JPH0849532A - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents

エンジンの排気浄化装置

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Publication number
JPH0849532A
JPH0849532A JP6187200A JP18720094A JPH0849532A JP H0849532 A JPH0849532 A JP H0849532A JP 6187200 A JP6187200 A JP 6187200A JP 18720094 A JP18720094 A JP 18720094A JP H0849532 A JPH0849532 A JP H0849532A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
passage
egr
engine
exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6187200A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanobu Hirata
公信 平田
Yasuo Asaumi
靖男 浅海
Toshiyuki Yanai
壽幸 矢内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UD Trucks Corp
Original Assignee
UD Trucks Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by UD Trucks Corp filed Critical UD Trucks Corp
Priority to JP6187200A priority Critical patent/JPH0849532A/ja
Publication of JPH0849532A publication Critical patent/JPH0849532A/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
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/35Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for cleaning or treating the recirculated gases, e.g. catalysts, condensate traps, particle filters or heaters

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの排気通路から吸気通路へ排気の一
部を還流させるEGR通路を備える排気浄化装置におい
て、EGR効果を落とすことなく、エンジンの耐久性な
どに有害な黒煙やSOXの発生量を低減するため、EG
R率を下げられるようにする。 【構成】 EGR通路4の途中に排気中の未燃成分を処
理する酸化触媒6と、その上流側で排気中のNOXを処
理する還元触媒7を設け、還元触媒7の上流側に還元剤
を添加する装置8を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はエンジンの排気浄化装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンの排気中に含まれるNOX濃度
を低下させる有効な手段として、エンジンの排気通路か
ら排気の一部をEGR通路を通して吸気通路へ還流させ
ることが良く知られる(特公昭63ー6737号公報な
ど)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、EGR(排
気還流)を行うと、ディーゼルエンジンの場合、黒煙の
増加でカーボンによるオイル劣化が促進されるし、燃料
中に含まれる硫黄分の燃焼で生成するSOXによりエン
ジン各部(EGRバルブ,シリンダ,ピストンリングな
ど)の腐食や摩耗が増加するという不具合があった。
【0004】この発明はこのような問題点を解決するた
め、EGR効果を落とすことなく、EGR率を下げられ
るようにする。
【0005】
【課題を解決するための手段】第1の発明では、エンジ
ンの排気通路から吸気通路へ排気の一部を還流させるE
GR通路を備える排気浄化装置において、EGR通路の
途中に排気中の未燃成分を処理する酸化触媒を介装す
る。
【0006】第2の発明では、エンジンの排気通路から
吸気通路へ排気の一部を還流させるEGR通路を備える
排気浄化装置において、EGR通路の途中に排気中のN
Xを処理する還元触媒を介装する。
【0007】第3の発明では、第2の発明における還元
触媒の上流側に還元剤を添加する装置を備える。
【0008】第4の発明では、エンジンの排気通路から
吸気通路へ排気の一部を還流させるEGR通路を備える
排気浄化装置において、EGR通路の途中に排気中の未
燃成分を処理する酸化触媒と、排気中のNOXを処理す
る還元触媒とを直列に設ける。
【0009】第5の発明では、エンジンの排気通路から
吸気通路へ排気の一部を還流させるEGR通路を備える
排気浄化装置において、EGR通路の途中に排気中の未
燃成分を処理する酸化触媒と、その上流側で排気中のN
Xを処理する還元触媒を設け、還元触媒の上流側に還
元剤を添加する装置を備える。
【0010】第6の発明では、エンジンの排気通路から
吸気通路へ排気の一部を還流させるEGR通路を備える
排気浄化装置において、EGR通路上流の排気通路に排
気中の未燃成分を処理する酸化触媒と、排気中のNOX
を処理する還元触媒との少なくともどちらか1つを介装
する。
【0011】
【作用】第1の発明によれば、排気の還流ガス(EGR
ガス)に含まれる未燃成分(HCなど)を酸化触媒が処
理するので、触媒下流のCO2濃度が上昇(O2濃度は低
下)してEGRガスの熱容量を増大させる。そのため、
シリンダ内の燃焼温度が低く抑制されるので、EGRの
高い効果が得られる。したがって、従来と同じ程度のE
GR効果を維持する場合、EGR率を下げることがで
き、エンジンの耐久性などを向上させることができる。
【0012】第2の発明によれば、EGRガスに含まれ
るNOXを還元触媒が処理するので、触媒下流のNOX
度が減少する。NOXはシリンダ内の燃焼状態を活性化
させるが、EGRガス中のNOX濃度が低下すること
で、燃焼温度の上昇が抑制されるため、EGR効果は大
きく向上する。したがって、EGR効果を落とすことな
く、エンジンの耐久性などを向上させるため、EGR率
を下げることが可能になる。
【0013】第3の発明によれば、還元触媒が還元剤の
添加でより活性化し、EGRガス中のNOX濃度をさら
に低減するため、第2の発明に較べてさらに高いEGR
効果が得られる。
【0014】第4の発明によれば、酸化触媒がEGRガ
ス中の未燃成分を、還元触媒がNOXをそれぞれ処理す
るので、これらの触媒を通してCO2濃度が上昇する
し、NOX濃度も低下するため、第1および第2の発明
に較べて高いEGR効果を期待できる。したがって、E
GR効果を落とすことなく、エンジンの耐久性などを向
上させるため、EGR率を下げることが可能になる。
【0015】第5の発明によれば、還元剤は還元触媒へ
添加され、その活性化を促進するのであり、その一部が
還元触媒を未反応のまま通過しても、酸化触媒でEGR
ガス中の未燃成分と一緒に処理される。そのため、還元
剤の添加でNOX濃度が大きく低下するし、CO2濃度も
大きく上昇するので、EGR効果が大幅に向上する。し
たがって、第4の発明に較べてEGR率をさらに下げる
ことが可能になる。
【0016】第6の発明によれば、エンジンの排気通路
において酸化触媒や還元触媒の下流側から排気の一部が
EGR通路を通して吸気通路へ還流するので、第1の発
明〜第5の発明と同様にEGR効果が高まる分、EGR
率を下げることが可能になる。なお、触媒容量は排気通
路で大型化するが、EGR通路へ無理に触媒を介装せず
に済むというレイアウト上のメリットも得られる。
【0017】
【実施例】図1において、2はディーゼルエンジン1の
吸気通路、3は同じく排気通路で、これらの間に排気の
一部を吸気系に還流させるEGR通路4と、その還流量
(EGR率)を制御するEGRバルブ5が設けられる。
【0018】そして、EGR通路4のバルブ5上流側で
排気の還流ガス(EGRガス)中に含まれる未燃成分
(HCなど)を処理する酸化触媒6が介装される。酸化
触媒6として例えば、金属酸化物(アルミナなど)に貴
金属(白金,パラジウム,ロジウムなど)の少なくとも
1種類を担持させた触媒が使用される。
【0019】このような構成に基づき、エンジン1のE
GR領域でEGRバルブ5が開くと、排気の一部がEG
R通路4から吸気通路2へ流れる。その際、排気の還流
ガス(EGRガス)に含まれる未燃成分(HCなど)を
酸化触媒6が処理するので、触媒6下流のCO2濃度が
上昇してEGRガスの熱容量を増大させる。また、HC
などの酸化反応でEGRガス中のO2濃度も低下するの
で、シリンダ内の燃焼温度が低く抑制されるため、EG
R効果は向上する。
【0020】したがって、従来と同じ程度にNOXの生
成を抑制する場合、酸化触媒6でEGR効果が向上する
分、エンジンの耐久性などに悪影響を及ぼす黒煙やSO
Xの発生量を低減するため、EGR率を下げることが可
能になる。
【0021】図2は他の実施例を示すもので、ディーゼ
ルエンジン1の排気通路3から吸気通路2へ排気の一部
を還流させるEGR通路4において、そのEGR率を制
御するEGRバルブ5の上流側にEGRガス中のNOX
を処理する還元触媒7が介装される。還元触媒7として
例えば、貴金属(白金,パラジウム,ロジウムなど)お
よび他の金属(銅,コバルト,イリジウム,鉄,ニッケ
ル,亜鉛など)の少なくとも1種類を担持させたゼオラ
イト系触媒または金属酸化物系触媒やメタロシリケート
系触媒などが使用される。
【0022】NOXの効率的な還元を図るため、還元触
媒7の上流側に還元剤を添加する装置8が設けられる。
この添加装置8はエンジン1のEGR領域で駆動され、
還元剤をポンプ部8aがパイプ8bを通して、その先端
から還元触媒7の前面に噴射するようになっている。還
元剤として例えば、軽油等の炭化水素やアルコール等の
水酸基化合物または尿素などが用いられる。なお、還流
ガス(EGRがす)中に未燃焼成分(HCなど)が十分
に存在する場合には、還元剤を添加しなくても良いし、
添加装置8を設置しなくても良い。
【0023】そして、エンジン1のEGR領域でEGR
バルブ5が開くと、排気の一部がEGR通路4から吸気
通路2へ流れる。その際、還元剤の添加で還元触媒7の
活性化が促進され、EGRガス中のNOXを効率的に処
理するため、触媒7下流のNOX濃度が減少する。
【0024】NOXはシリンダ内の燃焼状態を活性化さ
せるが、この例ではEGRガス中のNOX濃度が還元触
媒7で低下するので、燃焼温度の上昇が抑制されるた
め、EGR効果は還元剤の燃焼によるCO2濃度の上昇
がもたらす効果を加えて大きく向上する。したがって、
EGR効果を落とすことなく、エンジンの耐久性などを
向上させるため、EGR率を下げることが可能になる。
【0025】図3は別の実施例を示すもので、EGR率
の大幅な低下を実現するため、ディーゼルエンジン1の
排気通路3と吸気通路2を連絡するEGR通路4におい
て、そのEGR率を制御するEGRバルブ5の上流側
に、EGRガス中の未燃成分を処理する酸化触媒6と、
EGRガス中のNOXを処理する還元触媒7が介装され
る。
【0026】この場合、還元触媒7の活性化を促進する
ため、還元触媒7の前面に還元剤を添加する装置8が設
けられる。なお、この還元剤が未反応のまま吸気系へ流
れるのを防ぐ上から、酸化触媒6は還元触媒7の下流側
に配置されるが、これら触媒6と7を逆の位置関係にし
たり、還元剤の添加を止めるようにしても良い。酸化触
媒6や還元触媒7および還元剤8については、既述の実
施例と同様のものが使用される。
【0027】これによると、エンジン1のEGR領域で
酸化触媒6がEGRガス中の未燃成分を、還元触媒7が
NOXを処理するのであり、還元剤の添加で触媒7の活
性化が促進されるため、NOX濃度やO2濃度が大きく低
下するし、CO2濃度も大きく上昇するから、EGR効
果の大幅な向上が得られる。
【0028】図4はさらに別の実施例を示すもので、デ
イーゼルエンジン1の排気通路3に酸化触媒6が介装さ
れ、触媒6下流から排気の一部を吸気通路2へ還流させ
るEGR通路4と、そのEGR率を制御するEGRバル
ブ5が設けられる。
【0029】この場合、エンジン1の排気中に含まれる
未燃成分を酸化触媒6が処理するので、EGR領域で触
媒6下流からCO2濃度の高く、かつO2濃度の低いEG
Rガスとして排気の一部が吸気系へ流れるため、図1の
実施例と同じ程度にEGR効果が高まる分、EGR率を
下げることが可能になる。
【0030】触媒容量は排気通路3への取り付けのため
に大型化するが、EGR通路4へ無理に触媒を介装せず
に済むというレイアウト上のメリットも得られる。な
お、エンジン1の排気通路3に図2の実施例または図3
の実施例と同じ構成に、還元触媒7や還元剤の添加装置
8および酸化触媒6を組み付けるようにしても良い。
【0031】
【発明の効果】第1の発明によれば、エンジンの排気通
路から吸気通路へ排気の一部を還流させるEGR通路を
備える排気浄化装置において、EGR通路の途中に排気
中の未燃成分を処理する酸化触媒を介装したので、未燃
成分の酸化反応でO2濃度が低下して熱容量の大きいC
2濃度が上昇するため、EGR効果は向上する。した
がって、エンジンの耐久性などに有害な黒煙やSOX
発生量を低減するため、EGR率を下げることが可能に
なる。
【0032】第2の発明によれば、エンジンの排気通路
から吸気通路へ排気の一部を還流させるEGR通路を備
える排気浄化装置において、EGR通路の途中に排気中
のNOXを処理する還元触媒を介装したので、NOXの還
元反応でシリンダ内の燃焼状態を活性化させるNOX
度が低下するため、EGR効果は大きく向上する。した
がって、エンジンの耐久性などを向上させるため、EG
R率をさらに下げることが可能になる。
【0033】第3の発明によれば、還元触媒の上流側に
還元剤を添加する装置を備えたので、還元剤でNOX
効率的に還元されるため、第2の発明に較べてさらに高
いEGR効果が得られる。
【0034】第4の発明によれば、エンジンの排気通路
から吸気通路へ排気の一部を還流させるEGR通路を備
える排気浄化装置において、EGR通路の途中に排気中
の未燃成分を処理する酸化触媒と、排気中のNOXを処
理する還元触媒とを直列に設けたので、これらの触媒を
通してCO2濃度が大きく上昇するし、NOX濃度も低下
するため、EGR効果が高まる分、EGR率を下げてエ
ンジンの耐久性などを向上させることが可能になる。
【0035】第5の発明によれば、エンジンの排気通路
から吸気通路へ排気の一部を還流させるEGR通路を備
える排気浄化装置において、EGR通路の途中に排気中
の未燃成分を処理する酸化触媒と、その上流側で排気中
のNOXを処理する還元触媒を設け、還元触媒の上流側
に還元剤を添加する装置を備えたので、酸化触媒がEG
Rガス中の未燃成分を、還元触媒が還元剤の添加で効率
的にNOXを処理するため、NOX濃度が大きく低下する
し、CO2濃度も大きく上昇するから、EGR効果の大
幅な向上が得られる。したがって、EGR効果が高まる
分、エンジンの耐久性などを向上させるため、EGR率
を下げることが可能になる。
【0036】第6の発明によれば、エンジンの排気通路
から吸気通路へ排気の一部を還流させるEGR通路を備
える排気浄化装置において、EGR通路上流の排気通路
に排気中の未燃成分を処理する酸化触媒と、排気中のN
Xを処理する還元触媒との少なくともどちらか1つを
介装したので、酸化触媒や還元触媒の下流側から排気の
一部がEGR通路を通して吸気通路へ還流するので、第
1の発明〜第5の発明と同様にEGR効果が高まる分、
EGR率を下げてエンジンの耐久性などを向上させるこ
とが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す構成図である。
【図2】他の実施例を示す構成図である。
【図3】別の実施例を示す構成図である。
【図4】さらに他の実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
2 エンジンの吸気通路 3 エンジンの排気通路 4 EGR通路 5 EGRバルブ 6 酸化触媒 7 還元触媒 8 還元剤の添加装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F01N 3/08 ZAB B F02M 25/07 580 D

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの排気通路から吸気通路へ排気
    の一部を還流させるEGR通路を備える排気浄化装置に
    おいて、EGR通路の途中に排気中の未燃成分を処理す
    る酸化触媒を介装したことを特徴とするエンジンの排気
    浄化装置。
  2. 【請求項2】 エンジンの排気通路から吸気通路へ排気
    の一部を還流させるEGR通路を備える排気浄化装置に
    おいて、EGR通路の途中に排気中のNOXを処理する
    還元触媒を介装したことを特徴とするエンジンの排気浄
    化装置。
  3. 【請求項3】 還元触媒の上流側に還元剤を添加する装
    置を備えたことを特徴とする請求項2に記載の排気浄化
    装置。
  4. 【請求項4】 エンジンの排気通路から吸気通路へ排気
    の一部を還流させるEGR通路を備える排気浄化装置に
    おいて、EGR通路の途中に排気中の未燃成分を処理す
    る酸化触媒と、排気中のNOXを処理する還元触媒とを
    直列に設けたことを特徴とするエンジンの排気浄化装
    置。
  5. 【請求項5】 エンジンの排気通路から吸気通路へ排気
    の一部を還流させるEGR通路を備える排気浄化装置に
    おいて、EGR通路の途中に排気中の未燃成分を処理す
    る酸化触媒と、その上流側で排気中のNOXを処理する
    還元触媒を設け、還元触媒の上流側に還元剤を添加する
    装置を備えたことを特徴とするエンジンの排気浄化装
    置。
  6. 【請求項6】 エンジンの排気通路から吸気通路へ排気
    の一部を還流させるEGR通路を備える排気浄化装置に
    おいて、EGR通路上流の排気通路に排気中の未燃成分
    を処理する酸化触媒と、排気中のNOXを処理する還元
    触媒との少なくともどちらか1つを介装したことを特徴
    とするエンジンの排気浄化装置。
JP6187200A 1994-08-09 1994-08-09 エンジンの排気浄化装置 Pending JPH0849532A (ja)

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JP6187200A JPH0849532A (ja) 1994-08-09 1994-08-09 エンジンの排気浄化装置

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JPH0849532A true JPH0849532A (ja) 1996-02-20

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JP6187200A Pending JPH0849532A (ja) 1994-08-09 1994-08-09 エンジンの排気浄化装置

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JP (1) JPH0849532A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011111945A (ja) * 2009-11-25 2011-06-09 Isuzu Motors Ltd 排気浄化装置
EP3346106A1 (en) * 2012-09-13 2018-07-11 Cummins IP, Inc. Exhaust system for spark-ingnited gaseous fuel engine

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JP2011111945A (ja) * 2009-11-25 2011-06-09 Isuzu Motors Ltd 排気浄化装置
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