JPH07243322A - エンジンのＮＯｘ低減装置 - Google Patents
エンジンのＮＯｘ低減装置Info
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- JPH07243322A JPH07243322A JP6033338A JP3333894A JPH07243322A JP H07243322 A JPH07243322 A JP H07243322A JP 6033338 A JP6033338 A JP 6033338A JP 3333894 A JP3333894 A JP 3333894A JP H07243322 A JPH07243322 A JP H07243322A
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- nox
- catalyst
- nox catalyst
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 排気系において適合温度が異なる２つの触媒
を組合せることにより、２５０〜５５０℃の広い温度範
囲で安定して、より一層効率良くＮＯｘを還元する。 【構成】 エンジン１０の排気管１２にＮＯｘ触媒１３
及びＮＯｘ触媒２３が直列に設けられ、各触媒のガス上
流側の排気管に炭化水素系液体２０を触媒に向けて噴射
可能な噴射ノズル１６，２６が設けられる。液体２０は
炭化水素系液体供給手段１９によりこれらの噴射ノズル
に供給される。触媒１３及び２３の入口には排気管内の
排ガスの温度を検出する温度センサ１４及び２４が配設
される。コントローラ３０は回転センサ２２、負荷セン
サ２５、温度センサ１４及び２４の検出出力に基づき、
特に触媒入口温度に応じて調整弁１８，２８を開閉して
液体２０の噴射ノズル１６，２６への供給量を調整す
る。
を組合せることにより、２５０〜５５０℃の広い温度範
囲で安定して、より一層効率良くＮＯｘを還元する。 【構成】 エンジン１０の排気管１２にＮＯｘ触媒１３
及びＮＯｘ触媒２３が直列に設けられ、各触媒のガス上
流側の排気管に炭化水素系液体２０を触媒に向けて噴射
可能な噴射ノズル１６，２６が設けられる。液体２０は
炭化水素系液体供給手段１９によりこれらの噴射ノズル
に供給される。触媒１３及び２３の入口には排気管内の
排ガスの温度を検出する温度センサ１４及び２４が配設
される。コントローラ３０は回転センサ２２、負荷セン
サ２５、温度センサ１４及び２４の検出出力に基づき、
特に触媒入口温度に応じて調整弁１８，２８を開閉して
液体２０の噴射ノズル１６，２６への供給量を調整す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンの
排ガスに含まれる窒素酸化物（以下、ＮＯｘという）を
低減する装置に関するものである。
排ガスに含まれる窒素酸化物（以下、ＮＯｘという）を
低減する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のＮＯｘを低減する装置として、
銅イオン交換ゼオライトからなるモノリス触媒を用いた
装置が知られている。この銅イオン交換ゼオライトはＮ
ａ型のＺＳＭ−５ゼオライトのＮａイオンをＣｕイオン
とイオン交換した物質であって、銅イオン交換ゼオライ
ト触媒はコージェライト等のセラミック材料で作られた
ハニカム状のモノリス担体の表面に銅イオン交換ＺＳＭ
−５ゼオライトをコーティングして作られる。この銅イ
オン交換ゼオライト触媒は触媒上に酸素と炭化水素が共
存すると、排ガス温度が主として３５０〜４００℃の温
度範囲でＮＯｘの選択還元が効率良く触媒的に進行し、
ディーゼルエンジン、希薄燃焼方式ガソリンエンジン等
