JPH074235A - 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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- JPH074235A JPH074235A JP14791493A JP14791493A JPH074235A JP H074235 A JPH074235 A JP H074235A JP 14791493 A JP14791493 A JP 14791493A JP 14791493 A JP14791493 A JP 14791493A JP H074235 A JPH074235 A JP H074235A
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- exhaust gas
- secondary air
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＮＯｘを還元除去するとともにＣＯとＨＣを
供給された２次空気にて酸化除去する排気ガス浄化装置
において、空気ポンプを設けることなく２次空気を供給
し、ＮＯｘ及びＣＯやＨＣを確実に除去する。 【構成】 理論空燃比近傍での燃焼による排気ガスより
も酸素濃度の高い排気ガスに対してＮＯｘの還元能力を
有する還元触媒１０と炭化水素類及び一酸化炭素を酸化
する酸化触媒１１を配置した触媒ユニット９を排気管８
に配置し、排気管８の触媒ユニット９よりも上流位置に
２次空気導入口１２を設け、この２次空気導入口１２を
リードバルブ１４を介して大気に開口した。
供給された２次空気にて酸化除去する排気ガス浄化装置
において、空気ポンプを設けることなく２次空気を供給
し、ＮＯｘ及びＣＯやＨＣを確実に除去する。 【構成】 理論空燃比近傍での燃焼による排気ガスより
も酸素濃度の高い排気ガスに対してＮＯｘの還元能力を
有する還元触媒１０と炭化水素類及び一酸化炭素を酸化
する酸化触媒１１を配置した触媒ユニット９を排気管８
に配置し、排気管８の触媒ユニット９よりも上流位置に
２次空気導入口１２を設け、この２次空気導入口１２を
リードバルブ１４を介して大気に開口した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の排気ガス浄化
装置に関し、特にキャブレタによる燃料供給方式の内燃
機関に好適に利用できる排気ガス浄化装置に関するもの
である。
装置に関し、特にキャブレタによる燃料供給方式の内燃
機関に好適に利用できる排気ガス浄化装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来から、内燃機関の排気ガス中に含ま
れている窒素酸化物（ＮＯｘ）及び一酸化炭素（ＣＯ）
や炭化水素類（ＨＣ）を除去するために排気管に触媒を
配置し、この触媒にて排気ガスを浄化して排出する触媒
による排気ガス浄化システムは知られている。また、こ
れらＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣを単一の触媒にて除去すること
ができる三元触媒も開発され、簡便に排気ガス浄化を実
現できるようになってきている。
れている窒素酸化物（ＮＯｘ）及び一酸化炭素（ＣＯ）
や炭化水素類（ＨＣ）を除去するために排気管に触媒を
配置し、この触媒にて排気ガスを浄化して排出する触媒
による排気ガス浄化システムは知られている。また、こ
れらＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣを単一の触媒にて除去すること
ができる三元触媒も開発され、簡便に排気ガス浄化を実
現できるようになってきている。
【０００３】ところで、三元触媒は、図３に示すよう
に、理論空燃比（１４．７）の近傍での燃焼による排気
ガスに対しては、ＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣのいずれについて
も高い浄化率を達成できるが、空燃比が高くなって排気
ガス中の酸素濃度が高くなるとＮＯｘに対する浄化率が
急激に低下し、逆に空燃比が低くなって排気ガス中の酸
素濃度が低くなるとＣＯやＨＣに対する浄化率が低下す
るため、Ｏ2 センサにより吸気中の酸素濃度を検出し、
空燃比が常に理論空燃比となるように燃料噴射量をフィ
ードバック制御するようにした内燃機関でないと十分に
効果を発揮することができないという適用限界を有して
いる。
に、理論空燃比（１４．７）の近傍での燃焼による排気
ガスに対しては、ＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣのいずれについて
も高い浄化率を達成できるが、空燃比が高くなって排気
ガス中の酸素濃度が高くなるとＮＯｘに対する浄化率が
急激に低下し、逆に空燃比が低くなって排気ガス中の酸
素濃度が低くなるとＣＯやＨＣに対する浄化率が低下す
るため、Ｏ2 センサにより吸気中の酸素濃度を検出し、
空燃比が常に理論空燃比となるように燃料噴射量をフィ
ードバック制御するようにした内燃機関でないと十分に
効果を発揮することができないという適用限界を有して
いる。
【０００４】しかるに、燃料供給のフィードバック制御
機構を持っていないキャブレタによる燃料供給方式の安
価な内燃機関においては、空燃比の変動許容幅が大きい
ためにＮＯｘとＣＯやＨＣの両方を同時に除去すること
は困難で、必要な排気ガス浄化率を達成することができ
ない。
機構を持っていないキャブレタによる燃料供給方式の安
価な内燃機関においては、空燃比の変動許容幅が大きい
ためにＮＯｘとＣＯやＨＣの両方を同時に除去すること
は困難で、必要な排気ガス浄化率を達成することができ
ない。
【０００５】そこで、図４に示すように、吸気管２２に
キャブレタ２３を配置した内燃機関２１においては、そ
の排気管２４にＮＯｘを還元除去するための還元触媒２
５と、ＣＯやＨＣを酸化除去するための酸化触媒２６又
は三元触媒とを配置し、かつ例えば実開昭４９−１２７
６１６号公報や実開昭６１−７８２１９号公報等に開示
されているように、還元触媒２５と酸化触媒２６の間に
２次空気導入口２７を開口し、２次空気を供給すること
により排気ガスを酸化し易いガス雰囲気にし、酸化触媒
２６にて排気ガス中のＣＯとＨＣを燃焼させて除去する
ようにしたものが知られている。
キャブレタ２３を配置した内燃機関２１においては、そ
の排気管２４にＮＯｘを還元除去するための還元触媒２
５と、ＣＯやＨＣを酸化除去するための酸化触媒２６又
は三元触媒とを配置し、かつ例えば実開昭４９−１２７
６１６号公報や実開昭６１−７８２１９号公報等に開示
されているように、還元触媒２５と酸化触媒２６の間に
２次空気導入口２７を開口し、２次空気を供給すること
により排気ガスを酸化し易いガス雰囲気にし、酸化触媒
２６にて排気ガス中のＣＯとＨＣを燃焼させて除去する
ようにしたものが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように還元触媒２５と酸化触媒２６の間に２次空気導入
口２７を開口した場合、この還元触媒２５と酸化触媒２
６の間の位置では排気ガスが還元触媒２５を通過した後
であるために排気脈動が弱くなってしまっており、その
ため排気脈動を利用して２次空気を吸入するエアサクシ
ョン方式によっては必要な空気量を吸入することができ
ない。そこで、図４に示すように、クランクシャフト連
動、又は電動モータ駆動の空気ポンプ２８によって２次
空気を供給する必要があり、コスト高になるという問題
があった。
ように還元触媒２５と酸化触媒２６の間に２次空気導入
口２７を開口した場合、この還元触媒２５と酸化触媒２
６の間の位置では排気ガスが還元触媒２５を通過した後
であるために排気脈動が弱くなってしまっており、その
ため排気脈動を利用して２次空気を吸入するエアサクシ
ョン方式によっては必要な空気量を吸入することができ
ない。そこで、図４に示すように、クランクシャフト連
動、又は電動モータ駆動の空気ポンプ２８によって２次
空気を供給する必要があり、コスト高になるという問題
があった。
【０００７】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、還元触媒にてＮＯｘを除去するとともに供給された
２次空気にて排気ガス中のＣＯとＨＣを酸化除去するよ
うにした排気ガス浄化装置において、２次空気供給用の
空気ポンプを設けることなくＮＯｘ及びＣＯやＨＣを除
去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。
み、還元触媒にてＮＯｘを除去するとともに供給された
２次空気にて排気ガス中のＣＯとＨＣを酸化除去するよ
うにした排気ガス浄化装置において、２次空気供給用の
空気ポンプを設けることなくＮＯｘ及びＣＯやＨＣを除
去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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、理論空燃比近
傍での燃焼による排気ガスよりも酸素濃度の高い排気ガ
スに対して窒素酸化物の還元能力を有する第１の触媒と
炭化水素類及び一酸化炭素を酸化する第２の触媒とを排
気管に配置し、排気管の第１及び第２の触媒よりも上流
位置に２次空気導入口を設け、この２次空気導入口をリ
ードバルブを介して大気に開口したことを特徴とする。
