(57)【要約】【課題】排ガス温度が１８０℃程度の低温域から４５０℃程度の高温域までの広い温度範囲にわたって、排ガス中のＮＯｘを除去可能とし、これにより大気に排出される排ガス中のＮＯｘを効率良く低減する。【解決手段】エンジン１１の排気通路１３にメイン選択還元型触媒１７が設けられ、メイン選択還元型触媒より排ガス上流側の排気通路にプリ選択還元型触媒１８が設けられる。液体タンク２３に貯留された尿素系液体２０を噴射する液体噴射ノズル２２がプリ選択還元型触媒より排ガス上流側の排気通路に設けられ、液体タンクに貯留された尿素系液体が尿素系液体供給手段２４により流量を調整して液体噴射ノズルに供給される。メイン選択還元型触媒より排ガス下流側の排気通路にメイン酸化触媒２６が設けられ、液体噴射ノズルより排ガス上流側の排気通路にプリ酸化触媒２７が設けられる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１１）の排気通路（１３）に設けられたメイン選択還元型触媒（１７）と、
前記メイン選択還元型触媒（１７）より排ガス上流側の排気通路（１３）に設けられたプリ選択還元型触媒（１８）と、
前記プリ選択還元型触媒（１８）より排ガス上流側の排気通路（１３）に設けられ尿素系液体（２０）を噴射する液体噴射ノズル（２２）と、
前記尿素系液体（２０）を貯留可能に構成された液体タンク（２３）と、
前記液体タンク（２３）に貯留された前記尿素系液体（２０）を前記液体噴射ノズル（２２）に流量を調整して供給する尿素系液体供給手段（２４）と、
前記メイン選択還元型触媒（１７）より排ガス下流側の排気通路（１３）に設けられたメイン酸化触媒（２６）と、
前記液体噴射ノズル（２２）より排ガス上流側の排気通路（１３）に設けられたプリ酸化触媒（２７）と
を備えたエンジンの排ガス浄化装置。
【請求項２】
液体噴射ノズル（２２）より排ガス下流側であってプリ選択還元型触媒（１８）より排ガス上流側の排気通路（１３）にターボ過給機（１４）のタービンケース（１４ｂ）が設けられた請求項１記載のエンジンの排ガス浄化装置。
【請求項３】
排気通路（１３）が、エンジン（１１）の排気ポート（１３ａ）と、この排気ポート（１３ａ）に接続された排気マニホルド（１３ｂ）と、この排気マニホルド（１３ｂ）に接続された排気管（１３ｃ）とを有し、
プリ酸化触媒（２７）が前記排気ポート（１３ａ）に設けられたポート触媒（２８）又は前記排気マニホルドに設けられたマニホルド触媒のいずれか一方又は双方からなる請求項１記載のエンジンの排ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの排ガスに含まれる窒素酸化物（以下、ＮＯｘという）の還元剤として尿素系液体を用いたＮＯｘ浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、エンジンの排気管に選択還元型触媒が設けられ、この選択還元型触媒に向けて尿素系液体を噴射する液体噴射ノズルが選択還元型触媒より排ガス上流側の排気管に設けられたエンジンの排ガス浄化装置を特許出願した（例えば、特許文献１参照）。この排ガス浄化装置では、液体噴射ノズルから噴射された液体を排ガスに混合可能に構成されたミキサが液体噴射ノズルと選択還元型触媒の間の排気管に設けられる。またミキサは、軸線方向に排ガスを通過可能な筒部を有するミキサ本体と、筒部の内部の排ガスの通過を遮るようにミキサ本体に所定の間隔をあけて設けられ複数のガス孔がそれぞれ形成された複数枚の仕切板とを有する。更に複数のガス孔は隣接する仕切板に形成された複数のガス孔と筒部の軸線方向に重ならないように形成される。
