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JPH08200047A - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents

エンジンの排気浄化装置

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Publication number
JPH08200047A
JPH08200047A JP7009564A JP956495A JPH08200047A JP H08200047 A JPH08200047 A JP H08200047A JP 7009564 A JP7009564 A JP 7009564A JP 956495 A JP956495 A JP 956495A JP H08200047 A JPH08200047 A JP H08200047A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
light oil
catalyst
nozzle
engine
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.)
Pending
Application number
JP7009564A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanobu Hirata
公信 平田
Yasuo Asaumi
靖男 浅海
Takayuki Tsuchiya
孝幸 土屋
Hisashi Akagawa
久 赤川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UD Trucks Corp
Original Assignee
UD Trucks Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UD Trucks Corp filed Critical UD Trucks Corp
Priority to JP7009564A priority Critical patent/JPH08200047A/ja
Publication of JPH08200047A publication Critical patent/JPH08200047A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/03Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/08Adding substances to exhaust gases with prior mixing of the substances with a gas, e.g. air
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Supercharger (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの排気浄化装置において、過給空気
の一部を利用して排気浄化用触媒の還元剤を噴霧する構
成により、構造の簡略化とコスト低減を図ることを目的
とする。 【構成】 排気管5に介装した触媒6の上流側の排気管
5に、還元剤としての軽油を添加するためのノズル7を
配設し、ターボチャージャ3の吸気コンプレッサ3A下
流側の吸気通路、例えば、吸気管2と吸気マニホールド
4との接続部近傍位置に連通され、ノズル7に還元剤噴
霧用の空気を導入する空気導入管11を設け、過給空気
の一部をノズル7に導いて、軽油を触媒6前面に噴霧す
ることにより、軽油の霧化を促進し、かつ軽油の霧化に
過給空気の一部を利用するようにして、構造の簡略化と
コスト低減を図るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの排気浄化装
置に関し、特に、エンジンの排気中に含まれる窒素酸化
物を、排気通路に介装された触媒で除去する排気浄化装
置において、還元剤の霧化供給技術に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンの排気中に含まれる窒素酸化物
(NOx)濃度を低下させる有効な手段として、排気還
流(EGR)を行うことが良くしられているが、エンジ
ンの排気通路に触媒を介装し、この触媒にてNOxを処
理する方法も考えられる。この場合、NOxの効率的な
還元を図るため、触媒の上流側の排気通路に還元剤とし
ての軽油を添加する装置を設けたものが提案されている
(実開平5−87218号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
排気浄化装置においては、触媒の還元剤である軽油を触
