WO2019170388A1 - Verfahren zum betreiben eines partikelfilters eines fahrzeugs, sowie partikelfilter für eine verbrennungskraftmaschine eines fahrzeugs - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines partikelfilters eines fahrzeugs, sowie partikelfilter für eine verbrennungskraftmaschine eines fahrzeugs Download PDF

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filter
filter body
exhaust gas
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Oliver Grabherr
Robert Alig
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • F01N2610/10—Adding substances to exhaust gases the substance being heated, e.g. by heating tank or supply line of the added substance

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a particulate filter of a vehicle, in particular of a motor vehicle such as a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a particulate filter for an internal combustion engine according to the preamble of claim 25.
  • Particulate filters have long been used for filtering particles, in particular soot particles, from exhaust gases of internal combustion engines of vehicles designed in particular as diesel engines.
  • gasoline engines also use particulate filters.
  • RDE real driving emissions
  • the particular particle filter in its unused state which is also referred to as fresh state, has not yet its full filtration efficiency.
  • the filtration efficiency of a still unused particulate filter may be such that only about 50 percent of the particulates contained in the exhaust of the respective internal combustion engine of the vehicle are retained.
  • Filtration efficiency also referred to as filtration rate, can be increased by introducing soot or ash. Carbon black can burn off at sufficient temperature and in the presence of oxygen. Ashes, on the other hand, largely remain over their lifetime in the particle filter
  • ashes ie combustion residues, which originate, for example, from burned engine oil, contribute to increasing the filtration efficiency of the particulate filter. however It takes some time for sufficient ash layer to be formed on walls of the filter body of the particulate filter which increases the filtration efficiency of the particulate filter to a desirable level. For example, in a vehicle with an internal combustion engine operated as a gasoline engine, a driving distance of approximately 50,000 kilometers may be required in order to achieve sufficient filtration efficiency.
  • the object of the present invention is to further develop a method and a particle filter of the type mentioned at the outset such that the ash can be introduced into the filter body of the particle filter in a particularly simple manner.
  • ash is introduced into a filter body of the particulate filter.
  • the filter body is used to filter any particles contained in the exhaust gas, in particular soot particles, from the exhaust gas.
  • the targeted or artificial or desired introduction of ash in the filter body is also referred to as pre-incineration of the particulate filter.
  • the pre-ashing of the particulate filter is carried out in order to purposefully increase its filtration efficiency, also referred to as the filtration rate, in particular in comparison to an unused condition of the particulate filter, also referred to as a fresh condition, which has not yet been subjected to preliminary incineration in the unused condition.
  • the invention focuses on early ash entry into the particulate filter, which ensures the filtration rate to a sufficiently high level before the vehicle is delivered to the customer. Furthermore, it is conceivable to perform the pre-incineration as part of a maintenance or a repair, in the context of which the particle filter is first installed on or in the vehicle. In order to be able to introduce the ashes into the filter body of the particulate filter in a particularly simple manner, it is provided according to the invention that at least one ash former or at least one ash component is arranged at least indirectly, in particular directly, on at least one carrier material in the flow direction of the exhaust gas upstream of the filter body becomes.
  • At least one ash element is arranged on and / or on and / or in at least one carrier material upstream of the filter body, wherein at least one ash-forming element or at least one ash component is used as the ash element.
  • the feature that the ash former is or is arranged at least indirectly, in particular directly, on the carrier material is to be understood in particular as meaning that the ash former or the ash component is at least indirectly, in particular directly, on and / or on and / or in the at least one carrier material , is arranged.
  • the feature that the ash former or the ash constituent is arranged directly on the carrier material is understood in particular to mean that the ash former or the ash constituent touches the carrier material directly or directly.
  • the ash former or the ash constituent is arranged indirectly on or in and / or on the carrier material is to be understood in particular that the ash former or the ash former is arranged, in particular held, by means of at least one additional component on the carrier material.
  • the ash is introduced into the filter body by arranging the at least one ash constituent or the at least one ash constituent upstream of the filter body and / or on and / or in the at least one carrier material.
  • the ash to be introduced into the particle body is formed, for example, from the ash formers or provided by the ash formers, in particular such that the ash formers are decomposed, ie, for example, dissolved, by means of the exhaust gas flowing through the particle filter and thus flowing to and / or around the ash form. This is to be understood in particular that the ash is decomposed into several small components.
  • the ash generator in particular by means of the exhaust gas, is burned and thereby provides the ash.
  • the ash component itself forms at least a part of the ash to be introduced into the particle body, so that the ash is introduced into the particle body by introducing the ash constituent.
  • the carrier material and the ash former or the ash constituent are first arranged upstream of the filter body, in which the ash is to be introduced, and preferably downstream of at least one combustion chamber of the internal combustion engine of the vehicle equipped with the particle filter, based on the flow direction of the exhaust gas flowing through the particle filter.
  • the ash maker provides the ash or the ash component forms at least a portion of the ash, so that the ash is introduced into the filter body after the carrier material and the ash generator or the ash component were arranged upstream of the filter body.
  • the ash settles, for example, on respective surfaces of the respective wall regions of the filter body. In this way, the filter body can be provided in a particularly cost-effective manner with the ash.
  • the combustion residue is the ash to be introduced into the filter body.
  • This ash is introduced or introduced, for example, with the exhaust gas in the filter body of the particulate filter, whereby the filtration efficiency of the particulate filter is increased.
  • This can be done in a simple manner, since only the carrier material with the ash maker or with the ash constituent upstream of the filter body and thus for example on an input side end face of the filter body is arranged.
  • the ashes can be introduced into the particulate filter, in particular into the filter body, at a particularly low cost and with a particularly low expenditure.
  • the carrier material is for example a non-combustible carrier material.
  • the carrier material may be formed such that the carrier material at temperatures, or ash makers which burns the ash or the ash component, not yet burned, whereby the ash can be particularly simple and targeted introduced into the filter body.
  • the carrier material it is possible for the carrier material to be designed in such a way that the carrier material burns at temperatures at which the ash former or the ash constituent does not yet burn, whereby the ash can be introduced into the filter body in a particularly simple and targeted manner.
  • the ash formers or the ash constituent and the carrier material are formed from mutually different materials.
  • the ash is introduced into the filter body in such a way that the ash former or the ash component is separated or dissolved from the carrier material.
  • the ash constituent or the ash former is thermally dissolved from the carrier material.
  • the exhaust gas or its temperature is used.
  • the aforementioned internal combustion engine of the equipped with the particulate filter vehicle is put into operation, so that the internal combustion engine provides the exhaust gas.
  • the exhaust gas then flows through the particulate filter.
  • the exhaust gas preferably has such a high temperature that the ash generator is burned.
  • the ash former or the ash constituent is dissolved, for example, by carrier material due to the high temperature of the exhaust gas.
  • a high filtration efficiency of the particulate filter can be achieved already directly at the beginning of the life of the particulate filter. Accordingly, especially at the beginning of operation of the particulate filter, the internal combustion engine of the equipped with the particulate filter vehicle does not need to be operated or only to a lesser extent such that a formation of soot particles is reduced as much as possible. This also makes the method particularly simple and therefore cost-effective. Furthermore, savings potentials can be realized with regard to components or devices which are required for introducing the ash into the filter body of the particle filter, as well as with regard to personnel costs, in particular for development.
  • At least one paper and / or at least one plastic can be used as the carrier material.
  • a metal layer can be used as the ash former.
  • a paper provided with a metal layer as the ash-forming paper as the carrier material can be provided in a particularly simple and cost-effective manner and arranged upstream of the filter body, in particular on an input-side end face of the filter body.
  • the ash-forming a metal and / or metal oxide-containing sludge on the carrier material in particular in the form of paper and / or plastic to provide the ashes.
  • the invention is based in particular on the knowledge that soot can burn off at a sufficiently high temperature and in the presence of oxygen. Ashes, on the other hand, largely remain over a lifetime in the particle filter, in particular in the filter body. Therefore, the invention focuses on an early ash entry into the filter body, the ash entry ensures the filtration efficiency also referred to as filtration rate to a sufficiently high level, especially before the vehicle leaves the factory and is delivered to customers.
  • the inventive method which can be used in the context of the production of the vehicle or in an exchange or retrofitting of the particulate filter, especially in workshops, is based in particular that the ash is burned, in particular by means of the exhaust gas, or the at least one at least one Part of the ash directly forming Aschetruckner is registered directly into the filter body.
  • the ash formers and the ash constituent differ in particular from one another in that the ash constituent per se already forms part of the ash to be introduced into the filter body.
  • the ash maker does not yet form the ash, but rather the ash generator is burnt, in particular by means of the exhaust gas, and thus provides the ash to be introduced into the filter body.
  • the ash component is burned. This results in combustion residues of the ash component, these combustion residues forming the ash to be introduced into the filter body. Finally, the combustion residues or the ash are introduced into the filter body.
  • the ash constituent need not be burned and is not burned to provide the ash to be introduced into the filter body, but the ash constituent per se forms at least part of the ash to be introduced into the filter body without being burnt.
  • the ash former or the ash constituent is positioned upstream of the filter body by means of the carrier material and can therefore be flowed against and / or flow around the exhaust gas.
  • the positioning of the ash generator or of the ash component upstream of the filter body exposes the ash generator or the ash component to the exhaust gas or to an exhaust gas stream formed by the exhaust gas.
  • the Ash formers are burned by means of the exhaust gas and / or the ash former or the ash constituent can be dissolved and / or disassembled or dissolved from the carrier material and / or the carrier material itself can be decomposed or dissolved and / or burnt by means of the exhaust gas.
  • the particulate filter already has a sufficiently high filtration rate at delivery of the vehicle to a customer, so that even with extreme driving maneuvers can be ensured at any time that by means of the particulate filter, a sufficient amount of particles from the exhaust gas is filtered to meet the legal requirements safely.
  • the invention is an essential enabler to ensure regulatory capability in the sharp RDE emission legislation.
  • a catalytically coated particle filter is used as the particle filter.
  • the particle filter has at least one catalytically active coating.
  • the space requirement of the particulate filter can be kept low, for example, to install an additional 3-way catalyst can.
  • the loading of the particulate filter is at least reduced.
  • the coating can catalytically support, in particular, the active regeneration and / or the passive regeneration, the load being at least reduced as a result of the active regeneration with the aid of oxygen.
  • passive regeneration in particular when the internal combustion engine is designed as a diesel engine, the charge with the aid of nitrogen dioxide can at least be reduced.
  • an organic material is used as the at least one carrier material.
  • the carrier material as the at least one carrier material, an ash or an ash component is used.
  • the carrier material itself for introducing ash into the filter body, so that a particularly high amount of ash can be easily introduced into the filter body.
  • the carrier material is decomposed by the exhaust gas, in particular by its temperature, that is, for example, is dissolved.
  • the carrier material is decomposed by the exhaust gas, in particular by its temperature, that is, for example, is dissolved.
  • the carrier material itself is, for example, an ash component
  • the disassembled or dissolved carrier material can deposit in the filter body at this or its wall regions, whereby a particularly high filter rate of the particle filter can be realized in a simple manner.
  • the carrier material is burned by means of the exhaust gas.
  • combustion residues of the carrier material wherein the combustion residues of the carrier material form at least part of the ash to be introduced into the filter body.
  • the combustion residues of the carrier material form, together with the first ash constituent or combustion residues of the first ash-forming agent, the total ash to be introduced into the filter body, whereby a particularly high amount of ash can be introduced into the filter body in a particularly simple and cost-effective manner.
  • the carrier material positively and / or force or adhesion, that is, for example, cohesively, in particular by means of an adhesive, or loose before or on an end face of the particulate filter, in particular the filter body, introduced or arranged.
  • the ash can be introduced into the filter body in a particularly simple and cost-effective manner.
  • the at least one ash generator or the ash component is positively and / or non-positively or adhesively, that is in particular materially connected by means of an adhesive to the carrier material.
  • Another embodiment is characterized in that the at least one ash or ash constituent is loosely located or enclosed in the carrier material.
  • the ash former or the ash constituent can then be conveyed out or blown out of the carrier material by means of the exhaust gas, and be conveyed into the filter body, in particular blown into it.
  • the ash generator is burned by means of the exhaust gas.
  • the carrier material and the ash formers or the ash constituent form an assembly which is arranged at the aforementioned distance from the particle filter, in particular to the filter body.
  • This spacing which is also referred to as the spacing between the structural unit and the particle filter, in particular filter body, is produced by shaping the carrier material or by spacers.
  • the carrier material and / or the ash or ash constituent on at least two layers or a mold which provides at least one cavity for introducing the ash or ash constituent.
  • each of the layers partially defines a cavity or the mold has a cavity, wherein the ash or the ash component is or is introduced into the cavity.
  • the ash former or the ash component is received in the cavity, which is formed by the layers or the shape.
  • the ash former or the ash constituent is printed on the carrier material, whereby at least one printing layer is produced from the ash former or from the ash constituent.
  • the printing is preferably a 3D printing, by means of which the ash component or the ash former is printed on the carrier material.
  • the carrier material is provided with at least one printing layer which is formed by the ash-forming agent or by the ash constituent. In this way, the assembly described above can be made particularly time-consuming and inexpensive, so that the ash can be introduced into the filter body particularly cost-effective.
  • a further embodiment is characterized in that the ash former or the ash component is formed from at least two different materials.
  • the ash formers or the ash constituent are at least two different materials.
  • a respective material, from which the ash former or the ash constituent is formed is applied or introduced in locally different concentrations on and / or on and / or in the carrier material.
  • the ash-forming agent or the ash constituent and / or the carrier material is subsequently or previously perforated, needled or perforated in order to increase the flowability.
  • the ash former or the ash constituent and / or the carrier material are perforated before they are arranged upstream of the filter body.
  • Another embodiment is characterized in that metals, metal oxides or metal compounds are used as the ash former or as the ash constituent, as a result of which ash can be introduced into the filter body in a particularly simple and cost-effective manner.
  • the internal combustion engine of the vehicle is operated in such a way that at least in the region of the ash generator or the ash constituent conditions are set for an entry of the ash in the filter body and / or for a decomposition or dissolution of the carrier material are suitable.
  • the conditions include such a temperature, in particular such a high temperature, of the exhaust gas, that the exhaust gas, in particular its temperature, combustion of the ash former and / or a decomposition or dissolution of the carrier material and / or in particular if the carrier material is an ash former , causes a combustion of the carrier material and / or a dissolution of the ash-forming or the ash constituent of the carrier material.
  • the above-mentioned unit can be decomposed or dissolved by the conditions, so that particularly simple Way a sufficiently high amount of ash can be introduced into the filter body.
  • a temperature and / or a mass flow of the exhaust gas of the internal combustion engine of the vehicle equipped with the particulate filter through the particulate filter and thereby in particular through the filter body is adjusted such that the ash is at least predominantly deposited on at least one wall of the filter body , As a result, a particularly high filtration rate of the filter body can be realized in a simple manner.
  • the internal combustion engine can be configured or operated as a gasoline engine, for example. Furthermore, it is conceivable that the internal combustion engine can be designed or operated as a diesel engine or can be operated. The internal combustion engine could also be designed as a gas turbine, steam engine or other internal combustion engine. The invention is thus suitable for any internal combustion engine.
  • a further embodiment is characterized in that metals, metal oxides or metal compounds are used as the ash former or the ash constituent, or that the ash constituent or the ash former has metals, metal oxides or metal compounds.
  • alkali metals, alkali metal oxides, alkali metal hydroxides, alkali metal carbonates or alkali metal compounds are used as the ash-forming agent or the ash constituent.
  • alkali metals in compounds with silicon are present as the ash-forming agent or the ash constituent, for example so-called water glass.
  • alkaline earth metals, alkaline earth metal oxides, alkaline earth metal hydroxides, alkaline earth metal carbonates or alkaline earth metal compounds are used as the ash formers or the ash constituent.
  • Another embodiment is characterized in that magnesium, magnesium oxide, magnesium carbonate, magnesium hydroxide or magnesium compounds are used as the ash former or the ash component.
  • the invention also includes a particulate filter for an internal combustion engine of a vehicle, with a filter body through which exhaust gas from the internal combustion engine can flow and / or flow around for filtering any particles contained in the exhaust gas, in particular soot particles.
  • At least one ash former or at least one ash component is arranged at least indirectly on at least one carrier material in the flow direction of the exhaust gas upstream of the filter body.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view of an inventive
  • Particulate filter according to a first embodiment for a vehicle in particular for an internal combustion engine of a vehicle, with reference to Figure 1, a method according to the invention is illustrated according to a first embodiment.
  • Fig. 2 is a schematic sectional view of the invention
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of the invention
  • Particle filter according to a third embodiment with reference to Figure 3, the inventive method is illustrated according to a third embodiment.
  • Fig. 4 is a schematic sectional view of the invention
  • Particle filter according to a fourth embodiment with reference to Figure 4, the inventive method is illustrated according to a fourth embodiment.
  • Fig. 5 is a schematic sectional view of the invention
  • Particle filter according to a fifth embodiment illustrates the inventive method according to a fifth embodiment.
  • FIG. 6 shows a schematic perspective view of a carrier material of the particle filter according to the invention according to a sixth embodiment
  • Fig. 7 is a schematic E of a carrier material of the invention
  • FIG. 8 shows a schematic perspective view of a carrier material of the particle filter according to the invention according to an eighth embodiment
  • FIG. 9 shows a schematic perspective view of a carrier material of the particle filter according to the invention according to a ninth embodiment.
  • Fig. 10 is a schematic representation of the trained as a motor vehicle
  • Vehicle which is equipped with the particulate filter and an internal combustion engine.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a particle filter 1 according to a first embodiment of a vehicle, which is designed as a motor vehicle.
  • the vehicle is designed as a motor vehicle and preferably as a passenger car.
  • the vehicle is shown schematically in FIG. 10 and denoted there by 15.
  • the vehicle 15 is equipped with the particle filter 1 and with an internal combustion engine 14, which is preferably designed as a gasoline engine or is operated as a gasoline engine.
  • the internal combustion engine 14 may be a diesel engine or another internal combustion engine.
  • the internal combustion engine 14 has at least one or more combustion chambers, which are designed, for example, as cylinders.
  • the respective combustion chamber is supplied at least with air and fuel, in particular liquid fuel, so that a fuel-air mixture is produced in the respective combustion chamber.
  • the fuel-air mixture is burned, resulting in exhaust gas of the internal combustion engine 14 results.
  • exhaust gas is produced, which is provided by the internal combustion engine 14.
  • an exhaust tract 16 is provided, by means of which the exhaust gas is discharged from the respective combustion chamber.
  • the exhaust gas tract 16 can be flowed through by the exhaust gas or, during the fired operation, the exhaust gas tract 16 is flowed through by the exhaust gas.
  • the particulate filter 1 is arranged in the exhaust gas tract 16 and can be flowed through by the exhaust gas.
  • any particles contained in the exhaust gas, in particular soot particles at least partially filtered from the exhaust gas by the particles from the exhaust gas flowing through the particulate filter 1 to the particulate filter 1, in particular in the interior, deposit.
  • an amount of particles deposited in the particle filter 1 increases, wherein this quantity of the particles is also referred to as the loading of the particle filter 1.
  • the particulate filter 1 is subjected to regeneration. This regeneration is also referred to as filter regeneration.
  • the particle filter 1 comprises a housing 2 in which a filter body 3 through which the exhaust gas can flow is arranged.
  • the filter body 3 is, for example, a component formed separately from the housing 2 and arranged in the housing 2.
  • the filter body 3 has a multiplicity of channels and / or flow-through openings, which are not shown in greater detail in the figures, and which pass through during the powered by the exhaust gas to be flowed through.
  • a flow direction of the exhaust gas through the particulate filter 1 is illustrated in FIG. 1 by an arrow 6, wherein the exhaust gas flows along or in the flow direction through the particulate filter 1.
  • a method for operating the particulate filter 1 is carried out.
  • ash is introduced into the filter body 3 in a targeted manner.
  • at least one ash element 8 is arranged at least indirectly, in particular directly, on at least one carrier material 9 in the flow direction of the exhaust gas upstream of the filter body 3.
  • the ash element 8 and the carrier material 9 are arranged in the housing 2 and thereby upstream of the filter body 3, wherein, for example, at least the ash element 8, in particular at least in the flow direction of the exhaust gas, is spaced from the filter body 3.
  • the at least one ash element 8 may, for example, be at least one ash-forming device, from which the ash to be introduced into the filter body 3 is formed in particular in such a way that the ash-forming agent is burned by the exhaust gas, in particular by its temperature.
  • combustion residues are produced from the ash generator, wherein the combustion residues of the ash-forming agent are the ash.
  • This ash is then introduced into the filter body 3, in particular by the fact that the exhaust gas entrains the combustion residues, that is, the ash and thus transported into the filter body 3.
  • the at least one ash element 8 is at least one ash constituent.
  • the ash component per se is ash and thus forms per se at least a part of the ash, which is to be introduced into the filter body 3 or is introduced.
  • the ash constituent forms at least part of the ash without incinerating the ash constituent.
  • the ash element 8 and the carrier material 9 are each solid components. This means that the ash element 8 and the Support material 9 have a solid state of aggregation, while they are positioned or arranged upstream of the filter body 3 in the flow direction of the exhaust gas flowing through the particle filter 1.
  • the ash element 8 is arranged on and / or in the carrier material 9, in particular in a cavity of the carrier material 9.
  • the ash element 8 and the carrier material 9 form, for example, a structural unit which, for example, is or will be arranged overall in a solid state of aggregation in the housing 2 and in this case upstream of the filter body 3.
  • the structural unit and thus the ash element 8 and the carrier material 9 are arranged upstream on an end face 7 of the filter body 3 which is located on the inlet side, the structural unit, in particular via the carrier material 9, for example at least indirectly, especially directly, is arranged or supported on the end face 7 of the filter body 3 or is.
  • the structural unit can be formed, for example, by a ball or by a plurality of balls, wherein the respective ball can be formed from metal paper.
  • the respective knot comprises, for example, paper as the carrier material 9 and metal as the ash element 8, in particular when the ash element 8 is designed as an ash former.
  • the metal is thus arranged on or on the paper and tangled with this and formed into the respective Knäul.
  • the ash member 8 and the substrate 9 are separately formed and interconnected components, with the ash member 8 disposed on the substrate and held thereby.
  • the ash element 8 is arranged and held on the carrier material 9, in particular on a surface of the carrier material 9.
  • the substrate 9 is, for example, a material different from an ash former and an ash component.
  • the structural unit and thus the ash element 8 and the carrier material 9 can be arranged very simply in an inlet region 11 of the housing 2, wherein the structural unit in the present case downstream of a funnel-shaped widening portion of the Inlet area 11 are arranged.
  • the structural unit is arranged in a further section of the inlet region 11, wherein the further section may have the shape of a straight circular cylinder, for example at least on the inner peripheral side.
  • the ash element 8 and the carrier material 9 can, in particular in a state in which the ash element 8 is arranged on the carrier material 9 and thus forms the structural unit, via a front access opening of the particulate filter 1 in the housing 2, in particular in the inlet region 1 1, introduced, in particular in the housing 2 or in the inlet region 1 1 stuffed into it. Even if several units such as Knäule in the inlet region 1 1 are arranged, the filter body 3 can still be well flowed through or exhaust gas.
  • On the assembly in particular on the ash element 8 and / or on the carrier material 9, at least one aid may be applied, which ensures an advantageous adhesion of the assembly to the end face 7 of the filter body 3. This is especially true when the assembly is formed substantially flat and on the end face 7 is substantially flat.
  • the ash element 8 in particular as the ash-forming or ash constituent, metals, metal oxides or metal compounds can be used.
  • the ash element 8 may comprise a slurry, which may comprise metal and / or oxides, in particular metal oxides.
  • a metal sludge can be arranged with little effort upstream of the filter body 3 and, for example, applied to the end face 7.
  • the carrier material 9 which may be formed, for example, on paper and / or plastic.
  • the internal combustion engine 14 which is arranged upstream of the particulate filter 1.
  • the particles contained in the exhaust gas are retained by means of the filter body 3.
  • the introduction of the ashes into the filter body 3 is preferably carried out during an initial operation of the internal combustion engine 14. In this initial operation, the internal combustion engine 14 is operated in its fired mode.
  • the internal combustion engine 14 it is preferably ensured in the course of production of the vehicle 15 that conditions prevail in the inlet region 11 and thus at least in the region of the structural unit which are suitable for introducing the ash into the filter body 3.
  • the ash element 8 is detached from the carrier material 9 and / or the ash element 8 is burnt and / or the ash element 8 is broken up or dissolved, in particular when the ash element 8 is designed as an ash former, whereby the ash is fine, for example can be distributed.
  • the carrier material 9 is decomposed or dissolved by the conditions, in particular when at least one further ash-forming agent or at least one further ash constituent is used as the carrier material 9. Is used as the substrate 9, for example, the aforementioned further ash makers, where can be provided that is burned by the conditions of the further ash makers, whereby the ash to be introduced into the filter body 3 is formed.
  • Fig. 2 shows a second embodiment.
  • the carrier material 9, which is in particular solid or in a solid state of aggregation is designed as one or the ash element 8. Furthermore, it is conceivable that the ash element 8 is added to the carrier material 9.
  • Fig. 3 shows a third embodiment.
  • the ash element 8 and the carrier material 9 are formed as components formed separately from one another, wherein the ash element 8 is received or enclosed in the carrier material 9, in particular in full circumference.
  • the ash element 8 can be formed in particular as a granular matter or meadow.
  • the carrier material 9, which may be formed as a carrier forms at least one cavity 4, in which the ash element 8, in particular completely, is accommodated.
  • the exhaust gas for example, at least one opening of the carrier material 9 is formed, wherein the ash element 8 and the ash, for example, flow out of the cavity 4 via this opening and then can get into the particle filter.
  • Fig. 4 shows a fourth embodiment.
  • the ash member 8 is held on the substrate 9, wherein the ash member 8 and the substrate 9 may be formed as a separately formed and interconnected component.
  • at least one or more spacers 10 is provided.
  • the spacer 10 is, for example, at least indirectly, in particular directly, supported on the filter body 3 and thereby on the end face 7, which is also referred to as the end face.
  • the ash element 8 in particular at least in the flow direction of the exhaust gas, from the filter body 3, in particular from the end face 7, spaced.
  • the carrier material 9 via the spacer 10 at least indirectly, in particular directly, on the filter body 3, in particular on the end face 7, supported.
  • the end face 7 extends, for example, in a plane which extends at least substantially perpendicular to the flow direction of the exhaust gas.
  • the respective spacer 10 is presently formed, for example, by the carrier material 9.
  • the ash element 8 is completely spaced from the filter body 3, so that the ash element 8 does not touch the filter body 3.
  • the ash element 8 is integrally formed.
  • exactly one ash element in the form of the ash element 8 is preferably provided.
  • Fig. 5 shows a fifth embodiment.
  • the fifth embodiment is, for example, a combination of the first, third and fourth embodiments.
  • the structural unit and / or the carrier material 9 and / or the ash element 8 may, for example, be positively and / or non-positively and / or materially connected to the filter body 3, in particular to the end face 7.
  • FIG. 6 shows the carrier material 9 according to a sixth embodiment, in which the carrier material 9 can be one or the ash element 8, or the ash element 8 is added to the carrier material 9.
  • connecting elements 5 are provided which are formed, for example, by the carrier material 9 and / or the ash element 8.
  • the connecting elements 5 can serve as spacer elements for spacing the ash element 8 from the filter body 3, in particular from the end face 7.
  • the particulate filter 1, in particular the filter body 3, for example, has a catalytic effective coating.
  • at least a portion of the filter body 3 is provided with the catalytically active coating.
  • the catalytically active coating acts, for example, as an oxidation catalyst or as an oxidation catalyst, so that the particle filter 1 is designed as a catalytically active particle filter.
  • a carrier material 9 ' has no ash element, that is to say no ash formers and no ash constituent.
  • the carrier material 9 has, for example, a carrier and / or the ash element 8, wherein the carrier material 9 with the ash element 8 and the carrier material 9 'are formed as separately formed and interconnected components.
  • first connecting parts 12 are provided, which are formed, for example, by the carrier material 9 '.
  • second connecting parts 13 are provided, which are formed, for example, by the carrier material 9, in particular its carrier, and / or by the ash element 8.
  • the connecting parts 12 and 13 the carrier material 9 'and the carrier material 9 are connected to the ash element 8 with each other.
  • This connection via the connecting parts 12 and 13 may be, for example, non-positively and / or positively and / or cohesively.
  • the connection of the connecting parts 12 and 13 may be adhesive.
  • FIG. 8 shows an eighth embodiment in which the carrier material 9 is one or the ash element 8, or else the ash element 8 is admixed with the carrier material 9.
  • Fig. 9 shows a ninth embodiment.
  • the carrier material 9 is free of an ash element, so that the carrier material 9 has no ash formers and no ash constituent.
  • the ash element 8 is partially arranged or held on the carrier material 9.
  • a carrier material 9 " is an ash element or contains an ash element, wherein the carrier materials 9 and 9" are connected to one another.
  • the ash element 8 is partially also arranged or held on the carrier material 9 ".

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines von Abgas durchströmbaren Partikelfilters (1) eines Fahrzeugs (15), bei welchem Asche in einen Filterkörper (3) des Partikelfilters (1) eingebracht wird, wobei in Strömungsrichtung (6) des Abgases stromauf des Filterkörpers (3) wenigstens ein Aschebildner (8) oder wenigstens ein Aschebestandteil (8) an wenigstens einem Trägermaterial (9) angeordnet wird.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Partikelfilters eines Fahrzeugs, sowie Partikelfilter für eine Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Partikelfilters eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs wie beispielsweise eines Kraftwagens, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Außerdem betrifft die Erfindung einen Partikelfilter für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 25.
Partikelfilter werden bereits seit längerem zum Filtern von Partikeln, insbesondere Rußpartikeln, aus Abgasen von insbesondere als Dieselmotoren ausgebildeten Verbrennungskraftmaschinen von Fahrzeugen eingesetzt. Jedoch auch für Ottomotoren werden Partikelfilter verwendet. Mit der Einführung von Gesetzen, welche die Emissionen im praktischen Fährbetrieb (RDE - real driving emissions) berücksichtigen, ist damit zu rechnen, dass auch mit Ottomotoren betriebene Fahrzeuge durchgängig mit Partikelfiltern ausgestattet werden.
Es wurde gefunden, dass der jeweilige Partikelfilter in seinem unbenutzten Zustand, welcher auch als Frischzustand bezeichnet wird, noch nicht seine volle Filtrationseffizienz hat. Beispielsweise kann die Filtrationseffizienz bei einem noch unbenutzten Partikelfilter derart sein, dass lediglich etwa 50 Prozent der im Abgas der jeweiligen Verbrennungskraftmaschine des Fahrzeugs enthaltenen Partikel zurückgehalten werden. Die auch als Filtrationsrate bezeichnete Filtrationseffizienz kann durch Eintrag von Ruß oder Asche erhöht werden. Ruß kann bei ausreichender Temperatur und in Anwesenheit von Sauerstoff abbrennen. Asche verbleibt hingegen weitestgehend über Lebensdauer im Partikelfilter
Über die Motorlaufzeit wird jedoch die Filtrationseffizienz gesteigert. Vor allem Asche, also Verbrennungsrückstände, welche beispielsweise aus verbranntem Motoröl stammen, trägt zum Erhöhen der Filtrationseffizienz des Partikelfilters bei. Jedoch braucht es einige Zeit, bis auf Wänden des Filterkörpers des Partikelfilters eine ausreichende Ascheschicht gebildet ist, welche die Filtrationseffizienz des Partikelfilters auf ein wünschenswertes Maß steigert. Beispielsweise kann bei einem Fahrzeug mit als Ottomotor betriebener Verbrennungskraftmaschine eine Fahrstrecke von etwa 50.000 Kilometern erforderlich sein, um eine ausreichende Filtrationseffizienz zu erreichen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und einen Partikelfilter der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Asche auf besonders einfache Art und Weise in den Filterkörper des Partikelfilters eingebracht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch einen Partikelfilter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 25 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines von Abgas, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine, durchströmbaren Partikelfilters eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wird Asche in einen Filterkörper des Partikelfilters eingebracht. Insbesondere während eines normalen Fährbetriebs des beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildeten Fahrzeugs wird der Filterkörper genutzt, um im Abgas etwaig enthaltene Partikel, insbesondere Rußpartikel, aus dem Abgas zu filtern. Das gezielte beziehungsweise künstliche oder gewünschte Einbringen von Asche in den Filterkörper wird auch als Vorveraschung des Partikelfilters bezeichnet. Die Vorveraschung des Partikelfilters wird durchgeführt, um dessen auch als Filtrationsrate bezeichnete Filtrationseffizienz gezielt zu steigern, insbesondere im Vergleich zu einem auch als Frischzustand bezeichneten unbenutzten Zustand des Partikelfilters, der in dem unbenutzten Zustand noch nicht der Vorveraschung unterzogen wurde.
Daher fokussiert sich die Erfindung auf einen frühzeitigen Ascheeintrag in den Partikelfilter, der die Filtrationsrate auf ein hinreichend hohes Maß sicherstellt, bevor das Fahrzeug an den Kunden ausgeliefert wird. Ferner ist es denkbar, die Vorveraschung im Rahmen einer Wartung oder einer Reparatur durchzuführen, in deren Rahmen der Partikelfilter erstmalig an beziehungsweise in dem Fahrzeug verbaut wird. Um nun die Asche auf besonders einfache Art und Weise in den Filterkörper des Partikelfilters einbringen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in Strömungsrichtung des Abgases stromauf des Filterkörpers wenigstens ein Aschebildner oder wenigstens ein Aschebestandteil zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an wenigstens einem Trägermaterial angeordnet wird. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass stromauf des Filterkörpers wenigstens ein Ascheelement auf und/oder an und/oder in wenigstens einem Trägermaterial angeordnet wird, wobei als das Ascheelement wenigstens ein Aschebildner oder wenigstens ein Aschebestandteil verwendet wird. Unter dem Merkmal, dass der Aschebildner zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Trägermaterial angeordnet ist beziehungsweise wird, ist insbesondere zu verstehen, dass der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil auf und/oder an und/oder in dem wenigstens einen Trägermaterial zumindest mittelbar, insbesondere direkt, angeordnet ist. Unter dem Merkmal, dass der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil direkt an dem Trägermaterial angeordnet ist, ist insbesondere zu verstehen, dass der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil das Trägermaterial direkt beziehungsweise unmittelbar berührt. Unter dem Merkmal, dass der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil mittelbar an beziehungsweise in und/oder auf dem Trägermaterial angeordnet ist, ist insbesondere zu verstehen, dass der Aschebildner beziehungsweise der Aschebildner unter Vermittlung wenigstens einer zusätzlichen Komponente an dem Trägermaterial angeordnet, insbesondere gehalten, ist.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Asche in den Filterkörper eingebracht, indem der wenigstens eine Aschebildner beziehungsweise der wenigstens eine Aschebestandteil stromauf des Filterkörpers auf und/oder an und/oder in dem wenigstens einen Trägermaterial angeordnet wird. Die in den Partikelkörper einzubringende Asche wird beispielsweise aus dem Aschebildner gebildet beziehungsweise von dem Aschebildner bereitgestellt, insbesondere derart, dass der Aschebildner mittels des den Partikelfilter durchströmenden und somit den Aschebildner an- und/oder umströmenden Abgases zerlegt, das heißt beispielsweise aufgelöst wird. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass der Aschebildner in mehrere kleine Bestandteile zerlegt wird. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der Aschebildner, insbesondere mittels des Abgases, verbrannt wird und dadurch die Asche bereitstellt. Wird beispielsweise der wenigstens ein Aschebestandteil verwendet, so bildet der Aschebestandteil selbst zumindest einen Teil der in den Partikelkörper einzubringende Asche, sodass durch Einbringen des Aschebestandteils die Asche in den Partikelkörper eingebracht wird. Das Trägermaterial und der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil werden zunächst bezogen auf die Strömungsrichtung des den Partikelfilter durchströmenden Abgases stromauf des Filterkörpers, in welchen die Asche einzubringen ist, und vorzugsweise stromab wenigstens eines Brennraums der Verbrennungskraftmaschine des mit dem Partikelfilter ausgestatteten Fahrzeugs angeordnet. Daraufhin stellt der Aschebildner die Asche bereit beziehungsweise der Aschebestandteil bildet zumindest ein Teil der Asche, sodass die Asche in den Filterkörper eingebracht wird, nachdem das Trägermaterial und der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil stromauf des Filterkörpers angeordnet wurden. Durch das Einbringen der Asche in den Filterkörper legt sich die Asche beispielsweise auf jeweilige Oberflächen der jeweiligen Wandbereichen des Filterkörpers. Auf diese Weise kann der Filterkörper auf besonders kostengünstige Weise mit der Asche versehen werden.
Beispielsweise durch Verbrennen des Aschebildners wird ein Verbrennungsrückstand erzeugt, wobei der Verbrennungsrückstand die in den Filterkörper einzubringende Asche ist. Diese Asche wird beispielsweise mit dem Abgas in den Filterkörper des Partikelfilters eingebracht beziehungsweise eingetragen, wodurch die Filtrationseffizienz des Partikelfilters erhöht wird. Dies kann auf einfache Art und Weise erfolgen, da lediglich das Trägermaterial mit dem Aschebildner beziehungsweise mit dem Aschebestandteil stromauf des Filterkörpers und somit beispielsweise an einer eingangsseitigen Stirnseite des Filterkörpers angeordnet wird. Dadurch lässt sich die Asche mit besonders geringen Kosten und besonders aufwandsarm in den Partikelfilter, insbesondere in den Filterkörper, einbringen.
Das Trägermaterial ist beispielsweise ein nicht-brennbares Trägermaterial. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass das Trägermaterial derart ausgebildet sein kann, dass das Trägermaterial bei Temperaturen, bei beziehungsweise Aschebildner denen der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil verbrennt, noch nicht verbrennt, wodurch die Asche besonders einfach und gezielt in den Filterkörper eingebracht werden kann. Außerdem ist es möglich, dass das Trägermaterial derart ausgebildet sein kann, dass das Trägermaterial bei Temperaturen, bei denen der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil noch nicht verbrennt, verbrennt, wodurch die Asche besonders einfach und gezielt in den Filterkörper eingebracht werden kann.
Ferner ist es denkbar, dass der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil und das Trägermaterial aus voneinander unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sind. Die Asche wird beispielsweise derart in den Filterkörper eingebracht, dass der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil von dem Trägermaterial separiert beziehungsweise gelöst wird. Insbesondere wird der Aschebestandteil beziehungsweise der Aschebildner thermisch von dem Trägermaterial gelöst. Hierzu wird insbesondere das Abgas beziehungsweise dessen Temperatur verwendet. Um die Asche in den Filterkörper einzubringen, wird beispielsweise die zuvor genannte Verbrennungskraftmaschine des mit dem Partikelfilter ausgestatteten Fahrzeugs in Betrieb genommen, sodass die Verbrennungskraftmaschine das Abgas bereitstellt. Das Abgas strömt dann durch den Partikelfilter. Dabei weist das Abgas vorzugsweise eine solch hohe Temperatur auf, dass der Aschebildner verbrannt wird. Alternativ oder zusätzlich wird der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil beispielsweise von Trägermaterial durch die hohe Temperatur des Abgases gelöst.
Durch das Einbringen der Asche in den Filterkörper des Partikelfilters lässt sich bereits unmittelbar zu Beginn der Lebensdauer des Partikelfilters eine hohe Filtrationseffizienz des Partikelfilters erreichen. Dementsprechend braucht insbesondere zu Betriebsbeginn des Partikelfilters die Verbrennungskraftmaschine des mit dem Partikelfilter ausgestatteten Fahrzeugs nicht oder nur in einem geringeren Maße derart betrieben zu werden, dass eine Bildung von Rußpartikeln möglichst weitgehend reduziert ist. Auch dadurch kann das Verfahren besonders einfach und somit kostengünstig durchgeführt werden. Des Weiteren können Einsparpotentiale im Hinblick auf Bauteile beziehungsweise Vorrichtungen realisiert werden, welche zum Einbringen der Asche in den Filterkörper des Partikelfilters erforderlich sind, sowie im Hinblick auf Personalkosten, insbesondere für die Entwicklung.
Als das Trägermaterial kann wenigstens ein Papier und/oder wenigstens ein Kunststoff verwendet werden. Als der Aschebildner kann beispielsweise eine Metallschicht genutzt werden. Ein mit einer Metallschicht als der Aschebildner versehenes Papier als das Trägermaterial lässt sich besonders einfach und kostengünstig bereitstellen und stromauf des Filterkörpers, insbesondere an einer eingangsseitigen Stirnseite des Filterkörpers, anordnen. Ferner ist es denkbar, als den Aschebildner einen Metall und/oder Metalloxid enthaltenden Schlamm auf dem Trägermaterial insbesondere in Form von Papier und/oder Kunststoff anzuordnen, um die Asche bereitzustellen.
Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass Ruß bei ausreichend hoher Temperatur und in Anwesenheit von Sauerstoff abbrennen kann. Asche hingegen verbleibt weitestgehend über eine Lebensdauer im Partikelfilter, insbesondere in dem Filterkörper. Daher fokussiert sich die Erfindung auf einen frühzeitigen Ascheeintrag in den Filterkörper, wobei der Ascheeintrag die auch als Filtrationsrate bezeichnete Filtrationseffizienz auf ein hinreichend hohes Maß sicherstellt, insbesondere bevor das Fahrzeug das Werk verlässt und an Kunden ausgeliefert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren, welches im Rahmen der Herstellung des Fahrzeugs oder bei einem Austausch oder beim Nachrüsten des Partikelfilters insbesondere in Werkstätten zum Einsatz kommen kann, beruht insbesondere darauf, dass der Aschebildner, insbesondere mittels des Abgases, verbrannt wird, oder der wenigstens eine zumindest einen Teil der Asche direkt bildende Aschebildner wird direkt in den Filterkörper eingetragen. Dies bedeutet, dass sich der Aschebildner und der Aschebestandteil insbesondere dadurch voneinander unterscheiden, dass der Aschebestandteil an sich bereits einen Teil der in den Filterkörper einzubringenden Asche bildet. Dem gegenüber bildet der Aschebildner an sich noch nicht die Asche, sondern der Aschebildner wird, insbesondere mittels des Abgases, verbrannt, und stellt dadurch die in den Filterkörper einzubringende Asche bereit. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt wird - um die in den Filterkörper einzubringende Asche zu bilden - der Aschebestandteil verbrannt. Daraus resultieren Verbrennungsrückstände des Aschebestandteils, wobei diese Verbrennungsrückstände die in den Filterkörper einzubringende Asche bilden. Schließlich werden die Verbrennungsrückstände beziehungsweise die Asche in den Filterkörper eingebracht. Der Aschebestandteil jedoch muss nicht verbrannt werden und wird nicht verbrannt, um die in den Filterkörper einzubringende Asche bereitzustellen, sondern der Aschebestandteil an sich bildet zumindest einen Teil der in den Filterkörper einzubringenden Asche, ohne verbrannt zu werden. Der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil wird mittels des Trägermaterials stromauf des Filterkörpers positioniert und kann daher von dem Abgas angeströmt und/oder umströmt werden. Dies bedeutet, dass durch die Positionierung des Aschebildners beziehungsweise des Aschebestandteils stromauf des Filterkörpers der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil dem Abgas beziehungsweise einem durch das Abgas gebildeten Abgasstrom ausgesetzt wird. Hierdurch kann beispielsweise der Aschebildner mittels des Abgases verbrannt werden und/oder der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil kann vom Trägermaterial gelöst und/oder zerlegt beziehungsweise aufgelöst werden und/oder das Trägermaterial selbst kann mittels des Abgases zerlegt beziehungsweise aufgelöst und/oder verbrannt werden.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auf einfache und somit kostengünstige Weise sichergestellt werden, dass der Partikelfilter bereits bei Auslieferung des Fahrzeugs an einen Kunden eine hinreichend hohe Filtrationsrate aufweist, sodass auch bei extremen Fahrmanövern jederzeit sichergestellt werden kann, dass mittels des Partikelfilters eine hinreichende Menge an Partikeln aus dem Abgas gefiltert wird, um die gesetzlichen Vorgaben sicher zu erfüllen. In der Folge kann auch bei extremen Fahrmanövern bereits zu Beginn der Lebensdauer des Fahrzeugs ein besonders emissionsarmer Betrieb gewährleistet werden. Die Erfindung ist ein wesentlicher Befähiger, um bei der scharfen RDE-Emissionsgesetzgebung die Zulassungsfähigkeit sicherzustellen.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn als der Partikelfilter ein katalytisch beschichteter Partikelfilter verwendet wird. Hierdurch kann auf kostengünstige Weise ein besonders emissionsarmer Betrieb gewährleistet werden. Dies bedeutet, dass der Partikelfilter wenigstens eine katalytisch wirksame Beschichtung aufweist. Hierdurch kann der Bauraumbedarf des Partikelfilters gering gehalten werden, um beispielsweise einen zusätzlichen 3-Wege Katalysator einbauen zu können. Mit fortschreitendem Betrieb des Partikelfilters, welcher während seines Betriebs von Abgas durchströmt wird, lagert sich eine zunehmende Menge an Partikeln in dem Partikelfilter ab, da dieser die Partikel aus dem Abgas filtert. Die Menge an in dem Partikelfilter abgelagerten Rußpartikeln wird auch als Beladung des Partikelfilters bezeichnet. Unter der zuvor genannten Regeneration des Partikelfilters ist zu verstehen, dass die Beladung des Partikelfilters zumindest verringert wird. Ist nun die katalytisch wirksame Beschichtung des Partikelfilters für die Regeneration des Partikelfilters katalytisch wirksam, so wird die Regeneration des Partikelfilters durch die katalytisch wirksame Beschichtung unterstützt. Die Beschichtung kann dabei insbesondere die aktive Regeneration und/oder die passive Regeneration katalytisch unterstützen, wobei im Rahmen der aktiven Regeneration die Beladung mit Hilfe von Sauerstoff zumindest reduziert wird. Im Rahmen der passiven Regeneration kann insbesondere dann, wenn die Verbrennungskraftmaschine als Dieselmotor ausgebildet ist, die Beladung mit Hilfe von Stickstoffdioxid zumindest reduziert werden. Um die Asche besonders einfach und somit kostengünstig in den Filterkörper einbringen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass als das wenigstens eine Trägermaterial ein organisches Material verwendet wird.
Um auf besonders kostengünstige Weise eine hinreichend hohe Menge an Asche in den Filterkörper einbringen zu können, ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass als das wenigstens eine Trägermaterial ein Aschebildner oder ein Aschebestandteil verwendet wird. Somit wir das Trägermaterial selbst zum Einbringen von Asche in den Filterkörper genutzt, sodass eine besonders hohe Menge an Asche auf einfache Weise in den Filterkörper eingebracht werden kann.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn wenigstens auf, an oder in dem Trägermaterial kein weiterer Aschebildner oder Aschebestandteil Verwendung findet.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Trägermaterial durch das Abgas, insbesondere durch dessen Temperatur, zerlegt, das heißt beispielsweise aufgelöst wird. Mit anderen Worten wird durch das Abgas, insbesondere durch dessen Temperatur, eine, insbesondere thermische, Zerlegung beziehungsweise Auflösung des Trägermaterials bewirkt. Ist das Trägermaterial selbst beispielsweise ein Aschebestandteil, so kann sich das zerlegte beziehungsweise aufgelöste Trägermaterial in dem Filterkörper an diesen, beziehungsweise dessen Wandbereichen, ablagern, wodurch auf einfache Weise eine besonders hohe Filterrate des Partikelfilters realisiert werden kann. Ferner kann unter dem Zerlegen beziehungsweise Auflösen des Trägermaterials insbesondere dann, wenn das Trägermaterial ein Aschebildner ist, verstanden werden, dass das Trägermaterial mittels des Abgases verbrannt wird. Hieraus resultieren Verbrennungsrückstände des Trägermaterials, wobei die Verbrennungsrückstände des Trägermaterials zumindest einen Teil der in den Filterkörper einzubringenden Asche bilden. Insbesondere bilden die Verbrennungsrückstände des Trägermaterials zusammen mit dem ersten Aschebestandteil beziehungsweise mit Verbrennungsrückständen des ersten Aschebildners, die in den Filterkörper einzubringende Asche insgesamt, wodurch eine besonders hohe Menge der Asche auf besonders einfache und kostengünstige Weise in den Filterkörper eingebracht werden kann. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Trägermaterial formschlüssig und/oder Kraftschlüssig oder haftend, das heißt beispielsweise stoffschlüssig, insbesondere mittels eines Klebstoffes, oder lose vor oder auf einer Stirnfläche des Partikelfilters, insbesondere des Filterkörpers, eingebracht beziehungsweise angeordnet wird. Hierdurch kann die Asche auf besonders einfache und kostengünstige Weise in den Filterkörper eingebracht werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens eine Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil formschlüssig und/oder kraftschlüssig oder haftend, das heißt insbesondere stoffschlüssig mittels eines Klebstoffes, mit dem Trägermaterial verbunden. Dadurch können die Kosten besonders gering gehalten werden.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der wenigstens eine Aschebildner beziehungsweise Aschebestandteil lose in dem Trägermaterial verortet oder eingeschlossen ist. Insbesondere kann dann der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil mittels des Abgases aus dem Trägermaterial herausgefördert beziehungsweise herausgeblasen, und in den Filterkörper hineingefördert, insbesondere hineingeblasen, werden. Dabei wird beispielsweise der Aschebildner mittels des Abgases verbrannt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird durch Formgebung des Trägermaterials oder durch Abstandshalter zwischen dem Aschebildner beziehungsweise dem Aschebestandteil und dem Trägermaterial einerseits und dem Partikelfilter, insbesondere Filterkörper, andererseits ein Abstand hergestellt, mittels welchem Nachteile bei direktem Kontakt mit dem Partikelfilter, insbesondere mit dem Filterkörper beziehungsweise einer Partikelfilterstirnwand, vermieden oder Vorteile bezüglich einer Verteilung der Asche in dem Partikelfilter, insbesondere in dem Filterkörper, erreicht werden. Mit anderen Worten bilden beispielsweise das Trägermaterial und der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil eine Baueinheit, welche in dem zuvor genannten Abstand zu dem Partikelfilter, insbesondere zu dem Filterkörper, angeordnet wird. Dieser auch als Beabstandung bezeichnete Abstand zwischen der Baueinheit und dem Partikelfilter, insbesondere Filterkörper, wird durch Formgebung des Trägermaterials oder durch Abstandshalter hergestellt. Durch diese Beabstandung der Baueinheit von dem Partikelfilter insbesondere von dem Filterkörper, kann ein direkter Kontakt der Baueinheit mit dem Filterkörper vermieden werden, sodass daraus etwaig resultierende Nachteile vermieden werden können. Alternativ oder zusätzlich kann die Asche durch die Beabstandung besonders vorteilhaft verteilt und somit auf einfache Weise und besonders vorteilhaft in den Filterkörper eingebracht werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Trägermaterial und/oder der Aschebildner oder Aschebestandteil wenigstens zwei Schichten oder eine Form auf, welche mindestens einen Hohlraum zum Einbringen des Aschebildners oder Aschebestandteils bereitstellt. Mit anderen Worten begrenzen die Schichten jeweils teilweise einen Hohlraum oder die Form weist einen Hohlraum auf, wobei der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil in den Hohlraum eingebracht ist beziehungsweise wird. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist beispielsweise der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil in dem Hohlraum aufgenommen, welcher durch die Schichten beziehungsweise die Form gebildet ist. Hierdurch kann der Filterkörper auf besonders einfache und kostengünstige Weise mit der Asche versehen werden.
Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil auf das Trägermaterial gedruckt wodurch wenigstens eine Druckschicht aus dem Aschebildner beziehungsweise aus dem Aschebestandteil hergestellt wird. Bei dem Drucken handelt es sich vorzugsweise um ein 3D-Drucken, mittels welchem der Aschebestandteil beziehungsweise der Aschebildner auf das Trägermaterial gedruckt wird. Hierdurch wird das Trägermaterial mit wenigstens einer Druckschicht versehen, die durch den Aschebildner beziehungsweise durch den Aschebestandteil gebildet ist. Auf diese Weise kann die zuvor beschriebene Baueinheit besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden, sodass die Asche besonders kostengünstig in den Filterkörper eingebracht werden kann.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn in der wenigstens einen Druckschicht eine lokal unterschiedliche Verteilung des Aschebildners beziehungsweise des Aschebestandteils auf dem Trägermaterial erzeugt wird.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil aus wenigstens zwei verschiedenen Materialien gebildet ist. Mit anderen Worten weilst der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil wenigstens zwei voneinander unterschiedliche Materialien auf. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass ein jeweiliges Material, aus welchem der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil gebildet ist, in lokal unterschiedlicher Konzentration auf und/oder an und/oder in dem Trägermaterial auf- oder eingebracht wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil und/oder das Trägermaterial anschließend oder vorher gelocht, genadelt oder perforiert, um eine Durchströmbarkeit zu erhöhen. Beispielsweise werden der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil und/oder das Trägermaterial gelocht, bevor diese stromauf des Filterkörpers angeordnet werden. Durch das Lochen, Nadeln beziehungsweise Perforieren wird der Aschebildner beziehungsweise der Aschebestandteil und/oder das Trägermaterial mit wenigstens einer oder vorzugsweise mit mehreren Durchströmöffnungen versehen, welche von dem Abgas durchströmt werden können. Hierdurch kann der Abgasgegendruck besonders gering gehalten werden.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass als der Aschebildner beziehungsweise als der Aschebestandteil Metalle, Metalloxide oder Metallverbindungen verwendet werden, wodurch Asche besonders einfach und kostengünstig in den Filterkörper eingebracht werden kann.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird im Rahmen einer Fertigung des mit dem Partikelfilter ausgestatteten Fahrzeugs die Verbrennungskraftmaschine des Fahrzeugs derart betrieben, dass zumindest im Bereich des Aschebildners beziehungsweise des Aschebestandteils Bedingungen eingestellt werden, die für einen Eintrag der Asche in den Filterkörper und/oder für eine Zerlegung beziehungsweise Auflösung des Trägermaterials geeignet sind. Insbesondere umfassen die Bedingungen eine solche Temperatur, insbesondere eine solch hohe Temperatur, des Abgases, dass das Abgas, insbesondere dessen Temperatur, eine Verbrennung des Aschebildners und/oder eine Zerlegung beziehungsweise Auflösung des Trägermaterials und/oder insbesondere dann, wenn das Trägermaterial ein Aschebildner ist, eine Verbrennung des Trägermaterials und/oder ein Lösen des Aschebildners beziehungsweise des Aschebestandteils von dem Trägermaterial bewirkt. Durch die Bedingungen kann somit beispielsweise die zuvor genannte Baueinheit zerlegt beziehungsweise aufgelöst werden, sodass auf besonders einfache Weise eine hinreichend hohe Menge der Asche in den Filterkörper eingebracht werden kann.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine Temperatur und/oder ein Massenstrom des durch den Partikelfilter und dabei insbesondere durch den Filterkörper strömenden Abgases der Verbrennungskraftmaschine des mit dem Partikelfilter ausgestatteten Fahrzeugs derart eingestellt, dass die Asche zumindest überwiegend auf wenigstens einer Wand des Filterkörpers abgelagert wird. Hierdurch kann auf einfache Weise eine besonders hohe Filtrationsrate des Filterkörpers realisiert werden.
Die Verbrennungskraftmaschine kann beispielsweise als Ottomotor ausgebildet beziehungsweise betreibbar sein oder betrieben werden. Ferner ist es denkbar, dass die Verbrennungskraftmaschine als Dieselmotor ausgebildet beziehungsweise betreibbar sein oder betrieben werden kann. Die Verbrennungskraftmaschine könnte ferner als Gasturbine, Dampfmaschine oder andere Verbrennungskraftmaschine ausgebildet sein. Die Erfindung ist somit für jedwede Verbrennungskraftmaschine verwendbar.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass als der Aschebildner oder der Aschebestandteil Metalle, Metalloxide oder Metallverbindungen verwendet werden beziehungsweise dass der Aschebestandteil beziehungsweise der Aschebildner Metalle, Metalloxide oder Metallverbindungen aufweist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass als der Aschebildner oder der Aschebestandteil Alkalimetalle, Alkalimetalloxide, Alkalimetallhydroxide, Alkalimetallcarbonate oder Alkalimetallverbindungen verwendet werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass als der Aschebildner oder der Aschebestandteil Alkalimetalle in Verbindungen mit Silizium vorliegen, beispielsweise sogenanntes Wasserglas.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass als der Aschebildner oder der Aschebestandteil Erdalkalimetalle, Erdalkalimetalloxide, Erdalkalimetallhydroxide, Erdalkalimetallcarbonate oder Erdalkalimetallverbindungen verwendet werden. Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass als der Aschebildner oder der Aschebestandteil Magnesium, Magnesiumoxid, Magnesiumcarbonat, Magnesiumhydroxid oder Magnesiumverbindungen verwendet werden.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn als der Aschebildner oder der Aschebestandteil Calcium, Calciumoxid, Calciumcarbonat, Calciumhydroxid oder Calciumverbindungen verwendet werden.
Zur Erfindung gehört auch ein Partikelfilter für eine Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeugs, mit einem von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren beziehungsweise umströmbaren Filterkörper zum Filtern von etwaig im Abgas enthaltenen Partikeln, insbesondere Rußpartikeln.
Um nun Asche auf besonders einfache Art und Weise in den Filterkörper des Partikelfilters einbringen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in Strömungsrichtung des Abgases stromauf des Filterkörpers wenigstens ein Aschebildner oder wenigstens ein Aschebestandteil zumindest mittelbar an wenigstens einem Trägermaterial angeordnet ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahren sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Abgastrakts anzusehen und umgekehrt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen
Partikelfilters gemäß einer ersten Ausführungsform für ein Fahrzeug, insbesondere für eine Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeugs, wobei anhand von Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht ist;
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht des erfindungsgemäßen
Partikelfilters gemäß einer zweiten Ausführungsform, wobei anhand von Fig. 2 das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht ist; Fig. 3 eine schematische Schnittansicht des erfindungsgemäßen
Partikelfilters gemäß einer dritten Ausführungsform, wobei anhand von Fig. 3 das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulicht ist;
Fig. 4 eine schematische Schnittansicht des erfindungsgemäßen
Partikelfilters gemäß einer vierten Ausführungsform, wobei anhand von Fig. 4 das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einer vierten Ausführungsform veranschaulicht ist;
Fig. 5 eine schematische Schnittansicht des erfindungsgemäßen
Partikelfilters gemäß einer fünften Ausführungsform, wobei anhand von Fig. 5 das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einer fünftem Ausführungsform veranschaulicht ist;
Fig. 6 eine schematische Perspektivansicht eines Trägermaterials des erfindungsgemäßen Partikelfilters gemäß einer sechsten Ausführungsform;
Fig. 7 eine schematische E eines Trägermaterials des erfindungsgemäßen
Partikelfilters gemäß einer siebten Ausführungsform;
Fig. 8 eine schematische Perspektivansicht eines Trägermaterials des erfindungsgemäßen Partikelfilters gemäß einer achten Ausführungsform;
Fig. 9 eine schematische Perspektivansicht eines Trägermaterials des erfindungsgemäßen Partikelfilters gemäß einer neunten Ausführungsform; und
Fig. 10 eine schematische Darstellung des als Kraftfahrzeug ausgebildeten
Fahrzeugs, welches mit dem Partikelfilter und einer Verbrennungskraftmaschine ausgestattet ist.
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht einen Partikelfilter 1 gemäß einer ersten Ausführungsform eines Fahrzeugs, welches als Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Insbesondere ist das Fahrzeug als Kraftwagen und dabei vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Fahrzeug ist in Fig. 10 schematisch dargestellt und dort mit 15 bezeichnet. Das Fahrzeug 15 ist mit dem Partikelfilter 1 und mit einer Verbrennungskraftmaschine 14 ausgestattet, welche vorzugsweise als Ottomotor ausgebildet ist beziehungsweise als Ottomotor betrieben wird. Alternativ kann die Verbrennungskraftmaschine 14 ein Dieselmotor oder aber eine andere Verbrennungskraftmaschine sein. Die Verbrennungskraftmaschine 14 weist wenigstens einen oder mehrere Brennräume auf, welche beispielsweise als Zylinder ausgebildet sind. Während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 14 wird der jeweiligen Brennraum zumindest mit Luft und Kraftstoff, insbesondere flüssigem Kraftstoff, versorgt, sodass im jeweiligen Brennraum ein Kraftstoff-Luft- Gemisch entsteht. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird verbrannt, woraus Abgas der Verbrennungskraftmaschine 14 resultiert. Dies bedeutet, dass während des befeuerten Betriebs in der Verbrennungskraftmaschine 14, insbesondere in dem jeweiligen Brennraum Abgas entsteht, welches von der Verbrennungskraftmaschine 14 bereitgestellt wird. Dabei ist ein Abgastrakt 16 vorgesehen, mittels welchem das Abgas aus dem jeweiligen Brennraum abgeführt wird. Somit ist der Abgastrakt 16 von dem Abgas durchströmbar beziehungsweise während des befeuerten Betriebs wird der Abgastrakt 16 von dem Abgas durchströmt. Der Partikelfilter 1 ist dabei in dem Abgastrakt 16 angeordnet und von dem Abgas durchströmbar. Mittels des Partikelfilters 1 werden etwaig im Abgas enthaltene Partikel, insbesondere Rußpartikel, zumindest teilweise aus dem Abgas gefiltert, indem sich die Partikel aus dem den Partikelfilter 1 durchströmenden Abgas an den Partikelfilter 1 , insbesondere in dessen Inneren, ablagern. Mit zunehmender Betriebsdauer nimmt eine Menge an in dem Partikelfilter 1 abgelagerten Partikeln zu, wobei diese Menge der Partikel auch als Beladung des Partikelfilters 1 bezeichnet wird. Um die Beladung des Partikelfilters 1 zumindest zu reduzieren, wird der Partikelfilter 1 einer Regeneration unterzogen. Diese Regeneration wird auch als Filterregeneration bezeichnet.
Der Partikelfilter 1 umfasst ein Gehäuse 2, in welchem ein von dem Abgas durchströmbarer Filterkörper 3 angeordnet ist. Der Filterkörper 3 ist beispielsweise ein separat von dem Gehäuse 2 ausgebildetes Bauelement und dabei in dem Gehäuse 2 angeordnet. Der Filterkörper 3 weist eine Vielzahl von in den Fig. nicht näher erkennbaren Kanälen und/oder Durchströmöffnungen auf, welche während des befeuerten Betriebs von dem Abgas durchströmt werden. Eine Strömungsrichtung des Abgases durch den Partikelfilter 1 ist in Fig. 1 durch einen Pfeil 6 veranschaulicht, wobei das Abgas entlang der beziehungsweise in die Strömungsrichtung durch den Partikelfilter 1 strömt.
Um nun besonders frühzeitig eine besonders hohe Filtrationsrate beziehungsweise Filtrationseffizienz des Partikelfilters 1 realisieren zu können, wird ein Verfahren zum Betreiben des Partikelfilters 1 durchgeführt. Bei dem Verfahren wird Asche in den Filterkörper 3 gezielt eingebracht. Um dabei die Asche auf besonders einfache und somit kostengünstige Weise in den Filterkörper einbringen zu können, ist in Strömungsrichtung des Abgases stromauf des Filterkörpers 3 wenigstens ein Ascheelement 8 zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an wenigstens einem Trägermaterial 9 angeordnet. Dabei sind das Ascheelement 8 und das Trägermaterial 9 in dem Gehäuse 2 und dabei stromauf des Filterkörpers 3 angeordnet, wobei beispielsweise zumindest das Ascheelement 8, insbesondere zumindest in Strömungsrichtung des Abgases, von dem Filterkörper 3 beabstandet ist. Im Rahmen des zuvor genannten Verfahrens ist es somit vorgesehen, dass bezogen auf die Strömungsrichtung des den Partikelfilter 1 durchströmenden Abgases stromauf des Filterkörpers 3 das wenigstens eine Ascheelement 8 zumindest mittelbar an dem wenigstens einem Trägermaterial 9 angeordnet wird.
Das wenigstens eine Ascheelement 8 kann beispielsweise wenigstens ein Aschebildner sein, aus welchem die in dem Filterkörper 3 einzubringende Asche insbesondere derart gebildet wird, dass der Aschebildner durch das Abgas, insbesondere durch dessen Temperatur, verbrannt wird. Hierdurch werden aus dem Aschebildner Verbrennungsrückstände erzeugt, wobei es sich bei den Verbrennungsrückständen des Aschebildners um die Asche handelt. Diese Asche wird dann in den Filterkörper 3 eingebracht, insbesondere dadurch, dass das Abgas die Verbrennungsrückstände, das heißt die Asche mitnimmt und somit in den Filterkörper 3 transportiert. Ferner ist es denkbar, dass es sich bei dem wenigstens einen Ascheelement 8 um wenigstens einen Aschebestandteil handelt. Der Aschebestandteil ist per se Asche und bildet somit per se zumindest einen Teil der Asche, welche in den Filterkörper 3 einzubringen ist beziehungsweise eingebracht wird. Mit anderen Worten bildet der Aschebestandteil zumindest einen Teil der Asche, ohne dass der Aschebestandteil verbrannt wird. Das Ascheelement 8 und das Trägermaterial 9 sind jeweils feste Komponenten. Dies bedeutet, dass das Ascheelement 8 und das Trägermaterial 9 eine festen Aggregatszustand aufweisen, während sie in Strömungsrichtung des den Partikelfilter 1 durchströmenden Abgases stromauf des Filterkörpers 3 positioniert beziehungsweise angeordnet werden. Bei der ersten Ausführungsform sind die Komponenten, das heißt das Ascheelement 8 und das Trägermaterial 9 beispielsweise miteinander verbunden beziehungsweise aneinander gehalten. Insbesondere ist es denkbar, dass das Ascheelement 8 auf und/oder in dem Trägermaterial 9, insbesondere in einem Hohlraum des Trägermaterials 9, angeordnet ist.
Das Ascheelement 8 und das Trägermaterial 9 bilden beispielsweise eine Baueinheit, welche beispielsweise insgesamt in festem Aggregatszustand in dem Gehäuse 2 und dabei stromauf des Filterkörpers 3 angeordnet ist beziehungsweise wird. Bei der ersten Ausführungsform sind beziehungsweise werden die Baueinheit und somit das Ascheelement 8 und das Trägermaterial 9 stromauf auf einer bezogen auf die Strömungsrichtung eingangsseitigen Stirnseite 7 des Filterkörpers 3 angeordnet, wobei die Baueinheit, insbesondere über das Trägermaterial 9, beispielsweise zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an der Stirnseite 7 des Filterkörpers 3 angeordnet beziehungsweise abgestützt ist beziehungsweise wird. Die Baueinheit kann beispielsweise durch ein Knäul oder durch eine Mehrzahl von Knäulen gebildet sein, wobei das jeweilige Knäul aus Metallpapier gebildet sein kann. Dies bedeutet, dass das jeweilige Knäul beispielsweise Papier als das Trägermaterial 9 und Metall als das Ascheelement 8 aufweist, insbesondere dann, wenn das Ascheelement 8 als Aschebildner ausgebildet ist. Das Metall ist somit auf beziehungsweise an dem Papier angeordnet und mit diesem verknäult und zu dem jeweiligen Knäul geformt.
Bei der ersten Ausführungsform sind das Ascheelement 8 und das Trägermaterial 9 separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Komponenten, wobei das Ascheelement 8 an dem Trägermaterial angeordnet und dabei gehalten ist. Insbesondere ist das Ascheelement 8 auf dem Trägermaterial 9, insbesondere auf einer Oberfläche des Trägermaterials 9, angeordnet und daran gehalten. Das Trägermaterial 9 ist beispielsweise ein von einem Aschebildner und einem Aschebestandteil unterschiedliches Material.
Die Baueinheit und somit das Ascheelement 8 und das Trägermaterial 9 können sehr einfach in einem Einlassbereich 11 des Gehäuses 2 angeordnet werden, wobei die Baueinheit vorliegend stromab eines sich trichterförmig erweiternden Abschnitts des Einlassbereichs 11 angeordnet sind. Insbesondere ist die Baueinheit in einem weiteren Abschnitt des Einlassbereiches 1 1 angeordnet, wobei der weitere Abschnitt beispielsweise zumindest innenumfangsseitig die Form eines geraden Kreiszylinders aufweisen kann. Beispielsweise können das Ascheelement 8 und das Trägermaterial 9 insbesondere in einem Zustand, in welchem das Ascheelement 8 an dem Trägermaterial 9 angeordnet ist und somit die Baueinheit bildet, über eine frontseitige Zugangsöffnung des Partikelfilters 1 in das Gehäuse 2, insbesondere in den Einlassbereich 1 1 , eingebracht, insbesondere in das Gehäuse 2 beziehungsweise in den Einlassbereich 1 1 hineingestopft, werden. Selbst wenn mehrere Baueinheiten wie beispielsweise Knäule in dem Einlassbereich 1 1 angeordnet werden, kann der Filterkörper 3 dennoch gut von Abgas um- beziehungsweise durchströmt werden. Auf die Baueinheit, insbesondere auf das Ascheelement 8 und/oder auf das Trägermaterial 9, kann wenigstens ein Hilfsmittel aufgebracht sein, welches für ein vorteilhaftes Anhaften der Baueinheit an der Stirnseite 7 des Filterkörpers 3 sorgt. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Baueinheit im Wesentlichen flächig ausgebildet ist und an der Stirnseite 7 im Wesentlichen flächig anliegt.
Als das Ascheelement 8, insbesondere als der Aschebildner oder Aschebestandteil, können Metalle, Metalloxide oder Metallverbindungen verwendet werden. Insbesondere kann das Ascheelement 8 einen Schlamm aufweisen, welcher Metall und/oder Oxide, insbesondere Metalloxide, umfassen kann. Ein solcher Metallschlamm kann sehr aufwandsarm stromauf des Filterkörpers 3 angeordnet und beispielsweise auf die Stirnseite 7 aufgebracht werden. Ferner ist es denkbar, eine Metallsuspension des Ascheelements 8 auf das Trägermaterial 9 aufzubringen, welche beispielsweise auf Papier und/oder Kunststoff gebildet sein kann. Beispielsweise durch Einstellen eines Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 14 können Bedingungen eingestellt werden, welche bewirken, dass sich die von dem Ascheelement 8 bereitgestellte Asche zumindest überwiegend in dem beziehungsweise auf den Filterkörper 3, insbesondere auf Wänden des Filterkörpers 3, ablagert. Dies kann erreicht werden, indem durch einen entsprechenden Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 14, welche stromauf des Partikelfilters 1 angeordnet ist, in dem Partikelfilter 1 und dabei zumindest in dem Bereich der Baueinheit eine geeignete und dabei hinreichend hohe Temperatur und ein geeigneter Massestrom des Abgases eingestellt werden. Beispielsweise beim Durchströmen des Filterkörpers 3 werden die im Abgas enthaltenen Partikel mittels des Filterkörpers 3 zurückgehalten. Das Einbringen der Asche in den Filterkörper 3 wird bevorzugt bei einem Erstbetrieb der Verbrennungskraftmaschine 14 durchgeführt. Bei diesem Erstbetrieb wird die Verbrennungskraftmaschine 14 in ihrem befeuerten Betrieb betrieben. Durch einen entsprechenden Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 14 wird bevorzugt im Zuge einer Herstellung des Fahrzeugs 15 sichergestellt, dass in dem Einlassbereich 1 1 und somit zumindest im Bereich der Baueinheit Bedingungen herrschen, die für einen Eintrag der Asche in den Filterkörper 3 geeignet sind. Durch die Bedingungen wird beispielsweise das Ascheelement 8 von dem Trägermaterial 9 gelöst und/oder das Ascheelement 8 wird insbesondere dann, wenn das Ascheelement 8 als ein Aschebildner ausgebildet ist, verbrannt und/oder das Ascheelement 8 wird zerlegt beziehungsweise aufgelöst, wodurch die Asche beispielsweise fein verteilt werden kann. Ferner ist es denkbar, dass das Trägermaterial 9 durch die Bedingungen zerlegt beziehungsweise aufgelöst wird, insbesondere dann, wenn als das Trägermaterial 9 wenigstens ein weiterer Aschebildner oder wenigstens ein weiterer Aschebestandteil verwendet wird. Wird als das Trägermaterial 9 beispielsweise der zuvor genannte weitere Aschebildner verwendet, wo kann vorgesehen sein, dass durch die Bedingungen der weitere Aschebildner verbrannt wird, wodurch die in den Filterkörper 3 einzubringende Asche gebildet wird.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform. Bei der zweiten Ausführungsform ist das insbesondere feste beziehungsweise in festem Aggregatszustand vorliegende Trägermaterial 9 als ein beziehungsweise das Ascheelement 8 ausgebildet. Ferner ist es denkbar, dass das Ascheelement 8 dem Trägermaterial 9 beigemischt ist.
Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform. Bei der dritten Ausführungsform sind das Ascheelement 8 und das Trägermaterial 9 als separat voneinander ausgebildete Komponenten ausgebildet, wobei das Aschelement 8 in dem Trägermaterial 9 aufgenommen beziehungsweise eingeschlossen ist, insbesondere vollumfänglich. Das Ascheelement 8 kann insbesondere als granuläre Materie ausgebildete sein beziehungswiese vorliegen. Das Trägermaterial 9, welches als ein Träger ausgebildet sein kann, bildet wenigstens einen Hohlraum 4, in welchem das Ascheelement 8, insbesondere vollständig, aufgenommen ist. Beispielsweise durch Hitze, insbesondere des Abgases, wird beispielsweise wenigstens eine Öffnung des Trägermaterials 9 ausgebildet, wobei das Ascheelement 8 beziehungsweise die Asche beispielsweise über diese Öffnung aus dem Hohlraum 4 ausströmen und dann in den Partikelfilter gelangen kann. Fig. 4 zeigt eine vierte Ausführungsform. Bei der vierten Ausführungsform ist das Ascheelement 8 an dem Trägermaterial 9 gehalten, wobei das Ascheelement 8 und das Trägermaterial 9 als separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Komponente ausgebildet sein können. Dabei ist wenigstens ein oder mehrere Abstandshalter 10 vorgesehen. Der Abstandshalter 10 ist beispielsweise zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Filterkörper 3 und dabei an der auch als Stirnfläche bezeichneten Stirnseite 7 abgestützt. Mittels des Abstandshalters 10 ist das Ascheelement 8, insbesondere zumindest in Strömungsrichtung des Abgases, von dem Filterkörper 3, insbesondere von der Stirnseite 7, beabstandet. Beispielsweise ist das Trägermaterial 9 über den Abstandshalter 10 zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Filterkörper 3, insbesondere an der Stirnseite 7, abgestützt. Die Stirnseite 7 verläuft beispielsweise in einer Ebene, welche sich zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung des Abgases erstreckt. Der jeweilige Abstandshalter 10 ist vorliegend beispielsweise durch das Trägermaterial 9 gebildet. Vorzugsweise ist das Ascheelement 8 vollständig von dem Filterkörper 3 beabstandet, sodass das Ascheelement 8 den Filterkörper 3 nicht berührt. Beispielsweise ist das Ascheelement 8 einstückig ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist vorzugsweise genau ein Ascheelement in Form des Ascheelements 8 vorgesehen.
Fig. 5 zeigt eine fünfte Ausführungsform. Die fünfte Ausführungsform ist beispielsweise eine Kombination der ersten, dritten und vierten Ausführungsform. Die Baueinheit und/oder das Trägermaterial 9 und/oder das Aschelement 8 kann beispielsweise formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Filterkörper 3, insbesondere mit der Stirnseite 7, verbunden sein.
Fig. 6 zeigt das Trägermaterial 9 gemäß einer sechstens Ausführungsform, bei welcher das Trägermaterial 9 ein beziehungsweise das Ascheelement 8 sein kann, oder aber das Ascheelement 8 ist dem Trägermaterial 9 beigemischt. Bei der sechsten Ausführungsform sind Verbindungselemente 5 vorgesehen, welche beispielsweise durch das Trägermaterial 9 und/oder das Ascheelement 8 gebildet sind. Mittels der Verbindungselemente 5 ist das Trägermaterial 9 beziehungsweise das Ascheelement 8 beispielsweise form- und/oder kraftschlüssig mit dem Filterkörper 3 verbunden. Ferner können die Verbindungselemente 5 als Abstandshalteelemente zum Beabstanden des Ascheelements 8 von dem Filterkörper 3, insbesondere von der Stirnseite 7, dienen. Der Partikelfilter 1 , insbesondere der Filterkörper 3, weist beispielsweise eine katalytische wirksame Beschichtung auf. Insbesondere ist zumindest ein Teilbereich des Filterkörpers 3 mit der katalytisch wirksamen Beschichtung versehen. Die katalytisch wirksame Beschichtung wirkt beispielsweise wie ein Oxidationskatalysator beziehungsweise wie ein Oxidationskatalysator, sodass der Partikelfilter 1 als katalytisch wirksamer Partikelfilter ausgebildet ist.
