专利名称：骑乘型车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及二轮机动车等骑乘型车辆，特别涉及具备以小于理论 空燃比的空燃比(即，富燃侧的空燃比)进行燃烧的内燃机的骑乘型 车辆。
背景技术：
为了净化从机动车辆引擎排出的燃烧气体(废气)，三元催化剂被
广泛使用。三元催化剂将废气中所含的CO (—氧化碳)、HC (烃)和 NOx (氮氧化物)还原或氧化为水和二氧化碳、氮气。
为了使用三元催化剂高效率地进行还原氧化反应，优选以燃料和 空气进行充分燃烧的空燃比(称为"理论空燃比")进行燃烧。因此， 提出一种通过氧传感器检测废气中的氧浓度，基于检测到的氧浓度， 以使空燃比达到理论空燃比的方式对燃料喷射量进行反馈控制的方 式。
但是，引擎以小于理论空燃比的空燃比(即富燃侧的空燃比)进 行燃烧可以得到高输出，因此，如果以将空燃比恒定为理论空燃比的 方式对燃料喷射量进行控制，则在比四轮机动车排气量小的二轮机动 车等骑乘型车辆中，不能得到充分高的引擎输出。另外，为了进行严 密的反馈控制，必须以喷射(燃料喷射)方式产生混合气体，而不是 使用目前在大多数二轮机动车中使用的汽化器方式，因此，导致制造 成本增加。
专利文献1中，提出一种以富燃侧的空燃比进行燃烧的引擎用废 气净化系统。图11表示在专利文献1中公开的废气净化系统200。
如图11所示，废气净化系统200具备引擎201和连接在引擎201 的排气口的排气管207。排气管207内，设置第1催化剂202A和配置 在第1催化剂202A下游侧的第2催化剂202B，并且，在排气管207 的第1催化剂202A和第2催化剂202B之间部分连接有用于导入二次空气的二次空气导入管203。第1催化剂202A和第2催化剂202B， 例如，具有与己知的三元催化剂相同的成分。
该废气净化系统200中，引擎201以富燃侧的空燃比进行运转。 来自引擎201的废气，首先接触第1催化剂202A。富燃侧的空燃比条 件下，三元催化剂显示高NOx净化率，因此，废气中的NOx通过第l 催化剂202A净化到最终所需要的净化率。另外，此时废气中的CO和 HC的一部分也被净化。
接着，向通过第1催化剂202A后的废气中，混入从二次空气导入 管203导入的二次空气，废气的空燃比转换为贫燃侧的空燃比。该贫 燃侧的空燃比的废气通过接触第2催化剂202B,将废气中未净化的CO 和HC净化。
艮P，该方式中，首先使废气在还原性大气中和第1催化剂202A接 触从而主要净化N0X，此后，在氧化性大气中使废气和第2催化剂202B 接触从而净化残余的CO和HC，由此，能够以高效率对废气中的CO、 HC和N(X进行净化。
通过专利文献1的废气净化系统200，能够使向引擎201供给的混 合气体的空燃比小于理论空燃比(即设定于富燃侧)，因此，能够提高 排气量小的骑乘型车辆的引擎输出，能够提高驾驶性能。另外，作为 产生混合气体的方式，以汽化器方式是充分的，从成本的观点出发， 比采用喷射方式时有利。
专利文献l:国际公开第2004/113696号小册子
发明内容
但是，本申请发明人进行详细的研讨时发现，专利文献1中公开 的方式中，如后面所详细说明的，NOx的一部分通过第l催化剂202A 被还原为氨(NH3)，而不是氮气(N2)。因此，生成的NH3被第2催 化剂202B氧化从而生成NOx。因此，在实际中不能充分提高NOx的净 化率。这样的现象，在将从以富燃侧的空燃比进行燃烧的引擎中排出 的废气，导入二次空气，并且以2种催化剂(分别配置在二次空气导 入部分的上游侧和下游侧的催化剂)进行净化处理的情况下特异发生。鉴于上述问题，本发明的目的在于，提高具备以小于理论空燃比
的空燃比进行燃烧的内燃机的骑乘型车辆中的NOx净化率。
本发明的骑乘型车辆，具备以小于理论空燃比的空燃比进行燃烧 的内燃机、设置在用于将燃烧气体从上述内燃机排出的排气通路内的 第1催化剂、设置在上述排气通路内上述第1催化剂下游侧的第2催 化剂、和用于向上述排气通路的上述第1催化剂和上述第2催化剂之 间部分导入二次空气的二次空气导入装置，上述第1催化剂和上述第2 催化剂分别贵金属成分，上述贵金属成分中含有铂、铑、钯和金的至 少一种，上述第2催化剂还含有分解氨的氨分解成分，上述氨分解成 分含有铱。
