AT405435B

AT405435B - Verfahren zur abscheidung und verbrennung von russpartikeln aus dieselabgasen und dieselabgasfilter zur durchführung des verfahrens

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Publication number: AT405435B
Application number: AT294788A
Authority: AT
Original assignee: Fleck Carl M Dr
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1999-08-25
Also published as: ATA294788A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Abscheldung und Verbrennung von Russpartikel aus Dieselabgasen, bei dem die Russpartikel unter Verwendung eines durch Hochspannung senkrecht zur Strömungsrichtung der Dieselabgase aufgebrachten elektrischen Feldes auf einem Substrat abgeschieden werden und diesen zusätzlich zur Wärme der Abgase unter Ausnutzung deren elektrischer Leitfähigkeit ohm'sche Wärme zugeführt wird, wobei die Russpartikel vor dem Durchlaufen des quer zu deren Strömungsrichtung aufgebauten elektrischen Feldes elektrisch aufgeladen werden.

Durch die DE 38 04 779 A1 wurde eine Einrichtung bekannt, bei der in einer rohrförmigen Elektrode, die an Masse liegt, eine zentral angeordnete weitere Elektrode vorgesehen ist, die an einer Hochspannung liegt. Dabei sind In dem Zwischenraum zwischen den beiden Elektroden weitere, Elektroden angeordnet, die durch einen Wickel aus zwei voneinander isolierten Lagen von elektrisch leitenden Folien gebildet sind.

An diesen belden elektrisch leitenden Lagen des Wickels, liegt eine Niederspannung an, wobei sich die Russpartikel zwischen den von den zu reinigenden Abgasen durchströmten Lagen des Wickels ablagern.

Das Verbrennen der Russschicht erfolgt durch die Zufuhr von ohm'scher Wärme, sobald es aufgrund der Ablagerung der Russpartikel an den Lagen des Wickels zu einer direkten Kontaktgabe zwischen den beiden Lagen des Wickels über die Russschicht kommt. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, dass es dabei beim Abbrennen der Russschicht zu Lichtbogenentladungen und damit zu einer örtlich sehr hohen thermischen Belastung der Elektroden und auch zu einer entsprechenden Matenalwanderung kommt. Diese führt zu einem starken Aufrauhen der Oberfläche der Elektroden und zur Ausbildung von Spitzenentladungen, die zu einem erhöhten Leistungsbedarf führen.

Weitere aus dem Stand der Technik bekannten Konzepte für die Verbrennung der in den Dieselabgasen enthaltenen Russpartikel arbeiten mit einer Abscheidung dieser Partikel an einem Filter und deren nachträgliche Verbrennung. Ein Konzept sieht herkömmliche Elektrofilter mit ringförmigen Elektroden vor, die im Durchbruchsbereich arbeiten und zur Bildung von entsprechend grossen agglomerierten Russpartikel führen. Diese werden in einem nachgeschalteten Zentrifugalabscheider abgeschieden und mit einem Teilstrom des Abgases in den Ansaugtakt der Brennkraftmaschine zurückgeführt. Es hat sich aber herausgestellt, dass diese Russpartikel einen erhöhten Abrieb von Kolben und Zylinderbuchse hervorrufen, der von den Autoherstellern nicht akzeptiert werden kann.

Ein anderes Konzept sieht Waben- oder Zellenfilter vor, die aus aneinanderliegenden langen Filterzellen bestehen, die vorzugsweise einen quadratischen Querschnitt besitzen und abwechselnd an der Eintrittsseite und an der Austrittsseite durch einen Pfropfen verschlossen sind. Die zu filternden Abgase treten durch die zwei solchen Filterzellen gemeinsame poröse Wand hindurch, während die Aerosole durch die Poren nicht hindurchkönnen und in jener Zelle
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hergestellt und vorzugsweise mit katalytischen Substanzen beschichtet oder gedopt, sodass es bei Sauer- stoffüberschuss bereits unter 700'C zu einer Verbrennung der abgeschiedenen Russpartikel kommt.

