KR20050062530A - Exhaust system for a lean-burn ic engine - Google Patents

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KR20050062530A
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마틴 빈센트 트위그
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존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니
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Abstract

An exhaust system for a lean-burn internal combustion engine comprises a filter (30, 36) for particulate matter and means (24) for generating an oxidant more active than molecular oxygen for combusting particulate matter disposed on the filter (30, 36), wherein the filter (30, 36) comprises a mass of elongate flat, narrow strip metal.

Description

린번 IC 엔진용 배기 시스템{EXHAUST SYSTEM FOR A LEAN-BURN IC ENGINE}Exhaust system for lean burn IC engine {EXHAUST SYSTEM FOR A LEAN-BURN IC ENGINE}

본 발명은 린번(lean-burn) 내연엔진용 배기 시스템에 관한 것이고, 특히 그을음(soot)-함유 기체 처리용 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust system for a lean-burn internal combustion engine, and more particularly to a system for treating soot-containing gas.

세라믹 벽-유동 필터에 의하여 엔진 배기가스로부터 그을음을 여과하는 것은 충분히 확립된 반면에 금속-기재 필터의 사용은 거기에 미치지 못한다. 금속-기재 필터는 특히 US-A-4,270,936과 US-A-4,902,487 그리고 SAE 신문 820184(Enga 등)과 890404(Cooper, Thoss)에 개시되어 있다. 그들은 존슨 맛쎄이의 'Catalytic Trap Oxidiser'('CTO')에서 진보된 연구 단계에 도달하였으나 상업 시장에서 벽-유동 필터와 성공적으로 경쟁하지 못한 것으로 보인다. 본 발명자들은 금속-기재 필터가 유리하게 사용될 수 있는 시스템을 최근 확인하였다.Filtering soot from engine exhaust by a ceramic wall-flow filter is well established while the use of metal-based filters falls short of that. Metal-based filters are disclosed in particular in US-A-4,270,936 and US-A-4,902,487 and in the SAE newspapers 820184 (Enga et al.) And 890404 (Cooper, Thoss). They have reached an advanced stage of research at Johnson Mattsay's 'Catalytic Trap Oxidiser' ('CTO') but do not appear to compete successfully with wall-flow filters in the commercial market. We have recently identified a system in which metal-based filters can be advantageously used.

본 발명을 더 충분히 이해할 수 있기 위해 그의 구체예는 참고로서 수반하는 도면 및 실시예를 참고로서 상세하게 설명될 것이다:In order that the present invention may be more fully understood, embodiments thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings and examples:

도 1은 배기 시스템을 가지는 디젤엔진을 개략적인 단면으로 도시한다.1 shows in schematic cross section a diesel engine with an exhaust system.

도 2는 시간에 대한 차량의 배기 시스템 내 배기가스 후처리 성분 입구 온도 및 출구 온도를 도시하고 차량 속도 또한 도시하는 선도이다.2 is a diagram showing the exhaust aftertreatment component inlet temperature and outlet temperature in the vehicle exhaust system over time and also showing the vehicle speed.

도 3은 본 발명에서 사용되는 배기가스 처리 시스템 성분을 통한 개략적인 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view through components of an exhaust gas treatment system used in the present invention.

도 4는 배기가스 처리 시스템 1, 2 및 3에 대한 구동 사이클에 걸쳐서 측정된 미립자 양을 보여주는 막대그래프이다.4 is a bar graph showing the amount of particulates measured over the drive cycles for the exhaust treatment systems 1, 2 and 3.

도 5는 시스템 1, 2 및 3을 포함하는 배기 시스템으로부터 배기관 NO2의 모델 분석을 나타낸다(매초마다 연속해서).5 shows a model analysis of exhaust pipe NO 2 from an exhaust system comprising systems 1, 2 and 3 (continuously every second).

도 1에 관하여 언급하면, 아이템(10)은 안정된 작동 동안 약 30의 공기/연료 중량비로, 그러나 통상적으로 실행되는 대로 가변적인 5ppm 황 함량의 탄화수소가 공급되는 공기 입구(12)와 연료 입구(14)를 가지는 4-실린더 디젤엔진을 나타낸다. 엔진 배기(16)는 절연된 내벽(20)을 가지는 일반적으로 부재번호 18로 나타낸 원통형 처리 반응기에 공급된다. 벽(20)에 가지런히 설비한 것은 필터 카트리지(22)이다. With reference to FIG. 1, item 10 is a fuel inlet 12 and air inlet 12 fed with a hydrocarbon content of 5 ppm sulfur content, which is varied as typically practiced, but at an air / fuel weight ratio of about 30 during stable operation. Represents a four-cylinder diesel engine with Engine exhaust 16 is fed to a cylindrical processing reactor generally indicated by reference numeral 18 having an insulated inner wall 20. The filter cartridge 22 is provided in the wall 20.

카트리지(22)의 입구 단부에서 카트리지(22)의 전체 직경을 차지하고 있는 촉매 베드(24)가 있는데, 이 촉매 베드(24)는 6부피% 고형분의 0.33mm 폭과 0.2mm 두께의 편직의 310 스테인레스 강으로 된 평평하게 된 와이어로 충전되 있고, 베드 부피의 70-100(1.98-2.83 gm-3), 가능하게는 최대 300(8.50 gm-3)g/ft3으로 알루미나 워시코트 및 Pt를 함유하며, 저온 착화를 제공한다. 카트리지(22)의 다음 하류 구역은 베드(24)에서와 같이 그러나 12부피% 양으로 동일한 평평하게 된 와이어로 충전진 1차 필터(30)을 둘러싸고 있는 워시코트와 그을음 산화 촉매를 함유하는 원형 공급 채널(28)에 의해 차지된다. 필터(30)는 출구(32)에 축-내향 기체 유동을 제공한다. 공급 채널(28)은 우회로(34) 내에서 세로로 종결되는데, 이것의 기능은 하기에 설명될 것이다. 다음 하류 구역은 세로의 기체 유동을 제공하는 2차 필터(36)이다. 필터(36)은 베드(24)에서 사용된 바와 같이 그러나 16 부피%의 양으로 동일한 평평하게 된 와이어로 충전되고, 예를 들어 La/Cs/V2O5와 같은 그을음 산화 촉매를 함유한다. 필터(30 및/또는 36)은 구성시에 각각 하나의 전극으로서 축 출구 또는 축 막대(38) 및 나머지 한 전극으로서 외부 경계면 부재를 사용하여 전기적 내부 점용접에 의해 단단하게 될 수 있다. 필터(36)를 둘러싸고 있는 것은 우회로 채널(40)이다. 우회로(34 및 40)는 필터가 부분적으로 그을음을 지닐 때 필터의 그것과 함께 압력-강하의 균형을 제공하기 위한 유동-차단 물질의 가능한 함유를 나타내기 위해 어둡게 보여준다. 필터(36) 상의 그을음 산화 촉매를 대신하여 또는 추가적으로, 필터들 사이에 부재번호 24와 유사한, 2차 산화 촉매가 존재할 수 있다.At the inlet end of the cartridge 22 is a catalyst bed 24 which occupies the entire diameter of the cartridge 22, which is a 310 stainless steel knitted 0.33 mm wide and 0.2 mm thick of 6 volume percent solids. Filled with steel flattened wire, containing alumina washcoat and Pt up to 70-100 (1.98-2.83 gm -3 ), possibly up to 300 (8.50 gm-3) g / ft 3 of bed volume And provides low temperature ignition. The next downstream section of the cartridge 22 is a circular feed containing washcoat and soot oxidation catalyst surrounding the filled primary filter 30 with the same flattened wire as in bed 24 but in an amount of 12% by volume. Occupied by channel 28. Filter 30 provides an in-axis gas flow to outlet 32. Feed channel 28 terminates longitudinally in bypass 34, the function of which will be described below. The next downstream zone is the secondary filter 36 which provides longitudinal gas flow. Filter 36 is filled with the same flattened wire as used in bed 24 but in an amount of 16% by volume and contains a soot oxidation catalyst such as, for example, La / Cs / V 2 O 5 . Filters 30 and / or 36 may be hardened by electrical internal spot welding using an axial outlet or axial rod 38 as one electrode, respectively, and an outer interface member as the other electrode, respectively, in construction. Surrounding filter 36 is bypass channel 40. Bypasses 34 and 40 are darkened to show the possible inclusion of flow-blocking material to provide a pressure-drop balance with that of the filter when the filter is partially sooted. In lieu of or in addition to the soot oxidation catalyst on filter 36, there may be a secondary oxidation catalyst, similar to reference numeral 24, between the filters.

작동 중에, 베드(24)로 들어오는 배기가스 내 NO는 대부분 베드(24)를 통한 기체 통과에서 NO2-그을음으로 산화되고 그것이 NO2에 의해 CO로 산화되는 필터(30)상에 유지된다. 필터(30)이 설계상 불충분하거나 엔진 흠결이 과잉 그을음을 생산한다면, 그을음은 필터(30) 내에 축적되고 필터(30)를 통한 기체 유동을 차단한다. 설계상, 즉 미리 결정된, 그러한 차단으로 인한 압력-강하의 수준에서, 우회로(34)는 배기 시스템을 통하여 기체가 통과하도록 하여, 엔진 작동은 그을음-산화 조건이 재생되거나 구제적인 활동이 취해질 때까지 계속될 수 있다. 그와 마찬가지로, 그을음이 설계상 수준으로 필터(36) 내에 축적되면 우회로 채널(40)은 기체가 통과하는 것을 가능케 한다.In operation, the exhaust gas entering the bed NO 24 NO 2 in most gas passing through the bed (24) is oxidized as it is held on the soot filter 30, which is oxidized to CO by NO 2. If the filter 30 is insufficient in design or engine faults produce excessive soot, the soot accumulates in the filter 30 and blocks gas flow through the filter 30. By design, i.e. at a predetermined, level of pressure drop due to such a shutoff, the bypass 34 allows gas to pass through the exhaust system, so that engine operation is performed until the soot-oxidation conditions are regenerated or remedial action is taken. Can be continued. Likewise, if soot accumulates in filter 36 at a design level, bypass channel 40 allows gas to pass through.

가능하게는 순서대로 연속된 부재번호 30 및 36인 필터들은 단위 부피 당 기하 표면이 연속적으로 증가되며, 더 미세한 입자나 우회된 입자를 포획하게 된다. 만일 들어가는 그을음의 농도가 1차 필터링 단계에서 보다 더 작다면, 그러한 연속 필터들은 우회로를 포함할 필요가 없다. 그러한 추가적 단계(들)은 선행하는 필터 상에 그을음에 의한 환원 이후에 NO2의 성분을 재생하기 위해 상기 언급된 바와 같이 산화 촉매를 포함할 수 있다.Possibly serially ordered Nos. 30 and 36 filters sequentially increase the geometric surface per unit volume and capture finer or bypassed particles. If the concentration of soot entering is smaller than in the first filtering stage, such continuous filters need not include a bypass. Such additional step (s) may comprise an oxidation catalyst as mentioned above to regenerate the component of NO 2 after reduction by soot on the preceding filter.

본 발명에 따르면 린번 내연엔진용 배기 시스템이 제공되는데, 이 엔진은 다수의 기다란 평평하고 좁은 스트립 형태의 금속과 필터 상에 수집된 그을음을 연소시키기 위한 분자 산소(O2)보다 더 활성인 산화체를 생성하기 위한 수단으로 충전된 그을음 필터를 포함하는 배기가스 처리 시스템을 포함한다.According to the present invention there is provided an exhaust system for a lean burn internal combustion engine, which is more active than molecular oxygen (O 2 ) for burning soot collected in a long, narrow strip form of metal and soot collected on a filter. And an exhaust gas treatment system comprising a soot filter filled with means for producing a.

여기서 용어 "기다란"은 평평한 스트립 금속의 평면의 폭을 의미한다. 용어 "좁은"은 알맞게 해석된다.The term "wait" here means the width of the plane of the flat strip metal. The term "narrow" is interpreted appropriately.

여기서 용어 "충전된"은 "치밀한" 및 "압축된"을 의미한다.The term "filled" here means "dense" and "compressed".

전형적으로, 그러한 엔진으로부터의 배기가스는 기체상 성분들인 그을음(또는 미립자 물질(PM))인 미연소 탄화수소(HC), 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOx), 이산화탄소(CO2), 수증기(H2O), O2, 및 질소(N2)를 함유한다. 필터에 수집된 그을음을 연소에 의해 제거하는 수단은 바람직하게는 연속 작동한다. O2보다 더 활성인 산화체는, 예를 들어 오존 및/또는 플라즈마이며, 가장 편리한 것은 NO2이다. 바람직하게 그러한 NO2는 적어도 부분적으로, 예를 들어 NO-산화 촉매 상에서, 예를 들어 필터의 상류에서 알루미나 미립자 상에 지지된 백금 상에서, NOx의 NO 성분의 촉매 산화에 의해 제공된다. 그러한 촉매는 편리하게는 충전된 평평하고 좁은 스트립 형태의 금속 기판 상에 지지될 수 있으나 낮은 충전 밀도에서는 그을음 입자의 통과를 허락한다.Typically, exhaust gases from such engines are unburned hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NO x ), carbon dioxide (CO 2 ), water vapor, which are gaseous components of soot (or particulate matter (PM)). (H 2 O), O 2 , and nitrogen (N 2 ). The means for removing the soot collected in the filter by combustion is preferably operated continuously. Oxidizers that are more active than O 2 are, for example, ozone and / or plasma, the most convenient being NO 2 . Preferably such NO 2 is provided at least in part by catalytic oxidation of the NO component of NO x , for example on a platinum supported on an alumina particulate upstream of the filter, for example. Such a catalyst may conveniently be supported on a metal substrate in the form of a flat, narrow strip filled, but at the low packing density allows the passage of soot particles.

대안적으로 또는 추가적으로, 필터 충전물은 가능하게는 NO의 NO2로의 산화를 수반하는 메카니즘에 의해서 그을음 산화용 촉매층을 함유할 수 있다. 그러한 그을음 산화 촉매는, 지지된 백금족 금속, 예를 들어 알루미나 및/또는 La/Cs/V2O5와 같은 기재 금속상의 백금을 포함한다. 기체 상태로 이용할 수 있는 엔진-아웃 NOx가 그을음을 연속 연소하기에 불충분하다면, 플라즈나나 NOx 또는 질산의 도입에 의해서, 가능하게는 승차중의 암모니아 산화에 의해서 생성된 기체로서 더 많이 도입될 수 있다.Alternatively or additionally, the filter charge may contain a catalyst layer for soot oxidation, possibly by a mechanism involving the oxidation of NO to NO 2 . Such soot oxidation catalysts include platinum on supported platinum group metals, for example alumina and / or base metals such as La / Cs / V 2 O 5 . If the engine-out NO x available in gaseous state is insufficient to burn soot continuously, it may be introduced more as gas produced by the introduction of plasma or NO x or nitric acid, possibly by ammonia oxidation during riding. Can be.

오존 및/또는 플라즈마는 UV 광원 및/또는 코로나 방전 장치와 같은 적합한 수단에 의해 발생될 수 있다. 플라즈마 및/또는 오존은 NO를 NO2로 산화할 수 있다는 것이 이해된다. 한 구체예에서, 배기 시스템은 오존 및/또는 플라즈마 생성 수단과 NO 산화 촉매를 모두 포함한다.Ozone and / or plasma may be generated by suitable means such as UV light sources and / or corona discharge devices. It is understood that plasma and / or ozone may oxidize NO to NO 2 . In one embodiment, the exhaust system comprises both ozone and / or plasma generating means and a NO oxidation catalyst.

필터의 외부 구조는 작동상의 이점을 제공하는 특징을 가질 수 있다. 예를 들어, 그것은 반응기 외판 속으로 쉽게 삽입되거나 또는 쉽게 회수되는 단일체로서형성될 수 있다. 단일체이든 그렇지 않든 간에, 그것은 쉽게 삽입가능하거나 또는 회수가능하도록 외판 안에 카트리지로서 배치될 수 있다. 그것은 전체적으로 전기를 전도할 수 있으며, 그럼으로써 냉각 개시시 전열을 허락한다. 만일 필터가 외판 안에 배치된다면, 그러한 전기 전도는 인접한 스트립들 사이를 국소 용접함으로써 단일체를 구성하는데 사용될 수 있다. 그것은 그러한 용접 동안 한 전극으로서 작용할 수 있는 하도록 축 금속막대를 함유할 수 있으며, 외판은 나머지 한 금속으로서 작용한다. 추가의 외부적 특징이 하기 언급된다.The external structure of the filter may have features that provide operational advantages. For example, it can be formed as a monolith that is easily inserted into the reactor shell or easily recovered. Whether monolithic or not, it may be disposed as a cartridge in the shell to be easily insertable or recoverable. It can conduct electricity as a whole, thereby allowing heat transfer at the onset of cooling. If the filter is placed in the shell, such electrical conduction can be used to construct the unit by local welding between adjacent strips. It may contain an axial metal rod so that it can act as one electrode during such welding, and the shell serves as the other metal. Further external features are mentioned below.

필터의 금속은 배기 처리 공정 조건을 견딜 수 있어야 한다. 이 필터는 세라믹 필터보다 더 쉽게 대체가능하고, 그 재료는 회수되어 재사용될 수 있기 때문에, 필터의 사용수명이 세라믹 필터 만큼 길지 않아도 된다. 차량의 통상적 서비스 기간에 필터를 교체할 수도 있다.The metal of the filter must be able to withstand the exhaust treatment process conditions. Since the filter is more easily replaceable than the ceramic filter and the material can be recovered and reused, the service life of the filter does not have to be as long as the ceramic filter. The filter may be replaced during the normal service period of the vehicle.

전형적으로, 금속은 내부식성 철합금이다. 전형적인 합금은 니켈 및 크롬과타입 300이나 타입 400 스테인레스 강과 같은 부차적 구성요소를 함유한다. 사용되는 것은 배기가스 처리 시스템이 풍부 조건에서 일시적으로 작동하도록 요구되는지의 여부에 의존하는데, 여기서 일부 스테인레스 강은 불안정하다. 광범위한 배기 조성에 있어서, 바람직한 철합금은 적어도 11.5% Cr, 4% Al 및 예를 들어 희토류, 지르코늄 또는 하프늄과 같은 0.02 내지 0.25%의 부차적 구성요소를 함유한다. 필터내 금속은 상이한 구성요소들의 혼합물일 수 있으며, 전기 전도 브릿지나 용접 기능을 제공하는 성분을 포함할 수 있다. Typically, the metal is a corrosion resistant iron alloy. Typical alloys contain secondary components such as nickel and chromium and type 300 or type 400 stainless steel. The use depends on whether the exhaust treatment system is required to temporarily operate in rich conditions, where some stainless steel is unstable. In a wide range of exhaust compositions, preferred iron alloys contain at least 11.5% Cr, 4% Al and secondary components, such as, for example, rare earths, zirconium or hafnium. The metal in the filter may be a mixture of different components and may include components that provide an electrically conductive bridge or welding function.

