DE60200737T2

DE60200737T2 - Vorrichtung zur Kohlenstoffpartikelreduktion

Info

Publication number: DE60200737T2
Application number: DE60200737T
Authority: DE
Inventors: Ltd. Tetsuro c/o Mitsui & Co. Toyoda; Ltd. Motohiro c/o Mitsui & Co. Yano; Ltd. Yuji c/o Mitsui & Co. Shiro; Ltd. Koichi c/o Mitsui & Co. Sugawara
Original assignee: Mitsui and Co Ltd
Current assignee: Clean Diesel Technologies Inc
Priority date: 2001-05-15
Filing date: 2002-05-01
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2022-05-02
Also published as: EP1262641A1; ATE271185T1; EP1262641B1; ES2225728T3; ZA200203741B; DE60200737D1; PT1262641E; JP2002336627A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kohlenstoffpartikelreduktion. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Kohlenstoffpartikelreduktion, die Kohlenstoffpartikel wie z. B. Ruß und Rauch, die im Abgas zum Beispiel eines Dieselmotors enthalten sind, ein- bzw. auffangen und akkumulieren kann und dann ermöglicht, daß die Kohlenstoffpartikel oxidieren und verbrennen, wodurch sie reduziert und/oder eliminiert werden.
Beschreibung des Standes der Technik
Im Abgas eines Dieselmotors sind feine Kohlenstoffpartikel enthalten, d. h. Kohlenstoffpartikel PM (Partikelsubstanz), die der durch unvollständige Verbrennung eines Brennstoffes erzeugter Ruß und Rauch sind.
Werden solche Kohlenstoffpartikel PM direkt in die freie Luft ausgestoßen, werden sie zum Schadstoff und sind schädlich. Es ist daher ein wichtiges Thema, die Kohlenstoffpartikel zu verringern oder zu eliminieren.
4 ist eine erklärende Querschnittansicht, die eine Eliminiervorrichtung für die Kohlenstoffpartikel PM gemäß des Standes der Technik dieser Art zeigt. Ein Abgasrohr 2, 3 für von einem Dieselmotor abgegebenes Abgas 1 ist mit einem katalytischen Konverter 4 dazwischen vorgesehen. Der katalytische Konverter 4 ist mit einer Reinigungseinrichtung 5 zum Reinigen von CO, HC etc. und einer Eliminiervorrichtung 6 für die Kohlenstoffpartikel PM in dieser Reihenfolge versehen.
Die Reinigungseinrichtung 5 weist einen Wabenkern 7 auf, der mit Zellwänden 8 versehen ist, die zum Haften gebracht und mit einem Oxidationskatalysator wie z. B. Pt überzogen werden. Es wird nicht nur bewirkt, daß die Reinigungseinrichtung 5 CO, HC etc. oxidiert, verbrennt und dann eliminiert, sondern auch, daß sie gestattet, NO im Abgas zu NO₂ zu oxidieren.
Die Eliminiervorrichtung 6 für die Kohlenstoffpartikel PM weist einen porösen Filter 9 mit hoher Dichte auf, der aus Keramik hergestellt ist, die mit Porenwänden 10 versehen sind, die zum Haften gebracht werden und mit einem Oxidationskatalysator wie z. B. Pt überzogen sind. Es wird bewirkt, daß die Eliminiervorrichtung 6 nicht nur die Kohlenstoffpartikel PM im Abgas 1 auffängt und akkumuliert, sondern die Kohlenstoffpartikel PM auch oxidiert, verbrennt und dann eliminiert.
Erstes Problem
Im Stand der Technik wurde auf die folgenden Probleme hingewiesen. Als erstes wird die Eliminiervorrichtung für die Kohlenstoffpartikel PM des katalytischen Konverters 4 im Betrieb leicht zerstört.
In der herkömmlichen Eliminiervorrichtung 6 wird nämlich der poröse Filter 9 von hoher Dichte, hergestellt aus Keramik, eingesetzt, worin eine große Menge Kohlenstoffpartikel PM, nachdem sie von jeder Porenwand 10 des Filters 9 aufgefangen und akkumuliert werden, oxidiert, verbrennt und dann insgesamt eliminiert worden sind. In diesem Fall belief sich ein Auffangverhältnis und/oder Eliminierungsverhältnis der Kohlenstoffpartikel PM auf 95% oder mehr. Weil die große Menge der auf solche Weise aufgefangenen und akkumulierten Kohlenstoffpartikel PM intensiv oxidiert und insgesamt verbrannt wird, tritt ein scharfer Temperaturanstieg auf, und die maximale Temperatur erreicht beinahe etwa 1.200 K.
Daher besteht in der herkömmlichen Eliminiervorrichtung 6 für die Kohlenstoffpartikel PM das Problem, daß der Filter 9 unter einer solch hohen Betriebstemperatur zerstört wird.
Zweites Problem
Die Lebensdauer der herkömmlichen Eliminiervorrichtung 6 für Kohlenstoffpartikel PM ist kurz.
Es wurde nämlich erwartet, daß diese Eliminiervorrichtung 6 regeneriert werden würde, um danach kontinuierlich verwendet zu werden. Sobald der Filter 9 die aufgefangenen und akkumulierten Kohlenstoffpartikel PM nämlich oxidiert, verbrennt und dann eliminiert, wird der Filter 9 regeneriert, um einen Zyklus des Auffangens neuer Kohlenstoffpartikel PM, der Akkumulierung, Oxidation, Verbrennung und dann Eliminierung zu wiederholen. Daher wurde erwartet, daß der Filter 9 eine Serie von Zyklen von Regeneration, Auffangen, Akkumulieren, Oxidation, Verbrennen und Eliminieren in dieser Reihenfolge wiederholen würde.
Wie oben erwähnt, tritt aber bei hoher Temperatur die Hitzezerstörung des Filter 9 dieser Eliminiervorrichtung 6 leicht auf, und der Filter 9 wurde in etwa einer Woche zerstört. Entsprechend weist der Filter 9 wegen seiner extrem kurzen Lebensdauer einen Nachteil auf, und die Kostenlast ist schwer.
Drittes Problem
Als drittes wird darauf hingewiesen, daß im Abgas 1 enthaltener Schwefel (S) Auffangen, Akkumulierung, Oxidation, Verbrennung und Eliminierung der Kohlenstoffpartikel PM beeinflussen kann.
