JPH0610122Y2 - 内燃機関の吸排気処理装置 - Google Patents
内燃機関の吸排気処理装置Info
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- JPH0610122Y2 JPH0610122Y2 JP9478888U JP9478888U JPH0610122Y2 JP H0610122 Y2 JPH0610122 Y2 JP H0610122Y2 JP 9478888 U JP9478888 U JP 9478888U JP 9478888 U JP9478888 U JP 9478888U JP H0610122 Y2 JPH0610122 Y2 JP H0610122Y2
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 24
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 52
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- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 29
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Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、排気ガス中のパーティキュレートやNOxの
低減を図った内燃機関の吸排気処理装置に関する。
低減を図った内燃機関の吸排気処理装置に関する。
エンジンから放出される排気ガス中のパーティキュレー
トやNOxの低減を図るものとして、従来、例えば特開
昭62−255510号公報に開示されるパーティキュ
レート除去装置や特開昭63−18177号公報の吸気
装置が知られている。
トやNOxの低減を図るものとして、従来、例えば特開
昭62−255510号公報に開示されるパーティキュ
レート除去装置や特開昭63−18177号公報の吸気
装置が知られている。
上記パーティキュレート除去装置は、燃焼によって生じ
たパーティキュレートをフィルタにより捕捉して排気ガ
スから除去するようにした装置に於て、上記排気ガスを
再循環させる管路を設けると共にこの管路に制御バルブ
を接続し、排気圧が所定値を越えた際に当該制御バルブ
を開いて排気ガスを再循環させるようにしたもので、高
温の排気ガスをフィルタに供給することによってフィル
タに捕捉されたパーティキュレートの再燃焼の促進を図
っている。
たパーティキュレートをフィルタにより捕捉して排気ガ
スから除去するようにした装置に於て、上記排気ガスを
再循環させる管路を設けると共にこの管路に制御バルブ
を接続し、排気圧が所定値を越えた際に当該制御バルブ
を開いて排気ガスを再循環させるようにしたもので、高
温の排気ガスをフィルタに供給することによってフィル
タに捕捉されたパーティキュレートの再燃焼の促進を図
っている。
又、後者の吸気装置は、空気入口,高酸素濃度空気出
口,低酸素濃度空気出口とを有する膜型酸素富化装置の
空気入口をターボチャージャの過給圧取出口に、高酸素
濃度空気出口を吸気マニホールドに夫々連結し、高酸素
濃度空気取出口とターボチャージャの空気取入口とをバ
イパス路で連結したもので、酸素濃度の高い酸素富化空
気を吸気マニホールドに吸気することによってパーティ
キュレートの再燃焼を促進している。
口,低酸素濃度空気出口とを有する膜型酸素富化装置の
空気入口をターボチャージャの過給圧取出口に、高酸素
濃度空気出口を吸気マニホールドに夫々連結し、高酸素
濃度空気取出口とターボチャージャの空気取入口とをバ
イパス路で連結したもので、酸素濃度の高い酸素富化空
気を吸気マニホールドに吸気することによってパーティ
キュレートの再燃焼を促進している。
然し乍ら、前者のパーティキュレート除去装置の如く排
気ガスを再循環させると、不完全燃焼に基づく排気中の
パーティキュレートが増加してフィルタが詰まり易くな
る欠点があり、又、後者の吸気装置にあっては、パーテ
ィキュレートの燃焼が促進されてパーティキュレートが
低減されるものの、燃焼の促進により燃焼温度が高くな
ってNOxが却って増大してしまう不具合があった。
