柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣凈化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣凈化裝置，更詳細(xì)地說(shuō)，涉及能夠提高NOx還原凈化催化劑的性能并防止還原劑向催化劑的支撐部件浸入而導(dǎo)致的催化劑損壞的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣凈化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了降低包含于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣中的氮氧化物(NOx)向大氣中的排放，開發(fā)了使用選擇還原型催化劑(SCR-Selective Catalytic Reduct1n)或NOx存還原型催化劑(LNT:Lean NOx Traps)等NOx還原凈化催化劑的廢氣凈化裝置。
[0003]前者的使用SCR的廢氣凈化裝置使噴射至廢氣中的尿素水加水分解而生成的氨(NH3)在SCR的存在下作為還原劑起作用，從而凈化NOx。該SCR由成型體等構(gòu)成，該成型體將包含鐵離子交換硅酸鋁等沸石催化劑的漿料涂布于蜂窩陶瓷等載體。
[0004]另外，后者的使用LNT的廢氣凈化裝置將廢氣中的NOx在貧狀態(tài)時(shí)暫時(shí)貯存于NOx貯存材料(K或Ba等堿金屬或堿土類金屬)，定期地向廢氣中供給未燃燃料(HC)而為富狀態(tài)，由此將貯存的NOx排放而通過還原功能還原。該LNT由成型體等構(gòu)成，該成型體在催化劑載體上搭載了由鉑等貴金屬催化劑和鋇等堿土類金屬等形成的NOx貯存材料。
[0005]一般地，這些NOx還原凈化催化劑經(jīng)由耐熱海綿等支撐部件設(shè)置在安裝于排氣管途中的粗徑的紡錘形或圓筒形的變換器內(nèi)。因此，不分解而附著于排氣管內(nèi)表面的尿素水或HC如果收集在排氣管的底部且浸透到支撐部件，則有可能與溫度的上升一起固化而膨脹，并使催化劑損壞。
[0006]為了解決這樣的問題，例如像日本申請(qǐng)的特開2011-241732號(hào)公報(bào)所記載的，提出了通過在變換器的上游側(cè)的排氣管的內(nèi)周面設(shè)置阻擋件，從而阻止尿素水或HC向變換器內(nèi)浸入。
[0007]在上述專利文獻(xiàn)的發(fā)明中，如果為了提高廢氣凈化裝置的性能而增加還原劑的供給量，則需要使阻擋件的尺寸(高度或范圍)大型化。可是，由于阻擋件和NOx還原凈化催化劑緊貼而配置，因而如果使阻擋件大型化，則NOx還原催化劑的開口面積減少，導(dǎo)致凈化率的下降或壓力損失的增加，反而廢氣凈化裝置的性能下降。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本申請(qǐng)?zhí)亻_2011-241732號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的問題
[0012]本發(fā)明的目的在于，提供一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣凈化裝置，能夠提高NOx還原凈化催化劑的性能并防止還原劑向催化劑的支撐部件浸入導(dǎo)致的催化劑損壞。
[0013]用于解決問題的技術(shù)方案
[0014]達(dá)成上述目的的本發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣凈化裝置，具備在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管上從上游側(cè)依次配置的還原劑的供給機(jī)構(gòu)、以及經(jīng)由支撐部件而內(nèi)設(shè)NOx還原凈化催化劑的變換器，在所述供給機(jī)構(gòu)與所述NOx還原凈化催化劑之間的所述排氣管的內(nèi)表面，以向周向延伸的方式立設(shè)由板狀體構(gòu)成的阻擋件，其特征在于，使所述NOx還原凈化催化劑的上游側(cè)的端面與所述阻擋件分離。
[0015]在上述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣凈化裝置中，能夠分別使用尿素水、SCR作為還原劑、NOx還原凈化催化劑?；蛘撸部煞謩e使用未燃燃料、LNT作為還原劑、NOx還原凈化催化劑。
[0016]發(fā)明的效果
[0017]依照本發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣凈化裝置，由于使NOx還原凈化催化劑的上游側(cè)的端面與阻擋件分離，因而即便使阻擋件大型化，也不影響廢氣向NOx還原凈化催化劑的流入量，所以不使NOx還原凈化催化劑的性能下降，就能夠防止還原劑的浸入導(dǎo)致的催化劑的支撐部件的損壞。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是表示由本發(fā)明的實(shí)施方式構(gòu)成的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣凈化裝置的構(gòu)成的截面圖。
[0019]圖2是表示圖1中由X-X向視示出的局部截面圖。
[0020]圖3是圖1中的Y部的放大截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下，參照【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0022]圖1表示由本發(fā)明的實(shí)施方式構(gòu)成的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣凈化裝置。
[0023]該廢氣凈化系統(tǒng)在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管(未圖示)上具備從上游側(cè)串聯(lián)地依次設(shè)置的圓筒形的第一變換器I和第二變換器2。
[0024]在第一變換器I內(nèi)，串聯(lián)地配置有第一氧化催化劑3 (第一 D0C3)和帶有催化劑的過濾器4(CSF4)。另外，在第二變換器2內(nèi)，串聯(lián)地配置有SCR5和第二 D0C6。這些第一變換器I和第二變換器2通過設(shè)置有噴嘴7的連結(jié)管8A和大致U形的連結(jié)管SB而以彼此并列地設(shè)置的方式連接。
[0025]第一變換器I內(nèi)的第一 D0C3在蜂巢構(gòu)造等搭載體上搭載銠、氧化鈰、鉑或氧化鋁等而形成。另外，CSF4在陶瓷制的蜂巢狀多孔體的過濾器部上搭載了由鉑、鈀或銠等貴金屬構(gòu)成的氧化催化劑、以及由氧化鈰等構(gòu)成的粒子狀物質(zhì)(PM)的氧化催化劑而形成。
[0026]第二變換器2內(nèi)的SCR5在蜂巢構(gòu)造等搭載體上搭載了鈦-釩、β型沸石、氧化鉻、氧化錳、氧化鉬、氧化鈦或氧化鎢等而形成。另外，第二 D0C6具有與第一 D0C3相同的構(gòu)造。這些SCR5和第二 D0C6經(jīng)由由耐熱海綿等構(gòu)成的支撐部件9而被從第二變換器2的內(nèi)周面支撐。
[0027]該廢氣凈化裝置的功能如下。如果從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣G向第一變換器I流入，則在第一 D0C3中分解除去碳化氫(HC)和一氧化碳(CO)，在CSF4中除去PM，并且占據(jù)NOx的大半的一氧化氮(NO)被氧化而生成二氧化氮(Ν02)。從第一變換器I流出的廢氣G伴隨著在連結(jié)管8Α中從噴嘴7噴射的尿素水加水分解而生成的ΝΗ3，通過后段的連結(jié)管8B向第二變換器2流入。而且，NOx在SCR5中通過NH3的還原作用而凈化后，通過排出管(未圖示)向外部排放。此外，第二 D0C6防止未與NOx反應(yīng)完全的NH3排放至大氣的NH3泄漏。
[0028]在這樣的廢氣凈化裝置中，如圖2、3所示，在連接至第二變換器2的上游側(cè)的連結(jié)管8B的筆直部分8Ba中的、從SCR5的上游側(cè)的端面5a分離的位置的內(nèi)表面10，由板狀體構(gòu)成的阻擋件11以向周向延伸的方式立設(shè)。
[0029]這樣，由于與SCR5的上游側(cè)的端面5a分離地設(shè)置阻擋件11，因而即便阻擋件11大型化，也不影響廢氣向NOx還原凈化催化劑的流入量，并且阻擋件11能夠阻止未加水分解的尿素水向第二變換器2的浸入。因此，不使SCR5的性能下降，就能夠防止尿素水的浸入導(dǎo)致的SCR5的損壞。
[0030]此外，在圖2所示的實(shí)施方式中，遍及連結(jié)管8B的內(nèi)表面10的半周(180° )而立設(shè)阻擋件11，但是阻擋件11的范圍不限于此，例如也可在內(nèi)表面10的周向的一部分(不足180° )立設(shè)，或者為了完全防止尿素水的浸入而遍及內(nèi)表面10的全周(360° )立設(shè)。
[0031]SCR5的上游側(cè)的端面5a與阻擋件11的距離H因連結(jié)管SB的內(nèi)徑或阻擋件11的尺寸(高度、范圍)等變化，不特別地限定，優(yōu)選為阻擋件11導(dǎo)致的廢氣G的紊流在第二變換器3的入口恢復(fù)正常所需的大小。
[0032]在上述實(shí)施方式中，也可代替將尿素水作為還原劑的SCR，使用將HC作為還原劑的 LNT0
[0033]符號(hào)說(shuō)明
[0034]I第一變換器
[0035]2第二變換器
[0036]3第一 DOC
[0037]4CSF
[0038]5SCR
[0039]5a上游側(cè)的端面
[0040]6第二 DOC
[0041]7噴嘴
[0042]8A、8B 連結(jié)管
[0043]9支撐部件
[0044]10內(nèi)表面
[0045]11阻擋件
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于， 具備在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管上從上游側(cè)依次配置的還原劑的供給機(jī)構(gòu)、以及經(jīng)由支撐部件而內(nèi)設(shè)NOx還原凈化催化劑的變換器，并且在所述供給機(jī)構(gòu)與所述NOx還原凈化催化劑之間的所述排氣管的內(nèi)表面，以向周向延伸的方式立設(shè)有由板狀體構(gòu)成的阻擋件， 使所述NOx還原凈化催化劑的上游側(cè)的端面與所述阻擋件分離。
2.如權(quán)利要求1所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于， 所述還原劑為尿素水，所述NOx還原凈化催化劑為SCR。
3.如權(quán)利要求1所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于， 所述還原劑為未燃燃料，所述NOx還原凈化催化劑為L(zhǎng)NT。
【專利摘要】提供一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣凈化裝置，該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣凈化裝置能夠提高NOx還原凈化催化劑的性能并防止還原劑向催化劑的支撐部件浸入導(dǎo)致的催化劑損壞，使阻擋件(11)與SCR(5)的上游側(cè)端面(5a)分離，該阻擋件(11)在尿素水的噴嘴(7)與SCR(5)的上游側(cè)端面(5a)之間的連結(jié)管(8B)的內(nèi)表面(10)以向周向延伸的方式立設(shè)。
【IPC分類】F01N3-28, F01N3-24, F01N3-36, F01N3-08, B01D53-94
【公開號(hào)】CN104704215
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380052619
【發(fā)明人】大原功, 植田嘉久, 平木信之
【申請(qǐng)人】五十鈴自動(dòng)車株式會(huì)社
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2013年9月24日
【公告號(hào)】EP2918808A1, US20150275734, WO2014065059A1