内燃机的排气净化装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种内燃机的排气净化装置。在内燃机中，在内燃机排气通路内配置ＮＯＸ选择还原催化剂（１５）。从尿素液供应阀（１７）向ＮＯＸ选择还原催化剂（１５）供应尿素液，利用由该尿素液产生的氨选择性地将包含在排出的废气中的ＮＯＸ还原。将包含在排出的废气中的水分回收，贮存在水容器（２１）内。配备有贮存尿素浓度比供应给ＮＯＸ选择还原催化剂（１５）的尿素液的尿素浓度高的高浓度尿素液的高浓度尿素液容器（２２），通过利用回收的水分稀释该高浓度尿素液，生成供应给ＮＯＸ选择还原催化剂（１５）的尿素液。

【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
已知一种内燃机，所述内燃机，在内燃机排气通路内配置NOx选择还原催化剂，向 NOx选择还原催化剂供应尿素液，利用由该尿素液产生的氨，将包含在排出的废气中的NOx 选择性地还原，在这种内燃机中，从排出的废气中回收水分，将固体的尿素和回收的水分混 合，以便生成将要供应给NOx选择还原催化剂的尿素液(例如，特开2002-510005号公报)。 这样，当采用固体尿素作为用于生成尿素液的尿素时，具有可以降低尿素的补充频度的优 点ο但是，当利用这种固体尿素时，存在着难以控制尿素液的尿素浓度的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种内燃机的排气净化装置，所述排气净化装置，通过采用 高浓度的尿素液作为生成尿素液用的尿素，可以容易地控制尿素液的尿素浓度。根据本专利技术，提供一种内燃机的排气净化装置，所述内燃机的排气净化装置，在内 燃机排气通路内配置NOx选择还原催化剂，向NOx选择还原催化剂供应尿素液，利用由该尿 素液产生的氨，将包含在排出的废气中的NOx选择性地还原，其中，包括用于在车辆内回 收能够回收的水分的水分回收机构，贮存尿素浓度比向NOx选择还原催化剂供应的尿素液 的尿素浓度高的高浓度尿素液的高浓度尿素液容器，通过利用回收的水分稀释高浓度尿素 液，生成供应给NOx选择还原催化剂的尿素液。附图说明图1是压缩点火式内燃机的整体图。图2是用于控制尿素液的生成的流程图。图3是表示压缩点火式内燃机的另外的实施例的整体图。图4是用于控制尿素液的生成的流程图。图5是表示压缩点火式内燃机的另外一种实施例的整体图。具体实施例方式在图1中表示出压缩点火式内燃机的整体图。参照图1，1表示内燃机本体，2表示各个气缸的燃烧室，3表示分别向各个燃烧室 2内喷射燃料用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连接到排气涡轮增压器7的压缩机7a的出口上，压缩机7a的入口经由吸 入空气量检测器8连接到空气滤清器9上。在进气导管6内，配置由步进马达驱动的节气 门10，进而，在进气导管6的周围配置用于冷却在进气导管6内流动的吸入空气的冷却装置11。在图1所示的实施例中，将内燃机冷却水引导到冷却装置11内，利用内燃机冷却水对 吸入空气进行冷却。另一方面，排气歧管5被连接到排气涡轮增压器7的排气涡轮7b的入口，排气涡 轮7b的出口被连接到氧化催化剂12的入口。在该氧化催化剂12的下游，与氧化催化剂 12邻接地配置用于捕集包含在排出的废气中的粒子状物质的微粒滤清器13，该微粒滤清 器13的出口经由排气管14连接到NOx选择还原催化剂15的入口。氧化催化剂16被连接 到该NOx选择还原催化剂15的出口。在NOx选择还原催化剂15上游的排气管14内，配置尿素液供应阀17，该尿素液供 应阀17与尿素液生成装置18连接。该尿素液生成装置18具有用于回收在车辆内能够回收 的水分的水分回收机构，在图1所示的实施例中，该水分回收机构，由为了使包含在排出的 废气中的水蒸气冷凝以回收水分而配置在氧化催化剂16的下游的水分回收装置19构成。 利用该水分回收装置19回收的水分由水移送泵20送入用于贮存回收的水分的水容器21。 另外，作为水分回收机构，可以利用不仅从排出的废气中回收水分，而且，例如，还回收在空 调中产生的冷凝水的水分回收装置。另外，在图1所示的实施例中，尿素液生成装置18进一步包括贮存比供应给NOx 选择还原催化剂15的尿素液的尿素浓度高的高浓度尿素液的高浓度尿素液容器22 ；用于 生成供应给NOx选择还原催化剂15的尿素液的尿素液生成容器23。如图1所示，在水容器 21与尿素液生成容器23之间配置水流量控制阀24，所述水流量控制阀24用于控制从水容 器21向尿素液生成容器23供应的水分的供应量，在高浓度尿素液容器22与尿素液生成容 器23之间配置尿素液流量控制阀25，所述尿素液流量控制阀用于控制从高浓度尿素液容 器22向尿素液生成容器23供应的高浓度尿素液的供应量。在图1所示的实施例中，通过利用水流量控制阀24控制从水容器21向尿素液生 成容器23的水分的供应，利用尿素液流量控制阀25，控制从高浓度尿素液容器22向尿素 液生成容器23的高浓度尿素液的供应，借此，在尿素液生成容器23内生成将要供应给NOx 选择还原催化剂15的尿素液。即，通过利用回收的水分稀释高浓度尿素液，生成供应给NOx 选择还原催化剂15的尿素液。利用供应泵26将在尿素液生成容器23内生成的尿素液从尿素液供应阀17喷射 到在排气管14内流动的排出的废气中，利用由尿素产生的氨((NH2)2C0+H20 — 2NH3+C02)，在 NOx选择还原催化剂15中将包含在排出的废气中的NOx还原。排气歧管5和进气歧管4经由排出废气再循环(下面称之为EGR)通路27相互连 接，在EGR通路27内配置电子控制式EGR控制阀28。另外，在EGR通路27的周围，配置用 于冷却在EGR通路27内流动的EGR气体的冷却装置29。在图1所示的实施例中，将内燃机 冷却水导入到冷却装置29内，利用内燃机冷却水冷却EGR气体。另一方面，各个燃料喷射 阀3经由燃料供应管30连接到高压储液筒(C0mm0nrail)31上，该高压储液筒31经由电子 控制式的排出量可变的燃料泵32连接到燃料箱33上。贮存在燃料箱33内的燃料由燃料 泵32供应到高压储液筒31内，供应到高压储液筒31内的燃料经由各个燃料供应管30被 供应给燃料喷射阀3。电子控制单元40由数字计算机构成，包括由双向性总线41相互连接起来的 ROM (只读存储器)42、RAM (随机存取存储器)43、CPU (微处理器)44、输入端口 45及输出端4口 46。吸入空气量检测器8的输出信号经由对应的AD转换器47输入到输入端口 45。产 生与加速踏板50的踏入量L成比例的输出电压的负荷传感器51被连接到加速踏板50上， 负荷传感器51的输出电压经由对应的AD转换器47输入到输入端口 45。另外，在输入端口 45上连接有曲柄角传感器52，所述曲柄角传感器，例如，曲轴每旋转15°，产生输出脉冲。 进而，将点火开关53的通 断信号输入到输入端口 45。另一方面，输出端口 46经由对应的 驱动电路48连接到燃料喷射阀3、节流阀10的驱动用步进马达、尿素液供应阀17、水移送 泵20、水流量控制阀24、尿素液流量控制阀25、供应泵26、EGR控制阀28及燃料泵32上。氧化催化剂12，例如，携带白金这样的贵金属催化剂，该氧化催化剂12起着将包 含在排出的废气中的NO转换成NO2的作用和使包含在排出的废气中的HC氧化的作用。即， NO2比NO氧化性强，从而，当将NO转换成NO2时，促进被捕获在微粒滤清器13上的粒子状 物质的氧化反应，另外，促进由NOx选择还原催化剂15中的氨引起的还原作用。作为微粒 滤清器13，可以采用不载置催化剂的微粒滤清器，或者，例如，也可以采用携带白金这样的 贵金属催化剂的微粒滤清器。另一方面，NOx选择还原催化剂15可以由在低温下具有高的 NOx净化率的氨吸附型的Fe沸石构成，或者，也可以利用没有氨吸附功能的二氧化钛 钒类 催化剂构成。氧化剂16，例如，携带由本文档来自技高网...

【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ＮＯ↓［Ｘ］选择还原催化剂，将尿素液供应给该ＮＯ↓［Ｘ］选择还原催化剂，利用由该尿素液产生的氨选择性地将包含在排出的废气中的ＮＯ↓［Ｘ］还原，其中，所述内燃机的排气净化装置包括：用于回收在车辆内能够回收的水分的水分回收机构、贮存尿素浓度比供应给上述ＮＯ↓［Ｘ］选择还原催化剂的尿素液的尿素浓度高的高浓度尿素液的高浓度尿素液容器，通过利用上述回收的水分稀释该高浓度尿素液，生成供应给ＮＯ↓［Ｘ］选择还原催化剂的尿素液。

【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：大桥伸基，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]