[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

但是，存在若NO_X吸留催化剂处于高温，则NO_X净化率降低这一问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种内燃机的排气净化装置，其即使在排气净化催化剂的温度处于高温时，也能够得到高NO_X净化率。

根据本发明，提供了一种内燃机的排气净化装置，其中，在内燃机排气通路内配置有用于供给烃的烃供给阀，在烃供给阀下游的内燃机排气通路内配置有用于使废气中含有的NOx与重整后的烃发生反应的排气净化催化剂，排气净化催化剂包括相互隔开间隔地串联配置的上游侧催化剂与下游侧催化剂，上游侧催化剂至少具有对从烃供给阀供给的烃进行重整的功能，上游侧催化剂具有从上游端朝向下游端扩展的轮廓形状，并且在上游侧催化剂内形成有从上游端朝向下游端放射状地延伸的多个废气流通路，在上游侧催化剂与下游侧催化剂的至少一方的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上游侧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，在内燃机运转时，排气净化装置使流入到上游侧催化剂的烃的浓度以上述预先决定的范围内的振幅以及上述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还原。

即使排气净化催化剂的温度变成高温，也能够得到高NO_X净化率。

附图说明

图1是压缩点火式内燃机的整体图。

图2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、6B以及6C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是表示向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化等的图。

图18是表示排出NOx量NOXA的映射的图。

图19是表示燃料喷射时间的图。

图20是表示烃供给量WR的映射的图。

图21A～21D是表示排气净化催化剂的放大图的图。