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 Abgasnormen U.S. Tier 4 und Euro IIIb .In certain implementations of the internal combustion engine system, the diesel-powered internal combustion engine produces at least 50 Anglo-American horsepower. In other implementations, the diesel-powered internal combustion engine produces at least 500 Anglo-American horsepower. In some implementations, the diesel-powered internal combustion engine and the exhaust aftertreatment system satisfy at least one of Emission standards US Tier 4 and Euro IIIb ,

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:

1 ein schematisches Blockdiagramm eines Verbrennungsmotors ist, der ein Abgasnachbehandlungssystem und einen Fänger gemäß einer repräsentativen Ausführungsform aufweist; 1 Figure 3 is a schematic block diagram of an internal combustion engine having an exhaust aftertreatment system and a catcher according to a representative embodiment;

2 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Abgasnachbehandlungssystems gemäß einer Ausführungsform ist; 2 an exploded perspective view of an exhaust aftertreatment system according to one embodiment;

3 eine seitliche Querschnittansicht eines Fängers gemäß einer Ausführungsform ist; und 3 Figure 4 is a side cross-sectional view of a catcher according to one embodiment; and

4 eine seitliche Querschnittansicht eines Fängers gemäß einer anderen Ausführungsform ist. 4 a side cross-sectional view of a catcher according to another embodiment is.

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.

1 zeigt eine Ausführungsform eines Verbrennungsmotorsystems 100. Zu den Hauptbauelementen des Motorsystems 100 gehören ein Verbrennungsmotor 110 und ein Abgasnachbehandlungssystem 120, das mit dem Motor gekoppelt ist. Bei dem Verbrennungsmotor 110 kann es sich um einen Verbrennungsmotor mit Verdichtungszündung, wie etwa einen dieselbetriebenen Motor, handeln. In einigen Ausführungsformen leistet der Dieselmotor 110 mindestens ungefähr 50 anglo-amerikanische Pferdestärken. In bestimmten anderen Ausführungsformen leistet der Dieselmotor 110 mindestens ungefähr 500 anglo-amerikanische Pferdestärken. Gemäß einigen Ausführungsformen genügt das Verbrennungsmotorsystem 100 neueren Abgasnormen, wie etwa mindestens einer der Abgasnormen U.S. Tier 4, der Abgasnormen Euro IIIb und darüber hinaus. 1 shows an embodiment of an internal combustion engine system 100 , To the main components of the engine system 100 belong to an internal combustion engine 110 and an exhaust aftertreatment system 120 which is coupled to the engine. In the internal combustion engine 110 it may be a compression-ignition internal combustion engine, such as a diesel-powered engine. In some embodiments, the diesel engine provides 110 at least about 50 Anglo-American horsepower. In certain other embodiments, the diesel engine provides 110 at least about 500 Anglo-American horsepower. In some embodiments, the engine system suffices 100 newer emission standards, such as at least one of Emission standards US Tier 4, the emission standards Euro IIIb and beyond.

Innerhalb des Verbrennungsmotors 110 wird Atmosphärenluft mit Kraftstoff kombiniert, um den Motor anzutreiben. Bei der Verbrennung von Kraftstoff und Luft entsteht Abgas. Mindestens eine Teilmenge des vom Verbrennungsmotor 110 erzeugten Abgases wird im Betrieb über das Abgasnachbehandlungssystem 120 abgeführt. In bestimmten Umsetzungen umfasst das Motorsystem 100 eine Abgasrückführungsleitung (EGR) (nicht dargestellt), die dafür ausgelegt ist, dass eine Teilmenge des vom Motor 110 erzeugten Abgases in den Motor zurückgeführt werden kann, um die Verbrennungseigenschaften des Motors 110 zu verändern.Inside the internal combustion engine 110 Atmospheric air is combined with fuel to power the engine. The combustion of fuel and air produces exhaust gas. At least a subset of the engine 110 generated exhaust gas is in operation via the exhaust aftertreatment system 120 dissipated. In certain implementations, the engine system includes 100 an exhaust gas recirculation (EGR) line (not shown) configured to receive a subset of that from the engine 110 generated exhaust gas can be returned to the engine to the combustion characteristics of the engine 110 to change.

Im Allgemeinen ist das Abgasnachbehandlungssystem 120 dafür ausgelegt, verschiedenartige chemische Verbindungen und Partikelemissionen zu entfernen, die im Abgasstrom vorhanden sind, welcher vom Motor 110 stammend aufgenommen wird. Das Abgasnachbehandlungssystem 120 umfasst einen Diesel-Oxidationskatalysator (DOC) 130, einen Dieselrußpartikelfilter (DPF) 140 und ein SCR-System 150. In einer Abgasströmungsrichtung, die durch Richtungspfeile zwischen den Bauelementen des Abgasnachbehandlungssystems angegeben ist, kann das Abgas vom Motor 110 durch den DOC 130, durch den DPF 140 und durch das SCR-System 150 strömen. Anders ausgedrückt, ist in der dargestellten Ausführungsform der DPF 140 stromabwärts des DOC 130 angeordnet, und das SCR-System 150 ist stromabwärts des DPF 140 angeordnet. In anderen Ausführungsformen können die Bauelemente des Abgasnachbehandlungssystems 120 in einer beliebigen von verschiedenartigen Anordnungen angeordnet sein, und das System kann stromabwärts des SCR-Systems 150 weitere Bauelemente, wie etwa einen AMOX-Katalysator (nicht dargestellt), oder weniger Bauelemente umfassen. Im Allgemeinen enthält Abgas, das im Abgasnachbehandlungssystem 200 behandelt wurde und anschließend an die Atmosphäre abgegeben wird, erheblich weniger Schadstoffe, wie etwa Dieselpartikel, NOx, Kohlenwasserstoffe wie Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, als unbehandeltes Abgas.In general, the exhaust aftertreatment system 120 designed to remove various chemical compounds and particulate emissions present in the exhaust stream from the engine 110 is recorded. The exhaust aftertreatment system 120 includes a Diesel Oxidation Catalyst (DOC) 130 , a diesel particulate filter (DPF) 140 and an SCR system 150 , In an exhaust gas flow direction indicated by directional arrows between the components of the exhaust aftertreatment system, the exhaust gas may be from the engine 110 through the DOC 130 , by the DPF 140 and through the SCR system 150 stream. In other words, in the illustrated embodiment, the DPF is 140 downstream of the DOC 130 arranged, and the SCR system 150 is downstream of the DPF 140 arranged. In other embodiments, the components of the exhaust aftertreatment system 120 may be arranged in any of various arrangements, and the system may be downstream of the SCR system 150 other components, such as an AMOX catalyst (not shown), or less components include. In general, exhaust gas contains in the exhaust aftertreatment system 200 treated and then released to the atmosphere, significantly less pollutants, such as diesel particulates, NOx, hydrocarbons such as carbon monoxide and carbon dioxide, as untreated exhaust gas.

Bei dem DOC 130 kann es sich um einen beliebigen verschiedenartiger Durchfluss-Oxidationskatalysatoren handeln. Im Allgemeinen umfasst der DOC 130 ein Substrat mit einer aktiven Katalysatorschicht, die dafür ausgelegt ist, zumindest einige Partikel (z. B. die lösliche organische Rußfraktion) im Abgas zu oxidieren sowie die unverbrannten Kohlenwasserstoffe und CO zu weniger umweltschädlichen Verbindungen zu reduzieren. In einigen Umsetzungen kann der DOC 130 beispielsweise die Kohlenwasserstoff- und CO-Konzentrationen im Abgas hinreichend stark verringern, um die geltenden Emissionsnormen zu erfüllen.At the DOC 130 it can be any of a variety of flow through oxidation catalysts. In general, the DOC includes 130 a substrate having an active catalyst layer adapted to oxidize at least some of the particulates (eg, the soluble organic soot fraction) in the exhaust gas and to reduce the unburned hydrocarbons and CO to less environmentally harmful compounds. In some implementations, the DOC 130 For example, reduce the levels of hydrocarbons and CO in the exhaust sufficiently to meet applicable emission standards.

