DE3717141A1 - Abgasanlage fuer mehrzylinder-dieselbrennkraftmaschinen - Google Patents

Abgasanlage fuer mehrzylinder-dieselbrennkraftmaschinen

Info

Publication number
DE3717141A1
DE3717141A1 DE19873717141 DE3717141A DE3717141A1 DE 3717141 A1 DE3717141 A1 DE 3717141A1 DE 19873717141 DE19873717141 DE 19873717141 DE 3717141 A DE3717141 A DE 3717141A DE 3717141 A1 DE3717141 A1 DE 3717141A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust
exhaust system
burner
filters
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19873717141
Other languages
English (en)
Inventor
Dieter Dr Goerlich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Webasto SE
Original Assignee
Webasto SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Webasto SE filed Critical Webasto SE
Priority to DE19873717141 priority Critical patent/DE3717141A1/de
Priority to US07/196,557 priority patent/US4848083A/en
Priority to JP63123760A priority patent/JPS63306218A/ja
Publication of DE3717141A1 publication Critical patent/DE3717141A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/025Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/031Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters having means for by-passing filters, e.g. when clogged or during cold engine start
    • F01N3/032Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters having means for by-passing filters, e.g. when clogged or during cold engine start during filter regeneration only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2410/00By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device
    • F01N2410/04By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device during regeneration period, e.g. of particle filter
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2490/00Structure, disposition or shape of gas-chambers
    • F01N2490/10Two or more expansion chambers in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00Gas separation
    • Y10S55/30Exhaust treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Abgasanlage für Mehrzy­ linder-Dieselbrennkraftmaschinen mit wenigstens einem Par­ tikelfilter in der Abgasleitung und einer Regenerierungsein­ richtung.
Aufgrund der zu erwartenden Abgasvorschriften für Diesel­ brennkraftmaschinen wird es zur Abgasreinigung erforderlich sein, in der Abgasanlage einen Partikelfilter oder Rußfilter anzuordnen, der die Partikel- und Rußbestandteile im Abgas ausfiltert. Bei Mehrzylinder-Dieselbrennkraftmaschinen ist daher ein Partikelfilter erforderlich, der sehr große Ab­ messungen hat und extrem teuer ist. Wenn dieser große Filter beispielsweise durch Verstopfung schadhaft wird, ist die Brennkraftmaschine und somit das mit dieser ausgerüstete Fahrzeug nicht mehr betriebsfähig. Wenn man nun bei einer Mehrzylinder-Dieselbrennkraftmaschine in der Abgasanlage zwei Partikelfilter vorsieht, so lassen sich diese zwar kleiner dimensionieren und beim Ausfall eines der Partikelfilter ist die Brennkraftmaschine und das damit ausgerüstete Fahr­ zeug noch betriebsfähig, jedoch ergeben sich Schwierigkeiten hinsichtlich des Filterbetriebs. Wenn beispielsweise eines der Filter regeneriert wird, so arbeitet nur noch der andere Filter im Filterbetrieb und der Druck an dem einen im Filter­ betrieb arbeitenden Filter wird so hoch, daß der Motorbetrieb beeinträchtigt wird.Auch wenn ein Filter aufgrund von Schadhaft­ werden ausfällt, ist der an dem noch verbleibenden Filter auftretende Druck für ein übliches Arbeiten zu hoch.
Die Erfindung zielt daher darauf ab, unter Überwindung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten, eine Abgasanlage für Mehrzylinder-Dieselbrennkraftmaschinen der eingangs genannten Art bereitzustellen, die sich kostengünstig verwirklichen läßt und sowohl bei der Regenerierung als auch beim Schad­ haftwerden eines Filters wenigstens noch ein Weiterarbeiten der Mehrzylinder-Dieselbrennkraftmaschine und ein Betreiben eines mit dieser ausgestatteten Fahrzeuges sichergestellt sind.
Nach der Erfindung zeichnet sich eine Abgasanlage für Mehr­ zylinder-Dieselbrennkraftmaschinen mit wenigstens einem Par­ tikelfilter in der Abgasleitung und einer Regenerierungsein­ richtung dadurch aus, daß wenigstens vier Partikelfilter zu­ einander parallel geschaltet in der Abgasleitung angeordnet sind.
Da bei der erfindungsgemäßen Abgasanlage somit wenigstens vier Partikelfilter vorgesehen sind, können diese relativ klein wenig­ stens im Durchmesser bemessen sein, so daß das Einbauvolumen für die Partikelfilter insgesamt gesehen nur unwesentlich ver­ größert wird. Derartige klein bemessene Partikelfilter können jedoch kostengünstig hergestellt werden und lassen sich in der Abgasleitung in einem Abstand von der Mehrzylinder-Dieselbrenn­ kraftmaschine an geeigneter Stelle anordnen. Ferner bringt die erfindungsgemäße Auslegung noch den Vorteil mit sich, daß selbst beim Ausfallen eines der Filter noch wenigstens drei parallel geschaltete Partikelfilter für den Filterbetrieb zur Verfügung stehen, so daß die Mehrzylinder-Dieselbrennkraft­ maschine nahezu unbeeinträchtigt weiterarbeiten und das mit einer solchen Maschine ausgestattete Fahrzeug weiterbetrieben werden kann. Die durch das Ausfallen und/oder durch das Ab­ schalten für die Regenerierung auftretenden Druckänderungen in der Abgasanlage sind relativ gering, da der Abgasdruck nicht allzu stark ansteigt.
Vorzugsweise ist nach der Erfindung die Auslegung derart getroffen, daß jedem Filterpaar eine Regenerierungsein­ richtung in Form eines Brenners zugeordnet und an der Ver­ zweigungsstelle zu den Partikelfiltern eine Klappe angeordnet ist. Bei dieser Ausbildung bildet jedes Paar von Partikel­ filtern zusammen mit der zugeordneten Regenerierungseinrich­ tung eine selbständig funktionsfähige Unterbaugruppe der Abgasanlage, so daß die beiden parallel geschalteten Filter­ paare wechselseitig unbeeinflußt betrieben und regeneriert werden können. Auch benötigt man bei einer solchen Auslegungs­ form im wesentlichen nur eine Klappe pro Filterpaar, die vor­ zugsweise an der Verzweigungsstelle zu den Partikelfiltern angeordnet ist. Mittels dieser Klappe kann zur Regenerierung einer der Filter des Filterpaars der zu regenerierende Filter von der Abgasdurchströmung abgekoppelt werden und mit Hilfe des Brenners der Regenerierungseinrichtung wird dann der zuge­ setzte Filter vom Ruß befreit, indem heiße Verbrennungsgase vom Brenner zum Erwärmen des Filters auf die Zündtemperatur des Rußes geliefert werden.
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung nach der Erfindung, die zu einer Vereinfachung hinsichtlich der Regenerierungsein­ richtung führt, ist für die Regenerierung aller Filter ein ge­ meinsamer Brenner vorgesehen, an den Verzweigungsstellen jedes Filterpaars ist eine Klappe angeordnet, mit den Verzweigungs­ stellen ist eine gemeinsame Brenngasleitung verbunden, die mit dem Brennerausgang verbunden ist, wobei in der Brenngas­ leitung eine Klappe zur Lenkung des Brenngases vom Brenner zu einem der Filterpaare angeordnet ist. Bei dieser Auslegungs­ form benötigt man zwar in den gesamten zu den Partikelfiltern führenden Abgasleitungen mehr Klappen als bei der vorangehend erläuterten Ausbildungsform, nämlich mindestens drei, aber für die Regenerierung aller Filter wird nur ein einziger Brenner in der Abgasanlage benötigt.
Vorzugsweise wird oder werden der oder die Brenner als Re­ generierungseinrichtung in der Abgasanlage mit Abgas aus der Abgasanlage betrieben, so daß an die Dichtigkeit der in den zu den Filtern führenden Leitungen vorgesehenen Klappen keine zu hohen Anforderungen zu stellen sind.
Zum Betreiben des oder der Brenner mit Abgas ist mit dem oder den Brenner(n) wenigstens eine Abgaszufuhrleitung verbunden, die stromauf der Verzweigungsstelle zu den Partikelfiltern mit der von der Brennkraftmaschine kommenden Abgasleitung ver­ bunden ist, wobei gegebenenfalls in dieser Abgaszufuhrleitung eine Mengenregeleinrichtung in Form einer Klappe vorgesehen sein kann. Bei einer solchen Auslegung wird bei der Verwendung eines einzigen gemeinsamen Brenners für alle Abgasfilter oder auch zwei Brennern erzielt, daß der oder die Brenner im we­ sentlichen nicht direkt vom Abgas in der Abgasanlage ständig durchströmt ist oder sind, sondern nur eine geringe Menge dem oder den Brenner(n) insbesondere dann zugeführt wird, wenn er oder sie für die Regenerierung in Betrieb genommen wird oder werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform ist die erfindungs­ gemäße Abgasanlage für eine Mehrzylinder-Dieselbrennkraft­ maschine der V-Bauart bestimmt, bei der jeder Zylinderbank eine Abgasleitung zugeordnet ist. Hierbei kann die Auslegung derart getroffen werden, daß in jeder Abgasleitung wenigstens zwei Partikelfilter angeordnet sind und die beiden Abgas­ leitungen vor der Verzweigung zu den Partikelfiltern mitein­ ander über eine Verbindungsleitung verbunden sind. Durch diese Verbindungsleitung beider Abgasleitungen wird ermöglicht, daß im Falle der Regenerierung eines der Filter die Abgase ins­ gesamt gesehen noch durch wenigstens drei Filter gehen können, um relativ große Druckänderungen und Druckanstiege an den Filtern zu vermeiden. Über diese Verbindungsleitungen zwischen den beiden Abgasleitungen erfolgt dann eine Strömungsvertei­ lung der Abgase und ein Druckausgleich, so daß ohne eine nennenswerte Beeinträchtigung des Betriebs der zugeordneten Mehrzylinder-Dieselbrennkraftmaschine der V-Bauart einer der Partikelfilter bei der erfindungsgemäßen Anordnung regeneriert werden kann.
