DE3704930A1 - Ceramic soot burn-off filter for diesel engines with an ignition device - Google Patents
Ceramic soot burn-off filter for diesel engines with an ignition deviceInfo
- Publication number
- DE3704930A1 DE3704930A1 DE19873704930 DE3704930A DE3704930A1 DE 3704930 A1 DE3704930 A1 DE 3704930A1 DE 19873704930 DE19873704930 DE 19873704930 DE 3704930 A DE3704930 A DE 3704930A DE 3704930 A1 DE3704930 A1 DE 3704930A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- filter
- soot
- silicon carbide
- ceramic
- diesel engines
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5053—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials non-oxide ceramics
- C04B41/5057—Carbides
- C04B41/5059—Silicon carbide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
- C04B41/87—Ceramics
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/027—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/06—Ceramic, e.g. monoliths
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2370/00—Selection of materials for exhaust purification
- F01N2370/22—Selection of materials for exhaust purification used in non-catalytic purification apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2510/00—Surface coverings
- F01N2510/06—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein keramisches Rußabbrenn filter für Dieselmotoren mit einer gaseingangsseitig ange ordneten elektrischen Heizeinrichtung zum Entzünden des Rußes.The invention relates to a ceramic soot burn-off Filters for diesel engines with a gas inlet side arranged electric heater to ignite the Soot.
Die keramischen Rußabbrennfilter bestehen üblicherweise aus einem wabenartig aufgebauten, von Kanälen durchzogenen, zylin drisch geformten Keramikmonolith mit porösen Wandungen. Die Kanäle sind wechselseitig an den Gaseintritts- und Gasaustritts enden mit Keramikstopfen verschlossen. Dadurch sind die motor seitig in die offenen Kanäle einströmenden Abgase gezwungen, durch die porösen Wandungen in die Nachbarkanäle zu strömen, die zum Auspuffsystem hin offen sind. Da dem Ruß dieser Weg versperrt ist, schlägt er sich an den Wandungen nieder. Um ein Verstopfen des Filters zu verhindern, muß in bestimmten Intervallen eine Regeneration des Filters stattfinden, d.h. der angesammelte Ruß muß abgebrannt werden. Bei hoher Rußbe lastung und hoher Temperatur brennt der Ruß von selbst ab. Das Abbrennen des Rußes setzt eine Mindesttemperatur von ca. 500°C voraus. The ceramic soot burning filter usually consist of a honeycomb-like structure with channels running through it drically shaped ceramic monolith with porous walls. The Channels are alternate at the gas inlet and gas outlet ends closed with ceramic plugs. This is the motor exhaust gases flowing into the open channels from one side, to flow through the porous walls into the adjacent channels, which are open to the exhaust system. Since the soot this way is blocked, he knocks down on the walls. Around Preventing the filter from clogging must be done in certain Intervals of filter regeneration take place, i.e. the accumulated soot must be burned off. With high soot The soot burns off by itself under high loads and high temperatures. Burning off the soot sets a minimum temperature of approx. 500 ° C ahead.
Wenn der Motor in seinem unteren Leistungsbereich betrieben wird, zum Beispiel im Stadtverkehr, können Abgastemperaturen auftreten, bei denen der Ruß im Filter nicht von selbst zur Entzündung gelangt. In diesen Fällen erreicht man eine Zündung des Rußes durch eine eingangs des Keramikfilters angeordnete elektrische Heizein richtung. Als Heizeinrichtung bekannt ist z.B. eine Spiral glühspule, die im Abstand vor dem Eingang des Filters ange ordnet ist (DE-OS 36 07 765). Da diese vor dem Filter ange ordneten Heizelemente außerordentlich viel Energie verbrauchen, ist man dazu übergegangen, die Stirnfläche des Filters an der Anströmseite direkt durch die Heizelemente zu kontaktieren, z. B. mit Glühkerzen, gespannten Drähten oder ebenfalls Spiralen ("Diesel particulate trap regeneration: an overview", Automotive Engineering, July 1985, Seite 59 bis 64). Zur Erzielung eines größtmöglichen Wirkungsgrades wird dabei be vorzugt, die Heizwicklungen in die Stirnseite des Filter bettes einzubetten (DE-OS 27 56 570).If the engine is operating in its lower power range, For example, in city traffic, exhaust gas temperatures can occur at which the soot in the filter does not ignite by itself. In In these cases, the soot is ignited by a electrical heating arranged at the entrance of the ceramic filter direction. As a heating device, e.g. a spiral glow coil placed at a distance in front of the input of the filter is classified (DE-OS 36 07 765). Since this is before the filter ordered heating elements consume an enormous amount of energy, has gone over to the face of the filter on the To contact the upstream side directly through the heating elements, e.g. B. with glow plugs, tensioned wires or also Spirals ("Diesel particulate trap regeneration: an overview", Automotive Engineering, July 1985, pages 59 to 64). To Achieving the greatest possible efficiency is thereby prefers the heating windings in the front of the filter Embedding beds (DE-OS 27 56 570).
