JPH01500765A - ディーゼルエンジンからの排気ガス内の窒素酸化物排出量の減少方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ディーゼルエンジンからの排気ガス 内の窒素酸化物排出量の減少方法 本発明は、ディーゼルエンジンからの排気ガス内の窒素酸化物排出量を、ニンジ ン内に水を供給し排気ガスを再循環させるとと忙よって減少させる方法に関する 。

ディーゼルエンジン等の内燃機関の使用時の欠点は、排気ガスに含まれる有害な 化合物として現われる。それらの内、最も危険かつ除去が最も困難なものは窒素 酸化物である。生成窒素酸化物量は燃焼室内温度および爆発ガス内の酸素量に対 応する。

従来周知の窒素酸化物減少方法は、ディーゼルエンジンの燃焼室に水を加えるこ とによって燃焼温度を下げることである。水の添加は各種方法で行なわれ、ドイ ツ連邦共和国（ＤＥ）特許出願第３１４４４７２号では、燃焼室へ水を別個に噴 出している。水の添加については。

排気ガスから凝縮された水分も使用可能である。この水は、噴出によって燃焼室 に送シ込まれる。これは、ＤＥ特許出願第２８５１２３２号に記載の装置におけ る水の添加の場合と同じである。供給された水は、吸引ダクト（ＤＥ特許第２８ ３１６９４号）に直接送られるか、または、先ず水中に新鮮な燃焼空気を供給し てよシ微細な形にしてから吸引ダクトに送られる（ＤＥ特許出願第２６０１４５ ６号および第２６３３６３９号）。燃焼室へ導入される水を先ず熱交換器で蒸発 させて、水槽に高温排気ガスを供給することによって加熱してもよい。得られた 水蒸気は吸引ダクトに送られ、一方、排気ガスは外気へ排出される。この蒸発方 法は、例えばスウェーデン王国（ＳＥ）特許公報第４２８５８７号およびＤＥ％ 許出願第２１５４７５５号および第２６０４０５０号に記載されている。

燃焼室へ水を供給する上記方法の欠点は、水供給量の調節に必要な装置の購入費 が非常に高いことである。さらに、保守にも特別な注意を要し、これによっても 部分的に運転コストが上昇する。

ディーゼルエンジンの窒素酸化物排出量を減少させるための他の従来方法では、 排気ガスを部分的に循環させる。ある従来技術では、例えば、Ｓ　Ｅ特許公報第 ４０４０６８号およびＤＥ特許出願第２４４３８９７号に記載の方法によれば、 排気ガスと乾燥状態でエンジン内に循環させる。循環された排気ガスは、有利に も吸引空気量の２０チの体積を占め、不活性ガスとして働き、したがって、燃焼 室のガス内の酸素量を低下させる。同時に、窒素酸化物生成も減少する。しかし 、循環排気ガスの調整を制御するのは困難である。さらに、望ましくは循環排気 ガスは１例えば、熱てよるひずみを減少させるために冷却される。

湿性排気ガスの循環方法は、米国特許第２４３０８５２号によれば燃料気化器に 使用される。しかし、この場合、再循環される湿性排気ガスは、気化された燃料 とともに燃焼室の吸引空間に送られる。したがって、この提案された装置では、 例えば燃料を燃焼室内に噴霧するディーゼルエンジンには適用できない。

ＤＥ特許出願第２５０４３０８号による装置では、排気ガスの一部を、湿式クリ ーナに導き、ここから洗浄後の冷却された排気ガスが再循環される。このＤＥ特 許出願によって再循環される排気ガス量は全く一定には保持されず、再循環はモ ータのアイドル時または最大負荷時には使用されない。さらに、ＤＥ特許出願第 ２５０４３０８号の装置は安全弁を要し、蒸溜水を使用し、この種の水の搬送に は多くの場合困難が伴う。

本発明の目的は従来技術のいくつかの欠点を除去し。

排気ガスの湿性洗浄で得られる水蒸気に混合された冷却後の排気ガスを再循環さ せることで、ディーゼルエンジン排気ガスの窒素酸化物排出量を減少させるため のより確実な改善された方法を提供することである。本発明の本質的新規性は請 求項１に明らかである。

本発明によれば、エンジンからの排気ガスを湿式クリーナに送り込む前に、−酸 化炭素および炭化水素の量を有利に減少させる触媒装置にこのガスを導く。湿式 クリーナ内では、排気ガスは同時に洗浄と冷却を受ける。冷却後の排気ガスは、 洗浄で生成された水蒸気によって水分を含み、ディーゼルエンジンの吸引ダクト に戻される。

再循環排気ガスの量は総排気ガス量の約２０チで、混合器弁とノズルとによって 通常の吸入空気と混合される。

この混合比は、負荷および回転速度に無関係に一定に保持される。

そこで本発明を使用する場合、排気ガスの再循環、再循環ガスの冷却、燃焼室へ の水添加、および再循環ガス量の調節をすべて組み合わせることもできる。

次に添付図面を参照して本発明を説明する。

第１図は、本発明の望ましい実施例の概略図。

第２図は、本発明の湿式再循環法の長所を、従来技術の乾式再循環法との比較で 示す図である。

第１図によれば、ディーゼルエンジン１かラノ排気ガスは、触媒装置２を経て湿 式クリーナ３に導入される。

湿気クリーナ３内で、排気ガスは冷却、洗浄される。排気ガスの主要部分は排出 管４から放出される。本発明によシ再循環される湿性排気ガスは、戻シ管５を介 してディーゼルエンジンの吸引装置に送られる。戻シ管５がらの再循環排気ガス は、クリーナ３で生成された蒸気によって水分を含み、再循環弁６を経て、再循 環ノズル７に導かれる。空気浄化器８からのディーゼルエンジン吸込空気も、ノ ズル７に導かれる。このようにしてノズル７で作られる再循環排出ガスと本来の 吸入空気との混合ガスは、さらに、ディーゼルエンジンの吸引ダク）１０’ｉ経 て、燃焼室９に供給され、ここから生成される排気ガスは次に触媒装置２に導か れる。再循環弁６とノズル７によって、再循環排気ガス量が有利に調節され、吸 入空気と再循環排気ガスとの有利な混合比が、負荷ならびに回転速度のあらゆる 変化に無関係如保持される。

第２図において、記号ＮＯｘは窒素酸化物ＮｏとＮｏ２の総和を示し１本発明に よる排気ガスの湿気循環を従来の乾式循環に比較しているが、ここでは、再循雲 分は総排気ガス量の２０チである。第２図の窒素酸化物分の曲線は、エンジンの 平均圧力の関数として示されている。第２図から明らかなように、本発明の方法 （曲線Ａ）では、総窒素酸化物量Ｎｏ　は、従来技術のいわゆる乾式再循環法（ 曲線Ｂ）と比較して、本質的に減少している。湿式再循環法の長所は、水をディ ーゼルエンジンに導くが排気ガスを再循環させない従来技術に関する曲線Ｃと曲 線Ａとの内容を比較することでも明瞭に分る。曲線Ａでは。

総窒素酸化物量ＮＯｘは減少し、窒素酸化物のうち最も危険と考えられるＮＯ２ は、本発明の方法を適用することで排気ガスからほとんど完全に除去され、かつ 、エンジンの平均圧力は上昇する。

国融凋量報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ディーゼルエンジン等の内燃機関からの排気ガスの窒素酸化物排出量を、該 エンジンの燃焼室ヘ水を加えることと該排気ガスの再循環とによって減少させる 方法において、該方法は、前記ディーゼルエンジン（１）内で生成された排気ガ スを湿式クリーナ（３）に導き、該湿式クリーナ（３）から放出される洗浄後の 冷却されたガスの一部を該ディーゼルエンジン（１）の吸引系（１０）に戻し、 該再循環ガスの量を該ディーゼルエンジン（１）の総ガス量に対して一定に保持 することを特徴とする内燃機関からの排気ガスの窒素酸化物排出量を減少させる 方法。 ２．請求項１に記載の方法において、前記再循環ガスは、前記ディールエンジン （１）の燃焼室ヘ供給される水を含むことを特徴とする方法。 ３．請求項１または２に記載の方法において、前記再循環排気ガスの量は、ディ ーゼルエンジン（１）の総排気ガス量の約２０％であることを特徴とする方法。