の排ガス浄化を可能にする。
銅イオン交換ゼオライトからなるモノリス触媒を用いた
装置が知られている。この銅イオン交換ゼオライトはＮ
ａ型のＺＳＭ−５ゼオライトのＮａイオンをＣｕイオン
とイオン交換した物質であって、銅イオン交換ゼオライ
ト触媒はコージェライト等のセラミック材料で作られた
ハニカム状のモノリス担体の表面に銅イオン交換ＺＳＭ
−５ゼオライトをコーティングして作られる。この銅イ
オン交換ゼオライト触媒は触媒上に酸素と炭化水素が共
存すると、排ガス温度が主として３５０〜４００℃の温
度範囲でＮＯｘの選択還元が効率良く触媒的に進行し、
ディーゼルエンジン、希薄燃焼方式ガソリンエンジン等
の排ガス浄化を可能にする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記銅イオン
交換ゼオライト触媒は高いＮＯｘの選択還元機能がある
反面、排ガス温度が３５０℃以下及び４５０℃以上では
ＮＯｘの選択還元率が低くなる欠点があった。本発明の
目的は、排気系において適合温度が異なる２つの触媒を
組合せることにより、２５０〜５５０℃の広い温度範囲
で安定して、より一層効率良くＮＯｘを還元するエンジ
ンのＮＯｘ低減装置を提供することにある。
交換ゼオライト触媒は高いＮＯｘの選択還元機能がある
反面、排ガス温度が３５０℃以下及び４５０℃以上では
ＮＯｘの選択還元率が低くなる欠点があった。本発明の
目的は、排気系において適合温度が異なる２つの触媒を
組合せることにより、２５０〜５５０℃の広い温度範囲
で安定して、より一層効率良くＮＯｘを還元するエンジ
ンのＮＯｘ低減装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成を実施例に対応する図１に基づいて説明
する。本発明のＮＯｘ低減装置は、エンジン１０の排気
管１２に設けられた第１ＮＯｘ触媒１３と、この触媒１
３より排ガス下流側の排気管１２に設けられた第２ＮＯ
ｘ触媒２３と、第１ＮＯｘ触媒１３の入口に設けられこ
の触媒１３に向けて炭化水素系液体２０を噴射可能な第
１噴射ノズル１６と、第２ＮＯｘ触媒２３の入口に設け
られこの触媒２３に向けて上記液体２０を噴射可能な第
２噴射ノズル２６と、これらの噴射ノズル１６，２６に
それぞれ第１及び第２調整弁１８，２８を介して上記液
体２０を供給する炭化水素系液体供給手段１９とを備え
る。更に本発明のＮＯｘ低減装置は、エンジン１０の回
転速度を検出する回転センサ２２と、このエンジン１０
の負荷を検出する負荷センサ２５と、第１ＮＯｘ触媒１
３の入口の排ガスの温度を検出する第１温度センサ１４
と、第２ＮＯｘ触媒２３の入口の排ガスの温度を検出す
る第２温度センサ２４と、上記回転センサ２２、負荷セ
ンサ２５、第１温度センサ１４及び第２温度センサ２４
の検出出力に基づいて第１及び第２調整弁１８，２８を
開閉して上記液体２０の第１及び第２噴射ノズル１６，
２６への供給量を調整するコントローラ３０とを備え
る。
の本発明の構成を実施例に対応する図１に基づいて説明
する。本発明のＮＯｘ低減装置は、エンジン１０の排気
管１２に設けられた第１ＮＯｘ触媒１３と、この触媒１
３より排ガス下流側の排気管１２に設けられた第２ＮＯ
ｘ触媒２３と、第１ＮＯｘ触媒１３の入口に設けられこ
の触媒１３に向けて炭化水素系液体２０を噴射可能な第
１噴射ノズル１６と、第２ＮＯｘ触媒２３の入口に設け
られこの触媒２３に向けて上記液体２０を噴射可能な第
２噴射ノズル２６と、これらの噴射ノズル１６，２６に
それぞれ第１及び第２調整弁１８，２８を介して上記液
体２０を供給する炭化水素系液体供給手段１９とを備え
る。更に本発明のＮＯｘ低減装置は、エンジン１０の回
転速度を検出する回転センサ２２と、このエンジン１０
の負荷を検出する負荷センサ２５と、第１ＮＯｘ触媒１