気ガスを再循環させると、不完全燃焼に基づく排気中の
パーティキュレートが増加してフィルタが詰まり易くな
る欠点があり、又、後者の吸気装置にあっては、パーテ
ィキュレートの燃焼が促進されてパーティキュレートが
低減されるものの、燃焼の促進により燃焼温度が高くな
ってNOxが却って増大してしまう不具合があった。
然も、一般にディーゼルエンジンから放出される排気ガ
スは酸素濃度が高いため、排気系に触媒を装着してもN
Oxを触媒で還元することができなかった。
スは酸素濃度が高いため、排気系に触媒を装着してもN
Oxを触媒で還元することができなかった。
本考案は斯かる実情に鑑み案出されたもので、排気ガス
中のパーティキュレートを除去し、併せてNOxを還元
してその無害化を図った内燃機関の吸排気処理装置を提
供することを目的とする。
中のパーティキュレートを除去し、併せてNOxを還元
してその無害化を図った内燃機関の吸排気処理装置を提
供することを目的とする。
斯かる目的を達成するために、本考案は、エンジンの吸
気通路に酸素富化装置を設け、当該酸素富化装置から窒
素富化空気の出口を吸気マニホールドに接続すると共
に、エンジンの排気通路にパーティキュレートトラップ
フィルタ及び触媒を取り付け、上記酸素富化装置から酸
素富化空気を取り出す通路を当該パーティキュレートト
ラップフィルタの上流側に接続し、且つ上記触媒に触媒
加熱手段を設けたものである。
気通路に酸素富化装置を設け、当該酸素富化装置から窒
素富化空気の出口を吸気マニホールドに接続すると共
に、エンジンの排気通路にパーティキュレートトラップ
フィルタ及び触媒を取り付け、上記酸素富化装置から酸
素富化空気を取り出す通路を当該パーティキュレートト
ラップフィルタの上流側に接続し、且つ上記触媒に触媒
加熱手段を設けたものである。
本考案によれば、エンジンの吸気通路に導入された空気
は、酸素富化装置を透過することにより酸素濃度の高い
酸素富化空気となり、他方、透過しなかった空気は相対
的に窒素濃度の高い窒素富化空気となる。
は、酸素富化装置を透過することにより酸素濃度の高い
酸素富化空気となり、他方、透過しなかった空気は相対
的に窒素濃度の高い窒素富化空気となる。
そして、酸素富化空気はパーティキュレートトラップフ
ィルタ内に導入されてパーティキュレートの燃焼に供さ
れることとなる。
ィルタ内に導入されてパーティキュレートの燃焼に供さ
れることとなる。
一方、窒素富化空気は吸気マニホールドに送り込まれる
が、この窒素富化空気は内燃機関での燃焼に寄与しない
不活性な成分である窒素濃度が高いため、内燃機関の燃
焼温度を下げることとなる。
が、この窒素富化空気は内燃機関での燃焼に寄与しない
不活性な成分である窒素濃度が高いため、内燃機関の燃
焼温度を下げることとなる。
そして、パーティキュレートトラップフィルタでパーテ
ィキュレートが補集された排気ガスは、加熱手段で活性
化された触媒を通過して大気に放出されるが、パーティ
キュレートトラップフィルタの再生のために酸素富化空
気が当該パーティキュレートトラップフィルタに供給さ
れる場合を除き、窒素富化空気が内燃機関に導入されて
排気ガス中の酸素濃度が低くなるため、触媒でNOxの
還元がなされることとなる。
ィキュレートが補集された排気ガスは、加熱手段で活性
化された触媒を通過して大気に放出されるが、パーティ
キュレートトラップフィルタの再生のために酸素富化空
気が当該パーティキュレートトラップフィルタに供給さ
れる場合を除き、窒素富化空気が内燃機関に導入されて
排気ガス中の酸素濃度が低くなるため、触媒でNOxの
還元がなされることとなる。
以下、本考案の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
第1図は本考案の第一実施例に係る吸排気処理装置の概
略を示し、図に於て、符号1はエンジン、3は吸気マニ
ホールド、5は排気マニホールド、又、符号7はエンジ
ン1の吸気通路9に装着された酸素富化装置で、当該酸
素富化装置7は内部に酸素富化膜7aを備え、入口部7
bから導入されて酸素富化膜7aを透過した酸素濃度の
高い酸素富化空気を出口部7cから酸素富化通路11に
導き、又、酸素富化膜7aを透過しない窒素濃度の高い
窒素富化空気(酸素富化膜7aを透過しなかった空気は
酸素濃度が低く窒素濃度の高い空気となる)を、他の出
口部7dから窒素富化通路13を介して吸気マニホール
ド3内に導入するようになっている。そして、上記酸素
富化通路11はポンプ15を介してタンク17に接続
し、更に、当該タンク17にはエンジン1の排気通路1
9に装着されたパーティキュレートトラップフィルタ
(以下「トラップフィルタ」という)21の上流側と連
通する二次空気導入通路23が接続し、この二次空気導
入通路23の途中に連通を遮断する切換弁25が設けら
れている。
略を示し、図に於て、符号1はエンジン、3は吸気マニ
ホールド、5は排気マニホールド、又、符号7はエンジ
ン1の吸気通路9に装着された酸素富化装置で、当該酸
素富化装置7は内部に酸素富化膜7aを備え、入口部7
bから導入されて酸素富化膜7aを透過した酸素濃度の
高い酸素富化空気を出口部7cから酸素富化通路11に
導き、又、酸素富化膜7aを透過しない窒素濃度の高い
窒素富化空気(酸素富化膜7aを透過しなかった空気は
酸素濃度が低く窒素濃度の高い空気となる)を、他の出
口部7dから窒素富化通路13を介して吸気マニホール
ド3内に導入するようになっている。そして、上記酸素
富化通路11はポンプ15を介してタンク17に接続
し、更に、当該タンク17にはエンジン1の排気通路1
9に装着されたパーティキュレートトラップフィルタ
(以下「トラップフィルタ」という)21の上流側と連
通する二次空気導入通路23が接続し、この二次空気導
入通路23の途中に連通を遮断する切換弁25が設けら
れている。
一方、上述したようにエンジン1の排気通路19にはト
ラップフィルタ21が設けられており、排気ガス中のパ
ーティキュレートが当該トラップフィルタ21で補集さ
れるようになっている。そして、パーティキュレートが
除去された排気ガスは、トラップフィルタ21の下流に
装着された触媒27内に導入されてNOxが還元される
ようになっている。又、符号29はヒータで、当該ヒー
タ29で触媒27を加熱してその活性化を図るようにな
っている。その他、図中、符号31はエアクリーナ、3
3はマフラである。
ラップフィルタ21が設けられており、排気ガス中のパ
ーティキュレートが当該トラップフィルタ21で補集さ
れるようになっている。そして、パーティキュレートが
除去された排気ガスは、トラップフィルタ21の下流に
装着された触媒27内に導入されてNOxが還元される
ようになっている。又、符号29はヒータで、当該ヒー
タ29で触媒27を加熱してその活性化を図るようにな
っている。その他、図中、符号31はエアクリーナ、3
3はマフラである。
本実施例はこのように構成されているから、酸素富化装
置7に導かれた空気は、ポンプ15に吸引されて酸素富
化膜7aを透過することにより酸素濃度の高い酸素富化
空気となり、出口部7cから酸素富化通路11を経由し
てタンク17に送りこまれる。そして、トラップフィル
タ21で補集されたパーティキュレートを燃焼する際に
切換弁25を操作して二次空気導入通路23を開放する
と、タンク17内の酸素富化空気がトラップフィルタ2
1内に導入されてパーティキュレートの燃焼に供される
こととなる。
置7に導かれた空気は、ポンプ15に吸引されて酸素富
化膜7aを透過することにより酸素濃度の高い酸素富化
空気となり、出口部7cから酸素富化通路11を経由し
てタンク17に送りこまれる。そして、トラップフィル
タ21で補集されたパーティキュレートを燃焼する際に
切換弁25を操作して二次空気導入通路23を開放する
と、タンク17内の酸素富化空気がトラップフィルタ2
1内に導入されてパーティキュレートの燃焼に供される
こととなる。
一方、酸素富化膜7aを透過しない相対的に窒素濃度の
高い窒素富化空気は、出口部7dから窒素富化通路13
を経て吸気マニホールド3に送り込まれるが、エンジン
1での燃焼に寄与しない不活性な成分である窒素濃度が
高いため、燃焼温度を下げることとなる。
高い窒素富化空気は、出口部7dから窒素富化通路13
を経て吸気マニホールド3に送り込まれるが、エンジン
1での燃焼に寄与しない不活性な成分である窒素濃度が
高いため、燃焼温度を下げることとなる。
そして、トラップフィルタ21でパーティキュレートが
補集された排気ガスは、ヒータ29で活性化された触媒
27を通過してマフラ33で消音されて外部に放出され
るが、トラップフィルタ21の再生のために酸素富化空
気がトラップフィルタ21に供給される場合を除き、窒
