[发明专利]柴油发动机的排气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在柴油发动机的排气净化装置中除去排气中的氮氧化物(NOx)和颗粒状物质(PM)的技术。

背景技术

作为同时除去包含在柴油发动机的排气中的NOx和PM的排气净化装置，如日本特开2006-274986号公报(专利文献1)记载那样，提出了柴油颗粒过滤器(DPF)涂覆有NOx选择还原催化剂的装置。而且，在该排气净化装置中，由DPF来捕集、除去PM，另一方面将从向DPF的排气上游喷射、供给的尿素水溶液生成的氨用作为还原剂，在NOx还原催化剂中选择性地还原净化NOx。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-274986号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在DPF中，当随着PM捕集量的增加，网眼逐渐堵塞时，排压上升到允许值以上而导致燃料效率下降等。因此，如下的再生处理是不可缺少的：通过由发动机控制来提高排气温度、或使附设于DPF的电加热器工作等公知的方法，燃烧掉被DPF捕集的PM。在DPF的再生处理中，由于PM的燃烧热，DPF温度上升，因此导致涂覆于DPF的NOx选择还原催化剂的温度也上升。于是，有可能在NOx选择还原催化剂中活性成分由于过度的温度上升而引起热劣化。

因此，鉴于现有技术的问题点，目的在于提供一种柴油发动机的排气净化装置，通过使PM燃烧热不直接向涂覆于DPF的NOx选择还原催化剂传递来抑制活性成分的劣化。

用于解决问题的方案

在该排气净化装置中，柴油发动机的排气通道中配设的DPF按照顺序涂覆有选择还原催化剂和薄膜，上述选择还原催化剂使用还原剂对NOx进行选择还原净化，在上述薄膜中形成有允许NOx通过而阻止PM通过的大小的细孔。

发明效果

根据该排气净化装置，包含在柴油发动机的排气中的PM无法通过薄膜，因此被薄膜的表面捕集。另一方面，包含在排气中的NOx通过薄膜到达选择还原催化剂，在选择还原催化剂中使用还原剂来进行选择还原净化。于是，在DPF的再生处理过程中，PM的燃烧热不是通过薄膜直接传递到选择还原催化剂，选择还原催化剂的温度上升被抑制，因此能够抑制活性成分的劣化。

附图说明

图1是表示具体化了本技术的排气净化装置的一个例子的整体结构图。

图2是对DPF涂覆有NOx选择还原催化剂以及薄膜的状态的说明图。

图3是图2中的A部放大图。

具体实施方式

下面，参照附图来详述本技术。

图1表示使用作为还原剂前躯体的尿素水溶液来净化包含在柴油发动机的排气中的NOx以及PM的排气净化装置的整体结构。

在柴油发动机10的集合管12上连接的排气管14(排气通道)中，配设有捕集、除去排气中的PM的DPF16。DPF16是通过由陶瓷等多孔部件构成的隔片来形成多个与排气流大致平行的单元，各单元的入口和出口通过密封材料交错地密封而形成为锯齿格子状。而且，当出口被堵塞的单元内的排气经过隔片流入入口被堵塞的相邻的单元时，排气中的PM被构成隔片的多孔部件捕集。

如图2所示，在DPF16的排气流入面，按照顺序涂覆使用作为还原剂的氨对NOx进行选择还原净化的NOx选择还原催化剂18、以及形成有允许NOx通过而阻止PM通过的大小的细孔的薄膜20。这里，作为涂覆NOx选择还原催化剂18的方法，例如能够应用使DPF16的表面直接载有活性成分、或将具有活性成分含浸层的载体淡淡地涂覆在DPF16的表面的方法等。另一方面，为了容易形成薄膜20，作为薄膜20，优选采用氧化铝或者沸石(zeolite)等。

另外，在位于DPF16的排气上游的排气管14中，安装有以喷雾状态喷射、供给尿素水溶液的喷射嘴22。储藏于还原剂罐24的尿素水溶液经由内置有泵以及流量控制阀的还原剂添加装置26向喷射嘴22供给。