JPH04255520A - 内燃機関における炭化水素系ガス成分吸着システム - Google Patents
内燃機関における炭化水素系ガス成分吸着システムInfo
- Publication number
- JPH04255520A JPH04255520A JP3036643A JP3664391A JPH04255520A JP H04255520 A JPH04255520 A JP H04255520A JP 3036643 A JP3036643 A JP 3036643A JP 3664391 A JP3664391 A JP 3664391A JP H04255520 A JPH04255520 A JP H04255520A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adsorbent
- internal combustion
- combustion engine
- gas component
- space
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/18—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an adsorber or absorber
-
- 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
- F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
- F01N2570/12—Hydrocarbons
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車等の内燃機関
の始動時に排出される、炭化水素（ＨＣ）系ガス成分の
吸着システムに関する。
の始動時に排出される、炭化水素（ＨＣ）系ガス成分の
吸着システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＨＣ系ガス成分吸着システムとし
ては、吸着材を排気管に設置したものが知られている。 排気管中に吸着材をそのまま設置すれば、ＨＣ系ガス成
分を吸着させるという機能は確保できた。
ては、吸着材を排気管に設置したものが知られている。 排気管中に吸着材をそのまま設置すれば、ＨＣ系ガス成
分を吸着させるという機能は確保できた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなシステムにあっては次のような問題点があった。 （イ） 排気管中に常時設置されているため圧損が生じ
、内燃機関の効率低下（出力、燃費等）につながる。 （ロ） ＨＣ系ガス成分吸着材は高温の排気ガスにさら
されるため、吸着能力低下が懸念される。
うなシステムにあっては次のような問題点があった。 （イ） 排気管中に常時設置されているため圧損が生じ
、内燃機関の効率低下（出力、燃費等）につながる。 （ロ） ＨＣ系ガス成分吸着材は高温の排気ガスにさら
されるため、吸着能力低下が懸念される。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に着目して種々研究の結果達成されたもので、内燃機関
から排出されるＨＣ系ガス成分を吸着する吸着材で、そ
の一部分に圧損を低下させる空間部分を備えた吸着材を
排気管中に設置し、かつ内燃機関の運転状態を基に該吸
着材を回転させる機構を設けた内燃機関におけるＨＣ系
ガス成分吸着システムに関するものである。
に着目して種々研究の結果達成されたもので、内燃機関
から排出されるＨＣ系ガス成分を吸着する吸着材で、そ
の一部分に圧損を低下させる空間部分を備えた吸着材を
排気管中に設置し、かつ内燃機関の運転状態を基に該吸
着材を回転させる機構を設けた内燃機関におけるＨＣ系
ガス成分吸着システムに関するものである。
【０００５】この発明のＨＣ系ガス成分吸着材システム
においては、内燃機関の始動初期吸着材を介してＨＣ系
ガス成分を吸着し、触媒の温度が上昇し活性化した時点
で吸着材を回転させ排気ガスにさらして吸着していたＨ
Ｃ系ガス成分を脱離させ、次の吸着材の機能を作用させ
ない運転領域において排気ガスを空間部分を通過させる
。
においては、内燃機関の始動初期吸着材を介してＨＣ系
ガス成分を吸着し、触媒の温度が上昇し活性化した時点
で吸着材を回転させ排気ガスにさらして吸着していたＨ
Ｃ系ガス成分を脱離させ、次の吸着材の機能を作用させ
ない運転領域において排気ガスを空間部分を通過させる
。
【０００６】
【実施例】以下、この発明を図面を用いて実施例により
説明する。図１及び図２は、この発明の一実施例を示す