【０００３】
このように構成されたエンジンの排ガス浄化装置では、ミキサを通過した段階で排ガスに十分に混合された尿素系液体は選択還元型触媒に均一に到達するので、尿素系液体が加水分解して生じるアンモニアも均一になり、アンモニアの全てがＮＯｘを還元させる還元反応に用いられる。この結果、ＮＯｘ排出量を低減できるとともに、アンモニアが大気中に排出されるのを有効に防止できるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特願２００２−３２３８５号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１に示されたエンジンの排ガス浄化装置では、排ガス温度が２２０℃以上にならないと、尿素系液体がＮＯｘ還元剤として十分に作用しないため、排ガス温度が２２０℃未満となるエンジンの軽負荷運転時に発生する排ガス中のＮＯｘを効果的に還元できない問題点があった。
【０００６】
本発明の目的は、排ガス温度が１８０℃程度の低温域から４５０℃程度の高温域までの広い温度範囲にわたって、排ガス中のＮＯｘを除去することができ、これにより大気に排出される排ガス中のＮＯｘを効率良く低減できる、エンジンの排ガス浄化装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、プリ選択還元型触媒に到達する尿素系液体を排ガスに均一に分散させることにより、大気に排出される排ガス中のＮＯｘを更に効率良く低減できるとともに、アンモニアの大気中への排出を有効に防止できる、エンジンの排ガス浄化装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、エンジン１１の排気通路１３に設けられたメイン選択還元型触媒１７と、メイン選択還元型触媒１７より排ガス上流側の排気通路１３に設けられたプリ選択還元型触媒１８と、プリ選択還元型触媒１８より排ガス上流側の排気通路１３に設けられ尿素系液体２０を噴射する液体噴射ノズル２２と、尿素系液体２０を貯留可能に構成された液体タンク２３と、液体タンク２３に貯留された尿素系液体２０を液体噴射ノズル２２に流量を調整して供給する尿素系液体供給手段２４と、メイン選択還元型触媒１７より排ガス下流側の排気通路１３に設けられたメイン酸化触媒２６と、液体噴射ノズル２２より排ガス上流側の排気通路１３に設けられたプリ酸化触媒２７とを備えたエンジンの排ガス浄化装置である。
【０００８】
この請求項１に記載されたエンジンの排ガス浄化装置では、先ずエンジン１１から排出された排ガス中に含まれるＮＯの一部がプリ酸化触媒２７にてＮＯ２に酸化され、液体噴射ノズル２２から噴射された尿素系液体２０がプリ選択還元型触媒１８に到達するまでの高温部で加水分解してアンモニアが生成される。上記ＮＯ２を含むＮＯｘとアンモニアはプリ選択還元型触媒１８に導かれ、この触媒１８にて排ガス中のＮＯｘの一部がアンモニアと反応してＮ２まで還元された後に、メイン選択還元型触媒１７にて残りのＮＯｘがアンモニアと反応してＮ２まで還元される。更にメイン選択還元型触媒１７を通過した余剰のアンモニアがメイン酸化触媒２６にて酸化されてＮ２及び水が生成される。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、更に図１に示すように、液体噴射ノズル２２より排ガス下流側であってプリ選択還元型触媒１８より排ガス上流側の排気通路１３にターボ過給機１４のタービンケース１４ｂが設けられたことを特徴とする。
