JPH0681631A - 内燃機関の排気ガス浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気ガス浄化装置Info
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- JPH0681631A JPH0681631A JP23025092A JP23025092A JPH0681631A JP H0681631 A JPH0681631 A JP H0681631A JP 23025092 A JP23025092 A JP 23025092A JP 23025092 A JP23025092 A JP 23025092A JP H0681631 A JPH0681631 A JP H0681631A
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- 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
- F01N2610/08—Adding substances to exhaust gases with prior mixing of the substances with a gas, e.g. air
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Abstract
(57)【要約】
【目 的】 還元剤を排気通路内に噴射するための噴射
ノズルの焼き付きを防止することができると共に、常に
気化した還元剤を排気通路内に供給することによって、
確実にＮＯX 還元触媒を活性化することができる内燃機
関の排気ガス浄化装置を提供すること。 【構 成】 排気ガス通路６，７内にＮＯX 還元触媒９
を設けた内燃機関２において、このＮＯX 還元触媒９よ
りも上流の前記排気ガス通路６，７に一端を接続し、他
端を前記排気ガス通路６，７内の排気圧よりも高圧の空
気供給源５，15に接続した還元剤供給路10を設けると共
に、この還元剤供給路10内に還元剤を噴射する噴射装置
12を設けた。
ノズルの焼き付きを防止することができると共に、常に
気化した還元剤を排気通路内に供給することによって、
確実にＮＯX 還元触媒を活性化することができる内燃機
関の排気ガス浄化装置を提供すること。 【構 成】 排気ガス通路６，７内にＮＯX 還元触媒９
を設けた内燃機関２において、このＮＯX 還元触媒９よ
りも上流の前記排気ガス通路６，７に一端を接続し、他
端を前記排気ガス通路６，７内の排気圧よりも高圧の空
気供給源５，15に接続した還元剤供給路10を設けると共
に、この還元剤供給路10内に還元剤を噴射する噴射装置
12を設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の排気ガス中の
窒素酸化物（ＮＯX ）低減対策として排気通路内に設け
たＮＯX 還元触媒に還元剤を供給して、その触媒を活性
化させる内燃機関の排気ガス浄化装置に関するものであ
る。
窒素酸化物（ＮＯX ）低減対策として排気通路内に設け
たＮＯX 還元触媒に還元剤を供給して、その触媒を活性
化させる内燃機関の排気ガス浄化装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、内燃機関、特にディーゼルエンジ
ンの排気ガス中に含まれるＮＯX を低減する対策とし
て、その排気ガスに接触させてＮＯX を還元するＮＯX
還元触媒が実用化されつつある。また、このＮＯX 還元
触媒を有効に働かせるために、炭化水素（ＨＣ）などの
還元剤を使用すると触媒が活性化し、ＮＯX を還元する
のに有効であり、その場合、ＮＯX と等量以上のＨＣが
必要であることが知られている。
ンの排気ガス中に含まれるＮＯX を低減する対策とし
て、その排気ガスに接触させてＮＯX を還元するＮＯX
還元触媒が実用化されつつある。また、このＮＯX 還元
触媒を有効に働かせるために、炭化水素（ＨＣ）などの
還元剤を使用すると触媒が活性化し、ＮＯX を還元する
のに有効であり、その場合、ＮＯX と等量以上のＨＣが
必要であることが知られている。
【０００３】一方、エンジン負荷に対する、排気ガス中
に含まれるＮＯX 及びＨＣの排出量は、一般的に図３に
示すような特性を有しており、エンジン負荷が高まるに
従って、排気ガス中のＮＯX の増加率が上昇するため、
特に高負荷域ではＮＯX が大幅に過剰になり、ＮＯX 還
元触媒を有効に働かせるためには、ＨＣの不足分を補う
べく、排気ガス中に還元剤を供給する必要がある。
に含まれるＮＯX 及びＨＣの排出量は、一般的に図３に
示すような特性を有しており、エンジン負荷が高まるに
従って、排気ガス中のＮＯX の増加率が上昇するため、
