SE537401C2 - Arrangemang för att filtrera sotpartiklar från ett avgasflöde hos en förbränningsmotor - Google Patents

Arrangemang för att filtrera sotpartiklar från ett avgasflöde hos en förbränningsmotor Download PDF

Info

Publication number
SE537401C2
SE537401C2 SE1350006A SE1350006A SE537401C2 SE 537401 C2 SE537401 C2 SE 537401C2 SE 1350006 A SE1350006 A SE 1350006A SE 1350006 A SE1350006 A SE 1350006A SE 537401 C2 SE537401 C2 SE 537401C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
filter
filter device
exhaust
arrangement
internal combustion
Prior art date
Application number
SE1350006A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1350006A1 (sv
Inventor
Astrid Simovits
Original Assignee
Scania Cv Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE1350006A priority Critical patent/SE537401C2/sv
Priority to PCT/SE2013/051524 priority patent/WO2014107127A1/en
Publication of SE1350006A1 publication Critical patent/SE1350006A1/sv
Publication of SE537401C2 publication Critical patent/SE537401C2/sv

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
    • F01N3/0226—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being fibrous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/0217—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters the filtering elements having the form of hollow cylindrical bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2279/00—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses
    • B01D2279/30—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses for treatment of exhaust gases from IC Engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0002—Casings; Housings; Frame constructions
    • B01D46/0012—In-line filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/02—Particle separators, e.g. dust precipitators, having hollow filters made of flexible material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/10—Fibrous material, e.g. mineral or metallic wool
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y02A50/2351—Atmospheric particulate matter [PM], e.g. carbon smoke microparticles, smog, aerosol particles, dust
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

SAMMAN DRAG Uppfinningen avser ett arrangemang (100) for att filtrera sotpartiklar fran ett avgasflode hos en forbranningsmotor (2). Arrangemanget innefattar en avgassamlare (20), som samlar avgaser fran forbranningsmotorns cylindrar (2a-2f), varvid var och en av cylindrarna (2a-2f) är kopplad till avgassamlaren (20) via en utloppskanal (22a-22f). En filteranordning (24; 24'; 24a-24f) är anordnad i var och en av utloppskanalerna (22a-22f) nnellan forbranningsmotorns cylindrar (2a-2f) och avgassamlarens (20) sannlingskannnnare (21), varvid var och en av filteranordningarna (24; 24'; 24a-24f) innefattar ett fiberfilter (240; 240') av kiseldioxidfibrer och är anpassat att filtrera partiklar fran avgasflOdet genom att partiklarna fastnar pa eller fangas av fiberfiltrets fibrer. Uppfinningen avser aven en filteranordning (24; 24'; 24a-24f) for arrangemanget (100) samt ett avgassystem sonn innefattar arrangemanget och/eller filteranordningen och ett fordon som innefattar avgassystemet. Genom arrangemanget kan nedsmutsning av utrustning nedstrams om en forbranningsmotor med avseende pa avgasernas strOmningsriktning minskas och aven det totala utslappet till atmosfaren kan minskas.