Der Schwefel (S) im Erdöl verbleibt nämlich im Abgas 1. Zur Zeit sind etwa 500 ppm Schwefel (S) im Abgas 1 enthalten, aber dies wird in der Zukunft auf etwa 50 ppm reduziert. Es ist deshalb darauf hingewiesen worden, daß Schwefel (S) in der Eliminiervorrichtung 6 für Kohlenstoffpartikel PM Sulfat SO₄ ^2– bildet, an den Kohlenstoffpartikeln PM haftet und Verstopfen verursacht etc.
Als Ergebnis war es schwierig, die Kohlenstoffpartikel PM im Filter 9 aufzufangen, zu akkumulieren, zu oxidieren, zu verbrennen und dann zu eliminieren. Insbesondere sind die durch den Schwefel (S) verursachten Probleme im Abgas 1, das eine hohe Konzentration an Schwefel (S) von etwa 500 ppm enthält, oder im Abgas 1, das eine große Menge Kohlenstoffpartikel PM enthält, offensichtlich.
Im katalytischen Konverter 4 bewirkt die sich an der stromaufwärtigen Seite davon befindende Reinigungseinrichtung 5, daß Stickstoffoxid NO zu Stickstoffdioxid NO₂ oxidiert wird, welches dann der Eliminiervorrichtung 6 für die Kohlenstoffpartikel PM auf der stromabwärtigen Seite zugeführt wird.
Das Stickstoffidoxid NO₂ hat die Funktion, die Oxidation und Verbrennung und Eliminierung der Kohlenstoffpartikel PM in der Eliminiervorrichtung 6 zu beschleunigen, und man erwartet daher, daß es die oben beschriebenen, von Schwefel (S) verursachten Probleme beträchtlich lösen wird.
Eine solche Funktion von Stickstoffdioxid NO₂ ergibt sich bei einem Temperaturniveau von etwa 600 K. Wie oben beschrieben, wird in der herkömmlichen Eliminiervorrichtung jedoch ein scharfer Temperaturanstieg auf etwa 1.200 K beobachtet. Entsprechend war es bisher nahezu unmöglich, das Stickstoffdioxid NO₂ eine solche Funktion ausüben zu lassen.
WO-A-0034632 offenbart ein System zur Nachbehandlung von Abgasen, das zwei Katalysatoren umfaßt.
WO-A-9944725 offenbart ein System zum Entfernen von Partikeln aus Diesel, das einen Katalysator und ein Partikelfalle umfaßt.
EP-A1055805 offenbart ein System zum Entfernen von Schmutz aus Abgasen, das zwei aufeinander folgende Prozeßstufen aufweist.
Um einige der im Stand der Technik vorhandenen Probleme zu lösen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Entfernen von Kohlenstoffpartikeln aus Dieselmotorabgasen vorgesehen, wobei die Vorrichtung umfaßt:
eine Mehrzahl Metallfilter mit einer Drahtgeflechtstruktur, wobei die Filter angeordnet sind, um bei Benutzung Kohlenstoffpartikel einzufangen, wobei sich die Filter im Betrieb regenerieren, um danach kontinuierlich benutzt zu werden, und wobei wenigstens einige der Filter den gleichen äußeren Durchmesser aufweisen;
ein zylindrisches Gehäuse zum Aufnehmen der Filter im Betrieb; gekennzeichnet durch:
einen Zwischenraum, der zwischen dem Gehäuse und den Filtern vorgesehen ist;
einen im Zwischenraum zwischen dem Gehäuse und den Filtern positionierten Halter, der angeordnet ist, um im Betrieb die Filter im Gehäuse zu halten;
eine Platte, die im Betrieb ein Ende des Filters schließt, das der stromaufwärtigen Seite der Vorrichtung am nächsten ist;
eine Öffnung, die in einem zentralen Abschnitt mindestens einiger der Filter im Betrieb zur Verbindung zwischen Filtern und zur Verbindung mit einem Abgasrohr an der stromabwärtigen Seite der Vorrichtung vorgesehen ist; und
wobei mindestens einige der Filter unterschiedliche Maschendichten aufweisen.
Es werden nun Betriebsweisen der Vorrichtung zur Kohlenstoffpartikelreduktion gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Darin ist ein Abgasrohr für Abgas von einem Dieselmotor oder dergleichen mit einer Vorrichtung zur Kohlenstoffpartikelreduktion vorgesehen, die einen oder mehrere Filter mit einer Drahtgeflechtstruktur verwendet. Es wird bewirkt, daß diese Reduziervorrichtung Kohlenstoffpartikel aus dem Abgas auffängt, akkumuliert, oxidiert, verbrennt, reduziert und/oder eliminiert.
Ein Auffangverhältnis und/oder ein Eliminierungsverhältnis der Kohlenstoffpartikel ist auf etwa 5%~80, z. B. etwa 60%~80% eingestellt. Das Einstellen und/oder Anpassen dieses Auffangverhältnisses und/oder Eliminierungsverhältnisses wird unter Berücksichtigung des Gehalts der Kohlenstoffpartikel im Abgas durch eine selektive Kombination von (a) essentieller Aufnahme von einem oder mehreren Filtern mit einer Drahtgeflechtstruktur, (b) Haftung und Überzug eines Oxidationskatalysators wie z. B. Platin an/auf den Filtern, (c) Aufnahme einer Mehrzahl Filter mit verschiedenen Maschendichten, (d) Abstände in seitlicher Richtung zwischen den Filtern, (e) Einfügen eines Hilfsabschnitts für den Oxidationskatalysator wie z. B. Platin in die Abstände etc. realisiert.
In der Reduziervorrichtung für Kohlenstoffpartikel wird zuerst eine kleine Menge der Kohlenstoffpartikel durch die Filter aufgefangen und akkumuliert und unter einem solchen Auffangverhältnis und/oder Eliminerungsverhältnis schnell oxidiert und verbrannt.
Daher werden die Filter bei einem Temperaturniveau von etwa 600 K gesteuert (die maximale Temperatur ist z. B. etwa 900 K), und als Ergebnis wird die Hitzezerstörung verhindert. Da die Filter außerdem mit einer Drahtgeflechtstruktur versehen sind, sind sie flexibel und leicht zu reinigen. Eine Zerstörung kann auch unter diesem Aspekt verhindert werden.
