JPH094441A - 内燃機関 - Google Patents
内燃機関Info
- Publication number
- JPH094441A JPH094441A JP7156220A JP15622095A JPH094441A JP H094441 A JPH094441 A JP H094441A JP 7156220 A JP7156220 A JP 7156220A JP 15622095 A JP15622095 A JP 15622095A JP H094441 A JPH094441 A JP H094441A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- gas
- exhaust passage
- fuel
- internal combustion
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 76
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 94
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 9
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 72
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 abstract description 36
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 16
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 16
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 5
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 小スペースで安全性に優れ安定して排気ガス
中に還元剤としてのアンモニアを添加できる内燃機関を
提供する。 【構成】 この内燃機関１は、ガス燃料で運転される気
筒４と、液体燃料で運転される気筒３と、ガス気筒４に
接続される第１排気通路管８と、液体燃料気筒３に接続
される第２排気通路管１０と、第１排気通路管８と第２
排気通路管１０とが合流した主排気通路７とを備えてい
る。第１排気通路管には三元触媒１１が、主排気通路に
はＮＯｘ還元触媒１４がそれぞれ配置されている。三元
触媒１１では、ガス気筒４からの排気ガスＧ１と反応し
て還元剤としてのアンモニアを生成し、ＮＯｘ還元触媒
１４ではこの還元剤の供給を受けて液体燃料気筒３から
排出される排気ガスＧ２中の有害成分ＮＯｘを還元浄化
している。
中に還元剤としてのアンモニアを添加できる内燃機関を
提供する。 【構成】 この内燃機関１は、ガス燃料で運転される気
筒４と、液体燃料で運転される気筒３と、ガス気筒４に
接続される第１排気通路管８と、液体燃料気筒３に接続
される第２排気通路管１０と、第１排気通路管８と第２
排気通路管１０とが合流した主排気通路７とを備えてい
る。第１排気通路管には三元触媒１１が、主排気通路に
はＮＯｘ還元触媒１４がそれぞれ配置されている。三元
触媒１１では、ガス気筒４からの排気ガスＧ１と反応し
て還元剤としてのアンモニアを生成し、ＮＯｘ還元触媒
１４ではこの還元剤の供給を受けて液体燃料気筒３から
排出される排気ガスＧ２中の有害成分ＮＯｘを還元浄化
している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体燃料とガス燃料で
運転する気筒を有する内燃機関、詳しくは、ガス燃料で
運転する気筒から発生する排気ガスを三元触媒を介して
ＮＯｘ還元触媒の還元剤を生成し、同ＮＯｘ還元触媒で
液体燃料で運転する気筒から発生する排気ガス中のＮＯ
ｘの浄化を行なう内燃機関に関するものである。
運転する気筒を有する内燃機関、詳しくは、ガス燃料で
運転する気筒から発生する排気ガスを三元触媒を介して
ＮＯｘ還元触媒の還元剤を生成し、同ＮＯｘ還元触媒で
液体燃料で運転する気筒から発生する排気ガス中のＮＯ
ｘの浄化を行なう内燃機関に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、内燃機関の１つである軽油を燃料
とするディーゼルエンジンは、一般に酸素過剰下で運転
されるためＣＯ、ＨＣの排出量が比べて窒素酸化物（Ｎ
Ｏｘ）の排出量が多く、このＮＯｘの低減対策が課題と
なっている。そこで、車載用のディーゼルエンジンのＮ
Ｏｘ低減対策としては、例えば、触媒担持体の表面にゼ
オライト系のＮＯｘ触媒を収納した触媒コンバータを、
排気ガス通路上に配置している。また、定置式のディー
ゼルエンジンのＮＯｘ低減対策としては、排気ガスにア
ンモニアを還元剤として添加してＮＯｘ触媒と接触さ
せ、排気ガス中のＮＯｘをＮ2とＨ2Ｏとに還元する技術
が知られている。この場合、添加するアンモニアは、タ
ンク内に貯蓄されたものを用いたり、あるいはアンモニ
ア発生器等で発生させている。
とするディーゼルエンジンは、一般に酸素過剰下で運転
されるためＣＯ、ＨＣの排出量が比べて窒素酸化物（Ｎ
Ｏｘ）の排出量が多く、このＮＯｘの低減対策が課題と
なっている。そこで、車載用のディーゼルエンジンのＮ
Ｏｘ低減対策としては、例えば、触媒担持体の表面にゼ
オライト系のＮＯｘ触媒を収納した触媒コンバータを、
排気ガス通路上に配置している。また、定置式のディー
ゼルエンジンのＮＯｘ低減対策としては、排気ガスにア
ンモニアを還元剤として添加してＮＯｘ触媒と接触さ
