DE4109847A1

DE4109847A1 - Anordnung eines russfilters am dieselmotor von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE4109847A1
Application number: DE4109847A
Authority: DE
Inventors: Klaus-Udo Fischer
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1991-03-26
Filing date: 1991-03-26
Publication date: 1992-10-01
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: DE4109847C2

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Kraftfahrzeugtechnik. Objekte der Anwendung sind Dieselmotoren an Kraftfahrzeugen, die mit Rußfiltern ausgestattet sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Abgase von Dieselmotoren enthalten unter anderem Rußpartikel, an deren Oberfläche sich Stoffe anlagern, die in höherer Konzentration zu gesundheitlichen Schäden führen können. Aus Gründen des Umweltschutzes wird deshalb angestrebt, einen hohen Anteil der im Abgas enthaltenen Rußpartikel auszuscheiden. Die hierfür entwickelten Filtersysteme, die vom Abgas durchströmt werden, halten diese Rußpartikel zurück die dann ab einer bestimmten Konzentration und Entzündungstemperatur verbrannt und als unschädliche gasförmige Bestandteile nach außen gelangen.

Da erst unter bestimmten Betriebszuständen am Rußfilter die Entzündungstemperatur zum Abbrennen des Rußes erreicht wird, gibt es Lösungen, die eine zusätzliche Beheizung oder Fremdzündung vorsehen. Weiterhin wird durch eine katalytische Beschichtung des Rußfilters die Selbstentzündungstemperatur des Rußes herabgesetzt sowie durch Zuführung von Sauerstoff oder vorgewärmter Luft der Verbrennungsprozeß begünstigt. Diese bekannten technischen Lösungen sind aber in ihrer Realisierung sehr aufwendig oder weisen eine unzureichende Wirkung auf. So hat die in DE-OS 37 29 367 beschriebene Umwandlung der Strömungsenergie des Abgases in Wärme zur Erreichung der Selbstentzündungstemperatur der Rußpartikel den Nachteil, daß der Abgasgegendruck ansteigt, was wiederum zur Minderung der Motorleistung und zum Ansteigen des Kraftstoffverbrauches führt. Auch ist für die Realisierung dieser Lösung ein großer Fertigungsaufwand notwendig, wodurch hohe Herstellungskosten entstehen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die intensive Nutzung der Wärmeenergie der Abgase, wodurch eine hohe Temperatur der Rußpartikel und damit eine Verbesserung ihrer Verbrennung erreicht wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung eines Rußfilters in unmittelbarer Nähe des Dieselmotores zu schaffen, damit durch geringe Wärmeverluste ein hohes Temperaturniveau gehalten wird und ohne zusätzliche Energiezufuhr die Selbstentzündungstemperatur des Rußes erreicht wird.

Erfahrungsgemäß ist ein Rußfilter innerhalb eines Rußfilterträgers angeordnet, dessen Vorderseite sich verjüngt und in das Zylindergehäuse des Motors hineinragt. Die Kontur der Vorderseite ist so gestaltet, daß zwischen dieser und dem Zylinderkopfgehäuse sich ein Spalt bildet. Weiterhin hat der Rußfilterträger zum Rußfiltergehäuse, von dem er umgeben wird, ebenfalls einen Spalt und stützt sich im vorderen Bereich über Abstandsstützen zu diesem ab. Die Rückseite des Rußfilterträgers hat einen Arretierungsring, durch den der Rußfilterträger im Rußfiltergehäuse fixiert ist.

Eine solche Anordnung des Rußfilters am Zylinderkopfgehäuse hat zur Folge, daß auf Grund der bestehenden Spalte sich zwischen Rußfilter und Rußfiltergehäuse sowie Zylinderkopfgehäuse eine aus dem Abgas bestehende Gashülle bildet, die eine hohe Wärmedämmung bewirkt.

Hierdurch wird erreicht, daß das aus dem Motor austretende Abgas mit geringen Energieverlusten durch das Rußfilter strömt und diesen bereits bei niedrigem Abgasdurchsatz auf die Selbstentzündungstemperatur des Rußes erhitzt. Somit wird ohne äußere Energiezufuhr eine kontinuierliche Regenerierung des Rußfilters erzielt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die zugehörige Zeichnung zeigt in

Fig. 1 die Anordnung des Rußfilters am Zylinderkopf im Schnitt und in

Fig. 2 einen Schnitt quer durch das Rußfiltergehäuse.

Die Anordnung eines Rußfilters am Zylinderkopf eines Dieselmotors ist so geschaffen, daß mit dem Zylinderkopfgehäuse 1 ein Rußfiltergehäuse 5 verbunden ist, in dem sich ein Ruß filterträger 4 befindet. Innerhalb dieses Rußfilterträgers 4 ist ein Rußfilter 3 angeordnet.

Der Rußfilterträger 4 ist so gestaltet, daß dessen Vorderseite sich verjüngt und mit einem Abstand b in das Zylinderkopfgehäuse 1 hineinragt. Gleichzeitig hat der im Zylinderkopfgehäuse 1 befindliche Teil des Rußfilterträgers 4 zu diesem eine Spaltbreite a, da sie nicht zueinander anliegen. Das den Rußfilterträger 4 umgebende Rußfiltergehäuse 5 ist so dimensioniert, daß zwischen beiden eine Spaltbreite c vorhanden ist.

Über die im vorderen Bereich des Rußfilterträgers 4 gleichmäßig über den Umfang verteilten Abstandsstützen 7 liegt dieser am Rußfiltergehäuse 5 an. Mit dem an der dem Zylinder kopfgehäuse 1 abgewandten Seite des Rußfilterträgers 4 vorhandenen Arretierungsring 6 wird der Rußfilterträger 4 im Rußfiltergehäuse 5 fixiert.

Claims

1. Anordnung eines Rußfilters am Dieselmotor von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rußfilter (5) mit Rußfilterträger (4) mit einer Spaltbreite (c) in einem Rußfiltergehäuse (5) angeordnet und so mit einem Zylinder kopfgehäuse (1) verbunden ist, daß die sich verjüngende Vorderseite des Rußfilterträgers (4) in einem Abstand (b) zur Außenseite des Zylinderkopfgehäuses (1) in den Auslaßkanal (2) hineinragt und eine Spaltbreite (a) zwischen Rußfilterträger (4) und Zylinderkopfgehäuse (1) aufweist.

2. Anordnung eines Rußfilters am Dieselmotor von Kraftfahrzeugen, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rußfilterträger (4) an der dem Zylinderkopfgehäuse (1) abgewandten Seite einen Arretierungsring (6) besitzt, der mit dem Rußfiltergehäuse (5) verbunden ist und in seinem vorderen Bereich gleichmäßig über den Umfang verteilt Abstandsstutzen (7) aufweist, die am Rußfiltergehäuse (5) anliegen.