-
Die Erfindung betrifft ein Aschebeladungssystem und ein Verfahren zur Beladung eines Partikelfilters mit Asche.
-
Die
DE10201810620158 offenbart ein Verfahren zur Beladung eines Partikelfilters mit Asche
-
Das erfindungsgemäße Aschebeladungssystem zur Beladung eines Partikelfilters mit Asche, wobei das Aschebeladungssystem einen Aschebehälter und einen Luftstromerzeuger umfasst, und wobei der Luftstromerzeuger mit dem Aschebehälter seriell fluidverbunden ist, und wobei der Aschebehälter stromabwärts des Luftstromerzeugers angeordnet ist, und wobei der Luftstromerzeuger geeignet ist, Asche aus dem Aschebehälter in den Partikelfilter einzubringen.
-
Das erfindungsgemäße Aschebeladungssystem ist insbesondere geeignet für die Aschebeladung von Partikelfiltern in Fahrzeugen.
-
In neuen Fahrzeugen werden in der Regel neue Partikelfilter verbaut. Diese weisen keine Beladung durch Asche auf. Dadurch ergibt sich eine reduzierte Filtereffizienz im Vergleich zu Partikelfiltern, die eine Beladung mit Asche aufweisen. Bis sich durch eine reguläre Benutzung des Fahrzeugs eine Aschebeladung des Partikelfilters eingestellt hat, die eine genügend hohe Filtereffizienz zur Folge hat, um gesetzliche Bestimmungen zur Abgasreinheit zu gewährleisten, werden bis zu einige Tausend gefahrene Kilometer des Fahrzeugs benötigt.
-
Das erfindungsgemäße Aschebeladungssystem ermöglicht eine Erhöhung der Filtereffizienz auch für neue Fahrzeuge und/oder Fahrzeuge, die durch reguläre Benutzung noch keine ausreichend hohe Aschebeladung des Partikelfilters aufweisen.
-
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Aschebeladungssystem während der Herstellung der Fahrzeuge eingesetzt. Dabei bietet sich ein Zeitpunkt in der Herstellung an, zu dem der Partikelfilter bereits in dem Fahrzeug verbaut wurde. So erfährt der Partikelfilter weniger weitere mechanischen Belastungen, wodurch einmal im Partikelfilter befindliche Asche nicht wieder herausfallen kann.
-
Das Aschebeladungssystem umfasst dabei je nach Ausführungsform kostengünstige Komponenten. Der zeitliche Aufwand für eine Aschebeladung eines einzelnen Partikelfilters in einem neuen Fahrzeug beträgt nur wenige Sekunden. Die Materialkosten sind ebenfalls sehr gering, da lediglich einige Gramm Asche benötigt werden.
-
Die serielle Verbindung des Luftstromerzeuger und des Aschebehälters ermöglicht eine kompakte Bauweise des Aschebeladungssystems und damit eine kostengünstige Integration des Aschebeladungssystems in herkömmliche Fertigungsstraßen für Fahrzeuge. Zusätzlich ermöglicht die kompakte Bauweise einen mobilen Einsatz des Aschebeladungssystems.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Luftstromerzeuger als Druckluftpistole ausgebildet.
-
Dies ermöglicht einen Betrieb des Aschebeladungssystems ohne die Verwendung einer externen Stromquelle, was das Einsatzspektrum des erfindungsgemäßen Aschebeladungssystems vorteilhaft erhöht.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Beladung eines Partikelfilters mit Asche erfolgt unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Aschebeladungssystems. Demnach ergeben sich die Vorteile des erfindungsgemäßen Aschebeladungssystems in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren.
-
Die abhängigen Ansprüche beschreiben weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
-
Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigt
- 1 schematisch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aschebeladungssystems; und
- 2 schematisch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aschebeladungssystems.
-
1 zeigt ein erstes erfindungsgemäßes Aschebeladungssystem 3 zur Beladung eines Partikelfilters 5 mit Asche zur Steigerung der Filtereffizienz des Partikelfilters 5. Das Aschebeladungssystem 3 umfasst einen Aschebehälter 7 und einen Luftstromerzeuger 6, wobei der Luftstromerzeuger 6 mit dem Aschebehälter 7 seriell fluidverbunden ist, und wobei der Aschebehälter 7 stromabwärts des Luftstromerzeugers 6 angeordnet ist, und wobei der Luftstromerzeuger 6 geeignet ist, Asche aus dem Aschebehälter 7 in den Partikelfilter 3 einzubringen
-
Zudem ist der Partikelfilter 5 innerhalb eines Abgastraktes 2 eines Verbrennungsmotors 1 angeordnet.
-
Der Verbrennungsmotor 1 ist in diesem Ausfügungsbeispiel als Verbrennungsmotor für ein Fahrzeug ausgebildet. Das Fahrzeug befindet sich zum Zeitpunkt der Beladung des Partikelfilters 5 mit Asche in der Fertigung. Der Partikelfilter 5 ist bereits im Fahrzeug in seiner Endposition montiert. Das Aschebeladungssystem 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel innerhalb der Fertigungsstraße es Fahrzeugs angeordnet.
-
Zudem umfasst der Abgastrakt 2 eine Verbindungsstelle 4, wobei das Aschebeladungssystem 3 über die Verbindungsstelle 4 mit dem Abgastrakt 2 fluidverbunden ist.
-
Zudem umfasst das Aschebeladungssystem 3 eine Steuereinheit 9, und wobei die Steuereinheit 9 eingerichtet ist, die Menge an austretender Luft aus dem Luftstromerzeuger 6 und/oder die Menge an austretender Asche aus dem Aschebehälter 7 zeitlich zu steuern.
-
Die Asche ist dabei mit einem Rußproduktionssystem synthetisch hergestellt. Der Aschebehälter 7 umfasst ein regelbares Ventil, welches er erlaubt, die Aschemenge zu regulieren, die durch den Luftstrom, welcher von dem Luftstromerzeuger 6 erzeugt wird, in Richtung der Verbindungstelle 4 transportiert wird. Die Regelung wird dabei von der Steuereinheit 9 durchgeführt.
-
Der Luftstrom, welcher von dem Luftstromerzeuger 6 erzeugt wird, ist ebenfalls regelbar. Dabei wird das Luftvolumen, welches innerhalb einer Zeit das Aschebeladungssystem 3 passiert, geregelt. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Regelung des Luftvolumens über die Zeit, welche der Luftstromerzeuger operiert. Für kürzere Zeiten ergibt sich dabei ein geringeres transportiertes Luftvolumen. Die Steuereinheit 9 führt dabei die Regelung durch.
-
Zudem ist der Luftstromerzeuger 6 als Druckluftpistole ausgebildet.
-
Dies ist eine kostengünstige und bauraumsparende Möglichkeit einen mit Asche versetzen Luftstrom zu erzeugen. Dadurch wird auch ein mobiler Einsatz des Aschebeladungssystems 3 ermöglicht. Dies ermöglicht die Reduktion der Kosten für die Aschebeladung, sowie ein breites Einsatzspektrum.
-
Zudem ist die Verbindungstelle 4 innerhalb des Partikelfilters 5 angeordnet.
-
Dies ermöglicht eine direkte Beladung des Partikelfilters 5 mit Asche. Andere Komponenten des Abgastraktes werden dabei vorteilhafterweise nicht durch Asche kontaminiert. Die ermöglicht eine Reduktion von Schäden an anderen Komponenten des Abgasstrangs 2.
-
Zudem umfasst der Partikelfilter 5 einen Einleitbereich 11 und einen Grundkörper 10, und wobei der Einleitbereich 11 stromaufwärts des Grundkörpers 10 angeordnet ist, und wobei der Einleitbereich 11 geeignet ist, Abgas des Verbrennungsmotors gleichmäßig über den Grundkörper 10 zu verteilen, und wobei die Verbindungsstelle 4 innerhalb des Einleitbereichs 11 angeordnet ist.
