DE19626908A1 - Abgasreinigungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgasreinigungsanlage für Dieselmotoren.

Es ist bereits bekannt, bei Dieselfahrzeugen Katalysatoren üblicher Bauart wie bei Ottomotoren einzusetzen. Ein solcher Katalysator, der bei Dieselfahrzeugen eingesetzt wird, ist zwar prinzipiell in der Lage, die Kohlenmonoxid-Werte (CO) und auch die Kohlen­ wasserstoff-Werte (HC) zu reduzieren, jedoch sind in den Abgasen eines Dieselmotors nur vergleichsweise geringe Anteile dieser Schadstoffe enthalten, etwa vergleichbar mit dem Schadstoffgehalt der Abgase eines Benzinmotors hinter dem Katalysator, so daß letztendlich eine nur geringe Wirksamkeit vorhanden ist.

Bezüglich der Reduzierung von Stickoxiden (NOx) ist ein solcher Katalysator weitgehend unwirksam, da Dieselmotoren mit einem starken Sauerstoffüberschuß und somit im Magerbereich laufen.

Ein Hauptschadstoffanteil in den Abgasen von Dieselmotoren ist Ruß, der aber durch einen Katalysator nicht reduziert werden kann.

Es ist auch bereits bekannt, bei Dieselmotoren Rußfilter in die Abgasanlage einzubauen. Nachteilig ist hierbei jedoch, daß in der Regel eine so große Menge von Rußpartikeln anfällt, daß solche Auffang-Filter entsprechend voluminös ausgebildet sein müssen, so daß eine Unterbringung nur in Nutzfahrzeugen, beispielsweise in Omnibussen möglich ist.

Außerdem müssen solche Filter täglich gewechselt bzw. gereinigt werden. In Personenkraftwagen ist eine solche Filteranlage aus Platzgründen und auch von der Handhabung her nicht einsetzbar.

Es sind auch schon Versuche gemacht worden, die Rußpartikel in einem Nachverbrennungsverfahren zu verbrennen. Wegen der vergleichsweise hohen Strömungsgeschwindigkeit der Abgase ist dies jedoch nur unvollkommen oder mit sehr hohem Energieaufwand möglich. Zum Verbrennen der Rußpartikel sind Temperaturen über 700° Celsius erforderlich. Die Abgastemperatur bei Dieselmotoren liegt jedoch nur im Bereich bis etwa 400° Celsius, so daß dementsprechend die Anhebung auf Verbrennungstemperatur durch zugeführte Energie erfolgen muß.

Bei Nutzfahrzeugen ist es beispielsweise bekannt, Öl oder Benzin in die Abgasleitung einzuspritzen und damit die Rußpartikel zu verbrennen.

Es ist auch bereits bekannt, bei Dieselmotoren eine Abgasrückfüh­ rung vorzusehen, um insbesondere die Stickoxid-Werte (NOx) zu reduzieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abgasreinigungs­ anlage für Dieselmotoren zu schaffen, die insbesondere zur Abgasreinigung bei Diesel-PKWs einsetzbar ist. Sie soll dement­ sprechend von der Bauform her kompakt sein, einen nur geringen Wartungsaufwand erfordern und eine hohe Effektivität haben.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß innerhalb der Abgasführung eine Rußabscheideeinrichtung mit einer neben der Hauptabgasstrom-Führung angeordneten Ruß-Sammelkammer vorgesehen ist, die über eine Rückführleitung mit der Motor-Gemischzuführung verbunden ist.

Bei dieser Abgasreinigungsanlage werden dem Abgas laufend Rußpartikel entnommen, einer Sammelkammer zugeführt und von dort über eine Rückführleitung dem Ansaug- oder Einspritzsystem des Motors zugeführt. Rückgeführte Rußpartikel haben auf die Lauf- und Betriebseigenschaften des Motors keinen nachteiligen Einfluß, da sie problemlos verbrannt werden können und darüber hinaus auch noch gewisse Schmiereigenschaften (Graphit) aufweisen.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Rußabscheideeinrichtung schraubenförmig angeordnete Leitbleche für den Hauptabgasstrom aufweist und daß diese Rußabscheideeinrichtung gleichzeitig vorzugsweise als Schalldämpfer ausgebildet ist.

