BR112014000026B1

BR112014000026B1 - sistema de purificação de exaustão de motor de combustão interna

Info

Publication number: BR112014000026B1
Application number: BR112014000026-3A
Authority: BR
Inventors: Yuri Bisaiji; Kohei Yoshida; Mikio Inoue
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2021-02-09
Also published as: WO2013069085A1; JPWO2013069085A1; JP5354104B1; CN103998731B; EP2628912A4; US20130115138A1; EP2628912B1; BR112014000026A2; EP2628912A1; US9034268B2; CN103998731A; ES2633727T3

Abstract

SISTEMA DE PURIFICAÇÃO DE EXAUSTÃO DE MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA. A presente invenção refere-se a um motor de combustão interna, em que uma válvula de alimentação de hidrocarboneto (15) e um catalisador de purificação de exaustão (13) são dispostos dentro de uma passagem de exaustão do motor. No momento de operação do motor, a quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15) é controlada de modo que uma amplitude de mudança de concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de exaustão (13) torna-se dentro de uma faixa pré-determinada de amplitude, e o período de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15) é controlado de modo que uma concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de exaustão (13) vibra dentro de uma faixa pré-determinada do período. O catalisador de purificação de exaustão (13) é formado de modo que uma capacidade de deposição de hidrocarbonetos a uma parte lateral à jusante do catalisador de purificação de exaustão (13) torna-se mais alta do que uma capacidade de deposição de hidrocarbonetos a uma parte lateral à montante do catalisador de purificação de exaustão (13).

Description

Campo Técnico

[001] A presente invenção refere-se a um sistema de purificação de exaustão de um motor de combustão interna.

Técnica Anterior

[002] Conhecido na técnica é um motor de combustão interna que dispõe uma válvula de alimentação de hidrocarboneto em uma passagem de exaustão do motor, que dispõe um catalisador de purificação de exaustão à jusante da válvula de alimentação de hidrocarbo- neto no interior da passagem de exaustão do motor, que conduz catalisadores de metal precioso nas superfícies de fluxo de gás de exaustão do catalisador de purificação de exaustão, e é formado com partes de superfície de fluxo do gás de exaustão básicas ao redor dos catalisadores de metal precioso, que injeta hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto por um período pré- determinado de dentro de 5 segundos no momento de operação do motor, e, desse modo, remove o NOX que está contido no gás de exaustão (por exemplo, ver Literatura de Patente 1). Neste motor de combustão interna, mesmo se a temperatura do catalisador de purificação de exaustão torna-se uma alta temperatura, uma alta taxa de purificação de NOX pode ser obtida.

Lista de Citações Literatura de Patente

[003] Literatura de Patente 1: WO2011/114499A1

Sumário da Invenção Problema Técnico

[004] Neste motor de combustão interna, mesmo se o catalisador de purificação de exaustão torna-se alto em temperatura, uma alta ta- xa de purificação de NOX pode ser obtida, mas obtendo-se uma taxa de purificação de NOX adicionalmente mais alta.

[005] Um objetivo da presente invenção é proporcionar um siste ma de purificação de exaustão de um motor de combustão interna que capacita uma taxa de purificação de NOx adicionalmente alta a ser obtida.

Solução para o Problema

[006] De acordo com a presente invenção, é proporcionado um sistema de purificação de exaustão de um motor de combustão interna em que uma válvula de alimentação de hidrocarboneto para alimentação de hidrocarbonetos é disposta em uma passagem de exaustão do motor, um catalisador de purificação de exaustão para reação do NOx contido em um gás de exaustão, e hidrocarbonetos reformados são dispostos na passagem de exaustão do motor à jusante da válvula de alimentação de hidrocarboneto, catalisadores de metal precioso são conduzidos nas superfícies de fluxo de gás de exaustão do catalisador de purificação de exaustão, partes de superfície de fluxo do gás de exaustão básicas são formadas ao redor dos catalisadores de metal precioso, o catalisador de purificação de exaustão tem uma propriedade de reduzir o NOX que está contido no gás de exaustão se produzindo uma concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de exaustão que vibra por dentro de uma faixa predeterminada de amplitude, e por dentro de uma faixa predeterminada de período, e tem uma propriedade de ser aumentada em quantidade de armazenagem de NOX que está contida no gás de exaustão se produzindo um período de vibração da concentração de hidrocarboneto mais longo do que a faixa predeterminada, e, no momento de operação do motor, uma quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto é controlada de modo que uma amplitude de mudança de concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de exaustão torna-se dentro da faixa predeterminada de amplitude acima, e um período de injeção de hidrocarbo- netos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto é controlado de modo que uma concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de exaustão torna-se dentro da faixa predeterminada de período, neste momento, no catalisador de purificação de exaustão, o NOX contido no gás de exaustão e os hidrocarbonetos reformados reagem, pelo que um intermediário de redução que contém nitrogênio e hidrocarbonetos é produzido, no qual o catalisador de purificação de exaustão é formado de modo que uma capacidade de deposição de hidrocarbonetos para uma parte lateral à jusante do catalisador de purificação de exaustão tornada mais alta do que a capacidade de deposição de hidrocarbonetos para uma parte lateral à montante do catalisador de purificação de exaustão para aumentar uma quantidade de produção do intermediário de redução.

Efeitos Vantajosos da Invenção

[007] Quando a temperatura do catalisador de purificação de exaustão é baixa, naturalmente e mesmo quando ela é alta, uma taxa de purificação de NOx extremamente alta pode ser obtida.

Breve Descrição dos Desenhos

[008] A Figura 1 é uma vista total de um motor de combustão in terna tipo ignição por compressão.

[009] A Figura 2 é uma vista que mostra esquematicamente a parte de superfície de um transportador de catalisador.

[0010] A Figura 3 é uma vista para explanar uma reação de oxida ção em um catalisador de purificação de exaustão.

[0011] A Figura 4 é uma vista que mostra mudanças em uma pro porção de ar-combustível do gás de exaustão que flui em um catalisador de purificação de exaustão.

[0012] A Figura 5 é uma vista que mostra uma taxa de purificação de NOX.

[0013] As Figuras 6A e 6B são vistas para explanar uma reação de oxidação redução em um catalisador de purificação de exaustão.

[0014] As Figuras 7A e 7B são vistas para explanar uma reação de oxidação redução em um catalisador de purificação de exaustão.

[0015] A Figura 8 é uma vista que mostra mudanças em uma pro porção de ar-combustível de gás de exaustão que flui em um catalisador de purificação de exaustão.

[0016] A Figura 9 é uma vista que mostra uma taxa de purificação de NOX.

[0017] A Figura 10 é um gráfico de tempo que mostra mudanças em uma proporção de ar-combustível de gás de exaustão que flui em um catalisador de purificação de exaustão.

[0018] A Figura 11 é um gráfico de tempo que mostra mudanças em uma proporção de ar-combustível de gás de exaustão que flui em um catalisador de purificação de exaustão.

[0019] A Figura 12 é uma vista que mostra um relacionamento en tre uma energia de oxidação de um catalisador de purificação de exaustão e uma proporção mínima demandada de ar-combustível X.

[0020] A Figura 13 é uma vista que mostra um relacionamento en tre uma concentração de oxigênio no gás de exaustão e uma amplitude ΔH de concentração de hidrocarboneto que dá a mesma taxa de purificação de NOX.

[0021] A Figura 14 é a vista que mostra um relacionamento entre uma amplitude ΔH de concentração de hidrocarboneto e uma taxa de purificação de NOX.

[0022] A Figura 15 é uma vista que mostra um relacionamento en tre um período de vibração ΔT de concentração de hidrocarboneto e uma taxa de purificação de NOX.

[0023] As Figuras 16A e 16B são vistas que mostram o tempo de injeção de hidrocarbonetos, etc.

[0024] A Figura 17 é uma vista que mostra mudanças na propor ção de ar-combustível do gás de exaustão que flui em um catalisador de purificação de exaustão, etc.

[0025] A Figura 18 é uma vista que mostra um mapa de uma quantidade de NOX exaurida NOXA.

[0026] A Figura 19 é uma vista que mostra uma regulação de inje ção de combustível.

[0027] A Figura 20 é uma vista que mostra um mapa de uma quantidade de alimentação de hidrocarboneto WR.

[0028] A Figura 21 é um fluxograma para controle de purificação de NOX.

[0029] A Figura 22 é uma vista para explanar uma capacidade de deposição de moléculas de hidrocarboneto.

[0030] A Figura 23A é uma vista ampliada que mostra uma concre tização do catalisador de purificação de exaustão.

[0031] A Figura 23B é uma vista ampliada que mostra uma concre tização do catalisador de purificação de exaustão.

[0032] A Figura 24 é uma vista ampliada que mostra uma concreti zação do catalisador de purificação de exaustão.

[0033] A Figura 25 é uma vista ampliada que mostra uma concreti zação do catalisador de purificação de exaustão.

[0034] A Figura 26A é uma vista ampliada que mostra uma concre tização do catalisador de purificação de exaustão.

[0035] A Figura 26B é uma vista ampliada que mostra uma concre tização do catalisador de purificação de exaustão. Descrição das Concretizações

[0036] A Figura 1 é uma vista total de um motor de combustão in terna tipo ignição por compressão.

[0037] Referindo-se à Figura 1, 1 indica um corpo do motor, 2 uma câmara de combustão de cada cilindro, 3 um injetor de combustível eletronicamente controlado para injetar combustível em cada câmara de combustão 2, 4 uma tubulação de entrada, e 5 uma tubulação de exaustão. A tubulação de entrada 4 é conectada através de um duto de entrada 6 a uma descarga de um compressor 7a de um turbo carregador de exaustão 7, enquanto que uma entrada do compressor 7a é conectada através de um detector de quantidade de ar de admissão 8 a um limpador de ar 9. Dentro do duto de entrada 6, uma válvula reguladora 10 que é acionada por um motor escalonado é disposta. Ao redor do duto de entrada 6, um dispositivo de resfriamento 11 é disposto para resfriar a admissão de ar que flui através do interior do duto de entrada 6. Na concretização que é mostrada na Figura 1, a água de resfriamento do motor é guiada para o interior do dispositivo de resfri-amento 11 onde a água de resfriamento do motor é usada para resfriar o ar de admissão.

