DE102009034085A1 - Exhaust gas system of diesel engine, has particle filter arranged between inlet and outlet openings and formed by strainer with strainer section in conical shape with respect to flow direction of partial exhaust gas stream - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasanlage eines Verbrennungsmotors mit einer Abgasrückführungsleitung, insbesondere einer Niederdruck-Abgasrückführungsleitung, welche eine Eingangsöffnung zum Entnehmen eines Teil-Abgasstroms aus einem in einer Abgasleitung entlang einer Strömungsrichtung strömenden Haupt-Abgasstroms, eine Ausgangsöffnung zum Zuführen des Teil-Abgasstroms in eine Ansaugleitung des Verbrennungsmotors und einen zwischen Eingangsöffnung und Ausgangsöffnung angeordneten Partikelfilter umfasst.The The present invention relates to an exhaust system of an internal combustion engine with an exhaust gas recirculation line, in particular a low-pressure exhaust gas recirculation line, which a entrance opening for removing a partial exhaust gas stream from a in an exhaust pipe along a flow direction flowing Main exhaust stream, an exit port for feeding the partial exhaust gas flow into an intake pipe of the internal combustion engine and one between entrance opening and exit port arranged particulate filter comprises.
Durch das Verfahren der Abgasrückführung (AGR) können unerwünschte Emissionen von Verbrennungsmotoren verringert werden. Bei der so genannten Niederdruck-Abgasrückführung wird ein Teil des von dem Verbrennungsmotor ausgestoßenen Abgasstroms stromabwärts eines Abgasturboladers und stromabwärts eines Rußpartikelfilters aus dem Abgaskanal entnommen und über eine Niederdruckleitung stromaufwärts des Abgasturboladers in den Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors eingespeist. Um zu verhindern, dass in dem entnommenen Teil-Abgasstrom vorhandene Partikel, wie z. B. Ausbrüche des Rußpartikelfilters oder Bearbeitungsrückstände, auf die Verdichterschaufeln des Abgasturboladers treffen und diese beschädigen, ist es notwendig, in die Niederdruckleitung zur Abgasrückführung einen geeigneten Partikelfilter einzusetzen. Bei bekannten Systemen werden dazu zylindrische oder tubenförmige Siebfilter eingesetzt. Bei den zylindrischen Filtern ist es erforderlich, die Abgasrückführungsleitung im Bereich des Filters aufzuweiten, damit die durchströmbare Siebfläche an den Seitenwänden des Zylinders nicht durch die Leitungswände blockiert wird. Dies ist mit einer unerwünschten Einschränkung der Einbauoptionen verbunden. Bei den tubenförmigen Filtern ist eine derartige Leitungsaufweitung nicht erforderlich, d. h. diese können direkt in ein Rohr eingebaut werden. Allerdings ist bei dieser Filterform die freie Siebfläche geringer im Vergleich zu zylindrischen Filtern, was zu einem unerwünscht hohen Gegendruck führen kann.By the process of exhaust gas recirculation (EGR) can undesirable Emissions from internal combustion engines are reduced. With the so mentioned low-pressure exhaust gas recirculation is a portion of the exhaust gas flow discharged from the engine downstream of a Exhaust gas turbocharger and downstream a soot particle filter taken from the exhaust duct and a low pressure line upstream of the exhaust gas turbocharger is fed into the intake tract of the internal combustion engine. Around to prevent that present in the withdrawn partial exhaust gas flow Particles, such. B. Outbreaks of the soot particle filter or processing residues, on hit the compressor blades of the exhaust gas turbocharger and damage them is it is necessary in the low pressure line for exhaust gas recirculation one use appropriate particle filter. In known systems to cylindrical or tube-shaped Screen filter used. The cylindrical filters require the exhaust gas recirculation line widen in the area of the filter, so that the durchströmbare sieve surface to the sidewalls of the cylinder is not blocked by the duct walls. This is with an unwanted restriction connected to the installation options. In the tube-shaped filters is such Cable widening not required, d. H. These can be direct be installed in a pipe. However, with this filter form the free screen area lower compared to cylindrical filters, resulting in an undesirably high Lead back pressure can.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Abgasanlage mit einer Abgasrückführungsleitung bereitzustellen, welche die vorstehend genannten Nachteile vermeidet.task The invention is therefore an exhaust system with an exhaust gas recirculation line to provide, which avoids the disadvantages mentioned above.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Abgasanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The solution This task is performed by an exhaust system with the features of claim 1.
