JPS60209621A - エンジンの排気ガス浄化装置 - Google Patents

エンジンの排気ガス浄化装置

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JPS60209621A
JPS60209621A JP59066201A JP6620184A JPS60209621A JP S60209621 A JPS60209621 A JP S60209621A JP 59066201 A JP59066201 A JP 59066201A JP 6620184 A JP6620184 A JP 6620184A JP S60209621 A JPS60209621 A JP S60209621A
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JP
Japan
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combustible particles
engine
exhaust gas
hydrochloric acid
filter
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Pending
Application number
JP59066201A
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English (en)
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Kenji Okubo
健治 大久保
Kunihiro Yagi
八木 邦博
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP59066201A priority Critical patent/JPS60209621A/ja
Publication of JPS60209621A publication Critical patent/JPS60209621A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/029Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles by adding non-fuel substances to exhaust
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/029Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles by adding non-fuel substances to exhaust

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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】 (産業上の利用分野) 本発明はエンジンの排気ガス浄化装置に関し、特に排気
ガス中に含まれるカーボン粒子等の可燃性粒子を燃焼さ
せて除去するようにしたものの改良に関する。
(従来技術) 従来、この種の排気ガス浄化装置として、例えば、特開
昭56−98519号公報に開示されているように、エ
ンジンの排気系に排気ガス中の可燃性粒子などを捕集し
て酸化反応させる触媒フィルタを配置するとともに、該
触媒フィルタの上流に液体燃料または気体燃料などの補
助燃料を噴射する噴射器を設けて、触媒フィルタの触媒
による反応と補助燃料による燃焼の促進とによって排気
ガス瀉瓜を可燃性粒子の着火温度以上に加熱することに
より、捕集された可燃性粒子を燃焼除去するようにした
ものは知られている。
ところが、上記従来の排気ガス0化装置では、排気ガス
温度の低い常用運転域では、この排気ガス温度が上記可
燃性粒子の着火温度までに十分に達しないため、可燃性
粒子が燃焼しへいでそのまま残り、この可燃性粒子によ
って触媒フィルタが1詰まりし、その結果、排気系の背
圧が上昇してエンジンを正常に運転できなくなるという
問題がある。
このため、フィルタの上流に触媒溶液を供給して、可燃
性粒子の表面に触媒を被着させることにより、該触媒の
反応によって可燃性粒子のむ火湿度を下げるようにした
ものが提案されている。しかし、例えばディーゼルエン
ジンでは、常用運転域での排気ガス温度が約200〜3
00’ Cと特に低いので、上記提案のものによっても
可燃性粒子を完全に燃焼させることは困難である。
(発明の目的) 本発明の目的は、可燃性粒子を触媒によって酸化させる
とともに塩酸によって活性化させて可燃性粒子の着火温
度を人[1]に低下さU゛ることにJ、す、ディーゼル
エンジン等において排気ガス温亀が低い場合においても
可燃性粒子を良好に燃焼さIて確実に除去することにあ
る。
(発明の構成) 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、排気系
に可燃性粒子などを捕集するバデイキュレー1〜フィル
タを備えたエンジンの排気ガス浄化装置において、上記
パティキュレートフィルタの上流に触媒溶液と塩酸とを
略同時に噴射する噴射器を設けたものであり、上記パテ
ィキュレートフィルタで捕集された可燃性粒子に噴射器
から触媒溶液および塩酸を噴(ト)して、可燃性粒子の
表面に均一に被着させることにより、該触媒による酸化
反応と塩酸の活性化作用とによって上記可燃性粒子の着
火温度を低下させるようにしたものである。
(発明の効果) したがって、本発明にJ:れば、パティキュレートフィ
ルタで捕集された可燃性粒子に触媒溶液と塩酸とを略同
時に噴射し、可燃性粒子の表面に触媒および塩酸を均一
に被着させて可燃性粒子の着火温度を大巾に低下させる
ことができるので、排気ガス温度の低いディーゼルエン
ジン等の常用運転域にa5いても可燃性粒子を完全に燃
焼させることができ、可燃性粒子の除去を確実に行うこ
とかできる。
〈実施例) 以下、本発明の技術的手段の具体例としての実施例を図
面によって説明する。
第1図は4気筒のディーゼルエンジンに本発明を適用し
た第1実施例を示す。1はディーゼルエンジン、2は該
エンジン1に吸気を供給するための吸気通路、3はエン
ジン1からの排気ガスを排出づるための排気通路である
4は排気通路3の途中に介設されたパティキュレートフ
ィルタであって、該パティキュレートフィルタ4の内部
は隔壁によって多数の通路に仕切られ、エンジン1から
排出される排気ガス中の可燃性粒子などを捕集するもの
である。そして、該パティキュシー1〜フイルタ4の上
流には噴射器5が配設されている。
上記噴射器5は、触媒溶液と塩酸とが溶解されている混
合液を貯溜Jるタンク6と、パティキュシー1〜フイル
タ4の上流に噴出口を臨まぜて配設されたインジエクタ
7と、上記タンク6とインジェクタ7とを接続する連通
管8と、該連通管8に介設されたポンプ9と、図示して
いないがエンジン1の背圧がエンジン1の運転性能に悪
影響を与えるとされる所定値に達したことを検出して上
記ポンプ9をON作!11Jさμるセンサーとを備えて
なり、エンジン1の背圧が所定値以上になると、ポンプ
9ににす、タンク6内の混合液を連通管8を介して吸」
二げ、インジェクタ7からパティキュレートフィルタ4
の上流に所定聞く例えば1o−1o。
CC)噴射するように構成されている。
上記混合液の組成は、0.0025〜0,01モルの一
または二双上の白金族金属(、Pt 、 Pd 。
R1+、lr)の水溶性化合物、あるいは0.05〜1
.0モルの一または二双上の卑金属(V、Cu、Cr、
Fe、Ni、Mo、Ca、Ba)の水溶性塩よりなる触
媒成分と、O,’0025〜0゜1モルの塩酸と、0.
0025〜0.1モルの塩化ナトリウムと、これらを溶
解さ拷る1000ccの水とからなるものである。
さらに、上記吸気通路2の集合部には、上記セン1ノか
らの検出信号を受りて略半閉し、吸、気量を綾り調整す
る絞り弁10が配設されている。
次に、上記実施例の作動について説明するに、エンジン
1の運転に伴いエンンジン1から排出された排気ガス中
の可燃性粒子がパティキュシー1〜フイルタ4に捕集さ
れて、該パティキュレートフィルタ4の目詰まりにより
エンジン1の背圧が所定値以上に達すると、それを検出
りるセンサにより噴射器5のポンプ9がON作動りるこ
とにより、インジェクタ7から混合液が排気通路3のパ
ティキュレートフィルタ4上流に噴射される。そして、
該混合液中に予め溶解されている触媒成分おJ:び塩酸
が、パティキルレートフィルタ4に捕集された可燃性粒
子の表面に均一に被着し、触媒成分が可燃性粒子と触媒
反応覆るとともに、塩酸が可燃性粒子の表面に燃えやす
い複合物を作って該表面を活性化させ、かつ塩化す1−
リウムが塩酸にJ、る活性化作用を助長することににす
、可燃性粒子の着火温度が例えば200’ Cに大巾低
下することになり、にって刊気ガス温麿が低いディーゼ
ルエンジン1の常用運転域(例えば300’ C)にお
いてし該可燃性粒子を良好に燃焼さけることができ、そ
の除去が確実に行われる。
さらに、上記ポンプ9がON作動すると同時に絞り弁1
0が略半閉りることにより、吸気mが絞られ、燃焼室内
が空気不足になって排気ガス温度が上昇覆ることになり
、上記可燃性粒子の燃焼を助長促進することができる。
また、このことにより、混合液の噴射量を低減でき、高
価な触媒成分の消費量を節約してエンジンの運転費用を
安くすることができる。また、その消費量の低減により
触媒成分によるパティ4ニレ−1〜フイルタ6の二次的
な目詰まりを未然に防止できる。ざらに、吸気絞りにに
って排気ガス流速が低下覆るので、触媒成分がパティキ
ュレートフィルタ6の上流付近に付着し、これが次第に
下流側に燃え広がることになるので、触媒成分および塩
酸等を有効に利用できる利点も併「右゛する。
また、第2図は本発明の第2実施例を示し、上記第1実
施例で説明した噴射器5に加え、パティキュレートフィ
ルタ4の上流にインジェクタ11を配設し、上記ポンプ
9と連動ザるポンプ12によりタンク13内に貯溜した
KCUO3,KMn205 、NaC903などの酸素
発生物質水溶液を連通管14を介してインジェクタ11
がらパティキュレートフィルタ4の上流に噴射づるもの
である。この場合、上記酸素発生物質が排気熱によって
分解して酸化活性のある酸素を発生し、その酸素が可燃
性粒子の燃焼を一層促進す−ることかできる。尚、上記
タンク13は耐酸化性のない材料で形成づ゛ると酸素発
生物質にJζリタンク13が腐食=J“る恐れがあるの
で、グラスチック等で形成する必要がある。
さらに、第3図は本発明の第3実施例を示し、第1実施
例で説明した噴口・1器5に加え、燃料噴射系に高アロ
マ燃料(例えばガソリン)を供給し1qるにうにしたも
のである。ずなわノう、エンジン1の各気筒にそれに対
応づるインジー【クションヂューブ15.15・・・を
介して接続されたインジIクションボンブ16を切換弁
17によって軽油タンク18の軽油と高ア[17燃判タ
ンク19の高アロマ燃料とに選択的に連通させ、エンジ
ン1の通常運転時には切換弁17を軽油タンク18側に
切換えておき、可燃性粒子を除去Jべぎポンプ9のON
作動時に切換弁17を高アロマ燃料タンク19側に切換
えることにより、高アロマ燃料をエンジン1に供給して
半失火さゼ、排気ガス中のCOガス笛の11!イ)を1
曽j1[1六[↓ 7のことじより一面燃性粒子の燃焼
を一層助長するようにしたものである。
尚、上記各実施例では、センナによりエンジン1の背圧
を検出し、該背圧が所定値に達した時にポンプ9をON
作動させるようにしたが、エンジン1の運転時間が所定
時間に達した時にポンプ9をON作動さゼるようにして
もよい。また、このようにセンサ等を用いて自動的にポ
ンプ9をON作動さU゛ずに、手動で任意のときにON
作動さぼるようにしてもよいのは勿論である。さらに、
触媒成分と塩酸とを別々のインジェクタから略同時に噴
atするようにしてもよい。
次に、具体的実施例について説明覆る。排気量2000
ccのディーゼルエンジンのパティキュシー1〜フイル
タの上流に触媒液として19中に0゜60′1モルのH
2Pj C9e ・6 H20を溶解した水溶液を噴射
(30cc)するようにした比較例と、同形のエンジン
のパティキュレートフィルタの上流に下記第1表に示す
組成の混合液を噴射(30cc)するようにした本発明
例A−Cどについて、それぞれ第4図に示J−負荷条件
のもとて回転数を150Orpmで一定にしてエンジン
を運転し、パティキュレートフィルタの温度を測定した
ところ、比較例について【よ第5図、本発明例について
は第6図に示″rJ’ にうな結果を青だ。
第1表 第5図において、実線は触媒液を噴射しなかった場合、
破線は噴射した場合をそれぞれ示し、矢印は噴射した場
合の噴射時期を示している。同図によると、触媒液を噴
射しなかった場合は、パティキュレートフィルタW、 
Iffが約600″Cに達した時に該渇麿が急上背して
おり、その峙に可燃性粒子が燃焼したことを示して;い
る。一方、触媒液を噴射した場合は、パティキュレート
フィルタ湿度が約300′Cに達した時に可燃性粒子が
燃焼しており、触媒液の触媒反応によって可燃性粒子の
着火温度が低下していることが判る。
次に、第6図によると、本発明例A(点線)ではパティ
キュレートフィルタ温度が約260’Cに達した時に可
燃性粒子が燃焼しており、触媒成分および塩酸によって
可燃性粒子の着火温度が大巾に低下していることが判る
。また、本発明例B(実線)′cはる大温度が約220
°Cまで低下しており、塩化ナトリウムによって可燃性
粒子の活性化作用が促進させていることが判る。さらに
、本発明例C(一点鎖線)では着火温度が約190°C
にまで低下しており、酸素発生物質による酸化活性作用
により可燃性粒子の燃焼が一層促進されていることが判
る。したがって、ディーゼルエンジンのにうに常用運転
域の排気温度が約300°Cと低い場合であってもいず
れの本発明例にJ:つても可燃性粒子を完全に燃焼させ
ることができる。尚、第6図中、矢印は噴射時期を示す
【図面の簡単な説明】
第1図〜り13図は本発朋の実施例を示し、第1図は第
1実施例を示す全体概略構成図、第2図は第2実施例を
示づ′全体ms構成図、第3図は第3実施例を示す全体
概略構成図、第4図はエンジンの口荷条件を示゛す′図
、第5図は比較例のバティニ1゜ニレ−1へフィルタ温
度を示す実験結果図、第6図は本発明例のバディキュレ
ー1〜フィルタ温度を示す実験結果図である。 1・・・エンジン、4・・・パティキュレートフィルタ
、5・・・噴射器。 第3図 第1図 第2図 第4図 経過時間(min) 第5図 第6図 経通時間(min)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)排気系に可燃性粒子などを捕集づるパティキュレ
    ートフィルタを備えたエンジンの排気ガス昂化装置にお
    いて、上記パティキュレートフィルタの上流に触媒溶液
    と塩酸とを略同時に噴射する噴射器が設りられているこ
    とを特徴とするエンジンの排気ガス浄化装置。
JP59066201A 1984-04-03 1984-04-03 エンジンの排気ガス浄化装置 Pending JPS60209621A (ja)

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JP59066201A JPS60209621A (ja) 1984-04-03 1984-04-03 エンジンの排気ガス浄化装置

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JP59066201A JPS60209621A (ja) 1984-04-03 1984-04-03 エンジンの排気ガス浄化装置

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JPS60209621A true JPS60209621A (ja) 1985-10-22

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2571429A1 (fr) * 1984-10-04 1986-04-11 Mann & Hummel Filter Procede pour eliminer la suie deposee sur un filtre des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne et elements pour l'execution de ce procede
EP1741886A1 (de) * 2003-10-02 2007-01-10 Robert Bosch Gmbh Abgasstrang und Verfahren zur Regenerierung eines Rußfilters

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FR2571429A1 (fr) * 1984-10-04 1986-04-11 Mann & Hummel Filter Procede pour eliminer la suie deposee sur un filtre des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne et elements pour l'execution de ce procede
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