(57)【要約】  複数のシリンダを備えたリーンバーンエンジンの排ガスを浄化するための排ガス浄化装置は、第１のグループのシリンダ（２）の排ガスに対する第１の排ガス管路（３）と、第２のグループのシリンダ（２’）の排ガスに対する第２の排ガス管路（３’）とを有している。各排ガス管路内には、窒素酸化物吸蔵触媒（６，６’）が配置されている。両排ガス管路は、吸蔵触媒の下流側で共通の排ガス管路（５）にその入口で統合されている。共通の排ガス管路はＳＣＲ触媒（７）を有している。第１のグループのシリンダと第２のグループのシリンダとには、それぞれ対照的に周期的に交互にリーンな空気／燃料混合物とリッチな空気／燃料混合物とが供給される。したがって、リーンな排ガスまたはリッチな排ガスが燃焼時にシリンダ内に発生させられ、相応の排ガス管路内に放出される。リーンな排ガスとリッチな排ガスとは互いに調整されており、これによって、共通の排ガス管路内での排ガスの合流後、リーンな排ガスが生ぜしめられる。吸蔵触媒の再生時には、アンモニアの形成が生ぜしめられ得る。このアンモニアはＳＣＲ触媒によって吸蔵され、吸蔵段階の間に不本意に吸蔵触媒を通過した窒素酸化物によって変換される。
2010514968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダを備えたリーンバーンエンジンの排ガスを浄化するための排ガス浄化装置であって、第１の排ガス管路が、第１のグループのシリンダの排ガスを収容するようになっており、第２の排ガス管路が、第２のグループのシリンダの排ガスを収容するようになっており、各排ガス管路内に窒素酸化物吸蔵触媒が配置されており、両排ガス管路が、吸蔵触媒の下流側で共通の排ガス管路にその入口で統合されている形式のものにおいて、
共通の排ガス管路内にＳＣＲ触媒が位置していることを特徴とする、複数のシリンダを備えたリーンバーンエンジンの排ガスを浄化するための排ガス浄化装置。
【請求項２】
共通の排ガス管路内でＳＣＲ触媒の背後に酸化触媒が配置されている、請求項１記載の排ガス浄化装置。
【請求項３】
ＳＣＲ触媒と酸化触媒とが、共通のハニカムボディに被着されており、ＳＣＲ触媒が、ハニカムボディの流入側の部分に配置されており、酸化触媒が、ハニカムボディの流出側の部分に配置されている、請求項２記載の排ガス浄化装置。
【請求項４】
酸化触媒が、第１の層の形でハニカムボディに付与されており、第１の層にＳＣＲ触媒が、第２の層として被着されている、請求項１記載の排ガス浄化装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項記載の排ガス浄化装置を運転するための方法において、
両窒素酸化物吸蔵触媒を、それぞれ吸蔵段階の間にリーンな排ガスによって通流させ、再生段階の間にリッチな排ガスによって通流させ、吸蔵段階と再生段階とを周期的に交番させ、両吸蔵触媒の一方が、その吸蔵段階に位置している場合に常に、他方の吸蔵触媒の再生段階を開始し、リーンな排ガスとリッチな排ガスとを互いに調整し、これによって、共通の排ガス管路内での排ガスの合流後、リーンな排ガスを発生させ、該排ガスをＳＣＲ触媒を介して案内することを特徴とする、排ガス浄化装置を運転するための方法。
【請求項６】
リーンな排ガスとリッチな排ガスとを、両吸蔵触媒に対応配置されたシリンダをリーンな空気／燃料混合物またはリッチな空気／燃料混合物で運転することによって発生させ、相応の排ガス管路内に放出する、請求項５記載の方法。
【請求項７】
エンジンをリーンな空気／燃料混合物でコンスタントに運転し、両排ガス管路内の排ガスを、それぞれ燃料または炭化水素の噴射によってリッチにして、吸蔵触媒を再生させる、請求項５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のシリンダを備えたリーンバーンエンジンの排ガスを浄化するための排ガス浄化装置であって、第１の排ガス管路が、第１のグループのシリンダの排ガスを収容するようになっており、第２の排ガス管路が、第２のグループのシリンダの排ガスを収容するようになっており、各排ガス管路内に窒素酸化物吸蔵触媒が配置されており、両排ガス管路が、吸蔵触媒の下流側で共通の排ガス管路にその入口で統合されている形式のものに関する。
【０００２】
さらに、本発明は、前述した形式の排ガス浄化装置を運転するための方法に関する。
【０００３】
本発明の枠内では、ディーゼルエンジンおよび薄い燃料で運転されるガソリンエンジンをリーンバーンエンジンと呼ぶ。
【０００４】
国際公開第２００４／０２０８０７号パンフレットには、複数のシリンダを備えたディーゼルエンジンに用いられる二流式の排ガス浄化装置が記載されている。この排ガス浄化装置は、第１のグループのシリンダの排ガスに対する第１の排ガス管路と、第２のグループのシリンダの排ガスに対する第２の排ガス管路とを有している。各排ガス管路内には、窒素酸化物吸蔵触媒が配置されている。両排ガス管路は吸蔵触媒の下流側で共通の排ガス管路にその入口で統合されている。共通の排ガス管路は酸化触媒を有している。第１の排ガス管路内の排ガスの組成と、第２の排ガス管路内の排ガスの組成とは、互いに独立して電子的なエンジン制御装置によって調整され、これによって、一方の管路内の排ガスがリッチにされて、吸蔵触媒が再生されるのに対して、他方の管路内の排ガスはリーンである。燃料増加（リッチ化）および燃料減少（リーン化）は、共通の排ガス管路内での両排ガス流の合流後、リーンな排ガスが付与され、還元剤の万が一のスリップが酸化触媒で酸化されるように調整される。
【０００５】
この排ガス浄化装置は重大な欠点を有している。一方の窒素酸化物吸蔵触媒の再生の間、この吸蔵触媒が必要以上に長く再生される場合に、著しい量のアンモニアが発生させられ得る。この危険は、特に老化された吸蔵触媒の場合にある。発生させられたアンモニアは、他方の排ガスと一緒に共通の排ガス管路内の酸化触媒を介して流れ、再び酸化されて、窒素酸化物が形成される。これは、窒素酸化物に対する排ガス装置の浄化性能を低下させる。このことは、高い酸化活性を備えた酸化触媒の事例において、特により高い排ガス温度の場合に認められる。このような触媒は、たとえばコールドスタート後の低い排ガス温度の場合に、排ガス内に含まれた炭化水素と一酸化炭素とを可能な限り早期に酸化するために使用される。
【０００６】
米国特許第６０４７５４２号明細書には、第１のシリンダグループと第２のシリンダグループとを有するエンジンに用いられる排ガスシステムが記載されている。第１のシリンダグループは三元触媒に接続されている。第２のグループのシリンダと三元触媒とは、共通の排ガス管路を介して、アンモニアを吸収しかつ酸化する触媒に接続されている。第１のグループのシリンダがリッチ状態で（濃い燃料で）運転される場合には、第２のグループのシリンダがリーン状態で（薄い燃料で）運転される。三元触媒によって、第１のシリンダグループのリッチな排ガスに含まれた窒素酸化物がアンモニアに変換される。このアンモニアは、第２のシリンダグループから放出された窒素酸化物を、共通の排ガス管路に設けられた、アンモニアを吸収しかつ酸化する触媒で還元する。第２のシリンダグループと、共通の排ガス管路との間の排ガス管路内に挿入された窒素酸化物吸蔵触媒によって、アンモニアを吸収しかつ酸化する触媒に流入する窒素酸化物量が減少させられる。
【０００７】
国際公開第２００６／００８６２５号パンフレットには、リーンバーンエンジンに用いられる排ガス処理システムが記載されている。この排ガス処理システムは、ＮＯｘ吸着器（窒素酸化物吸着器）の背後に設けられたＳＣＲ反応器を備えている。窒素酸化物吸着器は、燃料改質反応器からの水性ガスによって再生される。有利には、窒素酸化物吸収器は、再生の間に窒素酸化物を変換するための触媒機能を有している。ＳＣＲ反応器は窒素酸化物の変換を、再生の間に形成されたアンモニアを吸蔵し、この吸蔵されたアンモニアをエンジンのリーンバーン運転モードの間の窒素酸化物の変換のために使用することによって高める。アンモニアのスリップを回避するためには、ＳＣＲ反応器の背後に酸化触媒が配置されている。
