Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

WO2011090189A1 - ディーゼルエンジンの排気浄化装置及び排気浄化方法 - Google Patents

ディーゼルエンジンの排気浄化装置及び排気浄化方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2011090189A1
WO2011090189A1 PCT/JP2011/051203 JP2011051203W WO2011090189A1 WO 2011090189 A1 WO2011090189 A1 WO 2011090189A1 JP 2011051203 W JP2011051203 W JP 2011051203W WO 2011090189 A1 WO2011090189 A1 WO 2011090189A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
exhaust
oxidation catalyst
diesel engine
exhaust gas
catalyst
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/051203
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和生 大角
Original Assignee
いすゞ自動車株式会社
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 いすゞ自動車株式会社 filed Critical いすゞ自動車株式会社
Priority to CN201180007040.3A priority Critical patent/CN102725488B/zh
Priority to EP11734795.5A priority patent/EP2530268B1/en
Priority to US13/574,374 priority patent/US8636970B2/en
Publication of WO2011090189A1 publication Critical patent/WO2011090189A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9459—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts
    • B01D53/9477—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts with catalysts positioned on separate bricks, e.g. exhaust systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/063—Titanium; Oxides or hydroxides thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/06—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of zinc, cadmium or mercury
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/10—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0093—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are of the same type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0097—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/105—General auxiliary catalysts, e.g. upstream or downstream of the main catalyst
    • F01N3/106—Auxiliary oxidation catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/004—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust drives arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/206—Ammonium compounds
    • B01D2251/2067—Urea
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206—Rare earth metals
    • B01D2255/2061—Yttrium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206—Rare earth metals
    • B01D2255/2065—Cerium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20707—Titanium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20792—Zinc
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/908—O2-storage component incorporated in the catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/01—Engine exhaust gases
    • B01D2258/012—Diesel engines and lean burn gasoline engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409—Nitrogen oxides
    • B01D53/9413—Processes characterised by a specific catalyst
    • B01D53/9418—Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrogen oxides by selective catalytic reduction [SCR] using a reducing agent in a lean exhaust gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/944—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or carbon making use of oxidation catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/42—Platinum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/19—Catalysts containing parts with different compositions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/20—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2340/00—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses
    • F01N2340/02—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses characterised by the distance of the apparatus to the engine, or the distance between two exhaust treating apparatuses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2340/00—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses
    • F01N2340/06—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses characterised by the arrangement of the exhaust apparatus relative to the turbine of a turbocharger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas purification device and an exhaust gas purification method for a diesel engine.
  • the temperature of the exhaust gas flowing out from the exhaust port of the engine is lowered by 30 to 50 ° C. or more compared to the conventional (before improvement).
  • the exhaust gas purification apparatus constituted by these aftertreatment units becomes large and its heat capacity increases. It is difficult for the exhaust gas purification apparatus having an increased heat capacity to secure the catalyst activation temperature depending on the operating condition of the engine.
  • An object of the present invention which was created in view of the above circumstances, is to exhaust a diesel engine that can effectively use the heat of exhaust gas and can be downsized by devising the arrangement of each post-processing unit. It is an object of the present invention to provide a purification device and an exhaust purification method using the same.
  • an exhaust emission control device for a diesel engine is disposed in an exhaust passage of a diesel engine, and an oxidation catalyst for purifying CO and HC in exhaust gas, and the downstream of the oxidation catalyst.
  • a urea injection nozzle that is disposed in the exhaust passage and generates ammonia by spraying urea water in the exhaust gas, and is disposed in the exhaust passage downstream of the urea injection nozzle and agitates the sprayed urea water
  • a turbocharger turbine that promotes the decomposition of urea, a diesel particulate filter that is disposed in the exhaust passage downstream of the turbine and collects particulate matter in the exhaust gas, and the diesel particulate filter Is also disposed in the exhaust passage downstream, harmless by reducing the NOx in the exhaust gas with ammonia. It is obtained by a selective reduction catalyst.
  • the diesel particulate filter may be one not coated with an oxidation catalyst, or one coated with an oxidation catalyst that oxidizes particulate matter without oxidizing ammonia.
  • a downstream oxidation catalyst for oxidizing and detoxifying the ammonia flowing out from the selective reduction catalyst may be further disposed in the exhaust passage downstream of the selective reduction catalyst.
  • the oxidation catalyst has a manifold oxidation catalyst disposed in each cylinder portion of the exhaust manifold of the diesel engine, and a pre-turbine oxidation catalyst disposed in a collective portion of the exhaust manifold, and the manifold oxidation catalyst includes the
  • the pre-turbine oxidation catalyst may be more excellent in CO purification, and the pre-turbine oxidation catalyst may be better in HC purification than the manifold oxidation catalyst.
  • the manifold oxidation catalyst may be a catalyst including an oxide having an oxygen storage material and an oxide semiconductor, and the pre-turbine oxidation catalyst may be a metal catalyst.
  • the oxide having the oxygen storage material may be an oxide containing Ce, and the oxide semiconductor may be TiO 2 , ZnO, or Y 2 O 3 .
  • a noble metal may be supported on the oxide having the oxygen storage material.
  • ammonia (NH 3 ) generated from urea water sprayed from the urea injection nozzle reacts with sulfur oxide (SOx) in the exhaust gas.
  • SOx sulfur oxide
  • 2NH 3 + SO 4 ⁇ (NH 4 ) 2SO 4 is generated
  • CaCO 3 which is an ash component generated after burning particulate matter by the diesel particulate filter reacts with the (NH 4 ) 2SO 4 ( NH 4 ) 2SO 4 + CaCO 3 ⁇ (NH 4 ) 2CO 3 + CaSO 4 is produced, and (NH 4 ) 2CO 3 is thermally decomposed to produce (NH 4 ) 2CO 3 ⁇ 2NH 3 + H 2 O + CO 2 , and this NH 3 Is captured by the selective catalytic reduction catalyst and used for the reduction reaction of NOx.
