DE2854268A1

DE2854268A1 - Abgasreiniger fuer dieselmaschinen

Info

Publication number: DE2854268A1
Application number: DE19782854268
Authority: DE
Inventors: Otto Alfred Ludecke
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1978-01-26
Filing date: 1978-12-14
Publication date: 1979-08-02
Also published as: JPS54111010A; GB2013103B; US4167852A; FR2415722A1; GB2013103A; CA1116531A; FR2415722B1; AU4261578A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Abgasreiniger fUr Dieselmaschinen zum Sammeln und Entfernen von in den Abgasen enthaltenen Kohlepartikeln mit einem Abgaseinlass und einem Abgassauslass.

Es ist bekannt, Dieselmaschinen mit einer Einrichtung zum Behandeln der Abgase zu versehen, in denen Festteilchen aus dem Abgasstrom gesammelt werden. Derartige Feststoffteilchen bestehen im wesentlichen aus Kohlepartikeln, die die Behandlungseinrichtung zu verstopfen trachten, wodurch eine Drosselung des Abgasstromes eintritt und der Arbeitsablauf in der Behandlungseinrichtung gestört wird. Um einen einwandfreien Betrieb der Behandlungseinrichtung zu gewährleisten, wird daher eine zusätzliche Brennereinrichtung vorgesehen, die eine Kraftstoff brennst off düse und einen Zünder enthält, die wahlweise eingeschaltet die Abgase und die Behandlungseinrichtung erhitzen bis die ZUndtemperatur der gesammelten Kohlepartikel erreicht wird. Diese werden dann verbrannt und geben den vollen Durchstromquersclisaitt wieder frei.

Bei einer anderen Bauweiße sind Filter zum • Saauneln von Feststoffpartikeln vorgesehen, wobei zwei Filter vorgesehen sind, so dass durch welcheelweiien Betrie

der Filter ein Reinigen eines vorgesetzten Filters während des Betriebes möglich ist. Das Reinigen eines Filters erfolgt dort selbsttätig dadurch, dass die Feststoffteilchen unter dem Einfluss der Schwere ausfallen, wenn der Gasstrom unterbrochen wird.

Ferner ist auch bekannt, anstelle einer Verbrennungsheizung auch eine elektrische Heizung vorzunehmen, durch die angesammelte Feststoffpartikel verbrannt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abgasreiniger der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, dass ein Verbrennen der gesammelten Kohlepartikel unter Aufrechterhalten des Abscheidens der Kohlepartikel aus dem Abgasstrom unter gleichzeitiger Reinigung der Verbrennungsprodukte der Kohleparttel erfolgt.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 herausgesiö.lten Merkmale gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die erfindungsgemässe Ausbildung wird jeweils eines der Elemente zum Abscheiden der Kohlepartikel geschaltet und während dieser Zeit das Verbrennen der zuvor

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in dem anderen Element angesammelten Kohlepartikel vorgenommen, wobei auch diese Verbrennungsprodukte der Reinigung im anderen Element unterzogen werden. Durch die vorzugsweise vorgesehene Flammensperre im Rückführkanal wird ein Verbrennen in dem auf Sammeln der Kohlepartikel geschalteten Element vermieden.

In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Eine DIESelmsatchine 80 weist eine Abgassammel- und Abgasreinigereinheit 81 auf.

DIEse besteht aus einem Gehäuse 82, das mehrere Stutzen 84 zum Zuleiten der Abgase an der einen Seite des Gehäuses aufweist und mit den nicht dargestellten Abgaskanälen der Dieselmaschine verbunden sind. Die Stutzen 84 mündsn in einen langgestreckten Sammelraum 85 an der einen Seite des Gehäuses, das sich bis zu einer geschlossenen Stirnwand 86 erstreckt. Zwischen den beiden Stirnwänden 82 und 93 des Gehäuses sind Filterelemente 88 und 89 vorgesehen, die Feststoffpartikel ausfiltern können. Die Elemente 88 und 89 liegen parallel zueinander und sind durcl einen Rückführkanal 90 voneinander getrennt, inpem eine

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Flammensperre 92 angeordnet ist. Die der geschlossenen Stirnwand 86 gegenüberliegende Stirnwand 93 des Gehäuses hat einen Abgasstutzen 94, an den eine nicht dargestellte Abgasleitung angeschlossen ist. Im Bereich beider Stirnwände ist zwischen den Gehäusewänden und den Filtern 88 und 89 an jeder Seite ein Verteilerventil 96 bzw. 97 vorgesehen. Im Bereich des Verteilerventils 96 ist jedem Filter eine Einspritzdüse 98 für ein Kraftstoffluftgemisch sowie einen Zünder 99 zugeordnet, so dass jedem zugeordneten Filterelement 88 und 89 ein brennbares Gemisch zugeleitet werden kann.

Die Elemente 88 und 89 sind in bekannter Weise ausgebildet, dass die Feststoffpartikel, wie Kohlepartikel, sammeln keimen, um diese aus dem Abgasstrom zu entfernen, worauf durch späteres Erhitzen auf die Zündtemperatur dieser Partikel deren Verbrennen und anschiiessende Reinigung der Verbrennungsprodukte erfolgt. Geeignete Werkstoffe für die Elemente 88 und 89 sind beispielsweise keramische Betten oder monoljjtische Keramikkörper derart, wie die bei katalytischen Abgaskonvertrrn für mit leichtem Brennstoff betriebene Brennstoffkraftmaschinen üblich sind. Ferner kann Metalldrahtnetz oder mehrfache Siebelemente als Werk-UiS^ i / U 5 I ί

stoff für die Elemente verwendet werden«

Während des Betriebes der Dieselmaschine 8C werden über die Stutzen 84 die Abgase in die Sammelkammer 8f geleitet und strömen zur geschlossenen Stirnwand 86 des Gehäuses. Hier ist das Verteilerventil 96 so eingestellt, dass es, wie in der Zeichnung dargestellt, das Element 89 absperrt, so dass der gesamte Abgasstrom durch das andere Element 88 strömt, injdem EREmdstoff ρartikel, wie Kohlepartikel, gesammelt werden, worauf die gereinigten Abgase durch den Auslaßstutzen 94 abströmen. Falls gewünscht, kann ein Teil der gereinigten Abgase zum Einlass der Diesel maschine in bekannter Weise zurückgeleitet werden.

Nachdem in dem abgesperrt gewesenenElement 89 Kohlepartikel u.dgl. gesamm/t sind, können diese durch Verbrennen beseitigt werden. Hierzu wird ein brennbares Kraftstoffluftgemisch durch die Einspritzdüse 98 zugeleitet undpurch den Zünder 99 gezündet, die dem Element 89 zugeordnet sind. Die durch die Verbrennung erhitzte Luft strömt durch das Element 89 und bringt die angesammelten Partikel auf ihre Zündtemperatur, so dass diese verbrennen. Die Verbrennungsgase treten am Ende des Elemente 89 in den Rückführkanal 90 über, da das Verteilerventil 97 so einge-

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stellt ist. Die in den RUckfU.hrkanal 90 eingegliederte Flammensperre verhindert ein Übertreten der Flamme aus dem ELement 89 in das Element 88, so dass dort ein Verbrennen der Partikel nicht eintreten kann. Beim Austritt aus dem Rückführkanal 90 bewirkt das Verteilerventil 96 den Eintrit"; der Verbrennungsprodukte in den Abgasstrom, der durch das Element 88 geleitet wird, so dass die Verbrennungsprodukte aus den gesammelten Partikeln ebenfalls gereinigt werden, bevor sie über den Abgasstutzen 94 abgeleitet werden.

Das Einleiten der Verbrennung der angesammelten Partikel wird bei Erreichen einer vorgegebenen Menge angesammelter Partikel entweder willkürlich oder automatisch gesteuert eingeleitet, wozu die Verteilerventilo 96 und 97 umgestellt werden, wie dies die strichpunkterte Darstellung in der Figur andeutet, so dass nunmehr die Abgase durch das Element 89 strömen, während das Element 88 abgesperrt ist und zur gegebenen Zeit in diesem durch Betätigen der zugeordneten Einspritzduese 98 und des Zünders 99 das VERbrennen der angesammelten Partikel erfolg^, wobei dann ebenfalls die Verbrennungsprodukte über den Rückführkanal 90 zum anderen Element 89 geleitet werden.

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Claims

Patentanwalt
Dlpl.-!r,₈. K. WaUhef
Bolivaraiieo 9
WOO BERLIN 19

W/Vh-3308 14.12.78

General Motors Corporation, Detroit, Mich., V.St.A.

Abgasreiniger .für Dieselmaschinen

Patentansprüche :

Abgasreiniger für Dieselmaschinen zum Sammeln und Entfernen von in den Abgasen enthaltenen Kohlepartikeln mit einem Abgaseinlass und einem Abgasauslass, gekennzeichnet durch zwei die Kohlepartikel festhaltende Elemente (88,89) aus verbrennungsfestem Werkstoff, die zwei voneinander unabhängige Strömungswege im Gehäuse zwischen dem Abgaseinlass

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ORIGINAL INSPECTED

(84) und dem Abpasauslass (94) bilden und. jedes Element den vollen Ab ,ras strom aufnehmen kann;

eine Steuereinrichtung (96), die den Abgasstrom vom Abgaseinlass wahlweise einem der Elemente zuleitet und zugleich vom anderen absperrt;

Einrichtungen (98,99), die wahlweise einen brennfähigen Gasstrom in das von den Abgaen getrennte Element leiten und die dort zuvor angesammelten Köhler)artikel erhitzen, um diese zu entzünden und

Einrichtungen (90,97), die die Verbrennungsprodukte aus den entzündeten Kohlepartikeln dem anderen Element unter Zumischun.e· zu den Abgasen zur Reinigung zuleiten.
2. Abgasreiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente (88,89) im wesentlichen parallel zueinander und voneinander getrennt angeordnet sind, zwischen der ersten Steuereinrichtung (96) und den Elementen je eine Heissluftzufuhr (98) vorgesehen ist und dass zwischen den beiden Elementen ein Rückführkanal $90) gebildet ist, der durch eine zwischen den Elementen und dem Abgasauslass (94) angeordnete zweite Steuereinrichtung (97) gesteuert ist.
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5. Abgasreiniger nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass in dem RUckführkanal (90) eine Flamrn-ensperre (92) vorgesehen ist, die den Übertritt der Flammen in den vom Ab^asstrom getrennten Element zum vom Ab/ras durchströmten Element verhindert.

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