【０００８】
国際公開第２００４／０９０２９６号パンフレットには、図１に一列の排ガス後処理装置が開示されている。この排ガス後処理装置は、排ガス流れ方向で見て内燃機関の背後に排ガス系統の全流において相前後して、同時にパティキュレートフィルタとして作用する改質ユニットと、窒素酸化物吸蔵触媒と、ＳＣＲ触媒とを排ガス浄化構成要素として有している。改質ユニット内には、水素が水蒸気改質、炭化水素の部分的な酸化および／またはこれらの混合形態によって発生させられる。
【０００９】
米国特許第６７３２５０７号明細書には、同じく一列の窒素酸化物後処理システムが記載されている。この窒素酸化物後処理システムでは、窒素酸化物吸着器がＳＣＲ触媒に組み合わされている。窒素酸化物後処理システムは、リーンな空気／燃料混合物とリッチな空気／燃料混合物とで交互に運転される。ＳＣＲ触媒は、窒素酸化物吸着器によってリッチな排ガスでの再生の間に発生させられたアンモニアを吸蔵し、この吸蔵されたアンモニアによって、リーンバーン運転の間に窒素酸化物吸着器によって吸着されない窒素酸化物を無害な生成物に変換する。ＳＣＲ触媒は第１の端部を有している。この第１の端部は窒素酸化物吸着器の第２の端部に直接接続されている。
【００１０】
本発明の課題は、国際公開第２００４／０２０８０７号パンフレットの公知の排ガス装置を改良して、吸蔵触媒の再生時に不本意に形成されたアンモニアが酸化されて、窒素酸化物が形成されないようにするだけでなく、環境にも放出されないようにすることである。さらに、再生の間の還元剤のスリップも無害にされることが望ましい。
【００１１】
この課題を解決するために本発明の排ガス浄化装置では、共通の排ガス管路内にＳＣＲ触媒が位置しているようにした。
【００１２】
本発明の排ガス浄化装置の有利な構成によれば、共通の排ガス管路内でＳＣＲ触媒の背後に酸化触媒が配置されている。
【００１３】
本発明の排ガス浄化装置の有利な構成によれば、ＳＣＲ触媒と酸化触媒とが、共通のハニカムボディに被着されており、ＳＣＲ触媒が、ハニカムボディの流入側の部分に配置されており、酸化触媒が、ハニカムボディの流出側の部分に配置されている。
【００１４】
本発明の排ガス浄化装置の有利な構成によれば、酸化触媒が、第１の層の形でハニカムボディに付与されており、第１の層にＳＣＲ触媒が、第２の層として被着されている。
【００１５】
さらに、前記課題を解決するために本発明の方法では、両窒素酸化物吸蔵触媒を、それぞれ吸蔵段階の間にリーンな排ガスによって通流させ、再生段階の間にリッチな排ガスによって通流させ、吸蔵段階と再生段階とを周期的に交番させ、両吸蔵触媒の一方が、その吸蔵段階に位置している場合に常に、他方の吸蔵触媒の再生段階を開始し、リーンな排ガスとリッチな排ガスとを互いに調整し、これによって、共通の排ガス管路内での排ガスの合流後、リーンな排ガスを発生させ、該排ガスをＳＣＲ触媒を介して案内するようにした。
【００１６】
本発明の方法の有利な実施態様によれば、リーンな排ガスとリッチな排ガスとを、両吸蔵触媒に対応配置されたシリンダをリーンな空気／燃料混合物またはリッチな空気／燃料混合物で運転することによって発生させ、相応の排ガス管路内に放出する。
【００１７】
本発明の方法の有利な実施態様によれば、エンジンをリーンな空気／燃料混合物でコンスタントに運転し、両排ガス管路内の排ガスを、それぞれ燃料または炭化水素の噴射によってリッチにして、吸蔵触媒を再生させる。
【００１８】
本発明は、少なくとも２つのシリンダを備えたリーンバーンエンジンに関する。有利には、このリーンバーンエンジンは、４つ、６つまたはそれ以上のシリンダを有している。これらのシリンダは、第１のグループのシリンダと第２のグループのシリンダとにまとめられている。これらのシリンダには、互いに独立して空気／燃料混合物を供給することができる。