特に高負荷域ではＮＯX が大幅に過剰になり、ＮＯX 還
元触媒を有効に働かせるためには、ＨＣの不足分を補う
べく、排気ガス中に還元剤を供給する必要がある。
【０００４】
【発明の解決しようとする課題】そこで、従来は燃料で
もある軽油を還元剤として転用し、これを排気通路内に
設けた燃料噴射ノズルから噴射すると共に、排気ガスの
熱を利用して噴射した軽油を気化し、下流に設けられる
ＮＯX 還元触媒に導くようにしていた。その際、軽油が
気化し易いように、排気通路内でも気化熱を得易い排気
マニホールド直下などの高温部に燃料噴射ノズルを設け
ていたのであるが、このような位置に燃料噴射ノズルを
配設すると、エンジンの運転中、この燃料噴射ノズルは
常時高温の排気ガスに曝され続けるので、特に、エンジ
ンを長時間運転した場合には、この燃料噴射ノズルが焼
き付くという問題があった。
もある軽油を還元剤として転用し、これを排気通路内に
設けた燃料噴射ノズルから噴射すると共に、排気ガスの
熱を利用して噴射した軽油を気化し、下流に設けられる
ＮＯX 還元触媒に導くようにしていた。その際、軽油が
気化し易いように、排気通路内でも気化熱を得易い排気
マニホールド直下などの高温部に燃料噴射ノズルを設け
ていたのであるが、このような位置に燃料噴射ノズルを
配設すると、エンジンの運転中、この燃料噴射ノズルは
常時高温の排気ガスに曝され続けるので、特に、エンジ
ンを長時間運転した場合には、この燃料噴射ノズルが焼
き付くという問題があった。
【０００５】一方、この焼き付きを防止するために、排
気通路の下流の比較的に温度の低い位置に燃料噴射ノズ
ルを設けると、軽油が充分に気化しないうちにＮＯX 還
元触媒に導入されてしまい、触媒が充分に機能しなくな
るという問題があった。本発明は以上の問題点に鑑み
て、還元剤を排気通路内に噴射するための噴射ノズルの
焼き付きを防止することができると共に、常に気化した
還元剤を排気通路内に供給することによって、確実にＮ
ＯX 還元触媒を活性化することができる内燃機関の排気
ガス浄化装置を提供することを目的とするものである。
気通路の下流の比較的に温度の低い位置に燃料噴射ノズ
ルを設けると、軽油が充分に気化しないうちにＮＯX 還
元触媒に導入されてしまい、触媒が充分に機能しなくな
るという問題があった。本発明は以上の問題点に鑑み
て、還元剤を排気通路内に噴射するための噴射ノズルの
焼き付きを防止することができると共に、常に気化した
還元剤を排気通路内に供給することによって、確実にＮ
ＯX 還元触媒を活性化することができる内燃機関の排気
ガス浄化装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の内燃機関の排気ガス浄化装置は、排気ガス通
路内にＮＯX 還元触媒を設けた内燃機関において、この
ＮＯX 還元触媒よりも上流の前記排気ガス通路に一端を
接続し、他端を前記排気ガス通路内の排気圧よりも高圧
の空気供給源に接続した還元剤供給路を設けると共に、
この還元剤供給路内に還元剤を噴射する噴射装置を設け
たことを特徴とする構成である。
の本発明の内燃機関の排気ガス浄化装置は、排気ガス通
路内にＮＯX 還元触媒を設けた内燃機関において、この
ＮＯX 還元触媒よりも上流の前記排気ガス通路に一端を
接続し、他端を前記排気ガス通路内の排気圧よりも高圧
の空気供給源に接続した還元剤供給路を設けると共に、
この還元剤供給路内に還元剤を噴射する噴射装置を設け
たことを特徴とする構成である。
【０００７】前記還元剤供給路を接続する排気ガス通路
の位置としては、還元剤が気化し易いように、排気マニ
ホールドの直下等が適しているが、これに限定されるも
のではなく、排気ガス通路内の比較的に高温な部分であ
れば支障はない。また、前記空気供給源としては、エア
ポンプ等を使用することができるが、ターボチャージャ
付きのエンジンの場合には、ターボチャージャのコンプ
レッサを使用することができ、要は排気通路内の排気圧
よりも圧力の高い空気を供給できれば良いものである。
の位置としては、還元剤が気化し易いように、排気マニ
ホールドの直下等が適しているが、これに限定されるも
のではなく、排気ガス通路内の比較的に高温な部分であ
れば支障はない。また、前記空気供給源としては、エア
ポンプ等を使用することができるが、ターボチャージャ
付きのエンジンの場合には、ターボチャージャのコンプ
レッサを使用することができ、要は排気通路内の排気圧
よりも圧力の高い空気を供給できれば良いものである。
【０００８】更に、前記ＮＯX 還元触媒としては、例え
ば、銅イオン交換ゼオライト触媒、水素化ゼオライト触
媒、銅アルミナ触媒等の周知の触媒を使用することがで
き、一方、還元剤としては、プロパン、プロピレンなど