３の入口の排ガスの温度を検出する第１温度センサ１４
と、第２ＮＯｘ触媒２３の入口の排ガスの温度を検出す
る第２温度センサ２４と、上記回転センサ２２、負荷セ
ンサ２５、第１温度センサ１４及び第２温度センサ２４
の検出出力に基づいて第１及び第２調整弁１８，２８を
開閉して上記液体２０の第１及び第２噴射ノズル１６，
２６への供給量を調整するコントローラ３０とを備え
る。
【０００５】
【作用】エンジン１０が中負荷にあって、その回転速度
が中高速域にあり、第１ＮＯｘ触媒１３の入口での排ガ
ス温度が２５０〜３５０℃のときに、噴射ノズル１６か
ら液体２０が噴射され、排ガス中のＮＯｘはＮＯｘ触媒
１３でＮ2に還元される。このときの還元反応による発
熱で排ガス温度が更に上昇する。第２ＮＯｘ触媒２３の
入口の排ガス温度が３５０〜５５０℃のときに、噴射ノ
ズル２６から液体２０が噴射され、排ガス中のＮＯｘは
ＮＯｘ触媒２３でＮ2に還元される。
が中高速域にあり、第１ＮＯｘ触媒１３の入口での排ガ
ス温度が２５０〜３５０℃のときに、噴射ノズル１６か
ら液体２０が噴射され、排ガス中のＮＯｘはＮＯｘ触媒
１３でＮ2に還元される。このときの還元反応による発
熱で排ガス温度が更に上昇する。第２ＮＯｘ触媒２３の
入口の排ガス温度が３５０〜５５０℃のときに、噴射ノ
ズル２６から液体２０が噴射され、排ガス中のＮＯｘは
ＮＯｘ触媒２３でＮ2に還元される。
【０００６】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。図１に示すように、ディーゼルエンジン１０
の排気マニホルド１１には排気管１２が接続される。こ
の排気管１２の途中にはエンジン側から第１ＮＯｘ触媒
１３及び第２ＮＯｘ触媒２３が設けられる。第１ＮＯｘ
触媒１３はモノリス触媒であって、コージェライト製又
はアルミナ製のハニカム状のモノリス担体１３ａを有す
る。このモノリス担体１３ａには、触媒活性成分とし
て、ゼオライト、アルミナ、ジルコニア及びチタニアか
らなる群より選ばれた１種又は２種以上の金属酸化物
と、この金属酸化物に担持されるＩｎ，Ｆｅ，Ｓｍ，Ｇ
ａ，Ｃｏ及びＣｕからなる群より選ばれた１種又は２種
以上の金属とが担持される。この例ではコージェライト
製のモノリス担体にインジウムを担持したゼオライト触
媒がコーティングされる。
説明する。図１に示すように、ディーゼルエンジン１０
の排気マニホルド１１には排気管１２が接続される。こ
の排気管１２の途中にはエンジン側から第１ＮＯｘ触媒
１３及び第２ＮＯｘ触媒２３が設けられる。第１ＮＯｘ
触媒１３はモノリス触媒であって、コージェライト製又
はアルミナ製のハニカム状のモノリス担体１３ａを有す
る。このモノリス担体１３ａには、触媒活性成分とし
て、ゼオライト、アルミナ、ジルコニア及びチタニアか
らなる群より選ばれた１種又は２種以上の金属酸化物
と、この金属酸化物に担持されるＩｎ，Ｆｅ，Ｓｍ，Ｇ
ａ，Ｃｏ及びＣｕからなる群より選ばれた１種又は２種
以上の金属とが担持される。この例ではコージェライト
製のモノリス担体にインジウムを担持したゼオライト触
媒がコーティングされる。
【０００７】また第２ＮＯｘ触媒２３もモノリス触媒で
あって、コージェライト製又はアルミナ製のハニカム状
のモノリス担体２３ａを有する。このモノリス担体２３
ａには、触媒活性成分として、ゼオライト、アルミナ、
ジルコニア及びチタニアからなる群より選ばれた１種又
は２種以上の金属酸化物と、この金属酸化物に担持され
るＣｕ又はＣｏとが担持される。この例ではコージェラ
イト製のモノリス担体にコバルトを担持したゼオライト
触媒がコーティングされる。このインジウム担持ゼオラ
イト触媒又はコバルト担持ゼオライトはＮａ型のＺＳＭ
−５ゼオライトのＮａイオンをＩｎイオン又はＣｕイオ
ンとイオン交換した物質である。第１ＮＯｘ触媒１３の
排ガス上流側の排気管１２には噴射ノズル１６がＮＯｘ
触媒１３に向けて設けられ、第２ＮＯｘ触媒２３の排ガ
ス上流側の排気管１２には噴射ノズル２６がＮＯｘ触媒
２３に向けて設けられる。
あって、コージェライト製又はアルミナ製のハニカム状
のモノリス担体２３ａを有する。このモノリス担体２３
ａには、触媒活性成分として、ゼオライト、アルミナ、
ジルコニア及びチタニアからなる群より選ばれた１種又
は２種以上の金属酸化物と、この金属酸化物に担持され
るＣｕ又はＣｏとが担持される。この例ではコージェラ
イト製のモノリス担体にコバルトを担持したゼオライト
触媒がコーティングされる。このインジウム担持ゼオラ
イト触媒又はコバルト担持ゼオライトはＮａ型のＺＳＭ
−５ゼオライトのＮａイオンをＩｎイオン又はＣｕイオ
ンとイオン交換した物質である。第１ＮＯｘ触媒１３の
排ガス上流側の排気管１２には噴射ノズル１６がＮＯｘ
触媒１３に向けて設けられ、第２ＮＯｘ触媒２３の排ガ
ス上流側の排気管１２には噴射ノズル２６がＮＯｘ触媒
２３に向けて設けられる。
【０００８】噴射ノズル１６には供給管１７が接続さ
れ、この供給管１７は調整弁１８及びポンプ１９を介し
て炭化水素系液体２０が入ったタンク２１に配管され
る。この例では調整弁１８は噴射ノズル１６への液体２
０の供給量を調整する三方弁であり、炭化水素系液体２
０は軽油である。調整弁１８にはタンク２１に配管され
た戻り管１７ａが接続される。調整弁１８が閉じている
ときにはポンプ１９から吐出された液体２０は戻り管１
７ａを通ってタンク２１に戻され、開いたときには噴射
ノズル１６に液体２０を供給する。噴射ノズル２６には
供給管２７が接続され、この供給管２７は調整弁２８及
び前記ポンプ１９を介して炭化水素系液体２０が入った
タンク２１に配管される。この例では調整弁２８は噴射
ノズル２６への液体２０の供給量を調整する三方弁であ
る。調整弁２８にはタンク２１に配管された戻り管２７
ａが接続される。調整弁２８が閉じているときにはポン
プ１９から吐出された液体２０は戻り管２７ａを通って
タンク２１に戻され、開いたときには噴射ノズル２６に
液体２０を供給する。
れ、この供給管１７は調整弁１８及びポンプ１９を介し
て炭化水素系液体２０が入ったタンク２１に配管され
る。この例では調整弁１８は噴射ノズル１６への液体２
０の供給量を調整する三方弁であり、炭化水素系液体２
０は軽油である。調整弁１８にはタンク２１に配管され
た戻り管１７ａが接続される。調整弁１８が閉じている
ときにはポンプ１９から吐出された液体２０は戻り管１
７ａを通ってタンク２１に戻され、開いたときには噴射
ノズル１６に液体２０を供給する。噴射ノズル２６には
供給管２７が接続され、この供給管２７は調整弁２８及
び前記ポンプ１９を介して炭化水素系液体２０が入った
タンク２１に配管される。この例では調整弁２８は噴射
ノズル２６への液体２０の供給量を調整する三方弁であ
る。調整弁２８にはタンク２１に配管された戻り管２７
ａが接続される。調整弁２８が閉じているときにはポン
プ１９から吐出された液体２０は戻り管２７ａを通って
タンク２１に戻され、開いたときには噴射ノズル２６に
液体２０を供給する。
【０００９】噴射ノズル１６の近傍のＮＯｘ触媒１３の
入口には排ガス温度を検出する温度センサ１４が設けら
れ、噴射ノズル２６の近傍のＮＯｘ触媒２３の入口には
排ガス温度を検出する温度センサ２４が設けられる。こ
れらの温度センサ１４及び２４の検出出力はマイクロコ
ンピュータからなるコントローラ３０の制御入力に接続
される。その他コントローラ３０にはエンジン１０の回
転速度を検出する回転センサ２２と、エンジン１０の負
荷を検出する負荷センサ２５の各検出出力が接続され
る。この負荷センサ２５はこの例では燃料噴射ポンプ
（図示せず）のロードレバーの変位量を検出する。コン
トローラ３０の制御出力は調整弁１８，２８及びポンプ
１９に接続される。コントローラ３０はメモリ３１を備
える。メモリ３１にはエンジン回転、エンジン負荷、、
ＮＯｘ触媒入口の排ガス温度等に応じた炭化水素系液体
２０の噴射量のマップが予め記憶される。
入口には排ガス温度を検出する温度センサ１４が設けら
れ、噴射ノズル２６の近傍のＮＯｘ触媒２３の入口には
排ガス温度を検出する温度センサ２４が設けられる。こ
れらの温度センサ１４及び２４の検出出力はマイクロコ
ンピュータからなるコントローラ３０の制御入力に接続
される。その他コントローラ３０にはエンジン１０の回
転速度を検出する回転センサ２２と、エンジン１０の負
荷を検出する負荷センサ２５の各検出出力が接続され
る。この負荷センサ２５はこの例では燃料噴射ポンプ
（図示せず）のロードレバーの変位量を検出する。コン
トローラ３０の制御出力は調整弁１８，２８及びポンプ
１９に接続される。コントローラ３０はメモリ３１を備
える。メモリ３１にはエンジン回転、エンジン負荷、、
ＮＯｘ触媒入口の排ガス温度等に応じた炭化水素系液体
２０の噴射量のマップが予め記憶される。
【００１０】このような構成のＮＯｘ低減装置の動作を
説明する。先ずエンジン１０が軽負荷で、低速域の運転
状態にあって、排気マニホルド１１から排出される排ガ
ス温度、即ち温度センサ１４が検出する排ガス温度が２
５０〜３５０℃のときには、コントローラ３０はメモリ
３１の記憶内容に基づいてポンプ１９を作動にして、調
整弁１８を開放する。これにより噴射ノズル１６から液
体２０が噴射される。インジウム担持ゼオライト触媒は
２５０〜３５０℃で高いＮＯｘの選択還元機能を有する
ため、このＮＯｘ触媒１３を通過した排ガスに含まれる
ＮＯｘは高い効率でＮ2に還元される。
説明する。先ずエンジン１０が軽負荷で、低速域の運転
状態にあって、排気マニホルド１１から排出される排ガ
ス温度、即ち温度センサ１４が検出する排ガス温度が２
５０〜３５０℃のときには、コントローラ３０はメモリ
３１の記憶内容に基づいてポンプ１９を作動にして、調
整弁１８を開放する。これにより噴射ノズル１６から液
体２０が噴射される。インジウム担持ゼオライト触媒は
２５０〜３５０℃で高いＮＯｘの選択還元機能を有する
ため、このＮＯｘ触媒１３を通過した排ガスに含まれる
ＮＯｘは高い効率でＮ2に還元される。
【００１１】温度センサ２４が検出する排ガス温度が３
５０℃未満のときにはコントローラ３０は調整弁２８を
閉じるが、ＮＯｘ触媒１３の還元反応による発熱で排ガ
ス温度が上昇して温度センサ２４が３５０〜５５０℃の
範囲の温度を検出するときにはコントローラ３０は調整
弁２８を開放する。これにより噴射ノズル２６からも液
体２０が噴射される。コバルト担持ゼオライト触媒は３
５０〜５５０℃で高いＮＯｘの選択還元機能を有するた
め、このＮＯｘ触媒２３を通過した排ガスに含まれるＮ
Ｏｘは高い効率でＮ2に還元される。この結果、図２に
示すように本実施例の排ガス温度に応じたＮＯｘ低減率
は第１ＮＯｘ触媒１３による曲線Ａと第２ＮＯｘ触媒２
３による曲線Ｂとを複合した曲線Ａ＋Ｂで示される。図
２の破線は比較例として、従来の銅イオン交換ＺＳＭ−
５ゼオライト触媒の触媒入口温度に対するＮＯｘ低減率
の変化曲線Ｃを示す。
５０℃未満のときにはコントローラ３０は調整弁２８を
閉じるが、ＮＯｘ触媒１３の還元反応による発熱で排ガ
ス温度が上昇して温度センサ２４が３５０〜５５０℃の
範囲の温度を検出するときにはコントローラ３０は調整
弁２８を開放する。これにより噴射ノズル２６からも液
体２０が噴射される。コバルト担持ゼオライト触媒は３