Die bisher entwickelten und erprobten Heizeinrichtungen arbei ten jedoch noch nicht zufriedenstellend, da einmal ein schnel les und vollständiges Freibrennen des Filters nicht immer erreicht wird, zum anderen aber auch durch unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten zwischen der Filterkeramik und den metallischen Heizelementen Spannungen entstehen, die zum Sprengen und somit zur Zerstörung des Großfilters führen.The previously developed and tested heating devices work However, they were not yet satisfactory, as they were quick les and complete burning of the filter is not always is achieved, but also through different ones thermal expansion coefficient between the filter ceramic and the metallic heating elements generate voltages that lead to blasting and thus destruction of the large filter.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Heizeinrichtung für ein keramisches Rußabbrennfilter zu finden, die eine sichere Zündung des Rußes ermöglicht und bei der das Auftreten thermischer Spannungen zwischen der Keramik des Rußfilters und der Heizeinrichtung weitgehend vermieden werden.The object of the invention is a heating device for a ceramic soot burner filter to find the one enables reliable ignition of the soot and at which the occurrence thermal stresses between the ceramic of the soot filter and the heating device can be largely avoided.
Diese Aufgabe wird durch das in den Patentansprüchen be schriebene keramische Rußabbrennfilter gelöst. This task is by the be in the claims ceramic soot burn-off filter solved.
Die Heizeinrichtung besteht aus einer auf der gaseingangs seitigen Stirnfläche des Filterkörpers befindlichen minde stens 5 µm starken Siliciumcarbidschicht. Rußabbrennfil ter bestehen aus einem keramischen Monolithen, der eine bienenwabenartige Struktur besitzt. Eine Vielzahl von Ka nälen ist in der Längsachse des Filters vorgesehen, wobei die Kanäle abwechselnd am Eingangs- oder Ausgangsende des Filters verschlossen sind, so daß sie einen entweder zur Eingangs- oder zur Ausgangsseite offenen Kanal bilden. Das Abgas, das in einen eingangsseitig offenen Kanal eintritt, wird dadurch gezwungen, durch die poröse Wand in einen aus gangsseitig offenen Kanal einzutreten. Bei diesem Durchgang werden die Rußpartikel zurückgehalten. Das Filter kann nicht nur eine bienenwabenartige Struktur aufweisen, sondern es ist auch möglich, Filter herzustellen, die nach einer Wickel technik produziert worden sind und deren Erscheinungsbild einer aufgerollten Wellpappe gleicht.The heater consists of one on the gas inlet side face of the filter body at least 5 µm thick silicon carbide layer. Soot burn-off fil ter consist of a ceramic monolith, the one has a honeycomb structure. A variety of Ka channels is provided in the longitudinal axis of the filter, wherein the channels alternately at the input or output end of the Filters are closed so that they are either for Form the inlet or outlet channel open. The Exhaust gas entering a duct open on the inlet side is forced out through the porous wall into one channel open on the aisle side. In this passage the soot particles are retained. The filter cannot just have a honeycomb structure, but it it is also possible to manufacture filters after a winding technology have been produced and their appearance resembles a rolled-up corrugated cardboard.
Als Material für die poröse Keramik des Rußabbrennfilters wird im allgemeinen Cordierit bevorzugt. Es ist jedoch auch bereits vorgeschlagen worden, andere Keramikmaterialien wie z.B. Aluminiumtitanat oder Mullit einzusetzen.As material for the porous ceramic of the soot burning filter Cordierite is generally preferred. However, it is also previously proposed other ceramic materials such as e.g. Use aluminum titanate or mullite.
Die auf die gaseingangsseitige Stirnfläche des Filterkörpers aufgebrachte Siliciumcarbidschicht soll mindestens 5 µm stark sein. Da Siliciumcarbid oxidationsempfindlich ist, besitzen Schichten, die dünner als 5 µm sind, nur eine geringe Lebensdauer. Schichten, die stärker als 5 µm sind, besitzen bereits eine ausreichende Lebensdauer, jedoch kann es bei sehr dünnen Schichten zur Erhöhung der Lebensdauer mitunter vorteilhaft sein, die Siliciumcarbidschicht mit einer den Sauerstoffzutritt verhindernden oder verlangsamenden Schicht zu bedecken. Die maximale Dicke der Siliciumcarbidschicht ist theoretisch unbegrenzt, tatsächlich ist jedoch die maximale Dicke durch die Leistungsfähigkeit des Fahr zeugbordnetzes begrenzt, da bei zu großer Dicke der Strombedarf derart ansteigt, daß das Bordnetz zusammen brechen würde. In der Praxis richtet sich die Dicke der Schicht nach der gewünschten Leistung und nach der Leitfähigkeit der abgeschiedenen Siliciumcarbidschicht, die durch zudotieren von Verbindungen, z. B. Borverbindun gen in weiten Grenzen beeinflußt werden kann. Silicium carbidschichten mit einer Dicke von 15 bis 30 µm genügen allen üblichen Anforderungen und sind deshalb bevorzugt. Bei der Wahl der für das Filter optimalen Schichtstärke der Siliciumcarbidschicht ist weiterhin die Größe der Stirnfläche des Filters zu berücksichtigen, wobei eine große Stirnfläche auch eine dickere Siliciumcarbid schicht erfordert, und ferner ist die Spannung des Bordnetzes zu berücksichtigen, die ja bekanntlich bei Nutz fahrzeugen höher liegt als bei Personenkraftwagen.The face of the filter body on the gas inlet side applied silicon carbide layer should be at least 5 µm thick be. Because silicon carbide is sensitive to oxidation Layers that are thinner than 5 µm are only slight Lifespan. Have layers that are thicker than 5 µm already have a sufficient lifespan, however, it can very thin layers to increase the service life sometimes be advantageous, the silicon carbide layer with a Preventing or slowing oxygen access Cover layer. The maximum thickness of the silicon carbide layer is theoretically unlimited, but in fact it is maximum thickness due to the performance of the driver on-board electrical system limited because the thickness of the Power consumption increases so that the vehicle electrical system together would break. In practice, the thickness depends the shift according to the desired performance and after the Conductivity of the deposited silicon carbide layer, by doping compounds, e.g. B. Boron compound conditions can be influenced within wide limits. Silicon carbide layers with a thickness of 15 to 30 µm are sufficient all usual requirements and are therefore preferred. When choosing the optimal layer thickness for the filter the silicon carbide layer is still the size of the End face of the filter to be taken into account, with a large face also a thicker silicon carbide layer required, and furthermore the tension of the On-board network to take into account, which is known to be useful vehicles is higher than in passenger cars.
Die Abscheidung der Siliciumcarbidschicht auf der Stirnfläche des Filterkörpers erfolgt nach an sich bekannten Verfahren aus der Gasphase. Für die Abscheidung von Siliciumcarbid aus der Gasphase im CVD-Prozess (Chemical Vapour Deposition) be stehen grundsätzlich zwei verschiedene Verfahrensmöglichkeiten:The deposition of the silicon carbide layer on the end face of the filter body is carried out according to methods known per se from the gas phase. For the deposition of silicon carbide the gas phase in the CVD process (Chemical Vapor Deposition) there are basically two different procedural options:
- 1. Reaktion einer gasförmigen Siliciumverbindung z. B. Silicium tetrachlorid mit einem kohlenstoffabgebenden Gas z. B: Methan oder1. Reaction of a gaseous silicon compound z. B. silicon tetrachloride with a carbon donating gas z . B: methane or
- 2. die pyrolytische Siliciumcarbidbildung durch Zerfall eines Methylchlorsilans, z. B. Methyltrichlorsilan.2. the pyrolytic silicon carbide formation by decay of a Methylchlorosilane, e.g. B. methyltrichlorosilane.
Seit die Methylchlorsilane industriell für die Silikonsynthesen hergestellt werden und somit kommerziell verfügbar sind, wer den diese bevorzugt für die pyrolytische Siliciumcarbid-Bildung verwendet, da sie die Möglichkeit der Einstellung des gewün schten Verhältnisses Silicium zu Kohlenstoff in einfacher Wei se gestatten. Dichlormonomethylsilan und Trichlormonomethyl silan ermöglichen sehr einfach die Abscheidung von Silicium carbidschichten mit einem Si/C-Verhältnis von 1:1. Ein gering fügiger Silicium (?)- oder Kohlenstoff (?)-Überschuß stört im allgemeinen nicht. Die Pyrolyse findet üblicherweise bei Temperaturen zwischen etwa 1100 und 1500°C statt, wobei die Reaktion in bekannter Weise so geführt wird, daß sich eine Schicht aus schwarzem polykristallinen, kubischen Silicium carbid abscheidet.Since the methylchlorosilanes industrial for silicone synthesis are manufactured and are therefore commercially available, who which is preferred for pyrolytic silicon carbide formation used because they have the possibility of setting the desired ratio of silicon to carbon in simple white allow it. Dichloromonomethylsilane and trichloromonomethyl silane enables silicon to be deposited very easily carbide layers with a Si / C ratio of 1: 1. A little Compliant silicon (?) - or carbon (?) - excess disturbs generally not. Pyrolysis usually takes place at Temperatures between about 1100 and 1500 ° C take place, the Reaction is carried out in a known manner so that a Black polycrystalline, cubic silicon layer deposits carbide.
Die Abscheidung wird ferner so geführt, daß die Zone, in der sich das Siliciumcarbid auf dem Filterblock niederschlägt, auf die Stirnfläche beschränkt bleibt. Eine Abscheidung von Sili ciumcarbid in den Poren des Filterkörpers ist zu vermeiden, The deposition is also carried out so that the zone in which the silicon carbide is deposited on the filter block the end face remains limited. A separation of sili Avoid cium carbide in the pores of the filter body
da dadurch die Gasdurchlässigkeit des Filters für das Abgas im Fahrbetrieb beeinträchtigt wird. Man erreicht die Beschränkung der Abscheidung des Siliciumcarbids auf die Stirnfläche im wesentlichen durch die Wahl einer geeig neten Temperatur. Bei hohen Temperaturen des Filterkörpers findet die Zersetzung im wesentlichen schon an der Ober fläche des Filterkörpers statt, bei niedrigen Temperaturen vergrößert sich die Zersetzungszone, so daß neben der Ab scheidung von Siliciumcarbid an der Stirnfläche auch eine Abscheidung in den Poren des Filterkörpers stattfindet. Eine Pyrolysetemperatur von 1300°C soll jedoch nicht über schritten werden, da bei diesen Temperaturen das zur Zeit am häufigsten verwendete Filtermaterial, Cordierit, zu sintern beginnt.because this increases the gas permeability of the filter for the Exhaust gas is impaired while driving. You get there to limit the deposition of silicon carbide the end face is essentially suitable by choosing one temperature. At high temperatures of the filter body the decomposition takes place essentially at the top surface of the filter body instead, at low temperatures the decomposition zone increases, so that in addition to the Ab separation of silicon carbide on the end face also Deposition takes place in the pores of the filter body. A However, the pyrolysis temperature should not exceed 1300 ° C steps, because at these temperatures that is currently most commonly used filter material, cordierite, too sintering begins.
Nach dem Aufbringen der Siliciumkarbidschicht auf die Stirn fläche des Filterkörpers muß die Schicht natürlich noch mit einem elektrischen Stromkreis verbunden werden. Das kann durch Anschweißen oder durch Anlöten von Kontakten an zwei gegenüberliegenden Seiten der Siliciumcarbidschicht er folgen. Als Lote können Hochtemperaturlote, z. B. auf Palladiumbasis verwendet werden. Eine besonders haftfeste Lötung erzielt man durch z. B. Titan enthaltende Aktivlote. Wird durch konstruktive Maßnahmen eine zu starke Er wärmung der Lötstelle vermieden, können auch normale Lote, z. B. Aktivlote auf Cu/Ag/Ti-Basis verwendet werden. Wird nun die im Kraftfahrzeug-Bordnetz übliche Spannung angelegt, so wird die Oberfläche des Rußabbrennfilters in wenigen Sekunden zum Glühen gebracht und der Abbrennvorgang für die Rußpartikel in Gang gesetzt.After applying the silicon carbide layer on the forehead surface of the filter body, the layer must of course also be connected to an electrical circuit. That can by welding or by soldering contacts to two opposite sides of the silicon carbide layer consequences. High-temperature solders, e.g. B. on Palladium base can be used. A particularly adhesive Soldering is achieved by e.g. B. Titanium-containing active solders. If constructive measures make it too strong Avoid heating the solder joint, normal solder, e.g. B. Active solders based on Cu / Ag / Ti can be used. Becomes now the voltage applied in the vehicle electrical system is applied, so the surface of the soot burner filter in a few Seconds glowing and the burning process started for the soot particles.
Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht vor allem darin, daß der anfallende Ruß praktisch über die gesamte Filtereingangsfläche großflächig gezündet werden kann. Des weiteren hat Siliciumcarbid neben einer guten Leitfähigkeit (spezifische Leitfähigkeit: 5×10-3 Ohm pro Zentimeter) einen sehr niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von nur 4×10-6 pro Grad. Da z. B. die als Filtermaterial häufig be nutzte Cordierit-Keramik einen thermischen Ausdehnungskoeffi zienten von 2 bis 3×10-6 pro Grad besitzt, sind die bei Temperaturwechselbeanspruchungen auftretenden thermischen Spannungen außerordentlich gering und es besteht praktisch keine Gefahr mehr, daß Schichtablösungen oder Abplatzungen der Keramik auftreten.The advantage that can be achieved with the invention is, above all, that the soot can be ignited over a large area practically over the entire filter inlet area. In addition to good conductivity (specific conductivity: 5 × 10 -3 ohms per centimeter), silicon carbide has a very low coefficient of thermal expansion of only 4 × 10 -6 per degree. Because e.g. B. the often used as filter material cordierite ceramic has a thermal expansion coefficient of 2 to 3 × 10 -6 per degree, the thermal stresses occurring during thermal cycling are extraordinarily low and there is practically no longer any risk that layer detachments or flaking of the ceramic occur.
Die Stirnfläche eines zylinderförmigen Rußabbrennfilters aus Cordierit mit einem Durchmesser von 26 mm wurde in einer üblichen CVD-Temperatur bei 1300°C mit einem Gasstrom aus 220 l/h Argon und 19,3 l/h Methyltrichlorsilan beaufschlagt. Nach einer Stunde hatte sich eine Siliciumcarbidschicht von 7 µm auf der Stirnfläche des Filters abgeschieden. Die ab geschiedene Schicht besaß einen elektrischen Widerstand von 0,65 Ohm. An zwei gegenüberliegenden Stellen der Silicium carbidschicht wurde ein jeweils etwa 1 cm2 großer Fleck Leitsilber aufgebracht. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die Leitsilberkontakte erreichte die Stirnfläche des Filters in wenigen Sekunden helle Rotglut.The end face of a cylindrical soot burn-off filter made of cordierite with a diameter of 26 mm was subjected to a gas flow of 220 l / h argon and 19.3 l / h methyltrichlorosilane in a conventional CVD temperature at 1300 ° C. After one hour, a 7 µm silicon carbide layer had deposited on the end face of the filter. The layer deposited had an electrical resistance of 0.65 ohms. An approximately 1 cm 2 spot of conductive silver was applied to two opposite points of the silicon carbide layer. By applying an electrical voltage to the conductive silver contacts, the face of the filter reached bright red heat in a few seconds.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19873704930 DE3704930A1 (en) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | Ceramic soot burn-off filter for diesel engines with an ignition device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19873704930 DE3704930A1 (en) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | Ceramic soot burn-off filter for diesel engines with an ignition device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3704930A1 true DE3704930A1 (en) | 1988-04-28 |
Family
ID=6321131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19873704930 Withdrawn DE3704930A1 (en) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | Ceramic soot burn-off filter for diesel engines with an ignition device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3704930A1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0320457A1 (en) * | 1987-12-09 | 1989-06-14 | Alusuisse-Lonza Services Ag | Process for the partial coating of the surface of a porous ceramic body |
| WO1990004707A1 (en) * | 1988-10-24 | 1990-05-03 | Siegfried Schneider | Device for burning out solids, and process for manufacturing said device |
| DE4017360A1 (en) * | 1990-05-30 | 1991-12-05 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | IC engine exhaust catalytic conversion during cold starting - involves preheating of active material by direct current supplied to coating on supporting wall of converter |
| EP0911307A1 (en) * | 1997-10-27 | 1999-04-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Corrosion-resistant member, method of manufacturing the same and apparatus for heating corrosive substance |
| EP0943593A1 (en) * | 1998-03-09 | 1999-09-22 | Thomas Josef Heimbach Gesellschaft mit beschränkter Haftung & Co. | Electrically conductive ceramic bodies and method of applying electrical contacts onto such bodies |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4505107A (en) * | 1981-10-26 | 1985-03-19 | Nippondenso Co., Ltd. | Exhaust gas cleaning apparatus |
| US4535589A (en) * | 1981-05-26 | 1985-08-20 | Nippon Soken, Inc. | Exhaust gas cleaning device for internal combustion engine |
-
1987
- 1987-02-17 DE DE19873704930 patent/DE3704930A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4535589A (en) * | 1981-05-26 | 1985-08-20 | Nippon Soken, Inc. | Exhaust gas cleaning device for internal combustion engine |
| US4505107A (en) * | 1981-10-26 | 1985-03-19 | Nippondenso Co., Ltd. | Exhaust gas cleaning apparatus |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| JP 57-1 95 814 A In Patents Abstr. of JP * |
| JP 57-2 03 813 A In Patents Abstr. of JP * |
| JP 58-1 06 114 A In Patents Abstr. of JP * |
| JP 59-1 55 524 A In Patents Abstr. of JP * |
| JP 60-1 11 014 A In Patents Abstr. of JP * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0320457A1 (en) * | 1987-12-09 | 1989-06-14 | Alusuisse-Lonza Services Ag | Process for the partial coating of the surface of a porous ceramic body |
| WO1990004707A1 (en) * | 1988-10-24 | 1990-05-03 | Siegfried Schneider | Device for burning out solids, and process for manufacturing said device |
| DE4017360A1 (en) * | 1990-05-30 | 1991-12-05 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | IC engine exhaust catalytic conversion during cold starting - involves preheating of active material by direct current supplied to coating on supporting wall of converter |
| EP0911307A1 (en) * | 1997-10-27 | 1999-04-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Corrosion-resistant member, method of manufacturing the same and apparatus for heating corrosive substance |
| US6555257B1 (en) | 1997-10-27 | 2003-04-29 | Ngk Insulators, Ltd. | Corrosion-resistant member, method of manufacturing the same and apparatus for heating corrosive substance |
| EP0943593A1 (en) * | 1998-03-09 | 1999-09-22 | Thomas Josef Heimbach Gesellschaft mit beschränkter Haftung & Co. | Electrically conductive ceramic bodies and method of applying electrical contacts onto such bodies |
| US6607804B1 (en) | 1998-03-09 | 2003-08-19 | Thomas Josef Heimbach Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung & Co. | Molded part made of an electrically conductive ceramic and process for the production of contact zones on such molded parts |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69116338T2 (en) | FILTERS AND DEVICES FOR ITS REGENERATION | |
| US4857089A (en) | Ceramic honeycomb filter for purifying exhaust gases | |
| US4509966A (en) | Wall-flow monolith filter with porous plugs | |
| DE3842282C2 (en) | Device for reducing the exhaust gas emission of a diesel engine | |
| US6322605B1 (en) | Diesel exhaust filters | |
| EP0537219B1 (en) | Process and device for cleaning exhaust gases | |
| DE10245312B4 (en) | Plasma reactor and method of making such | |
| EP1440226A1 (en) | Open particulate filter comprising a heating element | |
| DE3403564A1 (en) | FILTERING DEVICE FOR REMOVING OXIDIZABLE PARTICLES FROM THE EXHAUST GAS FROM A DIESEL ENGINE | |
| DE3712333A1 (en) | REGENERATABLE FILTER ARRANGEMENT FOR REMOVING SOOT PARTICLES FROM EXHAUST GASES | |
| EP0633065A1 (en) | Process for the cleaning of exhaust air containing noxious substances by heterogeneous catalysis | |
| EP0387394B1 (en) | Process for manufacturing the body of a filter or a catalyst | |
| JPS58143817A (en) | Filter apparatus for removing combustible fine particle | |
| RU2059841C1 (en) | Filter for cleaning exhaust gases in internal combustion engine | |
| JPH0211287B2 (en) | ||
| EP0233860B1 (en) | Exhaust gas cleaning device | |
| DE3704930A1 (en) | Ceramic soot burn-off filter for diesel engines with an ignition device | |
| EP0504422B1 (en) | Self-heating filter | |
| DE19530749A1 (en) | Self-cleaning diesel engine soot filter | |
| EP0677141B1 (en) | Catalytic converter | |
| EP1304455B1 (en) | Particulate filter for purifying exhaust gases of internal combustion engines | |
| EP0327653B1 (en) | Soot-filter | |
| WO1994002720A1 (en) | Gas cleaning device with a filter | |
| HUT52716A (en) | Apparatus for removing particles from exhaust and flue gases | |
| DE19717890C5 (en) | Method and device for the plasma-assisted decomposition of soot in combustion exhaust gases |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8130 | Withdrawal |