Bei dem DPF 140 kann es sich um einen beliebigen der verschiedenartigen Partikelfilter handeln, die innerhalb des Fachgebietes bekannt sind, wobei er dafür ausgelegt ist, die Konzentrationen an Partikeln, z. B. an Ruß und Asche, im Abgas zu vermindern, um die geltenden Emissionsnormen zu erfüllen. Der DPF 140 umfasst ein Filtersubstrat, das Ruß und andere Partikel abfängt, welche vom Motor 110 erzeugt werden. Das Motorsystem 100 regeneriert den DPF 140 in regelmäßigen Abständen, um Partikel zu entfernen, die sich im Laufe der Zeit auf dem DPF angesammelt haben. Im Wesentlichen wird der DPF 140 regeneriert, indem die Temperatur des Abgases derart erhöht wird, dass sie einen Temperaturschwellenwert überschreitet, der mit dem Verbrennen der Partikel einhergeht.At the DPF 140 It may be any of the various particulate filters known in the art, wherein it is designed to reduce the concentrations of particles, e.g. To reduce soot and ash in the exhaust to meet the applicable emission standards. The DPF 140 includes a filter substrate that traps soot and other particles from the engine 110 be generated. The engine system 100 regenerates the DPF 140 at regular intervals to remove particles that have accumulated on the DPF over time. In essence, the DPF 140 regenerated by increasing the temperature of the exhaust gas so that it exceeds a temperature threshold associated with the burning of the particles.

Das SCR-System 150 umfasst ein Reduktionsmittel-Abgabesystem und einen SCR-Katalysator, der stromabwärts des Reduktionsmittel-Abgabesystems angeordnet ist. Das Reduktionsmittel-Abgabesystem kann betrieben werden, um ein Reduktionsmittel in das Abgas einzuspritzen oder zu dosieren, bevor das Gas in den SCR-Katalysator gelangt. Das eingespritzte Reduktionsmittel (oder zersetzte Nebenprodukte des Reduktionsmittels, wie etwa bei der Reduktion von Harnstoff zur Bildung von Ammoniak) reagieren in Gegenwart des SCR-Katalysators mit NOx, um NOx im Abgas zu weniger schädlichen Emissionen wie etwa N2 und H2O zu reduzieren. Bei dem SCR-Katalysator kann es sich um einen beliebigen der verschiedenartigen Katalysatoren handeln, die innerhalb des Fachgebietes bekannt sind. In einigen Umsetzungen handelt es sich beispielsweise bei dem SCR-Katalysator um einen Katalysator auf Vanadiumbasis, und in anderen Umsetzungen handelt es sich bei dem SCR-Katalysator um einen Katalysator auf Zeolithbasis, wie etwa einen Cu-Zeolith- oder einen Fe-Zeolith-Katalysator. Wie das Filtersubstrat des DPF 140 kann der SCR-Katalysator hohen Temperaturen ausgesetzt sein, etwa während der DPF regeneriert wird.The SCR system 150 includes a reductant delivery system and an SCR catalyst disposed downstream of the reductant delivery system. The reductant delivery system may be operated to inject or meter a reductant into the exhaust before the gas enters the SCR catalyst. The injected reductant (or decomposed by-product of the reductant, such as in the reduction of urea to form ammonia) react with NOx in the presence of the SCR catalyst to reduce NOx in the exhaust to less harmful emissions such as N2 and H2O. The SCR catalyst may be any of various catalysts known in the art. For example, in some implementations, the SCR catalyst is a vanadium based catalyst, and in other implementations the SCR catalyst is a zeolite based catalyst, such as a Cu zeolite or a Fe zeolite catalyst , Like the filter substrate of the DPF 140 For example, the SCR catalyst may be exposed to high temperatures, such as while the DPF is being regenerated.

Jedes der Katalysator- oder Filtersubstrate des DOC 130, des DPF 140 und des SCR-Systems 150 kann aufgrund beliebiger verschiedenartiger Zustände beschädigt werden. Beispielsweise können sowohl Ereignisse mit hoher Abgastemperatur (z. B. DPF-Regenerierungsereignisse) als auch Umgebungen mit starken Vibrationen und das relative Alter der Einzelgegenstände zu einer Beschädigung der Substrate führen. Die Beschädigung der Substrate kann geringfügig (z. B. Rissbildung) oder stark (z. B. Zerfall des Substrats) sein. Geringfügige Beschädigungen der Substrate können nachweisbar und behebungsfähig sein, bevor sie wesentliche negative Auswirkungen auf die Umwelt haben. Starke Beschädigungen können hingegen oftmals erst behoben werden, wenn Teile des Substrats an die Umwelt abgegeben wurden. Herkömmliche dieselbetriebene Motorsysteme, bei denen Bauelemente zur Abgasnachbehandlung zum Einsatz kommen, haben keine Rückhalteelemente für Bruchstücke beschädigten Substrats, insbesondere wenn das beschädigte Substrat in Verbindung mit einem DPF oder einem stromabwärts gelegenen SCR-Katalysator auftritt. Dementsprechend würden bei dieselbetriebenen Motorsystemen Bruchstücke beschädigten Substrats an die Umwelt abgegeben, bevor schadensfolgenmindernde Maßnahmen umgesetzt werden könnten.Any of the catalyst or filter substrates of the DOC 130 , the DPF 140 and the SCR system 150 can be damaged due to any of various conditions. For example, both high exhaust gas temperature events (eg, DPF regeneration events) and high vibration environments and the relative age of the individual items can result in damage to the substrates. The damage to the substrates may be minor (eg, cracking) or severe (eg, disintegration of the substrate). Minor damage to the substrates can be detectable and recoverable before they have a significant negative impact on the environment. In contrast, severe damage can often only be remedied if parts of the substrate have been released to the environment. Conventional diesel-fueled engine systems employing exhaust aftertreatment devices have no debris retaining elements for damaged substrates, particularly when the damaged substrate is associated with a DPF or a downstream SCR catalyst. Accordingly, in diesel powered engine systems, fragments of damaged substrate would be released to the environment before damage reduction measures could be implemented.

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 100 der vorliegenden Offenlegung einen siebartigen Fänger 160 oder ein solches Partikelrückhalteelement, der/das sich stromabwärts des DOC 130, des DPF 140 und des SCR-Systems 150 befindet, um die doppelte Aufgabe eines Rückhalteelements für beschädigtes Substrat und eines Funkensammlers zu erfüllen (siehe 1). Der Fänger 160 nimmt im Allgemeinen 100% des Abgases auf, welches durch den DOC 130, den DPF 140 und das SCR-System 150 strömt. Der Fänger 160 dient dazu, die Folgen einer starken Beschädigung von Bauelementen des Abgasnachbehandlungssystems zu mindern, indem er Teile oder abgefallene Abschnitte von beschädigten Bauelementen auf einem gitterartigen Sieb abfängt, bevor diese an die Umwelt abgegeben werden. In ähnlicher Weise ist das gitterartige Sieb des Fängers 160 dafür ausgelegt, Funken abzufangen, die vom Motor 110 ausgestoßen werden, bevor diese an die Umwelt abgegeben werden, so wie es von der USDA vorgeschrieben ist. In einigen Umsetzungen befindet sich der Fänger 160 in einer Linie mit den Bauelementen des Abgasnachbehandlungssystems 120 und kann separat an diese angeschlossen werden. Beispielsweise sind in einer Umsetzung der DOC 130, der DPF 140 und der SCR-Katalysator des SCR-Systems 150 in einem einzigen Gehäuse untergebracht, das einen Gehäuseauslass hat. Bei dieser Umsetzung kann der Fänger 160 lösbar an den Gehäuseauslass gekoppelt werden. In anderen Umsetzungen ist der Fänger 160 in das Gehäuse eines Nachbehandlungsbauelements eingefügt, wie etwa eines Auslassabschnitts des SCR-Systems 150. Zum Beispiel kann der Fänger 160 innerhalb eines Gehäuses eines Nachbehandlungsbauelements unmittelbar stromaufwärts des Gehäuseauslasses angeordnet sein.Although this is in contrast to conventional techniques, the diesel engine system includes 100 In the present disclosure, a sieve-like catcher 160 or such particle retention member located downstream of the DOC 130 , the DPF 140 and the SCR system 150 to accomplish the dual task of a damaged substrate retention element and a spark collector (see 1 ). The catcher 160 generally absorbs 100% of the exhaust gas emitted by the DOC 130 , the DPF 140 and the SCR system 150 flows. The catcher 160 serves to mitigate the consequences of severe damage to components of the exhaust aftertreatment system by intercepting parts or fallen portions of damaged components on a grid-like screen before they are released to the environment. Similarly, the grid-like sieve of the catcher 160 designed to catch sparks from the engine 110 before they are released into the environment as prescribed by the USDA. In some implementations is the catcher 160 in line with the components of the exhaust aftertreatment system 120 and can be connected to it separately. For example, in one implementation the DOC 130 , the DPF 140 and the SCR catalyst of the SCR system 150 housed in a single housing having a housing outlet. In this implementation, the catcher 160 releasably coupled to the housing outlet. In other implementations is the catcher 160 inserted into the housing of an aftertreatment device, such as an outlet portion of the SCR system 150 , For example, the catcher 160 be disposed within a housing of a Nachbehandlungsbauteelements immediately upstream of the housing outlet.