せ、排気ガス中のＮＯｘをＮ2とＨ2Ｏとに還元する技術
が知られている。この場合、添加するアンモニアは、タ
ンク内に貯蓄されたものを用いたり、あるいはアンモニ
ア発生器等で発生させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようにディーゼル
エンジンのＮＯｘ低減対策として、排気ガス中にアンモ
ニアを還元剤として添加することでＮＯｘを還元する場
合、従来のものでは、添加するアンモニアをタンクや発
生器から排気ガス中に添加しているため、車載用のシス
テムとしては大型化となってしまう。また、アンモニア
は、それ事態有害であり、コスト的にも高価であるの
で、アンモニアタンク内が空になった場合、その補充作
業が確実行なわれるとは限らず、安定して排気ガス中に
添加できないことも考えられる。さらに、衝突の危険性
のある車両に搭載する場合、安全性の点でも問題とな
る。
エンジンのＮＯｘ低減対策として、排気ガス中にアンモ
ニアを還元剤として添加することでＮＯｘを還元する場
合、従来のものでは、添加するアンモニアをタンクや発
生器から排気ガス中に添加しているため、車載用のシス
テムとしては大型化となってしまう。また、アンモニア
は、それ事態有害であり、コスト的にも高価であるの
で、アンモニアタンク内が空になった場合、その補充作
業が確実行なわれるとは限らず、安定して排気ガス中に
添加できないことも考えられる。さらに、衝突の危険性
のある車両に搭載する場合、安全性の点でも問題とな
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項１記載の
発明では、複数の気筒を有する内燃期間において、上記
複数の気筒の内の少なくとも１つの気筒がガスを燃料と
して運転される気筒で、他の気筒が液体燃料を使用して
運転される気筒であり、上記ガスを使用する気筒に接続
される第１排気通路管と、上記液体燃料を使用する気筒
に接続される第２気通路管と、上記第１排気通路管と第
２排気通路管とが合流した主排気通路と、上記第１排気
通路管に設けられた三元触媒と、上記主排気通路に設け
られた還元触媒とを有する。請求項２記載の発明では、
上記還元触媒が、上記ガスを燃料として運転される気筒
から排出される排気ガスと三元触媒との反応で生成され
る物質を還元剤とする触媒としている。請求項３記載の
発明では、上記ガス燃料を、天然ガスあるいはプロパン
ガスとしている。請求項４記載の発明では、上記内燃機
関をディーゼルエンジンや希薄燃焼エンジンとしてい
る。請求項５記載の発明では、上記ガスを燃料とする気
筒の運転状態を上記液体燃料を使用する気筒の運転状態
に応じて制御する制御手段を備えている。
発明では、複数の気筒を有する内燃期間において、上記
複数の気筒の内の少なくとも１つの気筒がガスを燃料と
して運転される気筒で、他の気筒が液体燃料を使用して
運転される気筒であり、上記ガスを使用する気筒に接続
される第１排気通路管と、上記液体燃料を使用する気筒
に接続される第２気通路管と、上記第１排気通路管と第
２排気通路管とが合流した主排気通路と、上記第１排気
通路管に設けられた三元触媒と、上記主排気通路に設け
られた還元触媒とを有する。請求項２記載の発明では、
上記還元触媒が、上記ガスを燃料として運転される気筒
から排出される排気ガスと三元触媒との反応で生成され
る物質を還元剤とする触媒としている。請求項３記載の
発明では、上記ガス燃料を、天然ガスあるいはプロパン
ガスとしている。請求項４記載の発明では、上記内燃機
関をディーゼルエンジンや希薄燃焼エンジンとしてい
る。請求項５記載の発明では、上記ガスを燃料とする気
筒の運転状態を上記液体燃料を使用する気筒の運転状態
に応じて制御する制御手段を備えている。
【０００５】
【作用】請求項１記載の発明によると、複数の気筒を有
する内燃期間において、上記複数の気筒の内の少なくと
も１つの気筒がガスを燃料として運転される気筒で、他
の気筒が液体燃料を使用して運転される気筒であり、上
記ガスを使用する気筒に接続される第１排気通路管と、
上記液体燃料を使用する気筒に接続される第２気通路管
と、上記第１排気通路管と第２排気通路管とが合流した
主排気通路と、上記第１排気通路管に設けられた三元触
媒と、上記主排気通路に設けられた還元触媒とを有する
ので、ガスを使用する気筒から排出された排気ガスが三
元触媒を介して主排気通路に流入し、液体燃料を使用す
る気筒から排出され第２排気通路管を介して主排気通路
に流入する排気ガスと合流する。この主排気数通路で合
流した燃料の異なる気筒から排出された各排気ガスは、
主排気通路に設けたＮＯｘ還元触媒で排気ガス中のＮＯ
ｘを主に浄化されて排出される。
する内燃期間において、上記複数の気筒の内の少なくと
も１つの気筒がガスを燃料として運転される気筒で、他
の気筒が液体燃料を使用して運転される気筒であり、上
記ガスを使用する気筒に接続される第１排気通路管と、
上記液体燃料を使用する気筒に接続される第２気通路管
と、上記第１排気通路管と第２排気通路管とが合流した
主排気通路と、上記第１排気通路管に設けられた三元触
媒と、上記主排気通路に設けられた還元触媒とを有する
ので、ガスを使用する気筒から排出された排気ガスが三
元触媒を介して主排気通路に流入し、液体燃料を使用す
る気筒から排出され第２排気通路管を介して主排気通路
に流入する排気ガスと合流する。この主排気数通路で合
流した燃料の異なる気筒から排出された各排気ガスは、
主排気通路に設けたＮＯｘ還元触媒で排気ガス中のＮＯ
ｘを主に浄化されて排出される。
【０００６】請求項２記載の発明によると、上記ＮＯｘ
還元触媒が、上記ガスを燃料として運転される気筒から
排出される排気ガスと三元触媒との反応で生成される物
