HU209182B - Method and apparatus for cleaning the soot-filter built into the exhaust manifold of diesel-engine - Google Patents
Method and apparatus for cleaning the soot-filter built into the exhaust manifold of diesel-engine Download PDFInfo
- Publication number
- HU209182B HU209182B HU907970A HU797090A HU209182B HU 209182 B HU209182 B HU 209182B HU 907970 A HU907970 A HU 907970A HU 797090 A HU797090 A HU 797090A HU 209182 B HU209182 B HU 209182B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- combustion chamber
- priority
- combustion
- fuel
- ignition
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
A találmány tárgya eljárás dízelmotor kipufogó vezetékébe épített koromszűrő tisztítására terhelés alatt, ahol - a kipufogó gázáramot (SÍ) kipufogó gázáram részre (AT) és főgázáram részre (AH) felosztjuk, - a kipufogó gázáram részt (AT) egy égőkamrába (14) vezetjük, amelybe egy üzemanyag fúvóka (5) és a hozzá tartozó gyújtóberendezés van beépítve, - a kipufogó gázáram részt (AT) az égőkamrában HU 209 182 B A leírás terjedelme: 10 oldal (ezen belül 4 lap ábra)The present invention relates to a method for cleaning a soot filter built into the exhaust pipe of a diesel engine under load, whereby the exhaust gas stream (S1) is divided into an exhaust gas stream (AT) and a main gas stream portion (AH), - the exhaust gas stream portion (AT) is led to a combustion chamber (14), which includes a fuel nozzle (5) and its associated ignition system, - exhaust gas stream part (AT) in the combustion chamber EN 209 182 BA description: 10 pages (including 4 sheets)
Description
A leírás terjedelme: 10 oldal (ezen belül 4 lap ábra)Scope of the description: 10 pages (including 4 pages)
HU 209 182 Β (14) az oda befecskendezett üzemanyaggal meggyújtjuk és így fűtőgázt hozunk létre,EN 209 182 Β (14) ignite the fuel injected there and create a heating gas,
- és az égőkamrát (14) elhagyó fűtőgázt az égőkamra mentén elvezetett fő kipufogó gázáram résszel (AH) egyesítjük és az így keletkező égőgázt koromszűrőhöz (4) vezetjük és ezzel az ott felgyülemlett korom elégetését beindítjuk.and combining the combustion gas leaving the combustion chamber (14) with the main exhaust gas stream (AH) along the combustion chamber and directing the resulting combustion gas to a soot filter (4), thereby initiating the combustion of soot accumulated therein.
Az eljárás lényege, hogy a telített koromszűrő (4) regenerációját csak akkor indítjuk, ha a motor üzemi pontja előre megadott gyújtási jelleggörbe tartományon belül van és az üzemanyag befecskendezést az égőkamrába megszakítjuk, amikor a motor üzemi pontja egy előre meghatározott égési jelleggörbe mezőn kívül van, ahol is az égési jelleggörbe mező nagyobb, mint a gyújtási jelleggörbe mező.The essence of the process is that the regeneration of the saturated carbon black filter (4) is started only when the engine operating point is within a predetermined range of ignition characteristics and the fuel injection is interrupted in the combustion chamber when the engine operating point is outside a predetermined combustion curve field; where the combustion curve field is larger than the ignition characteristic curve field.
A találmány továbbá berendezés dízelmotor kipufogó vezetékében lévő koromszűrő (4) tisztítására terhelés alatt a koromszűrő (4) előtt égőkamrával (14), amelybe egy üzemanyag fúvóka (5) és egy ehhez rendelt villamos gyújtóberendezés van beépítve, valamint az égőkamrát (14) megkerülő vezetékkel. A berendezés lényege, hogy az égőkamra (14) bemeneténél perdítőlemez (17) és kimeneti oldalán lángtartó betétdarab (25) van elrendezve és a gyújtóberendezés és az üzemanyag fúvóka (5) a perdítőlemez (17) és betétdarab (25) között vannak elrendezve.The invention further relates to a device for cleaning a carbon black filter (4) in a diesel engine exhaust line under load before a carbon black filter (4) with a combustion chamber (14) incorporating a fuel nozzle (5) and an associated electrical ignition system and a bypass line for the combustion chamber (14). . The essence of the apparatus is that at the inlet of the combustion chamber (14), a flame retaining insert (25) is provided on the transfer plate (17) and on the outlet side, and the ignition device and the fuel nozzle (5) are arranged between the transfer plate (17) and the insert (25).
A találmány eljárás dízelmotor kipufogóvezetékébe épített koromszűrő tisztítására terhelés alatt, ahol a kipufogó gázáramot kipufogó gázáramrészre, főgázáramrészre osztjuk, a kipufogó gázáramrészt egy égőkamrába vezetjük, amelybe egy üzemanyag fúvóka és hozzá tartozó villamos gyújtóberendezés van beépítve, a kipufogó gázáramrészt meggyújtjuk az oda befecskendezett üzemanyaggal és így fűtőgázt hozunk létre, az égőkamrát elhagyó fűtőgázt az égőkamra mentén elvezetett fő kipufogó gázárammal egyesítjük és az így keletkező égőgázt a koromszűrőhöz vezetjük és ezzel az ott összegyűlt korom elégetését beindítjuk. A találmány továbbá berendezés az eljárás foganatosítására.The present invention relates to a method for cleaning a soot filter built into the exhaust pipe of a diesel engine under load, where the exhaust gas stream is divided into a portion of the exhaust gas stream, a main gas stream, and the exhaust gas stream is introduced into a combustion chamber incorporating a fuel nozzle and an associated electrical ignition device, the exhaust gas stream being ignited by the fuel injected therein and so on. heating gas is produced, the combustion gas leaving the combustion chamber is combined with the main exhaust gas flow along the combustion chamber and the resulting combustion gas is directed to the soot filter and thus the combustion of the carbon black collected therein is started. The invention is also an apparatus for carrying out the process.
