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JPH01318716A - 内燃機関の排気脱硝方法 - Google Patents

内燃機関の排気脱硝方法

Info

Publication number
JPH01318716A
JPH01318716A JP63148010A JP14801088A JPH01318716A JP H01318716 A JPH01318716 A JP H01318716A JP 63148010 A JP63148010 A JP 63148010A JP 14801088 A JP14801088 A JP 14801088A JP H01318716 A JPH01318716 A JP H01318716A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust
ammonia
valve
injection valve
opening
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
JP63148010A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Nakagawa
洋 中川
Nobuaki Murakami
信明 村上
Keijiro Tayama
田山　経二郎
Sadao Yoshihara
吉原　定男
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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 Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP63148010A priority Critical patent/JPH01318716A/ja
Publication of JPH01318716A publication Critical patent/JPH01318716A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02B47/00—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
    • F02B47/04—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being other than water or steam only
    • 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
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

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、内燃機関の排気中の酸化窒素の分解すること
により無公害化する内燃機関の排気脱硝方法に関する。
〔従来の技術〕
従来の内燃機関では、第４図に示すように、工／ジン１
０１から排出された排気は、排気管１０２゜排気過給機
１０３を経て、排気管後部１０４に流入し、排ガス温度
が比較的低い２５０〜４５０℃程度のこの部分で排ガス
中にアンモニア噴射弁１０５より噴射されるアンモニア
（ＮＨ３）が注入され、反応器１０８の触媒上で排気中
の窒素酸化物が分解されて無公害化されている。なお、
第４図中１０６はアンモニアポンプ、１０７はアンモニ
アポン＜、　　１０９は給気管である。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記公知の方法では、触媒を使用しているために、装置
が大きくなると同時にコストが上昇する。
本発明は、アンモニア又はその前駆物質を直接高温の排
ガスへ混入することによって、上記の欠点を解消した内
燃機関の排気脱硝方法を提供しようとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明では、アンモニア及び／又は尿素等のアンモニア
前駆物質を排気弁の開弁直前において内燃機関のシリン
ダ内のガスへ混入し、又は排気弁開弁直後において排気
弁から排出される排ガスへ混入する。
〔作　用〕
排気弁の開弁直前の内燃機関のシリンダ内のガス及び、
排気弁開弁直後の時期で排気弁に近い排気管内等にある
燃焼排ガスは高温（１０００〜８００℃程度）であるた
めに、酸素の存在下（空気過剰率１．３〜２．０）で、
アンモニア及び／又はアンモニア前駆物質と排ガス中の
窒素酸化物は反応し、分解される。これによって、触媒
は不要となるか、又はその使用量を減することができる
。
〔実施例〕
第１図は、大形低速２サイクルデイーゼルエンジンに適
用された本発明の第一の実施例を示す。
ｌはピストン、２はシリンダ、３はシリンダヘット９．
４は排気ポート、５は排気弁、６は排気集合管、７は燃
料噴射弁、８はシリンダヘラｒ３に設けられシリンダ２
内にアンモニアを噴射するアンモニア噴射弁、９はアン
モニア噴射用のポンプ。
１０はアンモニアボンベ、　１１はアンモニア噴射弁の
開弁コントローラ、１２は開弁時期を検知するクランク
角度センサ、１３はシリンダ２に設けられた掃気孔であ
る。上記クランク角度センナＬの出力は上記開弁コント
ローラ１１に入力されるようになっている。
本実施例では、排気弁の開弁する（５°〜１０’ＣＡ）
前にアンモニア噴射弁８を開弁するようにクランク角度
センサ１２によりクランク角度を検出し、これによって
アンモニア噴射弁８の開弁コントロー２１１を作動させ
てアンモニア噴射弁８を開弁する。
アンモニア噴射弁８は、掃気孔１３が開く前の排気弁５
の開弁後３５℃Ａ〜４０’ＣＡまでの期間開弁状態に保
持され、シリンダ２内へアンモニアを噴射する。
本実施例では、以上のように、掃気空気が混入しないた
めに高温なシリンダ２内のガス中に、排気弁５の開弁直
前から掃気孔１３の開口前迄の期間噴射弁８からアンモ
ニアを噴射して混入することによって、高温のガス中の
酸化窒素は酸素の存在下で分解され無害化される。
第２図は、本実施例における排気弁の開弁時期。
掃気孔の開孔時期とアンモニア噴射弁の開弁時期の相対
的関係を示している。
第３図は、大形低速２サイクルデイーゼルエンジンに適
用された本発明の第二の実施例を示す。
Ｏｌはピストン、０２はシリンダ、０３はシリンダヘッ
ド、０４は排気ポート、０５は排気弁、０６は排気集合
管、０７は燃料噴射弁、０８は排気ポート−と排気集合
管０７との連結部に設けられ排気弁０５に向って排気ポ
ート０４内にアンモニアを噴射するアンモニア噴射弁、
０９はアンモニア噴射用のポンプ。
０１０はアンモニアボンベ、０１１はアンモニア噴射弁
の開弁コントロー、）、　　０１２は開弁時期を検知す
るクランク角度センサ、１３は掃気孔を示している。
上記角度センサ０１２の出力は上記開弁コントローニア
　０１１　Ｋ入力されるようになっている。
本実施例では、排気弁０５の開弁する５°〜１ｏ″ＣＡ
前にアンモニア噴射弁０８を開弁するように、クランク
角度センサ１２よりクランク角度を検知して、アンモニ
ア噴射弁の開弁コントローラ０１１を作用させてアンモ
ニア噴射弁０８を開弁する。同アンモニア噴射弁０８は
、掃気孔０１３の開口する前の排気弁の開弁後３５″’
ＣＡ〜４０℃Ａまでの期間開弁状態に保持され、排気弁
０５に近い排気ポート０４内へ排気弁側へ向ってアンモ
ニアを噴射する。
本実施例におけるアンモニア噴射弁の開弁、排気弁の開
弁、掃気ポートの開孔時期との相対的な関係は第一の実
施例の場合と同様である。
本実施例は、以上のように排気ポート０４に噴出され掃
気空気が混入されないために高温に保たれている排ガス
中にアンモニアをアンモニア噴射弁０８から噴射して混
入させることによって、高温排ガス中の酸化窒素は酸素
の存在下で分解され無害化される。
本実施例では、排気弁０５の開弁する直前から排気弁０
５の開弁時をへて掃気孔０１３の開口する前の期間中ア
ンモニア噴射弁０８が開弁状態に保たれているが、本発
明で排気弁から排出される排ガスにアンモニアを噴射混
入させる場合は、少くとも高温の排ガスが排出される排
気弁の開弁直後においてアンモニアを排ガスへ混入させ
ることが必要である。
以上本発明の実施例について説明したが、本発明は単に
大形低速２サイクルディーゼルエンジンに適用されるに
止まらず、中速４サイクルエンジン、高速２サイクル、
４サイクルエンジン、圧縮着火エンジン、火花点火エン
ジン等内燃機関に広く適用可能である。
ただ、アンモニアと窒素酸化物の反応にある程度時間が
必要であるために、本発明は、排気過程に時間が充分あ
る、中低速エンジンに用いて特に有効である。
また１本発明には、アンモニアだけでなく分解して、ア
ンモニアを生成する尿素などのアンモニア前駆物質を使
用することができると共に１両者を併用することもでき
る。
〔発明の効果〕
排気弁の開弁前のシリンダ内のガス又は排気弁開弁直後
排ガスは温度が高い（１，０００℃〜８００℃程度）が
、本発明では、この時に上記ガス又は排ガスにアンモニ
ア又はその前駆物質を混入することによって、酸素の存
在下でアンモニアとガス又は排ガス中の窒素酸化物を反
応させることができ、触媒なしで窒素酸化物を分解する
ことができ、また排気管後部等に設置する触媒の使用量
を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は大形低速２サイクルデイーゼルエンジンに適用
した本発明の第一の実施例の説明図、第２図は同実施例
におけるアンモニア噴射弁、排気弁及び掃気孔の開弁、
閉弁時期の相対的関係を示す説明図、第３図は大形低速
２サイクルデイーゼルエンジンに適用した本発明の第二
の実施例の説明図、第４図は従来の内燃機関の排気脱硝
方法の説明図である。 １．０１・・・ピストン、　　　　　２．０２・・・シ
リンダ。 ３．０３・・・シリンダヘラ）”、　　４．０４・・・
排気ポート。 ５．０５・・・排気弁、　　　　　　６．０６・・・排
気集合管。 ７．０７・・・燃料噴射弁、　　　　８．０８・・・ア
ンモニア噴射弁。 ９．０９・・・アンモニア噴射用ポンプ。 １０．０１０・・・アンモニアボンば。 １１．０１１・・・アンモニア噴射弁の開弁コントロー
九１２．０１２・・・開弁時期を検知するクランク角度
センナ。 １３．０１３・・・掃気孔。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 排気弁開弁直前にシリンダ内のガスへアンモニア及び／
    又はその前駆物質を混入し、又は排気弁開弁直後に排ガ
    スへアンモニア及び／又はその前駆物質を混入して排気
    中の酸化窒素を分解させることを特徴とする内燃機関の
    排気脱硝方法。
JP63148010A 1988-06-17 1988-06-17 内燃機関の排気脱硝方法 Pending JPH01318716A (ja)

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