DE3444472C1 - Abgasfilter fuer Dieselmotoren - Google Patents

Description

schlossenen Kanal, bei dem sich der Stopfen in der Tiefe
befindet, wie sie unter der entsprechenden Ziffer aus der
F i g. 1 entnehmbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

1 2 durch den Rußabbrand weitgehend vermieden wird. Patentansprüche: Diese Aufgabe wird bei einem Abgasfilter für Dieselmotoren, das aus einem monolithischen Filterblock aus

1. Abgasfilter für Dieselmotoren bestehend aus poröser Keramik mit einer Vielzahl von in Hauptströeinem monolithischen Filterblock aus poröser Kera- 5 mungsrichtung der Abgase verlaufenden Kanälen, die mik mit einer Vielzahl von in Hauptstromrichtung jeweils abwechselnd am stromaufwärtigen oder stromder Abgase verlaufenden Kanälen, die abwechselnd abwärtigen Ende verschlossen sind, besteht, dadurch gejeweils am stromaufwärtigen oder stromabwärtigen löst, daß die am stromabwärtigen Ende gelegenen Ver-Ende verschlossen sind, dadurch gekenn- Schlüsse in Hauptströmungsrichtung gesehen gegeneinzeichne t, daß die am stromabwärtigen Ende ge- ίο ander versetzt sind.

legenen Verschlüsse (Stopfen 1 bis 6) in Hauptströ- Es hat sich gezeigt, daß durch diese Staffelung der

mungsrichtung gesehen gegeneinander versetzt Verschlüsse der Strömungskanäle am stromabwärtigen

sind. Ende eine bessere Verteilung der beim Rußabbrand ent-

2. Abgasfilter nach Anspruch 1, dadurch gekenn- stehenden Wärme möglich ist, so daß eine Schädigung zeichnet, daß die Versetzung 5 bis 150 mm beträgt. 15 des Filtermaterials weitgehend vermieden wird.

Als Filter kommen die üblichen keramischen Monoli-

then zur Anwendung, deren Herstellung allgemein bekannt ist und die in den verschiedenen Ausführungsformen von der Industrie zur Verfügung gestellt werden.

Abgasfilter für Dieselmotoren dienen dazu, den Ruß 20 Betrachtet man die Stirnseite eines derartigen Filteraus dem Dieselmotorabgas auszufiltern. Der Rußaus- blockes, so liegt die Zahl der in der Hauptströmungsstoß der Dieselmotoren gilt nämlich als bedenklich, weil richtung der Abgase verlaufenden Kanäle zwischen etdie Rußpartikel an ihrer Oberfläche geringe Mengen wa 0,5 und 100 Kanälen pro cm² Stirnfläche. Die Wandvon Stoffen adsorbiert enthalten, von denen einige in stärke zwischen den Kanälen liegt etwa zwischen 0,3 höheren Konzentrationen als gesundheitsschädlich gel- 25 und 0,7 mm, und die Porosität des Keramikmaterials ten. liegt üblicherweise zwischen 35 und 55%, bei einem

Die Rußfilter für die Dieselabgase bestehen üblicher- mittleren Porendurchmesser von etwa 10 bis 35 μπι. Der

weise aus einem Monolithen aus poröser Keramik, der Verschluß der Kanäle kann z. B. aus Stopfen aus einer

aus zueinander parallelen dünnwandigen Kanälen auf- keramischen Masse bestehen, wobei sich insbesondere

gebaut ist, welche in Strömungsrichtung der Abgase 30 eine Masse aus Talk und Wasserglas bewährt hat, die in

gesehen über dessen gesamte Länge durchlaufen. Diese pastösem Zustand sehr gut in die Kanäle einbringbar ist.