필터는, 전체적으로 또는 도메인식으로, 규칙적인 구조, 예를 들어 코일형, 직조형 또는 편직형의 구조를 가질 수 있다. 필터의 금속 스트립의 폭은, 예를 들어 최대 2mm, 특히 0.1 내지 0.5mm 범위일 수 있다. 필터의 금속 스트립은 그것이 사용될 조건에서 기계적 강도를 제공할 수 있을 만큼 충분히 두꺼워야 한다. 전형적으로, 금속 스트립의 두께는 폭의 0.2 내지 0.8의 범위이다. 적합하게는, 금속 스스트립의 단위 길이 당 기하 표면적은 원형 단면의 동일 중량의 금속의 기하 표면적의 1.2 내지 1.5배의 범위이다. 그것은 적합하게는 원형 단면 와이어를 평평하게 만든 결과물이다. 필터 유닛 내의 금속은 여러 크기의 스트립들의 혼합물일 수 있고, 평평하게 되지 않은 상호 길게 된 와이어들로서 또는 부가된 서브-유닛으로서 원형 단면 와이어를 포함할 수 있다. 한 구체예에서, 평평하고 좁은 스트립 형태의 금속은 평평하게 만든 와이어이다.The filter, as a whole or in a domain, may have a regular structure, for example a coiled, woven or knitted structure. The width of the metal strip of the filter may for example be in the range of up to 2 mm, in particular from 0.1 to 0.5 mm. The metal strip of the filter should be thick enough to provide mechanical strength under the conditions in which it will be used. Typically, the thickness of the metal strip is in the range of 0.2 to 0.8 of the width. Suitably, the geometric surface area per unit length of the metal strip is in the range of 1.2 to 1.5 times the geometric surface area of the same weight of metal of circular cross section. It is suitably the result of flattening the circular cross-section wire. The metal in the filter unit may be a mixture of strips of various sizes and may comprise circular cross-sectional wires as mutually elongated wires that are not flattened or as added sub-units. In one embodiment, the metal in the form of a flat narrow strip is a wire made flat.

충전 수준은 시스템 내에 여과 및/또는 배압의 바람직한 수준을 제공하도록 선택될 수 있으며 평평한 금속 스트립의 폭과 깊이에 의존할 수 있다. 그러나, 본 발명자들은 일반적으로, 예를 들어 5 내지 15% v/v와 같이, 2.5 내지 30% v/v의 충전 밀도의 범위가 바람직한 결과를 제공할 수 있다고 생각한다. 본 발명자들은 유리하게 10%의 충전 농도를 사용하였다. The fill level may be selected to provide the desired level of filtration and / or back pressure in the system and may depend on the width and depth of the flat metal strip. However, the inventors generally believe that a range of packing densities of 2.5 to 30% v / v, such as for example 5 to 15% v / v, may provide desirable results. We advantageously used a filling concentration of 10%.

전형적으로, 필터 상의 촉매 코팅은 산화물의 워시코트, 예를 들어 희토류 와 활성 물질, 특히 Pt나 Pd 또는 Cs 및 V의 산화물을 갖는 알루미나의 워시코트를 포함한다. 코팅은 페로브스카이트를 함유할 수 있다. NO의 촉매 산화가 사용된다면, 촉매는 전형적으로 그러한 워시코트 상에 Pt 및/또는 Pd를 포함한다. 오존이 사용된다면, 그것의 발생장치는, 예를 들어 공기가 큰 전위차로 유지되는 두 개의 전극 사이를 통과하는 코로나 방전관일 수 있거나, 또는 고 에너지 램프를 포함할 수도 있다. 플라즈마가 사용된다면, 플라즈마 발생장치는, 예를 들어 코로나 방전, 표면 플라즈마 방전 또는 유전체 장벽 방전에 의해 작동할 수 있거나, 유전체충전층 전자빔 반응기를 포함할 수 있다. 그것은, 예를 들어 마이크로파 복사선과 같은 전자기 복사선에 의해 강화될 수 있다. 발생장치는 공기 또는 처리 전후의 배기가스의 전부 또는 일부를 처리할 수 있다.Typically, the catalyst coating on the filter comprises a washcoat of oxides, for example a rare earth and an active material, in particular a washcoat of alumina with oxides of Pt or Pd or Cs and V. The coating may contain perovskite. If catalytic oxidation of NO is used, the catalyst typically comprises Pt and / or Pd on such washcoat. If ozone is used, its generator may be, for example, a corona discharge tube passing between two electrodes where air is maintained at a large potential difference, or may comprise a high energy lamp. If plasma is used, the plasma generator may be operated by, for example, corona discharge, surface plasma discharge or dielectric barrier discharge, or may comprise a dielectric packed layer electron beam reactor. It can be enhanced by electromagnetic radiation, for example microwave radiation. The generator can process all or part of the air or exhaust gas before and after treatment.

O2보다 더 활성인 추가적 산화체를 도입하기 위한 엔진 및 어떤 장치에 상대적인 필터의 크기는 의도된 특징의 주제일 수 있다. 가장 간단한 경우에 필터 용량은 충분히 커서 그을음이 산화체에 의해 계속적으로 연소되도록 한다. 즉, 저속 운전 동안 어떤 축적이 고속 운전 동안에 빠르게 제거되며, 전체적인 경향은 연속 연소로 된다. 좀 저렴한 필터의 용량은 더 많은 그을음의 축적을 수용하는 크기이며, 이것은 다음 번의 고속 운전 기간 전에 압력-강하를 현저히 증가시키는데 충분하다. 그러한 필터(들)은 바람직하게는 우회로를 포함하는데, 우회로를 통한 압력-강하는 설계상 최대로 허용되는 압력-강하와 동일하다. 우회로는 과잉 압력-강하로 인한 엔진 실속 또는 저출력을 막지만, 대기중으로 일부 그을음 방출을 가능하게 한다. 그러한 그을음 방출을 극복하기 위해서, 예를 들어 필터 또는 충돌 수집장치(impingement collector) 및/또는 산화 촉매와 같은 2차 단계가 우회로의 하류에 제공될 수 있다. 2차 단계 필터 및/또는 산화 촉매를 갖는 우회로 또는 이들을 갖지 않는 우회로는 필터 카트리지의 일부일 수 있다.The size of the filter relative to the engine and certain devices for introducing additional oxidants more active than O 2 may be the subject of the intended feature. In the simplest case the filter capacity is large enough to allow soot to be burned continuously by the oxidant. That is, any accumulation during low speed operation is quickly removed during high speed operation, and the overall trend is continuous combustion. Cheaper filter capacities are sized to accommodate the accumulation of more soot, which is sufficient to significantly increase the pressure-drop before the next high speed operation period. Such filter (s) preferably comprise a bypass, wherein the pressure-drop through the bypass is equal to the maximum allowable pressure-drop in the design. Bypass prevents engine stall or low power due to excessive pressure drop, but allows some soot release into the atmosphere. In order to overcome such soot emission, a secondary stage, for example a filter or an impingement collector and / or an oxidation catalyst, may be provided downstream of the bypass. The bypass with the second stage filter and / or oxidation catalyst or the bypass without them may be part of the filter cartridge.

필터 및/또는 (사용된다면) 산화 촉매를 통한 기체 유동 방향은 일반적인 유동 방향에 대해 나란한 또는 횡단하는 성분이거나 또는 그러한 성분을 가질 수 있다. 횡단 유동은, 예를 들어 대칭일 수 있으며, 특히 원통형 필터 내의 유출 머리축에 대해, 또는 타원형이나 직사각형 필터 내의 플레눔에 대해서 내부방향으로 대칭일 수 있다. 대안적으로, 단-방향식 교차-유동이 제공될 수 있다.The direction of gas flow through the filter and / or oxidation catalyst (if used) may be or have components that are parallel or transverse to the general flow direction. The transverse flow can, for example, be symmetric, in particular symmetric inward with respect to the outflow head axis in the cylindrical filter or with the plenum in the elliptical or rectangular filter. Alternatively, unidirectional cross-flow can be provided.

공정 및 시스템을 더 정교하게 하자면, 연속된 필터 요소들은 기체에 상이한 그을음-처리 용량을 제시하는데, 예를 들어 점점 더 작은 입자를 수집하는 것, 및/또는 등급별 촉매 작용 환경들을 제공하는 것이다. 바람직하게는, 연속물의 입구에서 필터 요소(들) 내에서의 기체 유동은 일반적인 흐름 방향에 횡단하는 성분이거나 그러한 성분을 가진다. 만일 공정 및 시스템이 그을음에 분자 산소보다 더욱 활성인 산화체를 제공한다면, 연속하는 필터 요소들은 산화 촉매 및/또는 플라즈마나 오존을 제공하는 수단과 교대로 있을 수 있다. 그러한 연속 하류에서 필터 요소(들)과 (만일 사용된다면) 산화 촉매(들)은 세라믹일 수 있다.To further refine the process and system, continuous filter elements present different soot-treatment capacities in the gas, for example to collect smaller and smaller particles, and / or to provide graded catalysis environments. Preferably, the gas flow in the filter element (s) at the inlet of the series is or has a component that traverses the general flow direction. If the process and system provide an oxidant that is more active than molecular oxygen in soot, successive filter elements may alternate with means for providing an oxidation catalyst and / or plasma or ozone. Downstream of such a filter element (s) and the oxidation catalyst (s) (if used) may be ceramic.

특히 유용한 시스템은 하류방향으로 정렬되어 있는 점점 더 작은 입자를 연속적으로 포획하기 위한 다수의 금속-기재 필터와, 선택적으로 좀 더 작은 입자를 포획하기 위한 적어도 1개의 벽-유동 필터를 포함한다. 이 시스템에서는, 앞에 있는 금속-기재 필터들이 그들을 막거나 차단할 수 있는, 즉 기체의 플로-스루를 감소시킬 수 있는 더 큰 입자를 제거하기 때문에, 벽-유동 필터의 공극들이 단일-단계 벽-유동 포획에서보다 더 작을 수 있다. 어떤 또는 모든 필터는 촉매화될 수 있다.Particularly useful systems include a plurality of metal-based filters for continuously capturing smaller and smaller particles arranged downstream, and optionally at least one wall-flow filter for capturing smaller particles. In this system, the pores of the wall-flow filter are single-stage wall-flow because the metal-based filters in front of them remove larger particles that can block or block them, that is, reduce the flow-through of the gas. May be smaller than in capture. Any or all filters can be catalyzed.

대신하여 또는 추가적으로, 분리된 NO-산화 촉매가 적어도 1차 필터의 상류에 배치될 수 있다. 필터 상의 및/또는 필터들 사이의 그러한 촉매는 앞의 필터에서 그을음과 반응함으로써 감소될 수 있는 NO2 성분을 회복시키는 효과 가질 수 있다. 필터 및 만일 존재한다면 촉매는 카트리지 내부에 단일 유닛으로서 조립될 수 있다. 그러한 NO-산화 촉매는 플로-스루(flow-through) 기판, 예를 들어 세라믹이나 금속 기판 상에 지지될 수 있다.Alternatively or additionally, a separate NO-oxidation catalyst may be disposed at least upstream of the primary filter. Such a catalyst on and / or between the filters may have the effect of restoring the NO 2 component which may be reduced by reacting with soot in the preceding filter. The filter and, if present, the catalyst can be assembled as a single unit inside the cartridge. Such NO-oxidation catalyst may be supported on a flow-through substrate, for example a ceramic or metal substrate.

추가적 양태에 따라서, 본 발명은 O2보다 더 활성인 산화체가 오존, 플라즈마 또는 NO2 중 적어도 하나인 본 발명에 따르는 시스템을 제공한다.According to a further aspect, the present invention provides a system according to the invention, wherein the oxidant more active than O 2 is at least one of ozone, plasma or NO 2 .

배기 처리 시스템은, 사용된 또는 제안된 바와 같은, 다른 완전체를 포함할 수 있는데, 예를 들어 3-차원 촉매(TWC), 질소산화물(NOx) 트랩 + 재생 수단, 예를 들어 환원제로서 탄화수소 또는 암모니아를 사용하는 선택적 촉매 환원(SCR), 희박-NOx 촉매 작용, 재생가능하거나 일회용의 황산화물(SOx) 트랩이다. 엔진 및 시스템은 사용시에 배기 시스템의 작동을 제어함으로써 방출을 감소시키기 위한 제거 기어와 통상의 또는 본 발명의 신규한 특징에 적합한 내장형 진단용 기어를 포함할 수 있다. The exhaust treatment system may comprise other completes, as used or proposed, for example three-dimensional catalyst (TWC), nitrogen oxide (NOx) traps + regeneration means, for example hydrocarbon or ammonia as reducing agent. Is a selective catalytic reduction (SCR), lean-NOx catalysis, renewable or disposable sulfur oxide (SOx) trap. The engine and system may include a removal gear for reducing emissions by controlling the operation of the exhaust system in use and a built-in diagnostic gear suitable for conventional or novel features of the invention.