Da diese Temperaturen nur bei Vollgasbetrieb erreicht werden, kommt es in den Perioden dazwischen zu einem erheblichen Aufbau von Gegendruck, der die Motorleistung in unangenehmer Weise reduziert. Dazu kommt eine bleibende Verlegung der Poren durch nicht brennbare metallische Verunreinigungen der Russpartikel, sodass es langfristig zu einem irreversiblen Aufbau von Gegendruck am Abgasfilter kommt. Darüberhinaus ergibt sich eine strukturelle Erschöpfung der ausgangsseitigen Abschlussstopfen mit der Einsatzzeit, die zu einer wachsenden Undichtheit des Filters nach längeren Einsatzzeiten führt.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, das eine sichere Verbrennung der abgeschiedenen Russpartikel bei Temperaturen ermöglicht, die bei normalem Betrieb, z. B. eines Kraftfahrzeuges, erreicht werden, sodass ein Aufbau von Russ partikel im Filter vermieden wird und das einen Betrieb eines Filters mit geringem Druckverlust ermöglicht.

Erfindungsgemäss wird dies bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, dass die Hochspannung zum Aufbau des elektrischen Feldes an dem elektrisch isolierenden Substrat angelegt wird und den Russpartikeln die ohm'sche Wärme durch die sich über dem Substrat ergebenden Leckströme zugeführt wird.

Durch die vorgeschlagenen Massnahmen ist sichergestellt, dass die Abgase im Bereich des Substrates mit keinen elektrisch leitenden Flächen In Berührung kommen, wodurch auch elektrische Lichtbogenentladungen vermieden werden, die zu hohen, örtlich eng begrenzten thermischen Belastungen führen würden.

Gleichzeitig ist auch ein gleichmässiges Abbrennen der Russpartikel unabhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine, deren Abgase gereinigt werden sollen, sodass es zu keinem Aufbau von Ablagerungen auf dem Substrat kommt.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil, dass die dem Abscheidevorgang zu geführte elektrische Energie an den jeweiligen Bedarf angepasst werden kann.

Die Regelung der Heizleistung ist sowohl über die Strom-Spannungskennlinie selbst, als auch mit Temperaturfühler 10 der Keramik oder im Gasstrom nach der Keramik durchführbar. Insbesondere wird durch eine Regelung der das elektrische Feld und den ohm'schen Strom aufbauenden Hochspannung erreicht, dass die Arbeitstemperatur des Abgasfilters während des Abscheidevorganges In einen Bereich gebracht werden kann, der eine Verbrennung der abgeschiedenen Russpartikel bei vorzugsweise weiterlaufendem Abscheidevorgang ermöglicht und dass diese Temperatur auch über der Emtrittstemperatur der Abgase In den Filter gehalten werden kann.

Die Regelung selbst wird erfindungsgemäss während des Abscheidevorganges dadurch ermöglicht, dass die Abscheideleistung des Filters über einen grossen Feld- bzw. Hochspannungsbereich sehr gut Ist und In diesem Hochspannungsbereich und in dem betreffenden Temperaturbereich die effektiven Widerstände der Filteranordnung zwischen 10E3 Ohm und 10E7 Ohm liegen. Natürlich sind auch Filtergeometnen denkbar, deren Abscheidespannung bei 1 kV oder darunter liegt, diese Anordnungen werden im allgemeinen auch Widerstände Im Bereich zwischen 10E2 Ohm und 10E4 Ohm besitzen müssen.

Keramische Substanzen mit spezifischen Durchgangswiderständen im Temperaturbereich zwischen 600e C und 800 - C, die eine solche Regelung erlauben, existieren und darüberhinaus kann der elektrische Widerstand des Substrats auch durch dessen Dimensionierung und Form eingestellt werden.

Soll der Widerstand oles Wabenfilters in Feldrichtung weiter erhöht werden, was bei höheren Arbeittemperaturen durchaus notwendig sein kann, so werden erfindungsgemäss die in Feldrichtung verlaufenden kurzen Stege nicht durchlaufend ausgebildet, sondern von einer Wabenebene zur nächsten jeweils verschoben angeordnet, so dass sich die Geometrie der Waben sehr ähnlich jener der Ziegel In einem Mauerwerk darstellt.

Bel zu geringen Keramiktemperaturen kann es durch die Aufnahme von Feuchtigkeit zu einer die Abscheidung störenden Reduktion des elektrischen Widerstandes der Anordnung kommen. Will man die Heizleistung nicht so stark dimensionieren, dass dieser Fall ausgeregelt werden kann, so lässt sich das Problem erfindungsgemäss auch durch ein Glasieren der Keramik oder durch andere, die Wasseraufnahme verhindernde Verfahren lösen.

Sollte es andererseits notwendig sein, dass leitende katalytische Beschichtungen aufgebracht werden, so können erfindungsgemäss nur die in einfacher Weise eine katalytische Beschichtung zur früheren Einleitung der Russverbrennung an jenen normal zur Feldrichtung liegenden Oberflächen aufgebracht wird, an denen die Russdeposition stattfindet, während erfindungsgemäss auch eine zur Spaltung der Stickstoffoxide und/oder des Schwefeldioxides führende Beschichtung auf den zur Deposition gegenüberliegenden Oberflächen aufgebracht werden kann.

Bei einer entsprechenden Form des Substrates, z. B. in Form eines Wabenfilters mit beidseitig offenen Kanälen, Ist es vorteilhaft die Merkmale der Ansprüche 6, bzw. 7 vorzusehen.

Durch diese Massnahmen kann die Zufuhr an elektrischer Leistung nach den momentanen Erfordernissen eingestellt werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Dieselabgasfilter vorzuschlagen, das nach dem erfindunggemässen Verfahren arbeitetet.

Erfindungsgemäss wird daher ein Dieselabgasfilter zur elektrostatischen Ablagerung von Russpartikeln aus Dieselabgasen auf Substratflächen und Verbrennung der abgelagerten Russpartikel, wobei zum Aufbau eines elektrischen Feldes quer zur Strömungsrichtung der Abgase Hochspannungselektroden angeordnet sind vorgeschlagen, bei dem das Substrat durch einen aufheizbaren Keramikkörper mit wabenartiger Struktur mit beidseitig offenen Durchgängen gebildet ist, dem unter Ausnutzung der geringen elektrischen Leitfähigkeit des mit Russpartikeln beladenen Substrates durch die an den Hochspannungselektroden, von denen mindestens eine an dem Keramikkörper anliegt angelegte Spannung ohm'sche Wärme zuführbar ist.

Durch diese Massnahmen ergibt sich der Vorteil, dass keine separaten Einrichtungen erforderlich sind, um die Zufuhr von Wärme zu ermöglichen, die zum Abbrennen des an den Wänden der Kanäle des Keramikkörpers abgelagerten Russes dient.

Weiters ist auch sichergestellt, dass es zu keinem Aufbau von Ablagerungen, z. B. durch metallische Verunreinigungen kommen kann, da die Abgase, abgesehen von der Reibung an den Wänden der Kanäle. diese ungehindert durchströmen können. Dabei ist auch gewährleistet, dass sich über dem Filter nur geringe Druckverluste ergeben.

Durch die Merkmale der Ansprüche 9 und 10 ergeben sich für Brennkraftmaschinen, wie sie üblicherweise in Kraftfahrzeugen verwendet werden, sehr gute Verhältnisse im Hinblick auf einen ungestörten Betrieb des Filters.

Durch die Merkmale des Anspruches 11 ergibt sich der Vorteil einer sehr günstigen Verteilung des elektrischen Feldes. Ausserdem lässt sich bei einer solchen Gestaltung des Filters dessen elektrischer Widerstand hoch halten.

Zur Erhöhung der Festigkeit des Filterkörpers, Insbesondere auch zur Erhöhung seiner Stossresistenz ist es vorteilhaft die Merkmale des Anspruches 12 vorzusehen.

Für ein gleichbleibendes Verhalten des Filterkörpers ist es vorteilhaft die Merkmale des Anspruches 13 vorzusehen. Durch diese Massnahme wird auch eine Wasseraufnahme durch den Filterkörper vermieden und dadurch konstant belebende Betriebsbedingungen sichergestellt.

Eine in konstruktiver Hinsicht sehr einfache Lösung ergibt sich durch die Merkmale der Ansprüche 14 und 15, wobei gleichzeitig auch dafür gesorgt 1St, dass der Wärmeverlust im Bereich des Filterkörpers genng gehalten 1St.

Um eine Verbrennung des abgeschiedenen Russes bei niedrigen Temperaturen sicherzustellen, können die Merkmale der Ansprüche 16 bis 18 vorgesehen werden.

Ein besonders vorteilhaftes Dieselabgasfilter ergibt sich durch die Merkmale des Anspruches 19.

Zur Erzielung eines hohen elektnschen Widerstandes des Keramikkörpers ist es zweckmässig die Merkmale des Anspruches 20 vorzusehen Ausserdem wird dadurch auch die Empfindlichkeit gegen mechanische Belastungen vermindert.

Zur Vermeidung von Kriechströmen und Überschlägen, ist es vorteilhaft die Massnahmen nach den Ansprüchen 21 oder 22 vorzusehen.

Durch die Merkmale des Anspruches 23 wird eine Im wesentlichen gleichmässige Verteilung der Feldstärke über den Keramikkörper des Filters erreicht.

Für die Anordnung der zur Ionisation der Im Abgas enthaltenen Russpartikel erforderlichen Elektroden ergeben sich durch die Merkmale der Ansprüche 24 bis 27 in konstruktiver Hinsicht sehr einfache Lösungen.

Um einen sehr günstigen und für das Filter schonenden Betrieb zu ermöglichen ist es vorteilhaft die Merkmale des Anspruches 28 vorzusehen.

Der Filter kann natürlich auch diskontinuierlich betrieben werden. Dabei unterscheidet man längere Sammelzeiten mit Feldstärken bzw. Abscheidespannungen am unteren Ende des Abscheideplateaus und kürzere Abbrennphasen, bei denen der Filter vom Abgasstrang getrennt wird und unter vorzugsweise höherer Spannung mit der dadurch frei werdenden ohm'schen Wärme auf höhere Temperaturen gebracht wird.

Liegt die Filtertemperatur durch die ohm'sche Leistung etwas über der Abgastemperatur, so genügt auch bereits das Abtrennen von dem kühlenden Effekt des Abgases, um zu einer Zunahme der Temperatur und damit zu einem Abbrennen der abgeschiedenen Russpartikel zu kommen Auch kann bei diskontinuierlicher Verbrennung die Beladung des Filters durch die Messung des Durchgangswiderstandes senkrecht zur Abscheiderichtung kontrolliert werden. Ebenso ist in dieser Richtung ein deutlich grösserer Heizstrom bei wesentlich geringerer Spannung zu realisieren, was besonders bei tiefen Abscheidetemperaturen unter hohem elektrischen Widerstand in Richtung des Abescheidefeldes, der eine Heizung in der Abscheiderichtung nicht mehr ermöglicht, von Vorteil ist.

Im folgenden werden erfindungsgemässe Ausführungen des Dieselabgasfilters beschrieben. Es zeigen Fig. 1 den spezifischen Durchgangswiderstand eines geeigneten Keramikmatenals und den effektiven Widerstand einer erfindungsgemässen Wabenfilteranordnung als Funktion der Temperatur, Fig. 2 eine erfindungsgemässe Ausführung des Dieselabgasfilters im Querschnitt, Fig. 3 eine erfindungsgemässe Ausführung des Dieselabgasfilters im Längsschnitt, Fig. 4 die Heizleistung bzw. das grössenabhängige Abscheideverhalten der Anordnung als Funktion der Hochspannung bei 25 C, Fig. 5 die Kennlinien der Heizleistung, einen Regelzyklus bei 700'C mit 3,6 kW Heizleistung bzw. einen Regelzyklus bei 800'C mit 4, 1 kW zusätzlicher Heizleistung als Funktion der Abscheide- und Regelspannung, Fig.