[0038] Por outro lado, a tubulação de exaustão 5 é conectada a uma entrada de uma turbina de exaustão 7b do turbo carregador de exaustão 7. Uma descarga da turbina de exaustão 7b é conectada através de um tubo de exaustão 12 a uma entrada de um catalisador de purificação de exaustão 13, enquanto que uma descarga do catalisador de purificação de exaustão 13 é conectada a uma entrada de um filtro de particulado 14 para reter o particulado que está contido no gás de exaustão. À montante do catalisador de purificação de exaustão 13, dentro do tubo de exaustão 12, uma válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 é disposta para alimentação de hidrocarbonetos compreendida de óleo diesel ou outro combustível usado como combustível para um motor de combustão interna tipo ignição por com-pressão. Na concretização mostrada na Figura 1, óleo diesel é usado como os hidrocarbonetos que são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15. Nota-se que, a presente invenção pode também ser aplicada a um motor de combustão interna tipo vela de ignição em que combustível é queimado sob uma proporção pobre de ar-combustível. Neste caso, a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15, os hidrocarbonetos compreendidos de gasolina ou outro combustível usado como combustível de um motor de combustão interna tipo vela de ignição, são alimentados.

[0039] Por outro lado, a tubulação de exaustão 5 e a tubulação de entrada 4 são conectadas entre si através de uma passagem de recir- culação de gás de exaustão (daqui por diante referida como uma "EGR") 16. Dentro da passagem de EGR 16, uma válvula de controle de EGR eletronicamente controlada 17 é disposta. Adicionalmente, ao redor da passagem de EGR 16, um dispositivo de resfriamento 18 é disposto para resfriamento do gás de EGR que flui através do interior da passagem de EGR 16. Na concretização que é mostrada na Figura 1, a água de resfriamento do motor é guiada para o interior do dispositivo de resfriamento 18, onde a água de resfriamento do motor é usada para resfriar o gás de EGR. Por outro lado, cada injetor de combustível 3 é conectado através de um tubo de alimentação de combustível 19 a um trilho comum 20. Este trilho comum 20 é conectado através de uma bomba de combustível de descarga variável eletronicamente controlada 21 a um tanque de combustível 22. O combustível que é armazenado dentro do tanque de combustível 22 é alimentado pela bomba de combustível 21 ao interior do trilho comum 20. O combustível que é alimentado ao interior do trilho comum 21 é alimentado através de cada tubo de alimentação de combustível 19 ao injetor de combustível 3.

[0040] Uma unidade de controle eletrônica 30 é compreendida de um computador digital provido com uma ROM (memória de somente leitura) 32, uma RAM (memória de acesso aleatório) 33, uma CPU (microprocessador) 34, uma porta de entrada 35, e uma porta de saída 36, que são conectadas entre si por uma barra bidirecional 31. À ju- sante do catalisador de purificação de exaustão 13, um sensor de temperatura 23 é disposto para detectar a temperatura do catalisador de purificação de exaustão 13. O filtro de particulado 14 tem um sensor de pressão diferencial 24 fixado ao mesmo para detectar a pressão diferencial antes e após o filtro de particulado 14. Os sinais de saída destes sensor de temperatura 23, sensor de pressão diferencial 24 e detector de quantidade de ar de admissão 8 são admitidos através de conversores de AD respectivamente correspondentes 37 à porta de entrada 35. Adicionalmente, um pedal acelerador 40 tem um sensor de carga 41 conectado ao mesmo, que gera uma voltagem de saída pro-porcional à quantidade de depressão L do pedal acelerador 40. A voltagem de saída do sensor de carga 41 é admitida através de um correspondente conversor de AD 37 à porta de entrada 35. Além disso, na porta de entrada 35, um sensor de ângulo de cotovelo 42 é conectado, que gera um pulso de saída toda vez que um eixo de manivela gira por, por exemplo, 15°. Por outro lado, a porta de saída 36 é conectada através de correspondentes circuitos de acionamento 38 a cada injetor de combustível 3, o motor escalonado para acionar a válvula reguladora 10, válvula de alimentação de hidrocarboneto 15, válvula de controle de EGR 17, e bomba de combustível 21.

[0041] A Figura 2 mostra esquematicamente uma parte de superfí cie de um transportador de catalisador que é conduzido em um substrato do catalisador de purificação de exaustão 13. Neste catalisador de purificação de exaustão 13, conforme mostrado na Figura 2, por exemplo, é proporcionado um transportador de catalisador 50 produzido de alumina em que catalisadores de metal precioso 51 e 52 são conduzidos. Além disso, neste transportador de catalisador 50, uma camada básica 53 é formada, que inclui pelo menos um elemento selecionado de potássio K, sódio Na, césio Cs, ou outro tal metal alcalino, bário Ba, cálcio Ca, ou outro tal metal alcalino terroso, um lantaní- deo, ou outra tal terra rara e prata Ag, cobre Cu, ferro Fe, irídio Ir, ou outro metal capaz de doar elétrons a NOX. O gás de exaustão flui ao longo do topo do transportador de catalisador 50, de modo que os catalisadores de metal precioso 51 e 52 podem ser referidos para serem transportados nas superfícies de fluxo de gás de exaustão do catalisador de purificação de exaustão 13. Adicionalmente, a superfície da camada básica 53 exibe basicidade, de modo que a superfície da camada básica 53 é denominada as "partes de superfície de fluxo do gás de exaustão básicas 54".

[0042] Por outro lado, na Figura 2, o catalisador de metal precioso 51 é compreendido de platina Pt, enquanto que o catalisador de metal precioso 52 é compreendido de ródio Rh. Nota-se que, neste caso, ambos os catalisadores de metal precioso 51 e 52 podem ser compreendidos de platina Pt. Adicionalmente, no transportador de catalisador 50 do catalisador de purificação de exaustão 13, em adição a platina Pt e ródio Rh, paládio Pd pode ser adicionalmente conduzido ou, ao invés de ródio Rh, paládio Pd pode ser conduzido. Isto é, os catalisadores de metal precioso 51 e 52 que são conduzidos no transportador de catalisador 50 são compreendidos de pelo menos um de platina Pt, ródio Rh e paládio Pd.

[0043] Se hidrocarbonetos são injetados a partir da válvula de ali mentação de hidrocarboneto 15 no gás de exaustão, os hidrocarbone- tos são reformados pelo catalisador de purificação de exaustão 13. Na presente invenção, neste momento, os hidrocarbonetos reformados são usados para remover o NOX no catalisador de purificação de exaustão 13. A Figura 3 mostra esquematicamente a ação de reformação realizada no catalisador de purificação de exaustão 13 neste momento. Conforme mostrado na Figura 3, os hidrocarbonetos HC que são injetados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 tornam-se hidrocarbonetos HC de radical com um pequeno número de carbono devido ao catalisador 51.

[0044] A Figura 4 mostra a regulação de alimentação de hidrocar- bonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 e a mudança na proporção de ar-combustível (A/F) pol. do gás de exaustão que flui no catalisador de purificação de exaustão 13. Nota-se que a mudança na proporção de ar-combustível (A/F) pol. depende da mudança na concentração dos hidrocarbonetos no gás de exaustão que flui no catalisador de purificação de exaustão 13, de modo que pode ser referido que a mudança na proporção de ar-combustível (A/F) pol. mostrada na Figura 4 expressa a mudança na concentração dos hidro- carbonetos. Contudo, se a concentração de hidrocarboneto torna-se mais alta, a proporção de ar-combustível (A/F) pol. torna-se menor, de modo que, na Figura 4, quanto mais rico o lado da proporção de ar- combustível (A/F) pol. se torna, mais alta a concentração de hidrocar- boneto.

[0045] A Figura 5 mostra a taxa de purificação de NOX pelo catali sador de purificação de exaustão 13 com relação às temperaturas do catalisador TC do catalisador de purificação de exaustão 13 quando produz periodicamente a concentração de hidrocarbonetos que fluem na mudança de catalisador de purificação de exaustão 13 de modo a, conforme mostrado na Figura 4, tornar a proporção de ar-combustível (A/F) pol. do gás de exaustão que flui para a mudança do catalisador de purificação de exaustão 13. Os inventores engajaram em pesquisa relacionada a purificação de NOX por um longo tempo. No processo de pesquisa, eles aprenderam que se produzindo a concentração de hi- drocarbonetos que flui no catalisador de purificação de exaustão 13 que vibra pelo interior de uma faixa pré-determinada de amplitude e dentro de uma faixa pré-determinada de período, conforme mostrado na Figura 5, uma taxa de purificação extremamente alta de NOX é obtida mesmo a 400°C, ou região de temperatura altamente alta.

[0046] Além disso, eles aprenderam que neste tempo, uma grande quantidade de intermediários de redução que contêm nitrogênio e hi- drocarbonetos continua a ser mantida ou adsorvida na superfície da camada básica 53, isto é, nas partes de superfície de fluxo do gás de exaustão básicas 54 do catalisador de purificação de exaustão 13, e os intermediários de redução desempenham um papel central na obtenção de uma alta taxa de purificação de NOX. Em seguida, isto será explanado com referência às Figuras 6A e 6B. Nota-se que estas Figuras 6A e 6B mostram esquematicamente a parte de superfície do transportador de catalisador 50 do catalisador de purificação de exaustão 13. Estas Figuras 6A e 6B mostram a reação que é presumida ocorrer quando a concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de exaustão 13 é feita vibrar pelo interior de uma faixa pré-determinada de amplitude e dentro de uma faixa pré- determinada de período.

[0047] A Figura 6A mostra quando a concentração de hidrocarbo- netos que flui no catalisador de purificação de exaustão 13 é baixa, enquanto que a Figura 6B mostra quando hidrocarbonetos são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 e a concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de exaustão 13 torna-se mais alta.

[0048] Agora, conforme será compreendido da Figura 4, a propor ção de ar-combustível do gás de exaustão que flui no catalisador de purificação de exaustão 13 é mantida pobre, exceto por um instante, de modo que o gás de exaustão que flui no catalisador de purificação de exaustão 13 normalmente torna-se um estado de excesso de oxigênio. Neste momento, parte do NO que está contido no gás de exaustão se deposita no catalisador de purificação de exaustão 13, enquanto que parte do NO que está contido no gás de exaustão, conforme mostrado na Figura 6A, é oxidado na platina 51 e torna-se NO2. Em seguida, este NO2 é adicionalmente oxidado e torna-se NO3. Adicionalmente, parte do NO2 torna-se NO2. Portanto, na platina Pt 51, NO2- e NO3 são produzidos. O NO que é depositado no catalisador de purificação de exaustão 13 e o NO2- e NO3 que são formados na platina Pt 51 são fortes em atividade. Portanto, abaixo, estes NO, NO2- e NO3 serão referidos como o "NOX* ativo".

[0049] Por outro lado, se hidrocarbonetos são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15, os hidrocarbonetos sucessivamente se depositam sobre o catalisador de purificação de exaustão total 13. A maioria dos hidrocarbonetos depositada sucessivamente reage com oxigênio e é queimada. Parte dos hidrocarbonetos depositados é sucessivamente reformada e torna-se radicalizada dentro do catalisador de purificação de exaustão 13, conforme mostrado na Figura 3. Portanto, conforme mostrado na Figura 6B, a concentração de hidrogênio ao redor do NOX* ativo torna-se mais alta. Neste particular, se, após o NOX* ativo ser produzido, o estado de uma alta concentração de oxigênio ao redor do NOX* ativo continua por um tempo constante ou mais, o NOX* ativo é oxidado e é absorvido na forma de íons nitrato NO3- dentro da camada básica 53. Contudo, se, antes deste tempo constante decorrer, a concentração de hidrocarboneto ao redor do NOX* ativo torna-se mais alta, conforme mostrado na Figura 6B, o NOX* ativo reage na platina 51 com os hidrocarbonetos HC radicais para, desse modo, formar os intermediários de redução. Os intermediários de redução são aderidos ou adsorvidos na superfície da camada básica 53.

[0050] Nota-se que, neste momento, o primeiro intermediário de redução produzido é considerado ser um composto nitro R-NO2. Se este composto R-NO2 é produzido, o resultado torna-se um composto nitrila R-CN, mas este composto nitrila R-CN pode somente sobreviver por um instante neste estado, de modo que imediatamente torna-se um composto isocianato R-NCO. Este composto isocianato R-NCO torna-se um composto amina R-NH2 se hidrolisado. Contudo, neste caso, o que é hidrolisado é considerado ser parte do composto isocia- nato R-NCO. Portanto, conforme mostrado na Figura 6B, a maioria dos intermediários de redução que é mantida ou adsorvida na superfície da camada básica 53 é acreditada ser o composto isocianato R-NCO e composto amina R-NH2.

[0051] Por outro lado, conforme mostrado na Figura 6B, se os in termediários de redução produzidos são circundados pelos hidrocar- bonetos HC, os intermediários de redução são bloqueados pelos hi- drocarbonetos HC, e a reação não procederá adicionalmente. Neste caso, se a concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de exaustão 13 é abaixada e, em seguida, os hidrocar- bonetos que são depositados ao redor dos intermediários de redução serão oxidados e consumidos, e, desse modo, a concentração de oxigênio ao redor dos intermediários de redução torna-se mais alta, os intermediários de redução reagem com o NOX* ativo, conforme mostrado na Figura 6A, reagem com o oxigênio circundante, ou se quebram em si próprios. Devido a isto, os intermediários de redução R- NCO e R-NH2 são convertidos a N2, CO2, e H2O, portanto, o NOX é removido.

[0052] Desse modo, no catalisador de purificação de exaustão 13, quando a concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de exaustão 13 é tornada mais alta, intermediários de redução são produzidos, e após a concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de exaustão 13 ser abaixada, quando a concentração de oxigênio é elevada, os intermediários de redução reagem com o NOX* ativo ou oxigênio, ou se quebram em si próprios, pelo que o NOX é removido. Isto é, de modo a que o catalisador de purificação de exaustão 13 remova o NOX, a concentração de hidrocar- bonetos que flui no catalisador de purificação de exaustão 13 tem que ser periodicamente mudada.

[0053] Naturalmente, neste caso, é necessário elevar a concentra ção de hidrocarboneto a uma concentração suficientemente alta para produção dos intermediários de redução, e é necessário abaixar a concentração de hidrocarboneto a uma concentração suficientemente baixa para produção dos intermediários de redução produzidos reagem com o NOX* ativo ou oxigênio, ou se quebram em si próprios. Isto é, é necessário produzir a concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de exaustão 13 que vibra por dentro de uma faixa pré-determinada de amplitude. Nota-se que, neste caso, é necessário manter estes intermediários de redução na camada básica 53, isto é, as partes de superfície de fluxo do gás de exaustão básicas 54, até que os intermediários de redução R-NCO e R-NH2 produzidos reajam com o NOX* ativo ou oxigênio, ou se quebrem em si próprios. Por esta razão, as partes de superfície de fluxo do gás de exaustão básicas 54 são proporcionadas.

[0054] Por outro lado, se aumenta-se o período de alimentação dos hidrocarbonetos, o tempo até que a concentração de oxigênio torne-se mais alta torna-se mais longo no período após os hidrocarbone- tos serem alimentados até que os hidrocarbonetos são, em seguida, alimentados. Portanto, o NOX* ativo é absorvido na camada básica 53 na forma de nitratos sem produção de intermediários de redução. Para evitar isto, é necessário fazer com que a concentração de hidrocarbo- netos que flui no catalisador de purificação de exaustão 13 vibre por dentro de uma faixa pré-determinada de período.

[0055] Portanto, nesta concretização da presente invenção, para reagir o NOX contido no gás de exaustão e os hidrocarbonetos reformados, e produzir os intermediários de redução R-NCO e R-NH2 contendo nitrogênio e hidrocarbonetos, os catalisadores de metal precioso 51 e 52 são conduzidos nas superfícies de fluxo de gás de exaustão do catalisador de purificação de exaustão 13. Para manter os intermediários de redução R-NCO e R-NH2 produzidos dentro do catalisador de purificação de exaustão 13, as partes de superfície de fluxo do gás de exaustão básicas 54 são formadas ao redor dos catalisadores de metal precioso 51 e 52. Os intermediários de redução R-NCO e R-NH2 que são mantidos nas partes de superfície de fluxo do gás de exaustão básicas 54 são convertidos em N2, CO2, e H2O. O período de vibração da concentração de hidrocarboneto é tornado o período de vibração requerido para continuação da produção dos intermediários de redução R-NCO e R-NH2. Incidentalmente, no exemplo mostrado na Figura 4, o intervalo de injeção é tornado 3 segundos.

[0056] Se o período de vibração da concentração de hidrocarbone- to, isto é, o período de alimentação dos hidrocarbonetos HC, é feito mais longo do que a faixa pré-determinada de período acima, os intermediários de redução R-NCO e R-NH2 desaparecem a partir das superfície da camada básica 53. Neste momento, o NOX* ativo que é produzido na platina Pt 53, conforme mostrado na Figura 7A, se difunde na camada básica 53 na forma de íons nitrato NO3- e tornam-se nitratos. Isto é, neste momento, o NOX no gás de exaustão é absorvido na forma de nitratos dentro da camada básica 53.

[0057] Por outro lado, a Figura 7B mostra o caso onde a proporção de ar-combustível do gás de exaustão que flui no catalisador de purificação de exaustão 13 é feita a proporção estequiométrica de ar- combustível, ou rica quando o NOX é absorvido na forma de nitratos dentro da camada básica 53. Neste caso, a concentração de oxigênio no gás de exaustão cai, de modo que a reação procede na direção oposta (NO3-^NO2), e, consequentemente, os nitratos absorvidos na camada básica 53 sucessivamente tornam-se íons nitrato NO3- e, conforme mostrado na Figura 7B, são liberados a partir da camada básica 53 na forma de NO2. Em seguida, o NO2 liberado é reduzido pelos hi- drocarbonetos HC e CO contidos no gás de exaustão.

[0058] A Figura 8 mostra o caso de produzir a proporção de ar- combustível (A/F) pol. do gás de exaustão que flui no catalisador de purificação de exaustão 13 temporariamente rica levemente antes da capacidade de absorção de NOX da camada básica 53 tornar-se saturada. Nota-se que, no exemplo mostrado na Figura 8, o intervalo de tempo deste controle rico é 1 minuto ou mais. Neste caso, o NOX que foi absorvido na camada básica 53 quando a proporção de ar- combustível (A/F) pol. do gás de exaustão foi pobre é liberado todo imediatamente a partir da camada básica 53, e reduzido quando a proporção de ar-combustível (A/F) pol. do gás de exaustão é tornada temporariamente rica. Portanto, neste caso, a camada básica 53 desempenha um papel de um absorvente para temporariamente absorver NOX.

