JPS6032927A - 副燃焼室式デイ−ゼルエンジン - Google Patents
副燃焼室式デイ−ゼルエンジンInfo
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- JPS6032927A JPS6032927A JP58140190A JP14019083A JPS6032927A JP S6032927 A JPS6032927 A JP S6032927A JP 58140190 A JP58140190 A JP 58140190A JP 14019083 A JP14019083 A JP 14019083A JP S6032927 A JPS6032927 A JP S6032927A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- combustion chamber
- sub
- glow plug
- alumina
- 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
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
- F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
- F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
- F02B19/16—Chamber shapes or constructions not specific to sub-groups F02B19/02 - F02B19/10
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (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
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は触媒化し、更にその触媒の耐久性を向上せしめ
た。副燃焼室を有するディーゼルエンジンに関するもの
である。
た。副燃焼室を有するディーゼルエンジンに関するもの
である。
(従来技術)
ディ−ゼルエンジンの着火性を良<シ、始動性を向上さ
せるために副燃焼室内壁面や副燃焼室内ノブローブラグ
の表面に触媒層を形成させることが行われている。例え
ば上記副燃焼室内壁面やグロープラグ表面にニッケル、
クロム、アルミニウム等からなる金属中間層を形成し、
該中間層の表面に酸化ジルコニウムなどの酸化物や酸化
ジルコニウムと周期律表1[aまたはl[a亜族の金属
の酸化物との複合酸化物などの耐熱性無機物質層を形成
し、この無機物質層に白金、ロジウム等の触媒金属を担
持させたものが従来より知られている。
せるために副燃焼室内壁面や副燃焼室内ノブローブラグ
の表面に触媒層を形成させることが行われている。例え
ば上記副燃焼室内壁面やグロープラグ表面にニッケル、
クロム、アルミニウム等からなる金属中間層を形成し、
該中間層の表面に酸化ジルコニウムなどの酸化物や酸化
ジルコニウムと周期律表1[aまたはl[a亜族の金属
の酸化物との複合酸化物などの耐熱性無機物質層を形成
し、この無機物質層に白金、ロジウム等の触媒金属を担
持させたものが従来より知られている。
しかしながら、エンジンオイルやガソリン中に添加物な
どとして含まれているカルシウム(Ca) 、燐(P)
、鉛(pb )等の化合物が燃焼により分解し微粒子状
となって触媒表面に堆積し、表面の細孔を塞いで燃料ガ
スが内部に拡散する。iを妨げたり、触媒金属と反応し
て活性を低下せしめたりして触媒を被毒するため、従来
の触媒化された副燃焼室式ディーゼルエンジンにおいて
は短時間で性能が劣化していた。
どとして含まれているカルシウム(Ca) 、燐(P)
、鉛(pb )等の化合物が燃焼により分解し微粒子状
となって触媒表面に堆積し、表面の細孔を塞いで燃料ガ
スが内部に拡散する。iを妨げたり、触媒金属と反応し
て活性を低下せしめたりして触媒を被毒するため、従来
の触媒化された副燃焼室式ディーゼルエンジンにおいて
は短時間で性能が劣化していた。
(発明の目的)
本発明は上記従来技術における問題点を解決するための
ものである。その目的とするところは、長時間線動して
も触媒性能が低下しない触媒御された副燃焼室式ディー