优选的实施方式中，上述第2催化剂，包括含有上述贵金属成分 的第1催化剂层，和设置在上述第1催化剂层上且含有上述氨分解成 分的第2催化剂层。
优选的实施方式中，上述第2催化剂层，具有10pm以上lOOiam 以下的平均厚度。
优选的实施方式中，上述第2催化剂，包括含有上述氨分解成分 的第1区域，和位于上述第1区域下游侧且含有上述贵金属成分的第2 区域。
优选的实施方式中，上述第l区域具有20mm以上的长度。 优选的实施方式中，本发明的骑乘型车辆还具备消音器，上述第l 催化剂和上述第2催化剂配置在上述消音器内。
本发明的骑乘型车辆，在排气通路内，具备第1催化剂和设置在 第1催化剂下游侧的第2催化剂，在排气通路的第1催化剂和第2催 化剂之间的部分还具备用于导入二次空气的二次空气导入装置。从以 小于理论空燃比的空燃比进行燃烧的内燃机排出的燃烧气体(废气)， 首先接触第1催化剂，接着与通过二次空气导入装置导入的二次空气 混合后，接触第2催化剂。第1催化剂和第2催化剂分别含有含铂、 铑、钯和金中至少一种的贵金属成分，因此，首先，废气中的NOx和 一部分CO与HC通过第1催化剂被净化，接着，残余的CO和HC通 过第2催化剂被净化。本发明的骑乘型车辆的第2催化剂，还含有分 解氨(NH3)的氨分解成分，因此，能够分解NOx通过第1催化剂的贵金属成分还原而生成的NH3，能够抑制在第2催化剂中的NOx的生 成。因此，通过本发明，能够提高NOx的净化率。另外，第2催化剂 的氨分解成分含有铱。通过在氨分解成分中含有铱，在第2催化剂中， 能够平行而适当地进行通过贵金属成分对CO和HC的净化及通过氨分 解成分对NH3的净化。本发明的骑乘型车辆的内燃机，以小于理论空 燃比的空燃比(即富燃侧的空燃比)进行燃烧，因此，能够得到高输 出，提高驾驶性能。因此，本发明的骑乘型车辆，同时具备优异的驾 驶性能和环保性能。
第2催化剂，优选包括含有上述贵金属成分的第1催化剂层和设 置在第1催化剂层上且含有上述氨分解成分的第2催化剂层。通过使 第2催化剂具有这样的双层结构，废气在到达含有贵金属成分的第1 催化剂层之前，先通过含有氨分解成分的第2催化剂层。因此，能够 有效地抑制NH3在第1催化剂层被氧化而导致的NC^的产生，从而能 够进一步提高NOx的净化率。
从更有效进行NH3分解的观点出发，优选第2催化剂层具有10pm 以上100|_im以下的平均厚度。
或者，第2催化剂也可以包括含有上述氨分解成分的第1区域和 位于排气通路中第1区域下游侧且含有上述贵金属成分的第2区域。 即，也可以在排气通路内，从上游侧顺次配置第1区域和第2区域。 通过这样的配置，废气在到达含有贵金属成分的第2区域之前，先通 过含有氨分解成分的第1区域。因此，能够有效地抑制NH3在第2催 化剂层被氧化而导致NOx的产生，从而能够进一步提高NOx的净化率。
从更有效进行NH3分解的观点出发，优选第1区域的长度(沿排 气通路内的气体流动方向的长度)为20mm以上。
另外，本发明中，通过使第2催化剂含有氨分解成分，能够在比 以往低的低温下实现充分高的NOx净化率。因此，能够将第l催化剂 和第2催化剂配置在与内燃机比以往离得更远的位置，从而能够将第1 催化剂和第2催化剂二者配置在消音器内。通过将第1催化剂和第2 催化剂二者配置在消音器内，能够防止热损坏。另外，也能够获得外 观表面的优点。通过本发明，能够在具备以小于理论空燃比的空燃比进行燃烧的
内燃机的骑乘型车辆中，提高N(X的净化率。
图1是模式表示本发明优选的实施方式中骑乘型车辆具备的废气 净化系统构造的图。
图2是表示铱的NOx净化率和NH3净化率的图。
图3是表示本发明优选的实施方式中骑乘型车辆具备的第1催化 剂构造的例子的剖面图。
图4 (a)和(b)是表示本发明优选的实施方式中骑乘型车辆具备 的第2催化剂构造的例子的剖面图。
图5是表示本发明优选的实施方式中骑乘型车辆具备的第2催化 剂构造的例子的图。
图6 (a)和(b)是表示如图5所示的第2催化剂更具体的构造的 例子的剖面图。