Wie in 2 dargestellt ist, umfasst ein Dieselmotorsystem 200 ein Abgasnachbehandlungssystem 220 mit einem Fänger 230 gemäß einer Ausführungsform. Das Nachbehandlungssystem 220 umfasst ein Gehäuse oder eine Büchse 210 eines Nachbehandlungselements, innerhalb dessen/deren ein oder mehrere emissionsmindernde Bauelemente untergebracht sind. Gemäß einer Ausführungsform ist in dem Gehäuse 210 mindestens eines der Elemente DOC, DPF und SCR-Katalysator untergebracht. In der dargestellten Ausführungsform ist in dem Gehäuse 210 mindestens ein DPF untergebracht. Das Gehäuse 210 umfasst einen Abgaseinlass 212 und einen Abgasauslass 214. Das Abgas, welches von einem Motor erzeugt wird, strömt durch den Einlass 212 in das Gehäuse, das/die Bauelement(e) innerhalb des Gehäuses 210 reduzieren Emissionen, die im Abgas vorhanden sind, und das Abgas strömt durch den Auslass 214 aus dem Gehäuse heraus. Die Gehäuse der vorliegenden Offenlegung können aus beliebigen verschiedenartiger Werkstoffe, wie etwa Metall oder Metalllegierungen, hergestellt sein.As in 2 includes a diesel engine system 200 an exhaust aftertreatment system 220 with a catcher 230 according to one embodiment. The aftertreatment system 220 includes a housing or a sleeve 210 an aftertreatment element, within which one or more emission-reducing components are housed. According to one embodiment, in the housing 210 housed at least one of the elements DOC, DPF and SCR catalyst. In the illustrated embodiment is in the housing 210 housed at least one DPF. The housing 210 includes an exhaust inlet 212 and an exhaust outlet 214 , The exhaust gas generated by an engine flows through the inlet 212 in the housing, the / the component (s) within the housing 210 Reduce emissions that are present in the exhaust, and the exhaust gas flows through the outlet 214 out of the case. The housings of the present disclosure may be made of any of a variety of materials, such as metal or metal alloys.

Der Fänger 230 umfasst ein Gehäuse 231, das sich von einem Einlassende 232 zu einem Auslassende 234 erstreckt. In bestimmten Umsetzungen handelt es sich bei dem Gehäuse 231 um einen im Allgemeinen zylindrischen Hohlkasten. Das Einlassende 232 des Gehäuses 231 begrenzt einen Einlass, und das Auslassende 234 des Gehäuses begrenzt einen Auslass des Fängers 230. In dem Gehäuse 231 ist ein Gittersieb 236 untergebracht, das sich von einem geschlossenen Einlassende 250 in der Nähe des Einlassendes 232 des Gehäuses 231 bis zu einem offenen Auslassende (nicht dargestellt) in der Nähe (beispielsweise angrenzend, aneinandergefügt und/oder mit derselben Ausdehnung) des Auslassendes 234 des Gehäuses erstreckt. Das Gittersieb 236 ist derart angeordnet (z. B. aufgerollt), dass es eine dreidimensionale Form annimmt, die einen Innenraum begrenzt. Abgas, welches über den Einlass am Einlassende 232 in das Gehäuse 231 gelangt, strömt durch das Gittersieb 236 in den Innenraum, bevor es das Gehäuse über den Auslass am Auslassende 234 verlässt. Da das geschlossene Einlassende 250 des Gittersiebs 236 geschlossen oder verschlossen ist und das offene Auslassende im Allgemeinen dieselbe Ausdehnung wie das Auslassende 234 des Gehäuses 231 aufweist, strömt das gesamte Abgas, welches in das Gehäuse 231 des Fängers 230 gelangt, durch das Gittersieb 236.The catcher 230 includes a housing 231 extending from an inlet end 232 to an outlet end 234 extends. In certain implementations, it is the case 231 around a generally cylindrical hollow box. The inlet end 232 of the housing 231 defines an inlet, and the outlet end 234 of the housing limits an outlet of the catcher 230 , In the case 231 is a lattice screen 236 housed extending from a closed inlet end 250 near the inlet end 232 of the housing 231 up to an open outlet end (not shown) in the vicinity (for example, adjacent, joined together, and / or with the same extent) of the outlet end 234 of the housing extends. The lattice screen 236 is arranged (eg, rolled up) such that it assumes a three-dimensional shape that defines an interior space. Exhaust gas, which via the inlet at the inlet end 232 in the case 231 passes through the mesh screen 236 in the interior, before placing the housing over the outlet at the outlet end 234 leaves. Since the closed inlet end 250 of the mesh screen 236 is closed or closed and the open outlet end is generally the same extent as the outlet end 234 of the housing 231 has, all the exhaust gas, which flows into the housing 231 the catcher 230 passes through the screen 236 ,

Das Gittersieb 236 kann in beliebigen verschiedenartiger Anordnungen angeordnet sein. Vorzugsweise ist das Gittersieb 236 im Allgemeinen länglich und röhrenförmig, sodass es einen hohlen Innenkanal begrenzt. Das Gittersieb kann beliebige von verschiedenartigen Formen haben, sodass der hohle Innenkanal beliebige von verschiedenartigen Querschnittsformen hat und dennoch im Allgemeinen röhrenförmig ist. Anders ausgedrückt, kann das Gittersieb 236 nicht zylindrisch, aber dennoch röhrenförmig sein. Um Platz zu sparen und dabei die Leistungsfähigkeit zu verbessern, kann das geschlossene Einlassende 250 des Siebs 236 zusammengedrückt und gefaltet sein, sodass es einen im Allgemeinen ”X-förmigen” oder ”+-förmigen” undurchlässigen Abschluss 252 bildet. Im Verlauf der Erstreckung des Siebs 236 vom geschlossenen Einlassende 250 zum offenen Auslassende hin entfaltet sich das Sieb oder dehnt sich derart aus, dass es am offenen Auslassende eine im Allgemeinen kreisförmige Öffnung bildet. Obgleich das geschlossene Einlassende 250 der dargestellten Ausführungsform im Allgemeinen ”X-förmig” oder ”+-förmig” ist, kann das geschlossene Einlassende des Gittersiebs 236 in anderen Ausführungsformen andere Formen haben, wie etwa kreisförmig, abgerundet, zugespitzt, polygonal, geradlinig usw.The lattice screen 236 may be arranged in any of various arrangements. Preferably, the grid screen 236 generally elongated and tubular so as to define a hollow interior channel. The grid screen may have any of various shapes such that the hollow interior channel has any of various cross-sectional shapes and yet is generally tubular. In other words, the grid screen 236 not cylindrical, but still tubular. To save space while improving performance, the closed inlet end 250 of the sieve 236 compressed and folded so that it has a generally "X-shaped" or "+ -shaped" impermeable finish 252 forms. In the course of the extension of the sieve 236 from the closed inlet end 250 toward the open outlet end, the screen unfolds or expands to form a generally circular opening at the open outlet end. Although the closed inlet end 250 In the illustrated embodiment, it is generally "X-shaped" or "+ -shaped", the closed inlet end of the mesh screen 236 in other embodiments have other shapes, such as circular, rounded, pointed, polygonal, rectilinear, etc.

