ES2633727T3

ES2633727T3 - Dispositivo de limpieza de gases de escape para motor de combustión interna

Info

Publication number: ES2633727T3
Application number: ES11858470.5T
Authority: ES
Inventors: Yuki Bisaiji; Kohei Yoshida; Mikio Inoue
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2017-09-25
Anticipated expiration: 2031-11-07
Also published as: JP5354104B1; WO2013069085A1; BR112014000026B1; EP2628912A1; CN103998731B; EP2628912B1; JPWO2013069085A1; EP2628912A4; BR112014000026A2; US9034268B2; CN103998731A; US20130115138A1

Abstract

Sistema de purificación de gases de escape de un motor (1) de combustión interna, que comprende: una válvula (15) de alimentación de hidrocarburos para alimentar hidrocarburos, estando la válvula (15) de alimentación de hidrocarburos dispuesta en un conducto (12) de gases de escape de motor, un catalizador (13) de purificación de gases de escape para hacer reaccionar NOx contenido en unos gases de escape e hidrocarburos reformados, estando el catalizador (13) de purificación de gases de escape dispuesto en el conducto (12) de gases de escape de motor aguas abajo de la válvula (15) de alimentación de hidrocarburos, y medios (30) de control para controlar el sistema de purificación de gases de escape, en el que se portan catalizadores (51, 52) de metales preciosos en superficies de flujo de gases de escape del catalizador (13) de purificación de gases de escape, partes de superficie de flujo de gases de escape básicas están formadas alrededor de los catalizadores (51, 52) de metales preciosos, y el catalizador (13) de purificación de gases de escape tiene una propiedad de reducir el NOx que está contenido en los gases de escape si se controla una concentración de hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador (13) de purificación de gases de escape para que vibre dentro de un intervalo predeterminado de amplitud y dentro de un intervalo predeterminado de periodo y tiene una propiedad de aumentar la cantidad almacenada de NOx que está contenido en los gases de escape si se controla un periodo de vibración de la concentración de hidrocarburos para que sea mayor que el intervalo predeterminado, y los medios (30) de control están adaptados para, en el momento del funcionamiento del motor, controlar una cantidad de inyección de hidrocarburos desde la válvula (15) de alimentación de hidrocarburos de modo que una amplitud de cambio de concentración de hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador (13) de purificación de gases de escape entra dentro de dicho intervalo predeterminado de amplitud, y para controlar un periodo de inyección de hidrocarburos desde la válvula (15) de alimentación de hidrocarburos de modo que una concentración de hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador (13) de purificación de gases de escape entra dentro de dicho intervalo predeterminado de periodo, en el que, en este momento, en el catalizador (13) de purificación de gases de escape, el NOx contenido en los gases de escape y los hidrocarburos reformados reaccionan mediante lo cual se produce un producto intermedio reductor que contiene nitrógeno e hidrocarburos, y en el que el catalizador (13) de purificación de gases de escape se forma de modo que una capacidad de deposición de hidrocarburos en una parte (13b) de lado aguas abajo del catalizador (13) de purificación de gases de escape se vuelve superior a una capacidad de deposición de hidrocarburos en una parte (13a) de lado aguas arriba del catalizador (13) de purificación de gases de escape para aumentar una cantidad de producción del producto intermedio reductor.

Description

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Es decir, es necesario hacer que la concentración de hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape vibre dentro de un intervalo predeterminado de amplitud. Obsérvese que, en este caso, es necesario mantener estos productos intermedios reductores sobre la capa 53 básica, es decir, las partes 54 de superficie de flujo de gases de escape básicas, hasta que los productos intermedios reductores producidos R-NCO y R-NH2 reaccionen con el NOx* activo o con oxígeno o se descompongan por sí mismos. Por este motivo, se proporcionan las partes 54 de superficie de flujo de gases de escape básicas.