Erfindungsgemäß ist der Partikelfilter durch ein Sieb mit einem in Bezug auf die Strömungsrichtung des Teil-Abgasstroms konisch ausgebildeten Siebabschnitt gebildet. Der erfindungsgemäß gestaltete Partikelfilter kann ohne Leitungsaufweitung in eine übliche Abgasrückführungsleitung eingebaut werden, da die Siebfläche aufgrund des konischen Siebabschnitts auch an den Seitenwänden ausreichend durchströmbar ist. Gegenüber einem Tubenfilter erzeugt der konisch geformte Filter jedoch einen geringeren Gegendruck. Die erfindungsgemäße Abgasanlage ermöglicht daher sowohl hinsichtlich der Emissionsbegrenzung als auch in Bezug auf die Einbauspezifikationen eine Verbesserung gegenüber bekannten Systemen.According to the invention Particulate filter through a sieve with a respect to the flow direction the partial exhaust gas flow formed conically shaped sieve section. The inventively designed Particulate filter can without line widening in a conventional exhaust gas recirculation line be installed as the screen surface due to the conical sieve section also on the side walls sufficient flow through is. Across from However, a conical shaped filter produces a smaller one of a tube filter Backpressure. The exhaust system according to the invention allows therefore both in terms of emission limitation and in terms of on the installation specifications an improvement over known Systems.
Vorzugsweise verjüngt sich der Siebabschnitt entgegen der Strömungsrichtung des Teil-Abgasstroms. Hierdurch können besonders günstige Gegendruckwerte erreicht werden. Weiterhin wird eine unerwünschte Ansammlung von Partikeln im verjüngten Bereich vermieden.Preferably rejuvenated the screen section counter to the flow direction of the partial exhaust gas flow. This allows particularly favorable backpressure values be achieved. Furthermore, an undesirable accumulation of particles in the rejuvenated Area avoided.
Alternativ kann sich der Siebabschnitt auch in Strömungsrichtung des Teil-Abgasstroms verjüngen.alternative The sieve section can also be in the flow direction of the partial exhaust gas flow rejuvenate.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Sieb die Form eines Kegelstumpfs auf. Durch diese fingerhutartige Formgebung können die Vorteile des Zylinderfilters und die Vorteile des Tubenfilters gleichermaßen ausgenutzt werden.According to one embodiment the screen has the shape of a truncated cone. Through this thimble-like Shaping can the advantages of the cylinder filter and the advantages of the tube filter equally be exploited.
Das Sieb kann die Form eines geraden Kreiskegelstumpfs aufweisen, wobei die Grundfläche des Kreiskegelstumpfs bevorzugt wenigstens doppelt so groß ist wie die Deckfläche des Kreiskegelstumpfs. Durch diese eher lang gestreckte Form kommen die Vorteile des konischen Abschnitts besonders zur Geltung.The Sieve may have the shape of a straight circular truncated cone, wherein the footprint of the Circular truncated cone is preferably at least twice as large as the top surface of the circular truncated cone. Come through this rather elongated shape the advantages of the conical section particularly to advantage.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Sieb aus einem konisch zulaufenden Mantelteil und einem stirnseitigen ebenen Deckelteil zusammengesetzt. Dies ermöglicht insbesondere eine einfache und kostengünstige Herstellung.According to one embodiment the invention is the sieve of a tapered shell part and a front-side flat lid part assembled. This allows in particular a simple and inexpensive production.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Sieb aus einem Metallsieb mit einer Maschenweite von weniger als 0,2 mm hergestellt. Dies gewährleistet ein sicheres Abfangen von Partikeln, welche für die Verdichterschaufeln des Abgasturboladers schädlich sein könnten.According to one another embodiment is the sieve made of a metal mesh with a mesh size of less manufactured as 0.2 mm. This ensures a safe capture of particles, which for the compressor blades of the Exhaust gas turbocharger harmful could be.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Abgasanlage ein, insbesondere ringförmiges, Trägerteil, an welchem das Sieb angebracht ist. Das Trägerteil kann eine Stütze für das Sieb bereitstellen und außerdem zur Lagerung in der Abgasrückführungsleitung eingesetzt werden.According to one another embodiment includes the exhaust system according to the invention a, in particular ring-shaped, Supporting part, on which the sieve is attached. The carrier part can be a support for the sieve deploy and as well for storage in the exhaust gas recirculation line be used.
Die Größe der Eingangsöffnung kann durch einen Innendurchmesser des Trägerteils definiert sein. Der Teil-Abgasstrom tritt also z. B. durch das ringförmige Trägerteil hindurch und wird in der Folge durch das Sieb gehäuseartig aufgefangen.The size of the entrance opening may be defined by an inner diameter of the support member. The partial exhaust gas flow thus occurs z. B. through the annular support member and is in the sequence collected by the sieve like a box.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Trägerteil des Siebs einen, insbesondere angeformten, Montageflansch. Auf diese Weise ist eine sichere und korrekte Lagerung des Partikelfilters in einem zugehörigen Abschnitt der Abgasrückführungsleitung gewährleistet.According to one another embodiment includes the carrier part the sieve one, in particular molded, mounting flange. To this Way is a safe and correct storage of the particulate filter in an associated one Section of the exhaust gas recirculation line guaranteed.
