JP2688574B2 - ディーゼルエンジンにおける排気ガス処理装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンにおける排気ガス処理装置Info
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- exhaust gas
- fuel
- combustion chamber
- diesel engine
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、たとえば車両のディーゼルエンジンから排
出される排気ガスから、特にNOXをより効率よく分解低
減して外部に排気するための排気ガス処理装置に関す
る。
出される排気ガスから、特にNOXをより効率よく分解低
減して外部に排気するための排気ガス処理装置に関す
る。
（従来の技術） 車両のエンジンを駆動することにより排出される排気
ガスの成分は、理論上完全燃焼すれば、単にCO2（二酸
化炭素）と、H2O（水）および窒素（Ｎ）である。ただ
し、燃料が完全燃焼することは不可能であって、実際に
は、さらにCO（一酸化炭素）、HC（炭化水素）、および
NOX（窒化酸化物）が生成されてしまう。
ガスの成分は、理論上完全燃焼すれば、単にCO2（二酸
化炭素）と、H2O（水）および窒素（Ｎ）である。ただ
し、燃料が完全燃焼することは不可能であって、実際に
は、さらにCO（一酸化炭素）、HC（炭化水素）、および
NOX（窒化酸化物）が生成されてしまう。
すなわち、燃料ガスをエンジン内で燃焼させるために
は、空気中の酸素が必要である。この酸素は空気中に約
４分の１程度含まれていて、残りの約４分の３の大部分
は窒素であり、その他、極く微量の成分がある。本来、
空気中の窒素と酸素は別々にあって結び付かないが、高
温の燃焼過程（酸化反応）では窒素が酸化され、燃焼過
程の副産物として上記NOXが生成される。
は、空気中の酸素が必要である。この酸素は空気中に約
４分の１程度含まれていて、残りの約４分の３の大部分
は窒素であり、その他、極く微量の成分がある。本来、
空気中の窒素と酸素は別々にあって結び付かないが、高
温の燃焼過程（酸化反応）では窒素が酸化され、燃焼過
程の副産物として上記NOXが生成される。
車両のうちでも、特に乗用車に多用されるガソリンエ
ンジンの場合には、ほとんどその排気系統に三元触媒が
備えられている。この三元触媒ば、COとHCを酸化させる
とともに、NOXを還元する触媒作用をなすが、そのため
には排気中のO2濃度を極めて低くおさえる必要がある。
このため比較的簡単で、かつ正確な空燃比制御ができる
電子制御式燃料噴射を用いるか、あるいは気化器方式の
ものでO2センサを用いて、空燃比フィードバック制御に
より理論空燃比に制御する必要がある。いずれにして
も、ガソリンエンジンにおいては、燃焼した排気ガスは
上記触媒により、COとHCおよびNOXの成分が同時に浄化
され、高い浄化率が得られる。
ンジンの場合には、ほとんどその排気系統に三元触媒が
備えられている。この三元触媒ば、COとHCを酸化させる
とともに、NOXを還元する触媒作用をなすが、そのため
には排気中のO2濃度を極めて低くおさえる必要がある。
このため比較的簡単で、かつ正確な空燃比制御ができる
電子制御式燃料噴射を用いるか、あるいは気化器方式の
ものでO2センサを用いて、空燃比フィードバック制御に
より理論空燃比に制御する必要がある。いずれにして
も、ガソリンエンジンにおいては、燃焼した排気ガスは
上記触媒により、COとHCおよびNOXの成分が同時に浄化
され、高い浄化率が得られる。
（発明が解決しようとする課題） ところが、特にバスやトラックに多用されるディーゼ
ルエンジンの場合には、上記三元触媒をそのまま用いて
も効果がない。すなわち、ディーゼルエンジンの特徴と
して、吸入空気量はそのままに、燃料供給量のみを制御
する燃焼方式であるから、排気中の酸度濃度がガソリン
エンジンよりも多いことと、ディーゼルエンジンの燃料
として用いられる軽油に含まれるＳ（硫黄）分が、ガソ
リンエンジンのガソリン燃料よりも多いことが影響す
る。
ルエンジンの場合には、上記三元触媒をそのまま用いて
も効果がない。すなわち、ディーゼルエンジンの特徴と
して、吸入空気量はそのままに、燃料供給量のみを制御
する燃焼方式であるから、排気中の酸度濃度がガソリン
エンジンよりも多いことと、ディーゼルエンジンの燃料
として用いられる軽油に含まれるＳ（硫黄）分が、ガソ
リンエンジンのガソリン燃料よりも多いことが影響す
る。
なお説明すれば、ディーゼルエンジンから排出される
排気ガスの一般的な傾向として、CO濃度は、0.3％以下
で500〜2000ppmを越えることのない極めて低い濃度であ
る。HC濃度もC1〜C3などの成分とC8以上の燃料成分が僅
かにあり、濃度としては比較的低い。ただし、NOXは濃
度として200ppmを越えることが多く、その量もガソリン
エンジンと近くなることがある。特に、直接噴射方式の
ディーゼルエンジンでは、酸素過剰が著しいところか
ら、NOX濃度が高い値になる傾向にある。
排気ガスの一般的な傾向として、CO濃度は、0.3％以下
で500〜2000ppmを越えることのない極めて低い濃度であ
る。HC濃度もC1〜C3などの成分とC8以上の燃料成分が僅
かにあり、濃度としては比較的低い。ただし、NOXは濃
度として200ppmを越えることが多く、その量もガソリン
エンジンと近くなることがある。特に、直接噴射方式の
ディーゼルエンジンでは、酸素過剰が著しいところか
ら、NOX濃度が高い値になる傾向にある。
このようにして、ディーゼルエンジン自体の構造と、
燃料である軽油の特性から、上記ガソリンエンジンに用
いられる三元触媒をそのまま転用しても、NOX低減の効
果がほとんどない。しかも、ディーゼルエンジンの排気
ガスの特徴として、炭素粒子を主体とする黒煙（煤煙）
の発生が大であり、上記三元触媒では、この黒煙低減の
効果が得られない。従来から、ディーゼルエンジンにお
けるNOX低減や黒煙低減のための種々の試みがなされて
いるが、いずれにしても充分でない。
燃料である軽油の特性から、上記ガソリンエンジンに用
いられる三元触媒をそのまま転用しても、NOX低減の効
果がほとんどない。しかも、ディーゼルエンジンの排気
ガスの特徴として、炭素粒子を主体とする黒煙（煤煙）
の発生が大であり、上記三元触媒では、この黒煙低減の
効果が得られない。従来から、ディーゼルエンジンにお
けるNOX低減や黒煙低減のための種々の試みがなされて
いるが、いずれにしても充分でない。
本発明は、上述したような事情に鑑みれなされたもの
で、その目的とするところは、HCの存在により活性化さ
れる触媒を用いることにより、NOXを効率よく分解して
低減を図り、併せて、黒煙の外部排出を抑制するディー
ゼルエンジンにおける排気ガス処理装置を提供すること
にある。
で、その目的とするところは、HCの存在により活性化さ
れる触媒を用いることにより、NOXを効率よく分解して
低減を図り、併せて、黒煙の外部排出を抑制するディー
ゼルエンジンにおける排気ガス処理装置を提供すること
にある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段および作用） 上記目的を達成するために本発明は、燃焼室内に燃料
を噴射する燃料噴射ノズルが設けられたディーゼルエン
ジンにおいて、上記燃焼室に燃焼用空気を供給する吸気
系の中途部に設けられHC（炭化水素）を供給する手段を
設け、上記燃焼室から外部に排気ガスを排出案内する排
気ガス通路の中途部に炭化水素成分を還元剤として活性
化されNOX（窒化酸化物）を分解する分解コンバータを
設けたことを特徴とするディーゼルエンジンにおける排
気ガス処理装置である。
を噴射する燃料噴射ノズルが設けられたディーゼルエン
ジンにおいて、上記燃焼室に燃焼用空気を供給する吸気
系の中途部に設けられHC（炭化水素）を供給する手段を
設け、上記燃焼室から外部に排気ガスを排出案内する排
気ガス通路の中途部に炭化水素成分を還元剤として活性
化されNOX（窒化酸化物）を分解する分解コンバータを
設けたことを特徴とするディーゼルエンジンにおける排
気ガス処理装置である。
HCを吸気系に供給することによって、このHCは燃焼室
に直接供給される燃料とは別の燃焼過程をなし、燃焼室
内で触媒コンバータの活性化に効果の高い不飽和炭化水
素が生成される。そして、上記触媒コンバータは、上記
不飽和炭化水素を還元剤としてより活性化するところと
なり、NOXをN2とO2とに分解し、NOXに対する低減触媒作
用をなす。また、HCを吸気系に供給することによって、
主燃料噴射ノズルからの燃料が噴射される前に、予め燃
焼室内でHCを燃焼させ、そこにも燃料が供給されて着火
するため、燃焼が促進されて排気ガス中の黒煙が減少す
るところとなり、これによって触媒コンバータが黒煙に
被毒されるのが防止され、触媒コンバータの分解効果が
維持される。
に直接供給される燃料とは別の燃焼過程をなし、燃焼室
内で触媒コンバータの活性化に効果の高い不飽和炭化水
素が生成される。そして、上記触媒コンバータは、上記
不飽和炭化水素を還元剤としてより活性化するところと
なり、NOXをN2とO2とに分解し、NOXに対する低減触媒作
用をなす。また、HCを吸気系に供給することによって、
主燃料噴射ノズルからの燃料が噴射される前に、予め燃
焼室内でHCを燃焼させ、そこにも燃料が供給されて着火
するため、燃焼が促進されて排気ガス中の黒煙が減少す
るところとなり、これによって触媒コンバータが黒煙に
被毒されるのが防止され、触媒コンバータの分解効果が
維持される。
また、燃料噴射ノズルから供給される燃料の供給量と
上記HC供給手段から供給されるHCの供給量との総量を、
HCを供給しない場合の燃料供給量と同一として、燃料消
費量を抑制する。
上記HC供給手段から供給されるHCの供給量との総量を、
HCを供給しない場合の燃料供給量と同一として、燃料消
費量を抑制する。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて説明す
る。
る。
第１図において、１はディーゼルエンジンのエンジン
本体を概略的に示す。このエンジン本体１を構成する燃
焼室２には燃焼用空気を供給する吸気配管などからなる
吸気系３が連通する。この吸気系３の中途部、たとえば
上記燃焼室２の上部に設けられ給気弁４が開閉自在な吸
気ポート５に対向して、排気ガス処理装置Ｓを構成する
霧化装置６が設けられる。この霧化装置６には、ポンプ
７を介してHCを集溜するHC溜り部８に連通するHC供給管
９が接続される。
本体を概略的に示す。このエンジン本体１を構成する燃
焼室２には燃焼用空気を供給する吸気配管などからなる
吸気系３が連通する。この吸気系３の中途部、たとえば
上記燃焼室２の上部に設けられ給気弁４が開閉自在な吸
気ポート５に対向して、排気ガス処理装置Ｓを構成する
霧化装置６が設けられる。この霧化装置６には、ポンプ
７を介してHCを集溜するHC溜り部８に連通するHC供給管
９が接続される。
上記霧化装置６は、第２図に拡大して示すように、先
端に尖鋭状の弁部10を設けた弁杆11を備えていて、ソレ
ノイド12を励磁することによって上記弁部10は噴射孔12
を開放する。この噴射孔12には、ここでは図示しない上
記HC供給管が接続するガイド部13が連設されていて、噴
射孔12が開放すれば、HCがそのまま吐出される。
端に尖鋭状の弁部10を設けた弁杆11を備えていて、ソレ
ノイド12を励磁することによって上記弁部10は噴射孔12
を開放する。この噴射孔12には、ここでは図示しない上
記HC供給管が接続するガイド部13が連設されていて、噴
射孔12が開放すれば、HCがそのまま吐出される。
再び第１図に示すように、上記霧化装置６には、HC溜
り部８からポンプ７を介してHCが圧送されるところか
ら、上記噴射孔12を開放することにより、ここからHCが
霧状になって上記吸気ポート５に向かって噴出されるこ
ととなる。
り部８からポンプ７を介してHCが圧送されるところか
ら、上記噴射孔12を開放することにより、ここからHCが
霧状になって上記吸気ポート５に向かって噴出されるこ
ととなる。
上記エンジン本体１の燃焼室２上部には、上記給気弁
４によって開閉される吸気ポート５とともに、排気弁15
によって開閉される排気ポート16が設けられていて、こ
の排気ポート16に燃焼室２で燃焼して生成される排気ガ
スを外部に排出案内する排気ガス通路17が接続される。
そしてこの排気ガス通路17の中途部には、上記霧化装置
６とともに排気ガス処理装置Ｓを構成する触媒コンバー
タ18が設けられる。
４によって開閉される吸気ポート５とともに、排気弁15
によって開閉される排気ポート16が設けられていて、こ
の排気ポート16に燃焼室２で燃焼して生成される排気ガ
スを外部に排出案内する排気ガス通路17が接続される。
そしてこの排気ガス通路17の中途部には、上記霧化装置
６とともに排気ガス処理装置Ｓを構成する触媒コンバー
タ18が設けられる。
上記触媒コンバータ18の主成分は、ゼオライト系触媒
である。なお説明すれば、ここでは、たとえば銅系ゼオ
ライト触媒（Cu/ZSM-5）を採用すると最適であり、これ
をペレット状もしくはモノリス状にして容器内に収容し
てなる。この種の触媒の特性は、HCの供給を受けること
によって、このHC成分を還元剤としてより活性化し、NO
X（窒素酸化物）をより効果的にN2とO2に分解するとと
もに、HCをより効果的にH2OとCO2に分解できる。
である。なお説明すれば、ここでは、たとえば銅系ゼオ
ライト触媒（Cu/ZSM-5）を採用すると最適であり、これ
をペレット状もしくはモノリス状にして容器内に収容し
てなる。この種の触媒の特性は、HCの供給を受けること
によって、このHC成分を還元剤としてより活性化し、NO
X（窒素酸化物）をより効果的にN2とO2に分解するとと
もに、HCをより効果的にH2OとCO2に分解できる。
なお上記ゼオライト系触媒は、第３図に示すような触
媒活性域を有する。図の横軸は、HC/NOXの体積比である
モル比で表し、縦軸は排気ガスの温度である。TLは上記
触媒の活性下限温度であって、TL以下の温度では触媒は
その作用をなさず、TLから所定の高い温度の範囲で有効
な触媒作用をなす。しかも、触媒活性域はHC/NOXが１以
上ある場合に限られる。Ａ曲線はエンジン回転数が低速
度で、Ｂ曲線は中速度、Ｃ曲線は高速度で、それぞれ一
定の回転速度とし、かつそれぞれの回転速度における負
荷を変化させたときの、排気温度とHC/NOXに対する特性
変化である。
媒活性域を有する。図の横軸は、HC/NOXの体積比である
モル比で表し、縦軸は排気ガスの温度である。TLは上記
触媒の活性下限温度であって、TL以下の温度では触媒は
その作用をなさず、TLから所定の高い温度の範囲で有効
な触媒作用をなす。しかも、触媒活性域はHC/NOXが１以
上ある場合に限られる。Ａ曲線はエンジン回転数が低速
度で、Ｂ曲線は中速度、Ｃ曲線は高速度で、それぞれ一
定の回転速度とし、かつそれぞれの回転速度における負
荷を変化させたときの、排気温度とHC/NOXに対する特性
変化である。
図から明らかなように、低，中，高速度のいずれのエ
ンジン回転速度であっても、排気温度がTL以上の温度範
囲では、ほとんどHC/NOXが１より小さくて、上記触媒の
活性域に入らない（わずかに、高回転速度Ａの一部は含
まれているが）。また、HC/NOXが１よりも大きい範囲で
は、排気温度がTL以下になっていて、触媒活性域に入ら
ない。
ンジン回転速度であっても、排気温度がTL以上の温度範
囲では、ほとんどHC/NOXが１より小さくて、上記触媒の
活性域に入らない（わずかに、高回転速度Ａの一部は含
まれているが）。また、HC/NOXが１よりも大きい範囲で
は、排気温度がTL以下になっていて、触媒活性域に入ら
ない。
再び第１図に示すように、上記燃焼室２に設けられ燃
料を噴出する主燃料噴射ノズル20には、燃料噴射ポンプ
21が連通していて、図示しないアクセルペタルに連結さ
れるロードレバーに負荷センサ22が設けられ、ECU23と
電気的に接続される。クランク軸側には、回転数・クラ
ンク角センサ24が設けられ、上記ECU23と電気的に接続
される。さらに、触媒コンバータ18の上流側近傍には排
気温度を検出する温度センサ25が設けられ、上記ECU23
と電気的に接続される。このECU23は、上記回転数・ク
ランク角センサ24からの信号を受けて、吸気弁４が開弁
時期になるタイミングを算出し、この時期に上記霧化装
置６に弁開放時の指示信号を送るよう制御する。
料を噴出する主燃料噴射ノズル20には、燃料噴射ポンプ
21が連通していて、図示しないアクセルペタルに連結さ
れるロードレバーに負荷センサ22が設けられ、ECU23と
電気的に接続される。クランク軸側には、回転数・クラ
ンク角センサ24が設けられ、上記ECU23と電気的に接続
される。さらに、触媒コンバータ18の上流側近傍には排
気温度を検出する温度センサ25が設けられ、上記ECU23
と電気的に接続される。このECU23は、上記回転数・ク
ランク角センサ24からの信号を受けて、吸気弁４が開弁
時期になるタイミングを算出し、この時期に上記霧化装
置６に弁開放時の指示信号を送るよう制御する。
また、上記ECU23は、上記負荷センサ22、回転数・ク
ランク角センサ24および温度センサ25からの信号によっ
て、触媒コンバータ18が上記触媒の活性域に入るような
HCの量を算出し、上記霧化装置６に弁開放時間の指示信
号を送るよう指示する。
ランク角センサ24および温度センサ25からの信号によっ
て、触媒コンバータ18が上記触媒の活性域に入るような
HCの量を算出し、上記霧化装置６に弁開放時間の指示信
号を送るよう指示する。
すなわち、温度センサ25からの信号によって排気時間
がTL以上になった場合、負荷センサ22と回転数・クラン
ク角センサ24からの信号によって負荷とエンジン回転数
とを基に予め記録されたNOX濃度の実験データを読みだ
し、同NOXのモル数からHC/NOXが１より大きくなるよう
にHCのモル数を算出して、霧化装置６の弁開放時間を設
定する。
がTL以上になった場合、負荷センサ22と回転数・クラン
ク角センサ24からの信号によって負荷とエンジン回転数
とを基に予め記録されたNOX濃度の実験データを読みだ
し、同NOXのモル数からHC/NOXが１より大きくなるよう
にHCのモル数を算出して、霧化装置６の弁開放時間を設
定する。
つぎに、このようにして構成されるディーゼルエンジ
ンの排気ガス処理装置Ｓの作用について説明する。
ンの排気ガス処理装置Ｓの作用について説明する。
上記エンジン本体１の作用は、全く変わらない。すな
わち、吸気弁４が吸気ポート５を開放したとき、吸気系
３から燃焼室２に燃焼用空気が供給される。ピストン2a
が上昇して、燃焼室２に供給された空気を高圧にし、そ
こに主燃料噴射ノズル20から燃料である軽油が噴射さ
れ、燃焼室２で爆発燃焼作用が行われる。燃焼後、排気
弁15が排気ポート16を開放し、燃焼室２の排気ガスは排
気ガス通路17に排出される。
わち、吸気弁４が吸気ポート５を開放したとき、吸気系
３から燃焼室２に燃焼用空気が供給される。ピストン2a
が上昇して、燃焼室２に供給された空気を高圧にし、そ
こに主燃料噴射ノズル20から燃料である軽油が噴射さ
れ、燃焼室２で爆発燃焼作用が行われる。燃焼後、排気
弁15が排気ポート16を開放し、燃焼室２の排気ガスは排
気ガス通路17に排出される。
上記排気ガス処理装置Ｓを構成する霧化装置６は、EC
U23からの駆動信号にもとづきHCを霧状にして噴出す
る。この霧状になったHCは、吸気系３から開放された吸
気ポート５を介して燃焼室２に供給される。なお、上記
主燃料噴射ノズル20からの燃料の供給量と、上記霧化装
置６から供給されるHCの供給量との総量は、従来の霧化
装置を備えていない一般のディーゼルエンジンにおける
燃料供給量と同一でよい。
U23からの駆動信号にもとづきHCを霧状にして噴出す
る。この霧状になったHCは、吸気系３から開放された吸
気ポート５を介して燃焼室２に供給される。なお、上記
主燃料噴射ノズル20からの燃料の供給量と、上記霧化装
置６から供給されるHCの供給量との総量は、従来の霧化
装置を備えていない一般のディーゼルエンジンにおける
燃料供給量と同一でよい。
理論上は、上記燃焼室２全体に亘って均一な燃焼作用
をなすことになっているが、実際には、燃焼室２壁に沿
う部分はシリンダを水冷もしくは空冷で冷却していると
ころから温度が低い。したがって、燃焼室２の中央部で
は燃焼最高温度に達しても、燃焼室２壁に沿う部分は冷
却されて低温となり、消炎層（クエチングゾーン）がで
きて未燃焼を起こす。および、ピストン2aの頭部上面に
沿う部分も、同様な未燃焼現象が生じる。通常、このよ
うな消炎層において、未燃焼ガスであるHCが生成され
る。そしてさらに、上記霧化装置６からHCが燃焼室２に
供給され、これと上記主燃料噴射ノズル20から供給され
る燃料との燃焼過程が相違して、上記排気ガス通路17に
排出される排気ガスに含まれるHCの大部分は、新たに生
成される不飽和炭化水素で占められる。
をなすことになっているが、実際には、燃焼室２壁に沿
う部分はシリンダを水冷もしくは空冷で冷却していると
ころから温度が低い。したがって、燃焼室２の中央部で
は燃焼最高温度に達しても、燃焼室２壁に沿う部分は冷
却されて低温となり、消炎層（クエチングゾーン）がで
きて未燃焼を起こす。および、ピストン2aの頭部上面に
沿う部分も、同様な未燃焼現象が生じる。通常、このよ
うな消炎層において、未燃焼ガスであるHCが生成され
る。そしてさらに、上記霧化装置６からHCが燃焼室２に
供給され、これと上記主燃料噴射ノズル20から供給され
る燃料との燃焼過程が相違して、上記排気ガス通路17に
排出される排気ガスに含まれるHCの大部分は、新たに生
成される不飽和炭化水素で占められる。
すなわち、燃料としての軽油に酸素が加わって燃焼作
用がなされるところから、 CnH2(n+2)＋m/202 であるが、これが変化して、 CnH2(n+2-m)＋mH2O に変わる。（n,mは数により変化する） なお、上記炭化水素は、炭素と水素との化合物であっ
て、すべての有機化合物の母体となる化合物である。こ
の炭化水素は、飽和炭化水素と、不飽和炭化水素とに分
類される。不飽和炭化水素は、炭素原子どうしが全て単
結合でつながれている飽和炭化水素とは異なって、炭素
骨格に二重結合や三重結合を含むものである。
用がなされるところから、 CnH2(n+2)＋m/202 であるが、これが変化して、 CnH2(n+2-m)＋mH2O に変わる。（n,mは数により変化する） なお、上記炭化水素は、炭素と水素との化合物であっ
て、すべての有機化合物の母体となる化合物である。こ
の炭化水素は、飽和炭化水素と、不飽和炭化水素とに分
類される。不飽和炭化水素は、炭素原子どうしが全て単
結合でつながれている飽和炭化水素とは異なって、炭素
骨格に二重結合や三重結合を含むものである。
上述のように不飽和炭化水素が多く含まれる排気ガス
が、上記排気ガス通路17に排出されて触媒コンバータ18
を通過すると、このゼオライト系触媒の、特に選択され
た銅系ゼオライト触媒は、その性質上、上記不飽和炭化
水素を還元剤としてより活性化する。したがって、NOX
をN2とO2とにより効率よく分解して、NOXを低減してか
ら外部に排出させる。同時に、未燃焼ガスとしてのHCを
H2とCO2とに効率よく分解する。
が、上記排気ガス通路17に排出されて触媒コンバータ18
を通過すると、このゼオライト系触媒の、特に選択され
た銅系ゼオライト触媒は、その性質上、上記不飽和炭化
水素を還元剤としてより活性化する。したがって、NOX
をN2とO2とにより効率よく分解して、NOXを低減してか
ら外部に排出させる。同時に、未燃焼ガスとしてのHCを
H2とCO2とに効率よく分解する。
また、霧化装置６によって吸気系３に霧状に噴出され
たHCは、吸気行程時に燃焼室２に流入し、主燃料噴射ノ
ズル20からの燃料供給前に予め燃焼室２内で燃焼され、
そこに主燃料噴射ノズル20からの燃料が噴射されて着火
するため、燃料の燃焼が促進されて、排気ガス中の黒煙
が減少する。これによって触媒コンバータ18が黒煙によ
って被毒されるのが防止され、触媒コンバータ18の分解
効果が維持される。
たHCは、吸気行程時に燃焼室２に流入し、主燃料噴射ノ
ズル20からの燃料供給前に予め燃焼室２内で燃焼され、
そこに主燃料噴射ノズル20からの燃料が噴射されて着火
するため、燃料の燃焼が促進されて、排気ガス中の黒煙
が減少する。これによって触媒コンバータ18が黒煙によ
って被毒されるのが防止され、触媒コンバータ18の分解
効果が維持される。
なお上記実施例においては、上記霧化装置６にポンプ
７を介して専用のHC溜り部８を連通したが、これに限定
されるものではなく、たとえば図示しない車両の燃料タ
ンクに連通して、HCが主成分である上記燃料油を直接供
給するようにしてもよい。この場合も、霧化装置６から
供給される燃料油と上記主燃料噴射ノズル20から供給さ
れる燃料油との総量は変らないから、ディーゼルエンジ
ンの燃費に悪影響を及ぼすことがない。
７を介して専用のHC溜り部８を連通したが、これに限定
されるものではなく、たとえば図示しない車両の燃料タ
ンクに連通して、HCが主成分である上記燃料油を直接供
給するようにしてもよい。この場合も、霧化装置６から
供給される燃料油と上記主燃料噴射ノズル20から供給さ
れる燃料油との総量は変らないから、ディーゼルエンジ
ンの燃費に悪影響を及ぼすことがない。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、吸気系の中途部
にHCを供給する手段および排気ガス通路の中途部に炭化
水素成分を還元剤として活性化しNOXを分解する触媒コ
ンバータを備えたから、簡単な構成で、確実にNOXを低
減し、併せて黒煙の低減を図ることができ、浄化機能の
信頼性向上を得られるという効果を奏する。
にHCを供給する手段および排気ガス通路の中途部に炭化
水素成分を還元剤として活性化しNOXを分解する触媒コ
ンバータを備えたから、簡単な構成で、確実にNOXを低
減し、併せて黒煙の低減を図ることができ、浄化機能の
信頼性向上を得られるという効果を奏する。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図はディーゼルエ
ンジンにおける排気ガス処理装置の概略構成図、第２図
は霧化装置の縦断面図、第３図は触媒の特性図である。 ２……燃焼室、３……吸気系、６……霧化装置、17……
排気ガス通路、18……触媒コンバータ。
ンジンにおける排気ガス処理装置の概略構成図、第２図
は霧化装置の縦断面図、第３図は触媒の特性図である。 ２……燃焼室、３……吸気系、６……霧化装置、17……
排気ガス通路、18……触媒コンバータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 洋一郎 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 熊谷 保昭 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 中山 真治 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 中川 洋 長崎県長崎市深堀町５丁目717番１号 三菱重工業株式会社技術本部長崎研究所 内 (72)発明者 中島 政吉 長崎県長崎市深堀町５丁目717番１号 三菱重工業株式会社技術本部長崎研究所 内 (56)参考文献 特開 平３−217640（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射ノズル
が設けられたディーゼルエンジンにおいて、 上記燃焼室に燃焼用空気を供給する吸気系の中途部に設
けられHC（炭化水素）を供給する手段と、 上記燃焼室から外部に排気ガスを排出案内する排気ガス
通路の中途部に設けられ炭化水素成分を還元剤として活
性化されNOX（窒化酸化物）を分解する分解コンバータ
と を具備したことを特徴とするディーゼルエンジンにおけ
る排気ガス処理装置。 - 【請求項２】燃料の供給量と上記HC供給手段から供給さ
れるHCの供給量との総量が、HCを供給しない場合の燃料
密封量と同一であることを特徴とする請求項１記載のデ
ィーゼルエンジンにおける排気ガス処理装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2340593A JP2688574B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | ディーゼルエンジンにおける排気ガス処理装置 |
| KR1019910021368A KR950004533B1 (ko) | 1990-11-30 | 1991-11-27 | 디젤엔진의 배기 가스 처리 장치 |
| US07/798,751 US5343702A (en) | 1990-11-30 | 1991-11-27 | Zeolite converter for diesel engine |
| EP91120563A EP0488386B1 (en) | 1990-11-30 | 1991-11-29 | Exhaust gas purifier for diesel engine |
| DE69104591T DE69104591T2 (de) | 1990-11-30 | 1991-11-29 | Abgasreinigungseinrichtung für einen Dieselmotor. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2340593A JP2688574B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | ディーゼルエンジンにおける排気ガス処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04200723A JPH04200723A (ja) | 1992-07-21 |
| JP2688574B2 true JP2688574B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=18338476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2340593A Expired - Fee Related JP2688574B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | ディーゼルエンジンにおける排気ガス処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2688574B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105032180A (zh) * | 2015-07-21 | 2015-11-11 | 东华大学 | 一种催化碳氢燃料还原no的方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2773341B2 (ja) * | 1990-01-24 | 1998-07-09 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2340593A patent/JP2688574B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04200723A (ja) | 1992-07-21 |
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