BRPI0620448A2

BRPI0620448A2 - disposição de filtro de partìcula

Info

Publication number: BRPI0620448A2
Application number: BRPI0620448-1A
Authority: BR
Inventors: Herbert Stieglbauer
Original assignee: Ark Holding Ag
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2011-11-08
Also published as: EP1801372B1; DE502006009201D1; CN101365866B; RU2008123153A; US7900443B2; US20110138782A1; ATE503917T1; US8621851B2; JP2009520906A; KR20080089605A; BRPI0620448A8; US20080245060A1; CA2634779A1; CN101365866A; EP1801372A1

Abstract

DISPOSIçãO DE FILTRO DE PARTìCULA. A presente invenção refere-se a uma disposição de filtro de partícula para filtrar os gases de descarga de um motor de combustão interna, em particular de um motor de combustão interna a diesel, tendo uma entrada e uma saída, com pelo menos um filtro de partícula sendo disposto na trajetória de fluxo dos gases de descarga entre a entrada e a saída, com os gases de descarga sendo conduzidos em uma linha, com a linha tendo uma primeira seção na qual os gases de descarga são conduzidos substancialmente na direção da saída, com a linha também tendo uma segunda seção na qual os gases de descarga são conduzidos substancialmente na direção da entrada, uma temperatura de operação da disposição que é suficientemente alta para impedir o carregamento total do filtro é gerada particularmente de maneira rápida em que a linha também tem uma terceira seção na qual os gases de descarga são conduzidos substancialmente na direção da saida.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSIÇÃO DE FILTRO DE PARTÍCULA".

A presente invenção refere-se, basicamente, ao campo de pós- tratamento de gases de descarga. Mais precisamente, a presente invenção refere-se, de acordo com um primeiro aspecto, a uma disposição de filtro de partícula para filtrar os gases de descarga de um motor de combustão inter- na, em particular de um motor de combustão interna a diesel, tendo uma entrada e uma saída, com pelo menos um filtro de partícula sendo disposto na trajetória de fluxo dos gases de descarga entre a entrada e a saída, com os gases de descarga sendo conduzidos em uma linha, com a linha tendo uma primeira seção na qual os gases de descarga são conduzidos substan- cialmente na direção da saída, com a linha também tendo uma segunda se- ção na qual os gases de descarga são conduzidos substancialmente na di- reção da entrada. De acordo com um segundo aspecto, a presente invenção refere-se a uma disposição de filtro de partícula para filtrar os gases de des- carga de um motor de combustão interna, em particular de um motor de combustão interna a diesel, tendo uma entrada e uma saída com um ele- mento defletor para mudar a direção do fluxo do gás de descarga sendo pro- vido na trajetória de fluxo dos gases de descarga entre a entrada e a saída.

De acordo com um terceiro aspecto, a presente invenção refere-se a uma disposição de filtro de partícula para filtrar os gases de descarga de um mo- tor de combustão interna, em particular de um motor de combustão interna a diesel, tendo uma entrada e uma saída. De acordo com um quarto aspecto, a presente invenção refere-se a um método para filtrar os gases de descarga de um motor de combustão interna, em particular de um motor de combus- tão interna a diesel, por meio de uma disposição de filtro de partícula tendo uma entrada e uma saída.

Os gases de descarga que são gerados pelo motor de combus- tão interna ou processos industriais geralmente contêm constituintes poten- cialmente nocivos tais como, por exemplo, hidrocarbonetos (HC), monóxido de carbono (CO), óxido de nitrogênio (NOx) e em particular também constitu- intes de partícula tal como, por exemplo, matéria particulada. Tais constituin- tes devem ser convertidos em constituintes inofensivos, ou pelo menos, me- nos nocivos a fim de reduzir a quantidade de substâncias nocivas que são descarregadas na atmosfera. Os gases de descarga são, portanto, conven- cionalmente submetidos a um tratamento catalítico e/ou a um processo de filtragem.

Também são fundamentalmente conhecidos na técnica anterior os conversores catalíticos que servem para remover constituintes nocivos tais como, por exemplo, SOx e NOx dos gases de descarga. Além disso, um conversor catalítico também tem o efeito de aumentar a temperatura dos gases de descarga, o que pode, por sua vez, auxiliar na decomposição quí- mica das partículas de fuligem.

Nos motores a diesel, existe o problema básico que as partículas de fuligem (CO) em particular ficam contidas nos gases de descarga. Para remover esses gases de descarga, filtros de partícula são conhecidos. As partículas de fuligem são geradas, em particular, pela adição de aditivos no combustível. Embora o filtro de partícula possa remover a fuligem dos gases de descarga, ele tem, entretanto, o problema que ele fica bloqueado ou to- talmente carregado se muitas partículas de fuligem ficam guardadas nele. Em uma temperatura adequadamente alta (acima de aproximadamente 400°C), entretanto, o CO é decomposto, e um filtro totalmente carregado pode ser, portanto, regenerado em uma tal temperatura. É, portanto, particu- larmente importante que a temperatura dos gases de descarga seja tão alta quanto possível antes e durante a filtragem, e em particular também que a temperatura no filtro seja tão alta quanto possível, tal que a "temperatura de ignição" seja alcançada.

Aqui, é particularmente importante que o espaço de instalação da disposição completa do filtro de partícula e do próprio filtro de partícula seja tão pequeno quanto possível, e que uma alta temperatura seja alcança- da tão rapidamente quanto possível tal que o efeito de auto-ignição começa, desde que de outra forma o filtro fica bloqueado muito rapidamente e, por exemplo, um veículo motorizado não fica mais operacional. Em particular no caso de um padrão de condução no qual o veículo motorizado é conduzido por somente uns poucos minutos por dia ("volta agradável pela manhã"), o filtro pode tornar-se cada vez mais totalmente carregado com partículas de fuligem sem uma temperatura suficientemente alta para que a queima da fuligem seja alcançada, de modo que depois de algum tempo, o motor não fica mais operacional e o filtro deve ser trocado. A rapidez na qual uma alta temperatura requerida é alcançada é, portanto, também particularmente im- portante. Esses são problemas conhecidos na técnica anterior, que são as- sociados com a partida a frio de um motor (com um conversor catalítico ade- quadamente frio) e com "gases de descarga frios" como são descarregados por um motor a diesel.

As temperaturas dos gases de descarga são fundamentalmente dependentes do tipo de motor a diesel usado e, no caso de veículos motori- zados, são, naturalmente, dependentes do tipo respectivo. Normalmente, em um veículo motorizado, supõe-se que as temperaturas dos gases de descar- ga fiquem entre 150 e 210°C. No caso de um motor naturalmente aspirado, as temperaturas dos gases de descarga são aproximadamente 280°C e, com um turbocarregador, 350°C. O problema do carregamento total de um filtro de partícula requerido é, portanto, significativamente menos sério em um motor aspirado naturalmente ou motor turbocarregado, desde que as temperaturas de saída dos gases de descarga já são adequadamente altas. Para motores a diesel normais, o carregamento completo ou o bloqueio do filtro de partícula é, na prática, um sério problema que a técnica anterior não pode remediar suficientemente.