の他に、燃料を転用することが可能であり、軽油なども
使用することができる。尚、本発明はディーゼルエンジ
ンの排気ガス浄化に適しているが、希薄燃焼型のガソリ
ンエンジンにも適用することができる。
ば、銅イオン交換ゼオライト触媒、水素化ゼオライト触
媒、銅アルミナ触媒等の周知の触媒を使用することがで
き、一方、還元剤としては、プロパン、プロピレンなど
の他に、燃料を転用することが可能であり、軽油なども
使用することができる。尚、本発明はディーゼルエンジ
ンの排気ガス浄化に適しているが、希薄燃焼型のガソリ
ンエンジンにも適用することができる。
【０００９】
【作 用】本発明の内燃機関の排気ガス浄化装置は以上
の構成を有しており、還元剤を排気通路内に供給するた
めの噴射装置を、空気供給源から排気通路に向かって流
れる比較的に低温の空気に曝すようにしているため、こ
の噴射装置が排気ガスの熱の影響を受けることを防止で
きる。また、この噴射装置の焼き付き等の熱害を防止で
きるので、常に確実に排気通路内に還元剤を供給するこ
とができ、下流のＮＯX 還元触媒を活性化することがで
きる。
の構成を有しており、還元剤を排気通路内に供給するた
めの噴射装置を、空気供給源から排気通路に向かって流
れる比較的に低温の空気に曝すようにしているため、こ
の噴射装置が排気ガスの熱の影響を受けることを防止で
きる。また、この噴射装置の焼き付き等の熱害を防止で
きるので、常に確実に排気通路内に還元剤を供給するこ
とができ、下流のＮＯX 還元触媒を活性化することがで
きる。
【００１０】
【実 施 例】次に、図面を参照して本発明の実施例を
説明する。図１は本発明の実施例１における、内燃機関
の排気ガス浄化装置の概要を示しており、本発明をター
ボチャージャ１付きのエンジン２に適用した場合であ
る。エンジン２の吸気マニホールド３には吸気管４が接
続されており、この吸気管４にはターボチャージャ１の
コンプレッサ５が設けられている。同様にして、エンジ
ン２の排気マニホールド６には排気管７が接続されてお
り、この排気管７にはターボチャージャ１のタービン８
と、その下流に配置されるＮＯX 還元触媒９とが設けら
れている。
説明する。図１は本発明の実施例１における、内燃機関
の排気ガス浄化装置の概要を示しており、本発明をター
ボチャージャ１付きのエンジン２に適用した場合であ
る。エンジン２の吸気マニホールド３には吸気管４が接
続されており、この吸気管４にはターボチャージャ１の
コンプレッサ５が設けられている。同様にして、エンジ
ン２の排気マニホールド６には排気管７が接続されてお
り、この排気管７にはターボチャージャ１のタービン８
と、その下流に配置されるＮＯX 還元触媒９とが設けら
れている。
【００１１】また、吸気管４と排気管７との間には、こ
れらを連通する還元剤供給路10が設けられており、更
に、この還元剤供給路10には、燃料噴射ポンプ11に接続
された燃料噴射ノズル12と、吸気管４から排気管７に向
かって流れる空気の流量を調整する電磁弁13とが設けら
れている。このように構成された本実施例では、エンジ
ン２の負荷を検出することによってＮＯX を還元させる
ために不足するＨＣの量を算出し、それに基づいてコト
ローラ14から、燃料噴射ポンプ11と電磁弁13に制御信号
を出力し、燃料噴射量と空気流量を最適な量に制御して
いる。
れらを連通する還元剤供給路10が設けられており、更
に、この還元剤供給路10には、燃料噴射ポンプ11に接続
された燃料噴射ノズル12と、吸気管４から排気管７に向
かって流れる空気の流量を調整する電磁弁13とが設けら
れている。このように構成された本実施例では、エンジ
ン２の負荷を検出することによってＮＯX を還元させる
ために不足するＨＣの量を算出し、それに基づいてコト
ローラ14から、燃料噴射ポンプ11と電磁弁13に制御信号
を出力し、燃料噴射量と空気流量を最適な量に制御して
いる。
【００１２】この実施例からも明らかなように、吸気圧
の方が排気圧よりも高いというターボチャージャ１付き
エンジン２の特質を利用して、吸気管４から排気管７へ
の一方向のみに、比較的に低温の空気が流れる還元剤供
給路10を設け、この還元剤供給路10内に燃料噴射ノズル
12を設けているため、燃料噴射ノズル12は排気管７を流
れる排気ガスの熱の影響を受けることがなく、焼き付く
恐れがない。
の方が排気圧よりも高いというターボチャージャ１付き
エンジン２の特質を利用して、吸気管４から排気管７へ
の一方向のみに、比較的に低温の空気が流れる還元剤供
給路10を設け、この還元剤供給路10内に燃料噴射ノズル
12を設けているため、燃料噴射ノズル12は排気管７を流
れる排気ガスの熱の影響を受けることがなく、焼き付く
恐れがない。
【００１３】また、燃料噴射ノズル12の焼き付きの恐れ
