内燃机的排气净化装置制造方法及图纸

技术编号:11417988 阅读:182 留言:0更新日期:2015-05-06 19:12
在内燃机中,在内燃机排气通路内配置排气净化催化剂(15)和烃供给阀(15),通过从烃供给阀(15)以预先设定的周期喷射烃来净化废气中所含的NOx。从烃供给阀(15)向内燃机排气通路的上游侧喷射烃,在从烃供给阀(15)以预先设定的周期喷射烃时,烃的喷射压在各喷射的喷射期间中从喷射开始时向喷射结束时逐渐降低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及内燃机的排气净化装置
技术介绍
公知有一种内燃机,在内燃机排气通路内配置排气净化催化剂并且在排气净化催化剂上游的内燃机排气通路内配置烃供给阀,在排气净化催化剂的废气流通表面上担载贵金属催化剂并且在贵金属催化剂周围形成碱性的废气流通表面部分,在内燃机运转时从烃供给阀以预先设定的周期喷射烃,由此净化废气中所含的NOx(例如参照专利文献1)。在该内燃机中,即使排气净化催化剂的温度成为高温也能够得到较高的NOx净化率。【专利文献1】WO2011/114499A1在该内燃机中,为了在降低从烃供给阀喷射的烃的消耗量的同时对NOx进行良好净化,可以说优选尽可能收集在内燃机排气通路内从烃供给阀喷射的烃,即尽可能提高废气中的烃的浓度。但是在上述的内燃机中,对这一方面没有进行充分研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供一种能够在降低用于净化NOx的烃的消耗量的同时得到较高NOx净化率的内燃机的排气净化装置。根据本专利技术,提供一种内燃机的排气净化装置,在内燃机排气通路内配置有排气净化催化剂,并且在排气净化催化剂上游的内燃机排气通路内配置有烃供给阀,在排气净化催化剂的废气流通表面上担载有贵金属催化剂,并且在贵金属催化剂周围形成有碱性的废气流通表面部分,排气净化催化剂具有当使流入排气净化催化剂的烃的浓度以预先设定的范围内的振幅以及预先设定的范围内的周期振动时对废气中所含的NOx进行还原的性质,并且具有当使烃浓度的振动周期长于预先设定的范围时废气中所含的NOx的吸留量增大的性质,所述内燃机的排气净化装置在内燃机运转时从烃供给阀以预先设定的周期喷射烃,由此对废气中所含的NOx进行净化,在该内燃机的排气净化装置中,从烃供给阀向内燃机排气通路的上游侧喷射烃,在从烃供给阀以所述预先设定的周期喷射烃时,使烃的喷射压在各喷射的喷射期间中从喷射开始时向喷射结束时逐渐降低。能够在减少用于净化NOx的烃的消耗量的同时得到较高NOx净化率。附图说明图1是压缩点火式内燃机的整体图。图2是图解表示催化剂担载体的表面部分的图。图3是用于说明排气净化催化剂中的氧化反应的图。图4是表示向排气净化催化剂流入的流入废气的空燃比的变化的图。图5是表示NOx净化率的图。图6A以及图6B是用于说明排气净化催化剂中的氧化还原反应的图。图7是烃喷射控制装置的整体图。图8是表示喷射压PX的变化的图。图9A以及图9B是用于说明从烃供给阀喷射的烃组的动作的图。图10A以及图10B是用于说明排气净化催化剂中的氧化还原反应的图。图11是表示向排气净化催化剂流入的流入废气的空燃比的变化的图。图12是表示NOx净化率的图。图13是表示向排气净化催化剂流入的流入废气的空燃比的变化的时间图。图14是表示向排气净化催化剂流入的流入废气的空燃比的变化的时间图。图15是表示排气净化催化剂的氧化能力和要求最小空燃比X之间的关系的图。图16是表示得到相同NOx净化率的废气中的氧浓度和烃浓度的振幅ΔH之间的关系的图。图17是表示烃浓度的振幅ΔH和NOx净化率之间的关系的图。图18是表示烃浓度的振动周期ΔT和NOx净化率之间的关系的图。图19A、图19B以及图19C是表示喷射压PX和废气的流量GA等之间的关系的图。图20A、图20B以及图20C是表示喷射期间WT等的图。图21是表示NOx释放控制的图。图22是表示排出NOx量NOXA的映射的图。图23是表示燃料喷射正时的图。图24是表示追加的燃料量WR的映射的图。图25是表示喷射压PX的变化的图。图26是用于说明从烃供给阀喷射的烃组的动作的图。图27是表示第1NOx净化方法和颗粒过滤器的再生控制的图。图28是表示第2NOx净化方法和SOx释放控制的图。图29是用于进行NOx净化控制的流程图。具体实施方式图1表示压缩点火式内燃机的整体图。参照图1可知,1表示内燃机主体,2表示各气缸的燃烧室,3表示用于向各燃烧室2内分别喷射燃料的电子控制式燃料喷射阀,4表示进气歧管,5表示排气歧管。进气歧管4经由进气导管6与排气涡轮增压器7的压缩机7a的出口连结,压缩机7a的入口经由进气量检测器8与空气滤清器9连结。进气导管6内配置由致动器驱动的节气门10,在进气导管6周围配置用于对在进气导管6内流动的进气进行冷却的冷却装置11。在图1所示的实施例中内燃机冷却水被导入冷却装置11内,由内燃机冷却水对进气进行冷却。另一方面,排气歧管5与排气涡轮增压器7的排气汽轮机7b的入口连结,排气汽轮机7b的出口经由排气管12与排气净化催化剂13的入口连结。排气净化催化剂13的出口与颗粒过滤器14连结。在排气净化催化剂13上游的排气管12内配置有用于供给由作为压缩点火式内燃机的燃料使用的轻油等燃料构成的烃的烃供给阀15,在本专利技术中,从该烃供给阀15向排气管12内的上游侧喷射烃。另外,在图1所示的实施例中,作为从烃供给阀15供给的烃使用轻油。另一方面,本专利技术也能够应用于在稀空燃比的基础上进行燃烧的火花点火式内燃机。此时,从烃供给阀15供给由作为火花点火式内燃机的燃料使用的汽油等燃料构成的烃。另一方面,排气歧管5和进气歧管4经由废气再循环(以下称为“EGR”)通路16相互连结。在EGR通路16内配置电子控制式EGR控制阀17,并且在EGR通路16周围配置用于对在EGR通路16内流动的废气进行冷却的冷却装置18。在图1所示的实施例中,内燃机冷却水被导入冷却装置18内,由内燃机冷却水对废气进行冷却。另外,各燃料喷射阀3经由燃料供给管19与共轨20连结,该共轨20经由电子控制式的排出量可变的燃料泵21与燃料箱22连结。燃料箱22内贮藏的燃料通过燃料泵21供给至共轨20内,供给至共轨20内的燃料经由各燃料供给管19供给至燃料喷射阀3。电子控制单元30由数字计算机构成,具备通过双向性总线31相互连接的ROM(只读存储器)32、RAM(随机存取存储器)33、CPU(微型处理器)34、输入端口35以及输出端口36。在排气净化催化剂13的下游安装有用于检测排气净化催化剂13的温度的温度传感器23,在颗粒过滤器14安装有用于检测颗粒过滤器14的前后压力差的压力差传感器24。这些温度传感器23、压力差传感器24以及进气检测器8的输出信号经由分别对应的AD转换器37输入至输入端口35。另外本文档来自技高网...
内燃机的排气净化装置