6 den Längsschnitt durch eine kreisringzylinderförmige Anordnung des Wabenfilters und Fig. 7 den Längsschnitt durch eine kreisringzylinderförmige Anordnung des Wabenfilters mit einer Zuführung der Dieselabgase durch den inneren Hohlraum des Wabenfilters.

Fig. 1 zeigt den spezifischen Durchgangswiderstand p. d Ohm. cm als Funktion der Temperatur für Forsterit, ein Keramikmaterial, das als Werkstoff für die erfindungsgemässe Filteranordnung bei hohen Temperaturen geeignet ist, und den effektiven elektrischen Widerstand der gesamten Filteranordnung.

Fig. 2 zeigt den Querschnitt durch eine beispielhafte erfindungsgemässe Wabenfilteranordnung aus keramischem Werkstoff mit beidseitig offenen Waben und Abscheidung im elektrischen Feld. Die Anordnung besteht aus 12 rechteckigen Wabenfilterelementen 1, die um die plattenförmige Hochspannungselektrode 2 so angeordnet sind, dass sie diese nach beiden Seiten abdecken. Aussen sind beidseitig die auf Masse liegenden plattenförmigen Elektroden 3 angeordnet, die gemeinsam mit der Hochspannungselektrode 2 in den Filterelementen ein elektrisches Feld und gegebenenfalls eine ohmsche Heizleistung hervorrufen.

Die Waben 4 sind vorzugsweise rechteckig und so angeordnet, dass ihre Abmessungen in Feldrichtung klein, normal dazu aber gross sind. Der Raum zwischen den Keramikelementen 1 bzw. Masseelektroden 3 und dem Aussengehäuse 5 Ist mit Keramikwolle 6 als Wärmedämmung und elektrische Isolation gefüllt. Für Temperaturen bis 750OC kann auch die preisgünstigere Steinwolle verwendet werden, die bei 500'C mit einer Rohdichte von 0, 1 eine Wärmeleitfähigkeit von 0, 14 W/mK besitzt.

Fig. 3 zeigt einen ausschnittswelsen Längsschnitt durch diese beispielhafte erfindungsgemässe Anordnung mit der Abgaseintrittsöffnung 7, den vorzugsweise positiv geladenen lonisationsdrähten 8 und den ihnen strömungsaufwärts gegenüberliegenden Gegenelektrode 9. Um eine Ablagerung der geladenen Russpartikel auf dem metallischen Aussengehäuse 5 zu verhindern, sind in Sichtweite der Drähte Keramikplatten 10 angeordnet, deren hoher Isolationswiderstand bei vorzugsweise tiefen Temperaturen zu einer ständigen Aufladung der Platten führt, die dann alle weiteren geladenen Russpartikel abweist und eine zu starke Russabscheidung auf den Keramikplatten verhindern.

Fig. 4 zeigt den in dieser Anordnung bei 25*C fliessenden Strom durch die Keramikelemente (i-Feld), den Entladungsstrom am lonisationsdraht (i-Draht), die von beiden aufgebrachte Leistungsaufnahme L und
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: kleiner als 0, 5 um,um und grösser als 1 um. Aufgetragen sind alle diese Grössen gegen die unabhängig variierte Grösse der gemeinsam am lonisationsdraht und am Wabenfilter anliegenden Hochspannung U.

Bemerkenswert Ist die hohe Absorptionswahrscheinlichkeit für Partikel grösser als 0, 5 um mit 90 % bei 4 kV, 99 % bei 12 kV und über 99, 9 % bis 34 kV, sodass sich ein Regelintervall von rund 30 kV für die ohmsche Heizung am Filter anbietet. Das durch die Wärmeaufnahme des Filters während des Versuches verursachte Austrocknen des Keramikmaterials ist durch das Absinken des Stromes i-Feld angedeutet.

Fig. 5 zeigt die Leistungsaufnahme der Filterelemente bei Temperaturen zwischen 500 C und 800 C In Abhängigkeit der anliegenden Abscheide- und Regelspannung U. Bemerkenswert ist das für 800'C zur Verfügung stehende Regelintervall von 360 W bei 6 kV bis 11, 5 kW bei 34 kV unter voller Aufrechterhaltung der elektrostatischen Abscheidung der Russpartikel. Eingezeichnet ist ferner ein Regelzyklus bel 700'C bei dem der Filter 3, 6 kW abzüglich der Wärmeverluste in das Abgas einkoppelt und ein Regelzyklus bei 800*C bei dem der Filter zusätzlich zu der durch die Verbrennung der Kohlepartikel freiwerdende Wärme 4, 1 kW abzüglich der Wärmeverluste an das Abgas abgibt.

Für den Anfahrzyklus über 800 C ist eine Leistungsbegrenzung der Hochspannungsquelle bei 6 kW angenommen.

Fig. 6 zeigt den Längsschnitt durch eine kreisringzylinderförmige Anordnung des Wabenfilters 1 mit der rnnenliegenden zylinderförmigen Hochspannungselektrode 2, die gleichzeitig scheibenförmige Sprühelektroden 11 über einen einsetzbaren Sprühelektrodenhalter 12 trägt. Die zylinderförmige Aussenelektrode 3 ist von dem Wabenfilter 1 durch einen Schirmzylinder 10 aus Keramik getrennt, der über die Sprühscheiben 11 vorgezogen ist, um ein zu starkes Abfliessen der geladenen Russ partikel zu dem geerdeten Aussengehäuse 5 zu verhindern und gleichzeitig eine gewisse Wärmeisolation sicherzustellen.

Fig. 7 zeigt den Längsschnitt durch eine kreisringzylinderförmige Anordnung des Wabenfilters 1 mit dünner innen liegender Hochspannungselektrode 2. die vom Wabenfilter 1 durch ein Keramikrohr 13 getrennt ist, das die Dieselabgase durch den inneren Hohlraum des Wabenfilters 1 hindurch und über die scheibenförmigen Sprühelektroden 11 dem Wabenfilter 1 zuleitet. Die Hochspannungselektrode 2 und die Sprühelektroden 11 werden von zwei getrennten Zuführungen 14 mit Spannung versorgt, damit die Entladungsspannung bzw. der Entladungsstrom konstant gehalten oder mit der Einspritzmenge geregelt werden kann. Vorzugsweise kann diese Regelung auch durch eine Keramikschicht mit Widerständen zwischen 10E6 Ohm und 10E7 Ohm ersetzt werden.

Dadurch kommt es ebenfalls zu einer sinnvollen Begrenzung der Koronaentladung bei höheren Spannungen am Wabenfilter und die am Schirmzylinder 10 nicht erwünschte Russabscheidung wird weitestgehend verhindert.

Bei diskontinuierlicher Verbrennung der abgeschiedenen Russteilchen empfiehlt sich ebenfalls eine Abschaltung der Entladungselektroden während des Abbrandvorganges.

Natürlich kann die neue Abscheidemethode in vorteilhafter Weise auch mit der alten Filtergeometrie kombiniert werden, deren Waben vorne und hinten abwechselnd verschlossen waren und wo die Abgase durch die Wände der Waben hindurch mussten. Erfindungsgemäss wird durch die frühe Abscheidung der Russpartikel 10 der Wabe und ihre vorzugsweise gleichmässige Verbrennung der Bereich der Endstopfen weniger belastet und bei Versagen der Hochspannung ergeben sich einerseits Notlaufeigenschaften und andererseits muss während des Abbrandvorganges der Filter nicht vom Abgasstrang genommen werden.

Auch ist die Herstellung von Wabenfiltern mit zwei verschiedenen katalytischen Beschichtungen wesentlich einfacher.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Abscheidung und Verbrennung von Russpartikel aus Dieselabgasen, bei dem die Russpar- tikel unter Verwendung eines durch Hochspannung senkrecht zur Strömungsrichtung der Dieselabgase aufgebrachten elektrischen Feldes auf einem Substrat abgeschieden werden und diesen zusätzlich zur Wärme der Abgase unter Ausnutzung deren elektrischer Leitfähigkeit ohm'sche Wärme zugeführt wird, wobei die Russ partikel vor dem Durchlaufen des quer zu deren Strömungsrichtung aufgebauten elektrischen Feldes elektrisch aufgeladen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannung zum Aufbau des elektrischen Feldes an dem elektrisch isolierenden Substrat angelegt wird und den Russpartikeln die ohm'sche Wärme durch die sich über dem Substrat ergendenen Leckströme zuge- führt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeführte Heizleistung während des Abscheidevorgangs durch Regelung der an dem Substrat anliegenden Spannung geregelt wird.

3. Verfahren nach Ansprüche 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Heizleistung durch gleichzeitige Messung der temperaturabhängigen Strom-Spannungs-Charaktenstik des Substrates in Abscheiderichtung erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung in Abhängigkeit von der Temperatur des Substrats erfolgt 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung in Abhängigkeit von der Temperatur Im Abgasstrom nach dem Substrat erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad der Beladung mit Russpartikeln des Substrates durch Messung seines Durchgangswiderstandes quer zur Abscheide- nchtung bestimmt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad der Beladung mit Russpartikeln des Substrates durch Vergleich der Durchgangswiderstände in der Abscheiderichtung und quer dazu, gegebenenfalls durch eine Strommessung bestimmt wird.

8. D ! eseiabgasfi) ter zur elektrostatischen Ablagerung von Russpartikeln aus Dieselabgasen auf Substratflä- chen und Verbrennung der abgelagerten Russpartikel, wobei zum Aufbau eines elektrischen Feldes quer zur Strömungsnchtung der Abgase Hochspannungselektroden angeordnet sind und der nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 arbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat durch einen aufheizbaren Keramikkörper (1) mit wabenartiger Struktur mit beidseitig offenen Durchgän- gen (4) gebildet ist, dem unter Ausnutzung der geringen elektrischen Leitfähigkeit des mit Russpartikeln beladenen Substrates durch die an den Hochspannungselektroden (2,3), von denen mindestens eine an dem Keramikkörper (1) anliegt, angelegte Spannung ohm'sche Wärme zuführbar ist.

9. Dieselabgasfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand des Keramikkör- pers (1), in Richtung des elektrischen Feldes gemessen, für das Temperaturintervall von 500. C bis 800 C zwischen 10E3 Ohm und 10E7 Ohm liegt.

10. Dieselabgasfitter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand des Keramikkör- pers (1), in Richtung des elektrischen Feldes gemessen, für das Temperaturintervall von 100 C bis 400. C zwischen 10E3 Ohm und 10E7 Ohm liegt.

11. Dieselabgasfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die im wesentlichen rechteckige Querschnittsform eines Durchganges oder einer Wabe (4) des Keramikkörpers (1) quer zum elektri- schen Feld und quer zur Strömungsrichtung eine Breite aufweist, die grösser ist als die quer zur Strömungrichtung und m Richtung des elektrischen Feldes verlaufende Höhe des Durchganges oder der Wabe (4), wobei das Verhältnis der Breite zur Höhe der einzelnen Durchgänge oder Waben vorzugsweise zwischen 3 : 1 und 6 :

1 liegt und die m Richtung des elektrischen Feldes bzw. in Abscheidenchtung verlaufenden Stege schmal ausgebildet sind und vorzugsweise eine Breite von weniger als 0,5mm aufweisen. <Desc/Clms Page number 6> 12. Dteselabgasfilter nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass In dem Keramikkörper (1) Fasern, vorzugsweise Glasfasern eingebettet sind.

13. D) ese ! abgasfi) ter nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass alle Oberflächen des Keramikkörpers (1) glasiert sind.

14. D ! esetabgasfi ! ter nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hochspan- nungselektrode (2) aussen von einem entsprechend geformten, im Querschnitt vorzugsweise krelsnng- förmigen Keramikkörper (1) umgeben ist, der von einer aussen angeordneten auf Masse liegende zweiten Elektrode (3), die gegebenenfalls mit einer Wärmedämmung umhüllt ist, umgeben ist.

15. Dieselabgasfilter nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte EMI6.1 bei einem Im Querschnitt kreisnngförmigen Keramikkörper (1) im wesentlichen konzentnsch angeord- nete Wände aufweisen.

16. Dieselabgasfilter nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich jene Flächen des Keramikkörpers (1), die normal zu der Abscheiderichtung liegen, katalytisch beschichtet sind.

17. Dieselabgasfilter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator aus einen elek- trisch isolierenden Material besteht.

18. Dieselabgasfilter nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen des Keramikkörpers (1), auf denen die Russabscheidung erfolgt, mit einer zur Einleitung einer Russver- brennung bei tiefen Temperaturen dienenden Schichte beschichtet sind.

19. Dieselabgasfilter nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der Durchgänge bzw. Waben, die normal zu den Feldlinien und entgegen der Abscheidenchtung liegen, mit einem Katalysator beschichtet sind, der Stickstoffoxide abbaut.

20. Dieselabgasfilter nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die in Feldrich- tung liegenden Stege des Keramikkörpers (1) in übereinanderliegenden, die Durchgänge bzw. Waben (4) aufweisenden Ebenen jeweils versetzt angeordnet sind, so dass der Querschnitt durch den Keramik- körper (1) normal zur Strömungsrichtung der Struktur einer Ziegelmauer ähnlich sieht 21. Dieselabgasfilter nach einem der Ansprüxhe 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hochspan- nungselektrode beidseitig von Keramikkörpern umgeben ist.

22. Dieselabgasfilter nach einem der Ansprüche 9 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hochspan- nungselektrode in dem Keramikkörper (1) eingebacken ist.

23. Dieselabgasfilter nach einem der Ansprüche 9 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Keramikkörper und Hochspannungselektroden bestehende Anordnung mehrfach nebeneinander oder übereinander oder umeinander angeordnet ist, wobei die Hochspannungselektroden abwechselnd auf Hochspannung und Masse liegen oder die Hochspannung teilen.

24. Dieselabgasfilter nach einem der Ansprüche 9 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem kreisringzylinderförmigen Keramikkörper (1) parallel zu oder in der Zylinderachse angeordnete durch lonisationsdrähte (8) gebildete Entladungselektroden vorgesehen sind.

25. Dieselabgasfilter nach einem der Ansprüche 9 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des kreisförmigen Keramikkörpers (1) eine Stütze, vorzugsweise aus Keramikmaterial mit geringem Durch- gangswiderstand, an der Innenelektrode (2) befestigt ist, die Entladungselektroden in Form von lonisationsdrähten (8) oder auch spitzen-oder scheibenförmigen Sprühelektroden (11) trägt.

26. Dieselabgasfilter nach einem der Ansprüche 9 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Inneren Hohlraum des kreisringförmigen Keramikkörpers (1) eine vorzugsweise mit scheibenförmigen <Desc/Clms Page number 7> Sprühelektroden (11) versehene Umlenkstrecke anschliesst, die den Innenraum des Keramikkörpers (1) mit dessen Durchgänge, bzw. Waben (4) verbindet.

27. Dieselabgasfilter nach einem der Ansprüche 9 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühelek- troden (11) über eine zwischengeschaltete Keramikschichte, die als Hochspannungswiderstand dient und den Entladestrom reduziert, mit der Hochspannung kontaktiert sind.

28. Dieselabgasfilter nach einem der Ansprüche 9 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der IonisatIons- strom, vorzugsweise durch die Hochspannung an den Entladungselektroden (8,11) proportional zu der Einspritzmenge des Dieselkraftstoffes oder einer ihr verwandten Grösse regelbar ist.