傍での燃焼による排気ガスよりも酸素濃度の高い排気ガ
スに対して窒素酸化物の還元能力を有する第１の触媒と
炭化水素類及び一酸化炭素を酸化する第２の触媒とを排
気管に配置し、排気管の第１及び第２の触媒よりも上流
位置に２次空気導入口を設け、この２次空気導入口をリ
ードバルブを介して大気に開口したことを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明によれば、２次空気導入口を第１と第２
の触媒よりも上流位置に設けているので、この２次空気
導入口位置では排気脈動が触媒通過によって弱められて
いず、そのため２次空気導入口をリードバルブを介して
大気に開放するだけで排気脈動を利用して２次空気を吸
入して排気ガス中に供給することができ、またこの２次
空気の導入によって排気ガス中の酸素濃度が理論空燃比
近傍での燃焼による排気ガスよりも高くなっても第１の
触媒にて窒素酸化物を還元除去することができ、かつ排
気ガスの酸素濃度が高く酸化し易いガス雰囲気となって
いるため第２の触媒にて一酸化炭素及び炭化水素類を確
実に燃焼除去することができ、したがって空気ポンプを
設けない簡単な構成で窒素酸化物及び一酸化炭素や炭化
水素類を除去して排気ガスを確実に浄化することができ
る。
の触媒よりも上流位置に設けているので、この２次空気
導入口位置では排気脈動が触媒通過によって弱められて
いず、そのため２次空気導入口をリードバルブを介して
大気に開放するだけで排気脈動を利用して２次空気を吸
入して排気ガス中に供給することができ、またこの２次
空気の導入によって排気ガス中の酸素濃度が理論空燃比
近傍での燃焼による排気ガスよりも高くなっても第１の
触媒にて窒素酸化物を還元除去することができ、かつ排
気ガスの酸素濃度が高く酸化し易いガス雰囲気となって
いるため第２の触媒にて一酸化炭素及び炭化水素類を確
実に燃焼除去することができ、したがって空気ポンプを
設けない簡単な構成で窒素酸化物及び一酸化炭素や炭化
水素類を除去して排気ガスを確実に浄化することができ
る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１、図２を参照
して説明する。
して説明する。
【００１１】図１において、１は内燃機関のシリンダブ
ロック、２はシリンダヘッド、３は吸気ポート、４は排
気ポートである。吸気ポート３には吸気管５が接続さ
れ、吸気管５の途中にキャブレタ６が介装されるととも
に先端にエアクリーナ７が接続されている。排気ポート
４には排気管８が接続され、排気管８の途中に触媒ユニ
ット９が介装されている。
ロック、２はシリンダヘッド、３は吸気ポート、４は排
気ポートである。吸気ポート３には吸気管５が接続さ
れ、吸気管５の途中にキャブレタ６が介装されるととも
に先端にエアクリーナ７が接続されている。排気ポート
４には排気管８が接続され、排気管８の途中に触媒ユニ
ット９が介装されている。
【００１２】触媒ユニット９内には、還元触媒１０と酸
化触媒１１が配置され、かつ排気管８の触媒ユニット９
より上流位置に２次空気導入口１２が設けられている。
２次空気導入口１２は２次空気供給管１３を介してエア
クリーナ７内に開口されるとともに、２次空気供給管１
３の途中にリードバルブ１４が介装されている。
化触媒１１が配置され、かつ排気管８の触媒ユニット９
より上流位置に２次空気導入口１２が設けられている。
２次空気導入口１２は２次空気供給管１３を介してエア
クリーナ７内に開口されるとともに、２次空気供給管１
３の途中にリードバルブ１４が介装されている。
【００１３】還元触媒１０は、酸素過剰下（Ｏ2 を１ v
ol％以上含む排気ガス中）でもＮＯｘ還元能力に優れた
ものであり、図２に示すように、理論空燃比（１４．
７）よりも高い空燃比における排気ガスに対しても高い
ＮＯｘ浄化率を保持することができるものである（図２
中、従来の還元触媒の浄化特性を破線で示す）。この還
元触媒１０は、例えば銅、銀、白金等のイオン交換ゼオ
ライト触媒や、その他アルミナ触媒、貴金属触媒、水素
吸蔵合金触媒、又はそれらの複合触媒にて構成される。
このような還元触媒は、例えば、浜田秀昭著「炭化水素
類を用いるＮＯｘの選択的接触除去技術の進歩」（「触
媒学会誌」Ｖol３３．Ｎo.５（１９９１））や、佐藤信
也、他著「銅ゼオライト触媒によるＮＯｘ除去法の開
発」（６８回触媒学会討論会予稿集、「触媒学会誌」Ｖ
ol３３．Ｎo.６（１９９１））等に開示されている。
ol％以上含む排気ガス中）でもＮＯｘ還元能力に優れた
ものであり、図２に示すように、理論空燃比（１４．
７）よりも高い空燃比における排気ガスに対しても高い
ＮＯｘ浄化率を保持することができるものである（図２
中、従来の還元触媒の浄化特性を破線で示す）。この還