-
Der Einleitbereich 11 ist bei regulären Partikelfiltern vorhanden. Dadurch müssen keine zusätzlichen Modifikationen am Partikelfilter erfolgen, was die Herstellungskosten vorteilhafterweise nicht erhöht. Zudem wird der praktische Nutzen des erfindungsgemäßen Aschebeladungssystems 3 erhöht.
-
Die Anordnung der Verbindungstelle 4 innerhalb des Einleitbereichs 11 ermöglicht demnach eine gleichmäßige Verteilung von Asche innerhalb des Grundkörpers 10. Dies ermöglicht eine Erhöhung der Filtereffizienz schon für geringere Aschemengen, welche sich im Partikelfilter 5 befinden. Dadurch wird eine Reduktion der Beladungszeit und/oder der Beladungsmenge bei gleicher Steigerung der Filtereffizienz ermöglicht.
-
Zudem umfasst das Aschebeladungssystem 3 einen Adapter 8, und wobei der Adapter 8 innerhalb der Verbindungsstelle 4 positioniert ist, und wobei der Adapter 8 ausgebildet ist, die Asche aus dem Aschebehälter 7 gleichmäßig über die Verbindungstelle 4 in den Abgastrakt 2 einzubringen.
-
Der Adapter 8 schließt passgenau an die Verbindungsstelle 4 an. Dabei befindet sich dieser innerhalb einer Öffnung im Einleitbereich 11 des Partikelfilters 5. Diese ist vorteilhafterweise am stromaufwärts gelegenen Ende des Einleitbereichs 11 positioniert. Die Öffnung ist dabei bei der Herstellung des Partikelfilters 5 in den Partikelfilter 5 eingebracht worden.
-
Dies ermöglicht eine effiziente Verteilung der Asche auf den Grundkörper 10. Der Adapter 8 ist dabei konisch ausgestaltet, um die Strömungseigenschaften innerhalb des Adapters 8 zu optimieren.
-
Für eine Anpassung des Aschebeladungssystems 3 an neue und/oder andere Partikelfilter, muss nur der Adapter 8 angepasst werden. Dadurch wird eine Reduktion der Herstellungskosten des Aschebeladungssystems 3 und ein hoher praktischer Nutzen ermöglicht.
-
2 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Aschebeladungssystem 3 zur Beladung eines Partikelfilters 5 mit Asche.
-
In diesem Ausführungsbeispiel umfasst der Abgastrakt 2 eine Zuleitung 12, und wobei die Zuleitung 12 stromaufwärts Partikelfilters 5 angeordnet ist, und wobei die Zuleitung 12 geeignet ist, Abgas der Verbrennungsmotors 1 in den Partikelfilter 5 zu transportieren, und wobei die Verbindungsstelle 4 innerhalb der Zuleitung 12 angeordnet ist.
-
Dadurch muss keine Öffnung innerhalb des Partikelfilters 5 während der Herstellung des Partikelfilters 5 vorgesehen werden. Dies ermöglicht eine einfachere Herstellung des Partikelfilters 5 und damit eine Reduktion der Herstellungskosten.
-
Zudem umfasst der Abgastrakt 2 eine Öffnung für eine Lambdasonde, und wobei die Verbindungsstelle 4 innerhalb der Öffnung für die Lambdasonde angeordnet ist.
-
Vorteilhafterweise erfolgt die Beladung des Partikelfilters 5 mit Asche zu einem Zeitpunkt in der Fertigung des Fahrzeugs, zu dem die Lambdasonde noch nicht montiert ist. Dadurch wird eine Nutzung dieser Öffnung ermöglicht, was den Bedarf an weiteren, zusätzlichen Öffnungen senkt. Dies ermöglicht eine Kostenreduktion für die Aschebeladung des Partikelfilters 5.
-
Ein nicht gezeigtes erfindungsgemäßes Verfahren zur Beladung eines Partikelfilters mit Asche erfolgt unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Aschebeladungssystems.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
