AT391739B - Vorrichtung zum reinigen der abgase von dieselmotoren - Google Patents

Description

Nr. 391 739

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen der Abgase von Dieselmotoren mit einem in der Abgasleitung eingebauten, durch Ausbrennen regenerierbaren Rußfilter, wobei eine von der Abgasleitung des Motors abzweigende und vor dem Rußfilter wieder in die Abgasleitung einmündende, über einen elektrisch zündbaren Brenner zur Einleitung des Ausbrennvorganges führende Nebenstromleitung vorgesehen ist

Eine solche Vorrichtung ist bereits bekannt (US-PS 4 485 621). Dabei ist der in beträchtlicher Entfernung vom Motor angeordnete Brenner als katalysatorischer Regenerator mit einer Kammer und einem darin enthaltenen elektrisch leitenden Substrat ausgebildet, das einen Katalysator trägt. Außerdem ist noch als wesentlicher Bestandteil eine Düse zum Einspritzen von Kraftstoff in die Nebenstromleitung vorgesehen. Sobald das Rußfilter regeneriert werden soll, wird mit Hilfe dieses Brenners der Ausbrennvorgang in der Weise eingeleitet, daß in das durch die Nebenstromleitung strömende Abgas durch die Düse Kraftstoff eingespritzt und dieses Gemisch im Substrat elektrisch auf eine Temperatur von etwa 250 °C aufgeheizt wird, so daß eine katalytische Verbrennung stattfindet und die heißen Verbrennungsgase in das Rußfilter gelangen können. Es ergibt sich also eine vergleichsweise aufwendige Konstruktion, die vor allem deshalb nachteilig ist, weil sie zusätzlichen Kraft- bzw. Brennstoff benötigt und eine zusätzliche Kraft- bzw. Brennstoffleitung immer Schwierigkeiten hinsichtlich ihrer Verlegung und Abdichtung bereitet.

Es ist zwar auch schon bekannt (DE-OS 32 19 947), den Rußabbrennvorgang in Abständen einzuleiten, die vom am Rußfilter auftretenden Differenzdruck abhängig sind bzw. das Maß der Verstopfung des Rußfilters mittels des Differenzdruckes festzustellen (US-PS 4 492 079), um bei Erreichen eines bestimmten Wertes der Verstopfung die Regeneration herbeizuführen, jedoch handelt es sich hiebei um Vorrichtungen mit anderem Aufbau ohne Nebenstromleitung.

Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Vorrichtung so zu verbessern, daß unabhängig vom Brennverfahren, nach dem der Motor arbeitet, ein zuverlässiges Ausbrennen des Rußfilters mit wesentlich verringertem technischem Aufwand und Energiebedarf erreicht wird.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der in der vom Auspuffkrümmer ausgehenden Nebenstromleitung angeordnete Brenner, dessen elektrische Zündeinrichtung die Zündung in an sich bekannter Weise einleitet, wenn eine vorbestimmte Differenz des Abgasdruckes vor und hinter dem Rußfilter erreicht ist, in unmittelbarer Nähe des Motors angeordnet und als im Verhältnis zum Rußfilter kleines und sich rascher belegendes Zusatzfilter ausgebildet ist

Das den Brenner bildende Zusatzfilter ist also von vornherein so ausgelegt, daß es sich wesentlich rascher als das eigentliche Rußfilter mit Ruß belegt. Mit steigendem Belegungsgrad vermindert sich selbstverständlich die die Nebenstromleitung durchfließende Abgasmenge. Ist das Zusatzfilter voll mit Ruß belegt, so besteht gewissermaßen Zündbereitschaft, wobei es belanglos ist, ob dann durch die Nebenstromleitung Abgas hindurchgeht oder nicht. Die Zündung wird aber erst eingeleitet, wenn das eigentliche Rußfilter ebenfalls einen solchen Belegungsgrad aufweist, daß die vorbestimmte Druckdifferenz erreicht ist. Nun wird das Zusatzfilter mittels der Zündeinrichtung aufgeheizt bzw. dort der Ruß zur Entzündung gebracht, wofür, da es sich um ein wesentlich kleineres Filter handelt, auch eine entsprechend verminderte thermische Energie erforderlich ist. Ab einer bestimmten Temperatur wird die Rußoxydation im Zusatzfilter exotherm, d. h., der Ruß brennt selbsttätig ab und liefert über die Nebenstromleitung auch die notwendige thermische Energie, um die Zündreaktion im eigentlichen Rußfilter herbeizuführen. Der Energiebedarf für das Ausbrennen des Zusatzfilters ist nicht nur wegen dessen geringer Größe, sondern auch dadurch vermindert, daß das kleine Zusatzfilter in unmittelbarer Motomähe angeordnet ist und daher vom Motor her aufgewärmt wird, wogegen dann das eigentliche Rußfilter an beliebiger geeigneter Stelle eingebaut werden kann. Insgesamt wird dabei eine vergleichsweise einfache Konstruktion erreicht

Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reinigen der Abgase eines Dieselmotors im Schema.

Am Motor (1) ist der Auspuffkrümmer (2) angeordnet, an den eine Abgasleitung (3) anschließt, in der ein Rußfilter (4) eingebaut ist, das durch Ausbrennen regeneriert werden kann. Vom Auspuffkrümmer (2) zweigt eine Nebenstromleitung (5) ab, in der in unmittelbarer Motomähe ein im Verhältnis zum Rußfilter (4) kleines Zusatzfilter (6) angeordnet ist und die vor dem Rußfilter (4) wieder in die Abgasleitung (3) einmündet. Das Zusatzfilter (6) ist mit einer elektrischen Zündeinrichtung (7) versehen, die von einem Steuergerät (8) her betätigt wird, sobald die von Sensoren gemessene Differenz des Abgasdruckes vor und nach dem Rußfilter (4) ein vorbestimmtes Maß erreicht hat. Das Ausbrennen des Zusatzfilters (6) liefert über die Nebenstromleitung (5) genügend thermische Energie, um auch die Zündreaktion im Rußfilter (4) herbeizuführen, ohne daß das Rußfilter (4) mit einer eigenen elektrischen Heizung oder mit Kraftstoffbrennem ausgerüstet sein müßte. -2-

Claims (1)

1. Nr. 391 739 PATENTANSPRUCH Vorrichtung zum Reinigen der Abgase von Dieselmotoren mit einem in der Abgasleitung eingebauten, durch Ausbrennen regenerierbaren Rußfilter, wobei eine von der Abgasleitung des Motors abzweigende und vor dem Rußfilter wieder in die Abgasleitung einmündende, über einen elektrisch zündbaren Brenner zur Einleitung des Ausbrennvorganges führende Nebenstromleitung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der in der vom Auspuffkrümmer (2) ausgehenden Nebenstromleitung (5) angeordnete Brenner, dessen elektrische Zündeinrichtung (7) die Zündung in an sich bekannter Weise einleitet, wenn eine vorbestimmte Differenz des Abgasdruckes vor und hinter dem Rußfilter (4) erreicht ist, in unmittelbarer Nähe des Motors (1) angeordnet und als im Verhältnis zum Rußfilter (4) kleines und sich rascher belegendes Zusatzfilter (6) ausgebildet ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-