図である。
説明する。図１及び図２は、この発明の一実施例を示す
図である。
【０００７】一般に自動車等の内燃機関では、内燃機関
の回転数と吸入空気量、冷却水温等をベースにした燃料
噴射量に、排気ガス中の酸素濃度（理論混合比より燃料
がリッチかリーンか）の状態を加味して、電子制御装置
２により燃料噴射量を演算、制御している。排気ガス中
の酸素濃度は、排気管に設置したジルコニア等の固体電
解質を用いた酸素センサ７の起電力変化により、検出し
ている。このようにして、理論上燃料が完全に燃焼する
理論混合比近傍に空燃比を保持している。
の回転数と吸入空気量、冷却水温等をベースにした燃料
噴射量に、排気ガス中の酸素濃度（理論混合比より燃料
がリッチかリーンか）の状態を加味して、電子制御装置
２により燃料噴射量を演算、制御している。排気ガス中
の酸素濃度は、排気管に設置したジルコニア等の固体電
解質を用いた酸素センサ７の起電力変化により、検出し
ている。このようにして、理論上燃料が完全に燃焼する
理論混合比近傍に空燃比を保持している。
【０００８】理論空燃比近傍では、排ガス浄化用３元触
媒５−ＰｔやＲｈ等の貴金属をアルミナ等の担体上に担
持したもの−の窒素酸化物（ＮＯ）、一酸化炭素（ＣＯ
）、炭化水素（ＨＣ）に対する転化率が高く、それらを
効率良く浄化できる。
媒５−ＰｔやＲｈ等の貴金属をアルミナ等の担体上に担
持したもの−の窒素酸化物（ＮＯ）、一酸化炭素（ＣＯ
）、炭化水素（ＨＣ）に対する転化率が高く、それらを
効率良く浄化できる。
【０００９】しかしながら、始動初期では、触媒の温度
が低いために、触媒は活性化しておらず、ＮＯ、ＣＯ、
ＨＣ等に対して排気浄化能力を十分に発揮できない。ま
た、始動初期に排出されるＨＣ系ガス成分の量もかなり
多い。
が低いために、触媒は活性化しておらず、ＮＯ、ＣＯ、
ＨＣ等に対して排気浄化能力を十分に発揮できない。ま
た、始動初期に排出されるＨＣ系ガス成分の量もかなり
多い。
【００１０】従って、図１に示す様に、始動初期に、内
燃機関１から排出された排気ガス中のＨＣ系ガス成分を
、保持容器４内の吸着材を吸着材の回転機構３により回
転させながら容器４内の吸着材に一時的に吸着、保持し
、触媒の後流における排気温度を排気温度センサ６によ
り検知し、該触媒が機能する温度領域に達し、触媒が活
性化した時点で再度回転させて、排気ガスにさらし、吸
着していたＨＣ系ガス成分を脱離させ、後流の触媒５で
浄化させるものである。
燃機関１から排出された排気ガス中のＨＣ系ガス成分を
、保持容器４内の吸着材を吸着材の回転機構３により回
転させながら容器４内の吸着材に一時的に吸着、保持し
、触媒の後流における排気温度を排気温度センサ６によ
り検知し、該触媒が機能する温度領域に達し、触媒が活
性化した時点で再度回転させて、排気ガスにさらし、吸
着していたＨＣ系ガス成分を脱離させ、後流の触媒５で
浄化させるものである。
【００１１】図２（ａ）および（ｂ）に示した吸着材８
としては、Ｐｄや、Ｐｔ、Ｒｈ等の貴金属成分をアルミ
ナ等の担体上に担持し、ハニカム担体上に均一に塗布し
たものや、ゼオライトのような材料を塗布してもよい。 図示する吸着材はその一部分に圧損を低下させる空間部
分１０として断面円形の貫通空間部分および中心部に回
転軸様の貫通孔９を有する。
としては、Ｐｄや、Ｐｔ、Ｒｈ等の貴金属成分をアルミ
ナ等の担体上に担持し、ハニカム担体上に均一に塗布し
たものや、ゼオライトのような材料を塗布してもよい。 図示する吸着材はその一部分に圧損を低下させる空間部
分１０として断面円形の貫通空間部分および中心部に回
転軸様の貫通孔９を有する。
【００１２】上記吸着材の中心部に設けた、回転軸用の
貫通孔９には耐熱性、耐腐食性に優れたステンレス鋼等
を用いる。保持容器４の両端には、回転を円滑にするた
め、例えばベアリングを設置しておく。吸着材の回転機
構３は、電動モータと回転軸を回転させる、歯車等の伝
達部分からなる。
貫通孔９には耐熱性、耐腐食性に優れたステンレス鋼等
を用いる。保持容器４の両端には、回転を円滑にするた
め、例えばベアリングを設置しておく。吸着材の回転機
構３は、電動モータと回転軸を回転させる、歯車等の伝
達部分からなる。
【００１３】
【作用】次に作用を説明する。吸着材に設けた空間部分
の位置を基に、作用を説明する。
の位置を基に、作用を説明する。
【００１４】本システムの作動が終了した時には、空間
部分１０の位置は図３の実線で示す空間部分の位置にあ
る。この位置を原点（０°）とする。この位置で排気ガ
スは吸着材の空間部分を通過している。
部分１０の位置は図３の実線で示す空間部分の位置にあ
る。この位置を原点（０°）とする。この位置で排気ガ
