DE102017103555A1 - Particulate filter for an internal combustion engine with a catalytically active coating - Google Patents

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Abstract

Um einenPartikelfilter (10) für eine Verbrennungskraftmaschine mit einer katalytisch wirksamen Beschichtung (28) zur Reinigung eines Abgases (22), wobei der Partikelfilter (10) von einer Vielzahl von Kanälen (12, 14) durchzogenen ist, die mit der katalytisch wirksamen Beschichtung (28) zumindest teilweise versehen und wechselseitig verschlossen sind, und wobei die Kanalwände (18) zum Durchtritt des Abgases durch die Kanalwände (18) von zur Eintrittsseite (20) offenen Kanälen (12) in zur Austrittsseite (24) offene Kanäle (14) porös sind, bereitzustellen, der einen bedarfsgerechten Einsatz von Washcoat und Edelmetallen ermöglicht und daher deren Verbrauch im Vergleich zum Stand der Technik reduziert, wird vorgeschlagen, dass die zur Eintrittsseite (20) offenen Kanäle (12) an den verschlossenen Enden über eine vorgegebene Länge (l) verfüllt sind und/oder die zur Austrittsseite (24) offenen Kanäle (14) an den verschlossenen Enden über eine vorgegebene Länge (l) verfüllt sind, wodurch jeweils eine freie Länge (l, l) der Kanäle (12, 14) resultiert und im Bereich, in dem sich die freie Länge (l) der zur Eintrittsseite (20) offenen Kanälen (12) mit der freie Länge (l) der zur Austrittsseite (24) offenen Kanäle (14) überschneidet, ein Durchtrittbereich (26) in den Kanalwänden (18) für das Abgas (22) angeordnet ist.).A particulate filter (10) for an internal combustion engine having a catalytically active coating (28) for purifying an exhaust gas (22), the particulate filter (10) being crossed by a plurality of channels (12, 14) which are in contact with the catalytically active coating (28). 28) are at least partially provided and mutually closed, and wherein the channel walls (18) for the passage of the exhaust gas through the channel walls (18) of the inlet side (20) open channels (12) in the outlet side (24) open channels (14) porous It is proposed that the channels (12) open to the entry side (20) be provided at the closed ends over a predetermined length (l.), providing a need-based use of washcoat and precious metals, and therefore reducing their consumption compared to the prior art ) are filled and / or the channels (14) open at the outlet end (24) are filled at the closed ends over a predetermined length (1) d, whereby in each case a free length (l, l) of the channels (12, 14) results and in the region in which the free length (l) of the inlet side (20) open channels (12) with the free length (l ) which intersects the outlet side (24) open channels (14), a passage region (26) in the channel walls (18) for the exhaust gas (22) is arranged.).

Description

Die Erfindung betrifft einen Partikelfilter für eine Verbrennungskraftmaschine mit einer katalytisch wirksamen Beschichtung zur Reinigung eines Abgases, wobei der Partikelfilter von einer Vielzahl von Kanälen durchzogenen ist, die mit der katalytisch wirksamen Beschichtung zumindest teilweise versehen und wechselseitig verschlossen sind, und wobei die Kanalwände zum Durchtritt des Abgases durch die Kanalwände von zur Eintrittsseite offenen Kanälen in zur Austrittsseite offene Kanäle porös sind.The invention relates to a particulate filter for an internal combustion engine having a catalytically active coating for purifying an exhaust gas, wherein the particulate filter is crossed by a plurality of channels, which are at least partially provided with the catalytically active coating and mutually closed, and wherein the channel walls for the passage of Exhaust gases are porous through the channel walls of channels open to the inlet side in open channels to the outlet side.

