DE8404203U1 - Einrichtung zur entfernung von festkoerperteilen aus abgasen von brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

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8.2.196U

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HOBEST BOSCH OMBH, 7000

tinriahtung zur Entfernung von Festkörper*eilen aus von

Stand des· Technik

Die Erfindung geht von einer Ein?ieatnag tut Bntf&raung von Peetkörpepteilen aus Abgasen von Brenakr&ftffl&settiaen aaah Gattung des Sauptanepruene aus. Sine selahe dureh die DE-OS 3>1 1^1 15ö bekannte Einrishtuag veiät ein BÖÄdel von Rohren auf, in die jeweils koaxial ein Elektrodenträger eingeführt ist* auf den dieht nebeneinander ga* geordnete Sprühscheiben aufgereiht sind. Sie Hohre verden von der Stirnseite her vom Abgas angesteout, das in fichtuag die Söhre durchströmt und ia eine »ündet, voa vo es über eiae Verbiadungsieituag 2um Abscheider geleitet wird.·

la den Rohren soll der zunächst sear fein verteilte Ruß durch Koronaentladung aufgeladen werden und sich an den Rohrungswandungen abscheiden. Sobald größe flocken öder Rußteile sich an der Wandung aAgesaaffielt hafren und die Rußschicht auf eiae bestimmte Dicke angewachsen ist» springt die Schicht flächig ab uad die dabei entstehenden großen Rußflocken werden durch dea Abtaststrom weitergetragen uad zum Zyklonabscheider transportiert, wo sie mechanisch unter Einfluß von Fliehkräften ausgeschieden werden. Die bekannte Einrichtung arbeitet somit mit einer relativ

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geringen AbgasstrSmuagsgesahwiadiglseit innerhalb der Rohre« Insbesondere seil nash Vorschlägen der bekanntes fiariehtung die Ruösahieht aueh mit Hilf· mechanischer Mittel vie Rütteleinriehtungen oder Blaseeinriehtungen gelöst werden. Dies bedeutet einen relativ großen Aufwand und «udem ist die Einriohtung sehr raumaufwendig, was ihre unterbringung bei Kraftfahrzeugen» insbesondere aueh Personenkraftfahrzeugen, die mit Brennkraftmaschinen betrieben werden und deren Emission frei von insbesondere fiußbestandteilen gehalten werden soll» erschwert.

Weiterhin wird bei der bekannten Einrichtung die Isolierung» fiber die die Träger mit dem Gehäuse der Einrichtung hochspannungsfest verbunden sind uad über die die Spannung^- zuleitung von einer BoehspannungS(|uelle her erfolgt» direkt voa Abgas, insbesondere dem mit großflockigen Bußbestaadteilen beladenen Abgas angeblasen» so daß es hier zu einer schnellen Verschmutzung der Isolatoroberfläehe kommt. Diese Verschmutzung führt zur erhebliehen Verringerung der Nebeaschlußwiderstände, so daß während des Betriebes eine erhebliche Menge an Energie über die Hußschieht Sum Gehäuse hin abwandern kann, was den Leistungsbedarf 4er (' , Hochspannungsanlage wesentlich erhöht. Sa die HoehspAn nungsaalage von der Brennkraftmaschine» mit ά&τ das Kraftfahrzeug betrieben wird, versorgt werden muß» so ist wegen der Leistungsentnähme für die Hochspannungsversorgung der relative Kraftstoffverbrauch solcher Kraftfahrzeuge ebenfalls aerklieh erhöht. Weiterhin kann es bei der bekannten Einrichtung zu einer diskontinuierlichen Arbeitsweise kommen, indem periodisch sieh Rußbestandteile an den Röhrwanden anlagern und wiederum periodisch abgelöst werden, Vobei es zu periodisch zunehmenden mad abnehmenden RußabScheidungen oder auch zu zeitweiliger überlastung des Zyklonabscheiders kommt. Insbesondere dann, wenn der aus-

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geeehiedaae Ruß wieder der SAugseite der leaine augeführt wird, um dort alt dem Friiahgemiseh au-β aminen aaehverbraaat au werden, ffl&eftt sieb eiae aolehe puleiereade Rußruokführuag aegativ auf die Arbeitsweise der ßreaakraftmaaohiae bzw. auf das Verbreaauagaergebaia bemerkbar.

■ Vorteile der Brfladung

toie erfinduagsgemäße Biariehtuag mit dea keaaaeiehaeadea , Λ Merkmalen des Haupt aaap-rueha hat demgegeaüber dea Vorteil« daß der Hoehepaaaungaleiatuagabedarf ia dem elektroatatieefeea Heil der Biariehtuag, der aueh als elektrostatisohea Filter bezeiohaet werdea kana, verriagert wird, da der Prozeß der TeilehenvergrSßerung duroh die hose StrSmuagageechwitidigkeit iateaeiviert wird, wie das ia der aachfolgenden Beschreibung nooh näher erläutert werden wird. Weiterhin erhält man aufgruad der hohen StrSmuagsgeaehwiadigkeit eine verhältnismäßig kleiae Bauform, und zwar ia der Größenordnung wie die von Abgas-Schalldämpfern bei konventionellen Peraonenkraftfahrzeugen. Vor allem läßt sieh auch eiae langgestreckte sehmale Bauform verwirklichen. Damit läßt sieh die Einrichtung vor" J teilhaft anstelle eines Abgasschalldämpfers einbauen, wo« bei die Einrichtung zum feil bereits schalldämpfende Funk^ tionen mit übernimmt. Sie hohe Strömungsgeschwindigkeit erhöht weiterhin die Konstanz der Funktion und die tiöttssieherheit allgemein gegenüber der bekannten tttSgi der Äb#asstf@a wird gleiehSlaßig auf einen relativ kleinen Durehströaquerschnitt konstanter Großer aufgeteilt. Dabei wird das Gesamtvolumen der Einrichtung gleichmäßig durchströmt und vollständig ausgenutzt. Durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit erfolgt ein beständiges Ausblasen des Rmßes und der entstehenden größeren Bußteile, ohne daß diese sich an den Wänden in größeren Mengen festsetzen.

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' Damit wird vermieden, daß ein pulsierendes Ablösen von Bußteilen ein Pulsieren der Rußruckführungsme-nge "bei Entsorgung über die Brennräume der Brennkraftmaschine "bewirkt. Die spontane Weiterbeförderung der Rußteilchen verhindert auch ein Absetzen derselben auf den Elektroden, wodurch die Neigung des elektrostatischen Filters herabgesetzt wird, bei sich mit Dicke von Rußablagerungen verringernden Elektrodenabständen Spannungsdurchschläge zu erzeugen. Kurzzeitige und wiederholte Ausfälle des Filters durch Spannungseinbrüche aufgrund solcher Durchv schlage werden weitgehend vermieden.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung nach Anspruch 2. • Hier wird aufgrund der eingeleiteten Drallströmung der Ruß im Abgas an den Außenzonen gehalten und verhindert, daß sich auf den Isolatoren Rußachichten größerer Stärke aufbauen. Solchen Ablagerungen wirkt zudem auch die hohe Strömungsgeschwindigkeit entgegen. Damit können die Isolationswiderstände bei gegebener Baugröße groß gehalten r werden, so daß nur geringe Hochspannungsleistungen über

den Nebenschluß abgeleitet werden und der Wirkungsgrad der Anlage erhöht wird. Dies ist insbesondere bei der Verwendung der Einrichtung für Kraftfahrzeuge von Bedeutung.

Zeichnung

Zwei Aueführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich' nung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung n&her erläutert. Ea zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungebeispiel der Irfindun« und Figur 2 eis zweites Aueführungebeiepiel der Erfindung.

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Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das von einer nicht veiter dargestellten Brennkraftmaschine an das Abgassammeisystem abgegebene Abgas wird über eine Verbindungsleitung 1 einer Einrichtung zur Entfernung von Festkörperteilchen aus den Abgasen von Brennkraftmaschinen, die im folgenden kurz als elektrostatische Rußwexche 2 bezeichnet wird, zugeführt. Die Verbindungsleitung 1 mündet in ein Spiralgehäuse 3 tangential ein, das sich koaxial

r~\ am Ende eines langgestreckten Rohres h so anschließt, daß

es an der dem Rohrdurchmesser benachbarten Stirnseite offen ist. Am anderen Ende des Rohres schließt sich ein zweites Spiralgehäuse 6 an, das ebenfalls zum Inneren des Rohres U offen ist und koaxial zu diesem angeordnet ist und von dem tangential eine Verbindung T abgeht, die wiederum tangential in einen Einstromzylinder 8 eines Fliehkraftabscheiders 9 einmündet. Der hier als Zyklonabscheider ausgebildete Fliehkraftabscheider liegt parallel zur Achse des Rohres k und weist in üblicher Ausgestaltung den Einströmzylinder 8 auf, an dem sich koaxial mit geringerem Durehmesser ein Zylinder 10 anschließt, der in einen sich kegelförmig verjüngenden Teil 11 übergeht.

( An diesen schließt sich eine Sammelkamfiter 12 an mit einem

Auslaß 1k. Vom Einströmzylinder 8 her taucht ein Tauch** rohr 15 koaxial in den Zylinder 10 hinein, von wo «3 verschmutzungsarmes Gas nach außen leitet.

In dem Rohr U erstreckt sich koaxial ein Elektrodenträger 16 aus elektrisch leitendem Material, auf dem in regelmäßigen Abständen Sprühseheiben 17 aufgereiht sind, die am Umfang eine Vielzahl von scharfen Kanten oder Spritzen Aufweisen. ßer Elektrodenträger iit auf seiner einen Seite über einen Hoöhepannungsieolator 18 mit der Stirnwand 20 des ersten äpiralgehäuees verbunden und auf d«r anderen Seite über einen Hochspannuagsisolator 19 alt der

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Stirnwand 21 des zweiten. Spiralgehäuses 6 verbunden. Der Hochspannungsisolator 19 weist ferner eine Durchführung 22 auf, über die der Elektrodenträger mit einer Hoehspannu.ngs-Gleichstromq.ueHe 23 verbunden ist. Der andere Pol der Hochspannungsquelle 23 ist elektrisch mit der elektrisch leitenden Rohrwand des Rohres It- verbunden. Mit Abstand umgibt ferner die Hochspannungsisolatoren 18 und 19 ein Schutzrohr 2k, 25, das koaxial zur Achse des Rohres h liegt, mit der Stirnwand 20 bzw. 22 festverbunden ist und sich in Achsrichtung soweit erstreckt, daß es über die Breite der Verbindungsleitung 1 bzw. 7 ragt, nicht jedoch den Hochspannungsisolator 18 bzw. 19 überragt. Zwischen dem Innendurchmesser des langgestreckten Rohres k und dem Außendurchmesser der Sprühscheiben 17 bzw. des Schutzrohfes 2k befindet sich ein Ringraum 26 konstanter Breite, über den las Mdgas das Rohr h ungehindert durchströmen kann.

In seiner Wirkungsweise stellt das Rohr U mit den Sprühscheiben 17 einen elektrostatischen Agglomerator Λ&τ. Das von der Brennkraftmaschine kommende Abgas wird über die Verbindungsleitung 1 tangential in das Spiralgehäuse 3 eingeführt, von wo es seitlich mit einer starken Drall-■ strömung in den Ringraum 26 austritt, das Rohr h wendelförmig durchläuft und über das zweite Spiralgehäuse 6 tangential in den Einströmzylinder 8 des Syklonabscheiders 9 eingeleitet wird. In diesem setzt das Abgas seine Drallströmung fort, gelangt in den Zylinder 10 und den eich anschließenden, kegelförmig verjüngenden Teil 11. Der größte Teil des Abgases strömt dann über das Tauehrohr 5 wieder zurück, während ein geringer Teil des Abgases über den Auelaß 1U abströmt.

D*a ia die Verbindungaleitung 1 einströmände Abgas ist, insbesondere, wenn es voa Abgasen van Sieeelbrennkraftmaflehinen stammt, mit sehr fein verteiltem Ruß beladen,

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dem auch andere Fremdstoffe bzw. Festkörperteilchen beigemischt sein können. Nach Eintritt in das Rohr k wird das ; Abgas einem starken elektrischen Feld ausgesetzt, bei dem

: es an den Spitzen der Sprühscheiben 17 zu Koronaentladun-

^; gen kommt. An den Sprühscheiben ist der negative Pol der

.Hochspannungsquelle angelegt. Die Koronaentladung brennt in dem Ringraum 26 zwischen Sprühscheiben und Wand des Rohres k. Die in die Koronaentladung gelangenden Rußteilchen werden künstlich elektrisch geladen. Zvischen den geladenen Rußteilchen wird über starke elektrosta-J tische Kräfte ein heftiges wechselseitiges Stoßen eingeleitet. Beim Stoß haften die Sußteilchen aneinander und wachsen damit während ihres Durchflugs durch den Ringraum 26 zunehmend zu größeren Rußteilchen auf.

Genau genommen können zwei Stoßprozesse bei diesem Vorgang unterschieden werden. Das ist einmal ein Teilchen-Wand-Stoßprozeß, der sich ergibt, wenn die elektrisch beladenen Rußteilchen über die elektrostatischen Kräfte ▼on den Sprühscheiben 17 weg zur Wand des Rohres U beschleunigt werden. Die anfliegenden Rußteilchen stoßen an der Wand mit dort eventuell schon haftenden Rußteilchen zusammen, legen sich aneinander und wachsen an der Wand zu größeren Rußteilchen auf. Diese entladen sich an der Wand durch Abfluß der Ladungen über eine dünne an der Wand haftende Rußschicht, verlieren dadurch ihre Haftung zur Wand und werden durch Strömungskräfte des durchströmenden Abgases kurz nach ihre? Auftreffen auf der Wand wieder losgerissen. Dabei werden sie wiederum künstlich elektrisch beladen, allerdings mit positiven Vorzeichen. In dem Ringraum 26 werden diese losgerissenen größeren Rußteilchen wiederum mit den negativen freien Ladungsträgern aus 4er Koronaentladung künstlich beladen und zurück zur Wand beschleunigt. Der Stoflprozefl mit der Wand begannt von Neuem.

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Ss fln&e-e ferner ein dJeilsfeen-Ieiiehen-Steflpreaefi statt. Die von dta Sprtthsoheiben negativ beladenen und von der Wand des Rohres U losgerissenen, positiv beladenen Rußteileben stoßen im Flug in dem Ringraum aufeinander und haften aneinander durch elektrostatische und mechanische Haftkräfte. Pie vergrößerten RuÄteilchen werden durch elektrisch geladene Rußteilchen oder freie Ladungsträger wieder umgeladen und je naah Laduagsverzeiehen in Richtung Spruhsoheibe oder Rohrwand beschleunigt. Dieser Stoßproaeß wird durch die Beladung der Teilchen stark intensiviert, weil der St o&a.uer schnitt durch die starke Anziehung über Coulomb'sehe Kräfte sehr weit über den Teilehen^uerschnitt hinaus vergrößert ist.

Abweichend von elektrostatischen filtern bekannter Bauart ist die hier beschriebene elektrostatische Rußweiehe so dimensioniert* daß die Abgasgesehwindigkeit in dem Singraum mehr als 2,5 m/sec» vorzugsweise aber mindestens $ a/see beträgt. Diese Geschwindigkeit kann bis zu 30 a/sec vergrößert werden. Dabei ist als obere Grenze der Fall zu werten, bei dem die Stabilität der Koronaentladung durch die hohe Gasgeschwindigkeit gestört wird.

Die hohen Strömungsgeschwindigkeiten bedingen, daß die Rußteilchen nur einen fluchtigten Kontakt mit der Wand des Bohres k haben, weil sie durch die Stromungskräfte sofort wieder losgerissen werden. Ss koamt damit zu keines zunehmenden Ablagerungen und zu keiner Abscheidung von Ruß innerhalb des Rohres k. Dieser elektrostatische Teil dient lediglich dazu, daß zwischen den Rußteilchen ein intensiver Stoßprozeß eingeleitet wird und die sehr kleinen Rußteilchen zu großen Rußteilen anwachsen. Diese verlassen mit dem Abgas das Rohr U and gelangen danach in den Zyklonabscheider 9· Dort werden sie unter Einwirkung der Fliehkraft and einer beschleunigten Rotationsbewegung an den

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WIndefi dee Zyklön&bseheidere abgeäehieden und Baadern in die 9&fflmelks&ffi«p 12 zusammen mit einem kleinen Abgasteiletrott. Das im Kern des Zyklenabs else ids* β befiadlietie Abgas strömt als gereinigtes Abgas über das Tauohrohr 15 nach aufien ab, wo es gegebenenfalls unter Zwisehenssöaltung eines Nashaehalldimpfera ins Preie als strömen kann. Der Teilstroffi von Abgas, der über den Auslaß 1U abetrömt, ist hingegen sehr stark ait den abgeschiedenen Rußteilehen beladen und kann daan entweder in einen Samme1tank gelangen oder vorzugsweise zur vorteilhaften Entsorgung der Einrichtung zur Saugseite dtr Brennkraftmaschine aurückgeführt werden. Dies ist vorteilhaft, da Brennkraftmaschinen fur den Fahrzeugbetrieb ohnehin aur Verbesserung der Abgasemission, insbesondere zur Minderung der ROX-Sestandteile ait Abgasrückführung betrieben werden. Das rüek" geführte Abgas leitet ausätzlieh den abgeschiedenen Ruß ein, der in den Brennräumen der Brennkraftmaschine aaehverbrannt werden kann.