この請求項２に記載されたエンジンの排ガス浄化装置では、液体噴射ノズル２２から噴射された尿素系液体２０がターボ過給機１４のタービンケース１４ｂに流入して、このタービンケース１４ｂ内でタービンホイールにより攪拌される。これにより上記尿素系液体２０は排ガスに均一に分散された状態でプリ選択還元型触媒１８に流入し、更にメイン選択還元触媒１７に流入する。
また排気通路１３は、エンジン１１の排気ポート１３ａと、この排気ポート１３ａに接続された排気マニホルド１３ｂと、この排気マニホルド１３ｂに接続された排気管１３ｃとを有し、プリ酸化触媒２７は排気ポート１３ａに設けられたポート触媒２８又は排気マニホルドに設けられたマニホルド触媒のいずれか一方又は双方からなることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、ディーゼルエンジン１１の吸気ポートには吸気マニホルド１２ａを介して吸気管１２ｂが接続され、排気ポート１３ａには排気マニホルド１３ｂを介して排気管１３ｃが接続される。吸気管１２ｂには、ターボ過給機１４のコンプレッサケース１４ａと、ターボ過給機１４により圧縮された吸気を冷却するインタクーラ１６とがそれぞれ設けられ、排気マニホルド１３ｂに近い排気管１３ｃにはターボ過給機１４のタービンケース１４ｂが設けられる。図示しないがコンプレッサケース１４ａ内にはコンプレッサホイールが回転可能に設けられ、タービンケース１４ｂにはタービンホイールが回転可能に設けられ、これらのホイールはシャフトにより連結される。エンジン１１から排出される排ガスのエネルギによりタービンホイール及びシャフトを介してコンプレッサホイールが回転し、このコンプレッサホイールの回転により吸気管１２ｂ内の吸入空気が圧縮されるように構成される。
【００１１】
上記吸気ポートと吸気マニホルド１２ａと吸気管１２ｂとにより吸気通路１２が構成され、上記排気ポート１３ａと排気マニホルド１３ｂと排気管１３ｃにより排気通路１３が構成される。排気管１３ｃの途中にはメイン選択還元型触媒１７が設けられ、メイン選択還元型触媒１７より排ガス上流側であってタービンケース１４ｂより排ガス下流側の排気管１３ｃにはタービンケース１４ｂに接近してプリ選択還元型触媒１８が設けられる。メイン選択還元型触媒１７は排気管１３ｃの直径より大径の筒状のコンバータ１９に収容され、プリ選択還元型触媒１８は排気管１３ｃの直径と略同一か或いはこの直径よりやや大径の短管２１に収容される。
【００１２】
メイン選択還元型触媒１７は銅−ゼオライト系のモノリス触媒であって、コージェライト製のハニカム担体に銅イオン交換ゼオライト（Ｃｕ−ＺＳＭ−５）がコーティングされたものである。この銅イオン交換ゼオライト触媒はＮａ型のＺＳＭ−５ゼオライトのＮａイオンをＣｕイオンとイオン交換した物質である。またプリ選択還元型触媒１８は、図３に詳しく示すように、両端に一対のフランジ２１ａ，２１ａが固着された上記短管２１内にステンレス鋼製箔を螺旋状及び波形状に曲げて挿入されたメタル担体１８ａと、メタル担体１８ａの表面にコーティングされた上記銅イオン交換ゼオライト（Ｃｕ−ＺＳＭ−５）とを有する。なお、銅イオン交換ゼオライトを用いた触媒ではなく、ゼオライト、酸化チタン、酸化バナジウム又は酸化タングステン等を用いた触媒であってもよい。
【００１３】