Zweitens wiederholen die Filter einen Zyklus von Auffangen und Akkumulierung der Kohlenstoffpartikel → Oxidation und Verbrennung → Reduktion und/oder Eliminierung → Regeneration, um kontinuierlich verwendet zu werden.
Wenn in dieser Reduziervorrichtung ein oder mehrere Filter verwendet werden, ist es drittens auch möglich, einen solchen schädigenden Einfluß, daß im Abgas enthaltener Schwefel ein Sulfat bildet, an den Kohlenstoffpartikeln haftet und dadurch Oxidation und Verbrennen erschwert und Verstopfen und dergleichen verursacht, zu reduzieren.
Was oben als Erstes beschrieben wurde, kann in Kombination mit einer Reinigungseinrichtung weiterhin sichergestellt werden. Die Reinigungseinrichtung weist einen oder mehrere Wabenkerne auf, die mit Zellwänden versehen sind, auf die ein Oxidationskatalysator wie z. B. Platin aufgetragen und dazu gebracht wird, daran zu haften. Die Wabenkerne bewirken, daß Stickstoffoxid zu Stickstoffdioxid oxidiert wird, um dadurch die Oxidation und Verbrennung der Kohlenstoffpartikel in den Filtern der Reduziervorrichtung, die auf der stromabwärtigen Seite vorgesehen sind, zu beschleunigen.
Was oben als Zweites beschrieben wurde, kann weiterhin in Kombination mit einem oder mehreren Zuführabschnitten für einen Brennstoffzusatz sichergestellt werden. Die Zuführabschnitte können durch einen oder mehrere Staudrucksensoren gesteuert werden, die nahe den Filtern vorgesehen sind und einen Dieselmotor mit Cer und einem Oxidationskatalysator wie z. B. Platin als Brennstoffzusatz versorgen. Auf diese Weise werden Auffangen und Akkumulierung sowie Oxidation und Verbrennung der Kohlenstoffpartikel in den Filtern durch den Brennstoffzusatz im Abgas des Dieselmotors beschleunigt.
Drittens können auch ein oder mehrere Filter in einem äußeren zylindrischen Gehäuse vorgesehen sein, indem ein Raum zwischen den Filtern und dem Gehäuse vorgesehen wird, und die Filter sind weiterhin an einer Mittelposition davon mit einer Öffnung zur Verbindung versehen.
Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen noch offensichtlicher.
1 ist eine erklärende Querschnittansicht einer vergleichbaren Reduziervorrichtung für Kohlenstoffpartikel;
2 ist eine Vorderansicht, die ein gesamtes Abgassystem einer vergleichbaren Reduziervorrichtung für Kohlenstoffpartikel erklärt;
3 ist eine erklärende Querschnittsansicht einer Reduziervorrichtung für Kohlenstoffpartikel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
4 ist eine erklärende Querschnittsansicht einer herkömmlichen Eliminiervorrichtung für Kohlenstoffpartikel.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. 3 ist vorgesehen, um eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erklären.
1 ist eine erklärende Querschnittsansicht einer vergleichbaren Reduziervorrichtung für Kohlenstoffpartikel, und 2 ist eine Vorderansicht, die ein gesamtes Abgassystem erklärt. 3 ist eine erklärende Querschnittsansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Mit Bezug auf 2 wird ein katalytischer Konverter 4 erklärt. Ein interner Verbrennungsmotor, z. B. ein Dieselmotor 11, findet nicht nur in Automobilen breite Verwendung, sondern auch bei der Stromerzeugung, in Wasserfahrzeugen, Lokomotiven, Flugzeugen, verschiedenen Maschinerieteilen oder dergleichen.
Vom internen Verbrennungsmotor, z. B. dem Dieselmotor 11 ausgestoßenes Abgas 1 enthält Kohlenmonoxid CO, Kohlenwasserstoff HC, Stickstoffoxide NOx, Kohlenstoffpartikel PM etc.
Wenn das Abgas 1, das einen solchen nachteiligen Schadstoff enthält, direkt in die Luft ausgestoßen wird, ist er für den menschlichen Körper und die Umwelt schädlich. Entsprechend ist ein Abgasrohr 2, 3 für das Abgas 1, das im Dieselmotor 11 etc. verwendet wird, mit einem katalytischen Konverter 4 oder dergleichen in der Mitte davon versehen, um Umweltverschmutzung zu vermeiden.
Der katalytische Konverter 4 ist allgemein in einer zylindrischen oder quadratrohrartigen Form gebildet und zwischen dem Abgasrohr 2 auf der stromaufwärtigen Seite und dem Abgasrohr 3 auf der stromabwärtigen Seite eingesetzt. Der katalytische Konverter 4 ist lösbar mit einer Reinigungseinrichtung 5 für Kohlenstoffmonoxid CO und Kohlenwasserstoff HC sowie mit einer Reduziervorrichtung 12 für Kohlenstoffpartikel PM in dieser Reihenfolge in einem äußeren zylindrischen Gehäuse 21 versehen.
Die Reinigungseinrichtung 5 weist einen oder mehrere Wabenkerne 7 auf, die mit Zellwänden 8 versehen sind, auf die ein Oxidationskatalysator wie z. B. Pt aufgetragen und zur Haftung gebracht ist.
Die Reinigungseinrichtung 5 ist vorgesehen, um zu bewirken, daß im durchtretenden Abgas 1 enthaltenes CO, HC etc. oxidiert wird und verbrennt, wodurch es reduziert und/oder eliminiert wird. Zusätzlich gestattet die Reinigungseinrichtung 5, daß NO von NOx zu Stickstoffdioxid NO₂ oxidiert wird.
Es wird bewirkt, daß die Reduziervorrichtung 12 für Kohlenstoffpartikel PM im durchtretenden Abgas 1 enthaltene Kohlenstoffpartikel PM auffängt und akkumuliert und dann oxidiert und verbrennt, wodurch die Kohlenstoffpartikel PM reduziert und/oder eliminiert werden. Der katalytische Konverter 4 ist wie oben beschrieben aufgebaut.
Eine Reduziervorrichtung 12 für Kohlenstoffpartikel PM
Eine vergleichbare Reduziervorrichtung 12 für Kohlenstoffpartikel PM wird mit Bezug auf 1 beschrieben. Die Reduziervorrichtung 12 übernimmt einen oder mehrere Filter 13 mit einer Drahtgeflechtstruktur, die veranlaßt werden, die Kohlenstoffpartikel PM aus dem Abgas 1 einzufangen und zu akkumulieren → die Kohlenstoffpartikel PM zu oxidieren und zu verbrennen → die Kohlenstoffpartikel PM zu reduzieren und/oder zu eliminieren. Daher wird die Reduziervorrichtung 12 auch regeneriert und danach kontinuierlich verwendet.