Das Gittersieb 236 umfasst eine Mehrzahl von Öffnungen von spezifischer Größe, Form und Anzahl. Die Größe und die Form der Öffnungen werden derart ausgewählt, dass Partikel hindurchgelassen werden, deren Größe unterhalb eines Schwellenwerts liegt, und dass der Durchgang von Partikeln verhindert wird, deren Größe den Schwellenwert überschreitet. Bei dem Größenschwellenwert kann es sich um beliebige von verschiedenen Größenwerten handeln, deren Auswahl auf beliebigen verschiedenartiger Faktoren beruht. In bestimmten Umsetzungen beruht der Größenschwellenwert indes auf Schwellenwerten, die von der Regierung festgelegt wurden. In einer Umsetzung hat jede der Öffnungen des Gitterblatts beispielsweise eine maximale Abmessung von ungefähr 0,023 Inches. Im Allgemeinen wird die Anzahl der Öffnungen so hoch sein, wie es der Werkstoff, aus welchem das Gittersieb 236 hergestellt ist, erlaubt. Vorzugsweise ist das Gittersieb 236 aus einem Gittersieb aus Metalldraht, wie etwa aus einem Gittersieb aus nichtrostendem Stahldraht, hergestellt. In diesen Umsetzungen beruht die Anzahl der Öffnungen auf der Größe und Festigkeit der Drähte, welche das Sieb bilden. In anderen Umsetzungen besteht das Gittersieb 236 aus einem eng gelochten Werkstoff. Das Gittersieb 236 ist weiterhin dafür ausgelegt, einen möglichst geringen Gegendruck zu verursachen. In bestimmten Umsetzungen beträgt beispielsweise der Anstieg des Abgasgegendrucks (d. h. Behinderung), der durch den Fänger hervorgerufen wird, weniger als ungefähr 0,5 in-Hg.The lattice screen 236 includes a plurality of openings of specific size, shape and number. The size and shape of the openings are selected to pass particles whose size is below a threshold and to prevent the passage of particles whose size exceeds the threshold. The size threshold may be any of a variety of sizes, the selection of which is based on any of a variety of factors. However, in some implementations, the size threshold is based on thresholds set by the government. For example, in one implementation, each of the openings of the lattice sheet has a maximum dimension of about 0.023 inches. In general, the number of openings will be as high as the material from which the mesh screen 236 is made, allowed. Preferably, the grid screen 236 from a mesh screen made of metal wire, such as a grid of stainless steel wire. In these implementations, the number of openings is based on the size and strength of the wires forming the screen. In other implementations, the lattice sieve exists 236 from a tightly perforated material. The lattice screen 236 is also designed to cause the least possible backpressure. In certain implementations amounts to For example, the increase in exhaust backpressure (ie, obstruction) caused by the catcher is less than about 0.5 in Hg.

Der Fänger 230 ist lösbar an den Abgasauslass 214 des Gehäuses 210 gekoppelt. Das Einlassende 232 des Fängergehäuses 231 umfasst einen abgestuften Abschnitt, dessen Größe dafür ausgelegt ist, den Abgasauslass 214 des Gehäuses 210 aufzunehmen. Auf spezifischere Weise ist der Innendurchmesser des Einlassendes 232 näherungsweise derselbe wie der Außendurchmesser des Abgasauslasses 214, während der Innendurchmesser des Einlassendes 232 näherungsweise derselbe wie der Innendurchmesser des Abgasauslasses 214 ist. Auf diese Weise wird der Abgasauslass derart schachtelbar im Einlassende 232 des Fängergehäuses 231 aufgenommen, dass die Innenflächen des Abgasauslasses 214 und des Fängereinlassendes 232 im Wesentlichen bündig sind. Das Einlassende 232 kann Aussparungen umfassen (siehe z. B. die Aussparungen 380 der 3), um die feste Fügung des Einlassendes rund um den Abgasauslass 214 zu erleichtern. In der dargestellten Ausführungsform erfolgt das feste Fügen des Einlassendes 232 rund um den Abgasauslass 214 mittels einer Klemme 238, die um das Einlassende geschlagen wird.The catcher 230 is detachable to the exhaust outlet 214 of the housing 210 coupled. The inlet end 232 of the catcher housing 231 includes a stepped portion whose size is adapted to the exhaust outlet 214 of the housing 210 take. More specifically, the inner diameter of the inlet end 232 approximately the same as the outer diameter of the exhaust outlet 214 while the inner diameter of the inlet end 232 approximately the same as the inner diameter of the exhaust outlet 214 is. In this way, the exhaust outlet becomes nestable in the inlet end 232 of the catcher housing 231 recorded that the inner surfaces of the exhaust outlet 214 and the catcher inlet end 232 are essentially flush. The inlet end 232 may include recesses (see, for example, the recesses 380 of the 3 ) to the fixed joint of the inlet end around the exhaust outlet 214 to facilitate. In the illustrated embodiment, the fixed joining of the inlet end takes place 232 around the exhaust outlet 214 by means of a clamp 238 which is struck around the inlet end.

Ein weiteres Bauelement zur Abgasnachbehandlung 220 und ein Gehäuse 221 können an das Auslassende 234 des Fängers 230 gekoppelt werden, wenn dies gewünscht wird. In bestimmten Umsetzungen kann es sich bei dem Bauelement 220 beispielsweise um eine Schalldämpfungsvorrichtung mit einem Gehäuse handeln, das einen Abgaseinlass 222 aufweist. Ähnlich wie das Einlassende 232 des Fängers 230 nimmt der Abgaseinlass 222 des Gehäuse 221 das Auslassende 234 des Fängers passgenau auf. Der Abgaseinlass 222 des Bauelements 220 wird mittels einer Klemme 224, die der Klemme 238 ähnlich ist, fest an das Auslassende 234 gefügt.Another component for exhaust aftertreatment 220 and a housing 221 can to the outlet end 234 the catcher 230 coupled, if desired. In certain implementations, the device may be 220 For example, to act a sound attenuation device with a housing having an exhaust inlet 222 having. Similar to the inlet end 232 the catcher 230 takes the exhaust inlet 222 of the housing 221 the outlet end 234 the catcher on exactly. The exhaust inlet 222 of the component 220 is by means of a clamp 224 that the clamp 238 similar, firmly to the outlet end 234 together.

Die lösbare Verbindung zwischen den Bauelementgehäusen 210, 221 und dem Fänger 230 ist der Wartungsfähigkeit des Fängers 230 förderlich. Wenn der Fänger 230 beispielsweise mit abgefangenen Partikeln gefüllt ist, kann der Fänger 230 ohne Schwierigkeiten gewartet werden, indem die Klemmen 224, 238 gelöst werden und der Fänger 230 abgenommen wird. Nach der Wartung des Fängers 230 (wobei z. B. die abgefangenen Partikel aus dem Sieb 236 entfernt werden) kann der Fänger 230 wieder in das System 200 eingebaut werden, indem der Abgasauslass 214 des Gehäuses 210 und das Einlassende 232 des Fängers passgenau zusammengesteckt werden, der Abgaseinlass 222 des Gehäuses 221 und das Auslassende 234 des Fängers passgenau zusammengesteckt werden, und die Klemmen 224, 238 festgezogen werden. Alternativ dazu kann der gewartete Fänger 230 an einem anderen System eingebaut werden. Auf diese Weise kann der Fänger 230 ohne Schwierigkeiten gewartet und am selben oder einem anderen System wiederverwendet werden.The detachable connection between the component housings 210 . 221 and the catcher 230 is the serviceability of the catcher 230 conducive. If the catcher 230 For example, is filled with trapped particles, the catcher 230 be serviced without difficulty by removing the clamps 224 . 238 be solved and the catcher 230 is removed. After the maintenance of the catcher 230 (where, for example, the trapped particles from the sieve 236 can be removed) the catcher 230 back in the system 200 be installed by the exhaust outlet 214 of the housing 210 and the inlet end 232 the catcher are accurately mated, the exhaust inlet 222 of the housing 221 and the outlet end 234 the catcher are snugly fitted, and the clamps 224 . 238 be tightened. Alternatively, the waited catcher 230 be installed on another system. That way the catcher can 230 serviced without difficulty and reused on the same or a different system.

Gemäß einer anderen Ausführungsform, die in 3 dargestellt ist, umfasst ein Fänger 330, der dem Fänger 230 ähnlich ist, ein Gehäuse 331, das sich von einem Einlassende 332 bis zu einem Auslassende 334 erstreckt. In bestimmten Umsetzungen handelt es sich bei dem Gehäuse 331 um ein Rohr oder eine Büchse mit einer Außenfläche 371, die der Umgebung ausgesetzt ist, und einer Innenfläche 372, die der Außenfläche gegenüberliegt. Das Gehäuse 331 begrenzt einen inneren Abgasströmungskanal 344, durch den das Abgas von einem Einlass 333, welcher von einem Einlassende 332 begrenzt wird, zu einem Auslass 335, welcher von einem Auslassende 334 begrenzt wird, strömt. Das Gehäuse 331 hat eine Länge, die gleich dem Abstand zwischen dem Einlassende 332 und den Auslassende 334 ist. In bestimmten Umsetzungen beträgt die Länge des Gehäuses zwischen ungefähr acht Inches und ungefähr zehn Inches. Weiterhin beträgt in einigen Umsetzungen der näherungsweise Durchmesser des inneren Abgasströmungskanals 344 zwischen ungefähr vier Inches und ungefähr fünf Inches. In einer spezifischen Umsetzung hat das Gehäuse 331 eine Länge von ungefähr acht Inches und einen Innendurchmesser von ungefähr vier Inches (d. h. ein Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis von ungefähr 0,5). In einer weiteren spezifischen Umsetzung hat das Gehäuse 331 eine Länge von ungefähr zehn Inches und einen Innendurchmesser von ungefähr fünf Inches (d. h. ein Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis von ungefähr 0,5).According to another embodiment, in 3 includes a catcher 330 , the catcher 230 similar is a case 331 extending from an inlet end 332 up to an outlet end 334 extends. In certain implementations, it is the case 331 around a pipe or a can with an outer surface 371 , which is exposed to the environment, and an inner surface 372 which is opposite to the outer surface. The housing 331 defines an inner exhaust flow channel 344 through which the exhaust gas from an inlet 333 which is from an inlet end 332 is limited to an outlet 335 which is from an outlet end 334 is limited, flows. The housing 331 has a length equal to the distance between the inlet end 332 and the outlet end 334 is. In certain implementations, the length of the housing is between about eight inches and about ten inches. Furthermore, in some implementations, the approximate diameter of the inner exhaust gas flow passage is 344 between about four inches and about five inches. In a specific implementation, the housing has 331 a length of about eight inches and an inner diameter of about four inches (ie, a length to diameter ratio of about 0.5). In another specific implementation, the housing has 331 a length of about ten inches and an inner diameter of about five inches (ie, a length to diameter ratio of about 0.5).

Ebenso wie der Fänger 230 umfasst der Fänger 330 ein Gittersieb 336, das sich von einem geschlossenen Ende 340 zu einem offenen Ende 342 erstreckt. Das Gittersieb 336 ist derart geformt, dass es einen Innenraum 345 begrenzt. Das geschlossene oder verschlossene Ende 340 ist zusammengedrückt und bildet im Allgemeinen einen ”X-förmigen” oder ”+-förmigen” undurchlässigen Abschluss 346, der dem geschlossenen Ende 250 des Gittersiebs 236 des Fängers 230 ähnlich ist. Der undurchlässige Abschluss 346 kann gebildet werden, indem das geschlossene Ende 340 des Siebs 336 unter Verwendung beliebiger von verschiedenartigen Falttechniken gefaltet wird. Das offene Ende 342 begrenzt eine im Allgemeinen kreisförmige Öffnung. Dementsprechend erfährt die Querschnittsform des Innenraums 345 entlang einer Ebene, die rechtwinklig zur Abgasströmungsrichtung 360 ist, einen allmählichen Übergang von einer allgemeinen ”X-Form” oder ”+-Form” zu einer Form, die im Allgemeinen kreisförmig ist. In ähnlicher Weise nimmt die Querschnittsfläche des Innenraums 345 entlang einer Ebene, die rechtwinklig zur Abgasströmungsrichtung 360 ist, von einer minimalen Fläche in der Nähe des undurchlässigen Abschlusses 346 zu einer maximalen Fläche in der Nähe des offenen Endes 342 allmählich zu. Wie aus der Darstellung ersichtlich ist, gleicht die maximale Querschnittsfläche des Innenraums 345 entlang einer Ebene, die rechtwinklig zur Abgasströmungsrichtung 360 ist, ungefähr der maximalen Querschnittsfläche des inneren Kanals 344 (mit Ausnahme des Abschnitts des inneren Kanals 344, welcher von der Kopplungsstufe 370 des Einlassabschnitts 332 begrenzt wird).Just like the catcher 230 includes the catcher 330 a mesh screen 336 that is from a closed end 340 to an open end 342 extends. The lattice screen 336 is shaped so that it has an interior 345 limited. The closed or closed end 340 is compressed and generally forms an "X-shaped" or "+ -shaped" opaque termination 346 that's the closed end 250 of the mesh screen 236 the catcher 230 is similar. The impermeable conclusion 346 can be made by the closed end 340 of the sieve 336 is folded using any of various folding techniques. The open end 342 defines a generally circular opening. Accordingly, the cross-sectional shape of the interior undergoes 345 along a plane perpendicular to the exhaust gas flow direction 360 is a gradual transition from a general "X-shape" or "+ -form" to a shape that is generally circular. Similarly, the cross-sectional area of the interior decreases 345 along a plane perpendicular to the exhaust gas flow direction 360 is of a minimum area near the impermeable termination 346 to a maximum area near the open end 342 gradually closed. As can be seen from the illustration, the maximum cross-sectional area of the interior is the same 345 along a plane perpendicular to the exhaust gas flow direction 360 is about the maximum cross-sectional area of the inner channel 344 (except the section of the inner channel 344 , which from the coupling stage 370 of the inlet section 332 is limited).

Die radial am weitesten außen gelegenen Abschnitte oder Seitenwände 352 des Gittersiebs 336 zeigen in einer Abgasströmungsrichtung, die durch die Richtungspfeile 360, 364 angegeben ist, eine radial nach außen gerichtete Winkelstellung. Anders ausgedrückt, laufen die radial am weitesten außen gelegenen Seitenwände 352 des Gittersiebs 336 in der Abgasströmungsrichtung 360, 364 auseinander. In einigen Umsetzungen laufen die radial am weitesten außen gelegenen Seitenwände 352 in einem Winkel θ auseinander, der zwischen ungefähr 5° und ungefähr 60° beträgt. In einer besonderen Umsetzung beträgt der Winkel θ ungefähr 30°. Die Gitterart und Anordnung des Siebs 336 können dem Sieb 236 ähnlich sein.The radially outermost sections or sidewalls 352 of the mesh screen 336 show in an exhaust gas flow direction through the directional arrows 360 . 364 is indicated, a radially outwardly directed angular position. In other words, run the radially outermost side walls 352 of the mesh screen 336 in the exhaust gas flow direction 360 . 364 apart. In some implementations, the radially outermost sidewalls are running 352 at an angle θ which is between about 5 ° and about 60 °. In a particular implementation, the angle θ is about 30 °. The grid type and arrangement of the sieve 336 can the sieve 236 be similar to.

Das Gittersieb 336 hat eine Länge, die durch den Abstand zwischen dem geschlossenen Ende 340 und dem offenen Ende 342 festgelegt ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die Länge des Gittersiebs 336 geringer als eine Länge des Gehäuses 331, wobei diese zwischen Begrenzungen durch das Einlassende 332 und das Auslassende 334 liegt. Dementsprechend ist in der dargestellten Ausführungsform das Gittersieb 336 vollständig in dem Gehäuse 331 enthalten. Das Gittersieb 336 ist an das Gehäuse 331 gekoppelt, indem ein Laschenabschnitt 354 des offenen Endes 342 des Gittersiebs 336 und die Innenfläche 372 des Gehäuses ineinandergreifen. Auf spezifischere Weise wird der Laschenabschnitt 354 an die Innenfläche 372 des Gehäuses 331 geklebt oder geschweißt. Auf diese Weise ist das Gittersieb direkt an der Innenfläche 372 des Gehäuses oder der Büchse 331 befestigt. In anderen Ausführungsformen ist das Gittersieb 336 unter Verwendung anderer Befestigungs- oder Kopplungstechniken an dem Gehäuse 331 befestigt. Unabhängig vom Verfahren des Befestigens des offenen Endes 342 am Gehäuse 331 ist das Gittersieb 336 derart selbsttragend angeordnet, dass das geschlossene Ende 340 ein freischwebendes oder unbefestigtes Ende ist.The lattice screen 336 has a length defined by the distance between the closed end 340 and the open end 342 is fixed. In the illustrated embodiment, the length of the mesh screen is 336 less than a length of the housing 331 these being between limits through the inlet end 332 and the outlet end 334 lies. Accordingly, in the illustrated embodiment, the grating screen 336 completely in the case 331 contain. The lattice screen 336 is to the case 331 coupled by a tab section 354 of the open end 342 of the mesh screen 336 and the inner surface 372 of the housing interlock. More specifically, the tab portion becomes 354 to the inner surface 372 of the housing 331 glued or welded. In this way, the grid screen is directly on the inner surface 372 the case or the sleeve 331 attached. In other embodiments, the grid screen is 336 using other attachment or coupling techniques on the housing 331 attached. Regardless of the method of attaching the open end 342 on the housing 331 is the lattice screen 336 arranged so self-supporting that the closed end 340 is a free-floating or unpaved finish.

Wie in 3 ersichtlich ist, gelangt im Betrieb Abgas 360, welches unerwünschte Partikel 375 (z. B. Bruchstücke beschädigten Substrats und/oder Motorfunken) enthält, über den Einlass 333 in das Gehäuse 331 des Fängers 330.As in 3 can be seen, exhaust gas passes during operation 360 , which is undesirable particles 375 (eg, fragments of damaged substrate and / or engine sparks) across the inlet 333 in the case 331 the catcher 330 ,

Nach dem Durchströmen des Einlasses 333 gelangt das Abgas 360 in einen Raum 348, der zwischen den Gittersieb 236 und der Wand des Gehäuses 331 abgegrenzt ist. Vom Raum 348 gelangt das Abgas 360 durch eine Mehrzahl von Öffnungen 350 des Gittersiebs 336 in den Innenraum 345, wie durch die Richtungspfeile 362 angegeben ist. Ausgehend vom Innenraum 345 verlässt das Abgas den Fänger 330 durch den Auslass 335, wie durch die Richtungspfeile 364 angegeben ist. Wenn das Abgas 362 durch das Gittersieb 336 strömt, werden unerwünschte Partikel 375, deren Größe einen Schwellenwert überschreitet, an der radial außenliegenden Oberfläche 353 des Gittersiebes abgefangen. Partikel, die kleiner als der Größenschwellenwert sind, können mit dem Abgas 362 durch die Öffnungen des Gittersiebes 336 gelangen.After flowing through the inlet 333 the exhaust gas passes 360 in a room 348 that is between the lattice strainer 236 and the wall of the housing 331 is delimited. From the room 348 the exhaust gas passes 360 through a plurality of openings 350 of the mesh screen 336 in the interior 345 as by the directional arrows 362 is specified. Starting from the interior 345 the exhaust leaves the catcher 330 through the outlet 335 as by the directional arrows 364 is specified. If the exhaust 362 through the screen 336 flows, become unwanted particles 375 whose size exceeds a threshold, on the radially outer surface 353 intercepted by the lattice screen. Particles smaller than the size threshold may interact with the exhaust 362 through the openings of the lattice screen 336 reach.

Die oben beschriebenen Fänger 230, 330 sind dafür ausgelegt, dass sie als eigenständiges Bauelement in einer Linie mit weiteren Bauelementen eines Abgasnachbehandlungssystems angeordnet werden können. Anders ausgedrückt, sind die Fänger 230, 330 physikalisch unabhängig von den anderen Bauelementen des Systems. In einigen Ausführungsformen kann jedoch der Fänger der vorliegenden Offenlegung zum Abfangen von Partikeln beschädigten Substrats und von Funken in ein bestehendes Bauelement des Nachbehandlungssystems integriert werden. Wie beispielsweise in 4 gezeigt ist, bildet ein Fänger 430 gemäß einer Ausführungsform einen Teil eines bestehenden Bauelements 420 eines Nachbehandlungssystems. Bei dem bestehenden Bauelement 420 kann es sich um einen Abgasauslassabschnitt eines Gehäuses 410 handeln, innerhalb dessen ein herkömmliches Bauelement zur Abgasemissionsverminderung (z. B. DOC, DPF, SCR-Katalysator) angeordnet ist. Der Abgasauslassabschnitt 420 umfasst ein Gehäuse 422, das sich zwischen einem Abgaseinlassende 432 und einem Abgasauslassende 434 erstreckt. Vom Gehäuse 410 strömt Abgas 460 durch das Einlassende 432 in den Auslassabschnitt 430 und durch das Auslassende 434 aus dem Auslassabschnitt heraus.The catcher described above 230 . 330 are designed so that they can be arranged as an independent component in a line with other components of an exhaust aftertreatment system. In other words, the catchers 230 . 330 physically independent of the other components of the system. However, in some embodiments, the catcher of the present disclosure may be integrated into an existing component of the aftertreatment system to trap particles of damaged substrate and sparks. Such as in 4 shown forms a catcher 430 according to one embodiment, a part of an existing device 420 an aftertreatment system. In the existing component 420 it may be an exhaust outlet section of a housing 410 within which a conventional exhaust emission reduction device (eg DOC, DPF, SCR catalyst) is located. The exhaust outlet section 420 includes a housing 422 that is between an exhaust inlet end 432 and an exhaust outlet end 434 extends. From the case 410 flows exhaust 460 through the inlet end 432 in the outlet section 430 and through the outlet end 434 out of the outlet section.

Der Fänger 430 umfasst ein Gittersieb 436, das den Gittersieben 236, 336 ähnlich ist. Jedoch ist das Gittersieb 436 auf eine andere Weise als die Gittersiebe 236, 336 geformt und angeordnet. Beispielsweise umfasst das Gittersieb 436 ein offenes Einlassende 440 und ein geschlossenes Auslassende 445. Das Gittersieb 436 kann eine Querschnittsform haben, die im Allgemeinen kreisförmig ist und deren Fläche sich entlang einer Ebene, die rechtwinklig zur Abgasströmungsrichtung 460 ist, in Abgasströmungsrichtung allmählich verringert. In anderen Ausführungsformen kann das Gittersieb 436 andere wünschenswerte Querschnittsformen haben, deren Querschnittsflächen sich in Abgasströmungsrichtung verringern. Das offene Einlassende 440 weist dieselbe Ausdehnung wie das Abgaseinlassende 432 des Gehäuses 422 auf, sodass das gesamte Abgas, das durch das Einlassende 432 des Gehäuses 422 gelangt, durch das offene Einlassende 440 im Gittersieb 436 strömt. In bestimmten Umsetzungen ist das offene Einlassende 440 in der Nähe des Abgaseinlassendes 432 an einer Innenfläche des Gehäuses 422 befestigt (z. B. angeschweißt).The catcher 430 includes a mesh screen 436 that the lattice sieves 236 . 336 is similar. However, the lattice screen is 436 in a different way than the lattice screens 236 . 336 shaped and arranged. For example, the grating screen comprises 436 an open inlet end 440 and a closed outlet end 445 , The lattice screen 436 may have a cross-sectional shape which is generally circular and whose area is along a plane perpendicular to the exhaust gas flow direction 460 is gradually reduced in the exhaust gas flow direction. In other embodiments, the grid screen 436 have other desirable cross-sectional shapes whose cross-sectional areas decrease in the exhaust gas flow direction. The open inlet end 440 has the same extent as the exhaust inlet end 432 of the housing 422 on, so all the exhaust gas flowing through the inlet end 432 of the housing 422 passes through the open inlet end 440 in a mesh screen 436 flows. In certain implementations, this is the open inlet end 440 near the exhaust inlet end 432 on an inner surface of the housing 422 attached (eg welded).

Im Betrieb gelangt Abgas 460, welches unerwünschte Partikel 470 enthält, über das Einlassende 432 in den Auslassabschnitt 420. Nach dem Durchströmen des Einlassendes 432 gelangt das Abgas 460 durch das offene Einlassende 440 des Fängers 430 in einen Raum 444, der innerhalb des Gittersiebes 436 abgegrenzt ist. Vom Raum 444 strömt das Abgas 460 durch eine Mehrzahl von Öffnungen 450 in dem Gittersieb 436 und verlässt den Fänger 430, wie durch die Richtungspfeile 462 angegeben ist. Nachdem es den Fänger 430 verlassen hat, verlässt das Abgas den Auslassabschnitt 420, indem es durch das Auslassende 434 strömt, wie durch die Richtungspfeile 464 angegeben ist. Wenn das Abgas 462 durch das Gittersieb 436 strömt, werden unerwünschte Partikel 470, deren Größe einen Schwellenwert überschreitet, an der radial innenliegenden Oberfläche 452 des Gittersiebes abgefangen. Partikel, die kleiner als der Größenschwellenwert sind, können mit dem Abgas 462 durch die Öffnungen des Gittersiebes 436 gelangen.In operation, exhaust gas passes 460 , which is undesirable particles 470 contains, about the inlet end 432 in the outlet section 420 , After flowing through the inlet end 432 the exhaust gas passes 460 through the open inlet end 440 the catcher 430 in a room 444 , that inside the lattice screen 436 is delimited. From the room 444 the exhaust gas flows 460 through a plurality of openings 450 in the lattice screen 436 and leaves the catcher 430 as by the directional arrows 462 is specified. After the catcher 430 has left, the exhaust leaves the outlet section 420 by passing through the outlet end 434 flows as through the directional arrows 464 is specified. If the exhaust 462 through the screen 436 flows, become unwanted particles 470 whose size exceeds a threshold, at the radially inner surface 452 intercepted by the lattice screen. Particles smaller than the size threshold may interact with the exhaust 462 through the openings of the lattice screen 436 reach.

Das Gittersieb 336 des Fängers 330 ist unter Bezugnahme auf die Abgasströmungsrichtung 360 gemäß einer geschlossen-nach-offen-Ausrichtung ausgerichtet. Im Gegensatz dazu ist das Gittersieb 436 des Fängers 430 unter Bezugnahme auf die Abgasströmungsrichtung 460 gemäß einer offen-nach-geschlossen-Ausrichtung ausgerichtet. Obgleich dies nicht dargestellt ist, ist in einigen Ausführungsformen das Gittersieb 336 unter Bezugnahme auf die Abgasströmungsrichtung 360 gemäß einer offen-nach-geschlossen-Ausrichtung ausgerichtet, und das Gittersieb 436 ist unter Bezugnahme auf die Abgasströmungsrichtung 460 gemäß einer geschlossen-nach-offen-Ausrichtung ausgerichtet. Weiterhin kann, bei Ausführungsformen des Gittersiebs 436, die eine geschlossen-nach-offen-Ausrichtung haben, das geschlossene Ende 445 des Gittersiebs außerhalb des Auslassabschnitts 420 (z. B. stromaufwärts des Einlassendes 432 des Auslassabschnitts innerhalb des Bauelementgehäuses 210) angeordnet sein. Obgleich das Gittersieb 436 über seine Länge hinweg einen im Allgemeinen kreisförmigen Querschnitt hat, kann das Gittersieb 436 darüber hinaus auf eine ähnliche Weise wie die Gittersiebe 236, 336 der Fänger 230 beziehungsweise 330 geformt sein.The lattice screen 336 the catcher 330 is with reference to the exhaust gas flow direction 360 aligned in a closed-to-open orientation. In contrast, the grid screen 436 the catcher 430 with reference to the exhaust gas flow direction 460 aligned in an open-to-closed orientation. Although not shown, in some embodiments, the grid screen is 336 with reference to the exhaust gas flow direction 360 aligned in an open-to-closed orientation, and the grating screen 436 is with reference to the exhaust gas flow direction 460 aligned in a closed-to-open orientation. Furthermore, in embodiments of the grid screen 436 that have a closed-to-open orientation, the closed end 445 of the mesh screen outside the outlet section 420 (eg, upstream of the inlet end 432 the outlet section within the component housing 210 ) can be arranged. Although the lattice screen 436 over its length has a generally circular cross-section, the lattice sieve 436 moreover, in a similar way to the lattice screens 236 . 336 the catcher 230 respectively 330 be shaped.

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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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Abgasnormen U.S. Tier 4 und Euro IIIb [0016] Emission standards US Tier 4 and Euro IIIb [0016]
  • Abgasnormen U.S. Tier 4, der Abgasnormen Euro IIIb [0026] Emissions standard US Tier 4, Euro IIIb emissions standard [0026]

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Gerät zur Folgenminderung einer Beschädigung eines Abgasnachbehandlungsbauelements bei einem Verbrennungsmotorsystem, das dazu befähigt ist, einen Abgasstrom zu erzeugen, umfassend: ein Gehäuse, das einen Abgaseinlass, einen Abgasauslass und einen Abgasströmungskanal umfasst, der zwischen dem Abgaseinlass und -auslass gelegen ist; und ein röhrenförmiges Gittersieb, das im Wesentlichen vollständig innerhalb des Abgasströmungskanals angeordnet ist, wobei das Gittersieb ein geschlossenes Ende, welches in der Nähe des Abgaseinlasses des Gehäuses angeordnet ist, und ein gegenüberliegendes offenes Ende, welches in der Nähe des Abgasauslasses des Gehäuses angeordnet ist, umfasst, wobei das Gittersieb dafür ausgelegt ist, Partikel beschädigter Abgasnachbehandlungsbauelemente, die im Abgasstrom vorhanden sind, abzufangen.Apparatus for mitigating damage to an exhaust aftertreatment device in an internal combustion engine system capable of generating an exhaust flow comprising: a housing including an exhaust inlet, an exhaust outlet, and an exhaust gas flow passage located between the exhaust inlet and outlet; and a tubular mesh screen disposed substantially entirely within the exhaust gas flow passage, the mesh screen comprising a closed end disposed proximate the exhaust inlet of the housing and an opposite open end disposed proximate the exhaust outlet of the housing wherein the grid screen is adapted to trap particulates of damaged exhaust aftertreatment devices present in the exhaust flow. Gerät nach Anspruch 1, wobei das Gittersieb einen Innenraum begrenzt, dessen Querschnittsfläche vom geschlossenen zum offenen Ende hin zunimmt.Apparatus according to claim 1, wherein the grating screen defines an interior space whose cross-sectional area increases from the closed to the open end. Gerät nach Anspruch 1, wobei die Querschnittsfläche des Innenraums in der Nähe des offenen Endes näherungsweise gleich der Querschnittsfläche des Abgasauslasses des Gehäuses ist.The apparatus of claim 1, wherein 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. Gerät nach Anspruch 1, wobei die Querschnittsfläche des Abgasauslasses des Gehäuses näherungsweise gleich einer größten Querschnittsfläche des Abgasströmungskanals ist.The apparatus of claim 1, wherein the cross-sectional area of the exhaust outlet of the housing is approximately equal to a largest cross-sectional area of the exhaust flow channel. Gerät nach Anspruch 1, wobei das offene Ende des Gittersiebs direkt an der Innenfläche des Gehäuses befestigt ist.The device of claim 1, wherein the open end of the grating screen is attached directly to the inner surface of the housing. Gerät nach Anspruch 1, wobei der Abgaseinlass des Gehäuses lösbar mit einem Abgasauslass einer stromaufwärts gelegenen Abgasnachbehandlungsvorrichtung gekoppelt ist.The apparatus of claim 1, wherein the exhaust inlet of the housing is releasably coupled to an exhaust outlet of an upstream exhaust aftertreatment device. Gerät nach Anspruch 1, wobei der Abgasauslass des Gehäuses dafür ausgelegt ist, in einen Abgaseinlass einer stromabwärts gelegenen Abgasnachbehandlungsvorrichtung einzugreifen.The apparatus of claim 1, wherein the exhaust gas outlet of the housing is configured to engage an exhaust gas inlet of a downstream exhaust aftertreatment device. Gerät nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse eine Länge aufweist, die zwischen näherungsweise 8 Inches und näherungsweise 10 Inches beträgt.The device of claim 1, wherein the housing has a length that is between approximately 8 inches and approximately 10 inches. Gerät nach Anspruch 1, wobei das Gittersieb Seitenwände umfasst, die sich vom geschlossenen Ende zum offenen Ende mit einem Winkel von mindestens ungefähr 5° voneinander entfernen.The device of claim 1, wherein the grating screen includes side walls that extend from the closed end to the open end at an angle of at least about 5 ° from each other. Abgasnachbehandlungssystem für einen dieselbetriebenen Verbrennungsmotor, umfassend: einen Dieselrußpartikelfilter, der derart mit dem dieselbetriebenen Verbrennungsmotor in Verbindung steht, dass er Abgas aufnimmt, wobei der Dieselrußpartikelfilter ein Filtersubstrat zum Abfangen von Partikeln, die im Abgasstrom vorhanden sind, umfasst; und einen Fänger, der stromabwärts des Dieselrußpartikelfilters angeordnet ist und derart mit dem Dieselrußpartikelfilter in Verbindung steht, dass er Abgas aufnimmt, wobei der Fänger ein Gittersieb umfasst, durch welches das gesamte Abgas strömt, das der Fänger aufnimmt, wobei das Gittersieb eine Mehrzahl von Öffnungen umfasst, deren Größe derart ist, dass die von dem dieselbetriebenen Verbrennungsmotor erzeugten Funken abgefangen werden, deren Größe einen Schwellenwert überschreitet, und dass Bruchstücke beschädigter Bauelemente, deren Größe den Schwellenwert überschreitet, abgefangen werden, wobei die Bruchstücke beschädigter Bauelemente Teile eines beschädigten Nachbehandlungsbauelements umfassen, welches sich stromaufwärts des Fängers befindet.Exhaust after-treatment system for a diesel-powered internal combustion engine comprising: a diesel particulate filter in communication with the diesel-fueled internal combustion engine to receive exhaust gas, the diesel particulate filter comprising a filter substrate for trapping particulate matter present in the exhaust gas stream; and a catcher disposed downstream of the diesel particulate filter and in communication with the diesel particulate filter for receiving exhaust gas, the catcher comprising a grate through which flows all of the exhaust gas received by the catcher, the grate screen comprising a plurality of openings the size of which is such that the sparks generated by the diesel-powered internal combustion engine are trapped whose size exceeds a threshold, and fragments of damaged components whose size exceeds the threshold are trapped, the broken pieces of damaged components comprising parts of a damaged aftertreatment device is located upstream of the catcher. Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 10, umfassend weiterhin einen Diesel-Oxidationskatalysator, welcher sich stromaufwärts des Dieselrußpartikelfilters befindet, und einen Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion, welcher stromabwärts des Dieselrußpartikelfilters und stromaufwärts des Fängers angeordnet ist, wobei das beschädigte Nachbehandlungsbauelement mindestens eines der Elemente Dieselrußpartikelfilter, Diesel-Oxidationskatalysator und Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion umfasst.The exhaust aftertreatment system of claim 10, further comprising a diesel oxidation catalyst located upstream of the diesel particulate filter and a selective catalytic reduction catalyst disposed downstream of the diesel particulate filter and upstream of the catcher, the damaged aftertreatment device comprising at least one of the diesel soot particulate filter, diesel particulate filter. Oxidation catalyst and catalyst for selective catalytic reduction comprises. Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 10, wobei der Fänger dafür ausgelegt ist, einen Anstieg des Abgasgegendrucks von weniger als ungefähr 0,5 in-Hg innerhalb des Abgasnachbehandlungssystems zu bewirken.The exhaust after-treatment system of claim 10, wherein the catcher is configured to cause an increase in exhaust backpressure of less than about 0.5 in-Hg within the exhaust aftertreatment system. Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 10, wobei der Fänger einen Abgaseinlass und einen Abgasauslass umfasst, und wobei das Gittersieb ein geschlossenes Ende und ein offenes Ende, das dem geschlossenen Ende gegenüberliegt, umfasst, wobei das geschlossene Ende näher an dem Abgaseinlass des Fängers ist als das offene Ende.The exhaust aftertreatment system of claim 10, wherein the catcher comprises an exhaust inlet and an exhaust outlet, and wherein the mesh screen has a closed end and an open end opposite the closed end, the closed end being closer to the exhaust inlet of the catcher than the open end , Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 10, wobei der Fänger einen Abgaseinlass und einen Abgasauslass umfasst, und wobei das Gittersieb ein geschlossenes Ende und ein offenes Ende, das dem geschlossenen Ende gegenüberliegt, umfasst, wobei das offene Ende näher an dem Abgaseinlass des Fängers ist als das geschlossene Ende.The exhaust aftertreatment system of claim 10, wherein the catcher comprises an exhaust inlet and an exhaust outlet, and wherein the mesh screen has a closed end and an open end opposite the closed end, the open end being closer to the catch inlet of the catcher than the closed end , Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 10, das weiterhin ein Gehäuse für Bauelemente und ein Abgasnachbehandlungsbauelement, welches innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, umfasst, wobei der Fänger innerhalb des Gehäuses für Bauelemente stromabwärts des Abgasnachbehandlungsbauelements angeordnet ist.An exhaust after-treatment system according to claim 10, further comprising a housing for components and an exhaust aftertreatment device, which is disposed within the housing, wherein the catcher is disposed within the housing for components downstream of the exhaust aftertreatment device. Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 10, das weiterhin ein Gehäuse für Bauelemente und ein Abgasnachbehandlungsbauelement, welches innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, umfasst, wobei der Fänger extern und dazu befähigt ist, lösbar am Gehäuse für Bauelemente befestigt zu werden.The exhaust aftertreatment system of claim 10, further comprising a housing for components and an exhaust aftertreatment device disposed within the housing, the catcher being external and capable of being releasably secured to the housing for components. Verbrennungsmotorsystem, umfassend: einen dieselbetriebenen Verbrennungsmotor, der dazu befähigt ist, einen Abgasstrom zu erzeugen; ein Abgasnachbehandlungssystem, das derart mit dem dieselbetriebenen Verbrennungsmotor in Verbindung steht, dass es Abgas aufnimmt, wobei das Abgasnachbehandlungssystem einen Dieselrußpartikelfilter umfasst, der ein Filtersubstrat zum Abfangen von Partikeln, die im Abgasstrom vorhanden sind, umfasst; und einen Fänger, der stromabwärts des Dieselrußpartikelfilters angeordnet ist und derart mit dem Dieselrußpartikelfilter in Verbindung steht, dass er Abgas aufnimmt, wobei der Fänger ein im Allgemeinen röhrenförmiges Gittersieb umfasst, durch welches das gesamte Abgas strömt, das der Fänger aufnimmt, wobei das Gittersieb eine Mehrzahl von Öffnungen umfasst, deren Größe derart ist, dass Funken abgefangen werden, deren Größe einen Schwellenwert überschreitet, wobei die Funken von dem dieselbetriebenen Verbrennungsmotor erzeugt werden, und dass Bruchstücke beschädigter Bauelemente, deren Größe den Schwellenwert überschreitet, abgefangen werden, wobei die Bruchstücke beschädigter Bauelemente Teile eines beschädigten Nachbehandlungsbauelements umfassen, welches sich stromaufwärts des Fängers befindet.An internal combustion engine system comprising: a diesel-powered internal combustion engine capable of generating an exhaust gas flow; an exhaust aftertreatment system communicating with the diesel-fueled internal combustion engine to receive exhaust gas, the exhaust after-treatment system comprising a diesel particulate filter comprising a filter substrate for trapping particulate matter present in the exhaust gas flow; and a catcher disposed downstream of the diesel particulate filter and communicating with the diesel particulate filter so as to receive exhaust gas, the catcher comprising a generally tubular mesh screen through which flows all of the exhaust gas received by the catcher, the mesh screen having a plurality of of apertures sized to intercept sparks whose magnitude exceeds a threshold, the sparks being generated by the diesel-powered internal combustion engine and intercepting fragments of damaged components whose magnitude exceeds the threshold, the fragments of damaged components Parts of a damaged aftertreatment device, which is located upstream of the catcher. Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 17, wobei der dieselbetriebene Verbrennungsmotor mindestens 50 anglo-amerikanische Pferdestärken erzeugt.The exhaust aftertreatment system of claim 17, wherein the diesel-fueled internal combustion engine generates at least 50 Anglo-American horsepower. Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 18, wobei der dieselbetriebene Verbrennungsmotor mindestens 500 anglo-amerikanische Pferdestärken erzeugt.The exhaust after-treatment system of claim 18, wherein the diesel-fueled internal combustion engine generates at least 500 Anglo-American horsepower. Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 17, wobei der dieselbetriebene Verbrennungsmotor und das Abgasnachbehandlungssystem mindestens einer der Abgasnormen U.S. Tier 4 und Euro IIIb genügen.The exhaust aftertreatment system of claim 17, wherein the diesel-fueled internal combustion engine and the exhaust aftertreatment system meet at least one of the exhaust emission standards. Tier 4 and Euro IIIb are enough.
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