图7是表示在EU3模式中的时间(s)和车辆速度(km/h)关系的图。
图8 (a) (c)是表示实施例1 3和比较例1 3的废气净化系 统中，CO (—氧化碳)、THC (全烃)和NOx (氮氧化物)的排出量 的图。
图9是模式表示本发明优选的实施方式中骑乘型车辆具备的废气 净化系统构造的图。
图10是表示具备如图1或图9所示的废气净化系统的二轮机动车 例子的图。
图11是模式表示以往的废气净化系统构造的图。
符号说明
1 内燃机
2A 第1催化剂
2B 第2催化剂
3 二次空气导入装置3a二次空气导入管
3b引导阀
4汽化器
5吸气管
5a吸气通路
6空气过滤器
7排气管
7a排气通路
8消音器
11、 21载体基材
12、 22、25、 26 催化剂层
23第1催化剂层
24第2催化剂层
Rl第2催化剂的第1区域
R2第2催化剂的第2区域
100二轮机动车
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，本发明不 受以下的实施方式的限定。
图1中模式表示本实施方式中的骑乘型车辆具备的废气净化系统 的构造。本实施方式中的骑乘型车辆，如图l所示，具备内燃机l、第
1催化剂2A及第2催化剂2B、和二次空气导入装置3。
内燃机(典型的是4冲程汽油机)1，以小于理论空燃比的空燃比 进行燃烧。通过以小于理论空燃比的空燃比，即以富燃侧的空燃比进 行燃烧，能够得到比以理论空燃比进行燃烧时更高的输出。典型的， 可以以12.5以上、14.5以下的空燃比进行燃烧。从汽化器4通过吸气 通路5a向内燃机1供给混合气体。吸气通路5a是通过连接在内燃机1 的吸气口的吸气管5而包围的空间，在汽化器4的上游侧设置有空气 过滤器6。
9第1催化剂2A设置在用于将燃烧气体从内燃机1排出的排气通路 7a内，第2催化剂2B设置在排气通路7a内的第1催化剂2A下游侧。 排气通路7a是通过连接在内燃机1的排气口的排气管7而包围的空间。
二次空气导入装置3向排气通路7a内第1催化剂2A和第2催化 剂2B之间的部分7a'导入二次空气。例如，如图所示，二次空气导入 装置3含有连接在排气管7的二次空气导入管3a，和设置在二次空气 导入管3a与空气过滤器6之间的引导阀3b。引导阀3b作为防止从空 气过滤器6向二次空气导入管3a中供给的二次空气的倒流的止逆阀发 挥功能。另外，二次空气导入装置3可以以能向第1催化剂2A和第2 催化剂2B之间导入二次空气而构成，二次空气导入装置3的构造不限 定于这里所例示的构造。在排气管7的下游侧端部，连接有用于降低 排气声音的消音器8。
第1催化剂2A和第2催化剂2B分别含有贵金属成分。具体地， 贵金属成分含有铂(Pt)、铑(Rh)、钯(Pd)和金(Au)的至少一种。 第1催化剂2A和第2催化剂2B的贵金属成分，通过将从内燃机1排 出的燃烧气体(废气)中的CO、 HC、 NOx氧化或还原而进行净化。
本实施方式中的废气净化系统的第2催化剂2B，还含有分解氨的 氨分解成分。具体地，氨分解成分含有铱(Ir)。铱作为单体或化合物 包含于第2催化剂2B中。
本实施方式中的废气净化系统，通过含有具备上述构造的第1催 化剂2A和第2催化剂2B，能够高效率地将来自以富燃侧的空燃比进 行燃烧的内燃机的废气净化。特别是能够防止来自NH3的NOx的产生， 能够提高最终的NOx净化率。以下，对其原因进行具体的说明。
首先，对如图11所示的以往的废气净化系统200中，不能充分提 高NOx净化率的原因进行说明。表1中，表示在以往的废气净化系统 200的第1催化剂202A和第2催化剂202B中的反应。
10[表l]
以往的废气净化系统第l催化剂中的反应第2催化剂中的反应主反应CO+H20—C02+H2 (1) —CH2+H20—C02+H2 (2) 2NOx+(2x+3) —2NH3+2xH20 (3)主反应CO+02—C02 (6) —CH2+02—C02+H20 (7) 4NH3+(2x+3)02—4NOx+6H20 (8)
副反应6NOx+4xNH3—(2x+3)N2+6xH20 (4) 2NH3—N2+3H2 (5)在第1催化剂202A中，如式(1)、 (2)和(3)所示，进行CO、 HC和N0X的净化。具体地，分别如式(1)和式(2)所示，CO和 HC与H20反应生成C02和H2。另外，NOx和H2反应生成NH3和H20。 一部分NOx和通过式(3)的反应生成的NH3反应，如式(4)所示， 被分解为N2和H20，但是，不是所有的NH3能通过该反应被消耗。另 外，仅有微量的NH如式(5)所示被分解。即，在以往的废气净化系 统200中，在上游侧的第1催化剂202A中的N(X净化时生成NH3， 导致其中一部分向第2催化剂202B供给。
在第2催化剂202B中，如式(6)和式(7)所示，进行残余的 CO、 HC的净化。具体地，如式(6)和式(7)所示，CO和HC分别 被氧化生成C02或C02和H20。另外，第2催化剂202B中，如式(8) 所示，NH3被氧化生成NOx。
这样，在以往的废气净化系统200中，第1催化剂202A中，NOx 不仅被还原生成N2，也被还原生成NH3，从而导致NH3在第2催化剂 202B被氧化生成NOx。因此，不能充分提高NOx的净化率。
接着，对本实施方式中的废气净化系统中，能够提高NOx净化率 的原因进行说明。表2中，表示在本实施方式中的废气净化系统的第1 催化剂2A和第2催化剂2B中的反应。
本发明中的废气净化系统第l催化剂中的反应第2催化剂中的反应主反应CO+H20—C02+H2 (1) —CH2+H20—C02+H2 (2) 2NOx+(2x+3) —2NH3+2xH20 (3)主反应CO+02—C02 (6) —CH2+02—C02+H20 (7) 4NH3+302—2N2+6H20 (9)
副反应6NOx+4xNH3—(2x+3)N2+6xH20 (4) 2NH3—N2+3H2 (5)副反应4NH3+(2x+3)02—4NOx+6H20 (8)
11在第1催化剂2A中，与在以往的废气净化系统中的第1催化剂 202A相同，发生如式(1)、 (2)和(3)所示的反应，作为主反应， 发生如式(4)和(5)所示的反应，作为为副反应。即，在进行CO、 HC和NOx净化的同时，生成NH3，其中一部分向第2催化剂2B供给。
在第2催化剂2B中，如式(6)和式(7)所示，进行残余的CO、 HC的净化。另外，本实施方式的第2催化剂2B含有氨分解成分，因 此，生成的NH3通过如式(9)所示的反应被分解。即，在本实施方式 的第2催化剂2B中，发生如式(9)所示的反应，作为主反应。因此， 如式(8)所示的由于NH3的氧化引起的NOx生成反应减少。从而抑制 N(X的生成。
这样，在本实施方式的废气净化系统中，通过含有在第2催化剂 2B的氨分解成分将NH3 (通过NOx还原而生成的NH3)分解，因此， 在第2催化剂2B中NOx的生成被抑制，提高NOx的净化率。
另外，本实施方式中，第2催化剂2B的氨分解成分含有铱。作为 分解氨的催化剂发挥功能的金属元素，公知的有钒(V)、铁(Fe)、铜 (Cu)等，本申请发明人的研究中发现，即使将它们作为氨分解成分 使用，也难以同时进行如式(6)和式(7)所示的CO、 HC的净化， 和如式(9)所示的NH3的分解反应。在第2催化剂2B中，在氧化性 大气中几乎同时进行NH3和CO及HC的氧化，因此，如果将上述钒、 铁、铜作为氨分解成分使用，则NH3被过氧化产生NOx，或者，如果 抑制这样的Na的产生，则不能充分提高CO和HC的净化率。相对 于此，通过使氨分解成分含有铱，在第2催化剂2B中，可以平行而适 当地进行通过贵金属成分对CO和HC的净化及通过氨分解成分对NH3 的净化。
另外，铱也能够直接作为净化NOx的催化剂发挥功能，但是如图 2所示，铱的NH3净化率远高于NC^的净化率。因此，与使用铱作为 N(X净化催化剂相比，如本实施方式所示，首先通过第1催化剂2A的 贵金属成分净化NOx，将伴随该净化产生的NH3通过第2催化剂2B 的氨分解成分(含有铱)分解，能够提高废气净化系统整体的NOx净 化率。接着，参照图3和图4，对第1催化剂2A和第2催化剂2B的更 具体的构造的例子进行说明。图3和图4是模式表示第1催化剂2A和 第2催化剂2B表面附近的剖面构造的图。