Description

Arrangemang for att filtrera sotpartiklar frail ett avgasfiode hos en forbranningsmotor TEKNIKENS OMRADE Uppfinningen avser ett arrangemang for att filtrera sotpartiklar frk ett avgasflode hos en fOrbranningsmotor och en filteranordning for arrangemanget. Uppfinningen avser aven ett avgassystem som innefattar arrangemanget och/eller filteranordningen och ett fordon som innefattar avgassystemet.
UPPFINNINGENS BAKGRUND Forbranningsmotorer anvands i flera typer av applikationer och fordon i dag, till exempel i tunga fordon, sAsom lastbilar eller bussar, personbilar, motorbatar, fartyg, farjor eller skepp. Forbranningsmotorer anvands aven i industrimotorer och/eller motordrivna industrirobotar, kraftverk, s6som t.ex. elkraftverk som innefattar en dieselgenerator, och i lok.
Avgaser frk forbranningsmotorer, speciellt frk dieselmotorer, innefattar forbranningsrester, sasom sotpartiklar. Dieseldrivna motorfordon fOrses dad& med avgasreningsanordningar i syfte aft minska utslapp av partiklar och kemikalier som forekommer i dieselmotorns avgaser. For aft reglera emissioner frk fordon finns det olika standarder och lagkrav som reglerar nivaer for tillatna avgasutslapp.
Det finns ett stort behov av aft minska antalet partiklar i avgaserna. Forutom att lagkraven maste uppfyllas, finns det ocksa ett behov av aft skydda olika ledningar, kanaler och anordningar i fordonets avgassystem nedstroms om forbranningsmotorn. Om avgasflodet innehaller stora mangder partiklar, 1 nedsmutsas aven partikelfilter i avgassystemet. Della innebar all partikelfilter maste regenereras ofta. Regenerering kan gams till exempel genom aft sotpartiklarna branns vid hoga temperaturer. Om temperaturen under motorns drift inte blir tillrackligt hog, kravs det motoratgarder for all hoja temperaturen. Della i sin tur leder till hogre bransleforbrukning.
Hera olika metoder och anordningar har foreslagits for avgasrening. Till exempel i en publicerad patentansokan US2002/0189247 foreslas anvandning av tva-stegsfiltrering nedstroms am en forbranningsmotor. I ett forsta steg anvands en filteranordning i motorns avgassamlare.
Filteranordningen innefattar eft nonwoven filtermaterial av metallfibrer. Filteranordningen är vasentligen cirkularcylindrisk och innefattar ett flertal axiellt strackande kanaler som är anordnade radiellt Over cylinderns invandiga volym. Nonwoven-materialet placeras i filteranordningens kanaler. Nackdelen med denna losning är att filteranordningens struktur är rigid och all den inte gar all anpassa till olika typer och storlekar av ledningar och kanaler pa ett enkelt satt.
Det finns darfor fortfarande behov av en enkel och platssparande losning for all minska antalet partiklar i avgasflodet.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med foreliggande uppfinning är aft minska nedsmutsning av utrustning nedstrams am en forbranningsmotor med avseende pa avgasernas stramningsriktning. SpecieIlt är det ett syfte aft minska antalet partiklar i avgasfladet far aft minska behovet for reng6ring och/eller regenerering av reningsanordningar nedstroms om forbranningsmotorn i avgassystemet.
Det är ett vidare syfte med uppfinningen all rengara avgasfladet utan all motorprestanda paverkas vasentligt. 2 Det ar ett ytterligare syfte med uppfinningen att tillhandahalla en filteranordning som kan anpassas till tranga utrymmen.
Dessa syften uppnas med ett arrangemang som definieras i patentkrav 1 och en filteranordning far arrangemanget som definieras i patentkrav 8.