Partikelfilter dienen zur Abgasnachbehandlung von Otto- und Dieselbrennkraftmaschinen, um deren Partikelemission zu mindern. Ein Partikelfilter basiert üblicherweise auf einem mit Kanälen in Strömungsrichtung versehenen Filterkörper, wobei die Kanäle wechselseitig verschlossen sind und die Kanalwände eine vorbestimmte Porosität aufweisen. Durch den wechselseitigen Verschluss der Kanäle wird ein Wanddurchtritt des den Filterkörper durchströmenden Abgases erzwungen, wodurch im Abgas befindliche Partikel aus dem Abgas herausgefiltert werden. Die Kanalwände können zudem mit einer Beschichtung versehen sein, die ein edelmetallhaltiges Katalysatormaterial zur weiteren Abgasbehandlung enthält. Die katalytisch wirksame Beschichtung wird als ein sogenannter „Washcoat“ aufgetragen.Particulate filters are used for exhaust aftertreatment of petrol and diesel internal combustion engines in order to reduce their particle emission. A particulate filter is usually based on a filter body provided with channels in the flow direction, wherein the channels are mutually closed and the channel walls have a predetermined porosity. Due to the mutual closure of the channels, a wall passage of the exhaust gas flowing through the filter body is forced, as a result of which particles located in the exhaust gas are filtered out of the exhaust gas. The channel walls can also be provided with a coating which contains a noble metal-containing catalyst material for further exhaust gas treatment. The catalytically active coating is applied as a so-called "washcoat".

Die wechselseitig verschlossenen Kanäle verlaufen über die gesamte Kanallänge, die der Länge des Filterkörpers entspricht, parallel, wobei der exakte Bereich, an dem das Abgas von einem Kanal durch die Kanalwand in den anderen Kanal, der auslassseitig offen ist, übertritt, nicht eindeutig bestimmbar ist. Daher werden alle Kanäle weitgehend mit der edelmetallhaltigen Beschichtung versehen, um eine ausreichende Kontaktierung des Abgases mit der Beschichtung sicherzustellen. Dies führt jedoch dazu, dass mehr Washcoat und Edelmetall eingesetzt werden als eigentlich notwendig ist.The mutually sealed channels extend parallel over the entire length of the channel corresponding to the length of the filter body, and the exact range at which the exhaust gas passes from one channel through the channel wall to the other channel open on the outlet side can not be determined unambiguously , Therefore, all channels are largely provided with the noble metal-containing coating to ensure sufficient contact of the exhaust gas with the coating. However, this means that more washcoat and precious metal are used than is actually necessary.

In der DE 10 2000 051 020 A1 wird ein Partikelfilter zur Abgasreinigung einer Dieselbrennkraftmaschine beschrieben, dessen Kanäle wechselseitig verschlossen sind. In the DE 10 2000 051 020 A1 a particle filter for exhaust gas purification of a diesel engine is described, the channels are mutually closed.

Einzelne Kanäle werden mit einem Füllmaterial teilweise gefüllt, um beim Betrieb des Filters thermische Belastungen durch lokale Anpassung der Wärmekapazität des Filters zu reduzieren. Dadurch wird auch die vom Abgas durchströmbare Kanallänge variiert.Individual channels are partially filled with a filler material to reduce thermal stresses during operation of the filter by locally adjusting the heat capacity of the filter. As a result, the flow through the exhaust gas channel length is varied.

Aus der EP 1 484 482 A1 ist ein katalytisch wirksamer Partikelfilter mit einer sogenannten Honigwaben-Struktur bekannt, dessen Kanäle wechselseitig verschlossen sind. Um zu verhindern, dass das relativ dünne keramische Material des Partikelfilters während des Transports und beim Hantieren abplatzt oder die verschlossenen Kanäle sich aufgrund mechanischer Beanspruchung öffnen, ist es vorgesehen, die Verschlusslänge der gefährdeten Kanäle zu variieren. So kann die Verschlusslänge vom Rand des Partikelfilters zu dessen Zentrum hin abnehmen.From the EP 1 484 482 A1 is a catalytically active particulate filter with a so-called honeycomb structure known whose channels are mutually closed. In order to prevent the relatively thin ceramic material of the particulate filter flaking off during transport and handling or the closed channels open due to mechanical stress, it is provided to vary the closure length of the vulnerable channels. Thus, the shutter length may decrease from the edge of the particulate filter to the center thereof.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Partikelfilter mit einer edelmetallhaltigen Beschichtung bereitzustellen, der einen bedarfsgerechten Einsatz von Washcoat und Edelmetallen ermöglicht.The invention has for its object to provide a particle filter with a noble metal-containing coating that allows a needs-based use of washcoat and precious metals.

