DE112006003497T5

DE112006003497T5 - Dieselpartikelfilter mit Metallfasergewebe

Info

Publication number: DE112006003497T5
Application number: DE112006003497T
Authority: DE
Inventors: Fabrizio C. Jackson Rinaldi
Original assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Current assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Priority date: 2005-12-29
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2008-10-30
Also published as: JP2009522495A; BRPI0620759A2; WO2007079138A2; KR20080089574A; US7980068B2; US20070151231A1; GB0810479D0; WO2007079138A3; GB2446113A

Abstract

Eine passive Dieselpartikelfilterbaugruppe, aufweisend:
– eine Gehäuseeinheit, die eine Filterkammer mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung definiert;
– ein zylindrisches Innenkernelement, das in der Filterkammer angeordnet ist;
– ein gefaltetes, zylindrisches Filterpaket, das ein erstes Ende und ein zweites Ende gegenüber besitzt und das Innenkernelement umgibt;
– eine Endkappe, die an das erste Ende des Filterpakets gekoppelt und so konfiguriert ist, dass sie einen Abgasstrom dort hindurch verhindert; und
– eine Endplatte, die an das zweite Ende des Filterpakets gekoppelt und so konfiguriert ist, dass sie das Filterpaket an der Gehäuseeinheit festhält; bei der das Filterpaket ein Medium aus gewobenen Metallfasern aufweist.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf die Filterung von Partikeln aus Dieselmotorabgasen.
HINTERGRUND
Die Ausführungen in diesem Abschnitt liefern lediglich Hintergrundinformationen zur vorliegenden Offenbarung und müssen nicht den allgemeinen Stand der Technik wiedergeben.
In der Automobilindustrie wird im Interesse des Umweltschutzes eine ständige Reduzierung der Menge an Partikeln, darunter Rußpartikel und nicht verbrannte Partikel, die von Dieselmotoren ausgestoßen werden, gefordert. Verschiedene Versuche sind unternommen worden, diese Partikelemissionen bei der Verwendung von Dieselkraftstoffen zu senken. Typische Katalysatoren arbeiten mit einigen Dieselmotoren häufig nicht gut zusammen, da die Temperaturen in ihnen für eine effektive Verbrennung von Kohlenstoff, Öl und unverbrannten Kraftstoffpartikeln zu niedrig ist. Derzeit finden Forschungen mit Abgasfiltersystemen statt, bei denen ein Dieselpartikelfilter (DPF) zum Sammeln der Partikel in ein Abgasrohr des Motors eingesetzt ist. Im Allgemeinen ist das DPF aus einem porösen Keramikkörper hergestellt, der darin eine Vielheit von Abgaskanälen definiert. Wenn das Abgas durch die porösen Wände des DPF, die die Abgaskanäle definieren, strömt, werden die Partikel adsorbiert und von den porösen Wänden des DPF gesammelt.
Während die Beladung des DPF mit den gesammelten Partikeln wächst, erhöht sich der Druckverlust, und die Motorleistung lässt nach. Somit müssen die gesammelten Partikel zu gegebener Zeit verbrannt und aus dem DPF entfernt werden, um das DPF zu regenerieren. Die Regeneration des DPF geschieht dadurch, dass die Temperatur des DPF durch eine Heizvorrichtung wie etwa einen Brenner oder ein Heizgerät oder durch die Zufuhr von heißem Abgas in das DPF beim Nachspritzen von Kraftstoff erhöht wird.
Vor diesem Hintergrund besteht nach wie vor ein Bedarf nach einem passiven Dieselabgasfiltersystem, das partikelförmige Substanzen erfolgreich entfernen kann. Außerdem ist es wünschenswert, dass das Filtersystem über lange Zeit ohne Wartung regenerierbar und zuverlässig ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung sieht eine passive Partikelfilterbaugruppe zum Filtern von Dieselabgas vor. In verschiedenen Ausführungsformen besitzt die Baugruppe eine Gehäuseeinheit, die eine Filterkammer mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung definiert. Ein zylindrisches Innenkernelement ist in der Filterkammer angeordnet und wird von einem gefalteten, zylindrischen Filterpaket mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende gegenüber umgeben. Eine Endkappe schließt an das erste Ende des Filterpakets an und ist so konfiguriert, dass sie einen Abgasstrom dort hindurch verhindert. Eine Endplatte ist an das zweite Ende des Filterpakets gekoppelt und so konfiguriert, dass sie das Filterpaket an der Gehäuseeinheit festhält. Das Filterpaket weist ein Medium aus Metallfasergewebe auf, das vorzugsweise aus nicht rostendem Stahl oder einer Nickel-Chrom-Eisen-Legierung mit einer durchschnittlichen Porosität von etwa 2 bis etwa 15 μm hergestellt ist.
