在内燃机中，在内燃机排气通路内配置有烃供给阀(15)、和排气净化催化剂(13)。排气净化催化剂(13)的载体(50)由铝和碱土类金属结晶化后的复合氧化物形成，并且在该载体(50)上担载有贵金属催化剂(51、52)。使流入到排气净化催化剂(13)的烃的浓度以200ppm以上的预先决定的范围内的振幅和5秒以下的预先决定的范围内的周期振动，由此废气中包含的NOX在排气净化催化剂(13)中被还原。
【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
已知有一种内燃机(例如参照专利文献I)，在内燃机排气通路内，配置有在流入的废气的空燃比为稀空燃比时吸留废气中包含的NOx，而在流入的废气的空燃比成为浓空燃比时释放出所吸留的NOx的NOx吸留催化剂，在NOx吸留催化剂上游的内燃机排气通路内配置有具有吸附功能的氧化催化剂，在要从NOx吸留催化剂释放出NOx时，向氧化催化剂上游的内燃机排气通路内供给烃，从而使流入到NOx吸留催化剂的废气的空燃比成为浓空燃比。在该内燃机中，在要从NOx吸留催化剂释放出NOx时供给的烃在氧化催化剂中成为气体状的烃，气体状的烃被送入NOx吸留催化剂。其结果，从NOx吸留催化剂被释放出的NOx被良好地还原。专利文献1:日本专利第3969450号但是，存在有NOx吸留催化剂若为高温则NOx净化率下降这样的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种内燃机的排气净化装置，即使当排气净化催化剂的温度成为高温也能够得到高NOx净化率。根据本专利技术，提供了 一种内燃机的排气净化装置，其中，在内燃机排气通路内配置有用于使废气中包含的NOx和重整后的烃发生反应的排气净化催化剂，排气净化催化剂的载体由铝和碱土类金属结晶化后的复合氧化物形成，并且该载体上担载有贵金属催化剂，排气净化催化剂具有若使流入到排气净化催化剂的烃的浓度以预先决定的范围内的振幅和预先决定的范围内的周期振动，则对废气中包含的NOx进行还原的性质，并且具有若使烃浓度的振动周期长于预先决定的范围，则废气中包含的NOx的吸留量增大的性质，在内燃机运转时，排气净化装置使流入排气净化催化剂的烃的浓度以预先决定的范围内的振幅和预先决定的范围内的周期振动，由此在排气净化催化剂中对废气中包含的NOx进行还原。即使排气净化催化剂的温度成为高温，也能够得到高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是对催化剂载体的表面部分进行图解表示的图。图3是用于说明排气净化催化剂中的氧化反应的图。图4是表示流入排气净化催化剂的废气的空燃比的变化的图。图5是表示NOx净化率的图。图6A和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是用于说明排气净化催化剂中的氧化还原反应的图。图8是表示流入排气净化催化剂的废气的空燃比的变化的时序图。图9是表示流入排气净化催化剂的废气的空燃比的变化的时序图。图10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11是表示得到相同的NOx净化率的、废气中的氧浓度和烃浓度的振幅ΛΗ之间的关系的图。图12是表示烃浓度的振幅ΛΗ和NOx净化率之间的关系的图。图13是表示烃浓度的振动周期Λ T和NOx净化率之间的关系的图。图14是表示烃供给量W的映射的图。图15Α和15Β是对催化剂载体的表面部分进行图解表不的图。图16Α和16Β是用于说明排气净化催化剂中的氧化还原反应的图。图17是表示利用X射线衍射仪得到的分析结果的图。具体实施例方式图1表示了压缩点火式内燃机的整体图。参照图1，I表示内燃机主体，2表示各汽缸的燃烧室，3表示用于分别向各燃烧室2内喷射燃料的电子控制式燃料喷射阀，4表示进气岐管，5表示排气岐管。进气岐管4经由进气管道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与空气过滤器9连结。进气管道6内配置有被步进电动机驱动的节气门10，另外在进气管道6周围还配置有用于对在进气管道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，进气被内燃机冷却水冷却。另一方面，排气岐管5与排气涡轮增压器7的排气涡轮7b的入口连结。排气涡轮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的出口与用于对废气中包含的微粒子进行捕集的微粒过滤器14连结。在排气净化催化剂13上游的排气管12内，配置有用于供给烃的烃供给阀15，该烃由用作压缩点火式内燃机的燃料的轻油等燃料构成。在图1所示的实施例中，作为从烃供给阀15供给的烃，使用了轻油。