Gemäß einer alternativen Ausbildungsform ist die erfindungs­ gemäße Abgasanlage für eine Mehrzylinder-Dieselbrennkraftma­ schine der Reihenbauart bestimmt, bei der üblicherweise nur eine von der Brennkraftmaschine kommende Abgasleitung vor­ handen ist. In diesem Fall ist diese von der Brennkraftmaschine kommende Abgasleitung stromab der Zylinderbank verzweigt und in jeder Zweigleitung ist dann wenigstens ein Filterpaar an­ geordnet. Bei einer solchen Auslegung kann natürlich im Ver­ gleich zu der vorangehenden eine zusätzliche Verbindungslei­ tung entfallen und dennoch werden im wesentlichen dieselben Vorteile erzielt, da sich einer der Partikelfilter ohne nen­ nenswerte Beeinflussung des Betriebs der Mehrzylinder-Diesel­ brennkraftmaschine der Reihenbauart regenerieren läßt, wobei insbesondere keine zu hohen Druckänderungen, insbesondere Druck­ anstiege, zu befürchten sind.
Insbesondere ist nach der Erfindung die Auslegung der Abgas­ anlage derart getroffen, daß die einzelnen Partikelfilter nacheinander regeneriert werden, so daß von der insgesamt wenigstens vorgesehenen Anzahl von vier Filtern bei der Re­ generierung lediglich einer vom Filterbetrieb abgekoppelt ist, so daß dann mindestens noch drei Partikelfilter für die Rei­ nigung der Abgase zur Verfügung stehen.
Natürlich kann anstelle des mit Abgas betreibbaren Brenners als Regeneriereinrichtung auch ein Brenner verwendet werden, der mit Umgebungsluft gespeist wird, wobei dann allerdings die im Leitungssystem angeordneten Klappen weitgehend vollständig dicht sein müssen, um ein zuverlässiges Arbeiten eines sol­ chen Brenners zu gewährleisten.
Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Aus­ bildungsform einer Abgasanlage nach der Erfindung, die für eine Mehrzylinder-Brenn­ kraftmaschine der V-Bauart bestimmt ist,
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Ausführungs­ beispieles einer erfindungsgemäßen Abgas­ anlage, die für eine Mehrzylinder-Brennkraft­ maschine der Reihenbauart bestimmt ist, und
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Ausführungs­ variante einer Abgasanlage unter Verwendung eines einzigen Brenners für die Regenerierung, die dort aus Übersichtlichkeitsgründen in Verbindung mit einer Mehrzylinder-Dieselbrenn­ kraftmaschine der V-Bauart erläutert ist,; selbstverständlich kann eine solche Anlage in analoger Weise auch in Verbindung mit einer Mehrzylinder-Dieselbrennkraftmaschine der Reihenbauart zur Anwendung gebracht werden.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.