質を還元剤とする触媒であるので、液体燃料を使用する
気筒から排出された排気ガスと、ガス燃料を使用する気
筒から排出され三元触媒で反応して還元剤を含んだ排気
ガスとがＮＯｘ還元触媒に流入すると、同ＮＯｘ還元触
媒と還元剤によって排気ガス中のＮＯｘが還元される。
還元触媒が、上記ガスを燃料として運転される気筒から
排出される排気ガスと三元触媒との反応で生成される物
質を還元剤とする触媒であるので、液体燃料を使用する
気筒から排出された排気ガスと、ガス燃料を使用する気
筒から排出され三元触媒で反応して還元剤を含んだ排気
ガスとがＮＯｘ還元触媒に流入すると、同ＮＯｘ還元触
媒と還元剤によって排気ガス中のＮＯｘが還元される。
【０００７】請求項３記載の発明によると、上記ガス燃
料が、天然ガスあるいはプロパンガスであるので、これ
らガスが気筒内で燃焼すると、その排気ガス中に多量の
Ｎ2が発生し、このＮ2と三元触媒とが反応してアンモニ
アが生成され、第１排気通路を流れる排気ガス中に混入
される。請求項４記載の発明によると、内燃機関がディ
ーゼルエンジンや希薄燃焼エンジンであるので、液体燃
料を使用する気筒から排気される排気ガスには、ＨＣや
ＣＯに比べて多量のＮＯｘが含まれる。このＮＯｘを含
んだ排気ガスが第２排気通路管から主排気通路のＮＯｘ
還元触媒に流入すると、排気ガスＮＯｘが、ガス燃料を
使用する気筒から排気される排気ガスと三元触媒との反
応によって生成されるアンモニアによって還元される。
請求項５記載の発明によると、上記液体燃料を使用する
気筒の運転状態に応じて上記ガスを燃料とする気筒の運
転状態を制御する制御手段を備えるので、ガスを燃料と
する気筒から排出される排気ガスと三元触媒との反応に
よって生成される還元剤としてのアンモニアの量が、液
体燃料を使用する気筒から排出され運転状態によって排
気ガスに含まれる量が変化する排気ガス成分の１つであ
るＮＯｘの変化に対応して変化する。
料が、天然ガスあるいはプロパンガスであるので、これ
らガスが気筒内で燃焼すると、その排気ガス中に多量の
Ｎ2が発生し、このＮ2と三元触媒とが反応してアンモニ
アが生成され、第１排気通路を流れる排気ガス中に混入
される。請求項４記載の発明によると、内燃機関がディ
ーゼルエンジンや希薄燃焼エンジンであるので、液体燃
料を使用する気筒から排気される排気ガスには、ＨＣや
ＣＯに比べて多量のＮＯｘが含まれる。このＮＯｘを含
んだ排気ガスが第２排気通路管から主排気通路のＮＯｘ
還元触媒に流入すると、排気ガスＮＯｘが、ガス燃料を
使用する気筒から排気される排気ガスと三元触媒との反
応によって生成されるアンモニアによって還元される。
請求項５記載の発明によると、上記液体燃料を使用する
気筒の運転状態に応じて上記ガスを燃料とする気筒の運
転状態を制御する制御手段を備えるので、ガスを燃料と
する気筒から排出される排気ガスと三元触媒との反応に
よって生成される還元剤としてのアンモニアの量が、液
体燃料を使用する気筒から排出され運転状態によって排
気ガスに含まれる量が変化する排気ガス成分の１つであ
るＮＯｘの変化に対応して変化する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１に符号１で示すディーゼルエンジンは、エンジ
ンブロック２内に液体燃料としての軽油で運転される複
数の気筒３と、ガスとしての天然ガスを燃料として運転
される気筒４が直列に配置されている。気筒４には、主
吸気通路５に接続する吸気通路６と、主排気通路７に接
続する第１排気通路管８とがそれぞれ接続されている。
気筒３には、エアクリーナ１３が先端に配置された主吸
気通路５に接続する吸気マニホールド９と、排気マニホ
ールド１０Ａと主排気通路７とに接続する第２排気通路
管１０とがそれぞれ接続されている。第１排気通路管８
には、三元触媒１１を収納した触媒コンバータ１２が配
置され、主排気通路７には、三元触媒１２よりも下流側
に、排気ガス中のＮＯｘを浄化するＮＯｘ還元触媒１４
を収納したＮＯｘ触媒コンバータ１５が配置されてい
る。
る。図１に符号１で示すディーゼルエンジンは、エンジ
ンブロック２内に液体燃料としての軽油で運転される複
数の気筒３と、ガスとしての天然ガスを燃料として運転
される気筒４が直列に配置されている。気筒４には、主
吸気通路５に接続する吸気通路６と、主排気通路７に接
続する第１排気通路管８とがそれぞれ接続されている。
気筒３には、エアクリーナ１３が先端に配置された主吸
気通路５に接続する吸気マニホールド９と、排気マニホ
ールド１０Ａと主排気通路７とに接続する第２排気通路
管１０とがそれぞれ接続されている。第１排気通路管８
には、三元触媒１１を収納した触媒コンバータ１２が配
置され、主排気通路７には、三元触媒１２よりも下流側
に、排気ガス中のＮＯｘを浄化するＮＯｘ還元触媒１４
を収納したＮＯｘ触媒コンバータ１５が配置されてい
る。
【０００９】触媒コンバータ１２内に収納された三元触
媒１１は、ハニカム構造の触媒担持体の表面に、白金、
パラジウム系の触媒が一様に付着された周知のもので、
天然ガスを燃料とする気筒４からの排気ガスＧ１と反応
すると、同排気ガスＧ１に多く含まれるＮ2と反応して
多量のアンモニアＮＨ3を生成する特性を備えている。
媒１１は、ハニカム構造の触媒担持体の表面に、白金、
パラジウム系の触媒が一様に付着された周知のもので、
天然ガスを燃料とする気筒４からの排気ガスＧ１と反応
すると、同排気ガスＧ１に多く含まれるＮ2と反応して
多量のアンモニアＮＨ3を生成する特性を備えている。
【００１０】ＮＯｘ触媒コンバータ１５に収納されたＮ
Ｏｘ還元触媒１４は、ハニカム構造の触媒担持体の表面
に、チタニア・タングステン系の触媒が一様に付着され