A bevezetőben említett típusú eljárás ismeretes a 3 720 829 sz. német szabadalmi leírásból. Égőnek koromszűrő regenerációjára történő beépítésének szükségessége abból adódik, hogy a korom csak kb. 550 °Ctól kezdődő hőmérsékleten ég el, amit városi forgalomban nem lehet elérni. Az ismert eljárás szekunder-levegő ellátás nélkül dolgozik, azaz az égő a motor kipufogógázban levő maradék oxigén egy részét égeti el, míg ezen maradék oxigén további részét a szűrő regenerációjára, azaz a felgyűlt korom elégetésére használja fel.The type of process mentioned in the introduction is known from U.S. Patent No. 3,720,829. from German patent. The need to incorporate a burner into the soot filter regeneration is due to the fact that carbon black is only approx. It burns at a temperature of 550 ° C, which cannot be achieved in urban traffic. The known process works without secondary-air supply, i.e. the burner burns a portion of the residual oxygen in the engine exhaust gas, while the rest of the oxygen is used to regenerate the filter, i.e. to burn the accumulated soot.
A gyakorlatban megmutatkozott, hogy az ismert eljárás egyenletessége és stabilitása a motor teljes üzemi tartományában nem biztosítható.In practice, it has been shown that the uniformity and stability of the known process cannot be ensured in the entire operating range of the engine.
Ennek megfelelően a találmány célja a bevezetőben említett típusú olyan eljárás kidolgozása, ahol a koromszűrő regenerációja megbízhatóan megtörténik optimális feltételek mellett, és minimális káros anyag emiszszióval lejátszódik.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of the type mentioned in the introduction wherein the regeneration of the carbon black filter is carried out reliably under optimum conditions and with minimal emissivity of the harmful substance.
A találmány szerinti feladatot a bevezetőben említett eljárással úgy oldjuk meg, hogy a koromszűrő regenerációját csak telített szűrővel indítjuk meg, amikor a motor üzemi pontja egy előre meghatározott égési jelleggörbe tartományon belül fekszik, és az üzemanyag befecskendezést az égőkamrába megszüntetjük, ha a motor üzemi pont egy előre meghatározott égési jelleggörbe tartományon kívül van, ahol is az égési jelleggörbe tartomány nagyobb, mint a gyújtási jelleggörbe tartomány.The method according to the invention is solved by the method mentioned in the introduction by starting the regeneration of the carbon black filter with a saturated filter when the operating point of the motor lies within a predetermined range of combustion curve, and the fuel injection into the combustion chamber is terminated when the engine operating point is one. a predetermined burn characteristic curve outside the range where the combustion curve range is greater than the range of the ignition characteristic curve.
A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a koromszűrő regenerációjának megbízható beindításához szükséges égés előfeltételeket szab a kipufogógáz állapotával szemben (különösen a légfelesleg), ami azt jelenti, hogy az égő bekövetkezett gyújtása után a motor terhelése a gyújtási jelleggörbe által meghatározott gyújtási tartományon túl emelkedhet anélkül, hogy az égő kialudna. Az égési tartomány mintegy lefoglalja a gyújtási tartományt és nagyobb, mint az. Csupán amikor a motor üzemi pontja, különösen a terhelésváltozás oly mértékben eltolódik, hogy az égési jelleggörbe tartományon kívülre esik, történik meg az üzemanyag égőkamrába történő befecskendezésének megszakítása, mivel a koromszűrőn összegyűlt korom elégetése nem lenne kielégítő.The invention is based on the discovery that the combustion required to reliably start the regeneration of the soot filter imposes preconditions on the state of the exhaust gas (especially the excess air), which means that after the ignition of the burner has occurred the load of the motor may rise beyond the ignition range determined by the ignition characteristic. that the burner would go out. The range of combustion occupies about the ignition range and is greater than that. Only when the engine's operating point, especially the load change, shifts so far that the combustion curve falls outside the range, is the interruption of the fuel injection into the combustion chamber, since burning soot accumulated on the soot filter would not be satisfactory.
Tekintettel arra, hogy állandó terhelésnövekedéskor csökken a dízelmotor kipufogógázában a maradék oxigéntartalom, a koromszűrő regenerációjához szükséges optimális elégetés nem jön létre a motor teljes jelleggörbe tartományában. A találmány szerint leállítjuk az üzemanyag bevezetését az üzemanyag fúvókába, ha a motor pillanatnyi üzemi pontja egy előre meghatározott égési jelleggörbe tartományon kívülre esik, és nem kell tartani megnövekedett emissziós értéktől.Due to the fact that the residual oxygen content in the diesel engine's exhaust gas decreases with constant load increase, the optimum combustion required for regeneration of the soot filter does not occur in the entire range of the engine characteristic curve. According to the invention, the fuel injection into the fuel nozzle is stopped if the instantaneous operating point of the motor falls outside a predetermined range of combustion curve and does not need to be kept at an increased emission value.
