内燃机的排气净化装置制造方法及图纸

技术编号:10551827 阅读:87 留言:0更新日期:2014-10-22 10:28
本发明专利技术涉及一种内燃机的排气净化装置。所述内燃机的排气净化装置具备碳氢化合物供给阀、和使废气中所含有的NOX与被重整后的碳氢化合物进行反应的排气净化催化剂。排气净化催化剂具有,当使流入的碳氢化合物的浓度以预先规定的范围内的振幅以及预先规定的范围内的周期而进行振动时将NOX还原的性质,并且具有,当将碳氢化合物浓度的振动周期设为长于预先规定的范围时增大NOX的吸留量的性质。排气净化催化剂具有捕集颗粒状物质的隔壁部。贵金属催化剂以及碱性部被配置于隔壁部的表面上所形成的涂层部上,且被形成为,流入侧通道的涂层部处的氧化能力与流出侧通道的涂层部处的氧化能力相比而升高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种内燃机的排气净化装置。所述内燃机的排气净化装置具备碳氢化合物供给阀、和使废气中所含有的NOX与被重整后的碳氢化合物进行反应的排气净化催化剂。排气净化催化剂具有,当使流入的碳氢化合物的浓度以预先规定的范围内的振幅以及预先规定的范围内的周期而进行振动时将NOX还原的性质,并且具有,当将碳氢化合物浓度的振动周期设为长于预先规定的范围时增大NOX的吸留量的性质。排气净化催化剂具有捕集颗粒状物质的隔壁部。贵金属催化剂以及碱性部被配置于隔壁部的表面上所形成的涂层部上,且被形成为,流入侧通道的涂层部处的氧化能力与流出侧通道的涂层部处的氧化能力相比而升高。【专利说明】内燃机的排气净化装置
本专利技术涉及一种内燃机的排气净化装置。
技术介绍
在柴油发动机或汽油内燃机等的内燃机的排气中包括例如一氧化碳(C0)、作为未 燃烧燃料的碳氢化合物(HC)、氮氧化物(N0 X)或颗粒状物质(PM:Particulate Matter,颗 粒物)等的成分。作为净化N0X的装置,已知一种通过向排气净化催化剂供给还原剂从而 连续性地对排气中所含有的N0 x进行还原的还原催化剂,此外还已知一种当废气的空燃比 稀薄时对N0x进行吸留,并通过将废气的空燃比设定为过浓而将所吸留的N0 X释放并且还原 的N0X吸留催化剂。 在日本特开2003-166412号公报中,作为捕集颗粒状物质的装置而公开了一种颗 粒物质。颗粒物质过滤器具有将废气流入通道与废气流出通道隔开的隔壁部。当废气穿过 隔壁时颗粒状物质将被捕集。而且,在此公报还公开了如下内容,即,在废气流入通道以及 废气流出通道的周壁的表面上配置有载体,并且在载体上负载有吸留还原型N0 X催化剂。此 外还公开该过滤器具有如下的特性,即,在堆积的颗粒的量增加了时,于经过了过滤器中的 压力损失增大的过程之后,过滤器的压力损失将不再上升。在该公报的装置中,在压力损失 的饱和后,使已堆积的颗粒燃烧而去除。 在日本特开平9-220440号公报中公开了如下的废气的净化方法,S卩,使废气中的 N0X与HC进行反应而生成氮烃化合物,接下来使氮烃化合物与催化剂接触从而进行还原。该 方法包括第一工序及第二工序。在第一工序中,使废气中的N0 X与HC进行反应而生成氮烃 化合物。该反应为在概念上实施HC的硝基化等。该反应在HC与N0X共存的情况下,供给 热或光等的能量从而使N0氧化、或者使HC自由基化从而硝基化。此外,在第二工序中,通 过使氮烃化合物与催化剂接触,从而使氮烃化合物与HC进行反应而还原并且使HC部分氧 化。该公报公开了,通过在将N0 X转换为氮烃化合物后使N0X在催化剂上进行反应,从而使 N0X净化率明显地升高的技术。 在先技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2003-166412号公报 专利文献2 :日本特开平9-220440号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 上述的日本特开2003-166412号公报所公开的颗粒物质过滤器具有吸留还原型 N0X催化剂的功能。即,能够捕集颗粒状物质,并对N0X进行吸留,且在释放N0X时进行还 原。但是,在该颗粒物质过滤器中,存在颗粒物质过滤器的温度变成高温时N0 X的净化率将 会下降的问题。此外,在日本特开平9-220440号公报中公开了如下的方法,S卩,生成氮烃化 合物,并使氮烃化合物与碳氢化合物进行反应从而进行还原的方法。该方法在废气的流速 较快等的情况下,存在还原性中间体的反应时间变得不充分,从而无法充分地净化N0X的问 题。 本专利技术的目的在于,提供一种能够将废气中的颗粒状物质去除,并且即使在高温 之下也能够以较高的N0X净化率来净化N0X的内燃机的排气净化装置。 用于解决课题的方法 本专利技术的内燃机的排气净化装置中,将用于供给碳氢化合物的碳氢化合物供给阀 配置于内燃机排气通道内,并在碳氢化合物供给阀下游的内燃机排气通道内配置用于使废 气中所含有的N0 X与被重整后的碳氢化合物进行反应的排气净化催化剂,且在该排气净化 催化剂的废气流通表面上负载有贵金属催化剂并且在该贵金属催化剂周围形成有碱性的 废气流通表面部分。该排气净化催化剂具有,当使流入排气净化催化剂中的碳氢化合物的 浓度以预先规定的范围内的振幅以及预先规定的范围内的周期而进行振动时将废气中所 含有的N0 X还原的性质,并且具有,当将该碳氢化合物浓度的振动周期设为长于该预先规定 的范围时增大废气中所含有的N0 X的吸留量的性质。排气净化装置被形成为,以使内燃机 运转时流入排气净化催化剂中的碳氢化合物的浓度变化的振幅成为该预先规定的范围内 的振幅的方式来控制从碳氢化合物供给阀供给的碳氢化合物的供给量,并且,以使流入排 气净化催化剂中的碳氢化合物的浓度以预先规定的范围内的周期而进行振动的方式来控 制从碳氢化合物供给阀供给的碳氢化合物的供给间隔。排气净化催化剂包括废气流入的流 入侧通道、废气流出的流出侧通道、和将流入侧通道与流出侧通道隔开的隔壁部,并且具有 通过使废气穿过隔壁部的内部从而捕集废气中所含有的颗粒状物质的功能。贵金属催化剂 以及碱性部被配置于隔壁部的表面上所形成的涂层部上,且以流入侧通道的涂层部的氧化 能力与流出侧通道的涂层部的氧化能力相比而升高的方式被配置。 在上述专利技术中,优选为,在排气净化催化剂中,在流入侧通道的涂层部上未配置碱 性部,而在流出侧通道的涂层部上配置有碱性部。 在上述专利技术中,优选为,排气净化催化剂被形成为,在流入侧通道的涂层部以及流 出侧通道的涂层部上配置有贵金属催化剂以及碱性部,并且被配置于流入侧通道的涂层部 上的碱性部的每单位体积的重量与被配置于流出侧通道的涂层部上的碱性部的每单位体 积的重量相比而减小。 在上述专利技术中,优选为,排气净化催化剂具有上游侧部分和下游侧部分,且在上游 侧部分中未配置具有氧吸留能力的助催化剂,而在下游侧部分中配置有具有氧吸留能力的 助催化剂。 在上述专利技术中,优选为,预先规定有从碳氢化合物供给阀供给的碳氢化合物的供 给量增多的内燃机的运转状态,在从碳氢化合物的供给量增多的内燃机的运转状态起转移 到了废气的流速减小的预先规定的运转状态的情况下,减少以预先规定的范围内的振幅以 及预先规定的范围内的周期而进行供给的碳氢化合物的供给量。 在上述专利技术中,优选为,在从碳氢化合物的供给量增多的内燃机的运转状态起转 移到了废气的流速减小的预先规定的运转状态的情况下,禁止以预先规定的范围内的振幅 以及预先规定的范围内的周期而进行供给的碳氢化合物的供给。 在上述专利技术中,优选为,对在排气净化催化剂中堆积的颗粒状物质的堆积量以及 排气净化催化剂的温度进行推断,在颗粒状物质的堆积量超过了预先规定的堆积量判断 值,而且排气净化催化剂的温度超过了预先规定的催化剂温度判断值的情况下,减少以预 先规定的范围内的振幅以及预先规定的范围内的周期而进行供给的碳氢化合物的供给量。 在上述专利技术中,优选为,在颗粒状物质的堆积量超过了预先规定的堆积量判断值, 而且排气净化催化剂的温度超过了预先规定的催化剂温度判断值的情况下,禁止以预先规 定的范围内的振幅以及预本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种内燃机的排气净化装置,其中,将用于供给碳氢化合物的碳氢化合物供给阀配置于内燃机排气通道内,并在碳氢化合物供给阀下游的内燃机排气通道内配置用于使废气中所含有的NOX与被重整后的碳氢化合物进行反应的排气净化催化剂,且在该排气净化催化剂的废气流通表面上负载有贵金属催化剂并且在该贵金属催化剂周围形成有碱性的废气流通表面部分,该排气净化催化剂具有,当使流入排气净化催化剂中的碳氢化合物的浓度以预先规定的范围内的振幅以及预先规定的范围内的周期而进行振动时将废气中所含有的NOX还原的性质,并且具有,当将该碳氢化合物浓度的振动周期设为长于该预先规定的范围时增大废气中所含有的NOX的吸留量的性质,所述排气净化装置被形成为,以使内燃机运转时流入排气净化催化剂中的碳氢化合物的浓度变化的振幅成为该预先规定的范围内的振幅的方式来控制从碳氢化合物供给阀供给的碳氢化合物的供给量,并且,以使流入排气净化催化剂中的碳氢化合物的浓度以预先规定的范围内的周期而进行振动的方式来控制从碳氢化合物供给阀供给的碳氢化合物的供给间隔,排气净化催化剂包括废气流入的流入侧通道、废气流出的流出侧通道、和将流入侧通道与流出侧通道隔开的隔壁部,并且具有通过使废气穿过隔壁部的内部从而捕集废气中所含有的颗粒状物质的功能,贵金属催化剂以及碱性部被配置于隔壁部的表面上所形成的涂层部上,且以流入侧通道的涂层部的氧化能力与流出侧通道的涂层部的氧化能力相比而升高的方式被配置。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:梅本寿丈吉田耕平井上三树男
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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