たもので、三元触媒１１で発生したアンモニアＮＨ3を
還元剤として、軽油を燃料とする気筒３からの排気ガス
Ｇ２に多く含まれるＮＯｘを、主にＮ2とＨ2Ｏとに分解
する特性を備えている。
Ｏｘ還元触媒１４は、ハニカム構造の触媒担持体の表面
に、チタニア・タングステン系の触媒が一様に付着され
たもので、三元触媒１１で発生したアンモニアＮＨ3を
還元剤として、軽油を燃料とする気筒３からの排気ガス
Ｇ２に多く含まれるＮＯｘを、主にＮ2とＨ2Ｏとに分解
する特性を備えている。
【００１１】気筒３と気筒４は、燃料噴射弁１６，１７
をそれぞれ備えいる。燃料噴射弁１６は、燃料パイプ１
８を介して燃料噴射ポンプ１９に連結されている。燃料
噴射ポンプ１９は、ディーゼルエンジン１の図示しない
クランクシャフトの回転力を受けて駆動される列型ポン
プであって、燃料タンク２０から液体燃料（軽油）の供
給を受けている。燃料噴射ポンプ１９は、図示しないア
クセルペダルに連動するロードレバー２１のレバー位置
ＶＬに応じて燃料噴射量を調整し、タイマー２２により
調整される噴射時期に各燃料噴射弁１６を駆動させると
いう周知の構成を採る。ロードレバー２１には、負荷情
報であるレバー位置ＶＬ信号を制御手段とてのコントロ
ーラ２３に伝える負荷センサ２４が設けられている。
をそれぞれ備えいる。燃料噴射弁１６は、燃料パイプ１
８を介して燃料噴射ポンプ１９に連結されている。燃料
噴射ポンプ１９は、ディーゼルエンジン１の図示しない
クランクシャフトの回転力を受けて駆動される列型ポン
プであって、燃料タンク２０から液体燃料（軽油）の供
給を受けている。燃料噴射ポンプ１９は、図示しないア
クセルペダルに連動するロードレバー２１のレバー位置
ＶＬに応じて燃料噴射量を調整し、タイマー２２により
調整される噴射時期に各燃料噴射弁１６を駆動させると
いう周知の構成を採る。ロードレバー２１には、負荷情
報であるレバー位置ＶＬ信号を制御手段とてのコントロ
ーラ２３に伝える負荷センサ２４が設けられている。
【００１２】燃料噴射弁１７には、ガスタンク２５に収
納された天然ガスが供給パイプ２７上に設けられた高圧
ポンプ２６によって制圧されて供給されるようになって
いる。この高圧ポンプ２６は、コントロールユニット２
３の制御下におかれていて、常に一定の圧力で燃料噴射
弁１７にガス燃料を供給するようになっている。燃料噴
射弁１７は、コントロールユニット２３に接続された、
所謂ユニットインジェクタであって、コントロールユニ
ット２３からのオンオフ信号に応じて図示しない弁体を
駆動して、気筒４内へのガス燃料噴射量を制御されてい
る。
納された天然ガスが供給パイプ２７上に設けられた高圧
ポンプ２６によって制圧されて供給されるようになって
いる。この高圧ポンプ２６は、コントロールユニット２
３の制御下におかれていて、常に一定の圧力で燃料噴射
弁１７にガス燃料を供給するようになっている。燃料噴
射弁１７は、コントロールユニット２３に接続された、
所謂ユニットインジェクタであって、コントロールユニ
ット２３からのオンオフ信号に応じて図示しない弁体を
駆動して、気筒４内へのガス燃料噴射量を制御されてい
る。
【００１３】コントロールユニット２３は、周知のマイ
クロコンピュータで要部を構成され、ここでは、クラン
ク角センサ２９からエンジン回転数情報Ｎｅを、負荷セ
ンサ２４から負荷情報ＶＬを、主吸気通路５に設けたエ
アフローセンサ２８から吸入吸気量情報ＡＦをそれぞれ
取り込んでいる。このコントローラ２３には、これらエ
ンジン回転数情報Ｎｅや負荷情報ＶＬ及び吸入吸気量情
報ＡＦ等を用いて気筒３から排出される排気ガス中のＮ
Ｏｘ量を算出したマップや、気筒４から排出される排気
ガスＧ２と三元触媒１１との反応により発生するアンモ
ニア量を算出したマップと共に、機関の出力特性を示す
マップ等の各種データが記憶されている。そして、これ
ら各マップからの情報により、エンジン１に要求される
出力と気筒３からの排気ガスに含まれるＮＯｘ量と、こ
のＮＯｘ量を還元するのに必要なアンモニア量に応じて
気筒４への燃料噴射量を決定して、燃料噴射弁１７を制
御している。
クロコンピュータで要部を構成され、ここでは、クラン
ク角センサ２９からエンジン回転数情報Ｎｅを、負荷セ
ンサ２４から負荷情報ＶＬを、主吸気通路５に設けたエ
アフローセンサ２８から吸入吸気量情報ＡＦをそれぞれ
取り込んでいる。このコントローラ２３には、これらエ
ンジン回転数情報Ｎｅや負荷情報ＶＬ及び吸入吸気量情
報ＡＦ等を用いて気筒３から排出される排気ガス中のＮ
Ｏｘ量を算出したマップや、気筒４から排出される排気
ガスＧ２と三元触媒１１との反応により発生するアンモ
ニア量を算出したマップと共に、機関の出力特性を示す
マップ等の各種データが記憶されている。そして、これ
ら各マップからの情報により、エンジン１に要求される
出力と気筒３からの排気ガスに含まれるＮＯｘ量と、こ
のＮＯｘ量を還元するのに必要なアンモニア量に応じて
気筒４への燃料噴射量を決定して、燃料噴射弁１７を制
御している。
【００１４】このような構成のディーゼルエンジン１に
よると、同エンジン１が運転状態となると、気筒３に軽
油燃料が燃料噴射弁１６から噴射されると共に、気筒４
にガス燃料が燃料噴射弁１６から噴射される。各気筒
３，４内では噴射された燃料と主吸気通路５及び吸気通
路６からの吸気により燃焼が行なわれ、各気筒３，４か
ら第２排気通路管１０と第１排気通路管８とにそれぞれ
含有成分の異なる排気ガスＧ２、Ｇ１が排出される。気
筒３は、軽油を燃料としているので、その排気ガスＧ２
には、ＣＯ、ＨＣと共に多量のＮＯｘが含まれてる。一
方、気筒４は、天然ガスを燃料としているので、その排
気ガスＧ１には、燃料中のＣＨ4と吸気中のＯ2との反応