In anderen Ausführungsformen sieht die vorliegende Offenbarung eine passive Dieselpartikelfilterbaugruppe mit einer Gehäuseeinheit vor, die eine Filterkammer mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung definiert. Ein gelochtes, zylindrisches Innenkernelement ist innerhalb der Filterkammer angeordnet. Ein gefaltetes, zylindrisches Filterpaket mit einem Medium aus gewobenen Sintermetallfasern in zwei Schichten umgibt das Innenkernelement und besitzt ein erstes Ende und ein zweites Ende gegenüber. Die innerste Schicht des Filterpakets hat eine durchschnittliche Porosität von etwa 2 bis etwa 7 μm, und die äußerste Schicht des Filterpakets hat eine durchschnittliche Porosität von etwa 7 bis 15 μm. Eine Endkappe ist an das erste Ende des Filterpakets gekoppelt und so konfiguriert, dass sie einen Abgasstrom dort hindurch verhindert. Eine angeflanschte Endplatte schließt an das zweite Ende des Filterpakets an und ist so konfiguriert, dass es das Filterpaket an der Gehäuseeinheit festhält. In verschiedenen Ausführungsformen ist die Filterbaugruppe so konfiguriert, dass das Dieselabgas von der Einlassöffnung in die Filterkammer strömt, nach innen durch das Zweischichtenfilterpaket auf eine Innenseite des Innenkernelements gelangt und durch die Auslassöffnung austritt.
In noch weiteren Ausführungsformen sieht die vorliegende Offenbarung ein Abgasfiltersystem für einen Dieselmotor vor. Das System besitzt eine passive Dieselpartikelfilterbaugruppe mit einer Gehäuseeinheit, die eine Filterkammer mit einem zylindrischen Innenkernelement definiert, das von einem Medium aus gewobenen Sintermetallfasern in zwei Schichten umgeben wird. Die innerste Schicht des Filterpakets hat eine durchschnittliche Porosität von etwa 2 bis etwa 7 μm, und die äußerste Schicht des Filterpakets hat eine durchschnittliche Porosität von etwa 7 bis 15 μm. Das System besitzt ferner eine Sekundäreinspritzbaugruppe, die an die Gehäuseeinheit gekoppelt und so konfiguriert ist, dass sie gezielt das Dieselabgas auf eine Temperatur erwärmt, die für die Regeneration des passiven Dieselpartikelfilters geeignet ist.
Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hier gegebenen Beschreibung ersichtlich. Es sei darauf hingewiesen, dass die Beschreibung und spezifische Beispiele nur zur Illustration gedacht sind und den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht beschränken sollen.
ZEICHNUNGEN
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur der Illustration und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise beschränken.
1 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines passiven Partikelfiltersystem für Dieselabgas gemäß der vorliegenden Offenbarung;
2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Filterbaugruppe;
3 ist ein Querschnitt durch 2 und zeigt das Innenkernelement zusätzlich zur Endkappe und zur Endplatte;
4 zeigt das gefaltete Filterpaket von der Seite;
5 ist ein Querschnitt durch 4;
6 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus 5;
7 zeigt eine mit Flansch versehene Endplatte in der Draufsicht;
8 ist ein Querschnitt durch 7;
9 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus 8;
10 zeigt eine Endkappe in der Draufsicht;
11 ist ein Querschnitt durch 10; und
12 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus 11.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung hat nur Beispielcharakter und soll die vorliegende Offenbarung, die Anwendung oder die Einsatzmöglichkeiten nicht beschränken. Es sei darauf hingewiesen, dass überall in den Zeichnungen entsprechende Kennnummern gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen.