Enligt en forsta aspekt avser uppfinningen ett arrangemang f6r all filtrera sotpartiklar fran ett avgasflode hos en forbranningsmotor. Arrangemanget innefattar en avgassamlare, som samlar avgaser fran forbranningsmotorns cylindrar, varvid var och en av cylindrarna är kopplad till avgassamlarens samlingskammare via en utloppskanal. En filteranordning är anordnad i var och en av utloppskanalerna mellan forbranningsmotorns cylindrar och avgassamlarens samlingskammare. Var och en av filteranordningarna innefattar ett fiberfilter av kiseldioxidfibrer och är anpassad att filtrera partiklar fran avgasflodet genom att partiklarna fastnar pa eller fangas av fiberfiltrets fibrer. Genom detta arrangemang fungerar filteranordningen som ett forfilter och nedsmutsning av utrustning nedstroms om en forbranningsmotor med avseende pa avgasernas stromningsriktning kan minskas. Aven det totala utslappet till atmosfaren kan minskas med arrangemanget enligt uppfinningen.
Enligt en annan aspekt avser uppfinningen en filteranordning for arrangemanget. Pa motsvarande satt som beskrivs ovan i samband med arrangemanget innefattar filteranordningen ett fiberfilter av kiseldioxidfibrer, vilket filter är anpassat att filtrera partiklar Iran avgasflOdet. Detta sker genom att partiklarna fastnar pa eller fangas av fiberfiltrets fibrer. Fiberfiltret är huvudsakligen pasformigt med en Open forsta 5nde och en sluten andra ande. Genom all forma filtret som en pase kan ytan pa filtret okas pa ett enkelt sail. Desto storre yta filtret har, desto !Atte filtreringsgrad kan uppnas.
Uppfinningen avser aven ett avgassystem som innefattar arrangemanget och/eller filteranordiningen ovan samt ett fordon som innefattar avgassystemet. 3 Fiberfilter har m6riga fordelar. De är flexibla och kan latt anpassas till trAnga utrymmen. Fiberfilter är enkla all tillverka och kan formas till exempel genom formpressning till en onskad form varvid anpassningen till tranga utrymmen ytterligare forbattras. Fiberfilter innefattar ett stort antal fibrer, varvid en stor effektiv yta tillhandahAlls far aft ta emot och fAnga sotpartiklar, som kan fangas i hoptrasslade fibrer och/eller klibba fast pg fibrernas yta. Darigenom kan en hag reningsgrad uppnas.
Ytterligare sardrag, syften och fordelar framgar av den foljande detaljerade beskrivningen.
KORT BESKRIVNING AV RINTNINGARNA Figur 1 visar schematiskt en sidovy av en lastbil som innefattar en forbranningsmotor med en avgassamlare.
Figur 2 visar schematiskt ett arrangemang enligt en utforingsform av uppfinningen.
Figur 3 visar schematiskt en sidovy av en filteranordning enligt en utforingsform av uppfinningen.
Figur 4 visar schematiskt en genomskarning av en alternativ filteranordning.
DETALJERAD BESKRIVNING Avgassamlaren är en anordning som innefattar en samlingskammare i vilken avgaserna fran cylindrarnas utloppskanaler flodar. Avgassamlaren innefattar aven ett avgasutlopp. Var och en av cylindrarna är kopplad till en utloppskanal och utloppskanalerna är anslutna till samlingskammaren.
Ett arrangemang enligt uppfinningen f6r aft minska antalet partiklar i avgasflodet innan avgasflodet lamnar avgassamlaren innefattar atminstone en filteranordning i en utloppskanal mellan forbranningsmotorns cylinder/cylindrar och avgassamlarens samlingskammare. Avgasflodet kan 4 sedan ledas vidare till ytterligare avgasrening i ett avgassystem, till exempel till ett partikelfilter och/eller en katalysator.
Filteranordningen innefattar ett fiberfilter av kiseldioxidfibrer och är anpassat aft filtrera partiklar fran avgasflodet genom aft partiklarna fastnar pa eller fangas av fiberfiltret och/eller pa fiberfiltrets fibrer. Fibrerna i ett filter är slumpvis trasslade och bildar ett nat och sotpartiklar, som kan ha en klibbig yta, kan darigenom bade fastna pa kiseldioxidfibrernas yta och bli fangade i det bildade fibernatet.
Eftersom filteranordningen enligt uppfinningen fungerar som ett forfilter, är en partikelfiltreringsgrad pa ca 60-80% godtagbar, varvid anordningar, ledningar och kanaler nedstr6ms om motorn atminstone delvis kan skyddas fran nedsmutsningen. Filtreringsgraden kan forstas vara annu hogre.
