JP2004351243A - 排気ガス浄化システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内燃機関の排気ガス流路の途中(触媒位置2)に、β−ゼオライトを含有する触媒、望ましくは、β−ゼオライトから成る下層上に、貴金属を含有する触媒層を積層した複層構造の触媒(後方触媒)を配置し、その上流側(触媒位置1)に、当該後方触媒に流入する排気ガスに含まれる少なくとも炭化水素を減少させる触媒(前方触媒)を配置する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用の内燃機関から排出される排気ガスに含まれる有害成分を除去するための浄化技術に係わり、特に、貴金属触媒が活性化される前の低温域においても、比較的高酸素濃度の排気ガス中に含まれる炭化水素(以下、「HC」と称する)を浄化することができる、例えばディーゼルエンジン用の排気ガス浄化システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンを問わず、エンジン始動時の低温域において大量に排出される炭化水素(以下、「コールドHC」と称する)を低減するために、ゼオライトを用いた触媒やシステムが提案されているが、触媒構成層にコールド域でトラップしたHCを浄化する浄化層、もしくは排気後流に浄化触媒を配置することが必要である(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
また、浄化層以外のアイテムとして、エンジン始動時の触媒活性化を目的として、電熱装置を備えた触媒(EHC:Electrically HeatedCatalyst)や、リーン用のエアーポンプなどを用いたシステムについても提案がなされている(例えば、特許文献2、3参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平7−174017号公報
【特許文献2】
特開平9−256840号公報
【特許文献3】
特開平9−228828号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、浄化層には、条件に応じて白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)などの高価な貴金属を大量に必要とする。また、EHCやエアーポンプなどの採用については、追加設備が必要なため、設置スペースやコスト増の点で実用化には到っていないのが現状である。
【0006】
本発明は、エンジンから排出される排気ガス中に含まれるHC、特にエンジンの始動直後であって、貴金属触媒が活性化していない低温域において排出されるHC(いわゆる「コールドHC」)を浄化することができる、例えばディーゼルエンジン用の排気ガス浄化システムを提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の排気ガス浄化システムは、空燃比A/Fが25以上の混合ガスが燃焼され、酸素濃度が9%以上の排気ガスが連続的又は断続的に排出される内燃機関に用いられるシステムであって、当該内燃機関の排気ガス流路上流側に、貴金属含有し、排気ガスに含まれる少なくとも炭化水素を減少させる前方触媒、例えばエンジン始動後100秒間に、好ましくはエンジン始動後70秒間に未浄化のHC量を0.25g/test以下、望ましくは0.15g/test以下に低減する触媒を配置し、その下流側にβ−ゼオライトを含有する後方触媒を配置した構成としたことを特徴としている。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の排気ガス浄化システムについて詳細に説明する。
【0009】
本発明の排気ガス浄化システムは、上記したように、内燃機関の排気ガス流路の上流側に、貴金属を含有し、排気ガスに含まれるHC、CO(一酸化炭素)及びNOx(窒素酸化物)のうちの少なくともHCを浄化する触媒、例えば三元触媒、水素透過触媒、酸化触媒、NOx吸着還元型触媒などを配設し、その下流側にβ−ゼオライトを含有する触媒を配置したものである。なお、ここで言う貴金属とは、Pt、Pd、Rhなどを意味する。
【0010】
ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンに較べてリーン域(A/F≧20)で運転できる特徴があり、そのため貴金属触媒が活性化する前の低温域において排出されるコールドHCがガソリンエンジンよりも少ない。
【0011】
ゼオライト、特にβ−ゼオライトは、混合ガスの空燃比A/Fが高く、酸素濃度が9%以上の酸素過剰雰囲気においては酸化触媒として作用し、貴金属触媒がなくても低温域(100〜250℃の温度範囲)において、あるいは高温域(250℃以上)においても吸着したHCを浄化することができる。したがって、本発明の排気ガス浄化システムにおいては、排気ガス流路の下流側にβ−ゼオライトを含有する触媒(後方触媒)を配置したことによって、貴金属触媒が活性化する前の低温域において排出されるコールドHCをも効率的に浄化することができることになる。
【0012】
このとき、上記したようにコールドHCが比較的少ないことから、後方触媒に流入するHC量を制御しなくても、ある程度のHC浄化性能は得られるものの、当該後方触媒をβ−ゼオライトのみで成立させるには、ある一定のHC量に抑える必要があるため、排気ガス通路の上流側に三元触媒、水素透過触媒、酸化触媒などのような触媒(前方触媒)を配置して、下流側に流れるHCをトラップし、β−ゼオライトを含む後方触媒の入口HC量を減少させるようにする。
なお、ディーゼルエンジンの運転条件としては、エンジン始動直後には空燃比A/Fが40以上、定常運転下(走行時)では空燃比A/Fが25以上とするが、NOxの浄化処理用触媒を配置してエンジン始動直後から吸気を絞りコモンレールでR/S(リッチスパイク)を入れる場合には、一時的に空燃比A/Fが下がるため、酸素濃度が9%以上の上記排気ガスの排出が断続的なものとなることがある。
【0013】
排気ガス通路の上流側に配設する前方触媒としては、上記したように三元触媒、水素透過触媒、酸化触媒、NOx吸着還元型触媒などを用いることができるが、その具体的な性能としては、エンジン始動後100秒間に、好ましくはエンジン始動後70秒間に、その下流側に位置する後方触媒に流入する未浄化のHC量を0.25g/test以下、望ましくは0.15g/test以下に低減できるものであることが望ましい。
すなわち、後方触媒のβ−ゼオライトの酸化触媒能と酸素濃度との間には相関があり、酸素濃度が9%までは著しく触媒能が発現するが、それ以上の酸素濃度では効果幅が小さく、飽和するものと考えられる。また、使用できるβ−ゼオライトの量にも限界があることから、浄化処理できるHC量にも自ら限界がある。したがって、入口HC量、すなわちHC吸着量を制限することが必要であり、その具体的な量については、ゼオライト量との兼ね合いで変動するものの、最大で0.25g/test、望ましくは0.15g/test以下が好適なものとなる。
【0014】
本発明の排気ガス浄化システムの好適形態としては、排気ガス通路上流側に位置する前方触媒の下流に配置される後方触媒をβ−ゼオライトのみから成るものとし、当該後方触媒のさらに下流側に、貴金属と、アルミナ及び/又はセリア、さらに必要に応じてアルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれた少なくとも1種の元素を含む第3の触媒として、例えば三元触媒、酸化触媒、NOx吸着型三元触媒などを配置することができる。
なお、上記第3の触媒は、独立した触媒ケースに収納するようにしても良いが、後方触媒のケースを前段と後段に区分して前段側にβ−ゼオライトから成る後方触媒を収納し、後段側に当該第3の触媒を収納するようになすことも可能である。
【0015】
これによって、エンジンの始動直後であって、排気ガス通路の最上流に配置した前方触媒や最下流に配置した当該第3の触媒に含まれる貴金属触媒が活性化する前のコールド域においては、後方触媒のβ−ゼオライトによる酸化触媒作用によってHC(コールドHC)を浄化し、貴金属触媒の温度が上昇して十分に活性化した後においては、β−ゼオライトによるHCの酸化触媒作用に、貴金属触媒による浄化作用が加わることから、さらに効率的なHC浄化がなされることになる。
【0016】
このとき、第3の触媒に、アルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれた少なくとも1種の元素を含有させることによって、触媒成分のHC酸化活性を高めると共に、活性成分の経時劣化の抑制を図ることができ、脱離HCの高い浄化処理効率が維持できると共に、三元触媒としても高い浄化性能が得られる。また、これらアルカリ金属及びアルカリ土類金属を水に難溶性あるいは不溶性の化合物を用いて浄化触媒成分層に含有させることによって、スラリー中の水分の移動に伴ってスラリー中に溶出した金属イオンのゼオライト細孔内へ浸入を抑制することができることから、初期から耐久後まで高い吸着効率を維持できることになる。
【0017】
また、本発明の排気ガス浄化システムの他の好適形態としては、前方触媒の下流に配置される上記後方触媒を複層構造とし、下層をβ−ゼオライト層とし、この上に、貴金属と、アルミナ及び/又はセリア、さらに必要に応じてアルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれた少なくとも1種の元素を含有する上層を形成したものとすることができる。
このような複層構造を採用することによっても、排気ガス通路の最下流に第3の触媒を配設した場合と同様に、β−ゼオライトによるコールドHCの浄化と、昇温後の貴金属触媒によるHCのさらに効率的な浄化が可能になる。
【0018】
本発明において、後方触媒に使用されるβ−ゼオライトとしては、結晶構造の熱安定性の観点から、SiO2/Al2O3モル比が5〜1000、更に望ましくは30〜70のものを好適に使用することができる。また、当該β−ゼオライトのモノリス担体などへのコート量としては、150〜500g/L程度の範囲とすることが望ましい。
さらに、β−ゼオライトからなる下層上に上層として形成される貴金属を含有する触媒層のコート量としては、50〜300g/L程度とすることが望ましい。なお、第3の触媒として当該後方触媒のさらに下流側に配設される触媒のコート量についても同様である。
【0019】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【0020】
[1]後方触媒の調整
(実施例1)
SiO2/Al2O3モル比が40のβ−ゼオライト粉末と、シリカゾル及び純水をアルミナ製ボールミルポットに投入し、混合粉砕してスラリー液を得た。このスラリー液をコーディエライト製モノリス担体(触媒容量1.0L)にコーティングし、空気流にてセル内の余剰のスラリーを取り除いて、30℃の空気を風速5m/sで流通させて30分間乾燥し、次いで、150℃の空気流通下で15分間乾燥した後、400℃で1時間焼成し、当該実施例1に係わる触媒Aを多数作製した。なお、スラリー液のコーティングに際しては、乾燥後のコート量の目標値を250g/Lとした。
【0021】
(実施例2)
上記実施例1で得られた触媒Aのβ−ゼオライト層上に、以下の要領によって触媒成分層を形成し、当該実施例2に係わる触媒Bを作製した。
すなわち、まず、3mol%のCeを含むアルミナ粉末(Al:97mol%)に硝酸パラジウム水溶液を含浸させ、150℃で24時間乾燥した後、400℃で1時間、次いで、600℃で1時間焼成し、Pd担持アルミナ粉末(粉末a)を得た。この粉末aのPd濃度は4.0%であった。
【0022】
一方、1mol%のLaと32mol%のZrを含有するセリウム酸化物粉末(Ce:67mol%)に、硝酸パラジウム水溶液を含浸させ、同様に150℃で24時間乾燥した後、400℃で1時間、次いで、600℃で1時間焼成し、Pd担持セリウム酸化物粉末(粉末b)を得た。この粉末bのPd濃度は2.0%であった。
【0023】
次に、上記Pd担持アルミナ粉末(粉末a)400g、Pd担持セリウム酸化物粉末(粉末b)141g、硝酸酸性アルミナゾル240g(ベーマイトアルミナ10%に10%の硝酸を添加することによって得られたゾルであり、Al2O3換算で24g)、炭酸バリウム100g(BaOとして67g)及び純水2000gを磁性ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリー液を得た。このスラリー液を上記触媒Aのβ−ゼオライト層上にコーティングし、空気流にてセル内の余剰のスラリーを取り除いて乾燥し、400℃で1時間焼成し、コート層重量66.5g/Lを塗布し、触媒A’を得た。
【0024】
3mol%のZrを含むアルミナ粉末(Al:97mol%)に、硝酸ロジウム水溶液を含浸させ、150℃で24時間乾燥した後、400℃で1時間、次いで600℃で1時間焼成し、Rh担持アルミナ粉末(粉末c)を得た。この粉末cのRh濃度は2.0%であった。
【0025】
また、3mol%のCeを含むアルミナ粉末(Al:97mol%)に、ジニトロジアンミン白金水溶液を含浸させ、150℃で24時間乾燥した後、400℃で1時間、次いで600℃で1時間焼成し、Pt担持アルミナ粉末(粉末d)を得た。この粉末dのPt濃度は3.0%であった。
【0026】
さらに、1モル%のLaと20モル%のCeを含有するジルコニウム酸化物粉末に、ジニトロジアンミン白金水溶液を含浸させて、150℃で24時間乾燥した後、400℃で1時間、次いで600℃で1時間焼成し、Pt担持アルミナ粉末(粉末e)を得た。この粉末eのPt濃度は3.0%であった。
【0027】
そして、上記Rh担持アルミナ粉末(粉末c)118g、Pt担持アルミナ粉末(粉末d)118g、Pt担持ジルコニウム酸化物粉末(粉末e)118g、硝酸酸性アルミナゾル160gを磁性ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリー液を得た。このスラリー液を上記コート触媒A’にコーティングし、空気流にてセル内の余剰のスラリーを取り除いて乾燥した後、400℃で1時間焼成し、コート層重量37g/Lを塗布し、当該実施例2の触媒Bを作製した。なお、触媒Bの貴金属担持量は、Pt:0.71g/L、Pd:1.88g/L、Rh:0.24g/Lであった。
【0028】
(比較例1)
上記実施例1に使用したβ−ゼオライトをUSY・ZSM5ゼオライトに代えた他は、実施例1と同様の操作を繰り返し、当該比較例1の触媒Cを多数作製した。
【0029】
(比較例2)
上記比較例1で得られた触媒Cのゼオライト層上に、上記実施例2と同様の要領によって触媒成分層を形成し、当該比較例2に係わる触媒Dを作製した。
【0030】
[2]性能評価
図1に示す排気ガス浄化システムの排気ガス流路における触媒位置1に、通常の三元触媒(Pt:0.71g/L、Pd:1.88g/L、Rh:0.24g/L)、酸化触媒(Pt:4g/L)及び水素透過触媒(Pt:8g/L)をそれぞれ配置すると共に、上記実施例で作製したのち、下記条件によって耐久試験が行われた触媒A及びBを触媒位置2に配置し、種々の排気ガス条件のもとに、北米排ガス試験法によるLA4−CHのA−bag評価試験を実施してHC転化率を測定し、上記比較例に係る触媒C、D及びゼオライト層を含まない通常の三元触媒の場合と比較した。その結果を表1〜表4に示す。
なお、図1に示す評価システム用のエンジンについては、ガソリンエンジン、リーンバーンエンジン、ディーゼルエンジンを使用し、空燃比A/Fが広範囲なものとなるようにした。
(耐久条件)
エンジン排気量 3000cc
燃料 ガソリン(日石ダッシュ)
触媒入口ガス温度 700℃
耐久時間 100時間
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】
【表3】
【0034】
【表4】
【0035】
この結果、β−ゼオライト層を備えた触媒A及びBを触媒位置2に配置して、後方触媒とした場合には、ゼオライト層を含まない三元触媒や、β−ゼオライト以外のゼオライトから成る層を備えた触媒C及びDの場合に較べて、HC転化率が高く、特に空燃費A/Fが高くて排気ガス中の酸素濃度が高いときには、HC転化率を60%程度以上に高めることができることが判明し、β−ゼオライトの酸化触媒作用に基づくコールドHCの浄化効果が確認された。
【0036】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、貴金属触媒を使用することなく、β−ゼオライトのみによって、ディーゼルエンジンのように空燃費A/Fが高く、酸素濃度が高い排気ガス中に含まれるHCを浄化することができ、エンジン始動直後における貴金属触媒が活性化していない低温時に発生するHC(コールドHC)を効率的に浄化することができるという優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例において触媒性能評価に使用した排気ガス浄化システムの構成を示す概略図である。
Claims (8)
- 空燃比A/Fが25以上の混合ガスが燃焼され、酸素濃度が9%以上の排気ガスが連続的又は断続的に排出される内燃機関において、当該内燃機関の排気ガス流路上流側に、貴金属を含有し、排気ガスに含まれる少なくとも炭化水素を低減する前方触媒を配置し、その下流側にβ−ゼオライトを含有する後方触媒を配置したことを特徴とする排気ガス浄化システム。
- 上記内燃機関において、エンジン始動時には空燃比A/Fが40以上の酸素過剰の混合ガスが燃焼されると共に、走行時には空燃比A/Fが25以上の混合ガスが燃焼され、その排気ガス中の酸素濃度が常に9%以上であることを特徴とする請求項1に記載の排気ガス浄化システム。
- 排気ガス流路の上流側に配置された前方触媒がエンジン始動後100秒間に、下流側に配置された後方触媒に流入する未浄化の炭化水素量を0.25g/test以下に低減する触媒であることを特徴とする請求項1又は2に記載の排気ガス浄化システム。
- 排気ガス流路の上流側に配置された前方触媒がエンジン始動後70秒間に、下流側に配置された後方触媒に流入する未浄化の炭化水素量を0.15g/test以下に低減する触媒であることを特徴とする請求項1又は2に記載の排気ガス浄化システム。
- 上記後方触媒がβ−ゼオライトのみを含有し、該後方触媒のさらに下流側に、貴金属と、アルミナ及び/又はセリアを含む触媒を配置して成ることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つの項に記載の排気ガス浄化システム。
- 上記後方触媒がβ−ゼオライトのみを含有し、該後方触媒のさらに下流側に、貴金属と、アルミナ及び/又はセリアと、アルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれた少なくとも1種の元素とを含む触媒を配置して成ることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つの項に記載の排気ガス浄化システム。
- 上記後方触媒が複層構造を有し、下層にβ−ゼオライト、上層に貴金属と、アルミナ及び/又はセリアを含有していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つの項に記載の排気ガス浄化システム。
- 上記後方触媒が複層構造を有し、下層にβ−ゼオライト、上層に貴金属と、アルミナ及び/又はセリアと、アルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれた少なくとも1種の元素とを含有していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つの項に記載の排気ガス浄化システム。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8052937B2 (en) * | 2006-03-20 | 2011-11-08 | Ford Global Technologies, Llc | Soot oxidation catalyst and method of making |
WO2012147411A1 (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-01 | 日産自動車株式会社 | リーンNOxトラップ型排気ガス浄化触媒及び排気ガス浄化システム |
JP2014168764A (ja) * | 2013-03-05 | 2014-09-18 | Toyota Central R&D Labs Inc | ディーゼル排ガス用酸化触媒及びそれを用いたディーゼル排ガスの浄化方法 |
Families Citing this family (14)
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---|---|---|---|---|
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US20080196398A1 (en) * | 2007-02-20 | 2008-08-21 | Eaton Corporation | HC mitigation to reduce NOx spike |
US7810315B2 (en) * | 2007-02-20 | 2010-10-12 | Eaton Corporation | LNT regeneration strategy to reduce NOx spike |
JP5590640B2 (ja) * | 2007-08-01 | 2014-09-17 | 日産自動車株式会社 | 排気ガス浄化システム |
WO2009141883A1 (ja) * | 2008-05-20 | 2009-11-26 | イビデン株式会社 | ハニカム構造体 |
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Family Cites Families (22)
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---|---|---|---|---|
US5298981A (en) * | 1992-10-22 | 1994-03-29 | Panasonic Technologies, Inc. | Color signal aperture correction system having automatically selected source signal |
US6171556B1 (en) * | 1992-11-12 | 2001-01-09 | Engelhard Corporation | Method and apparatus for treating an engine exhaust gas stream |
JP3712240B2 (ja) | 1993-03-29 | 2005-11-02 | エンゲルハード・コーポレーシヨン | 改良されたゼオライト含有酸化触媒および使用方法 |
JP2682404B2 (ja) | 1993-11-01 | 1997-11-26 | 日産自動車株式会社 | 炭化水素吸着材および触媒の製造方法 |
JP3052710B2 (ja) | 1993-12-20 | 2000-06-19 | 日産自動車株式会社 | 排ガス浄化装置 |
JP3282344B2 (ja) | 1994-01-28 | 2002-05-13 | 日産自動車株式会社 | 排気ガス浄化装置 |
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JPH09256840A (ja) | 1996-03-22 | 1997-09-30 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの排気浄化装置 |
JP3052856B2 (ja) * | 1996-10-24 | 2000-06-19 | 三菱自動車工業株式会社 | 排気昇温装置 |
US5768888A (en) * | 1996-11-08 | 1998-06-23 | Matros Technologies, Inc. | Emission control system |
