JP2011163176A - Fuel consumption reducing system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃費低減システムに関するものである。 The present invention relates to a fuel consumption reduction system.
従来より、排気管の途中に装備した排気浄化用触媒により排気浄化を図ることが行われており、この種の排気浄化用触媒としては、排気空燃比がリーンの時に排気ガス中のNOxを酸化して硝酸塩の状態で一時的に吸蔵し、排気ガス中のO2濃度が低下した時に未燃HCやCO等の介在によりNOxを分解放出して還元浄化する性質を備えたNOx吸蔵還元触媒が知られている。 Conventionally, exhaust purification is carried out with an exhaust purification catalyst installed in the middle of the exhaust pipe. As this type of exhaust purification catalyst, NOx in exhaust gas is oxidized when the exhaust air-fuel ratio is lean. Thus, a NOx occlusion reduction catalyst having the property of temporarily storing in the form of nitrate and decomposing and releasing NOx through the intervention of unburned HC, CO, etc. when the O 2 concentration in the exhaust gas decreases is reduced and purified. Are known.
そして、NOx吸蔵還元触媒においては、NOxの吸蔵量が増大して飽和量に達してしまうと、それ以上のNOxを吸蔵できなくなるため、定期的にNOx吸蔵還元触媒に流入する排気ガスのO2濃度を低下させてNOxを分解放出させる必要がある。 In the NOx occlusion reduction catalyst, when the occlusion amount of NOx increases and reaches the saturation amount, no more NOx can be occluded, and therefore, O 2 of the exhaust gas flowing into the NOx occlusion reduction catalyst periodically. It is necessary to decompose and release NOx by reducing the concentration.
例えば、ガソリンエンジンに使用した場合であれば、該ガソリンエンジンの運転空燃比を低下(リッチ空燃比で運転)することにより、排気ガス中のO2濃度を低下し且つ排気ガス中の未燃HCやCO等の還元成分を増加してNOxの分解放出を促すことができるが、NOx吸蔵還元触媒をディーゼルエンジンの排気浄化装置として使用した場合には、該ディーゼルエンジンをリッチ空燃比で運転することが困難である。 For example, when used in a gasoline engine, by reducing the operating air-fuel ratio of the gasoline engine (operating at a rich air-fuel ratio), the O 2 concentration in the exhaust gas is reduced and the unburned HC in the exhaust gas is reduced. It is possible to promote the decomposition and release of NOx by increasing reducing components such as CO and CO. However, when the NOx storage reduction catalyst is used as an exhaust gas purification device for a diesel engine, the diesel engine should be operated at a rich air-fuel ratio. Is difficult.
このため、NOx吸蔵還元触媒をディーゼルエンジンの排気浄化装置として使用するに際しては、NOx吸蔵還元触媒の上流側で排気ガス中に燃料を添加し、この添加燃料を還元剤としてNOx吸蔵還元触媒上でO2と反応させることで排気ガス中のO2濃度を低下させる必要がある。 For this reason, when using the NOx storage reduction catalyst as an exhaust purification device for a diesel engine, fuel is added to the exhaust gas upstream of the NOx storage reduction catalyst, and this added fuel is used as a reducing agent on the NOx storage reduction catalyst. the O 2 concentration in the exhaust gas by reacting with O 2 is required to be reduced.
尚、本発明に関連する先行技術文献情報として下記の特許文献1〜3等をあげておく。 In addition, the following patent documents 1-3 etc. are mention | raise | lifted as prior art document information relevant to this invention.
しかしながら、このようなNOx吸蔵還元触媒を備えたディーゼルエンジンにおいては、NOx吸蔵還元触媒上で添加燃料が酸化反応した時に反応熱が生じ、該反応熱により排気ガスが温度上昇して膨張することになるが、これまではNOx吸蔵還元触媒を経た排気ガスに動力回収の余地がありながら車外へそのまま排出してしまっているのが実情であった。 However, in a diesel engine equipped with such a NOx storage reduction catalyst, reaction heat is generated when the added fuel undergoes an oxidation reaction on the NOx storage reduction catalyst, and the exhaust gas rises in temperature due to the reaction heat and expands. However, until now, the exhaust gas that has passed through the NOx storage reduction catalyst has been exhausted as it is outside the vehicle while there is room for power recovery.
そこで、本発明者らは、NOx吸蔵還元触媒の下流にパワータービンを備え、NOx吸蔵還元触媒を経て温度上昇した排気ガスから動力回収し、その回収動力をエンジン側へ補助動力として伝達する燃費低減システムを創案するに到ったが、ディーゼルエンジンの多くは、排気マニホールドから排気ガスの一部を抜き出して吸気マニホールドの入口付近に再循環する高圧ループを備えているため、単純にパワータービンをNOx吸蔵還元触媒の下流に配置しても燃費向上に繋がらなかった。 Therefore, the present inventors provide a power turbine downstream of the NOx storage reduction catalyst, recover power from the exhaust gas whose temperature has risen via the NOx storage reduction catalyst, and transmit the recovered power as auxiliary power to the engine side to reduce fuel consumption. Many of the diesel engines have a high-pressure loop that draws a part of the exhaust gas from the exhaust manifold and recirculates it near the inlet of the intake manifold. Even if it was placed downstream of the storage reduction catalyst, fuel efficiency was not improved.
なぜなら、高圧ループを備えたディーゼルエンジンにあっては、前記高圧ループを介し排気ガスの一部が再循環されることでパワータービンを通る排気ガスの流量が減少して出力が低下するという不具合があり、しかも、高圧ループを通して必要量の排気ガスを再循環させるためにターボチャージャのタービンのノズルベーン開度を絞り込んで排気マニホールドの圧力を高めなければならず、これによりポンピングロスが増大するという不具合もあったからである。 This is because in a diesel engine having a high-pressure loop, a part of the exhaust gas is recirculated through the high-pressure loop, so that the flow rate of the exhaust gas passing through the power turbine decreases and the output decreases. Moreover, in order to recirculate the required amount of exhaust gas through the high-pressure loop, the nozzle vane opening of the turbocharger turbine must be narrowed to increase the pressure of the exhaust manifold, which increases the pumping loss. Because there was.
そもそも、パワータービンの付加は、排気圧力の上昇を招いてポンピングロスを増大してしまうことが避けられないため、パワータービンの出力がポンピングロスの悪化分を上まわらなければ燃費向上が図られないわけであるが、前述した通り、高圧ループを介した排気ガスの再循環のためにパワータービンの出力が低下し且つ排気マニホールドの圧力上昇によりポンピングロスが更に増大するという条件下では、パワータービンの出力よりもポンピングロスの悪化分が上まわりがちで良好な燃費向上を図ることが難しかった。 In the first place, the addition of a power turbine inevitably increases pumping loss due to an increase in exhaust pressure. Therefore, fuel efficiency cannot be improved unless the output of the power turbine exceeds the deterioration of pumping loss. However, as described above, under the condition that the output of the power turbine decreases due to exhaust gas recirculation through the high-pressure loop and the pumping loss further increases due to the pressure increase of the exhaust manifold, the power turbine The deterioration of pumping loss tends to exceed the output, making it difficult to improve fuel efficiency.
尚、高圧ループを通して必要量の排気ガスを再循環させるためにターボチャージャのタービンのノズルベーン開度を絞り込まなければならない理由につき補足しておくと、高圧ループで排気ガスが再循環される吸気マニホールドの入口付近は、ターボチャージャのコンプレッサにより過給された後の高圧条件となっているため、ここに排気ガスを無理なく再循環させるためには、前記タービンのノズルベーン開度を絞り込んで排気マニホールドの圧力を高め、排気ガスが再循環される吸気側に対する十分な差圧を確保しなければならなかったのである。 It should be noted that in order to recirculate the required amount of exhaust gas through the high pressure loop, the reason why the nozzle vane opening of the turbocharger turbine must be narrowed down is as follows. The vicinity of the inlet is in a high pressure condition after being supercharged by a turbocharger compressor, and in order to recirculate the exhaust gas without difficulty, the nozzle vane opening of the turbine is narrowed down to reduce the pressure of the exhaust manifold. Therefore, a sufficient differential pressure with respect to the intake side where the exhaust gas is recirculated must be secured.
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、高圧ループを備えたエンジンであっても、NOx吸蔵還元触媒等のNOx低減触媒を経て温度上昇した排気ガスからパワータービンにより効率良く動力回収して燃費向上を図ることを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and even in an engine having a high-pressure loop, the power turbine efficiently recovers power from exhaust gas whose temperature has risen through a NOx reduction catalyst such as a NOx storage reduction catalyst. The purpose is to improve fuel economy.
本発明は、排気マニホールドから送り出される排気ガスから動力回収して吸気を過給するターボチャージャと、該ターボチャージャを経た排気ガス中のNOxを浄化処理し得るよう排気管の途中に装備されたNOx低減触媒と、該NOx低減触媒より上流でNOxの浄化処理に必要な還元剤として燃料を添加する燃料添加手段と、前記排気マニホールドから排気ガスの一部を抜き出して吸気マニホールドの入口付近に再循環する高圧ループとを備えたエンジンに適用するための燃費低減システムであって、NOx低減触媒の下流に設けられ且つ該NOx低減触媒を経た排気ガスから動力回収してエンジン側へ補助動力として伝達するパワータービンと、該パワータービンより下流の排気管から排気ガスの一部を抜き出して前記ターボチャージャのコンプレッサの入口付近に再循環する低圧ループとを備えたことを特徴とするものである。 The present invention relates to a turbocharger that recovers power from exhaust gas delivered from an exhaust manifold and supercharges intake air, and NOx installed in the middle of an exhaust pipe so as to purify NOx in exhaust gas that has passed through the turbocharger. A reduction catalyst, fuel addition means for adding fuel upstream of the NOx reduction catalyst as a reducing agent necessary for NOx purification treatment, a part of the exhaust gas is extracted from the exhaust manifold and recirculated near the inlet of the intake manifold A fuel consumption reduction system for application to an engine having a high-pressure loop that recovers power from exhaust gas that is provided downstream of the NOx reduction catalyst and passes through the NOx reduction catalyst and transmits the recovered power to the engine side as auxiliary power. A portion of the exhaust gas is extracted from a power turbine and an exhaust pipe downstream from the power turbine to It is characterized in that a low pressure loop recycled to the inlet near the suppressor.
而して、このようにすれば、NOx低減触媒上で燃料添加手段からの添加燃料を還元剤とする反応により生じた反応熱で排気ガスが温度上昇して膨張し、そのままパワータービンに導入されて動力回収されるため、該パワータービンにて排気ガスの余剰エネルギーが効率良く動力回収されてエンジン側への補助動力として有効活用されることになる。 Thus, in this way, the exhaust gas rises in temperature due to the reaction heat generated by the reaction using the added fuel from the fuel addition means as the reducing agent on the NOx reduction catalyst, and is directly introduced into the power turbine. Therefore, the surplus energy of the exhaust gas is efficiently recovered by the power turbine and effectively used as auxiliary power to the engine side.
更に、パワータービンを経た排気ガスの一部は、低圧ループを通してターボチャージャのコンプレッサの入口付近に再循環されることになるが、この排気ガスは、前記NOx低減触媒での添加燃料を還元剤とする反応によりO2濃度が低下しているため、低圧ループを介して再循環される排気ガスは、吸気マニホールドにおけるO2濃度の低下に貢献することになる。 Further, a part of the exhaust gas passing through the power turbine is recirculated through the low-pressure loop to the vicinity of the inlet of the turbocharger compressor. This exhaust gas uses the added fuel in the NOx reduction catalyst as a reducing agent. Since the O 2 concentration is reduced due to the reaction, the exhaust gas recirculated through the low-pressure loop contributes to the reduction of the O 2 concentration in the intake manifold.
この結果、吸気マニホールドのO2濃度を所定値まで下げるのに必要な高圧ループ側の排気ガスの再循環量が従来よりも少なくて済み、パワータービンを通る排気ガスの流量が従来よりも多く確保されて前記パワータービンの出力が高まることになり、しかも、ターボチャージャのタービンのノズルベーン開度を開けて排気マニホールドの圧力を従来より下げても高圧ループ側で必要な排気ガスの再循環量(従来より少なくて済む再循環量)が確保されるため、前記排気マニホールドの圧力低下によりポンピングロスの大幅な低減が図られることになる。 As a result, the amount of exhaust gas recirculation required to reduce the O 2 concentration of the intake manifold to the predetermined value is smaller than before, and the exhaust gas flow rate through the power turbine is secured higher than before. As a result, the output power of the power turbine is increased, and even if the nozzle vane opening of the turbocharger turbine is opened and the pressure of the exhaust manifold is lowered from the conventional level, the recirculation amount of exhaust gas required on the high-pressure loop side (conventional) Therefore, the pumping loss can be greatly reduced by the pressure drop of the exhaust manifold.
更に、本発明においては、パワータービンと低圧ループの排気抜き出し箇所との間にパティキュレートフィルタを介装するようにしても良く、このようにすれば、パティキュレートフィルタを経て煤を捕集された比較的清浄な排気ガスを低圧ループを介して再循環することが可能となる。 Furthermore, in the present invention, a particulate filter may be interposed between the power turbine and the exhaust extraction portion of the low-pressure loop, and in this way, soot is collected through the particulate filter. Relatively clean exhaust gas can be recirculated through the low pressure loop.
また、本発明においては、パワータービンとNOx低減触媒との間にパティキュレートフィルタを介装するようにしても良く、このようにすれば、比較的清浄な排気ガスを低圧ループを介して再循環することが可能となる上に、パティキュレートフィルタ内で捕集済みの煤が燃焼した時の熱も前記パワータービンで回収することが可能となり、しかも、パティキュレートフィルタを経て煤を捕集された比較的清浄な排気ガスをパワータービンに導くことが可能となる。 In the present invention, a particulate filter may be interposed between the power turbine and the NOx reduction catalyst. In this way, relatively clean exhaust gas is recirculated through the low pressure loop. In addition, the heat generated when the soot collected in the particulate filter burns can be recovered by the power turbine, and the soot is collected through the particulate filter. A relatively clean exhaust gas can be guided to the power turbine.
尚、本発明においては、排気空燃比がリーンの時に排気ガス中のNOxを酸化して硝酸塩の状態で一時的に吸蔵し且つ排気ガス中のO2濃度が低下した時にHCの介在によりNOxを分解放出して還元浄化する性質を備えたNOx吸蔵還元触媒をNOx低減触媒としても良く、また、酸素共存下でも選択的にNOxを還元剤と反応させる性質を備えた選択還元型触媒をNOx低減触媒としても良い。 In the present invention, when the exhaust air-fuel ratio is lean, NOx in the exhaust gas is oxidized and temporarily stored in the form of nitrate, and when the O 2 concentration in the exhaust gas decreases, the NOx is interposed by HC. NOx occlusion reduction catalyst with the property of decomposing and releasing to reduce and purify may be used as a NOx reduction catalyst, and selective reduction type catalyst with the property of selectively reacting NOx with a reducing agent even in the presence of oxygen reduces NOx. It may be a catalyst.
上記した本発明の燃費低減システムによれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。 According to the fuel consumption reduction system of the present invention described above, various excellent effects as described below can be obtained.
(I)パワータービンを通る排気ガスの流量を従来よりも増やして前記パワータービンの出力を高めることができ、しかも、排気マニホールドの圧力を従来より下げてエンジンのポンピングロスを大幅に低減することができるので、高圧ループを備えたエンジンであっても、NOx低減触媒を経て温度上昇した排気ガスからパワータービンにより効率良く動力回収して前記エンジンの燃費を大幅に向上することができる。 (I) It is possible to increase the power turbine output by increasing the flow rate of the exhaust gas passing through the power turbine, and to reduce the pumping loss of the engine significantly by lowering the pressure of the exhaust manifold than before. Therefore, even in an engine equipped with a high-pressure loop, the fuel efficiency of the engine can be greatly improved by efficiently recovering power from the exhaust gas whose temperature has been increased through the NOx reduction catalyst by the power turbine.
(II)パワータービンと低圧ループの排気抜き出し箇所との間にパティキュレートフィルタを介装した構成を採用すれば、パティキュレートフィルタを経て煤を捕集された比較的清浄な排気ガスを低圧ループを介して再循環することができてターボチャージャのコンプレッサやインタークーラ等の煤による汚染を防ぐことができる。 (II) If a configuration in which a particulate filter is interposed between the power turbine and the exhaust extraction point of the low-pressure loop is adopted, a relatively clean exhaust gas that has collected soot through the particulate filter is passed through the low-pressure loop. Therefore, it is possible to prevent contamination by soot such as a compressor or an intercooler of the turbocharger.
(III)パワータービンとNOx低減触媒との間にパティキュレートフィルタを介装した構成を採用すれば、前記(II)の効果に加えて、パティキュレートフィルタ内で捕集済みの煤が燃焼した時の熱も前記パワータービンで回収することができてエンジンの更なる燃費向上を図ることができ、しかも、パティキュレートフィルタを経て煤を捕集された比較的清浄な排気ガスをパワータービンに導くことができて該パワータービンの煤による汚染を防ぐことができる。 (III) When a configuration in which a particulate filter is interposed between the power turbine and the NOx reduction catalyst is adopted, in addition to the effect of (II), when the soot collected in the particulate filter burns Heat can be recovered by the power turbine to further improve the fuel efficiency of the engine, and a relatively clean exhaust gas in which soot is collected through the particulate filter is guided to the power turbine. Thus, contamination of the power turbine by soot can be prevented.
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図1中における1は可変ノズル式のターボチャージャ2(バリアブルジオメトリーターボチャージャ)を装備したディーゼルエンジンを示しており、エアクリーナ3から導かれた吸気4が吸気管5を通し前記ターボチャージャ2のコンプレッサ2aへと送られ、該コンプレッサ2aで加圧された吸気4がインタークーラ6へと送られて冷却され、該インタークーラ6から更に吸気マニホールド7へと吸気4が導かれてディーゼルエンジン1の各気筒8(図1では直列6気筒の場合を例示している)に分配されるようになっている。
FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention. In FIG. 1,
更に、このディーゼルエンジン1の各気筒8から排出された排気ガス9は、排気マニホールド10を介しターボチャージャ2のタービン2bへと送られ、該タービン2bを駆動した排気ガス9が排気管11を介し車外へ排出されるようにしてあり、該排気管11の途中には、排気空燃比がリーンの時に排気ガス9中のNOxを酸化して硝酸塩の状態で一時的に吸蔵し且つ排気ガス9中のO2濃度が低下した時にHCの介在によりNOxを分解放出して還元浄化する性質を備えたNOx吸蔵還元触媒12(NOx低減触媒)が触媒ケース13に抱持されて装備されている。
Further, the
また、前記触媒ケース13の入側の排気管11に、NOxの浄化処理に必要な還元剤として燃料を添加する燃料添加装置14(燃料添加手段)が設けられており、該燃料添加装置14により定期的に燃料を添加することで排気ガス9中のO2濃度を低下してNOxの分解放出を促し、その分解放出されたNOxをNOx吸蔵還元触媒12上でHCの介在により還元浄化し得るようにしてある。
A fuel addition device 14 (fuel addition means) for adding fuel as a reducing agent necessary for NOx purification treatment is provided in the
また、排気マニホールド10における各気筒8の並び方向の一端部と、吸気マニホールド7の入口付近の吸気管5との間が高圧ループ15により接続されており、排気マニホールド10から抜き出した排気ガス9の一部が水冷式のEGRクーラ16及びEGRバルブ17を介して吸気マニホールド7の入口付近に再循環されるようになっており、排気系から吸気系へ再循環された排気ガス9で各気筒8内での燃料の燃焼を抑制して燃焼温度を下げることによりNOxの発生を低減し得るようにしてある。
In addition, one end of the
そして、このように構成されたディーゼルエンジン1にあっては、前記NOx吸蔵還元触媒12の下流に、該NOx吸蔵還元触媒12を経た排気ガス9から動力回収してディーゼルエンジン1側へ補助動力として伝達するパワータービン18が設けられており、該パワータービン18により回収された動力は、図示しないギアトレーン、流体継手等を介してディーゼルエンジン1のクランクシャフトに伝達されるようになっている。尚、ディーゼルエンジン1に電動アシスト機構が付設されている場合には、パワータービン18により回収した動力で発電機を駆動して発電を行い、その発電した電力を前記電動アシスト機構を介し前記ディーゼルエンジン1の補助動力として活用するようにしても良い。
In the
更に、前記パワータービン18より下流の排気管11と、前記ターボチャージャ2のコンプレッサ2aの入口付近の吸気管5との間が低圧ループ19により接続されており、前記パワータービン18より下流の排気管11から抜き出した排気ガス9の一部がEGRバルブ20を介して前記ターボチャージャ2のコンプレッサ2aの入口付近に再循環されるようになっている。
Further, the
尚、ここに図示している例では、パワータービン18と低圧ループ19の排気抜き出し箇所との間にパティキュレートフィルタ21がフィルタケース22に抱持されて介装されており、前記パティキュレートフィルタ21を経て煤を捕集された比較的清浄な排気ガス9が低圧ループ19を介して再循環されるようになっている。
In the example shown here, the
而して、このようにすれば、NOx吸蔵還元触媒12上で燃料添加装置14からの添加燃料を還元剤とする反応により生じた反応熱で排気ガス9が温度上昇して膨張し、そのままパワータービン18に導入されて動力回収されるため、該パワータービン18にて排気ガス9の余剰エネルギーが効率良く動力回収されてディーゼルエンジン1側への補助動力として有効活用されることになる。
Thus, in this way, the
更に、パワータービン18を経た排気ガス9の一部は、低圧ループ19を通してターボチャージャ2のコンプレッサ2aの入口付近に再循環されることになるが、この排気ガス9は、前記NOx吸蔵還元触媒12での添加燃料を還元剤とする反応によりO2濃度が低下しているため、低圧ループ19を介して再循環される排気ガス9は、吸気マニホールド7におけるO2濃度の低下に貢献することになる。
Further, a part of the
この結果、吸気マニホールド7のO2濃度を所定値まで下げるのに必要な高圧ループ15側の排気ガス9の再循環量が従来よりも少なくて済み、パワータービン18を通る排気ガス9の流量が従来よりも多く確保されて前記パワータービン18の出力が高まることになり、しかも、ターボチャージャ2のタービンのノズルベーン開度を開けて排気マニホールド10の圧力を従来より下げても高圧ループ15側で必要な排気ガス9の再循環量(従来より少なくて済む再循環量)が確保されるため、前記排気マニホールド10の圧力低下によりポンピングロスの大幅な低減が図られることになる。
As a result, the recirculation amount of the
従って、上記形態例によれば、パワータービン18を通る排気ガス9の流量を従来よりも増やして前記パワータービン18の出力を高めることができ、しかも、排気マニホールド10の圧力を従来より下げてディーゼルエンジン1のポンピングロスを大幅に低減することができるので、高圧ループ15を備えたディーゼルエンジン1であっても、NOx吸蔵還元触媒12を経て温度上昇した排気ガス9からパワータービン18により効率良く動力回収して前記ディーゼルエンジン1の燃費を大幅に向上することができる。
Therefore, according to the above embodiment, the flow rate of the
更に、特に本形態例においては、パワータービン18と低圧ループ19の排気抜き出し箇所との間にパティキュレートフィルタ21を介装しているので、該パティキュレートフィルタ21を経て煤を捕集された比較的清浄な排気ガス9を低圧ループ19を介して再循環することができてターボチャージャ2のコンプレッサ2aやインタークーラ6等の煤による汚染を防ぐことができる。
Further, in particular, in the present embodiment, since the
また、図2は本発明の別の形態例を示すもので、図1におけるパワータービン18とパティキュレートフィルタ21を逆の配置とし、パワータービン18とNOx吸蔵還元触媒12との間にパティキュレートフィルタ21を介装したものとなっている。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. The
このようにすれば、前述の図1の形態例の場合と同様に、比較的清浄な排気ガス9を低圧ループ19を介して再循環することができてターボチャージャ2のコンプレッサ2aやインタークーラ6等の煤による汚染を防ぐことができることに加え、パティキュレートフィルタ21内で捕集済みの煤が燃焼した時の熱も前記パワータービン18で回収することができてディーゼルエンジン1の更なる燃費向上を図ることができ、しかも、パティキュレートフィルタ21を経て煤を捕集された比較的清浄な排気ガス9をパワータービン18に導くことができて該パワータービン18の煤による汚染を防ぐこともできる。
In this way, the relatively
更に、前述した図1及び図2の形態例においては、NOx低減触媒がNOx吸蔵還元触媒12である場合で説明しているが、酸素共存下でも選択的にNOxを還元剤と反応させる性質を備えた選択還元型触媒をNOx低減触媒として採用しても良いことは勿論であり、この種の選択還元型触媒をNOx低減触媒として採用した場合にも、燃料添加装置14からの添加燃料を還元剤とする反応により、排気ガス9が反応熱で温度上昇し且つ該排気ガス9のO2濃度が低下するため、前述した図1及び図2の形態例と同様の作用効果を得ることができる。
Further, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 described above, the case where the NOx reduction catalyst is the NOx
尚、本発明の燃費低減システムは、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、先の形態例においては、NOx低減触媒より上流の排気管に燃料添加手段を設けた場合を例示しているが、燃料添加手段としてエンジンの各気筒への燃料噴射を担う燃料噴射装置を採用し、圧縮上死点付近で行われる燃料のメイン噴射に続いて圧縮上死点より遅い非着火のタイミングでポスト噴射を行うことで排気ガス中に燃料を添加するようにしたり、気筒内へのメイン噴射の時期を通常より遅らせることで排気ガス中に燃料を添加するようにしたりしても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 The fuel consumption reduction system of the present invention is not limited to the above-described embodiment. In the previous embodiment, the case where fuel addition means is provided in the exhaust pipe upstream from the NOx reduction catalyst is exemplified. However, a fuel injection device responsible for fuel injection into each cylinder of the engine is adopted as the fuel addition means, and at the non-ignition timing later than the compression top dead center following the main injection of fuel performed near the compression top dead center. The fuel may be added to the exhaust gas by performing post-injection, or the fuel may be added to the exhaust gas by delaying the timing of the main injection into the cylinder. Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 ディーゼルエンジン(エンジン)
2 ターボチャージャ
2a コンプレッサ
7 吸気マニホールド
9 排気ガス
10 排気マニホールド
11 排気管
12 NOx吸蔵還元触媒(NOx低減触媒)
14 燃料添加装置(燃料添加手段)
15 高圧ループ
18 パワータービン
19 低圧ループ
21 パティキュレートフィルタ
1 Diesel engine (engine)
14 Fuel addition device (fuel addition means)
15 High-
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