Kiseldioxidfibrer är varmetaliga och aven taliga mot olika kemikalier. Eftersom kiseldioxidfibrerna tal hoga temperaturer kan de fangade och/eller fastklibbade sotpartiklama i fiberfiltret forbrannas spontant eller styrt och filtret kan darigenom regenereras. Darfor passar de utmarkt till aft anvandas i samband med forbranningsmotorer.
Kiseldioxidfibrerna är foretradesvis av ren kiseldioxid. Ett exempel pa fibermaterial av denna typ levereras av foretaget Saint Gobain Quartz, till exempel under ett varumarke Quartzel® Wool.
Fibrerna i fiberfiltret kan aven belaggas med eft katalytiskt material for aft kunna branna bort partiklar kontinuerligt vid relativt laga temperaturer fran ca 200°C till 250 °C. Det katalytiska materialet kan vara en adelmetall, till exempel vanadin, rodium och/eller palladium, eller nagot annat katalytiskt material.
Kiseldioxidfibrerna packas for aft forma eft fiberfilter. Med packning menas aft fibrerna, som levereras ofta som en fibermatta, i vilken kiseldioxidfibrerna är slumpmassigt ordnade, komprimeras till exempel pa mekaniskt vis till en onskad volym och/eller form. Filtret kan aven formas med formpressning.
Fibrerna är formbara och kan anta nastan vilken form som heist och kan darigenom anpassas till olika applikationer. Dessutom kan fiberfiltret folja krokningar i kanaler och är ail& anvandbart aven i sadana system som innehaller krokningar.
For aft fa en sa hOg filtreringsgrad som mojligt hos ett fiberfilter bar fiberfiltrets yta maximeras. Filteranordningen enligt uppfinningen är huvudsakligen pasformigt med en 6ppen f6rsta ande och en sluten andra ande, varvid en relativt stor filtreringsyta erhalls. Till exempel i en typ av en avgassamlare kan filtret vara vasentligen cirkularcylindriskt och bilda ett pasformigt filter. Ytan pa ett filter i avgassamlaren kan vara som minst ca 0,1 m2. I teorin har ytan pa filtret ingen ovre grans, men av praktiska skal ãr den ovre gransen ca 0,3 m2, beroende pa utrymmet i avgassamlaren. For all vidare maximera ytan som kan fanga sotpartiklarna, har fibrerna foretradesvis en diameter pa cirka 7-10 pm.
Filtrets tjocklek paverkar ocksa filtrets filtreringsgrad. Vaggtjockleken av filtret beror pa filtrets storlek, luftfloden i det aktuella systemet och vilken reningsgrad som onskas, men kan variera mellan 10-30 mm och är foretradesvis mellan 15 och 20 mm.
En ytterligare parameter som paverkar filtreringsgraden är fiberfiltrets porositet. Porositeten definierar hur mycket luft fiberfiltret innefattar. Porositeten är foretradesvis sa hog som mojligt, till exempel mellan 95-96%, sa aft mottrycket i avgassystemet inte paverkas avsevart. Om porositeten är over 96 % akar risken for aft filtret komprimeras av avgasfloclet. Fiberfiltret kan ha en porositet mellan 92-96% sa att mottrycket i avgassystemet kan hallas pa en godtagbar lag niva. Lagt mottryck i avgassystemet ger battre motorprestanda, reducerar bransleforbrukningen och darmed kan mangden skadliga avgaser fran motorer minskas.
AvgasflOdet i respektive kanal efter forbranningsmotorns respektive cylinder kan variera mellan ca 100-500 m3/h. Vid stOrre avgasfloden akar risken for aft filtret komprimeras under driften. 6 Det pAsformiga fiberfiltrets oppna f6rsta 5nde har foretradesvis ett tvarsnitt som motsvarar tvarsnittet av en kanal i vilken filteranordningen är avsedd all placeras. Till exempel kan tvarsnittet vara cirkulart. Della underlattar montering av filtret i en kanal eller ledning i en onskad position.
Filteranordningen kan innefatta atminstone en flans och den oppna anden kan forses med flansen eller motsvarande. Flansen har en form och storlek som motsvarar formen och storleken av den kanal i vilken filteranordningen är avsedd att placeras. Flansen kan tillhandahallas med monteringselement, till exempel en klamanordning, far all ytterligare underlatta montering och demontering av filteranordningen i en kanal.
