DE10330680A1 - Particle filter for cleaning internal combustion engine exhaust gases, especially of diesel engine, has inlet channels with greater capacity for non-combustible deposits than outlet channels - Google Patents

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Abstract

The device has an exhaust gas inlet and outlet and inlet channels communicating with the exhaust gas inlet at their inlet ends and communicating between their ends via a porous wall with an outlet channel(s) closed at its inlet end facing the exhaust gas inlet and communicating with the exhaust gas outlet at its outlet end facing the exhaust gas outlet. The inlet channels have more capacity for non-combustible deposits than the outlet channel(s). The device has an exhaust gas inlet (4) and outlet (5) and several inlet channels (6) that communicate with the exhaust gas inlet at their inlet ends (7) and that communicate between their ends (7,8) via a porous wall (12) with at least one outlet channel (9) that is closed at its inlet end facing the exhaust gas inlet and communicates with the exhaust gas outlet at its outlet end facing the exhaust gas outlet. The inlet channels have a greater capacity for non-combustible deposits than the at least one outlet channel. AN Independent claim is also included for the following: (a) a method of manufacturing an inventive particle filter.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Partikelfilter zur Reinigung von Abgasen einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors, vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug.The present invention relates to a particle filter for cleaning exhaust gases from an internal combustion engine, in particular a diesel engine, preferably in a motor vehicle.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Partikelfilters.The invention also relates to a Process for producing such a particle filter.

Die Abgase von Brennkraftmaschinen, insbesondere von Dieselmotoren, enthalten Partikel, die nicht in die Umwelt emittiert werden sollen. Zu diesem Zweck kann in einen Abgasstrang der Brennkraftmaschine ein Partikelfilter der eingangs genannten Art eingebaut werden. Da die Partikel bei einem Dieselmotor vorwiegend durch Ruß gebildet sind, kann das Partikelfilter auch als Rußfilter bezeichnet werden. Das Partikelfilter enthält eine poröse Filterstruktur, die im Betrieb des Partikelfilters von den zu reinigenden Abgase durchströmt wird. Hierbei lagern sich die Partikel an der Filterstruktur ab, wodurch die Abgase gereinigt werden. Im Laufe der Betriebszeit der Brennkraftmaschine nehmen diese Ablagerungen mehr und mehr zu, wodurch der Durchströmungswiderstand des Partikelfilters und somit der Abgasgegendruck ansteigt, was mit einer Leistungseinbuße und/oder Verbrauchszunahme der Brennkraftmaschine einhergeht. Sobald ein vorbestimmter Beladungszustand erreicht ist, wird das Partikelfilter regeneriert, in dem die Rußablagerungen abgebrannt werden. Zu diesem Zweck kann die Abgastemperatur der Brennkraftmaschine angehoben werden. Zusätzlich oder alternativ können chemische Zusätze (z.B. Eisen- oder Cer-Additive zur Anwendung kommen. Bei einem Kraftfahrzeug, dessen Brennkraftmaschine mit einem derartigen Partikelfilter ausgestattet ist, wird eine derartige Regeneration etwa alle 300 bis 2000 km erforderlich.The exhaust gases from internal combustion engines, especially diesel engines, contain particles that are not in the environment should be emitted. For this purpose, one can Exhaust system of the internal combustion engine has a particle filter at the beginning mentioned type can be installed. Because the particles in a diesel engine mainly formed by soot are, the particle filter can also be referred to as a soot filter. The particle filter contains a porous Filter structure that is to be cleaned during the operation of the particle filter Exhaust gases flow through becomes. The particles are deposited on the filter structure, whereby the exhaust gases are cleaned. During the operating time of the Internal combustion engine, these deposits increase more and more, causing the flow resistance of the particle filter and thus the exhaust gas back pressure increases, which with a performance penalty and / or increase in consumption of the internal combustion engine. As soon as a predetermined loading condition has been reached, the particle filter is regenerated, in which the soot deposits be burned down. For this purpose, the exhaust gas temperature of the Internal combustion engine to be raised. Additionally or alternatively, chemical additives (e.g. Iron or cerium additives are used. In a motor vehicle, whose internal combustion engine is equipped with such a particle filter is such a regeneration about every 300 to 2000 km required.

Neben den verbrennbaren Partikeln lagern sich im Betrieb außerdem unverbrennbare Reste von Motoröl (Ölasche), Motorabrieb und ggf. unverbrennbare Reste der eingesetzten Kraftstoffadditive im Partikelfilter ab. Dies führt trotz wiederholter Regenerationen des Partikelfilters bei einer langen Laufzeit (bei einem Fahrzeug etwa 100.000 bis 150.000 km) zu einer durch einen Abbrand nicht mehr regenerierbaren Verstopfung des Partikelfilters und somit zu einer Erhöhung des Abgasgegendrucks auf unerwünscht hohe Werte. Insgesamt verkürzen sich dabei die Regenerationszyklen für den Rußabbrand, wobei gleichzeitig der mittlere Gegendruck im Betrieb der Brennkraftmaschine deutlich ansteigt. Hierdurch sinkt die nutzbare Motorleistung und der Kraftstoffverbrauch nimmt zu. Aus diesen Gründen muss ein konventionelles Partikelfilter während der Lebenszeit der Brennkraftmaschine bzw. des damit ausgestatteten Kraftfahrzeugs (z.B. nach etwa 80.000 bis 120.000 km) gegen ein neues Partikelfilter ausgetauscht oder von den unverbrennbaren Rückständen gereinigt werden.In addition to the combustible particles are also stored in the company incombustible remains of engine oil (Oil ash) Engine abrasion and possibly non-combustible residues of the fuel additives used in the particle filter. this leads to despite repeated regeneration of the particle filter at one long running time (approximately 100,000 to 150,000 km for a vehicle) constipation that can no longer be regenerated by burning of the particle filter and thus to an increase in the exhaust gas back pressure undesirable high values. Shorten overall the regeneration cycles for soot burn-off, taking place simultaneously the mean back pressure in the operation of the internal combustion engine clearly increases. This reduces usable engine power and fuel consumption is increasing. For these reasons must have a conventional particle filter during the lifetime of the internal combustion engine or the motor vehicle equipped with it (e.g. after about 80,000 to 120,000 km) replaced by a new particle filter or by the incombustible Residues cleaned become.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Partikelfilter der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die insbesondere eine erhöhte Standzeit besitzt.The invention seeks to remedy this. The present invention deals with deal with the problem for a particle filter of the type mentioned an improved embodiment to be specified, which in particular has an increased service life.

Dieses Problem wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is caused by the objects of the independent Expectations solved. Advantageous embodiments are subject to the dependent Expectations.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Partikelfilter, das aus mehreren, parallel zueinander verlaufenden, nebeneinander angeordneten und durch poröse Wandungen miteinander kommunizierenden ausgangsseitig verschlossenen Eintrittskanälen und eingangsseitig verschlossenen Auslaßkanälen besteht, die Einlaßkanäle so zu modifizieren, dass sie eine größere Speicherkapazität für unverbrennbare Ablagerungen besitzen als die Auslaßkanäle. Die Erfindung nutzt hierbei die Erkenntnis, dass die Partikelbeladung eines derartigen Partikelfilters im Betrieb vorwiegend in den Einlaßkanälen erfolgt und dort an den Austrittsenden beginnt und in Richtung der Eintrittsenden anwächst. Beim Regenerieren gilt dasselbe für die unverbrennbaren Ablagerungen, die sich dadurch in den Einlaßkanälen zuerst an deren Austrittsenden festsetzen und ebenfalls von dort aus in Richtung Eintrittsende anwachsen. Wenn nun ent sprechend dem Vorschlag der vorliegenden Erfindung die Speicherkapazität für derartige unverbrennbare Rückstände in den Einlaßkanälen erhöht ist, kann der Zeitraum, bis zu dem die zunehmende Ablagerung unverbrennbarer Rückstände zu einem unzulässig hohen Druckanstieg im Partikelfilter führt, erheblich vergrößert werden. Beispielsweise kann dadurch für die gesamte Lebensdauer einer Brennkraftmaschine bzw. eines damit ausgestatteten Kraftfahrzeugs im Partikelfilter ein hinreichend niedriger Durchströmungswiderstand erzielt werden. Somit muss das Partikelfilter während der Lebensdauer des Kraftfahrzeugs bzw. der Brennkraftmaschine nicht gereinigt bzw. ausgetauscht werden.The present invention is based on the general thought, with a particulate filter, that out several, parallel to each other, arranged side by side and through porous Closed walls communicating with one another on the output side inlet channels and there are outlet ducts closed on the inlet side, the inlet ducts so modify that they have greater storage capacity for non-flammable Deposits have as the outlet channels. The invention makes use of this the knowledge that the particle loading of such a particle filter in operation mainly takes place in the inlet channels and there at the outlet ends begins and grows in the direction of the entry ends. The following applies when regenerating the same for the incombustible debris that builds up in the intake ports first at the outlet ends and also from there towards Growing entry end. If now according to the proposal of present invention the storage capacity for such incombustible Residues in the Inlet channels can be increased the period up to which the increasing deposit is more incombustible Residue to one inadmissible leads to a high pressure rise in the particle filter, can be increased considerably. For example, for the entire service life of an internal combustion engine or one with it equipped motor vehicle in the particle filter a sufficient low flow resistance be achieved. Thus, the particle filter has to last for the life of the motor vehicle or the internal combustion engine cannot be cleaned or replaced.