另外，本专利技术也适用于在稀空燃比的基础上进行燃烧的火花点火式内燃机。在这种情况下，从烃供给阀15供给由被用作火花点火式内燃机的燃料的汽油等燃料构成的烃。另一方面，排气岐管5和进气岐管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内配置有电子控制式EGR控制阀17。另外，在EGR通路16周围，配置有用于对流过EGR通路16内的EGR气体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，EGR气体被内燃机冷却水冷却。另一方面，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经由电子控制式的喷出量可变的燃料泵21，与燃料贮藏罐22连结。燃料贮藏罐22内贮藏的燃料被燃料泵21供给至共轨20内，被供给至共轨20内的燃料经由各燃料供给管19被供给至燃料喷射阀3。电子控制单元30由数字计算机构成，具备通过双向总线31而相互连接的ROM(只读存储器)32、RAM (随机存取存储器)33、CPU (微处理器)34、输入端口 35和输出端口 36。在排气净化催化剂13的下游，安装有用于检测废气温度的温度传感器23。该温度传感器23和进气量检测器8的输出信号分别经由对应的AD变换器37被输入至输入端口 35。另夕卜，加速器踏板40连接有产生与加速器踏板40的踏入量L成比例的输出电压的负载传感器41,负载传感器41的输出电压经由对应的AD变换器37被输入至输入端口 35。并且,输入端口 35连接有每当曲轴旋转例如15°就产生输出脉冲的曲轴转角传感器42。另一方面，输出端口 36经由对应的驱动电路38与燃料喷射阀3、节气门10的驱动用步进电动机、烃供给阀15、EGR控制阀17和燃料泵21连接。图2对排气净化催化剂13的基体上所担载的催化剂载体的表面部分进行了图解表示。该排气净化催化剂13的载体由铝和碱土类金属结晶化后的复合氧化物形成，如图2所示那样，该催化剂载体50上担载有贵金属催化剂51、52。在图2中，贵金属催化剂51由钼Pt构成，贵金属催化剂52由铑Rh构成。另外，在催化剂载体50上，除了钼Pt51和铑Rh52之外，还可以担载钯Pd。另一方面，如上所述，复合氧化物由铝和碱土类金属结晶化后的复合氧化物形成，在这种情况下，作为碱土类金属，可以使用钡Ba或者镁Mg。在图2所示的实施例中，使用了钡Ba作为碱土类金属，构成催化剂载体50的复合氧化物包括铝酸钡BaAl204。这里对图2所示的催化剂载体50的制作方法的一例进行简单的说明，在100g/l的氧化铝中以0.lmol/1的方式浸渗乙酸钡，然后在800°C下煅烧5小时，由此制作使钡结晶化而得到的铝酸钡BaAl2O4,该铝酸钡BaAl2O4被作为催化剂载体50。在该催化剂载体50上例如担载2g的钼Pt和Ig的铑Rh。另外，利用X射线衍射仪对该铝酸钡BaAl2O4进行分析，根据图17所示的分析结果可以确认，对于该铝酸钡BaAl2O4来说，钡Ba发生了结晶化。若钡Ba被如此地结晶化，则与钡Ba只是被含有在催化剂载体内的情况相比，催化齐懺体50的表面部分的碱性变弱。即，能够通过使钡Ba结晶化来减弱催化剂载本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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，其中， 在内燃机排气通路内配置有用于使废气中包含的NOx和重整后的烃发生反应的排气净化催化剂，该排气净化催化剂的载体由铝和碱土类金属结晶化后的复合氧化物形成，并且该载体上担载有贵金属催化剂，该排气净化催化剂具有如果使流入到排气净化催化剂的烃的浓度以预先决定的范围内的振幅和预先决定的范围内的周期振动，则对废气中包含的NOx进行还原的性质，并且具有如果使该烃浓度的振动周期长于该预先决定的范围，则废气中包含的NOx的吸留量增大的性质，在内燃机运转时，该排气净化装置使流入到排气净化催化剂的烃的浓度以上述预先决定的范围内的振幅和上述预先决定的范围内的周期振动，由此在排气净化催化剂中对废气中包含的NOx进行还原。2.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，其中， 上述复合氧化物包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：渡部雅王，林孝太郎，吉田耕平，美才治悠树，梅本寿丈，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：
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