1 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht einer beispielhaften passiven Partikelfilterbaugruppe gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung; sie ist mit der Kennnummer 20 bezeichnet. Die Filterbaugruppe 20 dient in erster Linie dem Entfernen von partikelförmigen Substanzen aus dem Abgas eines Dieselmotors und ist vorzugsweise zylindrische ausgebildet, um die Herstellung, den Einsatz und die Wartung zu vereinfachen. Da die Filterbaugruppe 20 passiv ist, ist es nicht nötig, eine komplizierte und teure Energieversorgung und Energieverbindungen innerhalb des Filters selbst vorzusehen. In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Sekundäreinspritzsystem vorgesehen, um das Filter zu regenerieren; es wird im Folgenden ausführlicher beschrieben.
Wie gezeigt, besitzt die Baugruppe eine Gehäuseeinheit, die eine Filterkammer definiert und ein Einlassgehäuse 22 mit einer Einlassöffnung 24 besitzt und an ein Auslassgehäuse 26 mit einer Auslassöffnung 28 gekoppelt ist. Wie in den 2 und 3 weiter gezeigt, besitzt die Baugruppe 20 außerdem ein zylindrisches Innenkernelement 30, das zwischen der Filterkammer angeordnet ist und von einem gefalteten, zylindrischen Filterpaket 32 mit einem ersten Ende 34 und einem zweiten Ende 36 gegenüber umgeben wird. Eine Endkappe 38 ist an das erste Ende 34 des Filterpakets 32 gekoppelt und so konfiguriert, dass sie einen Abgasstrom dort hindurch verhindert. Eine Endplatte 40 schließt an das zweite Ende 36 des Filterpakets 32 nahe dem Auslass 28 an und ist so konfiguriert, dass sie das Filterpaket 32 am Auslassgehäuse 26 des Gehäuses festhält. Die Endplatte 40 ist typischerweise an das Auslassgehäuse 26 gekoppelt und/oder mechanisch an ihm befestigt und mit einer geeigneten Dichtung 42 aus einem hochtemperaturbeständigen Material getrennt. Die Einlass- und Auslassgehäuse 22 und 24 können geeignete Öffnungen 21 und Flansche 23 und 27 besitzen, die mit Schrauben 44 oder sonstigen aus der Technik bekannten, mechanischen Mitteln verbunden sind. In verschiedenen Ausführungsformen besitzt die Baugruppe weiterhin ein oder mehr geschweißte Bänder 46, zum Beispiel aus nicht rostendem Stahl oder einem sonstigen korrosionsbeständigen, hochfesten Material mit Kaliber 22–24, die um das Filterpaket 32 herumgelegt ist, um das Filterpaket 32 am Innenkernelement 30 festzuhalten.
3 ist ein Querschnitt durch 2 und zeigt perspektivisch das Innenkernelement 30 zusätzlich zum Filterpaket 32, zur Endkappe 38 und zur Endplatte 40. Wie gezeigt, wird ein beispielhafter Abgasluftstrom 300 auf einem Weg definiert, der von einem Einlassbereich 302 des Gehäuses in die Filterkammer verläuft. Die Luft strömt typischerweise um die Endkappe 38, gelangt einwärts durch das Filterpaket 32 und durch zahlreiche Löcher 48 des Innenkernelements 30 in einen inneren Bereich des Kerns 30 und tritt durch die Auslassöffnung 28 aus.
4 zeigt das gefaltete Filterpaket 32 von der Seite, und 5 ist ein Querschnitt durch 4 entlang der Linie 5-5. Das Filterpaket 32 gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Medium aus gewobenen Metall- oder Legierungsfasern auf. In verschiedenen Ausführungsformen können die Metallfasern gesintert oder nicht gesintert sein oder eine Mischung aus gesinterten und nicht gesinterten Fasern besitzen. Ein nicht beschränkendes Beispiel für ein solches poröses gewobenes Material ist DYNAPORE^®, im Handel erhältlich von Martin Kurz & Co., Inc., New York. Die Fasern sind vorzugsweise aus einem Material wie einer Nickel-Chrom-Eisen-Legierung gefertigt, zum Beispiel Iconel^®, oder aus nicht rostendem Stahl, darunter zum Beispiel Legierungen 304, 306, 310 und 316. Vorzugsweise hat das Gewebemedium eine durchschnittliche Porosität von etwa 2 bis etwa 15 μm. In verschiedenen Ausführungsformen weist das Gewebemedium ein Laminatmaterial in zwei Schichten auf, wobei eine äußere Schicht eine äußere Porosität und eine innere Schicht eine sich von der äußeren Porosität unterscheidende, innere Porosität besitzt. Zum Beispiel kann die äußerste Schicht eine durchschnittliche Porosität von etwa 7 bis etwa 15 μm haben, und die innerste Schicht kann eine durchschnittliche Porosität von etwa 2 bis etwa 7 μm haben. Es sei darauf hingewiesen, dass diese Ausführungsform je nach Aufbau des Filters und Größe des Motors, mit dem es eingesetzt werden soll, zahlreiche Kombinationen von Porositäten einschließt. Nicht beschränkende, derzeit bevorzugte Kombinationen sind ein durchschnittliches Porositätsverhältnis zwischen Außen- und Innenschicht von 8/3,5, 15/3 und 15/8 μm.
