DE102015226039A1 - Particulate filter for an exhaust aftertreatment system, exhaust aftertreatment system and method of making a particulate filter - Google Patents

Particulate filter for an exhaust aftertreatment system, exhaust aftertreatment system and method of making a particulate filter Download PDF

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Christoph Osemann
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Partikelfilter (7) für ein Abgasnachbehandlungssystem (1) einer Brennkraftmaschine (2), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Filter (9), der mehrere Strömungskanäle (10) mit porösen Kanalwänden (12) aufweist, durch welche ein Abgasstrom der Brennkraftmaschine (2) hindurchführbar ist, wobei zumindest einige Kanalwände (12) einseitig verschlossen ausgebildet sind und wobei zumindest einige der Kanalwände (12), insbesondere alle Kanalwände (12) der Strömungskanäle (10) mit einem oxidativ wirkenden katalytischem Material oder mit einem reduzierend wirkenden katalytischen Material beschichtet sind, und wobei zumindest einige der Strömungskanäle (10‘‘) beidseitig offen ausgebildet sind.The invention relates to a particulate filter (7) for an exhaust aftertreatment system (1) of an internal combustion engine (2), in particular of a motor vehicle, having a filter (9) which has a plurality of flow channels (10) with porous channel walls (12) through which an exhaust gas flow At least some of the channel walls (12), in particular all the channel walls (12) of the flow channels (10) with an oxidatively acting catalytic material or with a reducing acting coated catalytic material, and wherein at least some of the flow channels (10 '') are open on both sides.

Description

Die Erfindung betrifft einen Partikelfilter für ein Abgasnachbehandlungssystem einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Filter, der mehrere Strömungskanäle mit porösen Kanalwänden aufweist, durch welche ein Abgasstrom der Brennkraftmaschine hindurchführbar ist, wobei zumindest einige Kanalwände einseitig verschlossen ausgebildet sind. The invention relates to a particulate filter for an exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, having a filter having a plurality of flow channels with porous channel walls, through which an exhaust stream of the internal combustion engine can be passed, wherein at least some channel walls are formed closed on one side.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Abgasnachbehandlungssystem mit einem derartigen Partikelfilter sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Partikelfilters. Furthermore, the invention relates to an exhaust aftertreatment system with such a particulate filter and a method for producing such a particulate filter.

Stand der Technik State of the art

Partikelfilter und Abgasnachbehandlungssysteme der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Um die gesetzlichen Anforderungen an den Schadstoffausstoß bei Abgasen von Kraftfahrzeugen erfüllen zu können, werden Abgasnachbehandlungssysteme eingesetzt, die das Abgas einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs reinigen beziehungsweise die in dem Abgas enthaltenen Schadstoffe entfernen oder zumindest reduzieren. Das Abgas von Brennkraftmaschinen enthält Partikel und Feinstoffe sowie gasförmige Verbindungen, wie beispielsweise Stickstoffoxid, Kohlenmonoxid und unverbrannte Kohlenwasserstoffe. Bekannt ist es, um derartige Verunreinigungen zu entfernen, in dem Abgastrakt einen Partikelfilter beziehungsweise Rußpartikelfilter einzusetzen, welcher die in dem Abgas enthaltenen Partikel herausfiltert, sowie Katalysatoren, welche die schädlichen chemischen Zusammensetzungen auflösen. So ist es bekannt, Oxidationskatalysatoren oder sogenannte SCR-Katalysatoren (SCR = selektive katalytische Reduktion) einzusetzen, letztere um den Stickoxid-Anteil des Abgases zu reduzieren. Dabei wird dem Abgas stromaufwärts des SCR-Katalysators außerdem ein Reduktionsmittel zugeführt, welches üblicherweise Harnstoffe oder eine wässrige Harnstofflösung aufweist und sich in Ammoniak zersetzt, der mit dem im Abgas enthaltenen Stickstoffoxid in dem Katalysator unter Bildung von Wasser und Stickstoff reagiert. Particulate filters and exhaust aftertreatment systems of the type mentioned are already known from the prior art. In order to meet the legal requirements for pollutant emissions in exhaust gases of motor vehicles, exhaust aftertreatment systems are used which clean the exhaust gas of an internal combustion engine of the motor vehicle or remove or at least reduce the pollutants contained in the exhaust gas. The exhaust gas of internal combustion engines contains particles and fines as well as gaseous compounds such as nitrogen oxide, carbon monoxide and unburned hydrocarbons. It is known to remove such impurities, to use in the exhaust tract a particulate filter or particulate filter, which filters out the particles contained in the exhaust gas, and catalysts which dissolve the harmful chemical compositions. Thus, it is known to use oxidation catalysts or so-called SCR catalysts (SCR = selective catalytic reduction), the latter to reduce the nitrogen oxide content of the exhaust gas. In this case, the exhaust gas upstream of the SCR catalyst is also supplied to a reducing agent, which usually has urea or an aqueous urea solution and decomposes into ammonia, which reacts with the nitrogen oxide contained in the exhaust gas in the catalyst to form water and nitrogen.

Außerdem sind bereits beschichtete Partikelfilter mit katalytischer Oxidationsfunktion bekannt, also Partikelfilter, die katalysatorisch bei der Nachbehandlung des Abgases mitwirken. Ein entsprechender Partikelfilter ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2013 223 313 A1 bekannt. In addition, already coated particulate filters with catalytic oxidation function are known, ie particulate filters, which participate in the catalytic treatment of the after-treatment of the exhaust gas. A corresponding particle filter is for example from the published patent application DE 10 2013 223 313 A1 known.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Der erfindungsgemäße Partikelfilter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass er einerseits ein katalytisches Material aufweist, das mit dem Abgas zusammenwirkt, um dessen chemische Zusammensetzung zu beeinflussen, mit dem Ziel, Schadstoffe zu entfernen, und andererseits eine Partikelfilterung mit einem hohen Partikelabscheidegrad gewährleistet. Insbesondere im Vergleich zu den bekannten Lösungen wird ein verbessertes Verhältnis aus Partikelabscheidegrad und chemischer Beeinflussung erreicht. Erfindungsgemäß ist dazu vorgesehen, dass zumindest einige Kanalwände einseitig verschlossen ausgebildet sind, dass zumindest einige der Kanalwände, insbesondere alle Kanalwände der Strömungskanäle mit einem oxidativ wirkenden katalytischen Material oder mit einem reduzierend wirkenden katalytischen Material beschichtet sind, und dass zumindest einige der Strömungskanäle beidseitig offen ausgebildet sind. Der Filter ist somit zunächst als Teilstromfilter ausgebildet, der neben einseitig geschlossenen Strömungskanälen, wie sie bei Partikelfiltern üblich sind, auch beidseitig geöffnete Strömungskanäle aufweist. Dadurch, dass beidseitig geöffnete Strömungskanäle vorhanden sind, ergibt sich ein verbesserter Durchfluss des Abgases durch den Partikelfilter. Weil außerdem die Kanalwände mit dem oxidativ oder reduzierend wirkenden katalytischen Material beschichtet sind, erfolgt eine vorteilhafte chemische Nachbehandlung des Abgases. Im Vergleich zu einem SCR-Katalysator oder Oxidationskatalysator, weist der so ausgebildete Partikelfilter einen höheren Partikelabscheidungsgrad auf und gewährleistet dennoch die beschriebene chemische Reaktion. The particle filter according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that it has on the one hand a catalytic material which interacts with the exhaust gas to influence its chemical composition, with the aim of removing pollutants, and on the other hand, a particulate filter with a high Partikelabscheidegrad guaranteed. In particular, compared to the known solutions, an improved ratio of Partikelabscheidegrad and chemical influence is achieved. According to the invention, it is provided that at least some channel walls are formed closed on one side, that at least some of the channel walls, in particular all channel walls of the flow channels are coated with an oxidatively acting catalytic material or with a reducing catalytic material, and that at least some of the flow channels open on both sides are. The filter is thus initially designed as a partial flow filter, which in addition to closed on one side flow channels, as are common in particulate filters, also open on both sides flow channels. The fact that there are open flow channels on both sides, there is an improved flow of the exhaust gas through the particulate filter. In addition, since the channel walls are coated with the oxidative or reducing catalytic material, there is an advantageous chemical aftertreatment of the exhaust gas. Compared to an SCR catalyst or oxidation catalyst, the particulate filter thus formed has a higher degree of particle separation while still ensuring the described chemical reaction.

Gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Filter ein keramischer Filter ist. Damit ist das Grundgerüst des Filters, durch welches die Strömungskanäle, die insbesondere wabenförmig ausgebildet beziehungsweise angeordnet sind, gebildet werden. Entsprechende Filter sind bekannt, sodass auf kostengünstige Lösungen zurückgegriffen werden kann. According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the filter is a ceramic filter. Thus, the basic structure of the filter through which the flow channels, which are in particular honeycomb-shaped or arranged, are formed. Corresponding filters are known, so that can be used on cost-effective solutions.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Filter aus Cordierit, Siliciumcarbid, Mullit, Zeolith oder einer Mischung daraus gefertigt ist. Hierdurch ergeben sich vorteilhafte Filtereigenschaften, die an den jeweiligen Anwendungsfall anpassbar sind. Furthermore, it is preferably provided that the filter is made of cordierite, silicon carbide, mullite, zeolite or a mixture thereof. This results in advantageous filter properties that are adaptable to the particular application.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das oxidativ wirkende katalytische Material Edelmetalle, insbesondere Platin, Rhodium und/oder Palladium aufweist. Hierdurch ergibt sich eine vorteilhafte oxidativ wirkende katalytische Reaktion in dem Partikelfilter mit dem hindurchströmenden Abgas der Brennkraftmaschine. Platin begünstigt dabei die Oxidationsvorgänge, Rhodium die Reduktionsvorgänge. Durch die oxidativ wirkende katalytische Beschichtung werden insbesondere Kohlenstoffmonoxid und Kohlenwasserstoffe aus dem Abgas von Dieselmotoren entfernt. Furthermore, it is preferably provided that the oxidatively acting catalytic material has noble metals, in particular platinum, rhodium and / or palladium. This results in an advantageous oxidative catalytic reaction in the particulate filter with the exhaust gas flowing through the internal combustion engine. Platinum favors the oxidation processes, rhodium the reduction processes. In particular, carbon monoxide and hydrocarbons are removed from the exhaust gas of diesel engines by the oxidatively acting catalytic coating.

Bevorzugt ist das oxidativ wirkende katalytische Material auf einen Washcoat, insbesondere eine Aluminiumoxidschicht aufgebracht, insbesondere aufgedampft. Durch die Aluminiumoxidschicht wird insbesondere die Oberfläche der Kanalwände vergrößert, sodass mehr Fläche für das katalytisch wirkende Material zur Verfügung steht. Preferably, the oxidatively acting catalytic material is applied to a washcoat, in particular an aluminum oxide layer, in particular vapor-deposited. In particular, the surface of the channel walls is increased by the aluminum oxide layer, so that more area is available for the catalytically active material.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das reduzierend wirkende katalytische Material Titanoxid, Vanadiumpentoxid, Wolframdioxid und/oder Zeolithe aufweist. Mit entsprechenden Materialien sind üblicherweise SCR-Katalysatoren versehen, um eine vorteilhafte Reduktion in dem Katalysator durchzuführen. Durch das Vorsehen dieser Materialen nunmehr im/am Partikelfilter wird eine entsprechende katalytische Reaktion durch den Partikelfilter ermöglicht. Zweckmäßigerweise ist der Partikelfilter dabei stromabwärts einer Einspritzvorrichtung im Abgastrakt angeordnet, mittels welcher ein Abgasnachbehandlungsmittel, insbesondere eine wässrige Harnstofflösung, in das Abgas eingespritzt werden kann, um in dem Partikelfilter dann auf das Abgas reduzierend, insbesondere auf in dem Abgas enthaltene Stickoxide (NOx) zu wirken. According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the reducing catalytic material comprises titanium oxide, vanadium pentoxide, tungsten dioxide and / or zeolites. With appropriate materials usually SCR catalysts are provided to perform an advantageous reduction in the catalyst. By providing these materials now in / on the particulate filter, a corresponding catalytic reaction is made possible by the particulate filter. The particulate filter is expediently arranged downstream of an injection device in the exhaust tract, by means of which an exhaust gas aftertreatment agent, in particular an aqueous urea solution, can be injected into the exhaust gas to reduce it to the exhaust gas in the particulate filter, in particular to nitrogen oxides (NO x ) contained in the exhaust gas. to act.