[0059] Nota-se que, neste momento, as vezes, a camada básica 53 temporariamente adsorve o NOX. Portanto, se usando o termo de "armazenamento" como um termo incluindo ambos "absorção" e "ad- sorção," neste momento, a camada básica 53 realiza o papel de um agente de armazenamento de NOX para armazenar temporariamente o NOX. Isto é, neste caso, se a proporção do ar e combustível (hidrocar- bonetos) que são fornecidos na passagem de admissão do motor, as câmaras de combustão 2, e à montante do catalisador de purificação de exaustão 13 na passagem de exaustão é referida como "a proporção de ar-combustível do gás de exaustão", o catalisador de purificação de exaustão 13 que funciona como um catalisador de armazenamento de NOX que armazena o NOX quando a proporção de ar- combustível do gás de exaustão é pobre e libera o NOX armazenado quando a concentração de oxigênio no gás de exaustão cai.

[0060] A Figura 9 mostra a taxa de purificação de NOX quando se produz o catalisador de purificação de exaustão 13 que funciona como um catalisador de armazenamento de NOX, desse modo. Nota-se que a abscissa da Figura 9 mostra a temperatura do catalisador TC do catalisador de purificação de exaustão 13. Quando se produz o catalisador de purificação de exaustão 13 que funciona como um catalisador de armazenamento de NOX, conforme mostrado na Figura 9, quando a temperatura do catalisador TC é 300°C a 400°C, uma taxa de purificação extremamente alta de NOX é obtida, mas quando a temperatura do catalisador TC torna-se 400°C ou mais alta, a alta temperatura, a taxa de purificação de NOX cai.

[0061] Desse modo, quando a temperatura do catalisador TC tor na-se 400°C ou mais, a taxa de purificação de NOX cai porque se a temperatura do catalisador TC torna-se 400°C ou mais, os nitratos se quebram pelo calor, e são liberados na forma de NO2 a partir do catalisador de purificação de exaustão 13. Isto é, considerando-se o armazenamento de NOX na forma de nitratos, quando a temperatura do catalisador TC é alta, é difícil obter uma alta taxa de purificação de NOX. Contudo, no novo método de purificação de NOX mostrado da Figura 4 às Figuras 6A e 6B, conforme será compreendido das Figuras 6A e 6B, os nitratos não são formados, ou mesmo se formados, são extremamente pequenos em quantidade, consequentemente, conforme mostrado na Figura 5, mesmo quando a temperatura do catalisador TC é alta, uma alta taxa de purificação de NOX é obtida.

[0062] Portanto, na presente invenção, uma válvula de alimenta ção de hidrocarboneto 15 para alimentação de hidrocarbonetos é disposta na passagem de exaustão do motor, um catalisador de purificação de exaustão 13 para reação do NOX contido no gás de exaustão e hidrocarbonetos reformados é disposto na passagem de exaustão do motor à jusante da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15, catalisadores de metal precioso 51 e 52 são conduzidos nas superfícies de fluxo de gás de exaustão do catalisador de purificação de exaustão 13, partes de superfície de fluxo do gás de exaustão básicas 54 são formadas ao redor dos catalisadores de metal precioso 51 e 52, o catalisador de purificação de exaustão 13 tem as propriedade de reduzir o NOX que está contido no gás de exaustão se a concentração de hidro- carbonetos que fluem no catalisador de purificação de exaustão 13 é feita vibrar por dentro de uma faixa pré-determinada de amplitude, e dentro de uma faixa pré-determinada de período, e tem a propriedade sendo aumentada em quantidade de armazenagem de NOX que está contida no gás de exaustão se o período de vibração da concentração de hidrocarboneto é feito mais longo do que esta faixa pré- determinada, e, no momento de operação do motor, a concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de exaustão 13 é feita vibrar por dentro de uma faixa pré-determinada de amplitude, e dentro da faixa pré-determinada de período para, desse modo, reduzir o NOX que está contido no gás de exaustão no catalisador de purificação de exaustão 13.

[0063] Isto é, o método de purificação de NOX que é mostrado da Figura 4 as Figuras 6A e 6B pode ser referido para ser um novo método de purificação de NOX designado para remover NOX sem formação de quase quaisquer nitratos no caso de se usar um catalisador de purificação de exaustão que conduz catalisadores de metal precioso e formam a camada básica que pode absorver NOX. Na atualidade, quando se usa este novo método de purificação de NOX, os nitratos que são detectados a partir da camada básica 53 tornam-se muitos menores em quantidade comparados com o caso onde se produz o catalisador de purificação de exaustão 13 que funciona como um catalisador de armazenamento de NOX. Nota-se que este novo método de purificação de NOX será referido abaixo como o "primeiro método de purificação de NOX".

[0064] Em seguida, referindo-se às Figura 10 a Figura 15, este primeiro método de purificação de NOX será explanado em um modo mais detalhado.

[0065] A Figura 10 mostra ampliada a mudança na proporção de ar-combustível (A/F) pol. mostrada na Figura 4. Nota-se que conforme explanado acima, a mudança na proporção de ar-combustível (A/F) pol. do gás de exaustão que flui neste catalisador de purificação de exaustão 13 simultaneamente mostra a mudança na concentração dos hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de exaustão 13. Nota-se que, na Figura 10, ΔH mostra a amplitude da mudança na concentração de hidrocarbonetos HC que fluem no catalisador de purificação de exaustão 13, enquanto que ΔT mostra o período de vibração da concentração dos hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de exaustão 13.

[0066] Além disso, na Figura 10, (A/F)b mostra a proporção base de ar-combustível que mostra a proporção de ar-combustível do gás de combustão para gerar a saída do motor. Em outras palavras, esta proporção base de ar-combustível (A/F)b mostra a proporção de ar- combustível do gás de exaustão que flui no catalisador de purificação de exaustão 13 quando cessa a alimentação de hidrocarbonetos. Por outro lado, na Figura 10, X mostra o limite superior da proporção de ar- combustível (A/F) usado para produção dos intermediários de redução sem o NOX* ativo produzido sendo armazenado na forma de nitratos dentro da camada básica 53. Para produzir o NOX* ativo e os hidrocar- bonetos reformados reagem para produzir intermediários de redução, a proporção de ar-combustível (A/F) pol. tem que ser mais baixa do que este limite superior X da proporção de ar-combustível.

[0067] Em outras palavras, na Figura 10, X mostra o limite inferior da concentração de hidrocarboneto requerida para produção do NOX* ativo e os hidrocarbonetos reformados reagem para produzir interme diários de redução. Para produzir os intermediários de redução, a con-centração de hidrocarboneto tem que ser tornada mais alta do que este limite inferior X. Neste caso, se os intermediários de redução que são produzidos são determinados pela proporção da concentração de oxigênio e concentração de hidrocarboneto ao redor do NOX* ativo, isto é, a proporção de ar-combustível (A/F). O limite superior X da proporção de ar-combustível requerida para produção dos intermediários de redução será abaixo denominado a "proporção mínima demandada de ar-combustível".

[0068] No exemplo mostrado na Figura 10, a proporção mínima demandada de ar-combustível X é rica, portanto, neste caso, para formar os intermediários de redução, a proporção de ar-combustível (A/F) pol. é instantaneamente tornada a proporção mínima demandada de ar-combustível X ou menos, isto é, rica. Conforme oposto a isto, no exemplo mostrado na Figura 11, a proporção mínima demandada de ar-combustível X é pobre. Neste caso, a proporção de ar-combustível (A/F) pol. é mantida pobre, enquanto que periodicamente reduzindo a proporção de ar-combustível (A/F) pol. de modo a formar os intermediários de redução.

[0069] Neste caso, se a proporção mínima demandada de ar- combustível X torna-se rica, ou torna-se pobre depende da energia de oxidação do catalisador de purificação de exaustão 13. Neste caso, o catalisador de purificação de exaustão 13, por exemplo, torna-se mais forte na energia de oxidação se aumentando a quantidade conduzida do metal precioso 51, e torna-se mais forte na energia de oxidação se fortalece-se a acidez. Portanto, a energia de oxidação do catalisador de purificação de exaustão 13 muda devido a quantidade conduzida do metal precioso 51, ou a resistência da acidez.

[0070] Agora, se usando um catalisador de purificação de exaus tão 13 com uma forte energia de oxidação, conforme mostrado na Fi- gura 11, se mantendo a proporção de ar-combustível (A/F) pobre, enquanto que periodicamente abaixando a proporção de ar-combustível (A/F) pol., os hidrocarbonetos terminam tornando-se completamente oxidados quando a proporção de ar-combustível (A/F) pol. é reduzida. Como um resultado, intermediários de redução não podem mais serem produzidos. Conforme oposto a isto, quando se usa um catalisador de purificação de exaustão 13 com uma forte energia de oxidação, conforme mostrado na Figura 10, se tornando-se a proporção de ar- combustível (A/F) pol. periodicamente rica, quando a proporção de ar- combustível (A/F) pol. é feita rica, parte dos hidrocarbonetos não serão completamente oxidados, mas serão parcialmente oxidados, isto é, os hidrocarbonetos serão reformados, consequentemente intermediários de redução serão produzidos. Portanto, quando se usa um catalisador de purificação de exaustão 13 com uma forte energia de oxidação, a proporção mínima demandada de ar-combustível X tem que ser feita rica.

[0071] Por outro lado, quando se usa um catalisador de purificação de exaustão 13 com uma fraca energia de oxidação, conforme mostrado na Figura 11, se mantendo a proporção de ar-combustível (A/F) pol. pobre, enquanto que periodicamente abaixando a proporção de ar- combustível (A/F), parte dos hidrocarbonetos não serão completamente oxidados, mas serão parcialmente oxidados, isto é, os hidrocarbone- tos serão reformados, e, consequentemente, intermediários de redução serão produzidos. Conforme oposto a isto, quando se usa um catalisador de purificação de exaustão 13 com uma fraca energia de oxidação, conforme mostrado na Figura 10, se tornando a proporção de ar-combustível (A/F) pol. periodicamente rica, uma grande quantidade de hidrocarbonetos será exaurida a partir do catalisador de purificação de exaustão 13 sem ser oxidada e, consequentemente, a quantidade de hidrocarbonetos que é desperdiçadamente consumida aumentará. Portanto, quando se usa um catalisador de purificação de exaustão 13 com uma fraca energia de oxidação, a proporção mínima demandada de ar-combustível X tem que ser pobre.