  • the heat of exhaust gas can be used effectively and the device can be miniaturized by devising the arrangement of each aftertreatment unit. .
  • FIG. 1 is an explanatory view showing a relationship between the SCR and DOC temperatures and the purification rate, as well as showing an exhaust emission control device for a diesel engine according to a comparative example (not an embodiment of the present invention).
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between the temperature of the SCR and the DOC and the purification rate while showing the exhaust gas purification apparatus for a diesel engine according to one embodiment of the present invention.
  • an intake pipe 3 is connected to the intake manifold 2 of the diesel engine 1 and an exhaust pipe 5 is connected to the exhaust manifold 4.
  • the intake manifold 2 and the intake pipe 3 constitute an intake passage 6, and the exhaust manifold 4 and the exhaust pipe 5 constitute an exhaust passage 7.
  • a high-pressure stage turbocharger (high-pressure stage turbo) 8 and a low-pressure stage turbocharger (low-pressure stage turbo) 9 are connected in series to the intake pipe 3 and the exhaust pipe 5.
  • the exhaust pipe 5 is provided with a high-pressure turbine 12 of the high-pressure stage turbo 8 and a low-pressure stage turbine 13 of the low-pressure stage turbo 9, and the high-pressure stage compressor 10 of the high-pressure stage turbo 8 is connected to the low-pressure stage turbine 9.
  • a low-pressure stage compressor 11 of the stage turbo 9 is provided.
  • An intercooler 14 is disposed in the intake pipe 3 downstream of the high-pressure compressor 10.
  • the exhaust manifold 4 and the intake pipe 3 are connected by an EGR pipe 15, and an EGR valve 16 is disposed in the EGR pipe 15.
  • an EGR cooler (not shown) may be provided in the EGR pipe 15.
  • the exhaust pipe 5 downstream of the low-pressure turbine 13 is provided with an exhaust purification device 17a that purifies harmful substances (PM, NOx, CO, HC, etc.) in the exhaust gas.
  • the exhaust purification device 17a will be described later.
  • a part of the exhaust gas directed to the muffler (not shown) is taken into the intake pipe 3 (upstream of the low-pressure stage compressor 11, between the low-pressure stage compressor 11 and the high-pressure stage compressor 10, and the high-pressure stage.
  • a low pressure EGR pipe 18 that leads to any one upstream of the compressor 10 is connected.
  • the low pressure EGR pipe 18 is provided with a low pressure EGR valve (not shown), and an EGR cooler may be provided.
  • the exhaust purification device 17a includes a first casing 21a in which an oxidation catalyst (DOC) 19a and a diesel particulate filter (DPF) 20a are accommodated, and an exhaust pipe 5 downstream thereof, and urea water in the exhaust pipe 5 And a urea selective catalyst (urea SCR) 23a and a post-stage oxidation catalyst (R-DOC: Rear Diesel Oxidation Catalyst) 24a disposed in the exhaust pipe 5 downstream thereof. And a second casing 25a.
  • DOC oxidation catalyst
  • DPF diesel particulate filter
  • the DOC 19a has a function of oxidizing and purifying CO and HC in the exhaust gas and oxidizing NO, and the DPF 20a has a function of collecting PM in the exhaust gas.
  • the urea injection nozzle 22a has a function of generating ammonia (NH 3 ) by hydrolysis or thermal decomposition of urea water sprayed in the exhaust pipe 5.
  • the urea SCR 23a has a function of detoxifying water and nitrogen by reducing NOx in the exhaust gas with ammonia
  • the R-DOC 24a has a function of oxidizing and detoxifying the ammonia flowing out from the urea SCR 23a. .
  • the aftertreatment units (DOC 19a, DPF 20a, urea injection nozzle 22a, SCR 23a, R-DOC 24a) constituting the exhaust purification device 17a are disposed on the downstream side of the low-pressure turbine 13.
  • the distance from the exhaust port of the diesel engine 1 to the exhaust purification device 17a is long. Therefore, the exhaust gas flowing out from the exhaust port of the diesel engine 1 is dissipated when passing through the exhaust pipe 5, expands in the low-pressure turbine 13, and then reaches the exhaust purification device 17 a.
  • the temperatures of the DOC 19a, DPF 20a, SCR 23a, and R-DOC 24a may not rise to the catalyst activation temperature.
  • the average inlet temperatures of the DOC 19a, DPF 20a, and SCR 23a are about 150 ° C. for the DOC 19a, about 140 ° C. for the DPF 20a, and about 140 ° C. for the SCR 23a. It became about 125 ° C.
  • the HC purification rate of the DOC 19a is about 10% (the CO purification rate is the same), and at 125 ° C., the NOx purification rate of the SCR 23a is 5% or less.
  • the average purification rate in the JE05 mode was 50% or less for all of HC, CO, and NOx.
  • the SCR 23a is moved from the urea injection position of the urea injection nozzle 22a.
  • the distance to the entrance is required to be a predetermined distance (in the experiment, it was found that 25 cm or more is necessary). This leads to a decrease in the temperature of the SCR 23a and an increase in the size of the exhaust purification device 17a.
  • the exhaust gas purification device 17 of the diesel engine 1 is disposed in the exhaust passage 7 of the diesel engine 1 and is a preceding stage that purifies CO and HC in exhaust gas and oxidizes NO.
  • An oxidation catalyst (DOC) 19 a urea injection nozzle 22 that is disposed in the exhaust passage 7 downstream of the DOC 19 and generates ammonia by spraying urea water into the exhaust gas, and downstream of the urea injection nozzle 22 are disposed in the exhaust passage 7 and are disposed in the exhaust passage 7 downstream of the low-pressure turbine 13 and a turbine (low-pressure turbine) 13 for stirring the sprayed urea water to promote decomposition of urea.
  • the diesel particulate filter (DPF) 20 that collects particulate matter (PM) and the exhaust passage 7 downstream of the DPF 20 And a selective reduction catalyst (urea SCR) 23 to harmless by causing a reduction reaction with ammonia of NOx in the gas.
  • a downstream oxidation catalyst (R-DOC) 24 is disposed in the exhaust passage 7 downstream of the urea SCR 23 for oxidizing and detoxifying the ammonia flowing out from the urea SCR 23.
  • Each post-processing unit (DOC19, DPF20, urea injection nozzle 22, SCR23, R-DOC24) will be described in detail later.
  • a two-stage turbocharger in which a high-pressure stage turbo 8 and a low-pressure stage turbo 9 are connected in series, and a urea injection nozzle 22 is disposed between the low-pressure stage turbine 13 and the high-pressure stage turbine 12,
  • the DOC 19 is arranged upstream of the high-pressure turbine 12, the high-pressure turbo 8 may be omitted and a single-stage turbocharger may be used.
  • a urea injection nozzle 22 is arranged upstream of the turbine (low pressure stage turbine 13 in FIG. 2) of the only turbocharger (low pressure stage turbo 9 in FIG. 2), and upstream of the urea injection nozzle 22.
  • the DOC 19 is arranged.
  • the urea injection nozzle 22 and the DOC 19 are arranged upstream of the low pressure turbine 13, so that all aftertreatment units including the urea injection nozzle 22 and DOC 19 are connected to the low pressure turbine 13.
  • the installation position of each post-processing unit DOC19, DPF20, SCR23, R-DOC24
  • the heat of the exhaust gas can be used effectively, and the temperature of each aftertreatment unit can be easily secured at the catalyst activation temperature.
  • the average inlet temperatures of the DOC19, DPF20, and SCR23 are about 200 ° C for DOC19, about 175 ° C for DPF20, and about 170 ° C for SCR23.
