JPH08218849A - 排ガス中のパティキュレート低減装置 - Google Patents

排ガス中のパティキュレート低減装置

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Publication number
JPH08218849A
JPH08218849A JP2637195A JP2637195A JPH08218849A JP H08218849 A JPH08218849 A JP H08218849A JP 2637195 A JP2637195 A JP 2637195A JP 2637195 A JP2637195 A JP 2637195A JP H08218849 A JPH08218849 A JP H08218849A
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JP
Japan
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fuel
fuel additive
engine
flow rate
additive
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Pending
Application number
JP2637195A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuru Hosoya
満 細谷
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Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2637195A priority Critical patent/JPH08218849A/ja
Publication of JPH08218849A publication Critical patent/JPH08218849A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】エンジンの低負荷時における出力の低下と燃費
の悪化を防止し、エンジンの中負荷時又は高負荷時にお
けるパティキュレートの排出量を低減する。 【構成】ディーゼルエンジン11の燃料噴射ポンプ12
に配管される燃料供給管14に接続され燃料添加剤供給
管21と、燃料添加剤供給管に燃料添加剤タンク23に
入った燃料添加剤22を圧送する添加剤ポンプ24と、
エンジンの回転速度を検出する回転センサ27と、エン
ジンの負荷を検出する負荷センサ28と、燃料添加剤供
給管に設けられた流量調整弁26と、回転センサ及び負
荷センサの各検出出力に基づいて流量調整弁の開度を制
御するコントローラ29とを備える。燃料添加剤はジグ
ライム、モノグライム等の含酸素系炭化水素であること
が好ましく、この場合、コントローラは流量調整弁の開
度を制御して燃料中の酸素含有量が0.1〜7重量%に
なるようすることが更に好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンから
排出される排ガス中のパティキュレートの排出を低減す
る装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】排ガス中のパティキュレート低減装置に
は、燃料が燃焼した後の対策としてディーゼルエンジン
の排気管に触媒コンバータが設けられ、このコンバータ
に酸化触媒が収容されたものが知られている。上記酸化
触媒はハニカム状又はペレット状に形成された多孔質の
アルミナ等のセラミックス担体にPt又はPd等の貴金
属を担持させることにより形成される。この排ガス浄化
装置では、排ガス中のSOF(Soluble Organic Fracti
on)が酸化触媒により酸化されて、二酸化炭素や水に浄
化されて大気に排出されるようになっている。一方、燃
焼前の燃料においてパティキュレートの排出量を低減す
る対策として、燃料に燃料添加剤を予め添加する対策が
知られている。この対策によればNOxが増加すること
なくパティキュレートの排出量を低減することができる
ようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の触媒コ
ンバータを用いた装置では、排ガス温度が400℃を越
えると、排ガス中のSO2が酸化触媒により酸化されて
パティキュレートの一種であるサルフェートの生成が急
激に増大する不具合があった。この結果、パティキュレ
ートの大気への排出が増大する問題点があった。また、
後者の燃料添加剤を予め添加する方法では、常に燃料添
加剤が燃料である軽油に添加されているため、パティキ
ュレートの排出量が比較的少ない低負荷時において出力
の低下と燃費の悪化を招く未だ解決すべき課題が残存し
ていた。本発明の目的は、エンジンの低負荷時における
出力の低下と燃費の悪化を低減し、かつエンジンの中負
荷時又は高負荷時におけるパティキュレートの排出量を
低減することのできる排ガス中のパティキュレート低減
装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成を、実施例に対応する図1を用いて説明
する。本発明の特徴ある構成は、ディーゼルエンジン1
1の燃料噴射ポンプ12に配管される燃料供給管14に
接続された燃料添加剤供給管21と、燃料添加剤供給管
21に燃料添加剤タンク23に入った燃料添加剤22を
圧送する添加剤ポンプ24と、エンジン11の回転速度
を検出する回転センサ27と、エンジン11の負荷を検
出する負荷センサ28と、燃料添加剤供給管21に設け
られた流量調整弁26と、回転センサ27及び負荷セン
サ28の各検出出力に基づいて流量調整弁26の開度を
制御するコントローラ29とを備えたところにある。燃
料添加剤22としては、ジグライム、モノグライム等の
含酸素系炭化水素、又はオクチル酸セリウム、ナフテン
酸セリウム、銅を含む有機化合物等の有機金属化合物の
燃料添加剤が例示される。燃料添加剤22が含酸素系炭
化水素系であるとき、コントローラ29は流量調整弁2
6の開度を制御して燃料添加剤22を燃料中の酸素含有
量が0.1〜7重量%になるように燃料に添加すること
が好ましい。
【0005】
【作用】負荷センサ28がエンジン11の中負荷又は高
負荷を検出すると、コントローラ29は流量調整弁26
の開度を大きくして添加剤ポンプ24により燃料添加剤
供給管21内に燃料添加剤22を圧送する。燃料添加剤
22は燃料と混合され、エンジン11内で燃料と混合さ
れた状態で燃焼する。燃料添加剤が含酸素系炭化水素系
の場合にはその中に含まれる酸素基が活性基となってパ
ティキュレート成分中のスーツ分を減少させる。材料添
加剤が有機金属化合物の場合にはセリウムや銅が活性種
となってパティキュレート成分中のスーツ分を減少させ
る。負荷センサ28がエンジン11の低負荷を検知する
と、コントローラ29は添加剤ポンプ24の回転を停止
させるとともに流量調整弁26を閉じる。
【0006】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。図1に示すように、ディーゼルエンジン11
には燃料噴射ポンプ12が設けられ、燃料噴射ポンプ1
2にはフィードポンプ13が設けられる。フィードポン
プ13は燃料供給管14を介して噴射ポンプ12に燃料
タンク16の燃料を供給している。燃料噴射ポンプ12
とフィードポンプ13の間にはフィルタ17が設けら
れ、燃料中の塵埃を除去するようになっている。また、
フィードポンプ13とフィルタ17の間の燃料供給管1
4には逆流防止弁18が設けられ、逆流防止弁18とフ
ィルタ17の間の燃料供給管14には燃料添加剤供給管
21が接続される。
【0007】燃料添加剤供給管21の一端は燃料添加剤
22を貯留する添加剤タンク23に接続され、燃料添加
剤供給管21の他端は燃料供給管14に接続される。燃
料添加剤供給管21の途中には添加剤タンク23から燃
料添加剤22を燃料供給管14に送込む添加剤ポンプ2
4と、この燃料添加剤供給管21の中を流れる燃料添加
剤22の流量を調整する流量調整弁26が設けられる。
またエンジン11のクランク軸11aにはこのクランク
軸11aの回転速度を検出する回転センサ27が設けら
れ、噴射ポンプ12にはエンジン11の負荷を検出する
負荷センサ28が設けられる。
【0008】回転センサ27及び負荷センサ28の各検
出出力はコントローラ29の制御入力に接続され、コン
トローラ29の制御出力は添加剤ポンプ24及び流量調
整弁26に接続される。コントローラ29のメモリには
クランク軸11aの回転速度及びエンジン11の負荷に
対応して燃料添加剤22の最適な添加量がマップとして
記憶される。即ち、マップに基づく所定流量の燃料添加
剤22を燃料供給管14に導入することにより中負荷時
又は高負荷時のパティキュレートの排出量を低減するこ
とができるようになっている。
【0009】この例では燃料添加剤22は酸素原子を含
有する炭化水素化合物であって、ジグライム、モノグラ
イムが例示される。具体的な燃料添加剤22の添加量は
コントローラ29が流量調整弁26の開度を制御するこ
とにより燃料中の酸素含有量が0.1〜7重量%になる
ように燃料に添加される。例えば酸素含有量を5重量%
にするには上述したジグライム、モノグライムでは添加
剤22を10重量%程度燃料である軽油に添加すること
により達成される。従って、コントローラ29は添加剤
22を添加するときには、添加剤22を燃料の流路であ
る燃料供給管14に適量を添加するように流量調整弁2
6の開度を制御する。
【0010】このように構成された排ガス中のパティキ
ュレート低減装置では、負荷センサ28がエンジン11
の中負荷又は高負荷を検出するとコントローラ29は流
量調整弁26の開度を大きくして添加剤ポンプ24によ
り燃料添加剤供給管21内に燃料添加剤22を圧送す
る。コントローラ29は回転センサ27及び負荷センサ
28の各検出出力をメモリに記憶されたマップと比較し
て流量調整弁26の最適な開度を求め、流量調整弁26
を開いて上記開度になるように制御する。燃料添加剤2
2は燃料である軽油と混合してフィルタ17を通過した
後エンジン11内で燃料と混合された状態で燃焼され
る。これらの添加剤中に含まれる酸素基は活性基となっ
てエンジン11内で燃料が燃焼する際にパティキュレー
ト成分中のスーツ分を減少させ、図2に示すように排ガ
ス中の煙の汚染度(濃度)を低下させる。
【0011】図3に添加剤22であるモノグライム又は
ジグライムをJIS燃料に酸素含有量が4%になるよう
にそれぞれ添加した場合のディーゼル13モードでのパ
ティキュレート排出量をJIS燃料の場合と比較して示
す。これによればモノグライムを添加した場合で15
%、ジグライムを添加した場合で16%のパティキュレ
ート排出量を低下させることができる。負荷センサ28
がエンジン11の低負荷を検知すると、コントローラ2
9は添加剤ポンプ24の回転を停止させるとともに流量
調整弁26を閉じ、燃料の添加剤タンク23内への逆流
を防止する。なお、上記実施例では逆流防止弁18を燃
料供給管に設けたが、燃料添加剤が燃料タンクに逆流す
ることがなければ設ける必要はない。
【0012】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、燃
料供給管に燃料添加剤供給管を接続し、燃料添加剤供給
管に燃料添加剤を圧送する添加剤ポンプと流量調整弁と
を設け、回転センサ及び負荷センサの各検出出力に基づ
いてコントローラが流量調整弁の開度を制御するので、
ディーゼルエンジンが中負荷又は高負荷のときのみ燃料
添加剤を燃料に添加することができる。この結果、エン
ジンの低負荷時における出力の低下と燃費の悪化を防止
することができる。
【0013】また、エンジンの中負荷時又は高負荷時に
燃料に添加された燃料添加剤としての含酸素系炭化水素
は、燃料と混合された状態で燃焼する際に含酸素系炭化
水素の中に含まれる酸素基が活性基となってパティキュ
レート成分中の煤分を減少させるため、エンジンの中負
荷時又は高負荷時におけるパティキュレートの排出量を
低減することができる。更に、エンジンが低負荷になる
と、コントローラは添加剤ポンプの回転を停止させると
ともに流量調整弁を閉じるので燃料が添加剤タンク内に
逆流することはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の排ガス中のパティキュレート低
減装置を示す構成図。
【図2】エンジンの負荷と排ガス中の煙の量の関係を示
す線図。
【図3】従来の排ガス中のパティキュレートの排出量を
1としたときの本発明実施例のそれぞれのパティキュレ
ートの排出量を示す棒グラフ。
【符号の説明】
11 ディーゼルエンジン 12 燃料噴射ポンプ 14 燃料供給管 21 燃料添加剤供給管 22 燃料添加剤 23 燃料添加剤タンク 24 添加剤ポンプ 26 流量調整弁 27 回転センサ 28 負荷センサ 29 コントローラ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディーゼルエンジン(11)の燃料噴射ポン
    プ(12)に配管される燃料供給管(14)に接続された燃料添
    加剤供給管(21)と、 前記燃料添加剤供給管(21)に燃料添加剤タンク(23)に入
    った燃料添加剤(22)を圧送する添加剤ポンプ(24)と、 前記エンジン(11)の回転速度を検出する回転センサ(27)
    と、 前記エンジン(11)の負荷を検出する負荷センサ(28)と、 前記燃料添加剤供給管(21)に設けられた流量調整弁(26)
    と、 前記回転センサ(27)及び負荷センサ(28)の各検出出力に
    基づいて前記流量調整弁(26)の開度を制御するコントロ
    ーラ(29)とを備えた排ガス中のパティキュレート低減装
    置。
  2. 【請求項2】 燃料添加剤(22)が含酸素系炭化水素であ
    る請求項1記載の排ガス中のパティキュレート低減装
    置。
  3. 【請求項3】 コントローラ(29)が流量調整弁(26)の開
    度を制御して含酸素系炭化水素系の燃料添加剤(22)を燃
    料中の酸素含有量が0.1〜7重量%になるように燃料
    に添加する請求項2記載の排ガス中のパティキュレート
    低減装置。
JP2637195A 1995-02-15 1995-02-15 排ガス中のパティキュレート低減装置 Pending JPH08218849A (ja)

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JP2637195A JPH08218849A (ja) 1995-02-15 1995-02-15 排ガス中のパティキュレート低減装置

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JP2637195A JPH08218849A (ja) 1995-02-15 1995-02-15 排ガス中のパティキュレート低減装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999000466A1 (fr) * 1997-06-26 1999-01-07 Renault Carburant constitue de gaz liquefies pour moteur a combustion interne
NL1030700C2 (nl) * 2005-12-19 2008-09-24 Jan Arie Michael Andre De Geus Brandstof voor Verbrandingsmotoren en Gasturbines met daaraan toegevoegde Nukleair Fuserende Component.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999000466A1 (fr) * 1997-06-26 1999-01-07 Renault Carburant constitue de gaz liquefies pour moteur a combustion interne
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