DE112011101624T5 - Device and system for retaining debris and catching sparks - Google Patents
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Abstract
Im vorliegenden Schriftstück sind verschiedenartige Ausführungsformen eines Geräts und Systems zum Zurückhalten von Bruchstücken und Abfangen von Funken beschrieben, welches mindestens einige der Unzulänglichkeiten von Lösungsansätzen des Standes der Technik behebt. Gemäß einer Ausführungsform wird ein Gerät (230) zur Folgenminderung einer Beschädigung eines Abgasnachbehandlungsbauelements (210) bei einem Verbrennungsmotorsystem (100) offenbart, das dazu befähigt ist, einen Abgasstrom zu erzeugen. Das Gerät umfasst ein Gehäuse (231), das einen Abgaseinlass (232), einen Abgasauslass (234) und einen Abgasströmungskanal (344) umfasst, der zwischen dem Abgaseinlass und -auslass angeordnet ist. Weiterhin umfasst das Gerät ein röhrenförmiges Gittersieb (236), das im Wesentlichen vollständig innerhalb des Abgasströmungskanals angeordnet ist. Das Gittersieb umfasst ein geschlossenes Ende (250), das in der Nähe des Abgaseinlasses des Gehäuses angeordnet ist, und ein gegenüberliegendes offenes Ende (342), das in der Nähe des Abgasauslasses des Gehäuses angeordnet ist. Das Gittersieb ist dafür ausgelegt, Partikel von beschädigten Abgasnachbehandlungsbauelementen abzufangen, die sich innerhalb des Abgasstroms befinden.The present document describes various embodiments of an apparatus and system for retaining debris and trapping sparks which overcomes at least some of the shortcomings of prior art approaches. According to one embodiment, an apparatus (230) for mitigating damage to an exhaust aftertreatment device (210) in an internal combustion engine system (100) capable of generating an exhaust flow is disclosed. The apparatus includes a housing (231) including an exhaust inlet (232), an exhaust outlet (234), and an exhaust flow passage (344) disposed between the exhaust inlet and outlet. Further, the apparatus includes a tubular mesh screen (236) disposed substantially entirely within the exhaust gas flow passage. The mesh screen includes a closed end (250) disposed proximate the exhaust inlet of the housing and an opposite open end (342) disposed proximate the exhaust outlet of the housing. The grille screen is adapted to capture particulate matter from damaged exhaust aftertreatment devices located within the exhaust stream.
Description
GEBIETTERRITORY
Diese Offenlegung betrifft Abgasnachbehandlungssysteme für Verbrennungsmotoren, und insbesondere ein Gerät und System zum Zurückhalten von Bruchstücken und Abfangen von Funken bei einem Abgasnachbehandlungssystem für einen dieselbetriebenen Verbrennungsmotor.This disclosure relates to exhaust aftertreatment systems for internal combustion engines, and more particularly to an apparatus and system for retaining debris and trapping sparks in an exhaust aftertreatment system for a diesel-fueled internal combustion engine.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Die Abgasvorschriften für Verbrennungsmotoren sind in den letzten Jahren stetig verschärft worden. Die vorgeschriebenen Emissionswerte für NOx und Partikel aus dieselbetriebenen Verbrennungsmotoren beispielsweise sind so niedrig, dass die Emissionswerte in vielen Fällen mit verbesserten Verbrennungstechnologien nicht erreicht werden können. Daher werden Motoren in zunehmendem Maße mit Abgasnachbehandlungssystemen versehen, um schädliche Abgasemissionen zu verringern. Typische Abgasnachbehandlungssysteme umfassen beliebige von verschiedenartigen Bauelementen, die dafür ausgelegt sind, den Gehalt an schädlichen Emissionen im Abgas zu verringern. So umfassen beispielsweise einige Abgasnachbehandlungssysteme für dieselbetriebene Verbrennungsmotoren verschiedenartige Bauelemente wie etwa einen Diesel-Oxidationskatalysator (DOC), einen Partikelfilter oder Dieselrußpartikelfilter (DPF) sowie einen Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR). In einigen Abgasnachbehandlungssystemen strömt das Abgas zuerst durch den Diesel-Oxidationskatalysator, dann durch den Dieselrußpartikelfilter und anschließend durch den SCR-Katalysator.The exhaust regulations for internal combustion engines have been steadily tightened in recent years. For example, the prescribed emission levels for NOx and particulates from diesel-fueled internal combustion engines are so low that emissions levels can not be met in many cases with improved combustion technologies. Therefore, engines are increasingly being provided with exhaust aftertreatment systems to reduce harmful exhaust emissions. Typical exhaust aftertreatment systems include any of various devices designed to reduce the level of harmful emissions in the exhaust. For example, some exhaust aftertreatment systems for diesel-fueled internal combustion engines include various components such as a diesel oxidation catalyst (DOC), a particulate filter or diesel particulate filter (DPF), and a selective catalytic reduction (SCR) catalyst. In some exhaust aftertreatment systems, the exhaust flows first through the diesel oxidation catalyst, then through the diesel soot particulate filter and then through the SCR catalyst.
