JPH037006B2 - - Google Patents
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- JPH037006B2 JPH037006B2 JP136383A JP136383A JPH037006B2 JP H037006 B2 JPH037006 B2 JP H037006B2 JP 136383 A JP136383 A JP 136383A JP 136383 A JP136383 A JP 136383A JP H037006 B2 JPH037006 B2 JP H037006B2
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- JP
- Japan
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- filter
- internal combustion
- combustion engine
- microwave
- exhaust
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/027—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
- F01N3/028—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means using microwaves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/031—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters having means for by-passing filters, e.g. when clogged or during cold engine start
- F01N3/032—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters having means for by-passing filters, e.g. when clogged or during cold engine start during filter regeneration only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N2230/00—Combination of silencers and other devices
- F01N2230/02—Exhaust filters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は排気ガス中のパーテイキユレイト
(Particulate)を除去する内燃機関用フイルタ再
生装置に関するものである。
(Particulate)を除去する内燃機関用フイルタ再
生装置に関するものである。
従来、この種の装置としては種々検討されてい
るが、その一つとして第1図に示すものが考えら
れている。第1図において、1はデイーゼルエン
ジン、2はデイーゼルエンジン1に装着された排
気マニホールド、3は排気マニホールド2に接続
された排気管、4は排気管3の途中に設けられた
フイルタ収納器であつて排気管3の一部を構成す
る。5はフイルタ収納器4に収納されたフイル
タ、9は排気マニホールド2とフイルタ収納器4
の間の排気管3中に設けられたフイルタ再生用バ
ーナ、10はフイルタ再生用バーナ9に燃料を供
給する燃料ポンプ、11はフイルタ再生用バーナ
9に燃焼用空気を供給する空気ポンプである。
るが、その一つとして第1図に示すものが考えら
れている。第1図において、1はデイーゼルエン
ジン、2はデイーゼルエンジン1に装着された排
気マニホールド、3は排気マニホールド2に接続
された排気管、4は排気管3の途中に設けられた
フイルタ収納器であつて排気管3の一部を構成す
る。5はフイルタ収納器4に収納されたフイル
タ、9は排気マニホールド2とフイルタ収納器4
の間の排気管3中に設けられたフイルタ再生用バ
ーナ、10はフイルタ再生用バーナ9に燃料を供
給する燃料ポンプ、11はフイルタ再生用バーナ
9に燃焼用空気を供給する空気ポンプである。
上記従来装置の動作を説明する。デイーゼルエ
ンジン1によつて排出される排気ガス中のパーテ
イキユレイトは排気マニホールド2、排気管3を
通り、フイルタ収納器4に収納されたフイルタ5
によつてろ過され、このフイルタ5に蓄積されて
行く。フイルタ5にパーテイキユレイトがある程