Die Aufgabe wird durch einen Partikelfilter nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by a particle filter according to claim 1. Preferred embodiments of the invention are subject of the dependent claims.

Es wird erfindungsgemäß ein Partikelfilter für eine Verbrennungskraftmaschine mit einer katalytisch wirksamen Beschichtung zur Reinigung eines Abgases bereitgestellt, wobei der Partikelfilter von einer Vielzahl von Kanälen durchzogen ist, die mit der katalytisch wirksamen Beschichtung (Washcoat) zumindest teilweise versehen und wechselseitig verschlossen sind. Die Kanalwände sind zum Durchtritt des Abgases durch die Kanalwände von zur Eintrittsseite offenen Kanälen in zur Austrittsseite offene Kanäle porös, wobei die zur Eintrittsseite offenen Kanäle an den verschlossenen Enden über eine vorgegebene Länge verfüllt sind und/oder die zur Austrittsseite offenen Kanäle an den verschlossenen Enden über eine vorgegebene Länge verfüllt sind, wodurch jeweils eine freie Länge der Kanäle resultiert und im Bereich, in dem sich die freie Länge der zur Eintrittsseite offenen Kanälen mit der freie Länge der zur Austrittsseite offenen Kanäle überschneidet, ein Durchtrittbereich in den Kanalwänden für das Abgas angeordnet ist.According to the invention, a particulate filter for an internal combustion engine with a catalytically active coating for purifying an exhaust gas is provided, wherein the particulate filter is traversed by a multiplicity of channels which are at least partially provided with the catalytically active coating (washcoat) and mutually closed. The channel walls are porous to the passage of the exhaust gas through the channel walls open to the inlet side channels in the outlet side open channels, wherein the channels open to the inlet side are filled at the closed ends over a predetermined length and / or open to the outlet side channels at the closed ends are filled over a predetermined length, which in each case results in a free length of the channels and in the region in which the free length of the channels open to the inlet side overlaps with the free length of the channels open to the outlet side, arranged a passage area in the channel walls for the exhaust gas is.

Die freie Länge der zur Eintrittsseite offenen Kanäle und der zur Austrittsseite offenen Kanäle kann entweder gleich sein oder sich unterscheiden. Dementsprechend kann der Durchtrittbereich in den Kanalwänden für das Abgas mittig im Partikelfilter angeordnet sein, zwischen der Mitte des Partikelfilters und der Eintrittsseite für das Abgas oder zwischen der Mitte des Partikelfilters und der Austrittsseite für das Abgas.The free length of the channels open to the inlet side and the channels open to the outlet side may either be the same or different. Accordingly, the passage area in the exhaust gas passage walls may be centrally located in the particulate filter, between the center of the particulate filter and the exhaust gas entrance side or between the center of the particulate filter and the exhaust gas outlet side.

Die freie Länge aller zur Eintrittsseite offenen Kanäle ist dabei stets gleich und die freie Länge aller zur Austrittsseite offenen Kanäle ist dabei ebenfalls stets gleich.The free length of all open to the inlet side channels is always the same and the free length of all the channels open to the exit side is always the same.

Durch die Anordnung und Länge des Durchtrittbereiches kann vorteilhafterweise Einfluss auf eine thermische Belastung des Partikelfilters genommen werden.Due to the arrangement and length of the passage area can be advantageously taken advantage of a thermal load of the particulate filter.

Die Länge des Durchtrittbereichs beträgt vorzugsweise zwischen 10 und 80 %, besonders bevorzugt zwischen 15 und 60 % und am meisten bevorzugt zwischen 20 und 30 % der Gesamtlänge des Partikelfilter. Über die Länge des Durchtrittbereichs kann vorteilhafterweise auch die Menge der Partikel, die maximal eingelagert werden können bestimmt werden. Zudem kann darüber Einfluss auf die Druckverhältnisse im Partikelfilter genommen werden. The length of the passage region is preferably between 10 and 80%, more preferably between 15 and 60% and most preferably between 20 and 30% of the total length of the particulate filter. Over the length of the passage region can advantageously also the amount of particles that can be stored maximally be determined. In addition, it can influence the pressure conditions in the particle filter.

Die freie Länge der Kanäle wird durch Stopfen, die zum Verschließen der Kanäle verwendet werden, bestimmt und wie weit diese in die Kanäle hineinragen. Alternativ können die Kanäle auch mit einem Füllmaterial in Verbindung mit einem Stopfen in ihrer Länge variiert werden. Weiterhin sind auch sonstige Ausgestaltungen zur Variierung der Kanallänge möglich.The free length of the channels is determined by plugs used to close the channels and how far they extend into the channels. Alternatively, the channels may also be varied in length with a filler material in conjunction with a plug. Furthermore, other configurations for varying the channel length are possible.

Der Partikelfilter besteht aus den dem Fachmann bekannten Materialien. Vorzugsweise wird der Partikelfilter aus einem keramischen Material oder Metall und besonders bevorzugt aus einem keramischen Material bestehen, wobei die Poren der Kanalwände vorzugsweise 5 - 50 µm, besonders bevorzugt 18 - 22 µm groß sind.The particle filter consists of the materials known to those skilled in the art. The particle filter is preferably made of a ceramic material or metal and particularly preferably of a ceramic material, wherein the pores of the channel walls are preferably 5-50 μm, more preferably 18-22 μm.

Die katalytisch wirksame Beschichtung (Washcoat) kann derart realisiert werden, dass diese auf die Kanalwände aufgebracht wird, wobei auch eine gewisse Eindringungstiefe in die Kanalwände gegeben sein kann, oder dass diese vollständig in die Kanalwände eingebracht wird, wodurch der Querschnitt der Kanalwände nicht reduziert wird.The catalytically active coating (washcoat) can be realized in such a way that it is applied to the channel walls, wherein a certain depth of penetration into the channel walls can be given or that it is completely introduced into the channel walls, whereby the cross section of the channel walls is not reduced ,

Die Beschichtung kann bei den zur Eintrittsseite offenen Kanälen und/oder bei den zur Austrittsseite offenen Kanälen vorgesehen sein. Auch eine nur teilweise Beschichtung der entsprechenden Kanäle ist erfindungsgemäß vorgesehen.The coating may be provided at the channels open to the inlet side and / or at the channels open at the outlet side. Even a partial coating of the corresponding channels is provided according to the invention.

Da bei dem erfindungsgemäßen Partikelfilter vorteilhafterweise bekannt ist, wo der Durchtritt des Abgases erfolgt, kann, um den Gegendruck des Partikelfilters möglichst gering zu halten, eine Beschichtung nur auf einer Seite des Durchtrittbereichs vorgesehen sein. Auch kann in diesem Bereich eine Beschichtung komplett entfallen, wenn in den Kanälen ansonsten ausreichend Beschichtung vorhanden ist.Since in the particulate filter according to the invention is advantageously known, where the passage of the exhaust gas takes place, in order to keep the back pressure of the particulate filter as low as possible, a coating may be provided only on one side of the passage area. Also, in this area, a coating can be completely eliminated if otherwise sufficient coating is present in the channels.

Vorzugsweise ist für den erfindungsgemäßen Partikelfilter und dementsprechend für die Beschichtung zumindest ein katalytisch wirksames Material aus nachfolgender Gruppe ausgewählt vorgesehen: Platin, Palladium, Rhodium, Barium und Zeolith, besonders bevorzugt Platin, Palladium und Rhodium.At least one catalytically active material selected from the following group is preferably provided for the particle filter according to the invention and, accordingly, for the coating: platinum, palladium, rhodium, barium and zeolite, particularly preferably platinum, palladium and rhodium.

Der erfindungsgemäße Partikelfilter kann vorteilhafterweise zur Verwendung mit einer Otto- oder Dieselbrennkraftmaschine ausgelegt sein.The particulate filter according to the invention can be advantageously designed for use with a gasoline or diesel internal combustion engine.

