DE102007029003A1

DE102007029003A1 - Emission control device for internal-combustion engine, has housing, in which particle filter body is arranged for filtering exhaust gas of internal combustion engine

Info

Publication number: DE102007029003A1
Application number: DE102007029003A
Authority: DE
Inventors: Georg Dr. Hüthwohl; Carsten Dipl.-Ing. Kohberg
Original assignee: Purem Abgassysteme GmbH and Co KG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2007-06-23
Filing date: 2007-06-23
Publication date: 2008-12-24

Abstract

The emission control device has a housing, in which a particle filter body (1) formed of sintered metal filter plates (2) is arranged for filtering the exhaust gas of the internal combustion engine. The particle filter body has an inlet aperture (3) with an entry zone for exhaust gas and an outlet (4) with discharge area for filtered exhaust gas. Inflow covers (5a,5b) are arranged in the housing through which exhaust gas flows into the housing. The inlet aperture of the particle filter body is elongately formed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Abgasreinigungsbauteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an exhaust gas purification component according to the preamble of claim 1.

Aus der US 6 680 037 B1 ist ein Abgasreinigungsbauteil einer Brennkraftmaschine bekannt, bei dem in einem Gehäuse ein Partikelfilterkörper zur Filterung von Abgas der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Der Partikelfilter weist gegenüber dem Gehäuse ringsum einen Abstand auf. Um den Eintrittsöffnungen des Partikelfilterkörpers in das Gehäuse einströmendes Abgas zuzuführen, ist im Gehäuse eine in der Art eines Einlauftrichters ausgebildete Einströmhaube vorgesehen. Durch diese Anordnung ist der Partikelfilterkörper thermisch gegenüber dem Gehäuse isoliert und es ist eine gezielte Gaszufuhr ermöglicht.From the US Pat. No. 6,680,037 B1 an exhaust gas purification component of an internal combustion engine is known, in which a particle filter body for filtering exhaust gas of the internal combustion engine is arranged in a housing. The particle filter has a distance from the housing all around. In order to supply the inlet openings of the particulate filter body in the housing inflowing exhaust gas, in the housing designed in the manner of an inlet funnel inlet hood is provided. By this arrangement, the particulate filter body is thermally insulated from the housing and it is a targeted gas supply allows.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein der Ausfilterung von Partikeln aus Brennkraftmaschinenabgas dienendes Abgasreinigungsbauteil mit günstigen Strömungseigenschaften anzugeben.task In contrast, the invention is one of the filtering exhaust gas purification component serving as an engine exhaust gas with favorable flow properties.

Diese Aufgabe wird durch ein Abgasreinigungsbauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These Task is by an emission control component with the features of claim 1.

Der Partikelfilterkörper des erfindungsgemäßen Abgasreinigungsbauteils weist langgestreckt ausgebildete Einström öffnungen auf, wobei die im Gehäuse angeordnete Einströmhaube in das Gehäuse eingeströmtes Abgas aufnehmen und zu den Eintrittsöffnungen führen kann. Infolge der langgestreckten Eintrittsöffnungen ist deren gesamte Fläche vergleichsweise groß. Dadurch kann der Partikelfilter großflächig angeströmt werden, was das Strömungsverhalten insbesondere infolge eines daraus resultierenden geringen Staudrucks verbessert. Die erfindungsgemäß vorgesehene Einströmhaube erlaubt eine gezielte Strömungsführung von in das Gehäuse einströmendem bzw. eingeströmtem Abgas zum Eintrittsbereich und damit zu den Eintrittsöffnungen des Partikelfilterkörpers. Dadurch wird eine Wirbelbildung weitgehend vermieden und das Strömungsverhalten weiter verbessert.Of the Particle filter body of the invention Exhaust gas purification component has elongated intake openings on, wherein arranged in the housing inflow hood take in the exhaust gas that has flowed into the housing and can lead to the inlet openings. As a result the elongated inlet openings is the entire Area comparatively large. This allows the Particle filter flowed over a large area be what the flow behavior in particular due a resulting low back pressure improved. The According to the invention provided Einströmhaube allows a targeted flow of in the housing inflowing or inflowing Exhaust gas to the inlet area and thus to the inlet openings of the particulate filter body. As a result, a vortex formation is largely avoided and the flow behavior further improved.

Der Partikelfilterkörper ist vorzugsweise langgestreckt ausgeführt und die Eintrittsöffnungen sind entlang seiner Längserstreckung angeordnet. Vorzugsweise ist der Partikelfilterkörper quaderförmig ausgebildet und die Eintrittsöffnungen erstrecken sich an einer oder zwei seiner Längsseiten. Es ist wenigstens eine Austrittsöffnung für gefiltertes Abgas vorgesehen, wobei diese in einem vom Eintrittsbereich verschiedenen Austrittsbereich angeordnet ist. Vorzugsweise sind mehrere Austrittsöffnungen an verschiedenen Seiten des quaderförmigen Partikelfilterkörpers vorgesehen.Of the Particulate filter body is preferably designed elongated and the inlet openings are along its longitudinal extent arranged. Preferably, the particulate filter body is cuboid formed and the inlet openings extend on one or two of its long sides. It is at least an outlet opening for filtered exhaust gas is provided, this being in a different from the entrance area exit area is arranged. Preferably, a plurality of outlet openings on different sides of the cuboid particulate filter body intended.

In Ausgestaltung der Erfindung ist im Gehäuse eine Ausströmhaube angeordnet, wobei durch die Ausströmhaube aus der wenigstens einen Austrittsöffnung aus dem Partikelfilterkörper austretendes Abgas wenigstens annähernd vollständig aufgenommen und abgeführt werden kann. Dadurch ist eine günstige Strömungsführung auch von aus dem Partikelfilterkörper austretendem Abgas ermöglicht.In Embodiment of the invention is in the housing a Ausströmhaube arranged, wherein through the outflow hood of the at least an exit opening from the particulate filter body exiting exhaust gas at least approximately completely can be absorbed and removed. This is a cheap one Flow guidance also from out of the particle filter body exiting exhaust gas allows.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ringsum des Partikelfilterkörpers ein Freiraum gegenüber dem Gehäuse vorgesehen. Infolge dieser Ausführung ist der Partikelfilterkörper ringsum beabstandet zum Gehäuse. Der Freiraum dient in vorteilhafter Weise der thermischen Isolierung gegenüber dem Gehäuse und zur Aufnahme der Einströmhaube bzw. der Ausströmhaube sowie zur Aufnahme gegebenenfalls vorgesehener weiterer Bauteile, wie beispielsweise Sensoren für Abgaszusammensetzung und/oder Temperatur.In Another embodiment of the invention is all around the particle filter body a space provided with respect to the housing. As a result of this embodiment, the particulate filter body spaced around the housing. The free space serves in Advantageous compared to the thermal insulation the housing and for receiving the inflow hood or the discharge hood and for receiving, if necessary provided further components, such as sensors for Exhaust gas composition and / or temperature.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Einströmhaube derart mit dem Eintrittsbereich des Partikelfilterkörpers verbunden, dass die Eintrittsöffnungen des Partikelfilterkörpers von der Eintrittshaube umfasst sind. Diese Ausführung ermöglicht eine mechanische Stabilisierung der Einströmhaube und eine zuverlässige Abgasströmungsführung zu den Eintrittsöffnungen. Analog gilt dies für die Strömungsführung für aus dem Partikelfilterkörper ausströmendes Abgas, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Ausströmhaube derart mit dem Austrittsbereich des Partikelfilterkörpers verbunden ist, dass die wenigstens eine Austrittsöffnung des Partikelfilterkörpers von der Austrittshaube umfasst ist.In Another embodiment of the invention is the inflow hood such with the inlet region of the particle filter body connected to the inlet openings of the particulate filter body are covered by the entrance hood. This version allows a mechanical stabilization of the inflow hood and a reliable Exhaust flow guide to the inlet openings. This applies analogously to the flow guidance for effluent from the particulate filter body Exhaust gas, if in a further embodiment of the invention, the outflow hood such with the exit region of the particulate filter body is connected, that the at least one outlet opening of the particulate filter body is covered by the outlet hood.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Eintrittsöffnungen des Partikelfilterkörpers an zwei sich diametral gegenüberliegenden Bereichen des Partikelfilterkörpers angeordnet. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, die Einströmhaube zweiteilig auszubilden bzw. zwei separate Einströmhauben vorzusehen, so dass Abgas vorzugsweise zu gleichen Teilen zu den einander gegenüberliegenden Eintrittsbereichen bzw. den Einströmöffnungen geführt werden kann. Infolge der an zwei gegenüberliegenden Bereichen vorgesehenen Eintrittsöffnungen verdoppelt sich die Eintrittsfläche und der Staudruck ver mindert sich entsprechend. Zudem ist ein einfacher achsensymmetrischer Aufbau ermöglicht.In Another embodiment of the invention, the inlet openings of the particulate filter body at two diametrically opposite Arranged areas of the particulate filter body. It is preferably provided to form the inflow hood in two parts or provide two separate inflow hoods, so that exhaust preferably in equal parts to the opposite entry areas or the inlet openings are guided can. As a result of the two opposite areas provided entry openings doubled the entrance surface and the dynamic pressure ver diminishes accordingly. In addition, one is easier Axially symmetrical design allows.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung verjüngt sich die Eintrittshaube konisch entlang der Längserstreckung der Eintrittsöffnungen des Partikelfilterkörpers. Dadurch kann innerhalb der Einströmhaube eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit erzielt werden, da eine sich infolge einer Einströmung in den Partikelfilterkörper ergebende Verminderung des Gasstroms entlang der Längserstreckung der Einströmhaube durch die Verjüngung ausgeglichen wird. Vorzugsweise ist die konische Querschnittsverjüngung proportional zur Größe der Strömungsabnahme ausgeführt.In a further embodiment of the invention, the inlet hood tapers conically along the longitudinal extension of the inlet openings of the particle filter body. As a result, a uniform flow velocity can be achieved within the inflow hood, since a reduction of the gas flow along the longitudinal extent resulting from an inflow into the particle filter body The inflow hood is compensated by the taper. Preferably, the tapered cross-sectional taper is made proportional to the magnitude of the flow decrease.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Reduktionsmittelabgabe in den Freiraum im Gehäuse oder in den Bereich der wenigstens einen Austrittsöffnung des Partikelfilterkörpers vorgesehen. Abgegebenes Reduktionsmittel kann sich dadurch auf ein vergleichsweise großes Volumen verteilen, wodurch die Aufenthaltsdauer vergrößert ist. Für abgegebenes Reduktionsmittel wie Kraftstoff oder Harnstofflösung ist dadurch beispielsweise durch Verdampfung oder Hydrolyse eine ideale Aufbereitung ermöglicht.In Another embodiment of the invention is a reducing agent delivery in the free space in the housing or in the area of at least an outlet opening of the particulate filter body intended. Spent reductant can be due to a distribute relatively large volumes, reducing the length of stay is enlarged. For dispensed reducing agent such as fuel or urea solution is for example by evaporation or hydrolysis allows an ideal treatment.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Gehäuse ein dem Partikelfilterkörper nachgeschalteter Abgaskatalysator vorgesehen. Durch diese Ausführung wird ein kompaktes mehrfunktionales Abgasreinigungsbauteil gebildet.In Another embodiment of the invention is in the housing an exhaust gas catalytic converter downstream of the particle filter body intended. This design becomes a compact multi-functional emission control component educated.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Partikelfilterkörper als Stapel von Sintermetallfilterplatten ausgebildet. Die Sintermetallfilterplatten sind vorzugsweise paarweise derart zusammengefasst, dass sich ein Stapel mit abwechselnd nach innen, in den Reinraum des Partikelfilter körpers geöffneten Filtertaschen, und nach außen geöffneten Filtertaschen ergibt. Insbesondere in Verbindung mit entlang der Längserstreckung des Partikelfilterkörpers ausgedehnten, nach außen geöffneten Filtertaschen ergeben sich vergleichsweise große Aufnahmeräume zur Aufnahme von Partikeln. Somit kann auch bei einer großen Menge von ausgefilterten Partikeln eine Verstopfung vermieden werden.In Another embodiment of the invention is the particulate filter body formed as a stack of sintered metal filter plates. The sintered metal filter plates are preferably paired together in such a way that a stack with alternating inside, in the clean room of the particle filter body opened filter bags, and opened to the outside Filter bags results. In particular, in conjunction with along the Extended longitudinal extent of the particle filter body, open to the outside filter bags arise comparatively large receiving spaces for recording of particles. Thus, even with a large amount of Filtered particles to avoid constipation.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen veranschaulicht und werden nachfolgend beschrieben. Dabei sind die vorstehend genannten und nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Merkmalskombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.advantageous Embodiments of the invention are in the drawings illustrated and described below. Here are the mentioned above and to be explained below Features not only in the specified feature combination, but also usable in other combinations or in isolation, without to leave the scope of the present invention.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 eine schematische Darstellung einer vorteilhaften Anordnung von Partikelfilterkörper und Einströmhaube für das erfindungsgemäße Abgasreinigungsbauteil, 1 a schematic representation of an advantageous arrangement of particulate filter body and inflow hood for the exhaust gas purification component according to the invention,

2 eine schematisch dargestellte Ansicht im Längsschnitt für eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgasreinigungsbauteils und einer Anordnung von Partikelfilterkörper und Einströmhaube gemäß 1, 2 a schematically illustrated view in longitudinal section for an advantageous embodiment of the exhaust gas purification component according to the invention and an arrangement of the particulate filter body and inflow according to 1 .

3 eine schematisch dargestellte Schnittansicht des in 3 a schematically illustrated sectional view of the in

2 dargestellten Abgasreinigungsbauteils in einer um 90 Grad gedrehten Schnittebene und 2 illustrated exhaust gas cleaning component in a rotated by 90 degrees cutting plane and

4 eine schematisch dargestellte Ansicht im Querschnitt des in 2 dargestellten Abgasreinigungsbauteils. 4 a schematic view in cross section of the in 2 shown exhaust gas purification component.

In 1 ist grob schematisch eine vorteilhafte Ausführungsform eines Partikelfilterkörpers 1 mit zugeordneten Einströmhauben 5a, 5b dargestellt. Der Partikelfilterkörper 1 ist aus einer Vielzahl von gleichartig beschaffenen Sintermetallfilterplatten 2 aufgebaut, von denen der Übersichtlichkeit halber nur einige dargestellt sind. Die Filterplatten 2 sind aufgebaut aus porösem Sintermaterial, welches in Öffnungen eines gitterartigen Metallträgers eingebracht ist, was im Einzelnen nicht dargestellt ist.In 1 is roughly schematically an advantageous embodiment of a particulate filter body 1 with associated inflow hoods 5a . 5b shown. The particle filter body 1 is made of a large number of similar sintered metal filter plates 2 constructed, of which for the sake of clarity, only a few are shown. The filter plates 2 are constructed of porous sintered material, which is introduced into openings of a grid-like metal carrier, which is not shown in detail.

Die Filterplatten 2 weisen in der dargestellten Ausführungsform einen rechteckigen Zuschnitt auf, können jedoch auch anders geformt sein. Jede Filterplatte weist zwei runde Durchgangsöffnungen auf, wobei die Durchgangsöffnungen der endständigen Filterplatten die Austrittsöffnungen 4 des Partikelfilterkörpers bilden. Eine Ausführung mit lediglich einer Durchgangsöffnung oder mit mehr als zwei Durchgangsöffnungen ist ebenfalls möglich, wobei die Durchgangsöffnungen auch eine unrunde Form aufweisen können. Abgesehen von den endständigen Filterplatten ist jede Filterplatte 2 mit einem ihrer nächsten Nachbarn entlang der Umfangslinie der jeweiligen Durchgangsöffnung und mit dem anderen nächsten Nachbarn entlang ihrer äußeren Umfangslinie verbunden. Auf diese Weise ergeben sich abwechselnd nach außen und nach innen geöffnete Filtertaschen. Stirnseitig sind die sich ergebenden Öffnungen der nach außen geöffneten Filtertaschen verschlossen, was beispielsweise durch Endplatten 6a, 6b erfolgen kann. Auf diese Weise ergibt sich ein quaderförmiger Partikelfilterkörper 1, der als Stapel von Sintermetallfilterplatten 2 ausgebildet ist, wobei die Sintermetallfilterplatten paarweise zu nach außen oder nach innen geöffneten Filtertaschen zusammengefasst sind.The filter plates 2 have a rectangular blank in the illustrated embodiment, but may be shaped differently. Each filter plate has two round through holes, wherein the through holes of the terminal filter plates, the outlet openings 4 of the particulate filter body. An embodiment with only one passage opening or with more than two passage openings is also possible, wherein the passage openings may also have a non-circular shape. Apart from the terminal filter plates, each filter plate 2 is connected to one of its nearest neighbors along the perimeter of the respective through-hole and to the other nearest neighbor along its outer perimeter. In this way, alternately open to the outside and inward filter bags. The front side of the resulting openings of the filter bags open to the outside are closed, which for example by end plates 6a . 6b can be done. In this way, a cuboid particulate filter body results 1 as a stack of sintered metal filter plates 2 is formed, wherein the sintered metal filter plates are combined in pairs to outwardly or inwardly opened filter bags.

Zwei sich entlang der Längserstreckung des Partikelfilterkörpers 1 diametral gegenüberliegende Seitenflächen bilden Eintrittsbereiche für zu filterndes Abgas mit langgestreckten Eintrittsöffnungen 3, die jeweils einer nach außen geöffneten Filtertasche zugeordnet sind. Oberseite und Unterseite des Partikelfilterkörpers 1 bilden Austrittsbereiche mit Austrittsöffnungen 4, welche durch die Durchgangsöffnungen der zuoberst bzw. zuunterst angeordneten Filterplatte gebildet werden. Bezüglich der Längsachse des Partikelfilterkörpers 1 radial über die Eintrittsöffnungen 3 in die nach außen geöffneten Filtertaschen einströmendes Abgas durchströmt unter Ausfilterung von Partikeln die porösen Filterplatten 2 und gelangt in den Innenraum des Partikelfilterkörpers 1. Über die Austrittsöffnungen 4 verlässt somit gefiltertes Abgas den Partikelfilterkörper 1.Two along the longitudinal extent of the particle filter body 1 diametrically opposite side surfaces form inlet regions for exhaust gas to be filtered with elongate inlet openings 3 , which are each associated with an outwardly open filter bag. Top and bottom of the particulate filter body 1 form exit areas with outlet openings 4 which are formed by the passage openings of the uppermost or lowermost filter plate. With respect to the longitudinal axis of the particulate filter body 1 radially over the inlet openings 3 in the filter bags open to the outside flowing exhaust gas flows through the porous filter plates while filtering out particles 2 and enters the interior of the particulate filter body 1 , About the outlet openings 4 thus filtered exhaust gas leaves the particulate filter body 1 ,

Erfindungsgemäß ist eine Einströmhaube vorgesehen, über welche den Eintrittsöffnungen 3 zu filterndes Abgas zugeführt werden kann. Im vorliegenden Fall ist für die an beiden Längsseiten angeordneten Eintrittsöffnungen 3 jeweils eine Eintrittshaube 5a bzw. 5b vorgesehen. Die Einströmhauben 5a, 5b weisen jeweils eine Einströmöffnung 7 auf und sind derart mit dem Partikelfilterkörper 1 bzw. dessen Eintrittsbereichen verbunden, dass die Eintrittsöffnungen 3 des Partikelfilterkörpers 1 umfasst werden. In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform verjüngen sich die Einströmhauben 5a, 5b von der Einströmöffnung 7 beginnend bis zu deren gegenüberliegendem Ende. Vorzugsweise ist vorgesehen, die Querschnittsveränderung proportional zu dem sich beginnend von der Einströmöffnung 7 entlang der Längserstreckung vermindernden Abgasstrom auszulegen. Auf diese Weise ergeben sich besonders gleichmäßige und günstige Strömungsverhältnisse.According to the invention, an inflow hood is provided, via which the inlet openings 3 to be filtered exhaust gas can be supplied. In the present case is arranged for the arranged on both longitudinal sides inlet openings 3 one entrance hood each 5a respectively. 5b intended. The inlet hoods 5a . 5b each have an inflow opening 7 and are so with the particulate filter body 1 or its entry areas connected, that the inlet openings 3 of the particulate filter body 1 be included. In the illustrated preferred embodiment, the inflow hoods are tapered 5a . 5b from the inlet opening 7 beginning to the opposite end. Preferably, the cross-sectional change is proportional to that starting from the inflow opening 7 along the longitudinal extent diminishing exhaust gas flow interpret. In this way, particularly uniform and favorable flow conditions arise.

Analog zu den Einströmhauben 5a, 5b können zusätzlich nicht dargestellte Ausströmhauben vorgesehen sein, welche aus den Austrittsöffnungen 4 aus dem Partikelfilterkörper 1 austretendes gefiltertes Abgas aufnehmen und ableiten können.Analogous to the inlet hoods 5a . 5b additionally not shown outflow hoods may be provided, which from the outlet openings 4 from the particulate filter body 1 can absorb and discharge exiting filtered exhaust gas.

Partikelfilterkörper 1 samt Einströmhauben 5a, 5b und gegebenenfalls Ausströmhauben sind in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 wird nachfolgend ein entsprechendes Abgasreinigungsbauteil erläutert. Dabei zeigt 2 eine Ansicht einer bevorzugten Ausführung eines Abgasreinigungsbauteils 10 vereinfacht im Längsschnitt mit einer Schnittebene quer zur Ebene der Filterplatten 2 des Partikelfilterkörpers 1. 3 stellt eine Ansicht im Längsschnitt entsprechend der in 2 mit B-B gekennzeichneten Linie dar. 4 stellt eine Ansicht im Querschnitt entsprechend der in 2 mit D-D gekennzeichneten Linie dar. Das in den 2 bis 4 dargestellte Abgasreinigungsbauteil 10 ist im Abgassystem einer vorzugsweise als Dieselmotor ausgeführten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs angeordnet, worauf nicht näher eingegangen wird.particulate filter body 1 including inflow hoods 5a . 5b and possibly outflow hoods are arranged in a common housing. With reference to the 2 to 4 a corresponding exhaust gas purification component will be explained below. It shows 2 a view of a preferred embodiment of an emission control component 10 simplified in longitudinal section with a sectional plane transverse to the plane of the filter plates 2 of the particulate filter body 1 , 3 represents a view in longitudinal section corresponding to in 2 marked with BB line. 4 represents a view in cross section corresponding to in 2 marked with DD line. The in the 2 to 4 illustrated exhaust gas purification component 10 is arranged in the exhaust system of a preferably designed as a diesel engine internal combustion engine of a motor vehicle, which is not discussed in detail.

In dem Gehäuse des Abgasreinigungsbauteils 10 sind vorzugsweise mehrere der Abgasreinigung dienende Einzelelemente angeordnet. Es ist vorzugsweise vorgesehen, das Gehäuse mehrteilig auszuführen, wodurch ein modulartig aufgebautes Abgasreinigungsbauteil 10 erhalten wird. In einem einströmseitigen Gehäuseteil 11a sind der Partikelfilterkörper 1 mit daran angebauten Einströmhauben 5a, 5b angeordnet. Der Partikelfilterkörper 1 weist ringsum einen Abstand zum einströmseitigen Gehäuseteil 11a auf, wobei in dem sich ergebenden Freiraum die Einströmhauben 5a, 5b und gegebenenfalls eine Ausströmhaube angeordnet sind. Falls keine Ausströmhaube vorgesehen ist, dient der Freiraum zur Aufnahme von aus den Austrittsöffnungen 4 des Partikelfilterkörpers 1 ausströmendem Abgas.In the housing of the exhaust gas purification component 10 Preferably, a plurality of exhaust gas purification serving individual elements are arranged. It is preferably provided to carry out the housing in several parts, whereby a modular exhaust gas purification component 10 is obtained. In an upstream housing part 11a are the particle filter body 1 with attached inlet hoods 5a . 5b arranged. The particle filter body 1 has all around a distance to the upstream housing part 11a on, wherein in the resulting space the inflow hoods 5a . 5b and optionally a discharge hood are arranged. If no outflow hood is provided, the free space for receiving from the outlet openings 4 of the particulate filter body 1 outgoing exhaust gas.

In einem abströmseitigen Gehäuseteil 11c ist ein vorzugsweise als Stickoxid-Reduktionskatalysator ausgebildeter Abgaskatalysator 17 angeordnet. Der Abgaskatalysator 17 ist vorzugsweise mehrteilig ausgeführt, wobei die seriell hintereinander angeordneten Teile unterschiedlich beschaffen sein können und unterschiedliche katalytische Wirkungen aufweisen können. beispielsweise kann einem als SCR-Katalysator ausgebildeten Abgaskatalysator ein Hydrolysekatalysator für Harnstoff vorgeschaltet und/oder ein so genannter Sperrkatalysator zur Ammoniakoxidation nachgeschaltet sein.In a downstream housing part 11c is a preferably designed as a nitrogen oxide reduction catalyst exhaust gas catalyst 17 arranged. The catalytic converter 17 is preferably designed in several parts, wherein the serially arranged one behind the other parts may be different and may have different catalytic effects. For example, a catalytic converter designed as an SCR catalytic converter for urea upstream and / or downstream of a so-called barrier catalyst for ammonia oxidation.

Das einströmseitige Gehäuseteil 11a und das abströmseitige Gehäuseteil 11c sind über Flanschverbindungen 16 lösbar mit einem zwischengeschalteten mittleren Gehäuseteil 11b verbunden, in welchem eine Mischelement 18 zur Abgasvermischung und zur Gleichverteilung der Abgasströmung auf den Gehäusequerschnitt vorgesehen ist. Der Partikelfilterkörper 1 und der Abgaskatalysator 17 sind mittels Stützböden 14 in den jeweiligen Gehäuseteilen 11a bzw. 11c mechanisch gehalten.The inflow-side housing part 11a and the downstream housing part 11c are via flange connections 16 detachable with an intermediate middle housing part 11b connected, in which a mixing element 18 is provided for the exhaust gas mixture and for uniform distribution of the exhaust gas flow to the housing cross-section. The particle filter body 1 and the catalytic converter 17 are by means of support bottoms 14 in the respective housing parts 11a respectively. 11c mechanically held.

Wie durch Strömungspfeile symbolisiert, strömt zu reinigendes Abgas über einen sich trichterförmig erweiternden Einlassanschluss 12 in das einströmseitige Gehäuseteil 11a ein und über einen analog ausgebildeten Auslassanschluss 13 aus dem abströmseitigen Gehäuseteil 11c aus. In das einströmseitige Gehäuseteil 11a eingeströmtes Abgas wird durch die Einströmhauben 5a, 5b wenigstens annähernd vollständig aufgenommen und zu den Eintrittsöffnungen 3 des Partikelfilterkörpers 1 geführt. Unter Durchströmung der Filterplatten 2 wird das Abgas gefiltert und gelangt über die Austrittsöffnungen 4 in den Freiraum des einströmseitigen Gehäuseteils 11a oder in eine gegebenenfalls vorgesehenen Abströmhaube.As symbolized by flow arrows, exhaust gas to be purified flows through a funnel-shaped widening inlet connection 12 in the inflow-side housing part 11a one and via an analog outlet port 13 from the downstream housing part 11c out. In the inflow-side housing part 11a Inflowed exhaust gas is through the inlet hoods 5a . 5b at least almost completely absorbed and to the inlet openings 3 of the particulate filter body 1 guided. Under flow through the filter plates 2 the exhaust gas is filtered and passes through the outlet openings 4 in the free space of the upstream housing part 11a or in an optionally provided outflow hood.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mittels eines Injektors 15 ein insbesondere der Stickoxidreduktion dienendes Reduktionsmittel in das gefilterte Abgas, vorzugsweise in den Bereich einer Austrittsöffnung 4 des Partikelfilterkörpers 1 abgegeben werden kann. Die Reduktionsmittelabgabe kann jedoch auch in den Freiraum oder im Falle einer vorgesehenen Abströmhaube in einen Innenbereich der Abströmhaube erfolgen. Bei dem Reduktionsmittel handelt es sich je nach Ausführung des nachgeschalteten Stickoxid-Reduktionskatalysators bevorzugt um einen Kohlenwasserstoff oder um eine zur Ammoniakabspaltung befähigte Substanz wie Harnstoff.According to the invention, it is provided that by means of an injector 15 a reducing agent serving in particular the nitrogen oxide reduction in the filtered exhaust gas, preferably in the region of an outlet opening 4 of the particulate filter body 1 can be delivered. However, the release of reducing agent can also take place in the free space or, in the case of an intended outflow hood, into an inner region of the outflow hood. The reducing agent is preferred depending on the design of the downstream nitrogen oxide reduction catalyst a hydrocarbon or a substance capable of eliminating ammonia, such as urea.

Über Durchtrittsöffnungen des entsprechenden Stützbodens 14 gelangt das gefilterte und gegebenenfalls mit Reduktionsmittel versetzte Abgas vom einströmseitigen Gehäuseteil 11a in den mittleren Gehäuseteil 11b. Das Mischelement 18 im mittleren Gehäuseteil 11b ermöglicht eine Vermischung und weitere Homogenisierung des zugegebenen Reduktionsmittels im Abgas. Gleichzeitig erfolgt eine weitgehende Gleichverteilung der Abgasströmung auf den Gehäusequerschnitt.About passages of the corresponding support floor 14 the filtered and optionally offset with reducing agent exhaust gas from the upstream housing part 11a in the middle housing part 11b , The mixing element 18 in the middle housing part 11b allows mixing and further homogenization of the added reducing agent in the exhaust gas. At the same time, an extensive uniform distribution of the exhaust gas flow takes place on the housing cross-section.

Nach Übertritt vom mittleren Gehäuseteil 11b in das abströmseitigen Gehäuseteil 11c erfolgt eine weitere Entfernung von Schadstoffen aus dem Abgas mittels des Abgaskatalysators 17.After transfer from the middle housing part 11b in the downstream housing part 11c There is a further removal of pollutants from the exhaust gas by means of the catalytic converter 17 ,

Im Fall einer Ausführung des Abgaskatalysators 17 als SCR-Katalysator und eines Einsatzes von Harnstofflösung als Reduktionsmittel erweist sich eine sich beim erfindungsgemäßen Abgasreinigungsbauteil 10 ergebende vergleichsweise hohe Verweildauer von abgegebenem Harnstoff als besonders vorteilhaft. Infolge der vergleichsweise großen freien Querschnittsfläche ergeben sich niedrige Strömungsgeschwindigkeiten und somit eine hohe Transportzeit für das Reduktionsmittel, die bevorzugt im Sekundenbereich liegt. Vom Injektor 15 abgegebener Harnstoff kann somit vor dem Eintritt in den SCR-Katalysator vollständig oder zumindest zu einem großen Anteil hydrolisieren und den zur selektiven Stickoxidreduktion benötigten Ammoniak freisetzen.In the case of an execution of the catalytic converter 17 as SCR catalyst and an application of urea solution as a reducing agent proves to be in the exhaust gas purification component according to the invention 10 resulting relatively high residence time of discharged urea as particularly advantageous. Due to the comparatively large free cross-sectional area results in low flow velocities and thus a high transport time for the reducing agent, which is preferably in the second range. From the injector 15 discharged urea can thus hydrolyze completely or at least to a large extent prior to entering the SCR catalyst and release the ammonia required for selective nitrogen oxide reduction.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- US 6680037 B1 [0002]

Claims

Exhaust gas purification component of an internal combustion engine, having a housing in which a particle filter body ( 1 ) is arranged for filtering exhaust gas of the internal combustion engine, wherein the particulate filter body ( 1 ) an inlet openings ( 3 ) inlet area to be filtered exhaust gas and at least one outlet opening ( 4 ) includes an outlet region for filtered exhaust gas and in the housing an inflow hood ( 5a ; 5b ) is arranged, wherein in the housing the exhaust gas flowed through the inflow hood ( 5a ; 5b ) at least approximately completely received and to the inlet openings ( 3 ) of the particulate filter body ( 1 ), characterized in that the inlet openings ( 3 ) of the particulate filter body ( 1 ) are elongated.

Exhaust gas purification component according to claim 1, characterized in that a Ausströmhaube is arranged in the housing, wherein by the Ausströmhaube from the at least one outlet opening ( 4 ) from the particle filter body ( 1 ) Exhaust gas can be at least approximately completely absorbed and removed.

Exhaust gas purification component according to claim 1 or 2, characterized in that around the particle filter body ( 1 ) A clearance is provided relative to the housing.

Exhaust gas purification component according to one of claims 1 to 3, characterized in that the inflow hood ( 5a ; 5b ) in such a manner with the inlet region of the particle filter body ( 1 ) is connected, that the inlet openings of the particulate filter body ( 1 ) from the entrance hood ( 5a ; 5b ) are included.

Exhaust gas purification component according to one of claims 2 to 4, characterized in that the outflow hood in such a way with the outlet region of the particulate filter body ( 1 ), that the at least one outlet opening ( 4 ) of the particulate filter body ( 1 ) is covered by the outlet hood.

Exhaust gas purification component according to one of claims 1 to 5, characterized in that the inlet openings ( 3 ) of the particulate filter body ( 1 ) at two diametrically opposite regions of the particle filter body ( 1 ) are arranged.

Exhaust gas purification component according to one of claims 1 to 6, characterized in that the inlet hood ( 5a ; 5b ) conically along the longitudinal extent of the inlet openings ( 3 ) of the particulate filter body ( 1 ) rejuvenated.

Exhaust gas purification component according to one of claims 1 to 7, characterized in that a reducing agent delivery into the free space in the housing or in the region of the at least one outlet opening ( 4 ) of the particulate filter body is provided.

Exhaust gas purification component according to one of the claims 2 to 7, characterized in that a reducing agent delivery is provided in an inner region of the Ausströmhaube

Exhaust gas purification component according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the housing a the particulate filter body ( 1 ) downstream catalytic converter ( 17 ) is provided.

Exhaust gas purification component according to one of claims 1 to 10, characterized in that the particulate filter body ( 1 ) as a stack of sintered metal filter plates ( 2 ) is trained.