Por otro lado, si se prolonga el periodo de alimentación de los hidrocarburos, el tiempo hasta que la concentración de oxígeno se vuele superior se vuelve más largo en el periodo después de que se alimenten los hidrocarburos hasta que se vuelven a alimentar los hidrocarburos. Por tanto, el NOx* activo se absorbe en la capa 53 básica en forma de nitratos sin producir productos intermedios reductores. Para evitar esto, es necesario hacer que la concentración de hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape vibre dentro de un intervalo predeterminado de periodo.

Por tanto, en esta realización de la presente invención, para hacer reaccionar el NOx contenido en los gases de escape y los hidrocarburos reformados y producir los productos intermedios reductores R-NCO y R-NH2 que contienen nitrógeno e hidrocarburos, los catalizadores 51 y 52 de metales preciosos se portan sobre las superficies de flujo de gases de escape del catalizador 13 de purificación de gases de escape. Para mantener los productos intermedios reductores producidos R-NCO y R-NH2 dentro del catalizador 13 de purificación de gases de escape, las partes 54 de superficie de flujo de gases de escape básicas se forman alrededor de los catalizadores 51 y 52 de metales preciosos. Los productos intermedios reductores R-NCO y R-NH2 que se mantienen sobre las partes 54 de superficie de flujo de gases de escape básicas se convierten en N2, CO2, y H2O. El periodo de vibración de la concentración de hidrocarburos se vuelve el periodo de vibración requerido para continuar la producción de los productos intermedios reductores R-NCO y R-NH2. A propósito, en el ejemplo mostrado en la figura 4, el intervalo de inyección se vuelve de 3 segundos.

Si el periodo de vibración de la concentración de hidrocarburos, es decir, el periodo de alimentación de los hidrocarburos HC, se vuelve más largo que el intervalo predeterminado de periodo anterior, los productos intermedios reductores R-NCO y R-NH2 desaparecen de la superficie de la capa 53 básica. En este momento, el NOx* activo que se produce sobre el platino Pt 53, tal como se muestra en la figura 7A, se difunde en la capa 53

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básica en forma de iones nitrato NO3 y se convierte en nitratos. Es decir, en este momento, el NOx en los gases de escape se absorbe en forma de nitratos dentro de la capa 53 básica.

Por otro lado, la figura 7B muestra el caso en el que la relación aire-combustible de los gases de escape que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape se vuelve la relación aire-combustible estequiométrica o rica cuando el NOx se absorbe en forma de nitratos dentro de la capa 53 básica. En este caso, la concentración de oxígeno en los gases de escape disminuye, de modo que reacción avanza en el sentido opuesto (NO3-NO2), y por consiguiente los nitratos absorbidos en la capa 53 básica se vuelven sucesivamente iones nitrato

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NO3 y, tal como se muestra en la figura 7B, se liberan de la capa 53 básica en forma de NO2. A continuación, se reduce el NO2 liberado mediante los hidrocarburos HC y CO contenidos en los gases de escape.

La figura 8 muestra el caso de hacer que la relación aire-combustible (A/F)in de los gases de escape que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape sea temporalmente rica ligeramente antes de que la capacidad de absorción de NOx de la capa 53 básica se sature. Obsérvese que, en el ejemplo mostrado en la figura 8, el intervalo de tiempo de este control rico es de 1 minuto o más. En este caso, el NOx que se absorbió en la capa 53 básica cuando la relación aire-combustible (A/F)in de los gases de escape era pobre se libera de una vez de la capa 53 básica y se reduce cuando la relación aire-combustible (A/F)in de los gases de escape se vuelve temporalmente rica. Por tanto, en este caso, la capa 53 básica desempeña el papel de absorbente para absorber temporalmente NOx.