Vorteilhafterweise kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Partikelfilters die Menge an benötigtem Edelmetall deutlich verringert werden, da der Durchtrittbereich des Abgases durch die Kanalwände genau definiert ist und somit auch nur die tatsächlich benötigte Menge an katalytischer Beschichtung eingesetzt werden muss.Advantageously, can be significantly reduced by the inventive design of a particulate filter, the amount of precious metal needed because the passage area of the exhaust gas is precisely defined by the channel walls and thus only the actually required amount of catalytic coating must be used.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application are, unless otherwise stated in the individual case, advantageously combinable with each other.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

  • 1 in einer geschnittenen Detailansicht zwei wechselseitig verschlossene Kanäle eines Partikelfilters nach dem Stand der Technik,
  • 2 in einer geschnittenen Detailansicht zwei wechselseitig verschlossene Kanäle eines erfindungsgemäßen Partikelfilters ohne Darstellung der Beschichtung,
  • 3 in einer geschnittenen Detailansicht die zwei wechselseitig verschlossenen Kanäle des erfindungsgemäßen Partikelfilters nach 2 mit abweichender Abgasführung, und
  • 4 in einer geschnittenen Detailansicht zwei wechselseitig verschlossene Kanäle eines erfindungsgemäßen Partikelfilters nach einer zweiten Ausführungsform mit Darstellung der Beschichtung.
The invention will be explained below in embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 in a sectional detail view two mutually closed channels of a particle filter according to the prior art,
  • 2 in a sectional detail view two mutually closed channels of a particle filter according to the invention without showing the coating,
  • 3 in a sectional detail view of the two mutually closed channels of the particle filter according to the invention after 2 with deviating exhaust system, and
  • 4 in a sectional detail view of two mutually closed channels of a particulate filter according to the invention according to a second embodiment with representation of the coating.

1 zeigt ein Detail eines Partikelfilters 10 nach dem Stand der Technik. Der Partikelfilter 10 weist eine Vielzahl von Kanälen 12, 14 auf, von denen hier lediglich zwei wechselseitig durch Stopfen 16 verschlossene Kanäle 12, 14 dargestellt sind. Die Kanäle 12, 14 sind voneinander durch poröse Kanalwände 18 getrennt. Dabei sind Kanäle 12 gegeben, die zur Eintrittsseite 20 eines Abgases, symbolisiert durch Pfeile 22, hin offen sind, und Kanäle 14, die zur Austrittsseite 24 des Abgases 22 hin offen sind. Das in den auf der Eintrittsseite 20 offenen Kanal 12 einströmende Abgas 22 wird durch den Kanal 12 bis zum Stopfen 16 geleitet. Dabei tritt das Abgas 22 durch die porösen Kanalwände 18 in benachbarte Kanäle 14, wobei in 1 lediglich der Durchtritt zu dem einen dargestellten Kanal 14 gezeigt wird. Anschließend verlässt das Abgas 22 den zur Austrittsseite 24 offenen Kanal 14. Der Durchtritt des Abgases kann dabei theoretisch über nahezu die gesamte Länge lges des Partikelfilters 10 erfolgen. Im Bereich der Stopfen 16 ist natürlich kein Durchtritt des Abgases 22 durch die Kanalwand 18 möglich. Daher entspricht der Durchtrittbereich 26 nahezu der gesamten Länge lges des Partikelfilters 10, so dass beide Kanäle 12, 14 über die nahezu die gesamte Länge lges mit einer hier nicht dargestellten katalytisch wirksamen Beschichtung versehen sind, um einen ausreichenden Kontakt des Abgases mit der Beschichtung sicherzustellen. 1 shows a detail of a particulate filter 10 According to the state of the art. The particle filter 10 has a variety of channels 12 . 14 on, of which here only two mutually by plug 16 closed channels 12 . 14 are shown. The channels 12 . 14 are separated from each other by porous channel walls 18 separated. There are channels 12 given that to the entry side 20 an exhaust gas, symbolized by arrows 22 , are open, and channels 14 leading to the exit side 24 of the exhaust gas 22 are open. That in the on the entry side 20 open channel 12 incoming exhaust gas 22 is through the channel 12 until the stopper 16 directed. The exhaust gas occurs 22 through the porous canal walls 18 in neighboring channels 14 , where in 1 only the passage to the one channel shown 14 will be shown. Subsequently, the exhaust gas leaves 22 the exit side 24 open channel 14 , The passage of the exhaust gas can theoretically over almost the entire length l ges of the particulate filter 10 respectively. In the field of plugs 16 is of course no passage of the exhaust gas 22 through the canal wall 18 possible. Therefore, the passage area corresponds 26 almost the entire length l ges of the particulate filter 10 so that both channels 12 . 14 over almost the entire length l ges are provided with a catalytically active coating, not shown here, to ensure sufficient contact of the exhaust gas with the coating.