により多量のＨ2が含まれることになる。
よると、同エンジン１が運転状態となると、気筒３に軽
油燃料が燃料噴射弁１６から噴射されると共に、気筒４
にガス燃料が燃料噴射弁１６から噴射される。各気筒
３，４内では噴射された燃料と主吸気通路５及び吸気通
路６からの吸気により燃焼が行なわれ、各気筒３，４か
ら第２排気通路管１０と第１排気通路管８とにそれぞれ
含有成分の異なる排気ガスＧ２、Ｇ１が排出される。気
筒３は、軽油を燃料としているので、その排気ガスＧ２
には、ＣＯ、ＨＣと共に多量のＮＯｘが含まれてる。一
方、気筒４は、天然ガスを燃料としているので、その排
気ガスＧ１には、燃料中のＣＨ4と吸気中のＯ2との反応
により多量のＨ2が含まれることになる。
【００１５】これら排気ガスＧ１，Ｇ２の内、排気ガス
Ｇ２は、第２排気通路管１０から主排気通路７を経てＮ
Ｏｘ還元触媒１４に達し、排気ガスＧ１は、第１排気通
路管８から三元触媒１１、主排気通路７を経てＮＯｘ還
元触媒１４に達する。この時、三元触媒１１では、排気
ガスＧ１のＨ2と三元触媒１１とが次のような反応をし
て多量のアンモニア分子ＮＨ3が生成される。 ２ＮＯ＋５Ｈ2→２Ｈ2Ｏ＋２ＮＨ3 ＮＯ＋ＨＣ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2 ＋ ＮＨ3 Ｎ2＋３Ｈ2→２ＮＨ3 従って、三元触媒１１を通過した排気ガスＧ１は、アン
モニアを多く含んだ排気ガスとなってＮＯｘ還元触媒１
４に流入される。
Ｇ２は、第２排気通路管１０から主排気通路７を経てＮ
Ｏｘ還元触媒１４に達し、排気ガスＧ１は、第１排気通
路管８から三元触媒１１、主排気通路７を経てＮＯｘ還
元触媒１４に達する。この時、三元触媒１１では、排気
ガスＧ１のＨ2と三元触媒１１とが次のような反応をし
て多量のアンモニア分子ＮＨ3が生成される。 ２ＮＯ＋５Ｈ2→２Ｈ2Ｏ＋２ＮＨ3 ＮＯ＋ＨＣ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2 ＋ ＮＨ3 Ｎ2＋３Ｈ2→２ＮＨ3 従って、三元触媒１１を通過した排気ガスＧ１は、アン
モニアを多く含んだ排気ガスとなってＮＯｘ還元触媒１
４に流入される。
【００１６】排気ガスＧ１、Ｇ２が流入するＮＯｘ還元
触媒１４では、排気ガスＧ１中のアンモニアが還元剤と
なって次のような反応を起こし排気ガスＧ２中のＮＯｘ
がＮ2とＨ2Ｏとに分解される。 ６ＮＯ ＋４ＮＨ3→５Ｎ2＋ ６Ｈ2Ｏ ６ＮＯ2＋８ＮＨ3→７Ｎ2＋１２Ｈ2Ｏ このように、天然ガスを燃料とする気筒４からの排気ガ
スＧ１を三元触媒１１と反応させて多量のアンモニアＮ
Ｈ3を生成し、アンモニアＮＨ3を還元剤とするＮＯｘ還
元触媒１４に、軽油を燃料とする気筒３から排出される
排気ガスＧ２と一緒に流入させることで、排気ガス中の
ＮＯｘを浄化することができる。
触媒１４では、排気ガスＧ１中のアンモニアが還元剤と
なって次のような反応を起こし排気ガスＧ２中のＮＯｘ
がＮ2とＨ2Ｏとに分解される。 ６ＮＯ ＋４ＮＨ3→５Ｎ2＋ ６Ｈ2Ｏ ６ＮＯ2＋８ＮＨ3→７Ｎ2＋１２Ｈ2Ｏ このように、天然ガスを燃料とする気筒４からの排気ガ
スＧ１を三元触媒１１と反応させて多量のアンモニアＮ
Ｈ3を生成し、アンモニアＮＨ3を還元剤とするＮＯｘ還
元触媒１４に、軽油を燃料とする気筒３から排出される
排気ガスＧ２と一緒に流入させることで、排気ガス中の
ＮＯｘを浄化することができる。
【００１７】しかも、この還元剤となるアンモニアは、
気筒４が運転中おいては三元触媒１１と反応して生成さ
れるので、安定して排気ガス中に供給できる。このこと
は、従来のようにアンモニア発生器やアンモニアを収容
するためのタンク等を個別に設けたり車両に搭載する必
要がなくなり、省スペース化を図れ衝突時等の安全性も
良くなる。さらに、生成されるアンモニアの量は、気筒
３からの排気ガス中のＮＯｘ量に応じて、コントローラ
２３で気筒４への燃料噴射量を制御して生成されるの
で、過度なアンモニアの生成が抑えられ、大気中への残
留アンモニアの排出量を少なくできる。
気筒４が運転中おいては三元触媒１１と反応して生成さ
れるので、安定して排気ガス中に供給できる。このこと
は、従来のようにアンモニア発生器やアンモニアを収容
するためのタンク等を個別に設けたり車両に搭載する必
要がなくなり、省スペース化を図れ衝突時等の安全性も
良くなる。さらに、生成されるアンモニアの量は、気筒
３からの排気ガス中のＮＯｘ量に応じて、コントローラ
２３で気筒４への燃料噴射量を制御して生成されるの
で、過度なアンモニアの生成が抑えられ、大気中への残
留アンモニアの排出量を少なくできる。
【００１８】なお、本実施例では、ディーゼルエンジン
１を例に説明したが、この他に、液体燃料としてガソリ
ン使用する希薄燃焼エンジンであっも構わない。また、
ガス燃料として天然ガスではなくプロパンガスを用いて
も無論構わない。要は、燃焼後の排気ガスが三元触媒１
１と反応してアンモニアが生成できるガス燃料であれば
良い。
１を例に説明したが、この他に、液体燃料としてガソリ
ン使用する希薄燃焼エンジンであっも構わない。また、
ガス燃料として天然ガスではなくプロパンガスを用いて
も無論構わない。要は、燃焼後の排気ガスが三元触媒１
１と反応してアンモニアが生成できるガス燃料であれば
良い。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、ガスを燃料とする気筒
からの排気ガスを三元触媒と反応させて多量の還元剤
（アンモニア）を生成し、ＮＯｘ還元触媒に、液体燃料
を燃焼する気筒から排出される排気ガスと一緒に流入さ
せるので、排気ガス中のＮＯｘを効率良く浄化すること
ができる。また、本発明によれば、還元剤としてのアン
モニアは、ガスを燃料とする気筒から排気ガスが排出さ
れている間は三元触媒と反応して生成されるので、従来
のように、アンモニア発生器やアンモニアを収容するた
めのタンク等を個別に設ける必要がなく、省スペースで
安全面でも優れる。加えて、アンモニアの補給作業が不
要となると共に、アンモニアの生成量がＮＯｘ量に応じ
て制御されるので、安定してアンモニアがＮＯｘ低減触
媒に供給することとなり、ＮＯｘを効率良く浄化でき、
かつ、過度なアンモニアの生成が抑えられる。
からの排気ガスを三元触媒と反応させて多量の還元剤
（アンモニア）を生成し、ＮＯｘ還元触媒に、液体燃料
を燃焼する気筒から排出される排気ガスと一緒に流入さ
せるので、排気ガス中のＮＯｘを効率良く浄化すること
ができる。また、本発明によれば、還元剤としてのアン
モニアは、ガスを燃料とする気筒から排気ガスが排出さ
れている間は三元触媒と反応して生成されるので、従来
のように、アンモニア発生器やアンモニアを収容するた
めのタンク等を個別に設ける必要がなく、省スペースで
安全面でも優れる。加えて、アンモニアの補給作業が不
要となると共に、アンモニアの生成量がＮＯｘ量に応じ
て制御されるので、安定してアンモニアがＮＯｘ低減触
媒に供給することとなり、ＮＯｘを効率良く浄化でき、
かつ、過度なアンモニアの生成が抑えられる。
【図１】本発明の一実施例を示す内燃機関のシステム構
成図である。
成図である。
１ 内燃機関 ３ 液体燃料運転気筒 ４ ガス燃料運転気筒 ７ 主排気通路 ８ 第１排気通路管 １０ 第２排気通路管 １１ 三元触媒 １４ ＮＯｘ還元触媒 ２３ 制御手段
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１Ｃ Ｆ０２Ｂ 43/00 Ｆ０２Ｂ 43/00 Ｚ Ｆ０２Ｄ 19/08 Ｆ０２Ｄ 19/08 Ｃ
Claims (5)
- 【請求項１】複数の気筒を有する内燃機関において、 上記複数の気筒の内の少なくとも１つの気筒がガスを燃
料として運転される気筒で、残りの気筒が液体燃料を使
用して運転される気筒であり、 上記ガスを使用する気筒に接続される第１排気通路管
と、 上記液体燃料を使用する気筒に接続される第２排気通路
管と、 上記第１排気通路管と第２排気通路管とが合流した主排
気通路と、 上記第１排気通路管に設けられた三元触媒と、 上記主排気通路に設けられたＮＯｘ還元触媒とを有する
ことを特徴とする内燃機関。 - 【請求項２】上記ＮＯｘ還元触媒が、上記ガスを燃料と
して運転される気筒から排出される排気ガスと三元触媒
との反応で生成される物質を還元剤とする触媒であるこ
とを特徴とする請求項１記載の内燃機関。 - 【請求項３】上記ガス燃料が、天然ガスあるいはプロパ
ンガスであることを特徴とする請求項１または２記載の
内燃機関。 - 【請求項４】上記内燃機関がディーゼルエンジン、ある
いは、希薄燃焼エンジンであることを特徴とする請求項
３記載の内燃機関。 - 【請求項５】上記ガスを燃料とする気筒の運転状態を、
上記液体燃料を使用する気筒の運転状態に応じて制御す
る制御手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４の
何れかに記載の内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7156220A JPH094441A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7156220A JPH094441A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH094441A true JPH094441A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=15622988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7156220A Withdrawn JPH094441A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH094441A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0796983A1 (en) * | 1996-03-22 | 1997-09-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for purifying exhaust gas of engine |
| FR2772425A1 (fr) * | 1997-12-17 | 1999-06-18 | Renault | Dispositif d'echappement pour moteur a combustion interne a faible taux d'emission d'oxydes d'azote et procede de reduction des oxydes d'azote emis dans les gaz d'echappement |
| US6047542A (en) * | 1995-11-17 | 2000-04-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and device for purifying exhaust gas of engine |
| US6109024A (en) * | 1997-05-12 | 2000-08-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification device for an internal combustion engine |
