[发明专利]用于从在内燃机的废气流中分离微粒的微粒分离器以及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从内燃机的废气流中分离微粒的微粒分离器， 以及一种用于从内燃机的废气流中分离微粒的方法。

背景技术

在柴油发动机燃烧时，同样如在四冲程发动机直接喷油时，导致微 粒的排放，该微粒此外通过燃料的不完全燃烧产生，并且主要由表面积 大的碳组成。为了烧掉该表面积大的碳，GB895990A提出，将碳用二氧 化氮(NO₂)作为氧化剂代替氧燃烧。

此外由US4902487已知在一过滤器上分离碳微粒，并且紧接着通过 二氧化氮氧化。为了产生二氧化氮例如根据DE2832002在内燃机的废气 流中含有的一氧化氮在一含有铂的催化器上被氧化成二氧化氮。与此同 时与全部的氮氧化物相比二氧化氮的份额明显地被提高，其中该反应从 大约180℃起进行。而微粒通过二氧化氮的燃烧在从250℃的温度时开 始。在气相中的微粒氧化如此顺利就像没发生一样。对此在一固体上的 积聚是必需的，以便获得足够的停留时间，这通常通过微粒过滤器的使 用被实现。

然而这样的工艺过程的主要缺点在于高的废气反压，该废气反压通 过过滤器引起。这在提高的燃料消耗中尤其引人注目。而且在运行期间 不能燃烧的组成部分也沉积在过滤器上，例如润滑油烟。由此废气反压 始终不断提高，因此过滤器必须定期地并且经常被更换，以便避免还要 继续提高的燃料消耗以及可能地内燃机的损害。此外在不充分的氧化时 可能导致始终不断用烟灰覆盖，这最终可能导致过滤器的堵塞。

为了避免该缺点，由EP1072765B1已知使用一无过滤器的微粒分离 器，在该微粒分离器中废气流沿着具有一定结构的表面被引导以及不断 地被转向，以便可以将超细微粒通过特别的扩散从废气流中分离。然而 在这里不利的是，由于不断变化的废气温度和不断变化的氮氧化物的原 始排放在不稳定运行的内燃机时，如在汽车中就是这样的情况，常常不 能提供足够的二氧化氮，以便氧化分离的烟灰。这意味着微粒分离器在 这期间必须将微粒存储，直到在将来的某一时刻有用于分离的烟灰氧化 的足够的二氧化氮时。为了保证这一点在DE10153284、在DE10153283 和在DE20117873U1中提出，被分离的微粒存储在一纤维网中。当然由 于纤维网的微小的容积这样可存储的微粒量相对较少。此外纤维网的制 造费用非常高。

发明内容

与此相对应本发明的任务是，提供一种用于从内燃机的废气流中分 离微粒的微粒分离器以及一种方法，借助于该方法微粒可以简单的方式 可靠地从废气流中被分离出去。

为此，本发明提出一种用于从内燃机的废气流中分离微粒的微粒分 离器，其中微粒分离器至少可逐区域地被废气流流过，其特征在于，在 微粒分离器中构成预先确定数量的流动室，废气流通过相对于主流动方 向在各个流动室侧面的壁区域流入该流动室和/或者流出该流动室，并且 在所述流动室中至少构成一用于存储来自废气流的微粒的存储容积，其 中，在由流动室本身构成的、并在流动室中与流动分离的存储容积中发 生微粒的存储和中间存储，并且，相邻的流动室被流动相连，并且分别 具有至少一这样的共同的流道口，以使共同的流道口对于一流动室构成 流入口，对于相邻的另外的流动室构成流出口。

此外，本发明提出一种用于从内燃机的废气流中分离微粒的方法， 在该方法中废气流至少逐区域地流过一根据本发明所述的微粒分离器， 其特征在于，废气流通过一相对于主流动方向侧面的壁区域流入和/或者 流出一微粒分离器的至少一个流动室，以使微粒从废气流中在至少一流 动室侧构成的存储容积中被分离。