【００１９】
エンジンは直列エンジンとして形成されていてよい。この直列エンジンでは、全てのシリンダが、ただ１つのシリンダバンクで連続的に配置されている。択一的には、各グループのシリンダが互いに別個のシリンダバンクにまとめられていてよい。
【００２０】
このリーンバーンエンジンの排ガス浄化装置は、第１のグループのシリンダの排ガスに対する第１の排ガス管路と、第２のグループのシリンダの排ガスに対する第２の排ガス管路とを有している。各排ガス管路は、吸蔵触媒の下流側で共通の排ガス管路にその入口で統合される。この排ガス浄化装置は、共通の排ガス管路がＳＣＲ触媒を有していることによって特徴付けられている。
【００２１】
本発明は、アンモニアに対するＳＣＲ触媒の吸蔵作用を使用しており、これによって、場合により窒素酸化物吸蔵触媒の再生時に形成されるアンモニアが吸蔵される。
【００２２】
窒素酸化物を窒素酸化物吸蔵触媒に吸蔵し、この吸蔵触媒を再生する場合には、吸蔵段階の間の窒素酸化物のスリップが不本意に生ぜしめられ得る。窒素酸化物のこのスリップはＳＣＲ触媒によって、吸蔵されたアンモニアにより窒素に変換することができる。さらに、ＳＣＲ触媒は十分な酸化活性を有しており、これによって、還元剤（炭化水素、一酸化炭素および水素）の万が一のスリップが排ガスの酸素含分によって無害の成分に変換される。
【００２３】
本発明の枠内では、窒素酸化物吸蔵触媒とは、リーンな排ガスにおける吸蔵段階の間、含まれた一酸化窒素を酸化して二酸化窒素を形成し、次いで、硝酸塩の形で吸蔵する触媒を意味している。窒素酸化物吸蔵触媒の作業形式は、ＳＡＥ刊行物「ＳＡＥ  ９５０８０９」に詳しく記載されている。一酸化窒素の酸化のためには、吸蔵触媒が触媒活性成分として一般的に白金および場合によりパラジウムを有している。窒素酸化物を硝酸塩として吸蔵するためには、アルカリ金属、アルカリ土類金属および希土類金属のベース酸化物、炭化物または水酸化物が働く。有利には、バリウムおよびストロンチウムのベース化合物が使用される。
【００２４】
吸蔵触媒はその吸蔵容量の消耗後、再生段階の間に再生されなければならない。このためには、排ガスが短時間、たとえばリッチな空気／燃料混合物でのエンジンの運転によってリッチにされる。リッチな排ガスにおいて、窒素酸化物が再び脱着され、触媒活性成分でリッチな排ガス成分によって還元されて、窒素が形成される。この目的のためには、吸蔵触媒が一般的にロジウムを白金に対して付加的に有している。
【００２５】
再生の間、排ガスのリッチな成分が、触媒に吸蔵された窒素酸化物ならびに場合により吸蔵された酸素および排ガス内のまだ存在する残酸素との発熱反応で無害の成分に変換される。これによって、排ガスが再生の間に吸蔵触媒で加熱される。排ガスの付加的な加熱は、リッチバーン運転の間、シリンダ内の空気含有量がエンジンの絞りによって著しく減少させられており、したがって、排ガスが、リーンバーン運転のように高い空気過剰分によって冷却されないことにより行われる。両効果は共に吸蔵触媒において再生の間に５０〜１５０℃の排ガスの温度上昇に繋がり得る。
【００２６】
吸蔵段階と再生段階とは規則的に交番される。吸蔵段階は一般的に６０〜１２０秒の間続くのに対して、再生段階の期間は吸蔵段階の１〜１０％でしかなく、したがって、ほんの数秒しか有していない。僅かな再生期間は、吸蔵触媒が必要以上に長く再生される、すなわち、吸蔵触媒にリッチな排ガスが供給される危険を高める。この条件下では、吸蔵触媒が窒素酸化物からアンモニアを形成する。
【００２７】
ここでは、リーンな排ガスにおいて、炭化水素と一酸化炭素とを酸化して二酸化炭素と水とを形成するような触媒が酸化触媒と呼ばれる。この目的のためには、この酸化触媒が、触媒活性成分として、白金および場合によりパラジウムを有している。酸化触媒はアンモニアも酸化して窒素と窒素酸化物とを形成する。