In den nachfolgenden 2 bis 4 werden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Partikelfilters 10 dargestellt, wobei für gleiche Merkmale die gleichen Bezugszeichen verwendet werden wie in 1. Eine katalytisch wirksame Beschichtung ist nur in 4 dargestellt.In the following 2 to 4 be embodiments of the particulate filter according to the invention 10 illustrated, wherein for like features the same reference numerals are used as in 1 , A catalytically active coating is only available in 4 shown.

In den 2 und 3 wird in Detailansicht jeweils dieselbe Ausführungsform des erfindungsgemäßen Partikelfilters 10 dargestellt, wobei jedoch die Strömungsrichtung des Abgases 22 in beiden 2 und 3 entgegengesetzt ist.In the 2 and 3 In each case, the same embodiment of the particulate filter according to the invention is shown in detail view 10 illustrated, however, wherein the flow direction of the exhaust gas 22 in both 2 and 3 is opposite.

In 2 tritt das Abgas 22 in den Partikelfilter 10 über den zur Eintrittsseite 20 offen ausgebildeten Kanal 12 ein, der eine freie Länge lEfrei des Kanals 12 aufweist, die geringer ist als die Länge lges des Partikelfilters 10. Der andere Kanal 14, der zur Austrittsseite 24 offen ist, weist hingegen eine deutlich verkürzte freie Länge lAfrei auf, wobei sich in dem Bereich, in dem sich die freien Längen lEfrei , lAfrei beider Kanäle 12, 14 überschneiden, der Durchtrittbereich 26 mit der Länge lD angeordnet ist. Die Stopfen 16 der Kanäle 12, 14 besitzen jeweils eine Länge lEfüll, lAfüll die sich voneinander unterscheiden und dementsprechend auch die freien Längen lEfre, lAfrei i der Kanäle 12, 14. Durch entsprechende Dimensionierung der Stopfen 16 und damit der freien Längen lEfre, lAfrei der Kanäle 12, 14 wird die Länge lD des Durchtrittbereichs 26 in der Kanalwand 18 definiert. Die Anordnung des Bereiches 26 für den Durchtritt des Abgases 22 muss nicht in der dargestellten Weise erfolgen. Dieser kann sich auch in der Mitte des Partikelfilters 10 befinden oder auch zur Eintrittsseite 20 verlagert sein. Die 2 und 3 unterscheiden sich lediglich in der Strömungsrichtung des Abgases 22, sodass die freie Längen lEfre, lAfrei beider Kanäle 12, 14 in beiden Figuren gegensätzlich ist.In 2 the exhaust gas occurs 22 in the particle filter 10 on the to the entrance side 20 open channel 12 one that has a free length l Free of the canal 12 which is less than the length l ges of the particulate filter 10 , The other channel 14 , the exit side 24 is open, however, has a significantly shortened free length l Afrei on, being in the area where the free lengths l Free . l Afrei both channels 12 . 14 overlap, the passage area 26 with the length l D is arranged. The plugs 16 of the channels 12 . 14 each have a length l Efüll , l filling which differ from each other and, accordingly, also the free lengths l Efre , l Afrei i of the channels 12 . 14 , By appropriate dimensioning of the plug 16 and thus the free lengths l Efre , l Afrei of the channels 12 . 14 becomes the length l D of the passage area 26 in the canal wall 18 Are defined. The arrangement of the area 26 for the passage of the exhaust gas 22 does not have to be done in the manner shown. This can also be in the middle of the particulate filter 10 or to the entrance page 20 to be relocated. The 2 and 3 differ only in the flow direction of the exhaust gas 22 so that the free lengths l Efre , l Afrei both channels 12 . 14 is opposite in both figures.

