JP2010270663A - Exhaust emission purifying apparatus for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に係り、特に排気中に含まれる窒素酸化物(以下、NOxとする)を吸蔵するNOx吸蔵触媒を排気管内に備える内燃機関の排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine provided with an NOx storage catalyst for storing nitrogen oxides (hereinafter referred to as NOx) contained in exhaust gas in an exhaust pipe.
内燃機関の燃焼時には、ピストン内の温度及び圧力の急激な上昇によるNOxの発生が避けられず、特に大量の空気を取り込むディーゼルエンジンではNOxの生成量も多くなる。また、燃料及び潤滑油内には硫黄化合物(以下、S成分とする)が含まれているため、排気中には硫黄酸化物(以下、SOxとする)も含まれる。排気管内には、排気中のNOxを捕捉するために、NOx吸蔵触媒が設けられ、SOxもNOxと共にNOx吸蔵触媒によって捕捉されていたが、NOx吸蔵触媒に吸蔵されるSOxの量が次第に増大していくと、吸蔵できるNOx量が次第に減少するので、NOx吸蔵触媒を再生処置する必要があった。 During combustion of an internal combustion engine, the generation of NOx due to a sudden rise in temperature and pressure in the piston is inevitable, and particularly in a diesel engine that takes in a large amount of air, the amount of NOx produced also increases. Further, since sulfur compounds (hereinafter referred to as S component) are included in the fuel and the lubricating oil, sulfur oxides (hereinafter referred to as SOx) are also included in the exhaust gas. In the exhaust pipe, a NOx storage catalyst is provided to capture NOx in the exhaust, and SOx is also captured by the NOx storage catalyst together with NOx. However, the amount of SOx stored in the NOx storage catalyst gradually increases. As the amount of NOx that can be stored gradually decreases, it is necessary to regenerate the NOx storage catalyst.
NOx吸蔵触媒の再生処理は、還元雰囲気において高温処理することにより行われるので、NOx吸蔵触媒中の貴金属触媒等が熱劣化するという問題があった。そこで、NOx吸蔵触媒にSOxが送り込まれることを阻止するために、SOxトラップ触媒をNOx吸蔵触媒の上流側に設けた内燃機関の排気浄化装置が特許文献1に開示されている。 Since the regeneration treatment of the NOx storage catalyst is performed by performing a high temperature treatment in a reducing atmosphere, there has been a problem that the noble metal catalyst in the NOx storage catalyst is thermally deteriorated. Therefore, Patent Document 1 discloses an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine in which a SOx trap catalyst is provided on the upstream side of the NOx storage catalyst in order to prevent SOx from being sent to the NOx storage catalyst.
具体的に、特許文献1の排気浄化装置は、内燃機関運転中、SOxトラップ触媒に流入する排気の空燃比をリッチにさせることなくリーンに維持し続ける空燃比制御手段と、排気中に含まれるSOxのうちでSOxトラップ触媒に捕獲されるSOxの割合を示すSOxトラップ率を推定する推定手段と、を具備している。そして、NOx吸蔵触媒からトラップしたNOxを放出させるときには、還元剤供給弁から排気通路内に還元剤を供給することによりNOx吸蔵触媒に流入する排気の空燃比を一時的にリッチにするようにしている。 Specifically, the exhaust emission control device of Patent Document 1 is included in the exhaust and air-fuel ratio control means that keeps the air-fuel ratio of the exhaust flowing into the SOx trap catalyst lean without causing the air-fuel ratio to flow into the SOx trap catalyst during operation. Estimation means for estimating a SOx trap rate indicating a ratio of SOx trapped in the SOx trap catalyst in SOx. When releasing the trapped NOx from the NOx storage catalyst, the reducing agent is supplied from the reducing agent supply valve into the exhaust passage so that the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NOx storage catalyst is temporarily made rich. Yes.