[0072] Isto é, é aprendido que a proporção mínima demandada de ar-combustível X, conforme mostrado na Figura 12, é reduzida, mais forte a energia de oxidação do catalisador de purificação de exaustão 13. Desse modo, a proporção mínima demandada de ar-combustível X torna-se pobre ou rica devido a energia de oxidação do catalisador de purificação de exaustão 13. Abaixo, tomando-se como exemplo o caso onde a proporção mínima demandada de ar-combustível X é rica, a amplitude da mudança na concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de exaustão 13 e o período de vibração da concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de exaustão 13 serão explanados.

[0073] Agora, se a proporção base de ar-combustível (A/F) pol. torna-se maior, isto é, se a concentração de oxigênio no gás de exaustão antes dos hidrocarbonetos serem alimentados torna-se mais alta, a quantidade de alimentação de hidrocarbonetos requerida para produção da proporção de ar-combustível (A/F) pol. na proporção mínima demandada de ar-combustível X ou menos, aumenta, e junto com isto, a quantidade em excesso de hidrocarbonetos que não contribui para a produção dos intermediários de redução também aumenta. Neste caso, para remover o NOX bem, conforme explanado acima, é necessário fazer os hidrocarbonetos em excesso oxidarem. Portanto, para remover o NOX também, quanto maior a quantidade de hidrocarbonetos em excesso, maior a quantidade de oxigênio que é requerida.

[0074] Neste caso, se elevando a concentração de oxigênio no gás de exaustão, a quantidade de oxigênio pode ser aumentada. Portanto, para remover o NOX bem, quando a concentração de oxigênio no gás de exaustão antes dos hidrocarbonetos serem alimentados é alta, é necessário elevar a concentração de oxigênio no gás de exaustão antes da alimentação dos hidrocarbonetos. Isto é, quanto mais alta a concentração de oxigênio no gás de exaustão antes dos hidrocarbo- netos serem alimentados, maior a amplitude da concentração de hi- drocarboneto tem que ser feita.

[0075] A Figura 13 mostra o relacionamento entre a concentração de oxigênio no gás de exaustão antes dos hidrocarbonetos serem alimentados e a amplitude ΔH da concentração de hidrocarboneto quando a mesma taxa de purificação de NOX é obtida. Para obter a mesma taxa de purificação de NOX da Figura 13, é aprendido que quanto mais alta a concentração de oxigênio no gás de exaustão antes dos hidro- carbonetos serem alimentados, maior a amplitude ΔH da concentração de hidrocarboneto tem que ser feita. Isto é, para obter a mesma taxa de purificação de NOX, quanto mais alta a proporção base de ar- combustível (A/F)b, maior a amplitude ΔT da concentração de hidro- carboneto tem que ser feita. Em outras palavras, para remover o NOX bem, quanto mais baixa a proporção base de ar-combustível (A/F)b, mais a amplitude ΔT da concentração de hidrocarboneto pode ser reduzida.

[0076] Neste particular, a proporção base de ar-combustível (A/F)b torna-se a mais baixa no momento de uma operação de aceleração. Neste momento, se a amplitude ΔH da concentração de hidrocarbone- to é cerca de 200 ppm, é possível remover o NOX bem. A proporção base de ar-combustível (A/F)b é normalmente maior do que o tempo de operação de aceleração. Portanto, conforme mostrado na Figura 14, se a amplitude ΔH da concentração de hidrocarboneto é 200 ppm ou mais, uma excelente taxa de purificação de NOX pode ser obtida.

[0077] Por outro lado, é aprendido que quando a proporção base de ar-combustível (A/F)b é a mais alta, se produzindo a amplitude ΔH da concentração de hidrocarboneto 10000 ppm ou assim, uma exce- lente taxa de purificação de NOX é obtida. Portanto, na presente invenção, a faixa pré-determinada da amplitude da concentração de hidro- carboneto é tornada 200 ppm a 10000 ppm.

[0078] Adicionalmente, se o período de vibração ΔT da concentra ção de hidrocarboneto torna-se mais longo, o período de tempo onde a concentração de oxigênio ao redor do NOX* ativo torna-se mais alta torna-se mais longo no período de tempo após os hidrocarbonetos serem alimentados quando os hidrocarbonetos são, em seguida, alimentados. Neste caso, se o período de vibração ΔT da concentração de hidrocarboneto torna-se mais longo do que cerca de 5 segundos, o NOX* ativo começa a ser absorvido na forma de nitratos dentro da camada básica 53. Portanto, conforme mostrado na Figura 15, se o período de vibração ΔT da concentração de hidrocarboneto torna-se mais longo do que cerca de 5 segundos, a taxa de purificação de NOX cai. Portanto, o período de vibração ΔT da concentração de hidrocarboneto tem que ser tornada 5 segundos ou menos.

[0079] Por outro lado, se o período de vibração ΔT da concentra ção de hidrocarboneto torna-se cerca de 0,3 segundo ou menos, os hidrocarbonetos alimentados começam a se comporem nas superfícies de fluxo de gás de exaustão do catalisador de purificação de exaustão 13, portanto, conforme mostrado na Figura 15, se o período de vibração ΔT da concentração de hidrocarboneto torna-se cerca de 0,3 segundo ou menos, a taxa de purificação de NOX cai. Portanto, na presente invenção, o período de vibração da concentração de hidrocarbo- neto é tornado de 0,3 segundo a 5 segundos.

[0080] Agora em seguida, nesta concretização de acordo com a presente invenção, controle é realizado de modo a mudar a quantidade de injeção e regulação de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 de modo que a amplitude ΔH e período de vibração ΔT da concentração de hidrocarboneto tor- nam-se os valores ótimos para o estado de operação do motor. Neste caso, nesta concretização de acordo com a presente invenção, a quantidade de injeção de hidrocarboneto ótima WT que é capaz de dar a amplitude ΔH desta concentração de hidrocarboneto ótima é armazenada como uma função da quantidade de injeção Q dos injetores de combustível 3 e a velocidade do motor N na forma de um mapa tal como mostrado na Figura 16A em avanço na ROM 32. Adicionalmente, o período de injeção ótimo ΔT de hidrocarbonetos, isto é, o período de injeção ΔT dos hidrocarbonetos é também armazenado como uma função da quantidade de injeção Q a partir dos injetores de combustível 3 e a velocidade do motor N na forma de um mapa, tal como mos-trado na Figura 16B em avanço na ROM 32.

[0081] Em seguida, referindo-se às Figura 17 a Figura 20, um mé todo de purificação de NOX quando se produz o catalisador de purificação de exaustão 13 funciona como um catalisador de armazenagem de NOX será explanado especificamente. O método de purificação de NOX no caso de se produzir o catalisador de purificação de exaustão 13 funciona como um catalisador de armazenagem de NOX, desse modo, será referido abaixo como o "segundo método de purificação de NOx".

[0082] Neste segundo método de purificação de NOx, conforme mostrado na Figura 17, quando a quantidade armazenada de NOX ∑NOX de NOX que é armazenada na camada básica 53 excede uma quantidade permissível pré-determinada MAX, a proporção de ar- combustível (A/F) do gás de exaustão que flui no catalisador de purificação de exaustão 13 é temporariamente feita rica. Se a proporção de ar-combustível (A/F) do gás de exaustão é feita rica, o NOX que foi armazenado na camada básica 53 quando a proporção de ar- combustível (A/F) pol. do gás de exaustão foi pobre é liberado a partir da camada básica 53 todo imediatamente e reduzido. Devido a isto, o NOX é removido.

[0083] A quantidade armazenada de NOX ∑NOX é, por exemplo, calculada a partir da quantidade de NOX que é exaurida a partir do motor. Nesta concretização de acordo com a presente invenção, a quantidade exaurida de NOX NOXA de NOX que é exaurido a partir do motor por tempo unitário é armazenada como uma função da quantidade de injeção Q e velocidade do motor N na forma de um mapa, tal como mostrado na Figura 18 em avanço na ROM 32. A quantidade armazenada de NOX ∑NOX é calculada a partir da quantidade exaurida de NOX NOXA. Neste caso, conforme explanado antes, o período durante o qual a proporção de ar-combustível (A/F) do gás de exaustão é feita rica é usualmente 1 minuto ou mais.

[0084] Neste segundo método de remoção de NOX, conforme mostrado na Figura 19, em cada câmara de combustão 2, o injetor de combustível 3 injeta combustível adicional WR em adição a combustão de uso de combustível Q de modo que a proporção de ar-combustível (A/F) pol. do gás de exaustão que flui no catalisador de purificação de exaustão 13 é feita rica. Nota-se que na Figura 19 a abscissa indica o ângulo de cotovelo. Este combustível adicional WR é injetado a uma regulação na qual ele se queima, mas não aparecerá como saída do motor, isto é, levemente antes de ATDC900 após o centro inativo de topo de compressão. Esta quantidade de combustível WR é armazenada como uma função da quantidade de injeção Q e velocidade do motor N na forma de um mapa, tal como mostrado na Figura 20 em avanço na ROM 32. Naturalmente, neste caso, é também possível produzir a quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir do aumento da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 de modo a produzir a proporção de ar-combustível (A/F) pol. do gás de exaustão rica.

[0085] A Figura 21 mostra uma rotina de controle de purificação de NOX. Esta rotina é executada por interrupção todo certo período de tempo.

