專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置。
背景技術(shù)：
在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)這樣實(shí)施稀燃的內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)中配置有用于凈化廢氣中的NOx 的NOx催化裝置。作為這樣的NO5JI化裝置，公知的是將與廢氣一起供給的尿素水解而產(chǎn)生氨，將該氨NH3作為還原劑使用來選擇性地還原凈化廢氣中的NOx的選擇還原型NOx催化裝置。在這樣的選擇還原型NOx催化裝置中，為了抑制向大氣中放出未被用于NOx還原的氨，提出了在選擇還原型NOx催化裝置的下游側(cè)配置氨氧化催化裝置。但是，在這樣的氨氧化催化裝置中，在比較低的溫度下對氨進(jìn)行氧化時(shí)，生成一氧化二氮(或氧化亞氮)隊(duì)0。由于不希望向大氣放出隊(duì)0，因此提出了將氨氧化催化裝置升溫，抑制在比較低的溫度下的氨的氧化(參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2008-255899

發(fā)明內(nèi)容
的確，如果將氨氧化催化裝置升溫，使氨氧化，則可以減少隊(duì)0的生成量。但是，為了將氨氧化催化裝置升溫，需要燃料或電能等，無論如何都會(huì)惡化燃料消耗。因此，本發(fā)明的目的是提供抑制燃料消耗的惡化且能夠充分地減少隊(duì)0的生成量的具備氨氧化催化裝置的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置。根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，特征在于，具備氨氧化催化裝置和緊鄰地配置在所述氨氧化催化裝置的上游側(cè)的氨保持裝置，所述氨保持裝置具有固體酸，所述氨氧化催化裝置的溫度在N2O生成溫度范圍內(nèi)時(shí)，保持氨而抑制其流入所述氨氧化催化裝置，所述氨氧化催化裝置的溫度在隊(duì)0生成溫度范圍外時(shí)，將保持的氨脫離而使其流入所述氨氧化催化裝置。根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，特征在于，在權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置中，所述氨氧化催化裝置具有顆粒捕集功能。根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，具備氨氧化催化裝置和緊鄰地配置在氨氧化催化裝置的上游側(cè)的氨保持裝置，氨保持裝置具有固體酸，因?yàn)榘毖趸呋b置的溫度在隊(duì)0生成溫度范圍內(nèi)時(shí)，氨保持裝置保持氨而抑制其流入氨氧化催化裝置，所以氨氧化催化裝置的溫度低至隊(duì)0生成溫度范圍內(nèi)時(shí)，即使不消耗燃料來將氨氧化催化裝置升溫，也不發(fā)生大量的氨被氧化而生成大量的隊(duì)0，另外，因?yàn)榘毖趸呋b置的溫度在隊(duì)0生成溫度范圍外時(shí)，氨保持裝置將保持的氨脫離而使其流入氨氧化催化裝置，所以如果氨氧化催化裝置的溫度升高至N2O生成溫度范圍外，則可以使從氨保持裝置脫離的氨在不生成大量的N2O的情況下良好地被氧化，可以抑制燃料消耗的惡化，充分地減少N2O的生成量。
根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，在權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置中，氨氧化催化裝置具有顆粒捕集功能，不需要另外配置顆粒過濾器并為了燒掉捕集顆粒而將顆粒過濾器升溫，在氨氧化催化裝置中捕集的顆?？梢酝ㄟ^使氨氧化時(shí)的反應(yīng)熱而自動(dòng)地?zé)簟?br>

圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置的實(shí)施方式的示意圖。圖2是具有顆粒捕集功能的氨氧化催化裝置的放大部分縱剖面圖。圖3是圖2的A-A剖面圖。圖4是表示相對于氨氧化催化裝置的溫度的N2O生成量的變化以及NO生成量的變化的曲線圖。圖5是表示相對于沸石的溫度的氨脫離量的變化的曲線圖。
具體實(shí)施例方式圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置的示意圖。在該圖中，1是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或直接噴射式火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)之類的實(shí)施稀燃的內(nèi)燃機(jī)的排氣通路。在這樣的內(nèi)燃機(jī)的廢氣中，含有比較多的N0X，因此在排氣通路1上配置有用于凈化NOx的NOx催化裝置2。NO5JI化裝置2是將與廢氣一起供給的尿素水解而產(chǎn)生氨，將該氨NH3作為還原劑使用而選擇性地還原凈化廢氣中的NOx的選擇還原型NOx催化裝置。