【００２８】
ＳＣＲ触媒とは、リーンな排ガス条件下で窒素酸化物を還元剤としてのアンモニアの添加下で選択的に変換して窒素を形成する触媒を意味している。この触媒は酸性の酸化物を有していて、アンモニアを吸蔵することができる。典型的なＳＣＲ触媒は、たとえば酸化チタンをベースとした酸化バナジウムおよび／または酸化タングステンを有している。択一的には、銅および／または鉄と交換されたゼオライトも使用される。通常、このような触媒は触媒活性白金金属を有していない。なぜならば、この金属はアンモニアをリーンな排ガス内で酸化して窒素酸化物を形成する恐れがあるからである。有利には、本発明による排ガス浄化装置に対して、ゼオライトを有するＳＣＲ触媒が使用される。ゼオライトは、アンモニアと炭化水素とに対する特に大きな吸蔵能を有している。したがって、ゼオライトは、窒素酸化物を含んだ排ガスの成分の吸蔵および変換のために著しく適している。
【００２９】
アンモニアに対するＳＣＲ触媒の吸蔵作用は温度に極めて著しく左右される。特に実際の運転における触媒の老化後には、吸蔵作用が３００℃を上回って極めて著しく弱化し、４００℃を上回る温度では、もはやほとんど認められない。したがって、特に排ガス温度がより高い場合には、過度に調量されたアンモニアが、窒素酸化物と反応し得る前に、ＳＣＲ触媒から排ガスと共に流出する危険がある。これを阻止するためには、通常、ＳＣＲ触媒の背後に、いわゆる「アンモニア吸蔵触媒」が配置される。このアンモニア吸蔵触媒は、最も簡単な事例では、酸化触媒である。しかし、この酸化触媒は、不利な運転条件の場合にアンモニアを再び酸化して窒素酸化物を形成し得る。
【００３０】
本発明の枠内で使用される窒素酸化物吸蔵触媒、酸化触媒およびＳＣＲ触媒は当業者に周知である。有利には、触媒は、コーティング層の形で、セラミックスまたは金属から成る不活性のハニカムボディに被着される。
【００３１】
共通の排ガス管路に設けられたＳＣＲ触媒の利点は、このＳＣＲ触媒が、酸化触媒と異なり、場合により突破した一酸化窒素を酸化して二酸化窒素を全く形成しないかまたはほとんど形成しないことである。この特性は、特に二酸化窒素のエミッションに対する見込まれ得る排ガス法に関して重要となる。一酸化窒素は環境を二酸化窒素ほど害さない。
【００３２】
本発明による排ガス浄化装置の更なる利点は、ＳＣＲ触媒が、装置の構造に起因して、窒素酸化物吸蔵触媒とＳＣＲ触媒との間に大きな間隔を有しているという事実である。吸蔵触媒とＳＣＲ触媒との間の排ガス管路は０．５〜１．５メートルであってよい。この排ガス管路の通流時には、排ガスが、排ガス管１メートルあたり約５０℃だけ冷却される。本発明による方法の更なる重要な利点は、両シリンダグループの吸蔵・再生段階が時間的に互いにずらされていることである。これによって、共通の排ガス系統における排ガスが、個々の排ガス系統に設けられた窒素酸化物吸蔵触媒のすぐ背後よりも、それほど高くない温度変動と僅かな最大の温度とを吸蔵／再生運転中に有している。これによって、ＳＣＲ触媒がアンモニアに対する高い吸蔵作用を有していて、したがって、吸蔵されたアンモニアによって、リーンバーン段階の間に吸蔵触媒を突破した窒素酸化物を無害の生成物に変換することができる温度をＳＣＲ触媒がエンジンの広域の運転範囲にわたって有している。
【００３３】
本発明の特殊な実施態様では、共通の排ガス管路に設けられたＳＣＲ触媒の背後に酸化触媒が位置している。この場合、ＳＣＲ触媒と酸化触媒とは、分離されたハウジング内に連続して配置されていてよい。この配置事例では、排ガスが、分離された両触媒を運転温度に加熱しなければならない。さらに、これは、両触媒の間の熱損失によって困難になる。したがって、熱的な理由から、両触媒をコーティング層の形でこのコーティング層の担体としての共通のハニカムボディに被着することが有利である。この場合、この組み合わされたＳＣＲ・酸化触媒は、いわゆる「ゾーン触媒」として形成されていてよい。すなわち、ＳＣＲ触媒が、ハニカムボディの流入側の部分に被着されており、酸化触媒が、ハニカムボディの流出側の部分に被着されている。
【００３４】
しかし、酸化触媒を第１の層の形でハニカムボディに被着し、この第１の層にＳＣＲ触媒を第２の層として被着することが特に有利である。この配置事例は、アンモニアに対する著しい遮断作用を有していて、さらに、まだ残りの窒素酸化物も変換する。
【００３５】
本発明の別の実施態様では、窒素酸化物吸蔵触媒に酸化触媒または三元触媒が、たとえばエンジン近傍の位置で前置されていてよく、これによって、コールドスタートエミッションが減少させられ、通常の運転中に一酸化窒素から二酸化窒素への酸化が助成される。ディーゼルパティキュレートフィルタとの組合せも可能である。
【００３６】
ここに記載した排ガス浄化装置は、本発明によれば、以下のように運転される。両窒素酸化物吸蔵触媒が、それぞれ吸蔵段階の間にリーンな排ガスによって通流され、再生段階の間にリッチな排ガスによって通流される。この場合、吸蔵段階と再生段階とは周期的に交番される。両吸蔵触媒の一方の再生段階は、他方の吸蔵触媒がその吸蔵段階に位置している場合に常に開始される。この場合、リーンな排ガスとリッチな排ガスとが互いに調整されており、これによって、共通の排ガス管路内での排ガスの合流後、リーンな排ガスが生ぜしめられる。
【００３７】
リーンな排ガスとリッチな排ガスとは、有利には、両吸蔵触媒に対応配置されたシリンダをリーンな空気／燃料混合物またはリッチな空気／燃料混合物で運転することによって発生させられ、相応の排ガス管路内に放出される。
【００３８】
これに対して択一的には、エンジンがリーンな空気／燃料混合物でコンスタントに運転されてもよい。この事例では、両排ガス管路内の排ガスが、それぞれ吸蔵触媒を再生するための還元剤の噴射によってリッチにされる。適切な還元剤は、たとえば燃料または別の炭化水素である。この運転モードは、特にディーゼルエンジンの場合に有利となり得る。
【００３９】
この過程の正確な経過は、有利には電子的なエンジン制御装置によって監視される。このエンジン制御装置は両排ガス管路内の排ガスの組成を互いに独立して調整する。エンジン制御装置は、たとえば第１の排ガス管路に対応配置された第１のグループのシリンダに吸蔵段階の間にリーンな空気／燃料混合物を供給し、この段階の間、第２の排ガス管路に対応配置された第２のグループのシリンダにリッチな空気／燃料混合物を短時間供給することによって、第２の排ガス管路に設けられた窒素酸化物吸蔵触媒の再生を開始する。この過程は、周期的にその都度逆の順序で繰り返される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】共通の排ガス管路に設けられたＳＣＲ触媒を備えた本発明による排ガス浄化装置を示す図である。
【図２】共通の排ガス管路に設けられたＳＣＲ触媒と、その背後に配置された酸化触媒とを備えた本発明による排ガス浄化装置を示す図である。
【図３】共通の排ガス管路に設けられたハニカムボディに設けられたＳＣＲ触媒と酸化触媒とを備えた本発明による排ガス浄化装置を示す図である。
【図４】共通の排ガス管路に設けられた酸化触媒の層の上方のＳＣＲ触媒の層から成るコンビネーション触媒を備えた本発明による排ガス浄化装置である。
【図５】第１の排ガス管路と、第２の排ガス管路と、共通の排ガス管路とにおける空気比λの時間的な経過の概略図である。
【００４１】
本発明を図１〜図５につき詳しく説明する。
【００４２】
図１〜図４には、排ガス浄化装置の４つの実施形態が示してある。同じ符号は同様の構成要素を示している。符号（１）は、２つのシリンダバンク（２），（２’）を備えたリーンバーンエンジン（希薄燃焼機関）を示している。両シリンダバンクの排ガスは両排ガス管路（３），（３’）内に放出される。両排ガス管路（３），（３’）は共通の排ガス管路（５）にその入口（４）で統合される。リーンバーンエンジン（１）から放出された窒素酸化物を吸蔵しかつ変換するためには、排ガス管路（３），（３’）内に窒素酸化物吸蔵触媒（６），（６’）が配置されている。
【００４３】
本発明によれば、共通の排ガス管路（５）内にＳＣＲ触媒（７）が位置している。このＳＣＲ触媒（７）は、吸蔵触媒の再生時に不本意に生ぜしめられるアンモニアを吸蔵する。吸蔵段階と再生段階との正確な経過は、有利には電子的なエンジン制御装置によって監視される。このエンジン制御装置と、両排ガス管路内の空気比（空気過剰率）を測定するための所要のセンサとは、便宜上、図面に示していない。窒素酸化物吸蔵触媒を備えたリーンバーンエンジンを運転するための電子的なエンジン制御装置と所要のセンサとは当業者に周知である。前述した方法により本発明による排ガス装置を運転するためには、制御プログラムが相応に適合されなければならない。
【００４４】
本発明の特殊な実施形態によれば、図２に示したように、ＳＣＲ触媒（７）の背後（下流側）で酸化触媒（８）が共通の排ガス管路内に挿入されている。
【００４５】
図３には、本発明の有利な実施形態による排ガス浄化装置の構造が示してある。共通の排ガス管路（５）内には、いま、ＳＣＲ触媒と酸化触媒とが直接連続して配置されている。ＳＣＲ触媒と酸化触媒との組合せは、たとえばゾーン触媒として、一貫して延びるただ１つのハニカムボディに形成されていてよい。
【００４６】
図４には、本発明の別の実施形態が示してある。この場合、共通の排ガス管路に設けられた触媒（９）が、組み合わされたＳＣＲ・酸化触媒として形成されている。触媒は、不活性のハニカムボディに設けられた第１の層として酸化触媒を有している。この酸化触媒には、ＳＣＲ触媒が第２の層として被着されている。この第２の層は排ガスに直接接触する。
【００４７】
図５には、第１の排ガス管路（曲線ａ））内の空気比（空気過剰率λ）の時間的な経過が、第２の排ガス管路（曲線ｂ））内の経過および共通の排ガス管路（曲線ｃ））内の経過に対して相対的に概略的に示してある。空気比λは、化学量論的な条件に規格化された空燃比である。
【００４８】
図５における一点鎖線の基準線は、それぞれ化学量論的な値λ＝１を示している。λ＞１（リーンな排ガス）を備えた吸蔵段階は、両排ガス管路において、λ＜１（リッチな排ガス）を備えた再生段階と規則的に交番している。この再生段階は吸蔵段階よりも著しく短く設定されている。両空気過剰率曲線ａ），ｂ）相互の位相は、共通の排ガス管路内の排ガスが常にリーンである（曲線ｃ））、すなわち、空気過剰率値が１よりも大きい限り、十分に可変である。
【００４９】
提案された排ガス浄化装置と、この排ガス浄化装置を運転するための方法との特別な利点は、吸蔵触媒の再生時に不本意に生ぜしめられるアンモニアが、後置されたＳＣＲ触媒によって吸蔵されるという事実である。吸蔵されたアンモニアによって、吸蔵段階の間に吸蔵触媒を通過した窒素酸化物が選択的に窒素に変換される。これによって、窒素酸化物エミッションが付加的に減少させられる。
【符号の説明】
【００５０】
（１）  リーンバーンエンジン
（２）、（２’）  シリンダバンク
（３）、（３’）  排ガス管路
（４）  入口
（５）  共通の排ガス管路
（６）、（６’）  窒素酸化物吸蔵触媒
（７）  ＳＣＲ触媒
（８）  酸化触媒
（９）  触媒
【図１】
2010514968.tif 000003
【図２】
2010514968.tif 000004
【図３】
2010514968.tif 000005
【図４】
2010514968.tif 000006
【図５】
2010514968.tif 000007
【国際調査報告】
2010514968.tif 000008
2010514968.tif 000009
2010514968.tif 000010
2010514968.tif 000011
2010514968.tif 000012
2010514968.tif 000013