Das erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 7 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Partikelfilters aus. Es ergeben sich dabei die bereits genannten Vorteile. The exhaust aftertreatment system according to the invention with the features of claim 7 is characterized by the inventive design of the particulate filter. This results in the already mentioned advantages.

Insbesondere ist vorgesehen, dass dem Partikelfilter wenigstens eine weitere Abgasnachbehandlungseinrichtung stromaufwärts vorgeschaltet und/oder stromabwärts nachgeschaltet ist. Dadurch wird der Partikelfilter in das Abgasnachbehandlungssystem eingebunden, welches weitere Einrichtungen zur Abgasnachbehandlung umfasst. Insgesamt wird dadurch eine optimale Nachbehandlung des Abgases ermöglicht. In particular, it is provided that at least one further exhaust gas aftertreatment device upstream upstream of the particle filter and / or downstream downstream. As a result, the particulate filter is integrated into the exhaust aftertreatment system, which includes further facilities for exhaust aftertreatment. Overall, this makes possible an optimal after-treatment of the exhaust gas.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die weitere Abgasnachbehandlungseinrichtung ein Oxidationskatalysator, ein SCR-Katalysator oder eine (weitere) Partikelfiltereinrichtung ist. Je nach Anwendungsfall und Randbedingungen im Abgasnachbehandlungssystem beziehungsweise Kraftfahrzeug sind die unterschiedlichen Abgasnachbehandlungseinrichtungen dem Partikelfilter vor- oder nachgeschaltet. In particular, it is provided that the further exhaust aftertreatment device is an oxidation catalytic converter, an SCR catalytic converter or a (further) particle filter device. Depending on the application and boundary conditions in the exhaust aftertreatment system or motor vehicle, the different exhaust aftertreatment devices upstream or downstream of the particulate filter.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 zeichnet sich dadurch aus, dass ein Filter mit mehreren Strömungskanälen, die poröse Kanalwände aufweisen und wechselseitig verschlossen sind, zur Verfügung gestellt wird. Die Kanalwände werden mit einem oxidativ wirkenden katalytischen oder mit einem reduzierend wirkenden katalytischen Material beschichtet. Außerdem wird der Filter quer zur Längserstreckung der Strömungskanäle zerteilt, wodurch erreicht wird, dass einige der Strömungskanäle nunmehr beidseitig geöffnet sind. Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Zerteilen vorzugsweise bevor der Partikelfilter mit dem katalytisch wirkenden Material beschichtet wird. Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung erfolgt vorzugsweise zunächst die Beschichtung des Partikelfilters mit dem katalytisch wirkenden Material und anschließend eine Zerteilung des Filters. Das Verfahren hat in beiden Fällen den Vorteil, dass herkömmliche Partikelfilter zur Herstellung des erfindungsgemäßen Partikelfilters genutzt werden können, wodurch Herstellungs- und Produktionskosten gering gehalten werden. Alternativ wird der Partikelfilter in der ursprünglichen Herstellung bereits mit Strömungskanälen versehen, die zum Teil beidseitig offen ausgebildet sind, sodass der Partikelfilter nur einige einseitig geschlossene Strömungskanäle aufweist. Zur Verwendung dieses Partikelfilters wird dieser nach seiner Herstellung mit der katalytisch wirkenden Beschichtung versehen, wie zuvor beschrieben. The method according to the invention with the features of claim 10 is characterized in that a filter with a plurality of flow channels, which have porous channel walls and are mutually closed, is provided. The channel walls are coated with an oxidative catalytic or with a reducing catalytic material. In addition, the filter is divided transversely to the longitudinal extent of the flow channels, whereby it is achieved that some of the flow channels are now open on both sides. According to a first embodiment of the invention, the dicing is preferably carried out before the particle filter is coated with the catalytically active material. According to a second embodiment of the invention, the coating of the particle filter with the catalytically active material and then a division of the filter preferably takes place first. In both cases, the method has the advantage that conventional particle filters can be used to produce the particle filter according to the invention, as a result of which manufacturing and production costs are kept low. Alternatively, the particle filter is already provided in the original production with flow channels, which are partially open on both sides, so that the particulate filter has only a few closed on one side flow channels. To use this particulate filter it is provided after its preparation with the catalytically active coating, as described above.

Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Further advantages and preferred features emerge in particular from the previously described and from the claims.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show this

1 ein Abgasnachbehandlungssystem für eine Brennkraftmaschine in einer vereinfachten Darstellung und 1 an exhaust aftertreatment system for an internal combustion engine in a simplified representation and

2 einen vorteilhaften Partikelfilter des Abgasnachbehandlungssystems in einer vereinfachten Schnittdarstellung. 2 an advantageous particulate filter of the exhaust aftertreatment system in a simplified sectional view.

1 zeigt in einer vereinfachten Darstellung ein Abgasnachbehandlungssystem 1 für eine Brennkraftmaschine 2. Das Abgasnachbehandlungssystem 1 weist eine Abgasführung 3 auf, die ein von der Brennkraftmaschine 2 kommendes Abgasrohr 4 sowie zwei stromabwärts der Brennkraftmaschine 2 angeordnete Abgasnachbehandlungseinrichtung 5 und 6 umfasst. Die Anzahl der Abgasnachbehandlungseinrichtungen 5 und 6 ist nur beispielhaft gewählt. Selbstverständlich kann das Abgasnachbehandlungssystem 1 auch noch weitere oder weniger Abgasnachbehandlungseinrichtungen 5, 6 aufweisen. In jedem Fall ist eine der Abgasnachbehandlungseinrichtungen 5 als Partikelfilter 7 ausgebildet, der mit Bezug auf 2 näher erläutert werden soll. 1 shows a simplified illustration of an exhaust aftertreatment system 1 for an internal combustion engine 2 , The exhaust aftertreatment system 1 has an exhaust system 3 on, the one of the internal combustion engine 2 upcoming exhaust pipe 4 and two downstream of the engine 2 arranged exhaust gas aftertreatment device 5 and 6 includes. The number of exhaust aftertreatment devices 5 and 6 is chosen only as an example. Of course, the exhaust aftertreatment system 1 also more or less exhaust aftertreatment devices 5 . 6 exhibit. In any case, one of the exhaust aftertreatment devices 5 as a particle filter 7 trained with respect to 2 will be explained in more detail.