Insbesondere bei einer Ausführungsform, bei welcher das erfindungsgemäße Partikelfilter die gleichen Einbaumaße wie ein herkömmliches Partikelfilter besitzt, kann es durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen zu einem Anstieg des Grundgegendrucks, also des Abgasgegendrucks bei unbeladenem Partikelfilter, kommen, da der Strömungswiderstand durch die erhöhte Speicherkapazität der Einlaßkanäle insgesamt zunehmen kann. Beispielsweise wird der Basis-Strömungswiderstand des unbeladenen Partikelfilters durch Einströmverluste, Verluste in den Einlaßkanälen, Verluste in den Auslaßkanälen und Stoßverluste am Querschnittssprung am Austrittsende der Auslaßkanäle bestimmt. Da jedoch der Gesamtwiderstand des Partikelfilters im Betrieb der Brennkraftmaschine hauptsächlich durch die Partikelbeladung bestimmt ist, bleibt beim erfindungsgemäßen Partikelfilter der Gesamtwiderstand länger auf einem vergleichsweise niedrigem Niveau als bei einem her kömmlichen Partikelfilter, das zwar einen niedrigeren Basiswiderstand aufweisen kann, dessen Gesamtwiderstand jedoch aufgrund der kleineren Speicherfähigkeit schneller ansteigt. Des Weiteren besitzt das erfindungsgemäße Partikelfilter automatisch auch für die verbrennbaren Partikel eine erhöhte Speicherkapazität, wodurch die Abstände zwischen zwei Regenerationen für längere Zeit hinreichend groß bleiben.Particularly in one embodiment, in which the particle filter according to the invention has the same installation dimensions as a conventional particle filter, the measures according to the invention can lead to an increase in the basic back pressure, i.e. the exhaust gas back pressure when the particle filter is not loaded, since the flow resistance as a result of the increased storage capacity of the inlet channels as a whole can increase. For example, the basic flow resistance of the unloaded particle filter is determined by inflow losses, losses in the inlet channels, losses in the outlet channels and shock losses at the cross-sectional jump at the end determined end of the outlet channels. However, since the total resistance of the particle filter during operation of the internal combustion engine is mainly determined by the particle loading, the total resistance in the particle filter according to the invention remains at a comparatively low level longer than with a conventional particle filter, which may have a lower base resistance, but the total resistance of which is due to the smaller one Storage capacity increases faster. Furthermore, the particle filter according to the invention automatically also has an increased storage capacity for the combustible particles, as a result of which the intervals between two regenerations remain sufficiently long for a long time.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Speicherkapazität der Einlaßkanäle dadurch erhöht, dass alle Einlaßkanäle zusammen eine größere vom Abgas durchströmbare Gesamtquerschnittsfläche aufweisen als alle Auslaßkanäle zusammen. Durch diese Maßnahme haben die Einlaßkanäle automatisch eine größere Innenwandfläche als die Auslaßkanäle. Da sich die Ablagerungen an oder in den Wandungen der Einlaßkanäle festsetzen, steht bei dieser Ausführungsform erheblich mehr Fläche zur Verfügung, was die Speicherkapazität erhöht. Bei einer Weiterbildung können mehr Einlaßkanäle vorgesehen sein als Auslaßkanäle, wodurch die Einlaßkanäle auch dann eine größere Gesamtquerschnittsfläche aufweisen, wenn Einlaßkanäle und Auslaßkanäle jeweils die gleichen Querschnittsflächen besitzen.In a preferred embodiment becomes the storage capacity of the inlet channels thereby elevated, that all inlet channels together a larger from Exhaust gas can flow through Total cross-sectional area have than all outlet channels together. By This measure have the inlet channels automatically a larger inner wall area than the outlet channels. That I the deposits on or in the walls of the inlet channels, stands in this embodiment significantly more area to disposal, what the storage capacity elevated. With further training you can more inlet channels provided be as exhaust ports, whereby the inlet channels too then have a larger total cross-sectional area, if inlet channels and outlet channels each the same cross-sectional areas have.

Bevorzugt wird eine Variante, bei welcher jeder Einlaßkanal eine größere vom Abgas durchströmbare Querschnittsfläche aufweist als jeder Auslaßkanal. Diese Ausführungsform ermöglichst insbesondere eine regelmäßig abwechselnde Anordnung von Einlaßkanälen und Auslaßkanälen bei gleichzeitig erhöhter Speicherkapazität der Einlaßkanäle.A variant, is preferred which each inlet channel a larger from Exhaust gas can flow through Cross sectional area has than each outlet channel. This embodiment ermöglichst especially a regularly alternating one Arrangement of inlet channels and Outlet channels at increased at the same time memory of the inlet channels.

Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform, bei welcher die Einlaßkanäle und die Auslaßkanäle so angeordnet sind, dass mindestens drei Einlaßkanäle einen Auslaßkanal konzentrisch umschließen, jeweils mit dem Auslaßkanal eine gemeinsame Wandung aufweisen und jeweils paarweise eine gemeinsame Wandung aufweisen. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich eine regelmäßige Struktur für die Anordnung der Einlaßkanäle und der Auslaßkanäle, bei der sich Einlaßkanäle und Auslaßkanäle einander abwechseln.One embodiment is particularly advantageous, in which the inlet channels and the Outlet channels arranged so are concentric that at least three inlet channels one outlet channel enclose, each with the outlet duct have a common wall and a common pair Have wall. In this embodiment there is a regular structure for the Arrangement of the inlet channels and the Outlet channels, at the inlet channels and outlet channels each other alternate.

Im Hinblick auf einen minimalen Durchströmungswiderstand sowie im Hinblick auf eine maximale Steigerung der Speicherkapazität hat sich eine Ausführungsform als zweckmäßig herausgestellt, bei der die Einlaßkanäle jeweils einen Achteckquerschnitt und die Auslaßkanäle jeweils einen Viereckquerschnitt aufweisen.With a view to minimal flow resistance as well as in terms of a maximum increase in storage capacity one embodiment turned out to be useful, where the inlet channels each an octagonal cross-section and the outlet channels each a quadrangular cross-section exhibit.

Für die zuvor beschriebenen Ausführungsformen, bei denen die Einlaßkanäle jeweils größere Querschnittsflächen besitzen als die Auslaßkanäle, kann das Partikelfilter besonders einfach durch einen monolithischen Filterkörper bereitgestellt werden, der insbesondere durch ein Strangpressverfahren oder Extrudierverfahren hergestellt werden kann. Vorzugsweise besteht dieser Filterkörper aus einer Oxidkeramik, beispielsweise aus Cordierit, oder aus einer Hochleistungskeramik, wie z.B. Siliciumcarbit oder Siliciumnitrit.For the previously described embodiments, where the inlet channels each have larger cross-sectional areas than the outlet channels, can the particulate filter is particularly easy thanks to a monolithic filter body are provided, in particular by an extrusion process or extrusion process can be made. Preferably there is this filter body from an oxide ceramic, for example from cordierite, or from a high-performance ceramic, such as. Silicon carbite or silicon nitrite.

Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform, bei welcher die Speicherkapazität der Einlaßkanäle dadurch vergrößert wird, dass an den Austrittsenden der Einlaßkanäle wenigstens ein Speicherraum ausgebildet wird, dessen Querschnittsfläche größer ist als die vom Abgas durchströmbare Querschnittsfläche eines der Einlaßkanäle. Durch diese Bauweise wird genau an den Stellen ein besonders großes Speichervolumen bereitgestellt, an denen sich die Partikel bevorzugt ablagern und die an der kommunizierenden Verbindung zwischen den Einlaßkanälen und dem wenigstens einen Auslaßkanal nicht teilhaben, so dass sich die Befüllung der Speicherräume im wesentlichen nicht auf den Durchströmungswiderstand des Partikelfilters auswirkt.One embodiment is particularly advantageous, at which the storage capacity of the inlet channels thereby is enlarged, that at least one storage space at the outlet ends of the inlet channels is formed, the cross-sectional area of which is larger than the cross-sectional area through which the exhaust gas can flow of the inlet channels. By this design becomes a particularly large storage volume at precisely those points provided, on which the particles preferentially deposit and at the communicating connection between the inlet channels and the at least one outlet channel not participate, so that the filling of the storage spaces essentially not on the flow resistance of the particle filter affects.

Dabei können gemäß einer Weiterbildung die Einlaßkanäle an ihrem Austrittsende jeweils eine separate Speicherkammer aufweisen, die den Speicherraum enthält und gleichzeitig den jeweiligen Einlaßkanal verschließt. Bei einer derartigen Ausführungsform sind die Speicherräume quasi in die Verschlüsse der Einlaßkanäle integriert. Grundsätzlich kann somit an der herkömmlichen Bauweise des Filterkörpers festgehalten werden, so dass dieser mit allen Einlaßkanälen und allen Auslaßkanälen insbesondere als monolithisches Strangpressteil herstellbar ist.According to a further development, the inlet channels on their Exit end each have a separate storage chamber that contains the storage space and at the same time closes the respective inlet duct. at such an embodiment are the storage spaces almost in the closures of the inlet channels integrated. Basically can thus on the conventional Construction of the filter body be held so that this with all inlet channels and all outlet channels in particular can be produced as a monolithic extruded part.

Bei einer alternativen Bauweise können die Einlaßkanäle an ihren Austrittsenden einen gemeinsamen Speicherbehälter aufweisen, der für alle Einlaßkanäle einen gemeinsamen Speicherraum enthält und einen gemeinsamen Verschluss für alle Einlaßkanäle bildet. Bei dieser Ausführungsform kann der gemeinsame Speicherraum grundsätzlich noch durchströmt werden, so dass im Speicherraum für den Regenerationsbetrieb hinreichend Sauerstoff vorhanden ist, um die verbrennbaren Ablagerungen abbrennen zu können.In an alternative design, the inlet channels can be on their Exit ends have a common storage container, one for all inlet channels contains common storage space and a common closure for forms all inlet channels. In this embodiment the common storage space can still be flowed through, so in the storage space for the Regeneration operation is sufficient to supply the oxygen to burn combustible deposits.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages the invention emerge from the subclaims, from the drawings and from the associated Description of the figures using the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the above not only mentioned and the features to be explained below in the specified combination, but also in others Combinations or alone can be used without the frame to leave the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional gleiche oder ähnliche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention tion are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description, wherein the same reference numerals refer to the same or functionally identical or similar components.

Es zeigen, jeweils schematisch,Each shows schematically

1 einen stark vereinfachten Längsschnitt durch ein Partikelfilter nach der Erfindung, 1 a greatly simplified longitudinal section through a particle filter according to the invention,

2a bis 2g vereinfachte Querschnitte durch einen Teilbereich des Partikelfilters bei unterschiedlichen Ausführungsformen, 2a to 2g simplified cross sections through a partial area of the particle filter in different embodiments,

3 einen Längsschnitt wie in 1, jedoch bei einer anderen Ausführungsform, 3 a longitudinal section as in 1 but in another embodiment,

4 einen Querschnitt entsprechend den Schnittlinien IV in 3, 4 a cross section corresponding to the section lines IV in 3 .

5 einen Längsschnitt wie in 3, jedoch bei einer weiteren Ausführungsform, 5 a longitudinal section as in 3 but in a further embodiment,

6 einen Querschnitt entsprechend den Schnittlinien VI in 5, 6 a cross section corresponding to the section lines VI in 5 .

7 eine vergrößerte Detailansicht eines Längsschnitts im Bereich von Austrittsenden entsprechend Schnittlinien VII in 8, jedoch bei einer anderen Ausführungsform, 7 an enlarged detail view of a longitudinal section in the region of outlet ends according to section lines VII in 8th but in another embodiment,

8 eine Draufsicht entsprechend einem Pfeil VIII in 7. 8th a plan view corresponding to an arrow VIII in 7 ,

Entsprechend 1 umfaßt ein Partikelfilter 1 nach der Erfindung ein Gehäuse 2, in dem bei der hier gezeigten Ausführungsform ein Filterkörper 3 angeordnet ist. Dieser Filterkörper 3 kann als Strangpressteil und insbesondere als Monolith ausgestaltet sein. Das Partikelfilter 1 weist einen Ab gaseintritt 4 sowie einen Abgasaustritt 5 auf. Des Weiteren ist das Partikelfilter 1 mit mehreren Einlaßkanälen 6 ausgestattet, die parallel zueinander verlaufen und nebeneinander angeordnet sind. Jeder Einlaßkanal 6 besitzt ein Eintrittsende 7, das dem Abgaseintritt 4 zugewandt ist. Die Eintrittsenden 7 sind jeweils offen, so dass die Einlaßkanäle 6 mit ihren Eintrittsenden 7 mit dem Abgaseintritt 4 kommunizieren. Des Weiteren besitzt jeder Einlaßkanal 6 ein Austxittsende 8, das dem Abgasaustritt 5 zugewandt ist und außerdem verschlossen ist.Corresponding 1 includes a particle filter 1 according to the invention a housing 2 , in the embodiment shown here, a filter body 3 is arranged. This filter body 3 can be designed as an extruded part and in particular as a monolith. The particle filter 1 has a gas inlet 4 as well as an exhaust outlet 5 on. Furthermore, the particle filter 1 with multiple inlet channels 6 equipped that run parallel to each other and are arranged side by side. Every inlet channel 6 has an entry end 7 that the exhaust gas inlet 4 is facing. The entry ends 7 are each open so that the inlet channels 6 with their entry ends 7 with the exhaust gas inlet 4 communicate. Furthermore, each inlet channel has 6 an exit end 8th that the exhaust gas outlet 5 is facing and is also closed.

Das Partikelfilter 1 weist außerdem zumindest einen, hier mehrere Auslaßkanäle 9 auf, die sich hier ebenfalls parallel zu den Einlaßkanälen 6 erstrecken. Die Auslaßkanäle 9 sind ebenfalls jeweils mit einem Eintrittsende 10 und einem Austrittsende 11 versehen, wobei im Unterschied zu den Einlaßkanälen 6 bei den Auslaßkanälen 9 das dem Abgaseintritt 4 zugewandte Eintrittsende 10 verschlossen ist, während das dem Abgasaustritt 5 zugewandte Austrittsende 11 offen ist und mit dem Abgasaustritt 5 kommuniziert. Die Einlaßkanäle 6 und die Auslaßkanäle 9 kommunizieren miteinander durch gemeinsame poröse Wandungen 12 hindurch, welche die benachbarten Kanäle 6, 9 voneinander trennen.The particle filter 1 also has at least one, here several outlet channels 9 on, which are also parallel to the inlet channels 6 extend. The outlet channels 9 are also each with one entry end 10 and an exit end 11 provided, in contrast to the inlet channels 6 at the exhaust ducts 9 that the exhaust gas inlet 4 facing entry end 10 is closed while the exhaust gas outlet 5 facing exit end 11 is open and with the exhaust outlet 5 communicated. The inlet channels 6 and the outlet channels 9 communicate with each other through common porous walls 12 through which the neighboring channels 6 . 9 separate from each other.

Im Betrieb erfolgt die durch Pfeile angedeutete Durchströmung des Partikelfilters 1 wie folgt:
Die mit Partikeln beladenen Abgase treten durch den Abgaseintritt 4 in das Gehäuse 2 ein, verteilen sich auf die Eintrittsenden 7 der Einlaßkanäle 6. Da die Austrittsenden 8 der Einlaßkanäle 6 verschlossen sind, können die in die Einlaßkanäle 6 eintretenden Abgase nicht durch die Austrittsenden 8 der Einlaßkanäle 6 austreten, sondern müssen durch die Wandungen 12 in die Auslaßkanäle 9 entweichen. Die porösen Wandungen 12 bilden dabei eine Filterstruktur, welche bei Ihrer Durchströmung die in den Abgasen enthaltenen Partikel im wesentlichen zurückhalten. Somit gelangen von den Partikeln gereinigte Abgase in die Austrittskanäle 9, aus denen sie durch deren Austrittsenden 11 austreten und am Abgasaustritt 5 aus dem Partikelfilter 1 herausgeführt sind.
During operation, the flow through the particle filter indicated by arrows takes place 1 as follows:
The exhaust gases laden with particles pass through the exhaust gas inlet 4 in the housing 2 one, spread over the entry ends 7 of the inlet channels 6 , Because the exit ends 8th of the inlet channels 6 are closed, can in the inlet channels 6 Exhaust gases entering through the outlet ends 8th of the inlet channels 6 emerge, but must go through the walls 12 into the outlet channels 9 escape. The porous walls 12 form a filter structure that essentially retains the particles contained in the exhaust gases as they flow through. Exhaust gases cleaned of the particles thus enter the outlet channels 9 from which they exit through their ends 11 exit and at the exhaust outlet 5 from the particle filter 1 are brought out.

Um eine besonders lange Standzeit für das Partikelfilter 1 zu erzielen, sind die Einlaßkanäle 6 erfindungsgemäß mit einer größeren Speicherkapazität für unverbrennbare Ablagerungen versehen als die Auslaßkanäle 9. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform wird die Vergrößerung der Speicherkapazität bei den Einlaßkanälen 6 dadurch erzielt, dass die Einlaßkanäle 6 jeweils eine größere, vom Abgas durchströmbare Querschnittsfläche besitzen, als jeder einzelne Auslaßkanal 9. Hierdurch besitzen die Einlaßkanäle 6 eine besonders große, dem Abgas ausgesetzte Oberfläche, an der die Einlagerung der herausgefilterten Partikel erfolgt.For a particularly long service life for the particle filter 1 to achieve, are the inlet channels 6 provided according to the invention with a larger storage capacity for non-combustible deposits than the outlet channels 9 , At the in 1 Embodiment shown is the increase in storage capacity at the inlet channels 6 achieved in that the inlet channels 6 each have a larger cross-sectional area through which the exhaust gas can flow than each individual outlet channel 9 , As a result, the inlet channels have 6 a particularly large surface exposed to the exhaust gas, on which the filtered particles are stored.

Aufgrund der Strömungsverhältnisse erfolgt die Beladung des Partikelfilters 1 derart, dass sich die Partikel zunächst an den Austrittsenden 8 der Einlaßkanäle 6 ablagern und ausgehend von dort langsam in Richtung der Eintrittsenden 7 der Einlaßkanäle 6 anwachsen. Bei den üblicherweise im Abgas mitgeführten Partikeln handelt es sich in der Regel um Ruß. Das Partikelfilter 1 oder Rußfilter kann zweckmäßig dadurch regeneriert werden, dass die darin abgelagerten Partikel abgebrannt werden. Durch die Verbrennung können die Verbrennungsrückstände durch die Wandungen 12 in die Auslaßkanäle 9 eintreten und somit durch den Abgasaustritt 5 aus dem Partikelfilter 1 entweichen. Bei einer derartigen Regeneration bleiben allerdings unverbrennbare Rückstände, wie z.B. Ölasche, Motorabrieb und Kraftstoffadditive in den Einlaßkanälen 6 zurück und bilden darin bleibende Ablagerungen, die sich tendenziell auch zuerst an den Austrittsenden 8 der Einlaßkanäle 6 festsetzen und von dort aus in Richtung der Eintrittsenden 7 der Einlaßkanäle 6 anwachsen. Auf diese Weise kommt es trotz Regenerationen langsam zu einer Verringerung der für die Filtrierung der Abgase zur Verfügung stehenden Wandfläche, wodurch allmählich der Abgasgegendruck des Partikelfilters 1 ansteigt. Durch die erfindungsgemäße Bauweise, wonach die Einlaßkanäle 6 eine vergrößerte Speicherkapazität für derartige unverbrennbare Ablagerungen besitzen, dauert es vergleichsweise lange, bis sich beim erfindungsgemäßen Partikelfilter 1 eine kritische Beladung ergibt, die es erforderlich machen würde, das Partikelfilter 1 zu reinigen bzw, auszutauschen. Durch eine entsprechende Dimensionierung der erhöhten Speicherkapazität der Einlaßkanäle 6 ist es insbesondere möglich, das erfindungsgemäße Partikelfilter 1 so auf die Lebensdauer einer damit ausgestattet Brennkraftmaschine bzw. eines mit einer derartigen Brennkraftmaschine arbeitenden Kraftfahrzeugs abzustimmen, dass das Partikelfilter 1 während dieser Lebensdauer weder gereinigt noch ausgetauscht werden muss. Die Wartung des Fahrzeugs wird dadurch vereinfacht.The particle filter is loaded due to the flow conditions 1 such that the particles are initially at the outlet ends 8th of the inlet channels 6 deposit and from there slowly towards the entrance ends 7 of the inlet channels 6 grow. The particles usually carried in the exhaust gas are usually soot. The particle filter 1 or soot filter can expediently be regenerated by burning off the particles deposited therein. Due to the combustion, the combustion residues can pass through the walls 12 into the outlet channels 9 occur and thus through the exhaust gas outlet 5 from the particle filter 1 escape. With such a regeneration, however, non-combustible residues, such as oil ash, engine wear and fuel additives, remain in the inlet channels 6 back and form permanent deposits in it, which tend to form first at the outlet ends 8th of the inlet channels 6 fix and from there towards the entrance ends 7 of the inlet channels 6 grow. In this way, despite regeneration, there is slowly a reduction in the wall area available for filtering the exhaust gases, as a result of which the exhaust gas counterpressure of the particle filter gradually increases 1 increases. By the construction according to the invention, according to which the inlet channels 6 have an increased storage capacity for such incombustible deposits, it takes a comparatively long time until the particle filter according to the invention 1 results in a critical load that would require the particle filter 1 to clean or replace. By appropriate dimensioning of the increased storage capacity of the inlet channels 6 it is in particular possible to use the particle filter according to the invention 1 to match the service life of an internal combustion engine equipped therewith or of a motor vehicle working with such an internal combustion engine such that the particle filter 1 no need to be cleaned or replaced during this lifetime. This simplifies maintenance of the vehicle.

Die 2a bis 2b zeigen mehrere verschiedene beispielhafte Varianten für ein Partikelfilter 1, das mit mehreren Einlasskanälen 6 und mehreren Auslaßkanälen 9 ausgestattet ist, die parallel zueinander und nebeneinander angeordnet sind. Eine derartige Ausführungsform kann besonders einfach in dem monolithischen Filterkörper 3 ausgebildet werden.The 2a to 2 B show several different exemplary variants for a particle filter 1 that with multiple inlet channels 6 and several outlet channels 9 is equipped, which are arranged parallel to each other and next to each other. Such an embodiment can be particularly simple in the monolithic filter body 3 be formed.

Die 2a bis 2g zeigen spezielle Ausführungsformen, bei denen jeweils mindestens drei Einlaßkanäle 6 einen Auslaßkanal 9 konzentrisch umschließen. Beispielsweise ist bei der Ausführungsform gemäß 2d der jeweilige Auslaßkanal 9 von drei Einlaßkanälen 6 konzentrisch umgeben, während bei den Ausführungsformen der 2a bis 2c und 2e der jeweilige Auslaßkanal 9 jeweils von vier Einlaßkanälen 6 konzentrisch eingeschlossen ist. Exemplarisch ist bei der Variante gemäß 2f eine Anordnung wiedergegeben, bei der jeweils fünf Einlaßkanäle 6 jeweils einen Auslaßkanal 9 konzentrisch umgeben. Im Unterschied dazu sind bei der Ausführungsform gemäß 2g dem jeweiligen Auslaßkanal 9 sechs Einlaßkanäle 6 zugeordnet, die den jeweiligen Auslaßkanal 9 umschließen.The 2a to 2g show special embodiments, in each of which at least three inlet channels 6 an outlet duct 9 enclose concentrically. For example, in the embodiment according to 2d the respective outlet duct 9 of three inlet channels 6 concentrically surrounded, while in the embodiments of the 2a to 2c and 2e the respective outlet duct 9 each of four inlet channels 6 is enclosed concentrically. An example is the variant according to 2f an arrangement reproduced, each with five inlet channels 6 one outlet channel each 9 surrounded concentrically. In contrast, in the embodiment according to 2g the respective outlet duct 9 six inlet channels 6 assigned to the respective outlet channel 9 enclose.

Bei diesen Ausführungsformen ist gewährleistet, dass jeder Einlaßkanal 6 mit dem umschlossenen Auslaßkanal 9 eine gemeinsame Wandung 12 aufweist. Ebenso weisen je zwei benachbarte Einlaßkanäle 6 eine gemeinsame Wandung 12 auf. Hier durch ist gewährleistet, dass aus jedem der Einlaßkanäle 6 Abgas durch die poröse Wandung 12 in den Auslaßkanal 9 eintreten kann, was in den Figuren durch Pfeile symbolisiert ist.These embodiments ensure that each inlet channel 6 with the enclosed outlet duct 9 a common wall 12 having. Likewise, each have two adjacent inlet channels 6 a common wall 12 on. This ensures that from each of the inlet channels 6 Exhaust gas through the porous wall 12 into the outlet duct 9 can occur, which is symbolized in the figures by arrows.

Die 2a bis 2c zeigen vorteilhafte Ausführungsformen, die sich durch einen besonders niedrigen Durchströmungswiderstand bei gleichzeitig vergleichsweise großer Speicherkapazität für die Partikel in den Einlaßkanälen 6 auszeichnen. Bei diesen Ausführungsformen sind die Einlaßkanäle 6 jeweils mit einem Achteckquerschnitt ausgestattet, während die Auslaßkanäle 9 mit einem Viereckquerschnitt ausgestattet sind. Bevorzugt werden dabei regelmäßige Achteckquerschnitte und regelmäßige Viereckquerschnitte bzw. Rechteckquerschnitte, vorzugsweise Quadratquerschnitte.The 2a to 2c show advantageous embodiments, which are characterized by a particularly low flow resistance with a comparatively large storage capacity for the particles in the inlet channels 6 distinguished. In these embodiments, the inlet channels are 6 each equipped with an octagon cross-section, while the outlet channels 9 are equipped with a square cross-section. Regular octagon cross-sections and regular square cross-sections or rectangular cross-sections, preferably square cross-sections, are preferred.

Neben diesen bevorzugten Ausführungsformen mit Achteckquerschnitten und Viereckquerschnitten können grundsätzlich beliebige andere Querschnitte zur Anwendung kommen, wobei extrudierfähige Querschnitte aus Gründen der vereinfachten Herstellbarkeit bevorzugt werden. Die 2d bis 2f zeigen daher exemplarisch Varianten mit Kreisquerschnitten für die Einlaßkanäle 6 und die Auslaßkanäle 9. Des Weiteren zeigt die 2g eine Ausführungsform mit Sechseckquerschnitten. Es ist klar, dass auch andere Querschnitte oder elliptische Querschnitte zur Anwendung kommen können.In addition to these preferred embodiments with octagonal cross-sections and square cross-sections, any other cross-sections can in principle be used, extrudable cross-sections being preferred for reasons of simplicity of manufacture. The 2d to 2f therefore show examples with circular cross-sections for the inlet channels 6 and the outlet channels 9 , Furthermore, the 2g an embodiment with hexagonal cross sections. It is clear that other cross sections or elliptical cross sections can also be used.

Bei den Varianten der 2a bis 2f können grundsätzlich gleich viel Einlaßkanäle 6 wie Auslaßkanäle 9 vorhanden sein. Bevorzugt werden dabei symmetrische bzw. regelmäßige Anordnungen der Kanäle 6, 9.In the variants of 2a to 2f can basically have the same number of inlet channels 6 like outlet channels 9 to be available. Symmetrical or regular arrangements of the channels are preferred 6 . 9 ,

Während bei den Ausführungsformen der 2a bis 2f die Einlaßkanäle 6 jeweils eine größere Querschnittsfläche besitzen als die Auslaßkanäle 9, zeigt 2g eine Variante, bei der die Einlaßkanäle 6 und die Auslaßkanäle 9 gleich große Querschnittsflächen besitzen. Die erfindungsgemäß geforderte größere Speicherfähigkeit für unverbrennbare Ablagerungen innerhalb der Einlaßkanäle 6 wird hier dadurch erreicht, das innerhalb des Partikelfilters 1 mehr Einlaßkanäle 6 angeordnet sind als Auslaßkanäle 9. Auch diese Ausführungsform kann in fertigungstechnischer Hinsicht vorteilhaft sein.While in the embodiments of 2a to 2f the inlet channels 6 each have a larger cross-sectional area than the outlet channels 9 , shows 2g a variant in which the inlet channels 6 and the outlet channels 9 have the same cross-sectional areas. The greater storage capacity for non-combustible deposits within the inlet channels required according to the invention 6 is achieved here, within the particle filter 1 more inlet channels 6 are arranged as outlet channels 9 , This embodiment can also be advantageous in terms of production technology.

Wesentlich ist jedoch für alle Ausführungsformen der 2a bis 2g, dass die Gesamtheit der Einlaßkanäle 6 insgesamt eine größere vom Abgas durchströmbare Gesamtquerschnittsfläche besitzt als die Gesamtheit aller Auslaßkanäle 9, unabhängig davon, ob dies durch größere Einzelquerschnitte bei den Einlaßkanälen 6 und/oder durch eine größere Anzahl an Einlaßkanälen 6 realisiert ist.However, is essential for all embodiments of the 2a to 2g that the entirety of the inlet channels 6 overall has a larger total cross-sectional area through which the exhaust gas can flow than the entirety of all outlet channels 9 , regardless of whether this is due to larger individual cross sections in the inlet channels 6 and / or by a larger number of inlet channels 6 is realized.

Während sich die in den 1 und 2a bis 2g gezeigten Varianten in besonderer Weise für die Herstellung mittels eines Strangpressverfahren eignen, kann bei den im folgenden beschriebenen Ausführungsformen der 3 bis 8 der Herstellungsaufwand etwas größer sein.While they are in the 1 and 2a to 2g Variants shown are particularly suitable for production by means of an extrusion process, can in the embodiments described below 3 to 8th the manufacturing effort may be somewhat larger.

Bei den Ausführungsformen der 3 und 5 ist kein monolithischer Filterkörper (vgl. Bezugszeichen 3 in 1) vorgesehen. Die Einlaßkanäle 6 sind hier jeweils als separate Kerzenkörper 13 ausgebildet. Diese Kerzenkörper 13 erstrecken sich parallel zueinander und innerhalb eines gemeinsamen Auslaßkanals 9', der die Einlaßkanäle 6 bzw. die Kerzenkörper 13 koaxial umhüllt. Der Auslaßkanal 9' besitzt ebenfalls ein dem Abgaseintritt 4 zugewandtes Eintrittsende 10', das durch eine Trennwand 14 verschlossen ist. Die Trennwand 14 enthält für jeden Kerzenkörper 13 eine Durchgangsöffnung 15, in der jeweils einer der Kerzenkörper 13 gegenüber dem Auslaßkanal 9' abgedichtet gehaltert ist. Auf diese Weise können die Einlaßkanäle 6 durch die Durchgangsöffnungen 15 hindurch mit dem Abgaseintritt 4 kommunizieren. Die Wandung des Auslaßkanals 9' ist hier zweckmäßig durch das Gehäuse 2 des Filterkörpers 1 gebildet.In the embodiments of the 3 and 5 is not a monolithic filter body (see reference number 3 in 1 ) intended. The inlet channels 6 are here each as separate candle bodies 13 educated. These candle bodies 13 extend parallel to each other and within a common outlet channel 9 ' that the inlet channels 6 or the candle bodies 13 coaxially encased. The outlet duct 9 ' also has an exhaust gas inlet 4 facing entry end 10 ' by a partition 14 is closed. The partition 14 contains for each candle body 13 a through opening 15 , in each of which one of the candle bodies 13 opposite the outlet duct 9 ' is held sealed. In this way, the inlet channels 6 through the through openings 15 through with the exhaust gas inlet 4 communicate. The wall of the outlet duct 9 ' is expedient here through the housing 2 of the filter body 1 educated.

Die einzelnen Kerzenkörper 13 können jeweils für sich als Monolithen im Strangpressverfahren, insbesondere aus einer geeigneten Keramik, oder alternativ aus einem Metallfiltervlies hergestellt werden.The individual candle bodies 13 can each be produced as monoliths in the extrusion process, in particular from a suitable ceramic, or alternatively from a metal filter fleece.

Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß 1 besitzen die Einlaßkanäle 6 bei den Varianten der 3 und 5 an ihren Austrittsenden 8 zumindest einen Speicherraum 16, in dem sich aus dem Abgas herausgefilterte Partikel, vor allem die unverbrennbaren Ablagerungen ansammeln können. Dieser Speicherraum 16 ist dadurch charakterisiert, dass darin eine Querschnittsfläche größer ist als in einem Einlaßkanäle 6.In contrast to the embodiment according to 1 have the inlet channels 6 in the variants of 3 and 5 at their exit ends 8th at least one storage space 16 , in which particles filtered out of the exhaust gas, especially the incombustible deposits, can collect. This storage space 16 is characterized in that a cross-sectional area therein is larger than in an inlet channel 6 ,

Hierdurch erhält der Speicherraum 16 ein vergleichsweise großes Volumen, in dem sich eine relativ große Menge an Ablagerungen ansammeln kann, ohne dadurch den Durchströmungswiderstand des Partikelfilters 1 merklich zu erhöhen.This gives the storage space 16 a comparatively large volume in which a relatively large amount of deposits can accumulate without the flow resistance of the particle filter 1 noticeably increase.

Bei der Variante gemäß 3 ist jedem Einlaßkanal 6 eine separate Speicherkammer 17 zugeordnet, die jeweils am Austrittsende 8 des jeweiligen Einlaßkanals 6 bzw. des jeweiligen Kerzenkörpers 13 angeordnet ist. Auf diese Weise sind die Einlaßkanäle 6 bei der Ausführungsform gemäß 3 wie bei der Ausführungsform gemäß 1 an ihren Austrittsenden 8 jeweils separat verschlossen. Jede Speicherkammer 17 enthält einen separaten Speicherraum 16.In the variant according to 3 is every inlet duct 6 a separate storage chamber 17 assigned, each at the exit end 8th of the respective inlet channel 6 or the respective candle body 13 is arranged. In this way, the inlet channels 6 in the embodiment according to 3 as in the embodiment according to 1 at their exit ends 8th each closed separately. Any storage chamber 17 contains a separate storage space 16 ,

Im Unterschied dazu ist bei der Ausführungsform gemäß 5 allen Einlaßkanälen 6 ein gemeinsamer Speicherraum 16 zugeordnet, was mit Hilfe eines gemeinsamen Speicherbehälters 18 realisiert ist. Gleichzeitig sind durch diesen Speicherbehälter 18 alle Einlaßkanäle 6 an ihren Austrittsenden 8 gemeinsam verschlossen, das heißt alle Einlaßkanäle 6 sind an ihren Austrittsenden 8 separat an den Speicherbehälter 18 angeschlossen. Der Speicherbehälter 18 kann ebenso wie die Speicherkammern 17 ein Blechgehäuse aufweisen. Die einzelnen Einlaßkanäle 6 münden mit ihren Austrittsenden 8 in den gemeinsamen Speicherbehälter 18. Hierdurch kann für den Filterbetrieb ein Ausgleich geschaffen werden, für den Fall, dass sich die zugeführte Abgasströmung unterschiedlich auf die Einlaßkanäle 6 verteilt, z.B. aufgrund asymmetrischer Abgaszuführung und/oder unterschiedlicher Beladungszustände und somit Strömungswiderstände in den einzelnen Einlaßkanälen. Des weiteren ergeben sich Vorteile für den Regenerationsbetrieb, da der Speicherbehälter 18 aufgrund seiner Durchströmung mit hinreichend Sauerstoff versorgt wird und aufgrund seiner Umströmung im Auslaßkanal 9' hinreichend erwärmt werden kann.In contrast, in the embodiment according to 5 all inlet channels 6 a common storage space 16 assigned what with the help of a common storage container 18 is realized. At the same time are through this storage container 18 all inlet channels 6 at their exit ends 8th closed together, that means all inlet channels 6 are at their exit ends 8th separately to the storage tank 18 connected. The storage container 18 can just like the storage chambers 17 have a sheet metal housing. The individual inlet channels 6 flow with their exit ends 8th in the common storage container 18 , In this way, a compensation can be created for the filter operation in the event that the exhaust gas flow supplied differs differently on the inlet channels 6 distributed, for example due to asymmetrical exhaust gas supply and / or different loading conditions and thus flow resistance in the individual inlet channels. Furthermore, there are advantages for the regeneration operation, since the storage tank 18 is supplied with sufficient oxygen due to its flow and due to its flow in the outlet channel 9 ' can be heated sufficiently.

Die Ausführungsformen der 3 bis 6 werden wie folgt durchströmt:
Durch den Abgaseintritt 4 tritt das mit Partikeln beladene Abgas in das Partikelfilter 1 ein und verteilt sich auf die offenen Eintrittsenden 7 der Einlaßkanäle 6. Da die Einlasskanäle 6 an ihren Austrittsenden 8 durch Speicherkammern 17 bzw. durch den Speicherbehälter 18 verschlossen sind, ist das Abgas gezwungen, durch die porösen Wandungen 12 hindurch aus den Einlaßkanälen 6 auszutreten, wobei die Filterstruktur der porösen Wandungen 12 die Partikel zurückbehält. Das aus den Wandungen 12 der Kerzenkörper 13 austretende, von den Partikeln gereinigte Abgas gelangt so in den gemeinsamen Auslaßkanal 9', sammelt sich darin und kann durch den Abgasaustritt 5 wieder aus den Partikelfiltern 1 austreten. Bei dieser Durchströmung erfolgt auch hier die Beladung der Filterstruktur zuerst im Bereich der Austrittsenden 8 der Einlaßkanäle 6, also folglich in den Speicherkammern 17 bzw. im Speicherbehälter 18. Erst wenn der jeweilige Speicherraum 16 gefüllt ist, wächst die Beladung der Einlaßkanäle 6 in Richtung der Eintrittsenden 7 an. Dies gilt sowohl für die abbrennbaren Partikel als auch für die unverbrennbaren Rest stoffe, die sich somit vorwiegend in den dafür bereitgestellten Speicherräumen 16 ansammeln. Dies hat zur Folge, dass der Gegendruckanstieg bei der Durchströmung des Partikelfilters 1 für eine relativ große Zeitdauer vergleichsweise niedrig bleibt, so dass das Partikelfilter 1 nach der Erfindung eine besonders große Laufzeit oder Standzeit besitzt.
The embodiments of the 3 to 6 are flowed through as follows:
Through the exhaust gas inlet 4 the exhaust gas laden with particles enters the particle filter 1 and spreads over the open entrance ends 7 of the inlet channels 6 , Because the inlet channels 6 at their exit ends 8th through storage chambers 17 or through the storage container 18 are closed, the exhaust gas is forced through the porous walls 12 through from the inlet channels 6 emerge, the filter structure of the porous walls 12 retains the particles. That from the walls 12 the candle body 13 Escaping exhaust gas cleaned of the particles thus reaches the common outlet channel 9 ' , collects in it and can escape through the exhaust 5 again from the particle filters 1 escape. With this flow, the filter structure is first loaded in the area of the outlet ends 8th of the inlet channels 6 , consequently in the storage chambers 17 or in the storage tank 18 , Only when the respective storage space 16 is filled, the loading of the inlet channels increases 6 towards the entry ends 7 on. This applies to both the combustible particles and the incombustible residual materials, which are therefore predominantly in the storage rooms provided for this purpose 16 accumulate. This has the consequence that the back pressure increase when flowing through the particle filter 1 remains comparatively low for a relatively long period of time, so the particulate filter 1 according to the invention has a particularly long term or service life.

Die 7 und 8 zeigen eine Variante, die ebenfalls mit einem Partikelspeicher (Speicherraum 16) arbeitet, jedoch bei einem Filterkörper 3 verwendbar ist, bei dem die Einlaßkanäle (6) und die Auslaßkanäle (9) quer zur Längsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Insbesondere kann somit auch ein als Strangpressprofil hergestellter Monolith als Filterkörper 3 verwendet werden. Entsprechend 7 sind die Speicherkammern 17 so gestaltet, dass sie in die Austrittsenden 8 der Einlaßkanäle 6 einsteckbar sind. Dabei sind die Speicherkammern 17 so an die Abmessungen der Wandungen 12 angepasst, dass sie diese Wandungen 12 an den Austrittsenden 8 radial, also quer zur Längsrichtung der Einlaßkanäle überlappen. Zweckmäßig erfolgt die Überlappung so, dass die Speicherkammern 17 bündig mit den Wandungen 12 abschließen. Die Formgebung der Speicherkammern 17 ist außerdem zweckmäßig so gewählt, dass sie mit dem jeweils benachbarten Auslaßkanal 9 fluchten. Die Speicherkammern 17 bilden dadurch quasi axiale Verlängerungen der Auslaßkanäle 9. Die einsteckbaren Speicherkammern 17 bilden bezüglich der Einlaßkanäle 6 und somit bezüglich des Filterkörpers 3 separate Bauteile.The 7 and 8th show a variant that also has a particle storage (storage space 16 ) works, but with a filter body 3 can be used in which the inlet channels ( 6 ) and the outlet channels ( 9 ) are arranged side by side transversely to the longitudinal direction. In particular, a monolith produced as an extruded profile can also be used as the filter body 3 be used. Corresponding 7 are the storage chambers 17 designed to fit the exit ends 8th of the inlet channels 6 are insertable. Here are the storage chambers 17 so to the dimensions of the walls 12 adjusted that these walls 12 at the exit ends 8th radially, that is, overlap transversely to the longitudinal direction of the inlet channels. The overlap is expediently such that the storage chambers 17 flush with the walls 12 to lock. The shape of the storage chambers 17 is also expediently chosen so that it connects to the adjacent outlet channel 9 aligned. The storage chambers 17 thereby form quasi axial extensions of the outlet channels 9 , The plug-in storage chambers 17 form with respect to the inlet channels 6 and thus with respect to the filter body 3 separate components.

Grundsätzlich können die Speicherkammern 17 auch untereinander als separate Bauteile ausgebildet sein, so dass jedem Einlaßkanal 6 eine eigene, für sich geschlossene Speicherkammer 17 zugeordnet ist. Ebenso ist eine Ausführungsform möglich, bei der mehrere oder alle Speicherkammern 17 zu einem einheitlichen Speicherkammerblock 19 zusammengefasst sind. In diesem Speicherkammerblock 17 sind dann Ausnehmungen 20 vorgesehen, welche mit dem gasführenden Querschnitt der Auslaßkanäle 9 fluchten und somit die Auslaßkanäle 9 an deren Austrittsenden 11 axial verlängern. Durch die Zusammenfassung der Speicherkammern 17 zu dem einheitlichen Speicherkammerblock 19 kann die Montage des Partikelfilters 1 erheblich vereinfacht werden.Basically, the storage chambers 17 also be formed as separate components with each other, so that each inlet channel 6 its own, self-contained storage chamber 17 assigned. An embodiment is also possible in which several or all storage chambers 17 into a uniform storage chamber block 19 are summarized. In this storage chamber block 17 are then recesses 20 provided with the gas-carrying cross section of the outlet channels 9 align and thus the outlet channels 9 at their exit ends 11 extend axially. By summarizing the storage chambers 17 to the uniform storage chamber block 19 can assemble the particulate filter 1 be simplified considerably.

Des Weiteren ist es möglich, den Speicherkammerblock 19 so auszugestalten, dass seine Speicherkammern 17 miteinander kommunizieren. Auf diese Weise kann auch hier eine Durchströmung der Speicherkammern 17 erreicht werden, was die Sauerstoffversorgung für die Regeneration des Partikelfilters 1 im Bereich der Speicherräume 16 vereinfacht.It is also possible to use the memory chamber block 19 to design so that its storage chambers 17 communicate with each other. In this way, flow through the storage chambers can also occur here 17 what the oxygen supply for the regeneration of the particle filter can be achieved 1 in the area of the storage rooms 16 simplified.

Claims (19)

Partikelfilter zur Reinigung von Abgasen einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors, mit einem Abgaseintritt (4), einem Abgasaustritt (5) und mehreren Einlaßkanälen (6), die jeweils mit ihrem dem Abgaseintritt (4) zugewandten Eintrittsende (7) mit dem Abgaseintritt (4) kommunizieren und zwischen ihren Enden (7, 8) durch eine poröse Wandung (12) hindurch mit wenigstens einem Auslaßkanal (9; 9') kommunizieren, der an seinem dem Abgaseintritt (4) zugewandten Eintrittsende (10; 10') verschlossen ist und mit seinem dem Abgasaustritt (5) zugewandten Austrittsende (11) mit dem Abgasaustritt (5) kommuniziert, wobei die Einlaßkanäle (6) mit einer größeren Speicherkapazität für unverbrennbare Ablagerungen ausgestattet sind als der oder die Auslaßkanäle (9; 9').Particle filter for cleaning exhaust gases from an internal combustion engine, in particular a diesel engine, with an exhaust gas inlet ( 4 ), an exhaust gas outlet ( 5 ) and several inlet channels ( 6 ), each with their exhaust gas inlet ( 4 ) facing entrance end ( 7 ) with the exhaust gas inlet ( 4 ) communicate and between their ends ( 7 . 8th ) through a porous wall ( 12 ) with at least one outlet channel ( 9 ; 9 ' ) communicate at its exhaust gas inlet ( 4 ) facing entrance end ( 10 ; 10 ' ) is closed and with its exhaust outlet ( 5 ) facing exit end ( 11 ) with the exhaust outlet ( 5 ) communicates, the inlet channels ( 6 ) are equipped with a larger storage capacity for non-combustible deposits than the outlet channel (s) ( 9 ; 9 ' ). Partikelfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Einlaßkanäle (6) zusammen eine größere vom Abgas durchströmbare Gesamtquerschnittsfläche aufweisen, als alle Auslaßkanäle (9; 9') zusammen.Particulate filter according to claim 1, characterized in that all inlet channels ( 6 ) together have a larger total cross-sectional area through which the exhaust gas can flow than all outlet ducts ( 9 ; 9 ' ) together. Partikelfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehr Einlaßkanäle (6) vorgesehen sind als Auslaßkanäle (9; 9').Particle filter according to claim 1 or 2, characterized in that more inlet channels ( 6 ) are provided as outlet channels ( 9 ; 9 ' ). Partikelfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Einlaßkanal (6) eine größere vom Abgas durchströmbare Querschnittsfläche aufweist als jeder Auslaßkanal (9).Particulate filter according to one of claims 1 to 3, characterized in that each inlet channel ( 6 ) has a larger cross-sectional area through which the exhaust gas can flow than each outlet channel ( 9 ). Partikelfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlaßkanäle (6) und die Auslaßkanäle (9) so angeordnet sind, dass jeweils mindestens drei Einlaßkanäle (6) einen Auslaßkanal (9) konzentrisch umschließen, jeweils mit dem Auslaßkanal (9) eine gemeinsame Wandung (12) aufweisen und jeweils paarweise eine gemeinsame Wandung (12) besitzen.Particulate filter according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inlet channels ( 6 ) and the outlet channels ( 9 ) are arranged in such a way that at least three inlet channels ( 6 ) an outlet duct ( 9 ) enclose concentrically, each with the outlet channel ( 9 ) a common wall ( 12 ) and each have a common wall in pairs ( 12 ) own. Partikelfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlaßkanäle (6) jeweils einen Achteckquerschnitt und die Auslaßkanäle (9) jeweils einen Viereckquerschnitt aufweisen.Particulate filter according to one of claims 1 to 5, characterized in that the inlet channels ( 6 ) each an octagon cross section and the outlet channels ( 9 ) each have a square cross section. Partikelfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlaßkanäle (6) und die Auslaßkanäle (9) jeweils die gleiche vom Abgas durchströmbare Querschnittsfläche aufweisen.Particulate filter according to claim 3, characterized in that the inlet channels ( 6 ) and the outlet channels ( 9 ) each have the same cross-sectional area through which the exhaust gas can flow. Partikelfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlaßkanäle (6) an ihrem dem Abgasaustritt (5) zugewandten Austrittsenden (8) wenigstens einen Speicherraum (16) aufweisen, der eine Querschnittsfläche besitzt, die größer ist als die vom Abgas durchströmbare Querschnittsfläche eines der Einlaßkanäle (6).Particulate filter according to one of claims 1 to 7, characterized in that the inlet channels ( 6 ) at the exhaust outlet ( 5 ) facing exit ends ( 8th ) at least one storage space ( 16 ) which has a cross-sectional area that is larger than the cross-sectional area of one of the inlet channels through which the exhaust gas can flow ( 6 ). Partikelfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Einlaßkanal (6) an seinem Austrittsende (8) eine separate Speicherkammer (17) aufweist, die den Speicherraum (16) enthält und den jeweiligen Einlaßkanal (6) verschließt.Particulate filter according to claim 8, characterized in that each inlet channel ( 6 ) at its exit end ( 8th ) a separate storage chamber ( 17 ) which has the storage space ( 16 ) contains and the respective inlet channel ( 6 ) closes. Partikelfilter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherkammern (17) bezüglich der Einlaßkanäle (6) als separate Bauteile ausgebildet und in die Austrittsenden (8) der Einlaßkanäle (6) eingesteckt sind.Particle filter according to claim 9, characterized in that the storage chambers ( 17 ) regarding the inlet channels ( 6 ) designed as separate components and in the outlet ends ( 8th ) of the inlet channels ( 6 ) are inserted. Partikelfilter nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, – dass die porösen Wandungen (12), durch welche die Einlaßkanäle (6) mit den Auslaßkanälen (9) kommunizieren, benachbarten Einlaßkanälen (6) und Auslaßkanälen (9) gemeinsam zugeordnet sind, – dass die Speicherkammern (17) an den Einlaßkanälen (6) die Wandungen (12) radial überlappen, mit den Wandungen (12) bündig abschließen und mit den Auslaßkanälen (9) fluchten.Particle filter according to claim 9 or 10, characterized in that - the porous walls ( 12 ) through which the inlet channels ( 6 ) with the outlet channels ( 9 ) communicate, adjacent inlet channels ( 6 ) and outlet channels ( 9 ) are assigned together - that the storage chambers ( 17 ) on the inlet channels ( 6 ) the walls ( 12 ) radially overlap with the walls ( 12 ) close flush and with the outlet channels ( 9 ) align. Partikelfilter nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherkammern (17) untereinander als separate Bauteile ausgebildet sind.Particle filter according to one of claims 9 to 11, characterized in that the storage chambers ( 17 ) are designed as separate components. Partikelfilter nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere oder alle Speicherkammern (17) zu einem einheitlichen Speicherkammerblock (19) zusammengefasst sind.Particle filter according to one of claims 9 to 11, characterized in that several or all storage chambers ( 17 ) to a uniform storage chamber block ( 19 ) are summarized. Partikelfilter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherkammern (17) des Speicherkammerblocks (19) miteinander kommunizieren.Particulate filter according to claim 13, characterized in that the storage chambers ( 17 ) of the storage chamber block ( 19 ) communicate with each other. Partikelfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlaßkanäle (6) an ihren Austrittsenden (8) einen gemeinsamen Speicherbehälter (18) aufweisen, der für alle Einlaßkanäle (6) einen gemeinsamen Speicherraum (16) enthält und einen gemeinsamen Verschluss für die Einlaßkanäle (6) bildet.Particulate filter according to claim 8, characterized in that the inlet channels ( 6 ) at their exit ends ( 8th ) a common storage container ( 18 ), which for all inlet channels ( 6 ) a common storage space ( 16 ) contains and a common closure for the inlet channels ( 6 ) forms. Partikelfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass alle Einlaßkanäle (6) als separate Kerzenkörper (13) ausgebildet sind, die alle in einen gemeinsamen Auslaßkanal (9') angeordnet sind, der an seinem Eintrittsende (10') durch eine Trennwand (14) verschlossen ist, an der die Kerzenkörper (13) der Einlaßkanäle (6) in Durchgangsöffnungen (15) so gehaltert sind, dass die Eintrittsenden (7) der Einlaßkanäle (6) durch die Durchgangsöffnungen (15) hindurch mit dem Abgaseintritt (4) kommunizieren.Particulate filter according to one of claims 1 to 15, characterized in that all inlet channels ( 6 ) as separate candle bodies ( 13 ) are formed, all in a common outlet channel ( 9 ' ) on ordered at the end of its entry ( 10 ' ) through a partition ( 14 ) is closed, on which the candle body ( 13 ) of the inlet channels ( 6 ) in through openings ( 15 ) are held so that the entry ends ( 7 ) of the inlet channels ( 6 ) through the through openings ( 15 ) through with the exhaust gas inlet ( 4 ) communicate. Partikelfilter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerzenkörper (13) aus einem Metallfiltervlies hergestellt sind.Particle filter according to claim 16, characterized in that the candle body ( 13 ) are made from a metal filter fleece. Partikelfilter nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass alle Einlaßkanäle (6) an ihren Austrittsenden (8) separat an den Speicherbehälter (18) angeschlossen sind.Particulate filter according to one of claims 15 to 17, characterized in that all inlet channels ( 6 ) at their exit ends ( 8th ) separately to the storage tank ( 18 ) are connected. Verfahren zur Herstellung eines Partikelfilters (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6 und 11, bei dem durch Strangpressen eine monolithischer Filterkörper (3) erzeugt wird, dessen Profil die Einlaßkanäle (6) und die Auslaßkanäle (9) enthält.Process for the production of a particle filter ( 1 ) according to one of Claims 4 to 6 and 11, in which a monolithic filter body ( 3 ) is generated, whose profile the inlet channels ( 6 ) and the outlet channels ( 9 ) contains.
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