Die vergleichbare Reduziervorrichtung 12 wird nun unten im Detail beschrieben. Zunächst werden die Kohlenstoffpartikel PM durch unvollständige Verbrennung von Brennstoff in einem Dieselmotor 11 erzeugt (siehe 2) und bestehen aus unreinem Material von feinen Kohlenstoffpartikeln, sogenanntem Ruß und Rauch, die Asche des Brennstoffs sind. Die Filter 13 bestehen aus einer Drahtgeflechtstruktur, in der extrafeine Metalldrähte vertikal und lateral in einer feinen und dichten Netzform (maschenartig) ineinandergreifen. Die Filter 13 sind typischerweise aus Metall wie z. B. rostfreiem Stahl gebildet, können aber auch durch ein faserartig gewobenes Aggregat oder ein gestanztes Aggregat gebildet sein.
Die Filter 13 der Reduziervorrichtung 12 können auf verschiedene Arten gebildet sein, wie unten gezeigt:

(a) Die oben beschriebene Drahtgeflechtstruktur wird gemeinsam von einem oder mehreren Filtern 13 angenommen.
(b) Sie wird als eine Struktur aufweisend angesehen, durch die ein Oxidationskatalysator wie z. B. Pt an den Filtern 13 haftet und die Filter 13 mit dem Oxidationskatalysator wie z. B. Pt überzogen sind. Es wird nämlich eine Struktur betrachtet, durch die ein oder mehrere Filter 13 mit einer Drahtgeflechtstruktur vorgesehen sind, um als Körper zum Fassen eines Oxidationskatalysators zu dienen, worin bewirkt wird, daß die Drähte durch Imprägnierung, Auftragung, Haftung, Überziehen oder dergleichen ein Metall und ein Metalloxid wie z. B. Pt, V, Cu oder Mn als Oxidationskatalysator halten. Im Gegensatz dazu ist es auch möglich, daß der Oxidationskatalysator angeordnet ist, um nicht an den Filtern 13 zu haften, und die Filter 13 nicht mit dem Oxidationskatalysator überzogen sind.
(c) Es wird auch eine Struktur betrachtet, wodurch in der Reduziervorrichtung 12 eine Mehrzahl Filter 13 mit unterschiedlicher Maschendichte verwendet wird. Genauer kann die Mehrzahl Filter 13 mit der Drahtgeflechtstruktur von der stromaufwärtigen Seite zur stromabwärtigen Seite hin vorgesehen sein, wobei die Filter auch mit unterschiedlicher Maschendichte kombiniert sein können, wie dies in den Figuren gezeigt ist. Der Grund, warum die Filter mit unterschiedlicher Maschendichte verwendet werden, ist, Kohlenstoffpartikel PM mit unterschiedlichen Größen zu bewältigen. Im Fall, in dem die Gesamtmaschendichte zum Beispiel 40% in einer Reduziervorrichtung 12 beträgt, können die Filter 13 mit mittlerer Maschendichte von etwa 10%, die Filter 13 mit geringer Maschendichte von etwa 5% und die Filter 13 mit sehr starker Maschendichte von etwa 25% verwendet werden, indem sie nach Größenordnung kombiniert werden. Es ist natürlich möglich, daß in der Reduziervorrichtung 12 eine Mehrzahl Filter 13 mit der gleichen Maschendichte kombiniert werden kann.
(d) Im Fall, daß die Mehrzahl Filter 13 in einer Reduziervorrichtung 12 verwendet wird, können in einer lateralen Richtung zwischen jedem Filter 13 auch (Zwischen)Räume bzw. Abstände 14 vorgesehen sein. Obwohl die Zwischenräume 14 zwischen jedem Filter 13 vorgesehen sein können, ist es auch möglich, zu ermöglichen, daß benachbarte Filter 13 in Kontakt kommen, so daß zwischen den Filtern 13 kein Zwischenraum vorgesehen ist. In 1 gibt es insgesamt fünf (5) Filter 13, und zwei (2) Zwischenräume 14 sind in einer lateralen Richtung gebildet. Es gibt auch zwei (2) Stellen, an denen die Filter 13 miteinander in Kontakt stehen.
(e) Im Fall, daß einer oder mehrere Zwischenräume 14 in einer lateralen Richtung zwischen jedem Filter 13 vorgesehen sind, ist es möglich, die Zwischenräume 14 leer zu lassen oder einen Hilfsabschnitt 15 in einen oder mehrere der Zwischenräume 14 einzufügen. In 1 ist nur ein Hilfsabschnitt 15 in einem Zwischenraum 14 eingeführt.

Dieser Hilfsabschnitt 15 macht aus jeder Zellwand 17 eines Wabenkerns 16, hergestellt aus Metall wie z. B. rostfreiem Stahl, einen Körper zum Tragen eines Oxidationskatalysators. Der Oxidationskatalysator wie z. B. Pt wird von der Zellwand 17 durch Haftung und Überzug getragen. Haftung von und Überzug mit dem Oxidationskatalysator an/auf dem Wabenkern 16 ist einfacher als Haftung von und Überzug mit dem Oxidationskatalysator an/auf dem Filter 13 mit der Drahtgeflechtstruktur.
In der vergleichbaren Reduziervorrichtung 12 für Kohlenstoffpartikel PM ist ein Auffangverhältnis und/oder ein Eliminierungsverhältnis der Kohlenstoffpartikel PM durch verschiedene Kombination der Filter 13, oben in (a), (b), (c), (d) und (e) beschrieben, auf etwa 5%~80%, typischerweise etwa 60%~80%, eingestellt.
Im Fall, daß ein herkömmlicher Dieselmotor 11 verwendet wird, dessen prozentualer Gehalt und Ausstoßverhältnis der Kohlenstoffpartikel PM hoch ist, wird das Auffangverhältnis und/oder das Eliminierungsverhältnis auf etwa 60%~80% eingestellt. Im Gegensatz dazu wird im Fall, daß der neueste Dieselmotor 11 verwendet wird, dessen prozentualer Gehalt und/oder Ausstoßverhältnis der Kohlenstoffpartikel PM niedrig ist, das Auffangverhältnis und/oder das Eliminierungsverhältnis auf etwa 5%~30% eingestellt.