Obsérvese que, en este momento, algunas veces la capa 53 básica adsorbe temporalmente el NOx. Por tanto, si se usa el término de “almacenamiento” como término que incluye tanto “absorción” como “adsorción”, en este momento, la capa 53 básica realiza el papel de un agente de almacenamiento de NOx para almacenar temporalmente el NOx. Es decir, en este caso, si la relación del aire y el combustible (hidrocarburos) que se suministran al interior del conducto de admisión de motor, cámaras 2 de combustión y aguas arriba del catalizador 13 de purificación de gases de escape en el conducto de escape se denomina “relación aire-combustible de los gases de escape”, el catalizador 13 de purificación de gases de escape funciona como catalizador de almacenamiento de NOx que almacena el NOx cuando la relación aire-combustible de los gases de escape es pobre y libera el NOx almacenado cuando la concentración de oxígeno en los gases de escape disminuye.

La figura 9 muestra la tasa de purificación de NOx cuando se hace que el catalizador 13 de purificación de gases de escape funcione como catalizador de almacenamiento de NOx de esta manera. Obsérvese que el eje de abscisas de la figura 9 muestra la temperatura TC de catalizador del catalizador 13 de purificación de gases de escape. Cuando se hace que el catalizador 13 de purificación de gases de escape funcione como catalizador de almacenamiento de NOx, tal como se muestra en la figura 9, cuando la temperatura TC de catalizador es de 300ºC a 400ºC, se obtiene una tasa de purificación de NOx extremadamente alta, pero cuando la temperatura TC de catalizador se vuelve de

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400ºC o una temperatura superior, la tasa de purificación de NOx disminuye.

De esta manera, cuando la temperatura TC de catalizador se vuelve de 400ºC o más, la tasa de purificación de NOx disminuye porque si la temperatura TC de catalizador se vuelve de 400ºC o más, los nitratos se descomponen por el calor y se liberan en forma de NO2 desde el catalizador 13 de purificación de gases de escape. Es decir, mientras se almacena NOx en forma de nitratos, cuando la temperatura TC de catalizador es alta, es difícil obtener una alta tasa de purificación de NOx. Sin embargo, en el nuevo método de purificación de NOx mostrado de la figura 4 a las figuras 6A y 6B, tal como se entenderá a partir de las figuras 6A y 6B, no se forman nitratos o aunque se formen es en una cantidad extremadamente pequeña, por consiguiente, tal como se muestra en la figura 5, incluso cuando la temperatura TC de catalizador es alta, se obtiene una alta tasa de purificación de NOx.

Por tanto, en la presente invención, una válvula 15 de alimentación de hidrocarburos para alimentar hidrocarburos está dispuesta en el conducto de gases de escape de motor, un catalizador 13 de purificación de gases de escape para hacer reaccionar NOx contenido en gases de escape e hidrocarburos reformados está dispuesto en el conducto de gases de escape de motor aguas abajo de la válvula 15 de alimentación de hidrocarburos, catalizadores 51 y 52 de metales preciosos se portan sobre las superficies de flujo de gases de escape del catalizador 13 de purificación de gases de escape, partes 54 de superficie de flujo de gases de escape básicas están formadas alrededor de los catalizadores 51 y 52 de metales preciosos, el catalizador 13 de purificación de gases de escape tiene la propiedad de reducir el NOx que está contenido en gases de escape si se hace que la concentración de hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape vibre dentro de un intervalo predeterminado de amplitud y dentro de un intervalo predeterminado de periodo y tiene la propiedad de aumentarse la cantidad de almacenamiento de NOx que está contenido en gases de escape si el periodo de vibración de la concentración de hidrocarburos se vuelve más largo que este intervalo predeterminado, y, en el momento del funcionamiento del motor, se hace que la concentración de hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape vibre dentro del intervalo predeterminado de amplitud y dentro del intervalo predeterminado de periodo para así reducir el NOx que está contenido en los gases de escape en el catalizador 13 de purificación de gases de escape.