Das Zweischichtenmedium kann, wenn gewünscht, auch zwei Schichten aus einem gewobenen Material mit derselben oder einer ähnlichen durchschnittlichen Porosität aufweisen. Die beispielhafte Rußbeladungskapazität der Partikelfilterbaugruppe 20 gemäß der vorliegenden Offenbarung reicht allgemein von etwa 0,5 g/Liter bis etwa 4 g/Liter Motorhubraum und wird je nach den Konstruktionsparametern und dem gewünschten Wirkungsgrad verschieden sein.
In verschiedenen Ausführungsformen ist der Flächeninhalt des gefalteten Filterpakets 32 zwischen 2,5- bis 8-mal so groß wie der Motorhubraum, vorzugsweise etwa 4- bis 8-mal so groß wie der Motorhubraum. Zum Beispiel kann ein Sechslitermotor eine Filterbaugruppe mit einem gesamten Flächeninhalt von etwa 15 bis etwa 48 ft² und noch mehr vorzuziehen von etwa 24 bis etwa 48 ft² aufweisen. Der Flächeninhalt kann auch vom gewünschten Filtrierwirkungsgrad abhängig sein, der gemäß den vorliegenden Lehren von nur etwa 20% bis 100% variieren kann.
6 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus 5 und zeigt die gefaltete Anordnung des Gewebemediums. In verschiedenen Ausführungsformen ist das Filterpaket mit mindestens etwa 150 Falten konfiguriert und kann je nach Größe und Konfiguration der Filterbaugruppe 20 und des Motors etwa 175 und sogar mehr als 200 Falten haben. Der Abstand D zwischen den Falten wird von der Höhe H der Falten und vom gewünschten Winkel α abhängig sein. Es wird eine Faltenpaketgeometrie bevorzugt, bei welcher der Spitze-Spitze-Abstand D seine maximale Größe hat. In verschiedenen derzeit bevorzugten Anordnungen hat das gefaltete Filterpaket 32 etwa 170 Falten mit einer Höhe von etwa 0,5 Zoll mit einem Winkel α von etwa 22 Grad. 7 zeigt eine mit Flansch versehene Endplatte 40 gemäß den vorliegenden Lehren in der Draufsicht. 8 ist ein Querschnitt durch 7, und 9 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus 8. Die Endplatte 40 besitzt vorzugsweise einen Basisteil 50 mit inneren und äußeren Hochbordwänden 52 und 54 dergestalt, dass sie eine Öffnung 56 bilden, die mit dem zweiten Ende 34 des Filterpakets 32 verbunden ist und es festhält. Die innere Hochbordwand 52 definiert eine Öffnung 58, damit das gefilterte Abgas zur Auslassöffnung hindurchströmen kann. Die Außenkante der Basis 50 definiert einen Flansch 60 dergestalt, dass er die Endplatte 40 am Auslassgehäuse 26 festhält. Der Flansch 60 kann mit geeigneten Öffnungen (nicht gezeigt) versehen sein, damit die mechanische Befestigung der Endplatte 40 am Gehäuse 26 möglich ist.
10 zeigt eine Endkappe 38 gemäß den vorliegenden Lehren in der Draufsicht. 11 ist ein Querschnitt durch 10, und 12 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus 11. Die Endkappe 38 besitzt vorzugsweise einen Basisteil 60 dergestalt, dass sie einen Abgasstrom dort hindurch verhindert. Der Basisteil 60 besitzt innere und äußere Hochbordwände 62 und 64, die eine Öffnung 66 definieren, die an das erste Ende 34 des Filterpakets 32 gekoppelt ist und es festhält. Ist das Innenkernelement 30 in verschiedenen Ausführungsformen zusammengebaut, so kann es zwischen den inneren Hochbordwänden 52 und 62 der Endplatte 40 bzw. der Endkappe 38 festgehalten werden, wie am besten in 3 zu sehen ist. In bevorzugten Ausführungsformen sind die Endkappe 38 und die Endplatte 40 aus nicht rostendem Stahl oder einem gleichwertigen, hochfesten, nicht korrosiven Material hergestellt.