また、その他の排気浄化に関連する技術として、燃料中のS成分を除去する技術が特許文献2及び3に開示されている。特許文献2には、燃料タンクとエンジンのインジェクタとの間、ガソリンスタンドのタンク内又はタンクローリー内に設置される含硫化合物除去装置が開示されており、エンジンから排出される排ガス中のSOxの量を減少させることができ、NOx吸蔵触媒の耐久性を向上できると記載されている。 Further, as other technologies related to exhaust purification, technologies for removing S component in fuel are disclosed in Patent Documents 2 and 3. Patent Document 2 discloses a sulfur-containing compound removing device installed between a fuel tank and an injector of an engine, a tank of a gas station or a tank lorry, and the amount of SOx in exhaust gas discharged from the engine. It is described that the durability of the NOx storage catalyst can be improved.
特許文献3には、燃料を超臨界または亜臨界状態にして硫黄化合物吸着剤と接触させる硫黄化合物除去方法によって、高効率で、かつ車載も可能なコンパクトな硫黄化合物除去装置が得られ、排気浄化触媒のS成分による被毒(S被毒)が防止でき、排気のクリーン化も図れると記載されている。 Patent Document 3 provides a highly efficient and compact sulfur compound removal device that can be mounted on a vehicle by using a sulfur compound removal method in which a fuel is brought into a supercritical or subcritical state and brought into contact with a sulfur compound adsorbent. It is described that poisoning (S poisoning) due to the S component of the catalyst can be prevented and the exhaust gas can be cleaned.
しかしながら、特許文献1の装置では、例えば、還元剤として燃料を使用したときには、燃料中に含まれるS成分によってNOx吸蔵触媒がS被毒されることになる。また、燃料以外の還元剤を使用したときには、別途還元剤充填用のタンクを設置して、ユーザーは専用の還元剤を補充することを余儀なくされるので、コスト削減、利便性向上等の観点から改善の余地がある。 However, in the apparatus of Patent Document 1, for example, when fuel is used as the reducing agent, the NOx storage catalyst is poisoned with S by the S component contained in the fuel. In addition, when a reducing agent other than fuel is used, a separate reducing agent charging tank is installed, and the user is forced to replenish the dedicated reducing agent. From the viewpoint of cost reduction and convenience improvement, etc. There is room for improvement.
一方、特許文献2及び3の装置では、潤滑油由来のS成分については全く考慮されていない。排気中に含まれるS成分は、燃料由来分と潤滑油由来分とが同程度であることが想定され、特許文献2及び3の装置では、排気中に潤滑油由来のS成分が含有されることになるので、特許文献1の装置と同様に、NOx吸蔵触媒がS被毒されることになる。以上のように、従来技術によれば、低コスト且つ簡便な方法によって、NOx吸蔵触媒のS被毒を完全に回避することはできなかった。 On the other hand, in the apparatuses of Patent Documents 2 and 3, the S component derived from the lubricating oil is not considered at all. The S component contained in the exhaust is assumed to have a fuel-derived component and a lubricant-derived component having the same degree, and in the devices of Patent Documents 2 and 3, the S component derived from the lubricant is contained in the exhaust. Therefore, like the apparatus of Patent Document 1, the NOx storage catalyst is poisoned with S. As described above, according to the prior art, S poisoning of the NOx storage catalyst cannot be completely avoided by a low-cost and simple method.
本発明の目的は、NOx吸蔵触媒に吸蔵されたNOxを還元するために燃料を使用することができると共に、NOx吸蔵触媒のS被毒を確実に防止することが可能な内燃機関の排気浄化装置を提供することである。 It is an object of the present invention to use an exhaust purification device for an internal combustion engine that can use fuel to reduce NOx stored in a NOx storage catalyst and can reliably prevent S poisoning of the NOx storage catalyst. Is to provide.
本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関に供給する燃料が充填された燃料タンクと、内燃機関から排気を排出するための排気管と、排気管内に設けられ、排気中に含まれるNOxを吸蔵するNOx吸蔵触媒と、NOx吸蔵触媒に吸蔵されたNOxを還元する還元用燃料を燃料タンクから排気管に供給するための還元用燃料供給管と、還元用燃料供給管を開閉して燃料を噴射する燃料噴射弁と、を備えた内燃機関の排気浄化装置であって、排気管内においてNOx吸蔵触媒の上流側に設けられ、排気中に含まれるS成分をトラップするS成分トラップ触媒と、燃料タンク内又は還元用燃料供給管内において燃料噴射弁の上流側に設けられ、燃料中に含まれるS成分を吸着するS成分吸着剤と、を備えることを特徴とする。 An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is provided in a fuel tank filled with fuel to be supplied to the internal combustion engine, an exhaust pipe for exhausting exhaust gas from the internal combustion engine, and included in the exhaust pipe. Opening and closing the NOx storage catalyst for storing NOx, the reduction fuel supply pipe for supplying the reduction fuel for reducing NOx stored in the NOx storage catalyst from the fuel tank to the exhaust pipe, and the reduction fuel supply pipe An exhaust purification device for an internal combustion engine, comprising: a fuel injection valve that injects fuel; an S component trap catalyst that is provided upstream of a NOx storage catalyst in an exhaust pipe and traps an S component contained in the exhaust; And an S component adsorbent provided on the upstream side of the fuel injection valve in the fuel tank or the reducing fuel supply pipe and adsorbing the S component contained in the fuel.
上記構成によれば、S成分トラップ触媒及びS成分吸着剤によって、NOx吸蔵触媒にS成分が送り込まれることを完全に防止することができるので、NOx吸蔵触媒がS被毒されることがない。したがって、NOx吸蔵触媒の高温再生処理が不要であって、再生処理によるNOx吸蔵触媒の熱劣化や燃費ロスを無くし、また、熱劣化を勘案したNOx吸蔵触媒の容量及び貴金属触媒量の増分が不要となって、NOx吸蔵触媒のコンパクト化や低コスト化を図ることができる。 According to the above configuration, since the S component trap catalyst and the S component adsorbent can completely prevent the S component from being fed into the NOx storage catalyst, the NOx storage catalyst is not poisoned by S. Therefore, the NOx storage catalyst does not need to be regenerated at high temperature, eliminates thermal degradation and fuel consumption loss of the NOx storage catalyst due to regeneration, and does not need to increase the capacity of the NOx storage catalyst and the amount of noble metal catalyst in consideration of thermal degradation. Thus, the NOx storage catalyst can be made compact and low in cost.
また、還元用燃料供給管は、排気管においてS成分トラップ触媒とNOx吸蔵触媒との間に接続されることが好ましい。 The reducing fuel supply pipe is preferably connected between the S component trap catalyst and the NOx storage catalyst in the exhaust pipe.
上記構成によれば、還元用燃料供給管がS成分トラップ触媒の上流側に接続される場合と比べて、還元剤である燃料の使用量を削減することができ、NOx吸蔵触媒の還元効率を向上させることができる。また、S成分トラップ触媒を還元雰囲気に曝すことが無くなるので、S成分トラップ触媒からS成分が離脱してNOx吸蔵触媒をS被毒するおそれがない。 According to the above configuration, the amount of fuel used as the reducing agent can be reduced compared with the case where the reducing fuel supply pipe is connected to the upstream side of the S component trap catalyst, and the reduction efficiency of the NOx storage catalyst can be reduced. Can be improved. Further, since the S component trap catalyst is not exposed to the reducing atmosphere, there is no possibility that the S component is detached from the S component trap catalyst and the NOx storage catalyst is poisoned by S.
また、S成分吸着剤は、さらに、燃料タンクと内燃機関とを接続する燃料供給管内に設けられることが好ましい。 Further, it is preferable that the S component adsorbent is further provided in a fuel supply pipe connecting the fuel tank and the internal combustion engine.
上記構成によれば、S成分トラップ触媒の負荷を半減することができる。即ち、燃料由来分のS成分をS成分吸着剤によって除去することができるため、S成分トラップ触媒に導入されるS成分の量を大幅に低減(半減)することができ、S成分トラップ触媒の容量を大幅にコンパクト化することが可能になる。 According to the above configuration, the load of the S component trap catalyst can be halved. That is, since the S component from the fuel can be removed by the S component adsorbent, the amount of the S component introduced into the S component trap catalyst can be greatly reduced (halved). The capacity can be greatly reduced.
本発明に係る内燃機関の排気浄化装置によれば、NOx吸蔵触媒に吸蔵されたNOxを還元するために燃料を使用することができると共に、NOx吸蔵触媒のS被毒を確実に防止することが可能になる。 According to the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, fuel can be used to reduce NOx stored in the NOx storage catalyst, and S poisoning of the NOx storage catalyst can be reliably prevented. It becomes possible.
以下に図面を用いて本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の実施形態につき、詳細に説明する。図1は、内燃機関の排気浄化装置10の概略構成を示す図である。
Embodiments of an exhaust emission control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an
図1に示すように、内燃機関の排気浄化装置10(以下、排気浄化装置10とする)は、内燃機関11と、内燃機関11に供給する燃料を充填した燃料タンク12とを搭載した車両において、内燃機関11の排気中に含まれるNOx及びSOxをトラップして排気を浄化する装置である。
As shown in FIG. 1, an exhaust
内燃機関11は、燃焼室である複数の気筒13を備え、各気筒13に燃料を噴射する電子制御式燃料噴射弁を含むインジェクタ14、各気筒13に空気を供給する図示しない吸気マニホールド、及び各気筒13から排気を排出する排気マニホールド15を有する。排気マニホールド15は、排気ターボチャージャ16に連結され、排気ターボチャージャ16からは、排気管17が延設されている。
The
燃料タンク12は、内燃機関11に供給するガソリンや軽油等の燃料を充填する容器である。燃料タンク12からは燃料供給管18が延設しており、燃料供給管18は、コモンレール19を介して、各気筒13の各インジェクタ14に連結されている。コモンレール19は、電子制御式の高圧ポンプ20によって高圧化された燃料を各インジェクタ14へ均一に供給する装置であり、電子制御によって、燃料の噴射圧力、噴射時期、及び噴射量のきめ細かいコントロールを実現する。なお、コモンレール19からは、余剰の燃料を燃料タンク12に戻すための戻し配管21が設けられる。
The
車両には、内燃機関11の上記各要素を制御する図示しない電子制御ユニットが搭載されている。電子制御ユニットは、コンピュータから構成され、図示しない各センサからの情報に基いて燃料吐出や吸気等を制御する。また、この電子制御ユニットは、後述する還元用燃料噴射弁26の開閉状態を制御して、還元用燃料の噴出量等を調整する機能も有する。
The vehicle is equipped with an electronic control unit (not shown) that controls each element of the
排気浄化装置10は、上記のように、内燃機関11の排気中に含まれるNOx及びSOxをトラップして排気を浄化する装置であり、また、トラップしたNOxを還元して無害化放出する機能も有する。図1に示すように、排気浄化装置10は、排気管17と、排気管17内に設けられるNOx吸蔵触媒22と、排気管17においてNOx吸蔵触媒22の上流側に設けられるS成分トラップ触媒23とを主要構成要素として備える。さらに、排気浄化装置10は、還元用燃料供給管24と、燃料中のS成分をトラップするS成分吸着剤25を主要構成要素として備える。
As described above, the
NOx吸蔵触媒22は、排気中のNOxをトラップする機能を有し、NOxの大気中への排出を阻止するために設けられる。また、詳しくは後述するように、トラップしたNOxを還元して無害化放出する機能も有する。このような機能を有するNOx吸蔵触媒22は、上記のように、排気管17内に設けられ、触媒物質と、NOx吸着剤と、これらを担持する触媒担体とから構成されている。
The
触媒担体としては、三次元網目構造のモノリス担体やペレット状担体、ハニカム構造のパティキュレートフィルタ等が挙げられる。パティキュレートフィルタは、平行に伸びる複数の排気流通路を有し、例えば、コージライトのような多孔質材料から形成されている。パティキュレートフィルタのような触媒担体の表面に、NOx吸蔵剤の層が形成されると共に、触媒物質として貴金属触媒が分散して担持され、NOx吸蔵触媒22を構成している。
Examples of the catalyst carrier include a three-dimensional network monolith carrier, a pellet carrier, and a honeycomb particulate filter. The particulate filter has a plurality of exhaust flow passages extending in parallel, and is made of a porous material such as cordierite, for example. A layer of a NOx storage agent is formed on the surface of a catalyst carrier such as a particulate filter, and a noble metal catalyst is dispersed and supported as a catalyst material to constitute the
貴金属触媒としては、例えば、白金(Pt)が用いられ、NOx吸蔵剤を構成する成分としては、例えば、カリウム(K)、ナトリウム(Na)、セシウム(Cs)のようなアルカリ金属、バリウム(Ba)、カルシウム(Ca)のようなアルカリ土類金属、ランタン(La)、イットリウム(Y)のような希土類金属から選ばれた少なくとも1つが用いられている。 As the noble metal catalyst, for example, platinum (Pt) is used, and as the component constituting the NOx storage agent, for example, alkali metal such as potassium (K), sodium (Na), cesium (Cs), barium (Ba) ), Alkaline earth metals such as calcium (Ca), and rare earth metals such as lanthanum (La) and yttrium (Y) are used.