元触媒１０は、例えば銅、銀、白金等のイオン交換ゼオ
ライト触媒や、その他アルミナ触媒、貴金属触媒、水素
吸蔵合金触媒、又はそれらの複合触媒にて構成される。
このような還元触媒は、例えば、浜田秀昭著「炭化水素
類を用いるＮＯｘの選択的接触除去技術の進歩」（「触
媒学会誌」Ｖol３３．Ｎo.５（１９９１））や、佐藤信
也、他著「銅ゼオライト触媒によるＮＯｘ除去法の開
発」（６８回触媒学会討論会予稿集、「触媒学会誌」Ｖ
ol３３．Ｎo.６（１９９１））等に開示されている。
【００１４】なお、還元触媒１０は主としてＮＯｘ還元
に作用するものであれば、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水
素類（ＨＣ）を酸化する能力を合わせ持っていてもよ
い。また、酸化触媒１１に代えて三元触媒を用いてもよ
い。
に作用するものであれば、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水
素類（ＨＣ）を酸化する能力を合わせ持っていてもよ
い。また、酸化触媒１１に代えて三元触媒を用いてもよ
い。
【００１５】以上の構成によれば、排気ポート４から排
出された排気ガスは排気管８を通り、還元触媒１０及び
酸化触媒１１が配置された触媒ユニット９内を通って排
気ガス中に含まれている有害なＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣが浄
化された後、大気中に放出される。
出された排気ガスは排気管８を通り、還元触媒１０及び
酸化触媒１１が配置された触媒ユニット９内を通って排
気ガス中に含まれている有害なＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣが浄
化された後、大気中に放出される。
【００１６】その排気ガス浄化に際して、２次空気導入
口１２が触媒ユニット９よりも上流位置に設けられてい
るので、この２次空気導入口１２の位置では排気脈動が
触媒通過によって弱められていず、そのためリードバル
ブ１４を介してエアフィルタ７内に開放されている２次
空気導入口１２から排気脈動によって２次空気が吸入さ
れて排気ガス中に供給され、この２次空気が導入された
排気ガスが還元触媒１０を通過することによってＮＯｘ
が還元除去される。即ち、還元触媒１０は排気ガス中の
酸素濃度が１ vol％以上であってもＮＯｘ還元能力を有
するので、排気ガスに２次空気が導入されて酸素濃度が
高くてもＮＯｘは確実に還元除去される。次に、排気ガ
スが酸化触媒１１を通過することによって一酸化炭素
（ＣＯ）や炭化水素類（ＨＣ）が酸化除去される。即
ち、２次空気の導入によって排気ガスの酸素濃度が高く
酸化し易いガス雰囲気となっているため、酸化触媒１１
にてＣＯ及びＨＣを確実に燃焼除去することができる。
口１２が触媒ユニット９よりも上流位置に設けられてい
るので、この２次空気導入口１２の位置では排気脈動が
触媒通過によって弱められていず、そのためリードバル
ブ１４を介してエアフィルタ７内に開放されている２次
空気導入口１２から排気脈動によって２次空気が吸入さ
れて排気ガス中に供給され、この２次空気が導入された
排気ガスが還元触媒１０を通過することによってＮＯｘ
が還元除去される。即ち、還元触媒１０は排気ガス中の
酸素濃度が１ vol％以上であってもＮＯｘ還元能力を有
するので、排気ガスに２次空気が導入されて酸素濃度が
高くてもＮＯｘは確実に還元除去される。次に、排気ガ
スが酸化触媒１１を通過することによって一酸化炭素
（ＣＯ）や炭化水素類（ＨＣ）が酸化除去される。即
ち、２次空気の導入によって排気ガスの酸素濃度が高く
酸化し易いガス雰囲気となっているため、酸化触媒１１
にてＣＯ及びＨＣを確実に燃焼除去することができる。
【００１７】かくして、本実施例によれば２次空気導入
口１２をリードバルブ１４を介して大気に開放するだけ
で、空気ポンプを設けない簡単な構成でＮＯｘ及びＣＯ
やＨＣを除去して排気ガスを確実に浄化することができ
る。
口１２をリードバルブ１４を介して大気に開放するだけ
で、空気ポンプを設けない簡単な構成でＮＯｘ及びＣＯ
やＨＣを除去して排気ガスを確実に浄化することができ
る。
【００１８】
【発明の効果】本発明の内燃機関の排気ガス浄化装置に
よれば、以上のように２次空気導入口を第１と第２の触
媒よりも上流位置に設けているので、この２次空気導入
口位置では排気脈動が触媒通過によって弱められてい
ず、そのため２次空気導入口をリードバルブを介して大
気に開放するだけで排気脈動を利用して２次空気を吸入
して排気ガス中に供給することができ、またこの２次空
気の導入によって排気ガス中の酸素濃度が理論空燃比近
傍での燃焼による排気ガスよりも高くなっても第１の触
媒にてＮＯｘを還元除去することができ、かつ排気ガス
の酸素濃度が高く酸化し易いガス雰囲気となっているた
め第２の触媒にてＣＯ及びＨＣを確実に燃焼除去するこ
とができ、したがって空気ポンプを設けない簡単な構成
でＮＯｘ及びＣＯやＨＣを除去して排気ガスを確実に浄
化することができる。
よれば、以上のように２次空気導入口を第１と第２の触
媒よりも上流位置に設けているので、この２次空気導入
口位置では排気脈動が触媒通過によって弱められてい
ず、そのため２次空気導入口をリードバルブを介して大
気に開放するだけで排気脈動を利用して２次空気を吸入
して排気ガス中に供給することができ、またこの２次空
気の導入によって排気ガス中の酸素濃度が理論空燃比近
傍での燃焼による排気ガスよりも高くなっても第１の触
媒にてＮＯｘを還元除去することができ、かつ排気ガス
の酸素濃度が高く酸化し易いガス雰囲気となっているた
め第２の触媒にてＣＯ及びＨＣを確実に燃焼除去するこ
とができ、したがって空気ポンプを設けない簡単な構成
でＮＯｘ及びＣＯやＨＣを除去して排気ガスを確実に浄
化することができる。
【図１】本発明の一実施例における内燃機関の排気ガス
浄化装置の全体構成を示す断面図である。
浄化装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】同実施例のＮＯｘ還元触媒の空燃比に対する浄
化率特性図である。
化率特性図である。
【図３】従来例の三元触媒の空燃比に対するＮＯｘ、Ｃ
Ｏ及びＨＣの浄化率特性図である。
Ｏ及びＨＣの浄化率特性図である。
【図４】従来例のキャブレタによる燃料供給方式の内燃
機関における排気ガス浄化装置の全体構成を示す断面図
である。
機関における排気ガス浄化装置の全体構成を示す断面図
である。
８ 排気管 ９ 触媒ユニット １０ 還元触媒 １１ 酸化触媒 １２ ２次空気導入口 １３ ２次空気供給管 １４ リードバルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 裕久 滋賀県蒲生郡竜王町大字山之上3000番地 ダイハツ工業株式会社滋賀テクニカルセン ター内 (72)発明者 高橋 一郎 滋賀県蒲生郡竜王町大字山之上3000番地 ダイハツ工業株式会社滋賀テクニカルセン ター内
Claims (1)
- 【請求項１】 理論空燃比近傍での燃焼による排気ガス
よりも酸素濃度の高い排気ガスに対して窒素酸化物の還
元能力を有する第１の触媒と一酸化炭素及び炭化水素類
を酸化する第２の触媒とを排気管に配置し、排気管の第
１及び第２の触媒よりも上流位置に２次空気導入口を設
け、この２次空気導入口をリードバルブを介して大気に
開口し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 |
|---|---|---|---|
| JP14791493A JPH074235A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14791493A JPH074235A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH074235A true JPH074235A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=15440960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14791493A Pending JPH074235A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH074235A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5462905A (en) * | 1992-08-21 | 1995-10-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying catalyst |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP14791493A patent/JPH074235A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5462905A (en) * | 1992-08-21 | 1995-10-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying catalyst |
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