A invenção é, portanto, baseada no objetivo de evitar as desvan- tagens da técnica anterior e em particular refinar uma disposição de filtro de partícula do tipo especificado na introdução em uma tal maneira que uma temperatura de operação suficientemente alta da disposição e do filtro de partícula é gerada particularmente de maneira rápida a fim de prevenir o car- regamento completo do filtro.

De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, o dito objetivo é atingido com uma disposição de filtro de partícula do tipo es- pecificado na introdução em que a linha também tem uma terceira seção na qual os gases de descarga são conduzidos substancialmente na direção da saída.

Uma vantagem particular do projeto de acordo com a invenção é que a trajetória de fluxo "dobrada", por assim dizer, dos gases de descarga gerados pelas três seções resulta em uma disposição de filtro de partícula muito compacta, que tem uma longa trajetória para os gases de descarga, tal que o tempo de permanência dos gases de descarga na disposição é re- lativamente longo. Em particular se os componentes, tais como, por exem- plo, os conversores catalíticos, que servem para aumentar a temperatura dos gases de descarga são dispostos na trajetória média do fluxo, com a trajetória de fluxo longa também permitindo pontos correspondentes para a disposição de tais componentes, os gases de descarga alcançam altas tem- peraturas, que, junto com o tempo de permanência longo, tem um efeito cor- respondentemente favorável na temperatura de equilíbrio que resulta na dis- posição geral ou também na velocidade com a qual tal temperatura de equi- líbrio é alcançada.

Os gases de descarga preferivelmente fluem através das primei- ra, segunda e terceira seções da linha em série. Aqui, as primeira, segunda e terceira seções da linha não precisam necessariamente seguir uma a outra diretamente; é também possível que seções interpostas correspondentes sejam providas. Nessa modalidade exemplar, somente a primeira seção, a seguir a segunda seção e finalmente a terceira seção da linha são atraves- sadas na dita seqüência. Isso significa que os gases de descarga são con- duzidos em primeiro lugar substancialmente na direção da saída, são então a seguir conduzidos substancialmente na direção da entrada, e, por essa razão, de volta na direção oposta, e são finalmente conduzidos substancial- mente na direção da saída novamente. Aqui, existe preferivelmente uma du- plicação da trajetória do gás de descarga substancialmente na maneira de um "Z" degenerado. Isso pode ser claramente observado nas metades supe- rior e inferior das ilustrações da seção longitudinal na figura 3.

O pelo menos um filtro de partícula é vantajosamente disposto na primeira, segunda ou terceira seção da linha. Aqui, é preferível que o pelo menos um filtro de partícula seja disposto em uma seção de linha na qual os gases de descarga já foram elevados para uma temperatura que é suficien- temente alta que o carregamento completo do filtro não é mais possível ou todo o processo de filtragem é significativamente mais efetivo por conta da temperatura aumentada.

A fim de melhorar ainda mais o resultado do pós-tratamento do gás de descarga, é preferível que um filtro de partícula adicional seja dispos- to na primeira, segunda ou terceira seção. A provisão de um filtro de partícu- la adicional aumenta a eficiência da filtragem, e o filtro de partícula adicional é preferível mente também disposto em uma seção diferente da linha do pelo menos um filtro de partícula.

De um aspecto estrutural, mas também para reduzir os custos de produção, é preferível que pelo menos um filtro de partícula e o filtro de partícula adicional sejam formados em uma peça como um monólito de filtro. Se o monólito de filtro tem dutos correspondentes, que não são conectados entre si, para conduzir os gases de descarga, é possível por meio de veda- ção(ões) correspondente(s) provida(s) na extremidade do lado de entrada e/ou lado de saída do monólito do filtro garantir que as seções de linha dife- rentes sejam separadas uma da outra no monólito de filtro também.

É também preferível que as regiões da linha na qual a direção de fluxo dos gases de descarga é substancialmente invertida sejam providas entre a primeira e a segunda seção e a segunda e a terceira seção. Um con- versor catalítico é vantajosamente disposto em pelo menos uma das regiões. Além do efeito real de um conversor catalítico, especificamente esse do pré- tratamento catalítico, o conversor catalítico também serve para aumentar a temperatura do fluxo do gás de descarga e da disposição geral, que auxilia o processo de filtragem e previne o carregamento total do filtro. Por meio do projeto correspondente da trajetória de fluxo do gás de descarga, possibili- dades são criadas para instalar um ou mais conversores catalíticos na traje- tória de fluxo. Isso pode acontecer em uma tal maneira que os gases de descarga ainda permanecem na disposição depois de passar através do conversor catalítico, e, portanto, a temperatura aumentada tem um efeito positivo favorável na temperatura geral da disposição.

De um aspecto estrutural, é preferível que a primeira, a segunda e a terceira seções da linha sejam dispostas concentricamente com relação uma a outra. Aqui, uma realização praticamente significativa provê que uma das primeira, segunda e terceira seções tenha a forma de um cilindro, e as duas outras seções tenham a forma de um cilindro anular ou cano. Uma das primeira, segunda e terceira seções é vantajosamente formada pelo espaço interior de um primeiro cano e, portanto, tem uma forma substancialmente cilíndrica (circular em seção transversal). Para as duas seções adicionais, dois canos adicionais são providos que são substancialmente concêntricos com relação ao primeiro cano e têm dois diâmetros diferentes que são am- bos maiores do que o primeiro cano; uma das duas seções adicionais é en- tão formada no espaço entre a parede externa do primeiro cano e a parede interna do segundo cano (com um diâmetro menor do que o terceiro cano) e a segunda das duas seções adicionais é formada no espaço entre a parede externa do segundo cano e a parede interna do terceiro cano (com um diâ- metro maior do que o segundo cano). As duas seções adicionais, portanto, têm uma forma anular em seção transversal. Isso resulta em um desenho particularmente compacto da primeira, segunda e terceira seções de linha, desde que nenhum espaço de instalação é perdido para essa finalidade, e a disposição composta das três seções de linha tem a forma de um cilindro de lado a lado.

Em uma modalidade exemplar preferida da presente invenção, o seguinte é provido: enlatamento de um filtro de partícula de fuligem com re- circulação do gás de descarga dentro do sistema de filtro ou disposição, em particular incluindo ou com preferivelmente um conversor catalítico de óxi- regeneração duplo e preferivelmente filtragem dupla dos gases de fumaça.

Uma troca de calor particularmente boa entre os fluxos do gás de descarga da disposição é provida já que a primeira e a segunda seções e/ou a segunda e a terceira seções e/ou a primeira e a terceira seções da linha são separadas por uma parede comum.

A disposição de filtro de partícula vantajosamente tem um ele- mento de distribuição e deflexão que conduz um primeiro fluxo de gás de descarga que passa da entrada para a primeira seção da linha e que deflete um segundo fluxo de gás de descarga que passa da segunda seção da linha para a terceira seção da linha. O elemento de distribuição e deflexão, portan- to, tem dupla funcionalidade. Isso é preferivelmente realizado por meio de uma deflexão em formato de estrela na qual os fluxos diferentes de gás de descarga se interceptam múltiplas vezes sem ser misturados. A orientação do gás de descarga cruzando ou interceptando tem o efeito que o elemento de distribuição e deflexão é aquecido, especificamente também dependen- temente dos conversores catalíticos que são usados, e, portanto, também serve como um elemento de troca de calor. Aqui, uma pré-combustão das partículas de fuligem positivamente acontece antes que as ditas partículas de fuligem entrem no próprio filtro de partícula. Isso reduz a exigência espa- cial da disposição enormemente. Como um resultado da funcionalidade de deflexão, é possível até mesmo para um gás de descarga purificado ser conduzido mais uma vez através de um filtro de partícula a fim de realizar mais tratamento catalítico e funções de filtro.

É também preferível que o elemento de distribuição e deflexão tenha dutos respectivos para conduzir os primeiro e segundo fluxos do gás de descarga, com pelo menos uma parte da parede externa do duto do pri- meiro fluxo do gás de descarga formando a parede interna do duto do se- gundo fluxo de gás de descarga.

A disposição do filtro de partícula vantajosamente tem pelo me- nos as seguintes seções na direção da entrada para a saída: uma primeira seção que tem um elemento de distribuição e deflexão para os gases de descarga, uma segunda seção que tem pelo menos um filtro de partícula e uma terceira seção que tem um elemento de deflexão para os gases de des- carga. Sob esse aspecto, a disposição geral do filtro de partícula é assimé- trica no sentido que a primeira seção tem um elemento que serve para dis- tribuir e também desviar, enquanto a terceira seção tem somente um ele- mento de deflexão.

A primeira, a segunda e a terceira seções da linha são vantajo- samente dispostas na segunda seção da disposição do filtro de partícula.

É também preferível que a disposição do filtro de partícula tenha um conversor catalítico disposto diretamente a jusante da entrada e/ou a montante da primeira seção da linha na direção de fluxo dos gases de des- carga.

A fim de aumentar mais a eficiência de filtragem, é preferível que a disposição do filtro de partícula tenha um filtro de matéria particulada dis- posto diretamente a montante da saída e/ou a jusante da terceira seção da linha na direção de fluxo dos gases de descarga.

De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, o dito objetivo é atingido com uma disposição de filtro de partícula do tipo es- pecificado na introdução em que o elemento de deflexão tem um conversor catalítico.

Uma realização prática particularmente preferível é provida em que o elemento de deflexão é personificado como um duto substancialmente em formato de U para o fluxo do gás de descarga, em cujo duto em formato de U o conversor catalítico é pelo menos parcialmente disposto. Isso pode ser claramente visto a partir das metades superior e inferior das ilustrações de seção longitudinal nas figuras 1a e 2a. Por meio do duto substancialmen- te em formato de U, uma deflexão por aproximadamente 180 graus, quer dizer uma dobra da trajetória de fluxo do gás de descarga, é realizada, que serve para prolongar a trajetória de fluxo, mas com a construção geral sendo mantida compacta ao mesmo tempo.

Aqui, é também preferível que o conversor catalítico seja forma- do de uma malha de arame.

De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, o dito objetivo é atingido com uma disposição de filtro de partícula do tipo especifi- cado na introdução em que a disposição do filtro de partícula tem um ele- mento de distribuição e deflexão que distribui um primeiro fluxo do gás de descarga de modo a substancialmente manter a sua direção na disposição, e que desvia um segundo fluxo de gás de descarga, que flui substancialmen- te na direção oposta, por um ângulo, de preferência aproximadamente 180 graus, com os dois fluxos do gás de descarga não sendo misturados.

De acordo com um quarto aspecto da presente invenção, o dito objetivo é atingido com um método do tipo especificado na introdução em que a direção de fluxo dos gases de descarga é desviada por aproximada- mente 180 graus pelo menos duas vezes entre a entrada e a saída.

Modalidades preferidas adicionais da invenção são reveladas nas reivindicações dependentes da patente.

A invenção, e aspectos adicionais, objetivos, vantagens e apli- cações possíveis da mesma, é ou são explicados em mais detalhes abaixo com base em uma descrição das modalidades exemplares preferidas, com referência aos desenhos anexos. Nos desenhos, os mesmos símbolos de referência se referem aos mesmos elementos ou correspondentes. Na pre- sente descrição, a expressão "direção de fluxo" dos gases de descarga é usada. Isso significa, naturalmente, a direção de fluxo média dos gases de descarga, sendo evidente para alguém versado na técnica que partículas individuais dos gases de descarga podem se desviar em termos da sua dire- ção de movimento da direção de fluxo média ou primária (indicada no dese- nho pelas setas). As expressões "a montante" e "a jusante" e semelhantes são usadas para especificar disposições relativas em relação à direção de fluxo principal, que é de forma geral da entrada para a saída. Aqui, todos os aspectos que são descritos e/ou representados nas figuras são a matéria exposta da presente invenção individualmente ou em qualquer combinação significativa, de maneira especificamente independente do seu resumo nas reivindicações da patente ou suas referências passadas. Nos desenhos;

a figura 1 a mostra uma ilustração esquemática em corte longitu- dinal para explicar uma primeira modalidade exemplar de uma disposição de filtro de partícula de acordo com a invenção,

a figura 1b mostra uma ilustração esquemática em corte longitu- dinal de uma parte da figura 1a em maiores detalhes, para uma explicação conclusiva do filtro de partícula de acordo com a invenção conforme a pri- meira modalidade exemplar,

a figura 1c mostra uma ilustração esquemática, em uma vista plana, da parte ilustrada na figura 1b em maiores detalhes, para uma expli- cação conclusiva da disposição do filtro de partícula de acordo com a inven- ção conforme a primeira modalidade exemplar,

a figura 2a mostra uma ilustração esquemática em corte Iongitu- dinal para explicar uma segunda modalidade exemplar de uma disposição de filtro de partícula de acordo com a invenção,

a figura 2b mostra uma ilustração esquemática em corte longitu- dinal de uma parte da figura 2a em maiores detalhes, para uma explicação conclusiva do filtro de partícula de acordo com a invenção conforme a se- gunda modalidade exemplar,

a figura 2c mostra uma ilustração esquemática, em uma vista plana, da parte ilustrada na figura 2b em maiores detalhes, para uma expli- cação conclusiva da disposição do filtro de partícula de acordo com a inven- ção conforme a segunda modalidade exemplar e

a figura 3 mostra uma ilustração esquemática em corte longitu- dinal para explicar uma terceira modalidade exemplar de uma disposição de filtro de partícula de acordo com a invenção.

Com referência às vistas de corte das figuras 1a a 1c, uma pri- meira modalidade exemplar de uma disposição de filtro de partícula 10 é explicada em mais detalhes abaixo com relação à sua construção e função. A figura 1a mostra, em uma ilustração altamente esquemática, uma vista de corte longitudinal da disposição do filtro de partícula 10 de acordo com a in- venção. A disposição do filtro de partícula 10 de acordo com a invenção tem, na direção do fluxo principal dos gases de descarga (na direção da entrada para a saída, quer dizer da esquerda para a direita nas figuras 1a e 2a), uma seção de entrada a, uma pré-seção de filtro b, uma seção de deflexão frontal ou primeira seção c (indicada somente de maneira altamente esquemática na figura 1a), uma seção de filtro ou segunda seção d, uma seção de defle- xão traseira ou terceira seção e, uma pós-seção de filtro f e uma seção de saída g, todas as quais são formadas em um alojamento comum 2. A dispo- sição do filtro de partícula 10 é conectada via a seção de entrada a, por e- xemplo, em um motor (não ilustrado) de um veículo motorizado, do qual em particular, gases de descarga contendo partícula de fuligem são supridos via linhas (não ilustradas) para a seção de entrada a da disposição do filtro de partícula 10. A disposição do filtro de partícula 10 é conectada via a seção de saída a em uma descarga (não ilustrada). Naturalmente, é também pos- sível que vários componentes adicionais, tal como, por exemplo, um conver- sor catalítico, sejam providos entre o motor e a seção de entrada a. Da mesma maneira, é possível que vários componentes adicionais, tal como, por exemplo, um carburador, sejam dispostos entre a seção de saída g da disposição do filtro de partícula 10 e o cano de descarga. A disposição do filtro de partícula 10 de acordo com a invenção é, portanto, inserida e presa no sistema de descarga em um ponto adequado, por exemplo, por meio de uma conexão soldada ou de flange e serve para purificar os gases de des- carga a fim de aderir à ou até mesmo subdimensionar valores de limite re- queridos para o grau de pureza dos gases de descarga. A disposição do fil- tro de partícula 10 é formada de maneira geral simetricamente com relação ao eixo longitudinal central (não mostrado). A seção de entrada a tem uma seção transversal tubular com um diâmetro externo D1. A pré-seção do filtro b, que é disposta diretamente a jusante da seção de entrada a na direção de fluxo dos gases de descarga, da mesma maneira preferivelmente tem uma seção transversal tubular com um diâmetro externo que é ligeiramente am- pliado no diâmetro externo, D11 > D1. A seção de deflexão frontal c, que dire- tamente une a pré-seção do filtro b na direção de fluxo dos gases de des- carga, alarga inicialmente do diâmetro externo D11 para um diâmetro externo D2 que é constante ao longo do resto do comprimento da seção c. Através da região da disposição do filtro de partícula 10 com o diâmetro externo constante D2, o alojamento 2 tem isolamento térmico 3 dentro do dito aloja- mento. A seção de filtro d, a seção de deflexão traseira e, e a pós-seção do filtro f têm o diâmetro externo constante D2. Um degrau é formado entre a pós-seção do filtro f e a seção de saída g, tal que a seção de saída g tem o diâmetro externo D1 novamente. A construção interna da seção de deflexão frontal c é meramente indicada na figura 1a por clareza e é ilustrada em mais detalhes nas figuras 1 b e 1 c. A seção de deflexão frontal c tem a fun- ção de conduzir ou distribuir os gases de descarga que passam da seção de entrada a e a pré-seção do filtro b para regiões correspondentes, mais preci- samente para uma região que é deslocada radialmente na direção do centro, da seção do filtro d. Além do mais, a seção de deflexão frontal c tem a fun- ção de inverter a direção dos gases de descarga, que fluem na direção o- posta, isto quer dizer para trás, por assim dizer (sem os ditos gases de des- carga serem misturados com os gases de descarga recentemente entre- gues), de certas regiões, mais precisamente de uma região central, da seção do filtro d, por aproximadamente 180 graus, quer dizer a função de deflexão dos ditos gases de descarga em uma tal maneira que eles fluem na direção de fluxo principal da seção de entrada a para a seção de saída g novamente e são reintroduzidos na seção de filtro d da disposição do filtro de partícula 10 de acordo com a invenção, se bem que em uma região radialmente no próprio exterior. Por conta das ditas funcionalidades da primeira seção c da disposição do filtro de partícula 10 de acordo com a invenção, a dita primeira seção c pode também ser citada como a seção frontal de distribuição e de- flexão c. A função primária da seção de filtro ou segunda seção d da dispo- sição do filtro de partícula 10 de acordo com a invenção é essa da filtragem dos gases de descarga. A terceira seção ou de deflexão traseira e serve pa- ra distribuir os fluxos do gás de descarga entregues de uma região anular radialmente deslocada para uma região cilíndrica interna da seção de filtro d, com a direção do fluxo sendo invertida por aproximadamente 180 graus. O tratamento cataiítico dos gases de descarga também acontece aqui. A pós- seção do filtro f provê uma deflexão dos gases de descarga por 90 graus duas vezes da região radialmente externa de volta para a região central da seção de saída do filtro g, especificamente enquanto efetivamente mantendo a direção de fluxo principal da entrada para a saída, com um tratamento ca- talítico da mesma maneira sendo provido aqui em uma seção de guia, que corre aproximadamente na perpendicular com relação ao eixo central, para os gases de descarga.

Abaixo, a construção da disposição do filtro de partícula 10 de acordo com a invenção será agora explicada em maiores detalhes. Disposto na pré-seção do filtro b com o diâmetro externo D-T está um conversor catalí- tico 6 que pode também ser citado como um primeiro conversor pré- catalítico, desde que ele é posicionado a montante da filtragem. A seção de filtro d é formada substancialmente de maneira simétrica com relação ao eixo longitudinal central da disposição do filtro de partícula 10 e tem um filtro de partícula cilíndrico central 4 que se estende na direção radial do eixo cen- tral para aproximadamente um terço da metade do diâmetro externo D2, e na direção longitudinal sobre aproximadamente metade do comprimento dessa parte da disposição do filtro de partícula 10 que é formada pelas seções c, d, e e f. Disposta ao redor do filtro de partícula cilíndrico 4 está um filtro de par- tícula anular 14, com ambos os filtros de partícula 4,14 estando separados por uma parede anular comum 17. Os dois filtros de partícula 4 e 14 são pre- ferivelmente filtros de partícula de carbureto de silício (SiC). O filtro de partí- cula anular tem uma espessura que corresponde com aproximadamente um terço de metade do diâmetro externo D2 da segunda seção de filtro 2. Aqui, a realização prática preferida do filtro de partícula cilíndrico 4 e do filtro de partícula anular 14 acontece preferivelmente por meio de um monólito que, para filtragem, tem uma multiplicidade de dutos que se estendem na direção longitudinal e que não são conectados entre si, com uma separação funcio- nal do monólito nas duas seções de filtro 4,14 sendo provida por meio de uma vedação 15 que é provida, na extremidade virada para a seção de en- trada a, no limiar circular entre os filtros 4,14. A parede comum 17 é formada aqui pela multiplicidade de paredes externas dos dutos mais externos do filtro 4. Formado radialmente para fora do filtro de partícula 14 está um duto anular que é delimitado no interior por uma parede externa 18 do filtro 14, com uma vedação e/ou isolamento térmico 19 formado dentro da dita parede externa 18, e no exterior por uma parede interna do alojamento 2 na região das seções c, d, e e f. Nenhum elemento que serve para prover o tratamento do gás de descarga é disposto no dito duto, desde que o dito duto serve pri- mariamente para transportar o fluxo do gás de descarga na direção da en- trada para a saída. Disposta entre a pré-seção do filtro b e a seção do filtro d está a seção de deflexão c que, na modalidade exemplar, tem quatro dutos a fim de desviar os gases de descarga que passam da pré-seção do filtro b através de um segundo conversor pré-catalítico anular 16 para o filtro de partícula externa 14. Na figura 1a, dois dutos são visíveis, cujos dutos são formados pela parede interna 7 e a parede externa 9. Aqui, o segundo con- versor pré-catalítico 16 tem substancialmente o mesmo diâmetro interno que o filtro de partícula 14. Aqui, o diâmetro externo do conversor pré-catalítico 16 da mesma maneira corresponde substancialmente com esse do filtro de partícula 14, e mais precisamente com esse da parede 18 que é disposta ao redor do filtro de partícula 14. Além do mais, a disposição do filtro de partícu- la tem um terceiro conversor (pré-)catalítico cilíndrico 26 em uma extremida- de, que está virado para a saída, da seção de filtro d, e mais precisamente na seção de deflexão traseira e, cujo diâmetro externo do conversor (pré-)catalítico 26 corresponde aproximadamente com esse do filtro de partícula 14 ou da parede 18 (e, portanto, também com esse do segundo conversor pré-catalítico 16). Além da função do conversor catalítico real, o dito conver- sor cataiítico anular é usado para desviar o fluxo do gás de descarga por aproximadamente 180 graus do filtro de partícula externo 14 para o filtro de partícula central 4. De acordo com a invenção, os gases de descarga na se- ção do filtro d são conduzidos em direções diferentes dentro da disposição do filtro de partícula 10. Mais precisamente, uma linha é formada na disposi- ção do filtro de partícula 10, cuja linha tem três seções na seção de filtro d da disposição do filtro de partícula 10. No filtro de partícula 14, a dita linha tem uma primeira seção (linha) 11 na qual os gases de descarga fluem na direção da entrada para a saída (da esquerda para a direita no desenho). Além do mais, no filtro de partícula central 4, a linha de descarga tem uma segunda seção (linha) 12 na qual os gases de descarga fluem substancial- mente na direção da saída para a entrada. No próprio exterior, a linha tem uma terceira seção (linha) 13, com a terceira seção de linha 13 correspon- dendo com o duto anular provido radialmente no exterior, e em cuja terceira seção de linha 13 a direção de fluxo dos gases de descarga é novamente da entrada para a saída. A primeira, segunda e terceira seções de linha são atravessadas pelo fluxo do gás de descarga na dita seqüência. De acordo com a terminologia do presente pedido, as extremidades frontal e traseira das seções de linha 11,12 e 13 coincidem com essas da seção de filtro d. Provida a jusante da seção de deflexão traseira e está a pós-seção do filtro f que tem um conversor pós-catalítico anular 36 cujo diâmetro interno corres- ponde com esse do filtro de partícula 14 e cujo diâmetro externo correspon- de com esse da terceira seção de linha ou duto 13. Desde que o conversor catalítico 36 é posicionado a jusante da filtragem real, o dito conversor catalí- tico 36 é citado como um conversor pós-catalítico. Por meio do conversor pós-catalítico 36, e uma placa perfurada anular 37 que é presa ao longo da sua periferia interna, os gases de descarga são conduzidos para dentro da seção de saída g, na qual os ditos gases de descarga saem centralmente da disposição do filtro de partícula 10 ao longo do eixo central. Mais precisa- mente, os gases de descarga são desviados por aproximadamente 90 graus quando eles entram no conversor pós-catalítico 36 e são desviados por a- proximadamente 90 graus novamente quando eles saem do conversor pós- catalítico 36. Um filtro de matéria particulada (não ilustrado) pode ser opcio- nalmente posicionado a jusante do conversor pós-catalítico 36, cujo filtro de matéria particulada é disposto na pós-seção do filtro f, mas também pode se projetar para dentro da seção de saída tubular g.

Os gases de descarga que fluem através da seção de entrada a e da pré-seção do filtro b e que são pré-tratados pelo conversor catalítico 6 são distribuídos, por meio da seção de deflexão c da disposição do filtro de partícula 10 de acordo com a invenção, através do segundo conversor pré- catalítico 16 para dentro da primeira seção de linha 11, na qual os ditos ga- ses de descarga são filtrados por meio do filtro de partícula 14. Depois de fluir através da primeira seção de linha 11, os gases de descarga não são somente catalisados por meio do conversor catalítico 26, que se estende sobre as extremidades do lado de saída das primeira e segunda seções de linha 11,12, mas são também desviados por aproximadamente 180 graus, tal que, depois de passarem através da primeira seção de linha 11 e do conver- sor catalítico 26, os gases de descarga na seção de linha 12 da disposição do filtro de partícula 10 fluirão de volta novamente na direção da seção de entrada a por conta da deflexão do conversor catalítico 26, e serão filtrados nele por meio do filtro de partícula principal 4. Os gases de descarga que fluem para trás na segunda seção de linha 12, portanto, passam novamente para a seção de deflexão c da disposição do filtro de partícula 10, na qual os ditos gases de descarga são desviados por 180 graus novamente, especifi- camente em uma tal maneira que nenhuma mistura acontece com os fluxos do gás de descarga que passam da seção de entrada a. Aqui, os fluxos do gás de descarga passando da segunda seção de linha 12 são conduzidos para a terceira seção de linha 13 disposta radialmente no exterior. Na tercei- ra seção de linha 13, os gases de descarga fluem novamente na direção da entrada para a saída. Depois de passarem através da terceira seção de linha 13, os gases de descarga são depois tratados por meio do conversor pós- catalítico 36 antes de surgirem via a seção de saída g na direção do cano de descarga.

Os gases de descarga, portanto, entram na disposição do filtro de partícula 10 através da seção de entrada ã e são pré-tratados por meio dos conversores pré-catalíticos 6,16. Conforme um efeito que é conhecido na técnica anterior, os conversores pré-catalíticos 6,16 já provêem um au- mento de temperatura dos gases de descarga, tal que os últimos têm uma temperatura maior quando eles entram na primeira seção de linha 11 da dis- posição do filtro de partícula 10. Na dita seção, o filtro de partícula 14 serve para filtrar os gases de descarga primariamente com relação à fuligem. Co- mo explicado na introdução, a filtragem é significativamente mais efetiva como um resultado da maior temperatura dos gases de descarga. Depois de passar através da primeira seção de linha 11, os gases de descarga são desviados em termos da sua direção de fluxo por 180 graus, para a segunda seção de linha centralmente disposta 12, pelo conversor catalítico 26. Aqui, o conversor catalítico 26 que é disposto no lado da extremidade traseira das duas seções de linha 11 e 12 não somente provê uma inversão da direção de fluxo e conduz o fluxo da primeira seção de linha 11 para a segunda se- ção de linha 12, mas preferivelmente um aumento de temperatura adicional dos gases de descarga acontece correspondendo com os conversores cata- líticos 6,16. Na segunda seção de linha 12, os gases de descarga fluem da seção de filtro d da disposição do filtro de partícula 10 de volta para a seção de deflexão c. Na disposição do filtro de partícula 10, os gases de descarga totalmente filtrados que são entregues da segunda seção de linha 12 são agora, sem serem misturados com os gases de descarga que passam da seção de entrada a, conduzidos, com uma outra inversão da direção de flu- xo, para a região mais externa da seção de filtro d da disposição do filtro de partícula 10, e mais precisamente para a terceira seção de linha 13 na qual nenhum recurso de tratamento do gás de descarga é provido. Depois de fluir através do conversor pós-catalítico 36, os gases de descarga saem da se- ção de saída g na direção do cano de descarga. Na primeira modalidade exemplar de uma disposição do filtro de partícula 10 de acordo com a inven- ção ilustrada nas figuras 1 a a 1c, uma deflexão dupla dos gases de descar- ga por aproximadamente 180 graus, portanto, acontece. A dita deflexão du- pia garante em primeiro lugar que os gases de descarga fiquem novamente fluindo na direção de fluxo original, da seção de entrada a para a seção de saída g, quando eles saem da disposição do filtro de partícula 10 de acordo com a invenção. O aquecimento dos gases de descarga acontece em parti- cular nos conversores catalíticos 6, 16 e 26. Por conta do efeito de fluxo con- trário (a primeira, a segunda e a terceira seções de linha 11, 12 e 13 ficam em cada caso em contato térmico entre si através de uma parede comum), o aquecimento dos fluxos do gás relativamente frio, portanto, acontece por meio da troca de calor com os gases de descarga que já foram aquecidos na disposição, em particular por meio dos conversores catalíticos providos. Em particular também por meio da deflexão, provida na seção de deflexão c da disposição do filtro de partícula 10 de acordo com a invenção, dos fluxos do gás de descarga que surgem da seção de filtro d e mais precisamente da seção de linha 12 e passando novamente para a terceira seção de linha 13 da segunda seção de filtro 2, os fluxos do gás de descarga que entram dire- tamente da seção de entrada a para a primeira seção de linha 11 da seção de filtro d da disposição do filtro de partícula 10 já são aquecidos tal que eles têm uma temperatura significativamente mais alta, tal que o carregamento completo dos filtros de partícula 4 e 14 pode ser amplamente prevenido e todo o processo de filtragem é, portanto, tornado significativamente mais eficiente. A disposição de partícula geral 10 é também, por meio do projeto de acordo com a invenção, trazida para uma temperatura correspondente- mente alta em um tempo significativamente mais curto. Por meio de experi- mentos, foi verificado que a temperatura gerada nos filtros de partícula 4 e 14 é suficiente para a deflagração virtualmente completa das partículas de fuligem. Em particular, dependendo da temperatura de partida respectiva, que é determinada não menos pelo tipo de motor, os gases de descarga fi- cam em uma temperatura, já antes da entrada nos filtros de partícula 4 e 14, que é suficientemente alta que virtualmente nenhuma partícula de fuligem a mais fica contida nos gases de descarga. O aumento da temperatura que é obtido de acordo com a invenção é também tão grande que um filtro de ma- téria particulada pode ser omitido.

A construção interna da seção de deflexão c da disposição do filtro de partícula 10 é explicada em maiores detalhes com base nas figuras 1b e 1c. Sob esse aspecto, deve ser observado que vários componentes ilustrados na figura 1a foram omitidos para melhor clareza. Isso se aplica em particular aos dois conversores pré-catalíticos 6 e 16. A partir de uma com- paração das figuras 1b e 1c, é possível ver um total de quatro dutos com uma parede interna 7 e uma parede externa 9, cujos dutos são dispostos em uma forma de estrela simetricamente com relação ao eixo central, e especi- ficamente de modo a ficar deslocado em relação um ao outro por aproxima- damente 90 graus, cujos dutos entregam os gases de descarga, que são entregues da pré-seção do filtro b, para dentro do espaço anular no qual o conversor pré-catalítico 16 está disposto. Além do mais, pode ser observado a partir das figuras 1b e 1c que os fluxos do gás de descarga que entram da segunda seção da linha 12, na qual o filtro de partícula 4 está disposto, para dentro da seção de deflexão c novamente são desviados por aproximada- mente 180 graus para dentro dos dutos que são dispostos deslocados em relação aos dutos acima mencionados, formados pela parede interna 7 e a parede externa 9, e entram na terceira seção de linha radialmente externa 13 da disposição de filtro d.

Por conta da disposição de deslocamento dos dutos que prevê- em o fluxo para diante e a recirculação dos gases de descarga, a parte in- terna (com a exceção do alojamento externo 2) da disposição do filtro de partícula 10 pode também ser citada como uma "estrela". A seção de defle- xão frontal c, portanto, tem uma funcionalidade de deflexão e distribuição. A dita seção de deflexão frontal c serve em primeiro lugar para distribuir e des- viar, ou mudar a direção de, o fluxo do gás de descarga que se aproxima para uma região anular (a primeira seção de linha 11 com o filtro de partícula 14 disposto nela) que é disposta ao redor do eixo central da disposição. A- lém do mais, a seção de deflexão c serve para distribuir, ou também desviar ou inverter por aproximadamente 180 graus, os fluxos do gás de descarga que são entregues da região central da disposição (especificamente da se- gunda seção de linha 12 com o filtro de partícula 4 disposto nele) para o duto radialmente externo com a seção de linha 13 formada nele sem um elemen- to que serve para prover o gás de descarga após o tratamento.

Abaixo, uma segunda modalidade exemplar da disposição do filtro de partícula 10' de acordo com a invenção é explicada em mais deta- lhes com base nas figuras 2a a 2c. A segunda modalidade exemplar da dis- posição do filtro de partícula 101 de acordo com a invenção ilustrada nas fi- guras 2a a 2c é geralmente similar à primeira modalidade exemplar já descri- ta em conjunto com as figuras 1a a 1c. Somente as diferenças em relação à primeira modalidade exemplar já descrita são, portanto, discutidas abaixo. A disposição do filtro de partícula 10' de acordo com a segunda modalidade exemplar não tem a pós-seção de filtro f. A seção de saída g1 se une direta- mente na seção de deflexão traseira e'. O conversor catalítico 26' da dispo- sição do filtro de partícula 10' é, em contraste com o conversor catalítico 26 da disposição do filtro de partícula 10, de projeto anular e é formado simetri- camente com relação ao eixo central da disposição do filtro de partícula 10'.

O diâmetro interno do conversor catalítico 26' corresponde com D1 e o diâ- metro externo do conversor catalítico anular 26' corresponde aproximada- mente com esse do filtro de partícula 14'. Mais precisamente, o tamanho e a disposição de uma placa perfurada 37' que corre ao longo da periferia exter- na do conversor catalítico 26' correspondem com a parede externa 18' do filtro de partícula 14'. O conversor catalítico 26' é vedado com relação à se- ção de saída g1 por meio de uma parede de alojamento estendida da dita seção de saída g'. Para essa finalidade, uma vedação 25', que está situada oposta à vedação 15', é também provida na extremidade do lado de saída do filtro de partícula 4'. As ditas diferenças estruturais provêem um perfil de fluxo diferente dos gases de descarga na disposição do filtro de partícula 10' da segunda modalidade exemplar do que na disposição do filtro de partícula 10 da primeira modalidade exemplar. O perfil do fluxo do gás de descarga acontece inicialmente como na primeira modalidade exemplar explicada na introdução. Depois que os gases de descarga entram através da seção de entrada a' e da pré-seção do filtro b', os gases de descarga são conduzidos pelo elemento de deflexão 10', no qual o conversor catalítico 16' está dispos- to, para a primeira seção de linha 11' que forma uma parte da seção de filtro d' e na qual o filtro de partícula 14' está disposto. Diretamente depois de sur- gir da seção de linha 11', os gases de descarga entram no conversor catalí- tico 26' e são a seguir, em contraste com a primeira modalidade exemplar explicada na introdução, desviados para um duto anular provido radialmente no exterior. No dito duto externo, os gases de descarga fluem na direção oposta, quer dizer da saída para a entrada, como pode ser claramente visto das figuras 2a a c por meio do fluxo do gás de descarga indicado pelas se- tas. A segunda seção de linha 12', que corresponde com a região do duto radial externo na região da seção de filtro d1, é, portanto, disposta no próprio exterior nessa modalidade. Da seção de filtro d', os gases de descarga en- tram novamente na seção de deflexão c1, especificamente sem a mistura acontecendo com os fluxos do gás de descarga recentemente entregues da pré-seção de filtro b'. Embora nenhuma mistura dos fluxos do gás de des- carga aconteça, um efeito de troca de calor é gerado na seção de deflexão c', como na primeira modalidade exemplar, desde que os gases de descarga entregues da seção de filtro d' são trazidos para uma temperatura significati- vamente mais alta como um resultado da passagem através dos converso- res catalíticos 16' e 26', especificamente em comparação com os fluxos do gás de descarga que entram na seção de deflexão c' a partir do conversor pré-catalítico 6' da pré-seção de filtro b1. Uma troca de calor, quer dizer o aquecimento dos fluxos do gás de descarga que entram no conversor catalí- tico 16' ou também das partes circundantes ou componentes, é obtida por meio de paredes comuns dos dutos de outra forma separados, o que torna o processo de filtragem mais eficiente e em particular também impede o carre- gamento completo do filtro. Por meio do elemento de deflexão c', os fluxos do gás de descarga são conduzidos da segunda seção de linha 12' para a terceira seção de linha 13' que é disposta centralmente nessa modalidade e na qual o filtro de partícula 4' fica situado. Os fluxos do gás de descarga es- tão fluindo na direção de saída desejada, quer dizer na direção da entrada para a saída, já antes deles entrarem no filtro de partícula 4'. Depois de pas- sarem através do filtro de partícula 4', os gases de descarga saem da dispo- sição do filtro de partícula 101 através do cano de saída, que se estende a- través das seções e' e g' com um diâmetro externo Di. Aqui, em relação à disposição do filtro de partícula 10, a disposição do filtro de partícula 10' é mais compacta por conta da omissão do conversor pós-catalítico 36 e tem a vantagem de aquecimento mais rápido desde que o fluxo do gás de descar- ga que surge da disposição do filtro de partícula 101 é conduzido centralmen- te na disposição por um tempo relativamente longo, que tem um efeito posi- tivo na temperatura de equilíbrio que é gerada na disposição geral.

O elemento de deflexão c1 da disposição do filtro de partícula 10' da segunda modalidade exemplar é ilustrado em maiores detalhes nas ilus- trações esquemáticas das figuras 2b e 2c. A dita construção fundamental- mente corresponde com essa da construção do elemento de deflexão c da disposição do filtro de partícula 10 da primeira modalidade exemplar já des- crita em conjunto com as figuras 1b e 1c. O que difere da última é, entretan- to, a direção de fluxo do fluxo do gás de descarga que é para ser invertida por 180 graus, cujo fluxo do gás de descarga, na segunda modalidade e- xemplar, é desviado da segunda seção de linha 12', que é formada nesse caso no duto externo, e para a região central com o filtro de partícula 4' dis- posto nele. Isso pode também ser claramente observado a partir da ilustra- ção das setas correspondentes nas figuras 2b e 2c. De um ponto de vista estrutural, as duas modalidades exemplares da disposição do filtro de partí- cula 10, 10" diferem meramente com relação ao projeto da extremidade do lado de saída, em particular com relação ao elemento de deflexão traseiro e', com a orientação do gás de descarga que é alterada dessa maneira devi- damente alterando o fluxo dos gases de descarga na disposição na extremi- dade do lado de entrada também, em particular com relação ao elemento de deflexão frontal c', porém não requerendo substancialmente modificações estruturais.

Uma terceira modalidade exemplar de uma disposição do filtro de partícula 10" de acordo com a invenção é explicada em mais detalhes abaixo com base na ilustração em corte longitudinal esquemático da figura 3.

A terceira modalidade exemplar presente da disposição do filtro de partícula 10" de acordo com a invenção é similar às duas primeiras modalidades e- xemplares no sentido que três seções de linha 11", 12" e 13" são providas que são atravessadas pelo fluxo do gás de descarga na dita seqüência e que são dispostas concentricamente com relação uma a outra. O fluxo do gás de descarga que é indicado pelas setas entra através da seção de en- trada a" na disposição do filtro de partícula 10". Um conversor catalítico 6" é provido na pré-seção do filtro ou seção do conversor catalítico b". O fluxo do gás de descarga passa subseqüentemente para a seção de entrada c" e subseqüentemente para a seção de filtro d" na qual um filtro de partícula 4" é disposto. Na seção de deflexão traseira e", o fluxo do gás de descarga é desviado para fora por aproximadamente 180 graus a partir da primeira se- ção de linha 11" para a segunda seção de linha 12". Uma outra deflexão do fluxo do gás de descarga para fora por aproximadamente 180 graus para a terceira seção de linha 13" então acontece na região externa da seção c".

Depois de fluir através da terceira seção de linha 13", os gases de descarga passam para a pós-seção do filtro f" e a seguir para a seção de saída g". Uma característica da terceira modalidade exemplar presente de uma dispo- sição de filtro de partícula 10" de acordo com a invenção é que nenhum e- lemento de distribuição e deflexão é provido na seção c". Isso significa em particular que o fluxo do gás de descarga passa diretamente da seção de entrada a" para a seção de filtro d" sem uma mudança na direção. As duas deflexões, de acordo com a invenção, do fluxo do gás de descarga por apro- ximadamente 180 graus são providas na seção de deflexão traseira e" e somente na região externa da seção c". Pela omissão do elemento de distri- buição e deflexão na seção c", a capacidade do filtro da disposição do filtro de partícula 10" é devidamente reduzida desde que os gases de descarga que passam do motor não podem mais ser aquecidos até a mesma extensão como é o caso considerando o efeito da troca de calor, descrito em conjunto com as primeiras duas modalidades exemplares, por conta do fluxo direto sem a mistura dos gases de descarga que se aproximam relativamente frios com os gases de descarga recirculados que são aquecidos por meio de tra- tamento. Entretanto, a terceira modalidade exemplar presente tem a vanta- gem de custos de produção significativamente mais favoráveis. Como um resultado da deflexão para fora dupla (e nem uma vez para dentro como nas primeiras duas modalidades exemplares), o fluxo do gás de descarga e, por- tanto também a construção, é significativamente simplificado. Além do mais, essa modalidade exemplar é vantajosa no sentido que os valores limites pa- ra a contrapressão (geralmente de umas poucas centenas de milibars em carga total) são evitados. Na dita variação da invenção, é possível que um valor de contrapressão máximo predefinido correspondente, cuja superação pode levar ao superaquecimento de ou dano no motor, seja ajustado em uma maneira simples em virtude das dimensões transversais e longitudinais do filtro de partícula 4" serem adaptadas em uma maneira simples corres- pondendo com o motor usado.

A invenção foi explicada em mais detalhes acima com base nas suas modalidades exemplares preferidas. Para uma pessoa versada na téc- nica, entretanto, é óbvio que variações e modificações diferentes podem ser feitas sem se afastar do conceito no qual a invenção é baseada.

Claims

1. Disposição de filtro de partícula (10, 10', 10") para filtrar os gases de descarga de um motor de combustão interna, em particular de um motor de combustão interna a diesel, tendo uma entrada e uma saída, com pelo menos um filtro de partícula (4, 4') sendo disposto na trajetória de fluxo dos gases de descarga entre a entrada e a saída, com os gases de descar- ga sendo conduzidos em uma linha, com a linha tendo uma primeira seção (11, 11', 11") na qual os gases de descarga são conduzidos substancialmen- te na direção da saída, com a linha também tendo uma segunda seção (12, -12', 12") na qual os gases de descarga são conduzidos substancialmente na direção da entrada, caracterizada pelo fato de que a linha também tem uma terceira seção (13, 13', 13") na qual os gases de descarga são conduzidos substancialmente na direção da saída.

2. Disposição de filtro de partícula (10, 10', 10"), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os gases de descarga flu- em através das primeira, segunda e terceira seções (11, 12, 13, 11', 12', 13', -11", 12", 13") da Iinhaem série.

3. Disposição de filtro de partícula (10, 10', 10"), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um filtro de partícula (4, 4') é disposto na primeira, segunda ou terceira seção (11, 12, -13, 11', 12', 13', 11", 12", 13") da linha.

4. Disposição de filtro de partícula (10, 10', 10"), de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que um filtro de par- tícula adicional (14) é disposto nas primeira, segunda e terceira seções (11, -12, 13, 11', 12', 13', 11", 12", 13").

5. Disposição de filtro de partícula (10, 10', 10"), de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um filtro de partícula (4, 4') e o filtro de partícula adicional (14) são formados em uma peça como um monólito de filtro.

6. Disposição de filtro de partícula (10, 10', 10"), de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que regiões da li- nha na qual a direção de fluxo dos gases de descarga é substancialmente invertida são providas entre a primeira e a segunda seções (11, 12, 11', 12', 11", 12") e a segunda e a terceira seções (12, 13, 12', 13", 12", 13").

7. Disposição de filtro de partícula (10, 10', 10"), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que um conversor catalítico (36, 36') é disposto em pelo menos uma das regiões.

8. Disposição de filtro de partícula (10, 10', 10"), de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a primeira, a segunda e a terceira seções da linha (11, 12, 13, 11', 12', 13', 11", 12", 13") são dispostas substancialmente de maneira concêntrica com relação uma a outra.

9. Disposição de filtro de partícula (10, 10', 10"), de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que uma da primeira, da segunda e da terceira seções (11, 12, 13, 11', 12', 13', 11", 12", 13") tem substancialmente a forma de um cilindro, e as duas outras seções têm substancialmente a forma de um cilindro anular.

10. Disposição de filtro de partícula (10, 10', 10"), como reivindi- cada em uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a primeira e a segunda seções (11, 12, 11', 12', 11", 12") e/ou a segun- da e a terceira seções (12, 13, 12', 13', 12", 13") e/ou a primeira e a terceira seções (11, 13, 11', 13", 11", 13") da linha são separadas por uma parede comum (17, 18, 17', 18').

11. Disposição de filtro de partícula (10, 10'), de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a disposição do filtro de partícula (10, 10') tem um elemento de distribuição e deflexão que conduz um primeiro fluxo de gás de descarga passando da entrada para a primeira seção (11, 11') da linha e que desvia um segundo fluxo de gás de descarga passando da segunda seção da linha (12,12') para a terceira se- ção (13, 13') da linha.

12. Disposição de filtro de partícula (10, 10', 10"), de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o elemento de distribuição e deflexão tem dutos respectivos para conduzir o primeiro e o segundo flu- xos do gás de descarga, com pelo menos uma parte da parede externa do duto do primeiro fluxo do gás de descarga formando a parede interna do du- to do segundo fluxo do gás de descarga.

13. Disposição de filtro de partícula (10, 10', 10"), de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a dispo- sição de filtro de partícula (10, 10', 10") é formada substancialmente de ma- neira simétrica com relação a um eixo central.

14. Disposição de filtro de partícula (10, 10'), de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a disposição de filtro de partícula (10, 10') tem pelo menos as seguintes seções na dire- ção da entrada para a saída: a) uma primeira seção (c, c1) que tem um elemento de distribui- ção e deflexão para os gases de descarga, b) uma segunda seção (d, d') que tem pelo menos um filtro de partícula e c) uma terceira seção (e, e') que tem um elemento de deflexão para os gases de descarga.

15. Disposição de filtro de partícula (10, 10', 10"), de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a primeira, a segunda e a terceira seções (11, 12, 13, 11', 12', 13') da linha são dispostas na segunda seção (b, b') da disposição de filtro de partícula (10,10').

16. Disposição de filtro de partícula (10, 10', 10"), de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a dispo- sição do filtro de partícula (10, 10') tem um conversor catalítico (6, 6',6") dis- posto diretamente a jusante da entrada e/ou a montante da primeira seção da linha na direção de fluxo dos gases de descarga.

17. Disposição de filtro de partícula (10, 10', 10"), de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a dispo- sição do filtro de partícula (10, 10') tem um filtro de matéria particulada dis- posto diretamente a montante da saída e/ou a jusante da terceira seção (13,13') da linha na direção de fluxo dos gases de descarga.

18. Disposição de filtro de partícula (10, 10', 10") para filtrar os gases de descarga de um motor de combustão interna, em particular de um motor de combustão interna a diesel, tendo uma entrada e uma saída com um elemento de deflexão para mudar a direção do fluxo do gás de descarga sendo provido na trajetória de fluxo dos gases de descarga entre a entrada e a saída, caracterizada pelo fato de que o elemento de deflexão tem um con- versor cataiítico (26, 26', 36).

19. Disposição de filtro de partícula (10, 10', 10"), de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que o elemento de deflexão é personificado como um duto substancialmente em formato de U para o fluxo do gás de descarga, em cujo duto em formato de U o conversor catalítico (26,26') é pelo menos parcialmente disposto.

20. Disposição de filtro de partícula (10, 10', 10"), de acordo com a reivindicação 18 ou 19, caracterizada pelo fato de que o conversor catalíti- co (36) é formado de uma malha de arame.

21. Disposição de filtro de partícula (10,10',10") para filtrar os gases de descarga de um motor de combustão interna, em particular de um motor de combustão interna a diesel, tendo uma entrada e uma saída, carac- terizada por um elemento de distribuição e deflexão que distribui um primeiro fluxo do gás de descarga de modo a substancialmente manter a sua direção na disposição, e que desvia um segundo fluxo do gás de descarga, que flui substancialmente na direção oposta, por um ângulo, de preferência aproxi- madamente 180 graus, com os dois fluxos do gás de descarga não sendo misturados.

22. Método para filtrar os gases de descarga de um motor de combustão interna, em particular de um motor de combustão interna a die- sei, por meio de uma disposição de filtro de partícula (10,10',10") tendo uma entrada e uma saída, caracterizado pelo fato de que a direção de fluxo dos gases de descarga é desviada por aproximadamente 180 graus pelo menos duas vezes entre a entrada e a saída.