Fiberfiltret kan omges av ett metallnat. Metallnatet ger stadga och stabilitet till filtret. Foretradesvis är metallnatet ocksa flexibelt och kan darigenom anpassas till tranga utrymmen.
Uppfinningen beskrivs nedan med vidare hanvisning till Figurerna 1-4.
Figur 1 visar ett fordon 1 i en schematisk sidovy. Fordonet 1 är fOrsett med en forbranningsmotor 2, som driver fordonets 1 drivhjul 4 via en vaxellada 6 och en kardanaxel 8. Forbranningsmotorn 2 är forsedd med ett avgassystem 10 i vilket en ljuddampare 12 är anordnad. Forbranningsmotorn 2 drivs av ett bransle 14, som frammatas till forbranningsmotorn 2 med ett branslesystem 16 innefattande en bransletank 18. Ett arrangemang 100 f6r all filtrera partiklar fran avgasflodet är anordnat vid forbranningsmotorn 2.
I Figur 2 visas arrangemanget 100 i mera detalj. Forbranningsmotorn 2, innefattar sex cylindrar, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e och 2f (2a-2f). Antalet cylindrar kan vara bade hogre, till exempel 8, eller lagre, till exempel 4 eller 2. Inloppsluft matas in till forbranningsmotorns cylindrar via en forgrening 30. Var och en av cylindrarna 2a-2f är kopplad till en avgassamlare 20. Avgassamlaren innefattar en samlingskammare 21 och utloppskanaler 22a, 22b, 22c, 22d, 22e och 22f (22a-22f). Var och en av utloppskanalerna 22a, 22b, 22c, 22d, 22e och 22f (22a-22f) är kopplad till en cylinder 2a, 2b, 2c, 2d, 2e och 2f (2a- 7 2f). En filteranordning (24a-24f) är anordnad i var och en av utloppskanalerna (22a-22f) mellan forbranningsmotorns cylindrar (2a-2f) och avgassamlarens 20 samlingskammare 21. Avgaserna leds genom de pasformiga filteranordningarna (24a-24f) och sotpartiklar fastnar pa och/eller fangas av filteranordningarna (24-24f). Darefter leds avgaserna ut fran avgassamlaren genom ett avgasutlopp 40 till efterfoljande anordningar, som inte visas i detalj.
Var och en av filteranordningarna 24a-24f kan ha en liknande struktur som visas schematiskt, men i mera detalj, i Figurerna 3 och 4.
I Figur 3 visas en filteranordning 24 som innefattar ett fiberfilter 240 och en flans 243. Fiberfiltret 240 och darigenom fiberanordningen 24 är vasentligen pasformigt och har en Open forsta ande 241 och en sluten andra ande 242. Filtret omges av ett metallnat 244 som ger stadga till filteranordningen. Metallnatet anordnas sa att filteranordningen 24 fortfarande är flexibel och gar att anpassa till tranga utrymmen.
I Figur 4 visas en genomskarning av en filteranordning 24'. Filteranordningen 24' innefattar eft pasformigt fiberfilter 240' med ett cirkulart tvarsnitt. Fiberfiltret 240' och darigenom filteranordningen 24' har en oppen forsta ande 241' och en sluten andra ande 242'. Filteranordningen 24' innefattar aven en flans 243' som underlattar montering av filteranordningen i en kanal. Filtret i denna utforingsform omges inte av ett metallnat.
Filteranordningen med ett fiberfilter som beskrivits ovan ar lamplig far aft anvandas som ett farfilter i en avgassamlare. SpecieIlt är filtret enligt uppfinningen anvandbar i mindre motorer, det vill saga motorer som har en cylindervolym av lika med eller under 10 dm3.
Ett exempel pa ett arrangemang enligt uppfinningen är foljande. Arrangemanget innefattar en forbranningsmotor med 6 cylindrar. Varje cylinder har ett avgasflode pa 300 m3/h, vilket är aktuell pa mindre motorer, dvs. pa motorer som har en cylindervolym under 10 dm3, speciellt under sá 8 kallad bussdrift. Filtret har en yttre diameter pa ca 100 mm och en langd pa ca 500 mm och den yttre ytan av fiberfiltret är ca 0,15 m2. Vaggtjockleken ar ca 15 mm och porositeten ca 95-99%. Med ett sadant filter kan en filtreringsgrad pa ca 60-80% erhallas. Med dessa dimensioner blir mottrycket i systemet godtagbart och forbranningsmotorns prestanda stars inte.
De ovan angivna exemplen och utforingsformerna är inte begransande far uppfinningen, utan uppfinningen kan varieras fritt inom patentkravens ramar. 9

Claims (15)

PATE NTKRAV
1. Ett arrangemang (100) for att filtrera sotpartiklar fran ett avgasflode hos en forbranningsmotor (2), varvid arrangemanget innefattar en avgassamlare (20), som samlar avgaser fran forbranningsmotorns cylindrar (2a-2f), varvid var och en av cylindrarna (2a-2f) är kopplad till avgassamlarens (20) samlingskammare (21) via en utloppskanal (22a-22f), kannetecknat av att en filteranordning (24; 24'; 24a-24f) är anordnad i var och en av utloppskanalerna (22a-22f) mellan forbranningsmotorns cylindrar (2a-2f) och avgassamlarens (20) samlingskammare (21), varvid var och en av filteranordningarna (24; 24'; 24a-24f) innefattar ett fiberfilter (240; 240') av kiseldioxidfibrer och är anpassat att filtrera partiklar fran avgasflodet och varvid filteranordningen (24; 24'; 24a-24f) är huvudsakligen pasformig med en oppen forsta ande (241; 241') och en sluten andra ande (242; 242').
2. Arrangemang enligt nagot av krav 1, kannetecknat av att filteranordningens (24; 24'; 24a-24f) 6ppna forsta ande (241; 241') har ett tvarsnitt som motsvarar respektive utloppskanalens (22a-22f) tvarsnitt.
3. Arrangemang enligt nagot av krav 1 eller 2, kannetecknat av att filteranordningen (24; 24'; 24a-24f) innefattar atminstone en flans (243; 243') f6r att underlatta montering av filteranordningen (24; 24'; 24a-24f) i respektive utloppskanal (22a-22f).
4. Arrangemang enligt nagot av krav 1-3, kannetecknat av att kiseldioxidfibrerna har en diameter pa cirka 7-10 pm.
5. Arrangemang enligt nagot av krav 1-4, kannetecknat av att kiseldioxidfibrerna ar belagda med ett katalytiskt material, sasom adelmetall.
6. Arrangemang enligt nagot av krav 1-5, kannetecknat av att fiberfiltret (240) omges av ett metallnat (244).
7. En filteranordning (24; 24'; 24a-24f) for ett arrangemang (100) enligt nagot av krav 1-6 kannetecknad av att filteranordningen (24; 24'; 24a-24f) innefattar ett fiberfilter (240; 240') av kiseldioxidfibrer, vilket filter (240; 240') är anpassat att filtrera partiklar fran avgasflodet, varvid fiberfiltret (240; 240') är huvudsakligen pasformigt med en Open forsta ande (241; 241') och en sluten andra ande (242; 242').
8. Filteranordning (24; 24'; 24a-24f) enligt krav 7, kannetecknad av att kiseldioxidfibrerna är belagda med katalytiskt material, sasom adelmetall.
9. Filteranordning (24; 24'; 24a-24f) enligt nagot av krav 7 eller 8, kannetecknad av att fibrerna har en diameter pa cirka 7-10 pm.
10. Filteranordning (24; 24'; 24a-24f) enligt nagot av krav 7-9, kannetecknad av att fiberfiltrets (240; 240') oppna forsta ande (241; 241') har ett tvarsnitt som motsvarar tvarsnittet av en kanal i vilken filteranordningen (24; 24'; 24a-24f) är avsedd att placeras.
11. Filteranordning (24; 24'; 24a-24f) enligt nagot av krav 7-10, kannetecknad av att filteranordningen (24; 24'; 24a-24f) innefattar atminstone en flans (243; 243') far att underlatta montering av filteranordningen (24; 24'; 24a-24f) i en kanal i vilken filteranordningen (24; 24'; 24a-24f) ar avsedd att placeras.
12. Filteranordning (24; 24'; 24a-24f) enligt nagot av krav 7-11, kannetecknad av att fiberfiltret (240; 240') omges av ett metallnat (244).
13. Avgassystem (10), kannetecknat av att det innefattar ett arrangemang (100) enligt nagot av krav 1-6.
14. Avgassystem (10), kannetecknat av att det innefattar en filteranordning (24; 24'; 24a-24f) enligt nagot av krav 7-12.
15. Ett fordon (1), kannetecknat av att det innefattar ett avgassystem enligt krav 13 eller 14. 11 1/4 LL 2/4 100 i€ \\ ‘ \, ‘ 24a 24b 24c 24d 24e 24f 21 f Figur 2 3/4 2 24 242 241 244 243 Figur 3 4/4 24' 242 Figur 4
SE1350006A 2013-01-04 2013-01-04 Arrangemang för att filtrera sotpartiklar från ett avgasflöde hos en förbränningsmotor SE537401C2 (sv)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350006A SE537401C2 (sv) 2013-01-04 2013-01-04 Arrangemang för att filtrera sotpartiklar från ett avgasflöde hos en förbränningsmotor
PCT/SE2013/051524 WO2014107127A1 (en) 2013-01-04 2013-12-17 Arrangement for filtering soot particles from an exhaust flow of a combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350006A SE537401C2 (sv) 2013-01-04 2013-01-04 Arrangemang för att filtrera sotpartiklar från ett avgasflöde hos en förbränningsmotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1350006A1 SE1350006A1 (sv) 2014-07-05
SE537401C2 true SE537401C2 (sv) 2015-04-21