Előnyösen a terhelés információt a pillanatnyi motorüzempont közléséhez vagy a motor befecskendező pumpájától vagy a gázpedáltól, ill. annak szabályozóijától vesszük. Ezáltal elkerüljük, hogy pontatlan vagy késleltetett terhelésinformáció a láng eloltásához vezet, mielőtt az égőt célzatosan eloltottuk volna.Preferably, the load is information for presenting the current engine bullet or the engine injector pump or the accelerator pedal. we take it from its regulator. This avoids inaccurate or delayed load information leading to the extinguishing of the flame before the burner is intentionally extinguished.
Az eljárás szerint a szabályozás előnyösen úgy történik, hogy az égőgáz hőmérsékletét a koromszűrő előtt mérjük, és szabályozó értékként a befecskendezett üzemanyag mennyiségéhez használjuk fel. Minél magasabb a mért hőmérséklet, annál kevesebb üzemanyagot vezetünk be. így az égőbe bevezetett kipufogógáz adott esetben jelentősen változó mennyisége és hőmérséklete dacára a koromszűrő regenerációjához optimális feltételeket biztosítunk. Az említett mennyiség és hőmérséklet a mindenkori motorüzemponttól függően változik. Amennyiben ugyanis a koromszűrő előtt a befecskendezett üzemanyag mennyiséggel egy előre meghatározott értékre szabályozzuk, a regeneráció rövid, de a szűrő élettartamára nem kritikus üzemi fázisban következik be, másrészt a szűrőnek a regeneráció alatti túlhevítését megakadályozzuk.According to the method, the control is preferably carried out by measuring the temperature of the burner gas before the soot filter and using it as a control value for the amount of fuel injected. The higher the temperature, the less fuel is introduced. Thus, despite the varying amount and temperature of the exhaust gas introduced into the burner, optimum conditions for regeneration of the soot filter are provided. The quantity and temperature mentioned above will vary depending on the respective engine speed. If the amount of fuel injected is controlled to a predetermined value before the soot filter, regeneration is short, but the filter life is not in a critical operating phase, and the filter is prevented from overheating during regeneration.
A szűrő terhelési állapotának meghatározásához megmérjük a nyomást a kipufogórendszerben a szűrőTo determine the filter loading condition, the pressure in the exhaust system is measured by the filter
HU 209 182 Β előtt. Elektronikus szabályozórendszerben a pillanatnyilag mért nyomásértéket nyomás jelleggörbe tartománnyal állandóan összehasonlítjuk. Ebben a nyomás jelleggörbe tartományt figyelembe vesszük, mivel a rendszer nyomása a motor fordulatszámtól, a terheléstől és hőmérséklettől függ. így biztosított, hogy a regeneráció valóban csak a szűrő egy terhelési értékénél indul be.209 182 Β. In the electronic control system, the currently measured pressure is continuously compared to the pressure curve range. In this, the pressure curve range is taken into account as the system pressure depends on the engine speed, load and temperature. Thus, it is ensured that the regeneration only starts at a load value of the filter.
A találmány egy előnyös foganatosítása esetén a regenerációt csak akkor indítjuk be, ha a motor üzempontja hosszabb ideig fekszik a gyújtási jelleggörbe tartományban, mint a minimális idő, azaz a regenerációt visszaszorítjuk, ha a motorüzempont pl. rövidebb, mint 2 másodpercig van csak a gyújtási jelleggörbe tartományon belül. Ezen intézkedés a gyújtás megbízhatóságát fokozza. Előnyösen a gyújtó elektródákat az égó' bekapcsolása előtt felfűtjük. így fokozzuk a gyújtóelektródákra, ill. azok szigetelésére lerakódot korom leoldását, és a rövidrezárás vagy kúszóáramlás veszélyét csökkentjük. A megfelelő fűtés előnyösen ellenállásfűtésként van kialakítva.In a preferred embodiment of the invention, the regeneration is only started if the engine operating point lies in the ignition characteristic curve for a longer period than the minimum time, i.e., the regeneration is suppressed if the motor plane is e.g. is less than 2 seconds only within the range of the ignition characteristic curve. This measure enhances the reliability of the ignition. Preferably, the ignition electrodes are heated before the burner is switched on. In this way, we increase the ignition electrodes or the electrodes. to isolate them, the decomposition of soot is depleted and the risk of short circuit or creep flow is reduced. Suitable heating is preferably provided as resistance heating.
Két regenerációs fázis között az üzemanyag fúvókát előnyösen levegővel átöblítjük. Az ilyen átöblítés pl. 80 liter óránkénti mennyiséggel gondoskodik arról, hogy a befecskendező szivattyú nem szennyeződik el, és így hosszú időre biztosítható az üzemanyag befecskendezés stabilitása. Az égetési üzem alatt egy visszacsapó szelep megszakítja a levegőbevezetést a befecskendező fúvókába. Annak ellenőrzésére, hogy a befecskendezett üzemanyag begyújtása valóban megtörtént és az égetés zavarmentesen folyik, a találmány egy előnyös foganatosítása esetén az égéshőmérsékletet az üzemanyag befecskendezés megkezdése után előre meghatározott ideig, pl. 4 másodpercig mérjük. A mért hőmérséklet értékeket egy névleges hőmérséklet görbével összehasonlítjuk és az esetleges eltérések nemkívánatos égetésre utalhatnak. Ekkor bekövetkezhet az üzemanyag befecskendezés biztonsági lekapcsolása.Between two regeneration phases, the fuel nozzle is preferably flushed with air. Such flushing is e.g. 80 liters per hour ensures that the injection pump does not become dirty and thus ensures long-term fuel injection stability. During the combustion operation, a non-return valve breaks the air inlet into the injector nozzle. In order to verify that the fuel injected has actually been ignited and that the combustion is carried out smoothly, in a preferred embodiment of the invention, the combustion temperature after a fuel injection is started for a predetermined time, e.g. Measure for 4 seconds. The measured temperature values are compared with a nominal temperature curve and any deviations may indicate undesirable combustion. The fuel injection safety shut-off can then occur.