度蓄積されると、排気マニホールド2内の圧力が
上昇してデイーゼルエンジン1の燃費が悪くなる
ので、このときはフイルタ5を再生しなければな
らない。一般にパーテイキユレイトの主成分はカ
ーボンでありその着火温度は500℃前後である。
従つて、何らかの方法でパーテイキユレイトが蓄
積されたフイルタ5の温度を500℃以上に上げれ
ばパーテイキユレイトが燃焼除去されてフイルタ
5の再生が可能である。第1図の場合には、バー
ナ9において燃料を燃焼させ、その燃焼排ガスを
エンジン排ガスと混合し、エンジン排ガスの温度
を500℃以上に上げることによつて間接的にフイ
ルタ5の温度を上昇させ、フイルタ5の再生を行
う。即ち、燃料ポンプ10によつて供給された燃
料と空気ポンプ11によつて供給された燃焼用空
気をバーナ9で混合燃焼させて高温の燃焼排ガス
を作り、これを排気管3中のエンジン排ガスに送
り込みフイルタ5の再生を行うわけである。
ンジン1によつて排出される排気ガス中のパーテ
イキユレイトは排気マニホールド2、排気管3を
通り、フイルタ収納器4に収納されたフイルタ5
によつてろ過され、このフイルタ5に蓄積されて
行く。フイルタ5にパーテイキユレイトがある程
度蓄積されると、排気マニホールド2内の圧力が
上昇してデイーゼルエンジン1の燃費が悪くなる
ので、このときはフイルタ5を再生しなければな
らない。一般にパーテイキユレイトの主成分はカ
ーボンでありその着火温度は500℃前後である。
従つて、何らかの方法でパーテイキユレイトが蓄
積されたフイルタ5の温度を500℃以上に上げれ
ばパーテイキユレイトが燃焼除去されてフイルタ
5の再生が可能である。第1図の場合には、バー
ナ9において燃料を燃焼させ、その燃焼排ガスを
エンジン排ガスと混合し、エンジン排ガスの温度
を500℃以上に上げることによつて間接的にフイ
ルタ5の温度を上昇させ、フイルタ5の再生を行
う。即ち、燃料ポンプ10によつて供給された燃
料と空気ポンプ11によつて供給された燃焼用空
気をバーナ9で混合燃焼させて高温の燃焼排ガス
を作り、これを排気管3中のエンジン排ガスに送
り込みフイルタ5の再生を行うわけである。
しかるに、上記装置は次のような欠点を有して
いた。(1)排気圧に打勝つことのできる高圧(通常
0.8Kg/cm2以上)でかつ大流量(通常100/min
以上)の空気ポンプ11と燃料ポンプ10を必要
とするため装置が大形で大きな電力を要し、高価
となつた。(2)排気圧がエンジン動作状態によつて
変動するため空気圧および燃料圧力を制御する必
要があり、面倒であつた。(3)排気圧の変動によつ
てバーナ9内での燃焼が不安定となり、フイルタ
5を安定に再生し難かつた。
いた。(1)排気圧に打勝つことのできる高圧(通常
0.8Kg/cm2以上)でかつ大流量(通常100/min
以上)の空気ポンプ11と燃料ポンプ10を必要
とするため装置が大形で大きな電力を要し、高価
となつた。(2)排気圧がエンジン動作状態によつて
変動するため空気圧および燃料圧力を制御する必
要があり、面倒であつた。(3)排気圧の変動によつ
てバーナ9内での燃焼が不安定となり、フイルタ
5を安定に再生し難かつた。
この発明は上記のような従来の欠点を除去する
ために成されたものであり、内燃機関の排気管を
二つに分岐させ、一方の排気ガス通路にマイクロ
波反射板とパーテイキユレイトフイルタおよびそ
の収納ケースを配設し、他方の排気ガス通路に適
当な圧損体とON−OFF電磁弁を設け、この他方
の排気ガス通路をパーテイキユレイトフイルタを
バイパスする形式で前記一方の排気ガス通路とマ
フラの手前で合流させ、前記収納ケースにマイク
ロ波供給路を設けてマイクロ波発振器からマイク
ロ波を供給することによつてパーテイキユレイト
フイルタに付着したパーテイキユレイトを選択的
に加熱燃焼させ、エンジンの動作状態の影響を受
けることが少く、フイルタを安定かつ効率良く再
生することができる内燃機関用フイルタ再生装置
を提供することを目的とする。
ために成されたものであり、内燃機関の排気管を
二つに分岐させ、一方の排気ガス通路にマイクロ
波反射板とパーテイキユレイトフイルタおよびそ
の収納ケースを配設し、他方の排気ガス通路に適
当な圧損体とON−OFF電磁弁を設け、この他方
の排気ガス通路をパーテイキユレイトフイルタを
バイパスする形式で前記一方の排気ガス通路とマ
フラの手前で合流させ、前記収納ケースにマイク
ロ波供給路を設けてマイクロ波発振器からマイク
ロ波を供給することによつてパーテイキユレイト
フイルタに付着したパーテイキユレイトを選択的
に加熱燃焼させ、エンジンの動作状態の影響を受
けることが少く、フイルタを安定かつ効率良く再
生することができる内燃機関用フイルタ再生装置