[0086] Referindo-se à Figura 21, primeiro na etapa 60, é julgado a partir do sinal de saída do sensor de temperatura 23 se a temperatura TC do catalisador de purificação de exaustão 13 excede a temperatura de ativação TCo. Quando TC > TCo, isto é, quando o catalisador de purificação de exaustão 13 é ativado, a rotina procede para a etapa 61 onde a ação de purificação de NOX pelo primeiro método de purificação de NOX é realizada. Isto é, o tempo de injeção WT correspondente ao estado de operação é calculado a partir do mapa que é mostrado na Figura 16A, o período de injeção ΔT correspondente ao estado de operação é calculado a partir do mapa que é mostrado na Figura 16B, e hidrocarbonetos são injetados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 de acordo com o tempo de injeção calculado WT e período de injeção ΔT.

[0087] Por outro lado, quando é julgado na etapa 60 que TC < TC0, isto é, quando o catalisador de purificação de exaustão 13 não é ativado, a rotina procede para a etapa 62 onde a ação de purificação de NOX pelo segundo método de purificação de NOX é realizada. Isto é, na etapa 62, a quantidade NOXA de NOX exaurida por tempo unitário é calculada a partir do mapa que é mostrado na Figura 18. Em seguida, na etapa 63, a quantidade exaurida de NOX NOXA é adicionada a ∑NOX pelo que a quantidade armazenada de NOX ∑NOX é calculada. Em seguida, na etapa 64, é julgado se a quantidade armazenada de NOX ∑NOX excede o valor permissível MAX. Se ∑NOX>MAX, a rotina procede para a etapa 65 onde a quantidade adicional de combustível WR é calculada a partir do mapa que é mostrado na Figura 20 e a ação de injeção do combustível adicional é realizada. Em seguida, na etapa 66, ∑NOX é determinado.

[0088] Agora, conforme explanado acima, se usando o primeiro método de purificação de NOX, mesmo se o catalisador de purificação de exaustão 13 torna-se alto em temperatura, uma alta taxa de purificação de NOX pode ser obtida. Os inventores engajaram em pesquisa repetida relacionada adicionalmente a elevação da taxa de purificação de NOX quando usando o primeiro método de purificação de NOX e, como um resultado, verificou-se que a capacidade de deposição de moléculas de hidrocarboneto no catalisador de purificação de exaustão 13 tem um efeito maior no aperfeiçoamento da taxa de purificação de NOX. Portanto, primeiro, isto será explanado com referência à Figura 22.

[0089] Conforme explanado acima, quando a ação de purificação de NOX pelo primeiro método de purificação de NOX está sendo realizada, se hidrocarbonetos são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15, os hidrocarbonetos sucessivamente se depositam sobre o catalisador de purificação de exaustão total 13. Os hidrocarbonetos radicais que são produzidos neste momento reagem com o NOX* ativo, pelo que o intermediário de redução é produzido. Este intermediário de redução se deposita ou é adsorvido na superfície da camada básica 53. Após isto, se os hidrocarbonetos que são depositados ao redor do intermediário de redução são feitos oxidarem e são consumidos, e, desse modo, a concentração de oxigênio ao redor do intermediário de redução se eleva, o intermediário de redução reage com o NOx* ativo ou oxigênio, ou se quebra para tornar-se N2, CO2, e H2O, desse modo, o NOX é removido.

[0090] Agora em seguida, sob a ação de purificação de NOX pelo primeiro método de purificação de NOX, o NOX que está contido no gás de exaustão é mantido uma vez na forma de um intermediário de redução no catalisador de purificação de exaustão 13 e, em seguida, é removido. Portanto, para remover o NOX bem, é necessário produzir mais intermediário de redução quanto possível. Neste caso, o interme- diário de redução é produzido a partir dos hidrocarbonetos radicais, enquanto que os hidrocarbonetos radicais são produzidos a partir dos hidrocarbonetos que se depositam no catalisador de purificação de exaustão 13, de modo a produzir um aumento da quantidade de produção do intermediário de redução, sendo necessário produzir mais depósitos de hidrocarbonetos quanto possível no catalisador de purificação de exaustão 13.

[0091] Neste particular, os hidrocarbonetos que são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 são fraturados se fluindo no catalisador de purificação de exaustão 13. Neste momento, o número de átomos de carbono nas moléculas de hidrocarboneto torna-se menor, e o número de moléculas de hidrocarboneto aumenta. Tal ação de fraturamento de hidrocarbonetos é continuada até que os hidrocarbonetos fluam através do interior do catalisador de purificação de exaustão 13. Portanto, conforme mostrado na Figura 22, o número de átomos de carbono das moléculas de hidrocarboneto dentro do catalisador de purificação de exaustão 13 torna-se menor adicionalmente à jusante, enquanto que o número de moléculas de hidrocarboneto aumenta adicionalmente à jusante. Neste caso, quanto menor o número de moléculas de hidrocarboneto, mais fácil é para o intermediário de redução ser produzido. Adicionalmente, somente naturalmente, quanto maior o número de moléculas de hidrocarboneto, maior a quantidade de intermediário de redução produzida. Portanto, para produzir mais intermediário de redução quanto possível no catalisador de purificação de exaustão 13, conforme mostrado na Figura 22, o adicionalmente à jusante do catalisador de purificação de exaustão 13, mais alta a capacidade de deposição de moléculas de hidrocarboneto para o catalisador de purificação de exaustão 13 tem que se tornar.

[0092] Portanto, na presente invenção, o catalisador de purificação de exaustão 13 é formado de modo que a capacidade de deposição de hidrocarbonetos para a parte lateral à jusante do catalisador de purificação de exaustão 13 torna-se mais alta do que a capacidade de deposição de hidrocarbonetos para a parte lateral à montante do catalisador de purificação de exaustão 13. Neste caso, conforme será compreendido da Figura 22, preferivelmente, o adicionalmente à jusante do catalisador de purificação de exaustão 13, quanto maios alta a capacidade de deposição dos hidrocarbonetos no catalisador de purificação de exaustão 13 é feita.

[0093] Em seguida, referindo-se às Figura 23A a Figura 26B, vá rias concretizações do catalisador de purificação de exaustão 13 designadas para elevar a capacidade de deposição de hidrocarbonetos para a parte lateral à jusante do catalisador de purificação de exaustão 13 sobre a capacidade de deposição de hidrocarbonetos para a parte lateral à montante do catalisador de purificação de exaustão 13 será sucessivamente explanada.

[0094] Primeiro, explanando-se nas Figuras 23A e 23B e Figura 24, estas Figuras 23A e 23B e 24 mostram concretizações onde a estrutura da parte lateral à jusante do catalisador de purificação de exaustão 13 é tornada uma estrutura que tem uma capacidade de deposição de hidrocarbonetos mais alta para o catalisador de purificação de exaustão 13, comparada com a estrutura da parte lateral à montante do catalisador de purificação de exaustão 13.

[0095] Isto é, na concretização que é mostrada na Figura 23A, o catalisador de purificação de exaustão 13 é compreendido dos dois catalisadores do catalisador lateral 13a à montante e do catalisador lateral 13b à jusante. Os substratos do catalisador lateral 13a à montante e do catalisador lateral 13b à jusante são, por exemplo, formados de cordierita. Os substratos do catalisador lateral 13a à montante e do catalisador lateral 13b à jusante conduzem um transportador de catalisador compreendido de, por exemplo, alumina nos mesmos. Conforme mostrado na Figura 2, este transportador de catalisador 50 conduz ca-talisadores de metal precioso 51 e 52 no mesmo, e é formado com a camada básica 53.

[0096] O catalisador lateral 13a à montante do catalisador de puri ficação de exaustão 13, conforme mostrado na Figura 23A, é provido com uma pluralidade de passagens de fluxo de exaustão 70 que se prolongam ao longo da linha axial do catalisador de purificação de exaustão 13. O gás de exaustão flui através dos interiores destas passagens de fluxo de exaustão 70 vertical ao longo da linha axial do catalisador de purificação de exaustão 13. Isto é, a estrutura de fluxo de exaustão da parte lateral à montante do catalisador de purificação de exaustão 13 é um fluxo tipo vertical onde o gás de exaustão flui através de uma pluralidade de passagens de fluxo de exaustão que se prolongam ao longo da linha axial do catalisador de purificação de exaustão 13.

[0097] Por outro lado, na concretização que é mostrada na Figura 23A, o catalisador lateral 13b à jusante do catalisador de purificação de exaustão 13 tem uma conformação em corte transversal em forma alveolar. Este catalisador lateral 13b à jusante é provido com uma pluralidade de passagens de fluxo de exaustão 72 e 73 que são separadas por paredes de partição 71, e que se prolongam ao longo da linha axial do catalisador de purificação de exaustão 13. As passagens de fluxo de exaustão 72 e as passagens de fluxo de exaustão 73 são alternadamente dispostas através das paredes de partição 71. As passagens de fluxo de exaustão 72 são abertas em suas extremidades à montante, enquanto que as passagens de fluxo de exaustão 73 são abertas em duas extremidades à jusante. Portanto, o gás de exaustão que flui nas passagens de fluxo de exaustão 72, conforme mostrado pelas setas, flui através dos interiores das paredes de partição 71, e flui nas passagens de fluxo de exaustão 73. Isto é, na concretização que é mostrada na Figura 23A, a estrutura de fluxo de exaustão da parte lateral à jusante do catalisador de purificação de exaustão 13 é o fluxo tipo parede onde o gás de exaustão flui através dos interiores das paredes de partição 71 das passagens de fluxo de exaustão 72 e 73 que se prolongam ao longo da linha axial do catalisador de purificação de exaustão 13.

[0098] Comparado com o fluxo tipo reto de catalisador lateral 13a à montante, o fluxo tipo parede de catalisador lateral 13b à jusante é mais alto na capacidade de deposição de hidrocarbonetos para o catalisador de purificação de exaustão 13. Portanto, nesta concretização, a capacidade de deposição de hidrocarbonetos para a parte lateral à jusante do catalisador de purificação de exaustão 13 é feita mais alta do que a capacidade de deposição de hidrocarbonetos para a parte lateral à montante do catalisador de purificação de exaustão 13. Portanto, a quantidade de deposição de hidrocarbonetos para o catalisador de purificação de exaustão 13 aumenta e, como um resultado, a quantidade de produção do intermediário de redução no catalisador de purificação de exaustão 13 aumenta, de modo que a taxa de purificação de NOX é elevada. Nota-se que nesta concretização, o catalisador lateral 13b à jusante é usado como um filtro de particulado. Portanto, nesta concretização, o filtro de particulado 14 que é mostrado na Figura 1 é omitido.

[0099] Na concretização que é mostrada na Figura 23B também, o catalisador de purificação de exaustão 13 é compreendido dos dois catalisadores do catalisador lateral 13a à montante e do catalisador lateral 13b à jusante. A estrutura de fluxo de exaustão do catalisador lateral 13a à montante é um fluxo tipo reto onde o gás de exaustão flui através de uma pluralidade de passagens de fluxo de exaustão que se prolongam ao longo da linha axial do catalisador de purificação de exaustão 13. O substrato deste catalisador lateral 13a à montante é também formado de cordierita. Por outro lado, nesta concretização, o catalisador lateral 13b à jusante do catalisador de purificação de exaustão 13 é compreendido de um agregado de pelotas de um catalisador. Nota-se que os substratos do catalisador lateral 13a à montante e catalisador lateral 13b à jusante em forma de pelota conduzem um transportador de catalisador que é compreendido, por exemplo, de alumina. Conforme mostrado na Figura 2, este transportador de catalisador 50 conduz os catalisadores de metal precioso 51 e 52, e é formado com a camada básica 53.

[00100] Nesta concretização também, comparada com um fluxo tipo reto de catalisador lateral 13a à montante, o catalisador lateral 13b à jusante em forma de pelota é mais alto na capacidade de deposição de hidrocarbonetos para o catalisador de purificação de exaustão 13. Portanto, nesta concretização também, a capacidade de deposição de hidrocarbonetos para a parte lateral à jusante do catalisador de purificação de exaustão 13 é feita mais alta do que a capacidade de deposição de hidrocarbonetos para a parte lateral à montante do catalisador de purificação de exaustão 13. Portanto, a quantidade de deposição de hidrocarbonetos para o catalisador de purificação de exaustão 13 aumenta e, como um resultado, a quantidade de produção do intermediário de redução no catalisador de purificação de exaustão 13 aumenta, de modo que a taxa de purificação de NOX é elevada.

[00101] Na concretização que é mostrada na Figura 24 também, o catalisador de purificação de exaustão 13 é compreendido dos dois catalisadores do catalisador lateral 13a à montante e do catalisador lateral 13b à jusante. Os substratos destes catalisador lateral 13a à montante e catalisador lateral 13b à jusante são formados de, por exemplo, cordierita. Os substratos do catalisador lateral 13a à montante e do catalisador lateral 13b à jusante similarmente conduzem um transportador de catalisador que é compreendido de, por exemplo, alumina. Conforme mostrado na Figura 2, este transportador de catalisador 50 conduz os catalisadores de metal precioso 51 e 52, e é formado com a camada básica 53.

[00102] Nesta concretização, a estrutura de fluxo de exaustão do catalisador lateral 13a à montante do catalisador de purificação de exaustão 13 é um fluxo tipo reto onde o gás de exaustão flui através de uma pluralidade de passagens de fluxo de exaustão 75 que se prolongam ao longo da linha axial do catalisador de purificação de exaustão 13, enquanto que a estrutura de fluxo de exaustão do catalisador lateral 13b à jusante do catalisador de purificação de exaustão 13 é também um fluxo tipo reto onde o gás de exaustão flui através de uma pluralidade de passagens de fluxo de exaustão 76 que se prolongam ao longo da linha axial do catalisador de purificação de exaustão 13. Contudo, nesta concretização, conforme mostrado na Figura 24, com-parada com a área de seção transversal das passagens de fluxo de exaustão 75 do catalisador lateral 13a à montante, a área de seção transversal das passagens de fluxo de exaustão 76 do catalisador lateral 13b à jusante é formada menor.

[00103] Se desse modo formando a área de seção transversal das passagens de fluxo de exaustão 76 da parte lateral à jusante do catalisador de purificação de exaustão 13 menor do que a área de seção transversal das passagens de fluxo de exaustão 75 da parte lateral à montante do catalisador de purificação de exaustão 13, comparada com a parte lateral à montante, a parte lateral à jusante torna-se mais alta na capacidade de deposição de hidrocarbonetos para o catalisador de purificação de exaustão 13. Portanto, a quantidade de deposição de hidrocarbonetos para o catalisador de purificação de exaustão 13 aumenta e, como um resultado, a quantidade de produção do intermediário de redução no catalisador de purificação de exaustão 13 aumenta, de modo que a taxa de purificação de NOX é elevada.

[00104] A Figura 25 mostra uma concretização que usa, como o substrato da parte lateral à jusante do catalisador de purificação de exaustão 13, um substrato onde a capacidade de deposição de hidro- carbonetos para o catalisador de purificação de exaustão 13 torna-se mais alta comparada com o substrato da parte lateral à montante do catalisador de purificação de exaustão 1.

[00105] Conforme mostrado na Figura 25, nesta concretização também, o catalisador de purificação de exaustão 13 é compreendido dos dois catalisadores do catalisador lateral 13a à montante e do catalisador lateral 13b à jusante. Contudo, nesta concretização, um substrato de metal que é compreendido de uma chapa delgada de metal é usado como o substrato do catalisador lateral 13a à montante. Conforme oposto a isto, o substrato do catalisador lateral 13b à jusante é formado de um substrato de cordierita, substrato de carbeto de silício, substrato de alumina-titânio, ou outro substrato cerâmico. Os substratos destes catalisador lateral 13a à montante e catalisador lateral 13b à jusante similarmente, por exemplo, conduzem um transportador de catalisador compreendido de alumina. Conforme mostrado na Figura 2, este transportador de catalisador 50 conduz catalisadores de metal precioso 51 e 52, e é formado com a camada básica 53.

[00106] Comparado com o caso onde o substrato do catalisador de purificação de exaustão 13 é formado de um substrato de metal, a formação de um substrato de cordierita, substrato de carbeto de silício, substrato de alumina-titânio, ou outro substrato cerâmico resulta em uma capacidade de deposição de hidrocarbonetos mais alta no catalisador de purificação de exaustão 13. Portanto, nesta concretização também, a capacidade de deposição de hidrocarbonetos na parte lateral à jusante do catalisador de purificação de exaustão 13 torna-se mais alta do que a capacidade de deposição de hidrocarbonetos na parte lateral à montante do catalisador de purificação de exaustão 13. Portanto, a quantidade de deposição de hidrocarbonetos no catalisador de purificação de exaustão 13 aumenta e, como um resultado, a quantidade de produção do intermediário de redução no catalisador de purificação de exaustão 13 aumenta, de modo que a taxa de purificação de NOX é elevada.

[00107] As Figuras 26A e 26B mostram concretizações que usam, como a composição de catalisador da parte lateral à jusante do catalisador de purificação de exaustão 13, uma composição de catalisador onde a capacidade de deposição de hidrocarbonetos para o catalisador de purificação de exaustão 13 torna-se mais alta comparada com a parte lateral à montante do catalisador de purificação de exaustão 13.

[00108] Isto é, na concretização que é mostrada na Figura 26A, o catalisador de purificação de exaustão 13 é compreendido de uma parte de catalisador 13a lateral á montante e uma parte de catalisador 13b lateral á jusante. Os substratos destas parte de catalisador 13a lateral á montante e parte de catalisador 13b lateral á jusante são, por exemplo, formados de uma peça de cordierita. Além disso, nesta con-cretização, o substrato da parte de catalisador 13b lateral á jusante contém zeólito no mesmo.

[00109] Neste caso, o substrato da parte de catalisador 13a lateral à montante pode também conter zeólito na mesma, mas, neste caso, uma grande quantidade de zeólito está contida no substrato da parte de catalisador 13b lateral á jusante, comparada com a parte de catalisador 13a lateral á montante. Nota-se que, nesta concretização também, os substratos da parte de catalisador 13a lateral á montante e da parte de catalisador 13b lateral á jusante conduzem, por exemplo, um transportador de catalisador compreendido de alumina. Conforme mostrado na Figura 2, este transportador de catalisador 50 conduz os catalisadores de metal precioso 51 e 52, e é formado com a camada básica 53.

[00110] Desse modo, nesta concretização, a parte lateral à jusante do catalisador de purificação de exaustão 13 contém uma grande quantidade de zeólito, comparada com a parte lateral à montante do catalisador de purificação de exaustão 13, ou somente a parte lateral à jusante do catalisador de purificação de exaustão 13 contém zeólito. Conforme é bem conhecido, o zeólito tem a função de adsorver e manter uma grande quantidade de hidrocarbonetos. Portanto, se, desse modo, fazendo-se a parte lateral à jusante do catalisador de purificação de exaustão 13 conter uma grande quantidade de zeólito, comparada com a parte lateral à montante do catalisador de purificação de exaustão 13 ou fazendo-se somente a parte lateral à jusante do catalisador de purificação de exaustão 13 conter zeólito, a parte lateral à jusante torna-se mais alta na capacidade de deposição de hidrocarbo- netos para o catalisador de purificação de exaustão 13, comparada com a parte lateral à montante. Portanto, a quantidade de deposição de hidrocarbonetos no catalisador de purificação de exaustão 13 aumenta e, como um resultado, a quantidade de produção do intermediário de redução no catalisador de purificação de exaustão 13 aumenta, de modo que a taxa de purificação de NOX é elevada.

