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JP2003254170A - Exhaust gas recirculation device - Google Patents

Exhaust gas recirculation device

Info

Publication number
JP2003254170A
JP2003254170A JP2002051059A JP2002051059A JP2003254170A JP 2003254170 A JP2003254170 A JP 2003254170A JP 2002051059 A JP2002051059 A JP 2002051059A JP 2002051059 A JP2002051059 A JP 2002051059A JP 2003254170 A JP2003254170 A JP 2003254170A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sof
egr
temperature
exhaust gas
gas
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
JP2002051059A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Ogawara
誠治 大河原
Takekazu Ito
丈和 伊藤
Daisuke Oki
大祐 沖
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.)
Cataler Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Cataler Corp
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cataler Corp, Toyota Motor Corp filed Critical Cataler Corp
Priority to JP2002051059A priority Critical patent/JP2003254170A/en
Publication of JP2003254170A publication Critical patent/JP2003254170A/en
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
    • 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
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust gas recirculating device capable of preventing the exhaust gas recirculation passage from being deposited by SOF and/or soot by oxidating the SOF to be removed, suppressing a temperature rise of the recirculation gas, and supplying a major potion of gas-form CO and HC in the exhaust gas to the combustion chambers. <P>SOLUTION: An SOF adsorptive oxidating catalyst capable of adsorbing SOF in the gas being recirculated and oxidating selectively is installed at least either of in the upstream and inside of a cooling device 3 for the exhaust gas recirculation passage. The catalyst adsorbs SOF at 200-400°C and oxidates it and removes selectively, while it does not oxidate the gas-form CO and HC under 400°C, and oxidation of SO<SB>2</SB>is also suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気通
路の排ガスを冷却装置を介して吸気通路に供給する排ガ
ス再循環装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas recirculation device for supplying exhaust gas in an exhaust passage of an internal combustion engine to an intake passage via a cooling device.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばディーゼル燃焼機関においては、
NOx の排出を抑制するために、排気通路と吸気通路とを
排ガス再循環(以下、 EGRという)通路で連結し、この
EGR通路を介して排ガスを吸気通路内に再循環させるよ
うにしている。この場合、再循環ガスは比較的比熱が高
く、したがって多量の熱を吸収できるので、再循環ガス
量を増大するほど、すなわち EGR率(再循環ガス量/
(再循環ガス量+吸入空気量))が高くなるほど燃焼機
関内の燃焼温度が低下する。燃焼温度が低下するほどNO
x の生成量が低下するので、 EGR率を高くするほどNOx
の排出量を抑制することができる。
2. Description of the Related Art For example, in a diesel combustion engine,
In order to suppress the emission of NO x , the exhaust passage and the intake passage are connected by an exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as EGR) passage.
The exhaust gas is recirculated into the intake passage through the EGR passage. In this case, since the recirculated gas has a relatively high specific heat and therefore can absorb a large amount of heat, the EGR rate (recirculated gas amount / recirculated gas amount /
The combustion temperature in the combustion engine decreases as the (recirculation gas amount + intake air amount) increases. NO as the combustion temperature decreases
Since the amount of x produced decreases, the higher the EGR rate, the more NO x
It is possible to suppress the discharge amount of.

【0003】しかしながら EGR率がある限度を超える
と、煤の発生量、すなわちスモークが急激に増大すると
いう現象がある。そのため従来は、 EGR率をさらに増大
するとスモークの発生量が限りなく増大するものと考え
られており、したがってスモークが急激に増大し始める
EGR率が EGR率の最大許容限界であると考えられてい
る。そのため従来より、 EGR率はこの最大許容限界を超
えない範囲内に定められている。この EGR率の最大許容
限界は、燃焼機関の形式や燃料によって異なるが、おお
よそ30%〜50%である。
However, when the EGR rate exceeds a certain limit, there is a phenomenon in which the amount of soot generated, that is, smoke increases rapidly. Therefore, it is conventionally thought that the amount of smoke generated will increase infinitely as the EGR rate further increases, and therefore smoke will start to increase rapidly.
The EGR rate is considered to be the maximum allowable EGR rate limit. Therefore, the EGR rate has traditionally been set within a range that does not exceed this maximum allowable limit. The maximum allowable limit of this EGR rate is approximately 30% to 50%, although it depends on the type of combustion engine and fuel.

【0004】ところが、このように EGR率をNOx 及びス
モークの発生をできるだけ抑制するように定めても、こ
れらの抑制には限度があり、実際にはある程度の量のNO
x 及びスモークが排出されてしまうことが避けられな
い。そこでNOx 及びスモークの排出をさらに抑制するた
めに鋭意研究が行われた結果、 EGR率とスモークの発生
量との関係にはピークが存在し、このピークを超えて E
GR率をさらに高くするとスモークの発生量が急激に減少
することが明らかとなった。例えばアイドリング運転時
において EGR率を70%以上にすると、また再循環ガスを
強制的に冷却した場合には EGR率をほぼ55%以上にする
と、スモークがほとんど発生しないことが明らかとな
り、このときにはNOx の生成量もきわめて少量となるこ
とも明らかとなった。
However, even if the EGR rate is determined so as to suppress the generation of NO x and smoke as much as possible, there is a limit to the suppression of these, and in reality, a certain amount of NO
It is inevitable that x and smoke are discharged. Therefore, as a result of extensive studies to further suppress NO x and smoke emissions, there is a peak in the relationship between the EGR rate and the amount of smoke generated, and the peak is exceeded.
It was clarified that the amount of smoke generated decreased sharply when the GR rate was further increased. For example, it becomes clear that almost no smoke occurs when the EGR rate is set to 70% or more during idling operation, or when the EGR rate is set to 55% or more when the recirculated gas is forcibly cooled. It was also clarified that the amount of x produced was extremely small.

【0005】このことは、燃焼時の温度がある温度以下
の場合には炭化水素(以下、HCという)の成長が煤に至
る前の途中の段階で停止し、燃焼時の温度がある温度以
上になるとHCは一気に煤まで成長してしまうということ
を意味している。また燃焼時の温度は燃料周りのガスの
吸熱作用に大きく影響されるので、燃料燃焼時の発熱量
に応じて燃料周りのガスの吸熱量を調整することで、燃
焼時の温度を制御することができる。
This means that when the temperature at the time of combustion is below a certain temperature, the growth of hydrocarbons (hereinafter referred to as HC) is stopped at a stage before reaching soot, and the temperature at the time of combustion is above a certain temperature. It means that HC will grow to soot at a stretch. Also, since the temperature during combustion is greatly affected by the endothermic action of the gas around the fuel, the temperature during combustion can be controlled by adjusting the amount of endothermic gas around the fuel according to the amount of heat generated during fuel combustion. You can

【0006】したがって燃料周りのガスの吸熱量を調整
することで、HCの成長が煤に至る前の途中の段階で停止
するように燃焼時の温度を制御することが望ましい。一
方、煤に至る前の途中の段階で成長が停止したHCは、こ
れは可溶性有機物質(以下、SOFという)と称される
が、この SOFは酸化触媒等を用いた後処理によって容易
に除去することができる。このようなシステムを利用す
るものとして、特開平11−036923号公報には、排気マニ
ホールド内に排出された排ガスを再循環ガスとして吸気
通路に供給することで、燃料周りの不活性ガス量を多く
して燃焼時の温度を煤が生成する温度より低く抑制する
とともに、燃焼室からの排ガスを酸化触媒に通過させ S
OFを酸化除去して排出する内燃機関が開示されている。
Therefore, it is desirable to control the temperature at the time of combustion so that the growth of HC is stopped at a stage before the soot is reached by adjusting the amount of heat absorbed by the gas around the fuel. On the other hand, HC, which has stopped growing in the middle of soot, is called a soluble organic substance (hereinafter referred to as SOF), but this SOF is easily removed by post-treatment using an oxidation catalyst. can do. As a system utilizing such a system, Japanese Patent Laid-Open No. 11-036923 discloses that exhaust gas discharged into an exhaust manifold is supplied to an intake passage as a recirculation gas to increase the amount of inert gas around the fuel. As a result, the temperature during combustion is suppressed below the temperature at which soot is generated, and the exhaust gas from the combustion chamber is passed through the oxidation catalyst.
An internal combustion engine that oxidizes and removes OF and discharges it is disclosed.

【0007】ところが特開平11−036923号公報に開示さ
れたシステムにおいては、酸化触媒通過前の排ガスを再
循環させているために再循環ガス中に未燃HCと SOFが多
量に含まれ、これらが EGR通路内に付着堆積するという
問題があった。
However, in the system disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-036923, since the exhaust gas before passing through the oxidation catalyst is recirculated, a large amount of unburned HC and SOF are contained in the recirculated gas. However, there was a problem that it was deposited and accumulated in the EGR passage.

【0008】そこで特開2000−8964号公報には、 EGR通
路に配置され再循環ガスを冷却するEGRクーラーの上流
側に酸化触媒を配置した内燃機関が開示されている。ま
た特開2000−038962号公報には、内部に酸化触媒を配置
した EGRクーラーが開示されている。このようにすれ
ば、再循環ガス中に含まれる未燃HCと SOFを酸化除去す
ることができ、 EGR通路内への未燃HC及び SOFの付着堆
積を抑制することができる。
Therefore, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-8964 discloses an internal combustion engine in which an oxidation catalyst is arranged upstream of an EGR cooler arranged in the EGR passage for cooling the recirculation gas. Further, JP 2000-038962 A discloses an EGR cooler in which an oxidation catalyst is arranged. In this way, the unburned HC and SOF contained in the recirculated gas can be oxidized and removed, and the adhesion and deposition of the unburned HC and SOF in the EGR passage can be suppressed.

【0009】ところが酸化触媒を配置した EGR装置で
は、酸化反応の燃焼熱によって再循環ガスの温度が上昇
し、後述する EGR効率が低下するという不具合がある。
またエンジン出力に寄与できる再循環ガス中のガス状の
CO及びHCまで酸化されるため、燃費が低下するという不
具合もある。さらに、触媒の熱劣化及び入りガス温度変
動による酸化力変動に伴ってトルク段差が生じたり、再
循環ガス中の SO2が酸化されて生成するサルフェートに
よって EGR通路が腐食したりエミッションが悪化すると
いう問題もあった。
However, in the EGR device in which the oxidation catalyst is arranged, the temperature of the recirculation gas rises due to the combustion heat of the oxidation reaction, and the EGR efficiency described below decreases.
In addition, the gaseous state of the recirculated gas that can contribute to the engine output
Since CO and HC are also oxidized, there is also a problem that fuel efficiency is reduced. Furthermore, there is a torque step due to the thermal deterioration of the catalyst and the fluctuation of the oxidizing power due to the fluctuation of the incoming gas temperature, and the sulfate generated by the oxidation of SO 2 in the recirculated gas corrodes the EGR passage and deteriorates the emission. There was also a problem.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情に鑑みてなされたものであり、 SOFを酸化除去するこ
とで EGR通路への SOFや煤の堆積を防止するとともに再
循環ガスの温度上昇を抑制でき、かつ排ガス中のガス状
のCO及びHCの大部分を燃焼室に供給でき、さらにサルフ
ェートの生成も防止できる EGR装置とすることを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to prevent SOF and soot from accumulating in the EGR passage by oxidizing and removing SOF and to control the temperature of the recirculated gas. It is an object of the present invention to provide an EGR device that can suppress the rise, supply most of the gaseous CO and HC in exhaust gas to the combustion chamber, and can also prevent the formation of sulfate.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の EGR装置の特徴は、内燃機関の排気通路と吸気通路
とを連結する EGR通路と、 EGR通路に配置され排気通路
から供給される再循環ガスを冷却する冷却装置とよりな
り、再循環ガスを冷却装置により冷却して吸気通路に供
給する EGR装置であって、 EGR通路の冷却装置の上流側
及び冷却装置の内部の少なくとも一方に、再循環ガス中
の SOFを吸着して選択的に酸化可能な SOF吸着酸化触媒
を有することにある。
The features of the EGR device of the present invention for solving the above problems are that an EGR passage connecting an exhaust passage and an intake passage of an internal combustion engine and an EGR passage arranged in the EGR passage and supplied from the exhaust passage. An EGR device comprising a cooling device for cooling the recirculated gas, which cools the recirculated gas by the cooling device and supplies it to the intake passage, at least one of the upstream side of the cooling device in the EGR passage and the inside of the cooling device. , Having a SOF adsorption oxidation catalyst that can selectively oxidize SOF in the recirculated gas.

【0012】上記 EGR装置においては、 SOF吸着酸化触
媒に流入する再循環ガスの温度を検出する温度検出手段
と、温度検出手段により検出された再循環ガスの温度に
応じて再循環ガスの流量を調節する流量調節手段と、を
さらに備えることが望ましい。
In the above EGR device, the temperature detection means for detecting the temperature of the recirculated gas flowing into the SOF adsorption oxidation catalyst and the flow rate of the recirculated gas according to the temperature of the recirculated gas detected by the temperature detection means are set. It is desirable to further include a flow rate adjusting means for adjusting.

【0013】また SOF吸着酸化触媒は、多孔質酸化物担
体に卑金属を担持してなるものであることが望ましい。
Further, it is desirable that the SOF adsorption oxidation catalyst comprises a base metal supported on a porous oxide carrier.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の EGR装置では、 EGR通路
の冷却装置の上流側及び冷却装置の内部の少なくとも一
方に、再循環ガス中の SOFを吸着して選択的に酸化可能
な SOF吸着酸化触媒を有している。この SOF吸着酸化触
媒は 200〜 400℃で SOFを吸着して選択的に酸化除去す
るが、一般の酸化触媒に比べて酸化力が弱く、 400℃以
下ではガス状のCO及びHCはほとんど酸化されず SOF吸着
酸化触媒を素通りする。したがって再循環ガス中に含ま
れる SOF量を大きく低減できるので、 EGR通路への SOF
の堆積が防止でき、 SOFに付着して堆積する煤の堆積も
防止できる。そして燃焼室に供給される再循環ガス中に
は十分な量のガス状のCO及びHCが含まれるため、エンジ
ン出力に支障をきたすような不具合を防止できる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the EGR device of the present invention, at least one of the upstream side of the cooling device in the EGR passage and the inside of the cooling device adsorbs SOF in the recirculated gas to selectively oxidize SOF. It has an oxidation catalyst. This SOF adsorption oxidation catalyst adsorbs and selectively oxidizes and removes SOF at 200 to 400 ° C, but its oxidizing power is weaker than that of general oxidation catalysts, and gaseous CO and HC are mostly oxidized below 400 ° C. Without passing through the SOF adsorption oxidation catalyst. Therefore, the amount of SOF contained in the recirculated gas can be greatly reduced, so
It is possible to prevent the accumulation of soot and the soot that adheres to the SOF and accumulates. Further, since the recirculated gas supplied to the combustion chamber contains a sufficient amount of gaseous CO and HC, it is possible to prevent a problem that may hinder the engine output.

【0015】また SOF吸着酸化触媒は、吸着した SOFを
ゆっくりと酸化するため、酸化によって発生する熱量は
きわめて少なく、床温上昇がほとんどない。したがって
触媒への入りガスの温度より高温に曝されることがない
ため、触媒の熱劣化が防止され酸化力の変動が小さくト
ルク変動などの不具合が生じない。そして再循環ガスの
温度上昇がほとんど生じないので、 EGR効率が向上す
る。なお EGR効率とは、下式で計算される値であり、こ
の値が高いほどNOx 排出量が少ないという指標となる。
Since the SOF adsorption oxidation catalyst slowly oxidizes the adsorbed SOF, the amount of heat generated by the oxidation is extremely small and the bed temperature hardly rises. Therefore, since it is not exposed to a temperature higher than the temperature of the gas entering the catalyst, thermal deterioration of the catalyst is prevented, fluctuations in oxidizing power are small, and problems such as torque fluctuations do not occur. And since the temperature rise of the recirculation gas hardly occurs, the EGR efficiency is improved. The EGR efficiency is a value calculated by the following formula, and the higher the value, the lesser the NO x emissions.

【0016】 さらに SOF吸着酸化触媒は 200〜 400℃では SO2を酸化
しないので、サルフェートの生成が抑制され EGR通路の
腐食及びエミッションの悪化が防止される。
[0016] Furthermore, since the SOF adsorption oxidation catalyst does not oxidize SO 2 at 200 to 400 ℃, the formation of sulfate is suppressed and the corrosion of the EGR passage and the deterioration of emission are prevented.

【0017】この SOF吸着酸化触媒としては、貴金属を
ほとんどあるいは全く担持しないものが望ましく、多孔
質酸化物担体に卑金属を担持してなるものが望ましい。
これにより 200〜 400℃で SOFを吸着して選択的に酸化
除去することができる。
As the SOF adsorption oxidation catalyst, it is preferable to support almost no precious metal or not, and it is preferable to support the base metal on the porous oxide carrier.
This enables SOF to be adsorbed and selectively oxidized and removed at 200 to 400 ℃.

【0018】多孔質酸化物としては、ZrO2, Al2O3,Ti
O2,SiO2,CeO2,ゼオライトなどが例示され、これらの
単品あるいは混合物から担体を構成することができる。
中でも、 SOFの吸着能に優れたゼオライトを少なくとも
含むことが好ましい。ゼオライトはガス状のHCも吸着す
るが、ガス状のHCは 150℃以上でゼオライトから放出さ
れるので、エンジン出力の低下などの不具合はほとんど
生じない。
Examples of the porous oxide include ZrO 2 , Al 2 O 3 and Ti.
O 2 , SiO 2 , CeO 2 , zeolite and the like are exemplified, and the carrier can be composed of a single product or a mixture thereof.
Above all, it is preferable to contain at least zeolite having an excellent SOF adsorption capacity. Zeolite also adsorbs gaseous HC, but since gaseous HC is released from the zeolite at temperatures above 150 ° C, there are almost no problems such as engine output reduction.

【0019】例えばCeO2などは、それ自体で酸化能を有
するため、卑金属を担持しなくてもSOF吸着酸化触媒と
して用いることができる。しかし酸化効率を最適とする
ためには、上記担体に卑金属を担持することが好まし
い。この卑金属としては、Fe,Cu,Ni,Mn,Co,V,Mo
などが例示され、1〜10重量%の担持量で担持すること
が望ましい。担持量がこの範囲より少ないと酸化活性が
低すぎて実用的でなく、この範囲より多く担持しても酸
化活性が飽和してしまい悪影響が出る場合もある。
For example, CeO 2 and the like have an oxidizing ability by themselves, so that they can be used as an SOF adsorption oxidation catalyst without supporting a base metal. However, in order to optimize the oxidation efficiency, it is preferable to support the base metal on the carrier. The base metals are Fe, Cu, Ni, Mn, Co, V, Mo.
Etc. are exemplified, and it is desirable to carry in a supported amount of 1 to 10% by weight. If the supported amount is less than this range, the oxidizing activity is too low to be practical, and if the supported amount is more than this range, the oxidizing activity may be saturated and adverse effects may occur.

【0020】なお貴金属は、酸化活性が大きすぎて発熱
量が多く EGR効率を低下させてしまうので、担持しない
ことが望ましい。もし担持するとしても、Ptであれば0.
05重量%以下、Rhであれば 0.1重量%以下に止めるべき
である。
It is desirable that noble metal should not be supported because it has too large an oxidation activity and generates a large amount of heat to lower the EGR efficiency. Even if it is carried, if it is Pt, it is 0.
05% by weight or less, Rh should be 0.1% by weight or less.

【0021】冷却装置は再循環ガスを冷却するものであ
り、従来用いられているインタークーラーなどの EGRク
ーラーを用いることができる。
The cooling device cools the recirculated gas, and an EGR cooler such as a conventionally used intercooler can be used.

【0022】この SOF吸着酸化触媒は、例えばハニカム
基材にコートした形状、あるいはペレット形状などとし
て、冷却装置の上流側の EGR通路に配置することができ
る。ハニカム基材としては、平板と波板とからなるメタ
ルハニカム基材、あるいはセラミック製のモノリス基材
などを用いることができる。例えば板厚30μm程度のFe
−Cr−Alなどから形成されたメタルハニカム基材を用い
れば、強い機械的衝撃が作用する使用条件下で用いても
破損が生じにくいので、内燃機関の運転に支障を来すよ
うな不具合がない。
This SOF adsorption oxidation catalyst can be arranged in the EGR passage on the upstream side of the cooling device, for example, as a shape coated on a honeycomb substrate or as a pellet shape. As the honeycomb base material, a metal honeycomb base material composed of a flat plate and a corrugated plate, a ceramic monolith base material, or the like can be used. For example, Fe with a plate thickness of 30 μm
-When using a metal honeycomb substrate formed of -Cr-Al, etc., damage is unlikely to occur even under use conditions under which a strong mechanical impact acts, so there is a problem that interferes with the operation of the internal combustion engine. Absent.

【0023】またモノリス基材を用いる場合には、例え
ばセル数 600セル/in2 で壁厚75μmなど、セル数が多
く壁厚が薄いものを用いることが好ましい。このように
すれば、 EGR通路における配置スペースが小さい場合で
あっても、触媒の表面積を大きく確保でき SOFの高い浄
化効率を確保できる。さらに例えばモノリス基材の気孔
率が50%程度、平均細孔径が25μm程度のものを用い、
平均粒径が1μm以下の微細スラリーからコート層を形
成することも好ましい。このようにすれば、モノリス基
材の表面と内部の両方が SOFの捕集場及び反応場となる
ので、 SOF浄化率がさらに向上する。またセル壁表面に
おけるコート厚さが薄くなるので、触媒での圧損が低減
するとともに詰まりが生じにくい。
When a monolith substrate is used, it is preferable to use one having a large number of cells and a small wall thickness, such as a cell thickness of 600 cells / in 2 and a wall thickness of 75 μm. By doing so, even if the space for arrangement in the EGR passage is small, a large surface area of the catalyst can be secured and a high SOF purification efficiency can be secured. Further, for example, a monolith substrate having a porosity of about 50% and an average pore diameter of about 25 μm is used.
It is also preferable to form the coat layer from a fine slurry having an average particle diameter of 1 μm or less. By doing so, both the surface and the inside of the monolith substrate serve as the SOF collection field and reaction field, so the SOF purification rate is further improved. Further, since the coat thickness on the cell wall surface becomes thin, pressure loss at the catalyst is reduced and clogging is less likely to occur.

【0024】また冷却装置の内部に SOF吸着酸化触媒を
配置することも好ましい。例えば冷却装置をハニカム構
造あるいは積層構造とし、その表面に SOF吸着酸化触媒
粉末を含むスラリーからコート層を形成することができ
る。このようにすれば、 SOF吸着酸化触媒を冷却装置と
は別に配置した場合に比べて再循環ガスの圧損を低減す
ることができ、 EGR効率が向上する。そして SOF吸着酸
化触媒は SOFの酸化による床温の上昇がほとんど生じな
いので、再循環ガスの冷却効率への影響もほとんどな
い。
It is also preferable to dispose an SOF adsorption oxidation catalyst inside the cooling device. For example, the cooling device may have a honeycomb structure or a laminated structure, and the coat layer may be formed on the surface of the slurry containing the SOF adsorption oxidation catalyst powder. By doing so, the pressure loss of the recirculated gas can be reduced and the EGR efficiency can be improved as compared with the case where the SOF adsorption oxidation catalyst is arranged separately from the cooling device. Since the SOF adsorption oxidation catalyst hardly raises the bed temperature due to the oxidation of SOF, it hardly affects the cooling efficiency of the recirculated gas.

【0025】SOF吸着酸化触媒は、 400℃以上の高温に
なるとガス状のCO,HC及び SO2を徐々に酸化するように
なる。したがって発熱によって再循環ガスの温度が上昇
し、EGR効率が低下してしまう。
The SOF adsorption oxidation catalyst gradually oxidizes gaseous CO, HC and SO 2 at a high temperature of 400 ° C. or higher. Therefore, the temperature of the recirculated gas rises due to the heat generation, and the EGR efficiency decreases.

【0026】そこで SOF吸着酸化触媒に流入する再循環
ガスの温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段に
より検出された再循環ガスの温度に応じて再循環ガスの
流量を調節する流量調節手段と、をさらに備えることが
望ましい。そして再循環ガスが 400℃以上と検出された
場合に、流量調節手段によって再循環ガスの流量を少な
くあるいはゼロに調節すれば、サルフェートの生成が防
止でき EGR通路の腐食を防止することができる。
Therefore, temperature detecting means for detecting the temperature of the recirculated gas flowing into the SOF adsorption oxidation catalyst, and flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the recirculated gas according to the temperature of the recirculated gas detected by the temperature detecting means. It is desirable to further include When the recirculated gas is detected to be 400 ° C or higher, if the flow rate adjusting means adjusts the flow rate of the recirculated gas to be low or zero, the formation of sulfate can be prevented and the corrosion of the EGR passage can be prevented.

【0027】SOF吸着酸化触媒に流入する再循環ガスの
温度を検出する温度検出手段としては、再循環ガスの温
度を直接検出する温度センサを用いてもよいし、エンジ
ン回転数とトルクを検出し、これらから排ガスの温度を
推定することもできる。また再循環ガスの流量を調節す
る流量調節手段としては、従来より用いられている EGR
バルブなどを用いることができる。そして再循環ガスの
温度に応じて再循環ガスの流量を調節するには、温度検
出手段からの信号をコンピュータに入力し、その値に応
じた出力信号によって流量調節手段の駆動を制御すれば
よい。
As the temperature detecting means for detecting the temperature of the recirculated gas flowing into the SOF adsorption oxidation catalyst, a temperature sensor for directly detecting the temperature of the recirculated gas may be used, or an engine speed and torque may be detected. It is also possible to estimate the temperature of the exhaust gas from these. In addition, as a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the recirculated gas, the EGR that has been used conventionally
A valve or the like can be used. Then, in order to adjust the flow rate of the recirculated gas according to the temperature of the recirculated gas, the signal from the temperature detecting means may be input to the computer, and the drive of the flow rate adjusting means may be controlled by the output signal according to the value. .

【0028】[0028]

【実施例】以下、試験例、実施例及び比較例により本発
明を具体的に説明する。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to test examples, examples and comparative examples.

【0029】(試験例)ZrO2にFeが予め担持されたFe/
ZrO2触媒粉末 100gと、CeO2にFeが予め担持されたFe/
CeO2粉末20gと、モルデナイト粉末20gとを混合して触
媒粉末を調製した。これをバインダとしてのTiO2ゾル,
ZrO2ゾル及び水と混合してスラリーを調製し、 250ccの
メタル製ハニカム基材にウォッシュコートして、乾燥後
500℃で1時間焼成し第1触媒とした。コート量はハニ
カム基材1リットルあたり 135gであり、Feはハニカム
基材1リットルあたり0.1mol担持されている。
(Test example) Fe in which Fe was previously supported on ZrO 2
100 g of ZrO 2 catalyst powder and Fe / Fe in which CeO 2 was preloaded
20 g of CeO 2 powder and 20 g of mordenite powder were mixed to prepare a catalyst powder. TiO 2 sol as a binder,
A slurry was prepared by mixing with ZrO 2 sol and water, wash coated on a 250 cc metal honeycomb substrate, and dried.
It was calcined at 500 ° C. for 1 hour to obtain a first catalyst. The coating amount is 135 g per liter of the honeycomb substrate, and Fe is supported in an amount of 0.1 mol per liter of the honeycomb substrate.

【0030】一方、ZrO2にFeを担持したFe/ZrO2触媒粉
末を用い、上記と同様にコートして第2触媒を調製し
た。第2触媒では、Feはハニカム基材1リットルあたり
0.1mol担持されている。また上記第1触媒で用いた触媒
粉末にさらにPtを担持して触媒粉末を調製し、上記と同
様にコートして第3触媒を調製した。第3触媒では、Fe
はハニカム基材1リットルあたり0.1mol担持され、Ptは
ハニカム基材1リットルあたり 0.5g担持されている。
On the other hand, using Fe / ZrO 2 catalyst powder carrying the Fe to ZrO 2, to prepare a second catalyst coated in the same manner as described above. In the second catalyst, Fe per liter of honeycomb substrate
It is loaded with 0.1 mol. Further, the catalyst powder used in the first catalyst was further loaded with Pt to prepare a catalyst powder, which was coated in the same manner as above to prepare a third catalyst. In the third catalyst, Fe
Is loaded in an amount of 0.1 mol per liter of the honeycomb substrate, and Pt is loaded in an amount of 0.5 g per liter of the honeycomb substrate.

【0031】これらの触媒を排気量2Lのディーゼルエ
ンジンの排気系にそれぞれ搭載し、2000 rpmの条件にて
各温度で運転したときのPM(パティキュレート),HC及
びCO浄化率を測定した。触媒入りガス温度と各浄化率と
の関係を図1〜3に示す。なおHC浄化率は、第1触媒と
第2触媒については降温条件で測定し、第3触媒につい
ては昇温条件で測定した。
Each of these catalysts was mounted on an exhaust system of a diesel engine having a displacement of 2 L, and PM (particulate), HC and CO purification rates were measured when operating at each temperature under the condition of 2000 rpm. The relationship between the temperature of the gas containing the catalyst and each purification rate is shown in FIGS. The HC purification rate was measured under the temperature-decreasing conditions for the first catalyst and the second catalyst, and under the temperature-increasing condition for the third catalyst.

【0032】さらに第1触媒について、1200 rpmの定常
条件にて各温度で運転したときの SOF,HC及びCOの浄化
率を測定し、結果を図4に示す。
Further, with respect to the first catalyst, the purification rates of SOF, HC and CO were measured when operating at each temperature under a steady condition of 1200 rpm, and the results are shown in FIG.

【0033】図1において、PM浄化率がマイナスという
ことは、排ガス中の SO2が酸化されてサルフェートが生
成したことを意味し、酸化除去されるPM量とサルフェー
トの生成量とがバランスしたときにPM浄化率がゼロ%と
なる。そして図1よりPM浄化率がゼロ%となる温度は、
第1触媒及び第2触媒が 500℃以上と高温域にあるのに
対し、第3触媒ではPtを担持しているために 380℃と低
い。
In FIG. 1, a negative PM purification rate means that SO 2 in the exhaust gas was oxidized to produce sulfate, and when the amount of PM removed by oxidation and the amount of sulfate produced were balanced. The PM purification rate becomes 0%. From Fig. 1, the temperature at which the PM purification rate becomes 0% is
The first and second catalysts are in the high temperature range of 500 ° C or higher, while the third catalyst carries Pt, which is low at 380 ° C.

【0034】すなわち第1触媒及び第2触媒では、 450
℃以下の低温域ではサルフェートがほとんど生成しな
い。また図2〜3から明らかなように、第1触媒及び第
2触媒は 400℃以下の低温域におけるHC及びCOの酸化活
性が第3触媒に比べて低い。さらに図4から明らかなよ
うに、第1触媒は 200〜 400℃の範囲で高い SOF酸化能
を示すにも関わらず、HC及びCOの酸化能は低い。したが
って第1触媒及び第2触媒は、本発明にいう SOF吸着酸
化触媒として適している。
That is, with the first and second catalysts, 450
Almost no sulfate is produced in the low temperature range below ℃. As is clear from FIGS. 2 to 3, the first catalyst and the second catalyst have lower HC and CO oxidation activities in the low temperature range of 400 ° C. or lower than the third catalyst. Further, as is clear from FIG. 4, although the first catalyst exhibits a high SOF oxidizing ability in the range of 200 to 400 ° C., the oxidizing ability of HC and CO is low. Therefore, the first catalyst and the second catalyst are suitable as the SOF adsorption oxidation catalyst according to the present invention.

【0035】(実施例1)図5に本実施例の EGR装置を
備えたディーゼルエンジンの概略構成図を示す。エンジ
ン本体1の排気ポートは排気マニホールド10及び排気管
11を介して触媒コンバータ2に連結されている。触媒コ
ンバータ2はさらに EGRクーラー3に連結され、 EGRク
ーラー3は EGRバルブ4を介して吸気ポート5に連結さ
れている。排気管11,触媒コンバータ2, EGRクーラー
3及び EGRバルブ4が EGR通路を構成している。
(Embodiment 1) FIG. 5 shows a schematic configuration diagram of a diesel engine equipped with the EGR device of this embodiment. The exhaust port of the engine body 1 is an exhaust manifold 10 and an exhaust pipe.
It is connected to the catalytic converter 2 via 11. The catalytic converter 2 is further connected to the EGR cooler 3, and the EGR cooler 3 is connected to the intake port 5 via the EGR valve 4. The exhaust pipe 11, the catalytic converter 2, the EGR cooler 3, and the EGR valve 4 form an EGR passage.

【0036】EGRクーラー3は、図6に示すように金属
箔製の平板30と波板31が交互に積層されたメタルハニカ
ム体からなり、外周に図示しない冷却水通路が形成され
ている。
As shown in FIG. 6, the EGR cooler 3 is composed of a metal honeycomb body in which flat plates 30 and corrugated plates 31 made of metal foil are alternately laminated, and a cooling water passage (not shown) is formed on the outer periphery.

【0037】また排気マニホールド10は、ターボチャー
ジャ6にも連結されている。そして吸気管7から流入し
た空気はターボチャージャ6からエアクリーナ70を通過
して吸気ポート5に供給され、吸気ポート5では EGR通
路から供給された再循環ガスと空気とが混合されてエン
ジン本体1に供給される。
The exhaust manifold 10 is also connected to the turbocharger 6. Then, the air flowing in from the intake pipe 7 passes through the air cleaner 70 from the turbocharger 6 and is supplied to the intake port 5. At the intake port 5, the recirculated gas supplied from the EGR passage and the air are mixed to the engine body 1. Supplied.

【0038】触媒コンバータ2内には、以下の製造方法
で製造された SOF吸着酸化触媒が配置されている。
In the catalytic converter 2, an SOF adsorption oxidation catalyst manufactured by the following manufacturing method is arranged.

【0039】ZrO2にFeが予め担持されたFe/ZrO2触媒粉
末 100gと、CeO2にFeが予め担持されたFe/CeO2粉末20
gと、モルデナイト粉末20gとを混合して触媒粉末を調
製した。これをバインダとしてのTiO2ゾル,ZrO2ゾル及
び水と混合してスラリーを調製し、セル数 400/in2
壁厚 100μmの四角形セルをもつ 250ccのセラミック製
ハニカムモノリス基材にウォッシュコートして、乾燥後
500℃で1時間焼成しSOF吸着酸化触媒とした。コート
量はモノリス基材1リットルあたり 135gである。
[0039] and Fe / ZrO 2 which Fe is previously supported on ZrO 2 catalyst powder 100 g, Fe / CeO 2 powder Fe in CeO 2 is pre-supported 20
g and 20 g of mordenite powder were mixed to prepare a catalyst powder. This was mixed with TiO 2 sol as a binder, ZrO 2 sol and water to prepare a slurry, and the number of cells was 400 / in 2 ,
250cc ceramic honeycomb monolith substrate with 100μm wall thickness square cells was wash-coated and dried
It was calcined at 500 ° C for 1 hour to obtain an SOF adsorption oxidation catalyst. The coating amount is 135 g per liter of the monolith substrate.

【0040】(比較例1)Al2O3粉末 100g、CeO2−ZrO
2粉末40g、 La2O3粉末20gを混合し、バインダとして
の Al2O3ゾル及び水と混合してスラリーを調製した。そ
して実施例1と同様のモノリス基材に同様にしてコート
層を形成した。コート層はモノリス基材1リットルあた
り 215gである。そしてジニトロジアンミン白金水溶液
を用い、コート層にPtを担持して酸化触媒を調製した。
Ptの担持量は、モノリス基材1リットルあたり6gであ
る。実施例1の SOF吸着酸化触媒に代えてこの酸化触媒
を触媒コンバータ2内に配置したこと以外は実施例1と
同様にして、比較例1の EGR装置を調製した。
(Comparative Example 1) Al 2 O 3 powder 100 g, CeO 2 --ZrO
2 powder 40 g, La 2 O 3 powder 20g were mixed to prepare a slurry by mixing with Al 2 O 3 sol and water as a binder. Then, a coat layer was formed on the same monolith substrate as in Example 1 in the same manner. The coat layer is 215 g per liter of monolith substrate. Then, Pt was supported on the coat layer using an aqueous solution of dinitrodiammine platinum to prepare an oxidation catalyst.
The amount of Pt carried is 6 g per liter of the monolith substrate. An EGR device of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that this oxidation catalyst was placed in the catalytic converter 2 instead of the SOF adsorption oxidation catalyst of Example 1.

【0041】(比較例2)Ptの担持量をモノリス基材1
リットルあたり 0.5gとしたこと以外は比較例1と同様
にして酸化触媒を調製し、実施例1の SOF吸着酸化触媒
に代えてこの酸化触媒を触媒コンバータ2内に配置した
こと以外は実施例1と同様にして、比較例2の EGR装置
を調製した。
(Comparative Example 2) The amount of Pt carried was changed to the monolith substrate 1
An oxidation catalyst was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the amount was 0.5 g per liter, and this oxidation catalyst was placed in the catalytic converter 2 instead of the SOF adsorption oxidation catalyst of Example 1. An EGR device of Comparative Example 2 was prepared in the same manner as in.

【0042】<評価>実施例1及び比較例1,2の EGR
装置について、エンジン本体を1600 rpm×20Nm、かつ E
GRバルブ4を全開とした低温燃焼条件で駆動し、触媒コ
ンバータ2の入口側と出口側の再循環ガス中の濃度差か
ら SOF,HC及びCOの浄化率を測定した。結果を図7〜9
にそれぞれ示す。
<Evaluation> EGR of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2
Regarding the equipment, the engine body is 1600 rpm × 20 Nm, and E
Driven under low temperature combustion conditions with the GR valve 4 fully open, the purification rates of SOF, HC and CO were measured from the difference in concentration in the recirculated gas at the inlet and outlet sides of the catalytic converter 2. The results are shown in FIGS.
Are shown respectively.

【0043】また再循環ガスの温度を、触媒コンバータ
2の入口、触媒床、 EGRクーラー3の入口、 EGRクーラ
ー3の出口でそれぞれ測定し、結果を図10に示す。
The temperature of the recirculated gas was measured at the inlet of the catalytic converter 2, the catalyst bed, the inlet of the EGR cooler 3 and the outlet of the EGR cooler 3, and the results are shown in FIG.

【0044】図7〜9より、実施例1の EGR装置では S
OFの浄化率は各比較例と遜色無く、Ptを 0.5g/L担持
した比較例2とほぼ同等の SOF酸化能を有していること
がわかる。しかもHC及びCOの浄化率は、各比較例に比べ
て格段に低い。また図10から明らかなように、実施例1
の EGR装置では再循環ガスの温度が低く、触媒コンバー
タ2を通過する際にも温度上昇が見られない。これはHC
及びCOがほとんど酸化されていないためと考えられる。
From FIGS. 7 to 9, in the EGR device of Example 1, S
It can be seen that the purification rate of OF is comparable to that of each comparative example, and that it has almost the same SOF oxidizing ability as that of Comparative example 2 carrying 0.5 g / L of Pt. Moreover, the purification rates of HC and CO are significantly lower than those of the comparative examples. As is clear from FIG. 10, Example 1
In the EGR device, the temperature of the recirculated gas is low, and the temperature does not rise even when passing through the catalytic converter 2. This is HC
It is considered that CO and CO are hardly oxidized.

【0045】次に実施例1の EGR装置について、新品の
場合と、所定の実車走行パターンでエンジン本体1を駆
動した後の、 EGRクーラー3の前後の圧損を測定し、結
果を図11に示す。図11より、30万km走行に相当する運転
後も12 kPa以下と圧損の増大がわずかであり、 EGR通路
への堆積が抑制されていることがわかる。これは SOFが
浄化されたためである。
Next, with respect to the EGR device of Example 1, the pressure loss before and after the EGR cooler 3 was measured in the case of a new product and after the engine body 1 was driven in a predetermined actual vehicle running pattern, and the results are shown in FIG. . From Fig. 11, it can be seen that even after the operation equivalent to traveling 300,000 km, the increase in pressure loss was 12 kPa or less, which was slight, and the accumulation in the EGR passage was suppressed. This is because SOF was purified.

【0046】(実施例2)本実施例の EGR装置は実施例
1と同様のものであり、さらに図12に示すように、エン
ジン回転数を検出する回転数センサ80と、エンジンのト
ルクを検出するトルクセンサ81とコンピュータ82とから
なる制御装置8とを備えている。
(Embodiment 2) The EGR device of this embodiment is the same as that of the embodiment 1, and further, as shown in FIG. 12, a rotation speed sensor 80 for detecting the engine speed and an engine torque are detected. The control device 8 includes a torque sensor 81 and a computer 82.

【0047】この EGR装置では、回転数センサ80とトル
クセンサ81の検出信号が制御装置8に入力されると、制
御装置8は ROM83に記憶されているマップを参照し、触
媒コンバータ2に流入する現実の再循環ガス温度を推定
する。そして再循環ガス温度が 400℃以下である場合に
は EGRバルブ4を所定量開くが、再循環ガス温度が 400
℃を超えていると推定された場合には、 EGRバルブ4を
全閉とする。
In this EGR device, when the detection signals of the rotation speed sensor 80 and the torque sensor 81 are input to the control device 8, the control device 8 refers to the map stored in the ROM 83 and flows into the catalytic converter 2. Estimate the actual recirculation gas temperature. When the recirculation gas temperature is 400 ° C or lower, the EGR valve 4 is opened by a predetermined amount, but the recirculation gas temperature is 400
If it is estimated that the temperature exceeds ℃, fully close the EGR valve 4.

【0048】これにより SOF吸着酸化触媒によるサルフ
ェートの生成が防止されるため、EGR通路の腐食を防止
することができる。
As a result, the formation of sulfate by the SOF adsorption oxidation catalyst is prevented, so that the corrosion of the EGR passage can be prevented.

【0049】(実施例3)図13に第3の実施例の EGR装
置を示す。この EGR装置では、触媒コンバータ2を用い
ず、 EGRクーラー3内に試験例の第1触媒あるいは実施
例1の SOF吸着酸化触媒に用いた触媒粉末からなるコー
ト層33を形成したこと以外は実施例1と同様の構成であ
る。
(Embodiment 3) FIG. 13 shows an EGR apparatus of the third embodiment. In this EGR device, the catalytic converter 2 was not used, but the coat layer 33 made of the catalyst powder used for the first catalyst of the test example or the SOF adsorption oxidation catalyst of the first example was formed in the EGR cooler 3 The configuration is the same as that of 1.

【0050】EGRクーラー3は図14に示すように、実施
例1と同様の金属箔製の平板30と波板31が交互に積層さ
れたメタルハニカム体からなり、外周に図示しない冷却
水通路が形成されている。そしてセル32の壁面には、試
験例の第1触媒あるいは実施例1の SOF吸着酸化触媒に
用いた触媒粉末からなるコート層33が厚さ50μmに形成
されている。
As shown in FIG. 14, the EGR cooler 3 is composed of a metal honeycomb body in which flat plates 30 and corrugated plates 31 made of the same metal foil as in Example 1 are alternately laminated, and a cooling water passage (not shown) is provided on the outer periphery. Has been formed. On the wall surface of the cell 32, a coat layer 33 made of a catalyst powder used for the first catalyst of the test example or the SOF adsorption oxidation catalyst of the first example is formed with a thickness of 50 μm.

【0051】この EGR装置によれば、コート層33によっ
て実施例1の触媒コンバータ2と同様の作用効果が奏さ
れる。そして触媒コンバータ2をもたないため、実施例
1に比べて再循環ガスの圧損を低減することができ、 E
GR効率が向上する。またコート層33における触媒床温度
の上昇もほとんど無いため、再循環ガスの冷却効率が低
下することもなく、 EGR通路への堆積を防止することが
できる。
According to this EGR device, the coat layer 33 has the same effects as the catalytic converter 2 of the first embodiment. Since the catalytic converter 2 is not provided, the pressure loss of the recirculated gas can be reduced as compared with the first embodiment.
GR efficiency is improved. Further, since the catalyst bed temperature in the coat layer 33 hardly rises, the cooling efficiency of the recirculated gas does not decrease, and the accumulation in the EGR passage can be prevented.

【0052】(実施例4)図15に第4の実施例の EGR装
置を示す。この EGR装置では、 EGRクーラー3の下流側
にストレーナ9を配置したこと以外は実施例1と同様の
構成である。ストレーナ9は 100μm以上の孔径をもつ
メタル製のメッシュからなり、再循環ガス中の煤は通過
できるが 100μm以上の粒径をもつ粒子はストレーナ9
に捕集される。
(Embodiment 4) FIG. 15 shows an EGR device of the fourth embodiment. This EGR device has the same configuration as that of the first embodiment except that the strainer 9 is arranged on the downstream side of the EGR cooler 3. The strainer 9 is made of a metal mesh having a pore size of 100 μm or more. Soot in the recirculation gas can pass, but particles having a particle size of 100 μm or more can be strainer 9.
To be collected by.

【0053】本実施例の EGR装置によれば、実施例1の
EGR装置と同様の作用効果が奏されるとともに、強い振
動あるいは排気脈動などによって SOF吸着酸化触媒のモ
ノリス基材あるいはコート層が万一破損した場合にも、
その破片をストレーナ9に捕集することができる。した
がってこれらの破片がエンジン本体1内に侵入するのを
防止することができ、エンジン本体1の損傷を防止する
ことができる。
According to the EGR device of this embodiment,
The same effect as the EGR device is achieved, and even if the monolith substrate or coat layer of the SOF adsorption oxidation catalyst is damaged by strong vibration or exhaust pulsation,
The debris can be collected by the strainer 9. Therefore, these fragments can be prevented from entering the engine body 1, and the engine body 1 can be prevented from being damaged.

【0054】[0054]

【発明の効果】すなわち本発明の EGR装置によれば、 S
OFを酸化除去することで EGR通路へのSOFや煤の堆積を
防止することができるとともに、再循環ガスの温度上昇
が抑制でき EGR効率が向上する。また排ガス中のガス状
のCO及びHCの大部分を燃焼室に供給できるためエンジン
出力が向上し、さらにサルフェートの生成も防止できる
ため EGR通路の腐食も防止できる。
According to the EGR device of the present invention, S
By oxidizing and removing OF, it is possible to prevent the accumulation of SOF and soot in the EGR passage, suppress the temperature rise of the recirculated gas, and improve the EGR efficiency. In addition, most of the gaseous CO and HC in the exhaust gas can be supplied to the combustion chamber, which improves engine output and also prevents the formation of sulfate, thus preventing corrosion of the EGR passage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】触媒入りガス温度とPM浄化率との関係を示すグ
ラフである。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the temperature of gas entering a catalyst and the PM purification rate.

【図2】触媒入りガス温度とHC浄化率との関係を示すグ
ラフである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the temperature of gas entering the catalyst and the HC purification rate.

【図3】触媒入りガス温度とCO浄化率との関係を示すグ
ラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the temperature of gas entering the catalyst and the CO purification rate.

【図4】第1触媒の触媒入りガス温度と SOF,HC及びCO
の浄化率との関係を示すグラフである。
[Fig. 4] Temperature of gas entering the first catalyst and SOF, HC and CO
It is a graph which shows the relationship with the purification rate of.

【図5】実施例1の EGR装置をもつ内燃機関の概略構成
を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine having the EGR device of the first embodiment.

【図6】実施例1の EGR装置に用いた EGRクーラーの要
部拡大断面図である。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the EGR cooler used in the EGR device of the first embodiment.

【図7】実施例及び比較例の EGR装置における SOF浄化
率を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing SOF purification rates in the EGR devices of Examples and Comparative Examples.

【図8】実施例及び比較例の EGR装置におけるHC浄化率
を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the HC purification rates in the EGR devices of Examples and Comparative Examples.

【図9】実施例及び比較例の EGR装置におけるCO浄化率
を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing CO purification rates in the EGR devices of Examples and Comparative Examples.

【図10】実施例及び比較例の EGR装置の各部位における
再循環ガスの温度を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing the temperature of the recirculated gas in each part of the EGR devices of Examples and Comparative Examples.

【図11】実施例1の EGR装置における EGRクーラー前後
の圧損を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing pressure loss before and after an EGR cooler in the EGR device of Example 1.

【図12】実施例2の EGR装置をもつ内燃機関の概略構成
を示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine having an EGR device according to a second embodiment.

【図13】実施例3の EGR装置をもつ内燃機関の概略構成
を示す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine having an EGR device according to a third embodiment.

【図14】実施例3の EGR装置に用いた EGRクーラーの要
部拡大断面図である。
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view of a main part of an EGR cooler used in the EGR device of Example 3.

【図15】実施例4の EGR装置をもつ内燃機関の概略構成
を示す説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine having an EGR device according to a fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:エンジン本体 2:触媒コンバータ 3: E
GRクーラー 4: EGRバルブ 5:吸気ポート 10:排
気マニホールド 11:排気管 70:エアクリーナ
1: Engine body 2: Catalytic converter 3: E
GR cooler 4: EGR valve 5: Intake port 10: Exhaust manifold 11: Exhaust pipe 70: Air cleaner

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 丈和 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 沖 大祐 静岡県小笠郡大東町千浜7800番地 株式会 社キャタラー内 Fターム(参考) 3G062 AA01 AA05 EA04 EA10 ED01 ED04 ED08 ED09 ED10 FA02 FA05 FA06 FA23 GA05 GA06 GA10    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Takekazu Ito             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. (72) Inventor Daisuke Oki             7800 Chihama, Daito Town, Ogasa County, Shizuoka Prefecture Stock Association             Inside the company caterer F term (reference) 3G062 AA01 AA05 EA04 EA10 ED01                       ED04 ED08 ED09 ED10 FA02                       FA05 FA06 FA23 GA05 GA06                       GA10

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気通路と吸気通路とを連結
する排ガス再循環通路と、該排ガス再循環通路に配置さ
れ該排気通路から供給される再循環ガスを冷却する冷却
装置とよりなり、該再循環ガスを該冷却装置により冷却
して該吸気通路に供給する排ガス再循環装置であって、 該排ガス再循環通路の該冷却装置の上流側及び該冷却装
置の内部の少なくとも一方に、該再循環ガス中の可溶性
有機物質を吸着して選択的に酸化可能な SOF吸着酸化触
媒を有することを特徴とする排ガス再循環装置。
1. An exhaust gas recirculation passage that connects an exhaust passage and an intake passage of an internal combustion engine, and a cooling device that is disposed in the exhaust gas recirculation passage and cools the recirculated gas supplied from the exhaust passage. An exhaust gas recirculation device that cools the recirculated gas by the cooling device and supplies it to the intake passage, wherein the exhaust gas recirculation passage has at least one of an upstream side of the cooling device and an inside of the cooling device. An exhaust gas recirculation device having an SOF adsorption oxidation catalyst capable of adsorbing a soluble organic substance in the recirculation gas and selectively oxidizing it.
【請求項2】前記 SOF吸着酸化触媒に流入する前記再循
環ガスの温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手
段により検出された前記再循環ガスの温度に応じて前記
再循環ガスの流量を調節する流量調節手段と、をさらに
備えた請求項1に記載の排ガス再循環装置。
2. A temperature detecting means for detecting the temperature of the recirculated gas flowing into the SOF adsorption oxidation catalyst, and a flow rate of the recirculated gas according to the temperature of the recirculated gas detected by the temperature detecting means. The exhaust gas recirculation apparatus according to claim 1, further comprising: a flow rate adjusting unit that adjusts.
【請求項3】 前記 SOF吸着酸化触媒は、多孔質酸化物
担体に卑金属を担持してなる請求項1に記載の排ガス再
循環装置。
3. The exhaust gas recirculation apparatus according to claim 1, wherein the SOF adsorption oxidation catalyst comprises a base metal supported on a porous oxide carrier.
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