Jedes der Bauelemente DOC, DPF und SCR-Katalysator ist dafür ausgelegt, das Abgas, welches durch das jeweilige Bauelement hindurch- oder darüber hinwegströmt, einem bestimmten Vorgang zur Abgasemissionsbehandlung zu unterziehen. Die DOC, DPF und der SCR-Katalysator umfassen jeweils ein Katalysatorbett oder Substrat, das den entsprechenden Vorgang zur Abgasemissionsbehandlung erleichtert. Im Allgemeinen verringert das Katalysatorbett des DOC mittels Oxidationstechniken die Menge an Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen, welche in dem Abgas enthalten ist. Das Substrat des DPF filtert schädliche Dieselpartikel und Ruß aus dem Abgas heraus. Das Katalysatorbett des SCR-Katalysators verringert zum Abschluss die Menge an Stickoxiden (NOx), die in dem Abgas enthalten ist.Each of the DOC, DPF, and SCR catalyst devices is configured to subject exhaust gas passing through or over the respective device to a particular exhaust emission treatment operation. The DOC, DPF, and SCR catalyst each include a catalyst bed or substrate that facilitates the corresponding process for exhaust emission treatment. In general, the catalyst bed of the DOC reduces by oxidation techniques the amount of carbon monoxide and hydrocarbons contained in the exhaust gas. The substrate of the DPF filters out harmful diesel particulates and soot from the exhaust gas. The catalyst bed of the SCR catalyst finally reduces the amount of nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas.
Leider können die Substrate von DOC, DPF und SCR-Katalysator aufgrund eines beliebigen verschiedenartiger Zustände, wie etwa des Alters, der Vibrationen, der Hochtemperaturereignisse usw., einen Schaden erleiden. Ein Substratschaden hat oftmals katastrophale Folgen, wenn nämlich Teile der Substrate abbrechen und in das Abgas gelangen. Obgleich typische bordgestützte Diagnosesysteme einen Bediener warnen, dass die Bauelemente beschädigt sind, sind herkömmliche Systeme nicht derart ausgestattet, dass sie die Bruchstücke beschädigter Substrate abfangen können, bevor diese in die Atmosphäre gelangen. Der Ausstoß beschädigter Substratstücke in die Atmosphäre ist unerwünscht, da die Substratstücke möglicherweise schädliche Auswirkungen auf die Umwelt haben. Im Allgemeinen umfassen herkömmliche dieselbetriebene Motorsysteme keine Vorrichtungen zur Schadensfolgenminderung, um Stücke beschädigter Nachbehandlungsbauelemente abzufangen, da mit derartigen Vorrichtungen ein erhöhter Platzbedarf und deutlich stärkere Strömungsbehinderung des Abgases einhergeht.Unfortunately, the substrates of DOC, DPF, and SCR catalyst may suffer damage due to any of various conditions, such as age, vibration, high temperature events, and so on. Substrate damage often has catastrophic consequences, namely when parts of the substrates break off and enter the exhaust gas. Although typical on-board diagnostic systems warn an operator that the components are damaged, conventional systems are not equipped to trap the fragments of damaged substrates before they enter the atmosphere. The discharge of damaged pieces of substrate into the atmosphere is undesirable because the pieces of substrate may have deleterious effects on the environment. In general, conventional diesel powered engine systems do not include damage reduction devices to intercept pieces of damaged aftertreatment devices, as such devices add to increased footprint and significantly increased flow restriction of the exhaust.
