JP4638892B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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る。)の除去が重要な課題となっている。このため、大気中にPMが放出されないようにディーゼルエンジンの排気系にPMの捕集を行うパティキュレートフィルタ(以下、単に「フィルタ」とする。)を設ける技術が知られている。
の一つとして、選択還元型NOx触媒や吸蔵還元型NOx触媒などのリーンNOx触媒が知
られている。
Ox)を還元する触媒である。
ースの確保が困難となり、また、コスト高となってしまう。
ことができる技術を提供することを目的とする。
内燃機関の排気通路に設けられ、排気中の粒子状物質を一時捕集可能で且つアンモニア選択還元触媒を担持したパティキュレートフィルタと、
前記パティキュレートフィルタの上流から尿素を供給する尿素供給手段と、
を備えたことを特徴とする。
キュレートフィルタにアンモニア選択還元触媒を担持させることにより、該アンモニア選択還元触媒と排気との接触面積が広くなるため、排気中のNOxがアンモニア還元触媒に
接触する機会が増加する。従って、アンモニア還元触媒によるNOx還元率を向上させる
ことが可能となる。このようにして、排気中の粒子状物質の除去及びNOxの浄化を1つ
のフィルタで行うことが可能となる。
面には他の種類の触媒を担持させることが可能となる。
予め定めておいた所定量以上となった場合には、温度上昇手段によりパティキュレートフィルタの温度を上昇させる。これにより、粒子状物質の酸化を促進させ除去することが可能となる。
容易にすることができる。
以下、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。ここでは、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置を車両駆動用のディーゼル機関に適用した場合を例に挙げて説明する。
である。図2(B)は、フィルタ5の縦方向断面を示す図である。
る際にアンモニア酸化触媒503により酸化される。
抑制される。
(NH2)2CO+H2O→CO2+2NH3
6NO+4NH3→5N2+6H2O
6NO2+8NH3→7N2+12H2O
の当量比を1となるように尿素水溶液の噴射量を制御しても全てのNOxを還元できるわ
けではない。ここで、尿素水溶液を過剰に供給することによりNOxの還元率を向上させ
ることができる。しかし、尿素水溶液を過剰に供給すると、余剰のアンモニアがアンモニア選択還元触媒502に吸着する。このようにして吸着したアンモニアは、高負荷時等の排気の流量が増加したときに、アンモニア選択還元触媒502から流出するため、このアンモニアを処理する必要が生じる。
4NH3+5O2→4NO+6H2O
4NH3+4NO+5O2→4N2+6H2O
は、エンジン1の運転条件や運転者の要求に応じてエンジン1の運転状態を制御するユニットである。
CU11に入力されるようになっている。一方、ECU11には、ポンプ9、噴射ノズル10等が電気配線を介して接続され、これらを制御することが可能になっている。また、前記ECU11は、各種アプリケーションプログラム及び各種制御マップを記憶し上記した尿素添加機構を制御することができる。
することができる。
本参考例1は、第1の実施の形態と比較して以下の点で相違する。即ち、本参考例1ではフィルタ上流側の各排気流入通路50および各排気流出通路51の周壁面、即ち上流側の各隔壁54の両側表面上および隔壁54内の細孔内壁面上に尿素加水分解触媒を坦持させ、フィルタ中央部の各排気流入通路50および各排気流出通路51の周壁面、即ち中央部の各隔壁54の両側表面上および隔壁54内の細孔内壁面上にアンモニア選択還元触媒を坦持させ、フィルタ下流側の各排気流入通路50および各排気流出通路51の周壁面、即ち下流側の各隔壁54の両側表面上および隔壁54内の細孔内壁面上にアンモニア酸化触媒を坦持させている。尚、本参考例1においては、第1の実施の形態と比較して、フィルタ5へ担持させた触媒の位置関係が異なるものの、適用対象となるエンジン1やその他ハードウェアの基本構成については、第1の実施の形態と共通なので説明を割愛する。
図5は、本参考例2による触媒及びフィルタの配置関係を示した図である。
ことができる。
図6は、本参考例3による触媒及びフィルタの配置関係を示した図である。
、機関始動時等であってもフィルタ5の温度を上昇させることができるので、NOxの還
元を行うことが可能となる。
2・・・・気筒
3・・・・排気枝管
4・・・・排気管
5・・・・パティキュレートフィルタ
6・・・・排気温度センサ
7・・・・タンク
8・・・・供給管
9・・・・ポンプ
10・・・噴射ノズル
11・・・ECU
12・・・尿素加水分解触媒
13・・・アンモニア酸化触媒
14・・・酸化触媒
50・・・排気流入通路
51・・・排気流出通路
52・・・栓
53・・・栓
54・・・隔壁
501・・尿素加水分解触媒
502・・アンモニア選択還元触媒
503・・アンモニア酸化触媒
Claims (1)
- 内燃機関の排気通路に設けられ、排気中の粒子状物質を一時捕集可能で且つ尿素加水分解触媒、アンモニア選択還元触媒、およびアンモニア酸化触媒を担持し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と、
前記パティキュレートフィルタの上流から尿素を供給する尿素供給手段と、
を備え、
前記アンモニア選択還元触媒は、前記パティキュレートフィルタの隔壁の壁面よりも隔壁内に多く担持されており、
前記アンモニア酸化触媒は、前記パティキュレートフィルタの隔壁を排気が貫通する方向における上流側に面した前記パティキュレートフィルタの隔壁の壁面よりも前記パティキュレートフィルタの隔壁を排気が貫通する方向における下流側に面した前記パティキュレートフィルタの隔壁の壁面に多く担持されており、
前記尿素加水分解触媒は、前記パティキュレートフィルタの隔壁を排気が貫通する方向における下流側に面した前記パティキュレートフィルタの隔壁の壁面よりも前記パティキュレートフィルタの隔壁を排気が貫通する方向における上流側に面した前記パティキュレートフィルタの隔壁の壁面に多く担持されていることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
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