In Fig. 1 ist die Abgasanlage insgesamt mit 1 a bezeichnet. Sie ist für eine Mehrzylinder-Dieselbrennkraftmaschine 2 a der V-Bauart bestimmt. Bei einer solchen Dieselbrennkraftma­ schine 2 a der V-Bauart ist auf gegenüberliegenden Seiten eines Motorblocks 3 je eine Zylinderbank 4 angeordnet, die mehrere nicht näher dargestellte Zylinder umfaßt. Jeder Zylinder­ bank 4 ist eine Abgasleitung 5, 6 zugeordnet. Stromab der Zylinderbank 4 sind die beiden Abgasleitungen 5, 6 unterein­ ander über eine Verbindungsleitung 7 verbunden. Ferner ist beim dargestellten Beispiel jederAbgasleitung 5, 6 eine Anordnung aus zwei parallel geschalteten Filtern 8 und 9 bzw. 10 und 11 zugeordnet. Hierzu ist in jeder Abgasleitung 5, 6 eine Verzweigungsstelle 12 bzw. 13 angeordnet, um Parallel­ zweige zu haben, in denen dann die jeweiligen Filter 8 bis 11 liegen. Im Bereich dieser Verzweigungsstelle 12 bzw. 13 ist eine Klappe 14 bzw. 15 angeordnet, mittels der der Regene­ riervorgang einer der Filter 8 bis 11 gesteuert werden kann.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel ist jedem Filterpaar 8 und 9 bzw. 10 und 11 eine Regenerierungseinrichtung 16 bzw. 17 in Form eines Brenners zugeordnet, so daß jedes Filterpaar 8 und 9 bzw. 10 und 11 mit dem zugeordneten Brenner 18 bzw. 19 der Regenerierungseinrichtung 16 bzw. 17 eine selbständig funktionsfähige Unterbaugruppe bildet. Ferner ist beim dar­ gestellten Beispiel der jeweilige Brenner 18, 19 mit Abgas aus der Abgasanlage 1 a betrieben,wozu eine Abgaszufuhrleitung 20 zu dem Brenner 18 und eine Abgaszufuhrleitung 21 für den Brenner 19 vorgesehen sind. Diese Abgaszufuhrleitungen 20, 21 zweigen von der Abgasleitung 5 bzw. 6 vor bzw. stromab der Verzweigungsstelle 12, 13 ab. Im Filterbetrieb geht daher nur eine sehr geringe Teilmenge des Abgases durch den Brenner 18, 19, so daß der Brenner 18, 19 den Leitungswiderstand des Abgases in der Abgasanlage 1 a nicht nennenswert erhöht und dieser auch vor Verschmutzungen geschützt ist. Der Ausgang des jeweiligen Brenners 18, 19 mündet im Bereich der Ver­ zweigungsstelle 12, 13 in die Abgasleitung ein.
Die vorstehend beschriebene Abgasanlage 1 a arbeitet auf die nachstehend näher beschriebene Weise. Wenn keiner der Filter zu regenerieren ist, so nehmen beide Klappen 14, 15 an den Verzweigungsstellen 12, 13 in etwa die Stellung ein, die beim dargestellten Beispiel für die Klappe 15 veranschaulicht ist. In diesem Fall gehen dann die Abgase von den den beiden Zy­ linderbänken 4 zugeordneten Abgasleitungen 5, 6 insgesamt durch alle vier Partikelfilter 8 bis 11, so daß die insgesamt zur Verfügung stehende Filterkapazität in der Abgasanlage 1 a im wesentlichen dem Vierfachen der Kapazitäten der jeweiligen Einzelfilter 8 bis 11 entspricht. Somit können mehrere klei­ ne, kostengünstig herstellbare Einzelfilter 8 bis 11 für eine Abgasanlage 1 a einer Mehrzylinder-Dieselbrennkraftmaschine 2 a verwendet werden. In dieser Abgasanlage 1 a werden die Filter 8 bis 11 hintereinander regeneriert, d.h. für die Regene­ rierung wird jeweils nur einer der Filter 8 bis 11 von der Abgasdurchströmung von der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine 2 a abgekoppelt. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel wird der Partikelfilter 9 des der Abgasleitung 5 zugeordneten Partikel­ filterpaars 8 und 9 regeneriert, während das andere Filterpaar mit den Partikelfiltern 10 und 11, das der Abgasleitung 6 zugeordnet ist, im normalen Filterbetrieb weiterarbeitet. Zur Regenerierung des Partikelfilters 9 wird die Klappe 14 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung gebracht, um den Filter 9 von der direkten Durchströmung durch die Abgasleitung 5 abzu­ koppeln. Nunmehr wird der Brenner 18 unter Zuführung von Ab­ gas über die Abgaszufuhrleitung 20 in Betrieb genommen und er liefert über seinen Ausgang heiße Verbrennungsgase, die an der Klappe 14 umgelenkt und zu dem Partikelfilter 9 ge­ leitet werden. Durch diese heißen Verbrennungsgase von dem Brenner 18 werden die Partikel im Filter 9 auf die Zündtem­ peratur erhitzt, so daß der Filter 9 von Partikeln freige­ brannt wird. Während dieses Regenerierens des Filters 9 ste­ hen in der gesamten Abgasanlage 1 a somit noch drei Filter 8, 10 und 11 zur Verfügung und über die Verbindungsleitung 7 erfolgt ein Druck- und Abgasstromausgleich zwischen den Abgas­ leitungen 5 und 6, so daß eine gleichmäßige Beschickung aller drei zur Verfügung stehenden Partikelfilter 8, 10 und 11 erreicht wird. Somit ist der an den noch zur Verfügung ste­ henden Filtern 8, 10 und 11 auftretende Gegendruck im Ver­ gleich zum Betrieb der Anlage mit allen vier Filtern 8 bis 11 nur minimal höher, so daß der Betrieb der Dieselbrennkraft­ maschine 2 a im wesentlichen nicht beeinflußt ist.