プリ選択還元型触媒１８より排ガス上流側の排気通路１３、即ちタービンケース１４ｂより排ガス上流側であって排気ポート１３ａより排ガス下流側の排気マニホルド１３ｂには、尿素系液体２０を噴射する液体噴射ノズル２２が設けられる。この尿素系液体２０は尿素水溶液、アンモニア水、アンモニア誘導物質等であり、液体タンク２３に貯留される。液体タンク２３内の尿素系液体２０は尿素系液体供給手段２４によりその流量を調整して液体噴射ノズル２２に供給される。具体的には、尿素系液体供給手段２４は、液体タンク２３及び液体噴射ノズル２２を連通接続する液体供給管２４ａと、この液体供給管２４ａに設けられ液体噴射ノズル２２への尿素系液体２０の流量を調整する流量調整弁２４ｂと、流量調整弁２４ｂ及び液体タンク２３間の液体供給管２４ａに設けられ液体タンク２３内の尿素系液体２０を液体噴射ノズル２２に圧送するポンプ２４ｃとを有する。流量調整弁２４ｂは液体供給管２４ａの開度を変更することにより、液体噴射ノズル２２への尿素系液体２０の流量が調整される。
【００１４】
一方、メイン選択還元型触媒１７より排ガス下流側の排気管１３ｃにはメイン酸化触媒２６が設けられ、液体噴射ノズル２２より排ガス上流側の排気ポート１３ａ又は排気マニホルド１３ｂのいずれか一方又は双方にプリ酸化触媒２７が設けられる。メイン酸化触媒２６は上記メイン選択還元型触媒１７より排ガス下流側のコンバータ１９に収容される。またプリ酸化触媒２７は、この実施の形態では、排気ポート１３ａに設けられたポート触媒２８により構成される。
【００１５】
メイン酸化触媒２６は、図示しないがコンバータ１９の内周面に相応する形状の金属筒体と、この金属筒体内にステンレス鋼製箔を螺旋状及び波形状に曲げて挿入されたメタル担体と、メタル担体の表面にコーティングされたアルミナ及び白金の混合物とを有する。またポート触媒２８は、図２に詳しく示すように、排気ポート１３ａの内周縁に相応する形状（この実施の形態では円形）の金属筒体２８ａと、この金属筒体２８ａ内にステンレス鋼製箔を螺旋状及び波形状に曲げて挿入されたメタル担体２８ｂと、メタル担体２８ｂの表面にコーティングされたアルミナ及び白金の混合物とを有する。ポート触媒２８は排気マニホルド１３ｂ及びシリンダヘッド１１ｂにて挟持することにより排気ポート１３ａに固定される。なお、プリ酸化触媒を、排気マニホルドに設けられたマニホルド触媒により構成しても、或いはポート触媒及びマニホルド触媒の双方により構成してもよい。
【００１６】
メイン選択還元型触媒１７より排ガス下流側であってメイン酸化触媒２６より排ガス上流側のコンバータ１９、即ちメイン選択還元型触媒１７とメイン酸化触媒２６との間のコンバータ１９には排ガスの温度を検出する温度センサ２９が挿入され、エンジン１１のクランク軸１１ａにはこの軸の回転速度を検出する回転センサ３１が設けられ、更に燃料噴射ポンプ（図示せず）のロードレバー３２にはこのレバーの変位量を検出することによりエンジン１１の負荷を検出する負荷センサ３３が設けられる。上記温度センサ２９、回転センサ３１及び負荷センサ３３の各検出出力はマイクロコンピュータからなるコントローラ３４の制御入力に接続され、コントローラ３４の制御出力は流量調整弁２４ｂ及びポンプ２４ｃにそれぞれ接続される。
【００１７】
またコントローラ３４にはメモリ３６が設けられ、このメモリ３６には、排ガス温度、エンジン回転及びエンジン負荷に応じた流量調整弁２４ｂの開度及びポンプ２４ｃのオンオフが予めマップとして記憶される。そして、コントローラ３４は温度センサ２９、回転センサ３１及び負荷センサ３３の各検出出力に基づいてエンジン１１の運転状況を把握し、その運転状況からメモリ３６に記憶された条件に従って流量調整弁２４ｂ及びポンプ２４ｃを制御し、その運転状況に応じた最適な量の尿素系液体２０を液体噴射ノズル２２から噴射するように構成される。
【００１８】
なお、排気ポートの形状が長方形の場合には、図４に示すように、プリ酸化触媒５７のポート触媒５８は、排気ポートの内周縁に相応する形状（長方形）の金属筒体５８ａと、この金属筒体５８ａ内にステンレス鋼製箔を螺旋状及び波形状に曲げて挿入されたメタル担体５８ｂと、メタル担体５８ｂの表面にコーティングされたアルミナ及び白金の混合物とを有する。
【００１９】
このように構成されたエンジン１１の排ガス浄化装置の動作を説明する。
▲１▼  排ガス温度が１８０〜２２０℃と低い場合（エンジン始動直後及びエンジン軽負荷運転時）
エンジン１１を始動すると、比較的短時間でエンジン１１の排気ポート１３ａから排気マニホルド１３ｂ内を通ってタービンホイール１４ｂまでの排気管１３ｃ内の排ガス温度が、尿素を加水分解できる温度（約１８０℃）まで上昇する。一方、エンジン１１始動直後のメイン選択還元型触媒１７の出口側の排ガス温度は尿素を加水分解できる温度（約１８０℃）までは達していないものの、プリ選択還元型触媒１８はＮＯ２を還元できる最低温度（約１８０℃）までは比較的速やかに上昇する。コントローラ３４は温度センサ２９、回転センサ３１及び負荷センサ３３の各検出出力に基づいてポンプ２４ｃを始動するとともに、流量調整弁２４ｂの開度を絞ることにより尿素系液体２０の流量が所定の少ない量となるように調整して液体噴射ノズル２２から尿素系液体２０を噴射する。
【００２０】
エンジン１１から排出された排ガス中に含まれるＮＯの一部はプリ酸化触媒１８のポート触媒２８にてＮＯ２に酸化される。通常、排ガス中のＳＯ２が高温の酸化触媒を通過するとサルフェートが発生するけれども、プリ酸化触媒２７を通過するときの排ガスの流速は速いため、排ガス中のＳＯ２がプリ酸化触媒２７を通過するときにサルフェートは殆ど発生しない。また液体噴射ノズル２２から噴射された尿素系液体２０はタービンケース１４ｂに到達するまでの高温部で加水分解してアンモニアが生成される。
（ＮＨ２）２ＣＯ  ＋  Ｈ２Ｏ  →  ＣＯ２  ＋  ２ＮＨ３          …（１）
上記式（１）は尿素系液体２０が加水分解してアンモニアが生成される化学反応式を示す。
【００２１】
この生成されたアンモニアは上記ＮＯ２とともにタービンケース１４ｂに流入して、このタービンケース１４ｂ内でタービンホイールにより攪拌されるので、排ガスに均一に分散される。次にプリ選択還元型触媒１８にて上記排ガス中のＮＯｘの一部がアンモニアと反応してＮ２まで還元された後に、メイン選択還元型触媒１７にて残りのＮＯｘ（ＮＯ及びＮＯ２）がアンモニアと反応してＮ２まで還元される。
２ＮＯ  ＋  ＮＯ２  ＋  ２ＮＨ３  →  ３Ｎ２  ＋  ３Ｈ２Ｏ      …（２）
４ＮＯ  ＋  ４ＮＨ３  ＋  Ｏ２  →  ４Ｎ２  ＋  ６Ｈ２Ｏ      …（３）
６ＮＯ２  ＋  ８ＮＨ３  →  ７Ｎ２  ＋  １２Ｈ２Ｏ    …（４）
上記式（２）〜式（４）は排ガス中のＮＯｘがアンモニアと反応してＮ２に還元される化学反応式を示す。
【００２２】
エンジン始動直後やエンジンの軽負荷運転時には、プリ選択還元型触媒１８及びメイン選択還元型触媒１７に流入する排ガス温度が２００℃と低いため、式（３）及び式（４）の反応は殆ど進行しないけれども、排ガス温度が低くてもＮＯがＮＯ２に酸化するので、式（２）の反応は速やかに進行する。更にメイン選択還元型触媒１７を通過した余剰のアンモニアはメイン酸化触媒２６にて酸化され、Ｎ２及び水が生成される。
【００２３】
▲２▼  排ガス温度が２２０〜４５０℃と高い場合（エンジンの中負荷運転時及び高負荷運転時）
エンジン１１が中負荷運転又は高負荷運転に移行すると、コントローラ３４は温度センサ２９、回転センサ３１及び負荷センサ３３の各検出出力に基づいて流量調整弁２４ｂの開度を拡げることにより尿素系液体２０の流量が所定の多い量となるように調整して液体噴射ノズル２２から尿素系液体２０を噴射する。そして上記▲１▼の式（１）の反応が進行して、プリ選択還元型触媒１８にて排ガス中のＮＯｘの一部がアンモニアと反応してＮ２まで還元された後に、メイン選択還元型触媒１７にて残りのＮＯｘがアンモニアと反応してＮ２まで還元される。このときプリ選択還元型触媒１８及びメイン選択還元型触媒１７に流入する排ガス温度が２２０℃〜４５０℃と高いため、上記▲１▼の式（２）〜式（４）の全ての反応が速やかに進行する。更にメイン選択還元型触媒１７を通過した余剰のアンモニアはメイン酸化触媒２６にて酸化され、Ｎ２及び水が生成される。この結果、排ガス温度が低温域から高温域までの広い温度範囲にわたって、即ちエンジン１１の低負荷運転時から高負荷運転時までの広い負荷範囲にわたって、大気に排出される排ガス中のＮＯｘを効率良く低減できる。
【００２４】
なお、この実施の形態では、エンジンとしてターボ過給機付ディーゼルエンジンを挙げたが、自然吸気型ディーゼルエンジンに本発明の排ガス浄化装置を用いてもよい。
【００２５】
【実施例】
次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。
＜実施例１＞
図１に示すように、８０００ｃｃのターボ過給機付ディーゼルエンジン１１の排気管１３ｃに、排ガス上流側から順にプリ選択還元型触媒１８及びメイン選択還元型触媒１７を設けた。またプリ選択還元型触媒１８より排ガス上流側の排気管１３ｃには尿素系液体２０を噴射する液体噴射ノズル２２を設けた。更にメイン選択還元型触媒１７より排ガス下流側の排気管１３ｃにはメイン酸化触媒２６を設け、排気ポート１３ａにはプリ酸化触媒２７のポート触媒２８を設けた。なお、上記プリ選択還元型触媒１８はメタル担体に銅イオン交換ゼオライト（Ｃｕ−ＺＳＭ−５）をコーティングしたものを用い、上記メイン選択還元型触媒１７はハニカム担体に銅イオン交換ゼオライト（Ｃｕ−ＺＳＭ−５）をコーティングしたものを用いた。またポート触媒２８及びメイン酸化触媒２６はメタル担体の表面にアルミナ及び白金の混合物をコーティングしたものを用いた。この排ガス浄化装置を実施例１とした。
＜比較例１＞
プリ選択還元型触媒及びプリ酸化触媒を用いないことを除いて、実施例１と同一の排ガス浄化装置を比較例１とした。
【００２６】
＜比較試験１及び評価＞
実施例１及び比較例１の排ガス浄化装置によるＮＯｘ低減率を、エンジンの負荷を変化させてそれぞれ測定した。その結果を図５に示す。
図５から明らかなように、エンジンの負荷が約８０％以上では比較例１も実施例１も高いＮＯｘ低減率であった。しかし比較例１ではエンジンの負荷が約５０％から低くなるに従ってＮＯｘ低減率が急激に低下したのに対し、実施例１ではエンジンの負荷が約５０％から次第に低くなっても高いＮＯｘ低減率を示した。
【００２７】
＜比較試験２及び評価＞
実施例１及び比較例１の排ガス浄化装置を備えたエンジン負荷を０％から９０％の間を周期的に変化させて（１周期２０分間）１時間連続運転したときのＮＯｘ除去量（全体のＮＯｘ発生量に対する重量百分率）をそれぞれ測定した。その結果を図６に示す。
