[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

公知有一种下述的内燃机，即：在内燃机排气通路内配置有NOx吸留催化剂，该NOx吸留催化剂在流入的废气的空燃比为稀空燃比时，吸留废气中含有的NOx，在流入的废气的空燃比变为浓空燃比时，释放出所吸留的NOx，在NOx吸留催化剂上游的内燃机排气通路内配置具有吸附功能的氧化催化剂，当要从NOx吸留催化剂释放出NOx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NOx吸留催化剂的废气的空燃比变为浓空燃比(例如参照专利文献1)。

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

专利文献1：日本专利第3969450号。

然而，如果NOx吸留催化剂成为高温，则存在NOx净化率降低这一问题。

本发明的目的在于，提供一种即使排气净化催化剂的温度变成高温，也能够得到高NOx净化率，并且能够抑制NOx中尤其成为问题的NO₂的排出的内燃机的排气净化装置。

发明内容

根据本发明，提供了一种内燃机的排气净化装置，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，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净化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控制来自烃供给阀的烃的喷射量，以使流入到排气净化催化剂的烃的浓度变化的振幅成为上述预先决定的范围内的振幅，并且控制来自烃供给阀的烃的喷射周期，以使流入到排气净化催化剂的烃的浓度以上述预先决定的范围内的周期振动，在排气净化催化剂下游的内燃机排气通路内配置有如果烃被供给时能够将废气中含有的NO₂还原成NO的NO₂还原催化剂，在要将废气中含有的NO₂还原成NO时，排气净化装置使流入到排气净化催化剂的烃的浓度变化的振幅增大来使穿过排气净化催化剂的烃的穿过量增大。

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，且通过增大烃的穿过量能够抑制NO₂的排出。

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NOx净化率的图。

图6A以及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以及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NOx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之间的关系的图。

图13是表示能够得到同一NOx净化率的、废气中的氧浓度与烃浓度的振幅ΔH之间的关系的图。

图14是表示烃浓度的振幅ΔH与NOx净化率之间的关系的图。

图15是表示烃浓度的振动周期ΔT与NOx净化率之间的关系的图。

图16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17是表示排出NOx量NOXA的映射的图。

图18是表示燃料喷射时间的图。

图19是表示烃供给量WR的映射的图。

图20是表示来自烃供给阀的烃的喷射模式与向排气净化催化剂流入的废气中的烃浓度变化等的图。

图21是表示来自烃供给阀的烃的喷射模式和向排气净化催化剂流入的废气中的烃浓度变化的图。