DE3408057A1

DE3408057A1 - Verfahren zum zuenden von russabbrennfiltern und dieselmotor mit russabbrennfilter

Info

Publication number: DE3408057A1
Application number: DE19843408057
Authority: DE
Inventors: Jörg Dr.-Ing. 7067 Plüderhausen Abthoff; Hans-Joachim Dipl.-Ing. 7148 Remseck Langer; Klaus Dipl.-Ing. 7050 Waiblingen Sandkuhl; Hans-Dieter Dipl.-Ing. 7060 Schorndorf Schuster
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1984-03-05
Filing date: 1984-03-05
Publication date: 1985-06-20

Description

3A08G57

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 15 467/4

Stuttgart EPT Dr.Am-pfa

2.3.1984

Verfahren zum Zünden von Rußabbrennfiltern und Dieselmotor mit Rußabbrennfilter

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Zünden von Rußabbrennfiltern im Abgasstrang von Dieselmotoren durch heiße Abgase sowie ein Dieselmotor mit Rußabbrennfilter.

Zur Verringerung der Partikelemission von Dieselmotoren werden diese Partikel im Abgasstrang mittels besonderer Filtereinrichtungen aus dem Abgasstrom herausgefiltert. Um ein Verstopfen der Filter und damit die Betriebsunfähigkeit des Motors zu vermeiden, werden die Filter in regelmäßigen Abständen durch Abbrennen des auf ihnen angesammelten Rußes regeneriert, weshalb die Filter auch den Namen Rußabbrennfilter tragen. Die Zündung kann entweder durch ein elektrisches Heizsystem erfolgen (z.B. DE-OS 26 55 932), im allgemeinen wird aber das Filter im Abgasstrang so angeordnet, daß die Zündung durch die heißen Abgase erfolgen kann (z.B. DE-OS 27 50 960).

- Daim 15 467/4

Es hat sich jedoch gezeigt, daß im Teillastbetrieb die Abgastemperatur zur Zündung de^ Rußabbrennfilters häufig nicht ausreicht, so daß das Rußabbrennfilter zunehmend verstopft.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Dieselmotor mit Rußabbrennfilter sowie ein Verfahren zum Zünden eines Rußabbrennfilters zu finden, das einfach ist und bei dem im allgemeinen auf die bei dem Betrieb von Fahrzeugen mit Dieselmotoren normalerweise vorhandenen Einrichtungen zurückgegriffen werden kann.

Diese Aufgabe wird durch den in den Patentansprüchen beschriebenen Motor sowie das Verfahren gelöst. Die Erfindung beruht also darauf, die Abgastemperatur durch Erhöhung der Motorbelastung bei im wesentlichen gleichbleibender Motordrehzahl bzw. Geschwindigkeit zu erhöhen.

Einrichtungen, mit denen sich die Motorbelastung erhöhen läßt, sind bei Fahrzeugen mit Dieselmotoren bereits vorhanden. Es handelt sich dabei um bekannte Einrichtungen wie Retarder oder Drosselklappen in der Auspuffanlage (Motorbremse), die in größeren Fahrzeugen serienmäßig vorhanden sind oder um die Fahrzeugbremse. Erreicht die Filterbelegung einen bestimmten vorgegebenen Wert, der sich durch einen bestimmten Gegendruck vor dem Filter bemerkbar macht,

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so wird der Retarder, die Motorbremse oder eine sonstige Bremse zugeschaltet. Die Motorbelastung erhöht sich dadurch, die Abgastemperatur steigt und führt zur Zündung des Rußabbrennfilters. Statt den Zeitpunkt der Erhöhung der Motorbelastung von der Filterbelegung abhängig zu machen, kann

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auch eine Zeitschaltung verwendet werden, mit der die genannten Einrichtungen zur Erhöhung der Motorbelastung in vorgegebenen Intervallen in Betrieb genommen werden, jedoch ist eine solche Zeitregelung nicht so günstig, da sie nicht auf die individuelle Filterbelegung Rücksicht nimmt. Die Dauer der Erhöhung der Motorbelastung kann durch den Abgasgegendruck des Filters (Strömungswiderstand) gesteuert werden, möglich ist jedoch auch eine Zeitsteuerung anhand einmalig für den entsprechenden Motor- und Filtertyp ermittelter Werte. Die Motordrehzahl bzw. die Geschwindigkeit des Fahrzeuges soll natürlich durch das Zuschalten der genannten Einrichtungen zur Erhöhung der Motorbelastung nicht beeinträchtigt werden. Das kann man durch an sich bekannte Einrichtungen zur Einhaltung einer gleichbleibenden Fahrtgeschwindigkeit ("Tempomat") erreichen. Jedoch ist die zuästzliche Verwendung solcher Einrichtungen nicht erforderlich, da der Fahrer bei Absinken der Fahrzeuggeschwindigkeit instinktiv mehr Gas gibt um das Absinken der Geschwindigkeit bzw. der Motordrehzahl auszugleichen. Durch eine geeignete Schalteinrichtung ist an sich selbstverständlich bei der Verwendung von Einrichtungen zur Einhaltung einer gleichbleibenden Fahrgeschwindigkeit ("Tempomat") dafür zu sorgen, daß bei tatsächlichen Bremsvorgängen der Tempomat abgeschaltet wird. Auch derartige Schaltungen sind bekannt und üblich. Die Verwendung von zwei Druckfühlern vor und hinter dem Rußabbrennfilter ist besonders vorteilhaft, da durch die dadurch mögliche Differenzbildung der tatsächliche Strömungswiderstand des Rußabbrennfilters unabhängig von der Belastung des Motors besonders genau ermittelt werden kann.

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In der Abbildung wird schematisch ein Dieselmotor mit Rußabbrennfilter gezeigt. Ein Vierzylinderdieselmotor 1 ist mit einem Rußabbrennfilter 2 im Abgasstrang 3,4 versehen. Vor und hinter dem Filter 2 sind Druckfühler 5 und 6 zur Ermittlung des Strömungswiderstandes des FiI-ters 4 angebracht, die über die Leitungen 7 und 8 mit einer Betätigungseinrichtung 9 für eine im Auspuffrohr angeordnete Drosselklappe 10 in Verbindung stehen. Übersteigt der durch die Druckfühler 5 und 6 ermittelte Strömungswiderstand einen vorgegebenen, von der Art des verwendeten Filters und des Motortyps, abhängigen und für jeden Motor- und Filtertyp einmalig zu ermittelnden Wert, so wird die aus Betätigungseinrichtung 9 und Drosselklappe 10 bestehende Motorbremse aktiviert, die Motorbelastung steigt an und der Ruß auf dem Rußabbrennfilter brennt ab. Die Dauer der Betätigung der Motorbremse, die zum Abbrennen des Filters ausreicht, ist für jeden Motortyp ebenfalls einmalig zu ermitteln, kann aber auch, insbesondere bei der Verwendung von zwei Druckfühlern bei Benutzung einer Motorbremse oder bei der Verwendung eines Retarders oder der Fahrzeugbremse direkt durch den Abgasgegendruck vor dem Filter individuell gesteuert werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. den Dieselmotor mit Rußabbrennfilter lassen sich auch Rußabbrennfilter bei Fahrzeugen, die überwiegend im Teillastbereich, z.B. im Stadtverkehr betrieben werden und daher die erforderliche Zündtemperatur des Rußabbrennfilters nur selten erreichen, sicher zünden, was immer zu einem freien Filter führt und damit stets die volle Motorleistung und einen niedrigen Teibstoffverbrauch gewährleistet.

Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 15 467/4

Stuttgart EPT Dr.Am-pfa
2.3.1984

Patentansprüche
10

1 ./Verfahren zum Zünden von Rußabbrennfiltern im Abgasstrang von Dieselmotoren durch heiße Abgase,
dadurch gekennzeichnet,

daß bei im wesentlichen gleichbleibender Motordrehzahl
die Abgastemperatur durch Erhöhen der Motorbelastung erhöht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

da durch gekennzeichnet,

daß die Motorbelastung durch Zuschalten eines Retarders, einer Motorbremse oder einer Bremse erhöht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,
daß die Erhöhung der Motorbelastung durch einen bestimmten Abgasgegendruck vor dem Abgasfilter ausgelöst wird.
4. Dieselmotor mit Rußabbrennfilter im Abgasstrang und
einer Abbremsvorrichtung für den Dieselmotor,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abbremseinrichtung mit einer Einrichtung zur Ermittlung des Strömungswiderstandes des Rußabbrennfilters in Wirkverbindung steht.

Daim 15 467/4
5. Dieselmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbremseinrichtung aus einem Retarder, einer Motorbremse oder der Fahrzeugbremse besteht.
6. Dieselmotor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ermittlung des Strömungswiderstandes aus einem vor dem Rußabbrennfilter angeordneten Druckfühler besteht.