DE4327086C1 - Verfahren zur Reinigung von Partikelfiltern - Google Patents

Verfahren zur Reinigung von Partikelfiltern

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung von Parti­ kelfiltern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Partikelfilter in Auspuffsystemen von Dieselmotoren dienen zum Aus­ scheiden von Ruß und kondensierbaren Bestandteilen aus dem Abgasstrom in das Filtermaterial. Mit zunehmender Betriebsdauer der Dieselmotoren lagern sich mehr Bestandteile im Filtermaterial ab, das Partikelfilter verstopft und der Abgasgegendruck steigt unzulässig an.
Um das Verstopfen von Partikelfiltern zu verhindern, ist es aus der DE-PS 38 17 980 bekannt, Filtermaterial durch Aufheizen und Abbrennen der gefilterten Bestandteile zu reinigen. Einer ersten Zylindergruppe wird zusätzlicher Kraftstoff, und einer zweiten Zylindergruppe dieser Brennkraftmaschine weniger Kraftstoff zugeführt, wobei außerhalb der Regenerationsphase beide Zylindergruppen und während der Regenera­ tionsphase die erste Zylindergruppe mit dem Rußabbrennfilter verbunden sind. Die Ansaugluft zur zweiten Zylindergruppe kann in der Regenera­ tionsphase gedrosselt werden.
Ein Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß getrennte Saugluft- und Abgasführungen und eine zusätzliche Drosseleinrichtung in der Saugluftführung für die zweite Zylindergruppe die Brennkraftmaschine verteuern.
Aus dem Patent-Abstract JP 59-68 512 (A); M-316 ist eine Kraftstoff­ versorgungseinrichtung an einer Verteilerpumpe bekannt, mit der am Ende der Haupteinspritzung ein Teil des Hochdruckkraftstoffs abge­ zweigt und in einem Einspritzventil eines anderen Zylinders zugeführt werden kann, um am Ende des Expansionstaktes oder während des Aus­ pufftaktes die Temperatur zu erhöhen.
Auch diese vorbekannte Vorrichtung verlangt zusätzlichen Bauaufwand, der die Verteilerpumpe verteuert, wobei zusätzlich der Nachteil in Kauf genommen wird, daß der Einspritzzeitpunkt der zusätzlichen Kraft­ stoffmenge nicht völlig frei wählbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Reinigung von Parti­ kelfiltern für Dieselmotoren derart auszugestalten, daß auf getrennte Saugluft- und Abgasführungen und zusätzliche Drosseleinrichtungen ver­ zichtet werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einem Verfahren zur Reinigung von Partikelfiltern mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Bei Dieselmotoren gemäß der Erfindung ist allen Zylindern ein gemein­ sames Partikelfilter zugeordnet. Wird z. B. während des Betriebs des Dieselmotors durch eine Abgasgegendruckmessung festgestellt, daß das Partikelfilter gereinigt werden muß, wird in alle Zylinder nach der Haupteinspritzung, gegen Ende der eigentlichen Verbrennungsphase, eine geringe Kraftstoffmenge eingespritzt. Kraftstoff, der in dieser Hoch­ druckphase verbrannt wird, bewirkt eine signifikante Erhöhung der Tem­ peratur auf mehr als 550°C im Abgas, die ausreicht, den im Partikel­ filter gesammelten Ruß abzubrennen.
Die erfindungsgemäße Nacheinspritzung erfordert keine konstruktiven Änderungen am Dieselmotor, da die zusätzliche Kraftstoffmenge über die regulären Einspritzdüsen den Zylindern zugeführt wird. Die zusätzliche Kraftstoffmenge wird gegen Ende der eigentlichen Verbrennungsphase kurz vor Öffnen der Auslaßventile der Zylinder eingespritzt. Der Bei­ trag der zusätzlichen Kraftstoffmenge zur inneren Arbeit des Diesel­ motors ist gering, wohingegen die Temperatur des Abgases signifikant über das normale Niveau hinaus erhöht wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens wird Kraftstoff von 20-30%, vorzugsweise ca. 25%, der Menge der Haupteinspritzung zusätzlich in die Zylinder nachgespritzt, wodurch die Abgastemperatur um 200°C über die normale Verbrennungstemperatur auf ein für thermische Regeneration ausreichendes Niveau angehoben werden kann.
Mit dieser Temperaturerhöhung von 200°C erreicht die Abgastemperatur Werte über 550°C, so daß der Ruß im Partikelfilter verbrennt. Das nach dem Abbrennen vom Ruß gereinigte Partikelfilter kann wieder neuen Ruß aus dem durchströmenden Abgas aufnehmen, ohne das Abgas beim Durch­ strömen mit zu großem Widerstand zu hindern.

Claims (2)

1. Verfahren zur Reinigung von Partikelfiltern in einer Abgasführung von Dieselmotoren, bei dem Kraftstoff während einer Haupteinsprit­ zung in den Zylindern des Dieselmotors verbrannt, Abgas durch ei­ nen in der Abgasführung enthaltenen Partikelfilter geleitet, Ruß aus dem Abgas in den Partikelfilter ausgefiltert, Druck in der Abgasführung vor dem Partikelfilter gemessen, und bei Erreichen eines bestimmten Druckwerts in der Abgasführung ein Signal an eine Einspritzanlage gegeben wird, gekennzeichnet durch Einspritzen einer zusätzlichen Menge Kraftstoffs durch die regulären Ein­ spritzdüsen zeitlich nach der Haupteinspritzung und kurz vor Öff­ nen der Auslaßventile der Zylinder.
2. Verfahren zur Reinigung von Partikelfiltern gemäß Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Menge Kraftstoff 20-30%, insbesondere ca. 25% der Menge des Kraftstoffs für die Haupteinspritzung ist.
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