DE3919533A1 - Russabbrennfilter fuer das abgas von dieselmotoren mit einem mechanischen nachfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rußabbrennfilter für das Abgas von Dieselmotoren mit einem mechanischen Nachfilter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Verbrennungsmotoren mit Abgasrückführung ist es an sich bereits bekannt, das zurückzuführende Abgas durch ein me­ chanisches Filter zu leiten. Eine solche Filtration des rückgeführten Abgases zeigt beispielsweise die US 43 56 806. Die dort konkret vorgeschlagenen Filter besitzen einen relativ komplizierten Aufbau. Im übrigen liegen jene Filter an einer Stelle, an der der rückgeführte Abgasteil­ strom bereits erheblich abgekühlt ist.

Eine ähnliche Filtration eines Abgasrückführungsteilstromes beschreibt die US 40 75 992.

Darüber hinaus ist aus DE-C-30 01 413 eine Abgasreinigungsan­ lage für Dieselmotoren bekannt, bei der von dem durch einen Katalysator geleiteten Abgas ein Teilstrom zur Motorver­ brennung rückgeführt wird, wobei der rückzuführende Abgas­ teilstrom derart durch eine spezielle Trenneinrichtung aus dem Abgasstrom abgezweigt wird, daß Feststoffpartikel weit­ gehendst nicht in den rückzuführenden Teilstrom gelangen können.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Rußabbrennfilter eines Dieselmotors und zwar insbeson­ dere, wenn dieses aus Keramikmaterial ist, von dem sich Ab­ riebteilchen lösen können, mit einem einfach aufgebauten hitzebeständigen mechanischen Nachfilter zu versehen.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Filter in der Augestaltung nach dem kennzeichnenden Merkmal des An­ spruchs 1.

Eine große wirksame Filterfläche läßt sich mit einem nach den Merkmalen des Anspruchs 2 aufgebauten Nachfilter er­ zielen.

Bei einem Motor mit gleichzeitiger Abgasrückführung und Ab­ gasturboaufladung kann das Filter bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung zweigeteilt nach Anspruch 3 sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen

Fig. 1 und 2 alternative Ausführungsformen eines Rußab­ brennfilters mit mechanischen Nachfiltern in jeweils schematischer Darstellung.

In die Abgasleitung 1 eines Dieselmotors 2 ist ein Rußab­ brennfilter 3 aus Keramikmaterial eingebaut. Im Anschluß an das Keramikmaterial, in dem der Ruß verbrennt, befindet sich innerhalb des Rußabbrennfilters ein Sammelraum 4. Diesen Sammelraum 4 verläßt das Abgas über zwei getrennte Rohrlei­ tungen 5 und 6. Während durch die Rohrleitung 6 der zur er­ neuten Verbrennung rückgeführte Abgasteilstrom fließt, ge­ langt der Abgashauptstrom durch die Leitung 5 in den Abgas­ turboauflader. Beide Leitungen 5 und 6 ragen mit einem an dem Ende jeweils offenen Rohrstutzen in den Sammelraum 4 hinein. In ihren Endbereichen sind die Rohrstutzenwände je­ weils gelocht, wobei die Lochung beispielsweise von Boh­ rungen mit 6 mm Durchmessern gebildet sein kann. Die je­ weils offenen Enden der Rohrstutzen sowie deren gelochte Wandbereiche sind mit einem Edelstahlgewebe 7 mit Poren ei­ nes Durchmessers von weniger als 1 µ-Meter strumpfartig überzogen. Zur Befestigung ist das Edelstahlgewebe 7 dabei auf die Rohrstutzen aufgeschweißt. Das Edelstahlgewebe 7 ist zur Beaufschlagung mit Temperaturen bis etwa 1000 Grad Celsius geeignet. Durch das strumpfartige Überziehen des Edelstahlgewebes 7 auf die gelochten Bereiche der Rohrstut­ zen wird auf denkbar einfache Weise eine großer Filter­ fläche erzielt.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 überzieht das Edelstahlgewebe 7 ausschlielich das Rohrstutzenende der zur Abgasturboauf­ ladung führenden Leitung 5, während die Abgasrückfüh­ rungsleitung 6 dann von diesem Stutzen abgezweigt ist. Da der einzige mit dem Edelstahlgewebe 7 überzogene Rohrstut­ zen praktisch den gesammten Sammelraum 4 durchmessermäßig erfassen kann, ist bei dieser Ausführung die wirksame Fil­ terfläche besonders groß.

Die Rohrstutzen können an ihren freien in dem Sammelraum liegenden Enden axial vollständig offen oder mit einem ge­ lochten Deckel abgeschlossen sein. Insbesondere bei größe­ ren Durchmessern eines Rohrstutzens empfielt sich ein Ver­ schluß mit einem gelochten Deckel, damit das Edelstahl­ gewebe 7 eine sichere Abstützung besitzt.

Im Rahmen der Erfindung kann das Nachfilter auch beheizt werden.

Diese Beheizung soll während des Kaltstarts aktiv sein und eine Temperatur von etwa 700°C aufweisen, um ein Verkleben des Ge­ webes zu verhindern.

Die Beheizung kann mittels eines Heizleiters von 1,5 mm Durch­ messer erfolgen, der an eine Spannung von 12 V angeschlossen wird.

Es ist auch denkbar, das Nachfilter anstelle des Rußabbrennfilters vorzusehen.

Schließlich kann das Metallgewebe auch mit einer katalytischen Schicht zur weiteren Reduzierung von Schadstoffen versehen sein.

Claims (3)

1. Rußabbrennfilter, insbesondere aus Keramikmaterial, für das Abgas von Dieselmotoren mit Abgasrückführung und/oder Abgasturboaufladung mit zumindest einem mechani­ schen Nachfilter für das rückzuführende Abgas, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Nachfilter ein hitzebeständiges Metall­ gewebe (7) mit einem Porendurchmesser von weniger als 1 µ- Meter ist.

2. Rußabbrennfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rußabbrennfilter (3) ein Sammelraum (4) nachge­ schaltet ist, in den das Abgas zur Abgasaufladung und/oder -rückführung ableitende Rohrstutzen hineinragen, deren in­ nerhalb des Sammelraumes (4) liegende Rohrwände jeweils zu­ mindest im Bereich ihrer offenen Enden gelocht und von dem Metallgewebe (7) als mechanischem Nachfilter ihre offenen Enden abdeckend strumpfartig überzogen sind.

3. Rußabbrennfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß getrennte Rohrstutzen für die Abgasrückführung und die Abgasturboaufladung vorgesehen sind, die jeweils einzeln für sich strumpfartig von dem als Nachfilter wirkenden Me­ tallgewebe (7) überzogen sind.