を提供することを目的とする。
以下、本発明の実施例を図面とともに説明す
る。第2図において、3a,3bは排気管3を二
つに分岐した排気分岐管で、一方の排気分岐管3
aにはフイルタ5を収納したフイルタ収納器4を
配設する。7は排気分岐管3aの一部であるフイ
ルタ収納器4に分岐して設けられた導波管から成
るマイクロ波供給路、8はマイクロ波供給路7に
装着されたマイクロ波発振器で例えばマグネトロ
ン等から構成される。12はマイクロ波発振器8
を駆動するマイクロ波電源、6はマイクロ波をフ
イルタ収納器4内に閉じ込めるためにその出口側
および入口側において排気分岐管3aに設けられ
たマイクロ波反射板、15は排気分岐管3bに設
けられたON−OFF機能を有する電磁弁、14は
排気分岐管3bを流れる排ガスに適当な圧損を与
える圧損体、13は排気分岐管3a,3bが合流
した後において排気管3に設けられたマフラであ
る。
る。第2図において、3a,3bは排気管3を二
つに分岐した排気分岐管で、一方の排気分岐管3
aにはフイルタ5を収納したフイルタ収納器4を
配設する。7は排気分岐管3aの一部であるフイ
ルタ収納器4に分岐して設けられた導波管から成
るマイクロ波供給路、8はマイクロ波供給路7に
装着されたマイクロ波発振器で例えばマグネトロ
ン等から構成される。12はマイクロ波発振器8
を駆動するマイクロ波電源、6はマイクロ波をフ
イルタ収納器4内に閉じ込めるためにその出口側
および入口側において排気分岐管3aに設けられ
たマイクロ波反射板、15は排気分岐管3bに設
けられたON−OFF機能を有する電磁弁、14は
排気分岐管3bを流れる排ガスに適当な圧損を与
える圧損体、13は排気分岐管3a,3bが合流
した後において排気管3に設けられたマフラであ
る。
上記装置においては、フイルタ5を再生する必
要が生じると、まず電磁弁15を開き、エンジン
1から出る排ガスの大部分がフイルタ収納器4を
バイパスして排気分岐管3bからマフラ13を通
つて排気されるようにする。このとき、圧損体1
4によつて生じる圧損によつて排ガスの一部はフ
イルタ収納器4に流れ込むようになつている。次
に、マイクロ波電力をマイクロ波発振器8からマ
イクロ波供給路7を介してフイルタ収納器4に供
給する。マイクロ波反射板6は例えば金属メツシ
ユあるいは金属板を十字状にしたものなどにより
構成されていてマイクロ波電力を反射するが、空
気や排ガスといつた流体は圧損なく通り抜けるこ
とができる。このため、供給されたマイクロ波電
力はフイルタ収納器4内のみに存在する。一方、
パーテイキユレイトの酸化に必要な酸素はフイル
タ収納器4を流通する排ガスから供給される。マ
イクロ波の性質によりフイルタ収納器4内のマイ
クロ波電力はフイルタ5に堆積したパーテイキユ
レイトのみに吸収され、パーテイキユレイトは選
択的に加熱される。こうして、パーテイキユレイ
トは発火点以上に加熱され、酸化されて燃焼し、
フイルタ5は再生される。再生が完了すると電磁
弁15は閉じられ、エンジン1の排ガスは排ガス
分岐管3aのみを通り、マフラ13より排出され
る。この状態は次の再生が行われるまで続き、排
ガス中のパーテイキユレイトはフイルタ5に堆積
して排ガス中から除去される。
要が生じると、まず電磁弁15を開き、エンジン
1から出る排ガスの大部分がフイルタ収納器4を
バイパスして排気分岐管3bからマフラ13を通
つて排気されるようにする。このとき、圧損体1
4によつて生じる圧損によつて排ガスの一部はフ
イルタ収納器4に流れ込むようになつている。次
に、マイクロ波電力をマイクロ波発振器8からマ
イクロ波供給路7を介してフイルタ収納器4に供
給する。マイクロ波反射板6は例えば金属メツシ
ユあるいは金属板を十字状にしたものなどにより
構成されていてマイクロ波電力を反射するが、空
気や排ガスといつた流体は圧損なく通り抜けるこ
とができる。このため、供給されたマイクロ波電
力はフイルタ収納器4内のみに存在する。一方、
パーテイキユレイトの酸化に必要な酸素はフイル
タ収納器4を流通する排ガスから供給される。マ
イクロ波の性質によりフイルタ収納器4内のマイ
クロ波電力はフイルタ5に堆積したパーテイキユ
レイトのみに吸収され、パーテイキユレイトは選
択的に加熱される。こうして、パーテイキユレイ
トは発火点以上に加熱され、酸化されて燃焼し、
フイルタ5は再生される。再生が完了すると電磁
弁15は閉じられ、エンジン1の排ガスは排ガス
分岐管3aのみを通り、マフラ13より排出され
る。この状態は次の再生が行われるまで続き、排
ガス中のパーテイキユレイトはフイルタ5に堆積
して排ガス中から除去される。
第3図および第4図は夫々本実施例の第2およ
び第3の実施例を示し、第3図の場合にはエンジ
ン1に付設されたオールタネータ20の交流出力
によりマイクロ波電源12を駆動するようにして
おり、第4図の場合にはオールタネータ20の交
流出力またはバツテリ21の直流出力をインバー
タ22を介して変換した交流出力をマイクロ波電
源12に加えるようにしており、いずれの例でも
電源構成を簡単にすることができる。
び第3の実施例を示し、第3図の場合にはエンジ
ン1に付設されたオールタネータ20の交流出力
によりマイクロ波電源12を駆動するようにして
おり、第4図の場合にはオールタネータ20の交
流出力またはバツテリ21の直流出力をインバー
タ22を介して変換した交流出力をマイクロ波電
源12に加えるようにしており、いずれの例でも
電源構成を簡単にすることができる。
尚、上記各実施例ではマイクロ波供給路7とし
て導波管を用いた場合を示したが、自在に曲げら
れる同軸ケーブルを用いても良い。又、マイクロ
波供給路7とフイルタ5の軸を一致させる必要は
なく、二個のマイクロ波反射板6の間にフイルタ
5およびマイクロ波供給路7が実効的に挾まれる
配置であれば良い。さらに、エンジンがガソリン
機関である場合にはフイルタ5の再生時に理論混
合比よりも薄いところで燃焼させるようにすれば
上記実施例と同様の効果を有する。
て導波管を用いた場合を示したが、自在に曲げら
れる同軸ケーブルを用いても良い。又、マイクロ
波供給路7とフイルタ5の軸を一致させる必要は
なく、二個のマイクロ波反射板6の間にフイルタ
5およびマイクロ波供給路7が実効的に挾まれる
配置であれば良い。さらに、エンジンがガソリン
機関である場合にはフイルタ5の再生時に理論混
合比よりも薄いところで燃焼させるようにすれば
上記実施例と同様の効果を有する。
以上のように本発明においては、フイルタ再生
時にはエンジン排ガスの一部をフイルタに供給す
るとともにフイルタのみにマイクロ波電力を供給
し、このマイクロ波電力によりフイルタに堆積し
たパーテイキユレイトのみを選択的に加熱して燃
焼除去するようにしており、従来のように高圧で
大流量の空気ポンプや燃料ポンプを必要とせず、
装置が小形で大電力を要せず安価にすることがで
きるとともに、エンジン動作状態に応じて変化す
る排気圧に対応して前記ポンプの空気圧や燃料圧
を制御する必要がなく、エンジン動作状態の影響
をほとんど受けずにフイルタを安定かつ効率良く
再生することができる。
時にはエンジン排ガスの一部をフイルタに供給す
るとともにフイルタのみにマイクロ波電力を供給
し、このマイクロ波電力によりフイルタに堆積し
たパーテイキユレイトのみを選択的に加熱して燃
焼除去するようにしており、従来のように高圧で
大流量の空気ポンプや燃料ポンプを必要とせず、
装置が小形で大電力を要せず安価にすることがで
きるとともに、エンジン動作状態に応じて変化す
る排気圧に対応して前記ポンプの空気圧や燃料圧
を制御する必要がなく、エンジン動作状態の影響
をほとんど受けずにフイルタを安定かつ効率良く
再生することができる。
第1図は従来装置の構成図、第2〜4図は夫々
本発明装置の第1〜3の実施例に係る構成図であ
る。 1……デイーゼルエンジン、2……排気マニホ
ールド、3……排気管、3a,3b……排気分岐
管、4……フイルタ収納器、5……フイルタ、6
……マイクロ波反射板、7……マイクロ波供給
路、8……マイクロ波発振器、12……マイクロ
波電源、13……マフラ、14……圧損体、15
……電磁弁、20……オールタネータ、21……
バツテリ、22……インバータ。尚、図中同一符
号は同一又は相当部分を示す。
本発明装置の第1〜3の実施例に係る構成図であ
る。 1……デイーゼルエンジン、2……排気マニホ
ールド、3……排気管、3a,3b……排気分岐
管、4……フイルタ収納器、5……フイルタ、6
……マイクロ波反射板、7……マイクロ波供給
路、8……マイクロ波発振器、12……マイクロ
波電源、13……マフラ、14……圧損体、15
……電磁弁、20……オールタネータ、21……
バツテリ、22……インバータ。尚、図中同一符
号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 内燃機関の排気管をマフラまでの間において
分岐合流させ、一方の排気分岐管に排気ガス中の
パーテイキユレイトを除去するフイルタとマイク
ロ波電源に駆動されてマイクロ波を発生するマイ
クロ波発振器を設けるとともに、一方の排気分岐
管におけるフイルタおよびマイクロ波発振器の設
置位置の上流側および下流側には夫々排気ガスは
通流可能でマイクロ波を反射するマイクロ波反射
板を設け、かつ他方の排気分岐管には該管を開閉
する弁機構と弁機構の開弁時即ちフイルタ再生時
に排気ガスの一部が他方の排気分岐管に通流する