ゼルエンジンを提供することにある。
ものである。その目的とするところは、長時間線動して
も触媒性能が低下しない触媒御された副燃焼室式ディー
ゼルエンジンを提供することにある。
(発明の構成)
すなわち本発明の副燃焼室式ディーゼルエンジンは、副
燃焼室内壁面あるいはグロープラグの表面の少なくとも
一部に酸化物層を形成し、該酸化物層に触媒金属を担持
した後、該層上に更にアルミナ等の酸化物層を形成せし
めたことを特徴とする。
燃焼室内壁面あるいはグロープラグの表面の少なくとも
一部に酸化物層を形成し、該酸化物層に触媒金属を担持
した後、該層上に更にアルミナ等の酸化物層を形成せし
めたことを特徴とする。
触媒金属を担持せしめて触媒層とした上に更に形成する
酸化物層は、下層の触媒層を被毒物質から守る保護層あ
るいは燃料ガス等の拡散を調節する状態調節層などとし
て働くものであるため、その性状が重要であり、酸化物
の種類。
酸化物層は、下層の触媒層を被毒物質から守る保護層あ
るいは燃料ガス等の拡散を調節する状態調節層などとし
て働くものであるため、その性状が重要であり、酸化物
の種類。
平均粒径(比表面積)、粒径分布、厚み等を最適に選択
することが必要である。
することが必要である。
本発明に用い得る酸化物としては、各種結晶系のアルミ
ナ(At20.) 、 ’−/リカ(8i 0x )
ノ外に、例えばマグネシア(MgO)、カルシア(Ca
b)、イツトリア(ytos) eチタニア(T’O*
) tジルコニア(zroJ等の単一組成の金属酸化
物、および例えばzro、−YtOm e Zr□、
−CaO等の複合酸化物すなわちCaT103 、 L
aAt03等のペロブスカイト型化合物、あるいはMg
A40+ t Fe(NIFe)04# Zn(TIZ
n)04等のスピネル型化合物、あるいはMgtSI0
4s鳩S 10H等の珪酸塩などの焼結性の無機酸化物
が挙げられる。またこれらを組合せて用いてもよい。
ナ(At20.) 、 ’−/リカ(8i 0x )
ノ外に、例えばマグネシア(MgO)、カルシア(Ca
b)、イツトリア(ytos) eチタニア(T’O*
) tジルコニア(zroJ等の単一組成の金属酸化
物、および例えばzro、−YtOm e Zr□、
−CaO等の複合酸化物すなわちCaT103 、 L
aAt03等のペロブスカイト型化合物、あるいはMg
A40+ t Fe(NIFe)04# Zn(TIZ
n)04等のスピネル型化合物、あるいはMgtSI0
4s鳩S 10H等の珪酸塩などの焼結性の無機酸化物
が挙げられる。またこれらを組合せて用いてもよい。
好ましい酸化物としては、触媒金属の活性を低下させな
いもの例えばg、Siの酸化物、または活性を増す働き
のある金属例えばLB 、 Ce 。
いもの例えばg、Siの酸化物、または活性を増す働き
のある金属例えばLB 、 Ce 。
Fe 、 Ni等を含む酸化物が挙げられる。
酸化物の比表面積は2aorrr/を以下、好ましくは
10ないし1oort/lのものを使用するとよい。
10ないし1oort/lのものを使用するとよい。
粒径分布は狭い方が均一な層を形成するために好都合で
ある。
ある。
酸化物層の厚みは、酸化物の種類や比表面積を考慮して
決めるが、例えばアルミナを使用する場合には5ないし
200μm1好ましくは60ないし100μ園とする。
決めるが、例えばアルミナを使用する場合には5ないし
200μm1好ましくは60ないし100μ園とする。
また例えば比表面積の異なるアルミナ層を2層またはそ
れ以上に積層し、上層はど比表面積の小さなもの(平均
粒径の大きなもの)を使用すれば表面における細孔の閉
塞を効果的に防ぐことができる。
れ以上に積層し、上層はど比表面積の小さなもの(平均
粒径の大きなもの)を使用すれば表面における細孔の閉
塞を効果的に防ぐことができる。
上記においてアルミナ以外の酸化物も勿論同様にして使
用可能であり、また異なった種類の酸化物を最適に組合
せてもよい。各層の厚みも最適に選択できる。
用可能であり、また異なった種類の酸化物を最適に組合
せてもよい。各層の厚みも最適に選択できる。
本発明の副燃焼室式ディーゼルエンジン11媒化するた
めに使用する他の物または方法は。
めに使用する他の物または方法は。
通常この分野において使用する物および方法を用いるこ
とができる。
とができる。
(実施例)
以下に本発明の実施例を詳細に説明する。なお、本発明
は下記実施例に限定されるものではない。
