４内の外周壁３１ａ側に設ける。
【解決手段】エンジン１１の排気ポートに接続された排気通路１４内に燃料噴射手段２６から噴射された燃料Ｆが衝突し、この燃料Ｆを拡散させる燃料被衝突部材３０，４０，５０を排気通路１４内に設ける。排気通路１４には、湾曲状に形成されエンジン１１から排出された排ガスが流通する主通路３１と、燃料噴射手段２６から噴射された燃料Ｆが流通し主通路３１と接続された副通路３２とを形成する。そして、燃料被衝突部材３０，４０，５０を、主通路１４と副通路３２との接続部分近傍で且つ主通路１４内の外周壁３１ａ側に設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気系構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、窒素酸化物（ＮＯｘ），一酸化炭素（ＣＯ）およびパティキュレートマター（Particulate Matter; 以下、単にＰＭという）といった、ディーゼルエンジンからの排ガスに含まれる有害物質を除去することで、排ガスを浄化する技術が種々開発されている。
その一例として、以下の特許文献１においては、同文献の図２に示されるように、燃料添加弁（２０）から排気管（２）内へ燃料（ＦＥ）を噴射する技術が挙げられる。
【特許文献１】特開２００６−７７６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の技術では、排気ガス（ＥＧ）と燃料（ＦＥ）との撹拌を十分に行なえないおそれがある。
また、特許文献１の技術のように、燃料添加弁（２０）を排気管（２）内に突出させると、燃料添加弁（２０）が熱せられた排気ガス（ＥＧ）に直接的に晒されることとなる。このため、燃料添加弁（２０）の劣化が促進してしまうおそれもある。
【０００４】
他方、図６に、本発明のエンジンの排気系構造を創作する過程で創作された構造（試作構造）を示す。なお、この図６に示す構造を、以下、試作構造１００という。
この試作構造１００においては、略Ｙ字形状に形成された排気接続管１０１が設けられている。
また、この排気接続管１０１における一方の入口１０２には、エンジン（図示略）に備えられたターボチャージャ（図示略）の排気出口（図示略）が接続されている。
【０００５】
また、この排気接続管１０１における他方の入口１０３には、この排気接続管１０１内に燃料を噴射するインジェクタ１０４が設けられている。
そして、この排気接続管１０１における出口１０５には、排気通路１０６が接続されている。
また、この排気通路１０６内には、酸化触媒１０７が設けられ、さらに、この酸化触媒１０７の下方にＮＯｘトラップ触媒１０８が配設されている。
【０００６】
そして、排気接続管１０６内に、インジェクタ１０４から燃料を噴射することで、酸化触媒１０７およびＮＯｘトラップ触媒１０８へは、比較的多くの燃料成分を含む排ガスを流入させることが出来るようになっている。これにより、酸化触媒１０７での酸化を促進するとともに、ＮＯｘトラップ触媒１０８で吸蔵されたＮＯｘ成分を、これらの酸化触媒１０７およびＮＯｘトラップ触媒１０８から放出させる（いわゆる、ＮＯｘパージを実行する）ことが出来るようになっているのである。
【０００７】
ここで、インジェクタ１０４から噴射された燃料は、排気接続管１０１の壁面に付着させないようにすることが好ましい。このため、インジェクタ１０４は、噴射した燃料の噴霧が拡散する過程で壁面に付着しないような貫徹力に設定されている。
しかしながら、噴射燃料の直進性を確保すると、インジェクタ１０４から噴射された燃料と排ガスとが排気接続管１０６内で十分に撹拌されず、酸化触媒１０７およびＮＯｘトラップ触媒１０８の一部へ直接的に流入してしまう事態が生じる。
【０００８】
換言すれば、インジェクタ１０４から噴射された燃料が十分に拡散されず、酸化触媒１０７およびＮＯｘトラップ触媒１０８の全体をバランスよく通過させることが出来ない。このため、酸化触媒１０７およびＮＯｘトラップ触媒１０８の全体として排ガスの浄化を効率よく行なうことが出来ないという事態を招くのである。
さらに、酸化触媒１０７の一部へ直接的に流入した燃料は、その後、酸化触媒１０７内で気化することになる。このとき、燃料の気化熱により、酸化触媒１０７の温度を部分的に低くしてしまうこととなり、排ガスの浄化効率がさらに低下してしまう。
【０００９】
他方、酸化触媒１０７およびＮＯｘトラップ触媒１０８の一部分に、高濃度の燃料成分を含む排ガス、即ち、極めてリッチ雰囲気の排ガスが流れる領域（図６中符号Ｆａ参照）、或いは、気化しなかった燃料が液体のまま流れる領域（同じく図６中符号Ｆａ参照）では、部分的に激しい化学反応が生じ、酸化触媒１０７およびＮＯｘトラップ触媒１０８で温度分布の偏りが生じるのである。
【００１０】
この点、図７および図８（Ａ）〜（Ｃ）を用いて改めて説明する。
ここで、図７は、酸化触媒１０７またはＮＯｘトラップ触媒１０８の水平断面（図６中、符号ＣＳ１，ＣＳ２およびＣＳ３参照）を上方から見た場合を示すものである。また、この図７中、Ｐ１〜Ｐ５で示す部分のうち、部分Ｐ１および部分Ｐ２において、極めてリッチ雰囲気の排ガスが流れた、或いは、気化しなかった燃料が液体のまま流れたものとする。
【００１１】
また、図８（Ａ）は、図６に示す酸化触媒１０７の第１水平断面ＣＳ１における温度を示し、図８（Ｂ）は、図６に示す酸化触媒１０７の第２水平断面ＣＳ２における温度を示し、図８（Ｃ）は、図６に示すＮＯｘトラップ触媒１０８の第３水平断面ＣＳ３における温度を示す。
図８（Ａ）で示すように、酸化触媒１０７の第１水平断面ＣＳ１における部分Ｐ１（一点鎖線参照）および部分Ｐ２（二点鎖線参照）は、酸化触媒１０７に付着した燃料の気化熱によって、局所的に冷却されていることが分かる。
【００１２】
これに対して、図８（Ｂ）および図８（Ｃ）で示すように、酸化触媒１０７の第２水平断面ＣＳ２およびＮＯｘトラップ触媒１０８の第３水平断面ＣＳ３においては、部分Ｐ１（一点鎖線参照）および部分Ｐ２（二点鎖線参照）が、燃料成分が酸化することによって生じる熱（反応熱）によって、局所的に熱せられていることが分かる。
このように、酸化触媒１０７およびＮＯｘトラップ触媒１０８における温度分布の偏りは、これらの酸化触媒１０７およびＮＯｘトラップ触媒１０８の全体に、リッチ雰囲気の排ガスがバランスよく供給されないことに起因して生じる。このため、酸化触媒１０７およびＮＯｘトラップ触媒１０８による排ガスの浄化効率が低下し、排ガス性能を向上させることが困難になるのである。
【００１３】