ようにする圧損体を設けたことを特徴とする内燃
機関用フイルタ再生装置。 2 マイクロ波反射板を金属メツシユ又は金属板
を十字状にしたもので構成したことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の内燃機関用フイルタ
再生装置。 3 内燃機関がガソリン機関の場合にはフイルタ
再生時に内燃機関を理論混合比より薄い空燃比で
動作させるようにしたことを特徴とする特許請求
の範囲第1項又は第2項記載の内燃機関用フイル
タ再生装置。 4 マイクロ波発振器を駆動するマイクロ波電源
の電力をオールタネータの交流出力か又はバツテ
リの直流出力をインバータで交流に変換した交流
出力から得るようにしたことを特徴とする特許請
求の範囲第1〜3項のいずれかに記載の内燃機関
用フイルタ再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58001363A JPS59126021A (ja) | 1983-01-07 | 1983-01-07 | 内燃機関用フイルタ再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58001363A JPS59126021A (ja) | 1983-01-07 | 1983-01-07 | 内燃機関用フイルタ再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59126021A JPS59126021A (ja) | 1984-07-20 |
| JPH037006B2 true JPH037006B2 (ja) | 1991-01-31 |
Family
ID=11499410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58001363A Granted JPS59126021A (ja) | 1983-01-07 | 1983-01-07 | 内燃機関用フイルタ再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59126021A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60137413A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排ガス処理装置 |
| FR2588610B1 (fr) * | 1985-10-11 | 1987-12-11 | Renault | Procede d'elimination des particules carbonees contenues dans des gaz en circulation, notamment dans les gaz d'echappement de moteurs a allumage par compression. |
| DE3837073A1 (de) * | 1988-10-31 | 1990-05-03 | Eberspaecher J | Russfilter fuer dieselkraftfahrzeuge |
| US5074112A (en) * | 1990-02-21 | 1991-12-24 | Atomic Energy Of Canada Limited | Microwave diesel scrubber assembly |
| JPH03258909A (ja) * | 1990-03-06 | 1991-11-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディーゼル排ガス浄化装置 |
| JPH0472411A (ja) * | 1990-07-10 | 1992-03-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 内燃機関用フィルタ再生装置 |
| JPH04171210A (ja) * | 1990-11-02 | 1992-06-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 内燃機関用フイルタ再生装置 |
-
1983
- 1983-01-07 JP JP58001363A patent/JPS59126021A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59126021A (ja) | 1984-07-20 |
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