  • the HC purification rate of DOC 19 is approximately 100% (the CO purification rate is the same), and at 170 ° C., the NOx purification rate of SCR 23 is less than about 80%.
  • the purification rates of HC, CO, and NOx are significantly improved as compared with the comparative example.
  • the DPF 20 is arranged immediately below the low-pressure stage turbine 13, and compared to the DPF 20a arranged downstream of the low-pressure stage turbine 13 via the DOC 19a as in the comparative example shown in FIG.
  • the installation position of the DPF 20 is more upstream. Therefore, the temperature of the DPF 20 is higher than that of the comparative example, and PM collected in the DPF 20 can be combusted even if the post injection is reduced or the post injection is not performed depending on the operation state. Accordingly, it is possible to avoid deterioration of fuel consumption due to post injection and to suppress generation of HC due to post injection.
  • the urea injection nozzle 22 is disposed on the upstream side of the low-pressure stage turbine 13, the urea water sprayed from the urea injection nozzle 22 is stirred by the low-pressure stage turbine 13, and the low-pressure stage turbine 13. Is diffused substantially uniformly on the downstream side of the. For this reason, hydrolysis and thermal decomposition of urea are promoted, and even when the distance from the urea injection position of the urea injection nozzle 22 to the inlet of the SCR 23 is closer than that of the comparative example, ammonia can be generated appropriately.
  • the installation position of the SCR 23 can be brought closer to the low-pressure turbine 13 than in the comparative example, the temperature of the SCR 23 can be made higher than that in the comparative example, and downsizing of the exhaust purification device 17 can be promoted.
  • the DOC 19 includes a manifold oxidation catalyst (M / F-DOC) 19x disposed in each cylinder portion of the exhaust manifold 4 of the diesel engine 1 and a pre-turbine oxidation catalyst (P / T-) disposed in a collective portion of the exhaust manifold 4.
  • DOC manifold oxidation catalyst
  • the upstream side M / F-DOC19x is more excellent in CO purification than the downstream side P / T-DOC19y, and the downstream side P / T-DOC19y is higher than the upstream side M / F-DOC19x.
  • Those excellent in HC purification are used.
  • DOC generally has better HC adsorption / purification when there is no CO in the exhaust gas, and CO adsorption / purification does not deteriorate even if HC is present in the exhaust gas. This is because it has properties.
  • the M / F-DOC 19x is composed of a catalyst containing an oxide and an oxide semiconductor having an oxygen storage material (OSC: Oxygen Storage Capacity) excellent in CO purification (CO adsorption), and the P / T-DOC 19y is an HC purification ( It consists of a metal catalyst (Pt catalyst etc.) excellent in HC adsorption).
  • the M / F-DOC 19x may be a catalyst layer including a catalyst in which an OSC-containing oxide and an oxide semiconductor are mixed, and the P / T-DOC 19y includes a noble metal catalyst (such as a Pt catalyst) and an HC adsorbent.
  • a catalyst in which is mixed may be used.
  • an oxide containing cerium (Ce) (cerium oxide or the like) is used as the oxide having OSC, and a noble metal (Pt or the like) may be supported on the oxide.
  • the oxide semiconductor TiO 2 , ZnO, or Y 2 O 3 is used.
  • the EGR pipe 15 is connected to the exhaust manifold 4 between the M / F-DOC 19x and the P / T-DOC 19y.
  • the exhaust gas that has passed through the M / F-DOC 19x and has been purified of CO is recirculated to the intake pipe 3 through the EGR pipe 15. Therefore, unburned substances (SOF component: Soluble Organic Fraction Element) in the recirculated exhaust gas are reduced, and adverse effects such as contamination and clogging of the EGR valve 16 and the EGR cooler (not shown) due to SOF can be suppressed.
  • SOF component Soluble Organic Fraction Element
  • the urea injection nozzle 22 is disposed in the exhaust pipe 5 upstream of the low pressure turbine 13. For this reason, the urea water sprayed from the urea injection nozzle 22 is stirred by the low-pressure stage turbine 13 and diffused substantially uniformly on the downstream side of the low-pressure stage turbine 13, and urea hydrolysis and thermal decomposition are promoted. Therefore, the distance from the urea injection position of the urea injection nozzle 22 to the inlet of the SCR 23 can be made closer than that of the comparative example, and as described above, the temperature of the SCR 23 can be increased more than that of the comparative example, and the exhaust gas purification device. 17 downsizing can be promoted.
  • ammonia (NH 3 ) produced by hydrolysis and thermal decomposition of urea water sprayed from the urea injection nozzle 22 reacts with SO 4 in the exhaust gas, and 2NH 3 + SO 4 ⁇ (NH 4 ) 2SO 4 is produced. Since the produced (NH 4 ) 2 SO 4 is a neutralized product, the problem of corrosion of the exhaust pipe 5 and the low-pressure stage turbine 13 does not occur.
  • CaCO 3 which is an ash component generated after PM is burned by the DPF 20 reacts with the generated (NH 4 ) 2 SO 4, and (NH 4 ) 2 SO 4 + CaCO 3 ⁇ (NH 4 ) 2 CO 3 + CaSO 4. Is generated.
  • the produced (NH 4 ) 2 CO 3 undergoes the following thermal decomposition at a predetermined temperature (for example, 58 ° C.) or higher.
  • the DPF 20 is not coated with an oxidation catalyst for burning (oxidizing) the collected PM, or coated with a special oxidation catalyst that oxidizes PM without oxidizing ammonia (NH 3 ). It is done. This is because if NH 3 is oxidized in the DPF 20, the NOx reduction reaction (purification reaction) using NH 3 cannot be performed in the SCR 23 arranged downstream of the DPF 20.
  • the DPF 20 is configured such that a commonly used noble metal catalyst is not applied to the filter body, and the catalyst is not applied at all, or a basic basic rare earth oxide or alkaline earth oxide-based catalyst is applied to the filter body. It is set as the structure apply
  • the filter body of the DPF 20 has a structure in which the purification characteristics (PM collection characteristics) are the same as those of conventional products and the pressure loss is small by optimizing the porosity, pore diameter, and wall thickness. Due to this improvement, a small DPF whose volume was 50% or more smaller than that of the conventional product was used.
  • the DPF 20, the SCR 23, and the R-DOC 24 are accommodated in a casing 26 that is formed integrally with the turbine housing of the low-pressure turbine 13, but the casing 26 is separated from the turbine housing. These may be connected by a short exhaust pipe.
  • the SCR 23 is disposed in the casing 26 downstream of the DPF 20 and has a function of detoxifying water and nitrogen by reducing the NOx in the exhaust gas with ammonia (NH 3 ).
  • a small SCR with a volume reduced by 50% or more compared to the conventional volume was used by increasing the amount of catalyst per specific volume by using a catalyst carrier (monolith catalyst) or the like.
  • the R-DOC 24 is disposed in the casing 26 at a position downstream of the SCR 23, and functions to oxidize surplus ammonia (NH 3 ) flowing out from the SCR 23 and detoxifying it without being consumed by the reduction reaction in the SCR 23.
  • the spray amount of urea water is controlled according to the operating state of the diesel engine 1 so that all ammonia (NH 3 ) generated by the urea water sprayed from the urea injection nozzle 22 is consumed by the SCR 23,
  • the R-DOC 24 can be omitted.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

　各後処理ユニットの配置を工夫することで、排気ガスの熱を有効に利用でき、且つ小型化を図ったディーゼルエンジンの排気浄化装置及びそれを用いた排気浄化方法を提供する。　排気浄化装置１７は、ディーゼルエンジン１の排気通路７に配置され、排気ガス中のＣＯ、ＨＣを浄化する酸化触媒１９と、酸化触媒１９よりも下流に配置され、排気ガス中に尿素水を噴霧することでアンモニアを生成するための尿素噴射ノズル２２と、尿素噴射ノズル２２よりも下流に配置され、噴霧された尿素水を攪拌して尿素の分解を促進するターボチャージャ９のタービン１３と、タービン１３よりも下流に配置され、排気ガス中のＰＭを捕集するＤＰＦ２０と、ＤＰＦ２０よりも下流に配置され、排気ガス中のＮＯｘをアンモニアと還元反応させることで無害化する選択還元型触媒２３とを備える。

Description

ディーゼルエンジンの排気浄化装置及び排気浄化方法
　本発明は、ディーゼルエンジンの排気浄化装置及び排気浄化方法に関する。
　トラック、バス等の車両に搭載されたディーゼルエンジンの排気ガス中には、パティキュレートマター（ＰＭ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等の有害物質が存在する。
　近年、これら有害物質の車両からの排出量を低減するため、ディーゼルエンジンの燃焼を改良することで有害物質の発生自体を少なくする対策や、ディーゼルエンジンの排気通路に、酸化触媒（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）、ディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter）、尿素選択還元型触媒（尿素ＳＣＲ：Urea-Selective Catalytic Reduction）又はＮＯｘ吸蔵還元型触媒（ＬＮＴ：Lean NOx Trap）等の複数の後処理ユニットを配置し、排気ガス中から前述の有害物質を可能な限り取り除く対策が取られている（特許文献１、２参照）。
特開２００９－２６４１４７号公報 特開２００９－２５７２２６号公報
　ところで、ディーゼルエンジンの燃焼を改良し、有害物質の発生自体を少なくすると、エンジンの排気ポートから流出する排気ガスの温度が従来（改良前）と比べて３０～５０℃あるいはそれ以上低下する。
　また、排気通路に複数の後処理ユニットを配設すると、それら後処理ユニットから構成される排気浄化装置が大型化し、その熱容量が増大してしまう。熱容量が増大した排気浄化装置は、エンジンの運転状況によっては、触媒活性温度の確保が困難となる。
　加えて、大型化した排気浄化装置は、設置スペースの問題によりエンジンの排気ポートから遠方に配置されることになり、益々、触媒活性温度の確保が困難になる。この結果、排気浄化装置の各後処理ユニットでの有害物質の低減効果が低減してしまう。
　以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、各後処理ユニットの配置を工夫することで、排気ガスの熱を有効に利用でき、且つ小型化を図ることができるディーゼルエンジンの排気浄化装置及びそれを用いた排気浄化方法を提供することにある。
　上記目的を達成するために本発明に係るディーゼルエンジンの排気浄化装置は、ディーゼルエンジンの排気通路に配置され、排気ガス中のＣＯ、ＨＣを浄化する酸化触媒と、該酸化触媒よりも下流の前記排気通路に配置され、排気ガス中に尿素水を噴霧することでアンモニアを生成するための尿素噴射ノズルと、該尿素噴射ノズルよりも下流の前記排気通路に配置され、噴霧された尿素水を攪拌して尿素の分解を促進するターボチャージャのタービンと、該タービンよりも下流の前記排気通路に配置され、排気ガス中のパティキュレートマターを捕集するディーゼルパティキュレートフィルタと、該ディーゼルパティキュレートフィルタよりも下流の前記排気通路に配置され、排気ガス中のＮＯｘをアンモニアと還元反応させることで無害化する選択還元型触媒とを備えたものである。
　前記ディーゼルパティキュレートフィルタは、酸化触媒が塗布されていないもの、或いはアンモニアを酸化せずパティキュレートマターを酸化する酸化触媒が塗布されたものであってもよい。
　前記選択還元型触媒よりも下流の前記排気通路に、前記選択還元型触媒から流出したアンモニアを酸化して無害化するための後段酸化触媒を更に配置してもよい。
　前記酸化触媒が、前記ディーゼルエンジンの排気マニホールドの各気筒部分に配置されたマニホールド酸化触媒と、前記排気マニホールドの集合部分に配置されたプレタービン酸化触媒とを有し、前記マニホールド酸化触媒が、前記プレタービン酸化触媒よりもＣＯ浄化に優れたものであり、前記プレタービン酸化触媒が、前記マニホールド酸化触媒よりもＨＣ浄化に優れたものであってもよい。
　前記マニホールド酸化触媒が、酸素吸蔵材を有する酸化物と酸化物半導体とを含む触媒であり、前記プレタービン酸化触媒が、金属触媒であってもよい。
　前記酸素吸蔵材を有する酸化物が、Ｃｅを含む酸化物であり、前記酸化物半導体が、ＴｉＯ2、ＺｎＯ又はＹ2Ｏ3であってもよい。
　前記酸素吸蔵材を有する酸化物に、貴金属が坦持されていてもよい。
　以上述べたディーゼルエンジンの排気浄化装置を用いた排気浄化方法は、前記尿素噴射ノズルから噴霧された尿素水から生成されたアンモニア（ＮＨ3）が排気ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）と反応して２ＮＨ3＋ＳＯ4→（ＮＨ4）２ＳＯ4が生じ、前記ディーゼルパティキュレートフィルタでパティキュレートマターを燃焼させた後に生じる灰分成分であるＣａＣＯ3と前記（ＮＨ4）２ＳＯ4とが反応して（ＮＨ4）２ＳＯ4＋ＣａＣＯ3→（ＮＨ4）２ＣＯ3＋ＣａＳＯ4が生じ、この（ＮＨ4）２ＣＯ3が熱分解して（ＮＨ4）２ＣＯ3→２ＮＨ3＋Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2が生じ、このＮＨ3が前記選択還元型触媒で捕捉されてＮＯｘの還元反応に使用されることを特徴とするものである。
　本発明に係るディーゼルエンジンの排気浄化装置及び排気浄化方法によれば、各後処理ユニットの配置を工夫することで、排気ガスの熱を有効に利用でき、且つ装置の小型化を図ることができる。
図１は、比較例（本発明の実施形態ではない）に係るディーゼルエンジンの排気浄化装置を示すと共に、ＳＣＲ及びＤＯＣの温度と浄化率との関係を示す説明図である。 図２は、本発明の一実施形態に係るディーゼルエンジンの排気浄化装置を示すと共に、ＳＣＲ及びＤＯＣの温度と浄化率との関係を示す説明図である。
　本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
　＜比較例＞
　先ず、本発明の実施形態と対比するための比較例を図１を用いて述べる。
　図１に示すように、ディーゼルエンジン１の吸気マニホールド２には吸気配管３が接続され、排気マニホールド４には排気配管５が接続されている。吸気マニホールド２及び吸気配管３が吸気通路６を構成し、排気マニホールド４及び排気配管５が排気通路７を構成する。吸気配管３及び排気配管５には、高圧段ターボチャージャ（高圧段ターボ）８と低圧段ターボチャージャ（低圧段ターボ）９とが直列に接続されている。
　すなわち、排気配管５には、高圧段ターボ８の高圧段タービン１２と低圧段ターボ９の低圧段タービン１３とが配設され、吸気配管３には、高圧段ターボ８の高圧段コンプレッサ１０と低圧段ターボ９の低圧段コンプレッサ１１とが配設されている。高圧段コンプレッサ１０の下流の吸気配管３には、インタークーラー１４が配置されている。排気マニホールド４と吸気配管３とはＥＧＲ配管１５で接続され、ＥＧＲ配管１５には、ＥＧＲ弁１６が配設されている。なお、ＥＧＲ配管１５にＥＧＲクーラー（図示せず）を設けてもよい。
　低圧段タービン１３の下流の排気配管５には、排気ガス中の有害物質（ＰＭ、ＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣ等）を浄化する排気浄化装置１７ａが配設されている。排気浄化装置１７ａについては後述する。排気浄化装置１７ａの下流の排気配管５には、図示しないマフラーに向かう排気ガスの一部を吸気配管３（低圧段コンプレッサ１１の上流、低圧段コンプレッサ１１と高圧段コンプレッサ１０との間、高圧段コンプレッサ１０の上流の何れか）に導く低圧ＥＧＲ配管１８が接続されている。低圧ＥＧＲ配管１８には、低圧ＥＧＲ弁（図示せず）が設けられており、ＥＧＲクーラーを設けてもよいことは勿論である。
　排気浄化装置１７ａは、内部に酸化触媒（ＤＯＣ）１９ａとディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）２０ａとが収容された第１ケーシング２１ａと、その下流の排気配管５に配置され排気配管５内に尿素水を噴霧する尿素噴射ノズル２２ａと、その下流の排気配管５に配置され内部に尿素選択還元型触媒（尿素ＳＣＲ）２３ａと後段酸化触媒（Ｒ－ＤＯＣ：Rear Diesel Oxidation Catalyst）２４ａとが収容された第２ケーシング２５ａとを有する。
　ＤＯＣ１９ａは、排気ガス中のＣＯ，ＨＣを酸化して浄化すると共にＮＯを酸化する機能を有し、ＤＰＦ２０ａは、排気ガス中のＰＭを捕集する機能を有する。尿素噴射ノズル２２ａは、排気配管５内に噴霧した尿素水が加水分解や熱分解されることでアンモニア（ＮＨ3）を生成する機能を有する。尿素ＳＣＲ２３ａは、排気ガス中のＮＯｘをアンモニアと還元反応させることで水と窒素に無害化する機能を有し、Ｒ－ＤＯＣ２４ａは、尿素ＳＣＲ２３ａから流出したアンモニアを酸化して無害化する機能を有する。
　かかる排気浄化装置１７ａは、排気浄化装置１７ａを構成する後処理ユニット（ＤＯＣ１９ａ、ＤＰＦ２０ａ、尿素噴射ノズル２２ａ、ＳＣＲ２３ａ、Ｒ－ＤＯＣ２４ａ）の全てが低圧段タービン１３の下流側に配置されているので、ディーゼルエンジン１の排気ポートから排気浄化装置１７ａまでの距離が長い。よって、ディーゼルエンジン１の排気ポートから流出した排気ガスは、排気配管５を通過する際に放熱され、低圧段タービン１３で膨張した後、排気浄化装置１７ａに到達する。このため、ディーゼルエンジン１の運転状態によっては、ＤＯＣ１９ａ、ＤＰＦ２０ａ、ＳＣＲ２３ａ、Ｒ－ＤＯＣ２４ａの温度が触媒活性温度まで上昇しない場合がある。
　例えば、ＪＥ０５モードと称される過渡モード（加減速モード）に基づいてディーゼルエンジン１を運転すると、ＤＯＣ１９ａ、ＤＰＦ２０ａ、ＳＣＲ２３ａの平均入口温度は、ＤＯＣ１９ａが約１５０℃、ＤＰＦ２０ａが約１４０℃、ＳＣＲ２３ａが約１２５℃となった。図１に示すように、１５０℃ではＤＯＣ１９ａのＨＣ浄化率は１０％程度（ＣＯ浄化率も同様）であり、１２５℃ではＳＣＲ２３ａのＮＯｘ浄化率は５％以下である。この結果、ＪＥ０５モードにおける平均浄化率は、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの全てが５０％以下となった。
　また、ＪＥ０５モードでの試験中にＤＰＦ２０ａの再生（捕集したＰＭの燃焼）を行うには、ＤＰＦ２０ａを１４０℃から４００℃以上に加熱する必要があり、そのためにポスト噴射（インジェクタからディーゼルエンジン１の燃焼室に通常の燃料噴射を行った後にディーゼルエンジン１での燃焼を目的としない燃料を噴く噴射）を行うと、燃費が５％程度悪化すると共にＨＣの発生を招いてしまう。
　また、尿素噴射ノズル２２ａから排気配管５内に噴霧された尿素水をＳＣＲ２３ａに到達するまでに均一に拡散させて適切にアンモニアに分解させるためには、尿素噴射ノズル２２ａの尿素噴射位置からＳＣＲ２３ａの入口までの距離が所定距離（実験では２５ｃｍ以上必要であることが分かった）必要となる。これは、ＳＣＲ２３ａの温度低下、排気浄化装置１７ａの大型化を招く。
　＜実施形態＞
　以上説明した比較例の欠点を解消した本発明の一実施形態を図２を用いて述べる。本実施形態は上述した比較例と共通の構成要素を有するので、共通の構成要素には共通の符号を付して説明を省略する。なお、排気浄化装置１７については、添字「ａ」が付されているものが比較例を表し、添字「ａ」が無いものが本実施形態を表す。
　図２に示すように、本実施形態に係るディーゼルエンジン１の排気浄化装置１７は、ディーゼルエンジン１の排気通路７に配置され、排気ガス中のＣＯ、ＨＣを浄化すると共にＮＯを酸化する前段の酸化触媒（ＤＯＣ）１９と、ＤＯＣ１９よりも下流の排気通路７に配置され、排気ガス中に尿素水を噴霧することでアンモニアを生成するための尿素噴射ノズル２２と、尿素噴射ノズル２２よりも下流の排気通路７に配置され、噴霧された尿素水を攪拌して尿素の分解を促進するタービン（低圧段タービン）１３と、低圧段タービン１３よりも下流の排気通路７に配置され、排気ガス中のパティキュレートマター（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）２０と、ＤＰＦ２０よりも下流の排気通路７に配置され、排気ガス中のＮＯｘをアンモニアと還元反応させることで無害化する選択還元型触媒（尿素ＳＣＲ）２３とを備えている。また、尿素ＳＣＲ２３の下流の排気通路７には、尿素ＳＣＲ２３から流出したアンモニアを酸化して無害化するための後段酸化触媒（Ｒ－ＤＯＣ）２４が配置されている。
　各後処理ユニット（ＤＯＣ１９、ＤＰＦ２０、尿素噴射ノズル２２、ＳＣＲ２３、Ｒ－ＤＯＣ２４）については、後ほど詳述する。
　本実施形態においては、高圧段ターボ８と低圧段ターボ９とを直列に接続した２段式のターボチャージャとし、低圧段タービン１３と高圧段タービン１２との間に尿素噴射ノズル２２を配置し、高圧段タービン１２の上流側にＤＯＣ１９を配置した構成としたが、高圧段ターボ８を省略して１段式のターボチャージャとしてもよい。この場合、唯一のターボチャージャ（図２での低圧段ターボ９）のタービン（図２での低圧段タービン１３）の上流側に尿素噴射ノズル２２を配置し、その尿素噴射ノズル２２の上流側にＤＯＣ１９を配置することになる。
　本実施形態に係る排気浄化装置１７では、低圧段タービン１３の上流側に尿素噴射ノズル２２及びＤＯＣ１９を配置したので、尿素噴射ノズル２２及びＤＯＣ１９を含めた全ての後処理ユニットが低圧段タービン１３の下流側に配置された図１に示す比較例と比べると、各後処理ユニット（ＤＯＣ１９、ＤＰＦ２０、ＳＣＲ２３、Ｒ－ＤＯＣ２４）の設置位置をディーゼルエンジン１の排気ポートに近づけることができる。よって、排気ガスの熱を有効に利用でき、各後処理ユニットの温度を触媒活性温度に確保し易くなる。
　例えば、ＪＥ０５モードに基づいてディーゼルエンジン１を運転すると、ＤＯＣ１９、ＤＰＦ２０、ＳＣＲ２３の平均入口温度は、ＤＯＣ１９が約２００℃、ＤＰＦ２０が約１７５℃、ＳＣＲ２３が約１７０℃となった。図２に示すように、２００℃ではＤＯＣ１９のＨＣ浄化率は略１００％（ＣＯ浄化率も同様）であり、１７０℃ではＳＣＲ２３のＮＯｘ浄化率は約８０％弱である。このように、本実施形態では、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化率が比較例と比べて大幅に向上する。
　また、本実施形態では、低圧段タービン１３の直下にＤＰＦ２０を配置しており、図１に示す比較例のように低圧段タービン１３の下流にＤＯＣ１９ａを介してＤＰＦ２０ａを配置したものと比べると、ＤＰＦ２０の設置位置がより上流側となる。よって、ＤＰＦ２０の温度が比較例よりも上昇し、ポスト噴射を減らしても或いは運転状態によってはポスト噴射を行わなくてもＤＰＦ２０に捕集されたＰＭを燃焼させることが可能となる。よって、ポスト噴射による燃費の悪化を回避できると共に、ポスト噴射によるＨＣの発生を抑制できる。
　加えて、本実施形態では、尿素噴射ノズル２２を低圧段タービン１３の上流側に配置しているので、尿素噴射ノズル２２から噴霧された尿素水が低圧段タービン１３によって攪拌され、低圧段タービン１３の下流側で略均一に拡散される。このため、尿素の加水分解や熱分解が促進され、尿素噴射ノズル２２の尿素噴射位置からＳＣＲ２３の入口までの距離を比較例よりも近付けても、適切にアンモニアを生成させることができる。このように、ＳＣＲ２３の設置位置を比較例よりも低圧段タービン１３に近付けられるので、ＳＣＲ２３の温度を比較例よりも高めることができると共に、排気浄化装置１７のコンパクト化を推進できる。
　各後処理ユニットについて詳述する。
　〔ＤＯＣ〕
　ＤＯＣ１９は、ディーゼルエンジン１の排気マニホールド４の各気筒部分に配置されたマニホールド酸化触媒（Ｍ／Ｆ－ＤＯＣ）１９ｘと、排気マニホールド４の集合部分に配置されたプレタービン酸化触媒（Ｐ／Ｔ－ＤＯＣ）１９ｙとを有する。上流側のＭ／Ｆ－ＤＯＣ１９ｘは、下流側のＰ／Ｔ－ＤＯＣ１９ｙよりもＣＯ浄化に優れたものが用いられ、下流側のＰ／Ｔ－ＤＯＣ１９ｙは、上流側のＭ／Ｆ－ＤＯＣ１９ｘよりもＨＣ浄化に優れたものが用いられる。ＤＯＣは、一般的に、排気ガス中にＣＯが存在しない方がＨＣの吸着・浄化が良好であり、排気ガス中にＨＣが存在していてもＣＯの吸着・浄化が悪化することはないという性質を有するからである。
　Ｍ／Ｆ－ＤＯＣ１９ｘは、ＣＯ浄化（ＣＯ吸着）に優れる酸素吸蔵材（ＯＳＣ：Oxygen Storage Capacity）を有する酸化物と酸化物半導体とを含む触媒からなり、Ｐ／Ｔ－ＤＯＣ１９ｙは、ＨＣ浄化（ＨＣ吸着）に優れる金属触媒（Ｐｔ触媒等）からなる。このようにＤＯＣ１９を構成することで、低温活性に優れた触媒構成が得られると共に、ＤＯＣ１９全体を小型化でき、高圧段タービン１２の上流側に無理なく配置することができる。
　なお、Ｍ／Ｆ－ＤＯＣ１９ｘは、ＯＳＣを有する酸化物と酸化物半導体とが混在した触媒を含む触媒層としてもよく、Ｐ／Ｔ－ＤＯＣ１９ｙは、貴金属触媒（Ｐｔ触媒等）とＨＣ吸着材とが混在した触媒を用いてもよい。また、ＯＳＣを有する酸化物には、セリウム（Ｃｅ）を含む酸化物（酸化セリウム等）が用いられ、この酸化物に貴金属（Ｐｔ等）が坦持されていてもよい。また、酸化物半導体には、ＴｉＯ2、ＺｎＯ又はＹ2Ｏ3が用いられる。
　Ｍ／Ｆ－ＤＯＣ１９ｘとＰ／Ｔ－ＤＯＣ１９ｙとの間の排気マニホールド４には、ＥＧＲ配管１５が接続されている。これにより、Ｍ／Ｆ－ＤＯＣ１９ｘを通過してＣＯが浄化された後の排気ガスが、ＥＧＲ配管１５を通って吸気配管３に還流される。よって、還流される排気ガス中の未燃焼物質（ＳＯＦ成分：Soluble Organic Fraction Element）が低減され、ＳＯＦによるＥＧＲ弁１６やＥＧＲクーラー（図示せず）の汚染、詰まり等の悪影響を抑制できる。
　〔尿素噴射ノズル〕
　尿素噴射ノズル２２は、低圧段タービン１３の上流の排気配管５に配設されている。このため、尿素噴射ノズル２２から噴霧された尿素水が低圧段タービン１３によって攪拌され、低圧段タービン１３の下流側で略均一に拡散され、尿素の加水分解や熱分解が促進される。よって、尿素噴射ノズル２２の尿素噴射位置からＳＣＲ２３の入口までの距離を比較例よりも近付けることができ、既述のように、ＳＣＲ２３の温度を比較例よりも高めることができると共に、排気浄化装置１７のコンパクト化を推進できる。
　ところで、高ＥＧＲ燃焼させた際には排気ガス中に硫黄酸化物（ＳＯｘ）が生じるが、このＳＯｘによる排気配管５、低圧段タービン１３の腐食は、以下の反応を利用して抑制される。
　先ず、尿素噴射ノズル２２から噴霧された尿素水が加水分解、熱分解して生成されたアンモニア（ＮＨ3）と排気ガス中のＳＯ4等とが反応して、２ＮＨ3＋ＳＯ4→（ＮＨ4）２ＳＯ4が生成される。生成された（ＮＨ4）２ＳＯ4は、中和物なので、排気配管５、低圧段タービン１３の腐食の問題は生じない。
　更に、ＤＰＦ２０でＰＭを燃焼させた後に生じる灰分成分であるＣａＣＯ3と生成された（ＮＨ4）２ＳＯ4とが反応して、（ＮＨ4）２ＳＯ4＋ＣａＣＯ3→（ＮＨ4）２ＣＯ3＋ＣａＳＯ4が生成される。生成された（ＮＨ4）２ＣＯ3は、所定温度（例えば５８℃）以上で次のような熱分解が生じる。（ＮＨ4）２ＣＯ3→２ＮＨ3＋Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2。
　その後、この熱分解で生じたＮＨ3がＤＰＦ２０の下流に配置されたＳＣＲ２３で捕捉され、ＳＣＲ２３にてＮＯｘの還元反応（浄化反応）に使用される。
　〔ＤＰＦ〕
　ＤＰＦ２０は、捕集したＰＭを燃焼（酸化）するための酸化触媒が塗布されていないもの、或いは、アンモニア（ＮＨ3）を酸化せずＰＭを酸化する特殊な酸化触媒が塗布されたものが用いられる。ＤＰＦ２０にてＮＨ3が酸化されてしまうと、ＤＰＦ２０の下流に配置されたＳＣＲ２３において、ＮＨ3を利用したＮＯｘの還元反応（浄化反応）が行えなくなるからである。
　具体的には、ＤＰＦ２０は、通常用いられる貴金属触媒をフィルタ本体に塗布しない構成とし、触媒を全く塗布しないか、或いは、塩基性の大きな希土類酸化物やアルカリ土類酸化物系の触媒をフィルタ本体に塗布した構成とする。希土類酸化物やアルカリ土類酸化物系の触媒は、ＰＭは付着するもののＮＨ3は付着し難く、このためＰＭは酸化するもののＮＨ3は殆ど酸化しないという特性を有するからである。
　また、ＤＰＦ２０のフィルタ本体は、気孔率や気孔径、壁厚の適正化を図ることで、浄化特性（ＰＭの捕集特性）は従来品と同等で、且つ圧力損失の小さい構造としている。この改良により、従来品よりも体積が５０％以上小さい小型のＤＰＦを用いた。
　なお、図２の実施形態では、ＤＰＦ２０、ＳＣＲ２３及びＲ－ＤＯＣ２４は、低圧段タービン１３のタービンハウジングと一体に形成されたケーシング２６内に収容されているが、ケーシング２６をタービンハウジングと別体とし、それらの間を短い排気配管で接続してもよい。
　〔ＳＣＲ〕
　ＳＣＲ２３は、ケーシング２６内にＤＰＦ２０の下流に位置して配設されており、排気ガス中のＮＯｘをアンモニア（ＮＨ3）と還元反応させることで水と窒素に無害化する機能を有する。
　また、ＳＣＲ２３には、触媒坦体（モノリス触媒）等を用いることで、比体積当たりの触媒量を増加させ、体積を従来比５０％以上低減した小型のＳＣＲを用いた。
　〔Ｒ－ＤＯＣ〕
　Ｒ－ＤＯＣ２４は、ケーシング２６内にＳＣＲ２３の下流に位置して配設されており、ＳＣＲ２３における還元反応で消費されずにＳＣＲ２３から流出した余剰のアンモニア（ＮＨ3）を酸化して無害化する機能を有する。
　なお、尿素噴射ノズル２２から噴霧された尿素水により生成されたアンモニア（ＮＨ3）が全てＳＣＲ２３で消費されるように、ディーゼルエンジン１の運転状態に応じて尿素水の噴霧量を制御すれば、Ｒ－ＤＯＣ２４を省略することもできる。
　１　ディーゼルエンジン
　４　排気マニホールド
　７　排気通路
　９　ターボチャージャ（低圧段ターボチャージャ）
　１３　タービン（低圧段タービン）
　１９　酸化触媒（ＤＯＣ）
　１９ｘ　マニホールド酸化触媒（Ｍ／Ｆ－ＤＯＣ）
　１９ｙ　プレタービン酸化触媒（Ｐ／Ｔ－ＤＯＣ）
　２２　尿素噴射ノズル
　２０　ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
　２３　選択還元型触媒（ＳＣＲ）
　２４　後段酸化触媒（Ｒ－ＤＯＣ）

Claims (8)

  1. 　ディーゼルエンジンの排気通路に配置され、排気ガス中のＣＯ、ＨＣを浄化する酸化触媒と、
    　該酸化触媒よりも下流の前記排気通路に配置され、排気ガス中に尿素水を噴霧することでアンモニアを生成するための尿素噴射ノズルと、
    　該尿素噴射ノズルよりも下流の前記排気通路に配置され、噴霧された尿素水を攪拌して尿素の分解を促進するターボチャージャのタービンと、
    　該タービンよりも下流の前記排気通路に配置され、排気ガス中のパティキュレートマターを捕集するディーゼルパティキュレートフィルタと、
    　該ディーゼルパティキュレートフィルタよりも下流の前記排気通路に配置され、排気ガス中のＮＯｘをアンモニアと還元反応させることで無害化する選択還元型触媒と
    　を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化装置。
  2. 　前記ディーゼルパティキュレートフィルタは、酸化触媒が塗布されていないもの、或いはアンモニアを酸化せずパティキュレートマターを酸化する酸化触媒が塗布されたものである
    　請求項１に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
  3. 　前記選択還元型触媒よりも下流の前記排気通路に、前記選択還元型触媒から流出したアンモニアを酸化して無害化するための後段酸化触媒を更に配置した
    　請求項１又は２に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
  4. 　前記酸化触媒が、前記ディーゼルエンジンの排気マニホールドの各気筒部分に配置されたマニホールド酸化触媒と、前記排気マニホールドの集合部分に配置されたプレタービン酸化触媒とを有し、
    　前記マニホールド酸化触媒が、前記プレタービン酸化触媒よりもＣＯ浄化に優れたものであり、
    　前記プレタービン酸化触媒が、前記マニホールド酸化触媒よりもＨＣ浄化に優れたものである
    　請求項１から３のいずれかに記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
  5. 　前記マニホールド酸化触媒が、酸素吸蔵材を有する酸化物と酸化物半導体とを含む触媒であり、
    　前記プレタービン酸化触媒が、金属触媒である
    　請求項４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
  6. 　前記酸素吸蔵材を有する酸化物が、Ｃｅを含む酸化物であり、
    　前記酸化物半導体が、ＴｉＯ2、ＺｎＯ又はＹ2Ｏ3である
    　請求項５に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
  7. 　前記酸素吸蔵材を有する酸化物に、貴金属が坦持されている
    　請求項５又は６に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
  8. 　請求項１から７のいずれかに記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置を用いた排気浄化方法であって、
    　前記尿素噴射ノズルから噴霧された尿素水から生成されたアンモニア（ＮＨ3）が排気ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）と反応して２ＮＨ3＋ＳＯ4→（ＮＨ4）２ＳＯ4が生じ、
    　前記ディーゼルパティキュレートフィルタでパティキュレートマターを燃焼させた後に生じる灰分成分であるＣａＣＯ3と前記（ＮＨ4）２ＳＯ4とが反応して（ＮＨ4）２ＳＯ4＋ＣａＣＯ3→（ＮＨ4）２ＣＯ3＋ＣａＳＯ4が生じ、
    　この（ＮＨ4）２ＣＯ3が熱分解して（ＮＨ4）２ＣＯ3→２ＮＨ3＋Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2が生じ、
    　このＮＨ3が前記選択還元型触媒で捕捉されてＮＯｘの還元反応に使用される
    　ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化方法。
PCT/JP2011/051203 2010-01-25 2011-01-24 ディーゼルエンジンの排気浄化装置及び排気浄化方法 WO2011090189A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201180007040.3A CN102725488B (zh) 2010-01-25 2011-01-24 柴油机的排气净化装置及排气净化方法
EP11734795.5A EP2530268B1 (en) 2010-01-25 2011-01-24 Exhaust purification device and exhaust purification method for diesel engine
US13/574,374 US8636970B2 (en) 2010-01-25 2011-01-24 Exhaust purification device and exhaust purification method for diesel engine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010013413A JP5630024B2 (ja) 2010-01-25 2010-01-25 ディーゼルエンジンの排気浄化装置及び排気浄化方法
JP2010-013413 2010-01-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011090189A1 true WO2011090189A1 (ja) 2011-07-28

Family

ID=44306990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/051203 WO2011090189A1 (ja) 2010-01-25 2011-01-24 ディーゼルエンジンの排気浄化装置及び排気浄化方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8636970B2 (ja)
EP (1) EP2530268B1 (ja)
JP (1) JP5630024B2 (ja)
CN (1) CN102725488B (ja)
WO (1) WO2011090189A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013142363A (ja) * 2012-01-12 2013-07-22 Isuzu Motors Ltd ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置
WO2013137309A1 (ja) * 2012-03-13 2013-09-19 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化装置
US20170107885A1 (en) * 2014-03-25 2017-04-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification system of internal combustion engine having turbocharger

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE535773C2 (sv) * 2010-08-13 2012-12-11 Scania Cv Ab Arrangemang för att spruta in ett reduktionsmedel i en avgasledning hos en förbränningsmotor
JP6155541B2 (ja) * 2012-01-12 2017-07-05 いすゞ自動車株式会社 エンジンの排気ガス浄化装置
JP6074912B2 (ja) 2012-05-11 2017-02-08 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法
JP2013241859A (ja) 2012-05-18 2013-12-05 Isuzu Motors Ltd 排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法
US20140090374A1 (en) * 2012-10-03 2014-04-03 Caterpollar Inc. Exhaust aftertreatment system and method
DE102012019948A1 (de) * 2012-10-11 2014-04-17 Man Diesel & Turbo Se Abgasnachbehandlungssystem und Verfahren zur Abgasnachbehandlung
KR101416409B1 (ko) * 2012-12-31 2014-07-08 기아자동차 주식회사 차량의 요소수 분사량 제어장치 및 방법
DE102014200092B4 (de) 2013-01-14 2023-04-27 Ford Global Technologies, Llc Anordnung zur Reduzierung von Emissionen eines Dieselmotors
US8778290B1 (en) * 2013-03-21 2014-07-15 GM Global Technology Operations LLC Compact exhaust gas treatment systems for diesel applications
GB2518360B (en) * 2013-09-17 2018-01-24 Jaguar Land Rover Ltd Exhaust treatment apparatus and method
DE102014005153B4 (de) * 2014-04-08 2023-12-14 Andreas Döring Abgasnachbehandlungssystem und Verfahren zur Abgasnachbehandlung
KR101612504B1 (ko) * 2014-08-19 2016-04-14 (주)세움 패터네이터를 포함한 분무 가시화 장치
WO2017101965A1 (en) * 2015-12-14 2017-06-22 Volvo Truck Corporation An internal combustion engine system and a method for an internal combustion engine system
US9879581B2 (en) * 2016-03-25 2018-01-30 Caterpillar Inc. After-treatment system
JP6686665B2 (ja) * 2016-04-20 2020-04-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP6401740B2 (ja) 2016-06-13 2018-10-10 株式会社豊田中央研究所 排ガス浄化触媒及びその製造方法
US10022667B2 (en) * 2016-07-29 2018-07-17 Cummins Inc. Systems and methods for increasing nitrogen dioxide fraction in exhaust gas at low temperature
DE102017222241A1 (de) 2017-03-31 2018-10-04 Ford Global Technologies, Llc Abgasnachbehandlungsanlage und Verfahren zum Betreiben einer Abgasnachbehandlungsanlage
CA3081933A1 (en) * 2017-11-10 2019-05-16 Basf Corporation Catalyzed soot filter with reduced ammonia oxidation
CN112539100B (zh) * 2020-11-27 2022-07-15 潍柴动力股份有限公司 一种发动机及涡轮增压器

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5486474A (en) * 1977-12-23 1979-07-10 Hitachi Ltd Treating method for exhaust gas containing nitrogen oxides
JP2004100489A (ja) * 2002-09-05 2004-04-02 Hino Motors Ltd 排気白煙化防止装置
JP2004239109A (ja) * 2003-02-04 2004-08-26 Hino Motors Ltd エンジンの排ガス浄化装置
JP2005061362A (ja) * 2003-08-19 2005-03-10 Hino Motors Ltd 排気浄化装置
JP2006512529A (ja) * 2003-01-02 2006-04-13 ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト 排気ガス後処理装置及び方法
JP2009024619A (ja) * 2007-07-20 2009-02-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気制御装置
JP2009257226A (ja) 2008-04-17 2009-11-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2009264147A (ja) 2008-04-23 2009-11-12 Hino Motors Ltd 排気浄化装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9802504D0 (en) * 1998-02-06 1998-04-01 Johnson Matthey Plc Improvements in emission control
US6871490B2 (en) 2002-12-19 2005-03-29 Caterpillar Inc Emissions control system for increasing selective catalytic reduction efficiency
JP2004204699A (ja) * 2002-12-24 2004-07-22 Hino Motors Ltd 排気浄化装置
DE10321105A1 (de) * 2003-05-09 2004-12-02 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Regeneration einer Partikelfalle
DE202005001257U1 (de) * 2004-09-17 2005-04-07 Arvinmeritor Emissions Tech Abgasanlage eines Kfzs mit Dieselmotor
US20060112678A1 (en) 2004-11-04 2006-06-01 Eaton Corporation Multiple reactant multiple catalyst selective catalytic reduction for NOx abatement in internal combustion engines
JP4197029B2 (ja) 2006-11-02 2008-12-17 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化触媒、排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法
US20100319323A1 (en) * 2007-04-07 2010-12-23 Mi Yan Engine aftertreatment system with exhaust lambda control
JP5181526B2 (ja) 2007-05-08 2013-04-10 ソニー株式会社 燃料電池、燃料電池の製造方法および電子機器
JP5110954B2 (ja) * 2007-05-09 2012-12-26 エヌ・イーケムキャット株式会社 選択還元型触媒を用いた排気ガス浄化触媒装置並びに排気ガス浄化方法
DE102007032736A1 (de) * 2007-07-13 2009-01-15 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Abgasnachbehandlung vor einem Turbolader
EP3473825A1 (de) * 2008-06-27 2019-04-24 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren und vorrichtung zur reinigung von dieselabgasen
US20100077739A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-01 Rodman Anthony C Exhaust system implementing dual stage SCR
JP5630025B2 (ja) 2010-01-25 2014-11-26 いすゞ自動車株式会社 ディーゼルエンジンの排気浄化装置及び排気浄化方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5486474A (en) * 1977-12-23 1979-07-10 Hitachi Ltd Treating method for exhaust gas containing nitrogen oxides
JP2004100489A (ja) * 2002-09-05 2004-04-02 Hino Motors Ltd 排気白煙化防止装置
JP2006512529A (ja) * 2003-01-02 2006-04-13 ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト 排気ガス後処理装置及び方法
JP2004239109A (ja) * 2003-02-04 2004-08-26 Hino Motors Ltd エンジンの排ガス浄化装置
JP2005061362A (ja) * 2003-08-19 2005-03-10 Hino Motors Ltd 排気浄化装置
JP2009024619A (ja) * 2007-07-20 2009-02-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気制御装置
JP2009257226A (ja) 2008-04-17 2009-11-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2009264147A (ja) 2008-04-23 2009-11-12 Hino Motors Ltd 排気浄化装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2530268A4

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013142363A (ja) * 2012-01-12 2013-07-22 Isuzu Motors Ltd ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置
WO2013137309A1 (ja) * 2012-03-13 2013-09-19 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化装置
JP2013189900A (ja) * 2012-03-13 2013-09-26 Isuzu Motors Ltd 排気ガス浄化装置
CN104169537A (zh) * 2012-03-13 2014-11-26 五十铃自动车株式会社 废气净化装置
US20150047348A1 (en) * 2012-03-13 2015-02-19 Isuzu Motors Limited Exhaust gas purification device
EP2826974A4 (en) * 2012-03-13 2015-11-11 Isuzu Motors Ltd DEVICE FOR PURIFYING EXHAUST GAS
US20170107885A1 (en) * 2014-03-25 2017-04-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification system of internal combustion engine having turbocharger
US10247079B2 (en) * 2014-03-25 2019-04-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification system of internal combustion engine having turbocharger

Also Published As

Publication number Publication date
CN102725488B (zh) 2014-10-15
JP2011149400A (ja) 2011-08-04
JP5630024B2 (ja) 2014-11-26
EP2530268A4 (en) 2015-12-02
EP2530268B1 (en) 2018-04-04
CN102725488A (zh) 2012-10-10
US20120294786A1 (en) 2012-11-22
EP2530268A1 (en) 2012-12-05
US8636970B2 (en) 2014-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5630024B2 (ja) ディーゼルエンジンの排気浄化装置及び排気浄化方法
JP5630025B2 (ja) ディーゼルエンジンの排気浄化装置及び排気浄化方法
KR101631149B1 (ko) 암모니아 분해 모듈을 가지는 디젤엔진 배기가스 배출장치
JP6074912B2 (ja) 排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法
KR101509689B1 (ko) 배기 가스 정화 장치 및 이를 포함하는 배기 장치
WO2013172215A1 (ja) 排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法
RU2591753C2 (ru) Выхлопная система, содержащая катализатор предотвращения проскока аммиака в контуре рециркуляции выхлопных газов
WO2013137309A1 (ja) 排気ガス浄化装置
KR20040060716A (ko) 내연기관용 녹스 후처리 시스템 및 방법
JP5763294B2 (ja) 排気浄化装置
US20100115930A1 (en) Exhaust after treatment system
JP5013121B2 (ja) 排気浄化装置
JP2013142363A (ja) ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置
KR100999616B1 (ko) 배기 가스 내의 질소산화물 저감 장치
JP2010242515A (ja) 排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法
KR101022018B1 (ko) 엔진의 배기 가스 정화 시스템 및 이를 포함하는 선박용 엔진
JP2012159054A (ja) 内燃機関の排気ガス浄化システム
KR20180045465A (ko) 배기가스 후처리 시스템
CN101180455A (zh) 用于排气后处理系统的再生的方法
KR20220094297A (ko) 노후 경유차 배기가스 후처리 시스템의 환원제 분사 시스템
JP5396959B2 (ja) 排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法
CN219548957U (zh) 一种燃气发动机后处理系统、发动机及车辆
WO2017104668A1 (ja) 内燃機関の排気ガス浄化システム及び内燃機関の排気ガス浄化方法
JP2009220033A (ja) 排気浄化触媒装置
JP5476770B2 (ja) 排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180007040.3

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11734795

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13574374

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011734795

Country of ref document: EP