Das Trägerteil des Siebs kann einen umlaufenden, quer zur Strömungsrichtung des Teil-Abgasstroms weisenden Vorsprung aufweisen, welcher insbesondere einen konischen Querschnitt aufweist. Ein derartiger Vorsprung kann zur Schaffung einer Sickendichtung verwendet werden.The support part The sieve can be a circumferential, transverse to the flow direction of the partial exhaust gas flow have pointing projection, which in particular a conical Cross section has. Such a lead can be created a bead seal can be used.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist an einem äußeren Umfangsabschnitt des Partikelfilters ein Dichtmittel, insbesondere ein Dichtring, vorgesehen. Der Dichtring kann zum Abdichten gegenüber der Abgasrückführungsleitung und gleichzeitig zum Fixieren oder Lager des Partikelfilters in der Abgasrückführungsleitung verwendet werden.According to one another embodiment the invention is at an outer peripheral portion of Particle filter, a sealing means, in particular a sealing ring provided. The sealing ring can be used for sealing against the exhaust gas recirculation line and at the same time for fixing or storage of the particulate filter in the Exhaust gas recirculation line be used.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Partikelfilter fest mit der Rückführungsleitung verbunden, insbesondere mit dieser verschweißt, um so eine sichere und dauerhafte Lagerung zu schaffen.According to one another embodiment the particulate filter is firmly connected to the return line, in particular welded with this, to create a safe and durable storage.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist der Partikelfilter lösbar mit der Rückführungsleitung verbunden. Bei dieser Ausführungsform kann der Partikelfilter also ausgewechselt werden, falls z. B. eine Beschädigung vorliegt oder die Siebfläche verstopft ist.According to one alternative embodiment the particle filter solvable with the return line connected. In this embodiment So the particulate filter can be replaced, if z. Legs damage is present or the screen surface clogged is.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Rückführungsleitung einen Schnittstellenabschnitt auf, in dessen Bereich der Partikelfilter eingesetzt ist. Eine Schnittstelle zum Abgaskanal ist in der Praxis ohnehin vorzusehen. Deshalb ist es vorteilhaft, den Partikelfilter an dieser Stelle einzusetzen, um so einen Filterwechsel zu erleichtern.According to one further embodiment the return line an interface section, in the area of the particle filter is used. An interface to the exhaust duct is in practice anyway to provide. That is why it is advantageous to use the particle filter to use at this point, so as to facilitate a filter change.
Mögliche Weiterbildungen der Erfindung sind auch in den abhängigen Ansprüchen, der Zeichnung sowie der Beschreibung angegeben.Possible further education The invention are also in the dependent claims, the Drawing and description given.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.The The invention will be described below by way of example with reference to FIGS Drawings described.
Gemäß der schematischen
Darstellung von
In
Demgegenüber ist
ein erfindungsgemäßer Partikelfilter
Unter
Bezugnahme auf
Während des
Betriebs der Abgasanlage tritt der durch die Abgasrückführungsleitung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1111
- Verbrennungsmotorinternal combustion engine
- 1313
- Ansaugtraktintake system
- 1515
- Abgasturboladerturbocharger
- 1919
- Abgaskanalexhaust duct
- 2121
- Auspuffendrohrtailpipe
- 2323
- RußpartikelfilterRußpartikelfilter
- 2424
- Eingangsöffnungentrance opening
- 2525
- AbgasrückführungsleitungExhaust gas recirculation line
- 2626
- Ausgangsöffnungoutput port
- 2727
- AbgasrückführungsventilExhaust gas recirculation valve
- 3030
- Partikelfilterparticulate Filter
- 30'30 '
- Partikelfilterparticulate Filter
- 3131
- tubenförmiges Siebtube-shaped sieve
- 3232
- Trägerteilsupport part
- 3333
- Knickkink
- 3737
- zylindrisches Siebcylindrical scree
- 3939
- Trägerteilsupport part
- 4141
- Trägerteilsupport part
- 4343
- Siebscree
- 4545
- Mantelteiljacket part
- 4747
- Deckelteilcover part
- 4949
- Erweiterungextension
- 5151
- FlanschkonusFlanschkonus
- 5353
- Schnittstelleinterface
- 5555
- SickendichtungSick seal
- 5757
- Schraubescrew
- 5959
- Dichtringseal
- 6161
- Umfangsabschnittperipheral portion
- 6363
- Freiraumfree space
- S1S1
- Strömungsrichtung des Haupt-Abgasstromsflow direction of the main exhaust gas flow
- S2S2
- Strömungsrichtung des Teil-Abgasstromsflow direction of the partial exhaust gas flow
Claims (15)
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DE102009034085A1 true DE102009034085A1 (en) | 2011-01-27 |
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R003 | Refusal decision now final |