| US6338244B1 (en) * | 1999-03-06 | 2002-01-15 | Daimlerchrysler Ag | Exhaust gas purification process and apparatus with internal generation of ammonia for reducing nitrogen oxide |
| US6345496B1 (en) | 1995-11-09 | 2002-02-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and device for purifying exhaust gas of an engine |
| US7464540B2 (en) * | 2006-05-31 | 2008-12-16 | Caterpillar Inc. | Ammonia producing engine utilizing oxygen separation |
| US7490462B2 (en) | 2006-02-21 | 2009-02-17 | Caterpillar Inc. | Turbocharged exhaust gas recirculation system |
| US7552583B2 (en) * | 2004-11-08 | 2009-06-30 | Caterpillar Inc. | Exhaust purification with on-board ammonia production |
| KR101526102B1 (ko) * | 2014-01-10 | 2015-06-05 | 자동차부품연구원 | 열분해 가스 생성 실린더 및 배기 가스 정화 시스템을 갖는 내연기관 |
| KR101526104B1 (ko) * | 2014-01-10 | 2015-06-05 | 자동차부품연구원 | 열분해 가스 생성 실린더 및 배기 가스 정화 시스템을 갖는 내연기관 |
| KR101526101B1 (ko) * | 2014-01-10 | 2015-06-05 | 자동차부품연구원 | 열분해 가스 생성 실린더 및 배기 가스 정화 시스템을 갖는 내연기관 |
| KR101526103B1 (ko) * | 2014-01-10 | 2015-06-05 | 자동차부품연구원 | 열분해 가스 생성 실린더 및 배기 가스 정화 시스템을 갖는 내연기관 |
-
1995
- 1995-06-22 JP JP7156220A patent/JPH094441A/ja not_active Withdrawn
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6345496B1 (en) | 1995-11-09 | 2002-02-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and device for purifying exhaust gas of an engine |
| US6047542A (en) * | 1995-11-17 | 2000-04-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and device for purifying exhaust gas of engine |
| US5964088A (en) * | 1996-03-22 | 1999-10-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for purifying exhaust gas of engine |
| EP0796983A1 (en) * | 1996-03-22 | 1997-09-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for purifying exhaust gas of engine |
| US6109024A (en) * | 1997-05-12 | 2000-08-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification device for an internal combustion engine |
| FR2772425A1 (fr) * | 1997-12-17 | 1999-06-18 | Renault | Dispositif d'echappement pour moteur a combustion interne a faible taux d'emission d'oxydes d'azote et procede de reduction des oxydes d'azote emis dans les gaz d'echappement |
| EP0924400A1 (fr) * | 1997-12-17 | 1999-06-23 | Renault | Dispositif d'échappement pour moteur à combustion interne à faible taux d'émission d'oxydes d'azote et procédé de réduction des oxydes d'azote émis dans les gaz d'échappement |