スは吸着材の空間部分を通過している。
【００１５】ａ）内燃機関を始動させる状態にあるか否
かを、始動キイの挿入部分に設置した、キイの挿入検知
部からの信号と、内燃機関の冷却水温から電子制御装置
２で判断する。なお、図４に吸着材の回転を制御するフ
ローチャートを示す。内燃機関が冷えた状態（例えば冷
却水温５０℃以下、ローチャートではＴ℃とする）であ
り、機関停止直後の再始動ではない（ＮＯ）と判断した
場合は、即座に、図３の破線で示す位置まで吸着材を回
転させる。吸着材の断面を最大限に排気ガスに接するた
めに、図３に示す様に 吸着材の半径：Ｒ 空間部分の半径：ｒ 始動時の空間部分の位置：δ とすると、 δ＝２θ ｓｉｎ θ＝ｒ／（Ｒ−ｒ） から求められるδの角度分だけ回転させる。
かを、始動キイの挿入部分に設置した、キイの挿入検知
部からの信号と、内燃機関の冷却水温から電子制御装置
２で判断する。なお、図４に吸着材の回転を制御するフ
ローチャートを示す。内燃機関が冷えた状態（例えば冷
却水温５０℃以下、ローチャートではＴ℃とする）であ
り、機関停止直後の再始動ではない（ＮＯ）と判断した
場合は、即座に、図３の破線で示す位置まで吸着材を回
転させる。吸着材の断面を最大限に排気ガスに接するた
めに、図３に示す様に 吸着材の半径：Ｒ 空間部分の半径：ｒ 始動時の空間部分の位置：δ とすると、 δ＝２θ ｓｉｎ θ＝ｒ／（Ｒ−ｒ） から求められるδの角度分だけ回転させる。
【００１６】ｂ）始動を検知すると同時にＨＣ系ガス成
分吸着材８を回転させ、ＨＣ成分を最も多く排出する、
始動初期時間の間に図３の実線で示す空間部分（原点）
の位置まで回転させる。内燃機関の仕様、特性によりＨ
Ｃをより多く排出する時間は異なるので、その特性に合
わせた時間をあらかじめ測定しておき、その時間内に図
３の実線で示す空間部分の位置まで回転するようにモー
タ作動用の制御パルスを設定する。
分吸着材８を回転させ、ＨＣ成分を最も多く排出する、
始動初期時間の間に図３の実線で示す空間部分（原点）
の位置まで回転させる。内燃機関の仕様、特性によりＨ
Ｃをより多く排出する時間は異なるので、その特性に合
わせた時間をあらかじめ測定しておき、その時間内に図
３の実線で示す空間部分の位置まで回転するようにモー
タ作動用の制御パルスを設定する。
【００１７】ｃ）排気浄化用触媒の後流における排気温
度を好ましくは排気温度センサ６により検知し、触媒が
完全に機能する温度領域（例えばＨＣの転換効率が８０
％以上なるＫ℃）に入ったことを検知したら、再度吸着
材８を一定時間の間に３６０ °回転させる。排気ガス
にさらされたＨＣ成分は、その場である程度の触媒反応
を生じて一部が浄化された後、残りは排気ガス中に脱離
し、後流の触媒５でさらに浄化される。
度を好ましくは排気温度センサ６により検知し、触媒が
完全に機能する温度領域（例えばＨＣの転換効率が８０
％以上なるＫ℃）に入ったことを検知したら、再度吸着
材８を一定時間の間に３６０ °回転させる。排気ガス
にさらされたＨＣ成分は、その場である程度の触媒反応
を生じて一部が浄化された後、残りは排気ガス中に脱離
し、後流の触媒５でさらに浄化される。
【００１８】以上の様なＨＣ系ガス成分吸着材の形状と
回転の制御を行うことにより、効率的に、始動初期に排
出されるＨＣ系ガス成分を浄化することが可能である。
回転の制御を行うことにより、効率的に、始動初期に排
出されるＨＣ系ガス成分を浄化することが可能である。
【００１９】前記実施例においては、吸着材の空間部分
は完全な空間としたが他の実施例の吸着材においては、
吸着材の空間部分を完全な空間とせず、例えば図２（ａ
） の空間部分を隔壁により４等分するような粗いハニ
カム構造とする。この様な構造とすることで、吸着材全
体の強度が向上する。また空間部分の周壁１１を厚くす
ることにより、排気ガスから吸着材への熱伝達を少なく
できる。
は完全な空間としたが他の実施例の吸着材においては、
吸着材の空間部分を完全な空間とせず、例えば図２（ａ
） の空間部分を隔壁により４等分するような粗いハニ
カム構造とする。この様な構造とすることで、吸着材全
体の強度が向上する。また空間部分の周壁１１を厚くす
ることにより、排気ガスから吸着材への熱伝達を少なく
できる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、その構成をＨＣ系ガス成分吸着材の一部に空間部
分を設け、内燃機関の運転状態により回転させる機構と
したため １）ＨＣ系ガス成分吸着材の耐久性を向上でき、２）圧
損の低下を図れる という効果が得られる。
れば、その構成をＨＣ系ガス成分吸着材の一部に空間部
分を設け、内燃機関の運転状態により回転させる機構と