In verschiedenen Ausführungsformen wird die Dieselpartikelfilterbaugruppe gemäß den vorliegenden Lehren durch eine Sekundäreinspritzvorrichtung regeneriert, um die partikelförmigen Substanzen, die sich innerhalb des Filterpakets angesammelt haben, zu verbrennen. Dementsprechend ist jede Komponente der Filterbaugruppe 20 gegen hohe Temperaturen besonders beständig. Ein üblicher Ansatz zur Regeneration besteht darin, das eintretende Abgas auf eine Temperatur zu erwärmen, die für das Abbrennen und Verbrennen der angesammelten, partikelförmigen Substanzen geeignet ist.
Typischerweise findet in der Zeit, in der Kraftstoff aus dem Kraftstoffeinspitzventil in die entsprechende Verbrennungskammer eingespritzt wird, ein Nachspritzen von Kraftstoff oder eine Verzögerung der Kraftstoffeinspritzung statt, oder alternativ dazu wird der Grad der Öffnung des Drosselventils im Vergleich zum normalen Grad der Öffnung des Drosselventils, der für einen normalen Zeitraum des Betriebs des Abgasfiltersystems eingestellt ist, verringert. Auf diese Weise wird beispielsweise aufgrund einer Verzögerung des Zündzeitpunkts die Temperatur des eintretenden Abgases als Teil der Verbrennungsenergie in Wärmeenergie und nicht in rotierende Antriebskraft umgewandelt. Somit wird Abgas mit einer höheren Temperatur eingeleitet. Ähnlich wird, wenn der Grad der Öffnung des Drosselventils im Vergleich zum normalen Grad der Öffnung des Drosselventils verringert wird, die Durchflussmenge der Ansaugluft verringert, und die Wärmekapazität des in den entsprechenden Brennraum des Motors geleiteten Gases wird verringert, und die Abgastemperatur wird erhöht. Es sollte auch beachtet werden, dass eine Vielheit von Regenerationsvorrichtungen vorgesehen werden kann, und eine geeignete der Regenerationsvorrichtungen kann auf der Basis des Betriebszustandes des Motors verwendet werden. Zusätzlich kann ein Brenner oder ein Heizgerät anstelle der Regenerationsvorrichtung oder zusätzlich zu ihr verwendet werden. Die einzigartige Filterpaketbaugruppe gemäß der vorliegenden Offenbarung ist konfiguriert dergestalt, dass sie mit einem Malus von weniger als etwa 3% für Kraftstoff zur Regeneration arbeitet.
In der Technik sind viele Verfahren bekannt, mit denen die Menge der gesammelten Partikel im Filterpaket und der Zeitpunkt, wann eine Regeneration nötig ist, festgestellt werden können. Ein gebräuchlicher Weg, wie der Beladungszustand des Partikelfilters festgestellt werden kann, besteht darin, den Gegendruck im Abgassystem zu überwachen. Dazu kann typischerweise der Einsatz eines Differenzdrucksensors gehören, um den Gegendruck der Filterbaugruppe festzustellen. Ein Differenzdrucksensor misst die Druckdifferenz zwischen einer Seite stromaufwärts der Filterbaugruppe und einer Seite stromabwärts der Filterbaugruppe. Typischerweise wird ein Signal zu einem Steuergerät gesendet, zum Beispiel zu einem Motorsteuergerät (ECU), das ein Ventil zur Abgasrückführung (EGR) steuert. Obwohl der Gegendruck selbst nicht immer ein geeignetes Kriterium für den jeweiligen Beladungszustand ist, da etwaige Löcher in einer Rußschicht durchaus zu einem relativ niedrigen Gegendruck führen können, wodurch fälschlicherweise ein zu niedriger Beladungszustand angezeigt wird, kann durch die Überwachung des Gegendrucks zusätzliche Gewissheit beim Feststellen des Beladungszustandes geschaffen werden.