Zusätzlich zu den oben genannten Anforderungen der Abgasemissionsverminderung verlangen die gegenwärtigen Vorschriften die Verwendung von Funkenfängern bei Motorsystemen für bestimmte industrielle Anwendungen. Das US-amerikanische Landwirtschaftsministerium (USDA) schreibt beispielsweise vor, dass Motorsysteme über Funkenfänger verfügen müssen, wenn sie in Naturschutzgebieten, wie etwa in Wäldern, verwendet werden. Vorschriftsgemäße Funkenfänger müssen Funken, die eine gesetzliche vorgeschriebene Größe überschreiten, vor dem Ausstoß der Funken in die Atmosphäre abfangen. Im Allgemeinen umfassen Funken brennbare Materialien oder glühende Bruchstücke, die Brände verursachen können, wenn sie in die Atmosphäre ausgestoßen werden.In addition to the above exhaust emission reduction requirements, current regulations require the use of spark arresters in engine systems for certain industrial applications. The US Department of Agriculture (USDA), for example, requires that motor systems must have spark arresters when used in nature reserves, such as forests. Proper spark arresters must absorb sparks that exceed a legal regulatory limit before discharging the sparks into the atmosphere. Generally, sparks involve flammable materials or incandescent debris that can cause fires when ejected into the atmosphere.
Zu den herkömmlichen Funkenfängern gehören statorartige Funkenfänger und siebartige Funkenfänger. Statorartige Funkenfänger fangen Funken ab, indem sie durch Schaufelblätter Zentrifugalkräfte erzeugen, welche die Funken vom Abgas trennen. Siebartige Funkenfänger fangen Funken unter Verwendung eines feinen Gittersiebes ab, wobei die Funken am Sieb zurückgehalten werden. Statorartige Funkenfänger sind typischerweise größer, raumgreifender und komplexer als siebartige Funkenfänger, da kleinere statorartige Funkenfänger zu einem erheblichen Anstieg des Abgaswiderstands führen würden. Weiterhin eignen sich statorartige Funkenfänger bei vielen Motorsystemen nicht zum Abfangen großer Funken oder beschädigter Substratstücke. Obgleich siebartige Funkenfänger kleiner als statorartige Funkenfänger sind und zu einem geringeren Abgaswiderstand führen, neigen sie dazu, sich schnell mit Ruß zuzusetzen. Dementsprechend blieb die Verwendung herkömmlicher siebartiger Funkenfänger auf nicht-rußende benzinbetriebene Motorsysteme beschränkt.Conventional spark arresters include stator-type spark arresters and sieve-type spark arrestors. Stator-like spark arresters catch sparks by creating centrifugal forces through blades that separate the sparks from the exhaust gas. Sieve-type spark arresters catch sparks using a fine mesh screen, with the sparks retained on the screen. Stator-type spark arresters are typically larger, bulkier, and more complex than wire-type spark arresters because smaller stator-type spark arrestors would result in a significant increase in exhaust drag. Furthermore, in many motor systems, stator-type spark arresters are not suitable for trapping large sparks or damaged substrate pieces. Although sieve-type spark arresters are smaller than stator spark arresters and result in lower exhaust resistance, they tend to settle quickly with soot. Accordingly, the use of conventional sieve-type spark arresters has been limited to non-soot gasoline powered engine systems.
ZUSAMMENFASSUNG SUMMARY
Der Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist mit Hinblick auf den gegenwärtigen Stand der Technik entwickelt worden, und insbesondere mit Hinblick auf die Aufgaben und Bedürfnisse innerhalb dieses Fachgebietes, welche mit den derzeit erhältlichen Bruchstück-Rückhalteelementen und Funkenfängern noch nicht vollständig gelöst werden konnten. Dementsprechend wurde der Gegenstand der vorliegenden Anmeldung entwickelt, um ein Gerät und System zum Zurückhalten von Bruchstücken und Abfangen von Funken bereitzustellen, welches zumindest einige Unzulänglichkeiten von Lösungsansätzen des Standes der Technik behebt.The subject matter of the present application has been developed in light of the current state of the art, and in particular with regard to the objects and needs within this field, which have not yet been fully solved by the currently available fragment retainers and spark arresters. Accordingly, the subject matter of the present application has been developed to provide an apparatus and system for retaining debris and trapping sparks which overcomes at least some shortcomings of prior art approaches.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Gerät zur Schadensfolgenminderung bei einem Abgasnachbehandlungsbauelement in einem Verbrennungsmotorsystem offenbart, das dazu befähigt ist, einen Abgasstrom zu erzeugen. Das Gerät umfasst ein Gehäuse, das einen Abgaseinlass, einen Abgasauslass und einen Abgasströmungskanal umfasst, der zwischen dem Abgaseinlass und -auslass angeordnet ist. Weiterhin umfasst das Gerät ein röhrenförmiges Gittersieb, das im Wesentlichen vollständig innerhalb des Abgasströmungskanals angeordnet ist. Das Gittersieb umfasst ein geschlossenes Ende, das in der Nähe des Abgaseinlasses des Gehäuses angeordnet ist, und ein gegenüberliegendes offenes Ende, das in der Nähe des Abgasauslasses des Gehäuses angeordnet ist. Das Gittersieb ist dafür ausgelegt, Partikel von beschädigten Abgasnachbehandlungsbauelementen abzufangen, die sich innerhalb des Abgasstroms befinden.According to one embodiment, a damage mitigation apparatus is disclosed in an exhaust aftertreatment device in an internal combustion engine system that is capable of generating an exhaust stream. The apparatus includes a housing that includes an exhaust inlet, an exhaust outlet, and an exhaust flow passage disposed between the exhaust inlet and outlet. Further, the apparatus comprises a tubular mesh screen disposed substantially entirely within the exhaust gas flow passage. The mesh screen includes a closed end disposed proximate the exhaust inlet of the housing and an opposite open end disposed proximate the exhaust outlet of the housing. The grille screen is adapted to capture particulate matter from damaged exhaust aftertreatment devices located within the exhaust stream.