這樣的選擇還原型NO5JI化裝置2配置于排氣通路1時(shí)，為了抑制向大氣中放出未被用于NOx還原的氨，在選擇還原型NOx催化裝置2的下游側(cè)配置有用于使氨氧化的氨氧化催化裝置3。氨氧化催化裝置3例如在整體式載體上利用氧化鋁擔(dān)載有鉬Pt。圖4是表示利用這樣的氨氧化催化裝置使氨氧化時(shí)的N20( —氧化二氮或氧化亞氮)生成量和NO生成量的曲線圖。如圖4所示，在氨氧化催化裝置3的溫度為350°C以下這樣比較低的溫度時(shí)，氨被氧化的情況下，NO的生成量顯著減少，隊(duì)0的生成量顯著增加。不希望向大氣中放出N20。在本實(shí)施方式中，將氨保持裝置4緊鄰地配置在氨氧化催化裝置3的上游側(cè)。如圖1所示，氨保持裝置4與氨氧化催化裝置3配置在同一罩殼內(nèi)。氨保持裝置4在整體式載體上設(shè)有用于保持氨的固體酸，例如，在整體式載體上作為固體酸形成有沸石層。另外，也可以是將沸石形成整塊狀的氨保持裝置。圖5是表示相對于沸石的溫度的氨脫離量的變化的曲線圖，沸石之類的固體酸在溫度為350°C以下時(shí)良好地保持氨，溫度超過350°C時(shí)，將保持的氨脫離。由此，設(shè)有沸石層的氨保持裝置4緊鄰地配置在氨氧化催化裝置3的上游側(cè)時(shí)，氨保持裝置4的溫度與氨氧化催化裝置3的溫度幾乎相同，氨氧化催化裝置3的溫度在N2O生成溫度范圍內(nèi)(例如350°C以下時(shí))時(shí)，氨保持裝置4可以良好地保持從選擇還原型NO5JI 化裝置2流出的氨，并充分地抑制氨流入氨氧化催化裝置3。另外，氨氧化催化裝置3的溫度在N2O生成溫度范圍外(例如超過350°C時(shí))時(shí)， 氨保持裝置4將保持的氨脫離而使其流入氨氧化催化裝置3，氨在氨氧化催化裝置3中被氧化時(shí)，容易生成NO或N2,而不是N20。這樣，不需要特別地將氨氧化催化裝置3升溫，就可以充分地減少使氨氧化時(shí)的隊(duì)0的生成量。氨保持裝置4不限于沸石，只要具有任意的固體酸，就可以在N2O生成溫度范圍內(nèi)保持氨，在N2O生成溫度范圍外使氨脫離，也可以利用氧化鋁使例如二氧化鈦、氧化鋯或二氧化硅之類固體酸擔(dān)載于整體式載體。然而，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣中含有顆粒，在排氣通路1上可以設(shè)置用于抑制向大氣中放出顆粒的顆粒過濾器。由此，也可以使氨氧化催化裝置3作為顆粒過濾器發(fā)揮功能。 圖2是具有顆粒捕集功能的氨氧化催化裝置3的放大部分縱剖面圖，圖3是圖2的A-A剖面圖。如圖2和圖3所示，氨氧化催化裝置3的載體由堇青石之類的多孔材料形成，具有被多個(gè)在軸線方向延伸存在的隔壁31細(xì)分的多個(gè)軸線方向空間。相鄰的二個(gè)軸線方向空間，一個(gè)在排氣下游側(cè)被栓33封閉，另一個(gè)在排氣上游側(cè)被栓33封閉。這樣，相鄰的二個(gè)軸線方向空間中的一個(gè)成為廢氣的流入通路33，另一個(gè)成為流出通路34，廢氣如圖2的箭頭所示，必定會(huì)通過隔壁31。廢氣中的顆粒與隔壁31的細(xì)孔的大小相比非常小，沖撞到隔壁31的排氣上游側(cè)表面和隔壁M內(nèi)的細(xì)孔表面上而被捕集。這樣，各隔壁31可以作為捕集顆粒的捕集壁而發(fā)揮功能。各隔壁31的兩側(cè)表面上使用氧化鋁等擔(dān)載作為氧化催化劑的鉬Pt。如果像這樣使氨氧化催化裝置3還作為顆粒過濾器發(fā)揮功能，則捕集在隔壁31上的顆?？梢酝ㄟ^使氨氧化時(shí)的反應(yīng)熱而自動(dòng)地?zé)簟Ｓ纱?，與將顆粒過濾器另外配置于排氣通路的情況相比，不僅可以降低排氣凈化裝置的成本，也不需要為了將捕集顆粒燒掉而例如在顆粒過濾器上配置氧化催化劑并供給燃料。符號說明1排氣通路2N0X催化裝置3氨氧化催化裝置4氨保持裝置
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其特征在于，具備氨氧化催化裝置和緊鄰地配置在所述氨氧化催化裝置的上游側(cè)的氨保持裝置，所述氨保持裝置具有固體酸，所述氨氧化催化裝置的溫度在隊(duì)0生成溫度范圍內(nèi)時(shí)，保持氨，抑制氨流入所述氨氧化催化裝置，所述氨氧化催化裝置的溫度在N2O生成溫度范圍外時(shí)，將保持的氨脫離，使氨流入所述氨氧化催化裝置。
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，其特征在于，所述氨氧化催化裝置具有顆粒捕集功能。
全文摘要
本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其具備氨氧化催化裝置3和緊鄰地配置在氨氧化催化裝置的上游側(cè)的氨保持裝置4，氨保持裝置具有固體酸，氨氧化催化裝置的溫度在N2O生成溫度范圍內(nèi)時(shí)，保持氨，抑制其流入氨氧化催化裝置，氨氧化催化裝置的溫度在N2O生成溫度范圍外時(shí)，將保持的氨脫離，使其流入氨氧化催化裝置。
文檔編號F01N3/08GK102482969SQ20098015960
公開日2012年5月30日 申請日期2009年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者梅本壽丈, 淺沼孝充 申請人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社