Es decir, puede decirse que el método de purificación de NOx que se muestra de la figura 4 a las figuras 6A y 6B es un nuevo método de purificación de NOx diseñado para eliminar NOx sin formar casi nada de nitratos en el caso de usar un catalizador de purificación de gases de escape que porta catalizadores de metales preciosos y forma una capa básica que puede absorber NOx. En realidad, cuando se usa este nuevo método de purificación de NOx, la cantidad de los nitratos que se detectan a partir de la capa 53 básica se vuelve mucho menor en comparación con el caso en el que se hace que el catalizador 13 de purificación de gases de escape funcione como catalizador de almacenamiento de NOx. Obsérvese que este nuevo método de purificación de NOx se denominará a continuación “primer método de purificación de NOx”.

A continuación, haciendo referencia de la figura 10 a la figura 15, se explicará con algo más de detalle este primer método de purificación de NOx.

La figura 10 muestra de manera ampliada el cambio en la relación aire-combustible (A/F)in mostrado en la figura 4. Obsérvese que, tal como se explicó anteriormente, el cambio en la relación aire-combustible (A/F)in de los gases de escape que fluyen al interior de este catalizador 13 de purificación de gases de escape muestra simultáneamente el cambio en la concentración de los hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape. Obsérvese que, en la figura 10, H muestra la amplitud del cambio en la concentración de hidrocarburos HC que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape, mientras que T muestra el periodo de vibración de la concentración de los hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape.

Además, en la figura 10, (A/F)b muestra la relación aire-combustible básica que muestra la relación aire-combustible de los gases de combustión para generar la salida del motor. En otras palabras, esta relación aire-combustible básica (A/F)b muestra la relación aire-combustible de los gases de escape que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape cuando se detiene la alimentación de hidrocarburos. Por otro lado, en la figura 10, X muestra el límite superior de la relación aire-combustible (A/F)in usada para producir los productos intermedios reductores sin que el NOx* activo producido se almacene en forma de nitratos dentro de la capa 53 básica en absoluto. Para hacer que el NOx* activo y los hidrocarburos reformados reaccionen para producir productos intermedios reductores, la relación aire-combustible (A/F)in tiene volverse inferior a este límite superior X de la relación aire-combustible.

En otras palabras, en la figura 10, X muestra el límite inferior de la concentración de hidrocarburos requerido para hacer que el NOx* activo y los hidrocarburos reformados reaccionen para producir productos intermedios reductores. Para producir los productos intermedios reductores, la concentración de hidrocarburos tiene que volverse superior a este límite inferior X. En este caso, se determina si los productos intermedios reductores se producen mediante la relación de la concentración de oxígeno y la concentración de hidrocarburos alrededor del NOx* activo, es decir, la relación aire-combustible (A/F)in. El límite superior X de la relación aire-combustible requerido para producir los productos intermedios reductores se denominará a continuación “relación aire-combustible mínima demandada”.

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En el ejemplo mostrado en la figura 10, la relación aire-combustible mínima demandada X es rica, por tanto, en este caso, para formar los productos intermedios reductores, la relación aire-combustible (A/F)in se vuelve instantáneamente la relación aire-combustible mínima demandada X o menos, es decir, rica. En contraposición a esto, en el ejemplo mostrado en la figura 11, la relación aire-combustible mínima demandada X es pobre. En este caso, la relación aire-combustible (A/F)in se mantiene pobre al tiempo que se reduce periódicamente la relación airecombustible (A/F)in para formar los productos intermedios reductores.

En este caso, si la relación aire-combustible mínima demandada X se vuelve rica o se vuelve pobre depende de la fuerza de oxidación del catalizador 13 de purificación de gases de escape. En este caso, el catalizador 13 de purificación de gases de escape, por ejemplo, pasa a tener una fuerza de oxidación más fuerte si se aumenta la cantidad portada del metal 51 precioso y pasa a tener una fuerza de oxidación más fuerte si se intensifica la acidez. Por tanto, la fuerza de oxidación del catalizador 13 de purificación de gases de escape cambia debido a la cantidad portada del metal 51 precioso o la intensidad de la acidez.