4 entspricht wiederum 2 hinsichtlich der Strömungsrichtung des Abgases 22. Ansonsten ist in 4 eine katalytisch wirksame Beschichtung 28 der Kanalwände 18 der beiden Kanäle 12, 14 dargestellt, wobei zur Vereinfachung diese lediglich bei der zwischen den beiden dargestellten Kanälen 12, 14 befindlichen Kanalwand 18 dargestellt ist. Üblicherweise sind die Kanalwände 18 auf allen Seiten mit einer Beschichtung 28 versehen. Die Beschichtung 28 befindet sich teilweise auf der Oberfläche der Kanalwand 18 und ist teilweise in diese eingedrungen. Im Durchgangsbereich 26 ist die Beschichtung 26 lediglich auf der Seite des zur Ausgangsseite 24 offenen Kanals 14 dargestellt, der auch ansonsten mit der Beschichtung 26 versehen ist. 4 corresponds again 2 with respect to the flow direction of the exhaust gas 22 , Otherwise is in 4 a catalytically active coating 28 the canal walls 18 the two channels 12 . 14 shown, for simplicity, this only in the between the two channels shown 12 . 14 located channel wall 18 is shown. Usually, the channel walls 18 on all sides with a coating 28 Mistake. The coating 28 is partially on the surface of the channel wall 18 and has partially penetrated into this. In the passage area 26 is the coating 26 only on the side of the exit side 24 open channel 14 also shown otherwise with the coating 26 is provided.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Partikelfilterparticulate Filter
12, 1412, 14
Kanalchannel
1616
StopfenPlug
1818
Kanalwandchannel wall
2020
Eintrittsseiteentry page
2222
Abgas/PfeilGas / arrow
2424
Austrittsseiteexit side
2626
DurchtrittbereichPassage region
2828
katalytische Beschichtung catalytic coating
lges l ges
Länge des gesamten PartikelfiltersLength of the entire particle filter
lEfüll l filling
Länge des verfüllten KanalsLength of the filled channel
lAfüll l filling
Länge des verfüllten KanalsLength of the filled channel
lEfrei l Free
freie Längefree length
lAfrei l Afrei
freie Längefree length
lD l D
Länge des DurchtrittbereichsLength of the passage area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102000051020 A1 [0004]DE 102000051020 A1 [0004]
  • EP 1484482 A1 [0006]EP 1484482 A1 [0006]

Claims (10)