린번엔진은 현재 또는 잠재적으로 그을음-함유 엔진을 생산하는 어떤 엔진일 수 있다. 예를 들어, 이 엔진은 디젤엔진과 같은 압축점화엔진, 또는 린번 가솔린과 같은 스파크점화엔진, 예를 들어 가솔린 직접분사(GDITM) 엔진일 수 있다. 그것은 배기가스 재순환(EGR)을 가질 수 있다. 그것은 경하중 또는 중하중용일 수 있다. 낮은 SO2 함량의 배기가스를 제공하기 위해서 사용되는 연료의 S 함량은 S로서 500ppm 이하, 특히 50ppm w/w 이하여야 한다. 20ppm SO2 이하의 배기가스를 제공하는 낮은 황 연료 및 윤활제가 바람직하다.The lean burn engine can be any engine that produces current or potentially soot-containing engines. For example, the engine may be a compression ignition engine such as a diesel engine, or a spark ignition engine such as lean burn gasoline, for example a gasoline direct injection (GDI ) engine. It may have an exhaust gas recirculation (EGR). It may be for light or heavy loads. The S content of the fuel used to provide a low SO 2 exhaust gas should be below 500 ppm, in particular below 50 ppm w / w, as S. Low sulfur fuels and lubricants that provide 20 ppm SO 2 or less of exhaust gases are preferred.

유럽 단계 2 법률상 자격에 있어서 증명된, 디젤 연료를 함유하는 50ppm 황이 연료로 공급된 2.5리터 아우디 티디아이(Audi TDI) 차량을 평방 인치(cpsi)(62 셀 cm-2) 및 6mil(1인치의 1000분의 1)(0.15mm) 벽 두께 당 400셀의 셀 밀도를 가지는 세라믹 단일체 5.66in(144mm) 직경 및 9in(225mm) 길이를 통한 유동식으로 설비하였다. 차량을 표준 차대(chassis) 롤링 로드 검력계상에 위치시켰고, 20초 아이들링 후 100초 내에 120kph로 가속시켰고 테스트의 나머지 동안 이 속도로 유지시켰다. 추가의 300 내지 400초 후에 촉매 시스템에서 입구 온도는 330 내지 350℃의 안정한 온도를 달성하였다. 그 후 차량을 이 온도(도 2)에서 약 20분의 기간 동안 운행하였다. 20분 기간 동안 입자는 표준 측정(각 10분 기간 동안 1 세트)에 의해 2개의 필터 페이퍼의 세트상에 포집되어 테스트 동안 평균 입자 중량을 계산하는 것이 가능하도록 하였다. 동일한 20분 기간 동안 질소산화물(NO 및 NO2)은 단일체로의 공급 가스에서 측정되었고, 단일체 이후의 배기관은 화학발광 분석 및 푸리에 변환 적외선(FTIR) 각각에 의해 측정되었다. 이것은 시스템 1으로 라벨을 붙였다.A 2.5-liter Audi TDI vehicle fueled by 50 ppm sulfur containing diesel fuel, certified to European Tier 2 legislation, is available in square inches (cpsi) (62 cells cm -2 ) and 6 mils (1 inch). A one-hundred thousandth (0.15 mm) of ceramic monolith with a cell density of 400 cells per wall thickness was flown through a 5.66 in (144 mm) diameter and 9 in (225 mm) length. The vehicle was placed on a standard chassis rolling rod dynamometer, accelerated to 120 kph within 100 seconds after 20 seconds idling and held at this speed for the remainder of the test. After an additional 300 to 400 seconds the inlet temperature in the catalyst system achieved a stable temperature of 330 to 350 ° C. The vehicle was then operated at this temperature (FIG. 2) for a period of about 20 minutes. During the 20 minute period, the particles were collected on two sets of filter paper by standard measurements (one set for each 10 minute period) to enable calculating the average particle weight during the test. Nitrogen oxides (NO and NO 2 ) were measured in the feed gas to the monolith during the same 20 minute period and the exhaust pipes after the monolith were measured by chemiluminescence analysis and Fourier transform infrared (FTIR) respectively. This is labeled System 1.

단일체를 통한 유동을 차량으로부터 제거하였고, 75gft-3(2.6/리터)의 백금 촉매로 코팅된 동일한 셀 밀도 및 벽 두께의 단일체를 통하여 5.66in(144mm) 직경 및 4in(100mm) 길이 유동으로 대체하였고, 이후에 단일체 5.66in(144mm) 직경 및 4in(100mm) 길이를 통하여 노출 유동이 뒤따랐다. 동일한 테스트 사이클이 수행되었고 측정이 반복되었다. 이것은 시스템 2로 라벨을 붙였다.The flow through the monolith was removed from the vehicle and replaced with a 5.66 in (144 mm) diameter and 4 in (100 mm) length flow through the same cell density and wall thickness monolith coated with 75 gft -3 (2.6 / liter) platinum catalyst. This was followed by exposure flow through the monolith 5.66 in (144 mm) diameter and 4 in (100 mm) length. The same test cycle was performed and the measurement was repeated. This is labeled System 2.

산화 촉매는 75gft-3(2.6g/리터-1)의 백금으로 코팅된 단일체를 통하여 하나의 5.66(144mm) 직경 및 3in(76mm) 길이 유동으로 대체하였고, 노출 단일체는 신규한 설계의 입자 트랩에 의해 대체되었다. 이것은 편직의 스테인레스 강으로 된 평평하게 된 와이어인 0.10mm 폭 및 0.05mm 두께의 와이어로 충전된 베드로 구성되며, 이것은 촉매 뒷면의 전체 직경을 차지하고 그것에 대해 접해있다. 와이어 베드의 총길이는 4in(100mm)이고 충전 밀도는 10% v/v이다. 이것 다음에 편직 와이어 기판의 뒷면에 접해있는 75gft-3(2.6g/리터)("촉매 조각")의 백금으로 코팅된 단일체를 통하여 5.66in(144mm) 직경 및 1in(25.4mm) 길이 유동이 뒤따랐다. 이 촉매 이후에는 교대로 선행하는 1차 편직의 와이어 기판 및 촉매 조각에서와 동일한 크기를 가지는, 2차 편직의 와이어 기판 및 노출 단일체가 뒤따랐다. 장치는 도 3에 도시된다. 따라서, 단일체를 통한 촉매화된 유동의 전체 부피 및 외관 비는 시스템 2의 그것과 동일하였다. 이 마지막 시스템은 시스템 3으로 라벨을 붙였다. 동일한 구동 사이클 및 측정이 시스템 1 및 2에 대하여와 같이 반복되었다.The oxidation catalyst was replaced by a single 5.66 (144 mm) diameter and 3 in (76 mm) length flow through a monolith coated with 75 gft -3 (2.6 g / liter -1 ) of platinum, and the exposed monolith was placed in a new design particle trap. Replaced by It consists of a bed filled with 0.10 mm wide and 0.05 mm thick wire, which is a flattened wire made of stainless steel, knitted, which occupies and abuts the entire diameter of the backside of the catalyst. The wire bed is 4 inches (100 mm) long and has a packing density of 10% v / v. This is followed by a 5.66 in. (144 mm) diameter and 1 in. (25.4 mm) length flow through a 75 gft -3 (2.6 g / liter) ("catalyst piece") platinum-coated monolith facing the back of the knitted wire substrate. Followed. This catalyst was followed by an alternate monolithic wire substrate and exposed monolith, alternately of the same size as in the preceding primary knit wire substrate and catalyst piece. The apparatus is shown in FIG. Thus, the total volume and appearance ratio of the catalyzed flow through the monolith was the same as that of System 2. This last system was labeled System 3. The same drive cycles and measurements were repeated as for systems 1 and 2.

도 4는 세가지 시스템에 대한 구동 사이클에 걸쳐서 측정된 입자 질량을 개괄한다. 따라서 산화 촉매의 첨가에 의해 "베이스라인" 시스템 1으로부터 입자 질량을 낮추는 것은 시스템 2에서 달성되고 그을음의 일부를 보유하는 충전된 와이어 베드의 첨가에 의해 추가적으로 개선되어 1차 촉매를 빠져나가는 NO2가 그것과 반응하도록 한다. 그것은 시스템 1에 대한 시스템 2의 변환 효율이 13%인 반면, 시스템 1에 대한 시스템 3의 변환 효질은 38%인 것을 볼 수 있다.4 outlines the particle mass measured over the drive cycles for the three systems. Thus, lowering the particle mass from the "baseline" system 1 by the addition of an oxidation catalyst is achieved in system 2 and is further improved by the addition of a filled wire bed that retains some of the soot, thereby leaving NO 2 exiting the primary catalyst. React with it. It can be seen that the conversion efficiency of system 2 over system 1 is 13%, while the conversion efficiency of system 3 over system 1 is 38%.

도 5는 세가지 시스템의 하류의 배기관에서 NO2의 양상(매초마다 연속적인)분석을 도시한다. 노출 단일체를 가지는 시스템 1은 엔진으로부터의 그것들과 유사한 매우 낮은 NO2 방출을 갖는다. 더 높은 NO2 농도는 NO가 촉매 위에서 산화되기 때문에 시스템 2 이후에 측정되지만, 그을음과 반응하는 단지 소량이 존재한다. 시스템 3에서 1차 산화 촉매 위에서 형성된 NO2는 1차 필터 베드 내에 수집된 그을음과 반응한다. 1차 촉매 위에서 산화되지 않은 NO는 1차 필터 베드를 통하여 지나가고 2차 촉매 위에서 NO2로 산화된다. 또한, NO2 + C → NO + CO 사이 반응으로부터 형성된 NO의 일부 재-산화가 있을 수 있다. 1차 필터 내에서 반응하지 않은 어떤 NO2와 함께 이 NO2는 2차 필터 베드 내에 수집된 그을음과 반응하여 시스템 2와 비교하여, 낮은 그을음 및 NO2 배기관 수준을 결과로 가져온다. 필터 베드를 통한 그것의 통과에 의한 기체 흐름속에서 시작된 난류는 그을음과 NO2의 반응 및 2차 촉매 위에서 NO의 산화를 증가시킨다.FIG. 5 shows an analysis (continuous every second) of NO 2 in the exhaust pipe downstream of three systems. System 1 with an exposed monolith has very low NO 2 emissions similar to those from the engine. Higher NO 2 concentrations are measured after System 2 because NO is oxidized on the catalyst, but only a small amount reacts with soot. NO 2 formed on the primary oxidation catalyst in system 3 reacts with the soot collected in the primary filter bed. The unoxidized NO on the primary catalyst passes through the primary filter bed and is oxidized to NO 2 on the secondary catalyst. In addition, there may be some re-oxidation of NO formed from the reaction between NO 2 + C → NO + CO. The NO 2 NO 2 with some unreacted in the first-order filter is reacted with the collected soot in the secondary filter bed as compared to system 2, will have a lower soot and NO 2 levels of the exhaust pipe as a result. Turbulence initiated in the gas stream by its passage through the filter bed increases the reaction of soot and NO 2 and the oxidation of NO on the secondary catalyst.

Claims (21)

다수의 기다란 평평하고 좁은 스트립 형태의 금속과 필터 상에 수집된 그을음을 연소하기 위한 분자 산소(O2)보다 더 활성인 산화체를 생성하기 위한 수단으로 충전된 그을음 필터를 포함하는 린번 내연엔진용 배기 시스템.For lean burn internal combustion engines comprising a soot filter filled with a number of elongated flat narrow strips of metal and a means for producing oxidants that are more active than molecular oxygen (O 2 ) for burning soot collected on the filter Exhaust system. 제 1 항에 있어서, O2보다 더 활성인 산화체는 오존, 플라즈마 또는 NO2 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 시스템.The system of claim 1, wherein the oxidant more active than O 2 is at least one of ozone, plasma or NO 2 . 제 2 항에 있어서, NO2는 적어도 부분적으로 배기가스 내에 함유된 NOx의 NO 성분의 촉매 산화에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 시스템.3. The system of claim 2, wherein the NO 2 is provided at least in part by catalytic oxidation of the NO component of NO x contained in the exhaust gas. 제 3 항에 있어서, 시스템은 필터의 상류에 NO-산화 촉매를 포함하며, 이 촉매는 필터에서 사용된 종류의 금속 기판 상에 지지되지만 낮은 충전 밀도에서는 그을음 입자의 통과를 허락하는 것을 특징으로 하는 시스템.4. The system of claim 3, wherein the system comprises a NO-oxidation catalyst upstream of the filter, which catalyst is supported on a metal substrate of the type used in the filter but allows passage of soot particles at low packing densities. system. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 필터는 전체적으로 또는 도메인식으로 규칙적 코일형, 직조형 또는 편직형 구조인 것을 특징으로 하는 시스템.The system of any one of the preceding claims, wherein the filter is of regular coiled, woven, or knitted construction, in whole or in domain. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 필터의 금속은 타입 300이나 타입 400 스테인레스 강인 것을 특징으로 하는 시스템.The system of any one of the preceding claims, wherein the metal of the filter is type 300 or type 400 stainless steel. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 필터의 금속은 적어도 11.5%의 Cr, 4%의 Al 및 0.02 내지 0.25%의 희토류, 지르코늄 또는 하프늄과 같은 부차적 구성요소를 함유하는 철합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.The method of any one of the preceding claims, wherein the metal of the filter comprises an iron alloy containing at least 11.5% Cr, 4% Al and minor components such as 0.02 to 0.25% rare earth, zirconium or hafnium. System. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 필터의 금속 스트립의 폭은 최대 2mm, 특히 0.1 내지 0.5mm의 범위내이고, 그것의 두께는 폭의 0.2 내지 0.8인 것을 특징으로 하는 시스템.The system according to claim 1, wherein the width of the metal strip of the filter is in the range of at most 2 mm, in particular in the range of 0.1 to 0.5 mm, the thickness of which is 0.2 to 0.8 of the width. 제 9 항에 있어서, 평평하고 좁은 스트립 형태의 금속은 평평하게 된 와이어인 것을 특징으로 하는 시스템.10. The system of claim 9, wherein the metal in the form of a flat narrow strip is a flattened wire. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 필터 충전물은 그을음 산화용 촉매층을 지니는 것을 특징으로 하는 시스템.The system according to claim 1, wherein the filter charge has a catalyst layer for soot oxidation. 제 10 항에 잇어서, 필터는 Pt 또는 Cs 및 V의 산화물을 포함하는 워시코트를 포함하는 촉매 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.The system of claim 10, wherein the filter comprises a catalyst coating comprising a washcoat comprising oxides of Pt or Cs and V. 12. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 점점 더 작은 입자들을 연속적으로 포획하는데 적합한 복수의 금속-기재 필터들을 상류에서 하류까지 순서대로 포함하는 배기가스 처리 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.The system of any one of the preceding claims, comprising an exhaust gas treatment system comprising a plurality of metal-based filters in sequence from upstream to downstream suitable for continuously capturing smaller and smaller particles. 제 12 항에 있어서, 좀 더 작은 입자를 포획하기 위한 적어도 1개의 벽-유동 필터 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.13. The system of claim 12, comprising at least one wall-flow filter to capture smaller particles. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 금속-기재 필터들 사이에 또는 금속-기재 필터들의 각 쌍 사이에 플로-스루 단일체를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.14. A system according to claim 12 or 13, comprising a flow-through monolith between metal-based filters or between each pair of metal-based filters. 제 14 항에 있어서, 플로-스루 단일체 또는 각 플로-스루 단일체는 NO-산화 촉매를 포함하며, 이로써 앞 필터에서 그을음과 반응함으로써 감소된 NO2 성분을 회복시키는 것을 특징으로 하는 시스템.15. The system of claim 14, wherein the flow through monolith or each flow through monolith comprises a NO-oxidation catalyst, thereby recovering the reduced NO 2 component by reacting with soot in the preceding filter. 전술한 항들 중 어느 한 항에 잇어서, 필터 용량은 그을음이 산화체에 의해 연속 연소될 수 있을 만큼 충분한 것을 특징으로 하는 시스템.The system according to any one of the preceding claims, wherein the filter capacity is sufficient to allow soot to be continuously burned by the oxidant. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 필터 용량은 다음 번 고속 운전 기간 전에 압력-강하를 현저히 증가시키기에 충분한 그을음의 축적에 알맞는 크기로 되고, 시스템은 우회로를 포함하며, 우회로를 통한 압력-강하가 필터(들)을 통한 설계상의 최대 허용 압력-강하와 동일하며, 이로써 엔진 실속을 피할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.17. The filter capacity according to any of claims 1 to 16, wherein the filter capacity is sized to be suitable for the accumulation of soot sufficient to significantly increase the pressure-drop before the next high speed operation period, and the system includes a bypass and a bypass The system is characterized in that the pressure drop through is equal to the maximum allowable pressure drop in the design through the filter (s), thereby avoiding engine stall. 제 17 항에 있어서, 우회로의 하류에 필터 또는 충격 수집장치 및/또는 산화 촉매와 같은 2차 단계를 포함하는, 대기로의 그을음 방출을 제한하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.18. The system of claim 17, comprising means for limiting soot emissions to the atmosphere, including secondary stages such as filters or impact collectors and / or oxidation catalysts downstream of the bypass. 전술한 항들 중 어느 한 항에 따르는 배기 시스템을 포함하는 내연엔진.An internal combustion engine comprising an exhaust system according to any of the preceding claims. 제 19 항에 따르는 디젤엔진.Diesel engine according to claim 19. 내연엔진의 배기가스를 처리하는 방법으로서, 이 방법은 필터 상에서 배기가스 내의 그을음을 포획하는 단계, 배기가스 성분으로부터 필터 상에 수집된 그을음을 연소시키기 위한 분자 산소(O2)보다 더 활성인 산화체를 생성하는 단계, 및 산화체 내의 포획된 그을음을 연소시키는 단계를 포함하며, 여기서 필터는 다수의 기다란 평평하고 좁은 스트립 형태의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.A method of treating the exhaust gas of an internal combustion engine, the method comprising: trapping soot in exhaust gas on a filter, oxidation more active than molecular oxygen (O 2 ) for burning soot collected on the filter from exhaust gas components Producing a sieve, and combusting the trapped soot in the oxidant, wherein the filter comprises a metal in the form of a plurality of elongated flat narrow strips.
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