５０〜５５０℃で高いＮＯｘの選択還元機能を有するた
め、このＮＯｘ触媒２３を通過した排ガスに含まれるＮ
Ｏｘは高い効率でＮ2に還元される。この結果、図２に
示すように本実施例の排ガス温度に応じたＮＯｘ低減率
は第１ＮＯｘ触媒１３による曲線Ａと第２ＮＯｘ触媒２
３による曲線Ｂとを複合した曲線Ａ＋Ｂで示される。図
２の破線は比較例として、従来の銅イオン交換ＺＳＭ−
５ゼオライト触媒の触媒入口温度に対するＮＯｘ低減率
の変化曲線Ｃを示す。
【００１２】なお、上記例では第１ＮＯｘ触媒１３とし
てインジウム担持ゼオライト触媒を示したが、このＩｎ
の代わりに、Ｆｅ，Ｓｍ，Ｇａ，Ｃｏ，Ｃｕ等をゼオラ
イト触媒に担持させれば同等の効果を奏する。また第２
ＮＯｘ触媒２３としてコバルト担持ゼオライト触媒を示
したが、このＣｏの代わりにＣｕ又はＣｕとＣｏを組合
わせてゼオライト触媒に担持させれば、高効率の還元温
度領域を広げることができる。また、コージェライト製
のモノリス担体の代わりにアルミナ製のハニカム状のモ
ノリス担体でもよい。
てインジウム担持ゼオライト触媒を示したが、このＩｎ
の代わりに、Ｆｅ，Ｓｍ，Ｇａ，Ｃｏ，Ｃｕ等をゼオラ
イト触媒に担持させれば同等の効果を奏する。また第２
ＮＯｘ触媒２３としてコバルト担持ゼオライト触媒を示
したが、このＣｏの代わりにＣｕ又はＣｕとＣｏを組合
わせてゼオライト触媒に担持させれば、高効率の還元温
度領域を広げることができる。また、コージェライト製
のモノリス担体の代わりにアルミナ製のハニカム状のモ
ノリス担体でもよい。
【００１３】また、上記セラミックモノリス担体の代わ
りに第１ＮＯｘ触媒１３及び第２ＮＯｘ触媒２３の触媒
担体としてそれぞれメタルモノリス担体を用いてもよ
い。メタルモノリス担体としては、図３に示すように波
形の金属箔３２ａと平らな金属箔３２ｂとを交互に積層
した後、筒状に成形したメタルモノリス担体３２、或い
は図４に示すように多数本の直径０．５〜２ｍｍの金属
製パイプ３３ａを束ねて形成された直径８０〜１００ｍ
ｍの円筒体のメタルモノリス担体３３でもよい。このメ
タルモノリス担体３３は担体の表面積が担体３２より広
く触媒の絶対量がより増大し、ＮＯｘ触媒低減率がより
一層向上する。担体金属としては耐熱性のあるＦｅ−Ｃ
ｒ−Ａｌ系合金、軽量化が図られるアルミニウム合金が
用いられ、活性成分が金属箔又は金属製パイプの内面及
び外面にコーティングされる。メタルモノリス担体３２
及び３３はそれぞれケーシング３４及び３５に収容され
る。この例ではケーシング３５の外径及び外観は排気管
１２の外径及び外観とほぼ同一である。
りに第１ＮＯｘ触媒１３及び第２ＮＯｘ触媒２３の触媒
担体としてそれぞれメタルモノリス担体を用いてもよ
い。メタルモノリス担体としては、図３に示すように波
形の金属箔３２ａと平らな金属箔３２ｂとを交互に積層
した後、筒状に成形したメタルモノリス担体３２、或い
は図４に示すように多数本の直径０．５〜２ｍｍの金属
製パイプ３３ａを束ねて形成された直径８０〜１００ｍ
ｍの円筒体のメタルモノリス担体３３でもよい。このメ
タルモノリス担体３３は担体の表面積が担体３２より広
く触媒の絶対量がより増大し、ＮＯｘ触媒低減率がより
一層向上する。担体金属としては耐熱性のあるＦｅ−Ｃ
ｒ−Ａｌ系合金、軽量化が図られるアルミニウム合金が
用いられ、活性成分が金属箔又は金属製パイプの内面及
び外面にコーティングされる。メタルモノリス担体３２
及び３３はそれぞれケーシング３４及び３５に収容され
る。この例ではケーシング３５の外径及び外観は排気管
１２の外径及び外観とほぼ同一である。
【００１４】また、上記例で示した調整弁を開閉する条
件は一例であって、本発明は上記条件に限るものではな
い。更に、上記例ではＮＯｘの還元剤として炭化水素系
液体として軽油を用いたが、本発明はこれに限るもので
はなく、他の還元剤を用いてもよい。
件は一例であって、本発明は上記条件に限るものではな
い。更に、上記例ではＮＯｘの還元剤として炭化水素系
液体として軽油を用いたが、本発明はこれに限るもので
はなく、他の還元剤を用いてもよい。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、適
合温度が異なる２つのＮＯｘ触媒を排気管に直列に設け
ることにより、広い温度領域に対して、より一層効率良
くＮＯｘを還元することができる。特に第１ＮＯｘ触媒
が排ガス温度２５０〜３５０℃の範囲で高いＮＯｘの選
択還元機能を有し、第２ＮＯｘ触媒が排ガス温度３５０
〜５５０℃の範囲で高いＮＯｘの選択還元機能を有する
ようにすれば、２５０〜５５０℃の温度範囲で安定して
かつ高い効率で排ガスに含まれるＮＯｘを低減すること
ができる。
合温度が異なる２つのＮＯｘ触媒を排気管に直列に設け
ることにより、広い温度領域に対して、より一層効率良
くＮＯｘを還元することができる。特に第１ＮＯｘ触媒
が排ガス温度２５０〜３５０℃の範囲で高いＮＯｘの選
択還元機能を有し、第２ＮＯｘ触媒が排ガス温度３５０
〜５５０℃の範囲で高いＮＯｘの選択還元機能を有する
ようにすれば、２５０〜５５０℃の温度範囲で安定して
かつ高い効率で排ガスに含まれるＮＯｘを低減すること
ができる。
【図１】本発明の実施例のＮＯｘ低減装置の構成図。
【図２】そのＮＯｘ触媒入口温度に対するＮＯｘ低減率
の変化を示す図。
の変化を示す図。
【図３】そのメタルモノリス担体の要部斜視図。
【図４】その別のメタルモノリス担体の要部斜視図。
１０ エンジン １２ 排気管 １３，２３ ＮＯｘ触媒 １４，２４ 温度センサ １６，２６ 噴射ノズル １８，２８ 調整弁 １９ ポンプ（炭化水素系液体供給手段） ２０ 炭化水素系液体 ２２ 回転センサ ２５ 負荷センサ ３０ コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/94 Ｆ０１Ｎ 3/28 ＺＡＢ ３０１ Ｃ Ｆ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１ Ａ
Claims (5)
- 【請求項１】 エンジン(10)の排気管(12)に設けられた
第１ＮＯｘ触媒(13)と、 前記第１ＮＯｘ触媒(13)より排ガス下流側の排気管(12)
に設けられた第２ＮＯｘ触媒(23)と、 前記第１ＮＯｘ触媒(13)の入口に設けられ前記第１ＮＯ
ｘ触媒(13)に向けて炭化水素系液体(20)を噴射可能な第
１噴射ノズル(16)と、 前記第２ＮＯｘ触媒(23)の入口に設けられ前記第２ＮＯ
ｘ触媒(23)に向けて前記液体(20)を噴射可能な第２噴射
ノズル(26)と、 前記第１及び第２噴射ノズル(16,26)にそれぞれ第１及
び第２調整弁(18,28)を介して前記液体(20)を供給する
炭化水素系液体供給手段(19)と、 前記エンジン(10)の回転速度を検出する回転センサ(22)
と、 前記エンジン(10)の負荷を検出する負荷センサ(25)と、 前記第１ＮＯｘ触媒(13)の入口の排気管内の排ガスの温
度を検出する第１温度センサ(14)と、 前記第２ＮＯｘ触媒(23)の入口の排気管内の排ガスの温
度を検出する第２温度センサ(24)と、 前記回転センサ(22)、負荷センサ(25)、第１温度センサ
(14)及び第２温度センサ(24)の検出出力に基づいて前記
第１調整弁(18)及び第２調整弁(28)を開閉して前記液体
(20)の第１噴射ノズル(16)及び第２噴射ノズル(26)への
供給量を調整するコントローラ(30)とを備えたエンジン
のＮＯｘ低減装置。 - 【請求項２】 第１ＮＯｘ触媒(13)が排ガス温度２５０
〜３５０℃の範囲で高いＮＯｘの選択還元機能を有し、
第２ＮＯｘ触媒(23)が排ガス温度３５０〜５５０℃の範
囲で高いＮＯｘの選択還元機能を有する請求項１記載の
エンジンのＮＯｘ低減装置。 - 【請求項３】 第１ＮＯｘ触媒(13)及び第２ＮＯｘ触媒
(23)の担体がセラミックモノリス担体又はメタルモノリ
ス担体である請求項１記載のエンジンのＮＯｘ低減装
置。 - 【請求項４】 第１ＮＯｘ触媒(13)の担体に担持される
触媒活性成分がゼオライト、アルミナ、ジルコニア及び
チタニアからなる群より選ばれた１種又は２種以上の金
属酸化物と、前記金属酸化物に担持されるＩｎ，Ｆｅ，
Ｓｍ，Ｇａ，Ｃｏ及びＣｕからなる群より選ばれた１種
又は２種以上の金属とにより構成され、 前記第２ＮＯｘ触媒(23)の担体に担持される触媒活性成
分がゼオライト、アルミナ、ジルコニア及びチタニアか
らなる群より選ばれた１種又は２種以上の金属酸化物
と、前記金属酸化物に担持されるＣｕ又はＣｏとにより
構成される請求項２記載のエンジンのＮＯｘ低減装置。 - 【請求項５】 メタルモノリス担体が多数本の直径０．
５〜２ｍｍの金属製パイプを束ねて形成された円筒体で
あって、活性成分が前記金属製パイプの内面及び外面に
コーティングされた請求項３記載のエンジンのＮＯｘ低
減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6033338A JPH07243322A (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | エンジンのＮＯｘ低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6033338A JPH07243322A (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | エンジンのＮＯｘ低減装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07243322A true JPH07243322A (ja) | 1995-09-19 |
Family
ID=12383789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6033338A Pending JPH07243322A (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | エンジンのＮＯｘ低減装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07243322A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100330264B1 (ko) * | 1999-08-11 | 2002-03-29 | 이계안 | 가솔린 직접 분사 엔진의 희박/농후 모드 제어시스템 |
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| WO2007148821A1 (ja) | 2006-06-22 | 2007-12-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 内燃機関の排気浄化装置 |
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-
1994
- 1994-03-03 JP JP6033338A patent/JPH07243322A/ja active Pending
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