【技术保护点】
一种内燃机的排气净化装置,在内燃机排气通路内配置有排气净化催化剂,并且在排气净化催化剂上游的内燃机排气通路内配置有烃供给阀,在该排气净化催化剂的废气流通表面上担载有贵金属催化剂,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的烃的浓度以预先设定的范围内的振幅以及预先设定的范围内的周期振动时对废气中所含的NOx进行还原的性质,并且具有当使该烃浓度的振动周期长于该预先设定的范围时废气中所含的NOx的吸留量增大的性质,所述内燃机的排气净化装置在内燃机运转时从烃供给阀以该预先设定的周期喷射烃,由此对废气中所含的NOx进行净化,在该内燃机的排气净化装置中,从该烃供给阀向内燃机排气通路的上游侧喷射烃,在从烃供给阀以所述预先设定的周期喷射烃时,使烃的喷射压在各喷射的喷射期间中从喷射开始时向喷射结束时逐渐降低。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种内燃机的排气净化装置,在内燃机排气通路内配置有排气净化
催化剂,并且在排气净化催化剂上游的内燃机排气通路内配置有烃供给
阀,在该排气净化催化剂的废气流通表面上担载有贵金属催化剂,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的烃的浓度以预先设定的范围内的振幅以
及预先设定的范围内的周期振动时对废气中所含的NOx进行还原的性质,
并且具有当使该烃浓度的振动周期长于该预先设定的范围时废气中所含
的NOx的吸留量增大的性质,所述内燃机的排气净化装置在内燃机运转时
从烃供给阀以该预先设定的周期喷射烃,由此对废气中所含的NOx进行净
化,在该内燃机的排气净化装置中,
从该烃供给阀向内燃机排气通路的上游侧喷射烃,在从烃供给阀以所
述预先设定的周期喷射烃时,使烃的喷射压在各喷射的喷射期间中从喷射
开始时向喷射结束时逐渐降低。
2.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置,其中...

【专利技术属性】
技术研发人员:美才治悠树吉田耕平井上三树男中村昂章
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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