[00111] Na concretização que é mostrada na Figura 26B, o catalisador de purificação de exaustão 13 é compreendido da pluralidade de partes de catalisador 77a a 77e, enquanto que os substratos destas partes de catalisador 77a a 77b são formados de uma peça única de cordierita. Este substrato conduz um transportador de catalisador que é compreendido de alumina. Conforme mostrado na Figura 2, este transportador de catalisador 50 conduz os catalisadores de metal precioso 51 e 52, e é formado com a camada básica 53.

[00112] Nesta concretização, o teor de alumina é feito aumentar gradualmente a partir da lateral à montante em direção á lateral à jusante. Isto é, o teor de alumina é feito aumentar gradualmente a partir da parte de catalisador 77a para a parte de catalisador 77b, parte de catalisador 77c, parte de catalisador 77d, e parte de catalisador 77e nesta ordem. Portanto, nesta concretização, a parte lateral à jusante do catalisador de purificação de exaustão 13 contém uma grande quantidade de alumina, comparada com a parte lateral à montante do catalisador de purificação de exaustão 13.

[00113] Se o teor de alumina aumenta, a área de superfície específica do transportador de catalisador aumenta. Portanto, quanto maior o teor de alumina, mais alta a capacidade de deposição de hidrocarbo- netos no catalisador de purificação de exaustão 13. Portanto, nesta concretização, a parte lateral à jusante torna-se mais alta em capacidade de deposição de hidrocarbonetos para o catalisador de purificação de exaustão 13, comparada com a parte lateral à montante. Portanto, nesta concretização também, a quantidade de deposição dos hidrocarbonetos no catalisador de purificação de exaustão 13 aumenta e, como um resultado, a quantidade de produção do intermediário de redução no catalisador de purificação de exaustão 13 aumenta, de modo que a taxa de purificação de NOX é elevada.

[00114] Nota-se que, como outra concretização, é também possível dispor um catalisador de oxidação para reformar os hidrocarbonetos à montante do catalisador de purificação de exaustão 13 dentro da passagem de exaustão do motor. Lista de Sinais de Referência 4. tubulação de entrada 5. tubulação de exaustão 7. turbo carregador de exaustão 12. tubo de exaustão 13. catalisador de purificação de exaustão 14. filtro de particulado 15. válvula de alimentação de hidrocarboneto

Claims

1. Sistema de purificação de exaustão de um motor de combustão interna (1) que compreende: uma válvula de alimentação de hidrocarboneto (15) para a alimentação de hidrocarbonetos, a válvula de alimentação de hidro- carboneto (15) sendo disposta em uma passagem de exaustão do motor (12), um catalisador de purificação de exaustão (13) para a reação de NOx contido em um gás de exaustão e hidrocarbonetos reformados, o catalizador de purificação de exaustão (13) sendo disposto na passagem de exaustão do motor (12) à jusante da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15), e meios de controle (30) para controlar o sistema de purificação de exaustão, caracterizado pelo fato de que catalisadores de metal precioso (51, 52) são conduzidos nas superfícies de fluxo de gás de exaustão do catalisador de purificação de exaustão (13), partes de superfície de fluxo do gás de exaustão básicas são formadas ao redor dos catalisadores de metal precioso (51, 52), e o catalisador de purificação de exaustão (13) tem uma propriedade de reduzir o NOX que está contido no gás de exaustão se uma concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de exaustão (13) é controlado para vibrar dentro de uma faixa predeterminada de amplitude e dentro de uma faixa predeterminada de período, e tem uma propriedade de ser aumentada em quantidade de armazenagem de NOX que está contida no gás de exaustão se um período de vibração da concentração de hidrocarboneto é controlado para ser mais longo do que a faixa predeterminada, e o meio de controle (30) é adaptado para, no tempo da operação do motor, controlar uma quantidade de injeção de hidrocarbone- tos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15), de modo que uma amplitude de mudança de concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de exaustão (13) se torne dentro da dita faixa predeterminada de amplitude, e para controlar um período de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15), de modo que uma concentração de hidrocar- bonetos que flui para o catalisador de purificação de exaustão (13) se torne dentro da dita faixa predeterminada de período, em que, neste momento, no catalisador de purificação de exaustão (13), o NOX contido no gás de exaustão e os hidrocarbonetos reformados reagem, pelo que um intermediário de redução que contém nitrogênio e hidrocarbonetos é produzido, e em que o catalisador de purificação de exaustão (13) é formado de modo que a capacidade de deposição de hidrocarbonetos para uma parte lateral à jusante (13b) do catalisador de purificação de exaustão (13) torna-se mais alta do que a capacidade de deposição de hidrocarbonetos para uma parte lateral à montante (13a) do catalisador de purificação de exaustão (13) para aumentar uma quantidade de produção do intermediário de redução.

2. Sistema de purificação de exaustão de um motor de combustão interna (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma estrutura de uma parte lateral à jusante (13b) do catalisador de purificação de exaustão (13) é feita uma estrutura que tem uma capacidade de deposição de hidrocarbonetos mais alta para o catalisador de purificação de exaustão (13) comparada com uma estrutura de uma parte lateral à montante (13a) do catalisador de purificação de exaustão (13).

3. Sistema de purificação de exaustão de um motor de combustão interna (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a parte lateral à montante (13a) do catalisador de purificação de exaustão (13) é produzida uma estrutura de fluxo de exaustão de um fluxo tipo reto onde o gás de exaustão flui através do interior de uma pluralidade de passagens de fluxo de exaustão (70) que se prolongam em uma linha axial do catalisador de purificação de exaustão (13), e a parte lateral à jusante (13b) do catalisador de purificação de exaustão (13) é feita uma estrutura de fluxo de exaustão de um fluxo tipo parede onde o gás de exaustão flui através do interior das paredes de partição (71) das passagens de fluxo de exaustão (72, 73) que se prolongam em uma linha axial do catalisador de purificação de exaustão (13).

4. Sistema de purificação de exaustão de um motor de combustão interna (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a parte lateral à montante (13a) do catalisador de purificação de exaustão (13) é feita uma estrutura de fluxo de exaustão de um fluxo tipo reto onde o gás de exaustão flui através do interior de uma pluralidade de passagens de fluxo de exaustão (70) que se prolongam em uma linha axial do catalisador de purificação de exaustão (13), e a parte lateral à jusante (13b) do catalisador de purificação de exaustão (13) é compreendida de um catalisador em forma de agregado de pelota.

5. Sistema de purificação de exaustão de um motor de combustão interna (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a parte lateral à montante (13a) do catalisador de purificação de exaustão (13) e a parte lateral à jusante (13b) do catalisador de purificação de exaustão (13) são proporcionadas com pluralidades de passagens de fluxo de exaustão (72, 73) que se prolongam em uma linha axial do catalisador de purificação de exaustão (13), e uma área de seção transversal das passagens de fluxo de exaustão (70) da parte lateral à jusante (13b) do catalisador de purificação de exaustão (13) é feita menor comparada com uma área de seção transversal das passagens de fluxo de exaustão (72, 73) das partes laterais à montantes (13a) do catalisador de purificação de exaustão (13).

6. Sistema de purificação de exaustão de um motor de combustão interna (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que como um substrato da parte lateral à jusante (13b) do catalisador de purificação de exaustão (13), um substrato onde a capacidade de deposição de hidrocarbonetos para o catalisador de purificação de exaustão (13) é mais alto do que um substrato da parte lateral à montante (13a) do catalisador de purificação de exaustão (13) é utilizado.

7. Sistema de purificação de exaustão de um motor de combustão interna (1), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que como o substrato da parte lateral à montante (13a) do catalisador de purificação de exaustão (13), um substrato de metal é usado, enquanto que como o substrato da parte lateral à jusante (13b) do catalisador de purificação de exaustão (13), um substrato de cordierita é utilizado.

8. Sistema de purificação de exaustão de um motor de combustão interna (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que como uma composição de catalisador da parte lateral à jusante (13b) do catalisador de purificação de exaustão (13), uma composição de catalisador que tem uma capacidade de deposição de hidrocarbonetos mais alta para o catalisador de purificação de exaustão (13) comparada com a parte lateral à montante (13a) do catalisador de purificação de exaustão (13) é utilizada.

9. Sistema de purificação de exaustão de um motor de combustão interna (1), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a parte lateral à jusante (13b) do catalisador de purificação de exaustão (13) contém uma grande quantidade de zeólito comparada com a parte lateral à montante (13a) do catalisador de purificação de exaustão (13), ou somente a parte lateral à jusante (13b) do catalisador de purificação de exaustão (13) que contém zeólito.

10. Sistema de purificação de exaustão de um motor de combustão interna (1), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a parte lateral à jusante (13b) do catalisador de purificação de exaustão (13) contém uma grande quantidade de alumina comparada com a parte lateral à montante (13a) do catalisador de purificação de exaustão (13).

11. Sistema de purificação de exaustão de um motor de combustão interna (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o período de injeção dos hidrocarbonetos é um período que é necessário para continuar a produzir o intermediário de redução.

12. Sistema de purificação de exaustão de um motor de combustão interna (1), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o período de injeção dos hidrocarbonetos está entre 0,3 segundo a 5 segundos.

13. Sistema de purificação de exaustão de um motor de combustão interna (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os catalisadores de metal precioso (51, 52) são compreendidos de pelo menos um de platina Pt, ródio Rh e paládio Pd.

14. Sistema de purificação de exaustão de um motor de combustão interna (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que camadas básicas que contêm metais alcalinos ou metais alcalinos terrosos, ou terras raras, ou metais que podem doar elétrons ao NOx, são formadas nas superfícies de fluxo de gás de exaustão do catalisador de purificação de exaustão (13), e as superfícies das camadas básicas formam as referidas superfícies básicas de fluxo de gás de exaustão.