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、排ガス性能のさらなる向上を図り環境保護に寄与することが出来る、エンジンの排気系構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明のエンジンの排気系構造（請求項１）は、エンジンの排気系構造であって、該エンジンの排気ポートに接続された排気通路と、該排気通路内に燃料を噴射する燃料噴射手段と、該燃料噴射手段から噴射された該燃料が衝突し該燃料を拡散させる燃料被衝突部材とを備え、該排気通路は、湾曲状に形成され該エンジンから排出された該排ガスが流通する主通路と、該主通路に接続され該燃料噴射手段から噴射された該燃料が流通する副通路とを有し、該燃料被衝突部材は、該主通路と該副通路との接続部分近傍で且つ該主通路内の外周壁側に設けられていることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項２記載の本発明のエンジンの排気系構造は、請求項１記載の内容において、該燃料被衝突部材は、該燃料噴射手段による該燃料の噴射方向に対して直交して延在することを特徴としている。
また、請求項３記載の本発明のエンジンの排気系構造は、請求項１または２記載の内容において、該燃料被衝突部材の両端は、
該副通路の内壁にそれぞれ支持されていることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項４記載の本発明のエンジンの排気系構造は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内容において、該燃料被衝突部材の投影形状は、該燃料噴射手段によって噴射された該燃料の投影形状と近似する形状となるように成形されていることを特徴としている。
また、請求項５記載の本発明のエンジンの排気系構造は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内容において、該燃料被衝突部材は、円柱または円筒形状に成型されていることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項６記載の本発明のエンジンの排気系構造は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内容において、該燃料被衝突部材は、半円柱または半円筒形状に成型されていることを特徴としている。
また、請求項７記載の本発明のエンジンの排気系構造は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内容において、該燃料被衝突部材は、平板形状に成型されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のエンジンの排気系構造によれば、燃料を排気通路内で拡散させることで、燃料と排ガスとの撹拌を促進させることが可能となり、排ガス性能のさらなる向上を図り環境保護に寄与することが出来る。（請求項１）
また、燃料被衝突部材が、燃料の噴射方向に対して直交して延在するように成形されているので、効率よく燃料を拡散させることが出来る。（請求項２）
また、燃料被衝突部材の両端が副通路の内壁にそれぞれ支持されているので、燃料衝突部材が曲がったり、折れたりする事態を防ぐことが出来る。（請求項３）
また、燃料被衝突部材の投影形状は、噴射された燃料の投影形状と近似する外形に成形されているので、燃料を燃料被衝突部材に効率よく衝突させることが可能となる。（請求項４）
また、燃料被衝突部材を円柱または円筒形状に成形することで、排気通路内における燃料被衝突部材の取り付け性を向上しながら、コストの増大を防ぎ、且つ、排気通路内で燃料を適切に拡散させることが出来る。（請求項５）
また、燃料被衝突部材を半円柱または半円筒形状に成形することで、コストの増大を防ぎながら、排ガス流れが阻害されることを避け、且つ、排気通路内で燃料を適切に拡散させることが出来る。（請求項６）
また、燃料被衝突部材を平板形状に成型することで、コストの増大を防ぎながら、排ガス流れが阻害されることを避け、且つ、排気通路内で燃料を適切に拡散させることが出来る。（請求項７）
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面により、本発明の一実施形態に係るエンジンの排気系構造について説明すると、図１はその全体構成を示す模式図、図２は図１におけるII−II矢視断面を模式的に示す断面図である。
また、図３（Ａ）は燃料被衝突部材（インパクタ）を主通路（排ガス通路）「外」に配設した場合の空燃比を模式的に示すグラフであり、図３（Ｂ）は燃料被衝突部材を主通路「内」に配設した場合の空燃比を模式的に示すグラフである。
【００２０】
図１および図２に示すように、車両１０に搭載されたディーゼルエンジン（エンジン）１１には、ターボチャージャ１２が備えられている。
また、このターボチャージャ１２の出口１３には、第１排気管（排気管）１４の入口１５が接続されている。なお、以下、“上流”または“下流”といった表現を用いるが、これらは、ディーゼルディーゼルエンジン１１から排出された排ガスの流れを基準とするものである。
【００２１】
ターボチャージャ１２は、図示しないタービン−コンプレッサを有し、ディーゼルディーゼルエンジン１１から排出された排ガスによりこのタービン−コンプレッサを回転させることで、ディーゼルディーゼルエンジン１１の吸気過給を行なうことが出来るようになっている。
第１排気管１４は、主通路３１と副通路３２とを有する略Ｙ字型の形状に形成された部品である。
【００２２】
これらのうち、主通路３１は、その内部をディーゼルディーゼルエンジン１１から排出された排ガスが流通する略Ｌ字形の通路である。また、この主通路３１は、その入口１５がターボチャージャ１２を介してディーゼルエンジン１１の排気ポート（図示略）に接続され、その出口１６が第２排気管１７の入口１８に接続されている。なお、この主通路３１のうち湾曲状に形成された部分を湾曲部３１ｃという。
【００２３】
副通路３２は、主通路３１の湾曲部３１ｃに接続された直線状の通路である。また、この副通路３２の突出部３２ｂには、インジェクタ（燃料噴射手段）２６が設けられている。そして、この副通路３２は、その内部をインジェクタ２６から噴射された燃料Ｆが流通するようになっている。
第２排気管１７には、酸化触媒（排気触媒）２１が設けられるとともに、この酸化触媒２１の下流側で且つこの酸化触媒２１の下方にはＮＯｘトラップ触媒（排気触媒）２２が設けられている。
【００２４】
これらのうち、酸化触媒２１は、ディーゼルディーゼルエンジン１１に近接して設けられ、ディーゼルディーゼルエンジン１１から排出された排ガスを比較的高温のまま、この酸化触媒２１に流入させることが出来るようになっている。また、この酸化触媒２１は、白金（Ｐｔ），ロジウム（Ｒｈ）といった貴金属を含んでおり、これらの貴金属によって、排ガスに含まれる酸化炭素（ＣＯ）と炭化水素（ＨＣ）とを酸化し、二酸化炭素（ＣＯ２）と水（Ｈ２Ｏ）とに化学変化させることで、排ガスを浄化することが出来るようになっている。
【００２５】
なお、インジェクタ２６による燃料の噴射方向Ｃ２６は、酸化触媒２１の中心方向に概ね一致するように設定されている。
ＮＯｘトラップ触媒２２は、ＮＯｘ吸蔵材としてアルカリ金属（例えば、バリウム（Ｂａ））を含んでおり、これにより、排ガス中のＮＯｘを吸蔵することが出来るようになっている。また、このＮＯｘ吸蔵材は、排ガスがリーン雰囲気にある場合に排ガス中のＮＯｘ成分を吸蔵し、一方、排ガスがリッチ雰囲気にある場合に吸蔵したＮＯｘを排ガス中に放出することが出来るようになっている。
【００２６】
また、このＮＯｘトラップ触媒２２のＮＯｘ吸蔵材には、燃料に含まれる硫黄成分と酸素との反応生成物である硫黄酸化物（ＳＯｘ）がＮＯxの代わりに吸蔵されてしまう場合もある。このＮＯｘトラップ触媒２２に吸蔵されてしまったＳＯｘを、ＮＯｘトラップ触媒２２から放出するためには、ＮＯｘの場合と同様に、排ガスをリッチ雰囲気にすればよい。
【００２７】
なお、ＮＯｘトラップ触媒２２に吸蔵されたＮＯｘをＮＯｘトラップ触媒２２から放出させる制御をＮＯｘパージといい、ＮＯｘトラップ触媒２２に吸蔵されたＳＯｘをＮＯｘトラップ触媒２２から放出させる制御をＳパージという。
そして、主通路３１内で、且つ、主通路３１と副通路３２とが接続する部分（接続部分）の近傍で、且つ、湾曲部３１ｃの外周壁３１ａに近接した位置には、インパクタ（燃料被衝突部材）３０が設けられている。
【００２８】
このインパクタ３０は、インジェクタ２６から噴射された燃料Ｆが衝突し、この燃料Ｆを主通路３１内で拡散させる部品である。
また、このインパクタ３０は、インジェクタ２６による燃料Ｆの噴射方向Ｃ２６に対して直交した方向（即ち、図１の紙面奥行方向、図２の上下方向）に延在する円柱形状に成型されている。また、図２に示すように、このインパクタ３０の両端３０ａ，３０ｂは、それぞれ、副通路３２の内壁３２ａに固定されている。
【００２９】
また、図２に示すように、インジェクタ２６による燃料Ｆの噴射方向Ｃ２６からこのインパクタ３０を見た場合、このインパクタ３０の投影形状（噴射方向Ｃ２６と直交する面への投影形状）は長方形である。さらに、燃料Ｆの噴射方向Ｃ２６からインジェクタ２６を見た場合、このインジェクタ２６から噴射された燃料Ｆの投影形状（図２中符号Ｆｐ（Ｆ）参照）も長方形である。
つまり、インパクタ３０はその外形は、インジェクタ２６から噴射された燃料Ｆの投影形状Ｆｐと近似するように成形されている。
【００３０】
本発明の一実施形態に係るエンジンの排気系構造は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
図１に示すように、主通路３１と副通路３２との接続部分近傍で、且つ、主通路３１の内部で、且つ、湾曲部３１ｃの外周壁３１ａに近接した位置に、インパクタ３０が設けられている。
【００３１】
これにより、図１中矢印Ａで示すとともに、図２中符号Ｆｄ（Ｆ）で示すように、インジェクタ２６から噴射された燃料Ｆをこのインパクタ３０に衝突させることで、主通路３１の内部で燃料Ｆを拡散させ、排ガスとの撹拌を促進することが可能となる。
また、主通路３１内を流れる排ガスの流速は、内周壁３１ｂ近傍よりも外周壁３１ａ近傍の方が速いので、インパクタ３０により拡散された燃料Ｆと排ガスとを素早く混じり合わせることが可能となる。
【００３２】
その後、燃料Ｆと良好に撹拌された排ガスは、酸化触媒２１およびＮＯｘトラップ触媒２２の全体に流れ込む。
ここで、インパクタ３０を、主通路３１の「外部」に設けた場合と、主通路３１の「内部」に設けた場合とで、燃料Ｆと排ガスとの撹拌効果にどのような差が出るかを調べた実験の結果を、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すグラフを用いて説明する。
【００３３】
図３（Ａ）は、インパクタ３０を、主通路３１の内部ではなく、副通路３２の内部に設けた場合において、ＮＯｘトラップ触媒２２の上流端近傍における空燃比（細実線）と、ＮＯｘトラップ触媒２２の下流端近傍における空燃比（太実線）とを示すグラフである。
他方、図３（Ｂ）は、図１を用いて上述した本実施形態における本願発明のように、インパクタ３０を主通路３１の内部に設けた場合において、ＮＯｘトラップ触媒２２の上流端近傍における空燃比（細実線）と、ＮＯｘトラップ触媒２２の下流端近傍における空燃比（太実線）とを示すグラフである。
【００３４】
なお、これらの実験においては、図３（Ａ）および図３（Ｂ）中符号Ｔｆで示す期間に亘ってインジェクタ２６から燃料Ｆを噴射した。
インパクタ３０を、主通路３１の内部ではなく、副通路３２の内部に設けた場合は、図３（Ａ）に示すように、インジェクタ２６により燃料Ｆの噴射が開始された後、２．５秒程度経過してから、ＮＯｘトラップ触媒２２の上流側（細実線）および下流側（太実線）における排ガス雰囲気がともにリッチ化することがわかる。
【００３５】
これに対して、インパクタ３０を、主通路３１の内部に設けた場合は、図３（Ｂ）に示すように、インジェクタ２６により燃料Ｆの噴射が開始された後、すぐに、ＮＯｘトラップ触媒２２の上流側（細実線）および下流側（太実線）における排ガス雰囲気がともにリッチ化することがわかる。
つまり、インパクタ３０を、図１を用いて上述した本実施形態における本願発明のように、主通路３１内で、且つ、主通路３１と副通路３２とが接続する部分（接続部分）の近傍で、且つ、湾曲部３１ｃの外周壁３１ａに近接した位置に設けることで、主通路３１の「外部」に設けるよりも、インジェクタ２６から噴射された燃料Ｆと、ディーゼルエンジン１１から排出された排ガスとが、良好に撹拌され且つ燃料Ｆの気化が促進されていることを、図３（Ａ）および図３（Ｂ）は示しているのである。
【００３６】
したがって、上述した本実施形態における本願発明によれば、インジェクタ２６から噴射された燃料Ｆと排ガスとの撹拌を促進させることが可能となり、排ガス性能のさらなる向上を図り環境保護に寄与することが出来るのである。
また、燃料Ｆと排ガスとの撹拌が促進されることで、燃料Ｆの噴射量を抑制することも出来る。つまり、燃料Ｆと排ガスとの撹拌が十分ではない状態で、排ガス雰囲気をリッチ化するには、燃料Ｆの噴射量を増大せざるを得ない。しかし、このような措置では、燃費の悪化を招いてしまい、さらには、酸化触媒２１やＮＯｘトラップ触媒２２の一部分にのみリッチ化された排ガスを流入させることになってしまう。
【００３７】
これに対して、上述した本実施形態における本願発明によれば、燃料Ｆと排ガスと撹拌を促進することで、燃料Ｆの噴射量を必要最小限に抑制しながら、空燃比のバランスを保ちつつ、酸化触媒２１やＮＯｘトラップ触媒２２の全体にリッチ化された排ガスを流入させることが出来るのである。したがって、ＮＯｘパージやＳパージを実行した際に、ＮＯｘトラップ触媒２２から効率よくＮＯｘやＳＯｘをパージさせることが可能となる。
【００３８】
また、インパクタ３０が、インジェクタ２６による燃料Ｆの噴射方向Ｃ２６に対して直交して延在するように成形されているので、効率よく燃料Ｆをインパクタ３０に衝突させることが可能となる。したがって、燃料Ｆを排気通路３０内で効率よく拡散させることが出来る。
また、図２に示すように、インパクタ３０の両端３０ａ，３０ｂが、副通路３２の内壁３２ａにそれぞれ支持されているので、インパクタ３０が曲がったり、折れたりする事態を防ぐことが出来る。
【００３９】
また、インパクタ３０の投影形状は、インジェクタ２６噴射された燃料Ｆの投影形状Ｆｐと近似するように成形されているので、効率よく燃料Ｆをインパクタ３０に衝突させることが可能となる。したがって、燃料Ｆを排気通路３０内で効率よく拡散させることが出来る。
また、インパクタ３０を円柱形状に成形することで、主通路３１内におけるインパクタ３０の取り付け性を向上しながら、インパクタ３０の成型コストを抑制しながら、主通路３１内で燃料Ｆを適切に拡散させることが出来る。
【００４０】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが出来る。
上述の実施形態においては、第１排気管１４がターボチャージャ１２を介してディーゼルエンジン１１の排気ポートに接続されている場合を例にとって説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１排気管１４を、ターボチャージャ１２を有さないエンジンの排気ポートに直接接続しても良い。
【００４１】
また、上述の実施形態においては、ディーゼルエンジン１１を例にとって説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ディーゼルエンジン１１に換えて、ガソリンエンジンを用いても良い。
また、上述の実施形態においては、酸化触媒２１およびＮＯｘトラップ触媒２２が排気触媒として用いられている場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、これらの酸化触媒２１およびＮＯｘトラップ触媒２２だけでなく、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）触媒やＨＣトラップ触媒などを様々なバリエーションで組み合わせて用いるようにしても良い。
【００４２】
また、上述の実施形態においては、インパクタ３０が円柱形状に成形されている場合を例にとって説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明の一実施形態の第１変形例として図４に示すように半円柱形状のインパクタ４０を用いるようにしてもよいし、その第２変形例として図５に示すように平板形状のインパクタ５０を用いるようにしても良い。
【００４３】
或いは、円柱形状のインパクタ３０に換えて中空断面の円筒形状のインパクタ（図示略）を用いるようにしても良いし、半円柱形状のインパクタ４０に換えて中空断面の半円筒形状のインパクタ（図示略）を用いるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンの排気系構造の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るエンジンの排気系構造の要部構成を示す模式的な断面図であって、図１のII−II矢視断面を模式的に示すものである。
【図３】（Ａ）は燃料被衝突部材（インパクタ）を主通路（排ガス通路）の「外部」に配設した場合の排ガス空燃比を模式的に示すグラフであり、（Ｂ）は燃料被衝突部材（インパクタ）を主通路（排ガス通路）の「内部」に配設した場合の排ガス空燃比を模式的に示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態の第１変形例に係るエンジンの排気系構造の全体構成を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態の第２変形例に係るエンジンの排気系構造の全体構成を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るエンジンの排気系構造を創作する過程で創作された構造（試作構造）を示す模式図である。
【図７】（Ａ）は図６中符号ＣＳ１で示す箇所に対応する模式的な水平断面図であり、（Ｂ）は図６中符号ＣＳ２で示す箇所に対応する模式的な水平断面図であり、（Ｃ）は図６中符号ＣＳ３で示す箇所に対応する模式的な水平断面図である。
【図８】（Ａ）は図６中符号ＣＳ１で示す箇所における温度を模式的に示すグラフであり、（Ｂ）は図６中符号ＣＳ２で示す箇所における温度を模式的に示すグラフであり、（Ｃ）は図６中符号ＣＳ３で示す箇所における温度を模式的に示すグラフである。
【符号の説明】
【００４５】
１１ ディーゼルエンジン（エンジン）
１４ 第１排気管（排気通路）
２６ インジェクタ（燃料噴射手段）
３０，４０，５０ インパクタ（燃料被衝突部材）
３０ａ インパクタの一端
３０ｂ インパクタの他端
３１ 主通路
３１ａ 主通路の外周壁
３２ 副通路
３２ａ 副通路の内壁
Ｃ２６ 燃料の噴射方向
Ｆｐ 噴射燃料の投影形状
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気系構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、窒素酸化物（ＮＯｘ），一酸化炭素（ＣＯ）およびパティキュレートマター（Particulate Matter; 以下、単にＰＭという）といった、ディーゼルエンジンからの排ガスに含まれる有害物質を除去することで、排ガスを浄化する技術が種々開発されている。
その一例として、以下の特許文献１においては、同文献の図２に示されるように、燃料添加弁（２０）から排気管（２）内へ燃料（ＦＥ）を噴射する技術が挙げられる。
【特許文献１】特開２００６−７７６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の技術では、排気ガス（ＥＧ）と燃料（ＦＥ）との撹拌を十分に行なえないおそれがある。
また、特許文献１の技術のように、燃料添加弁（２０）を排気管（２）内に突出させると、燃料添加弁（２０）が熱せられた排気ガス（ＥＧ）に直接的に晒されることとなる。このため、燃料添加弁（２０）の劣化が促進してしまうおそれもある。
【０００４】
他方、図６に、本発明のエンジンの排気系構造を創作する過程で創作された構造（試作構造）を示す。なお、この図６に示す構造を、以下、試作構造１００という。
この試作構造１００においては、略Ｙ字形状に形成された排気接続管１０１が設けられている。
また、この排気接続管１０１における一方の入口１０２には、エンジン（図示略）に備えられたターボチャージャ（図示略）の排気出口（図示略）が接続されている。
【０００５】
また、この排気接続管１０１における他方の入口１０３には、この排気接続管１０１内に燃料を噴射するインジェクタ１０４が設けられている。
そして、この排気接続管１０１における出口１０５には、排気通路１０６が接続されている。
また、この排気通路１０６内には、酸化触媒１０７が設けられ、さらに、この酸化触媒１０７の下方にＮＯｘトラップ触媒１０８が配設されている。
【０００６】
そして、排気接続管１０６内に、インジェクタ１０４から燃料を噴射することで、酸化触媒１０７およびＮＯｘトラップ触媒１０８へは、比較的多くの燃料成分を含む排ガスを流入させることが出来るようになっている。これにより、酸化触媒１０７での酸化を促進するとともに、ＮＯｘトラップ触媒１０８で吸蔵されたＮＯｘ成分を、これらの酸化触媒１０７およびＮＯｘトラップ触媒１０８から放出させる（いわゆる、ＮＯｘパージを実行する）ことが出来るようになっているのである。
【０００７】
ここで、インジェクタ１０４から噴射された燃料は、排気接続管１０１の壁面に付着させないようにすることが好ましい。このため、インジェクタ１０４は、噴射した燃料の噴霧が拡散する過程で壁面に付着しないような貫徹力に設定されている。
しかしながら、噴射燃料の直進性を確保すると、インジェクタ１０４から噴射された燃料と排ガスとが排気接続管１０６内で十分に撹拌されず、酸化触媒１０７およびＮＯｘトラップ触媒１０８の一部へ直接的に流入してしまう事態が生じる。
【０００８】
換言すれば、インジェクタ１０４から噴射された燃料が十分に拡散されず、酸化触媒１０７およびＮＯｘトラップ触媒１０８の全体をバランスよく通過させることが出来ない。このため、酸化触媒１０７およびＮＯｘトラップ触媒１０８の全体として排ガスの浄化を効率よく行なうことが出来ないという事態を招くのである。
さらに、酸化触媒１０７の一部へ直接的に流入した燃料は、その後、酸化触媒１０７内で気化することになる。このとき、燃料の気化熱により、酸化触媒１０７の温度を部分的に低くしてしまうこととなり、排ガスの浄化効率がさらに低下してしまう。
【０００９】
他方、酸化触媒１０７およびＮＯｘトラップ触媒１０８の一部分に、高濃度の燃料成分を含む排ガス、即ち、極めてリッチ雰囲気の排ガスが流れる領域（図６中符号Ｆａ参照）、或いは、気化しなかった燃料が液体のまま流れる領域（同じく図６中符号Ｆａ参照）では、部分的に激しい化学反応が生じ、酸化触媒１０７およびＮＯｘトラップ触媒１０８で温度分布の偏りが生じるのである。
【００１０】
この点、図７および図８（Ａ）〜（Ｃ）を用いて改めて説明する。
ここで、図７は、酸化触媒１０７またはＮＯｘトラップ触媒１０８の水平断面（図６中、符号ＣＳ１，ＣＳ２およびＣＳ３参照）を上方から見た場合を示すものである。また、この図７中、Ｐ１〜Ｐ５で示す部分のうち、部分Ｐ１および部分Ｐ２において、極めてリッチ雰囲気の排ガスが流れた、或いは、気化しなかった燃料が液体のまま流れたものとする。
【００１１】
また、図８（Ａ）は、図６に示す酸化触媒１０７の第１水平断面ＣＳ１における温度を示し、図８（Ｂ）は、図６に示す酸化触媒１０７の第２水平断面ＣＳ２における温度を示し、図８（Ｃ）は、図６に示すＮＯｘトラップ触媒１０８の第３水平断面ＣＳ３における温度を示す。
図８（Ａ）で示すように、酸化触媒１０７の第１水平断面ＣＳ１における部分Ｐ１（一点鎖線参照）および部分Ｐ２（二点鎖線参照）は、酸化触媒１０７に付着した燃料の気化熱によって、局所的に冷却されていることが分かる。
【００１２】
これに対して、図８（Ｂ）および図８（Ｃ）で示すように、酸化触媒１０７の第２水平断面ＣＳ２およびＮＯｘトラップ触媒１０８の第３水平断面ＣＳ３においては、部分Ｐ１（一点鎖線参照）および部分Ｐ２（二点鎖線参照）が、燃料成分が酸化することによって生じる熱（反応熱）によって、局所的に熱せられていることが分かる。
このように、酸化触媒１０７およびＮＯｘトラップ触媒１０８における温度分布の偏りは、これらの酸化触媒１０７およびＮＯｘトラップ触媒１０８の全体に、リッチ雰囲気の排ガスがバランスよく供給されないことに起因して生じる。このため、酸化触媒１０７およびＮＯｘトラップ触媒１０８による排ガスの浄化効率が低下し、排ガス性能を向上させることが困難になるのである。
【００１３】
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、排ガス性能のさらなる向上を図り環境保護に寄与することが出来る、エンジンの排気系構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明のエンジンの排気系構造（請求項１）は、エンジンの排気系構造であって、該エンジンの排気ポートに接続された排気通路と、該排気通路内に燃料を噴射する燃料噴射手段と、該燃料噴射手段から噴射された該燃料が衝突し該燃料を拡散させる燃料被衝突部材とを備え、該排気通路は、湾曲状に形成され該エンジンから排出された該排ガスが流通する主通路と、該主通路に接続され該燃料噴射手段から噴射された該燃料が流通する副通路とを有し、該燃料被衝突部材は、該主通路と該副通路との接続部分近傍で且つ該主通路内の外周壁側に設けられていることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項２記載の本発明のエンジンの排気系構造は、請求項１記載の内容において、該燃料被衝突部材は、該燃料噴射手段による該燃料の噴射方向に対して直交して延在することを特徴としている。
また、請求項３記載の本発明のエンジンの排気系構造は、請求項１または２記載の内容において、該燃料被衝突部材の両端は、
該副通路の内壁にそれぞれ支持されていることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項４記載の本発明のエンジンの排気系構造は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内容において、該燃料被衝突部材の投影形状は、該燃料噴射手段によって噴射された該燃料の投影形状と近似する形状となるように成形されていることを特徴としている。
また、請求項５記載の本発明のエンジンの排気系構造は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内容において、該燃料被衝突部材は、円柱または円筒形状に成型されていることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項６記載の本発明のエンジンの排気系構造は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内容において、該燃料被衝突部材は、半円柱または半円筒形状に成型されていることを特徴としている。
また、請求項７記載の本発明のエンジンの排気系構造は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内容において、該燃料被衝突部材は、平板形状に成型されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のエンジンの排気系構造によれば、燃料を排気通路内で拡散させることで、燃料と排ガスとの撹拌を促進させることが可能となり、排ガス性能のさらなる向上を図り環境保護に寄与することが出来る。（請求項１）
また、燃料被衝突部材が、燃料の噴射方向に対して直交して延在するように成形されているので、効率よく燃料を拡散させることが出来る。（請求項２）
また、燃料被衝突部材の両端が副通路の内壁にそれぞれ支持されているので、燃料衝突部材が曲がったり、折れたりする事態を防ぐことが出来る。（請求項３）
また、燃料被衝突部材の投影形状は、噴射された燃料の投影形状と近似する外形に成形されているので、燃料を燃料被衝突部材に効率よく衝突させることが可能となる。（請求項４）
また、燃料被衝突部材を円柱または円筒形状に成形することで、排気通路内における燃料被衝突部材の取り付け性を向上しながら、コストの増大を防ぎ、且つ、排気通路内で燃料を適切に拡散させることが出来る。（請求項５）
また、燃料被衝突部材を半円柱または半円筒形状に成形することで、コストの増大を防ぎながら、排ガス流れが阻害されることを避け、且つ、排気通路内で燃料を適切に拡散させることが出来る。（請求項６）
また、燃料被衝突部材を平板形状に成型することで、コストの増大を防ぎながら、排ガス流れが阻害されることを避け、且つ、排気通路内で燃料を適切に拡散させることが出来る。（請求項７）
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面により、本発明の一実施形態に係るエンジンの排気系構造について説明すると、図１はその全体構成を示す模式図、図２は図１におけるII−II矢視断面を模式的に示す断面図である。
また、図３（Ａ）は燃料被衝突部材（インパクタ）を主通路（排ガス通路）「外」に配設した場合の空燃比を模式的に示すグラフであり、図３（Ｂ）は燃料被衝突部材を主通路「内」に配設した場合の空燃比を模式的に示すグラフである。
【００２０】
図１および図２に示すように、車両１０に搭載されたディーゼルエンジン（エンジン）１１には、ターボチャージャ１２が備えられている。
また、このターボチャージャ１２の出口１３には、第１排気管（排気管）１４の入口１５が接続されている。なお、以下、“上流”または“下流”といった表現を用いるが、これらは、ディーゼルディーゼルエンジン１１から排出された排ガスの流れを基準とするものである。
【００２１】
ターボチャージャ１２は、図示しないタービン−コンプレッサを有し、ディーゼルディーゼルエンジン１１から排出された排ガスによりこのタービン−コンプレッサを回転させることで、ディーゼルディーゼルエンジン１１の吸気過給を行なうことが出来るようになっている。
第１排気管１４は、主通路３１と副通路３２とを有する略Ｙ字型の形状に形成された部品である。
【００２２】
これらのうち、主通路３１は、その内部をディーゼルディーゼルエンジン１１から排出された排ガスが流通する略Ｌ字形の通路である。また、この主通路３１は、その入口１５がターボチャージャ１２を介してディーゼルエンジン１１の排気ポート（図示略）に接続され、その出口１６が第２排気管１７の入口１８に接続されている。なお、この主通路３１のうち湾曲状に形成された部分を湾曲部３１ｃという。
【００２３】
副通路３２は、主通路３１の湾曲部３１ｃに接続された直線状の通路である。また、この副通路３２の突出部３２ｂには、インジェクタ（燃料噴射手段）２６が設けられている。そして、この副通路３２は、その内部をインジェクタ２６から噴射された燃料Ｆが流通するようになっている。
第２排気管１７には、酸化触媒（排気触媒）２１が設けられるとともに、この酸化触媒２１の下流側で且つこの酸化触媒２１の下方にはＮＯｘトラップ触媒（排気触媒）２２が設けられている。
【００２４】
これらのうち、酸化触媒２１は、ディーゼルディーゼルエンジン１１に近接して設けられ、ディーゼルディーゼルエンジン１１から排出された排ガスを比較的高温のまま、この酸化触媒２１に流入させることが出来るようになっている。また、この酸化触媒２１は、白金（Ｐｔ），ロジウム（Ｒｈ）といった貴金属を含んでおり、これらの貴金属によって、排ガスに含まれる酸化炭素（ＣＯ）と炭化水素（ＨＣ）とを酸化し、二酸化炭素（ＣＯ２）と水（Ｈ２Ｏ）とに化学変化させることで、排ガスを浄化することが出来るようになっている。
【００２５】
なお、インジェクタ２６による燃料の噴射方向Ｃ２６は、酸化触媒２１の中心方向に概ね一致するように設定されている。
ＮＯｘトラップ触媒２２は、ＮＯｘ吸蔵材としてアルカリ金属（例えば、バリウム（Ｂａ））を含んでおり、これにより、排ガス中のＮＯｘを吸蔵することが出来るようになっている。また、このＮＯｘ吸蔵材は、排ガスがリーン雰囲気にある場合に排ガス中のＮＯｘ成分を吸蔵し、一方、排ガスがリッチ雰囲気にある場合に吸蔵したＮＯｘを排ガス中に放出することが出来るようになっている。
【００２６】
また、このＮＯｘトラップ触媒２２のＮＯｘ吸蔵材には、燃料に含まれる硫黄成分と酸素との反応生成物である硫黄酸化物（ＳＯｘ）がＮＯxの代わりに吸蔵されてしまう場合もある。このＮＯｘトラップ触媒２２に吸蔵されてしまったＳＯｘを、ＮＯｘトラップ触媒２２から放出するためには、ＮＯｘの場合と同様に、排ガスをリッチ雰囲気にすればよい。
【００２７】
なお、ＮＯｘトラップ触媒２２に吸蔵されたＮＯｘをＮＯｘトラップ触媒２２から放出させる制御をＮＯｘパージといい、ＮＯｘトラップ触媒２２に吸蔵されたＳＯｘをＮＯｘトラップ触媒２２から放出させる制御をＳパージという。
そして、主通路３１内で、且つ、主通路３１と副通路３２とが接続する部分（接続部分）の近傍で、且つ、湾曲部３１ｃの外周壁３１ａに近接した位置には、インパクタ（燃料被衝突部材）３０が設けられている。
【００２８】
このインパクタ３０は、インジェクタ２６から噴射された燃料Ｆが衝突し、この燃料Ｆを主通路３１内で拡散させる部品である。
また、このインパクタ３０は、インジェクタ２６による燃料Ｆの噴射方向Ｃ２６に対して直交した方向（即ち、図１の紙面奥行方向、図２の上下方向）に延在する円柱形状に成型されている。また、図２に示すように、このインパクタ３０の両端３０ａ，３０ｂは、それぞれ、副通路３２の内壁３２ａに固定されている。
【００２９】
また、図２に示すように、インジェクタ２６による燃料Ｆの噴射方向Ｃ２６からこのインパクタ３０を見た場合、このインパクタ３０の投影形状（噴射方向Ｃ２６と直交する面への投影形状）は長方形である。さらに、燃料Ｆの噴射方向Ｃ２６からインジェクタ２６を見た場合、このインジェクタ２６から噴射された燃料Ｆの投影形状（図２中符号Ｆｐ（Ｆ）参照）も長方形である。
つまり、インパクタ３０はその外形は、インジェクタ２６から噴射された燃料Ｆの投影形状Ｆｐと近似するように成形されている。
【００３０】
本発明の一実施形態に係るエンジンの排気系構造は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
図１に示すように、主通路３１と副通路３２との接続部分近傍で、且つ、主通路３１の内部で、且つ、湾曲部３１ｃの外周壁３１ａに近接した位置に、インパクタ３０が設けられている。
【００３１】
これにより、図１中矢印Ａで示すとともに、図２中符号Ｆｄ（Ｆ）で示すように、インジェクタ２６から噴射された燃料Ｆをこのインパクタ３０に衝突させることで、主通路３１の内部で燃料Ｆを拡散させ、排ガスとの撹拌を促進することが可能となる。
また、主通路３１内を流れる排ガスの流速は、内周壁３１ｂ近傍よりも外周壁３１ａ近傍の方が速いので、インパクタ３０により拡散された燃料Ｆと排ガスとを素早く混じり合わせることが可能となる。
【００３２】
その後、燃料Ｆと良好に撹拌された排ガスは、酸化触媒２１およびＮＯｘトラップ触媒２２の全体に流れ込む。
ここで、インパクタ３０を、主通路３１の「外部」に設けた場合と、主通路３１の「内部」に設けた場合とで、燃料Ｆと排ガスとの撹拌効果にどのような差が出るかを調べた実験の結果を、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すグラフを用いて説明する。
【００３３】
図３（Ａ）は、インパクタ３０を、主通路３１の内部ではなく、副通路３２の内部に設けた場合において、ＮＯｘトラップ触媒２２の上流端近傍における空燃比（細実線）と、ＮＯｘトラップ触媒２２の下流端近傍における空燃比（太実線）とを示すグラフである。
他方、図３（Ｂ）は、図１を用いて上述した本実施形態における本願発明のように、インパクタ３０を主通路３１の内部に設けた場合において、ＮＯｘトラップ触媒２２の上流端近傍における空燃比（細実線）と、ＮＯｘトラップ触媒２２の下流端近傍における空燃比（太実線）とを示すグラフである。
【００３４】
なお、これらの実験においては、図３（Ａ）および図３（Ｂ）中符号Ｔｆで示す期間に亘ってインジェクタ２６から燃料Ｆを噴射した。
インパクタ３０を、主通路３１の内部ではなく、副通路３２の内部に設けた場合は、図３（Ａ）に示すように、インジェクタ２６により燃料Ｆの噴射が開始された後、２．５秒程度経過してから、ＮＯｘトラップ触媒２２の上流側（細実線）および下流側（太実線）における排ガス雰囲気がともにリッチ化することがわかる。
【００３５】
これに対して、インパクタ３０を、主通路３１の内部に設けた場合は、図３（Ｂ）に示すように、インジェクタ２６により燃料Ｆの噴射が開始された後、すぐに、ＮＯｘトラップ触媒２２の上流側（細実線）および下流側（太実線）における排ガス雰囲気がともにリッチ化することがわかる。
つまり、インパクタ３０を、図１を用いて上述した本実施形態における本願発明のように、主通路３１内で、且つ、主通路３１と副通路３２とが接続する部分（接続部分）の近傍で、且つ、湾曲部３１ｃの外周壁３１ａに近接した位置に設けることで、主通路３１の「外部」に設けるよりも、インジェクタ２６から噴射された燃料Ｆと、ディーゼルエンジン１１から排出された排ガスとが、良好に撹拌され且つ燃料Ｆの気化が促進されていることを、図３（Ａ）および図３（Ｂ）は示しているのである。
【００３６】
したがって、上述した本実施形態における本願発明によれば、インジェクタ２６から噴射された燃料Ｆと排ガスとの撹拌を促進させることが可能となり、排ガス性能のさらなる向上を図り環境保護に寄与することが出来るのである。
また、燃料Ｆと排ガスとの撹拌が促進されることで、燃料Ｆの噴射量を抑制することも出来る。つまり、燃料Ｆと排ガスとの撹拌が十分ではない状態で、排ガス雰囲気をリッチ化するには、燃料Ｆの噴射量を増大せざるを得ない。しかし、このような措置では、燃費の悪化を招いてしまい、さらには、酸化触媒２１やＮＯｘトラップ触媒２２の一部分にのみリッチ化された排ガスを流入させることになってしまう。
【００３７】
これに対して、上述した本実施形態における本願発明によれば、燃料Ｆと排ガスと撹拌を促進することで、燃料Ｆの噴射量を必要最小限に抑制しながら、空燃比のバランスを保ちつつ、酸化触媒２１やＮＯｘトラップ触媒２２の全体にリッチ化された排ガスを流入させることが出来るのである。したがって、ＮＯｘパージやＳパージを実行した際に、ＮＯｘトラップ触媒２２から効率よくＮＯｘやＳＯｘをパージさせることが可能となる。
【００３８】
また、インパクタ３０が、インジェクタ２６による燃料Ｆの噴射方向Ｃ２６に対して直交して延在するように成形されているので、効率よく燃料Ｆをインパクタ３０に衝突させることが可能となる。したがって、燃料Ｆを排気通路３０内で効率よく拡散させることが出来る。
また、図２に示すように、インパクタ３０の両端３０ａ，３０ｂが、副通路３２の内壁３２ａにそれぞれ支持されているので、インパクタ３０が曲がったり、折れたりする事態を防ぐことが出来る。
【００３９】
また、インパクタ３０の投影形状は、インジェクタ２６噴射された燃料Ｆの投影形状Ｆｐと近似するように成形されているので、効率よく燃料Ｆをインパクタ３０に衝突させることが可能となる。したがって、燃料Ｆを排気通路３０内で効率よく拡散させることが出来る。
また、インパクタ３０を円柱形状に成形することで、主通路３１内におけるインパクタ３０の取り付け性を向上しながら、インパクタ３０の成型コストを抑制しながら、主通路３１内で燃料Ｆを適切に拡散させることが出来る。
【００４０】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが出来る。
上述の実施形態においては、第１排気管１４がターボチャージャ１２を介してディーゼルエンジン１１の排気ポートに接続されている場合を例にとって説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１排気管１４を、ターボチャージャ１２を有さないエンジンの排気ポートに直接接続しても良い。
【００４１】
また、上述の実施形態においては、ディーゼルエンジン１１を例にとって説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ディーゼルエンジン１１に換えて、ガソリンエンジンを用いても良い。
また、上述の実施形態においては、酸化触媒２１およびＮＯｘトラップ触媒２２が排気触媒として用いられている場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、これらの酸化触媒２１およびＮＯｘトラップ触媒２２だけでなく、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）触媒やＨＣトラップ触媒などを様々なバリエーションで組み合わせて用いるようにしても良い。
【００４２】
また、上述の実施形態においては、インパクタ３０が円柱形状に成形されている場合を例にとって説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明の一実施形態の第１変形例として図４に示すように半円柱形状のインパクタ４０を用いるようにしてもよいし、その第２変形例として図５に示すように平板形状のインパクタ５０を用いるようにしても良い。
【００４３】
或いは、円柱形状のインパクタ３０に換えて中空断面の円筒形状のインパクタ（図示略）を用いるようにしても良いし、半円柱形状のインパクタ４０に換えて中空断面の半円筒形状のインパクタ（図示略）を用いるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンの排気系構造の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るエンジンの排気系構造の要部構成を示す模式的な断面図であって、図１のII−II矢視断面を模式的に示すものである。
【図３】（Ａ）は燃料被衝突部材（インパクタ）を主通路（排ガス通路）の「外部」に配設した場合の排ガス空燃比を模式的に示すグラフであり、（Ｂ）は燃料被衝突部材（インパクタ）を主通路（排ガス通路）の「内部」に配設した場合の排ガス空燃比を模式的に示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態の第１変形例に係るエンジンの排気系構造の全体構成を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態の第２変形例に係るエンジンの排気系構造の全体構成を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るエンジンの排気系構造を創作する過程で創作された構造（試作構造）を示す模式図である。
【図７】（Ａ）は図６中符号ＣＳ１で示す箇所に対応する模式的な水平断面図であり、（Ｂ）は図６中符号ＣＳ２で示す箇所に対応する模式的な水平断面図であり、（Ｃ）は図６中符号ＣＳ３で示す箇所に対応する模式的な水平断面図である。
【図８】（Ａ）は図６中符号ＣＳ１で示す箇所における温度を模式的に示すグラフであり、（Ｂ）は図６中符号ＣＳ２で示す箇所における温度を模式的に示すグラフであり、（Ｃ）は図６中符号ＣＳ３で示す箇所における温度を模式的に示すグラフである。
【符号の説明】
【００４５】
１１ ディーゼルエンジン（エンジン）
１４ 第１排気管（排気通路）
２６ インジェクタ（燃料噴射手段）
３０，４０，５０ インパクタ（燃料被衝突部材）
３０ａ インパクタの一端
３０ｂ インパクタの他端
３１ 主通路
３１ａ 主通路の外周壁
３２ 副通路
３２ａ 副通路の内壁
Ｃ２６ 燃料の噴射方向
Ｆｐ 噴射燃料の投影形状
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気系構造であって、
該エンジンの排気ポートに接続された排気通路と、
該排気通路内に燃料を噴射する燃料噴射手段と、
該燃料噴射手段から噴射された該燃料が衝突し該燃料を拡散させる燃料被衝突部材とを備え、
該排気通路は、
湾曲状に形成され該エンジンから排出された該排ガスが流通する主通路と、
該主通路に接続され該燃料噴射手段から噴射された該燃料が流通する副通路とを有し、
該燃料被衝突部材は、
該主通路と該副通路との接続部分近傍で且つ該主通路内の外周壁側に設けられている
ことを特徴とする、エンジンの排気系構造。
【請求項２】
該燃料被衝突部材は、
該燃料噴射手段による該燃料の噴射方向に対して直交して延在する
ことを特徴とする、請求項１記載のエンジンの排気系構造。
【請求項３】
該燃料被衝突部材の両端は、
該副通路の内壁にそれぞれ支持されている
ことを特徴とする、請求項１または２記載のエンジンの排気系構造。
【請求項４】
該燃料被衝突部材の投影形状は、
該燃料噴射手段によって噴射された該燃料の投影形状と近似する形状となるように成形されている
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンの排気系構造。
【請求項５】
該燃料被衝突部材は、
円柱または円筒形状に成型されている
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンの排気系構造。
【請求項６】
該燃料被衝突部材は、
半円柱または半円筒形状に成型されている
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンの排気系構造。
【請求項７】
該燃料被衝突部材は、
平板形状に成型されている
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンの排気系構造。
【請求項１】
エンジンの排気系構造であって、
該エンジンの排気ポートに接続された排気通路と、
該排気通路内に燃料を噴射する燃料噴射手段と、
該燃料噴射手段から噴射された該燃料が衝突し該燃料を拡散させる燃料被衝突部材とを備え、
該排気通路は、
湾曲状に形成され該エンジンから排出された該排ガスが流通する主通路と、
該主通路に接続され該燃料噴射手段から噴射された該燃料が流通する副通路とを有し、
該燃料被衝突部材は、
該主通路と該副通路との接続部分近傍で且つ該主通路内の外周壁側に設けられている
ことを特徴とする、エンジンの排気系構造。
【請求項２】
該燃料被衝突部材は、
該燃料噴射手段による該燃料の噴射方向に対して直交して延在する
ことを特徴とする、請求項１記載のエンジンの排気系構造。
【請求項３】
該燃料被衝突部材の両端は、
該副通路の内壁にそれぞれ支持されている
ことを特徴とする、請求項１または２記載のエンジンの排気系構造。
【請求項４】
該燃料被衝突部材の投影形状は、
該燃料噴射手段によって噴射された該燃料の投影形状と近似する形状となるように成形されている
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンの排気系構造。
【請求項５】
該燃料被衝突部材は、
円柱または円筒形状に成型されている
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンの排気系構造。
【請求項６】
該燃料被衝突部材は、
半円柱または半円筒形状に成型されている
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンの排気系構造。
【請求項７】
該燃料被衝突部材は、
平板形状に成型されている
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンの排気系構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１１６８６５（Ｐ２０１０−１１６８６５Ａ）
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９１２９２（Ｐ２００８−２９１２９２）
【出願日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
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