In bestimmten Umsetzungen des Geräts begrenzt das Gittersieb einen Innenraum, dessen Querschnittsfläche vom geschlossenen zum offenen Ende hin zunimmt. In einigen Umsetzungen ist die Querschnittsfläche des Innenraums in der Nähe des offenen Endes näherungsweise gleich der Querschnittsfläche des Abgasauslasses des Gehäuses. Die Querschnittsfläche des Abgasauslasses des Gehäuses kann näherungsweise gleich der größten Querschnittsfläche des Abgasströmungskanals sein.In certain implementations of the apparatus, the mesh screen limits an interior space whose cross-sectional area increases from the closed to the open end. In some implementations, the cross-sectional area of the interior near the open end is approximately equal to the cross-sectional area of the exhaust outlet of the housing. The cross-sectional area of the exhaust outlet of the housing may be approximately equal to the largest cross-sectional area of the exhaust gas flow channel.
Gemäß einigen Umsetzungen ist das offene Ende des Gittersiebs direkt an der Innenfläche des Gehäuses befestigt. Der Abgaseinlass des Gehäuses kann lösbar mit einem Abgasauslass einer stromaufwärts gelegenen Abgasnachbehandlungsvorrichtung gekoppelt werden. In ähnlicher Weise kann der Abgasauslass des Gehäuses dafür ausgelegt sein, in einen Abgaseinlass einer stromabwärts gelegenen Abgasnachbehandlungsvorrichtung einzugreifen. Darüber hinaus kann das Gehäuse des Geräts eine Länge aufweise, die zwischen näherungsweise 8 Inches und näherungsweise 10 Inches beträgt. In bestimmten Umsetzungen umfasst das Gittersieb Seitenwände, die sich vom geschlossenen Ende zum offenen Ende mit einem Winkel von mindestens ungefähr 5° voneinander entfernen.According to some implementations, the open end of the mesh screen is attached directly to the inner surface of the housing. The exhaust inlet of the housing may be releasably coupled to an exhaust outlet of an upstream exhaust after-treatment device. Similarly, the exhaust outlet of the housing may be configured to engage an exhaust inlet of a downstream exhaust after-treatment device. In addition, the housing of the device may have a length that is between approximately 8 inches and approximately 10 inches. In certain implementations, the grid screen includes sidewalls that extend from the closed end to the open end at an angle of at least about 5 ° apart.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Abgasnachbehandlungssystem für einen dieselbetriebenen Verbrennungsmotor einen Dieselrußpartikelfilter und einen Fänger, der stromabwärts des Dieselrußpartikelfilters angeordnet ist. Der Dieselrußpartikelfilter steht derart mit dem dieselbetriebenen Verbrennungsmotor in Verbindung, dass er das Abgas aufnimmt. Darüber hinaus umfasst der Dieselrußpartikelfilter ein Filtersubstrat zum Abfangen von Partikeln, die im Abgas vorhanden sind. Der Fänger steht derart mit dem Dieselrußpartikelfilter in Verbindung, dass er das Abgas aufnimmt. Zusätzlich umfasst der Fänger ein Gittersieb, durch welches das gesamte Abgas strömt, welches der Fänger aufnimmt. Das Gittersieb umfasst eine Mehrzahl von Öffnungen, deren Größe derart ist, dass Funken abgefangen werden, deren Größe einen Schwellenwert überschreitet. Die Funken werden von dem dieselbetriebenen Verbrennungsmotor erzeugt. Die Mehrzahl an Öffnungen hat weiterhin ein Größe, die derart beschaffen ist, dass Bruchstücke beschädigter Bauelemente abgefangen werden, deren Größe einen Schwellenwert überschreitet, wobei es sich bei den Bruchstücken beschädigter Bauelemente um Teile eines beschädigten Nachbehandlungsbauelements handeln kann, das sich stromaufwärts des Fängers befindet.In another embodiment, the exhaust aftertreatment system for a diesel-fueled internal combustion engine includes a diesel particulate filter and a catcher disposed downstream of the diesel particulate filter. The diesel particulate filter is in communication with the diesel-powered internal combustion engine so as to receive the exhaust gas. In addition, the diesel particulate filter includes a filter substrate for trapping particulate matter present in the exhaust gas. The catcher communicates with the diesel particulate filter such that it receives the exhaust gas. In addition, the catcher comprises a mesh screen through which flows all the exhaust gas which the catcher receives. The mesh screen includes a plurality of apertures sized to intercept sparks whose magnitude exceeds a threshold. The sparks are generated by the diesel-powered internal combustion engine. The plurality of openings is further sized to intercept broken pieces of size exceeding a threshold, wherein the broken pieces of damaged components may be parts of a damaged aftertreatment device located upstream of the catcher.
In einigen Umsetzungen umfasst das Abgasnachbehandlungssystem weiterhin einen Diesel-Oxidationskatalysator, der sich stromaufwärts des Dieselrußpartikelfilters befindet, und einen Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion, der stromabwärts des Dieselrußpartikelfilters und stromaufwärts des Fängers angeordnet ist. Das beschädigte Nachbehandlungsbauelement umfasst mindestens eines der Elemente Dieselrußpartikelfilter, Diesel-Oxidationskatalysator und Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion. Der Fänger kann dafür ausgelegt sein, einen Anstieg des Abgasgegendrucks von weniger als ungefähr 0,5 in-Hg innerhalb des Abgasnachbehandlungssystems zu bewirken.In some implementations, the exhaust aftertreatment system further includes a diesel oxidation catalyst located upstream of the diesel particulate filter and a selective catalytic reduction catalyst disposed downstream of the diesel soot particulate filter and upstream of the catcher. The damaged aftertreatment device includes at least one of the diesel particulate filter, the diesel oxidation catalyst, and the selective catalytic reduction catalyst. The catcher may be configured to cause an increase in exhaust backpressure of less than about 0.5 in-Hg within the exhaust aftertreatment system.
Gemäß bestimmten Umsetzungen umfasst der Fänger einen Abgaseinlass und einen Abgasauslass. Das Gittersieb kann ein geschlossenes Ende und ein offenes Ende, das dem geschlossenen Ende gegenüberliegt, umfassen. Das geschlossene Ende kann näher an dem Abgaseinlass des Fängers als das offene Ende sein. Alternativ dazu kann, in anderen Umsetzungen, das offene Ende näher an dem Abgaseinlass des Fängers als das geschlossene Ende sein.According to certain implementations, the catcher includes an exhaust inlet and an exhaust outlet. The mesh screen may include a closed end and an open end opposite the closed end. The closed end may be closer to the exhaust inlet of the catcher than the open end. Alternatively, in other implementations, the open end may be closer to the trap inlet than the closed end.
Das Abgasnachbehandlungssystem kann weiterhin ein Gehäuse für Bauelemente und ein Abgasnachbehandlungsbauelement, welches innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, umfassen. Der Fänger kann innerhalb des Gehäuses für Bauelemente stromabwärts des Abgasnachbehandlungsbauelements angeordnet sein. Der Fänger kann auch extern und dazu befähigt sein, lösbar am Gehäuse für Bauelemente befestigt zu werden.The exhaust aftertreatment system may further comprise a housing for components and a Exhaust after-treatment device disposed within the housing. The catcher may be disposed within the housing for components downstream of the exhaust aftertreatment device. The catcher may also be external and capable of being releasably secured to the housing for components.
Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst ein Verbrennungsmotorsystem einen dieselbetriebenen Verbrennungsmotor, der dazu befähigt ist, einen Abgasstrom zu erzeugen. Das System umfasst weiterhin ein Abgasnachbehandlungssystem, das derart mit dem dieselbetriebenen Verbrennungsmotor in Verbindung steht, dass es das Abgas aufnimmt. Das Nachbehandlungssystem umfasst einen Dieselrußpartikelfilter mit einem Filtersubstrat zum Abfangen von Partikeln, die im Abgasstrom vorhanden sind. Das System kann weiterhin einen Fänger umfassen, der stromabwärts des Dieselrußpartikelfilters angeordnet ist und derart mit dem Dieselrußpartikelfilter in Verbindung steht, dass er das Abgas aufnimmt. Der Fänger umfasst ein im Allgemeinen röhrenförmiges Gittersieb, durch welches das gesamte Abgas strömt, welches der Fänger aufnimmt. Das Gittersieb umfasst eine Mehrzahl von Öffnungen, deren Größe derart ist, dass Funken, deren Größe einen Schwellenwert überschreitet, und Bruchstücke beschädigter Bauelemente, deren Größe den Schwellenwert überschreitet, abgefangen werden.In another embodiment, an internal combustion engine system includes a diesel-fueled internal combustion engine that is capable of generating an exhaust gas flow. The system further includes an exhaust aftertreatment system in communication with the diesel-powered internal combustion engine to receive the exhaust gas. The aftertreatment system includes a diesel particulate filter with a filter substrate for trapping particulates present in the exhaust stream. The system may further include a catcher disposed downstream of the diesel particulate filter and in communication with the diesel particulate filter to receive the exhaust gas. The catcher comprises a generally tubular mesh screen through which all of the exhaust gas which the catcher receives flows. The grating screen includes a plurality of apertures sized to intercept sparks whose magnitude exceeds a threshold and fragments of damaged components whose magnitude exceeds the threshold.
In bestimmten Umsetzungen des Verbrennungsmotorsystems erzeugt der dieselbetriebene Verbrennungsmotor mindestens 50 anglo-amerikanische Pferdestärken. In anderen Umsetzungen erzeugt der dieselbetriebene Verbrennungsmotor mindestens 500 anglo-amerikanische Pferdestärken. In einigen Umsetzungen genügen der dieselbetriebene Verbrennungsmotor und das Abgasnachbehandlungssystem mindestens einer der
In der gesamten vorliegenden Beschreibung sind Bezugnahmen auf Merkmale, Vorteile oder ähnliche Aussagen keinesfalls derart aufzufassen, dass sämtliche der Merkmale und Vorteile, welche mit dem Gegenstand der vorliegenden Offenlegung umgesetzt werden können, in einer beliebigen einzelnen Ausführungsform vorhanden sind oder sein müssten. Vielmehr sind Aussagen, die sich auf Merkmale und Vorteile beziehen, derart aufzufassen, dass spezifische Merkmale, Vorteile oder kennzeichnende Eigenschaften, die in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben werden, bei mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung vorhanden sind. In der gesamten vorliegenden Beschreibung können sich somit Erörterungen von Merkmalen und Vorteilen und ähnliche Aussagen auf ein und dieselbe Ausführungsform beziehen, müssen dies jedoch nicht notwendigerweise.Throughout the present specification, references to features, advantages, or similar statements are in no way to be considered as including, or needing to be, any of the features and advantages that can be practiced with the subject matter of the present disclosure in any particular embodiment. Rather, statements referring to features and advantages are to be understood as embodying specific features, advantages, or distinctive features described in connection with an embodiment in at least one embodiment of the present disclosure. Throughout the present specification, therefore, discussions of features and advantages and similar statements may refer to the same embodiment, but not necessarily so.
Die beschriebenen Merkmale, Vorteile und kennzeichnenden Eigenschaften des Gegenstandes der vorliegenden Offenlegung können darüber hinaus auf eine beliebige geeignete Art und Weise in einer oder mehreren Ausführungsformen kombiniert werden. Der Fachmann wird erkennen, dass der Gegenstand auch dann in die Praxis umgesetzt werden kann, wenn eines oder mehrere der spezifischen Merkmale oder Vorteile einer bestimmten Ausführungsform nicht gegeben sind. In anderen Fällen lassen sich bei bestimmten Ausführungsformen möglicherweise zusätzliche Merkmale und Vorteile erkennen, die nicht bei sämtlichen Ausführungsformen gegeben sein müssen. Diese Merkmale und Vorteile werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen noch besser ersichtlich werden oder lassen sich aus der praktischen Umsetzung des Gegenstandes erkennen, die nachstehend angeführt ist.In addition, the described features, advantages and characterizing features of the subject matter of the present disclosure may be combined in any suitable manner in one or more embodiments. Those skilled in the art will recognize that the subject matter may be practiced even if one or more of the specific features or advantages of a particular embodiment are not met. In other instances, certain embodiments may recognize additional features and benefits that may not be present in all embodiments. These features and advantages will become more apparent from the following description and the appended claims, or may be learned by practice of the object recited below.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Zum besseren Verständnis der Vorteile des Gegenstands erfolgt eine ausführlichere Beschreibung des oben in Kürze beschriebenen Gegenstands unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Mit dem Hinweis, dass in diesen Zeichnungen lediglich typische Ausführungsformen des Gegenstands dargestellt sind und diese daher nicht als Einschränkung des diesbezüglichen Geltungsbereichs aufzufassen sind, wird der Gegenstand anhand dieser Zeichnungen auf spezifischere und ausführlichere Weise beschrieben und erläutert, wobei:To better understand the advantages of the subject matter, a more detailed description of the subject matter described above will be made with reference to specific embodiments illustrated in the accompanying drawings. By indicating that only typical embodiments of the subject matter are illustrated in these drawings and are therefore not to be construed as limiting the scope thereof, the subject matter will be described and explained in more specific and more particular terms with reference to these drawings, wherein:
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
In der gesamten vorliegenden Beschreibung ist eine Bezugnahme auf „die Ausführungsform”, „eine Ausführungsform” oder ähnliche Aussagen derart aufzufassen, dass bestimmte Merkmale, Strukturen oder kennzeichnende Eigenschaften, die in Verbindung mit dieser Ausführungsform beschrieben werden, bei mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung gegeben sind. In der gesamten vorliegenden Beschreibung können sich die Formulierungen „in dieser Ausführungsform”, „in einer Ausführungsform” oder ähnliche Aussagen stets auf ein und dieselbe Ausführungsform beziehen, müssen dies jedoch nicht notwendigerweise. In ähnlicher Weise bedeutet die Verwendung des Begriffs „Umsetzung”, dass eine Umsetzung mit bestimmten Merkmalen, Strukturen oder kennzeichnenden Eigenschaften vorliegt, die in Verbindung mit einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung beschrieben werden, wobei eine Umsetzung stets mit einer oder mehreren Ausführungsformen in Verbindung stehen kann, es sei denn, es wird ausdrücklich eine andersartige Verbindung hergestellt.Throughout the present specification, reference to "the embodiment", "an embodiment" or similar statements shall be construed as giving certain features, structures or distinctive features described in connection with this embodiment in at least one embodiment of the present disclosure are. In the However, throughout the present description, the words "in this embodiment", "in one embodiment" or similar statements may always refer to the same embodiment, but not necessarily so. Similarly, the use of the term "implementation" means that there is implementation with certain features, structures, or characteristics described in connection with one or more embodiments of the present disclosure, a reaction always being associated with one or more embodiments can be, unless it is expressly made a different type of connection.
Darüber hinaus können die beschriebenen Merkmale, Vorteile oder kennzeichnenden Eigenschaften des Gegenstands, der im vorliegenden Schriftstück beschrieben ist, auf eine beliebige geeignete Weise in einer einzelnen oder in mehreren Ausführungsformen kombiniert werden. In der nachfolgenden Beschreibung werden zahlreiche spezifische Einzelheiten angegeben, wie etwa Beispiele für Steuervorrichtungen, Strukturen, Vorrichtungen, Algorithmen, Programmierungen, Softwaremodule, Anwenderauswahlen, Hardwaremodule, Hardwareschaltkreise, Hardware-Chips usw., die dem gründlichen Verständnis von Ausführungsformen der Gegenstandes dienen sollen. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass der Gegenstand auch bei fehlendem Vorliegen einer oder mehrerer der spezifischen Einzelheiten oder aber mit anderen Verfahren, Bauelementen, Werkstoffen und so weiter in die Praxis umgesetzt werden kann. In anderen Fällen sind bekannte Strukturen, Werkstoffe oder Vorgänge nicht im Einzelnen dargestellt oder beschrieben, um eine Verdeckung anderer Aspekte des offengelegten Gegenstands zu vermeiden.Moreover, the described features, advantages or characterizing features of the subject matter described herein may be combined in any suitable manner in a single or multiple embodiments. In the following description, numerous specific details are given, such as examples of control devices, structures, devices, algorithms, programming, software modules, user selections, hardware modules, hardware circuits, hardware chips, etc. that are intended to provide a thorough understanding of embodiments of the subject matter. One skilled in the art will recognize, however, that the subject matter may be practiced even in the absence of one or more of the specific details, or with other methods, components, materials, and so forth. In other instances, well-known structures, materials, or operations are not illustrated or described in detail to avoid obscuring other aspects of the disclosed subject matter.
Innerhalb des Verbrennungsmotors
Im Allgemeinen ist das Abgasnachbehandlungssystem
Bei dem DOC
Bei dem DPF
Das SCR-System
Jedes der Katalysator- oder Filtersubstrate des DOC
Zusätzlich zu möglichen Substratemissionen aufgrund einer starken Beschädigung eines Substrats eines Bauelements zur Abgasnachbehandlung kann es bei Verbrennungsmotoren zur Freisetzung von Funken kommen. Aufgrund der gefährlichen und brennbaren Beschaffenheit freigesetzter Funken schreibt die USDA vor, dass bestimmte Motorsysteme mit Funkenfängern versehen sein müssen, wenn sie innerhalb geschützter Gebiete verwendet werden. Eine häufige Anwendung umfasst die Verwendung von Motorsystemen bei bestimmten Fahrzeugen und/oder nicht-fahrzeugartigen Geräten, die in Waldgebieten betrieben werden. Herkömmlicherweise müssen zur Erfüllung der USDA-Vorschriften zu Funkenfängern benzinbetriebene Motorsysteme siebartige Funkenfänger verwenden und dieselbetriebene Motorsysteme statorartige Funkenfänger verwenden. Siebartige Funkenfänger passen besser zu benzinbetriebenen Motorsystemen, da sie kleiner sind und da siebartige Funkenfänger eine geringere Behinderung ausüben. Statorartige Funkenfänger werden herkömmlicherweise mit dieselbetriebenen Motorsystemen verwendet, da der hohe Ruß- und Partikelausstoß bisheriger Dieselmotoren siebartige Fänger rasch verstopfen würde.In addition to possible substrate emissions due to severe damage to a substrate of an exhaust aftertreatment device, internal combustion engines may leak sparks. Due to the hazardous and flammable nature of released sparks, the USDA requires certain engine systems to be equipped with spark arresters when used within protected areas. One common application involves the use of engine systems on certain vehicles and / or non-vehicular equipment operating in forest areas. Conventionally, in order to comply with the USDA regulations on spark arresters, gasoline powered engine systems must use sieve-type spark arrestors and diesel-powered engine systems must use stator-type spark arrestors. Screened spark arresters are better suited to gasoline powered engine systems because they are smaller and since screened spark arresters have less obstruction. Stator-type spark arresters are commonly used with diesel-powered engine systems because the high soot and particulate emissions of previous diesel engines would quickly clog up screen-like catchers.
Obgleich dies im Gegensatz zu herkömmlichen Techniken steht, umfasst das Dieselmotorsystem
Wie in
Der Fänger
Das Gittersieb
Das Gittersieb
Der Fänger
Ein weiteres Bauelement zur Abgasnachbehandlung
Die lösbare Verbindung zwischen den Bauelementgehäusen
Gemäß einer anderen Ausführungsform, die in
Ebenso wie der Fänger
Die radial am weitesten außen gelegenen Abschnitte oder Seitenwände
Das Gittersieb
Wie in
Nach dem Durchströmen des Einlasses
Die oben beschriebenen Fänger
Der Fänger
Im Betrieb gelangt Abgas
Das Gittersieb
Der vorliegende Gegenstand kann in anderen spezifischen Formen ausgeführt werden, ohne von seinem Geist oder seinen wesentlichen kennzeichnenden Eigenschaften abzuweichen. Die beschriebenen Ausführungsformen sind in jeder Hinsicht derart aufzufassen, dass sie lediglich der Erläuterung dienen und nicht einschränkend sind. Der Geltungsbereich der Erfindung ergibt sich somit aus den beigefügten Ansprüchen und nicht aus der vorangegangenen Beschreibung. Alle innerhalb des Sinns der Ansprüche und des Bereichs der Gleichwertigkeit mit diesen fallenden Änderungen sind in deren Geltungsbereich aufzunehmen.The present subject matter may be embodied in other specific forms without departing from its spirit or essential characterizing features. The described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the invention thus follows from the appended claims and not from the foregoing description. All changes within the meaning of the claims and the scope of equivalency with them are to be included within their scope.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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