Selbst wenn bei der erfindungsgemäßen Abgasanlage 1 a beispiels­ weise einer der Filter 8 bis 11 schadhaft wird und sogar mög­ licherweise zwei dieser Filter schadhaft werden, so ist zumin­ destens noch ein Betreiben der Mehrzylinder-Dieselbrennkraft­ maschine 2 a im Notbetrieb möglich, so daß man mit dem Fahrzeug, das mit einer solchen Dieselbrennkraftmaschine 2 a ausgestattet ist, noch mit verminderter Leistung weiterfahren kann. Hierdurch wird auch dem Betriebssicherheitsaspekt Rechnung getragen.
Wie vorangehend im Zusammenhang mit der Regenerierung des Partikelfilters 9 erläutert worden ist, können selbstverständlich hintereinander mit den entsprechend geänderten Stellungen der Klappen 14 und 15 auch die anderen Filter 8, 10 und 11 im Bedarfsfall regeneriert werden.
Anhand von Fig. 2 wird ein Anwendungsbeispiel der erfindungs­ gemäßen Abgasanlage 1 a für eine Mehrzylinder-Dieselbrennkraft­ maschine 2 b der Reihenbauart erläutert. Hierbei handelt es sich beispielsweise um eine 6-Zylinder-Dieselbrennkraftmaschine der Reihenbauart. Bei dieser Brennkraftmaschinenbauart ist nur an einer Seite des Motorblocks 3′ ein Abgassammelrohr 24 vor­ gesehen. Von dieser geht eine gemeinsame Abgasleitung 23 ab. Stromab der Zylinderbank 4′ verzweigt sich die gemeinsame Ab­ gasleitung 23 in Abgasleitungsabschnitte 5′ und 6′, die funktions­ mäßig den Abgasleitungen 5 und 6 in Fig. 1 entsprechen. Die nachgeschaltete Anordnung von Partikelfiltern 8 bis 11 und Regenerierungseinrichtungen 16, 17 in Form von Brennereinrich­ tungen 18, 19 stimmen im wesentlichen mit der Abgasanlage 1 a nach Fig. 1 überein, so daß sich sowohl eine Beschreibung dieser Anordnung als auch eine Beschreibung der Funktions­ weise erübrigt.
In Fig. 3 ist eine alternative Ausbildungsform einer insgesamt mit 1 b bezeichneten Abgasanlage dargestellt, wobei als An­ wendungsbeispiel wiederum eine Mehrzylinder-Dieselbrennkraft­ maschine 2 a der V-Bauart gewählt ist. In gleicher oder analoger Weise kann diese Abgasanlage 1 b natürlich auch bei einer Mehr­ zylinder-Dieselbrennkraftmaschine der Reihenbauart angewandt werden. Hierzu kann man sich beispielsweise die Abgasanlage 1 a bei Fig. 2 durch die Abgasanlage 1 b nach Fig. 3 ersetzt denken.
Ähnlich wie bei den vorausgehenden Beispielen ist auch bei der Abgasanlage 1 b nach Fig. 3 eine Anordnung mit vier parallel geschalteten Filtern 8 bis 11 vorgesehen. An den jeweiligen Verzweigungsstellen 12, 13 der Abgasleitungen 5, 6 sind Klap­ pen 14, 15 angeordnet. Im Unterschied zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen ist bei dieser Abgasanlage 1 b in Fig. 3 nur eine einzige gemeinsame Regenerierungseinrichtung 29 mit einem einzigen gemeinsamen Brenner 30 vorgesehen. Mit dem Ausgang des Brenners 30 ist eine Brenngasleitung 31 verbunden, die an den jeweiligen Verzweigungsstellen 12, 13 im Bereich der Klappen 14, 15 stromab der Partikelfilter 8 bis 11 in die Abgasleitung mündet. In dieser Brenngasleitung 31 ist kurz hinter dem Ausgang des Brenners 30 eine weitere Klappe 32 an­ geordnet, mittels der die vom Brenner im Brennerbetrieb ge­ lieferten heißen Verbrennungsgase zu dem jeweiligen Filterpaar 8 und 9 bzw. 10 und 11 gelenkt werden können. Mit Hilfe der Klappen 14, 15 an den Verzweigungsstellen 12, 13 werden dann diese heißen Verbrennungsgase jeweils zu einem zu regenerie­ renden Filter 8 bis 11 gelenkt, der von der unmittelbaren Ab­ gasdurchströmung durch die entsprechende Stellung der Klappe 14 bzw. 15 abgekoppelt ist. Beim dargestellten Beispiel wird der Partikelfilter 9 regeneriert. In gleicher oder ähnlicher Weise können dann nacheinander dann auch die anderen Partikel­ filter 8, 10 oder 11 regeneriert werden.
Bei dem dargestellten Beispiel wird der einzige gemeinsame Brenner 30 wie bei den vorangehenden Beispielen mit Abgas betrieben. Hierzu ist eine Abgaszufuhrleitung 33 mit dem Brenner 30 verbunden, die beim dargestellten Beispiel von der Verbindungsleitung 7 zwischen den beiden Abgasleitungen 5, 6 abzweigt. Somit ist gewährleistet, daß der Brenner 30 immer zuverlässig mit Abgas aus der Abgasanlage 1 b der Mehrzylinder- Dieselbrennkraftmaschine 2 a versorgt wird. Alternativ kann jedoch der Brenner 30 auch mit Umgebungsluft anstelle von Ab­ gas gespeist werden, wobei dann allerdings dafür Sorge zu tra­ gen ist, daß die vorgesehenen Klappen 14, 15, 32 weitgehend dicht sind.
Wenn die Abgasanlage 1 b nach Fig. 3 für eine Mehrzylinder-Die­ selbrennkraftmaschine 2 b der Reihenbauart (siehe Fig. 2) be­ stimmt ist, so zweigt diese Abgaszufuhrleitung 33 für den Brenner 30 stromab der Verzweigung der gemeinsamen Abgaslei­ tung 23 in Fig. 2 von der gemeinsamen Abgasleitung 23 ab.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorliegenden vorangehend erläuterten Beispiele beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungs­ gedanken zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste  1 a Abgasanlage insgesamt in Fig. 1 und 2
     1 b Abgasanlage insgesamt in Fig. 3
     2 a Mehrzylinder-Dieselbrennkraftmaschine der V-Bauart
     2 b Mehrzylinder-Dieselbrennkraftmaschine der Reihenbauart
     3 Motorblock in Fig. 1 und 3
     3′ Motorblock in Fig. 2
     4 Zylinderbank in Fig. 1 und 3
     5 Abgasleitung
     5′ Abgasleitung in Fig. 2
     6 Abgasleitung
     6′ Abgasleitung in Fig. 2
     7 Verbindungsleitung
     8 Partikelfilter
     9 Partikelfilter
    10 Partikelfilter
    11 Partikelfilter
    12 Verzweigungsstelle
    13 Verzweigungsstelle
    14 Klappe
    15 Klappe
    16 Regenerierungseinrichtung insgesamt
    17 Regenerierungseinrichtung insgesamt
    18 Brenner
    19 Brenner
    20 Abgaszufuhrleitung
    21 Abgaszufuhrleitung
    23 Gemeinsame Abgasleitung in Fig. 2
    24 Abgassammelrohr
    29 Einzige Regenerierungseinrichtung
    30 Einziger gemeinsamer Brenner
    31 Brenngasleitung
    32 Klappe
    33 Abgaszufuhrleitung in Fig. 3

Claims (8)

1. Abgasanlage für Mehrzylinder-Dieselbrennkraftmaschinen mit wenigstens einem Partikelfilter in der Abgasleitung und einer Regenerierungseinrichtung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens vier Partikelfilter (8 bis 11) zueinander parallelgeschaltet in der Abgasleitung (5, 6; 5′, 6′) angeordnet sind.
2. Abgasanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Filterpaar (8 und 9; 10 und 11) eine Regenerierungs­ einrichtung (16; 17) in Form eines Brenners (18; 19) zugeordnet und an der Verzweigungsstelle (12, 13) zu den Partikelfiltern (8 bis 11) jeweils eine Klappe (14, 15) angeordnet ist.
3. Abgasanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Regenerierung aller Partikelfilter (8 bis 11) ein gemeinsamer Brenner (30) vorgesehen ist, an den Verzweigungs­ stellen (12, 13) jedes Filterpaars (8 und 9; 10 und 11) eine Klappe (13, 14) angeordnet ist, mit den Verzweigungsstellen (12, 13) eine gemeinsame Brenngasleitung (31) verbunden ist, die mit dem Brennerausgang verbunden ist und in der eine Klappe (32) zur Lenkung des Brenngases vom Brenner (30) zu einem der Filterpaare (8 und 9; 10 und 11) ange­ ordnet ist.
4. Abgasanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Brenner (18, 19, 30) mit Abgas aus der Abgasanlage (1 a, 1 b) betreibbar ist oder sind.
5. Abgasanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem oder den Brenner(n) (18, 19, 30) wenigstens eine Abgaszufuhrleitung (20, 21, 33) verbunden ist, die stromauf der Verzweigungsstellen (12, 13) zu den Partikelfiltern (8 bis 11) mit der von der Brennkraftmaschine (2 a, 2 b) kommenden Abgasleitung (5, 6; 5′, 6′; 23) verbunden ist.
6. Abgasanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Mehrzylinder-Diesel­ brennkraftmaschine (2 a) der V-Bauart, bei der jeder Zylinder­ bank (4) eine Abgasleitung (5, 6) zugeordnet ist, in jeder Abgasleitung (5, 6) wenigstens zwei Partikelfilter (8, 9; 10, 11) angeordnet sind, und die beiden Abgasleitungen (5, 6) vor der Verzweigung zu den Partikelfiltern (8 bis 11) miteinander über eine Verbindungsleitung (7) verbunden sind.
7. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Mehrzylinder-Dieselbrennkraft­ maschine (2 b) der Reihenbauart, die von der Brennkraftmaschine (3′) kommende Abgasleitung (23) stromab des Abgassammelrohrs (24) verzweigt ist und jeder Zweigleitung (5′, 6′) wenigstens ein Filterpaar (8 und 9; 10 und 11) zugeordnet ist.
8. Abgasanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Partikelfilter (8 bis 11) nacheinander regeneriert werden.
DE19873717141 1987-05-21 1987-05-21 Abgasanlage fuer mehrzylinder-dieselbrennkraftmaschinen Withdrawn DE3717141A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873717141 DE3717141A1 (de) 1987-05-21 1987-05-21 Abgasanlage fuer mehrzylinder-dieselbrennkraftmaschinen
US07/196,557 US4848083A (en) 1987-05-21 1988-05-20 Exhaust gas unit for multicylinder diesel internal combustion engines
JP63123760A JPS63306218A (ja) 1987-05-21 1988-05-20 多気筒ディーゼル内燃機関用の排気装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873717141 DE3717141A1 (de) 1987-05-21 1987-05-21 Abgasanlage fuer mehrzylinder-dieselbrennkraftmaschinen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3717141A1 true DE3717141A1 (de) 1988-12-15

Family

ID=6328090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19873717141 Withdrawn DE3717141A1 (de) 1987-05-21 1987-05-21 Abgasanlage fuer mehrzylinder-dieselbrennkraftmaschinen

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4848083A (de)
JP (1) JPS63306218A (de)
DE (1) DE3717141A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0525566A1 (de) * 1991-07-30 1993-02-03 IVECO FIAT S.p.A. Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung der Verstopfung eines Filters, insbesondere eines Filters für ein Auspuffsystem
DE10003903A1 (de) * 2000-01-29 2001-08-02 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Betriebes eines Mehrzylindermotors für Kraftfahrzeuge mit einer mehrflutigen Abgasreinigungsanlage
DE10211565A1 (de) * 2002-03-15 2003-10-09 Eberspaecher J Gmbh & Co Abgasanlage mit Partikelfilter für Dieselmotoren
WO2009138054A1 (de) * 2008-05-15 2009-11-19 Fleissner Gmbh Vorrichtung zur beaufschlagung von flächigem material mittels eines unter druck stehenden mediums

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3837073A1 (de) * 1988-10-31 1990-05-03 Eberspaecher J Russfilter fuer dieselkraftfahrzeuge
DE3839430C1 (de) * 1988-11-23 1989-06-22 Fa. J. Eberspaecher, 7300 Esslingen, De
JPH11182232A (ja) * 1997-12-19 1999-07-06 Sumitomo Electric Ind Ltd 排気ガス浄化装置及び操作方法
US6675572B2 (en) 2000-09-14 2004-01-13 Siemens Automotive Inc. Valve including a recirculation chamber
US6694727B1 (en) * 2002-09-03 2004-02-24 Arvin Technologies, Inc. Exhaust processor
AT413130B (de) * 2003-09-23 2005-11-15 Ge Jenbacher Ag Brennkraftmaschine
GB2408470B (en) * 2003-11-25 2007-06-13 Arvin Internat An internal combustion engine exhaust system
US7249455B2 (en) * 2003-12-23 2007-07-31 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for regenerating a nitrogen oxides absorber
US7628011B2 (en) * 2004-01-13 2009-12-08 Emcon Technologies Llc Emission abatement assembly and method of operating the same
US7297174B2 (en) * 2004-02-11 2007-11-20 Et Us Holdings, Llc Particulate filter assembly
DE102004008415A1 (de) * 2004-02-20 2005-09-01 Arvin Technologies, Inc., Troy Vorrichtung zum Reinigen von Fahrzeugabgasen, insbesondere Dieselrußfilter
DE102004013458A1 (de) * 2004-03-18 2005-10-20 Arvin Technologies Inc Vorrichtung zum Reinigen von Fahrzeugabgasen
DE102004016690A1 (de) * 2004-04-05 2005-10-27 Arvin Technologies, Inc., Troy Vorrichtung zum Reinigen von Fahrzeugabgasen, insbesondere Dieselrußfilter, und Fahrzeug mit entsprechender Vorrichtung
US20060254260A1 (en) * 2005-05-16 2006-11-16 Arvinmeritor Emissions Technologies Gmbh Method and apparatus for piezoelectric injection of agent into exhaust gas for use with emission abatement device
US7246005B2 (en) * 2005-06-07 2007-07-17 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for controlling a component by feed-forward closed-loop controller state modification
US7332142B2 (en) * 2005-06-17 2008-02-19 Emcon Tehnologies Germany (Augsburg) Gmbh Method and apparatus for bubble injection of agent into exhaust gas for use with emission abatement device
US20070033929A1 (en) * 2005-08-11 2007-02-15 Arvinmeritor Emissions Technologies Gmbh Apparatus with in situ fuel reformer and associated method
FR2892465A1 (fr) * 2005-10-20 2007-04-27 Renault Sas Systeme et procede de regeneration d'un filtre a particules et moteur a combustion interne
US10473020B2 (en) * 2016-07-25 2019-11-12 Ford Global Technologies, Llc Method and system for exhaust aftertreatment

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4345431A (en) * 1980-03-25 1982-08-24 Shimizu Construction Co. Ltd. Exhaust gas cleaning system for diesel engines
US4373330A (en) * 1981-06-29 1983-02-15 General Motors Corporation Diesel engine dual path exhaust cleaner and burner system
DE3204176A1 (de) * 1982-02-06 1983-08-11 Forschungsgesellschaft für Energietechnik und Verbrennungsmotoren mbH, 5100 Aachen Vorrichtung zur verringerung der partikelemission von dieselmotoren durch abgasnachbehandlung
US4573317A (en) * 1985-03-11 1986-03-04 General Motors Corporation Diesel exhaust cleaner and regeneration burner system with indexing particulate trap

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0525566A1 (de) * 1991-07-30 1993-02-03 IVECO FIAT S.p.A. Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung der Verstopfung eines Filters, insbesondere eines Filters für ein Auspuffsystem
DE10003903A1 (de) * 2000-01-29 2001-08-02 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Betriebes eines Mehrzylindermotors für Kraftfahrzeuge mit einer mehrflutigen Abgasreinigungsanlage
DE10003903B4 (de) * 2000-01-29 2009-12-17 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Betriebes eines Mehrzylindermotors für Kraftfahrzeuge mit einer mehrflutigen Abgasreinigungsanlage
DE10211565A1 (de) * 2002-03-15 2003-10-09 Eberspaecher J Gmbh & Co Abgasanlage mit Partikelfilter für Dieselmotoren
WO2009138054A1 (de) * 2008-05-15 2009-11-19 Fleissner Gmbh Vorrichtung zur beaufschlagung von flächigem material mittels eines unter druck stehenden mediums

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63306218A (ja) 1988-12-14
US4848083A (en) 1989-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3717141A1 (de) Abgasanlage fuer mehrzylinder-dieselbrennkraftmaschinen
DE60008470T2 (de) Regenerierungssystem für einen dieselmotorabgaspartikelfilter
EP0306630B1 (de) Verfahren zum Regenieren einer Russfilteranlage im Abgastrakt einer Diesel-Brennkraftmaschine
EP1030050B1 (de) Abgasrückführsystem
DE69815882T2 (de) Anlage einer brennkraftmaschine
EP0072059B1 (de) Aufgeladene Brennkraftmaschine mit Abgaspartikelfilter
DE69913149T2 (de) Katalysatorsystem für brennkraftmaschinen mit getrennter abfuhr und zwei katalysatoren
EP1394380A1 (de) Aufladesystem für eine Brennkraftmaschine
DE2353908B2 (de) Mehrzylindrische Verbrennungskraftmaschine
DE3717140A1 (de) Russfilteranlage im abgastrakt einer diesel-brennkraftmaschine
DE102012015259A1 (de) Verfahren zum Behandeln von Abgas und Anordnung einer Abgasanlage an einer Verbrennungskraftmaschine
DE2011464B2 (de) Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung
DE102018220824A1 (de) System zum zwangsweisen regenerieren eines benzinpartikelfilters
DE3204176C2 (de)
DE4017049A1 (de) Saugrohranlage fuer eine brennkraftmaschine
DE3837073C2 (de)
DE10000921B4 (de) Partikelfiltersystem, insbesondere für Dieselmotoren
DE3602038C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regenerierung eines Dieselrussfilters
DE102009020625A1 (de) Verbrennungskraftmaschine
DE3722970A1 (de) Verfahren und einrichtung zum reinigen eines partikelfilters, insbesondere eines russfilters
DE102017102874A1 (de) Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors und Verfahren zur Beladung und/oder Regeneration von Partikelfiltern
DE19615739C2 (de) Motorbremse für eine mehrzylindrige Dieselbrennkraftmaschine
DE3817980C2 (de)
DE102008049091A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit acht Zylindern und Brennkraftmaschine
EP0615059A1 (de) Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylinderbänken

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination