SE538192C2 - System för återcirkulation av avgaser hos en förbränningsmotor och filteranordning för systemet - Google Patents

System för återcirkulation av avgaser hos en förbränningsmotor och filteranordning för systemet Download PDF

Info

Publication number
SE538192C2
SE538192C2 SE1350005A SE1350005A SE538192C2 SE 538192 C2 SE538192 C2 SE 538192C2 SE 1350005 A SE1350005 A SE 1350005A SE 1350005 A SE1350005 A SE 1350005A SE 538192 C2 SE538192 C2 SE 538192C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
filter
filter device
combustion engine
internal combustion
exhaust
Prior art date
Application number
SE1350005A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1350005A1 (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 SE1350005A priority Critical patent/SE538192C2/sv
Priority to PCT/SE2013/051530 priority patent/WO2014107130A1/en
Publication of SE1350005A1 publication Critical patent/SE1350005A1/sv
Publication of SE538192C2 publication Critical patent/SE538192C2/sv

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/35—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for cleaning or treating the recirculated gases, e.g. catalysts, condensate traps, particle filters or heaters
    • 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
    • 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
    • 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
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
    • F02M26/15—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system in relation to engine exhaust purifying apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • 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
    • B01D46/02—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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

SAMMAN DRAG Uppfinningen avser ett system (100; 200; 300) for atercirkulation av avgaser hos en forbranningsmotor (2) samt en filteranordning (219; 319; 419; 519) for systemet. Systemet (100; 200; 300) innefattar en avgasledning (201; 301) som är anpassad att leda ut avgaser fran forbranningsmotorn (2), en returledning (211; 311) genonn vilken avgaser atercirkuleras fran avgasledningen (201; 301) till forbranningsnnotorn (2) och atnninstone en EGR-kylare (215; 315) som är anordnad i returledningen (211; 311), i vilken de atercirkulerande avgaserna kyls innan de leds till forbranningsnnotorn (2). Enligt uppfinningen är atminstone en filteranordning (219; 319; 419; 519) anordnad uppstroms om EGR-kylaren (215; 315) med avseende pa avgasernas stromningsriktning. Filteranordningen (219; 319; 419; 519) innefattar ett fiberfilter (421; 521) av kiseldioxidfibrer. Filtret är anpassat att filtrera partiklar Than avgasfloclet. Fiberfiltret (421; 521) är huvudsakligen pasformigt med en Open fOrsta ande (423; 523) och en sluten andra ande (425; 525). Uppfinningen avser aven en forbranningsmotor innefattande systemet och/eller filteranordningen samt ett fordon som innefattar forbranningsmotorn. Med hjalp av uppfinningen kan man minska nedsmutsning av EGR-kylaren.

Description

System f6r atercirkulation av avgaser hos en forbranningsmotor och filteranordning for systemet TEKNIKENS OMRADE Foreliggande uppfinning avser ett system f6r atercirkulation av avgaser hos en forbranningsmotor, en filteranordning for systemet, en forbranningsmotor innefattande systemet och/eller filteranordningen sannt ett fordon sonn innefattar forbranningsmotorn.
UPPFINNINGENS BAKGRUND OCH KAND TEKNIK Manga nnoderna forbranningsnnotorer har ett atercirkulationssystenn for avgaser, sa kallat EGR (Exhaust Gas Recirculation)-system. I ett EGRsystem leds en del av avgaserna tillbaka till motorn for att minska utslappen av kvaveoxider. De atercirkulerande avgaserna blandas med inloppsluften till fOrbranningsmotorn innan blandningen leds till fOrbranningsmotorns cylindrar. Tillsatsen av avgaser i inloppsluften ger en lagre syrehalt f6r inloppsluften och en lagre fOrbranningstemperatur, vilket bl.a. resulterar i en reducerad halt av kvavedioxider i avgaserna.
Forbranningsnnotorer kan innefattas i flera olika applikationer, till exennpel i tunga fordon, sasom lastbilar eller bussar. Fordonet kan alternativt vara en personbil. Aven motorbatar, fartyg, farjor eller skepp, industrimotorer och/eller motordrivna industrirobotar, kraftverk, sasom t.ex. ett elkraftverk som innefattar en dieselgenerator, lok eller annan applikation kan inbegripa en forbranningsmotor.
Ett EGR-system innefattar atminstone en EGR-kylare vars syfte är att kyla avgaserna. Till exempel kan de atercirkulerande avgaserna kylas i en kylvatskekyld EGR-kylare och/eller i en luftkyld EGR-kylare. I en luftkyld 1 EGR-kylare kan de atercirkulerande avgaserna kylas till en temperatur som är i narheten av den omgivande luftens temperatur.
En EGR-kylare kommer i kontakt med orenade avgaser direkt fran forbranningsmotorn och darfor är nedsmutsning av EGR-kylare ett stort problem. Avgaserna som leds genom en returledning tillbaka till motorn innehaller sotpartiklar som under passagen genom EGR-kylaren riskerar att avsattas pa EGR-kylarens varmeoverforande ytor sa att sotbelaggningar bildas. Sotpartiklar innehaller kol och kolvateinnehallande partiklar och partiklarna kan ha en klibbig yta. Sotbelaggningar pa EGR-kylarens varmeoverforande ytor forsamrar kylarens formaga att kyla avgaserna. En otillracklig kylning leder till ojamn motorprestanda. Sotbelaggningar kan aven satta igen avgasernas stromningspassager genom EGR-kylaren och darmed reduceras avgasflOdet genom returledningen. Detta kan leda till ett okat utslapp av emissioner fran forbranningsmotorn och till ett okat mottryck och darigenom forsamrad motorprestanda Den publicerade svenska patentansokan SE 0950427 Al visar ett arrangemang for atercirkulation av avgaser hos en forbranningsnnotor. Dokumentet visar ett arrangemang som har till syfte att minska problem med korrosion hos EGR-kylare. Korrosionen orsakas av svavelsyra i avgaserna.
Svavelsyran neutraliseras nedstroms om EGR-kylaren med hjalp av ett filter som innefattar basiskt material. I detta arrangemang hindras dock inte sotpartiklar fran att passera EGR-kylaren.
SE 528878 02 visar ett annat arrangemang dar returledningen innefattar en styrd ventilanordning som mojliggor att ett relativt stort luft-flode med hog hastighet kan ledas att passera genom returledningen och EGR-kylaren sa att kylarens invandiga ytor rengors fran sotbelaggningar. Inte heller i detta arrangemang hindras sotpartiklarna fran att passera EGR-kylaren.
Det finns fortfarande behov av en enkel losning att minska nedsmutsning av EGR-kylare. Sarskilt finns det ett stort behov av att minska mangden 2 sotpartiklar som kommer i kontakt med EGR-kylaren sa att forsamrad kylprestanda kan forebyggas och minimeras.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med fOreliggande uppfinning är att minska nedsmutsning av EGR- kylare i ett atercirkulationssystem av avgaser hos en forbranningsmotor.
Speciellt är det ett syfte med uppfinningen att minska antalet sotpartiklar i avgasflodet som leds in i EGR-kylaren.
Det är ett vidare syfte med uppfinningen att rengora avgasflodet utan att motorprestanda paverkas vasentligt.
Det är ett ytterligare syfte med uppfinningen att tillhandahalla en filteranordning som kan anpassas till tranga utrymmen.
Dessa syften uppnas med ett system som definieras i patentkrav 1 och en filteranordning som definieras i patentkrav 10.
Enligt en forsta aspekt avser uppfinningen ett system for atercirkulation av avgaser hos en forbranningsmotor. Systemet innefattar en avgasledning som är anpassad att leda ut avgaser tan forbranningsmotorn, en returledning genom vilken avgaser atercirkuleras fran avgasledningen till forbranningsmotorn och atminstone en EGR-kylare som är anordnad i returledningen. De atercirkulerande avgaserna kyls i EGR-kylaren innan de leds till forbranningsmotorn. For att hindra sotpartiklar fran att passera genom EGR-kylaren, anordnas atminstone en filteranordning uppstroms om EGRkylaren med avseende pa avgasernas stromningsriktning. Filteranordningen innefattar ett fiber-filter av kiseldioxidfibrer, vilket filter är anpassat att filtrera partiklar Than avgasfloclet. Fiberfiltret är foretradesvis huvudsakligen pasformigt med en Open forsta ande och en sluten andra ande.
Genom att anordna filteranordningen uppstroms om EGR-kylaren i systemet filtreras sotpartiklarna bort atnninstone delvis innan avgasflodet passerar EGR-kylaren. Darigenom kan nedsmutsningen av EGR-kylaren minskas. 3 Enligt en annan aspekt avser uppfinningen en filteranordning for systemet. Pa motsvarande satt som beskrivs ovan i samband med systemet innefattar filteranordningen ett fiberfilter av kiseldioxidfibrer, vilket filter är anpassat att filtrera partiklar Than avgasflOdet. Fiberfiltret är huvudsakligen pasformigt med en Open forsta ande och en sluten andra ande. Genom att forma filtret som en pase kan ytan pa filtret okas pa ett enkelt satt. Desto storre yta filtret har, desto battre filtreringsgrad kan uppnas.
Fiberfilter har manga fordelar. De är flexibla och kan latt anpassas till tranga utrymmen. Fiberfilter är enkla att tillverka och kan fornnas till exempel genonn formpressning till en onskad form varvid anpassningen till tranga utrymmen ytterligare forbattras. Fiberfilter innefattar ett stort antal fibrer, varvid en stor effektiv yta tillhandahalls for att ta emot och fanga sotpartiklar, som kan fangas i hoptrasslade fibrer och/eller klibba fast pa fibrernas yta. Darigenom kan en h6g reningsgrad uppnas.
Uppfinningen avser aven en forbranningsmotor som innefattar ett system och/eller en filteranordning enligt ovan och ett fordon som innefattar forbranningsnnotorn.
Ytterligare sardrag, syften och fOrdelar framgar av den fOljande detaljerade beskrivningen.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Figur 1 visar schematiskt en sidovy av en lastbil som innefattar ett atercirkulationssystem f6r avgaser.
Figur 2 visar schematiskt ett atercirkulationssystem for avgaser enligt en utfOringsform av uppfinningen.
Figur 3 visar schematiskt ett atercirkulationssystem for avgaser enligt en alternativ utforingsform av uppfinningen.
Figur 4 visar schematiskt en sidovy av en filteranordning enligt en utfOringsform av uppfinningen. 4 Figur 5 visar schennatiskt ett tvarsnitt av en filteranordning enligt en alternativ utforingsform av uppfinningen.
DETALJERAD BESKRIVNING Ett system for atercirkulation av avgaser hos en forbranningsmotor innefattar atminstone en EGR-kylare. En EGR-kylare är en anordning som är inrattad att kyla avgaserna med till exempel kylvatska eller luft.
Det finns inga krav for partikelfiltrering i ett EGR-system, eftersom avgaserna som passerar EGR-systemet och forbranningsmotorn leds vidare till ytterligare avgasrening. Avgasreningen kan ske till exempel i en ljuddampare som innefattar anordningar for avgasrening. I ett atercirkulationssystenn är en partikelfiltreringsgrad pa ca 60-80% godtagbar, varvid EGR-kylaren kan atminstone delvis skyddas fran nedsmutsningen. Filtreringsgraden kan forstas vara annu hogre.
Filteranordningen enligt uppfinningen innefattar ett fiberfilter som tillverkas huvudsakligen av kiseldioxidfibrer som är varmetaliga och aven taliga mot olika kemikalier. Darfor passar de utmarkt till att anvandas i samband med forbranningsmotorer. Eftersom kiseldioxidfibrerna tal hoga temperaturer kan de fangade och/eller fastklibbade sotpartiklarna i fiberfiltret forbrannas spontant eller styrt och filtret kan darigenom regenereras.
Kiseldioxidfibrerna är foretradesvis av ren kiseldioxid. Ett exempel pa fibermaterial av denna typ levereras av f6retaget Saint Gobain Quartz, till exempel under ett varumarke Quartzel® Wool.
Fibrerna i fiberfiltret kan aven belaggas med ett katalytiskt material for att kunna branna bort partiklar kontinuerligt vid relativt laga temperaturer fran 200°C till 250 °C. Det katalytiska materialet kan till exempel vara en adelmetall, till exempel vanadin, rodiunn och/eller palladium, eller nagot annat katalytiskt material.
Kiseldioxidfibrerna packas fOr att forma ett fiberfilter. Med packning menas att fibrerna, som ofta levereras 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 i filtret 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. Fibrerna är ocksa formbara och kan anta nastan vilken form som heist och kan darigenom anpassas till olika applikationer. Dessutom kan fiberfiltret folja rorkrokningar och är darfor anvandbart aven i sadana system som innehaller r6rkr6kningar.
For att fa en sa hog filtreringsgrad som mojligt hos ett fiberfilter bor fiberfiltrets yta maximeras och detta gors enligt uppfinningen genom att forma filtret som en pase, varvid en relativt stor filtreringsyta erhalls. Till exempel i en typ av ett EGR-system kan filtret vara vasentligen cirkularcylindriskt och ha en yttre diameter pa 100 mm och en langd pa ca 500 mm. Detta skulle ge en yttre yta pa ca 0,15 m2. Ytan pa filtret kan varieras till exempel mellan 0,1 och 0,3 m2, beroende pa utrymmet i avgassystemet.
For all vidare nnaxinnera den effektiva ytan har fibrerna foretradesvis en diameter pa cirka 7-10 pm.
Filtrets tjocklek paverkar ocksa filtrets filtreringsgrad. Vaggtjockleken av filtret beror pa utrymmet for filtret, luftfloden i det aktuella systemet och vilken reningsgrad 6nskas, men kan variera mellan 10-30 mm och ar foretradesvis mellan 15 och 20 mm.
En ytterligare parameter som paverkar filtreringsgraden är fiberfiltrets porositet. Porositeten definierar hur mycket luft fiberfiltret innefattar och porositeten paverkas av hur fibrerna i filtret är packade. Desto mera fibrerna packas, desto lagre blir porositeten, dvs. desto mindre luft filtret innefattar. Porositeten är foretradesvis sa hog som mojligt, till exempel mellan 92-96%, sa att mottrycket i systemet inte blir for hogt. Om porositeten är Over 96 "Yo 6 akar risken att filtret komprimeras av avgasflodet. Fiberfiltret kan ha en porositet mellan 92-96% sa att mottrycket i systemet kan hallas pa en godtag bar niva.
Avgasflodet i EGR-systemet, dvs. EGR-flodet, kan variera mellan ca 100-500 m3/h. Vid store floden kan filtret komprimeras under driften.
Det pasformiga fiberfiltrets oppna forsta ande har fOretradesvis ett tvarsnitt som motsvarar avgasledningens och/eller returledningens tvarsnitt och kan ha till exempel ett cirkulart tvarsnitt. Detta underlattar montering av filtret i standardledningar i en onskad position. Den oppna anden kan aven forses med en flans eller motsvarande. Flansen kan tillhandahallas med monteringselement for att ytterligare underlatta montering och demontering av filteranordningen i en ledning. Flansens storlek och form motsvarar ledningens, till exempel avgasledningens och/eller returledningens, form och storlek.
Fiberfiltret kan omges av ett metallnat. Metallnatet ger stadga och stabilitet till filtret.
Filteranordningen kan anordnas i atercirkulationssystemets returledning. Denna utforingsfornn är anvandbar till exempel i ett sa kallat kort EGR-system, dar avgasen leds ut fore en turbin och leds tillbaka in efter en kompressor.
Filteranordningen kan aven anordnas i avgasledningen. Denna utf6ringsform är anvandbar till exempel i ett sa kallat langt EGR-system, dar avgasen leds ut efter turbinen och leds in fore kompressorn.
Principen av respektive system visas i Figur 2 och Figur 3.
Uppfinningen avser aven en forbranningsmotor som innefattar ett atercirkulationssystem och/eller en filteranordning enligt nagon av de ovan beskrivna utforingsformerna samt ett fordon som innefattar forbranningsmotorn..
Uppfinningen beskrivs nedan med vidare hanvisning till Figurerna 1-5. 7 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 atercirkulationssystem (EGR-system) 100 fOr avgaser är anordnat vid fOrbranningsmotorn 2.
I Figur 2 visas forenklat ett atercirkulationssystem (EGR-system) 200 for avgaser. EGR-systennet är ett sá kallat kort EGR-system. I systennet 200 leds avgaser fran forbranningsmotorns 2 cylindrar 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f (2a-2f) via en avgassamlare (inte visad) till en avgasledning 201. Avgaserna leds sedan genom en turbin 203, som erhaller en drivkraft som overfors via en fOrbindning till en kompressor 205. Kompressorn 205 kan darmed komprimera luft som leds via en inloppsledning 207 till forbranningsmotorn 2.
Inloppsledningen 207 innefattar en laddluftskylare 209 kir aft kyla den komprimerade luften innan den leds till forbranningsmotorns 2 respektive cylinder 2a-2f via en fOrgrening (inte visad).
Systemet innefattar vidare en returledning 211 som har till uppgift aft atercirkulera en del av avgaserna fran avgasledningen 201. Returledningen 211 innefattar en ventilanordning 213 kopplad till en elektrisk styrenhet (inte visad), som styr ventilanordningen 213 pa ett onskat satt under forbranningsmotorns 2 drift. Returledningen innefattar en EGR-kylare 215 och en EGR-blandare 217 medelst vilken de atercirkulerade avgaserna kan blandas med den konnprimerade luften i inloppsledningen 207. I den utfOringsform som visas i Figur 2 innefattar returledningen 211 en filteranordning 219 uppstroms om, dvs. fore EGR-kylaren 215.
I Figur 3 visas en annan utforingsfornn av systennet enligt uppfinningen, ett sa kallat langt EGR-system 300. I systemet 300 leds avgaser fran forbranningsmotorns 2 cylindrar 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f (2a-2f) via en avgassamlare (inte visad) till en avgasledning 301. Avgaserna leds sedan 8 genom en turbin 303, som erhaller en drivkraft och som overfors via en forbindning 304 till en kompressor 305. Kompressorn 305 kan darmed komprimera luftflOdet fran inloppet 306 som leds in via en inloppsledning 307. Luffflodet som passerar genom inloppet 306 styrs med hjalp av en inloppsventil 308 som reglerar intagning av luft via ett inlopp 306 till forbranningsmotorn 2. Inloppsledningen 307 innefattar en laddluftskylare 309 fOr att kyla den komprimerade luften innan den leds till fOrbranningsmotorns 2 respektive cylinder 2a-2f via en forgrening (inte visad).
Systemet innefattar vidare en returledning 311 som har till uppgift att atercirkulera en del av avgaserna fran avgasledningen 301. En ventilanordning 317 är anordnad mellan avgasledningen 301 och returledningen 311 for att styra vilken del av avgaserna atercirkuleras och vilken del leds ut ur systemet. Den delen av avgaserna som inte cirkuleras leds ut ur atercirkulationssystemet via ventilanordningen 317. Detta visas i Figur 3 med hjalp av en pil till hOger om ventilanordningen 317. Vidare i den utf6ringsform som visas i Figur 3 innefattas filteranordningen 319 i avgasledningen 301 uppstroms om EGR-kylaren 315.
Filteranordningen enligt en utforingsform av uppfinningen visas i Figur 4. Filteranordningen 419 innefattar ett fiberfilter 421. Fiberfiltret 421 är anpassat att filtrera partiklar fran avgasflodet genom att partiklarna fastnar i fiberfiltrets fibrer. Fiberfiltret 421 i filteranordningen 419 är huvudsakligen pasformigt och har en 6ppen f6rsta ande 423 och en sluten andra ande 425. Fiberfiltret är omgivet av ett metallnat 427. Avgaserna flOdar in genom filteranordningens 419 oppna ande 423 och ut genom den slutna andra anden 425.
Filteranordningen 419 kan vidare innefatta en flans 431 omkring fiberfiltrets 421 oppna ande 423. Flansen 431 underlattar montering av filteranordningen 419 i en onskad position i en ledning i atercirkulationssystemet enligt uppfinningen. Flansens storlek och form motsvarar ledningens storlek och form. 9 I Figur 5 visas i tvarsnitt en annan utforingsform av en filteranordning 519. Filteranordningen innefattar ett fiberfilter 521. Fiberfiltret 521 är pasformigt och har en oppen forsta ande 523 och en sluten andra ande 525. Sotpartiklarna kan fastna pa hela filtrets relativt stora yta som inkluderar fiberfiltrets 521 inre yta 526 och aven delvis den inre volymen. Fiberfiltret 521 har aven en yttre yta 528. Nar man viii uppna en hog filtreringsgrad, [Dor partiklarna inte migrera genom hela filtret aven till den yttre ytan 528, utan partiklarna b6r fastna pa filtrets inre yta och i den invandiga volymen. Nar en lagre filtreringsgrad pa ca 60-80% är godtagbar, kan en del av partiklarna migrera genom filtret.
Avgasema flodar in genom filteranordningens 519 Oppna ande 523 och ut genom den slutna andra anden 525. Filteranordningen 519 innefattar aven ett rOrformigt vaggelement 533 som är forsett med flansar 531, 531' eller liknande pa sina andar. Flansen 531 omger fiberfiltrets 521 6ppna ande 523 och flansen 531' placeras vid fiberfiltrets slutna ande 525. Flansarna 531 och 531' kan innefatta monteringselement sasom skruvar eller motsvarande. Flansarna underlattar montering av filteranordningen 519 i en onskad position i en ledning i atercirkulationssystemet enligt uppfinningen och flansarna har en storlek och form motsvarar ledningens tvarsnitt.
Filteranordningen med ett fiberfilter som beskrivits ovan är lamplig for att anvandas i flera olika EGR-system. Ett exempel pa ett system är ett system med ett EGR-flode pa 100 — 300 m3/h. Dessa EGR-floden finns framf6r alit pa mindre motorer, dvs. motorer med en cylindervolym pa under 10 dm3, speciellt under sa kallad bussdrift.
I ett system som har ett EGR-flode pa 100 — 300 m3/h, kan ytan av fiberfiltret vara ca 0,15 m2, vilket innebar att filtret har en yttre diameter pa ca 100 mm och en langd pa ca 500 mm. Tjockleken kan vara ca 15 mm for att uppna en filtreringsgrad av sotpartiklar pa ca 60-80%. Fiberfiltrets porositet kan vara ca 92-96%. Med dessa dimensioner uppnar man en filtreringsgrad pa ca 60- 80%, mottrycket i systemet blir godtagbart och prestanda stors inte.
De ovan angivna exemplen och utf6ringsformerna är uppfinningen, utan uppfinningen kan varieras fritt inom p 11 forbranningsmotorns inte begransande f6r )atentkravens ramar.

Claims (17)

PATE NTKRAV
1. System (100; 200; 300) fOr atercirkulation av avgaser hos en forbranningsmotor (2), varvid systemet (100; 200; 300) innefattar en avgasledning (201; 301) som ar anpassad all leda ut avgaser fran forbranningsmotorn (2), en returledning (211; 311) genom vilken avgaser atercirkuleras fran avgasledningen (201; 301) till forbranningsmotorn (2) och atminstone en EGR-kylare (215; 315) som är anordnad i returledningen (211; 311), i vilken de atercirkulerande avgaserna kyls innan de leds till forbranningsmotorn (2), varvid atminstone en filteranordning (219; 319; 419; 519) är anordnad uppstroms cm EGR-kylaren (215; 315) med avseende pa avgasernas stromningsriktning, kannetecknat av att filteranordning (219; 319; 419; 519) innefattar ett fiberfilter (421; 521) av kiseldioxidfibrer, vilka kiseldioxidfibrer är slumpvis trasslade och bildar ett nat, varvid fiberfiltret är anpassat att filtrera partiklar fran avgasflodet genom att partiklarna fastnar bade pa kiseldioxidfibrernas yta och bli fangade i det bildade fibernatet.
2. System enligt krav 1, kannetecknat av att fiberfiltret (421; 521) i filteranordningen (219; 319; 419; 519) ar huvudsakligen pasformigt och har en oppen f6rsta ande (423; 523) och en andra sluten ande (425; 525).
3. System enligt krav 1 eller 2, kannetecknat av att kiseldioxidfibrerna är belagda med ett katalytiskt material, sasom adelmetall.
4. System enligt krav 1, 2 eller 3, kannetecknat av att fibrerna har en diameter pa cirka 7-10 pm.
5. System enligt krav 1-4, kannetecknat av att fiberfiltrets (421; 521) Oppna forsta ande (423; 523) har ett tvarsnitt som motsvarar avgasledningens och/eller returledningens tvarsnitt.
6. System enligt nagot av foregaende patentkrav, kannetecknat av att fiberfiltret (421; 521) omges av ett metallnat (427). 12
7. System enligt nagot av foregaende patentkrav, kannetecknat av att filteranordningen (219; 319; 419; 519) innefattar atminstone en flans (431; 531; 531') med monteringselement, vilken flans (431; 531; 531') omger fiberfiltrets (421; 521) oppna forsta ande (423; 523) och har en form och storlek som motsvarar avgasledningens och/eller returledningens form och storlek.
8. System enligt nagot av foregaende patentkrav, kannetecknat av att filteranordningen (219; 319; 419; 519) är anordnad i returledningen (211; 311).
9. System enligt nagot av patentkrav 1-7, kannetecknat av all filteranordningen är anordnad i avgasledningen (201; 301).
10. Filteranordning (219; 319; 419; 519) for ett system (100; 200; 300) enligt nagot av krav 1-9 kannetecknad av att filteranordningen (219; 319; 419; 519) innefattar ett fiberfilter (421; 521) av kiseldioxidfibrer, vilka kiseldioxidfibrer ãr slumpvis trasslade och bildar ett nat, vilket filter är anpassat all filtrera partiklar fran avgasflodet genom all partiklama fastnar bade pa kiseldioxidfibremas yta och bli fangade i det bildade fibernatet, varvid fiberfiltret (421; 521) är huvudsakligen pasformigt med en Open forsta ande (423; 523) och en sluten andra ande (425; 525).
11. Filteranordning enligt krav 10, kannetecknad av att kiseldioxidfibrema är belagda med ett katalytiskt material, sasom adelmetall.
12. Filteranordning enligt nagot av krav 10 eller 11, kannetecknad av att fibrema har en diameter pa cirka 7-10 pm.
13. Filteranordning enligt nagot av krav 10-12, kannetecknad av all fiberfiltrets (421; 521) oppna forsta ande (423; 523) har ett tvarsnitt som motsvarar avgasledningens och/eller returledningens tvarsnitt.
14. Filteranordning enligt nagot av krav 10-13, kannetecknad av att filteranordningen är forsedd med atminstone en flans (431; 531; 531') for att underlatta montering av filteranordningen (219; 319; 419; 519) i en ledning och har en form och storlek som motsvarar ledningens form och storlek 13
15. Filteranordning enligt nagot av krav 10-14, kannetecknad av all fiberfiltret (421; 521) omges av ett metallnat (427).
16. Forbranningsmotor (2), kannetecknad av aft motom (2) innefattar ett 6tercirkulationssystem (100; 200; 300) enligt nagot av krav 1-9. 17. Forbranningsmotor (2), kannetecknad av aft motom (2) innefattar en filteranordning (219; 319; 419; 519) enligt nagot av krav -
17. 18.Fordon (1) kannetecknat av all fordonet (1) innefattar en forbranningsmotor (2) enligt nagot av krav 16 eller 17. 14 1/4 C 0 2/4 200 4- 207 219 ri - 2 1,11 217 207 Figur 2 05 \-...// K 203 ---- 201 213 3/4 2 301 , / 30( 309 304 T303 301 319 3 317 311 Figur 3 414 419421 423 427431 Figur 4 Figur 531 ... . ,519533( 521 - 523
SE1350005A 2013-01-04 2013-01-04 System för återcirkulation av avgaser hos en förbränningsmotor och filteranordning för systemet SE538192C2 (sv)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350005A SE538192C2 (sv) 2013-01-04 2013-01-04 System för återcirkulation av avgaser hos en förbränningsmotor och filteranordning för systemet
PCT/SE2013/051530 WO2014107130A1 (en) 2013-01-04 2013-12-17 System for recirculation of exhaust from a combustion engine and filter device for such a system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350005A SE538192C2 (sv) 2013-01-04 2013-01-04 System för återcirkulation av avgaser hos en förbränningsmotor och filteranordning för systemet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1350005A1 SE1350005A1 (sv) 2014-07-05
SE538192C2 true SE538192C2 (sv) 2016-03-29

Family

ID=50002824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1350005A SE538192C2 (sv) 2013-01-04 2013-01-04 System för återcirkulation av avgaser hos en förbränningsmotor och filteranordning för systemet

Country Status (2)

Country Link
SE (1) SE538192C2 (sv)
WO (1) WO2014107130A1 (sv)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9528475B2 (en) * 2014-11-11 2016-12-27 Ford Global Technologies, Llc Method and system for EGR control
DE102015217541B4 (de) * 2015-09-14 2017-04-06 Magna powertrain gmbh & co kg Kühleranordnung für ein Kraftfahrzeug
KR102417393B1 (ko) * 2018-06-15 2022-07-06 현대자동차주식회사 막힘이 방지되는 ｅｇｒ 필터

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10031154A1 (de) * 2000-06-27 2002-01-10 Siegfried Kany Rußfilter
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
DE102008038235A1 (de) * 2008-08-18 2010-02-25 Mahle International Gmbh Brennkraftmaschine
DE102009043577B4 (de) * 2008-10-01 2014-01-23 Witzenmann Gmbh Entkoppelelement mit einem Filterelement
DE202011100884U1 (de) * 2011-05-18 2012-08-20 Witzenmann Gmbh Filter und Filterelement für die Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014107130A1 (en) 2014-07-10
SE1350005A1 (sv) 2014-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012081290A1 (ja) 重油以下の低質燃料を使用するディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置
KR101655736B1 (ko) 습식 배기 가스 정화 장치
SE519922C2 (sv) Anordning och förfarande för avgasrening samt användning av anordningen
US9605629B2 (en) Under-hood mounting configuration for a control unit of a work vehicle
JP2012140928A5 (sv)
JP2011021496A (ja) 排気ガス浄化装置
SE1350007A1 (sv) Ljuddämpare
WO2012153705A1 (ja) 湿式排ガス浄化装置
KR20150130275A (ko) 작업 차량의 엔진 장치
SE538192C2 (sv) System för återcirkulation av avgaser hos en förbränningsmotor och filteranordning för systemet
WO2014157287A1 (ja) 船舶における排気ガス浄化システム
EP3519685B1 (en) Multiple bank exhaust system comprising reductant supply system arranged upstream of a turbine
US20100037871A1 (en) Internal combustion engine
GB2512845A (en) An Improved Exhaust Filtration Device
JP5141585B2 (ja) 冷却器付き異物捕集装置
JP2010216389A (ja) 作業車両搭載用のエンジン装置
US20180179997A1 (en) Air intake system with membrane unit for siloxane removal
US20110239636A1 (en) Device For Cooling An Exhaust Gas Stream Emerging From A Soot Particle Filter
JP5889229B2 (ja) 再循環排ガス浄化装置及び再循環排ガス浄化方法
SE1350006A1 (sv) Arrangemang för att filtrera sotpartiklar från ett avgasflöde hos en förbränningsmotor
CN103842622B (zh) 增压内燃发动机的涡轮机清洗
KR20170003780A (ko) 자동차의 흡배기관 및 연소실 클리닝용 집진장치
WO2018110485A1 (ja) 車両用テールパイプ構造
WO2019160487A1 (en) Reducing agent filter device, reducing agent dosing unit, reducing agent dosing system and a vehicle comprising the reducing agent filter device
SE1450943A1 (sv) Avgasefterbehandlingssystem innefattande medel för att fångaupp katalysatorgifter

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed