JP3391799B2 - ＮＯｘの制御におけるアンモニア注入 - Google Patents

ＮＯｘの制御におけるアンモニア注入

Info

Publication number
JP3391799B2
JP3391799B2 JP53710797A JP53710797A JP3391799B2 JP 3391799 B2 JP3391799 B2 JP 3391799B2 JP 53710797 A JP53710797 A JP 53710797A JP 53710797 A JP53710797 A JP 53710797A JP 3391799 B2 JP3391799 B2 JP 3391799B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ammonia
exhaust gas
injector
engine
exhaust
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP53710797A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000507665A (ja
Inventor
ベリマン，レスター・ピィ
ザブスキー，ジョン・エム
ワード，ウイリアム・エイチ
Original Assignee
クリーンエア・システムズ・インコーポレイテッド
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by クリーンエア・システムズ・インコーポレイテッド filed Critical クリーンエア・システムズ・インコーポレイテッド
Publication of JP2000507665A publication Critical patent/JP2000507665A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3391799B2 publication Critical patent/JP3391799B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/36—Arrangements for supply of additional fuel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/56—Nitrogen oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/90—Injecting reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409—Nitrogen oxides
    • B01D53/9431—Processes characterised by a specific device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9495—Controlling the catalytic process
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/206—Ammonium compounds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/20—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/25—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an ammonia generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2290/00—Movable parts or members in exhaust systems for other than for control purposes
    • F01N2290/02—Movable parts or members in exhaust systems for other than for control purposes with continuous rotary movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2290/00—Movable parts or members in exhaust systems for other than for control purposes
    • F01N2290/02—Movable parts or members in exhaust systems for other than for control purposes with continuous rotary movement
    • F01N2290/04—Movable parts or members in exhaust systems for other than for control purposes with continuous rotary movement driven by exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/10—Adding substances to exhaust gases the substance being heated, e.g. by heating tank or supply line of the added substance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • F01N2610/146—Control thereof, e.g. control of injectors or injection valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0422—Methods of control or diagnosing measuring the elapsed time
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/08—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • F01N2900/1806—Properties of reducing agent or dosing system
    • F01N2900/1812—Flow rate
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 関連事件の参照 本出願は、1996年４月12日に出願された米国仮特許出
願連続番号第60/014,660号および1996年６月18日に出願
された米国仮特許出願連続番号第60/020,007号の利益を
請求する。
発明の背景 本出願人への先の特許番号第5,224,346号において、
エンジン排気ガス内の酸化窒素（NOおよびNO2）またはN
Oxの量を、酸化窒素と反応して窒素および水を生成する
アンモニア（NH3）を注入することによって減じること
が可能であることを示す実験について記載した。その特
許内で述べたように、注入されるアンモニアの量は、NO
xの生成量にほぼ比例するように制御することが望まし
い。アンモニア注入は通常、暖機されたエンジンがアイ
ドリングしている等の場合には必要とされない。そのよ
うな場合の比較的少量のNOxは、熱い触媒コンバータに
よって排除することが可能だからである。その他の場
合、生成されるNOxの量、かつしたがって注入されるべ
きアンモニアの量は、多数の現象の増幅によって示され
る。これらは、排気温度、空気吸込口の吸気圧力、およ
び、エンジン内への燃料または空気の流量、を含む。特
別なセンサをエンジン内に設置して、アンモニア注入を
制御する制御回路に接続することも可能であるが、この
ようなセンサを設置することは、アンモニア注入システ
ムのコストを増大させる。特別なセンサの据付けを必要
とせずにアンモニア注入システムを制御できれば、アン
モニア注入システムのコストを大いに減ずることができ
る。
上述の特許番号第5,224,346号において、本出願人
は、アンモニアを排気ガス流れに沿って下流を指す開口
部を有する小さい管を通じて注入する方法を記載した。
このような注入管は、排気ガス導管の上端付近に位置
し、そこでは排気ガスは非常に熱いが、排気ガスは急速
に冷却されて、アンモニアは排気ガスと急速に混ざるこ
とはなかった。結果として、アンモニアの大半の部分が
排気ガス内の酸化窒素と有効に結合することはなかっ
た。排気ガス内の酸化窒素と反応するアンモニアの量を
増大させることのできるアンモニア注入システムは、必
要とされるアンモニアの量を低減し、かつ、大気中に排
出される酸化窒素の量を減じるであろう。
発明の概要 本発明の一実施例に従えば、エンジンの排気ガス内に
アンモニアを注入するためのシステムが提供される。こ
れは、低コストのシステム内で、排気ガス内の酸化窒素
と結合するアンモニアの量を増大させる。排気ガス流内
に単一の孔からアンモニアを注入するのではなく、本出
願では、ガス流内に位置する複数の間隔をおかれた孔か
らアンモニアを注入する。また、本出願では、排気ガス
導管に混合ブレードを含む混合機部分を設けており、そ
れによって、排気ガスを混合することが可能である。
排気ガス内の酸化窒素とアンモニアとの反応は、アン
モニアを排気ガスの流れ内に注入する前に活性化するこ
とによって、大いに強化される。アンモニア（NH3）は
活性化すると、まず、NH2＋Ｈに分割される。NH2は非常
に反応性が高い。このNH2はさらに、NH＋Ｈに分解する
ことができる。NHもまた非常に反応性が高い。注入の直
前にアンモニアを活性化することにより、排気ガスの流
れに沿って排気ガスが非常に熱い上流位置に、非常に反
応性の高い成分を存在させることができるようになる。
これは、化学反応を強化する。アンモニアは、加熱する
ことによって活性化することができ、特に、白金族の金
属、鉄、ニッケル、および亜鉛を含む、触媒作用を及ぼ
す材料が存在する場合に、反応は強化される。１方法と
して、触媒作用を及ぼす材料の粒子を詰め込んだ本体を
排気ガス流内に配置することにより、その本体を高温で
加熱する方法がある。アンモニアは、その本体を通じて
本体内の出口孔へと移動するのに、長く細い通路を通過
せねばならず、そのため、アンモニアは加熱されて、本
体を通じて移動する間に活性化されるのである。
排気ガス内の酸化窒素の量が増加および減少するのに
従ってアンモニアの流量を増加または減少するよう調節
する制御は、特別に据付けられるセンサを必要とはしな
い。代わりに、本出願では、燃料を空気内に注入して燃
焼させるために、エンジンの注入弁に与えられる電気信
号を、排気ガス流内へのアンモニアの流量を制御するセ
ンサ出力として使用する。
本発明の新規な特徴は、添付の請求の範囲に特に示さ
れる。本発明は、添付の図面を参照して以下の説明を読
まれることで、最もよく理解されるであろう。
図面の簡単な説明 図１は、本発明の汚染低減装置がその中に据付けられ
た、エンジンの簡易概略図である。
図２は、図１のエンジンおよび汚染低減装置の一部分
の概略図である。
図３は、図２の排気パイプの一部分および注入器の部
分断面等尺図である。
図４は、アンモニアが排気パイプ内に単一のポートを
通じて注入された際の、エンジンの速度における変化量
を示す第１のグラフ、および、異なる速度のエンジンに
よって生成される酸化窒素のレベルを示す第２のグラフ
を含む。
図５は、アンモニアが排気パイプの同じ位置内に、し
かし図３の注入器を通じて注入された際の、図４と同じ
エンジン速度における変化量を示す第１のグラフ、およ
び、酸化窒素の生成における変化量を示す第２のグラフ
を含む。
図６は、図５と同じ注入器を使用するが、注入される
アンモニアの量を25％減じた際の、図４および図５と同
じエンジン速度における変化量を示す第１のグラフ、お
よび、酸化窒素の生成における変化量を示す第２のグラ
フを含む。
図７は、図３の排気パイプ内に据付けることが可能
な、混合機部分の等尺図である。
図８は、アンモニアを排気ガス流内に注入する前に活
性化するよう構築された、本発明の別の実施例の注入器
の部分断面図である。
図９は、アンモニアを注入前に活性化させる、本発明
のまた別の実施例の注入器の部分断面図である。
図10は、アンモニアをその注入の前に活性化させる、
本発明のさらに別の実施例の注入器の部分断面図であ
る。
図11は、図２に示したシステムの電子回路の簡素化さ
れた概略図である。
図12は、本発明の別の実施例のアンモニア注入システ
ムを示す。
好ましい実施例の説明 図１は、本発明のシステム10を示す。システム10にお
いて、エンジン12は、クランク軸14を回転するよう燃料
と空気とが中で燃焼されるシリンダを有する。この燃焼
によって熱い排気ガスが生成され、このガスが排気導管
16を通じて大気中に送られる。排気導管は、いくつかの
シリンダに接続されてそれらから排気ガスを集めるマニ
ホールド20と、排気導管に沿って位置付けられて、車両
のエンジン内で汚染を低減するために広く使用される、
触媒コンバータ22とを含む。
図１は、約150psiの圧力の液体アンモニアを含む圧力
容器等の、アンモニアのコンテナ32を含む、アンモニア
注入システム30を示す。このソースのコンテナ32は、ア
ンモニアを、絞り弁装置34およびホース36を通じて、排
気パイプまたは導管16に沿って位置付けられたアンモニ
ア注入位置40へと送る。アンモニアが排気パイプ内に注
入される位置40は、排気マニホールド20内にまたはその
付近にあるため、アンモニアは（高いエンジン負荷にお
いて通常1100゜Fを超える）非常に熱い排気ガスと相対
することになり、それにより、アンモニアと排気ガスと
の反応が促進されて酸化窒素が低減される。触媒コンバ
ータ22をエンジンの動作の数分後に加熱する場合には、
（触媒コンバータにおける排気ガスの温度が排気マニホ
ールド付近における排気ガスの温度よりもはるかに低く
とも）その貴金属触媒がアンモニアを酸化窒素とさらに
反応させる。本出願においては、排気ガスがもっとも熱
い（しかし開放された炎には近くない）場所にアンモニ
アを注入することを望んだが、実際には、注入位置40
は、エンジン酸素センサが現代のエンジンにおいて一般
的に位置付けられる位置42のわずかに下流に配置した。
これにより、アンモニアの注入が正確な酸素感知を妨げ
ることはなくなる。
図２は、エンジン12およびアンモニア注入システム30
の細部を示す。エンジンシリンダ50は、空気マニホール
ド52および入口弁54を通じて空気を受取る。燃料注入器
60は、燃料ライン62から燃料を受取って、その燃料を入
口弁54を通じてシリンダ内へと注入する。シリンダ内で
は、スパークプラグ等が燃料と空気の混合物を点火し
て、クランク軸に接続されたピストン64を駆動する。シ
リンダ内に発生した排気ガスは、排気弁66を通じて排気
され、排気導管16の一部である排気マニホールド20へ、
さらに最終的には環境内へと排気される。
アンモニア注入システムの絞り弁装置34は、加圧され
た気体状アンモニアをソレノイドバルブ72に供給する、
圧力調整器70を含む。ライン74にわたってソレノイドバ
ルブへと搬送される電気パルスが、ソレノイド76を励磁
して、バルブ部材78を収縮させる。これにより、チャン
バまたは導管80内に位置する気体状アンモニア78は、ホ
ース36を通じて位置40における注入器90へと送られる。
注入器90はアンモニアまたはその成分を排気ガスの流れ
92内に、好ましくは42における空気センサのわずかに下
流の位置に注入する。
図３は、本出願人が構築しかつ満足な試験結果を得
た、拡散アンモニア注入器90を示す。注入器90は、直径
6mmおよび長さ50mmの管であり、直径Ｄが約60mmである
排気導管内に突出する。本出願においては、この管に８
個の孔94をあけた。これらの孔の２個ずつが、それぞ
れ、上流、下流、および対向する側面方向に面する。
（最高10psiまたは70kPa等の）加圧されたアンモニアを
搬送するホース36は、図示したようにこの管に取付けら
れた。本出願人は、排気パイプへの単一のポート開口部
の代わりに注入器90の拡散構造を使用することによっ
て、排気ガス内の酸化窒素が大いに減じられることを発
見した。本出願人は、この酸化窒素の減少が、排気ガス
がまだ非常に熱いうちにできるだけ素早くアンモニアを
排気ガスと混合したためであると考える。１または複数
の注入器は、主に排気導管の軸Ａの両側に孔94を有する
ことが望ましい。
図４および図５は、（８シリンダ、305立方インチ排
気量の）エンジンを含む自動車（1991 シボレー（Chev
rolet））を連邦標準の駆動サイクルと同じ速度サイク
ルで駆動する際の、自動車のエンジンの排気ガスにおけ
る酸化窒素のレベルの変化量を示すグラフである。時間
あたりのキロメートルで示すエンジンの速度は、グラフ
の右側の縦軸に示し、テスト中の時間を、グラフの水平
軸に沿って、秒単位で示す。ppm（百万分率）で示した
酸化窒素の排出量は、各グラフの左側の縦軸に沿って示
した。図４および図５における第１のライン100、102
は、時間の経過に伴った車両の速度の変化量を示す。こ
れによれば、車両は、0kphから80kph（50マイル／時
間）へと、かつその後０へと、繰返し加速および減速さ
れ、その期間は各々約44秒であって、その期間と期間の
間でエンジンはアイドリングされる。グラフ104および1
06は、酸化窒素の排出量の変化量を示す。図４および図
５におけるアンモニア注入の割合（10mphの一定速度で
大気圧でアンモニア0.51リットル／分、この割合は、燃
料の流量に比例する）は、各テストの間、（単位燃料当
り）実質的に同じであった。図４と図５との違いは、図
４においてはアンモニアが（米国特許番号第5,224,346
号で示すように）下流を向いた単一のポートを通じて注
入されたのに対し、図５においては、アンモニアが図３
に90で示した構造の拡散注入器を通じて注入されたこと
である。図５からわかるように、図３の拡散注入器を使
用した際の、生成された結果としての酸化窒素の量は、
図４で生成された酸化窒素の量よりもはるかに少なかっ
た。
図６は、図４および図５に示したのと同じ種類の車両
動作サイクル（速度はグラフ112で示される）中に、図
５に示したのと同じ注入器を使用し、ただし、図６にお
いては注入されるアンモニアの量を25％だけ減じた場合
の、酸化窒素の変化量を示すグラフ110を含む。これに
よれば、アンモニアの量が少なすぎずまた大すぎること
のないように、アンモニアの量を厳密に制御しなければ
ならないことが示される。アンモニアを注入しなかった
場合の酸化窒素の量は、図４に示される量の約２倍であ
った。
図７は、排気パイプ内に（注入器のわずか上流または
下流のいずれかに）据付けることが可能な混合機部分12
0を示す。これは、注入位置付近に排気ガスの渦流を発
生させる。このような渦流は、排気ガスがまだ熱いうち
に排気ガス中にくまなく、注入されたアンモニアを急速
に分散させるのに役立つ。その特別の混合機部分120
は、ガスを渦流内に導く固定混合ブレード122を含む。
注入器が排気マニホールドに近接して位置付けられるよ
うに、混合機部分122の長さは最小限であってよい。種
々の混合機が使用可能であるが、回転するファンのブレ
ードを有する混合機、および、乱流が注入器のすぐ下流
で生じる混合機、等が挙げられる。これらすべてにおい
て、排気ガスの流出を大きく遮ることのないように、注
意せねばならない。
アンモニアを酸化窒素と反応させるために、アンモニ
アをまず分解し始めなければならないことは、知られて
いる。アンモニア（NH3）は、まず、NH2＋Ｈに分割され
る。このNH2は、非常に反応性の高い形であって、酸化
窒素と容易に反応する。NH2はさらにNH＋Ｈに分解する
ことができ、NHもまた反応性が高い。アンモニアのNH2
および／またはNH、＋Ｈへの分解は、（触媒が不在の場
合には）900〜1000゜Fの範囲の温度で開始され、1800゜
Fで実質的に完了する。現代の自動車において使用され
る種類（白金族）の触媒の存在下では、この分解はより
低い温度で行なわれるが、通常これは約500゜Fで開始し
て、1100゜Fで実質的に完了する。NH3の分解が、白金族
の金属に加えて、鉄、ニッケルおよび亜鉛を含む材料が
存在する場合に行なわれる傾向にあることもまた知られ
ている。アンモニアが成分NH2および／またはNH、＋Ｈ
に分割された場合、これらの成分は、分解のための環境
がもはや存在しなくなれば、結合してアンモニアに戻
る。
本発明の別の局面に従えば、本出願ではアンモニア
（NH3）を分解または活性化して、その相当な部分（少
なくとも10％、および好ましくは少なくとも20％）を、
エンジン排気ガスの流れ内にアンモニアを注入する直前
または注入中に、その活性成分NH2および／またはNHへ
と変換させる。注入の直前または注入中にアンモニアを
活性化することにより、本出願では、非常に反応性の高
いアンモニア成分（NH2および／またはNH）を、エンジ
ン排気ガスの流れ内に直接注入する。排気ガスが燃料を
燃焼する位置（通常シリンダ内）から排気パイプの環境
に開放する反対側の端部へと急速に移動するにつれて、
排気ガスの温度は急速に低下するので、これら反応成分
は、できるだけ上流に（しかし開放された炎がない位置
に）存在することが望ましい。上述の方法によれば、注
入されるアンモニアのうち、予めその反応性成分へと分
解されることのないまたは後に分解されるであろう相当
量の部分が無駄になることが防がれる。後に（おそらく
は注入の１秒後に）排気パイプに沿って相当距離を移動
した後に成分が分解される場合、反応性成分は低温での
み利用可能となり、したがって、排気ガス内の酸化窒素
と反応する量が低減する。本出願においては、「アンモ
ニアを注入する」という表現は、分解されていないアン
モニアの注入、および、分解されたアンモニアの注入を
含む。
図８は、アンモニア注入器130の一例を示す。これ
は、注入の直前または注入中にアンモニアを活性化する
よう構築されている。注入器130は、入口134と、排気導
管16内に位置する６つの孔136によって形成される出口
を有する、ハウジング132を含む。白金族の金属、鉄、
ニッケルまたは亜鉛等の（NH3に対して触媒作用を及ぼ
す）触媒材料の多数の粒子140が、ハウジング内に保持
され、スクリーン142がそれらの損失を防ぐために使用
される。注入されたアンモニアはこれら粒状物の間を通
過して、その後孔136から出る。これら粒状物は、ガス
が排気ガス流92内へと出ていく前に、アンモニア（N
H3）の一部分を反応性成分へと分割することによってア
ンモニアを活性化させる。活性化は、粒状物140が注入
器にわたって流れる排気ガスにより高温に加熱されるこ
とによって、強化される。エンジンの始動後短期間、粒
状物は電流源148に接続されたヒータエレメント146によ
って加熱することが可能である。アンモニア自身は、注
入器に到達する前に予熱することが可能である。
図８の注入器130のハウジング132は、図３の注入器90
と幾分似ており、アンモニアを排気ガス中へと分散する
複数の孔136（６個が示される）を含む。本出願では小
さいサイズの粒状物が使用されることが望ましく、約2m
m以下の直径を有するもの、好ましくはそれよりはるか
に小さいサイズが望ましい。これにより、隣接する粒状
物の間には細い通路が形成され、この細い通路が、約１
平方ミリメートル以下の、好ましくは0.1mm2以下の平均
断面積を有するようになる。入口134から出口孔136のう
ちの１つへと、アンモニアはその平均幅の10倍以上の
（好ましくはその幅の50倍以上の）長さを有する熱い通
路（粒状物の間の空間）に沿って移動する。それによ
り、アンモニアはかなり加熱されて、活性化されること
になる。このように細く長い通路はまた、アンモニアを
（好ましくは少なくとも500゜Fまたは260℃に）加熱す
ることに加えて、アンモニアをそれら粒状物の触媒材料
と接触させて活性化を促進するのに役立つ。
図９は、別の注入器150を示す。これは図８の注入器
に似ているが、図９の注入器は、触媒材料の焼結粒子か
ら形成され、アンモニアはその焼結注入器内の細孔を通
じてガス流92に出ていく。通路152は、アンモニアの分
散をより均一にするために、注入器の中央に形成されて
いる。
図10は、アンモニアを活性化するよう162にアークが
設けられている、別の注入器160を示す。この注入器
は、電極164、166、および、それら電極の間に接続され
てアンモニアがそれを通じて流れる活性アークを作る、
高電圧（たとえば20キロボルト）源168を含む。アンモ
ニア注入の直前（好ましくは１分以下およびより好まし
くは10秒以下であり、その間にアンモニアは注入器の方
向へまたは注入器を通じて移動する）に、レーザビー
ム、電子ビーム等からアンモニアにエネルギを入力する
ことで、アンモニアの活性化を促進することが可能であ
る。
再び図２を参照して、燃料をシリンダ50内に注入する
燃料注入器60は、回路172から受取る電気パルス170によ
って励磁されることがわかる。各パルスの幅は、各サイ
クル中にバルブが開放される期間を決定し、それによ
り、エンジンのシリンダへと搬送される燃料の量を決定
する。ワイヤ176（実際には少なくとも２本のワイヤが
必要である）は、燃料注入器へと搬送されるのと同じ出
力パルス170を、90等のアンモニア注入器へのアンモニ
アの流れを計量制御するソレノイドバルブ72の動作を制
御する、回路180へと搬送する。気体状アンモニアは、
バルブ導管80のバルブ部材78に供給されるが、ここで、
気体状アンモニアは圧力調整器70で調整されるように通
常10psi以下（エンジンによってたとえば2psiから5ps
i）の、予め定められた圧力を有する。パルス182が回路
180によってソレノイド76に搬送されるたびに、ソレノ
イドはバルブ部材78を引張って、それを短期間開放し、
アンモニアをホース36へと搬送する。ホース36はアンモ
ニアを注入器へと搬送する。パルス182の幅によって、
バルブ部材78が開放位置に置かれる期間が決定され、そ
れにより、与えられるアンモニアの量が決定される。た
だし、ホース36から注入器90を通じて排気パイプまたは
導管16に至るアンモニアの流れは、実質的に連続的であ
ってうねりがないと理解されたい。
一例において、自動車は40mphで移動し、かつそのエ
ンジンは、1800rpmまたは30rps（回転／秒）で回転す
る。回路172は電気パルスを燃料注入器に搬送するが、
これは、８個のシリンダの各々に、１秒当り15パルスを
搬送する。本出願においては、８本のラインのうち１本
のライン上の電気出力を利用する。これは１秒当り15パ
ルス、または、または67ms（ミリセカンド）のパルスを
搬送する。回路180は、単にこれらのパルスを増幅する
ものであってもよいが、好ましくは、これらを分割し
て、ライン74上により周波数の低いパルス、たとえば67
0msごとに１パルスを生成するようにする。
図11は、回路180の一例を示す。これは、1/15秒ごと
に、または67msごとに、ライン176上でパルス170を受取
る。ある例において、燃料注入器への各パルスが、8ms
の持続時間を有して、予め定められた燃料流れおよび電
力出力を生成するものと仮定する。ライン176上の燃料
注入用パルスはカウンタ200に送られる。このカウンタ
は、例示しやすくするために、本出願では10ずつ数える
ものと仮定する。ライン202上のカウンタの出力は、20
4、206における正に向かうエッジを有する。これらは67
0ミリセカンド、またはオリジナルのパルスの間隔の10
倍の間隔をおかれている。ライン202上の出力はパルス
発生器210に送られ、パルス発生器210はライン74上にパ
ルスを送る。これらの立上がりエッジ214、216は、670
ミリセカンドの間隔をおかれている。各パルスの持続時
間は、パルス幅検出回路220によって決定される。これ
はライン176上の各燃料注入パルス170の持続時間（たと
えば8ms）を検出し、その出力222は、所望のパルスの持
続時間を表わすカウントである。出力222はパルス発生
器210に送られて、各パルスの持続時間を決定する。特
定のパルス出力224は80msの持続時間を有する。したが
って、燃料注入信号の持続時間、またはそれらが存在す
る時間の割合（たとえば67msごとに8ms、またはその時
間の12％）は、排気導管へのアンモニアの流量を制御す
るのに使用される。
エンジンの燃料注入システム（図２）は非常に高速で
反応しなければならないが、分割回路180を備えること
で、はるかに低速の反応時間を有しかつしたがって低コ
ストであるソレノイドバルブを使用することが可能とな
る。本出願ではNOxの生成量を示す既に利用可能な電気
信号を使用するため、センサを提供しかつ据付ける（お
よび、センサを据付けるための孔を封止する）必要がな
くなる。燃料注入パルスを増幅しかつそれらを分割する
電子機器は、空気マニホールド、燃料ライン、または排
気マニホールドに沿って別個のセンサを提供し、センサ
を据付け、かつ信号を処理する回路を提供するコストと
比較すれば、低コストである。なお、熱いエンジンのア
イドリング中にパルスが搬送されることのないようパル
ス発生器を制御するために、および、さもなければエン
ジンの動作に従ってアンモニアの流量を変化させるよう
に、付加的な回路226（図11）が提供されるが、アンモ
ニアの流量は、通常、燃料バルブパルスの持続時間が増
加および減少するにつれ、それぞれ増加および減少され
る。
図12は、英国特許出願番号第2,274,412A号に記載され
たシステムに基づくシステム230を示す。この特許出願
は、チタン酸バリウム等の高誘電率および強誘電特性を
有する、ペレット234のベッド232について記載してい
る。１対の金属グリッド240、242はそのベッドの両端に
位置付けられて、高電圧源（たとえば20キロボルト）24
4に接続されている。このベッドは、（アンモニアが存
在しない場合にも）酸化窒素を減少するのに役立ち、か
つ、すすの粒子を酸化させるのに役立つ。ここで、排気
ガス流92は単にベッドの側（すなわち近く）を通過する
のではなく、ベッド232を通じて流れると理解された
い。
本発明の一局面に従えば、出願人は（タンク、絞り弁
および制御部を含む）アンモニアソース246を、ベッド2
34の上流端部付近の入口250に接続する。チタン酸バリ
ウムの粒子の存在および高電圧源244からのイオン化エ
ネルギによって、アンモニアの活性化が促進され、ま
た、ベッドが排気ガス内へのアンモニアの混合を助け
る。上述の英国特許出願に記載されている、高電圧源24
4が接続されたベッド232と本出願人のアンモニア注入と
を組合せることにより、NOxは大いに減じられ、しかも
すすもまた減じられる。
以上のように、本発明はアンモニアまたはその成分を
エンジンからの排気ガスの流れ内に注入するためのシス
テムを提供する。このシステムは、アンモニアを有効に
使用して酸化窒素の排出量を低減する。アンモニアは排
気ガス導管内へと複数の間隔をおかれた位置で注入さ
れ、それにより、排気ガスが未だ非常に熱いうちに排気
ガスを通じてアンモニアを分散させる。アンモニアは活
性化され、したがってアンモニアの少なくとも10％がNH
2および／またはNHへと分割され、それにより、これら
の非常に反応性の高い成分が排気ガス流内に注入され
て、排気ガスが非常に熱いうちに反応を開始する。アン
モニアは、加熱することによって分解することが可能で
あり、特に、壁部が白金族の金属、鉄、ニッケル、また
は亜鉛等の触媒作用を及ぼす材料から形成された、長く
細い通路にアンモニアを通すことによって、分解するこ
とができる。アンモニアをそれを通じて排気ガス流内へ
と注入するための孔を有する注入器は、好ましくは、排
気ガス流内に位置付けられる本体を含む。この本体はそ
こで高温（少なくとも500゜F）に加熱され、それを通じ
て流れるアンモニアを加熱する。アンモニアの量は、発
生する酸化窒素の量とほぼ比例するよう制御されるが、
この制御は、エンジンの燃料注入器に送られる信号の持
続時間を使用してアンモニアの流量を制御することによ
って簡素化される。
以上に、本発明の特定の実施例を記載しかつ説明した
が、当業者には、修正案および変形案が容易に思いつか
れるであろう。したがって、請求の範囲がそのような修
正案および均等物を網羅するものと解釈されるべきであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ザブスキー，ジョン・エム アメリカ合衆国、92707 カリフォルニ ア州、サンタ・アナ、サウス・メイン・ ストリート、3640・シィ (72)発明者 ワード，ウイリアム・エイチ アメリカ合衆国、92626 カリフォルニ ア州、コスタ・メサ、ハノーバー・ドラ イブ、273 (56)参考文献 特開 平２−204615（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−44924（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−204614（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−206314（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−241519（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−272331（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−81622（ＪＰ，Ｕ) 特公 平７−73660（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平３−67728（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭55−41135（ＪＰ，Ｂ１) 実公 平５−5938（ＪＰ，Ｙ２) 特表 昭58−501001（ＪＰ，Ａ) 特表 平９−510652（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/08 - 3/38 F01N 9/00 - 11/00 B01D 53/34 B01D 53/56

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】アンモニア（78）を受取りかつ少なくとも
    その反応性成分をエンジン（12）の排気ガス（92）の流
    れ内に注入するための装置であって、 アンモニアを排気ガスの前記流れ内に注入するのに先立
    って、アンモニアを活性化して、少なくともアンモニア
    の一部分をアンモニアの反応性成分に分解するための手
    段（130、150、164、166、232）を含み、 前記分解するための手段は、管と、前記管内に保持され
    た、アンモニアを分解するためにアンモニアに対して触
    媒作用を及ぼす材料とを含む、装置。
  2. 【請求項２】前記触媒作用を及ぼす材料は、各々が1mm2
    以下の平均断面積を有する複数のアンモニア搬送通路を
    有する本体（140、150）を含む、請求項１に記載の装
    置。
  3. 【請求項３】前記本体（150）は、微細通路を形成する
    焼結された粒子を含み、前記本体は前記排気ガスによっ
    て加熱されるように位置付けられる、請求項２に記載の
    装置。
  4. 【請求項４】空気中の炭化水素を燃焼して作動させるた
    めの手段（50、64）を含み、前記手段は酸化窒素を含む
    排気ガス（92）の流れを生成し、排気導管（16）を有
    し、排気ガスが大気中に排出される前に前記排気導管を
    通じて流れる、エンジン（12）であって、 アンモニアのソース（32、246）と、 前記ソースに結合されて前記ソースからアンモニアを受
    取りかつアンモニアを前記排気導管内に注入するための
    注入器装置（30、230）とを備え、 前記注入器装置はアンモニア搬送導管（36）を含み、前
    記アンモニア搬送導管は、前記排気導管内に位置付けら
    れる注入器（90、130、150、160、250）を有しており、
    前記注入器は、複数の間隔をおいて配された出口開口部
    （94、136）を有し、出口開口部を通じてアンモニアは
    排気ガスの前記流れ内に注入され、さらに、 アンモニアが前記ソースから出た後に前記排気導管内へ
    と注入される前に、アンモニアを加熱し、かつ触媒作用
    を及ぼす材料（140）にアンモニアを通して、アンモニ
    アを活性化させるための手段（130、150）とを備える、
    エンジン。
  5. 【請求項５】前記活性化させるための手段は、複数の通
    路部分を有する本体（140、150）を含み、複数の通路部
    分は前記排気導管内に位置付けられ、複数の通路部分の
    各々は複数の通路部分の平均幅の10倍以上の長さを有
    し、前記本体は排気ガスによって加熱され、前記通路部
    分を通じて移動するアンモニアを加熱してアンモニアを
    活性化させる、請求項４に記載のエンジン。
  6. 【請求項６】前記燃焼して作動させるための手段は、燃
    料注入器（60）と、炭化水素を空気内に注入して燃焼す
    るための燃料と空気の混合物を生成するように位置付け
    られた入口弁（54）と、電流（170）を生成する燃料注
    入器電子回路（172）とを含み、前記電流の平均持続時
    間が、空気内に注入される燃料の平均流量を少なくとも
    決定し、さらに、 前記注入器装置は制御部（180）を含み、前記制御部
    は、前記燃料注入器電子回路およびバルブに結合され
    て、前記電流の平均持続時間が増加および減少するにつ
    れて前記排気導管内に前記注入器によって注入されるア
    ンモニアの流量をそれぞれ増加および減少させるように
    前記バルブの動作を制御する、請求項４に記載のエンジ
    ン。
  7. 【請求項７】前記注入器は、微細通路を形成する焼結さ
    れた粒子の本体（150）を含む、請求項４に記載のエン
    ジン。
  8. 【請求項８】空気の存在下で炭化水素を燃焼しかつ排気
    ガスの流れを生成する、エンジンの排気ガス内の酸化窒
    素を減少するための方法であって、 ソース（32、246）からのアンモニアを注入器（90、13
    0、150、160、250）へと送って前記注入器からのアンモ
    ニアの少なくとも反応性成分を排気ガスの前記流れ内に
    注入するステップと、 前記アンモニアを排気ガスの前記流れ内に注入する前に
    アンモニアを活性化するステップとを備え、 前記活性化するステップは、前記注入するステップに先
    立って、触媒の存在下でアンモニアを加熱するステップ
    を含む、方法。
JP53710797A 1996-04-02 1997-03-27 ＮＯｘの制御におけるアンモニア注入 Expired - Fee Related JP3391799B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1466096P 1996-04-02 1996-04-02
US60/014,660 1996-04-02
US2000796P 1996-06-18 1996-06-18
US60/020,007 1996-06-18
PCT/US1997/005012 WO1997039226A1 (en) 1996-04-02 1997-03-27 AMMONIA INJECTION IN NOx CONTROL

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000507665A JP2000507665A (ja) 2000-06-20
JP3391799B2 true JP3391799B2 (ja) 2003-03-31

Family

ID=26686344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP53710797A Expired - Fee Related JP3391799B2 (ja) 1996-04-02 1997-03-27 ＮＯｘの制御におけるアンモニア注入

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0891473B1 (ja)
JP (1) JP3391799B2 (ja)
AU (1) AU2592497A (ja)
BR (1) BR9708591A (ja)
DE (1) DE69711031T2 (ja)
ES (1) ES2173437T3 (ja)
WO (1) WO1997039226A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19946901A1 (de) * 1999-09-30 2001-04-05 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Beaufschlagung eines strömenden Gases mit einem Reaktionsmittel
DE10052378A1 (de) * 2000-10-20 2002-04-25 Messer Griesheim Gmbh Sicheres Entnehmen von flüssigem Ammoniak aus Gasflaschen zu Reduzierung von NOx im Abgasstrom von Verbrennungsmaschinen
SE528119C2 (sv) 2004-08-06 2006-09-05 Scania Cv Ab Arrangemang för att tillföra ett medium till en avgasledning hos en förbränningsmotor
JP4817850B2 (ja) * 2006-01-13 2011-11-16 三井造船株式会社 排ガス処理装置
DK1975381T3 (da) * 2006-01-06 2013-07-29 Mitsui Shipbuilding Eng Fremgangsmåde til denitrificering af udstødningsgas samt apparat dertil
DE102007022678A1 (de) 2007-05-11 2008-11-13 Hydraulik-Ring Gmbh Abgasnachbehandlungseinheit auf Ammoniakbasis und Verfahren zur Reinigung stickoxidhaltiger Abgase von Verbrennungskraftmaschinen
JP4861974B2 (ja) * 2007-12-21 2012-01-25 三菱ふそうトラック・バス株式会社 エンジンの排気浄化装置
JP4764463B2 (ja) * 2008-09-22 2011-09-07 株式会社日本自動車部品総合研究所 内燃機関の排気浄化制御装置及び排気浄化システム
EP2527611B1 (de) * 2011-05-26 2016-11-09 Wärtsilä Schweiz AG Vorrichtung und Verfahren zur Abgasnachbehandlung
FR3020765B1 (fr) * 2014-05-06 2020-02-07 Psa Automobiles Sa. Injecteur de reducteur d'oxydes d'azote a decomposition amelioree du reducteur
EP3321483B1 (en) * 2016-11-11 2019-07-10 Perkins Engines Company Limited Diesel exhaust fluid injector
US11143078B2 (en) 2019-12-17 2021-10-12 Caterpillar Inc. Aftertreatment system and method
CN115025602B (zh) * 2022-07-18 2023-04-25 怀化蕲黄节能环保设备有限公司 一种生物质锅炉烟气脱硝处理设备

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4403473A (en) * 1981-06-22 1983-09-13 Caterpillar Tractor Co. Ammonia/fuel ratio control system for reducing nitrogen oxide emissions
KR950012137B1 (ko) * 1989-02-02 1995-10-14 닛뽄 쇼크바이 카가꾸 고오교오 가부시기가이샤 디이젤엔진 배기가스 중의 질소산화물 제거방법
EP0683311A1 (en) * 1991-06-03 1995-11-22 Isuzu Motors Limited DEVICE FOR REDUCING NO x?
DE4217552C1 (ja) * 1992-05-27 1993-08-19 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De

Also Published As

Publication number Publication date
EP0891473A1 (en) 1999-01-20
DE69711031T2 (de) 2002-11-14
EP0891473B1 (en) 2002-03-13
DE69711031D1 (de) 2002-04-18
WO1997039226A1 (en) 1997-10-23
ES2173437T3 (es) 2002-10-16
EP0891473A4 (en) 1999-06-02
JP2000507665A (ja) 2000-06-20
BR9708591A (pt) 2000-01-04
AU2592497A (en) 1997-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5992141A (en) Ammonia injection in NOx control
KR100628666B1 (ko) 내연기관의 배기 가스 후처리 장치
JP3391799B2 (ja) ＮＯｘの制御におけるアンモニア注入
US6895747B2 (en) Diesel aftertreatment systems
US7000383B2 (en) Diesel aftertreatment systems
US6330794B1 (en) Method and apparatus for using free radicals to reduce pollutants in the exhaust gases from the combustion of a fuel
US4131432A (en) Apparatus for the treatment of gas turbine exhaust gas
CN101627190B (zh) 内燃机的排气净化装置
CN101915146B (zh) 用于碳氢化合物燃料动力源的nox排放控制系统
US5943858A (en) Premixing chamber for an exhaust gas purification system
US20060101810A1 (en) System for dispensing fuel into an exhaust system of a diesel engine
US20060080953A1 (en) Method for regenerating a particle trap and exhaust system
JP2004514829A (ja) 排ガスを後処理するための装置および方法
RU2004120435A (ru) Система и способы для управления содержанием вредных компонентов в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания и блок обработки топлива
JPH10509646A (ja) 排気ガス浄化装置用予混合室
US6530215B2 (en) Method and apparatus for processing exhaust gas from an internal combustion engine
JP2009156072A (ja) 内燃機関の排気ガス浄化装置
JP4662334B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
US8220252B2 (en) Exhaust gas emissions reactor and method of treating exhaust gas
EP2703612A1 (en) Exhaust gas purifier for internal combustion engine
CN103998736B (zh) 具有均衡的流量分配的流体喷枪
US20100170225A1 (en) Exhaust treatment system having a reductant supply system
GB2233037A (en) Coanda pump powered by engine exhaust gases
GB2357047A (en) Exhaust gas purification system
EP0752057A1 (en) Catalytic method

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R370 Written measure of declining of transfer procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090124

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees