JPS60216025A - デイ−ゼルエンジンの燃焼室における触媒担持方法 - Google Patents
デイ−ゼルエンジンの燃焼室における触媒担持方法Info
- Publication number
- JPS60216025A JPS60216025A JP7226084A JP7226084A JPS60216025A JP S60216025 A JPS60216025 A JP S60216025A JP 7226084 A JP7226084 A JP 7226084A JP 7226084 A JP7226084 A JP 7226084A JP S60216025 A JPS60216025 A JP S60216025A
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- JP
- Japan
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- catalyst
- layer
- glow plug
- combustion chamber
- oxide layer
- 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
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
- F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
- F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/024—Multiple impregnation or coating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明はディーゼルエンジンの燃焼室における触媒担持
方法に関する。
方法に関する。
空気の圧縮熱によって燃料に着火し燃焼させて動力を得
るディーゼルエンジンでは、その始動性、着火性を向上
させるためおよび低騒音化、低エミツシヨン化を図るた
めに、燃焼室を形成する副室壁面、グロープラグ、ピス
トン頂面等の部位に触媒を担持することが提案されてい
る。
るディーゼルエンジンでは、その始動性、着火性を向上
させるためおよび低騒音化、低エミツシヨン化を図るた
めに、燃焼室を形成する副室壁面、グロープラグ、ピス
トン頂面等の部位に触媒を担持することが提案されてい
る。
従来、かかる副室壁面等の燃焼室形成部位に触媒を担持
させるには、まず触媒の担体層を形成する必要がある。
させるには、まず触媒の担体層を形成する必要がある。
現状では燃焼室形成部材は主に金属であるため、通常の
触媒のウォッシュコート法では簡単に剥離してしまう。
触媒のウォッシュコート法では簡単に剥離してしまう。
このため、従来は担体層として溶射により得られた複合
酸化物層を用い、この複合酸化物層に貴金属等の触媒成
分を担持している。
酸化物層を用い、この複合酸化物層に貴金属等の触媒成
分を担持している。
ところで、この従来法では、酸化物層の比表面積が小さ
いことおよび吸水性が悪いことに起因して以下の欠点を
有する。
いことおよび吸水性が悪いことに起因して以下の欠点を
有する。
（ａｌ 貴金属等の触媒成分の分散性が悪いため熱劣化
を起こしやすく、耐久性が十分でない。
を起こしやすく、耐久性が十分でない。
（ｂ） 酸化物層の比表面積が小さいため、触媒活性が
良くない。
良くない。
（ｃｌ 酸化物層の吸着、吸水性が良くないため触媒を
十分担持することができず、活性向上のための触媒担持
量の増加が図りにくい。
十分担持することができず、活性向上のための触媒担持
量の増加が図りにくい。
本発明は、上記従来技術の問題を解決するためになされ
たもので、本発明の目的は、ディーゼルエンジンの燃焼
室における触媒担持方法を工夫することにより、触媒の
活性および耐久性を向上させることにある。
たもので、本発明の目的は、ディーゼルエンジンの燃焼
室における触媒担持方法を工夫することにより、触媒の
活性および耐久性を向上させることにある。
かかる目的は、本発明によれば、ディーゼルエンジンの
燃焼室を形成する副室壁面、グロープラグ、ピストン頂
面等の部位の少なくとも一部に触媒を担持する方法であ
って、 前記燃焼室内において触媒を担持する部位に酸化物層を
形成し、次いでこの酸化物層の上に厚さ１０μｍ〜５０
μｍのアルミナ層を形成し、このアルミナ層に触媒を担
持させることを特徴とするディーゼルエンジンの燃焼室
における触媒担持方法によって達成される。
燃焼室を形成する副室壁面、グロープラグ、ピストン頂
面等の部位の少なくとも一部に触媒を担持する方法であ
って、 前記燃焼室内において触媒を担持する部位に酸化物層を
形成し、次いでこの酸化物層の上に厚さ１０μｍ〜５０
μｍのアルミナ層を形成し、このアルミナ層に触媒を担
持させることを特徴とするディーゼルエンジンの燃焼室
における触媒担持方法によって達成される。
本発明において、燃焼室を形成する部位のうち、触媒を
担持する部位に酸化物層を形成する。この酸化物層はア
ルミナ層を担持する担体となるもので、酸化ジルコニウ
ム、二酸化珪素、酸化アルミニウム等を用いることがで
きる。この酸化物層は溶射等の適宜方法により形成され
る。
担持する部位に酸化物層を形成する。この酸化物層はア
ルミナ層を担持する担体となるもので、酸化ジルコニウ
ム、二酸化珪素、酸化アルミニウム等を用いることがで
きる。この酸化物層は溶射等の適宜方法により形成され
る。
この酸化物層の上に、触媒を担持するためのアルミナ層
が形成される。このアルミナ層はウォッシュコート法等
により形成される。このとき、このアルミナ層の厚さは
１０μｍ〜５０μｍとすることが必要である。アルミナ
層の厚さを１０μｍ〜５０μｍとしたのは、１０μｍよ
り薄いと触媒担持量を十分確保することができず、また
５０μｍを越えると剥離しやすくなり、耐久性に問題が
が生じるからである。なお、このアルミナ層には、ラン
タン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）等の助触媒を加えても
よい。
が形成される。このアルミナ層はウォッシュコート法等
により形成される。このとき、このアルミナ層の厚さは
１０μｍ〜５０μｍとすることが必要である。アルミナ
層の厚さを１０μｍ〜５０μｍとしたのは、１０μｍよ
り薄いと触媒担持量を十分確保することができず、また
５０μｍを越えると剥離しやすくなり、耐久性に問題が
が生じるからである。なお、このアルミナ層には、ラン
タン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）等の助触媒を加えても
よい。
このアルミナ層には触媒が担持される。この触媒として
は、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐ ｄ）、白金−ロジ
ウム（Ｐｔ−Ｒｈ）、パラジウム−ロジウム（Ｐｄ−Ｒ
ｈ）、白金−パラジウム−ロジウム（Ｐｔ−Ｐｄ−Ｒｈ
）等を用いることができる。これらの触媒は、触媒溶液
を調整し、この触媒溶液中に上記アルミナ層を形成した
部材を浸漬し、引き上げて乾燥、焼成することにより担
持される。
は、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐ ｄ）、白金−ロジ
ウム（Ｐｔ−Ｒｈ）、パラジウム−ロジウム（Ｐｄ−Ｒ
ｈ）、白金−パラジウム−ロジウム（Ｐｔ−Ｐｄ−Ｒｈ
）等を用いることができる。これらの触媒は、触媒溶液
を調整し、この触媒溶液中に上記アルミナ層を形成した
部材を浸漬し、引き上げて乾燥、焼成することにより担
持される。
以上より、本発明によれば、以下の効果を奏する。
（イ）アルミナ層により比表面積が大きくなるため、触
媒としての貴金属粒子が均一に分散され、熱が負荷され
ても粒成長を起こしにくい。このため、耐熱性が向上し
高温下で使用しても活性の低下が少なく、耐久性が大幅
に向上する。
媒としての貴金属粒子が均一に分散され、熱が負荷され
ても粒成長を起こしにくい。このため、耐熱性が向上し
高温下で使用しても活性の低下が少なく、耐久性が大幅
に向上する。
（ロ）アルミリ・層により比表面積が大きくなるため、
活性が向上する。
活性が向上する。
（ハ）アルミナ層を設けたため、吸着、吸水性がよくな
る。このため、貴金属からなる触媒を従来より多く担持
することができ、活性の向上を図ることができる。
る。このため、貴金属からなる触媒を従来より多く担持
することができ、活性の向上を図ることができる。
（ニ）アルミナ層にランタン等の助触媒を含有させるこ
とができるため、活性や耐久性の向上を図りやすくなる
。
とができるため、活性や耐久性の向上を図りやすくなる
。
次に、本発明の詳細な説明する。
第１図に示すように、ディーゼルエンジンの始動補助装
置であるグロープラグ１のヒータ部表面に酸化物層とし
てのＮ１−Ｃｒ−Ａ４１層２を約５０μｍの厚さに溶射
により形成し、更にその上に５重量％の酸化銅（Ｃｕ
Ｏ）を添加した酸化物層としての酸化ジルコニウム（Ｚ
ｒ Ｏ２）層３を約５０μｍの厚さに溶射した。続い
て、アルミナスラリー中に浸漬し、引き上げて乾燥、焼
成しアルミナ層４を形成した。このグロープラグをジニ
トロジアンミン白金溶液に浸漬し、乾燥、焼成後塩化ロ
ジウム溶液に浸漬し、乾燥、焼成して触媒化したグロー
プラグを得た。このとき、アルミナ層４の厚さを１０．
ｕｍ、５０．ｕｍ、１０（ｌＬｌｍの３通りに変えて行
い、３種類のグロープラグを製作した。
置であるグロープラグ１のヒータ部表面に酸化物層とし
てのＮ１−Ｃｒ−Ａ４１層２を約５０μｍの厚さに溶射
により形成し、更にその上に５重量％の酸化銅（Ｃｕ
Ｏ）を添加した酸化物層としての酸化ジルコニウム（Ｚ
ｒ Ｏ２）層３を約５０μｍの厚さに溶射した。続い
て、アルミナスラリー中に浸漬し、引き上げて乾燥、焼
成しアルミナ層４を形成した。このグロープラグをジニ
トロジアンミン白金溶液に浸漬し、乾燥、焼成後塩化ロ
ジウム溶液に浸漬し、乾燥、焼成して触媒化したグロー
プラグを得た。このとき、アルミナ層４の厚さを１０．
ｕｍ、５０．ｕｍ、１０（ｌＬｌｍの３通りに変えて行
い、３種類のグロープラグを製作した。
（比較例）
実施例と同様にしてＮｉ−Ｃｒ−Ａ４２層とＺｒ０２Ｎ
を形成した。次いで、アルミナ層を形成することなく、
まずジニトロジアンミン白金溶液に浸漬し、乾燥、焼成
した後、塩化ロジウム溶液に浸漬し、乾燥、焼成して触
媒化したグロープラグを得た。
を形成した。次いで、アルミナ層を形成することなく、
まずジニトロジアンミン白金溶液に浸漬し、乾燥、焼成
した後、塩化ロジウム溶液に浸漬し、乾燥、焼成して触
媒化したグロープラグを得た。
（耐久試験）
次に、上記実施例および比較例で得たグロープラグの評
価を行った。
価を行った。
まず、上記実施例および比較例で得られた各グロープラ
グを２．４１’の副室式ディーゼルエンジンに搭載し、
回転数３４０Ｏｒｐｍ、全負荷で５０時間稼働させ、そ
の後、各グロープラグを取り出した。次いで１．ＪＩＳ
−２号軽油を所定の温度にしたグロープラグの表面に１
μｌ噴射し、発生する二酸化炭素（ＣＯ２）量をガスク
ロマトグラフィーで定量し、Ｃｏ、１％発生温度をめた
。この結果を第２図に示す。
グを２．４１’の副室式ディーゼルエンジンに搭載し、
回転数３４０Ｏｒｐｍ、全負荷で５０時間稼働させ、そ
の後、各グロープラグを取り出した。次いで１．ＪＩＳ
−２号軽油を所定の温度にしたグロープラグの表面に１
μｌ噴射し、発生する二酸化炭素（ＣＯ２）量をガスク
ロマトグラフィーで定量し、Ｃｏ、１％発生温度をめた
。この結果を第２図に示す。
第２図より明らかなように、本実施例においては、比較
例より活性が大幅に向上しているのが判る。この活性の
向上により耐久性も向上する。また、アルミナ層の厚さ
としては、１０μｍ〜５０μｍが望ましいことが判る。
例より活性が大幅に向上しているのが判る。この活性の
向上により耐久性も向上する。また、アルミナ層の厚さ
としては、１０μｍ〜５０μｍが望ましいことが判る。
なお、アルミナ層を１００μｍの厚さに設けたものの耐
久性が悪いのは剥離を生じたためである。
久性が悪いのは剥離を生じたためである。
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含されるも
のである。
明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含されるも
のである。
例えば、実施例では単なるアルミナ層を用いたが、この
アルミナ層にランタンやセリウムの如き助触媒を添加し
てもよい。かかる第３成分の添加により、触媒の活性あ
るいは耐久性を更に向上させる・ことができる。
アルミナ層にランタンやセリウムの如き助触媒を添加し
てもよい。かかる第３成分の添加により、触媒の活性あ
るいは耐久性を更に向上させる・ことができる。
第１図は本発明をグロープラグに適用した実施例を示す
要部断面図、 第２図は実施例と比較例における触媒の活性を示すグラ
フである。 ｉ−一一一−−グロープラグ ２−−−−−Ｎｉ−Ｃｒ−ＡＮ屓（酸化物層）３−一一
一・−酸化ジルコニウム層（酸化物層）４−−一−−ア
ルミナ層 第１図 第２図 本光明品
要部断面図、 第２図は実施例と比較例における触媒の活性を示すグラ
フである。 ｉ−一一一−−グロープラグ ２−−−−−Ｎｉ−Ｃｒ−ＡＮ屓（酸化物層）３−一一
一・−酸化ジルコニウム層（酸化物層）４−−一−−ア
ルミナ層 第１図 第２図 本光明品
Claims (1)
- （１）ディーゼルエンジンの燃焼室を形成する副室壁面
、グロープラグ、ピストン頂面等の部位の少なくとも一
部に触媒を担持する方法であって、前記燃焼室内におい
て触媒を担持する部位に酸化物層を形成し、次いでこの
酸化物層の上に厚さ１０μｍ〜５０μｍのアルミナ層を
形成し、このアルミナ層に触媒を担持させることを特徴
とするディーゼルエンジンの燃焼室における触媒担持方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7226084A JPS60216025A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | デイ−ゼルエンジンの燃焼室における触媒担持方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7226084A JPS60216025A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | デイ−ゼルエンジンの燃焼室における触媒担持方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60216025A true JPS60216025A (ja) | 1985-10-29 |
Family
ID=13484136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7226084A Pending JPS60216025A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | デイ−ゼルエンジンの燃焼室における触媒担持方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60216025A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4972811A (en) * | 1987-02-28 | 1990-11-27 | Robert Bosch Gmbh | Ignition device with lowered ignition temperature |
-
1984
- 1984-04-10 JP JP7226084A patent/JPS60216025A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4972811A (en) * | 1987-02-28 | 1990-11-27 | Robert Bosch Gmbh | Ignition device with lowered ignition temperature |
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