Ahora, si se usa un catalizador 13 de purificación de gases de escape con una fuerza de oxidación fuerte, tal como se muestra en la figura 11, si se mantiene la relación aire-combustible (A/F)in pobre al tiempo que se reduce periódicamente la relación aire-combustible (A/F)in, los hidrocarburos terminan oxidándose completamente cuando se reduce la relación aire-combustible (A/F)in. Como resultado, ya no pueden producirse productos intermedios reductores. En contraposición a esto, cuando se usa un catalizador 13 de purificación de gases de escape con una fuerza de oxidación fuerte, tal como se muestra en la figura 10, si se hace que la relación aire-combustible (A/F)in sea periódicamente rica, cuando la relación aire-combustible (A/F)in se vuelve rica, parte de los hidrocarburos no se oxidarán completamente, sino que se oxidarán parcialmente, es decir, los hidrocarburos se reformarán, por consiguiente se producirán productos intermedios reductores. Por tanto, cuando se usa un catalizador 13 de purificación de gases de escape con una fuerza de oxidación fuerte, la relación aire-combustible mínima demandada X tiene que volverse rica.

Por otro lado, cuando se usa un catalizador 13 de purificación de gases de escape con una fuerza de oxidación débil, tal como se muestra en la figura 11, si se mantiene la relación aire-combustible (A/F)in pobre mientras se reduce periódicamente la relación aire-combustible (A/F)in, parte de los hidrocarburos no se oxidarán completamente, sino que se oxidarán parcialmente, es decir, los hidrocarburos se reformarán, y por consiguiente se producirán productos intermedios reductores. En contraposición a esto, cuando se usa un catalizador 13 de purificación de gases de escape con una fuerza de oxidación débil, tal como se muestra en la figura 10, si se hace que la relación aire-combustible (A/F)in sea periódicamente rica, se expulsará una gran cantidad de hidrocarburos desde el catalizador 13 de purificación de gases de escape sin oxidarse y por consiguiente la cantidad de hidrocarburos consumidos que se desperdicia aumentará. Por tanto, cuando se usa un catalizador 13 de purificación de gases de escape con una fuerza de oxidación débil, la relación aire-combustible mínima demandada X tiene que volverse pobre.

Es decir, se aprende que la relación aire-combustible mínima demandada X, tal como se muestra en la figura 12, se reduce cuanto mayor es la fuerza de oxidación del catalizador 13 de purificación de gases de escape. De esta manera, la relación aire-combustible mínima demandada X se vuelve pobre o rica debido a la fuerza de oxidación del catalizador 13 de purificación de gases de escape. A continuación, tomando como ejemplo el caso en el que la relación aire-combustible mínima demandada X es rica, se explicará la amplitud del cambio en la concentración de hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape y el periodo de vibración de la concentración de hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape.

Ahora, si la relación aire-combustible (A/F)b básica se vuelve mayor, es decir, si la concentración de oxígeno en los gases de escape antes de alimentar los hidrocarburos se vuelve superior, la cantidad de alimentación de hidrocarburos requerida para hacer que la relación aire-combustible (A/F)in sea la relación aire-combustible mínima demandada X o menor aumenta y, junto con esto, también aumenta la cantidad en exceso de hidrocarburos que no contribuyen a la producción de los productos intermedios reductores. En este caso, para eliminar correctamente el NOx, tal como se explicó anteriormente, es necesario hacer que los hidrocarburos en exceso se oxiden. Por tanto, para eliminar correctamente el NOx, cuanto mayor es la cantidad de hidrocarburos en exceso, mayor es la cantidad de oxígeno que se requiere.

En este caso, si se aumenta la concentración de oxígeno en los gases de escape, puede aumentarse la cantidad de oxígeno. Por tanto, para eliminar correctamente el NOx, cuando la concentración de oxígeno en los gases de escape antes de alimentarse los hidrocarburos es alta, es necesario aumentar la concentración de oxígeno en los gases de escape después de alimentar los hidrocarburos. Es decir, cuanto mayor es la concentración de oxígeno en los gases de escape antes de alimentarse los hidrocarburos, mayor tiene que volverse la amplitud de la concentración de hidrocarburos.

La figura 13 muestra la relación entre la concentración de oxígeno en los gases de escape antes de alimentarse los hidrocarburos y la amplitud H de la concentración de hidrocarburos cuando se obtiene la misma tasa de purificación de NOx. Para obtener la misma tasa de purificación de NOx de la figura 13, se aprende que cuanto

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mayor es la concentración de oxígeno en los gases de escape antes de alimentarse los hidrocarburos, mayor tiene que volverse la amplitud H de la concentración de hidrocarburos. Es decir, para obtener la misma tasa de purificación de NOx, cuanto mayor es la relación aire-combustible (A/F)b básica, mayor tiene que volverse la amplitud T de la concentración de hidrocarburos. En otras palabras, para eliminar correctamente el NOx, cuanto menor es la relación aire-combustible (A/F)b básica, más puede reducirse la amplitud T de la concentración de hidrocarburos.

Con respecto a esto, la relación aire-combustible (A/F)b básica se vuelve la menor en el momento de una operación de aceleración. En este momento, si la amplitud H de la concentración de hidrocarburos es de aproximadamente 200 ppm, es posible eliminar correctamente el NOx. La relación aire-combustible (A/F)b básica es normalmente mayor que el tiempo de operación de aceleración. Por tanto, tal como se muestra en la figura 14, si la amplitud H de la concentración de hidrocarburos es de 200 ppm o más, puede obtenerse una tasa de purificación de NOx excelente.

Por otro lado, se aprende que cuando la relación aire-combustible (A/F)b básica es la mayor, si se hace que la amplitud H de la concentración de hidrocarburos sea de 10000 ppm aproximadamente, se obtiene una tasa de purificación de NOx excelente. Por tanto, en la presente invención, el intervalo predeterminado de la amplitud de la concentración de hidrocarburos se vuelve de 200 ppm a 10000 ppm.

Además, si el periodo de vibración T de la concentración de hidrocarburos se vuelve más largo, el periodo de tiempo en el que la concentración de oxígeno alrededor del NOx* activo se vuelve superior se vuelve más largo en el periodo de tiempo desde después de alimentarse los hidrocarburos hasta que vuelven a alimentarse los hidrocarburos. En este caso, si el periodo de vibración T de la concentración de hidrocarburos se vuelve más largo que aproximadamente 5 segundos, el NOx* activo comienza a absorberse en forma de nitratos dentro de la capa 53 básica. Por tanto, tal como se muestra en la figura 15, si el periodo de vibración T de la concentración de hidrocarburos se vuelve más largo que aproximadamente 5 segundos, la tasa de purificación de NOx disminuye. Por tanto, el periodo de vibración T de la concentración de hidrocarburos tiene que volverse de 5 segundos o menos.

Por otro lado, si el periodo de vibración T de la concentración de hidrocarburos se vuelve de aproximadamente 0,3 segundos o menos, los hidrocarburos alimentados comienzan a acumularse sobre las superficies de flujo de gases de escape del catalizador 13 de purificación de gases de escape, por tanto, tal como se muestra en la figura 15, si el periodo de vibración T de la concentración de hidrocarburos se vuelve de aproximadamente 0,3 segundos o menos, la tasa de purificación de NOx disminuye. Por tanto, en la presente invención, el periodo de vibración de la concentración de hidrocarburos se vuelve de 0,3 segundos a 5 segundos.

Ahora bien, en esta realización según la presente invención, se realiza un control para cambiar la cantidad de inyección y los tiempos de inyección de hidrocarburos desde la válvula 15 de alimentación de hidrocarburos de modo que la amplitud H y el periodo de vibración T de la concentración de hidrocarburos se vuelven los valores óptimos para el estado de funcionamiento de motor. En este caso, en esta realización según la presente invención, la cantidad WT de inyección de hidrocarburos óptima que puede proporcionar la amplitud H de esta concentración de hidrocarburos óptima se almacena como función de la cantidad Q de inyección desde inyectores 3 de combustible y la velocidad N de motor en forma de un mapa tal como se muestra en la figura 16A por adelantado en la ROM 32. Además, el periodo de inyección T de hidrocarburos óptimo, es decir, el periodo de inyección T de los hidrocarburos, también se almacena como función de la cantidad Q de inyección desde los inyectores 3 de combustible y la velocidad N de motor en forma de un mapa tal como se muestra en la figura 16B por adelantado en la ROM 32.

A continuación, haciendo referencia a de la figura 17 a la figura 20, se explicará específicamente un método de purificación de NOx cuando se hace que el catalizador 13 de purificación de gases de escape funcione como catalizador de almacenamiento de NOx. El método de purificación de NOx en el caso de hacer que el catalizador 13 de purificación de gases de escape funcione como catalizador de almacenamiento de NOx de esta manera se denominará a continuación “segundo método de purificación de NOx”.

En este segundo método de purificación de NOx, tal como se muestra en la figura 17, cuando la cantidad de NOx almacenada, NOx, de NOx que se almacena en la capa 53 básica supera una cantidad permisible predeterminada MAX, la relación aire-combustible (A/F)in de los gases de escape que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape se vuelve temporalmente rica. Si la relación aire-combustible (A/F)in de los gases de escape se vuelve rica, el NOx que se almacenó en la capa 53 básica cuando la relación aire-combustible (A/F)in de los gases de escape era pobre se libera de la capa 53 básica de una vez y se reduce. Debido a esto, se elimina el NOx.

La cantidad de NOx almacenada, NOx, se calcula, por ejemplo, a partir de la cantidad de NOx que se expulsa desde el motor. En esta realización según la presente invención, la cantidad de NOx que se expulsa NOXA de NOx que se expulsa desde el motor por unidad de tiempo se almacena como función de la cantidad Q de inyección y la velocidad N de motor en forma de un mapa tal como se muestra en la figura 18 por adelantado en la ROM 32. La cantidad de

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lado aguas abajo. Es decir, se hace que el contenido de alúmina aumente gradualmente desde la parte 77a de catalizador hasta la parte 77b de catalizador, parte 77c de catalizador, parte 77d de catalizador y parte 77e de catalizador en ese orden. Por tanto, en esta realización, la parte de lado aguas abajo del catalizador 13 de purificación de gases de escape contiene una mayor cantidad de alúmina en comparación con la parte de lado

5 aguas arriba del catalizador 13 de purificación de gases de escape.

Si el contenido de alúmina aumenta, el área superficial específica del soporte de catalizador aumenta. Por tanto, cuanto mayor es el contenido de alúmina, mayor es la capacidad de deposición de hidrocarburos en el catalizador 13 de purificación de gases de escape. Por tanto, en esta realización, la parte de lado aguas abajo pasa a tener

10 mayor capacidad de deposición de hidrocarburos en el catalizador 13 de purificación de gases de escape en comparación con la parte de lado aguas arriba. Por tanto, también en esta realización, la cantidad de deposición de hidrocarburos en el catalizador 13 de purificación de gases de escape aumenta y, como resultado, la cantidad de producción del producto intermedio reductor en el catalizador 13 de purificación de gases de escape aumenta, de modo que se aumenta la tasa de purificación de NOx.

15 Obsérvese que, como otra realización, también es posible disponer un catalizador de oxidación para reformar los hidrocarburos aguas arriba del catalizador 13 de purificación de gases de escape dentro del conducto de gases de escape de motor.

20 Lista de números de referencia

4. colector de admisión

5. colector de escape 25

7. turbocompresor de escape

12. tubería de escape

30 13. catalizador de purificación de gases de escape

14. filtro de partículas

15. válvula de alimentación de hidrocarburos 35

Claims

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