JPH08177465A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

排気ガス浄化装置

Info

Publication number
JPH08177465A
JPH08177465A JP33794494A JP33794494A JPH08177465A JP H08177465 A JPH08177465 A JP H08177465A JP 33794494 A JP33794494 A JP 33794494A JP 33794494 A JP33794494 A JP 33794494A JP H08177465 A JPH08177465 A JP H08177465A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adsorbent
temperature
exhaust
exhaust gas
catalyst
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.)
Withdrawn
Application number
JP33794494A
Other languages
English (en)
Inventor
Jun Yamada
潤 山田
Shingo Morishima
信悟 森島
Kenji Kanehara
賢治 金原
Toru Yoshinaga
融 吉永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc filed Critical Nippon Soken Inc
Priority to JP33794494A priority Critical patent/JPH08177465A/ja
Publication of JPH08177465A publication Critical patent/JPH08177465A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder

Landscapes

  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 触媒が活性温度に達した後のHCの脱離を促
進し、短時間の使用を繰り返しても吸着性能を低下させ
ることのない浄化装置を実現する。 【構成】 内燃機関1の排気ポート11に連通する排気
マニホールド2内に、排気ポート11に向けて開口する
吸着材3を固定する。排気マニホールド2下流の排気管
4内には排気ガス浄化触媒5が配設してある。吸着材3
の後端部にはヒータ部33が一体に設けてあって、触媒
5の近傍に設けた温度センサ51で検出した触媒5温度
が活性温度に達した時に、コントローラ7によりヒータ
部33を作動させる。かくして吸着材3は速やかに加熱
され、HCの脱離を促進して吸着材内に残留することを
防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガソリンエンジン等の
内燃機関の冷間始動時に排出される炭化水素(HC)を
無害化するための排気ガス浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、エンジンの排気ガス中に含ま
れる未燃成分、例えば炭化水素(HC)を、排気通路途
中に配した触媒により浄化して排出することが行なわれ
ている。ところが、上記触媒はエンジン始動時、一定の
浄化温度に達するまでは十分に機能せず、その間にHC
が浄化されずに排出させるという問題があった。このた
め、エンジンの排気マニホールド内に、排気ポートに対
向してHC吸着材を配設して、エンジン始動直後はHC
を上記吸着材で捕捉し、排気ガス温度の上昇とともに上
記吸着材から脱離してくるHCを、さらに下流の排気管
内に配した触媒によって浄化する排気ガス浄化装置があ
る(特開平6−212951号公報)。
【0003】エンジンの始動時、燃料の未燃成分として
多量に排出されるHC粒子は、燃焼室の温度が低いた
め、比較的粒径が大きく比重も大きいものが多い。この
ような比重の大きいHC粒子は、排気ポートから排出さ
れると慣性力によって直進し、対向する吸着材内に侵入
して吸着される。一方、排気ガスの大部分は比重が小さ
いため上記吸着材に導入されることなくそのまま下流の
排気管へ排出される。すなわち、上記吸着材内部にガス
流れが生じないため、吸着材の温度上昇が抑制され、下
流の触媒が活性温度に達するまでHC脱離温度(約10
0℃)以下に保つことができる、また、排気ガスが高温
となるエンジン高負荷時においても吸着材が過度に加熱
されることがないといった利点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置における、吸着材の温度上昇速度が遅いという利
点は、逆に、触媒が活性温度に達した後も吸着材の温度
上昇が抑制され、HCを完全に脱離するのに時間を要す
るということを意味する。従って、エンジン始動後、比
較的短い時間でエンジンを停止するというような使用を
繰り返した場合には、吸着したHCを完全に排出させる
ことができず、HCが吸着材内に残留して、吸着性能が
徐々に低下するというおそれがあった。
【0005】そこで、本発明の目的は、上記従来装置の
利点を活かしつつ、かつ短時間の使用を繰り返しても吸
着性能を低下させることがない排気ガス浄化装置を提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の排気ガス浄化装
置の構成を図1に示すと、内燃機関1の排気ポート11
に連通する排気マニホールド2内には、上記排気ポート
11に対向して、上記排気ポート11より排出される排
気ガス中の未燃成分を吸着する吸着材3が固定してあ
り、さらに上記排気マニホールド2下流の排気通路4内
に、排気ガス浄化用の触媒5を配設してある。そして、
上記吸着材3を加熱する手段33と、上記触媒5の近傍
に設けた温度センサ51と、該温度センサ51で検出し
た上記触媒5温度が活性温度に達した時に上記加熱手段
33を作動させる制御手段7を備えている(請求項
1)。
【0007】上記加熱手段33は、例えば、上記吸着材
3に近接して配した電気ヒータや(請求項2)、上記吸
着材3の後端部に一体に形成した電気ヒータで構成され
る(請求項3)。さらに上記吸着材3の近傍に温度セン
サ35を設け、該温度センサ35で検出した上記吸着材
3温度がHCの脱離完了温度に達した時に、上記制御手
段7にて上記加熱手段33を停止するようにすることも
できる(請求項4)。
【0008】
【作用】エンジン冷間始動時、排気ガス中のガス成分に
比し比重の大きいHCは、排気ポート11から排出され
ると慣性力によって直進し、ガス成分から分離して対向
する吸着材3内に侵入して吸着される。排気ガスの大部
分はそのまま排気通路より排出されるので、上記吸着材
3内を排気が流通することはなく、上記吸着材3の昇温
が抑制され、下流の触媒5が活性温度に達するまでHC
を確実に保持する。
【0009】触媒5が活性温度に達したら制御手段7に
より加熱手段33を作動させて、上記吸着材3を加熱す
る。かくして吸着材3は速やかに昇温し、HCの早期脱
離が促進される。図5には、上記吸着材3温度を100
℃、300℃、400℃とした時のパージHC量の時間
的推移を示した。図に示されるように、吸着材3温度が
十分上昇すれば、ガス流速にかかわらず、パージHC量
が増大しており、極めて短時間で飽和吸着量に相当する
HCをパージ可能であることがわかる。従って、短時間
の車両使用時でも、吸着材内にHCが残留することがな
く、再び冷間始動する際に初期の吸着性能を得ることが
できる。また、吸着材3温度がHCをほとんど吸着でき
ない温度、すなわち脱離完了温度(一般に400℃)に
達した時点で加熱手段33を停止させることで、吸着材
3が過度に加熱されてその細孔構造が破壊されるのを防
ぐことができる。
【0010】
【実施例】図1は本発明の一実施例である。内燃機関で
あるガソリンエンジン1はその上部側面に排気ポート1
1を有し、排気ガスは、該排気ポート11に続く排気マ
ニホールド2を経て排気マニホールド2の底面に連結さ
れた排気管4より排出される。上記排気管4には、途
中、大径部を設けてあって、その内部に少なくともHC
を浄化する触媒コンバータ5が配設してある。
【0011】上記排気マニホールド2内には、上記排気
ポート11に対向する位置にHC吸着材3が配設してあ
る。上記吸着材3は、図2に示すように、50μm 程度
のステンレス箔からなる平板31と波板32を積層して
構成される担体に、ゼオライト等の吸着剤をコーティン
グしてなる。そして、排気マニホールド2壁を兼ねるコ
字断面の容器体6内に接合固定されて、排気ポート11
に対向するように配設される(図1)。
【0012】上記吸着材3は、後端部を加熱手段たるヒ
ータ部33となしてある。そして、該ヒータ部33の上
下端を制御手段たるコントローラ7に接続し、該コント
ローラ7より電力を供給することで発熱するようになし
てある。その詳細を図3(A)に示すと、上記ヒータ部
33の上面中央には、コントローラ7に接続される電極
8が溶接接合してあり、該電極8は上記容器体6の一部
をなす筒状部61内に、インシュレータ62を介して保
持されている。上記筒状部61の上端部は電極ホルダ6
3によって封止されている。また、上記ヒータ部33に
おいて、吸着材3を構成する平板31と波板32の接触
部34は放電溶接等により接合せしめてある(図3
(B))。そして、上記吸着材3の下面を上記容器体6
に、直接、溶接接合する一方、上記吸着材3の上面(電
極8との接合部を除く)および側面と上記容器体6との
間をインシュレータ36によって絶縁せしめて、電流が
上記電極8より、ヒータ部33を経て上記容器体6へ流
れるようになしてある。なお、吸着材3を構成する平板
31と波板32は、酸化雰囲気で高温処理を施し、表面
にアルミナの絶縁膜を形成することによって、基本的に
それぞれが絶縁されており、上記ヒータ部33のみに電
流が流れるようになしてある。
【0013】また、上記吸着材3内には、吸着材温度を
検出する温度センサ35が、上記触媒5下流の排気管4
内には、触媒温度を検出する温度センサ51が配設して
あり、これらセンサ35、51で検出した温度に基づい
てコントローラ7により上記ヒータ部33の作動を制御
するようにしてある。なお、温度センサ35の先端部
は、吸着材3のほぼ中心部に達するように挿通してあ
り、上記ヒータ部33の影響を受けることなく吸着材3
内の温度を検出可能である。
【0014】次に本装置の作動を図4のフローチャート
を基に説明する。ステップ401において、イグニッシ
ョンスイッチがONとなった後、温度センサ35により
吸着材3温度がHC脱離完了温度(一般に約400℃)
以下かどうかを判断する。ここで、吸着材3温度がHC
脱離完了温度を越えていれば、ステップ404でエンジ
ンを始動し、ステップ408以降へジャンプしてヒータ
部33を作動することなく、このフローを終了とする。
【0015】吸着材3温度がHC脱離完了温度以下であ
れば、ステップ403でエンジンを始動する。吸着材3
が低温である場合、すなわちエンジン冷間時には、始動
直後、大量の未燃燃料粒子(HC)が排気ポート11か
ら排出される。この時、HC粒子は排気ガスに比し比重
が大きいので、排出時の慣性力により直線的に排出され
て対向位置にある吸着材3に衝突し、内部に侵入して捕
集される。従って、下流の触媒5が活性温度に達してい
なくても、HCが未浄化のまま大気に放出されることは
ない。エンジン完爆後は、吸着材3内の圧力が上昇し、
吸着材3内にガス流れが侵入することがないので、昇温
が抑制され、捕集されたHCは吸着材3に確実に保持さ
れる。
【0016】その後、ステップ405で温度センサ51
により、触媒5温度が活性温度(一般に約300℃)を
越えたかどうかを判断する。触媒5温度が活性温度に達
したら、ステップ406で上記ヒータ部33に通電す
る。これにより、上記吸着材3が加熱され、吸着したH
Cを脱離し始める。次いでステップ407で、温度セン
サ35にて吸着材3温度が脱離完了温度を越えたかどう
かを判断する。脱離完了温度を越えたらステップ408
で上記ヒータ部33の通電をOFFし、このフローは終
了する。
【0017】以上のように、ヒータ部33を、触媒5温
度が活性温度を越えてから吸着材3温度が脱離完了温度
に達するまで作動させることで、HCの脱離を促進し、
吸着材3内にHCが残留するのを防止することができ
る。図6は、ヒータ部33を設けた場合と設けない場合
とで、吸着材の温度上昇と、HC吸着量にどのくらい差
が生じるかを調べたものである。図に明らかなように、
ヒータ部33を設けた場合には、触媒が活性化した後、
速やかに吸着材3温度が上昇している。そして、これに
伴ってHC吸着量も大幅に減少しており、短時間でHC
の脱離を完了できることがわかる。
【0018】図7は本発明の第2の実施例で、図7
(A)は上記吸着材3を後方から見た図、図7(B)は
そのB−B線断面図である。本実施例では、上記吸着材
3を加熱するヒータ部を吸着材3と別体となしてあり、
上記吸着材3後端面と容器体6の間に、波形に屈曲する
電気ヒータ9が配設してある。上記ヒータ9の先端は上
記容器体6の側面に接合してあり、基端部はコントロー
ラ7に接続される電極8に接合してある。上記電極8
は、上記容器体6側面に設けた筒状部61内に電極ホル
ダ63によって固定され、上記電極8と容器体6とはイ
ンシュレータ62により絶縁されている。他の構成は上
記第1実施例と同じである。
【0019】このように、上記吸着材3に別体とした電
気ヒータ9を近接して配した構成とすることもでき、上
記第1実施例と同様の効果を得ることができる。
【0020】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、吸着材
の加熱手段を設けたことにより、触媒が活性温度に達し
た後、吸着材を速やかに加熱してHCを完全に脱離させ
ることができる。従って、比較的短時間の車両使用を繰
り返した場合でも、残存HCにより吸着材の吸着性能を
低下させることがなく、安定した繰り返し性能が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す排気ガス浄化装置
の部分断面概略側面図である。
【図2】吸着材の全体斜視図である。
【図3】図3(A)は図1のIIIA−IIIA線断面図で、ヒ
ータ部の構造を示す図であり、図3(B)は図3(A)
の部分拡大断面図である。
【図4】第1実施例の排気ガス浄化装置の作動を説明す
るフローチャートである。
【図5】HCパージ特性に及ぼす、ガス流速、吸着材温
度の影響を示す特性図である。
【図6】本発明の効果を示す特性図である。
【図7】図7(A)は本発明の第2の実施例を示す排気
ガス浄化装置の部分拡大断面図であり、図7(B)は図
7(A)のB−B線断面図である。
【符号の説明】
1 エンジン(内燃機関) 11 排気ポート 2 排気マニホールド 3 吸着材 33 ヒータ部(加熱手段) 35 温度センサ 4 排気管(排気通路) 5 触媒コンバータ 51 温度センサ 6 容器体 7 コントローラ(制御手段) 8 電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉永 融 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の排気ポートに連通する排気マ
    ニホールド内の、上記排気ポートに対向する壁面に、上
    記排気ポートより排出される排気ガス中の未燃成分を吸
    着する吸着材を固定し、上記排気マニホールド下流の排
    気通路内に、排気ガス浄化用の触媒を配設した排気ガス
    浄化装置であって、上記吸着材を加熱する手段と、上記
    触媒の近傍に設けた温度センサと、該温度センサで検出
    した上記触媒温度が活性温度に達した時に上記加熱手段
    を作動させる制御手段とを具備することを特徴とする排
    気ガス浄化装置。
  2. 【請求項2】 上記加熱手段が、上記吸着材に近接して
    配した電気ヒータである請求項1記載の排気ガス浄化装
    置。
  3. 【請求項3】 上記加熱手段が、上記吸着材の後端部に
    一体に形成した電気ヒータである請求項1記載の排気ガ
    ス浄化装置。
  4. 【請求項4】 上記吸着材の近傍に温度センサを設け、
    該温度センサで検出した上記吸着材温度がHCの脱離完
    了温度に達した時に、上記制御手段にて上記加熱手段を
    停止するようにした請求項1〜3記載の排気ガス浄化装
    置。
JP33794494A 1994-12-26 1994-12-26 排気ガス浄化装置 Withdrawn JPH08177465A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33794494A JPH08177465A (ja) 1994-12-26 1994-12-26 排気ガス浄化装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33794494A JPH08177465A (ja) 1994-12-26 1994-12-26 排気ガス浄化装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08177465A true JPH08177465A (ja) 1996-07-09

Family

ID=18313477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33794494A Withdrawn JPH08177465A (ja) 1994-12-26 1994-12-26 排気ガス浄化装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08177465A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004068504A1 (de) * 2003-01-28 2004-08-12 Framatome Anp Gmbh Schutzsystem, insbesondere für den primärkreislauf einer kerntechnischen anglage, und verfahren zum betreiben einer kerntechnischen anlage
US20100212611A1 (en) * 2007-11-02 2010-08-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004068504A1 (de) * 2003-01-28 2004-08-12 Framatome Anp Gmbh Schutzsystem, insbesondere für den primärkreislauf einer kerntechnischen anglage, und verfahren zum betreiben einer kerntechnischen anlage
US20100212611A1 (en) * 2007-11-02 2010-08-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
US8607743B2 (en) * 2007-11-02 2013-12-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3311051B2 (ja) 排気ガス浄化方法及び装置
EP0639699B1 (en) Exhaust gas purification system and exhaust gas purification method
JPH07232084A (ja) 排ガス浄化用吸着・触媒体、吸着体、排ガス浄化システム及び排ガス浄化方法
JPH10169434A (ja) 排ガス浄化方法及びそれに用いる排ガス浄化システム
JP3307502B2 (ja) 排気ガス浄化装置
US6112520A (en) Exhaust gas purifying system for internal combustion engine
EP1283947B1 (en) Method of treating gasoline exhaust gases
JPH11210451A (ja) 内燃機関における排気浄化用触媒装置
JP2004511710A (ja) 2つの異なるコーティングを備えた加熱可能なハニカム体
JPH11311117A (ja) 触媒加熱装置
JP2004521256A (ja) NOx吸着体を脱硫する方法
JPH10121949A (ja) エンジンの排気ガス浄化装置
EP0828927B1 (en) Apparatus for catalytic exhaust gas cleaning
JPH08177465A (ja) 排気ガス浄化装置
JP6323239B2 (ja) 還元剤添加装置
US6550238B2 (en) Apparatus for reducing the emission of vaporized hydrocarbons in a fuel supply system
JP4178379B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP3596113B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2000073747A (ja) 触媒システム
JP3465584B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JPH05321646A (ja) 排気ガス浄化装置
JPH08523Y2 (ja) 燃料蒸気放出防止装置
JP2009007944A (ja) 排気ガス浄化触媒装置
JP3343948B2 (ja) 排気ガス浄化装置
JPH08189341A (ja) 内燃機関の排気浄化装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020305