Fig. 7 zeigt eine siebte Ausführungsform. Dabei weist ein Trägermaterial 9‘ kein Ascheelement, das heißt keinen Aschebildner und keinen Aschebestandteil auf. Das Trägermaterial 9 weist beispielsweise einen Träger und ein beziehungsweise das Ascheelement 8 auf, wobei das Trägermaterial 9 mit dem Ascheelement 8 und das Trägermaterial 9‘ als separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Bauelemente ausgebildet sind. Hierzu sind erste Verbindungsteile 12 vorgesehen, welche beispielsweise durch das Trägermaterial 9‘ gebildet sind. Außerdem sind zweite Verbindungsteile 13 vorgesehen, welche beispielsweise durch das Trägermaterial 9, insbesondere dessen Träger, und/oder durch das Ascheelement 8 gebildet sind. Mittels der Verbindungsteile 12 und 13 sind das Trägermaterial 9‘ und das Trägermaterial 9 mit dem Ascheelement 8 miteinander verbunden. Diese Verbindung über die Verbindungsteile 12 und 13 kann beispielsweise kraft- und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig sein. Insbesondere kann die Verbindung der Verbindungsteile 12 und 13 haftend sein.
Fig. 8 zeigt eine achte Ausführungsform, bei welcher das Trägermaterial 9 ein beziehungsweise das Ascheelement 8 ist, oder aber das Ascheelement 8 ist dem Trägermaterial 9 beigemischt.
Schließlich zeigt Fig. 9 eine neunte Ausführungsform. Hierbei ist das Trägermaterial 9 frei von einem Aschelement, sodass das Trägermaterial 9 keinen Aschebildner und keinen Aschebestandteil aufweist. Das Aschelement 8 ist dabei teilweise an dem Trägermaterial 9 angeordnet beziehungsweise gehalten. Ein Trägermaterial 9“ jedoch ist ein Aschelement oder beinhaltet ein Aschelement, wobei die Trägermaterialien 9 und 9“ miteinander verbunden sind. Das Ascheelement 8 ist dabei teilweise auch an dem Trägermaterial 9“ angeordnet beziehungsweise gehalten. Bezugszeichenliste
1 Partikelfilter
2 Gehäuse
3 Filterkörper
4 Hohlraum
5 Verbindungselement
6 Pfeil
7 Stirnseite
8 Ascheelement
9, 9‘, 9“ Trägermaterial
1 1 Einlassbereich
12 Verbindungsteil
13 Verbindungsteil
14 Verbrennungskraftmaschine
15 Fahrzeug
16 Abgastrakt

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines von Abgas durchströmbaren Partikelfilters (1 ) eines Fahrzeugs (15), bei welchem Asche in einen Filterkörper (3) des
Partikelfilters (1 ) eingebracht wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
in Strömungsrichtung (6) des Abgases stromauf des Filterkörpers (3) wenigstens ein Aschebildner (8) oder wenigstens ein Aschebestandteil (8) zumindest mittelbar an wenigstens einem Trägermaterial (9) angeordnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
als der Partikelfilter (1 ) ein katalytisch beschichteter Partikelfilter (1 ) verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
als das wenigstens eine Trägermaterial (9) ein organisches Material verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
als das wenigstens eine Trägermaterial (9) ein Aschebildner oder ein
Aschebestandteil verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens auf, an oder in dem Trägermaterial (9) kein weiterer Aschebildner oder Aschebestandteil Verwendung findet.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägermaterial (9) durch das Abgas zerlegt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägermaterial (9) formschlüssig und/oder kraftschlüssig oder haftend oder lose vor oder auf einer Stirnfläche (7) des Partikelfilters (1 ), insbesondere des Filterkörpers (3), eingebracht wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der wenigstens eine Aschebildner (8) oder Aschebestandteil (8) formschlüssig und/oder kraftschlüssig oder haftend mit dem Trägermaterial (9) verbunden ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der wenigstens eine Aschebildner (8) oder Aschebestandteil (8) lose in dem Trägermaterial (9) angeordnet oder eingeschlossen ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
durch Formgebung des Trägermaterials (9) oder durch Abstandshalter zwischen dem Aschebildner (8) oder Aschebestandteil (8) und dem Trägermaterial (9) einerseits und dem Filterkörper (3) andererseits ein Abstand hergestellt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägermaterial (9) und/oder der Aschebildner (8) oder Aschebestandteil (8) wenigstens zwei Schichten oder eine Form aufweist, welche mindestens einen Hohlraum zum Einbringen des Aschebildners (8) oder Aschebestandteils (8) bereitstellt.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Aschebildner (8) oder Aschebestandteil (8) auf das T rägermaterial (9) mit wenigstens einer Druckschicht gedruckt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der wenigstens einen Druckschicht eine lokal unterschiedliche Verteilung des Aschebildners (8) oder Aschebestandteils (8) auf dem Trägermaterial (9) erzeugt wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Aschebildner (8) oder Aschebestandteil (9) aus wenigstens zwei
verschiedenen Materialien gebildet ist und/oder ein jeweiliges Material, aus welchem der Aschebildner (8) oder der Aschebestandteil (8) gebildet ist, in lokal unterschiedlicher Konzentration auf und/oder an und/oder in dem Trägermaterial (9) auf- oder eingebracht wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Aschebildner (8) und/oder der Aschebestandteil (8) und/oder das
Trägermaterial (9) gelocht, genadelt oder perforiert wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
als der Aschebildner (8) oder der Aschebestandteil (8) Metalle, Metalloxide oder Metallverbindungen verwendet werden.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
als der Aschebildner (8) oder der Aschebestandteil (8) Alkalimetalle,
Alkalimetalloxide, Alkalimetallhydroxide, Alkalimetallcarbonate oder
Alkalimetallverbindungen verwendet werden.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
als der Aschebildner (8) oder der Aschebestandteil (8) Alkalimetalle in
Verbindungen mit Silizium verwendet werden.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
als der Aschebildner (8) oder der Aschebestandteil (8) Erdalkalimetalle,
Erdalkalimetalloxide, Erdalkalimetallhydroxide, Erdalkalimetallcarbonate oder Erdalkalimetallverbindungen verwendet werden.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
als der Aschebildner (8) oder der Aschebestandteil (8) Magnesium,
Magnesiumoxid, Magnesiumcarbonat, Magnesiumhydroxid oder
Magnesiumverbindungen verwendet werden.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
als der Aschebildner (8) oder der Aschebestandteil (8) Calcium, Calciumoxid, Calciumcarbonat, Calciumhydroxid oder Calciumverbindungen verwendet werden.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Rahmen einer Fertigung des mit dem Partikelfilter (1 ) ausgestatteten
Fahrzeugs (15) eine Verbrennungskraftmaschine (14) des Fahrzeugs (15) derart betrieben wird, dass zumindest im Bereich (11 ) des wenigstens einen
Aschebildners (8) oder Aschebestandteils (8) Bedingungen eingestellt werden, die für einen Eintrag der Asche in den Filterkörper (3) und/oder für eine
Zerlegung des Trägermaterials (9) geeignet sind.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Temperatur und/oder ein Massenstrom des durch den Partikelfilter (1 ) strömenden Abgases einer Verbrennungskraftmaschine (14) des mit dem Partikelfilter (1 ) ausgestatteten Fahrzeugs (15) derart eingestellt wird, dass die Asche zumindest überwiegend auf wenigstens einer Wand (12) des Filterkörpers (3) abgelagert wird.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Partikelfilter (1 ) zum Filtern von Partikeln aus dem Abgas einer als Ottomotor betriebenen Verbrennungskraftmaschine (14) des mit dem Partikelfilter (1 ) ausgestatteten Fahrzeugs (15) verwendet wird.
25. Partikelfilter (1 ) für eine Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeugs, mit einem von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Filterkörper (3) zum Filtern von Partikeln aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
in Strömungsrichtung (6) des Abgases stromauf des Filterkörpers (3) wenigstens ein Aschebildner (8) oder wenigstens ein Aschebestandteil (8) zumindest mittelbar an wenigstens einem Trägermaterial (9) angeordnet ist.
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WO (1) WO2019170388A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11519310B2 (en) 2019-02-15 2022-12-06 Cummins Emission Solutions Inc. Method and apparatus to enhance fractional efficiency of diesel and gasoline particulate filters
GB2607525A (en) * 2019-02-15 2022-12-07 Cummins Emission Solutions Inc Method and Apparatus to Enhance Fractional Efficiency of Diesel and Gasoline Particulate Filters

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11268413B2 (en) * 2019-05-07 2022-03-08 Ford Global Technologies, Llc Method and system for gasoline particulate filter

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100266461A1 (en) * 2009-04-16 2010-10-21 Massachusetts Institute Of Technology Method For Reducing Pressure Drop Through Filters, And Filter Exhibiting Reduced Pressure Drop
DE102016103735A1 (de) * 2016-03-02 2017-09-07 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zur künstlichen Veraschung eines Partikelfilters
EP3388645A1 (de) * 2017-04-12 2018-10-17 Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG Verfahren zur herstellung einer einen partikelfilter aufweisenden abgasanlage eines ottomotors sowie abgasanlage eines ottomotors

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6989045B2 (en) * 2002-04-12 2006-01-24 Illinois Valley Holding Co. Apparatus and method for filtering particulate and reducing NOx emissions
WO2005009922A1 (ja) * 2003-07-25 2005-02-03 Ngk Insulators, Ltd. セラミックス多孔質体及びその透過性能評価方法
DE102008011464A1 (de) * 2008-02-27 2009-09-03 Robert Bosch Gmbh Abgasnachbehandlungssystem mit verbessertem Heizkonzept
US10287938B2 (en) 2015-06-15 2019-05-14 Ford Global Technologies, Llc System and methods for reducing particulate matter emissions
US10309793B2 (en) * 2017-05-26 2019-06-04 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for particulate filter regeneration

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100266461A1 (en) * 2009-04-16 2010-10-21 Massachusetts Institute Of Technology Method For Reducing Pressure Drop Through Filters, And Filter Exhibiting Reduced Pressure Drop
DE102016103735A1 (de) * 2016-03-02 2017-09-07 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zur künstlichen Veraschung eines Partikelfilters
EP3388645A1 (de) * 2017-04-12 2018-10-17 Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG Verfahren zur herstellung einer einen partikelfilter aufweisenden abgasanlage eines ottomotors sowie abgasanlage eines ottomotors

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11519310B2 (en) 2019-02-15 2022-12-06 Cummins Emission Solutions Inc. Method and apparatus to enhance fractional efficiency of diesel and gasoline particulate filters
GB2607525A (en) * 2019-02-15 2022-12-07 Cummins Emission Solutions Inc Method and Apparatus to Enhance Fractional Efficiency of Diesel and Gasoline Particulate Filters
GB2607525B (en) * 2019-02-15 2023-03-29 Cummins Emission Solutions Inc Apparatus to enhance fractional efficiency of diesel and gasoline particulate filters
US11753975B2 (en) 2019-02-15 2023-09-12 Cummins Emission Solutions Inc. Method and apparatus to enhance fractional efficiency of diesel and gasoline particulate filters

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