Family

ID=50002820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1350006A SE537401C2 (sv) 2013-01-04 2013-01-04 Arrangemang för att filtrera sotpartiklar från ett avgasflöde hos en förbränningsmotor

Country Status (2)

Country Link
SE (1) SE537401C2 (sv)
WO (1) WO2014107127A1 (sv)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19821869A1 (de) * 1998-05-15 1999-11-18 Wolfgang Mertner Inh Ing Kurt Filtereinrichtung zum Entfernen von Ruß aus rußhaltigen Gasen, insbesondere aus Abgasen von Diesel-Brennkraftmaschinen
DE10031154A1 (de) * 2000-06-27 2002-01-10 Siegfried Kany Rußfilter
JP2002213227A (ja) 2000-11-17 2002-07-31 Toyota Motor Corp 排気ガス浄化装置、および排気ガスの浄化方法
JP4623869B2 (ja) * 2001-06-26 2011-02-02 トヨタ自動車株式会社 排気ガス浄化装置、および排気ガスの浄化方法
DE202006004489U1 (de) * 2005-05-21 2006-06-01 Elringklinger Ag Dichtung
DE202006015784U1 (de) * 2006-10-12 2008-02-14 Mann + Hummel Gmbh Filtereinrichtung
DE102008031657A1 (de) * 2008-07-03 2010-01-07 Volkswagen Ag Abgaskonverter zur katalytischen Nachbehandlung verbrennungsmotorischer Abgase sowie Abgasanlage enthaltend einen solchen
DE102008038736A1 (de) * 2008-08-12 2010-02-18 Man Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Partikelabscheider, insbesondere Partikelfilter, zur Abscheidung von Partikeln aus dem Abgasstrom einer Brennkraftmaschine
DE102009043577B4 (de) * 2008-10-01 2014-01-23 Witzenmann Gmbh Entkoppelelement mit einem Filterelement

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014107127A1 (en) 2014-07-10
SE1350006A1 (sv) 2014-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210017938A1 (en) Aircharger air intake system and method
US8887495B2 (en) Ash filter, exhaust gas treatment system incorporating the same and method of using the same
CN104583547A (zh) 排气组件安装系统
EP2168672A1 (en) Mixing device
CN104136726B (zh) 用于清洁微粒过滤器的气流调节装置
KR20160147992A (ko) 필터 오일 조제물
US20140366734A1 (en) Air purification device
SE538192C2 (sv) System för återcirkulation av avgaser hos en förbränningsmotor och filteranordning för systemet
SE537401C2 (sv) Arrangemang för att filtrera sotpartiklar från ett avgasflöde hos en förbränningsmotor
US7296402B1 (en) Diesel particulate filter service method
GB2512845A (en) An Improved Exhaust Filtration Device
US20110239636A1 (en) Device For Cooling An Exhaust Gas Stream Emerging From A Soot Particle Filter
JP6252236B2 (ja) トラクタ
CN203308550U (zh) 汽车尾气过滤装置
CN206593228U (zh) 空气净化器
CN201705437U (zh) 净化机动车尾气噪声积碳清洁器
US9267407B2 (en) Exhaust system air filtration housing
WO2018110485A1 (ja) 車両用テールパイプ構造
KR20170003780A (ko) 자동차의 흡배기관 및 연소실 클리닝용 집진장치
JP2004108194A (ja) 排気浄化装置
CN106574531B (zh) 包括用于捕获催化器毒素的构件的排气后处理系统和车辆
SE542130C2 (en) Reducing agent dosing unit and system comprising a filter device
SE1351288A1 (sv) Arrangemang för att suga ut partiklar som fångats upp i en luftrenare och motorfordon innefattande ett sådant arrangemang
JP3124229U (ja) 粉塵捕集装置を備えた自動車
KR100596178B1 (ko) 차량의 매연저감장치

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed