JP2009228611A - Exhaust emission control device - Google Patents
Exhaust emission control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009228611A JP2009228611A JP2008077055A JP2008077055A JP2009228611A JP 2009228611 A JP2009228611 A JP 2009228611A JP 2008077055 A JP2008077055 A JP 2008077055A JP 2008077055 A JP2008077055 A JP 2008077055A JP 2009228611 A JP2009228611 A JP 2009228611A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- exhaust
- catalyst
- sulfur oxide
- partition wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排気浄化装置の技術に関する。 The present invention relates to an exhaust emission control technology for an internal combustion engine.
内燃機関の燃料燃焼後に排出される排ガスの主な成分は、二酸化炭素(CO2)、水蒸気(H2O)、窒素(N2)、酸素(O2)、主に炭素から構成される粒子状物質(PM)、HC(炭化水素)やCO(一酸化炭素)等の未燃燃料成分、窒素酸化物(NOX)、硫黄酸化物(SOX)等である。 Main components of exhaust gas discharged after fuel combustion of an internal combustion engine are carbon dioxide (CO 2 ), water vapor (H 2 O), nitrogen (N 2 ), oxygen (O 2 ), and particles mainly composed of carbon. Such as unburned fuel components such as particulate matter (PM), HC (hydrocarbon) and CO (carbon monoxide), nitrogen oxide (NO x ), sulfur oxide (SO x ) and the like.
排ガス中の有毒成分である窒素酸化物を浄化する装置として、排ガスの空燃比が所定値(典型的には理論空燃比)よりリーンのときにはNOXを吸蔵し、理論空燃比又はリッチ時(酸素濃度が低い時)には吸収したNOXを放出し、排ガス中に含まれている未燃燃料成分(HC、CO)と還元反応せしめるNOX触媒を備えた排気浄化装置が知られている。また、ディーゼルエンジンでは、PM排出が求められており、NOX触媒と同時にPMを捕集するPMフィルタの装着が必要となっている。 As a device for purifying nitrogen oxides which are toxic components in exhaust gas, when the air-fuel ratio of the exhaust gas is leaner than a predetermined value (typically the theoretical air-fuel ratio), NO X is occluded, and the stoichiometric air-fuel ratio or when rich There is known an exhaust emission control device provided with a NO X catalyst that releases absorbed NO X when the concentration is low and causes a reduction reaction with unburned fuel components (HC, CO) contained in the exhaust gas. Further, in a diesel engine, PM emission is required, and it is necessary to install a PM filter that collects PM simultaneously with the NO X catalyst.
こうした排気浄化装置では、燃料若しくは潤滑油中に含まれる硫黄が原因となって生じるSOxが、NOxとともにNOX触媒へ吸蔵されて、NOX触媒のNOx吸蔵量の低下(硫黄被毒)をまねく問題がある。例えば、特許文献1及び非特許文献1には、NOX触媒の上流に硫黄酸化物捕集装置を配置し、NOX触媒の硫黄被毒を回避する排気浄化装置が提案されている。 In this exhaust purification apparatus, SOx to sulfur contained in fuel or lubricating oil occurs caused is occluded into the NO X catalyst with NOx, causing reduction of the NOx occlusion amount of the NO X catalyst (sulfur poisoning) There's a problem. For example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1, the sulfur oxide trapping device arranged upstream of the NO X catalyst, exhaust gas purification device to avoid sulfur poisoning of the NO X catalyst is proposed.
また、例えば、特許文献2には、NOX触媒に吸蔵されているSOxの量が限界値を超えていると推定されるとき、SOxを還元させるための還元制御を行う排気浄化装置が提案されている。この還元制御では、排ガス中への燃料の供給を通じてNOX触媒の温度(触媒床温)を目標温度まで上昇させた後、排ガス中への燃料の供給を通じて排気の空燃比をリッチにすることで、触媒装置のSOxを還元してNOx吸蔵能力の回復を図るようにしている。 Further, for example, Patent Document 2, when the amount of SOx occluded in the NO X catalyst is estimated to exceed the limit value, the exhaust gas purification apparatus is proposed which performs reduction control for reducing the SOx ing. This reduction control, after raising the temperature of the NO X catalyst through the supply of fuel to the exhaust gas (catalyst bed temperature) to a target temperature, by the rich air-fuel ratio of the exhaust gas through the supply of fuel to the exhaust gas The SOx of the catalyst device is reduced to restore the NOx storage capacity.
しかし、特許文献1、非特許文献1の排気浄化装置では、NOX触媒、PMフィルタの他に、別途硫黄酸化物捕集装置を設けるため、排気浄化装置が大型化してしまう。大型化した排気浄化装置を排ガス温度が低いディーゼルエンジンに用いると、NOX触媒の温度が上昇せず、高い触媒効率が得られないおそれがある。 However, Patent Document 1, the exhaust purification device of Non-Patent Document 1, NO X catalyst, in addition to the PM filter, for providing an additional sulfur oxide trapping device, the exhaust purification apparatus is enlarged. With large-sized exhaust gas purifying apparatus to lower a diesel engine exhaust gas temperature is not elevated temperature of the NO X catalyst, may not be obtained a high catalytic efficiency.
また、特許文献2の排気浄化装置では、NOX触媒の温度を目標温度まで上昇するように制御するため、燃料の消費、熱による触媒の劣化等の問題が発生する場合がある。 Also, in the exhaust purification device of Patent Document 2, for controlling so as to raise the temperature of the NO X catalyst to the target temperature, there are cases where the consumption of fuel, the catalyst due to thermal deterioration problems.
本発明の目的は、簡易な装置構成で、NOX触媒の硫黄被毒を抑制することができる排気浄化装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an exhaust purification device which can in a simple device configuration, suppressing the sulfur poisoning of the NO X catalyst.
本発明の排気浄化装置は、内燃機関から排気される排ガス中のNOXを浄化するNOX触媒と、前記NOX触媒より上流側に配置され、前記排ガス中の粒子状物質を捕集する粒子状物質フィルタと、を有し、前記粒子状物質フィルタには、前記排ガス中の硫黄酸化物を捕集する硫黄酸化物捕集材が担持されている。 The exhaust purification apparatus of the present invention includes a NO X catalyst that purifies NO X in exhaust gas exhausted from an internal combustion engine, and particles that are disposed upstream of the NO X catalyst and collect particulate matter in the exhaust gas. A particulate matter filter, and the particulate matter filter carries a sulfur oxide collecting material for collecting sulfur oxides in the exhaust gas.
また、前記排気浄化装置において、前記粒子状物質フィルタは、前記排ガスが流入する流入口と、前記排ガスを排出する排出口と、前記流入口と連通する流入通路と、前記排出口と連通する排出通路と、前記流入通路と前記排出通路とを区画するガス透過性の隔壁とを有し、前記硫黄酸化物捕集材は、前記隔壁の排出通路側に担持されていることが好ましい。 In the exhaust gas purification apparatus, the particulate matter filter includes an inflow port through which the exhaust gas flows in, an exhaust port through which the exhaust gas is discharged, an inflow passage communicating with the inflow port, and an exhaust communication with the exhaust port. It is preferable that a gas permeable partition wall partitioning the passage and the inflow passage and the discharge passage is provided, and the sulfur oxide trapping material is supported on the discharge passage side of the partition wall.
また、前記排気浄化装置において、前記隔壁の流入通路側に、前記排ガス中の粒子状物質又は未燃燃料成分を酸化する酸化触媒が担持されていることが好ましい。 In the exhaust purification apparatus, it is preferable that an oxidation catalyst for oxidizing particulate matter or unburned fuel components in the exhaust gas is supported on the inflow passage side of the partition wall.
また、前記排気浄化装置において、前記硫黄酸化物捕集材は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素のうちの少なくとも1種又はそれらのうち少なくとも1種から選択される塩基性物質であることが好ましい。 In the exhaust emission control device, the sulfur oxide trapping material is a basic substance selected from at least one of alkali metals, alkaline earth metals, and rare earth elements, or at least one of them. Is preferred.
また、前記排気浄化装置において、前記硫黄酸化物捕集材は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素のうちの少なくとも1種から選択される酸化物であることが好ましい。 In the exhaust emission control device, the sulfur oxide trapping material is preferably an oxide selected from at least one of alkali metals, alkaline earth metals, and rare earth elements.
本発明によれば、簡易な装置構成で、NOX触媒の硫黄被毒を抑制することができる。 According to the present invention, a simple apparatus configuration, it is possible to suppress the sulfur poisoning of the NO X catalyst.
本発明の実施の形態について以下説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
図1は、本実施形態に係る排気浄化装置を備える内燃機関の構成の一例を示す模式図である。図1に示すように、内燃機関1は、内燃機関本体10、ターボチャージャ12、排ガス再循環装置14、及び排気浄化装置16を備えている。内燃機関1は、吸気行程、圧縮行程、爆発行程及び排気行程の4サイクルを繰り返して出力を得るディーゼルエンジンを例とする。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of an internal combustion engine including an exhaust purification device according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 1 includes an internal
内燃機関本体10には、複数のシリンダ18が備えられ、シリンダ18内には、空気と燃料との混合気を燃焼させるための燃焼室が形成されている。
The internal combustion engine
内燃機関1においては、インテークマニホールド20とインテークパイプ22とにより、外部の空気を燃焼室内へ流通させる吸気通路24が設けられている。また、内燃機関1においては、エキゾーストマニホールド26と、エキゾーストパイプ28とにより、燃焼室内のガスを外部へ流通させる排気通路30が設けられている。
In the internal combustion engine 1, the
吸気通路24には、空気の流れ方向の上流側から順に、エアクリーナー32、ターボチャージャ12のコンプレッサホイール34、インタークーラ36が設置されている。
In the
排気通路30には、排ガスの流れ方向の上流側から順に、排気燃料噴射弁38、ターボチャージャ12のタービンホイール40、排気浄化装置16の粒子状物質(PM)フィルタ42及びNOX触媒44が設置されている。
Installed in the
ターボチャージャ12は、吸気通路24に配置されたコンプレッサホイール34と排気通路30に配置されたタービンホイール40とを接続するロータシャフト(不図示)を備えており、排気のエネルギを利用して、タービンホイール40とともにコンプレッサホイール34を回転させることで、インテークパイプ22内の空気を圧縮し、内燃機関本体10の燃焼室内へ供給される空気の量を増加させるものである。
The
各燃焼室内への燃料の噴射は、燃料噴射弁46により行われる。具体的には、燃料タンク(不図示)内の燃料が燃料ポンプ(不図示)により吸引され、吸引された燃料が燃料噴射弁46へ供給され、燃料噴射弁46の開弁により、各燃焼室内へ燃料が噴射される。
Injection of fuel into each combustion chamber is performed by a
排ガス再循環装置14は、連通管48、EGRクーラ50及びEGRバルブ52を備えている。連通管48は、タービンホイール40より上流の排気通路30及びインタークーラ36より下流の吸気通路24に接続される。また、連通管48には、排ガスの流れ方向の上流側から順に、EGRクーラ50及びEGRバルブ52が設置されている。EGRクーラ50は、連通管48を介してインテークパイプ22へ供給される排ガスを冷却するものである。EGRバルブ52は、連通管48を介してインテークパイプ22へ供給される排ガスの流量を調整するものである。
The exhaust
上記のような排ガス再循環装置14により、排気通路30を流れる排ガスの一部が、連通管48に流入し、流入したガスは、EGRクーラ50により冷却され、EGRバルブ52を介してインテークパイプ22内に供給される。その結果、混合気の燃焼温度を低下させてNOXの発生量を低減させることができる。
By the exhaust
排気浄化装置16は、排ガス中のNOXを浄化するNOX触媒44と、排ガス中の粒子状物質を捕集する粒子状物質フィルタ42(以下、PMフィルタ42と呼ぶ場合がある)と、を有する。PMフィルタ42は、NOX触媒44より上流側に配置されている。
The exhaust
NOX触媒44には、吸蔵還元型NOX触媒、選択還元型NOX触媒等が用いられる。吸蔵還元型NOX触媒は、排ガスの空燃比が所定値(典型的には理論空燃比)よりリーンの時にNOXを吸蔵し、排ガス中の理論空燃比又はリッチ時(酸素濃度が低い時)に吸蔵したNOXを放出し、排ガス中に含まれている未燃燃料成分(HC、CO)と還元反応せしめることで、N2、H2O、CO2、CO2に浄化するものである。選択還元型NOX触媒は、排ガスの空燃比がリーンという条件下で、排ガス中のHC、NOXを定常的に且つ同時に反応せしめることで、N2、H2O、CO2に浄化するものである。 As the NO X catalyst 44, an occlusion reduction type NO X catalyst, a selective reduction type NO X catalyst, or the like is used. Storage reduction NO X catalyst, the air-fuel ratio is a predetermined value of the exhaust gas occluding NO X when the lean side (typically the stoichiometric air-fuel ratio is in), stoichiometric or the rich in the exhaust gas (when oxygen concentration is low) the occluded NO X released in, that allowed to reduction reaction with unburned fuel component contained in the exhaust gas (HC, CO), is to purify N 2, H 2 O, the CO 2, CO 2 . The selective reduction type NO X catalyst purifies to N 2 , H 2 O and CO 2 by reacting HC and NO X in the exhaust gas constantly and simultaneously under the condition that the air-fuel ratio of the exhaust gas is lean It is.
吸蔵還元型NOX触媒を構成する材料は、アルミナ(Al2O3)等の酸化物からなる基材表面に、触媒成分としての白金のような貴金属と、NOX吸蔵成分とが担持されたもの等が用いられる。NOX吸蔵成分は、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素から少なくとも1つを選択したものである。選択還元型NOX触媒を構成する材料は、ゼオライトまたはアルミナ等の基材表面にPtなどの貴金属を担持したものや、その基材表面にCu等の遷移金属をイオン交換して担持させたもの、その基材表面にチタニア/バナジウム触媒(V2O5/WO3/TiO2)を担持させたもの等が用いられる。 The material constituting the occlusion reduction type NO X catalyst, on a substrate surface made of oxide such as alumina (Al 2 O 3), a noble metal such as platinum as a catalyst component, and a the NO X storage component is carried A thing etc. are used. The NO X storage component is, for example, at least one selected from alkali metals, alkaline earth metals, and rare earth elements. The materials constituting the selective reduction type NO X catalyst are those in which a noble metal such as Pt is supported on the surface of a base material such as zeolite or alumina, or in which a transition metal such as Cu is supported on the surface of the base material by ion exchange. In addition, a material in which a titania / vanadium catalyst (V 2 O 5 / WO 3 / TiO 2 ) is supported on the surface of the substrate is used.
ディーゼルエンジンは、通常リーン条件で運転している。そのため、NOX触媒44においてNOX還元等を行うには、NOX触媒44に流入するガスを理論空燃比またはリッチ条件にする必要がある。そこで、NOX触媒44によるNOXの浄化等においては、空燃比を一時的に理論空燃比又はリッチ条件にする空燃比制御が行われる。空燃比制御では、排気行程より前に燃料をシリンダ18内に供給するか、排気燃料噴射弁38により排ガス中へ燃料を供給することで、排気中の空燃比を小さくするようにしている。具体的には、燃料タンク(不図示)内の燃料が燃料ポンプ(不図示)により吸引され、吸引された燃料が排気燃料噴射弁38へ供給され、排気燃料噴射弁38の開弁により、燃料が噴射される。そして、排気燃料噴射弁38から噴射された燃料は、排ガスとともにPMフィルタ42及びNOX触媒44へ供給される。これにより、NOX触媒44上での還元反応が実現される。
Diesel engines are usually operating under lean conditions. So, to NO X reduction or the like in NO X
硫黄被毒の影響を受け易い触媒としては、吸蔵還元型NOX触媒が知られている。吸蔵還元型NOX触媒は、NOXを吸蔵する際に、燃料や潤滑油に由来する硫黄成分から生成されるSOXも吸蔵する性質がある。一方で、吸蔵還元型NOX触媒の吸蔵量には限界があるため、SOX吸蔵量が多くなれば、NOX吸蔵量の低下(硫黄被毒)をまねくようになる。従って、吸蔵還元型NOX触媒がSOXの吸蔵によって、NOXの吸蔵に支障をきたす前に、SOXを捕集する必要がある。そこで、本実施形態では、NOX触媒44の上流側に、SOXを捕集する硫黄酸化物捕集材を備えたPMフィルタ42を配置し、NOX触媒44の硫黄被毒を抑制する。特に、NOX触媒44に吸蔵還元型NOX触媒が用いられる場合には、本実施形態の排気浄化装置が好適である。
The likely catalyst affected sulfur poisoning, is known storage reduction NO X catalyst. Storage reduction NO X catalyst, when occluding NO X, the property of SO X also occluding generated from sulfur components derived from fuel and lubricating oil. On the other hand, since the storage amount of the storage reduction NO X catalyst is limited, if many SO X storage amount, so causing reduction of the NO X storage amount (sulfur poisoning). Therefore, storage reduction NO X catalyst by adsorption of SO X, before interfere with occlusion of NO X, it is necessary to collect the SO X. Therefore, in this embodiment, on the upstream side of the NO X catalyst 44, disposed
PMフィルタ42は、コージェライト等のセラミックス材の表面にアルミナ等の担持層でコーティングされた多孔質構造体であり、多孔質構造体に硫黄酸化物を捕集する硫黄酸化物捕集材が担持されたものである。PMフィルタ42の機能は、後で詳述するが、排ガス中のPMは、PMフィルタ42を通過する際に、PMフィルタ42内の多数の細孔に捕集される。一方、細孔を通過してしまうガスのうち硫黄酸化物は、硫黄酸化物捕集材によって捕集される。これにより、NOX触媒44の硫黄被毒を抑制することができる。
The
PMフィルタ42は、硫黄酸化物捕集材が担持された多孔質構造体であればその構造は特に制限されるものではないが、PM及び硫黄酸化物の捕集率等の点で、内燃機関本体10から排出される排ガスが流入する流入口と、排ガスを排出する排出口と、流入口と連通する流入通路と、排出口と連通する排出通路と、流入通路と排出通路とを区画するガス透過性の隔壁とを有し、隔壁の排出通路側に硫黄酸化物捕集材が担持されている構成とすることが好ましい。以下、その具体例について説明する。
The structure of the
図2は、本実施形態に用いられるPMフィルタの構成の一例を示す縦断面模式図である。図3は、本実施形態に用いられるPMフィルタの構成の一例を示す横断面模式図である。図2,3に示すように、PMフィルタ42は、排ガスが流入する流入口54と連通する流入通路56と、排ガスを排出する排出口58と連通する排出通路60とが、流入通路56と排出通路60とを区画するガス透過性の隔壁62を介して複数形成され、流入通路56と排出通路60とが格子状に形成されているものである。すなわち、PMフィルタ42は、流入通路56と排出通路60とが交互に配置され、PMフィルタ42の一方の端面では、排出通路60の流入口が塞がれ、他方の端面では、流入通路56の流出口が塞がれている構成となっている。そして、PMフィルタ42には、硫黄酸化物捕集材が少なくとも隔壁62の排出通路60側に担持されている。ここで、隔壁62の排出通路60側とは、排出通路60に面する隔壁表面又は隔壁の内部である。すなわち、硫黄酸化物捕集材は、少なくとも排出通路60に面する隔壁表面又は隔壁の内部に担持されている。
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of the configuration of the PM filter used in this embodiment. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the PM filter used in the present embodiment. As shown in FIGS. 2 and 3, the
図2,3に示したように、上記構成によって、流入口54から流入した排ガスは、流入通路56を通って、必ず一度は隔壁62を通過し、排出通路60を通って排出口58から排出されることとなる。図4は、PMフィルタの隔壁内部の構成の一例を示す模式図である。図4に示すように、隔壁62は、セラミックス材64により形成されており、硫黄酸化物捕集材66は、排出通路60に面する隔壁表面及び内部のセラミックス材64に担持されている。隔壁62には、排ガスを通過させることはできるが、PMを通過させることはできない細孔が無数に形成されているため、排ガスが隔壁62を通過する際に、排ガス中のPMは隔壁62の細孔に捕集され、主に流入通路56に面する隔壁表面に堆積される。そして、PMが取り除かれた排ガスが排出通路60を通る際に、排出通路60に面する隔壁表面及び内部に担持された硫黄酸化物捕集材66によって、排ガス中の硫黄酸化物が捕集される。このように、上記構成のPMフィルタ42をNOX触媒44の上流側に配置した排気浄化装置16は、NOX触媒44に硫黄酸化物が流入することを抑制し、硫黄被毒の発生を抑えることができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, with the above configuration, the exhaust gas flowing in from the
硫黄酸化物捕集材66は、硫黄酸化物を捕集することができる物質であれば特に制限されるものではないが、例えば、カリウム、ナトリウム、リチウム、セシウムのようなアルカリ金属、バリウム、カルシウムのようなアルカリ土類金属、ランタン、イットリウムのような希土類元素のうちの少なくとも1種又はそれらのうち少なくとも1種から選択される塩基性物質、特にそれらのうち少なくとも1種から選択される酸化物等が挙げられる。また、例えば、特開2004−58054号公報、独国特許発明第19753573号明細書等に記載の公知の硫黄酸化物捕集材であってもよい。硫黄酸化物の捕集率、担持作業の容易性等の点で、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素のうちの少なくとも1種から選択される塩基性物質、特にそれらのうち少なくとも1種から選択される酸化物であることが好ましい。また、硫黄酸化物の捕集温度範囲が広い点で、Ba酸化物がより好ましい。また、硫黄酸化物捕集材66の担持方法は、特に制限されるものではなく、例えば、アルカリ金属等を溶媒に溶かしてペースト化したものを隔壁62にコーティングしてもよいし、アルカリ金属等をガスとともにPMフィルタ42内に供給し、隔壁62に担持させるものであってもよい。
The sulfur
図5は、PMフィルタの隔壁内部の他の構成の一例を示す模式図である。図5に示すように、本実施形態のPMフィルタ42には、少なくとも隔壁62の流入通路56側にPM又は未燃燃料成分を酸化する酸化触媒68が担持されていることが好ましい。ここで、隔壁62の流入通路56側とは、流入通路56に面する隔壁表面又は隔壁の内部である。すなわち、酸化触媒68は、少なくとも流入通路56に面する隔壁表面又は隔壁の内部に担持されていることが好ましい。酸化触媒68としては、例えば、PM及び未燃燃料成分を酸化することができる白金等の貴金属触媒等が挙げられる。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of another configuration inside the partition wall of the PM filter. As shown in FIG. 5, the
上記でも説明したように、PMフィルタ42の流入口54から流入した排ガスは、流入通路56を通って、隔壁62を通過する。そして、排ガスが隔壁62を通過する際に、排ガス中のPMは、隔壁62の細孔に捕集され、主に流入通路56に面する隔壁62表面に堆積される。本実施形態のように、流入通路56に面する隔壁表面又は内部に貴金属触媒等の酸化触媒68を担持させることによって、主に流入通路56に面する隔壁62表面に堆積したPMを酸化することができる。特に、PMの再生制御時等では、触媒上での未燃燃料成分の酸化に伴う発熱により、PMが堆積した酸化触媒周囲の温度を上昇させ、堆積したPMの酸化を促進させることができる。そして、PMを酸化させて、二酸化炭素(CO2)等として排出することで、PMフィルタ42及びNOX触媒44でのPMによる目詰まりを防止することができる。
As described above, the exhaust gas flowing in from the
本実施形態の排気浄化装置16では、最上流側にPMフィルタ42を配置させているが、NOX触媒44より上流側にPMフィルタ42を配置させていればよく、PMフィルタ42の上流側(又は下流側でもよい)に、例えば、排ガス中のNOをNO2に酸化する酸化触媒を設けてもよい。
In the
PMフィルタ42に設けられた酸化触媒68によるPMの酸化反応は、主にNO2+C→NO+CO、2NO2+C→2NO+CO2、および2NO2+2C→N2+2CO2である。従って、NOを酸化する酸化触媒をPMフィルタ42の上流側に配置させることにより、PMフィルタ42に供給される前の排ガス中のNO2が増加し、PMフィルタ42に捕集されたPMが、PMフィルタ42に設けられた酸化触媒68により除去され易くなる。その結果、PMフィルタ42にPMが堆積し、目詰まりすることを抑制することができる。
The oxidation reaction of PM by the
排ガス中のNOをNO2に酸化する酸化触媒としては、アルミナ等の触媒担持層に白金、パラジウム等の触媒成分を担持させたもの等が用いられる。 As the oxidation catalyst for oxidizing NO in the exhaust gas to NO 2 , a catalyst support layer made of alumina or the like carrying a catalyst component such as platinum or palladium is used.
1 内燃機関、10 内燃機関本体、12 ターボチャージャ、14 排ガス再循環装置、16 排気浄化装置、18 シリンダ、20 インテークマニホールド、22 インテークパイプ、24 吸気通路、26 エキゾーストマニホールド、28 エキゾーストパイプ、30 排気通路、32 エアクリーナー、34 コンプレッサホイール、36 インタークーラ、38 排気燃料噴射弁、40 タービンホイール、42 粒子状物質フィルタ、44 NOX触媒、46 燃料噴射弁、48 連通管、50 EGRクーラ、52 EGRバルブ、54 流入口、56 流入通路、58 排出口、60 排出通路、62 隔壁、64 セラミックス材、66 硫黄酸化物捕集材、68 酸化触媒。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine, 10 Internal combustion engine main body, 12 Turbocharger, 14 Exhaust gas recirculation device, 16 Exhaust gas purification device, 18 Cylinder, 20 Intake manifold, 22 Intake pipe, 24 Intake passage, 26 Exhaust manifold, 28 Exhaust pipe, 30 Exhaust passage , 32 Air cleaner, 34 Compressor wheel, 36 Intercooler, 38 Exhaust fuel injection valve, 40 Turbine wheel, 42 Particulate matter filter, 44 NO X catalyst, 46 Fuel injection valve, 48 Communication pipe, 50 EGR cooler, 52 EGR valve , 54 inlet, 56 inlet passage, 58 outlet, 60 outlet passage, 62 partition, 64 ceramic material, 66 sulfur oxide collector, 68 oxidation catalyst.
Claims (5)
前記NOX触媒より上流側に配置され、前記排ガス中の粒子状物質を捕集する粒子状物質フィルタと、を有し、
前記粒子状物質フィルタには、前記排ガス中の硫黄酸化物を捕集する硫黄酸化物捕集材が担持されていることを特徴とする排気浄化装置。 NO X catalyst for purifying NO X in exhaust gas exhausted from the internal combustion engine;
Wherein arranged upstream of the NO X catalyst, anda particulate filter for collecting particulate matter in the exhaust gas,
An exhaust emission control device, wherein the particulate matter filter carries a sulfur oxide collecting material for collecting sulfur oxide in the exhaust gas.
前記硫黄酸化物捕集材は、前記隔壁の排出通路側に担持されていることを特徴とする排気浄化装置。 2. The exhaust gas purification apparatus according to claim 1, wherein the particulate matter filter includes an inflow port through which the exhaust gas flows in, an exhaust port through which the exhaust gas is exhausted, an inflow passage communicating with the inflow port, and the exhaust port. A discharge passage communicating with the gas, and a gas permeable partition wall that partitions the inflow passage and the discharge passage,
The exhaust gas purification apparatus, wherein the sulfur oxide trapping material is carried on the discharge passage side of the partition wall.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008077055A JP2009228611A (en) | 2008-03-25 | 2008-03-25 | Exhaust emission control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008077055A JP2009228611A (en) | 2008-03-25 | 2008-03-25 | Exhaust emission control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009228611A true JP2009228611A (en) | 2009-10-08 |
Family
ID=41244274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008077055A Pending JP2009228611A (en) | 2008-03-25 | 2008-03-25 | Exhaust emission control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009228611A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5397542B2 (en) * | 2010-05-12 | 2014-01-22 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust gas purification system for internal combustion engine |
-
2008
- 2008-03-25 JP JP2008077055A patent/JP2009228611A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5397542B2 (en) * | 2010-05-12 | 2014-01-22 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust gas purification system for internal combustion engine |
US8783023B2 (en) | 2010-05-12 | 2014-07-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification system for internal combustion engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4513861B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP4263711B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP2009114879A (en) | Exhaust emission control device for internal combustion engine | |
WO2006027903A1 (en) | Method of exhaust gas purification and exhaust gas purification system | |
US9689354B1 (en) | Engine exhaust gas recirculation system with at least one exhaust recirculation treatment device | |
WO2006027904A1 (en) | Guide structure and exhaust emission control device | |
WO2011090190A1 (en) | Exhaust purification device and exhaust purification method for diesel engine | |
JP2011149400A (en) | Exhaust emission control device and exhaust emission control method for diesel engine | |
JP2007152336A (en) | Exhaust gas purifier for internal combustion engine | |
WO2018235752A1 (en) | Exhaust gas purification system | |
JP4736724B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP2007289844A (en) | Exhaust gas cleaning device of internal combustion engine | |
JP2006291873A (en) | Exhaust emission control device of internal combustion engine | |
JP2013174203A (en) | Exhaust emission control device | |
JP2010007639A (en) | Exhaust emission control device for internal combustion engine | |
WO2013121520A1 (en) | Exhaust purification device for internal combustion engine | |
JP2006329020A (en) | Exhaust emission control device for engine | |
JP3933015B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP2005224682A (en) | Exhaust gas purifier for internal engine and method of purfying exhaust gas | |
JP2009228611A (en) | Exhaust emission control device | |
JP3876905B2 (en) | Desulfurization control method for exhaust gas purification system and exhaust gas purification system | |
JP2004243189A (en) | Purifying apparatus for exhaust gas of internal combustion engine | |
JP4552714B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP2002364339A (en) | Exhaust emission control device and exhaust emission control method | |
WO2017104668A1 (en) | Internal-combustion engine exhaust gas purification system, and internal-combustion engine exhaust gas purification method |