[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

公知一种内燃机，具备用于使向内燃机排气通路内排出的废气在进气通路内进行再循环的废气再循环装置，在内燃机排气通路内配置排气净化催化剂并且在排气净化催化剂上游的内燃机排气通路内配置烃供给阀，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，内燃机运转时以预先设定的周期从烃供给阀喷射烃，由此对废气中含有的NOx进行净化（例如参照专利文献1）。即使在该内燃机中排气净化催化剂的温度变成高温也能够得到高NOx净化率。

专利文献1:WO2011/114499A

然而在该内燃机中，存在对NOx进行净化所使用的烃量依然过多这样的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够在降低对NOx进行净化所用的烃的消耗量的同时得到高NOx净化率的内燃机的排气净化装置。

根据本发明，提供一种内燃机的排气净化装置，在内燃机排气通路内配置排气净化催化剂并且在排气净化催化剂上游的内燃机排气通路内配置烃供给阀，在排气净化催化剂的废气流通表面上担载贵金属催化剂并且在贵金属催化剂周围形成碱性的废气流通表面部分，排气净化催化剂具有当使流入排气净化催化剂的烃的浓度以预先设定的范围内的振幅以及预先设定的范围内的周期振动时使废气中所含的NOx还原的性质，并且具有当使烃浓度的振动周期长于预先设定的范围时废气中所含的NOx的吸留量增大的性质，在内燃机运转时从烃供给阀以预先设定的周期喷射烃，由此对废气中所含的NOx进行净化，在该内燃机的排气净化装置中，具备使排气净化催化剂下游的内燃机排气通路内的废气在进气通路内进行再循环的低压废气再循环装置，当进行基于低压废气再循环装置的废气再循环作用时如果从烃供给阀喷射烃，则使在排气净化催化剂中生成的二氧化碳进行再循环，并且在烃喷射后经过了二氧化碳的再循环所需要的时间时引起流入排气净化催化剂的流入废气的空燃比的暂时降低，当以预先设定的周期从烃供给阀喷射烃时，与流入废气的空燃比的暂时降低同步地从烃供给阀喷射烃。

能够在降低用于对NOx进行净化的烃的消耗量的同时得到高NOx净化率。

附图说明

图1是压缩点火式内燃机的整体图。

图2是图解表示催化剂载体的表面部分的图。

图3是用于说明排气净化催化剂中的氧化反应的图。

图4是表示流入排气净化催化剂的流入废气的空燃比的变化的图。

图5是表示NOx净化率的图。

图6A以及图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以及图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是表示流入排气净化催化剂的流入废气的空燃比的变化的图。

图9是表示NOx净化率的图。

图10是表示流入排气净化催化剂的流入废气的空燃比的变化的时序图。

图11是表示流入排气净化催化剂的流入废气的空燃比的变化的时序图。

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是表示能够得到同ーNOx净化率的废气中的氧浓度与烃浓度的振幅△H之间的关系的图。

图14是表示烃浓度的振幅△H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△T与NOx净化率之间的关系的图。

图16A以及图16B是表示烃的喷射时间等的图。

图17是表示流入排气净化催化剂的流入废气的空燃比的变化等的图。

图18是表示燃烧室内的CO₂浓度等的图。

图19A以及图19B是表示烃的喷射时间等的图。

图20是表示烃的喷射周期的图。

图21是表示NOx释放控制的图。

图22是表示排出NOx量NOXA的映射的图。

图23是表示燃料喷射正时的图。

图24是表示烃供给量WR的映射的图。

图25是表示各运转区域I、II、III的图。

图26是表示第1NOx净化方法和第2NOx净化方法的图。

图27是用于进行NOx净化控制的流程图。

图28是用于进行NOx净化控制的流程图。

图29是表示运转区域IV的图。

图30是用于进行NOx净化控制的流程图。