[发明专利]内燃机的排气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机的排气净化装置。

背景技术

已知有一种如下所述的内燃机：在内燃机排气通路内配置有NO_X吸留催化剂，该NO_X吸留催化剂在流入的废气的空燃比为稀空燃比时吸留废气中包含的NO_X，在流入的废气的空燃比为浓空燃比时释放出所吸留的NO_X，在NO_X吸留催化剂上游的内燃机排气通路内，配置有具有吸附功能的氧化催化剂，当要从NO_X吸留催化剂中释放出NO_X时，向氧化催化剂上游的内燃机排气通路内供给烃，从而使流入到NO_X吸留催化剂的废气的空燃比变成浓空燃比(例如参照专利文献1)。

在该内燃机中，要从NO_X吸留催化剂释放出NO_X时被供给的烃在氧化催化剂中成为气体状的烃，气体状的烃被送入到NO_X吸留催化剂。其结果，从NO_X吸留催化剂释放出的NO_X被良好地还原。

专利文献1：日本专利第3969450号

对于该NOx吸留催化剂而言，如果催化剂活化，就能够获得良好的NOx净化率。但是，如果NOx吸留催化剂成为高温，则存在NOx净化率降低的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种在考虑排气净化催化剂活化前的NOx的处理的同时，即使排气净化催化剂的温度成为高温，也能够获得高NOx净化率的内燃机的排气净化装置。

根据本发明，提供一种如下所述的内燃机的排气净化装置：在内燃机排气通路内配置有排气处理催化剂，在排气处理催化剂的基体上形成有至少包括上部涂层与下部涂层这二层的涂层，上部涂层包括用于使废气中包含的NOx与重整后的烃发生反应的排气净化催化剂，在排气净化催化剂的废气流通表面上担载有贵金属催化剂，并且在贵金属催化剂周围形成有碱性的废气流通表面部分，排气净化催化剂具有如果使流入到排气处理催化剂的烃的浓度以预先决定的范围内的振幅以及预先决定的范围内的周期振动，则将废气中含有的NOx还原的性质，并且具有如果使烃浓度的振动周期比预先决定的范围长，则废气中含有的NOx的吸留量增大的性质，下部涂层包括NOx吸附催化剂，该NOx吸附催化剂吸附废气中含有的NOx并且如果温度上升则使所吸附的NOx脱离出，在内燃机运转时排气净化装置使流入到排气处理催化剂的烃的浓度以预先决定的范围内的振幅以及预先决定的范围内的周期振动，由此在排气净化催化剂中将废气中含有的NOx以及从NOx吸附催化剂脱离出的NOx还原。

即使排气净化催化剂的温度成为高温，也能够获得高NOx净化率，并且能够在排气净化催化剂的温度低时将废气中含有的NOx吸附到NOx吸附催化剂中。

附图说明

图1是压缩点火式内燃机的整体图。

图2A及2B是对催化剂载体的表面部分进行图解表示的图。

图3是用于说明排气净化催化剂中的氧化反应的图。

图4是表示向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化的图。

图5是表示NO_X净化率的图。

图6A及6B是用于说明排气净化催化剂中的氧化还原反应的图。

图7A及7B是用于说明排气净化催化剂中的氧化还原反应的图。

图8是表示向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化的图。

图9是表示NO_X净化率的图。

图10是表示向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化的时间图。

图11是表示向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化的时间图。

图12是表示排气净化催化剂的氧化能力与要求最小空燃比X的关系的图。

图13是表示能够获得同一NOx净化率的、废气中的氧浓度与烃浓度的振幅ΔH的关系的图。

图14是表示烃浓度的振幅ΔH与NOx净化率的关系的图。

图15是表示烃浓度的振动周期ΔT与NOx净化率的关系的图。

图16是表示烃供给量W的映射的图。

图17是表示HC吸附催化剂的温度与HC吸附量的关系的图。

图18是对HC吸附催化剂的催化剂载体的表面部分进行图解表示的图。

图19A以及图19B是用于对NOx的吸附以及脱离作用进行说明的图。

图20是表示烃的供给控制的图。