如图3所示，第1催化剂2A包括载体基材11和设置在载体基材 11上的催化剂层12。载体基材11是例如由金属形成的蜂窝状结构体 (称为"金属载体")。催化剂层12含有上述贵金属成分。催化剂层12 优选进一步含有氧化铝、二氧化铈和氧化锆中的至少一种。氧化铝、 二氧化铈和氧化锆作为贵金属成分的载体和助催化剂适当地发挥功 能。
如图4 (a)所示，第2催化剂2B包括载体基材21和设置在载体 基材21上的催化剂层22。例如，载体基材21是金属载体。催化剂层 22同时含有上述贵金属成分和氨分解成分。即，在催化剂层22中，贵 金属成分和氨分解成分混合存在。催化剂层12优选含有氧化铝、二氧 化铈和氧化锆中的至少一种。氧化铝、二氧化铈和氧化锆作为贵金属 成分与含有铱的氨分解成分的载体和助催化剂适当地发挥功能。
或者，如图4 (b)所示，第2催化剂2B包括载体基材21、设置 在载体基材21上的第1催化剂层23、和设置在第1催化剂层23上的 第2催化剂层24。第1催化剂层23含有贵金属成分，第2催化剂层 24含有氨分解成分。g卩，在载体基材21上，顺次积层含有贵金属成分 的第1催化剂层23和含有氨分解成分的第2催化剂层24。换而言之， 第2催化剂层24配置在第1催化剂层23的外侧。第1催化剂层23优 选含有氧化铝、二氧化铈和氧化锆中的至少一种。氧化铝、二氧化铈 和氧化锆作为贵金属成分的载体和助催化剂适当地发挥功能。另外， 第2催化剂层24优选进一步含有氧化铝。氧化铝作为含有铱的氨分解 成分的载体和助催化剂适当地发挥功能。
从进一步提高NOx净化率的观点出发，与如图4 (a)所示的结构 相比，第2催化剂2B优选具有如图4 (b)所示的结构。通过使第2 催化剂2B具有如图4 (b)所示的双层结构，废气在到达含有贵金属 成分的第1催化剂层23之前通过含有氨分解成分的第2催化剂层24。 因此，能够有效地抑制在第1催化剂层23中由于NH3被氧化导致的 NOx生成，从而，能够进一步提高NOx净化率。另外，如果第2催化剂2B具有如图4 (a)所示的结构，则可以获得能够将第2催化剂2B 的制造工序简化的优点。
另外，第2催化剂2B也可以具有如图5所示的构造。如图5所示 的构造中，第2催化剂2B包括含有氨分解成分的第1区域Rl，和位 于第1区域R1下游侧且含有贵金属成分的第2区域R2。 S卩，在排气 通路7a内，从上游侧顺次配置第1区域Rl和第2区域R2。在第1区 域R1中，如图6 (a)所示，在载体基材21上设置有含有氨分解成分 的催化剂层25。在第2区域R2中，如图6 (b)所示，在载体基材21 上设有含有贵金属成分的催化剂层26。通过如图5所示的配置，废气 在到达含有贵金属成分的第2区域R2之前，通过含有氨分解成分的第 1区域Rl。因此，能够有效地抑制在第2区域R2中，由于NH3被氧 化导致的NOx生成，从而能够进一步提高NOx的净化率。
从提高NOx的净化率的观点出发，优选如图4 (b)所示的构造以 及如图5所示的构造中的任一个。如果采用如图4 (b)所示的结构， 则能够使第1催化剂层23中通过CO、 HC的氧化反应发出的热，在第 2催化剂层24中的NH3分解反应中使用，因此，低温下也能够高效地 获得降低NOx的效果。相对于此，如果采用如图5所示的结构，用于 形成催化剂层的浆料涂布后的干燥和煅烧以一次完成(双层结构时为2 次)，因此，能够降低成本。
从更有效地进行NH3的分解的观点出发，如图4 (b)所示的结构 的第2催化剂层24的平均厚度优选10,以上、100|Lim以下。另外， 从更有效地进行NH3分解的观点出发，如图5所示的结构的第1区域 Rl的长度(沿排气通路7a内的气体流动方向的长度)优选20mm以 上。
接着，实际试制本实施方式中的废气净化系统，对验证其效果后 的结果进行说明。
通过以下方法，制作3种本实施方式中的废气净化系统(实施例 1 3)，和用于比较的废气净化系统(比较例1 3)。第2催化剂2B 在实施例1中具有如图4 (b)所示的结构，在实施例2中具有如图5 所示的结构，在实施例3中具有如图4 (a)所示的结构。另外，在比 较例1 3中，设置在排气通路上游侧的催化剂(相当于第1催化剂2A)和设置在下游侧的催化剂(相当于第2催化剂2B)中的任一个都含有 贵金属成分。但是，在比较例1中，上游侧的催化剂和下游侧的催化 剂不含氨分解成分。在比较例2中，下游侧的催化剂含有V—Ti02作 为氨分解成分，在比较例3中，下游侧的催化剂含有Fe—沸石作为氨 分解成分。
(实施例1) [第1催化剂]
准备直径45mm、长60mm、孔密度为100cpsi的金属载体11 ，在 该金属载体11上通过以100g/L涂布市售的还原催化剂材料(Pt = 1.0wt%， Rh=0.2wt%， Ce02—ZrO2 = 30wt%，其余部分是A1203)形 成催化剂层12，制作第1催化剂2A。第1催化剂2A中的铂、铑的浓 度是Pt二1.0g/L、 Rh=0.2g/L。
首先，调制第1催化剂层23用的浆料。具体地，首先在200g离 子交换水中加入70gY氧化铝、30g二氧化铈一氧化锆(Ce: Zr=h 1)、 以Pt量换算为0.5g的二硝基二氨铂、以Pd量换算为1.5g的硝酸钯， 40。C搅拌2小时(pH值从2.0变化为2.5)。接着，将上述混合物在120 "C干燥12小时后，以60(TC煅烧1小时。接着，将该煅烧物和100g 离子交换水、20g氧化铝溶胶以及5g硝酸铝六水合物以球磨机粉碎1 小时(pH值为4.5)，得到第1催化剂层23用的桨料。
接着调制第2催化剂层24用的浆料。具体地，首先在200g离子 交换水中加入100gY氧化铝、以lr量换算为2.0g的硝酸铱，4(TC搅拌 2小时(pH值从2.5变化为3.5)，使铱吸附在Y氧化铝上。接着，将上 述混合物在12(TC干燥12小时后，以60(TC煅烧1小时。接着，将该 煅烧物和100g离子交换水、20g氧化铝溶胶及5g硝酸铝六水合物以球 磨机粉碎l小时(pH值为4.5)，得到第2催化剂层24用的浆料。
接着，在直径54mm、长80mm、孔密度为100cpsi的金属载体21 的表面上涂布第1催化剂层23用的浆料，以120。C进行干燥、600。C进 行煅烧。煅烧后的涂布量为100g/L。由此形成含有0.5g/L铂、1.5g/L 钯，具有平均厚度55|im的第1催化剂层23。接着，在第1催化剂层23上涂布第2催化剂层24用的浆料，以 12(TC干燥、60(TC进行煅烧。煅烧后的涂布量为100g/L。由此形成含 有2.0g/L铱，具有平均厚度55pm的第2催化剂层24。由此，制作第 2催化剂2B。第2催化剂2B中的铂、钯、铱的浓度分别为Pt=0.5g/L、 Pd=1.5g/L、 Ir二2.0g/L。
在排气通路7a的上游侧和下游侧分别安装如上所述制作的第1催 化剂2A和第2催化剂2B，制作如图1所示的结构的废气净化系统。 (实施例2)
和实施例1同样地制作第1催化剂2A。 [第2催化剂]
准备与实施例1的第2催化剂2B用的金属载体21同样规格的金 属载体21。作为第1区域R1的催化剂层25用的浆料，调制和实施例 1的第2催化剂层24用的浆料同样组成的浆料。另外，作为第2区域 R2的催化剂层26用的浆料，调制和实施例1的第1催化剂层23用浆 料同样组成的浆料。在从金属载体21入口 40mm处涂布第1区域Rl 的催化剂层25用的浆料，在从金属载体21出口 40mm处涂布第2区 域R2的催化剂层26用的浆料，进行干燥、煅烧，形成催化剂层25、 26。第1区域Rl的催化剂层25用和第2区域R2的催化剂层26用的 浆料，分别以煅烧后的涂布量为200g/L、厚度平均为110pm进行涂布。 由此制作第2催化剂2B。第2催化剂2B中的铂、钯、铱的浓度，以 整体计，分别为Pt=0.5g/L、 Pd=1.5g/L、 Ir=2.0g/L。 (实施例3)
和实施例1同样地制作第1催化剂2A。 [第2催化剂]
准备与实施例1的第2催化剂2B用金属载体21同样规格的金属 载体21。通过将与实施例1的第1催化剂层23用的浆料相同组成的浆 料和与第2催化剂层24用的浆料相同组成的浆料等量混合，调制催化 剂层22用浆料。在金属载体21表面上涂布催化剂层22用的浆料，进 行干燥、煅烧，形成催化剂层22。催化剂层22用的浆料，以煅烧后的
16涂布量200g/L进行涂布。由此制作第2催化剂2B。第2催化剂2B中 的铂、钯、铱的浓度分别为Pt二0.5g/L、 Pd=1.5g/L、 Ir=2.0g/L。 (比较例1 ) [上游侧的催化剂]
通过与实施例1的第1催化剂2A相同的方法，制作设置在排气通 路上游侧的催化剂。 [下游侧的催化剂]
除了不形成第2催化剂层24以外，与实施例1的第2催化剂2B 同样地制作不含铱的催化剂。催化剂中的钼、钯的浓度分别Pt^0.5g/L、 Pd=1.5g/L。
使用如上所述制作的2种催化剂，制作废气净化系统。 (比较例2) [上游侧的催化剂]
通过与实施例1的第1催化剂2A相同的方法，制作设置在排气通 路上游侧的催化剂。 [下游侧的催化剂]
除了在第2催化剂层24中，以V—Ti02取代铱进行含有以外，和 实施例1的第2催化剂2B同样地制作含有V—Ti02的催化剂。催化剂 中的铂、钯、V—Ti02的浓度分别Pt=0.5g/L、 Pd=1.5g/L、 V—Ti02 =100g/L。
使用如上所述制作的2种催化剂，制作废气净化系统。 (比较例3) [上游侧的催化剂]
通过与实施例1的第1催化剂2A同样的方法，制作设置在排气通 路上游侧的催化剂。 [下游侧的催化剂]
除了在第2催化剂层24中，以Fe—沸石取代铱进行含有以外，和 实施例1的第2催化剂2B同样地制作含有Fe—沸石的催化剂。催化 剂中的铂、钯、Fe—沸石的浓度分别为Pt=0.5g/L、 Pd=1.5g/L、 Fe— 沸石二100g/L。
使用如上所述制作的2种催化剂，制作废气净化系统。
17(结果验证)
在排气量125cc的二轮机动车上安装实施例1 3和比较例1 3 的废气净化系统，以EU3模式测定CO (—氧化碳)、THC (全烃)和 NOx (氮氧化物)的排出量。在EU3模式中，如图7所示，使时间经 过以及车辆速度发生周期性变化而进行测定。另外，在测定时，预先 将排气温度设定于85(TC，进行6小时运转，强制性地使催化剂劣化。 测定结果如图8 (a) (c)所示。
由图8 (a)和(b)可以得到，CO排出量和THC排出量，在实施 例1 3和比较例1 3中没有大的差别。相对于此，由图8 (c)可以 得到，NOx排出量，在实施例1 3和比较例1 3中有大的差别，与 比较例1 3相比，在实施例1 3中，NOx排出量大大减少。这样， 通过本实施方式中的废气净化系统，能够使N(X排出量比以往减少。
另外，由图8 (c)可以得到，在实施例1禾卩2中，N(X排出量比 实施例3少。由此可以得到，从提高NC^净化率的观点出发，与如图 4 (a)所示的结构相比，更优选如图4 (b)和图5所示的结构。另外， 如果综合考虑如图8 (a)所示的CO排出量等，实施例1最为优选， 如图4 (b)所示的构造在环保性能方面最为优异。如图4 (b)所示的 构造比如图5所示的构造更优异的原因在于，如图4 (b)所示的构造 中，通过在第1催化剂层23的CO、 HC的氧化反应产生的热，能够在 第2催化剂层24的NH3分解反应中使用，并且能够使CO、 HC的氧 化在比如图5所示的构造更靠近内燃机1的部位(即高温下)进行。
另外，图1表示第1催化剂2A和第2催化剂2B配置在消音器8 的上游侧的构造，但是如图9所示，第1催化剂2A和第2催化剂2B 也可以配置在消音器8内。本实施方式的废气净化系统中，通过使第2 催化剂2B含有氨分解成分，能够在以往低的低温下实现充分高的NOx 净化率。即，本实施方式的废气净化系统即使在比以往低的温度下也 能够适合地使用。例如，相对于如图ll所示的以往的废气净化系统能 够在650 90(TC使用，本实施方式的废气净化系统能够在550 900°C 使用。
因此，能够将第1催化剂2A和第2催化剂2B配置在离内燃机1 比以往远的位置。例如，如图11所示的以往的废气净化系统中，第l
18催化剂202A配置在离引擎201 150 400mm的位置。相对于此，本实 施方式的废气净化系统中，第1催化剂2A能够配置在离内燃机1 150 600mm的位置。因此，本实施方式的废气净化系统中，能够将第1催 化剂2A和第2催化剂2B 二者都配置在消音器8内。