Wie oben beschrieben, können die in der Reduziervorrichtung 12 vorgesehenen Filter 13 auf verschiedene Arten konstruiert sein. Das Auffangverhältnis, das Eliminierungsverhältnis und der Filtrationsanteil werden auf einen vorbestimmten Wert (%) eingestellt, indem die Struktur dieser (a), (b), (c), (d) und (e) als Reaktion auf den Gehalt der Kohlenstoffpartikel PM im Abgas 1 selektiv ausgewählt wird.
Im Fall, daß der Oxidationskatalysator wie z. B. Pt zum Beispiel nicht an einer Mehrzahl Filter 13 mit einer Drahtgeflechtstruktur [siehe (a)] haftet und darauf nicht aufgetragen ist [siehe (b)], wird der Hilfsabschnitt 15 zwischen einen oder mehrere Zwischenräume 14 eingeführt [siehe (d)], die in einer lateralen Richtung zwischen der Mehrzahl Filter vorgesehen sind [siehe (c)], wenn der Gehalt an Kohlenstoffpartikeln PM im Abgas 1 groß ist, während jeder Zwischenraum 14 als ein leerer Raum unausgefüllt gelassen wird [siehe (e)], wenn der Gehalt an Kohlenstoffpartikeln PM klein ist.
Die Kombination der obigen (a), (b), (c), (d) und (e) wird auf verschiedene Arten durchgeführt. Mit Bezug auf die Mehrzahl Filter 13 wird zum Beispiel ungeachtet der in den Figuren gezeigten Ausführungsformen auch erwogen, ob der Oxidationskatalysator wie z. B. Pt haftet oder aufgetragen ist oder ob es Zwischenräume 14 gibt.
Betrieb etc.
Eine vergleichbare Reduziervorrichtung 12 für Kohlenstoffpartikel PM ist wie oben beschrieben konstruiert.
Kohlenstoffpartikel PM wie z. B. Ruß und Rauch sind in einem treibenden Zustand im Abgas 1 vom Dieselmotor 11 etc. enthalten. Entsprechend ist ein Abgasrohr 2, 3 für das Abgas 1 darin mit einem katalytischen Konverter 4, der mit einer vergleichbaren Reduziervorrichtung 12 versehen ist, für die Kohlenstoffpartikel PM vorgesehen.
Die vergleichbare Reduziervorrichtung 12 für Kohlenstoffpartikel PM übernimmt eine Mehrzahl Filter 13 mit einer feinen Drahtgeflechtstruktur, in der aus Metall wie z. B. rostfreiem Stahl hergestellte Drähte (maschenartig) verflochten sind. Jeder Filter 13 fängt Kohlenstoffpartikel PM aus dem passierenden Abgas 1 auf und akkumuliert sie und oxidiert und verbrennt dann die Kohlenstoffpartikel PM, wodurch die Kohlenstoffpartikel PM um etwa 5% bis 80% eliminiert werden, z. B. um etwa 60% bis 80%. Auf diese Weise werden Kohlenstoffpartikel PM reduziert.
Die Abgastemperatur des Abgases 1 beträgt normalerweise etwa 600 K, und wenn der Dieselmotor 11 bei hoher Geschwindigkeit betrieben wird, wird sie etwa 800 K. Die Kohlenstoffpartikel PM, die von jedem Filter 13 aufgefangen und akkumuliert werden, fangen bei einer solchen Abgastemperatur natürlich Feuer und verbrennen.
Daher werden zum Beispiel etwa 60% bis 80% der Kohlenstoffpartikel PM im Abgas 1 eliminiert. Die verbleibenden 20% bis 40% der Kohlenstoffpartikel PM werden durch jeden Filter 13 geschickt, um einen gewissen Grad der Partikelgröße zu erhalten, und dann direkt ins Freie ausgestoßen. Dieser Anteil an Ausstoß von Kohlenstoffpartikeln PM in die Luft wird derzeit als erlaubter Bereich angesehen.
Zum Beispiel werden die Kohlenstoffpartikel PM durch jeden Filter 13 von 200 mg/m³ auf 60 mg/m³ reduziert und/oder eliminiert. Mit anderen Worten werden die Kohlenstoffpartikel PM um etwa 70% reduziert und/oder eliminiert (wenn Schwefel S 50 ppm beträgt).
Daher ist das Auffangverhältnis und/oder Eliminierungsverhältnis von Kohlenstoffpartikeln PM in jedem Filter 13 der Reduziervorrichtung 12 zum Beispiel auf etwa 60% bis 80% und etwa 5% bis 30% als Reaktion auf den vorhersagbaren Gehalt an Kohlenstoffpartikeln PM im Abgas 1 eingestellt worden.
Einstellen und/oder Abgleichen auf ein solches Auffangverhältnis und/oder Eliminierungsverhältnis kann unter Betrachtung der Leistung des Dieselmotors 11 und des Gehalts der Kohlenstoffpartikel PM im Abgas 1 durch selektive Kombination von (a) Übernahme der Filter 13 mit einer Drahtgeflechtstruktur, (b) Haftung und Überzug des Oxidationskatalysators wie z. B. Pt an/auf jedem Filter 13, (c) Kombination einer Mehrzahl Filter 13 mit verschiedenen Maschendichten, (d) Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Zwischenräumen 14 zwischen jedem Filter 13, (e) Einfügung oder Nichteinfügung eines Hilfsabschnitts 15 zwischen jedem Zwischenraum 14 etc. realisiert werden.
Mit Bezug auf die Reduziervorrichtung 12 für Kohlenstoffpartikel PM werden die folgenden drei Beschreibungen gegeben.
Erstens werden die Kohlenstoffpartikel PM unter dem verbesserten Auffangverhältnis und/oder Eliminierungsverhältnis von etwa 5%~80%, z. B. etwa 5%~30% und etwa 60% 80% (verglichen mit dem Verhältnis von 95% oder mehr im Stand der Technik beträchtlich reduziert) in einer vergleichsweise kleinen Menge durch die in der Figur gezeigte Mehrzahl Filter 13 aufgefangen und akkumuliert und dann sofort oxidiert und verbrannt. Entsprechend ist es möglich, einen scharfen Temperaturanstieg in jedem Filter 13 zu vermeiden. Die Temperatur jedes Filters 13 durch Oxidation und Verbrennung wird normalerweise auf dem Niveau von 600 K gesteuert. Die maximale Temperatur beträgt etwa 900 K und erreicht 1.200 K nicht.
Daher kann die Zerstörung unter Erhitzen jedes Filters 13 auf hohe Temperaturen verhindert werden. Da jeder Filter 13 aus einer Auffang-Drahtgeflechtstruktur besteht, ist er flexibel, und obwohl die Kohlenstoffpartikel PM akkumuliert werden, gibt es einen Freiheitsgrad. Es ist auch einfach, die Asche der Kohlenstoffpartikel PM zu entfernen, und auch von diesem Aspekt her kann eine mögliche Zerstörung verhindert werden.
Zweitens wiederholt der Filter 13, da die Zerstörung jedes Filters 13 wie oben beschrieben verhindert werden kann, einen Zyklus der folgenden regenerativen Verwendung der Reihenfolge nach: Auffangen und Akkumulieren neuer Kohlenstoffpartikel PM → Oxidation und Verbrennung → Reduktion und Eliminierung → Auffangen und Akkumulieren neuer Kohlenstoffpartikel PM → Oxidation und Verbrennung → Reduktion und Eliminierung. Daher kann der Filter 13 den Zyklus der regenerativen Verwendung wiederholen, um fortlaufend verwendet zu werden. Er ist daher in seiner Lebensdauer überlegen. Zum Beispiel kann der Filter 13 fortlaufend für mindestens etwa 250 Stunden verwendet werden.
Drittens ist es auch möglich, einen schädlichen Einfluß aufgrund von Schwefel (S) zu vermeiden, der sowohl im Brennstoff als auch im Abgas des Dieselmotors 11 enthalten ist.
Wie oben beschrieben, können die Kohlenstoffpartikel PM im Abgas 1 in einer vergleichsweise geringen Menge bei einem Auffangverhältnis und/oder einem Eliminierungsverhältnis von etwa 5%~80%, z. B. etwa 60%~80% aufgefangen und akkumuliert und dann sofort oxidiert und verbrannt werden, wodurch sie reduziert und/oder eliminiert werden. Auf diese Weise ist es möglich, das Auftreten des Phänomens zu reduzieren, wodurch der Schwefel (S) im Abgas 1 Sulfat SO₄ ² bildet, an den Kohlenstoffpartikeln PM haftet und die Oxidation und die Verbrennung schwierig macht und Verstopfen oder dergleichen verursacht.
Andere
Erstens kann das Obige weiterhin durch Verwendung in Kombination mit einer Reinigungseinrichtung 5 sichergestellt werden, die auf der stromaufwärtigen Seite vorgesehen ist.
Diese Reinigungseinrichtung 5 ist nämlich auf der stromaufwärtigen Seite der Reduziervorrichtung 12 im äußeren zylindrischen Gehäuse 21 des katalytischen Konverters 4 vorgesehen. Die Reinigungseinrichtung 5 weist einen Wabenkern 16 auf, der mit Zellwänden 17 versehen ist, die aus Metall wie z. B. rostfreiem Stahl hergestellt sind, an denen ein Oxidationskatalysator wie z. B. Pt haftet und auf die er aufgetragen wird. Die Reinigungseinrichtung 5 gestattet nicht nur, daß CO, HC etc. im Abgas 1 oxidiert werden und verbrennen, um sie zu reduzieren und zu eliminieren, sondern auch, daß NO im Abgas 1 zu NO₂ oxidiert wird, das der stromabwärtigen Seite zugeführt wird.
Auf diese Weise werden Oxidation, Verbrennung, Reduktion und Eliminierung der Kohlenstoffpartikel PM durch NO₂ beschleunigt, das im Abgas 1 an der Mehrzahl Filter 13 der Reduziervorrichtung 12 für Kohlenstoffpartikel PM auf der stromabwärtigen Seite enthalten war.
Eine beschleunigende Funktion der Oxidation und Verbrennung durch NO₂ wird auch vom Standpunkt der Temperatur sichergestellt, weil die Temperatur jedes Filters 13 normalerweise, wie oben beschrieben, auf einem Niveau von etwa 600 K gesteuert wird.
Zweitens ist das Obige weiterhin durch Verwendung in Kombination mit einem Zuführabschnitt 19 für einen in 2 gezeigten Brennstoffzusatz 18 sichergestellt.
Der Zuführabschnitt 19 kann einen Dieselmotor 11 nämlich mit Cer und einem Oxidationskatalysator wie z. B. Pt als Brennstoffzusatz 18 versorgen. Der Zuführabschnitt ist auf eine solche Weise angeordnet, daß Zufuhr, Notwendigkeit des Zusatzes und Menge des Zusatzes basierend auf einem Auspuff- oder Staudruckwert gesteuert werden, der von zwei (2) Staudrucksensoren SE ermittelt wird, die nahe jedem Filter 13 vorgesehen sind.
Daher werden Auffang und Akkumulierung, Oxidation und Verbrennung sowie Reduktion und Eliminierung von Kohlenstoffpartikeln PM durch den Brennstoffzusatz 18 beschleunigt, der im Abgas 1 jedes Filters 13 der Reduziervorrichtung 12 für Kohlenstoffpartikel PM enthalten ist.
Nachfolgend erfolgt eine weitere Beschreibung bezüglich des Zuführabschnitts 19. Der Zuführabschnitt 19 für den Brennstoffzusatz 18 fügt den Brennstoffzusatz 18 zum Beispiel in einem Verhältnis von 7,5 ml je 50 l Brennstoff in einem Brennstofftank 20 hinzu.
Der Brennstoffzusatz 18 von 7,5 ml darin im Lösemittel enthält etwa 5 ppm Ce und etwa 0,5 ppm Pt.
Die Notwendigkeit des Zusatzes und die spezifische Menge der Zugabe oder das Zugabeverhältnis des Brennstoffzusatzes 18 durch den Zuführabschnitt 19 werden wie folgt gesteuert und bestimmt. Der Gehalt von Kohlenstoffpartikeln PM im Abgas 1 und die Größe des Auffangverhältnisses und/oder Eliminierungsverhältnisses der Kohlenstoffpartikel PM werden nämlich basierend auf der Zunahme oder Abnahme eines Staudruckwertes ermittelt, der durch zwei (2) Staudrucksensoren SE ermittelt wird, und dann als Reaktion darauf gesteuert und bestimmt.
Auf diese Weise beschleunigt Ce im Brennstoffzusatz 18 das Auffangen und die Akkumulierung von Kohlenstoffpartikeln PM in der Mehrzahl Filter 13 basierend auf einem synergistischen Effekt, wenn der Brennstoffzusatz 18 im Abgas 1 vom Dieselmotor 11 enthalten ist. Der Oxidationskatalysator wie z. B. Pt im Brennstoffzusatz 18 beschleunigt die Oxidation und Verbrennung von Kohlenstoffpartikeln PM, die von jedem Filter 13 aufgefangen und akkumuliert werden, basierend auf dem synergistischen Effekt.
Daher werden das Auffangverhältnis und/oder das Eliminierungsverhältnis von etwa 5%~80%, z. B. etwa 60%~80% der Kohlenstoffpartikel PM in jedem Filter 13 sowie Oxidation und Verbrennung beim Temperaturniveau von etwa 600 K sicher realisiert.
Drittens sind ein oder mehrere Staudrucksensoren SE nahe den Filtern 13 vorgesehen. Zwei (2) Staudrucksensoren SE sind in der Figur vor und hinter den Filtern 13 vorgesehen.
Der Zuführabschnitt 19 für den Brennstoffzusatz 18 wird zunächst basierend auf dem Staudruckdetektionswert beider Staudrucksensoren SE gesteuert, wie dies oben beschrieben ist. Weiterhin wird auch die Notwendigkeit, jeden Filter 13 zu reinigen, basierend auf dem Staudruckdetektionswert von beiden Staudrucksensoren SE beurteilt.
Asche der Kohlenstoffpartikel PM haften nämlich allmählich an jedem Filter 13, aber die Zeitwahl des Reinigens und/oder Eliminierens der Asche wird basierend auf dem Staudruckdetektionswert erkannt und gefühlt. Ein Kriterium für die Zeitwahl ist zum Beispiel etwa 25 Kpa.
Viertens sind ein oder mehrere Filter 13 so vorgesehen, daß sie im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie den inneren Durchmesser eines äußeren zylindrischen Gehäuses 21 des in 1 gezeigten katalytischen Konverters aufweisen, aber es können verschiedene Filterformen angenommen werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann, wie in 3 gezeigt, eine Mehrzahl Filter 13 auch von einem Halter im äußeren zylindrischen Gehäuse 21 gehalten werden, indem ein Abstand bzw. Zwischenraum 22 zwischen den Filtern 13 und dem äußeren zylindrischen Gehäuse 21 vorgesehen wird. Eine Öffnung 24 zur Verbindung ist im zentralen Abschnitt jedes Filters 13 gebildet.
In 3 sind vier (4) Filter 13 in Kontakt kombiniert, die den gleichen äußeren Durchmesser aufweisen, und es sind obere und untere Zwischenräume 22 zwischen dem äußeren zylindrischen Gehäuse 21 und den Filtern 13 vorgesehen. Ein Filter an der am weitesten stromaufwärtigen Seite weist keine ausgebildete Verbindungsöffnung 24 auf, und die verbleibenden drei (3) Filter 13 sind jeweils mit einer Öffnung 24 zur Verbindung miteinander versehen. Diese Verbindungsöffnungen 24 sind angeordnet, um mit einem Abgasrohr 3 auf der stromabwärtigen Seite in Verbindung zu stehen. Bezugszahl 25 in 3 ist eine Platte zum Schließen eines Endes des Filters 13 auf der stromaufwärtigen Seite.
In der Reduziervorrichtung 12 für Kohlenstoffpartikel PM in 3 basieren weiterhin Konstruktion, Funktion, Betrieb etc. auf denen in 1. Entsprechend werden hier die gleichen Bezugszahlen wie in 1 verwendet, und ihre Beschreibung wird ausgelassen.
Die vorliegende Erfindung weist die folgenden Effekte auf.
Erster Effekt
Als erstes kann eine Hitzezerstörung etc. verhindert werden. Es ist nämlich eine Reduziervorrichtung für Kohlenstoffpartikel gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen, in der ein Auffangverhältnis und/oder ein Eliminierungsverhältnis von Kohlenstoffpartikeln auf etwa 5%~80%, z. B. etwa 60%~80% eingestellt wird.
Die Kohlenstoffpartikel werden schnell in geringer Menge oxidiert und verbrannt, bevor sie in großer Menge aufgefangen und akkumuliert werden. Daher kann ein scharfer Temperaturanstieg in den Filtern vermieden werden, und die Temperatur wird auf einem vergleichsweise niedrigeren Niveau gesteuert.
Dies kann weiterhin sichergestellt werden, indem von der Reinigungseinrichtung an der stromaufwärtigen Seite zugeführtes Stickstoffdioxid verwendet wird, oder indem Cer und ein Oxidationskatalysator wie z. B. Platin als Brennstoffzusatz verwendet werden.
In der herkömmlichen Eliminiervorrichtung für Kohlenstoffpartikel, die aus Keramik hergestellt ist, wird eine große Menge Kohlenstoffpartikel aufgefangen und akkumuliert und dann gleichzeitig oxidiert und verbrannt. Als Ergebnis beträgt das Auffangverhältnis und/oder das Eliminierungsverhältnis 95% oder mehr, und die maximale Temperatur beträgt etwa 1.200 K. Im Gegensatz dazu wird die Temperatur bei der Reduziervorrichtung für Kohlenstoffpartikel gemäß der vorliegenden Erfindung auf einem niedrigeren Niveau gesteuert, und die Hitzezerstörung der Filter bei hoher Temperatur kann verhindert werden.
Da die Filter eine Drahtgeflechtstruktur umfassen, sind sie flexibel, und eine Reinigung kann leicht ausgeführt werden. Die Reduziervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist daher in der Stärke überlegen und kann, verglichen mit der aus Keramik hergestellten herkömmlichen Eliminiervorrichtung, nicht so leicht zerstört werden.
Zweiter Effekt
Die Reduziervorrichtung für Kohlenstoffpartikel ist bezüglich ihrer Lebensdauer überlegen. Die Reduziervorrichtung für Kohlenstoffpartikel gemäß der vorliegenden Erfindung wird nämlich, wie oben beschrieben, nicht leicht zerstört, und es kann auch eine Hitzezerstörung bei hoher Temperatur verhindert werden.
Die Reduziervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Reihenfolge nach den Zyklus Auffangen und Akkumulieren von Kohlenstoffpartikeln → Oxidation und Verbrennung → Reduktion und Eliminierung → regenerative Verwendung wiederholen, um fortlaufend verwendet zu werden.
Obwohl die herkömmliche Eliminiervorrichtung in etwa einer Woche zerstört wird, weil bei hoher Temperatur eine Hitzezerstörung auftritt, ist die Reduziervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bezüglich Lebensdauer und Kosten überlegen, weil ihre Lebenserwartung lang ist.
Dritter Effekt
Ebenfalls kann ein schädlicher Einfluß aufgrund von Schwefel verhindert werden. In der Reduziervorrichtung für Kohlenstoffpartikel gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Kohlenstoffpartikel im Abgas nämlich, wie oben beschrieben, in vergleichsweise kleiner Menge aufgefangen und akkumuliert und dann schnell oxidiert und verbrannt, wodurch sie reduziert und/oder eliminiert werden.
Da das Auffangverhältnis und/oder das Eliminierungsverhältnis der herkömmlichen Eliminiervorrichtung 95% oder mehr beträgt, besteht die Möglichkeit, daß der im Abgas enthaltene Schwefel ein Sulfat bildet, an den Kohlenstoffpartikeln haftet und Oxidation und Verbrennung schwierig macht, wodurch Verstopfen oder dergleichen verursacht wird. In der Reduziervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es jedoch möglich, eine solche Möglichkeit deutlich zu reduzieren. Ein solcher schädlicher Einfluß kann in der Reduziervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vermieden werden, obwohl Schwefel von etwa 50 ppm bis 500 ppm im Abgas enthalten ist.
Wie oben beschrieben, wird die Temperatur eines oder mehrerer Filter in der Reduziervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf einem vergleichsweise niedrigen Niveau gesteuert. Entsprechend kann von der Reinigungseinrichtung auf der stromaufwärtigen Seite zugeführtes Stickstoffdioxid sicher eine Funktion des Beschleunigens der Oxidation und Verbrennung von Kohlenstoffpartikeln hervorbringen, die in der herkömmlichen Eliminiervorrichtung nicht verfügbar ist. Daher kann in der Reduziervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein schädlicher Einfluß aufgrund von Schwefel vermieden werden.
Wie oben beschrieben, können alle in der herkömmlichen Eliminiervorrichtung festgestellten Probleme durch die vorliegende Erfindung gelöst werden, und daher ist der Effekt, den die vorliegende Erfindung hervorbringt, außergewöhnlich groß.

Claims

Vorrichtung (12) zum Entfernen von Kohlenstoffpartikeln aus Dieselmotorabgasen (1), wobei die Vorrichtung (12) umfaßt: eine Mehrzahl Metallfilter (13) mit einer Drahtgeflechtstruktur, wobei die Filter (13) angeordnet sind, um bei Benutzung Kohlenstoffpartikel einzufangen, wobei sich die Filter (13) im Betrieb regenerieren, um danach kontinuierlich benutzt zu werden, und wobei wenigstens einige der Filter (13) den gleichen äußeren Durchmesser aufweisen; ein zylindrisches Gehäuse (21) zum Aufnehmen der Filter im Betrieb; gekennzeichnet durch: einen Zwischenraum (22), der zwischen dem Gehäuse (21) und den Filtern (13) vorgesehen ist; einen im Zwischenraum (22) zwischen dem Gehäuse (21) und den Filtern (13) positionierten Halter (23), der angeordnet ist, um im Betrieb die Filter (13) im Gehäuse (21) zu halten; eine Platte (25), die im Betrieb ein Ende des Filters (13) schließt, das der stromaufwärtigen Seite der Vorrichtung (12) am nächsten ist; eine Öffnung (24), die in einem zentralen Abschnitt mindestens einiger der Filter (13) im Betrieb zur Verbindung zwischen Filtern (13) und zur Verbindung mit einem Abgasrohr (3) an der stromabwärtigen Seite der Vorrichtung (12) vorgesehen ist; und wobei mindestens einige der Filter (13) unterschiedliche Maschendichten aufweisen.
Vorrichtung (12) nach Anspruch 1, wobei ein Oxidationskatalysator an den Drähten der Filter (13) haftet und auf sie aufgetragen ist.
Vorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auffangrate und/oder das Eliminierungsverhältnis der Kohlenstoffpartikel auf etwa 5% bis 80% eingestellt ist.
Vorrichtung (12) nach Anspruch 3, wobei die Auffangrate und/oder das Eliminierungsverhältnis der Kohlenstoffpartikel auf etwa 60% bis 80% eingestellt ist.
Vorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend: eine Reinigungseinrichtung (5), die auf der stromaufwärtigen Seite des zylindrischen Gehäuses (21) positioniert ist, wobei die Reinigungseinrichtung mindestens einen Metallwabenkern (16) mit einem Oxidationskatalysator umfaßt, der an den Zellwänden des mindestens einen Wabenkerns haftet und auf diese aufgetragen ist; wobei die Wabenkerne im Betrieb die Oxidation und Verbrennung der Kohlenstoffverbindungen im Abgas unterstützen und die Oxidation von Stickoxid im Abgas bewirken.
Vorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend: mindestens einen Zuführabschnitt, der dem Motor im Betrieb einen Brennstoffzusatz zuführt, wobei der Brennstoffzusatz, der im Betrieb schließlich im Abgas enthalten ist, das Auffangen von Kohlenstoffpartikeln in den Filtern beschleunigt.
Vorrichtung (12) nach Anspruch 6, wobei der Brennstoffzusatz ein Oxidationskatalysator ist.
Vorrichtung (12) nach Anspruch 7, weiterhin umfassend mindestens einen Staudrucksensor, der nahe den Filtern positioniert ist, wobei der Staudrucksensor und der mindestens eine Zuführabschnitt solchermaßen angeordnet sind, daß die Zuführ des Brennstoffzusatzes im Betrieb auf der Basis eines Staudruckwerts gesteuert wird, der durch den mindestens einen Staudrucksensor ermittelt wird.
Vorrichtung (12) nach Anspruch 5, wobei der Wabenkern aus rostfreiem Stahl hergestellt ist.
Vorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 2, 5 oder 7, wobei der Oxidationskatalysator Platin ist.