JP2011038486A - ディーゼルエンジンの排ガス浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ターボ過給機17付ディーゼルエンジン11の排気管16にパティキュレートフィルタ23が設けられ、フィルタより排ガス上流側の排気管に第1酸化触媒31が設けられ、第1酸化触媒より排ガス上流側の排気管に第1選択還元型触媒41が設けられる。炭化水素系液体添加手段26は、第1選択還元型触媒より排ガス上流側の排気管に挿入された噴射ノズル26aを有し、この噴射ノズルから第1選択還元型触媒に向って炭化水素系液体26dを噴射する。またコントローラ29はエンジンの運転状況を検出する運転状況検出手段28の検出出力に基づいて炭化水素系液体添加手段を制御する。更にパティキュレートフィルタより排ガス下流側の排気管に第2選択還元型触媒42が設けられる。
【選択図】図1
Description
<第1の実施の形態>
図1に示すように、ディーゼルエンジン11の吸気ポートには吸気マニホルド12を介して吸気管13が接続され、排気ポートには排気マニホルド14を介して排気管16が接続される。吸気管13には、ターボ過給機17のコンプレッサハウジング17aと、ターボ過給機17により圧縮された吸気を冷却するインタクーラ18とがそれぞれ設けられ、排気管16にはターボ過給機17のタービンハウジング17bが設けられる。コンプレッサハウジング17aにはコンプレッサ回転翼17cが回転可能に収容され、タービンハウジング17bにはタービン回転翼17dが回転可能に収容される。コンプレッサ回転翼17cとタービン回転翼17dとはシャフト17eにより連結され、エンジン11から排出される排ガスのエネルギによりタービン回転翼17d及びシャフト17eを介してコンプレッサ回転翼17cが回転し、このコンプレッサ回転翼17cの回転により吸気管13内の吸入空気が圧縮されるように構成される。また排気マニホルド14と吸気管13とはEGRパイプ19によりエンジン11をバイパスして連通接続される。即ち、このEGRパイプ19は排気マニホルド14から分岐し、インタクーラ18より吸気下流側の吸気管13に合流する。またEGRパイプ19にはこのEGRパイプ19から吸気管13に還流される排ガス(EGRガス)の流量を調整するEGR弁21が設けられる。なお、図1の符号22はEGRパイプ19を通る排ガス(EGRガス)を冷却するEGRクーラである。
図2は本発明の第2の実施の形態を示す。図2において図1と同一符号は同一部品を示す。この実施の形態では、噴射ノズル26aより排ガス上流側の排気管16に第2酸化触媒62が設けられる。この第2酸化触媒62は排気管16より大径のコンバータ63に収容される。また第2酸化触媒62は第1酸化触媒31と同一に構成される。即ち、第2酸化触媒62はモノリス触媒であって、コージェライト製のハニカム担体に白金−アルミナ、白金−パラジウム−アルミナ、白金−ゼオライト、白金−ゼオライト−アルミナ等がコーティングされたものである。上記第2酸化触媒62は、排ガス中のNOをNO2に酸化する機能を有する。上記以外は第1の実施の形態と同一に構成される。
<実施例1>
図1に示すように、7600ccのターボ過給機付ディーゼルエンジン11の排気マニホルド12から吸気管12にEGRガスを還流するEGRパイプ19を設け、このEGRパイプ19にEGR弁21を設けた。また排気管16には、排ガス上流側から順に第1選択還元型触媒41、第1酸化触媒31、パティキュレートフィルタ23及び第2選択還元型触媒42を設けた。更に第1選択還元型触媒41より排ガス上流側の排気管16には炭化水素系液体26dを噴射する噴射ノズル26aを設けた。なお、第1選択還元型触媒41はハニカム担体に銅イオン交換ゼオライトをコーティングしたものであり、第1酸化触媒31はハニカム担体に白金−パラジウム−アルミナをコーティングしたものであり、第2選択還元型触媒42はハニカム担体に白金−パラジウム−アルミナをコーティングしたものである。この排ガス浄化装置を実施例1とした。
噴射ノズルより排ガス上流側の排気管に第2酸化触媒を設けたこと以外は、実施例1と同一に構成した。この排ガス浄化装置を実施例2とした。なお、第2酸化触媒はハニカム担体に白金−パラジウム−アルミナをコーティングしたものである。
第2選択還元型触媒を排気管に設けなかったこと以外は、実施例1と同一に構成した。この排ガス浄化装置を比較例1とした。
実施例1、実施例2及び比較例1の排ガス浄化装置によるNOx低減率をそれぞれ測定した。具体的には、排ガス温度が150〜400℃と中高温領域から高温領域の範囲となるように、エンジンの負荷を周期的に変化させてNOx低減率をそれぞれ測定した。その結果を図4に示す。
実施例1及び比較例1の排ガス浄化装置において、エンジンの負荷を負荷率10%から100%に急激に増大させると同時に、炭化水素系液体添加手段の噴射ノズルから0.78cc/秒の炭化水素系液体を噴射させた。このときに大気中に放出されるHCの量を測定した。具体的なHCの検出方法はFID法(水素炎イオン化検出法)を用いた。その結果、比較例1の装置では、300ppmと比較的多くのHCが検出されたのに対し、実施例1の装置では、HCの検出量は100ppmと少なくなった。
16 排気管
17 ターボ過給機
23 パティキュレートフィルタ
26 炭化水素系液体添加手段
26a 噴射ノズル
26d 炭化水素系液体
28 運転状況検出手段
28a 回転センサ
28b 負荷センサ
29 コントローラ
31 第1酸化触媒
41 第1選択還元型触媒
42 第2選択還元型触媒
62 第2酸化触媒
Claims (3)
- ターボ過給機(17)付ディーゼルエンジン(11)の排気管(16)に設けられたパティキュレートフィルタ(23)と、前記フィルタ(23)より排ガス上流側の排気管(16)に設けられた第1酸化触媒(31)と、前記第1酸化触媒(31)より排ガス上流側の排気管(16)に設けられた第1選択還元型触媒(41)と、前記第1選択還元型触媒(41)より排ガス上流側の排気管(16)に挿入された噴射ノズル(26a)を有しこの噴射ノズル(26a)から前記第1選択還元型触媒(41)に向って炭化水素系液体(26d)を噴射する炭化水素系液体添加手段(26)と、前記エンジン(11)の運転状況を検出する運転状況検出手段(28)と、前記運転状況検出手段(28)の検出出力に基づいて前記炭化水素系液体添加手段(26)を制御するコントローラ(29)とを備えたディーゼルエンジンの排ガス浄化装置において、
前記パティキュレートフィルタ(23)より排ガス下流側の排気管(16)に第2選択還元型触媒(42)が設けられたことを特徴とするディーゼルエンジンの排ガス浄化装置。 - 噴射ノズル(26a)より排ガス上流側の排気管(16)に第2酸化触媒(62)が設けられた請求項1記載のディーゼルエンジンの排ガス浄化装置。
- 運転状況検出手段(28)が、エンジン(11)の回転速度を検出する回転センサ(28a)と、前記エンジン(11)の負荷を検出する負荷センサ(28b)とを有する請求項1記載のディーゼルエンジンの排ガス浄化装置。
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JPH07119444A (ja) * | 1993-10-21 | 1995-05-09 | Hino Motors Ltd | エンジンの排ガス浄化装置 |
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