DE10219282A1 - Vorrichtung zum Reinigen der Abgase von Dieselmotoren - Google Patents

Abstract

Zum Reinigen der Abgase von Dieselmotoren werden Rußfilter und/oder Katalysatoren verwendet. Die Rußfilter und Katalysatoren werden in Form von Patronen (10.1, 10.2; 20.1, 20.2) eingesetzt. Zwecks einfacher Montage und Demontage sind die Patronen (10.1, 10.2; 20.1, 20.2) in einer Zwischenwand (5) befestigt. Dichtringe (11, 12) sorgen für eine gasdichte Steckverbindung zu den anschließenden Gehäuseteilen (1.1, 1.2).

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Reinigung der Abgase von Dieselmotoren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Sollen die Abgase von Dieselmotoren gereinigt werden, so sind Rußfiltersysteme und/oder Katalysatoren erforderlich. Die Rußfilter müssen regelmäßig regeneriert und von Asche gereinigt werden. Die Regeneration geschieht während des Betriebs, die Aschereinigung in der Werkstatt.

Zwecks Reinigung in der Werkstatt hat es sich als optimal herausgestellt, wenn die Katalysatoren und die Rußfilter als Patronen ausgebildet sind. Die Regeneration während des Betriebs erfordert zusätzliche Maßnahmen. Zur Regeneration der Rußfilter muss der Ruß verbrannt werden, was durch die Zufuhr von Wärme und/oder katalytisch wirksamen Additiven bewirkt wird. Für die Reduktion der Stickoxide in den Katalysatoren wird Ammoniak benötigt, der in Form einer wässrigen Harnstofflösung in den Abgasstrom eingedüst wird.

Da die Platzverhältnisse unter den Kraftfahrzeugen beengt sind, ist es bekannt, Rußfilter und Katalysator in das Schalldämpfergehäuse zu integrieren. Dabei ist darauf zu achten, dass die Gehäuse nicht zu groß und voluminös, die Druckverluste der Abgase nicht zu hoch und die für die Verdampfung der Harnstofflösung erforderliche Mischstrecke nicht zu kurz werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Abgasanlage anzugeben, bei der Rußfilter und Katalysator in das Schalldämpfergehäuse integriert sind und gleichzeitig die soeben beschriebenen Bedingungen erfüllt werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Dank der Befestigung der Rußfilter- und/oder Katalysatorpatronen in einer Zwischenwand und dank der Positionierung dieser Zwischenwand genau an der Trennstelle des Gehäuses sind alle Stirnflächen der Patronen zu Reinigungszwecken mit einem Handgriff optimal zugänglich. Dadurch wird die Arbeitszeit in der Werkstatt deutlich reduziert und das Reinigungsergebnis verbessert.

Unterstützt wird die einfache Demontage und Montage der Patronen durch die gasdichte Steckverbindung zu den im Gehäuse fest untergebrachten, Abgas führenden Einrichtungen, beispielsweise Eingangskonus, Ausgangskonus, Zwischenrohre usw.

Vorteilhafterweise sind die Enden des Gehäuses im Bereich der Trennstelle V-förmig aufgeweitet und ein um das Gehäuse herumgelegtes V-Band verbindet die beiden Gehäuseteile lösbar miteinander. Ein solches V-Band hat den Vorteil, dass es die beiden Gehäuseteile zusammenzieht, wobei die Dichtringe zwischen den Patronen und den Abgas führenden Einrichtungen zusammengepresst werden, so dass sie ihre Dichtfunktion erfüllen können.

Vorzugsweise ist die Zwischenwand so ausgebildet, dass sie das Gehäuse gegen Druck von außen stützt. Dadurch behält das Gehäuse auch an der Trennstelle stets seine Form bei.

Vorteilhafterweise ist die Stirnfläche der Zwischenwand passend zu den Enden des Gehäuses V-förmig geformt und das V-Band presst die Gehäuseenden gegen die Zwischenwand. Auf diese Weise ist die Herstellung der erforderlichen Gasdichtigkeit mit einer einfachen Formgebung sowohl der Zwischenwand als auch der damit korrespondierenden Enden der Gehäuseteile möglich.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Dichtringe als Drahtringe ausgebildet. Drahtringe können dem Druck, der beim Schließen des Gehäuses auftritt, ausreichend nachgeben.

Um die Dichtringe gegen axiale Verschiebung zu sichern, sind gemäß einer Weiterbildung der Erfindung an den Patronen Stützringe angebracht.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Gehäuse Teil eines Schalldämpfers und die Zwischenwand ist akustisch aktiv.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 ausschnittsweise einen Längsschnitt durch ein zweiteiliges Gehäuse im Bereich der Trennebene und

Fig. 2 ausschnittsweise eine Schrägansicht einer Zwischenwand mit Rußfilter- und Katalysatorpatrone.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem zweiteiligen Gehäuse 1.1, 1.2, beispielsweise einem Schalldämpfergehäuse. In das Gehäuse 1.1, 1.2 integriert sind eine Rußfilterpatrone 10.1 und eine Katalysatorpatrone 20.1.

Beide Patronen 10.1, 20.1 sind in einer Zwischenwand 5 befestigt, z. B. eingeschweißt. Die Zwischenwand 5 besitzt dazu Durchzüge passender Größe. Im Bereich der Trennebene zwischen den beiden Gehäusehälften 1.1, 1.2 sind die Enden 7.1, 7.2 der beiden Gehäuseteile V-förmig nach außen aufgeweitet. Die Stirnfläche der Zwischenwand 5 ist dazu passend ebenfalls V-förmig geformt. Dadurch ist es möglich, mit Hilfe eines herumgelegten V-Bandes 6 die beiden Gehäusehälften 1.1, 1.2 mit der Zwischenwand 5 zu verbinden, wobei mit einem Montagevorgang die mechanische Festigkeit und die Gasdichtigkeit hergestellt werden.

Des weiteren erkennt man im Inneren des zweiteiligen Gehäuses 1.1, 1.2 ein erstes Rohr 2, welches das vom Dieselmotor kommende Abgas der Rußfilterpatrone 10.1 zuführt, ein weiteres Rohr 3, welches das aus der Rußfilterpatrone 10.1 austretende Abgas umlenkt und der Katalysatorpatrone 20.1 zuführt, und schließlich ein drittes Rohr 4, welches das aus der Katalysatorpatrone 20.1 austretende katalytisch entgiftete Abgas weiterleitet. Um eine einfache Montage und Demontage der Patronen 10.1, 20.1 zu ermöglichen, ist zwischen den Rohren 2, 3, 4 und den Patronen 10.1, 20.1 jeweils eine Steckverbindung vorgesehen. Dazu sind die Enden der Rohre aufgeweitet, um jeweils einen Dichtring 11, 12, 21, 22 aufzunehmen. Um diese Dichtringe 11, 12, 21, 22 gegen axiale Verschiebung zu sichern, sind auf den Patronen 10.1, 20.1 Stützringe 13, 23 vorgesehen. Die Dichtringe 11, 12, 21, 22 sind vorzugsweise wenigstens teilweise elastisch, beispielsweise in Form von Drahtgestrickringen, und werden beim Schließen des Gehäuses 1.1, 1.2 so unter Druck gesetzt, dass sie ihre Dichtfunktion erfüllen können.

Fig. 2 zeigt als Schrägansicht die Zwischenwand 5, hier mit zwei parallelen Rußfilterpatronen 10.1, 10.2 und zwei parallelen Katalysatorpatronen 20.1, 20.2. Es versteht sich, dass die Zahl der parallelen Patronen entsprechend der Größe des Motors variiert werden kann. Angedeutet erkennt man die Rohre 2, 3, 4, die das Dieselabgas den Rußfilterpatronen 10.1, 10.2 zuführen, das gefilterte Abgas von den Rußfilterpatronen 10.1, 10.2 zu den Katalysatorpatronen 20.1, 20.2 umlenken und schließlich das aus den Katalysatorpatronen 20.1, 20.2 austretende Abgas weiterleiten. Auf das die Abgase abführende Rohr 4 kann verzichtet werden, wenn die Einheit aus Zwischenwand 5 und Patronen 10.1, 10.2, 20.1, 20.2 in das Gehäuse eines Schalldämpfers integriert ist. Hier können die aus den Katalysatorpatronen austretenden Abgase direkt in eine Kammer des Schalldämpfers einströmen.

Wird die Zwischenwand 5 zusätzlich so ausgebildet, dass sie akustisch aktiv ist, beispielsweise durch Anbringen geeigneter Perforationen, so kann auch die Gehäusekammer, die die Umlenkrohre 3 aufnimmt, schalldämpfende Aufgaben übernehmen.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Reinigung der Abgase von Dieselmotoren, im wesentlichen umfassend
ein wenigstens zweiteiliges Gehäuse (1.1, 1.2),
darin wenigstens eine Rußfilterpatrone (10.1, 10.2) und/oder wenigstens eine Katalysatorpatrone (20.1, 20.2)
und Einrichtungen (2, 3, 4) zum Führen der Abgase in die, zwischen den und aus den Patronen (10,1, 10.2, 20.1, 20.2),
das Gehäuse (1.1, 1.2) ist so zu öffnen, dass die Patronen (10.1, 10.2, 20.1, 20.2) zur Reinigung zugänglich sind, gekennzeichnet durch die Merkmale:
die Patronen (10.1, 10.2, 20.1, 20.2) sind in einer Zwischenwand (5) befestigt,
Dichtringe (11, 12, 21, 22) sorgen für eine gasdichte Steckverbindung zwischen den Patronen (10.1, 10.2, 20.1, 20.2) und den Abgas führenden Einrichtungen (2, 3, 4),
eine Trennebene des Gehäuses (1.1, 1.2) liegt im Bereich der Zwischenwand (5).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale:
die Enden (7.1, 7.2) des Gehäuses (1.1, 1.2) im Bereich der Trennebene sind V-förmig aufgeweitet,
ein V-Band (6) verbindet die beiden Gehäuseteile (1.1, 1.2).

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch das Merkmal:
die Zwischenwand (5) stützt das Gehäuse (1.1, 1.2) gegen Druck von außen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch das Merkmal:
die Stirnfläche der Zwischenwand (5) ist passend zu den Enden (7.1, 7.2) des Gehäuses (1.1, 1.2) V-förmig geformt,
das V-Band (6) presst die Gehäuseenden (7.1, 7.2) gegen die Zwischenwand (5).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch das Merkmal:
die Dichtringe (11, 12, 21, 22) sind Drahtringe.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch das Merkmal:
Stützringe (13, 23) sichern die Dichtringe (11, 12, 21, 22) gegen axiales Verschieben.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Merkmale:
das Gehäuse (1.1, 1.2) ist Teil eines Schalldämpfers,
die Zwischenwand (5) ist akustisch aktiv.