Zwar mag die Temperatur allein kein geeignetes Kriterium für eine effektive Sekundäreinspritzung von Kraftstoff zum Zweck der Regeneration sein, doch sei darauf hingewiesen, dass eine Sekundäreinspritzung oder ein Nachspritzen von Kraftstoff in jedem Einzelfall dem Zweck dient, die Abgastemperatur durch eine exotherme Reaktion, die bei einer bestimmten Abgastemperatur stattfindet, zu erhöhen. Somit können am Austritt der Filterbaugruppe ein Abgastemperatursensor und ein Luft/Kraftstoffverhältnissensor als weitere Erfassungsvorrichtungen eingesetzt werden, die einem Steuergerät Daten zum Bestimmen der richtigen Regenerationszeiten liefern. Alternativ dazu können Maßnahmen getroffen werden dergestalt, dass die Zeit zwischen Regenerationsvorgängen einen Schwellenwert nicht überschreitet. Ähnlich kann die Reaktivierung der Regenerationszeiten auf vorher bestimmten Faktoren abhängig vom Einsatz des Motors beruhen.
Zusammenfassung
Eine passive Partikelfilterbaugruppe zum Filtern von Dieselabgas. Die Baugruppe weist eine Gehäuseeinheit auf, die eine Filterkammer mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung definiert. Ein zylindrisches Innenkernelement ist in der Filterkammer angeordnet und wird von einem gefalteten, zylindrischen Filterpaket mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende gegenüber umgeben. Eine Endkappe schließt an das erste Ende des Filterpakets an und ist so konfiguriert, dass sie einen Abgasstrom dort hindurch verhindert. Eine Endplatte ist an das zweite Ende des Filterpakets gekoppelt und so konfiguriert, dass sie das Filterpaket an der Gehäuseeinheit festhält. Das Filterpaket weist ein Medium aus gewobenen Metallfasern auf, das vorzugsweise aus nicht rostendem Stahl oder einer Nickel-Chrom-Eisen-Legierung mit einer Porosität von etwa 2 bis etwa 15 μm hergestellt ist.

Claims

Eine passive Dieselpartikelfilterbaugruppe, aufweisend: – eine Gehäuseeinheit, die eine Filterkammer mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung definiert; – ein zylindrisches Innenkernelement, das in der Filterkammer angeordnet ist; – ein gefaltetes, zylindrisches Filterpaket, das ein erstes Ende und ein zweites Ende gegenüber besitzt und das Innenkernelement umgibt; – eine Endkappe, die an das erste Ende des Filterpakets gekoppelt und so konfiguriert ist, dass sie einen Abgasstrom dort hindurch verhindert; und – eine Endplatte, die an das zweite Ende des Filterpakets gekoppelt und so konfiguriert ist, dass sie das Filterpaket an der Gehäuseeinheit festhält; bei der das Filterpaket ein Medium aus gewobenen Metallfasern aufweist.
Filterbaugruppe gemäß Anspruch 1, bei der das Filterpaket gewobene Sintermetallfasern mit einer durchschnittlichen Porosität von etwa 2 bis etwa 15 μm aufweist.
Filterbaugruppe gemäß Anspruch 1, bei der das Filterpaket aus einem Material hergestellt ist, das aus der aus Nickel-Chrom-Eisen-Legierung und nicht rostendem Stahl bestehenden Gruppe ausgewählt wurde.
Filterbaugruppe gemäß Anspruch 1, bei der das Filterpaket ein gewobenes Material in zwei Schichten mit einer äußeren Schicht und einer inneren Schicht aufweist.
Filterbaugruppe gemäß Anspruch 4, bei der die äußere Schicht eine äußere Porosität besitzt und die innere Schicht eine sich von der äußeren Porosität unterscheidende, innere Porosität besitzt.
Filterbaugruppe gemäß Anspruch 5, bei der eine durchschnittliche äußere Porosität etwa 7 bis etwa 15 μm beträgt und eine durchschnittliche innere Porosität etwa 2 bis etwa 7 μm beträgt.
Filterbaugruppe gemäß Anspruch 1, bei der die Gehäuseeinheit ein Einlassgehäuse aufweist, das an ein Auslassgehäuse gekoppelt ist.
Filterbaugruppe gemäß Anspruch 1, die dergestalt konfiguriert ist, dass sie mit einem Malus von weniger als etwa 3% für Kraftstoff arbeitet.
Filterbaugruppe gemäß Anspruch 1, die eine Rußbeladungskapazität von etwa 0,5 g/Liter bis etwa 4 g/Liter besitzt.
Filterbaugruppe gemäß Anspruch 1, weiterhin aufweisend mindestens ein geschweißtes Band, das um das Filterpaket herumgelegt ist und so konfiguriert ist, dass es das Filterpaket am Innenkernelement festhält.
Filterbaugruppe gemäß Anspruch 1, bei der das Filterpaket mindestens 150 Falten aufweist und einen Flächeninhalt von mehr als etwa 7 ft2 besitzt.
Filterbaugruppe gemäß Anspruch 1, so konfiguriert, dass das Dieselabgas von der Einlassöffnung in die Filterkammer strömt, nach innen durch das zylindrische Filterpaket auf eine Innenseite des Innenkernelements gelangt und durch die Auslassöffnung austritt.
Eine passive Dieselpartikelfilterbaugruppe, aufweisend: – eine Gehäuseeinheit, die eine Filterkammer mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung definiert; – ein gelochtes Innenkernelement, das in der Filterkammer angeordnet ist; – ein gefaltetes, zylindrisches Filterpaket, das ein Medium aus gewobenen Sintermetallfasern in zwei Schichten aufweist, welches das Innenkernelement umgibt, und ein erstes und ein zweites Ende gegenüber besitzt, wobei die innerste Schicht eine durchschnittliche Porosität von etwa 2 bis etwa 7 μm besitzt und die äußerste Schicht eine durchschnittliche Porosität von etwa 7 bis etwa 15 μm besitzt; – eine Endkappe, die an das erste Ende des Filterpakets gekoppelt und so konfiguriert ist, dass sie einen Abgasstrom dort hindurch verhindert; und – eine geflanschte Endplatte, die an das zweite Ende des Filterpakets gekoppelt und so konfiguriert ist, dass sie das Filterpaket an der Gehäuseeinheit festhält; bei der die Filterbaugruppe so konfiguriert ist, dass das Dieselabgas von der Einlassöffnung in die Filterkammer strömt, nach innen durch das Zweischichtenfilterpaket auf eine Innenseite des Innenkernelements gelangt und durch die Auslassöffnung austritt.
Filterbaugruppe gemäß Anspruch 13, die dergestalt konfiguriert ist, dass sie mit einem Malus von weniger als etwa 3% für Kraftstoff arbeitet.
Filterbaugruppe gemäß Anspruch 13, bei der das Medium aus gewobenen Sintermetallfasern aus einem Material hergestellt ist, das aus der aus Nickel-Chrom-Eisen-Legierung und nicht rostendem Stahl bestehenden Gruppe ausgewählt wurde.
Filterbaugruppe gemäß Anspruch 13, bei der das Filterpaket mindestens 150 Falten aufweist und einen Flächeninhalt von mehr als etwa 7 ft2 besitzt.
Ein Abgasfiltersystem für einen Dieselmotor, aufweisend: – eine passive Dieselpartikelfilterbaugruppe, aufweisend eine Gehäuseeinheit, die eine Filterkammer mit einem zylindrischen Innenkernelement definiert, das von einem Medium aus gewobenen Sintermetallfasern in zwei Schichten umgeben ist, wobei die innerste Schicht des Metallfasermediums eine durchschnittliche Porosität von etwa 2 bis etwa 7 μm besitzt und die äußerste Schicht des Metallfasermediums eine durchschnittliche Porosität von etwa 7 bis etwa 15 μm besitzt; und – eine Sekundäreinspritzbaugruppe, die an die Gehäuseeinheit gekoppelt und so konfiguriert ist, dass sie gezielt das Dieselabgas auf eine Temperatur erwärmt, die für die Regeneration des passiven Dieselpartikelfilters geeignet ist.
System gemäß Anspruch 17, bei dem das Medium aus gewobenen Sintermetallfasern aus einem Material hergestellt ist, das aus der aus Nickel-Chrom-Eisen-Legierung und nicht rostendem Stahl bestehenden Gruppe ausgewählt wurde.
System gemäß Anspruch 17, bei dem die Filterbaugruppe so konfiguriert ist, dass das Dieselabgas in die Filterkammer strömt, nach innen durch das Zweischichtenfilterpaket auf eine Innenseite des Innenkernelements gelangt und durch eine Auslassöffnung austritt.
System gemäß Anspruch 17, bei dem die Baugruppe zur Sekundäreinspritzung so konfiguriert ist, dass sie eine beladene Filterbaugruppe mit einem maximalen Malus von etwa 3% für Kraftstoff regeneriert.