本發(fā)明涉及內(nèi)燃機的廢氣凈化裝置。詳細地說，涉及具有用于隔絕從廢氣凈化裝置釋放的熱的罩殼的內(nèi)燃機的廢氣凈化裝置。

背景技術(shù)：

以往，公知一種廢氣凈化裝置，該廢氣凈化裝置具有隔熱用的罩殼，以避免從內(nèi)燃機的廢氣凈化裝置主體釋放的熱對外圍部件的熱影響。該隔熱用的罩殼通過覆蓋廢氣凈化裝置主體的至少一部分，來隔絕從廢氣凈化裝置主體釋放的熱。

但是，上述隔熱用的罩殼由于與廢氣凈化裝置主體接觸地設(shè)置，放大了排氣系統(tǒng)的振動而產(chǎn)生放射音，對車輛的nvh產(chǎn)生不利影響。因此，例如公開了在隔熱用的罩殼上設(shè)置孔的技術(shù)(例如參照專利文獻1)、在隔熱用的罩殼的表面設(shè)置凸?fàn)畹睦叩募夹g(shù)(例如參照專利文獻2)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第4094423號公報

專利文獻2：日本特開2002-161739號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

但是，對于如專利文獻1那樣在罩殼上設(shè)置孔的技術(shù)，不但會損害罩殼的本來功能即隔熱功能，還必須進行開孔加工，產(chǎn)生制造成本提高的課題。

此外，對于如專利文獻2那樣在罩殼上設(shè)置凸?fàn)畹睦叩募夹g(shù)，現(xiàn)狀是能夠通過沖壓加工而低成本地進行制造，但不能充分減少放射音。

本發(fā)明是鑒于上述內(nèi)容而完成的，其目的在于，提供一種廢氣凈化裝置，該廢氣凈化裝置具有能夠不損害隔熱功能地以低成本減少放射音的罩殼。

用于解決課題的手段

為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機的廢氣凈化裝置(例如后述的廢氣凈化裝置1)，其具有：廢氣凈化裝置主體(例如后述的廢氣凈化裝置主體10)，其設(shè)于內(nèi)燃機的排氣通路(例如后述的排氣管9)，凈化所述內(nèi)燃機的廢氣；以及大致四邊形的罩殼(例如后述的罩殼2)，其被設(shè)置成覆蓋所述廢氣凈化裝置主體的至少一部分，隔絕從所述廢氣凈化裝置主體釋放的熱，所述罩殼具有形成在其表面上的多個凸?fàn)畹睦?例如后述的凸?fàn)畹睦?0)，所述肋具有：放射狀肋(例如后述的放射狀肋21、上下放射狀肋21a、21a、左右放射狀肋21b、21b、右斜放射狀肋21c、21c、左斜放射狀肋21d、21d)，其從以所述罩殼的對角線(例如后述的對角線d)的交點(例如后述的交點x)為中心的中心部(例如后述的中心部c)呈放射狀地形成；和周狀肋(例如后述的周狀肋22)，其遍及以所述交點為中心的圓周的整周而連續(xù)地形成。

在本發(fā)明中，在大致四邊形的罩殼的表面形成多個凸?fàn)畹睦?。具體而言，形成從以罩殼的對角線的交點為中心的中心部呈放射狀地延伸的放射狀肋、和遍及以罩殼的對角線的交點為中心的圓周的整周而連續(xù)地延伸的周狀肋。

根據(jù)本發(fā)明，由于放射狀肋密集地形成在罩殼的中心部附近，能利用該放射狀肋減少罩殼的中心部附近的振動。此外，由于在放射狀肋的基礎(chǔ)上周狀肋將罩殼的外周部附近分?jǐn)?，通過這些放射狀肋及周狀肋能減小罩殼的外周部附近的振動。因此，根據(jù)本發(fā)明，能可靠地減小罩殼產(chǎn)生的放射音。

而且，根據(jù)本發(fā)明，由于不必形成孔，不會損害隔熱功能。而且，由于放射狀肋及周狀肋通過沖壓加工與罩殼一體成型，能廉價地制造。

優(yōu)選為在所述排氣通路中設(shè)有使用廢氣的能量對進氣進行加壓的增壓器(例如后述的增壓器8)的渦輪(例如后述的渦輪81)，所述廢氣凈化裝置主體設(shè)在所述渦輪的附近。

在本發(fā)明中，將使用廢氣的能量對進氣進行加壓的增壓器的渦輪設(shè)置于排氣通路，并且將廢氣凈化裝置主體設(shè)在渦輪的附近。

由此，能可靠地減小由渦輪的渦動振動顯著地產(chǎn)生的放射音(渦動音)，更顯著地發(fā)揮了上述發(fā)明的效果。

優(yōu)選為所述中心部形成為大致平坦的平坦面。

在本發(fā)明中，將以罩殼的對角線的交點為中心的中心部形成為大致平坦的平坦面。

由此，能避免上述的放射狀肋彼此在中心部連結(jié)而連續(xù)地形成凸?fàn)畹钠矫?，從而能更可靠地減小放射音。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能提供一種廢氣凈化裝置，該廢氣凈化裝置具有能夠不損害隔熱功能地以低成本減少放射音的罩殼。

附圖說明

圖1是從車輛前方側(cè)觀察本發(fā)明的一個實施方式的內(nèi)燃機的廢氣凈化裝置的圖。

圖2是上述實施方式的廢氣凈化裝置的罩殼的立體圖。

圖3是上述實施方式的廢氣凈化裝置的罩殼的俯視圖。

圖4是示出實施例1的罩殼的基于cae的振動解析結(jié)果的圖。

圖5是示出實施例2的罩殼的基于cae的振動解析結(jié)果的圖。

圖6是示出比較例1的罩殼的基于cae的振動解析結(jié)果的圖。

圖7是示出比較例2的罩殼的基于cae的振動解析結(jié)果的圖。

圖8是示出比較例3的罩殼的基于cae的振動解析結(jié)果的圖。

圖9是示出比較例4的罩殼的基于cae的振動解析結(jié)果的圖。

圖10是示出比較例5的罩殼的基于cae的振動解析結(jié)果的圖。

圖11是示出比較例6的罩殼的基于cae的振動解析結(jié)果的圖。

圖12是示出比較例7的罩殼的基于cae的振動解析結(jié)果的圖。

圖13是示出比較例8的罩殼的基于cae的振動解析結(jié)果的圖。

圖14是示出搭載了具有實施例1的罩殼的廢氣凈化裝置的車輛的發(fā)動機前方音測定結(jié)果的圖。

圖15是示出搭載了具有實施例1的罩殼的廢氣凈化裝置的車輛的發(fā)動機上方音測定結(jié)果的圖。

具體實施方式

以下一邊參照附圖，一邊對本發(fā)明的一個實施方式詳細地進行說明。

圖1是從車輛前方側(cè)觀察本發(fā)明的一個實施方式的內(nèi)燃機的廢氣凈化裝置1的圖。

本實施方式的廢氣凈化裝置1配置在向未圖示的各氣缸的燃燒室內(nèi)直接噴射燃料的柴油發(fā)動機的車輛前方側(cè)。具體而言，廢氣凈化裝置1以使得廢氣的流動方向朝向下方的狀態(tài)設(shè)于排氣管9，該排氣管9在柴油發(fā)動機的正下方沿著車輛前方側(cè)的側(cè)面向下方延伸。該廢氣凈化裝置1凈化廢氣中的nox、co及hc，并且凈化廢氣中的粒子狀物質(zhì)(以下稱作“pm”。)。

在排氣管9的上游側(cè)設(shè)有構(gòu)成增壓器8的渦輪81。即，廢氣凈化裝置主體10設(shè)在渦輪81的附近(正下方)。渦輪81收納在渦輪外殼80內(nèi)，被流通于排氣管9中的廢氣的動能驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。通過該渦輪81的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動來驅(qū)動設(shè)于未圖示的進氣管的壓縮機旋轉(zhuǎn)，由此對進氣進行加壓。

渦輪81因渦動振動產(chǎn)生放射音(渦動音)，成為噪音的重要原因。后面詳述該渦輪81導(dǎo)致的渦動音的產(chǎn)生。

如圖1所示，廢氣凈化裝置1具有廢氣凈化裝置主體10和罩殼2。

廢氣凈化裝置主體10具有：配置在上游側(cè)的廢氣凈化催化劑部11、配置在下游側(cè)的dpf(柴油微粒過濾器)12、以及容納這些廢氣凈化催化劑部11和dpf12的單個的殼體部件13。即，廢氣凈化催化劑部11和dpf12彼此接近地配置在單個的殼體部件13內(nèi)。

廢氣凈化催化劑部11凈化廢氣中的nox、co以及hc。廢氣凈化催化劑部11由擔(dān)載有廢氣凈化催化劑的蜂窩基材構(gòu)成，隔著未圖示的保持墊容納在殼體部件13內(nèi)。

蜂窩基材是截面為大致正圓的形成為圓柱狀的流通型的蜂窩基材。作為蜂窩基材的材質(zhì)，舉出堇青石、鈦酸鋁或者莫來石。

使用氧化催化劑、稀燃nox催化劑(lnc)等nox催化劑作為廢氣凈化催化劑。例如，包括pt、pd以及rh中的至少一種貴金屬、沸石、ba、以及ce。利用該廢氣凈化催化劑凈化廢氣中的nox、co以及hc。

dpf12捕集廢氣中的pm。dpf12由擔(dān)載有pm燃燒催化劑的過濾器構(gòu)成，隔著未圖示的保持墊容納在殼體部件13內(nèi)。

過濾器是截面為大致正圓的形成為圓柱狀的壁流式過濾器。作為過濾器的材質(zhì)，舉出碳化硅(sic)、堇青石、鈦酸鋁或莫來石。

pm燃燒催化劑大致均勻地?fù)?dān)載于整個過濾器上，由此，燃燒去除由過濾器捕集到的pm。使用例如包括pt和pd中的至少一種貴金屬以及ag的催化劑作為pm燃燒催化劑。該ag系的pm燃燒催化劑具有最優(yōu)異的pm氧化能，并且與其他的pm燃燒催化劑相比能夠從更低溫氧化凈化pm。

殼體部件13是截面為大致環(huán)狀的大致圓筒狀，如上所述容納廢氣凈化催化劑部11和dpf12。此處，大致環(huán)狀包括正圓環(huán)、橢圓環(huán)、具有多個圓弧的環(huán)狀。殼體部件13由sus等金屬構(gòu)成。

殼體部件13是由沿中心軸線在周向上一分為二的兩個殼體半體構(gòu)成的蛤殼式的殼體部件。殼體部件13是通過使這兩個殼體半體彼此對接焊接且一體化而形成的。

罩殼2被設(shè)置成覆蓋廢氣凈化裝置主體10的車輛前方側(cè)，隔絕從廢氣凈化裝置主體10釋放的熱。更詳細地說，罩殼2被設(shè)置成覆蓋廢氣凈化裝置主體10中容納有廢氣凈化催化劑部11的上游側(cè)部分的車輛前方側(cè)。罩殼2沿著大致圓筒狀的殼體部件13的外周側(cè)面形狀平緩地彎曲，由sus等金屬構(gòu)成的大致矩形的板狀部件形成。

罩殼2在其四個角具有凸?fàn)畹木o固部29。在這四個角的緊固部29上緊固有螺栓b，由此罩殼2固定在殼體部件13上。

罩殼2在其上端部具有從罩殼2的表面鼓出并將上端的兩個緊固部29彼此連結(jié)的上端鼓出部28a。同樣地，罩殼2在其下端部具有從罩殼2的表面鼓出并將下端的兩個緊固部29彼此連結(jié)的下端鼓出部28b。

而且，在罩殼2的表面上與以往同樣不可避免地形成有用于安裝廢氣傳感器的傳感器安裝孔h。

罩殼2具有能抑制由上述的渦輪81產(chǎn)生的渦動振動而減小渦動音的形狀。此處，在說明罩殼2的形狀之前，對由渦輪81產(chǎn)生的渦動音的產(chǎn)生機理進行說明。

首先，在渦輪81中，由于渦輪81的轉(zhuǎn)動能而產(chǎn)生激振力。于是，該激振力傳遞至軸承，從而軸承振動。接著，該軸承的振動經(jīng)由支承渦輪81的定位銷傳遞至渦輪外殼80。由此，渦輪外殼80開始振動，從而產(chǎn)生渦動振動。該渦動振動傳遞至廢氣凈化裝置主體10和罩殼2。該渦動振動的頻率為600～800hz，該頻段對于人類來說是刺耳且不舒服的頻段。

接著參照圖1～3，對罩殼2的形狀詳細地進行說明。此處，圖2是罩殼2的立體圖，圖3是罩殼2的俯視圖。

如圖1～圖3所示，罩殼2具有形成在其表面上的多個凸?fàn)畹睦?0。這些凸?fàn)畹睦?0遍及整個面地形成在罩殼2的除形成有上述的上端鼓出部28a及下端鼓出部28b的上端部及下端部之外的區(qū)域。

如圖2所示，這些凸?fàn)畹睦?0的端部均為倒圓角形狀(r形狀)。即，凸?fàn)畹睦?0形成為平滑的凸?fàn)睢＿@是由于凸?fàn)畹睦?0通過沖壓加工一體成型在罩殼2的表面上，受到了成型上的限制。

如圖1～圖3所示，凸?fàn)畹睦?0構(gòu)成為包括放射狀肋21和周狀肋22。

這些放射狀肋21和周狀肋22高度大致相同。這些放射狀肋21與周狀肋22彼此交叉，由此形成被連結(jié)起來的大致平坦的肋上表面20a。

放射狀肋21從以對角線d之間的交點x為中心的中心部c呈放射狀地延伸而形成，所述對角線d是將配置在對角上的緊固部29彼此連結(jié)而形成的(參照圖3)。具體而言，放射狀肋21以大致45度間隔共計形成8個。即，放射狀肋21構(gòu)成為包括：從中心部c沿上下鉛直方向延伸的上下放射狀肋21a、21a；從中心部c沿左右水平方向延伸的左右放射狀肋21b、21b；以及在距離這些上下放射狀肋21a、21a和左右放射狀肋21b、21b等間隔的位置上從中心部c沿左右斜方向延伸的右斜放射狀肋21c、21c及左斜放射狀肋21d、21d。

周狀肋22遍及以交點x為中心的圓周的整周而連續(xù)地形成(參照圖3)。周狀肋22形成在構(gòu)成中心部c的外緣的中心肋24的外側(cè)。

另外，形成得比周狀肋22靠外側(cè)的外周肋23形成在以交點x為中心的圓周上，但由于其左右端部不連續(xù)、被中斷，不構(gòu)成本實施方式的周狀肋。

如圖1～圖3所示，各放射狀肋21的寬度大致相同，各周狀肋22的寬度大致相同。但是，放射狀肋21的寬度被設(shè)定成比周狀肋22的寬度大。

而且，中心部c形成為大致平坦的平坦面。利用以該平坦面形成的中心部c分?jǐn)喾派錉罾?1，避免連續(xù)地形成凸?fàn)畹钠矫妗?/p>

根據(jù)具有以上結(jié)構(gòu)的本實施方式，產(chǎn)生以下的效果。

在本實施方式中，在大致矩形狀的罩殼2的表面上形成多個凸?fàn)畹睦?0。具體而言，形成了從以罩殼2的對角線d的交點x為中心的中心部c呈放射狀地延伸的放射狀肋21(上下放射狀肋21a、21a、左右放射狀肋21b、21b、右斜放射狀肋21c、21c、左斜放射狀肋21d、21d)、和遍及以罩殼2的對角線d的交點x為中心的圓周的整周而連續(xù)地延伸的周狀肋22。

根據(jù)本實施方式，放射狀肋21密集地形成在罩殼2的中心部c附近，因此能通過該放射狀肋21減小罩殼2的中心部c附近的振動。此外，在放射狀肋21的基礎(chǔ)上周狀肋22將罩殼2的外周部附近分?jǐn)?，因此通過這些放射狀肋21及周狀肋22能夠減小罩殼2的外周部附近的振動。因此，根據(jù)本實施方式，能夠可靠地減小罩殼2產(chǎn)生的放射音(渦動音)。

而且，根據(jù)本實施方式，由于不必形成孔，不會損害隔熱功能。而且，由于放射狀肋21及周狀肋22通過沖壓加工與罩殼2一體成型，能廉價地制造。

此外在本實施方式中，將使用廢氣的能量對進氣進行加壓的增壓器8的渦輪81設(shè)置于排氣管9，并且將廢氣凈化裝置主體10設(shè)在渦輪81的附近(正下方)。

由此，能可靠地減小由渦輪81的渦動振動顯著地產(chǎn)生的渦動音，更顯著地發(fā)揮了上述效果。

而且在本實施方式中，將以罩殼2的對角線d的交點x為中心的中心部c形成為大致平坦的平坦面。

由此，能避免上述的放射狀肋21彼此在中心部c連結(jié)而連續(xù)地形成凸?fàn)畹钠矫妫瑥亩芨煽康販p小渦動音。

另外，本發(fā)明不限于上述實施方式，能夠達到本發(fā)明目的的范圍內(nèi)的變形、改進都包含在本發(fā)明中。

在上述實施方式中，將本發(fā)明的廢氣凈化裝置應(yīng)用于柴油發(fā)動機，但不限于此。例如，可以將本發(fā)明的廢氣凈化裝置應(yīng)用于汽油發(fā)動機。

在上述實施方式中，將罩殼設(shè)置成主要覆蓋廢氣凈化裝置主體中容納有廢氣凈化催化劑部的上游側(cè)部分的車輛前方側(cè)，但不限于此。例如，可以將罩殼設(shè)置成覆蓋整個廢氣凈化裝置主體，罩殼的配置根據(jù)外圍部件的配置適當(dāng)設(shè)定。

在上述實施方式中，將圓周狀的周狀肋作為周狀肋形成在罩殼的表面上，但不限于此。例如，可以將四邊形或多邊形的周狀肋作為周狀肋形成在罩殼的表面上。

實施例

接著對本發(fā)明的實施例進行說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。

[實施例1～2、比較例1～8]

將上述實施方式的罩殼作為實施例1，將具有本發(fā)明的放射狀肋及周狀肋的罩殼作為實施例2。

而且，將不具有本發(fā)明的放射狀肋及周狀肋中的至少一方的、處于本發(fā)明范圍外的各種罩殼作為比較例1～8。

[振動解析評估]

對于實施例1～2及比較例1～8的各罩殼，實施基于cae(computeraidedengineering：計算機輔助工程)的振動解析。具體而言，對各罩殼中5×5的25個點實施振動解析。結(jié)果如圖4～圖13所示。另外，在圖4～圖13中，示出各罩殼的俯視圖及側(cè)視圖，各圖中的t表示各罩殼的厚度(mm)。

圖4是示出實施例1的罩殼的基于cae的振動解析結(jié)果的圖。實施例1的罩殼的形狀如上所述。如圖4所示，在實施例1的罩殼中，確認(rèn)了在渦動頻段600～800hz內(nèi)，振動水平低于上限水平。

圖5是示出實施例2的罩殼的基于cae的振動解析結(jié)果的圖。實施例2的罩殼的形狀與實施例1相比，除了周狀肋為四邊形之外，外周肋為菱形這一點也不同。如圖5所示，在該實施例2的罩殼中，也確認(rèn)了在渦動頻段600～800hz內(nèi)振動水平低于上限水平。

圖6～圖13是示出比較例1～比較例8的各罩殼的基于cae的振動解析結(jié)果的圖。

比較例1及比較例2的罩殼完全不具有凸?fàn)罾?，兩者僅厚度不同。比較例3的罩殼僅在縱向(鉛直方向)及橫向(水平方向)上形成有凸?fàn)罾?。比較例4的罩殼僅形成有沿斜方向延伸的凸?fàn)罾?。比較例5、7及8的罩殼雖然形成有放射狀肋，但未形成周狀肋(中途中斷)。比較例6的罩殼僅在橫向(水平方向)上形成有凸?fàn)罾摺?/p>

如這些圖6～圖13所示，確認(rèn)了處于本發(fā)明的范圍外的比較例1～比較例8的罩殼均在渦動頻段600～800hz內(nèi)振動水平超過上限水平。

[噪音評估]

將具有實施例1的罩殼的廢氣凈化裝置搭載于具有增壓器的發(fā)動機測試臺來實施噪音評估。具體而言，在通常假定的高負(fù)載運轉(zhuǎn)條件下實施運轉(zhuǎn)，從發(fā)動機的前方及上方測定此時的噪音。結(jié)果如圖14及圖15所示。

圖14是示出搭載了具有實施例1的罩殼的廢氣凈化裝置的車輛的發(fā)動機前方音測定結(jié)果的圖。圖15是示出搭載了具有實施例1的罩殼的廢氣凈化裝置的車輛的發(fā)動機上方音測定結(jié)果的圖。設(shè)n數(shù)為4來實施測定。

如這些圖14及圖15所示，確認(rèn)了發(fā)動機的前方音及上方音在渦動頻段600～800hz中的噪音水平均低于上限水平?；谠摻Y(jié)果，確認(rèn)了根據(jù)本發(fā)明的罩殼形狀能減小渦動音。

而且確認(rèn)了在其他頻段內(nèi)，噪音水平也低于上限水平。

標(biāo)號說明

1：廢氣凈化裝置；

2：罩殼；

8：增壓器；

9：排氣管(排氣通路)；

10：廢氣凈化裝置主體；

20：凸?fàn)畹睦撸?/p>

21：放射狀肋；

21a：上下放射狀肋(放射狀肋)；

21b：左右放射狀肋(放射狀肋)；

21c：右斜放射狀肋(放射狀肋)；

21d：左斜放射狀肋(放射狀肋)；

22：周狀肋；

81：渦輪；

c：中心部；

d：對角線；

x：交點。