| US6338244B1 (en) * | 1999-03-06 | 2002-01-15 | Daimlerchrysler Ag | Exhaust gas purification process and apparatus with internal generation of ammonia for reducing nitrogen oxide |
| US7552583B2 (en) * | 2004-11-08 | 2009-06-30 | Caterpillar Inc. | Exhaust purification with on-board ammonia production |
| US7490462B2 (en) | 2006-02-21 | 2009-02-17 | Caterpillar Inc. | Turbocharged exhaust gas recirculation system |
| US7464540B2 (en) * | 2006-05-31 | 2008-12-16 | Caterpillar Inc. | Ammonia producing engine utilizing oxygen separation |
| KR101526102B1 (ko) * | 2014-01-10 | 2015-06-05 | 자동차부품연구원 | 열분해 가스 생성 실린더 및 배기 가스 정화 시스템을 갖는 내연기관 |
| KR101526104B1 (ko) * | 2014-01-10 | 2015-06-05 | 자동차부품연구원 | 열분해 가스 생성 실린더 및 배기 가스 정화 시스템을 갖는 내연기관 |
| KR101526101B1 (ko) * | 2014-01-10 | 2015-06-05 | 자동차부품연구원 | 열분해 가스 생성 실린더 및 배기 가스 정화 시스템을 갖는 내연기관 |
| KR101526103B1 (ko) * | 2014-01-10 | 2015-06-05 | 자동차부품연구원 | 열분해 가스 생성 실린더 및 배기 가스 정화 시스템을 갖는 내연기관 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3702544B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| US6345496B1 (en) | Method and device for purifying exhaust gas of an engine | |
| US5782087A (en) | Device for purifying exhaust gas of an engine | |
| EP0879343B1 (en) | Method and device for purifying exhaust gas of engine | |
| CN100526617C (zh) | 用于内燃机的废气排放控制装置 | |
| EP1129278A1 (en) | STAGED REDUCTANT INJECTION FOR IMPROVED NO x? REDUCTION | |
| US20080022666A1 (en) | Balanced partial two-stroke engine | |
| JPH094441A (ja) | 内燃機関 | |
| JP4211749B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP2003083053A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| CN101316994A (zh) | 用于处理机动车排气的氮氧化物的装置 | |
| US20050217247A1 (en) | Diesel aftertreatment systems | |
| WO2009087806A1 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP4216673B2 (ja) | 排気浄化装置 | |
| JP2004156614A (ja) | エンジンの排気後処理システム及びその方法 | |
| US8276367B2 (en) | Exhaust gas control apparatus and method for an internal combustion engine | |
| JPH1047041A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP4211747B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP3685063B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP5120498B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP2803530B2 (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| JP2842167B2 (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| JPH06123218A (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| JP4530778B2 (ja) | ＮＯｘ還元触媒への還元剤添加方法 | |
| JP2021139294A (ja) | 排気浄化装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020903 |