[發(fā)明專利]內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180001929.0
• 申請日: 2011-02-10
• 公開（公告）號: CN103348102A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 美才治悠樹
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F01N3/08
• 分類號: F01N3/08;F01N3/36;F02D41/04
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李偉;王軼

1.一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，

在內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置有用于使廢氣中含有的NOx與重整后的烴發(fā)生反應(yīng)的排氣凈化催化劑，在該排氣凈化催化劑的廢氣流通表面上擔(dān)載有貴金屬催化劑，并且在該貴金屬催化劑周圍形成有堿性的廢氣流通表面部分，該排氣凈化催化劑具有如果使流入到排氣凈化催化劑的烴的濃度以預(yù)先決定的范圍內(nèi)的振幅以及預(yù)先決定的范圍內(nèi)的周期振動，則將廢氣中含有的NOx還原的性質(zhì)，并且具有如果使該烴濃度的振動周期比該預(yù)先決定的范圍長，則廢氣中含有的NOx的吸留量增大的性質(zhì)，為了在排氣凈化催化劑中將廢氣中含有的NOx還原，在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，該排氣凈化裝置使流入到排氣凈化催化劑的烴的濃度以上述預(yù)先決定的范圍內(nèi)的振幅以及上述預(yù)先決定的范圍內(nèi)的周期振動，并且用于對此時在NOx的還原過程中生成且從排氣凈化催化劑排出的含氮中間體或者NOx進(jìn)行吸附的中間體NOx吸附催化劑被配置在排氣凈化催化劑下游的內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)，當(dāng)使被該中間體NOx吸附催化劑吸附的含氮中間體或者NOx脫離時，該排氣凈化裝置使流入到排氣凈化催化劑的烴的濃度以上述預(yù)先決定的范圍內(nèi)的振幅以及上述預(yù)先決定的范圍內(nèi)的周期振動，并且利用該烴的氧化反應(yīng)熱來使該中間體NOx吸附催化劑升溫。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，

使上述中間體NOx吸附催化劑升溫時的烴濃度的振幅以及振動周期是基于使該中間體NOx吸附催化劑的溫度上升到目標(biāo)溫度所需的烴量而在上述預(yù)先決定的范圍內(nèi)決定的。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，

計(jì)算出使上述中間體NOx吸附催化劑的溫度上升到目標(biāo)溫度所需的每單位時間的烴的供給量，使中間體NOx吸附催化劑升溫時的烴濃度的振幅以及振動周期是基于被計(jì)算出的每單位時間的烴的供給量而在上述預(yù)先決定的范圍內(nèi)決定的。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，

在上述中間體NOx吸附催化劑下游的內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置有還原催化劑，在該中間體NOx吸附催化劑的溫度上升到目標(biāo)溫度時，為了將脫離的含氮中間體或者NOx還原，使流入到排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比為濃空燃比。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，

當(dāng)上述排氣凈化催化劑實(shí)現(xiàn)的NOx凈化率成為預(yù)先決定的允許凈化率以下時，為了釋放出排氣凈化催化劑中吸留的NOx，使流入到排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比暫時為濃空燃比。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，

在該中間體NOx吸附催化劑的催化劑載體上擔(dān)載有與貴金屬相比氧化能力低的金屬。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，

該中間體NOx吸附催化劑的催化劑載體上擔(dān)載的金屬包括從銀Ag、銅Cu、鐵Fe、釩V、鉬Mo、鈷Co、鎳Ni、錳Mn中選擇出的至少一種過渡金屬。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，

當(dāng)流入到排氣凈化催化劑的烴的濃度以上述預(yù)先決定的范圍內(nèi)的振幅以及上述預(yù)先決定的范圍內(nèi)的周期振動時，在排氣凈化催化劑內(nèi)廢氣中含有的NOx與重整后的烴發(fā)生反應(yīng)，從而生成含有氮以及烴的還原性中間體，并且NOx由于所生成的還原性中間體的還原作用而被還原，上述含氮中間體源自該還原性中間體，上述烴濃度的振動周期是持續(xù)生成還原性中間體所需的振動周期。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，

上述烴濃度的振動周期在0.3秒～5秒之間。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，

上述貴金屬催化劑由銠Rh及鈀Pd中的至少一種和鉑Pt構(gòu)成。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，

在上述排氣凈化催化劑的廢氣流通表面上形成有含有堿金屬、或堿土類金屬、或稀土類、或者能夠?qū)Ox提供電子的金屬的堿性層，該堿性層的表面形成上述堿性的廢氣流通表面部分。