JPS58501001A - 窒素酸化物の放出を減少させるためのアンモニア／燃料比制御方式 - 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】 本発明は概して内燃機関からつ燃焼ガス流中における窒素酸化物を減少させるた めの制御方式に、更に詳しくはアンモニアにより燃焼ガス流を処理する制御方式 及び装置に関する。

背景技術 酸化窒素ＮＯや二酸化窒素Ｎ○２のような窒素酸化物を含有する燃焼ガス流中に 少量のアンモニア旧３を導入して分子状窒素ガスＮ２及び水蒸気Ｈ２０を形成さ せ。

それにより有害窒素酸化物の濃度を減少させることは当業界に公知であ１０ １９７５年８月１９日ライオン（Ｌｙｏｎ　）に対して発行された米国特許第３ ，９００，５５４号明ａ書において、酸化窒素の減少法が開示されており、この 場合燃焼ガス流中に含有される酸化窒素の量に対して特定のモル比Ｖｃ、ふ−は 石、アンモニアを該燃焼ガス油中に善人やる。この方法は反応を生じさせるため に・炭・焼ガス流（Ｊま７０４から１０７ろ０Ｃまで間の高められた温度にあら ねばならないことを特定してし・る。しかしながら、うイオンは彼の方法がジー ゼルエンジンに応用し得るということを教示又（ま示唆していない。なぜフエら ジーゼルエンジンの燃焼ガス流温度は負荷によって典型的には１００から６００ °Ｃまでの範囲にわたり、したがってアンモニアを酸化窒素と客応させるために ライオンにより要求される。より高い温度範囲にはとても達しないからである。

更に燃焼ガス流に供給されるアンモニアの量は、それが燃幣がス流の分析により 制御されるとしても、絶えず不適当であるが、又は過剰であるかのいずれかであ る場合がある。慣用の窒素酸化物検知器による燃焼ガスの分析には生成する窒素 酸化物の量のすべての変化が検知され、供給されるアンモニアの相当量を調整す ることができるまでに有意の遅れが包含されており、それに対して該燃焼ガス流 中における窒素酸化物の量は、より一層迅速に変化することのできるエンジンの 負荷によって変化する。

窒素酸化物の減少に対するもう一つの研究が１９７４年、１１月１２日にバフラ コラスキ−（Ｐａ、ｃｚｋｏｗｓｋｊ　）に７・１シて発行された米国特許第ろ 、８４６，９８１号明細書に開示されており、該研究においては７０４から１０ ６８°Ｃまで温度範囲内に保たれた再燃焼装置により・ｌ匈、堺ガス流を力Ｏ執 す石）。Ｓ彦力巳執された・煕・イがス流は。

そのイサ（・で大気により冷却され１次いで気体状の窒素含イ１化合物と接解す る。該燃・諺ガス流と接触する９累含楢化合物の量は排気ガスの温度もしく１． ま速度１作動モ特表昭５８−５０１００１（３） −ターの減圧度に応答するか、あ、るいは該燃焼ガス流中の窒素酸化物検知器に 応答して調整する。しかしながら、このバフラコラスキーの特許明細書は、いか なる量の窒素含有化合物を燃焼ガス流と接触さぜるべきかについて教示又１′： ｉ示唆して（・ない。

ジーゼルエンジン又（まスパーク点火エンジンの典型的な燃焼ガス流温度におい て、窒素酸化物とアンモニアとを反応させることができるためには気体アンモニ アを、該燃焼ガス流中に含有される酸化窒素の量に比例させて該燃焼ガス流中に 混入させ１次・４・で該気体混合物を接触反応器に輸送することもまた公知であ る。

このような研究が１９８０年２月１２日、グラデン（Ｇｌａｄｄｅｎ　）に対し て発行された米国特許第４．１８８，６６４号明細書に開示されている。接触反 応器の使用により、窒素酸化物とアンモニアとを触媒床上に吸着させることがで きるが、この場合核反応は前記ライオン又′上バクツコウスキーの特許明細書に より要求される昇温された温度範囲ではなく１通常の燃焼ガス流温度において生 ずる。しかしながら、前述したように慣用の窒素酸化物検知器は比較的に応答が 遅く、かつ費用がかかると（・う欠点を有し、しかも該検知器を頻繁に点検整備 しなし・と倍頼惟がな（・ことさえもル、る。更に該反応器の盃１度はエンジン の負荷により変動してアンモニアが触媒床上において反応し、窒素酸化物を減少 させるためには該反応器が低温に過ぎるが。

又は高温に過ぎるかの、いずれかであることが時々ある。したがって反応器に供 給されるアンモニアが時々浪費されることがある。

要するに上記の各特許明細書は、アンモニア供給物を保持しつつも有害な窒素酸 化物の量を効果的に減少させるだめの、燃焼ガス流に対するアンモニアの必要量 のみを確実かつ即座に計量供給する方法を教示又は示唆していない。

本発明は上述した問題の一つ又はそれ以上を解決することに関する。

発明の開示 本発明は一面においてエンジン燃焼室に供給される燃料質量流量（ｆａｅｌ　ｍ ａｓｓ　ｆｌｏｗ　）に対し予め選定された割合のアンモニアを該燃焼室と反応 器との間の位置において燃焼ガス流に対して確実かつ即座に計量供給する方法を 開示する。

本発明は他面においてエンジン燃焼室に供給される燃料質量流量に対して予め定 められた割合のアンモニアを該燃焼室と反応器との間の位置において燃焼ガス流 に対して確実かつ即座に計量供給する装置を開示す第１図は種々のエンジン速摩 における典型的なジーゼルエンジンにより放出される窒素酸化物の量を該エンジ ンの燃焼室への全燃料質量流量に対して作図したグラフである。

第２図はアンモニアとの接触反応により燃焼ガス流から除去される窒素酸化物の 量を反応器における燃焼ガス流の温度に対して作図したグラフである。

第ろ図は本発明方法を実施するための装置の一つの実施態様の線図である。

第４図は本発明方法を実施するための装置の、もう一つの実施態様の線図である 。

本発明乞実施するための最良の態様 第１図に関し１本発明者は所定のジーゼルエンジンにおいて生成される窒素酸化 物の量は該エンジンの燃焼室に供給される全燃料質量流量にかなり正比例するこ とを実験的に確認した。第１図は定格２１０　Ｏｒｐｍの特定のジーゼルエンジ ンを説明するものであり、該エンジンを２１０　Ｏｒｐｍ、１９５　Ｑ　ｒｐｍ 及び１４００ｒｐｍにおいて運転しつつ負荷を変動させて全燃料質量流量Ｑ、窒 素酸化物の放出量Ａを監視した。第１図は。

窒素酸化物の放出量ｊ、と全燃料質量流量Ｑとの間におｉ”　７；、＋実ｐ的な 直線的かつ正比例的関係が該エンジンの。

かプ、ｃり広い速度範囲にわたって存在することを示す。

更に本発明者はエンジンＰ焼室がらの燃焼ガス流中における窒素酸化物の量は、 該燃焼室に供給される・−料質量流量に対して予め選定された割合のアンモニア を該燃焼ガス流に計量供給することにより更に効果的に減少させ得ることを′ｌ Ｆ１ジシた。本発明者は窒素酸化計量供給すべきであることを確認した。

アンモニアと窒素酸化物との間に反応を生じさせるために、該アンモニアは該燃 焼ガス流の全体にわたって平均に分散させ１次いでエンジンの負荷によって通常 には約１００から６０　Ｄ　０Ｃまでの排出温度範囲内にある生成した未反応気 体混合物を接触反応器か、又はその代りに熱反応器かのいずれかに導く。熱反応 器を選択した場合は、アンモニアと窒素酸化物とが直ちに反応することのできる 約７・００からｉ’ｉｏｏ’ｃまでの高められた反応温度範囲に該反応容器７保 つ。

他方、接触反応器を選択した場合には触媒がアンモニア及び窒素酸化物を吸着し て、高められた反応温度を必要とすることなく通常の燃焼ガス流温度における反 応を容易にする。しかしながら第２図に示されるようにアンモニアとの接触反応 により除去される窒素酸化物の量は該接触反応器内の燃焼ガス流の温度により’ ＡＬ　’Ｉｔｂ　１−　、　ＩＩ！ｉｌに該温度（末エンジンの負荷により変動 する。

第２図においては窒素酸化物の除去の１００分率分率側えば金属酸化物触媒反応 器のような典型的な接触反応器内における燃焼ガス流の温度Ｔに対して作図した 。

約１００°Ｃ以下の温度においてはなんら有意量の窒素酸化物の除去は行われず アンモニアは未反応の排気系な通過する。８０壬以上である。窒素酸化物の最大 の減少は温度が約３００から５００°Ｃまでの間にある場合に達成される。他方 にお（・て、約６００００以上の温度においては該接触反応器１はアンモニアか らの追加的な窒素酸化物乞実際に生成する。一般的に接触反応器は約５０から８ ００°Ｃ−１：での好ましい温度範囲を示し。

５それ以下においてはアンモニアが反応器を未反応で通過し、そしてそれ以上に おいてはアンモニアが酸素と反応して追加の有害な酸化窒素を生成する。したが って本発明はまたアンモニアを正確に計量供給するばかりでなく、それが窒素酸 化物の減少に有第１」である場合にのみ供給されるようにしてアンモニア供給物 を保持することにも関する。アンモニア供給物の保持は、アンモニアの供給を押 し進める能力及び再補充の頻度が制限されることのあるモビルエンジンの利用に 当って特に重要である。

更に詳しくは第ろ図及び第４図において、該両図全体にわたって類似の参坪記号 は対応する部品を示し。

本発明方法の実施に対する窒素酸化物制御方式についての二つの二者択一的な実 施態析？示して（・る。

第６図において計量供給されるアンモニアの量は燃料質量流量に比例させて機械 的に定める。全般的に１０において示されるエンジンは１個又１．まそれＵ上の 慣用の燃料噴射ポツプ１２を包含し、該ポンプは、エンジンの速度と、慣用の調 速機１８により制御される慣用の燃料ポンプラック１６の位置とにより定められ る単位時間当りの量の燃料を計量供給し、概略的に１４において示されるものの ような、それぞれのエンジン燃焼室に計量供給し、かつポンプ輸送する。燃焼室 １４は排気集合管２２に結合し、該排気集合管は共通燃焼ガス流導管２４に結合 するか、又はそれと一体になる。導管２４は反応器２６に接続する。該反応器は 慣用の接触反応器か、又はその代りに慣用の熱反応器かのいずれかであることが できる。接触反応器が使用される場合には接触反応器２６用の好適な周知触媒床 ２８は１例えばアルミナ担体上の水素交換されたモルデナイト　ゼオライトＨ８ ０４（Ｍ２Ｏ３）４（Ｓ１０２）４ｏ・２４Ｈ２０のようなゼオライト触媒、白 金のような金属触媒、酸化鉄、又は五酸化バナジウム■２０５のような金属酸化 物触媒、あるいは１９７９年５月２２日グラデン（Ｇｌａｄｄｅｎ　）に対して 発行された米国特許第４．１５５，９８６号明細書又は１９８０年２月１２日グ ラヂンに対して発行された米国特許第４，１８８，５６４号明細書に記載されて いる任意の公知の触媒組成物乞包含する。炉焼ガス流を大気中に排気するために 排久立て’ｆｆ　３０を反応器２６に連結する。

アンモニアを、エンジン燃幣室１４に供給される燃料質量流量に対して予め選定 しｔこ割合において、しかも予め定めた範囲内にある１反応器２６における燃焼 ガス流の検知温度に応答して、導管２４に確実かつ即座に計量供給するための手 段３２を設ける。アンモニア計量供給手段３２はアンモニアの貯槽又はタンク３ ４と、アンモニアポンプ３６と、予め選定された範囲内にある反応器２６内の燃 焼ガス流の検知温度に応答して該アンモニアポンプ３６にアンモニアの流れを供 給する手段３８とを包含する。

貯槽３４内のアンモニアは例えば無水アンモニア又はアンモニア水浴液のいずれ かであり、かつ該アンモニアは貯槽３４内において６９０　ｋｐａに加圧されて 大気温度において液相に保たれて（・る。貯槽３４は管路４０によりアンモニア ポンプ３６の入口４２に接続される。

アンモニアポンプ３６は構造が１例えば燃料噴射ポツプ１２に類似するけれど該 アンモニアポンプ３６は比較的に低圧を発生し、かつ燃料噴射ポンプ１２により 与えられる全燃料質量流量に対して予め選定した割合の大きさに定められる。比 較的に小さなポンプ押退は量を有する点で異なる。アンモニアポンプ３６のポン プ押退は量は、エンジンの形式、燃・暁燃料の種類。

迂択される反応器２６の形式、及びり素酸化物の所望除去セヤ（Ｃ関連して、・ ＩＰ、料噴射ボンフ０１２により供給される全燃料質量流量の約０．２から１０ ％までの間の量のアンモニアな計量供給し、かつポンプ輸送するよ５な大きさと する。水素交換されたモルデナイト　ゼオライト触媒床２８を使用する第１図に 説明される特定σ）エンジンに対し１本発明者は、供給される全燃料質重流量の 約１ｑｂの割合にお（・て計量供給されたアンモニアにより、未処理の燃Ｕガス 流と比較して約８０係の窒素酸化物が減少する結果どなることを確認した。

・府）料噴射ポンプ１２及びアンモニアポンプ３６０両方ともツ１ム軸２０によ り作動される。該カム軸はエンジンの速度に対して予め選定さｈた割合で回転し 、かっ燃料ポンプラック１６により、燃料質量流量にしたがって適当量のアンモ ニアが確実がつ即座に言」量供給されるように制御さ＋２る。このようにしてア ンモニアの適描量をＴＥ確に計量供給することによりアンモニア供給物が、それ によって保持される。

アンモニアは慣用のジーゼル燃料に比較して潤滑性に乏しいので１例えば１９６ ５年８月６日にロレンジ（■、′○ｒａｎｇｅ　）に対して発行された米国特許 第２・０１０，６９６号明細書又は１９４２年６月６１日にリヒテ（Ｌｉｃｂｔ 、ｅ　）らに発行された米国特許第２．２７８，６９５号明細書に開示されてい るもののような任意の周知潤滑方式により、アンモニアポンプ３６に対して適止 な潤？ｆ″をＩ）えることができる。

アンモニアポンプ″′３６のボシフ０出口４４は管路４６（マ二より、比較的に 低圧で、しかも通常には閉じている噴射ノズル又は制限ｙｒ４８に接続する。噴 射ノズル４８は導管２４に接続され、アンモニアポンプ３６が。

例えば約１４０Ｑ　ｋｐｅになるごとに液体アンモニアを導管２４内に噴霧する 。上記の噴射ノズル４８の開弁圧力は、アンモニア計量供給手段３２の全体にわ たってアンモニアを液相状態に保ち、しかもなお該液体アンモニアが蒸発する導 管２４内の燃焼ガス流中に該液体アンモニアを十分に分散させる任意の最小圧力 でよい。

アンモニアと窒素酸化物との間の接触反応又はその代りに熱反応の速度な上げる ために燃焼ガス流中に少くとも約１％の少量の非燃焼酸素を供給することも周知 である。スパーク点火エンジンの場合には１例えば該エンジンを燃料不足設定に 調整するが、又は導管２４に空気を補助的に供給するかのいずれかによって非燃 焼酸素を供給する。ジーゼルエンジンの場合は該非燃焼酸素は、反応を適度に促 進する約１から２０％までの間の量において燃焼ガス流中に固有的に供給する。

アンモニア供給手段３８は１反応器２６における燃焼ガス流の温度を検知するた めの手段５ｏと該温度検知手段５０に接続される１通常には閉じて（・る弁６゜ とを包含する。アンモニア貯梗３４とアンモニアポンプ３６との間の３路４ｏ中 に弁６ｏが挿入されており。

弁６ｏが導管２４へのアンモニアの伊−給を阻止すて）第一の、又は閉じた位置 と、弁６ｏが導管２４−＼のアンモニア供給物を流通させる第二の、又は開いた 位置との間を移動することができる。弁６０は予め選定された範囲内にある検知 温度に応答して、第一の、又は閉じた位置に移動する。弁６０は通常には第一の 、又は閉じた位置に偏っているルノイド制御弁である。

温度検知手段５０は、例えば熱電対のような温度検知器５２と最小−最大電力増 幅器５６とを包含する。

温度検知器５２は反応器２６に取りつけられ、そしてまた信号配線５４によって 最小−最大電力増幅器５６にも接続される。該増幅器は信号配線５８により弁６ ０に接続され石）。温度検知器５２は１反応器２６内の燃焼ガス流の温度に応じ て温度信号Ｓ工を発するように適合させである。温度検知器５２はその信号Ｓよ ヶ信号配線５４により、最小−最大電力増幅器５６に送る。該電力増幅器５６は 該検知された温度が、使用さう１、る特定の反応器２６に対して好ましい範囲内 にあるか否かを決定するように予め設定しである。

窒素酸化物乞減少させるに当ってアンモニアを有利に使用するためには特定の反 応器２６が低温に過ぎるか、又は高温に過ぎろかの（・ずれかであることを信号 ８□が示す場合）ｉ、最小−最大市力増幅器５６は仏号西１牽コ５８（二よって いかなイ、１Ｂ−８−を・も、！−ら−ｒ、９Ｐ５Ｑ（１＋：？’　ｌ、ｉ、　 ｆ−ままで友、す、したがって貯槽３４中のアンモニアイ１１給物？１１保持さ れてい２：＋。窒素酸化物を減少さぜるσ）にアンモニアポンプすることが有利 てル・る温度範囲内において特定の反応器２６が動作していることを信号Ｓ１が 示す場合は、最小−最大電力増幅器５６は信号配線５８により作動信号Ｓ２を弁 ６０に送り、弁６０を開かせ、貯槽３４からアンモニアポンプ３６へのアンモニ アの流れヲ通ス。

その代りに、温度検知手段５０は１例えば機械的又は電気的に弁６０に結合する サーモスタンｌ−（図示省略）を包含することができる。

接触反応器２６乞使用する場合には、いがなる形式のアンモニア供給手段を選択 するかに無関係に、弁６０は検知温度が一般的に約５ｏがら８　口０　’Ｃまで の範囲内である場合にのみ第二の、又は開いた位置に移動する。例えば金属又は 金属酸化物の触媒床２８に対する好ましい温度範囲は約１０Ｏがら６０ｏ０ｃま でであり、更に詳しくは五酸化バナジウム組成物に対して′・′、１−約１−０ から５５０　’Ｃまでである。更にゼオライト触媒床２８に対しては、好ましい 温度範囲は約１００から８００　’Ｃまでであり、更に詳しくは水素交換された モルデナイト　ゼオライト組成物に対して約２５０から８０口０Ｃまでである。

第４図（でおいては計量供給されるアンモニアのｔｖ・彦浩質昂淵量に比例させ て電気的に定めξ）、第４図の９−施態様（ま、アンモニア言４量供給手段３２ ′が液体アンモニア、アンモニアポンプ３６．最小−最大電力増幅器５６及び弁 ６０を使用する代りに通常には閉じている絞り弁７２．気体アンモニアの加圧貯 槽３４．燃料ランク１６の位置を検知し、かつエンジンの１回転当り供給される 全燃料量に正比例する表示信号８３　ｋ発するための手段６２．及び同時にエン ジン速度を検知し１表示信号Ｓ４を発するため９手段６６を包含する点において 第６図の実施態様と異なる。第４図のアンモニア計量供給手段３２′は更に、信 号配線６４によるラック位置信号Ｓ３及び信号配線６８によるエンジン速度信号 ＄４の受信、ならびに燃料質量流量を確実かつ即座に定めるための適当な計算を 行うための。

論理方式電力増幅器のような管理（ｄｉｒｅｃｔｉｎｇ　）手段７０を包含する 。論理方式電力増幅器７０はまた信号配線５４により温度検知手段５０からの温 度信号＄１をも受信する。

弁７２はその第二の、又は開いた位置が変動可能であり、かつ信号配線７４によ り論理方式電力増幅器７０に接続される点においてのみ第６図の弁６０と異なる 。特定の反応器２６が、窒素酸化物を減少させるに当ってアンモニアを有利に使 用するのに高温に過ぎるか、又は低温に過ぎるゆ・のいずれかであるということ な温度信号８１　ｐ−示す場合に（久論理方式電力増幅器７０は信号配線７４に よりなんら信号を送らず、絞り弁７２（ま閉じたままであり、したがって貯槽３ ４におけるアンモニア供給物が保持されるであろう。特定の反応器２６が、窒素 酸化物を減少させるのにアンモニアが効果的に使用される温度範囲内に動作して いる−ということを温度信号Ｓよが示す場合には、論理方式電力増幅器７０は信 号配線７４により信号８５を発し。

該信号Ｓ５は絞り弁７２をその第二の、又は開いた位置において可変的に調整し 、それにより燃料質量流量に対し予め選定した割合において管路７６により導管 ２４に供給される気体アンモニアの量を確実かつ即座に計量供給する。

絞り弁７２は第一の、又は閉じた位置に偏っており。

しかも例えばソレノイド制御される多数のオリフィスである。該オリフィスは種 々の組合せにおいて選択的に開閉してアンモニア流量を非常に確実かつ可変的に 段階制御することができる。その代りに該絞り弁７２は無限に変化することので きるバタフライ弁であることができる。

第４図のエンジン速度検知手段６６はエンジンのはずみ車７８において速度を検 知することを示しているけれど、該手段は本発明の範囲を外れることなく調速機 １８の軽量キャリヤー（ｆｌｙｗｅｊ、ｇｈｔ　ｃａｒｒｉ、ｅｒ　）又は燃料 噴射ポンプ１２のカム軸２ｏにおけるよ５６な他の場所においてエンジン速度を 検知するように設置することができる。

上記の代りに、燃料ラック位置検知手段６２及びエンジン速度検知手段６６ケ、 燃料質量流量を直接かつ即座に測定し、論理方式電力増幅器７ｏに表示信号な発 し１次いで該増幅器が絞り弁７２に指令して、導管２４に供給されるアンモニア の予め選定された量を計量供給させる慣用の燃料流量検知手段（図示省略）に置 き換えることができる。

産業上の応用範囲 燃焼ガス流中に生成する窒素酸化物の量はエンジン燃焼室１４に供給される燃料 質量流量の量に実質上正比例するということを確認したので１本発明においては 有害な窒素酸化物の量を効果的に減少させるために燃料質量流量に対して予め選 定した割合のアンモニアを燃焼ガス流に対して計量供給する。

第３図に示される実施態様において、カム軸２０の速度と燃料ポンプ１２の燃料 ポンプラック１６の位置とがエンジン燃焼室へ供給される燃料質量流量を定める 。アンモニアポンプ３６によりポンプ輸送される液体アンモニアの量もまた該カ ム軸速度と燃料ボンシラツク１６の位置とにより定められるので燃料質量流量に 対して正確な予め選択された割合のアンモニアが確実かつ即座に計量供給される 。反応器２６内の燃焼ガス流の温度が通常に、アンモニアの導入が有益であるイ め選定された温度範囲内にお石）限り、温度検知器５２からの温度信号Ｓ〕は、 最小−最大電力増幅器５６が作動信号Ｓ２を発して１通常には閉じて（・る弁６ ０を、その第二の、又は開いた位置に移動させ１診升が液体アンモニア供給物を アンモニアポンプ３６に１次いで導管２４に流通させるようにする。反応器２６ 内の燃焼ガス流の温度が予め選定した温度範囲から外れてアンモニアの導入が有 利でない場合には最小−最大電力増幅器５６は弁６０に対して作動信号Ｓ２を発 せず、弁６０はその第一の、又は閉じた位置に移動し。

それにより液体アンモニア供給物が保持されるであろう。

第４図のもう一つの態様においては燃料ラック位置検知手段６２とエンジン速度 検知手段６６とが表示人与え、該増幅器７０は適切に計算を行って燃料質量流量 の量と、燃焼ガス流から窒素酸化物を除去するに要するアンモニアの相当割合量 とを確実かつ即座に定める。次いで論理方式電力増幅器７０は調整信号Ｓ５を発 し１通常には閉じている絞り弁７２を、その可変の第二の、又は開いた位置に移 動させ、その位置において該弁が、燃料質量流量に対して予め選定した割合で導 管２４に導入される気体アンモニアの量を計量供給するようにする。反応器２６ 内の燃焼ガス流の温度が予め選定された温度範囲外にあり、アンモニアの導入が 有利１でない場合（（は温度検知器５２がらの温度信号ε１が、該論理方式電力 増幅器が紋り弁７２に対してなんもの調整信号なも送らないようにさせ、したが って該絞り弁７２はその第一の、又は閉じた位置に移動し、そす１＆こよ１）気 体アンモニア供給物乞阻止し、かつ保持する。

水素交換したモルデナイト　ゼオライト触媒を使用する本発明の一つの実施態様 において、供給される全燃料質量流量の約１％の割合における。アンモニアの供 給により排気ガスの流れから約８０％の窒素酸化物の減少の結果が得られた。

要するに１本発明は有害な窒素酸化物の量を効果的に減少させるために燃料質量 流量に対して予め選定した割合における正確な量のアンモニアを燃焼ガス流に確 実に、かつ即時に計量供給するものである。

本発明のその他の特色、目的及び利点は図面、開示及びぢト付の請求の範囲を考 察することにより知ることができる。

２００　４００　６００ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　エンジン燃焼室からの燃焼ガス流に含有される窒素酸化物の量を減少させる 方法において。 該燃焼ガス流を反応器に誘導する工程；及び前記エンジン燃焼室に供給される燃 料質量流量に対して予め選定した割合で、アンモニアを前記燃焼室と前記反応器 との間の位置にお（・て該燃焼ガス流に計量供給する工程； を包含することを特徴とする前記方法。 ２　アンモニアを計量供給する工程が燃料ポンプのラック位置及びエンジンの速 度に応答してアンモニアの量を計量供給する工程を包含する請求の範囲第１項記 載の方法。 乙　アンモニアを計量供給する工程が、前記位置における燃焼ガス流にアンモニ アをポンプ輸送することを包含する請求の範囲第２項記載の方法。 ４、　アンモニアを計量供給する工程が、アンモニアな液相に維持することを包 含する請求の範囲第６項記載の方法。 ５　アンモニアを計量供給する工程が：抑、刺ポンプのラックの位置を検知して 表示信号を発し； エンジンの速度を検知して表示信号を発し；エンジン燃焼室に供給される燃料質 量流量を、前記燃料のラック位置信号と前記エンジンの速度信号とから計算し； 前記計算された燃料質量流量に対して予め選定した割合のアンモニアを前記位置 に計量供給する。 ５　ことを包含する請求の範囲第２項記載の方法。 ６　アンモニアを計量供給する工程が、アンモニアを気相に維持することを包含 する請求の範囲第５項記載の方法。 ７、　前記予め選定した割合が約０．２から１０％までであ・る請求の範囲第１ 項記載の方法っ８　アンモニアを計量供給する工程が：前記反応器における燃焼 ガス流の温度を検知する工程；及び 予め選定された範囲内である検知された温度への応答に際してのみ、前記アンモ ニアを前記位置において前記燃焼ガス流に供給する工程； を包含する請求の範囲第１項記載の方法。 ９　前記反応器が接触反応器である請求の範囲第８項記載の方法。 ＩＱ、前記予め選定した温度範囲が約５０から８００°Ｃまでである請求の範囲 第９項記載の方法。 １１　エンジン（１０）の・ｒ〜牒冨二（１４）からの・燃、焼ガス流に含有さ れる窒素酸化物乞減少させるための放出制御方式において： 反応器（２６）； 前記燃焼室（１４）と前記反応器（２６）との間に結合される導管（２４）；及 び 前記エンジン燃焼室（１４）に供給される燃料質量流量に対して予め選定された 割合のアンモニアを導管（２４）に計量供給するための手段（３２）；を包含す ることを特徴とする前記放出制御方式。 １２、前記エン−ジン（１０）が燃料ポンプのラック（１６）を包含し、またア ンモニア？計量供給するための前記手段（３２）が燃料ポンプのラック（１６） の位置とエンジンの速度とに応答してアンモニアポンプ（２４）に計量供給する 請求の範囲第１１項記載の放出制御方式。 １６、前記アンモニア？計量供給する手段（３２）がアンモニアの貯槽（３４） 　；及び 前記アンモニア貯槽（３４）と前記導管（２４）との間に結合され、前記燃料ポ ンプのラック（１６）の位置と前記エンジン゛（１０）の速度とによって制御さ れるアンモニアポンプ（３６）； を包含する請求の範囲第１２項記載の放出制御方式。 １４　前記・アンモニアな計量供給する手段（３２）が：アンモニアポンプ（３ ６）と前記導管（２４）との間に結合される噴射ノズル（４８）　；を包含する 請求の範囲第１乙項記載の放出制御方式。 １５　前記アンモニアな液相において導管（２４）に併給する請求の範囲第１４ 項記載の放出制御方式。 １６、前記アンモニアを計量供給する手段（３２’　）が：アンモニア貯槽（３ ４）； 貯槽（３４）と導管（２４）との間に結合される絞り弁（７２）； 燃料ポンプのラック（１６）の位置を検知し９表示化号（Ｓ３）＆発するための 手段（６２）　；同時にエンジン（１０）の速度を検知し１表示化号（ｓ、　） 　ｋ発するための手段（６６）；及び前記ラック位置信号（Ｓ３）とエンジン速 度信号（Ｓ４）とに応答して調整信号（Ｓ５）を前記絞り弁（７２）に向けるた めの手段（７０）；？包含する請求の範囲第１２項記載の放出制御方式。 １７、前記アンモニアを気相において導管（２４）に供給する請求の範囲第１６ 項記載の放出制御方式。 １８、前記予め選定された割合が約０．２から１０係までである請求の範囲第１ １項記載の放出制御方式。 １９　前記アノモニアを計量供給する手段（３２）が。 予め選定された温度範囲内である反応器（２６）における燃焼ガス流の温度に応 答してのみ、アンモニア乞前記導管（２４）に供給するための手段（３８）を包 含する請求の範囲第１１項記載の放出制御方式。 ２０　前記アノモニアをイ共給する手段（３８）が：前記反応器（２６）におけ る燃焼ガス流の温度を検知するための手段（５０）；及び 前記温度検知する手段（５０）に接続され、前記貯槽（３４）と前記導管（２４ ）との間に挿入されている弁（６０，７２）であって、前記弁（６０，７２）は 、前記導管（２４）へのアンモニア供給物を該弁（６０，了２）が阻止する第一 の、又は閉じた位置と。 前記導管へのアンモニア供給物を該弁（６０，７２）が流通させる第二の、又は 開いた位置との間にお（・て移動可能であり−、前記弁（６０，７２）は予め選 定された範囲内である検知された温度に応答して第二の。 又は開いた位置に移動するものである弁（６０，７２）；を包含する請求の範囲 第１９項記載の放出制御方式。 ２１　弁（７２）の前記第二の、又は開いた位置が可変的な位置である請求の範 囲第２０項記載の放出制御方式。 ２２、前記反応器（２６）が接触反応器である請求の範囲第２０項記載の放出制 御方式。 ２乙　前記予め選定された温度範囲が約５０から８００００までである請求の範 囲第２２項記載の放出制御方式。