媒の前面にむらなく添加するため、軽油の霧化を促進し
て、その気化・混合性を向上する手段を設ける必要があ
る。この軽油の霧化には、圧縮空気を利用して軽油を噴
霧する方法があるが、圧縮空気を供給するための空気源
としてエアコンプレッサが新たに必要となり、予めエア
コンプレッサを備えたものでも、その能力を高める必要
があり、構造の複雑化を来すと共に、コスト高となる。
【0004】そこで、本発明は以上のような従来の問題
点に鑑み、エンジンの排気中に含まれる窒素酸化物を、
排気通路に介装された触媒で除去する排気浄化装置にお
いて、過給空気の一部を利用して還元剤を噴霧する構成
により、構造の簡略化とコスト低減を図ることを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の発明は、エンジンの排気中に含まれる窒素酸化物を、
排気通路に介装された触媒で除去する排気浄化装置にお
いて、前記触媒の上流側の排気通路に還元剤を添加する
ためのノズルと、過給機の吸気コンプレッサ下流側の吸
気通路に連通され、前記ノズルに還元剤噴霧用の空気を
導入する空気導入通路と、前記空気導入通路に介装され
る開閉バルブと、を含んで構成した。
【0006】請求項2記載の発明は、前記空気導入通路
の前記開閉バルブ上流側に、空気貯留用のバッファタン
クと、該バッファタンクの上流側に位置する逆止弁とを
介装した。
【0007】
【作用】請求項1記載の発明において、過給空気の一部
がノズルに導かれ、軽油等の還元剤が触媒前面に噴霧さ
れる。従って、軽油等の還元剤の霧化が促進され、その
気化・混合性が向上されて、軽油等の還元剤を触媒の前
面にむらなく添加することができる。そして、軽油等の
還元剤の霧化に過給空気の一部を利用するようにしたた
め、エアコンプレッサを新たに必要とせず、又、エアコ
ンプレッサの能力を高める必要もなく、空気導入管を付
加するだけであるから、構造の簡略化を図れ、コスト低
減を図ることができる。
【0008】請求項2記載の発明において、過給機によ
る過給圧力が低いにも係わらず軽油等の還元剤添加が必
要な際に、バッファタンク内に貯留された空気がノズル
に導入され、軽油等の還元剤の添加が問題なく行われ
る。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1において、ディーゼルエンジン1の吸気管2
には過給機(ターボチャージャ)3の吸気コンプレッサ
3Aが介装され、該吸気管2は吸気マニホールド4に接
続される。
【0010】又、排気管5には前記ターボチャージャ3
の排気タービン3Bが介装され、該排気管5にはNOx
浄化用の触媒6が介装される。触媒6の上流側の排気管
5には、還元剤としての軽油を添加するためのノズル7
が配設されている。このノズル7には、軽油供給管8が
接続され、該軽油供給管8は軽油タンク9に連通され
る。又、軽油供給管8には軽油噴射用ポンプ10が介装
される。
【0011】一方、ターボチャージャ3の吸気コンプレ
ッサ3A下流側の吸気通路、例えば、吸気管2と吸気マ
ニホールド4との接続部近傍位置に連通され、前記ノズ
ル7に還元剤噴霧用の空気を導入する空気導入通路とし
ての空気導入管11が設けられている。この空気導入管
11には、開閉バルブ12が介装される。前記軽油噴射
用ポンプ10と前記開閉バルブ12とは、夫々エンジン
運転状態に応じて制御され、軽油の添加時期と添加量を
適正に調整する。
【0012】即ち、エンジン回転数を検出する回転数セ
ンサ13と、エンジン負荷(例えば、燃料噴射ポンプの
コントロールラック位置等)を検出する負荷センサ14
とが設けられると共に、前記軽油噴射用ポンプ10を制
御するポンプ用コントローラ15と、前記開閉バルブ1
2を制御するバルブ用コントローラ16とが設けられて
いる。両コントローラ15,16には、夫々回転数セン
サ13と負荷センサ14とから出力される検出信号が入
力され、両コントローラ15,16は、夫々エンジン回
転数と負荷とに基づいて、軽油噴射用ポンプ10と開閉
バルブ12とを夫々制御する。
【0013】図2は軽油の添加制御を説明するフローチ
ャートで、エンジンの始動により実行され、回転数セン
サ13と負荷センサ14の検出信号からエンジン回転数
と負荷とを読み取り、これらに対応する軽油添加量をデ
ータマップから求め、これらに相当するポンプ駆動電圧
とバルブの開動作又は閉動作でポンプ10と開閉バルブ
12とを作動し、ノズル7から触媒6へ軽油を高圧噴射
させる(S1〜S4)。
【0014】このような構成により、触媒6の還元剤と
しての軽油がノズル7から触媒前面に添加される。尚、
軽油添加の最適量はエンジン運転状態に応じて必ずしも
比例的に増加させれば良いものではなく、エンジン排気
温度が所定値を越えると、触媒の過剰な高温化を抑制す
るため、減少させることも必要となる。
【0015】かかる構成によると、過給空気の一部をノ
ズル7に導いて、軽油を触媒6前面に噴霧するようにし
たから、軽油の霧化が促進され、その気化・混合性が向
上されて、軽油を触媒6の前面にむらなく添加すること
ができる。そして、軽油の霧化に過給空気の一部を利用
するようにしたため、エアコンプレッサを新たに必要と
せず、又、エアコンプレッサの能力を高める必要もな
く、空気導入管を付加するだけであるから、構造の簡略
化を図れ、コスト低減を図ることができる。
【0016】次に、本発明の他の実施例を図3に基づい
て説明する。この実施例においては、空気導入管11の
開閉バルブ12上流側に、空気貯留用のバッファタンク
17と、該バッファタンク17の上流側に位置する逆止
弁18とが介装される。かかる構成においては、軽油添
加を行わないとき、即ち、開閉バルブ12が閉状態のと
きに、空気がバッファタンク17内に貯留される。
【0017】そして、ターボチャージャ3による過給圧
力が低いにも係わらず軽油添加が必要な際に、バッファ
タンク17内に貯留された空気がノズル7に導入され、
軽油の添加が問題なく行われる。尚、図4に示すような
圧力維持機能付のバッファタンク17を設ければ、バッ
ファタンク17内に貯留されたある圧力以上の空気をノ
ズル7に導入できる。
【0018】即ち、このバッファタンク17は、タンク
本体17A内に押圧板19を設け、この押圧板19の周
縁部に筒状のジャバラ20の一端部周縁を装着し、該ジ
ャバラ20の他端部周縁をタンク本体17A端壁内面に
固定する。タンク本体17A端壁のジャバラ20により
囲まれた部位には空気孔21を形成する。又、ジャバラ
20内部には、両端部が夫々押圧板19内面とタンク本
体17A端壁内面とに係止されるコイルスプリング22
を設け、該コイルスプリング22により押圧板19を常
時はタンク本体17A端壁と反対方向に付勢するように
設定する。
【0019】23は、ジャバラ20の膨張時における押
圧板19位置を規制するストッパである。従って、タン
ク本体17A内に空気が導入され、所定圧力となると、
押圧板19が空気圧力によりコイルススプリング22の
弾性力に抗して押圧され、空気孔21から空気が抜かれ
つつ、ジャバラ20が収縮して図4(B)のような状態
となる。この状態では、タンク本体17A内の空気圧力
が所定圧力に維持され、この所定圧力に維持された空気
がノズル7に導入され、軽油の添加が問題なく行われ
る。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、軽油等の還元剤の霧化に過給空気の一部を
利用するようにしたため、エアコンプレッサを新たに必
要とせず、又、エアコンプレッサの能力を高める必要も
なく、構造の簡略化を図れ、コスト低減を図ることがで
きる。
【0021】請求項2記載の発明によると、過給機によ
る過給圧力が低いにも係わらず軽油等の還元剤の添加が
必要な際に、バッファタンク内に貯留された空気がノズ
ルに導入され、還元剤の添加が問題なく行われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 請求項1記載の発明の一実施例のシステム構
成図
【図2】 同上実施例の作用を説明するフローチャート
【図3】 請求項2記載の発明の一実施例のシステム構
成図
【図4】 請求項2記載の発明のバッファタンクの圧力
維持機能を説明する断面図
【符号の説明】
1 ディーゼルエンジン 3 過給機(ターボチャージャ) 3A 吸気コンプレッサ 6 触媒 7 ノズル 8 軽油供給管 9 軽油タンク 10 軽油噴射用ポンプ 11 空気導入管 12 開閉バルブ 17 バッファタンク 18 逆止弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤川 久 埼玉県上尾市大字壱丁目1番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの排気中に含まれる窒素酸化物
    を、排気通路に介装された触媒で除去する排気浄化装置
    において、 前記触媒の上流側の排気通路に還元剤を添加するための
    ノズルと、 過給機の吸気コンプレッサ下流側の吸気通路に連通さ
    れ、前記ノズルに還元剤噴霧用の空気を導入する空気導
    入通路と、 前記空気導入通路に介装される開閉バルブと、 を含んで構成されたことを特徴とするエンジンの排気浄
    化装置。
  2. 【請求項2】前記空気導入通路の前記開閉バルブ上流側
    に、空気貯留用のバッファタンクと、該バッファタンク
    の上流側に位置する逆止弁とを介装したことを特徴とす
    る請求項1記載のエンジンの排気浄化装置。
JP7009564A 1995-01-25 1995-01-25 エンジンの排気浄化装置 Pending JPH08200047A (ja)

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