A regeneráció szabályozása összefoglalva előnyösen a következő módon történik:Preferably, regeneration control is performed as follows:
A szűrő terheltségi állapotának meghatározása a kipufogó rendszerben a szűrő előtti nyomás mérésével történik, az elektronikus szabályozóban a pillanatnyi nyomást a rendszerben nyomás jelleggörbe mezővel (fordulat-, terhelés-, hőmérsékletfüggő) állandóan összehasonlítjuk. A szűrő terhelésének azon állapotában, amely a regenerációt szükségessé teszi, először a gyújtó elektródákat fűtjük fel, előnyösen 2-15 percig, még előnyösebben 8 percig.The load condition of the filter in the exhaust system is measured by measuring the pre-filter pressure, and the current pressure in the electronic controller is continuously compared with the pressure curve field (speed, load, temperature) in the system. In the condition of the filter load that requires regeneration, the ignition electrodes are first heated, preferably for 2-15 minutes, more preferably for 8 minutes.
A fordulatszám jel- és terhelésinformáció révén melyet pl. egy szabályozó útadón keresztül a motor befecskendező pumpájáról veszünk - egy számítógép felülvizsgálja, hogy a motor a gyújtási jelleggörbe tartományban van-e és bevezeti fűtési fázis után az égő gyújtását, igény esetén, azaz a koromszűrő terhelésétől függően, a gyújtási feltételek megléte esetén. Az égetési folyamat alatt ezen jel révén ugyancsak megállapítjuk, hogy a motor jelleggörbe tartománya égési tartományában mozog-e. Az égési jelleggörbe tartományon kívüli motor üzempont esetén az üzemanyag bevezetés leállításra kerül. A koromszűrő előtti hőmérséklet információ révén a koromszűrő előtti hőmérsékletet a befecskendezett üzemanyag mennyiségével előre meghatározott értékre pl. 700 °C-ra szabályozzuk, hogy a regeneráció röviden, de a szűrő élettartamára nézve nem kritikus időközönként játszódjon le, másrészt, hogy a szűrő túlhevítését a regeneráció alatt megakadályozzuk.Speed with signal and load information, e.g. from a regulator passage from the engine injector pump - a computer checks if the engine is in the ignition curve range and introduces the ignition of the burner after the heating phase, if required, ie depending on the load of the soot filter, if ignition conditions exist. During this combustion process, this signal is also used to determine whether the motor characteristic curve is in the range of combustion. In the case of an engine operating point outside the combustion curve range, the fuel inlet is stopped. The pre-carbon temperature pre-carbon temperature information gives the pre-soot temperature to the predetermined value for the amount of fuel injected, e.g. It is controlled at 700 ° C to regenerate briefly, but not at critical intervals of filter life, and to prevent overheating of the filter during regeneration.
A koromszűrő utáni hőmérséklettől függően a leállított regenerációról jelt adunk a szabályozó berendezésnek, ami az égő leállításához vezet. Különböző motor üzemi körülmények közötti optimális égetési feltételek biztosítása érdekében az égőben a hőmérsékletet folyamatosan mérjük.Depending on the temperature after the soot filter, a signal is given to the control device to stop the regeneration, leading to the shutdown of the burner. To ensure optimal combustion conditions under different engine operating conditions, the temperature in the burner is continuously measured.
A találmány szerinti eljárás két további foganatosítási módja szerint a motor jelleggörbe mező azon tartománya növelhető, amelyben az égetési eljárás lehetséges. Azáltal, hogy a fűtőgázt egy lángtartó betétdarabon keresztül vezetjük, amely egy forró (izzó) pontot képez, lehetségessé válik az elégetés stabilitásának növelése. Az égőkamrába belépő kipufogó részgázáramban létrehozott perdület hatására a fűtőgáz jól összekeveredik és a Iángtartó betétdarabbal történő érintkezése intenzívebbé válik, és így a fűtőgázban csökken a hideg zónák kialakulásának veszélye. A fűtőgáz és a lángtartó betétdarab közötti érintkezés intenzívebbé válása lehetővé teszi kis betétdarab alkalmazását, vagyis az kis felülettel állítható elő. Ennek következtében csökken a betétdarab által előidézett áramlási keresztmetszet, ami ugyancsak az égetést teszi kedvezőbbé. Az égőkamra ezáltal kompakt módon építhető fél, azaz hosszú keveredési szakaszok elmaradhatnak, melyekre az égés egyenletessé tétele miatt volt szükség.In two further embodiments of the method according to the invention, the range of the motor characteristic field can be increased in which the combustion process is possible. By passing the heating gas through a flame retaining insert, which forms a hot (bulb) point, it is possible to increase the stability of the combustion. The flux generated in the exhaust gas stream entering the combustion chamber causes the gas to mix well and to intensify the contact of the flame holder with the insert, thereby reducing the risk of the formation of cold zones in the heating gas. The intensification of contact between the heating gas and the flame retaining insert makes it possible to use a small piece of material, i.e. it can be produced with a small surface. As a result, the flow cross-section caused by the insert piece is reduced, which also makes combustion more favorable. The combustion chamber thus provides a compact construction, i.e., long mixing sections that may be required for uniformity of combustion.
Előnyösen a fő kipufogó gázáramot több lépcsőben egyesítjük a fűtőgázzal. Ezáltal a koromszűrőbe vezetett égőgázban a hőmérséklet eloszlást még egyenletesebbé tehetjük. A fő kipufogó gázáram az égőkamrát körüláramolja, azaz az égőkamra és az azt körülvevő égőház által alkotott gyűrűstéren mint megkerülő vezetéken áramlik. Ily módon a fő kipufogó gázáram a fűtőgázzal történő egyesülés előtt az égőkamrában előmelegszik, ami szintén elősegíti a korom elégetését. A gyűrűstér egyidejűleg hőveszteség elleni szigetelésként is szolgál és biztosítja az égőház alacsonyabb hőmérsékletét. A fűtőgáz előnyösen üzemanyag többletet tartalmaz, azaz nagyobb üzemanyag mennyiséget fecskendezünk a kipufogógáz áramba, mint amennyi el tud égni. Ezáltal a fűtőgáznak a fő kipufogó gázárammal történő egyesítése után utóégetés következik be, amely ugyancsak kedvezőbbé teszi az elégetés stabilitását.Preferably, the main exhaust gas stream is combined in several steps with the heating gas. In this way, the temperature distribution in the combustion gas introduced into the soot filter can be even more even. The main exhaust gas stream flows around the combustion chamber, i.e. the ring space formed by the burner chamber and the surrounding burner as a bypass. In this way, the main exhaust gas stream preheats in the combustion chamber before being combined with the heating gas, which also facilitates the combustion of carbon black. The annular space also serves as heat loss insulation at the same time and provides a lower temperature for the burner. The heating gas preferably contains a fuel surplus, i.e. a larger amount of fuel is injected into the exhaust stream than it can burn. Thereby, after combining the heating gas with the main exhaust gas stream, post-combustion occurs, which also improves the stability of the combustion.
A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezést az égőkamra bemeneténél elrendezett perdítő lemez és kimeneti oldalán elhelyezett lángtartó betétdarab jellemez, valamint hogy a gyújtóberendezés és az üzemanyag fúvóka a perdítő lemez és a betétdarab között van ebendezve. Előnyös, ha a gyújtóberendezés egy vagy több gyújtóelektródával rendelkezik, amelyek közvetlenül az üzemanyag fúvóka torkolata előtt vannak ebendezve, és az üzemanyag fúvóka fecs3The apparatus for carrying out the process according to the invention is characterized by a transfer plate and a flame retaining insert disposed at the inlet of the burner chamber, and that the ignition device and the fuel nozzle are disposed between the transfer plate and the insert. It is preferable that the ignition device has one or more ignition electrodes which are dispersed directly in front of the mouth of the fuel nozzle and the fuel nozzle is sealed.
HU 209 182 Β kendezési iránya merőleges az égőkamra átáramlási irányára. Az eredmény megbízható gyújtás a motor minden körülménye között, melyek a korom elégetésére szolgálnak.EN 209 182 Β has a perpendicular direction to the flow direction of the combustion chamber. The result is a reliable ignition in all engine conditions that are used to burn soot.
A találmány szerinti eljárás szabályozása céljából a berendezésnek elektronikus vezérlőegysége van, amely a mindenkori motor üzempontot egy előre meghatározott gyújtási jelleggörbe tartománnyal hasonlítja össze és a regenerációt csak akkor indítja be, ha a motorüzempont a gyújtási jelleggörbe tartományon belül fekszik és az üzemanyag befecskendezést megszakítja, ha a motor üzempont az égési jelleggörbe tartományon kívül van. A jelleggörbe tartományok felületek a fordulatszám/teher diagramban. Az elektronikus betáplált jelleggörbe tartomány adatok a mindenkori motortípushoz vannak igazítva. Ezek az adatok kerülnek a bevezetendő mért fordulatszám és terhelési adatokkal összehasonlításra. A mért adatok jellemzik ugyanis a motor üzempontot.In order to control the process according to the invention, the apparatus has an electronic control unit which compares the respective engine operating point with a predetermined range of ignition characteristics and only starts the regeneration if the engine stop lies within the range of the ignition characteristic and the fuel injection is interrupted if the engine operating point is outside the burn curve range. The characteristic curve ranges are surfaces in the speed / load chart. The electronic input curve range data is adapted to the specific engine type. These data are compared to the measured speed and load data to be introduced. The measured data characterize the engine operating point.
Az üzemanyag fúvókához egy proporcionális szelep van hozzárendelve a befecskendező üzemanyag mennyiség szabályozására. A proporcionális szelep lehetővé teszi a befecskendezendő üzemanyag mennyiségnek a mindenkori motor üzemponthoz történő hozzáigazítását. Mint már említettük, a motort elhagyó tisztítatlan kipufogógáznak mindegyik motor üzempontnál meghatározott hőmérséklete van, úgyhogy ettől a hőmérséklettől és kipufogógáz mennyiségtől függő üzemanyag mennyiségre van szükség a koromszűrőhöz vezetendő égőgáznak megfelelő hőmérsékleten (pl. 700 ’C) tartására.The fuel nozzle is assigned a proportional valve to control the amount of fuel injected. The proportional valve makes it possible to adjust the amount of fuel to be injected to the respective engine operating point. As already mentioned, the unpurified exhaust gas leaving the engine has a temperature set for each engine operating point, so that a quantity of fuel dependent on this temperature and the amount of exhaust gas is required to maintain a combustion gas to the carbon black filter (e.g. 700 'C).