素富化空気がエンジン1に導入されて排気ガス中の酸素
濃度が低くなるため、触媒27でNOxの還元がなされ
ることとなる。
補集された排気ガスは、ヒータ29で活性化された触媒
27を通過してマフラ33で消音されて外部に放出され
るが、トラップフィルタ21の再生のために酸素富化空
気がトラップフィルタ21に供給される場合を除き、窒
素富化空気がエンジン1に導入されて排気ガス中の酸素
濃度が低くなるため、触媒27でNOxの還元がなされ
ることとなる。
このように、本実施例によれば、酸素富化空気がトラッ
プフィルタ21に供給されてパーティキュレートの燃焼
除去に供されるため、パーティキュレートの燃焼が促進
されてその低減が図られることとなった。
プフィルタ21に供給されてパーティキュレートの燃焼
除去に供されるため、パーティキュレートの燃焼が促進
されてその低減が図られることとなった。
又、本実施例によれば、窒素富化空気が吸気マニホール
ド3内に送り込まれて燃焼温度が下がるためNOxの発
生が低減し、然も、排気ガス中のパーティキュレートが
トラップフィルタ21で補集されるために触媒27の目
詰まりがなく、又、触媒27でのNOxの還元が可能と
なったことも相俟って、排気ガス中のNOxの著しい低
減が図られることとなった。
ド3内に送り込まれて燃焼温度が下がるためNOxの発
生が低減し、然も、排気ガス中のパーティキュレートが
トラップフィルタ21で補集されるために触媒27の目
詰まりがなく、又、触媒27でのNOxの還元が可能と
なったことも相俟って、排気ガス中のNOxの著しい低
減が図られることとなった。
尚、上記実施例に代えて、第2図に示すように触媒を担
持したフィルタとヒータ35を内蔵したトラップフィル
タ37を排気通路19に設けてもよい。そして、その他
の構成は上記第一実施例と同様であるので、同一のもの
には同一符号を付してそれらの構造説明は省略する。
持したフィルタとヒータ35を内蔵したトラップフィル
タ37を排気通路19に設けてもよい。そして、その他
の構成は上記第一実施例と同様であるので、同一のもの
には同一符号を付してそれらの構造説明は省略する。
而して、斯かる実施例によっても、第一実施例と同様、
所期の目的を達成することが可能である。
所期の目的を達成することが可能である。
第3図は本考案の更に他の実施例を示し、本実施例は第
一実施例中のヒータ29を他の手段に置き換えたもので
ある。
一実施例中のヒータ29を他の手段に置き換えたもので
ある。
即ち、本実施例は触媒27を収納する保温ケーシング3
9をトラップフィルタ21の上流側に装着して高温の排
気ガスを保温ケーシング39に導入させ、そして、トラ
ップフィルタ21でパーティキュレートが補集された排
気ガスを保温ケーシング39内の触媒27に案内したも
ので、排気ガスの排気熱を利用して保温ケーシング39
を加熱することにより触媒27を暖めてその活性化を図
り、併せて、エンジン1のクランクシャフト41で駆動
される周知のスーパーチャージャ43を吸気通路9に設
け、当該スーパーチャージャ43による圧縮空気を酸素
富化装置7に導入するようにしたものである。尚、その
他の構成は上記第一実施例と同様であるので、同一のも
のには同一符号を付してそれらの構造説明は省略する。
9をトラップフィルタ21の上流側に装着して高温の排
気ガスを保温ケーシング39に導入させ、そして、トラ
ップフィルタ21でパーティキュレートが補集された排
気ガスを保温ケーシング39内の触媒27に案内したも
ので、排気ガスの排気熱を利用して保温ケーシング39
を加熱することにより触媒27を暖めてその活性化を図
り、併せて、エンジン1のクランクシャフト41で駆動
される周知のスーパーチャージャ43を吸気通路9に設
け、当該スーパーチャージャ43による圧縮空気を酸素
富化装置7に導入するようにしたものである。尚、その
他の構成は上記第一実施例と同様であるので、同一のも
のには同一符号を付してそれらの構造説明は省略する。
而して、本実施例によっても、酸素富化装置7に導入さ
れた圧縮空気は、第一実施例と同様、当該酸素富化装置
7で酸素富化空気と窒素富化空気とに分流されて同様の
工程を流下することとなる。
れた圧縮空気は、第一実施例と同様、当該酸素富化装置
7で酸素富化空気と窒素富化空気とに分流されて同様の
工程を流下することとなる。
従って、本実施例によっても、上記第一実施例と同様、
酸素富化空気がトラップフィルタ21に供給されてパー
ティキュレートの燃焼除去に供されることによりパーテ
ィキュレートの低減が図られ、又、窒素富化空気が吸気
マニホールド3内に送り込まれて燃焼温度が下がるため
NOxの発生が低減し、然も、排気ガス中のパーティキ
ュレートがトラップフィルタ21で補集されるために触
媒27の目詰まりがなく、又、触媒27でのNOxの還
元が可能となったことも相俟って、排気ガス中のNOx
の著しい低減が図られることとなった。
酸素富化空気がトラップフィルタ21に供給されてパー
ティキュレートの燃焼除去に供されることによりパーテ
ィキュレートの低減が図られ、又、窒素富化空気が吸気
マニホールド3内に送り込まれて燃焼温度が下がるため
NOxの発生が低減し、然も、排気ガス中のパーティキ
ュレートがトラップフィルタ21で補集されるために触
媒27の目詰まりがなく、又、触媒27でのNOxの還
元が可能となったことも相俟って、排気ガス中のNOx
の著しい低減が図られることとなった。
又、本実施例によれば、保温ケーシング39に導入され
る排気ガスの排気熱によって触媒27の活性化が図れる
ので、第一実施例の如きヒータ29が不要となった。
る排気ガスの排気熱によって触媒27の活性化が図れる
ので、第一実施例の如きヒータ29が不要となった。
以上述べたように、本考案は、エンジンの吸気通路に酸
素富化装置を設け、当該酸素富化装置から窒素富化空気
の出口を吸気マニホールドに接続すると共に、エンジン
の排気通路にトラップフィルタ及び触媒を取り付け、上
記酸素富化装置から酸素富化空気を取り出す通路を当該
トラップフィルタの上流側に接続し、且つ上記触媒に触
媒加熱手段を設けたものであるから、酸素富化空気がト
ラップフィルタに供給されてパーティキュレートの燃焼
除去に供されることによりパーティキュレートの低減が
図られ、又、酸素富化空気が吸気マニホールド内に送り
込まれて燃焼温度が下がるためNOxの発生が低減し、
然も、排気ガス中のパーティキュレートがトラップフィ
ルタで補集されるために触媒の目詰まりがなく、又、触
媒でのNOxの還元が可能となったことも相俟って、排
気ガス中のNOxの無害化が図られることとなった。
素富化装置を設け、当該酸素富化装置から窒素富化空気
の出口を吸気マニホールドに接続すると共に、エンジン
の排気通路にトラップフィルタ及び触媒を取り付け、上
記酸素富化装置から酸素富化空気を取り出す通路を当該
トラップフィルタの上流側に接続し、且つ上記触媒に触
媒加熱手段を設けたものであるから、酸素富化空気がト
ラップフィルタに供給されてパーティキュレートの燃焼
除去に供されることによりパーティキュレートの低減が
図られ、又、酸素富化空気が吸気マニホールド内に送り
込まれて燃焼温度が下がるためNOxの発生が低減し、
然も、排気ガス中のパーティキュレートがトラップフィ
ルタで補集されるために触媒の目詰まりがなく、又、触
媒でのNOxの還元が可能となったことも相俟って、排
気ガス中のNOxの無害化が図られることとなった。
第1図は本考案の第一実施例に係る内燃機関の吸排気処
理装置の概略構成図、第2図は第二実施例に係る吸排気
処理装置の概略構成図、第3図は本考案の更に他の実施
例に係る吸排気処理装置の概略構成図である。 1……エンジン 3……吸気マニホールド 5……排気マニホールド 7……酸素富化装置 9……吸気通路 11……酸素富化通路 13……窒素富化通路 19……排気通路 21,37……トラップフィルタ 23……二次空気導入通路 27……触媒 29,35……ヒータ 39……保温ケーシング。
理装置の概略構成図、第2図は第二実施例に係る吸排気
処理装置の概略構成図、第3図は本考案の更に他の実施
例に係る吸排気処理装置の概略構成図である。 1……エンジン 3……吸気マニホールド 5……排気マニホールド 7……酸素富化装置 9……吸気通路 11……酸素富化通路 13……窒素富化通路 19……排気通路 21,37……トラップフィルタ 23……二次空気導入通路 27……触媒 29,35……ヒータ 39……保温ケーシング。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 北村 文章 埼玉県上尾市大字壱丁目1番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 (72)考案者 新村 恵一 埼玉県上尾市大字壱丁目1番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 (72)考案者 中村 秀一 埼玉県上尾市大字壱丁目1番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−152113(JP,A) 特開 昭59−58111(JP,A) 実開 昭59−139510(JP,U) 実開 平1−108317(JP,U)
Claims (1)
- 【請求項1】エンジンの吸気通路に酸素富化装置を設
け、当該酸素富化装置から窒素富化空気の出口を吸気マ
ニホールドに接続すると共に、エンジンの排気通路にパ
ーティキュレートトラップフィルタ及び触媒を取り付
け、上記酸素富化装置から酸素富化空気を取り出す通路
を当該パーティキュレートトラップフィルタの上流側に
接続し、且つ上記触媒に触媒加熱手段を設けたことを特
徴とする内燃機関の吸排気処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9478888U JPH0610122Y2 (ja) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | 内燃機関の吸排気処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9478888U JPH0610122Y2 (ja) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | 内燃機関の吸排気処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0218608U JPH0218608U (ja) | 1990-02-07 |
| JPH0610122Y2 true JPH0610122Y2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=31319365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9478888U Expired - Lifetime JPH0610122Y2 (ja) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | 内燃機関の吸排気処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610122Y2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007113459A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Toyota Motor Corp | 排気ガス浄化システム |
| WO2008127755A3 (en) * | 2007-01-27 | 2009-02-26 | Borgwarner Inc | Secondary air system for a combustion engine breathing system |
-
1988
- 1988-07-18 JP JP9478888U patent/JPH0610122Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007113459A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Toyota Motor Corp | 排気ガス浄化システム |
| WO2008127755A3 (en) * | 2007-01-27 | 2009-02-26 | Borgwarner Inc | Secondary air system for a combustion engine breathing system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0218608U (ja) | 1990-02-07 |
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