したため １）ＨＣ系ガス成分吸着材の耐久性を向上でき、２）圧
損の低下を図れる という効果が得られる。
【００２１】更に実施例に示すように、触媒の作動温度
領域に達してからＨＣ系ガス成分を脱離させるため吸着
していたＨＣ系ガス成分の浄化率を高くすることができ
るという効果がある。
領域に達してからＨＣ系ガス成分を脱離させるため吸着
していたＨＣ系ガス成分の浄化率を高くすることができ
るという効果がある。
【図１】本発明のＨＣ系ガス成分吸着システムを組み込
んだ内燃機関の排気浄化システム全体の模式図である。
んだ内燃機関の排気浄化システム全体の模式図である。
【図２】（ａ）は吸着材の正面図であり、（ｂ）は吸着
材の側面図である。
材の側面図である。
【図３】吸着材の空間部分の初期の回転角δを求めるた
めの説明図である。
めの説明図である。
【図４】吸着材の回転を制御するためのフローチャート
である。
である。
１ 内燃機関
２ 電子制御装置
３ ＨＣ系ガス成分吸着材の回転機構４ ＨＣ系ガ
ス成分吸着材の保持容器５ 排気ガス浄化用触媒 ６ 排気温度センサ ７ 排気管 ８ ＨＣ系ガス成分吸着材 ９ 回転軸用の貫通孔 １０ 吸着材に設けた空間 １１ 空間部分の周壁
ス成分吸着材の保持容器５ 排気ガス浄化用触媒 ６ 排気温度センサ ７ 排気管 ８ ＨＣ系ガス成分吸着材 ９ 回転軸用の貫通孔 １０ 吸着材に設けた空間 １１ 空間部分の周壁
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関の排気ガス中に含有される、
炭化水素系ガス成分を吸着する吸着材と、該吸着材を内
燃機関の運転状態により回転させる機構を保持し、上記
吸着材がその一部分に圧損を低下させる空間部分を備え
たことを特徴とする内燃機関における炭化水素系ガス成
分吸着システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3036643A JPH04255520A (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 内燃機関における炭化水素系ガス成分吸着システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3036643A JPH04255520A (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 内燃機関における炭化水素系ガス成分吸着システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04255520A true JPH04255520A (ja) | 1992-09-10 |
Family
ID=12475530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3036643A Pending JPH04255520A (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 内燃機関における炭化水素系ガス成分吸着システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04255520A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07269332A (ja) * | 1994-03-29 | 1995-10-17 | Ngk Insulators Ltd | 排ガス浄化装置及び排ガス浄化装置用バタフライ弁 |
| US6696389B1 (en) | 1996-02-23 | 2004-02-24 | Daimlerchrysler Ag | Process and apparatus for cleaning a gas flow |
-
1991
- 1991-02-07 JP JP3036643A patent/JPH04255520A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07269332A (ja) * | 1994-03-29 | 1995-10-17 | Ngk Insulators Ltd | 排ガス浄化装置及び排ガス浄化装置用バタフライ弁 |
| US6696389B1 (en) | 1996-02-23 | 2004-02-24 | Daimlerchrysler Ag | Process and apparatus for cleaning a gas flow |
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