JP4006061B2 (ja) | 1997-07-28 | 2007-11-14 | 日本碍子株式会社 | 排ガス浄化システム |
US6047544A (en) * | 1997-08-20 | 2000-04-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Engine exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purifier |
JP3489049B2 (ja) | 1999-07-15 | 2004-01-19 | 日産自動車株式会社 | 排気ガス浄化用触媒 |
JP2002263450A (ja) | 2001-03-05 | 2002-09-17 | Mitsubishi Motors Corp | 排気浄化装置 |
JP3736373B2 (ja) | 2001-03-29 | 2006-01-18 | マツダ株式会社 | エンジンの排気浄化装置 |
JP3981915B2 (ja) * | 2001-04-03 | 2007-09-26 | 日産自動車株式会社 | 排気ガス浄化システム |
JP3632614B2 (ja) | 2001-05-11 | 2005-03-23 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP4863596B2 (ja) | 2001-06-18 | 2012-01-25 | 日産自動車株式会社 | 排気ガス浄化システム |
JP4631230B2 (ja) | 2001-08-03 | 2011-02-16 | マツダ株式会社 | 排気ガス浄化用触媒 |
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US20040001781A1 (en) * | 2002-06-27 | 2004-01-01 | Engelhard Corporation | Multi-zone catalytic converter |
JP4776151B2 (ja) * | 2003-05-27 | 2011-09-21 | 日産自動車株式会社 | 排気ガス浄化システム |
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8052937B2 (en) * | 2006-03-20 | 2011-11-08 | Ford Global Technologies, Llc | Soot oxidation catalyst and method of making |
US8137636B2 (en) | 2006-03-20 | 2012-03-20 | Ford Global Technologies, Llc | Soot oxidation catalyst and method of making |
US8241579B2 (en) | 2006-03-20 | 2012-08-14 | Ford Global Technologies, Llc | Diesel exhaust gas treatment system |
WO2012147411A1 (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-01 | 日産自動車株式会社 | リーンNOxトラップ型排気ガス浄化触媒及び排気ガス浄化システム |
JP2012232231A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Nissan Motor Co Ltd | リーンNOxトラップ型排気ガス浄化触媒及び排気ガス浄化システム |
CN103313788A (zh) * | 2011-04-28 | 2013-09-18 | 日产自动车株式会社 | 稀燃NOx捕集式废气净化催化剂和废气清洗系统 |
US8992844B2 (en) | 2011-04-28 | 2015-03-31 | Nissan Motor Co., Ltd. | Lean NOx type exhaust gas purifying catalyst |
RU2557056C2 (ru) * | 2011-04-28 | 2015-07-20 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Катализатор ловушечного типа для очистки бедных по nox выхлопных газов и система очистки выхлопных газов |
CN103313788B (zh) * | 2011-04-28 | 2015-08-26 | 日产自动车株式会社 | 稀燃NOx捕集式废气净化催化剂和废气清洗系统 |
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