Diese Leitbleche versetzen den Abgasstrom zentrifugenartig in Rotation, so daß die Rußpartikel fliehkraftbedingt nach außen geschleudert und dort in der Ruß-Sammelkammern aufgefangen werden.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß bei der Ruß-Sammelkammer eine Ruß- Verbrennungsvorrichtung, vorzugsweise mit einer oder mehreren elektrischen Glühkerzen oder dergleichen elektrischen Heizelementen vorgesehen ist.

Dadurch besteht die Möglichkeit, Ruß bereits in der Ruß-Sammelkam­ mer zu verbrennen, wenn eine zu große Menge von Rußpartikeln anfällt, die in diesem Betriebszustand dem Motor über die Rückführleitung nicht zurückgeführt werden können.

Durch die Verwendung eines elektrischen Heizelement ergibt sich insbesondere auch eine hohe Betriebssicherheit und auch eine einfache Installationsmöglichkeit. Außerdem entspricht eine solche Ruß-Verbrennungsvorrichtung insbesondere den Anforderungen bei Personenkraftwagen.

Für die Verbrennung des angesammelten Rußes können herkömmliche Stabglühkerzen oder auch andere Glühkerzen eingesetzt werden, die den Vorteil einer vergleichsweise geringen Stromaufnahme haben.

Zweckmäßigerweise bilden die schraubenförmig angeordneten Leitbleche der Rußabscheideeinrichtung einen Schneckenkörper, an den sich seitlich, insbesondere unterseitig die Ruß-Sammelkammer anschließt. Ein solcher Schneckenkörper bildet ein komplettes Einbauteil, das einfach montierbar ist und die unterseitig an der Rußabscheideein­ richtung angeordnete Ruß-Sammelkammer begünstigt schwerkraftbedingt den Eintrag von Rußpartikeln. Dies wird noch unterstützt, durch die während des Betriebes des Dieselmotors auftretenden und sich auf den Abgasstrang übertragenden Vibrationen. Diese Vibrationen tragen mit dazu bei, daß der Ruß an den Glühstäben mit Luft vermengt wird und dadurch eine intensivere Verbrennung stattfindet.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Außenmantel der Rußabscheideeinrichtung einen im Querschnitt spiralförmigen Verlauf mit Übergang zu der im Spiralaußenbereich befindlichen Ruß-Sammelkammer aufweist. Damit ist ein in Umfangsrichtung kontinuierlicher Übergang zwischen der Außenwand der den Abgasstrom in Rotation versetzenden Rußabscheideeinrichtung und der Ruß-Sammelkammer vorhanden, der die aus dem Abgasstrom fliehkraftbedingt nach außen geförderten Rußpartikel strömungsgün­ stig in die Sammelkammer leitet.

Vorteilhafterweise ist bei dem Übergang zu der Ruß-Sammelkammer zwischen der Schneckenkörper-Führung und der Ruß-Sammelkammer, eine insbesondere siebartige Trennwand vorgesehen. Dadurch ist der Bereich der Sammelkammer gegenüber dem Haupt-Abgasstrom soweit abgeschirmt, daß die in der Sammelkammer befindlichen Rußpartikel nicht mehr aufgewirbelt und dadurch gegebenenfalls wieder dem Haupt-Abgasstrom zurückgeführt werden. Insgesamt ist dadurch eine effektivere Ruß-Abscheidung vorhanden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der Schneckenkörper oder dergleichen Strömungsführung eine bereichsweise durchbrochene Ummantelung aufweist, die eine der Ruß-Sammelkammer zugewandte Abdeckung hat oder in diesem Bereich geschlossen ausgebildet ist und daß ein Außengehäuse beabstandet zu der Ummantelung vorgesehen ist.

Die von dem zentrifugenartig wirkenden Schneckenkörper nach außen geförderten Rußpartikel werden hierbei praktisch im gesamten Umfangsbereich des Schneckenkörpers oder dergleichen in den Ringraum zwischen der z. B. siebartigen Ummantelung und dem Außengehäuse gesammelt und dann der vorzugsweise unten angeordnete Ruß-Sammelkammer zugeführt.

Vorteilhafterweise ist der Ringraum zwischen dem Schneckenkörper und dem Außengehäuse in axialer Richtung durch etwa radial orientierte Ringscheiben in mehrere, mit der Ruß-Sammelkammer in Verbindung stehende Kammern unterteilt.

