DE2930969A1

DE2930969A1 - Russfilter im abstroemweg der abgase einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2930969A1
Application number: DE19792930969
Authority: DE
Inventors: Helmut Daudel; Hans Dipl Phys Erdmannsdoerfer
Original assignee: Daimler Benz AG; Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Daimler Benz AG; Mann and Hummel GmbH
Priority date: 1979-07-31
Filing date: 1979-07-31
Publication date: 1981-02-26
Also published as: DE2930969C2

Description

"Rußfilter im Abströmweg der Abgase
einer Brennkraftmaschine" Die Erfindung bezieht sich auf einen Rußfilter im Abströmweg der Abgase einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer luftverdichtenden Einspritzbrennkraftmaschine, mit einer Einrichtung zum Abbrennen ausgefilterten Rußes.
Ausgefilterter Ruß brennt nur dann selbsttätig ab, wenn nach längerem Vollastbetrieb einer Brennkraftmaschine Temperaturen im Rußfilter erreicht werden, die in Verbindung mit entsprechenden Luftverhältnissen zu Selbstzündungen führen. Da ein derartiges Abbrennen unkontrolliert verläuft und der Häufigkeit nach nicht ausreicht, um einen Rußfilter mit Sicherheit vor Zeit zu Zeit zu regenerieren, ist es beispielsweise nach der DE-OS 25 19 609 bekannt geworden, ein gesteuertes Abbrennen des Rußes in vorgegebenen Intervallen mit Hilfe einer Initializündquelle vorzunehmen oder gemäß der DE-OS 27 56 570 das Filterbet t zur Verbrennung des Rußes durch ein mit lleizwicklungen versehenes Heizelement aufzuheizen.
Da derartige Maßnahmen zum Abbrennen des Rußes verhältnismäßig aufwendig sind, macht es sich die Erfindung zur Aufgabe, eine Filterregenerierung ohne Zuhilfenahme elektrischer Zündmittel oder Heizmittel zu erreichen. Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß zur kurzzeitigen Erzeugung adiabatischer Temperaturerhöhungen zum Abbrentien des Rufes am Auslaß des Rußfilters eine den Abströmweg der Abgase abschließende Klappe angeordnet ist.
Durch Schließen der Klappe am AuslAD des Rußfilters wird eine Druckerhöhung im Rußfilter und dann infolge adiabatischer Zustandsänderungen der Abgase eine Erhöhung der Temperatur auf Werte erzielt, die ausreichen, um den Abbrennvorgang des Rußes einzuleiten und beschleunigt durchzuführen.
Die Klappe am Auslaß des ltußfilters kann willkürlich betätigt werden, vorteilhaft kann jedoch gemäß einem weiteren merkmal der Erfindung eine Steuervorrichtung vorgesehetl sein, die in Abhängigkeit vom Differenzdruck der Abgase vor und hinter dem Rußfilter die Klappe automatisch öffnet oder schließt.
Bei verschmutztem Rußfilter steigt der Druck in den Abgasen vor dem Rußfilter gegenüber dem Druck hinter dem Hnßfilter an und der sich aufbauende Differenzdruck beeinflußt die Klappe am Auslaß des Rußfilters zum Absperren des Abgasweges. Mit der dadurch hervorgerufenen weiteren Druckerhöhung und Temperaturerhöhung bretint der- Ruß ab, der Druck vor dem Rußfilter füllt ab utid damit bewirkt der fallende Differenzdruck ein Öffnen der Klappe.
Sofern der Rußfilter an einer Fahrzeugbrennkraftmaschine angeordnet ist, die mit einer den Abströmweg der Abgase drosselnden Motorbremekloppe ausgestattet ist, kann nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung die Klappe am Auslaß des Rußfilters zur Erzeugung kurzzeitiger adiabatischer Temperaturerhöhungeii zusätzlich als Motorbremsklappe ausgebildet sein. Dadurch wird erreicht, daß bei jeder Betätigung der Motorbremse ein Abbrennen des Runes im Rußfilter stattfindet.
Sofern zusätzlich eine mit Differenzdruck arbeitende Steuereinrichtung für die Klappe vorgesehen ist, löst diese dann ein Schließen der Klappe und ein Rußabbrennen aus, wen» längere Zeit die Motorbremse nicht betätigt wurde und sich Ruß im Filter angesammelt hat.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
Bei einer luftverdichtenden Brennkraftmaschine 1 werden die Abgase über ein Abgassammelrohr 2 und ein daran angeschlossenes Abgasrohr 3 einem Rußfilter 4 zugeführt, von dem aus die Abgase über das Abgasrohr 5 entweichen.
Nach dem Rußfilter 4 ist im Abgasrohr 5 eine Klappe 6 vorgesehen. Diese Klappe 6 wird von einer Steuereinrichtung 7 aus über die Leitung 8 mit der Differenz des Druckes im Abgas vor dem Rußfilter, der mittels der Leitung 9 ermittelt wird, und des Druckes im Abgas nach dem Rußfilter, der mittels der Leitung 10 ermittelt wird, im Öffnungs- und Schließsinne gesteuert.
henn sich im Rußfilter 4 Ruß angesammelt hat, wird ab einem definierten Druck im Abgasrohr 3 die Klappe 6 durch die Steuereinrichtung 7 geschlossen. Dadurch steigt der Druck im Rußfilter 4 an und infolge einer adiabatischen Zustandsänderung des Abgases treten Temperaturspitzen im Rußfilter 4 auf, die ausreichen, den angesammelten Ruß zur Entzündung zu bringen und damit den Rußfilter zu regenerieren. Bei erreichter Abbrenntemperatur fällt der Druck im Abgasrohr 3 und die Klappe 6 wird in öffnungsatellung bewegt.
Anstelle dieser automatischen Betätigung der Klappe 6 kann im einfachsten Falle natürlich auch eine willkürliche Handbetätigung vorgesehen sein.
Sofern die Brennkraftmaschine 1 mit einer Motorbremsklappe ausgerüstet sein soll, kaiiii die Klappe 6 als Motorbremsklappe benutzt werden, so daß bei jeder Betätigung der Motorbremse ein Abbrenne des Rußes stattfindet.
Auch für den Fall der Anordnung der Steuereinrichtung 7 kaiin die Klappe 6 zusätzlich als Motorbremsklappe benutzt werden, was de Vorteil hätte, daß bei längerer Nichtbenutzung der Motorbremse trotzdem eine Regenerierung des Rußfilter erfolgt.
L e e r s e i t e

Claims

Ansprüche 1. Rußfilter im Abströmweg der Abgase einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer luftverdichtenden Einspritzbrennkraftmaschine, mit einer Einrichtung zum Abbrennen ausgefilterten Rußes, d a d u r c 11 g e k e n n z e i c h n e daß zur kurzzeitigen Erzeugung adiabatischer Temperaturerhöhungen zum Abbrennen des Rußes am Auslaß des Rußfilters (4) eine den Abströmweg der Abgase abschließende Klappe (6) angeordnet ist.
2. Rußfilter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß eine Steuereinrichtung (7) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit vom Differenzdruck der Abgase vor und hinter dem Rußfilter (ist) die Klappe (6) automatisch öffnet oder schließt.
3. Rußfilter nach Anspruch 1 oder 2 im Abströmweg der Abgase einer Brennkraftmaschine, die mit einer den Abströmweg drosselnden Motorbremsklappe ausgestattet ist, d a d u r c h g e k e n n Z e i c ii n e t, daß. di Klappe (t) am Auslaß des Rußfilters (4) zur Erzeugung kurzzeitiger adiabatischer Temperaturerhöhungen zusätzlich als Motorbremsklappe ausgebildet ist.