がなくなり、還元剤供給路10を排気マニホールド６直下
のような高温部に接続することができるため、燃料噴射
ノズル12から噴射された燃料は、還元剤供給路10から排
気管７に流下した後、高温の排気熱によって速やかに気
化し、ＮＯX 還元触媒９に導入される。次に、図２は本
発明の実施例２における、内燃機関の排気ガス浄化装置
の概要を示しており、本発明を自然吸気のエンジン２に
適用した場合である。
がなくなり、還元剤供給路10を排気マニホールド６直下
のような高温部に接続することができるため、燃料噴射
ノズル12から噴射された燃料は、還元剤供給路10から排
気管７に流下した後、高温の排気熱によって速やかに気
化し、ＮＯX 還元触媒９に導入される。次に、図２は本
発明の実施例２における、内燃機関の排気ガス浄化装置
の概要を示しており、本発明を自然吸気のエンジン２に
適用した場合である。
【００１４】エンジン２の吸気マニホールド３には吸気
管４が、排気マニホールド６には排気管７が、それぞれ
接続されており、この排気管７の下流部にはＮＯX 還元
触媒９が設けられている。また、排気管７の上流部には
還元剤供給路10の一端が接続されており、この還元剤供
給路10の他端には、排気圧よりも高圧の空気を供給する
エアポンプ15が接続されている。
管４が、排気マニホールド６には排気管７が、それぞれ
接続されており、この排気管７の下流部にはＮＯX 還元
触媒９が設けられている。また、排気管７の上流部には
還元剤供給路10の一端が接続されており、この還元剤供
給路10の他端には、排気圧よりも高圧の空気を供給する
エアポンプ15が接続されている。
【００１５】更に、この還元剤供給路10には、燃料噴射
ポンプ11に接続された燃料噴射ノズル12が設けられてお
り、コトローラ14によって燃料噴射量と空気送出量を最
適な量に制御している。この実施例の場合も前記実施例
１と同様に、エアポンプ15から排気管７に向かって、一
方向のみに低温の空気が流れる還元剤供給路10を設け、
この還元剤供給路10内に燃料噴射ノズル12を設けている
ため、燃料噴射ノズル12は排気管７を流れる排気ガスの
熱の影響を受けることがなく、焼き付く恐れがない。
ポンプ11に接続された燃料噴射ノズル12が設けられてお
り、コトローラ14によって燃料噴射量と空気送出量を最
適な量に制御している。この実施例の場合も前記実施例
１と同様に、エアポンプ15から排気管７に向かって、一
方向のみに低温の空気が流れる還元剤供給路10を設け、
この還元剤供給路10内に燃料噴射ノズル12を設けている
ため、燃料噴射ノズル12は排気管７を流れる排気ガスの
熱の影響を受けることがなく、焼き付く恐れがない。
【００１６】
【発明の効果】本発明の内燃機関の排気ガス浄化装置
は、排気ガス通路内にＮＯX 還元触媒を設けた内燃機関
において、このＮＯX 還元触媒よりも上流の前記排気ガ
ス通路に一端を接続し、他端を前記排気ガス通路内の排
気圧よりも高圧の空気供給源に接続した還元剤供給路を
設けると共に、この還元剤供給路内に還元剤を噴射する
噴射装置を設けたことを特徴とするので、以下の効果を
奏することができる。
は、排気ガス通路内にＮＯX 還元触媒を設けた内燃機関
において、このＮＯX 還元触媒よりも上流の前記排気ガ
ス通路に一端を接続し、他端を前記排気ガス通路内の排
気圧よりも高圧の空気供給源に接続した還元剤供給路を
設けると共に、この還元剤供給路内に還元剤を噴射する
噴射装置を設けたことを特徴とするので、以下の効果を
奏することができる。
【００１７】還元剤を排気通路内に供給するための噴射
装置を、空気供給源から排気通路に向かって流れる比較
的に低温の空気に曝すようにしているため、この噴射装
置が排気ガスの熱の影響を受けることを防止できる。ま
た、この噴射装置の焼き付き等の熱害を防止できるの
で、常に確実に排気通路内に還元剤を供給することがで
き、下流のＮＯX 還元触媒を活性化することができる。
装置を、空気供給源から排気通路に向かって流れる比較
的に低温の空気に曝すようにしているため、この噴射装
置が排気ガスの熱の影響を受けることを防止できる。ま
た、この噴射装置の焼き付き等の熱害を防止できるの
で、常に確実に排気通路内に還元剤を供給することがで
き、下流のＮＯX 還元触媒を活性化することができる。
【図１】本発明の内燃機関の排気ガス浄化装置の実施例
１における概略図である。
１における概略図である。
【図２】本発明の内燃機関の排気ガス浄化装置の実施例
２における概略図である。
２における概略図である。
【図３】エンジン負荷に対する排出ガス中のＮＯX ・Ｈ
Ｃ排出量の特性図である。
Ｃ排出量の特性図である。
２ 内燃機関（エンジン） ５ 空気供
給源（コンプレッサ） ６ 排気ガス通路（排気マニホールド） ７ 排気ガ
ス通路（排気管） ９ ＮＯX 還元触媒 10 還元剤
供給路 12 噴射装置（燃料噴射ノズル） 15 空気供
給源（エアポンプ）
給源（コンプレッサ） ６ 排気ガス通路（排気マニホールド） ７ 排気ガ
ス通路（排気管） ９ ＮＯX 還元触媒 10 還元剤
供給路 12 噴射装置（燃料噴射ノズル） 15 空気供
給源（エアポンプ）
Claims (1)
- 【請求項１】 排気ガス通路内にＮＯX 還元触媒を設け
た内燃機関において、このＮＯX 還元触媒よりも上流の
前記排気ガス通路に一端を接続し、他端を前記排気ガス
通路内の排気圧よりも高圧の空気供給源に接続した還元
剤供給路を設けると共に、この還元剤供給路内に還元剤
を噴射する噴射装置を設けたことを特徴とする内燃機関
の排気ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23025092A JPH0681631A (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23025092A JPH0681631A (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0681631A true JPH0681631A (ja) | 1994-03-22 |
Family
ID=16904870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23025092A Pending JPH0681631A (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0681631A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5987884A (en) * | 1997-06-19 | 1999-11-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification device |
| EP1111211A2 (en) * | 1999-12-21 | 2001-06-27 | Ford Global Technologies, Inc. | Exhaust gas purification system for a lean burn engine |
| EP1550796A1 (en) * | 2003-12-29 | 2005-07-06 | Iveco S.p.A. | Method for controlling the temperature of the exhaust gases in an engine and the relative engine apparatus |
| JP2010096080A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| WO2011090025A1 (ja) * | 2010-01-21 | 2011-07-28 | 三菱重工業株式会社 | 舶用内燃機関 |
| JP2011157922A (ja) * | 2010-02-03 | 2011-08-18 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| KR101110842B1 (ko) * | 2009-09-11 | 2012-02-15 | 삼성중공업 주식회사 | Ｓｃｒ 시스템 |
-
1992
- 1992-08-28 JP JP23025092A patent/JPH0681631A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5987884A (en) * | 1997-06-19 | 1999-11-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification device |
| EP1111211A2 (en) * | 1999-12-21 | 2001-06-27 | Ford Global Technologies, Inc. | Exhaust gas purification system for a lean burn engine |
| EP1111211A3 (en) * | 1999-12-21 | 2003-08-13 | Ford Global Technologies, Inc. | Exhaust gas purification system for a lean burn engine |
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