[發明專利]柴油發動機的排氣凈化裝置

無效

• 申請號: 200980135333.2
• 申請日: 2009-09-04
• 公開（公告）號: CN102149903A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 平田公信;正木信彥;矢野雅一
• 申請（專利權）人: 優迪卡汽車株式會社
• 主分類號: F01N3/02
• 分類號: F01N3/02;B01D53/86;B01D53/94;F01N3/08;F01N3/24;F01N3/28
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 權鮮枝

技術領域

本發明涉及一種在柴油發動機的排氣凈化裝置中除去排氣中的氮氧化物(NOx)和顆粒狀物質(PM)的技術。

背景技術

作為同時除去包含在柴油發動機的排氣中的NOx和PM的排氣凈化裝置，如日本特開2006-274986號公報(專利文獻1)記載那樣，提出了柴油顆粒過濾器(DPF)涂覆有NOx選擇還原催化劑的裝置。而且，在該排氣凈化裝置中，由DPF來捕集、除去PM，另一方面將從向DPF的排氣上游噴射、供給的尿素水溶液生成的氨用作為還原劑，在NOx還原催化劑中選擇性地還原凈化NOx。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-274986號公報

發明內容

發明要解決的問題

然而，在DPF中，當隨著PM捕集量的增加，網眼逐漸堵塞時，排壓上升到允許值以上而導致燃料效率下降等。因此，如下的再生處理是不可缺少的：通過由發動機控制來提高排氣溫度、或使附設于DPF的電加熱器工作等公知的方法，燃燒掉被DPF捕集的PM。在DPF的再生處理中，由于PM的燃燒熱，DPF溫度上升，因此導致涂覆于DPF的NOx選擇還原催化劑的溫度也上升。于是，有可能在NOx選擇還原催化劑中活性成分由于過度的溫度上升而引起熱劣化。

因此，鑒于現有技術的問題點，目的在于提供一種柴油發動機的排氣凈化裝置，通過使PM燃燒熱不直接向涂覆于DPF的NOx選擇還原催化劑傳遞來抑制活性成分的劣化。

用于解決問題的方案

在該排氣凈化裝置中，柴油發動機的排氣通道中配設的DPF按照順序涂覆有選擇還原催化劑和薄膜，上述選擇還原催化劑使用還原劑對NOx進行選擇還原凈化，在上述薄膜中形成有允許NOx通過而阻止PM通過的大小的細孔。

發明效果

根據該排氣凈化裝置，包含在柴油發動機的排氣中的PM無法通過薄膜，因此被薄膜的表面捕集。另一方面，包含在排氣中的NOx通過薄膜到達選擇還原催化劑，在選擇還原催化劑中使用還原劑來進行選擇還原凈化。于是，在DPF的再生處理過程中，PM的燃燒熱不是通過薄膜直接傳遞到選擇還原催化劑，選擇還原催化劑的溫度上升被抑制，因此能夠抑制活性成分的劣化。

附圖說明

圖1是表示具體化了本技術的排氣凈化裝置的一個例子的整體結構圖。

圖2是對DPF涂覆有NOx選擇還原催化劑以及薄膜的狀態的說明圖。

圖3是圖2中的A部放大圖。

具體實施方式

下面，參照附圖來詳述本技術。

圖1表示使用作為還原劑前軀體的尿素水溶液來凈化包含在柴油發動機的排氣中的NOx以及PM的排氣凈化裝置的整體結構。

在柴油發動機10的集合管12上連接的排氣管14(排氣通道)中，配設有捕集、除去排氣中的PM的DPF16。DPF16是通過由陶瓷等多孔部件構成的隔片來形成多個與排氣流大致平行的單元，各單元的入口和出口通過密封材料交錯地密封而形成為鋸齒格子狀。而且，當出口被堵塞的單元內的排氣經過隔片流入入口被堵塞的相鄰的單元時，排氣中的PM被構成隔片的多孔部件捕集。

如圖2所示，在DPF16的排氣流入面，按照順序涂覆使用作為還原劑的氨對NOx進行選擇還原凈化的NOx選擇還原催化劑18、以及形成有允許NOx通過而阻止PM通過的大小的細孔的薄膜20。這里，作為涂覆NOx選擇還原催化劑18的方法，例如能夠應用使DPF16的表面直接載有活性成分、或將具有活性成分含浸層的載體淡淡地涂覆在DPF16的表面的方法等。另一方面，為了容易形成薄膜20，作為薄膜20，優選采用氧化鋁或者沸石(zeolite)等。

另外，在位于DPF16的排氣上游的排氣管14中，安裝有以噴霧狀態噴射、供給尿素水溶液的噴射嘴22。儲藏于還原劑罐24的尿素水溶液經由內置有泵以及流量控制閥的還原劑添加裝置26向噴射嘴22供給。