第1催化剂2A和第2催化剂2B的周边，伴随净化反应发出的反 应热导致形成高温。如图9所示，通过将第1催化剂2A和第2催化剂 2B配置在消音器8内，能够防止周边构件软化和恶化(热损坏)。另 外，也能够得到外观表面的优点(提高构思性等)。
如上所述，通过本实施方式中的废气净化系统，能够以高效率净 化从以小于理论空燃比的空燃比进行燃烧的内燃机排出的燃烧气体中 的NOx。
本实施方式中的废气净化系统，NOx净化性能优异，因此，能够 适当地用于二轮机动车中。图IO表示具备本实施方式中的废气净化系 统的二轮机动车100。 二轮机动车100具备引擎1和连接在引擎1排气 口的排气管7、连接在排气管7上的消音器8。排气管7中，设置有图 中没有表示的第1催化剂2A、第2催化剂2B， 二轮机动车100还具 备用于向排气管7内导入二次空气的二次空气导入装置3。
在二轮机动车100中，引擎1以富燃侧的空燃比进行运转，因此， 能够得到高的引擎输出，能够得到高驾驶性能。另外，二轮机动车IOO 具备上述废气净化系统，因此，能够以高效率净化来自以富燃侧的空 燃比运转的引擎1的废气中含有的N0X。因此，二轮机动车100同时 具备优异的驾驶性能和环保性能。
另外，在图1和图9中，对设有汽化器4的构造(汽化器方式) 进行了示例，但二轮机动车100也可以具备喷射器的构造(即，也可 以以喷射器方式产生混合气体)。
另外，本实施方式中的废气净化系统，不限定于二轮机动车，可 以在骑手跨骑的全部骑乘型车辆中适当地使用。例如，在轻便车等ATV 中也可以使用。 一般地，骑乘型车辆的排气量小，因此，优选以富燃 侧的空燃比运转内燃机，从而增大搭载本实施方式中的废气净化系统 的意义。通过本发明，能够在具备以小于理论空燃比的空燃比进行燃烧的 内燃机的骑乘型车辆中，提高NOx净化率。本发明能够适当地在从二 轮机动车到各种骑乘型车辆中使用。
权利要求
1.一种骑乘型车辆，其特征在于，具备以小于理论空燃比的空燃比进行燃烧的内燃机；设置在用于将燃烧气体从所述内燃机排出的排气通路内的第1催化剂；设置在所述排气通路内所述第1催化剂的下游侧的第2催化剂；和向所述排气通路的所述第1催化剂和所述第2催化剂之间的部分导入二次空气的二次空气导入装置，所述第1催化剂和所述第2催化剂分别含有贵金属成分，所述贵金属含有铂、铑、钯和金的至少一种，所述第2催化剂还含有分解氨的氨分解成分，所述氨分解成分含有铱。
2. 如权利要求1所述的骑乘型车辆，其特征在于所述第2催化剂包括含有所述贵金属成分的第1催化剂层，和设置在所述第1催化剂层上且含有所述氨分解成分的第2催化剂层。
3. 如权利要求2所述的骑乘型车辆，其特征在于 所述第2催化剂层具有10pm以上100pm以下的平均厚度。
4. 如权利要求1所述的骑乘型车辆，其特征在于所述第2催化剂包括含有所述氨分解成分的第1区域，和位于 所述第1区域的下游侧且含有所述贵金属成分的第2区域。
5. 如权利要求4所述的骑乘型车辆，其特征在于所述第1区域具有20mm以上的长度。
6. 如权利要求1 5的任一项所述的骑乘型车辆，其特征在于 还具备消音器，所述第1催化剂和所述第2催化剂配置在所述消音器内。
全文摘要
本发明涉及一种NO<sub>x</sub>净化率得到改善的骑乘型车辆。本发明的骑乘型车辆，具备以小于理论空燃比的空燃比进行燃烧的内燃机1、设置在用于将燃烧气体从内燃机1排出的排气通路7a内的第1催化剂2A、设置在排气通路7a内且位于第1催化剂2A下游侧的第2催化剂2B、和用于向排气通路7a的第1催化剂2A和第2催化剂2B之间的部分导入二次空气的二次空气导入装置3。第1催化剂2A和第2催化剂2B分别含有贵金属成分，所述贵金属成分含有铂、铑、钯和金的至少一种。第2催化剂2B还含有分解氨的氨分解成分。第2催化剂2B的氨分解成分含有铱。
文档编号F01N3/34GK101684743SQ200910175089
公开日2010年3月31日 申请日期2009年9月27日 优先权日2008年9月26日
发明者两角直洋, 伊藤有 申请人:雅马哈发动机株式会社