2 zeigt eine vereinfachte Längsschnittdarstellung durch den Partikelfilter 7. Dieser weist ein rohrförmiges Gehäuse 8 auf, das an seinen axialen Enden offen ausgebildet und mit der Abgasführung 3 verbindbar ist, sodass von der Brennkraftmaschine 2 kommendes Abgas axial durch das Gehäuse 8 geführt wird. In dem Gehäuse 8 ist ein Filter 9 angeordnet. Der Filter 9 weist eine Vielzahl von wabenförmig ausgebildeten/angeordneten Strömungskanälen 10 mit porösen Kanalwänden 12 auf, die parallel zueinander verlaufen. Der Filter 9 ist dabei derart in dem Gehäuse 8 angeordnet, dass die Strömungskanäle 10 axial in dem Gehäuse 8 ausgerichtet sind und somit von dem Abgas zumindest im Wesentlichen in ihrer Längserstreckung durchströmt werden. 2 shows a simplified longitudinal section through the particulate filter 7 , This has a tubular housing 8th formed open at its axial ends and with the exhaust system 3 is connectable, so by the internal combustion engine 2 coming exhaust gas axially through the housing 8th to be led. In the case 8th is a filter 9 arranged. The filter 9 has a plurality of honeycomb-shaped / arranged flow channels 10 with porous channel walls 12 on, which run parallel to each other. The filter 9 is so in the case 8th arranged that the flow channels 10 axially in the housing 8th are aligned and thus flowed through by the exhaust gas at least substantially in its longitudinal extent.

Von den Strömungskanälen 10 sind einige Strömungskanäle 10‘ einendig geschlossen ausgebildet, und andere Strömungskanäle 10‘‘ beidseitig offen. Der Filter 9 ist insofern als Teilstromfilter ausgebildet. From the flow channels 10 are some flow channels 10 ' formed closed at one end, and other flow channels 10 '' open on both sides. The filter 9 is in this respect designed as a partial flow filter.

Hergestellt wird der Filter 9 insbesondere dadurch, dass ein herkömmlicher Filter verwendet wird, dessen Strömungskanäle 10 wechselseitig einseitig geschlossen ausgebildet sind. Dieser Filter wird dann mittig oder außermittig in Bezug auf seine Längserstreckung zerteilt, wie durch eine gestrichelte Linie 11 in 2 gezeigt, sodass aus zuvor einseitig geschlossen Strömungskanälen 10 beidseitig offene Strömungskanäle 10‘‘ entstehen, wie durch gestrichelte Linien in 2 angedeutet. The filter is made 9 in particular, by using a conventional filter whose flow channels 10 mutually closed on one side are formed. This filter is then cut centrally or off-center with respect to its longitudinal extent, as by a dashed line 11 in 2 shown, so from previously unilaterally closed flow channels 10 both sides open flow channels 10 '' emerge as indicated by dashed lines in 2 indicated.

Die wabenförmige Struktur der Strömungskanäle 10 des Partikelfilters 9 wird durch einen keramischen Werkstoff hergestellt, der als Washcoat insbesondere eine Aluminiumoxidbeschichtung zur Oberflächenvergrößerung aufweist. Auf die Aluminiumoxidbeschichtung ist vorteilhafterweise ein oxidativ wirkendes katalytisches Material aufgebracht. Das oxidativ wirkende katalytische Material weist insbesondere Platin, Rhodium und/oder Palladium auf. The honeycomb structure of the flow channels 10 of the particulate filter 9 is made by a ceramic material having as washcoat in particular an aluminum oxide coating for surface enlargement. On the aluminum oxide coating advantageously an oxidatively acting catalytic material is applied. The oxidatively acting catalytic material has in particular platinum, rhodium and / or palladium.

Der Partikelfilter 7 beziehungsweise Filter 9 wirkt somit sowohl filternd als auch chemisch mit dem Abgas der Brennkraftmaschine 2 zusammen. Die Kanalwände 12 beziehungsweise der Filter 9 weisen dabei beispielsweise Cordierit, Siliciumcarbid, Mullit, Zeolith oder eine Mischung daraus auf. The particle filter 7 or filter 9 thus acts both filtering and chemically with the exhaust gas of the internal combustion engine 2 together. The canal walls 12 or the filter 9 have, for example, cordierite, silicon carbide, mullite, zeolite or a mixture thereof.

Alternativ ist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Kanalwände 12 mit einem reduzierend wirkenden katalytischen Material, insbesondere aus Titanoxid, Vanadiumpentoxid, Wolframdioxid und/oder Zeolithe, beschichtet. Während in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel durch den Partikelfilter 9 die Funktion eines Oxidationskatalysators, insbesondere Dieseloxidationskatalysators, bereitgestellt wird, wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein SCR-Katalysator (SCR = selektive katalytische Reduktion) bereitgestellt. In diesem Fall weist das Abgasnachbehandlungssystem 1 vorteilhafterweise einen dem Partikelfilter 9 aufwärts zugeordnete Einspritzvorrichtung 13 zum Einspritzen eines flüssigen Abgasnachbehandlungsmittels, insbesondere einer wässrigen Harnstofflösung, auf. Diese wirkt zusammen mit dem Abgas in dem reduzierend wirkenden Partikelfilter 9 zusammen, um insbesondere Stickoxide (NOx) aus dem Abgas zu entfernen. Alternatively, according to a further embodiment, it is provided that the channel walls 12 coated with a reducing catalytic material, in particular of titanium oxide, vanadium pentoxide, tungsten dioxide and / or zeolites. While in the previous embodiment by the particulate filter 9 the function of an oxidation catalyst, in particular diesel oxidation catalyst is provided, according to the present embodiment, an SCR (selective catalytic reduction) catalyst is provided. In this case, the exhaust aftertreatment system 1 advantageously a particle filter 9 upward associated injector 13 for injecting a liquid exhaust aftertreatment agent, in particular an aqueous urea solution on. This works together with the exhaust gas in the reducing particle filter 9 together, in particular to remove nitrogen oxides (NO x ) from the exhaust gas.

Dem Partikelfilter 7 kann als weitere Abgasnachbehandlungseinrichtung 6 ein Katalysator und/oder ein weiterer Partikelfilter nachgeschaltet oder auch vorgeschaltet sein. Dabei wird die Anzahl und Auswahl der weiteren Abgasnachbehandlungseinrichtungen 6 in Abhängigkeit von den Anforderungen und den Randbedingungen der Antriebsvorrichtung, die die Brennkraftmaschine 2 aufweist, gewählt. The particle filter 7 can as another exhaust aftertreatment device 6 downstream of a catalyst and / or another particle filter or upstream. In the process, the number and selection of the further exhaust aftertreatment devices becomes 6 depending on the requirements and the boundary conditions of the drive device, the internal combustion engine 2 has selected.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013223313 A1 [0004] DE 102013223313 A1 [0004]

Claims (10)

Partikelfilter (7) für ein Abgasnachbehandlungssystem (1) einer Brennkraftmaschine (2), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Filter (9), der mehrere Strömungskanäle (10) mit porösen Kanalwänden (12) aufweist, durch welche ein Abgasstrom der Brennkraftmaschine (2) hindurchführbar ist, wobei zumindest einige Kanalwände (12) einseitig verschlossen ausgebildet sind und wobei zumindest einige der Kanalwände (12), insbesondere alle Kanalwände (12) der Strömungskanäle (10) mit einem oxidativ wirkenden katalytischem Material oder mit einem reduzierend wirkenden katalytischen Material beschichtet sind, und wobei zumindest einige der Strömungskanäle (10‘‘) beidseitig offen ausgebildet sind. Particle filter ( 7 ) for an exhaust aftertreatment system ( 1 ) an internal combustion engine ( 2 ), in particular a motor vehicle, with a filter ( 9 ), which has several flow channels ( 10 ) with porous channel walls ( 12 ), by which an exhaust gas flow of the internal combustion engine ( 2 ) is guided, wherein at least some channel walls ( 12 ) are formed closed on one side and wherein at least some of the channel walls ( 12 ), in particular all the channel walls ( 12 ) of the flow channels ( 10 ) are coated with an oxidatively acting catalytic material or with a reducing catalytic material, and wherein at least some of the flow channels ( 10 '' ) are open on both sides. Partikelfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (9) ein keramischer Filter (9) ist. Particulate filter according to claim 1, characterized in that the filter ( 9 ) a ceramic filter ( 9 ). Partikelfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (9) aus Cordierit, Siliciumcarbid, Mullit, Zeolith oder einer Mischung daraus gefertigt ist. Particulate filter according to one of the preceding claims, characterized in that the filter ( 9 ) made of cordierite, silicon carbide, mullite, zeolite or a mixture thereof. Partikelfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oxidativ wirkende katalytische Material Platin, Rhodium und/oder Palladium aufweist. Particulate filter according to one of the preceding claims, characterized in that the oxidatively acting catalytic material comprises platinum, rhodium and / or palladium. Partikelfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oxidativ wirkende katalytische Material auf einen Washcoat aufgedampft ist. Particulate filter according to one of the preceding claims, characterized in that the oxidatively acting catalytic material is vapor-deposited on a washcoat. Partikelfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das reduzierend wirkende katalytische Material Titandioxid, Vanadiumpentoxid, Wolframdioxid und/oder Zeolithe aufweist. Particulate filter according to one of the preceding claims, characterized in that the reducing catalytic material has titanium dioxide, vanadium pentoxide, tungsten dioxide and / or zeolites. Abgasnachbehandlungssystem (1) für das Abgas einer Brennkraftmaschine (2), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer mit der Brennkraftmaschine (2) verbindbaren/verbundenen Abgasführung (3), die wenigstens einen Partikelfilter (7) aufweist, gekennzeichnet durch die Ausbildung des Partikelfilters (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 6. Exhaust aftertreatment system ( 1 ) for the exhaust gas of an internal combustion engine ( 2 ), in particular a motor vehicle, with one with the internal combustion engine ( 2 ) connectable / connected exhaust system ( 3 ) containing at least one particulate filter ( 7 ), characterized by the formation of the particulate filter ( 7 ) according to one of claims 1 to 6. Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Partikelfilter (7) wenigstens eine weitere Abgasnachbehandlungseinrichtung (6) stromaufwärts vorgeschaltet und/oder stromabwärts nachgeschaltet ist. Exhaust after-treatment system according to claim 7, characterized in that the particulate filter ( 7 ) at least one further exhaust gas aftertreatment device ( 6 upstream upstream and / or downstream downstream. Abgasnachbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Abgasnachbehandlungseinrichtung (6) ein Oxydations-Katalysator, ein Diesel-Oxidationskatalysator, ein SCR-Katalysator oder eine Partikelfiltereinrichtung ist. Exhaust gas aftertreatment system according to one of claims 7 or 9, characterized in that the further exhaust aftertreatment device ( 6 ) is an oxidation catalyst, a diesel oxidation catalyst, an SCR catalyst or a particulate filter device. Verfahren zum Herstellen eines Partikelfilters für ein Abgasnachbehandlungssystem (1) einer Brennkraftmaschine (2), insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Filter (9), mit mehreren wechselseitig geschlossenen Strömungskanälen (10) mit porösen Kanalwänden (12), von denen, zur Verfügung gestellt wird, mit folgenden Schritten: a. Beschichten der Kanalwände (12) der Strömungskanäle (10) mit einem oxidativ wirkenden katalytischen oder mit einem reduzierend wirkenden katalytischen Material, b. Zerteilen des Filter (9) quer zur Längserstreckung der Strömungskanäle (10), so dass einige der Strömungskanäle (10‘‘) beidseitig geöffnet sind, c. Wobei zuerst Schritt a) oder zuerst Schritt b) durchgeführt wird. Method for producing a particulate filter for an exhaust aftertreatment system ( 1 ) an internal combustion engine ( 2 ), in particular according to one of claims 1 to 6, wherein a filter ( 9 ), with several mutually closed flow channels ( 10 ) with porous channel walls ( 12 ), of which, is made available, with the following steps: a. Coating the canal walls ( 12 ) of the flow channels ( 10 ) with an oxidative catalytic or with a reducing catalytic material, b. Parting the filter ( 9 ) transversely to the longitudinal extent of the flow channels ( 10 ), so that some of the flow channels ( 10 '' ) are opened on both sides, c. Wherein first step a) or first step b) is performed.
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