Dadurch» daß gegenüber üblichen elektrostatischen Filtern ait einer zehnmal höheren Strömungsgeschwindigkeit gefahren wird, werden die feilchen im Abgas nicht mehr im Filter ausgeschieden, sondern lediglieh im Durchflug in größere Teilchen umgewandelt. Is ist dabei wesentlich» daß die Partikel über längere Strecken mit dieser hohen Strömungsgeschwindigkeit zwischen zwei Feldelektroden, die Sprühscheiben 1? und die Wand des Rohres U, mit unterschiedlicher Polarität geführt werden, damit die Teilchen durch wiederholte üialaduagsßrOÄesse möglichst häufig und wiederholt miteinander Zusammenstoßes. Der Prozeß der Pärtikelvergafoßerüng wird durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit intensiviert, da die Partikel durch erhöhte Strömungsturbulenz innerhalb der Zonen der Koronaentladung gleichmäßiger elektrisch geladen werden als bei geringen Gasgeschwindigkeiten. Es sind dadurch geringere

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und damit geringere Soahspanttttttg-sieietungen für den Betrieb de? elefetreetatlselien ftisfiweiahe §?- forderlich. Weiterhin wird die Stoäsahl zwischen den Partikeln im Vergleich zu sonst üblichen Filtern erhöht, «eil die Teilehen-Teilehen-Stoß-Proaesae erst durch das häufig wiederholte Losreissen der Teilehen von der Wand ermöglicht «erden.

Die Verwendung hoher Abgaegesehvindigkeiten innerhalb dee Rohres läßt den Bau einer elektrostatischen RuÄweiehe au, die im Einblick auf Baufora, Bauvolumen und Punktionssiohei·- heit wesentlich beeser dem Einsatz im Kraftfahrzeug angepaßt ist ale andere Filter* die mit geringen etrömungsgeeehwindigkeiten arbeiten. Durch die aeheparallele Lage des Zyklonabseheidere ergibt sieh eine flache Bauweise» die eine Unterflurmontage bei Kraftfahrzeugen ermäglisht und deren Baugroße in Fora und Bauvolumen einem Abgas« schalldämpfer vergleichbar ist. Bei der vorgesehenen hohen StrSmungegeschwindigkeit mit einer eingeleiteten Drallstroaung kann der Abgasstrom gleichmäßig auf den sehmalen Ringraum 26 aufgeteilt werden. Ciffusoren ode* ähnliche kritische StromungaelesLente brauchen nicht ein** gesetzt au werden, ao daß Kurzsehlußätromungea im fiohr k entfallen. Das Volumen des Rohres wird vollständig aus* genutzt.

Die hohe Strömungsgeschwindigkeit sorgt weiter dafür, dad kein Haß im Rohr abgelagert, wird uad das Rohr ständig gleichmäßig entsorgt wird. Ein plot sucher Ausstoß größerer Mengen an zwisehengelagertem Ruß wird somit vermieden. Pas hätte eine kurzzeitige Überlastung des Zyklonat»- scheiders zur Folge. Eine schubweise Rußkonzentrationsanhebung sowohl im ν&&τ das Tauchrohr austretenden Abgas als auch im über den Auslaß Ib austretenden Abgas wäre die Folge. Heben einer Ümwelvrerschmutzung ware zusätzlich

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«rush dar Vefttrennuageproaeffl negativ stoßweise oder pulsierend betiaflufit. Die gleichmäßige En-esorgtiuig dee Rohres k hat weiterhia aur Pelf«, daß sieh auf beiden ilektrodea im Laufe des Betriebes Seine anwaehseade RuÄeohiabt absetst, die den Slektrodenabetaad verringern würde. Damit ist die Neigung eu elektrischen Durchschlagen stark herabgesetzt. Kurzzeitige uad wiederholte Ausftile duroh Spaaöungeeinebrüohe werden damit vermieden.

Die konstruktive Anordnung ermöglioht eiae hohe Dralls Steuerung dee Abgases inaerhalt) des Rohres k, die wie-, derum die Betriebssieherheit der Boehspan&uagsisolatioa

verbessert. Io Seatrum der Drallströmung, im Bereich der fioehspaanuaiceieolatorea 18 und 19 ist der Aateil voa

Ruß im Abgas erheblich vermindert, da die Rußteilohen

dureh die große Drallstromung naeh außen weg gesehleudert werden. Außerdem verhindert die hohe 3tr3muagsgeeehwindigkeit am Isolator selbst ebenfalls die Bildung diekerer Rußeohiehtea. Die Isolatoren werden somit weniger ver»

! ädhfflutat, ao daß ihre berechneten Ahleitwiderstände während des Betriebs der Einrichtung erhalten bleiben. Die

: Isolatoren können zudem dureh die Sehutsrohre 2h und 25

, s weiterhin gegen ein Anströmen des eintretenden Abgases geschützt werden. Die Durchschlagfestigkeit und Betriebs^ sicherheit der Isolatoren führt dazu» daß deswegen der Leistungsfeedarf für die elektrostatische Rußveiclie verhältnismäßig klein gehalten werden kann.

Da im Abgas von Brennkraftmaschinen wie selbstzändende BrennkraftaasGüinen neben Ruß auch nicht brennbare, feste Bestandteile, wie z. B. Rost, Abrieb, Asche usw. vorhanden sind, können diese Teile, wenn sie unmittelbar in die Brennräume der Brennkraftmaschine zurückgeführt werden, zu erhöhtem Verschleiß der Brennkraftmaschine führen. Deshalb kann in einer zusätzlichen Ausgestaltung strom-

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aufwärts der Einmündung der Verbindungsleitung in das Spiralgehäuse 3 ein zusätzlicher Zyklonabscheider 28 -vorgeschaltet werden, in dem diese schwereren Teilchen aus dem Abgas abgeschieden werden. Die ausgeschiedenen Teilchen können entweder in einen Bunker 29 geleitet werden oder mit einer Teilabgasmenge von 1 bis 2 % des gesamten Abgasstromes ins Freie befördert-werden. Da es sich nur um eine kleine Menge handelt, wird der Abscheidegrad der gesamten Einrichtung dadurch nicht wesentlich verrin-

gert. Dadurch wird in den Brennräumen der Brennkraf inlaid ■ ^v schine nur die Hauptteilchenlast des Abgases, die aus

weichen und verbrennbaren Rußteilchen besteht, zugeführt.

In Figur 2 ist eine abgewandelte Ausführungsform der elektrostatischen Rußweiche gemäß Figur 1 dargestellt, wo abschnittsweise die Sprühscheiben 17 durch Zylinderelektroden 31 ersetzt sind. Im übrigen ist die Einrichtung gleich aufgebaut wie bei der Ausführungsform nach Figur 1. Hit dieser Anordnung wird bei gleicher Baugroße derselbe Wirkungsgrad im Hinblick auf die Teilchenvergrößerung erreicht. Der elektrische Leistungsbedarf hierfür wird jedoch durch diese Einrichtung vermindert, weil r im Bereich der Zylinderelektroden 31 nur ein elektrostatisches Feld ohne brennende Koronaentladung aufgebaut wird. Dadurch, daß am Eintritt des Abgase« in das Rohr U zunächst Sprühscheiben 17 vorgesehen sind, denen dann im Wechsel Zylinderelektroden 31 und Sprühseheibenabsehnitte 17 folgen, wobei am Ende des Rohres eine Zylinderelektrode 31 vorgesehen ist, werden die Rußteilchen im Abgas unmittelbar beim Eintritt in das Rohr k zunächst elektrisch geladen. Dadurch wird zugleich ein intensiver Teilchen-Wand-etoÄproeeÄ eingeleitet. Am finde dar Sprtthaeheibenstreak· und beim Eintritt ia die erste Feldttreeke im Bereich der Zylinderelektrode i1, sind elektrisch geladene RuÄteilchen mit beiden Polaritäten vorhanden. Diese werden durch die Feldkraft· jeweils auf Elektroden mit entgegen-

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gesetzten Torzeichen beschleunigt. Die dort ankommenden Veilchen werden entladen und umgeladen, wenn sie von der Wand durch die Stromungskräfte des Abgasstromes wieder losgerissen werden. Es. sind durch diesen Umladeprozeß im reinen Feldbereich Teilchen mit beiden Vorzeichen auf längeren Strecken vorhanden, so daß sich der Teilchen-Wand-Stoßprozeß fortlaufend wiederholen kann und die Teilchen zu größeren Teilchen aufwachsen können mit gleichem Erfolg wie beim Ausführungsbeispiel nach Figur Im Feldbereich fließt hingegen ein geringerer Strom als v. ' im Bereich der Koronoaentladungen der Sprühscheibenstrecke, weil im Feldbereich nur die an den Rußteilchen haftenden Ladungen und keine freien Oberschußladungen transportiert werden müssen. Die Aufeinanderfolge toa Strecken mit Sprühscheiben und zylindrischen Elektroden hat den Vorteil, daß wenn sich im Bereich der Feldstrecken beim Teilchen-Teilchen-Stoßprozeß neutrale Rußteilchen bilden, diese im Bereich der Koronaentladung der Sprühscheibenstrecke wieder künstlich beladen werden. Die Stoßprozesse werden danach wieder erneut intensiviert, so daß bei möglichst kurzen Flugzeiten durch das Rohr bzw. bei kleiner Baulänge des Rohres möglichst große Teilchen entstehen.

Claims (6)

19212 8.2.198U Bö/Jä ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart J Ansprüche

1. Einrichtung zur Entfernung von Festkörperteilchen aus Abgasen von Brennkraftmaschinen mit einem rohrförmigen Gehäuse (U), an dessen Eintrittsende das Abgas eingeführt wird und dessen Austrittsende mit dem Eingang eines Fliehkraftabscheiders (9) verbunden ist, der einen tangentialen Einlaß an einem Ende eines zylindrischen Teils (10) aufweist, der in einen sich kegelförmig au einem Feststoff ausIaP. (1U) verjüngenden Teil an seinem anderen Ende übergeht und aus dem ein Tauchrohr (15) koaxial zur Achse des zylindrischen Teils (10) an seinem einlaßseitigen Ende zur Ableitung des gereinigten Abgases abführt und das rohrförmige Gehäuse (U) einen gegen das Gehäuse hochspannungsfest isolierten Träger (16) aufweist, der sich koaxial zur Achse des rohrförmigen Gehäuses erstreckt und in radialen Ebenen dicht nebeneinander angeordnete Sprühscheiben (17) aufweist, die Über den Träger mit dem einen Pol einer Hochspannungsqiielle (23) verbunden sind, deren anderer Pol an das rohrförmige Gehäuse (U) gelegt ist, 'dadurch gekennzeichnet,' daß das das Rohr (U) durchströmende Abgas eine mittlere Gasstromgeschwindigkeit voisi größer 2,5 m/aec, vorzugsweise 5 bis 30 m/sec aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß am Eintrittsende des rohrförmigen Gehäuses (U) ein· abgasführende Verbindungelaitung (1) tangential einmündet und am Austritteende des rohrförmigen Gehäuses sine tan-

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gentiale Verbindung (7) zum tangentialen Einlaß am Zyklonabseheider (9) vorgesehen ist und der Träger beidseitig in je einem Isolierkörper (18, 19) gelagert ist, der mit ■ der Stirnseite (20, 21) des rohrförmigen Gehäuses verbunden ist und auf einen Teil seiner Länge von einem mit der jeweiligen Stirnwand verbundenen Schutzrohr (2U, 25) umgeben ist, das zum Innern des rohrförmigen Gehäuses (U) offen ist und sich wenigstens über die Breite der tangential einmundenden Verbindungsleitung bzw. tangent. LaI austretenden Verbindung (7) erstreckt.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehkraftabscheider parallel zum rohrförmigen Gehäuse unmittelbar angrenzend an dieses angeordnet ist.

U. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Träger (16) in sich wiederholender Folge Abschnitte mit Sprühscheiben (1U) und Abschnitte mit einer zylindrischen Elektrode (31) angeordnet sind.

5. Einrichtung nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß beginnend am Eintrittsende des rohrförmigen Gehäuses (U) zunächst ein Abschnitt mit Sprühseheiben (17) vorgesehen ist, dem dann im Wechsel Zylinderelektroden (31) und Sprühscheibenabschnitte (17) folgen und am Austritteende des rohrförmigen Gehäuses eine zylindrische Elektrode (31) vorgesehen iat.

6. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche« dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbinduugeleitung (l) zum rohrförmigen Gehäuse (U) ein Orob&toaeheider (Sd) vorgeschaltet £at.

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