NOx吸蔵触媒22によれば、例えば、排気中に含まれるNOが白金(Pt)上で酸化されてNO2となり、NOx吸蔵剤の構成成分(例えば、酸化バリウムBaO)と結合して、硝酸イオン(NO3 -)の形でNOx吸蔵剤に吸収される。排気中の酸素濃度が高いとき、即ち、通常の排気条件では、白金(Pt)の表面でNO2が生成され、NOx吸蔵剤のNOx吸収能力が飽和しない限り、排気中のNOxは、硝酸イオン(NO3 -)の形でNOx吸蔵剤に吸収されることになる。
According to the
一方、NOx吸蔵触媒22を後述する還元用燃料によって還元雰囲気にすると、排気中の酸素濃度が低下するために反応が逆方向(NO3 -→NO2)に進む。そして、NOx吸蔵剤内の硝酸イオンNO3 -がNO2の形でNOx吸蔵剤から放出され、放出されたNOxは排気中に含まれる未燃HC、COによって還元されて、N2(H2O、CO2)となって大気中に放出されることになる。
On the other hand, when the
NOx吸蔵触媒22の上流側に設けられるS成分トラップ触媒23は、排気中のS成分、特にSOxをトラップする機能を有する。S成分トラップ触媒23をNOx吸蔵触媒22の上流側に設けることによって、内燃機関11から排出されるSOxがNOx吸蔵触媒22に送り込まれることを阻止することができる。
The S component trap catalyst 23 provided on the upstream side of the
S成分トラップ触媒23は、触媒物質、SOx吸着剤と、これらを担持する触媒担体とから構成することができ、触媒物質等の各構成要素は、NOx吸蔵触媒22と同種のものを使用することができる。S成分トラップ触媒23によって、排気中に含まれるSOxは、触媒担体中を拡散して、その表面に存在する白金(Pt)によって酸化され、次いでSOx吸着剤に吸収される。即ち、白金により酸化されたSO2は、硫酸イオン(SO4 2-)形で触媒担体上に形成されたSOx吸着剤のコート層内に拡散して硫酸塩を形成することによりトラップされる。
The S component trap catalyst 23 can be composed of a catalyst material, an SOx adsorbent, and a catalyst carrier that supports them, and each component such as the catalyst material should be of the same type as the
S成分トラップ触媒23は、S成分のトラップ能力が低下したときに交換される、或いはトラップしたS成分を放出させることもできるが、ユーザーの利便性向上、NOx吸蔵触媒22のS被毒防止の観点から、車両の走行距離を考慮して交換不要な容量のS成分とラップ触媒23を予め搭載しておくことが好ましい。特に、後述のS成分吸着剤25を内燃機関11の燃料供給側にも設けた場合には、S成分トラップ触媒23にトラップされるS成分の量が半減するので、S成分トラップ触媒23の容量をコンパクト化しても交換不要とすることができる。
The S component trap catalyst 23 can be replaced when the trapping ability of the S component is reduced, or the trapped S component can be released. From the viewpoint, it is preferable that an S component having a capacity that does not need to be replaced and the lap catalyst 23 are mounted in advance in consideration of the travel distance of the vehicle. In particular, when the
上記のように、NOx吸蔵触媒22を還元雰囲気にすると、排気中の酸素濃度が低下するために吸着されているNOxを無害化して放出することができる。そして、排気浄化装置10は、NOx吸蔵触媒22を還元する還元剤として燃料を使用し、還元用燃料をNOx吸蔵触媒22へ供給するために還元用燃料供給管24を備える。
As described above, when the
還元用燃料供給管24は、上記のように、NOx吸蔵触媒22の還元用燃料を供給するための配管であって、燃料タンク12から排気管17までを接続している。還元用燃料供給管24には、高圧ポンプ20と、排気管17との接続部近傍に還元用燃料噴射弁26とが設置され、高圧化された還元用燃料は、還元用燃料噴射弁26を開閉することにより、排気管17内に噴射される。なお、還元用燃料噴射弁26は、NOx吸蔵触媒22からトラップされたNOxを無害化放出しようとする際に、上記の電子制御ユニットの制御の下で開放されることになる。
The reducing
還元用燃料供給管24内には、S成分吸着剤25が設けられ、燃料中に含有されるS成分が除去される。したがって、還元用燃料供給管24は、排気管17において、S成分トラップ触媒23の上流側に接続されても良いが、図1に示すように、下流側に接続されることが好ましい。還元用燃料は、排気管17内に噴射されると排気と混合されて、下流側に設けられるNOx吸蔵触媒22を還元雰囲気にする。なお、還元用燃料供給管24をNOx吸蔵触媒22が充填される部分の排気管17に接続することもできる。
An
図1に示す構成とすれば、還元用燃料供給管24がS成分トラップ触媒の上流側に接続される場合と比べて、還元剤である燃料の使用量を削減することができ、NOx吸蔵触媒22の還元効率を向上させることができる。また、S成分トラップ触媒23を還元雰囲気にするとトラップされているS成分が放出される可能性があるが、同図に示す構成とすれば、S成分トラップ触媒23を還元雰囲気に曝すことが無くなるので、S成分トラップ触媒23からS成分が離脱してNOx吸蔵触媒22をS被毒するおそれがないという効果を奏する。
With the configuration shown in FIG. 1, the amount of fuel used as a reducing agent can be reduced compared to the case where the reducing
S成分吸着剤25は、上記のように、燃料中に含有されるS成分を吸着する機能を有し、還元用燃料供給管24において、還元用燃料噴射弁26よりも上流側に設けられる。また、S成分吸着剤25を、燃料タンク12と内燃機関11とを接続する燃料供給管18内にも設けることができ、このような構成とすれば、S成分トラップ触媒23の負荷を半減することができる。即ち、燃料由来分のS成分をS成分吸着剤25によって除去することができるため、S成分トラップ触媒23に導入されるS成分の量を大幅に半減することが可能になる。
As described above, the
排気浄化装置10は、内燃機関11への燃料供給用及びNOx吸蔵触媒22への還元用燃料供給用の高圧ポンプ20を2つ設置することもできるが、図1に示すように、1つの高圧ポンプ20を使用して、1つのS成分吸着剤25を燃料タンク12と高圧ポンプ20との接続配管(燃料供給管18及び還元用燃料供給管24を兼用)に設けることもできる。また、S成分吸着剤25を、燃料タンク12内の燃料中に浸漬させることにより燃料と接触させることもでき、この場合には、燃料の自然流動を利用してもよく、又は強制循環を用いてもよい。
The
S成分吸着剤25は、燃料中のS成分を吸着除去できる材料であれば特に限定されない。S成分吸着剤25としては、例えば、メソポーラスシリカ多孔体(FSM)、ゼオライト、酸性白土、及び活性炭等の多孔質体、活性アルミナ、酸化チタン(TiO2)、酸化ニッケル(NiO)、二酸化マンガン(MnO2)、過マンガン酸カリウム(KMnO4)、硫酸マンガン(MnSO4)、酸化バナジウム(V2O5)、及び酸化モリブデン(MoO3)等の金属酸化物、白金やニッケル等の金属触媒などを使用することができる。なお、S成分吸着剤25としては、S成分トラップ触媒23と同様の触媒を使用することもできる。
The
以上のように、排気浄化装置10は、排気管17において、排気中に含まれるNOxを吸蔵するNOx吸蔵触媒22と、NOx吸蔵触媒22の上流側に設けられ、排気中に含まれるS成分をトラップするS成分トラップ触媒23と、燃料タンク12からS成分トラップ触媒23とNOx吸蔵触媒22との間に接続される還元用燃料供給管24と、還元用燃料供給管24において還元用燃料噴射弁26の上流側に設けられS成分吸着剤25とを備えるので、NOx吸蔵触媒22にS成分が送り込まれることを完全に防止することができる。
As described above, the
したがって、NOx吸蔵触媒22の高温再生処理が不要であって、再生処理によるNOx吸蔵触媒22の熱劣化や燃費ロスを無くし、また、熱劣化を勘案したNOx吸蔵触媒22の容量及び貴金属触媒量の増分が不要となって、NOx吸蔵触媒22のコンパクト化や低コスト化を図ることができる。また、還元剤である燃料の使用量を削減することができ、NOx吸蔵触媒の還元効率を向上させることができる。また、還元用燃料供給管24は、S成分トラップ触媒23とNOx吸蔵触媒22との間に接続されるので、S成分トラップ触媒23を還元雰囲気に曝すことが無くなって、S成分トラップ触媒23からS成分が離脱してNOx吸蔵触媒22をS被毒するおそれがない。即ち、NOx吸蔵触媒22に吸蔵されたNOxを還元するために燃料を使用することができると共に、NOx吸蔵触媒22のS被毒を確実に防止することが可能になる。