Partikelfilter (10) für eine Verbrennungskraftmaschine mit einer katalytisch wirksamen Beschichtung (28) zur Reinigung eines Abgases (22), wobei der Partikelfilter (10) von einer Vielzahl von Kanälen (12, 14) durchzogenen ist, die mit der katalytisch wirksamen Beschichtung (28) zumindest teilweise versehen und wechselseitig verschlossen sind, und wobei die Kanalwände (18) zum Durchtritt des Abgases durch die Kanalwände (18) von zur Eintrittsseite (20) offenen Kanälen (12) in zur Austrittsseite (24) offene Kanäle (14) porös sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Eintrittsseite (20) offenen Kanäle (12) an den verschlossenen Enden über eine vorgegebene Länge (lEfüll) verfüllt sind und/oder die zur Austrittsseite (24) offenen Kanäle (14) an den verschlossenen Enden über eine vorgegebene Länge (lAfüll) verfüllt sind, wodurch jeweils eine freie Länge (lEfrei, lAfrei) der Kanäle (12, 14) resultiert und im Bereich, in dem sich die freie Länge (lEfrei) der zur Eintrittsseite (20) offenen Kanälen (12) mit der freie Länge (lAfrei) der zur Austrittsseite (24) offenen Kanäle (14) überschneidet, ein Durchtrittbereich (26) in den Kanalwänden (18) für das Abgas (22) angeordnet ist.Particulate filter (10) for an internal combustion engine with a catalytically active coating (28) for cleaning an exhaust gas (22), wherein the particulate filter (10) is crossed by a plurality of channels (12, 14) which are in contact with the catalytically active coating (28 ) are at least partially provided and mutually closed, and wherein the channel walls (18) for the passage of the exhaust gas through the channel walls (18) of the inlet side (20) open channels (12) in the outlet side (24) open channels (14) are porous , characterized in that the channels (12) open to the entry side (20) are filled at the closed ends over a predetermined length (1 filling ) and / or the channels (14) open at the outlet ends (24) at the closed ends predetermined length (l filling ) are filled, whereby in each case a free length (l E free , l A free ) of the channels (12, 14) results and in the area in which the free length (l Efrei ) of the Entry side (20) open channels (12) with the free length (l Afrei ) of the outlet side (24) open channels (14) intersects, a passage region (26) in the channel walls (18) for the exhaust gas (22) is arranged. Partikelfilter (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Länge (lEfrei) der zur Eintrittsseite (20) offenen Kanäle (12) sich von der freien Länge (lAfrei) der zur Austrittsseite (24) offenen Kanäle (14) unterscheidet.Particle filter (10) after Claim 1 , characterized in that the free length (l E free ) of the inlet side (20) open channels (12) differs from the free length (l A free ) to the outlet side (24) open channels (14). Partikelfilter (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalwände (18) der zur Eintrittsseite (20) offenen Kanäle (12) und/oder die Kanalwände (18) der zur Austrittsseite (24) offenen Kanäle (14) zumindest teilweise mit der katalytisch wirksamen Beschichtung (28) versehen sind.Particle filter (10) after Claim 1 or 2 , characterized in that the channel walls (18) of the channels (12) open to the inlet side (20) and / or the channel walls (18) of the channels (14) open to the outlet side (24) at least partially communicate with the catalytically active coating (28). are provided. Partikelfilter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchtrittbereich (26) mittig im Partikelfilter (10) oder zwischen der Mitte des Partikelfilters (10) und der Eintrittsseite (20) oder zwischen der Mitte des Partikelfilters (10) und der Austrittsseite (24) angeordnet ist.Particle filter (10) according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the passage region (26) is arranged centrally in the particle filter (10) or between the center of the particle filter (10) and the inlet side (20) or between the center of the particle filter (10) and the outlet side (24). Partikelfilter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (12, 14) durch Stopfen (16), optional in Verbindung mit einem Füllmaterial verschlossen und in der freie Länge (lfrei) reduziert sind.Particle filter (10) according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the channels (12, 14) are closed by plugs (16), optionally in connection with a filling material and reduced in the free length (l free ). Partikelfilter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (lD) des Durchtrittbereichs (26) zwischen 10 und 80 %, bevorzugt zwischen 15 und 60 % und besonders bevorzugt zwischen 20 und 30% der Gesamtlänge (lges) des Partikelfilters (10) beträgt.Particle filter (10) according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the length (l D ) of the passage region (26) between 10 and 80%, preferably between 15 and 60% and particularly preferably between 20 and 30% of the total length (l ges ) of the particulate filter (10). Partikelfilter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchtrittbereich (26) nicht, einseitig oder beidseitig, vorzugsweise nicht oder einseitig mit einer katalytischen Beschichtung (28) versehen ist.Particle filter (10) according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the passage region (26) is not provided on one or both sides, preferably not or on one side with a catalytic coating (28). Partikelfilter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die katalytisch wirksame Beschichtung (28) zumindest ein katalytisch wirksames Material aus nachfolgender Gruppe enthält: Platin, Palladium, Rhodium, Barium und/oder Zeolith.Particle filter (10) according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the catalytically active coating (28) contains at least one catalytically active material from the following group: platinum, palladium, rhodium, barium and / or zeolite. Partikelfilter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Poren der Kanalwände (18) 5 - 50 µm, bevorzugt 18 - 22 µm groß sind.Particle filter (10) according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the pores of the channel walls (18) are 5 - 50 microns, preferably 18 - 22 microns in size. Partikelfilter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelfilter (10) ausgebildet ist, das Abgas einer Otto- oder Dieselbrennkraftmaschine zu reinigen.Particle filter (10) according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the particulate filter (10) is adapted to clean the exhaust gas of a gasoline or diesel internal combustion engine.
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