[发明专利]颗粒过滤器

说明书

本发明涉及一种用于内燃机的颗粒过滤器，所述颗粒过滤器包括带有纵轴线和多个平行于所述纵轴线延伸的纵向通道的芯体，其中每个所述纵向通道具有周向为凹形形状的横截面。

技术领域

本公开文献普遍地涉及一种用于从内燃机废气中去除颗粒状物质的颗粒过滤器。本公开文献尤其涉及一种用于汽油发动机的、例如带有直喷装置(GDI)的汽油发动机的颗粒过滤器。

背景技术

颗粒过滤器通常包括由多孔的陶瓷材料制造的、具有多个带有矩形横截面的纵向通道的芯体，所述纵向通道相互平行地从芯体的进气侧延伸至芯体的排气侧。一部分所述纵向通道(通常被称为进气通道)在排气侧附近封闭，而剩余的纵向通道(通常被称为排气通道)在进气侧附近封闭。为了到达排气通道，废气必须从进气通道流过芯体的多孔材料，所述多孔材料将废气中携带的颗粒状物质阻留下来。

颗粒过滤器的已知副作用为产生降低内燃机效率的背压，所述背压随着阻留在颗粒过滤器中的颗粒状物质的量的增多而逐渐增大。出于所述原因必须使颗粒过滤器周期性地经过再生过程处理，其目的是将阻留的颗粒状物质去除并且使所述颗粒过滤器达到初始的过滤效率。所述再生过程通常以这种方法进行，即使颗粒过滤器的内部温度升高到一定的值，所述温度值可引起所述颗粒过滤器中所收集的碳黑的燃烧。

然而碳黑并不是唯一从废气中去除并且收集在颗粒过滤器内的颗粒状物质。事实上颗粒状物质也包括由于燃料的和/或从曲轴外壳进入发动机燃烧室的润滑油的燃烧产生的灰分，还包括其它来源产生的、例如由发动机组件的剥离、碎裂或者腐蚀产生的灰分。所述灰分无法在再生过程中燃烧，并且不断地在颗粒过滤器内部积累。

尽管周期性地实行了再生过程，然而在内燃机的工作寿命中，由于灰分造成了由颗粒过滤器引起的背压的进一步升高。

尤其确定的是，由灰分所造成的背压的高低程度不仅取决于收集在颗粒过滤器中的灰分的量(例如质量)，还取决于灰分的分布。如果观察所收集的灰分的给定质量，则当灰分沿着颗粒过滤器的进气通道的侧壁沉积、而不是积聚在进气通道的封闭端部附近时，通常产生更高的背压。

也确定的是，灰分沿着颗粒过滤器的进气通道的分布受废气中所含碳黑的量的影响。在富含碳黑的、例如由柴油发动机产生的废气中，灰分形成相对较大的团块，所述团块倾向于积聚在进气通道的封闭端部附近。而在碳黑含量少的、例如由汽油发动机产生的废气中，灰分由相对较小的颗粒构成，所述颗粒倾向于沿着进气通道的侧壁沉积，因此形成了均匀的层。因此在发动机的工作寿命中，相比于由柴油颗粒过滤器(DPF)造成的背压，由汽油颗粒过滤器(BPF)造成的背压通常升高得更快。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，降低在颗粒过滤器、尤其是在汽油颗粒过滤器中积聚的灰分造成的背压。本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种颗粒过滤器、尤其是汽油颗粒过滤器，所述颗粒过滤器可在发动机的整个工作寿命中保持有效，而不造成其程度不可接受的背压。本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种颗粒过滤器、尤其是汽油颗粒过滤器，所述颗粒过滤器具有小于现有颗粒过滤器的尺寸，而可保证在发动机的工作寿命中产生与现有颗粒过滤器相同程度的背压。

鉴于以上说明，本公开文献的一种实施形式提供了一种用于内燃机的颗粒过滤器，其包括带有纵轴线和多个平行于所述纵轴线延伸的纵向通道的芯体，其中每个所述纵向通道具有外周为凹形形状的横截面。

凹形是以下形状，即能够在图形上的两点之间画出至少一条位于图形外部的线段，因此存在至少一个向内弯曲的外周区段，由此定义出一种凹处。