Therefore, the high temperature regeneration process of the
10 内燃機関の排気浄化装置、11 内燃機関、12 燃料タンク、13 気筒、14 インジェクタ、15 排気マニホールド、16 排気ターボチャージャ、17 排気管、18 燃料供給管、19 コモンレール、20 高圧ポンプ、21 戻し配管、22 NOx吸蔵触媒、23 S成分トラップ触媒、24 還元用燃料供給管、25 S成分吸着剤、26 還元用燃料噴出弁。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
排気管内に設けられ、排気中に含まれるNOxを吸蔵するNOx吸蔵触媒と、
NOx吸蔵触媒に吸蔵されたNOxを還元する還元用燃料を燃料タンクから排気管に供給するための還元用燃料供給管と、
還元用燃料供給管を開閉して還元用燃料を噴射する還元用燃料噴射弁と、
を備えた内燃機関の排気浄化装置であって、
排気管内においてNOx吸蔵触媒の上流側に設けられ、排気中に含まれるS成分をトラップするS成分トラップ触媒と、
燃料タンク内又は還元用燃料供給管内において燃料噴射弁の上流側に設けられ、燃料中に含まれるS成分を吸着するS成分吸着剤と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 An exhaust pipe for exhausting the exhaust from the internal combustion engine;
A NOx storage catalyst that is provided in the exhaust pipe and stores NOx contained in the exhaust;
A reducing fuel supply pipe for supplying a reducing fuel for reducing NOx stored in the NOx storage catalyst from the fuel tank to the exhaust pipe;
A fuel injection valve for reduction for injecting the fuel for reduction by opening and closing the fuel supply pipe for reduction;
An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine comprising:
An S component trap catalyst that is provided upstream of the NOx storage catalyst in the exhaust pipe and traps the S component contained in the exhaust;
An S component adsorbent that is provided upstream of the fuel injection valve in the fuel tank or the fuel supply pipe for reduction, and adsorbs the S component contained in the fuel;
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising:
還元用燃料供給管は、
S成分トラップ触媒とNOx吸蔵触媒との間に接続されることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The fuel supply pipe for reduction is
An exhaust purification device for an internal combustion engine, which is connected between an S component trap catalyst and a NOx storage catalyst.
S成分吸着剤は、
さらに、燃料タンクと内燃機関とを接続する燃料供給管内に設けられることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
S component adsorbent is
Further, the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine is provided in a fuel supply pipe connecting the fuel tank and the internal combustion engine.
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