図６から明らかなように、比較例１ではＮＯｘ除去量が４６重量％と低かったのに対し、実施例１ではＮＯｘ除去量が６８重量％と高くなった。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、排気通路にメイン選択還元型触媒を設け、メイン選択還元型触媒より排ガス上流側の排気通路にプリ選択還元型触媒を設け、尿素系液体を噴射する液体噴射ノズルをプリ選択還元型触媒より排ガス上流側の排気通路に設け、上記尿素系液体を尿素系液体供給手段が液体噴射ノズルに流量を調整して供給し、メイン選択還元型触媒より排ガス下流側の排気通路にメイン酸化触媒を設け、更に液体噴射ノズルより排ガス上流側の排気通路にプリ酸化触媒を設けたので、プリ酸化触媒にて排ガス中のＮＯの一部がＮＯ２に酸化され、液体噴射ノズルから噴射された尿素系液体が排気通路の高温部を通過するときにアンモニアが生成され、更にプリ選択還元型触媒にて排ガス中のＮＯｘの一部がアンモニアと反応してＮ２まで還元された後に、メイン選択還元型触媒にて残りのＮＯｘがアンモニアと反応してＮ２まで還元される。これらの還元反応は排ガス温度が１８０℃程度の低温域であっても、排ガス中のＮＯｘを有効に還元できるので、排ガス温度が低温域から高温域までの広い温度範囲にわたって大気に排出される排ガス中のＮＯｘを効率良く低減できる。
【００２９】
またメイン選択還元型触媒を通過した余剰のアンモニアがメイン酸化触媒により酸化されてＮ２及び水が生成されるので、アンモニアが大気中に排出されるのを防止できる。
更に液体噴射ノズルより排ガス下流側であってプリ選択還元型触媒より排ガス上流側の排気通路にターボ過給機のタービンケースを設ければ、液体噴射ノズルから噴射された尿素系液体がターボ過給機のタービンケースに流入し、このタービンケース内でタービンホイールにより攪拌される。この結果、上記尿素系液体は排ガスに均一に分散された状態でプリ選択還元型触媒及びメイン選択還元型触媒に流入し、液体噴射ノズルから噴射された尿素系液体の殆ど全てがプリ選択還元型触媒及びメイン選択還元型触媒にて還元剤として機能するので、大気に排出される排ガス中のＮＯｘを更に効率良く低減できるとともに、上記尿素系液体から生成されるアンモニアの大気中への排出を有効に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態のエンジンの排ガス浄化装置を示す構成図。
【図２】その排ガス浄化装置のプリ酸化触媒であるポート触媒を示す斜視図。
【図３】その排ガス浄化装置のプリ選択還元型触媒を示す斜視図。
【図４】本発明の別の実施形態のポート触媒を示す斜視図。
【図５】実施例１及び比較例１の排ガス浄化装置を用いてエンジン負荷を変化させたときのＮＯｘ低減率の変化を示す図。
【図６】実施例１及び比較例１の排ガス浄化装置を用いてエンジンを所定の運転条件で所定時間運転したときの上記装置によるＮＯｘ除去量を示す図。
【符号の説明】
１１  ディーゼルエンジン
１３  排気通路
１３ａ  排気ポート
１３ｂ  排気マニホルド
１３ｃ  排気管
１４  ターボ過給機
１４ｂ  タービンケース
１７  メイン選択還元型触媒
１８  プリ選択還元型触媒
２０  尿素系液体
２２  液体噴射ノズル
２３  液体タンク
２４  尿素系液体供給手段
２６  メイン酸化触媒
２７，５７  プリ酸化触媒
２８，５８  ポート触媒
【図１】
2004239109.tif 000003
【図２】
2004239109.tif 000004
【図３】
2004239109.tif 000005
【図４】
2004239109.tif 000006
【図５】
2004239109.tif 000007
【図６】
2004239109.tif 000008