Durch die Trennwände wird die axiale Strömungskomponente der seitlich ausgeschiedenen Rußpartikel gedämpft. Die Aufteilung des ringkanalförmigen Sammelraumes in mehrere Kammern verhindert somit ein unerwünschtes Mitreißen der im Außenbereich sich ansammelnden Rußpartikel durch den schraubenlinienförmig innerhalb der Schneckenführung geführten Abgasstrom.

Zweckmäßigerweise verhält sich der Querschnitt des Abgaszuführ­ rohres zu dem Querschnitt des Wendeldurchlasses etwa wie 2 : 1,5 bis 2 : 1. Versuche haben gezeigt, daß durch den sich dadurch aufbauenden Staudruck das Ausscheiden von Rußpartikeln begünstigt ist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der wendelförmige Abgas-Durchtrittsquerschnitt bei dem Schneckenkörper oder dergleichen in Strömungsrichtung vorzugsweise kontinuierlich abnimmt, insbesondere von einem Verhältnis zwischen Abgaseintritt und Durchlaßquerschnitt im Schneckenkörperanfangsbereich von 2 : 1,5 bis zu 2 : 1 im Schneckenkörperendbereich. Durch den progressiv abnehmenden Durchlaßquerschnitt innerhalb der schraubenförmigen Abgasführung wirkt sich der Staudruck etwa gleichmäßig über die Länge der schraubenförmigen Abgasführung aus.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß in Strömungs­ richtung vor und/oder gegebenenfalls auch hinter der Ruß­ abscheideeinrichtung ein Oxidations-Katalysator angeordnet ist. Damit kann die Schadstoffemission auch hinsichtlich der Kohlen­ wasserstoff-Werte und der Kohlenmonoxid-Werte weiter reduziert werden.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert:

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer zum Teil offen dargestellten Abgasreinigungsanlage für Dieselmotoren,

Fig. 2 einen Querschnitt der in Fig. 1 gezeigten Anlage,

Fig. 3 eine offene Seitenansicht einer gegenüber Fig. 1 abgewandelten Ausführungsform einer Abgasreinigungs­ anlage,

Fig. 4 die zu der Abgasreinigungsanlage gemäß Fig. 3 gehören­ den, wesentlichen Einzelteile in auseinandergezogener Darstellung,

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Abgasreinigungsanlage mit zwei nebeneinander angeordneten Ruß-Sammelkammern,

Fig. 6 eine Unterseitenansicht einer Rußabscheideeinrichtung,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer Abgasreinigungsanlage mit vorgeschaltetem Katalysator,

Fig. 8 eine Seitenansicht einer Abgasreinigungsanlage mit Rußabscheideeinrichtung mit vor- und nachgeschaltetem Katalysator und

Fig. 9 eine Abgasreinigungsanlage mit mehreren, an ein Rückführregelventil angeschlossenen Abgasrückführ­ leitungen.

Eine in Fig. 1 gezeigte Abgasreinigungsanlage 1 für Dieselmotoren dient zur Reduzierung insbesondere des Rußanteiles im Abgas. Die Anlage 1 weist innerhalb einer Abgasführung 2 eine Rußabscheideein­ richtung 3 mit einer neben dem Hauptabgasstrom-Führung angeordneten Rußsammelkammer 4.

Die Rußabscheideeinrichtung 3 weist schraubenförmig angeordnete Leitbleche für den Hauptabgasstrom auf, wobei diese Leitbleche insbesondere zu einem Schneckenkörper 5 zusammengeschlossen sind. Die einzelnen Schneckengänge oder Windungen sind in den Zeichnungen nur schematisch angedeutet. Durch die Leitkörper der Ruß­ abscheideeinrichtung 3 bzw. durch deren Schneckenkörper 5 werden die gemäß dem Pfeil Pf1 von dem Dieselmotor kommenden Abgase in eine schraubenlinienförmige Rotation versetzt. Der Abgasstrom ist ein Gemisch aus gasförmigen und festen Partikeln, wobei die festen Partikeln durch Ruß gebildet sind. Die von dem Schneckenkörper 5 dem Abgasstrom aufgezwungene Rotationsbewegung führt dazu, daß die schwereren Rußpartikel fliegkraftbedingt nach außen gelangen. Durch die Rotationsbewegung werden sie entlang der Innenseite des Außenmantels 6 in Umfangs- und in Förderrichtung bewegt und gelangen dabei in die unten angeordnete Ruß-Sammelkammer 4. Wie gut in Fig. 2 erkennbar, weist der Außenmantel 6 in diesem Ausführungsbeispiel einen im Querschnitt spiralförmigen Verlauf mit Übergang zu der im Spiralaußenbereich und unten befindlichen Rußsammelkammer 4 auf.

Um den Ausscheidebereich und auch die Sammelkammer 4 selbst von dem schraubenlinienförmig geführten Hauptabgasstrom abzutrennen, ist eine siebartige Trennwand 7 vorgesehen, um dadurch auf der Sammelkammer-Seite eine strömungsberuhigte Zone zu schaffen.

Wie in Fig. 2 erkennbar, erstreckt sich die siebartige Trennwand 7 im Ausführungsbeispiel von der Sammelkammer 4 bis etwa zu dem oberen Bereich des Außenmantels. In Umfangsrichtung weist dabei die Trennwand einen kreisförmigen Verlauf auf.

Die im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 gezeigte Ruß-Sammelkammer ist mit einer Rückführleitung 8 verbunden, die zur Motorgemisch­ zuführung führt. Die gesammelten Rußpartikel können über diese Rückführleitung 8 dem Motor wieder zugeführt und nachverbrannt werden. Zusätzlich weist die Sammelkammer 4 eine Ruß-Verbrennungs­ vorrichtung 9 auf, mittels der angesammelte Rußpartikel verbrannt werden können. Die Kombination aus Ruß-Rückführung und Ruß- Verbrennung ist besonders vorteilhaft, weil damit die Ruß­ beseitigung in Abhängigkeit von dem jeweiligen Betriebszustand des Dieselmotors unterschiedlich erfolgen kann. Insbesondere kann die Verbrennung der Rußpartikel dann erfolgen, wenn die abgeschie­ dene Menge an Rußpartikeln größer ist als die dem Motor in diesem Betriebszustand rückführbare Rußmenge.

Die Ruß-Sammelkammer 4 kann für den Rückführbereich und den Verbrennungsbereich getrennt ausgebildet sein, wobei auch eine Trennung mittels eines Siebes vorgesehen sein kann. Andererseits kann die Sammelkammer auch durchgehend ausgebildet sein, so daß ein Gemisch von Rußpartikeln und Ruß-Verbrennungsgasen dem Motor rückgeführt werden.

Für die Verbrennung der angesammelten Rußpartikel sind zweck­ mäßigerweise eine oder mehrere elektrische Glühkerzen 10 vorgesehen, beispielsweise herkömmlich Stabglühkerzen. In praktischen Versuchen hat es sich gezeigt, daß ein inter­ mittierender Betrieb der Ruß-Verbrennungsvorrichtung 9 vorteilhaft ist. Die Ansteuerintervalle sind dabei zweckmäßigerweise so gewählt, daß die maximal anfallende Überschuß-Rußmenge sicher verbrannt wird. Man kommt dadurch mit einer vergleichsweise einfachen, elektrischen Steuerung 11 für die Glühkerze(n) aus. Beispielsweise kann eine Gesamtbrenndauer von etwa 10 bis 20 Minuten pro Stunde Fahrzeit vorgesehen sein, wobei die Gesamtbrenn­ dauer der Glühkerze(n) intervallartig auf die Gesamtfahrzeit verteilt ist. Bedarfsweise besteht auch, wie in Fig. 5 gezeigt, die Möglichkeit, mehrere Sammelkammern 4 nebeneinander anzuordnen und dort auch eine oder mehrere Glühkerzen 10 einzusetzen. Die vom Hauptabgasstrom weitestgehend abgeschirmte Lage der Glühkerze 10 verhindert auch ein direktes Anströmen der Brennstäbe mit Abgas, so daß diese nicht abgekühlt werden und entsprechend geringere Heizleistung benötigen.

Die Fig. 3 bis 6 zeigen eine Ausführungsform einer Abgasreinigungs­ anlage 1, bei der der die Strömungsführung bildende Schneckenkörper 5 eine siebartige Ummantelung 12 aufweist und wobei das Außen­ gehäuse 13 beabstandet zu dieser Ummantelung 12 angeordnet ist. Die Rußpartikel gelangen hierbei aus dem schraubenlinienförmig rotierenden Abgasstrom durch die siebartige Ummantelung 12 nach außen in den Ringzwischenraum 14 zwischen dem Außengehäuse 13 und dem Ummantelungssieb. Auch hierbei ist die Ruß-Sammelkammer 4 unterseitig angeordnet und steht mit dem Ringzwischenraum 14 in Verbindung.

Um ein Aufwirbeln und Mitreißen der in der Sammelkammer befindli­ chen Rußpartikel zu vermeiden, ist die siebartige Ummantelung 12 im unteren, der Sammelkammer 4 zugewandten Bereich geschlossen ausgebildet, wie dies aus der Unterseitenansicht gemäß Fig. 6 ersichtlich ist. Zur Abschirmung könnte auch eine der Ruß- Sammelkammer 4 zugewandte Abdeckung 33 vorgesehen sein.

Bei dieser Ausführungsform der Abgasreinigungsanlage können die Rußpartikel fast im gesamten Umfangsbereich aus dem Hauptabgasstrom fliegkraftbedingt herausgeschleudert und in dem Ringzwischenraum 14 aufgefangen werden. Somit ergibt sich eine besonders effektive Rußabscheidung.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Ringzwischenraum 14 durch etwa radial orientierte Ringscheiben 15, die in axialer Richtung zueinander beabstandet sind, in mehrere, Rußsammelbereiche bildende Ringkammern 16 unterteilt ist. Die im Ringzwischenraum 14 bzw. den einzelnen Ringkammern 16 befindlichen Rußpartikel werden durch die Ringscheiben 15 abgebremst und es wird dadurch ebenfalls ein Mitreißen der ausgeschiedenen Rußpartikel von dem Hauptabgasstrom weitestgehend vermieden.

Der Abstand zwischen der Sieb-Ummantelung 12 und dem Außengehäuse 13 kann einige Zentimeter und vorzugsweise wenigstens 1,5 cm Zentimeter betragen.

Zu einem weitgehend vollständigen Ausscheiden von Rußpartikeln trägt auch noch bei, daß durch die schraubenlinienförmige Umleitung und Führung des Abgasstromes innerhalb des Schneckenkörpers 5 ein Rückstaudruck auftritt. Um ein wirksames Maß an Staudruck zur Verfügung zu haben, ist der Durchtrittsquerschnitt im Bereich des Schneckenkörpers 5 kleiner als der Querschnitt des Abgaszuführ­ rohres. Beispielsweise kann ein Querschnittsverhältnis von 2 : 1,5 bis 2 : 1 zwischen Abgaszuführrohr und Durchlaßquerschnitt beim Schneckenkörper 5 oder dergleichen Strömungsführung vorgesehen sein. Es besteht auch die Möglichkeit, den Schneckenkörper oder dergleichen so zu gestalten, daß der Abgas-Durchtrittsquerschnitt in Strömungsrichtung vorzugsweise kontinuierlich abnimmt. Beispielsweise kann beim Abgaseintritt ein Querschnittsverhältnis von 2 : 1,5 und am Abgasaustritt des Schneckenkörpers ein Quer­ schnittsverhältnis von 2 : 1 jeweils bezogen auf den Abgaszuführrohr- Querschnitt vorgesehen sein.

Zur Darstellung der Einzelteile ist die in Fig. 3 gezeigte Abgasreinigungsanlage 1 in Fig. 4 in auseinandergezogener Lage gezeigt. Zuströmseitig ist nach einem sich konisch erweiternden Bereich des Außengehäuses 13 ein scheibenförmiger Leitkörper 17 angeordnet, der auch als separates Teil in einer Stirnseitenansicht dargestellt ist. Gut ist hierbei eine ringschlitzartige Abgas­ einleitöffnung 18 zu erkennen, durch die bereits im Eintritts­ bereich die Abgasströmung gerichtet dem nachfolgenden Schneckenkör­ per 5 zugeführt wird. Auch ein zentrales Kegelteil 19 bildet eine Strömungsführung, die ebenfalls mit zum Überleiten des ankommenden Abgasstromes in eine schraubenförmige Abgasströmung beiträgt.

In Fig. 4 ist auch gut erkennbar, daß der die schneckenförmig verlaufenden Leitbleche oder Leitkörper tragende Schneckenkörper 5 hohl als Rohr ausgebildet ist und am abströmseitigen Ende seitliche Einströmöffnungen 20 aufweist. Bei dieser Ausführungsform wird der schraubenlinienförmig umlaufende Abgasstrom durch die am Ende des Schneckenkörpers 5 befindlichen Einströmöffnungen zentral nach innen geführt und dann über ein in Fortsetzung angeordnetes Ableitrohr 21 weitergeführt. Zur stirnseitigen Abdichtung des Ringzwischenraumes 14 und auch der schraubenlinien­ förmigen Abgasführung am Endes des Schneckenkörpers 5, ist eine Abschluß-Ringscheibe 22 vorgesehen.

Ein Außenmantel-Konusteil 23 mit einem Anschlußflansch 24 bildet den abströmseitigen Abschluß der Abgasreinigungsanlage. Die Strömungsführung am Ende des Schneckenkörpers in einen zentralen Bereich durch die Einströmöffnungen 20, begünstigt die Trennung zwischen gasförmigen und festen Partikeln (Rußpartikel) des Abgases, da die Abgase nach innen und somit in entgegengesetzter Richtung abgeleitet werden, wie die nach außen geschleuderten Rußpartikel.

Die in Fig. 5 gezeigte Querschnittsdarstellung zeigt eine Abgasreinigungsanlage, bei der unterseitig zwei nebeneinander angeordnete Ruß-Sammelkammern 4, 4a vorgesehen sind. Die beiden Sammelkammern können voneinander getrennt sein und jeweils mit einer Rückführleitung 8 und/oder mit einer oder mehreren Glühkerzen zur Rußverbrennung ausgebildet sein.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ist der Rußabscheideein­ richtung 3 ein Oxidations-Katalysator 25 vorgeschaltet und bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 sind sowohl vor als auch hinter der Rußabscheideinrichtung 3 Katalysatoren 25, 25a vorgesehen. Durch den oder die zusätzlichen Katalysatoren können auch Schafstoffe wie Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid reduziert werden.

Fig. 9 zeigt noch ein komplette Abgasreinigungsanlage mit Rußabscheidung, die an einen Motor mit Benzineinspritzung und Turboaufladung angeschlossen ist.

Die Rußsammelkammer ist mit einer Verbrennungsvorrichtung 9 ausgerüstet, die eine an eine elektrische Steuerung 11 an­ geschlossene Glühkerze 10 aufweist. Die Sammelkammer 4 ist über die Rückführleitung 8 mit einem Regelventil 26 verbunden. Zur Reduzierung der Stickoxide ist vor der Rußabscheideeinrichtung 3 noch eine Abgasrückführleitung 27 vorgesehen, die in die Rückführleitung 8 mündet. Über das Regelventil 26 werden die Rußpartikel und auch ein Teil des Abgas es dem Motor zur Nachverbrennung zurückgeführt. Nach dem Regelventil 26 führt die Rückführleitung 8 zu einem Ansaugschlauch 28 und somit zu der Motor-Gemischzuführung.

Mit 29 ist eine Einspritzpumpe, mit 30 ein Turbolader, mit 34 ein Ladedruckregler und mit 31 ein Luftfilter bezeichnet.

Das Regelventil 26 dient zur genauen Dosierung der rückgeführten Menge von Rußpartikeln, wobei die Steuerung des Regelventiles 26 vom Betriebszustand des Motors abhängig ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Steuerung des Regelventiles 26 mittels einer Ladedrucksteuerleitung 32, so daß das Regelventil 26 ladedruckabhängig öffnet und schließt.

Erwähnt sei noch, daß die Abgasreinigungsanlage 1 gleichzeitig auch einen wirksamen Schalldämpfer bildet, so daß dadurch auch ein Ersatz eines üblichen Schalldämpfers möglich ist.

Die Abgasreinigungsanlage 1 kann bevorzugt als Nachrüstsatz ausgebildet sein, mit der die Schadstoffemission von Dieselfahr­ zeuge ganz erheblich gesenkt werden kann.

Claims (18)

1. Abgasreinigungsanlage für Dieselmotoren, dadurch gekenn­ zeichnet, daß innerhalb der Abgasführung eine Rußabscheideein­ richtung (3) mit einer neben der Hauptabgasstrom-Führung angeordneten Ruß-Sammelkammer (4, 4a) vorgesehen ist, die über eine Rückführleitung (8) mit der Motor-Gemischzuführung verbunden ist.

2. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rußabscheideeinrichtung (3) schraubenförmig an­ geordnete Leitbleche für den Hauptabgasstrom aufweist und daß diese Rußabscheideeinrichtung gleichzeitig vorzugsweise als Schalldämpfer ausgebildet ist.

3. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ruß-Sammelkammer (4, 4a) eine Ruß- Verbrennungsvorrichtung (9), vorzugsweise mit einer oder mehreren elektrischen Glühkerzen (10) vorgesehen ist.

4. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmig angeordneten Leitbleche der Rußabscheideeinrichtung (3) einen Schneckenkör­ per (5) bilden, an den sich seitlich, insbesondere unterseitig die Ruß-Sammelkammer (4) anschließt.

5. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (6) der Rußabscheideeinrichtung (3) einen im Querschnitt spiralförmi­ gen Verlauf mit Übergang zu der im Spiralaußenbereich befindlichen Ruß-Sammelkammer (4) aufweist.

6. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Übergang zu der Ruß- Sammelkammer (4) zwischen der Schneckenkörper-Führung und der Ruß-Sammelkammer, eine insbesondere siebartige Trennwand (7) vorgesehen ist.

7. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die siebartige Trennwand (7) in Umfangsrichtung vom etwa oberen Bereich der Schneckenkörper-Führung bis etwa oberhalb der unten angeordneten Ruß-Sammelkammer (4) erstreckt.

8. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckenkörper (5) eine bereichsweise durchbrochene Ummantelung (12) aufweist, die eine der Ruß-Sammelkammer (4) zugewandte Abdeckung (33) hat oder in diesem Bereich geschlossen ausgebildet ist und daß ein Außengehäuse beabstandet zu der Ummantelung vorgesehen ist.

9. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der vorzugsweise lochblechartigen Ummantelung (12) des Schneckenkörpers (5) und dem Außengehäuse mehr als 10 mm, insbesondere mehr als 15 mm beträgt.

10. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (14) zwischen dem Schnecken­ körper (5) und dem Außengehäuse (13) in axiale Richtung durch etwa radial orientierte Ringscheiben (15) in mehrere, mit der Ruß-Sammelkammer (4) in Verbindung stehende Kammern unterteilt ist.

11. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Schneckenkörpers (5) eine etwa rohrförmige Gasführung vorgesehen ist, die am zuströmseitigen Ende der Rußabscheideeinrichtung ge­ schlossen und an ihrem abströmseitigen offen ist und die von der Strömungsführung des Schneckenkörpers her zugängliche, seitliche Einströmöffnungen (20) vorzugsweise stromabwärts hinter der Ruß-Sammelkammer (4) aufweist.

12. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querschnitt des Abgaszuführrohres zu dem Querschnitt des Wendeldurchlasses etwa wie 2 : 1,5 bis 2 : 1 verhält.

13. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der wendelförmige Abgas-Durch­ trittsquerschnitt bei dem Schneckenkörper (5) in Strömungs­ richtung vorzugsweise kontinuierlich abnimmt, insbesondere von einem Verhältnis zwischen Abgaseintritt und Durchlaßquer­ schnitt im Schneckenkörperanfangsbereich von 2 : 1,5 bis zu 2 : 1 im Schneckenkörperendbereich (progressive Wendel).

14. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Abgaszuströmbereich zu der Rußabscheideeinrichtung Strömungsführungen insbesondere zum Überleiten in eine schraubenförmige Abgasströmung vorgesehen sind.

15. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung vor, gegebenenfalls auch hinter der Rußabscheideeinrichtung (3) ein Oxidations-Katalysator (25, 25a) angeordnet ist (sind).

16. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung vor der Rußabscheideeinrichtung (3) eine Abgas-Rückführleitung (27) an die Abgasführung angeschlossen ist und daß diese Abgas- Rückführleitung und die an die Ruß-Sammelkammer angeschlossene Rückführleitung gemeinsam an ein Rückführregelventil (26) angeschlossen sind.

17. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rückführregelventil (26) einen Steuer­ anschluß aufweist und mit einer Steuereinrichtung (11) zur betriebszustandsabhängigen Steuerung verbunden ist.

18. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühkerze(n) (10) der Ruß- Verbrennungsvorrichtung (9) vorzugsweise intermittierend ansteuerbar ist (sind) und daß die Ansteuerintervalle auf die maximal anfallende Rußmenge abgestimmt ist.