Kanäle sind abwechselnd jeweils am stromaufwärtigen Es hat sich ferner als besonders günstig erwiesen,

oder stromabwärtigen Ende verschlossen. Die Kanäle wenn die Versetzung 5 bis 150 nun beträgt, was etwa

sind dabei häufig nach Art eines Schachbrettmusters der Länge eines Stopfens entspricht. Wird der Versatz

verschlossen bzw. offen, so daß jeder Kanal ein offenes 35 in Strömungsrichtung gesehen größer, so wird die Aus-

und ein geschlossenes Ende besitzt. Ein derartiges Filter nutzung des Volumens des Filterblockes schlechter,

ist z. B. aus DE-OS 32 32 729 bekannt. Je nach Herstel- während bei einer zu geringen Staffelung die Gefahr

lung des Filters kann das Filter aber auch aus einer der Beschädigung des Keramikmaterials durch die beim

wellpappeähnlichen Bahn spiralig zu einem gasdurch- Abbrand entstehende Wärme zunimmt. Die Staffelung

lässigen Paket aufgewickelt sein. In diesem Fall ist die 40 der Verschlüsse am stromabwärtigen Ende gegeneinan-

Abdeckung der einzelnen Kanäle nicht mehr schach- der kann aber auch dadurch erreicht werden, daß man

brettartig ausgeführt, sondern ebenfalls spiralig. Eine unterschiedlich lange Stopfen in die Strömungskanäle

solche Anordnung wird z. B. in DE-OS 29 51 316 ge- einbringt bzw. unterschiedliche Mengen der pastösen

zeigt. Verschlußmasse in die zu verschließenden Kanäle ein-

Bei Durchleiten der Dieselabgase durch ein derarti- 45 bringt.

ges Filter wird das Auspuffgas, welches durch die ein- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für ein

laßseitig offenen Kanäle eintritt, gezwungen, durch die erfindungsgemäßes Abgasfilter schematisch dargestellt,

porösen Kanalwände hindurch in die benachbarten, aus- Es zeigt

laßseitig offenen Kanäle zu strömen. Dabei sammeln F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Filter mit gestaf-

sich die Rußpartikelchen, die die Kanalwände nicht pas- 50 feiten Verschlußstopfen am Abgasaustritt und

sieren können, in den stromaufwärts offenen Kanälen F i g. 2 ganz schematisch eine Aufsicht auf die gasaus-

an. Bei Erreichen einer bestimmten Entzündungstempe- trittsseitige Stirnfläche, bei der die Anordnung der Ver-

ratur sowie einer ausreichenden Sauerstoffkonzentra- schlußstopfen in einem Quadranten angedeutet ist.

tion im Abgas brennt der angesammelte Ruß ab und das F i g. 1 zeigt einen Teillängsschnitt durch ein Abgasfil-

Filter ist wieder regeneriert Zwischen zwei derartigen 55 ter, bei dem gaseintrittsseitig jeder zweite Kanal 7 durch

Regenerationsvorgängen kommt es mit zunehmender einen Stopfen 9 verschlossen ist. Die Kanäle 8 sind am

Beladung des Filters zu einem nicht unerheblichen An- Gasaustrittsende mit den Stopfen 1 bis 6 verschlossen,

stieg des Abgasgegendrucks. Bei besonders hoher BeIa- wobei die Stopfennummer, wie aus F i g. 1 und 2 ersicht-

dung wird der Rußabbrand sehr heftig. Da sich ein lieh, gleichfalls die Lage des Stopfens im Raum andeutet

Großteil des Rußes und Fremdstoffe vor den auslaßsei- 60 Die Stopfen 1 bis 6 sind dabei gemeinsam jeweils um

tigen Verschlüssen des Keramikkörpers ansammelt, ihre Länge, in Strömungsrichtung gesehen, versetzt,

kommt es dort zu sehr hohen Temperaturen, die mitun- Selbstverständlich kann auch eine andere Anordnung

ter so hoch werden können, daß der Schmelzpunkt des der versetzten Stopfen, als sie hier gezeigt ist, Verwen-

Keramikmaterials überschritten und damit das Filter dung finden. In F i g. 2 wird rein schematisch ein Blick

zerstört wird. 65 auf die austrittsseitige Stirnseite des Filters gezeigt. In

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht so- einem Quadranten sind teilweise die austrittsseitig ver-

mit darin, ein Abgasfilter für Dieselmotoren aus poröser schlossenen Kanäle dargestellt. Die mit den Ziffern 1 bis

Keramik zu finden, bei dem die Gefahr der Zerstörung 6 versehenen Felder bedeuten dabei jeweils einen ver-