Az égőházban áramlási irányban az égőkamra előtt vezető lemezek vannak célszerűen elrendezve az áramlás egyenletesebbé tételére. Ennek akkor van különleges jelentősége, ha a kipufogógáz áramlása az égőházhoz nem tengelyirányból, hanem keresztirányból történik. Ezen lemezek révén az égőkamra keresztmetszetében egyenletes az áramlás eloszlás.Plates leading in the combustion chamber in the flow direction are preferably arranged in front of the combustion chamber to make the flow more even. This is of particular importance if the exhaust gas flow to the burner is not transversal but transverse. Through these plates, the flow distribution is uniform in the cross-section of the combustion chamber.
A találmány szerinti eljárás és berendezés előnye nemcsak a regenerációs üzem alatti láng homogenizálásában van. A motor normál üzeme alatt, regeneráción kívül is egyenletes kipufogó gázáramlást eredményeznek az égőkamrában lévő szervek, és ezáltal egyenletesebb a koromlerakódás a szűrő felületén. így a szűrő felületéről történő korom leégetés alatti hőmérséklet eltérésekből származó feszültségek és esetleges szakadások nem következnek be a szűrő felületén.The advantage of the method and apparatus of the invention is not only to homogenize the flame during the regeneration operation. During normal operation of the engine, apart from regeneration, even exhaust gas flow is produced by the organs in the combustion chamber, thereby smoothing the carbon black on the filter surface. Thus, the stresses and possible ruptures resulting from temperature variations during the soot burning off the filter surface do not occur on the filter surface.
A találmányt részletesen kiviteli példa kapcsán a rajzok alapján ismertetjük, ahol azThe invention will now be described in detail with reference to the drawings, in which it is
1. ábra a találmány sematikus rajza dízelmotorral, részecske (korom) szűrővel és azok között elrendezett égővel, a 2. ábra az égő kiviteli példájának perspektivikus rajza részben kitört házzal, a 3. ábra a 2. ábra szerinti égő számára készített teher/fordulatszám diagramban mennyiségileg ábrázolt gyújtás jelleggörbe tartomány és égési jelleggörbe tartomány, a 4, ábra az eljárás találmány szerinti szabályozásának folyamatábrája.Figure 1 is a schematic drawing of the invention with a diesel engine, a particulate (soot) filter, and a burner arranged therebetween; Figure 2 is a fragmentary outline of the burner embodiment in section; Figure 3 is a load / speed diagram for the burner of Figure 2; Fig. 4 is a flowchart of the control of the method according to the invention.
Egy 3 dízelmotor 2 kipufogó vezetékében a kipufogógáz áramlási irányában egy 4 koromszűrő előtt 1 égő van elrendezve. A 4 koromszűrő a koromszemcsék leválasztását szolgálja. Az 1 égőbe a tisztítatlan SÍ gázáram kerül bevezetésre, míg a 4 koromszűrőből a tisztított S2 gázáram lép ki.In the exhaust pipe 2 of a diesel engine 3, a burner 1 is arranged in front of the exhaust filter 4 in the direction of the exhaust gas flow. The soot filter 4 serves to separate the carbon black particles. In the burner 1, the unpurified steam gas stream S is introduced, while the carbon black filter 4 exits the purified gas stream S2.
A motor üzeme alatt a 4 koromszűrőn összegyűlt korom elégetésére és a szűrő tisztítására a 4 koromszűrőbe 5 üzemanyag fúvóka segítségével üzemanyagot fecskendezünk, amit azután a 6 gyújtóelektródával begyújtunk. Az 5 üzemanyag fúvókát 7 pumpa segítségével 8 üzemanyag vezetéken keresztül látjuk el üzemanyaggal. A 7 pumpa 9 üzemanyag vezetéken keresztül a jármű 10 üzemanyag tartályával áll kapcsolatban.During the engine operation, the fuel soaked on the carbon black filter 4 and the filter are injected into the carbon black filter 4 by means of a fuel nozzle, which is then ignited by the ignition electrode 6. The fuel nozzle 5 is supplied with fuel by means of a pump 7 via a fuel line 8. The pump 7 communicates with the fuel tank 10 of the vehicle through the fuel line 9.
A 4 koromszűrő regenerációjának szabályozására elektronikus 11 szabályozóegység van beépítve. All szabályozóegység szabályozza a 7 pumpát, a 7 pumpa és az 5 üzemanyag fúvóka közötti 12 proporcionális szelepet, valamint a 6 gyújtóelektródát. A regenerációs folyamat optimális szabályozására az elektronikus 11 szabályozóegység a következő bemenő értékeket, ill. jeleket dolgozza fel: Az 1 égő előtti TI hőmérsékletet, az 1 égő előtt ti Pl nyomást, az 1 égőben a T2 hőmérsékletet, a 4 koromszűrő előtti T3 hőmérsékletet, valamint a 4 koromszűrő utáni T4 hőmérsékletet. Azonkívül az elektronikus 11 szabályozóegység információt kap a 3 dízelmotor L terheléséről és N fordulatszámáról, és ezáltal üzemi pontja meghatározást nyer. Végül az elektronikus 11 szabályozóegység az E energiaellátásról is jelet kap, amely energiaellátás a 6 gyújtóelektródához vezetendő Z gyújtási energiát is fedezi.An electronic control unit 11 is incorporated to control regeneration of the carbon black filter. The control unit All regulates the proportional valve 12 between the pump 7, the pump 7 and the fuel nozzle 5, and the ignition electrode 6. For optimal control of the regeneration process, the electronic control unit 11 provides the following input values, respectively. process signals: TI temperature before burner 1, pressure P1 before burner 1, T2 temperature in burner 1, T3 temperature before carbon black filter 4, and T4 temperature after carbon black filter 4. In addition, the electronic control unit 11 receives information on the L load and N speed of the diesel engine 3, thereby obtaining its operating point. Finally, the electronic control unit 11 also receives an indication of the energy supply E, which also supplies the ignition energy Z to the ignition electrode 6.