は下記実施例に限定されるものではない。
実施例1:
第1図は本発明の触媒化されたディーゼルエンジンの副
燃焼室の断面図を表わす。図中、1はグロープラグ、2
は燃料噴射弁、6は副燃焼室、4は給気弁、5はピスト
ンを表わす。
燃焼室の断面図を表わす。図中、1はグロープラグ、2
は燃料噴射弁、6は副燃焼室、4は給気弁、5はピスト
ンを表わす。
グロープラグ1の表面にニッケル(N+)−クロム(C
r)−アルミニウム(At)合金の中間層を50μmの
厚さに形成し、その上に重量比で95チZr02−5%
CaOの組成の複合酸化物層を窒素雰囲気下で溶射法に
より50μmの厚さに形成し、更にジニトロジアミノ白
金および塩化ロジウム溶液に浸漬した後取出し、乾燥し
焼成して触媒金属(Pi 、 R11)を担持した。次
いでこれを比表面m20rr?/f のアルミナスラリ
ー液に浸漬した後取出し、乾燥、焼成してアルミナ層を
50μmの厚さに形成した。
r)−アルミニウム(At)合金の中間層を50μmの
厚さに形成し、その上に重量比で95チZr02−5%
CaOの組成の複合酸化物層を窒素雰囲気下で溶射法に
より50μmの厚さに形成し、更にジニトロジアミノ白
金および塩化ロジウム溶液に浸漬した後取出し、乾燥し
焼成して触媒金属(Pi 、 R11)を担持した。次
いでこれを比表面m20rr?/f のアルミナスラリ
ー液に浸漬した後取出し、乾燥、焼成してアルミナ層を
50μmの厚さに形成した。
第2図は第1図のグロープラグ1の破線で囲んだ表面部
分■の拡大断面図を示す。図中6はグロープラグ基材、
7はN1−Cr−At中間層、8はzro、 −CaO
(P t + Rh )層、9はアルミナ層を示す。
分■の拡大断面図を示す。図中6はグロープラグ基材、
7はN1−Cr−At中間層、8はzro、 −CaO
(P t + Rh )層、9はアルミナ層を示す。
実施例2:
実施例1と同様の方法により、ただしグロ−プラグ1の
表面にNl−Cr −At中間層7を形成した後頁にそ
・の上に二酸化珪素(s iot )中間層を溶射法に
より50μmの厚さに形成して触媒化したグロープラグ
を得た。
表面にNl−Cr −At中間層7を形成した後頁にそ
・の上に二酸化珪素(s iot )中間層を溶射法に
より50μmの厚さに形成して触媒化したグロープラグ
を得た。
第5図は本実施例のグロープラグの表面部分の一部拡大
断面図である。図中10はSin。
断面図である。図中10はSin。
中間層を表わし、他は第2図において示したものと同じ
意味を表わす。
意味を表わす。
S10.中間層を形成することにより、剥離に対する強
度が更に強いものとなる。
度が更に強いものとなる。
実施例5:
実施例1と同様の方法により第1図の副燃焼室6の内壁
面を触媒化して本発明のディーゼルエンジンを得た。
面を触媒化して本発明のディーゼルエンジンを得た。
実施例4:
実施例1と同様の方法により、ただしZrO2−CaO
(Pt 、 Rh)層8を形成した後その上に比表面積
1ooy/fの粒径の小さなアルミナ層を25μmの厚
さに形成し、更にその上に比表面積10め勺の粒径の大
きなアルミナ層を25μmの厚さに形成した。
(Pt 、 Rh)層8を形成した後その上に比表面積
1ooy/fの粒径の小さなアルミナ層を25μmの厚
さに形成し、更にその上に比表面積10め勺の粒径の大
きなアルミナ層を25μmの厚さに形成した。
第4図は本実施例のグロープラグの表面部分の一部拡大
断面図である。図中11は粒径の小さなアルミナ層、1
2は粒径の大きなアルミナ層を表わし、他は第2図にお
いて示したものと同じ意味を表わす。
断面図である。図中11は粒径の小さなアルミナ層、1
2は粒径の大きなアルミナ層を表わし、他は第2図にお
いて示したものと同じ意味を表わす。
表面に粒径の大きなアルミナ層を設けることにより細孔
が被毒物質により閉塞し難いものとなる。
が被毒物質により閉塞し難いものとなる。
実施例5:
実施例1と同様の方法により、ただしZrO。
−CaO(Pi、 Rh)層8を形成した後その上に触
媒金属を担持しない比表面積1awr/yのZ rO2
−CaO層を50μmの厚さに形成した。
媒金属を担持しない比表面積1awr/yのZ rO2
−CaO層を50μmの厚さに形成した。
第5図は本実施例のグロープラグの表面部分の一部拡大
断面図である。図中16はZr02−’ CaO層を表
わし、他は第2図において示したものと同じ意味を表わ
す。
断面図である。図中16はZr02−’ CaO層を表
わし、他は第2図において示したものと同じ意味を表わ
す。
表面に設ける酸化物層を触媒金属を担持した酸化物層と
同じにした場合には互いにしつかり固着するので剥離し
難いものとなる。
同じにした場合には互いにしつかり固着するので剥離し
難いものとなる。
実施例6:
実施例1と同様の方法により、ただしZrO。
−Cab(Pt、Rh)層8を形成した後その上に触媒
金属を担持しない比表面積10m’/7のZr02−
CaO層を25μmの厚さに形成し、更にその上に比表
面[100d/fの粒径の大きなアルミナ層を25μm
の厚さに形成した。
金属を担持しない比表面積10m’/7のZr02−
CaO層を25μmの厚さに形成し、更にその上に比表
面[100d/fの粒径の大きなアルミナ層を25μm
の厚さに形成した。
第6図は本実施例のグロープラグの表面部分の一部拡大
断面図である。図中、12および13は各々第4図およ
び第5図において示したものと同じ意味を表わし、他は
第2図において示したものと同じ意味を表わす。
断面図である。図中、12および13は各々第4図およ
び第5図において示したものと同じ意味を表わし、他は
第2図において示したものと同じ意味を表わす。
本実施例は実施例4および実施例5の特徴を合せ持ち、
剥離し難くまた表面の細孔の閉塞も起り難い。
剥離し難くまた表面の細孔の閉塞も起り難い。
比較例:
触媒金属を担持した酸化物層の上にアルミナ層を設けな
いこと以外は実施例1と同様の方法により比較例のグロ
ープラグを得た。
いこと以外は実施例1と同様の方法により比較例のグロ
ープラグを得た。
実根耐久試験:
供試エンジン2L−Tを使用し、回転数640゜rpm
、全負荷の状態で連続高速耐久試験を30時間行った
。
、全負荷の状態で連続高速耐久試験を30時間行った
。
着火性能評価試験:
実施例1および比較例において製造した触媒化したグロ
ープラグを装着したディーゼルエンジン副燃焼室サンプ
ルを所定温度に保ち、JIS −2号軽油を一定鴬(1
μt)噴射し、発生する二酸化炭素(CO,)の量を≠
カスクロマトグラフィーで定量した。結果を第7図に7
jeす。
ープラグを装着したディーゼルエンジン副燃焼室サンプ
ルを所定温度に保ち、JIS −2号軽油を一定鴬(1
μt)噴射し、発生する二酸化炭素(CO,)の量を≠
カスクロマトグラフィーで定量した。結果を第7図に7
jeす。
図より明らかなように1表面に酸化物層を設けない従来
品は初期の着火性能は高いか、耐久試験後は大幅に性能
が低下するのに対し。
品は初期の着火性能は高いか、耐久試験後は大幅に性能
が低下するのに対し。
表面に酸化物層を設けた本発明品は初期および耐久後に
おいてはとんと性能の変化がなく。
おいてはとんと性能の変化がなく。
また耐久後においては従来品を大幅に上まわる着火性能
を示す。
を示す。
(発明の効果)
上述のように本発明の副然跣蚕式ディーゼルエンジンは
酸化物層に触媒金属を担持後、該層上に更に適当な酸化
物層を最適な厚さに担持するものであるため、下層の触
媒層を排気ガス中のカルシウム、#、鉛等の被窃物質か
ら保護するものとなり、長い間使用しても触媒性能が低
下せず、安定した着火性能および始動性を保持するもの
となり、エンジンの性能の安定に大きな効果を奏する。
酸化物層に触媒金属を担持後、該層上に更に適当な酸化
物層を最適な厚さに担持するものであるため、下層の触
媒層を排気ガス中のカルシウム、#、鉛等の被窃物質か
ら保護するものとなり、長い間使用しても触媒性能が低
下せず、安定した着火性能および始動性を保持するもの
となり、エンジンの性能の安定に大きな効果を奏する。
第1図は本発明の一実施例の触媒化されたディーゼルエ
ンジン副燃焼室の断面図、 第2図は第1図のグロープラグの破線で囲んだ表面部分
■の拡大断面図。 第3図ないし第6図は本発明の他の実施例のグロープラ
グ表面の拡大断面図、 第7図は本発明の一実施例と比較例とを比べた、初期お
よび耐久紙におけるグロープラグ表面温度と二酸化炭素
発生幕の関係を示すグラフである。 図中、 1−・・グロープラグ、2・−・燃料噴射弁% 3・・
・副燃焼室、4・・・給気弁、5・・・ピストン、6・
−・グロープラグ基材、7・・・Nl−Cr−Al中間
層、 8・・・Zr0l−CaO(P t * Rh
)層% 9−・・アルミナ層、1゜・・・SiO,中間
層、11−・・粒径の小さなアルミナ層、12−・・粒
径の大きなアルミナ層、13・・・Zr02−CaO層 特許用 願人 トヨタ自動車株式会社 牙 1 図 す 才2図 才3図 牙4図 う 牙5図 牙6図 3jP7図 グロープラグ表面温度(’C)
ンジン副燃焼室の断面図、 第2図は第1図のグロープラグの破線で囲んだ表面部分
■の拡大断面図。 第3図ないし第6図は本発明の他の実施例のグロープラ
グ表面の拡大断面図、 第7図は本発明の一実施例と比較例とを比べた、初期お
よび耐久紙におけるグロープラグ表面温度と二酸化炭素
発生幕の関係を示すグラフである。 図中、 1−・・グロープラグ、2・−・燃料噴射弁% 3・・
・副燃焼室、4・・・給気弁、5・・・ピストン、6・
−・グロープラグ基材、7・・・Nl−Cr−Al中間
層、 8・・・Zr0l−CaO(P t * Rh
)層% 9−・・アルミナ層、1゜・・・SiO,中間
層、11−・・粒径の小さなアルミナ層、12−・・粒
径の大きなアルミナ層、13・・・Zr02−CaO層 特許用 願人 トヨタ自動車株式会社 牙 1 図 す 才2図 才3図 牙4図 う 牙5図 牙6図 3jP7図 グロープラグ表面温度(’C)
Claims (1)
- 副燃焼室内壁面あるいはグロープラグの表面の少な(と
も一部に酸化物層を形成し、該酸化物層に触媒金属を担
持した後、該層上に更にアルミナ等の酸化物層を形成せ
しめたことを特徴とする副燃焼室式ディーゼルエンジン
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58140190A JPS6032927A (ja) | 1983-07-30 | 1983-07-30 | 副燃焼室式デイ−ゼルエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58140190A JPS6032927A (ja) | 1983-07-30 | 1983-07-30 | 副燃焼室式デイ−ゼルエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6032927A true JPS6032927A (ja) | 1985-02-20 |
Family
ID=15262997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58140190A Pending JPS6032927A (ja) | 1983-07-30 | 1983-07-30 | 副燃焼室式デイ−ゼルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6032927A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998006492A1 (en) * | 1996-08-13 | 1998-02-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control catalyst for diesel engines |
| KR20230079593A (ko) * | 2021-11-29 | 2023-06-07 | 주식회사 퓨어엔비텍 | 초고분자량 폴리에틸렌계 중공사 분리막 및 그 제조방법 |
-
1983
- 1983-07-30 JP JP58140190A patent/JPS6032927A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998006492A1 (en) * | 1996-08-13 | 1998-02-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control catalyst for diesel engines |
| US6426316B2 (en) | 1996-08-13 | 2002-07-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control catalyst for diesel engines |
| KR20230079593A (ko) * | 2021-11-29 | 2023-06-07 | 주식회사 퓨어엔비텍 | 초고분자량 폴리에틸렌계 중공사 분리막 및 그 제조방법 |
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