[發明專利]內燃機的排氣凈化裝置

無效

• 申請號: 200980161072.1
• 申請日: 2009-12-01
• 公開（公告）號: CN102482975A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 祖父江優一;今井大地;押川克彥;大月寬;淺沼孝充;菅原康
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28;B01D53/72;B01D53/86;F01N3/10
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;楊光軍

技術領域

本發明涉及內燃機的排氣凈化裝置。

背景技術

在柴油發動機和汽油發動機等內燃機的排氣(廢氣)中，含有例如一氧化碳(CO)、未燃燃料(HC)、氮氧化物(NO_x)或粒子狀物質(PM：Particulate?Matter)等的成分。內燃機的排氣凈化裝置為了凈化這些成分具備排氣處理裝置。

排氣中所含有的成分之中，氮氧化物由還原氮氧化物的排氣處理裝置凈化。粒子狀物質由捕集粒子狀物質的排氣處理裝置除去。另一方面，一氧化碳和未燃燃料由用于氧化這些物質的排氣處理裝置凈化。例如，在內燃機排氣通路中配置有氧化催化劑或三元催化劑。

在國際公開第00/27508號小冊子中公開了一種排氣凈化方法，該方法通過使降低了HC濃度的排氣與在氧吸藏材料中擔載了銠和鈀的至少一種的氧化還原催化劑接觸，來從低溫區域到高溫區域高度地抑制HC的排出。

另外，日本特開平7-166852號公報中公開了具備沸石和主要轉化器，沸石具有大于的最大孔開口部，含有選自銅等的離子的非骨架結構陽離子的排氣凈化系統。公開了：在該排氣凈化系統中將從發動機排出的排氣中所含有的未燃燒的烴、尤其是低分子量的鏈烯烴有效地轉化。

現有技術文獻

專利文獻1：國際公開第00/27508號小冊子

專利文獻2：日本特開平7-166852號公報

發明內容

上述的國際公開第00/27508號小冊子中公開了：在通常運行時，燃料燃燒時的空燃比被控制成為理論空燃比的內燃機。為了氧化未燃燃料等的應該氧化的物質，排氣凈化裝置包含三元催化劑。三元催化劑是同時地進行氧化反應和還原反應的催化劑，三元催化劑能夠在排氣的空燃比為理論空燃比的附近時以高的凈化率將未燃燃料、一氧化碳和氮氧化物凈化。

該公報所公開的排氣凈化裝置，包含具有氧吸藏釋放材料的三元催化劑和HC吸附材料。通過HC吸附材料對未燃燃料的吸附作用和釋放作用、以及氧吸藏釋放材料對氧的吸藏作用和釋放作用，三元催化劑的表面總是保持在理論空燃比的附近。因此公開了能夠維持高的凈化率。

內燃機包含在通常運行時將燃燒室中的燃燒時的空燃比控制為稀薄的裝置。該內燃機，在通常運行時流入到排氣凈化裝置中的排氣的空燃比為稀薄。一氧化碳在氧化催化劑中被氧化轉換成二氧化碳。然而，在排氣中，一氧化碳和未燃燃料共存，有時未燃燃料阻礙一氧化碳的氧化。

近年，對二氧化碳的排放量的要求正在變得嚴格。為了降低二氧化碳的排放量，在研究減少燃料的燃燒量。然而，若減少燃料的燃燒量則排氣的溫度變低。若排氣的溫度變低則催化劑溫度降低，存在一氧化碳的凈化效率降低的問題。

本發明的目的在于提供一種能夠從低溫區域就得到高的一氧化碳凈化率的內燃機的排氣凈化裝置。

本發明的內燃機的排氣凈化裝置，是被控制使得在內燃機主體輸出轉矩的通常運行時燃燒時的空燃比為稀薄的內燃機的排氣凈化裝置，具備：當低于未燃燃料的釋放溫度時，吸附排氣中所含有的未燃燃料，當變為高于未燃燃料的釋放溫度時，釋放未燃燃料的吸附部；和具有氧化排氣中所含有的一氧化碳的金屬催化劑粒子的氧化部。吸附部包含實質地吸附排氣中所含有的低級烯烴的沸石。吸附部和氧化部以排氣在與吸附部接觸后與氧化部接觸的方式配置。

在上述發明中，可以：吸附部和氧化部層疊在基材的表面，氧化部配置在相比于吸附部離內燃機排氣通路較遠的一側。

在上述發明中，可以：吸附部和氧化部沿著排氣的流動方向配置，氧化部在排氣的流動方向上配置在吸附部的下游側。

在上述發明中，優選：吸附部包含吸附高級烴的高級烴吸附部和吸附低級烯烴的低級烯烴吸附部，高級烴吸附部和低級烯烴吸附部以排氣在與高級烴吸附部接觸后與低級烯烴吸附部接觸的方式配置。

在上述發明中，優選：高級烴吸附部包含β沸石，低級烯烴吸附部包含對金屬進行了離子交換的沸石。

在上述發明中，氧化部的金屬粒子可以以鉑為主體而構成。

在上述發明中，氧化部的金屬粒子可以大致全部由鉑形成。

在上述發明中，優選：實質地吸附低級烯烴的沸石含有對鐵進行了離子交換的ZSM5和離子交換了銀的ZSM5之中的至少一方。

在上述發明中，氧化部的金屬催化劑粒子，可以由具有氧吸藏能力的金屬粒子以外的金屬粒子構成。

根據本發明，可以提供用于從低溫區域就得到高的一氧化碳凈化率的排氣凈化裝置。

附圖說明

圖1是實施方式中的內燃機的概略圖。