A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló égő a 2. ábrán látható. Az 1 égő hengeres 13 égőházból és abban elrendezett 14 égőkamrából áll, amely ugyancsak hengeres felépítésű. A 13 égőház sugárirányú távolságban veszi körül a 14 égőkamrát és ily módon 15 gyűrűs tér alakul ki. A 16 csőcsonkon a égőházba belépő kipufogó SÍ gázáram így AT kipufogó gázáram részre kerül felosztásra, amely a 14 égőkamrába lép be és egy AH fő gázáramrészre, amely a égőkamra és a 13 égőház közötti 15 gyűrűs térbe áramlik és így a 14 égőkamrát körüláramolja. A 14 égőkamra bemeneti oldalán 17 perdítő lemez van elrendezve, amely sugárirányú megcsavart 18 lapátokkal rendelkezik. A 18 lapátok révén a 14 égőkamrába belépő AT kipufogó gázáram az 1 égő hossztengelyéhez képesti perdületet kap.The burner for carrying out the process according to the invention is shown in Figure 2. The burner 1 comprises a cylindrical combustion chamber 13 and a combustion chamber 14 arranged therein, which is also cylindrical. The combustion chamber 13 surrounds the combustion chamber 14 at a radial distance, thereby forming a ring space 15. The exhaust stream SI entering the combustion chamber 16 on the pipe nozzle 16 is then divided into an exhaust gas stream portion AT entering the combustion chamber 14 and into a main gas stream portion AH flowing into the annular space 15 between the combustion chamber and the combustion chamber 13, thereby circulating the combustion chamber 14. On the inlet side of the combustion chamber 14 is provided a transfer plate 17 having a radially twisted blade 18. By means of the blades 18, the exhaust gas stream AT entering the combustion chamber 14 receives an overlap with the longitudinal axis of the burner.
A 14 égőkamrába torkollik mindkét 6 gyújtóelektróda, valamint az 5 üzemanyag fúvóka, melyek közös 19 szerelőlapon vannak elrendezve. A 19 szerelőlap azonkívül egy 20 karimára van rögzítve, amely a 13 égőházzal van mereven összekapcsolva. A 6 gyújtóelektródákat mint szigetelés körülvevő porcelántest, a benne elhelyezett ellenállásfűtés révén az égő begyújtása előtt felhevíthető. A 6 gyújtóelektródák megfelelő dugaszolók révén a Z gyújtókábelekkel össze vannak kapcsolva. Az 5 üzemanyagfúvókán van a 12 proporcionális szelep elrendezve, amelybe a 8 üzemanyagvezeték torkollik. A 12 proporcionális szelephez szabályozó vezeték csatlakozik, amely az elektronikus 11 szabályozóegységből, a 12 proporcionális sze4Both combustion electrodes 6 and fuel nozzles 5 are arranged in the combustion chamber 14 and are arranged on a common mounting plate 19. In addition, the mounting plate 19 is attached to a flange 20 which is rigidly connected to the burner housing 13. The ignition electrodes 6, as an insulating porcelain body, are heated by the heating of the resistor in it before the burner is ignited. The ignition electrodes 6 are connected to the ignition cables Z by means of suitable plugs. The fuel nozzle 5 is provided with a proportional valve 12, in which the fuel line 8 extends. A proportional valve 12 is connected to the proportional valve 12 from the electronic control unit 11, the proportional valve 12.
HU 209 182 Β lep szabályozásához szükséges jelek továbbítására szolgál.EN 209 182 Β lep.
Az 5 üzemanyag fúvókához továbbá 23 légvezeték van csatlakoztatva, amelyen keresztül két regenerációs fázis között levegőt juttatunk az 5 üzemanyag fúvókába, hogy annak elszenynyeződését megakadályozzuk.The fuel nozzle 5 is further provided with an air duct 23 through which air is supplied to the fuel nozzle 5 between two regeneration phases to prevent its degeneration.
A 14 égőkamra kiömlő végénél négy sugárirányú bordából álló 25 betétdarab van a bordák révén rögzítve és középen elrendezett kúp alakú 24 izzótesttel rendelkezik.At the outlet end of the combustion chamber 14, a insert 25 of four radial ribs is secured through the ribs and has a centered conical bulb body 24.
A kipufogógáznak az 1 égőbe történő belépési helyénél két lehajlított 26 termelő lemez van elrendezve, melyek révén a 13 égőházba belépő kipufogógáz átirányításra kerül, úgyhogy a 14 égőkamrába és a 15 gyűrűs térbe tengelyirányban áramlik. A 13 égőház kilépő oldalon 27 csatlakozó karimával rendelkezik, amelyhez egy 29 átmeneti kúp 28 csatlakozó karimája van felcsavarozva. A 29 átmeneti kúp a 4 koromszűrő hengeres 30 házával szilárdan össze van kötve.At the point of entry of the exhaust gas into the burner 1, two deflected production plates 26 are arranged to direct the exhaust gas entering the combustion chamber 13 so as to flow axially into the combustion chamber 14 and the annular space 15. The burner housing 13 has an outlet flange 27 on the outlet side and is bolted to the connector flange 28 of a transition cone 29. The transition cone 29 is firmly connected to the cylindrical housing 30 of the carbon black filter 4.
A 3. ábra az 1. ábra szerinti elektronikus 11 szabályozóegység tárolt adatait tartalmazza. Ezek szolgáltatnak alapot a motorüzemponttal történő összehasonlításra. Világosan látható, hogy a B égési jelleggörbe mező lényegesen nagyobb, mint a G gyújtási jelleggörbe tartomány, ami azt jelenti, hogy az égő begyújtása után a motor terhelése a G gyújtási jelleggörbe tartomány fölé növelhető, anélkül hogy az G égő kialudna.Figure 3 shows the stored data of the electronic control unit 11 of Figure 1. They provide a basis for comparison with the engine. It is clear that the combustion curve field B is significantly larger than the range of ignition characteristic G, which means that after the burner is ignited, the motor load can be increased above the range of the ignition characteristic curve G without the burner G extinguishing.
Ez a lángstabilizáló intézkedéseknek is a következménye, azaz a 17 perdítőlemeznek a 14 égőkamra belépésénél és az izzó 25 betétdarabnak kilépésénél történő alkalmazásának.This is also the result of flame stabilization measures, i.e. the use of the transfer plate 17 at the inlet of the combustion chamber 14 and the exit of the incandescent insert 25.
A 4. ábra az 1. és 2. ábrák szerinti berendezés előnyös szabályozásának folyamatábráját szemlélteti. Telített koromszú'rő esetén az 1 égő csak akkor kap gyújtást, ha a 3 dízelmotor üzemi pontja a G gyújtási jelleggörbe tartományon belül fekszik. Éppenúgy, az 1 égő nemkívánatos emissziójának megakadályozására az 1 égő lekapcsolásra kerül, ha a motor üzemi pontja oly mértékben eltolódik, hogy a B égési jelleggörbe mezőn kívülre kerül. A regeneráció végét egy maximális t időtartam vagy egy maximális TX hőmérséklet határozhatja meg.FIG. 4 is a flowchart of preferred control of the apparatus of FIGS. 1 and 2. In the case of a saturated sootstone, the burner 1 only receives ignition when the operating point of the diesel engine 3 lies within the range of the ignition characteristic curve G. Similarly, to prevent unwanted emissions from the burner 1, burner 1 is switched off when the engine operating point shifts to such an extent that the combustion curve B is outside the field. The end of the regeneration can be determined by a maximum time t or a maximum TX temperature.
Claims (17)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3930428 | 1989-09-12 | ||
| EP90105424A EP0417383B1 (en) | 1989-09-12 | 1990-03-22 | Method and apparatus for cleaning a soot filter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU907970D0 HU907970D0 (en) | 1991-07-29 |
| HU209182B true HU209182B (en) | 1994-03-28 |
Family
ID=25885072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU907970A HU209182B (en) | 1989-09-12 | 1990-08-31 | Method and apparatus for cleaning the soot-filter built into the exhaust manifold of diesel-engine |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04502051A (en) |
| BR (1) | BR9006917A (en) |
| HU (1) | HU209182B (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102472138A (en) * | 2010-04-02 | 2012-05-23 | 丰田自动车株式会社 | Exhaust device of internal-combustion engine |
-
1990
- 1990-08-31 JP JP2512008A patent/JPH04502051A/en active Pending
- 1990-08-31 BR BR909006917A patent/BR9006917A/en not_active IP Right Cessation
- 1990-08-31 HU HU907970A patent/HU209182B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04502051A (en) | 1992-04-09 |
| BR9006917A (en) | 1992-01-28 |
| HU907970D0 (en) | 1991-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5417059A (en) | Burner system for detoxification or cleaning the exhaust gases of an internal combustion engine | |
| US4912920A (en) | Ultrasonic burner system for regenerating a filter | |
| US8959902B2 (en) | Exhaust treatment burner and mixer system | |
| US4319896A (en) | Smoke filter rejuvenation system | |
| KR101406468B1 (en) | Exhaust device for a diesel engine | |
| KR0145522B1 (en) | Method and apparatus for cleaning a soot filter | |
| CN101622427B (en) | Device and method for producing hot gas, diesel particulate filter system, electronic unit and computer program product | |
| US9027331B2 (en) | Exhaust aftertreatment burner with preheated combustion air | |
| US20140238000A1 (en) | Burner With Air-Assisted Fuel Nozzle And Vaporizing Ignition System | |
| US4672808A (en) | Apparatus for the removal of combustible solid particles from the exhaust gases of internal combustion engines | |
| HUT61819A (en) | Exhaust system for internal combustion engine and method for controlling burner adapted to regenarating particle filter | |
| US20110289906A1 (en) | Miniature Regeneration Unit | |
| US9027332B2 (en) | Ion sensor with decoking heater | |
| JPH09506947A (en) | Improved particle filter and system and method for cleaning the same | |
| EP2400123A2 (en) | Plasma burner and diesel particulate filter trap | |
| US5950420A (en) | Method and arrangement for controlling exhaust emissions from an internal combustion engine | |
| US4711087A (en) | Emissions filter regeneration system | |
| JP3773152B2 (en) | Evaporative combustion heater for vehicles | |
| HU209182B (en) | Method and apparatus for cleaning the soot-filter built into the exhaust manifold of diesel-engine | |
| CA2078018A1 (en) | Burner for diesel engine exhaust gas particle filter | |
| JPH11324650A (en) | Black smoke removing device | |
| JP2941800B1 (en) | Black smoke removal device | |
| JP6811368B2 (en) | Exhaust temperature raising device | |
| JPH05240023A (en) | Exhaust gas purifying device of diesel engine | |
| JP2005307842A (en) | Exhaust emission control device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |