專利名稱：用于控制及制造微粒過濾裝置的方法
用于控制及制造微粒過濾裝置的方法技術(shù)領(lǐng)域[OOOl]本發(fā)明涉及在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管路中使用的、用于除去燃料燃燒所制造的煙塵的微粒過濾器的領(lǐng)域。本發(fā)明尤其是涉及用于控制 和診斷這樣一個(gè)過濾器的熱機(jī)械特性的方法，且還涉及用于制造微粒過濾器的方法。
背景技術(shù)：
已知柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是制造大量煙塵的。這是在燃燒火焰的極其 中心處無氧的情況下由烴類熱裂解、以及在燃燒室內(nèi)不足以燃燒因而產(chǎn) 生的全部煙塵微粒的溫度而產(chǎn)生的。此煙塵當(dāng)被排放到車輛外面時(shí)，作 為在其上凝結(jié)未燃燒碳?xì)寤衔锏木Я＃蚨M成了可以被吸入的、且 其微小粒度允許它們直接進(jìn)入肺泡的固態(tài)微粒。
為限制煙塵排放出車輛外面、并滿足日益嚴(yán)格的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)， 已經(jīng)知道在排氣管路中提供可選擇與催化裝置相組合的過濾裝置，催化 裝置具有將污染性氣體排放物轉(zhuǎn)化為惰性氣體的目標(biāo)。在該污染性氣體 排放物中出現(xiàn)的尤其是未燃燒的碳?xì)浠衔铩⑶疫€有氮的氧化物(NOx) 或者一氧化碳(CO)。
—般被稱為"微粒過濾器"的煙塵過濾裝置，通常是由多孔陶 瓷過濾支撐件組成的。此支撐件通常具有蜂巢結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)的一面允 許待過濾廢氣的進(jìn)入，且其它面允許過濾后的廢氣排出。介于這些面中 間，過濾結(jié)構(gòu)具有^L多孔壁彼此隔開的縱向和平行通道的組件，所述通 道在它們的一端處被封閉，以便推壓廢氣通過所述多孔壁。為了該組件 的良好密封，結(jié)構(gòu)的外圍部分由稱為涂層接合劑的接合劑所包圍。該過 濾器也被保護(hù)性覆蓋層所包圍，該保護(hù)性覆蓋層經(jīng)常被稱為"罐裝 (canning)"、且是由玻璃纖維墊及金屬外殼制成的。為了產(chǎn)生較好的 抗熱沖擊性(thermal shock resistance),該過濾器有時(shí)是由具有蜂巢結(jié) 構(gòu)的平4亍立體面單塊(parallelepipedal monolithic )元件的組件組成，所 述元件是用接合劑裝配的。
通常使用的陶瓷是堇青石(Mg2Al4Si2Q18 )或硅的碳化物(SlC),后者因其導(dǎo)熱性及耐腐蝕特性而被優(yōu)選。
在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間，；微粒過濾器裝滿了沉積在多孔壁上的煙 塵微粒。與在燃燒室內(nèi)同樣地，存在著允許煙塵燃燒的最低溫度的問題。 因?yàn)闊焿m被保持在過濾器中，燃燒動(dòng)力學(xué)可以比在燃燒室內(nèi)更低，這使 得有可能將煙塵的燃燒溫度降低到60(TC左右。然而此收益不足以確保 在發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)工作范圍上的過濾器內(nèi)的煙塵燃燒。因此有必要在過濾 循環(huán)之后提供一個(gè)再生循環(huán)，在該再生循環(huán)期間煙塵燃燒。
該微粒過濾器因此才艮椐下列方法而運(yùn)行 -當(dāng)廢氣溫度允許時(shí)的煙塵的準(zhǔn)"同時(shí)"過濾和燃燒； -當(dāng)廢氣溫度過低時(shí)在過濾器中保持和積聚煙塵微粒； -在煙塵積聚引起的壓降變得不可接受之前的過濾器再生；
在煙灰保持階段期間，過濾器的逐漸堵塞明確地導(dǎo)致壓降增 加，這表現(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗的增加。
通過使用后注入法提高廢氣的溫度來執(zhí)行再生步驟，后注入 法要-點(diǎn)是在發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中的稍后時(shí)間里，注入將在排氣管路中燃燒的 燃料。[OOIO]在再生期間，且因?yàn)闊焿m的放熱燃燒，隨著煙塵顆粒優(yōu)選地 沉積在過濾器的中心部分內(nèi)、且還有在其下游部分內(nèi)，過濾器承受了高 而且不均一的溫度。該過濾器因此承受了能在材料內(nèi)產(chǎn)生導(dǎo)致其過濾能 力部分或完全損失的微裂紋的高的熱沖擊。
為了承受其魯棒性，則能夠根據(jù)熱機(jī)械強(qiáng)度來預(yù)測(cè)并控制特 定過濾器的性能是重要的。
在本發(fā)明的內(nèi)涵中，將術(shù)語"魯棒性"理解成意為過濾器在不 直接介入的情況下，在慣常的行車條件下維持可接受的工作水準(zhǔn)的能 力，尤其是在這種類型的行車條件下，即60%的時(shí)間在干線公路上，15% 的時(shí)間在城鎮(zhèn)里，25%的時(shí)間在高速公路上。
被稱為"煙塵質(zhì)量限制(soot mass limit)"的一個(gè)常用參數(shù)， 要點(diǎn)是從所謂的嚴(yán)格再生循環(huán)產(chǎn)生裂化時(shí)開始，確定積聚在過濾器中(通常變?yōu)?00rpm的速度)。這具有通過大量供應(yīng)氧氣用于低廢氣流 率來加速煙塵燃燒的效果。煙塵質(zhì)量限制因而得以確定，隨后汽車制造 廠商的問題是改變?cè)偕l率，以便使得后者僅在此質(zhì)量限制下對(duì)所積聚的煙塵質(zhì)量而發(fā)生。已經(jīng)研發(fā)了用于在線估計(jì)積聚在過濾器中的煙塵質(zhì) 量的系統(tǒng)。且其通常基于對(duì)壓降的測(cè)量，也就是說基于在過濾器上游和 下游之間的壓差。
發(fā)明人不論用何種方法已經(jīng)論證了該參數(shù)在預(yù)測(cè)魯棒性方面 是不足的，且尤其是不可能在過濾器的隨后的運(yùn)行期間確保所有的再生 將在該煙塵質(zhì)量限制下執(zhí)行。對(duì)發(fā)明人而言，很顯然多種因素能夠得到這樣的結(jié)杲即重生對(duì)明顯高于煙塵質(zhì)量限制的、尤其是大約是該質(zhì)量限制兩倍的煙塵質(zhì)量發(fā)生。特別是，在所測(cè)得的壓降與實(shí)際積聚的煙塵 質(zhì)量之間的弱相關(guān)、或尤其是當(dāng)在城鎮(zhèn)環(huán)境中或在發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)問題的情 況下駕駛時(shí)低估了排放到燃燒室外面的煙塵數(shù)量，可能是一個(gè)問題。對(duì) 此問題的一個(gè)解決方案可以是增加再生頻率，其不論通過何種方法會(huì)具 有增加燃料消耗的缺陷。
因此，還存在對(duì)能檢查并診斷微粒過濾器的魯棒性、且能選 擇允許保證此魯棒性的過濾器材料及結(jié)構(gòu)的需要。發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的第一主題是用于檢查打算在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排 氣管路中使用的微粒過濾器的魯棒性的方法，其包括下列步驟-已首先確定了所述過濾器的煙塵質(zhì)量限制，將新過濾器裝滿了至 少等于所述質(zhì)量限制兩倍、至多等于所述質(zhì)量限制三倍的水平的煙塵， 隨后使得所述過濾器以任何順序經(jīng)歷嚴(yán)格再生-確定所述過濾器的過濾效率；-測(cè)量它的壓降并將其與新過濾器的壓降相比較；-測(cè)量它的裂化程度；和最后-測(cè)量在機(jī)械應(yīng)力之后它的完整性。
本發(fā)明的另 一主題是用于診斷打算用在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管 路中的微粒過濾器的魯棒性的方法，包括以下步驟，要點(diǎn)是根據(jù)本發(fā) 明實(shí)施檢查過程，并通過將過濾效率、壓降變化、所述過濾器的裂化程 度及完整性與預(yù)定值和/或預(yù)定程度想對(duì)比，來診斷過濾器為魯棒性的。
對(duì)發(fā)明人而言，4艮顯然這種處置方式使得有可能在有很高確 定性的情況下，確保微粒過濾器有或無魯棒性，且這樣做有可能有較低 成本，所扭J于的該組測(cè)試構(gòu)成了必需的、且足以完成此目標(biāo)的一組。
確定煙塵質(zhì)量限制優(yōu)選地包括了以下步驟，要點(diǎn)是將至少 10個(gè)過濾器的總體(population)裝載不同的煙塵質(zhì)量，使得每個(gè)所述過濾 器經(jīng)歷嚴(yán)格再生，隨后確定出現(xiàn)肉眼可見的裂紋的煙塵質(zhì)量。
嚴(yán)格再生優(yōu)選地包括煙塵燃燒的啟動(dòng)，隨后將發(fā)動(dòng)機(jī)變?yōu)槁?速。當(dāng)存在著確定一種類型的過濾器的煙塵質(zhì)量限制的問題、和當(dāng)有在 根據(jù)本發(fā)明經(jīng)歷該組測(cè)試之前重生裝滿煙塵的過濾器的問題時(shí)，嚴(yán)格再 生步驟以相同方式有利地^丸行。
在經(jīng)歷嚴(yán)格再生之前，新過濾器優(yōu)選地裝滿大約是煙塵質(zhì)量 限制兩倍半水平的煙塵。
過濾器的過濾效率是通過測(cè)量在過濾器出口處相對(duì)于入口處 煙量的排煙量而有利地測(cè)量的。為了執(zhí)行它，有可能將排煙濃度計(jì) (smoke meter)放置到農(nóng)i粒過濾器的上游和下游。該排煙濃度計(jì)使得有 可能通過測(cè)量由于煙霧引起的發(fā)黑度來確定煙塵微粒的量。
表述"壓降"在本發(fā)明的內(nèi)涵中被理解成意為在過濾器的上游 和下游之間的壓差。該壓降必需根據(jù)用于新過濾器和再生過濾器相同的 協(xié)議來測(cè)量。存在各種方法，它們?yōu)楸绢I(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知。尤其是借助于在專利申請(qǐng)F(tuán)R-A-2 840 405中所說明的方法，且特別是通 過測(cè)量穿過過濾器的超聲波的傳播。在傳播參數(shù)(傳播速度、波的頻率 和幅值)中，速度已被證明是裂紋的數(shù)量及嚴(yán)重程度的可靠指標(biāo)。相對(duì) 于通過新材料的超聲波傳播速度的傳播速度的過大降低，可以明顯是優(yōu) 選地與裂紋的出現(xiàn)相關(guān)的。因此通過對(duì)穿過過濾器的超聲波傳播速度的 測(cè)量、與穿過新過濾器的超聲波傳播速度的等價(jià)測(cè)量之間的比較，而優(yōu) 選地執(zhí)行對(duì)裂化程度的測(cè)量。
在過濾器已受到振動(dòng)、尤其是代表了在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管路中 的過濾器所經(jīng)受的那些振動(dòng)之后，通過驗(yàn)證過濾器的構(gòu)件保持穩(wěn)固地附 接，來優(yōu)選地檢查過濾器的機(jī)械完整性。此處，術(shù)語"構(gòu)件"被理解成意 為圍繞過濾器的纖維墊、且還有在組裝的過濾器的情況下通過接合劑而 組裝到一起的平行立體面單塊元件。不足的機(jī)械完整性可以通過纖維墊 及股濾器的分離、或是通過組裝的過濾器的一個(gè)或多個(gè)單塊元件的分離 而呈現(xiàn)。[Q026]為了運(yùn)行方便，優(yōu)選地在環(huán)境溫度處纟丸行測(cè)試。它有時(shí)可以在4交高溫度處執(zhí)行。所經(jīng)歷的振動(dòng)優(yōu)選地是以介于50和250Hz之間的 頻率、和用于30g加速度的至少15分鐘的持續(xù)時(shí)間為特征。
更具體地，在本發(fā)明的內(nèi)涵中，定義了下列指標(biāo)-過濾效率指數(shù)；-壓降指數(shù)；-裂化指數(shù)；-完整性指數(shù)。
通過在先前已經(jīng)確定煙塵質(zhì)量限制、并在滿載有兩倍半于此 煙塵質(zhì)量限制的過濾器之上執(zhí)行嚴(yán)格再生，對(duì)這些指數(shù)進(jìn)行測(cè)量，下面 是在下文中定義的方案。
對(duì)煙塵質(zhì)量限制的確定和嚴(yán)沖各再生是在配備有用于測(cè)量壓降 的裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)上執(zhí)行的。所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)是PSA所制造的 DW10A型的發(fā)動(dòng)機(jī)。它是具有21位移的直接噴射式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。此發(fā) 動(dòng)才幾被供以含碌L量低于350ppm且包含25ppm 二氧化镩含量的燃料，后 者是一般用來減少煙塵燃燒溫度的添加劑。微粒過濾器與它的防護(hù)罩一 起安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)和氧化催化劑的下游。
至少10個(gè)過濾器的新過濾器總體接連地經(jīng)歷下列步驟。
發(fā)動(dòng)機(jī)以4000rpm全功率運(yùn)轉(zhuǎn)30分鐘，以便熱穩(wěn)定如前所述 安裝的過濾器，也就是說與它們的防護(hù)罩一起。過濾器隨后與它們的防 護(hù)罩 一起被拆卸并稱量以確定初始質(zhì)量。過濾器隨后被重新安裝在排氣 管路中，隨后在不同的持續(xù)期內(nèi)經(jīng)歷以3000rpm產(chǎn)生50Nm扭矩的發(fā)動(dòng) 機(jī)運(yùn)行，以便裝載不同的煙塵質(zhì)量。過濾器隨后被稱量，由所獲得質(zhì)量 和初始質(zhì)量之間的差值確定每個(gè)過濾器的煙塵質(zhì)量。
因而負(fù)載的過濾器被有序地重新安裝，以便經(jīng)受因此定義的 嚴(yán)才備再生在將發(fā)動(dòng)才幾用于產(chǎn)生95Nm扭矩的1700rpm的發(fā)動(dòng)機(jī)速度穩(wěn) 定2分鐘之后，以70。的相位調(diào)整4丸行后注入，來實(shí)現(xiàn)18mm3/shot的后 注入流率。 一旦啟動(dòng)煙塵燃燒，更精確地是當(dāng)壓降降低進(jìn)行至少4秒時(shí)， 發(fā)動(dòng)機(jī)速度減少到1050rpm、產(chǎn)生40Nm的扭矩達(dá)5分鐘，以便加速煙 塵燃燒。過濾器隨后承受4000rpm的發(fā)動(dòng)機(jī)速度30分鐘，以便排出殘 余煙塵。
因而再生的過濾器在切斷后祐:觀察以揭示肉眼可見的裂紋的 可能存在。煙塵質(zhì)量限制對(duì)應(yīng)于出現(xiàn)這些裂紋的煙塵質(zhì)量。
隨后在與因而所測(cè)試的過濾器相同性質(zhì)的同樣的新過濾器上 執(zhí)4亍^r查過程。
對(duì)應(yīng)于大于100mVh的流率，新過濾器(沒有煙塵)的壓降 被測(cè)量。超聲波的傳播速度也在通常50kHz的頻率處被測(cè)量。所用的裝 備可以是例如CNS Farnell銷售的名為"Pundit plus，，的裝備。
過濾器隨后被裝滿如前所定義的、含量等于其煙塵質(zhì)量限制 的兩倍半的煙塵，并隨后還根據(jù)前面所說明的協(xié)議進(jìn)行再生。
過濾效率指數(shù)被定義為介于過濾器上游的煙塵微粒的數(shù)量、 和所述過濾器下游的相對(duì)于所述過濾器上游的煙塵微粒的數(shù)量之間的 差值。
為了實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，將排煙濃度計(jì);改置到孩i4立過濾器的上游和下 游，后者被放置到以4000rpm全功率運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管路中30分 鐘。
發(fā)明人已經(jīng)論證了魯棒性過濾器必須在這些測(cè)量條件下具有 大于或等于85%的過濾效率指數(shù)。
接下來，通過遵循與新過濾器相同的運(yùn)4于協(xié)議來測(cè)量再生過 濾器的壓降，且壓降指數(shù)被定義為再生過濾器的壓降相對(duì)于新過濾器壓 降的變化的百分比。此指數(shù)可以是正或負(fù)的，后者的情況通常由于裂紋 的出現(xiàn)而發(fā)生。
魯棒性過濾器必須具有絕對(duì)值小于或等于10%的壓降指數(shù)。
裂化指數(shù)對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的通過再生過濾器的超聲波的傳 播速度、和通過新過濾器的超聲波的傳播速度之間的百分比變化，并根 據(jù)相同的運(yùn)行協(xié)議執(zhí)行兩次測(cè)量。通常，此指數(shù)為負(fù)。
魯棒性過濾器必須具有大于或等于-30%的裂化指數(shù)。
過濾器隨后經(jīng)受完整性測(cè)試。
過濾器在配備有位于各不同位置處的若干加速度計(jì)的電動(dòng)力 學(xué)測(cè)試臺(tái)上被放置于它的防護(hù)罩內(nèi)。第 一加速度計(jì)^L安置成與它的平面 中心處的過濾器相接觸，第二加速度計(jì)被安置在防護(hù)罩的金屬外殼上。 這兩個(gè)雙軸加速度計(jì)使得有可能測(cè)量在過濾器的軸線方向內(nèi)的振動(dòng)。
再生過濾器在185Hz的頻率處經(jīng)受振動(dòng)循環(huán)，該振動(dòng)循環(huán)包 括每個(gè)對(duì)應(yīng)于給定加速度的15分鐘的連續(xù)保持。第一保持對(duì)應(yīng)于5g的 加速度，第二個(gè)則對(duì)應(yīng)于10g的加速度，加速度隨后按每個(gè)連續(xù)保持10g的步長(zhǎng)而增加。
此振動(dòng)測(cè)試可以在由LDS測(cè)試與測(cè)量有限責(zé)任々V司所銷售的 電動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)臺(tái)上執(zhí)行，該電動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)臺(tái)具有35kN的容量，并配備 具有10kN最大力、在0- 500Hz頻率范圍內(nèi)運(yùn)行的、且裝備了具有2
1/min的流率的200bar液壓控制單元的液壓千斤頂。
完整性指數(shù)是由在測(cè)試末期從過濾器分離開的構(gòu)件數(shù)量所定 義的。魯棒性過濾器必定具有零完整性指數(shù)。
本發(fā)明的另一個(gè)主題是診斷打算在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管路中 使用的微粒過濾器的魯棒性，包括了如下步驟即要點(diǎn)在于確定它的過濾 效率指數(shù)、它的壓降指數(shù)、它的裂化指數(shù)和它的完整性指數(shù)，如它們?cè)?上面被定義的范圍內(nèi)；且要點(diǎn)還在于當(dāng)過濾器具有大于或等于85%的過 濾效率指數(shù)、絕對(duì)值小于或等于10%的壓降指數(shù)、大于或等于-30%的 裂化指數(shù)及零完整性指數(shù)時(shí)，將診斷為過濾器是魯棒性的。
本發(fā)明的最后主題是用于制造打算用在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管 路中的微粒過濾器的方法，包括下列步驟將按化學(xué)性質(zhì)和/或它們的 微粒粒度定義的礦物和可選有機(jī)原材料的混合物成形，隨后根據(jù) 一定參 數(shù)來干燥并烘烤，其特征在于，它還包括下列步驟-對(duì)于原材料化學(xué)性質(zhì)和微粒粒度和/或成形、干燥及烘烤參數(shù)的每 種組合，實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的診斷；-選定使得有可能獲得魯棒性微粒過濾器的組合；-選定的組合被用來制造微粒過濾器；
所用的礦物原材4+由它們的化學(xué)性質(zhì)和它們的微粒粒度或微 粒粒度分布來定義。這兩個(gè)參數(shù)將對(duì)過濾器的魯棒性和熱機(jī)械特性有極 大影響，特別是通過它們將在所獲得的材料的化學(xué)性質(zhì)及結(jié)構(gòu)上具有的 最重要影響、尤其是對(duì)材料多孔性(孔粒度分布、孔分布均勻性)以及 晶粒和晶界的化學(xué)性質(zhì)的影響。
有機(jī)材料經(jīng)常被添加，這使得有可能在成形之前調(diào)節(jié)混合物 的粘性和塑性。
形狀參數(shù)及成形類型將也影響所獲得的材料的結(jié)構(gòu)。因此，在通過擠出來成形以獲得蜂巢結(jié)構(gòu)期間，模具的形狀例如將直接影響壁 厚或通道密度。
干燥及烘烤參數(shù)，尤其是時(shí)間/溫度循環(huán)，也具有對(duì)材料結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)、和可能地對(duì)烘烤的影響，例如，導(dǎo)致所使用的礦物原材料的化學(xué)或結(jié)晶的變型、或材料密度稠化(densificatkm)。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明將通過下列的具體實(shí)施例的具體i充明而得以更好理解。晶碳化硅(R-SiC):維是根據(jù)下列過程而得到的、所述元;被擠壓， 隨后在超過200(TC處被烘烤，并最終使用基于碳化硅的接合劑而組裝起 來。所獲得的該結(jié)構(gòu)隨后被機(jī)加工以便賦予它帶有圓形基座的圓筒狀， 隨后它被接合劑所覆蓋。因而制造的過濾器具有14.38cm的直徑和 25.4cm的長(zhǎng)度。單塊元件的通道密度是31通道/每平方厘米。這種過濾 器的制造是，例如在專利申請(qǐng)EP-A-816 065或EP-1-1 142 619中所說明 的。
為了確定其過濾效率、壓降、裂化及完整性指標(biāo)，過濾器的 此類煙塵密度限制是根據(jù)上面定義的協(xié)議、使用12個(gè)同樣性質(zhì)的過濾 器來測(cè)量的。所獲得的煙塵質(zhì)量限制是7g/1,也就是說7克/過濾器每公 升。
新過濾器隨后特征根據(jù)本發(fā)明使用控制過程。該新過濾器的 壓降是16.1mbar。
過濾器隨后以這樣一種方式被裝滿煙塵，即它的煙塵質(zhì)量是 18克、或大約2倍半于它的煙塵質(zhì)量限制。隨后它^4居前面所說明的程 序經(jīng)受嚴(yán)格再生，之后根據(jù)本發(fā)明經(jīng)受測(cè)試。它的過濾效率指數(shù)為88 %,這意味著88%的煙塵被過濾掉。再生過濾器的壓降是16.3mbar，即 僅僅1.2%的增加，這個(gè)值對(duì)應(yīng)于壓降指數(shù)。超聲波的傳播速度相對(duì)于 通過新過濾器的傳播速度減少了 23%,這使得有可能確定等于-23%的 裂化指數(shù)，因此大于-30%。完整性指數(shù)本身為零，在振動(dòng)測(cè)試后沒有 過濾器的元素分離。
等同于受測(cè)試過濾器的新過濾器承受這樣的行車條件，即包 括約120 OOO公里的60%的時(shí)間在干線公路上、15%的時(shí)間在城鎮(zhèn)里、 25%的時(shí)間在高速公路上，和能維持過濾器的可接受的運(yùn)行。
4艮據(jù)本發(fā)明的控制及診斷過程可以;波應(yīng)用于控制新過濾器和恢復(fù)的過濾器兩者的質(zhì)量的控制。表述"恢復(fù)的過濾器"被理解成意為 在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管路中運(yùn)行之后已經(jīng)被清潔的過濾器?；蜻m于在新穎性材料的研發(fā)或制造過程的情況下來選擇魯棒性過濾
前述il明〗吏得有可能解說本發(fā)明的某些可能的實(shí)施例?！蛋僮?的認(rèn)識(shí)到，此說明沒有以任何方式作出限制，且本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠 在不以任何方式離開本發(fā)明的情況下執(zhí)行本發(fā)明的其它變型。
權(quán)利要求
1、檢查用于在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管路中使用的微粒過濾器的魯棒性的方法，其包括下列步驟-已首先確定了所述過濾器的煙塵質(zhì)量限制，將新過濾器裝滿了至少等于所述質(zhì)量限制兩倍、至多等于所述質(zhì)量限制三倍的水平的煙塵，隨后使得所述過濾器以任何順序經(jīng)歷嚴(yán)格再生-確定所述過濾器的過濾效率；-測(cè)量它的壓降并將其與新過濾器的壓降相比較；-測(cè)量它的裂化程度；和最后-控制在機(jī)械應(yīng)力之后它的完整性。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，新過濾器被裝載大約 為兩倍半于其煙塵質(zhì)量限制的水平的煙塵。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，確定煙塵質(zhì)量限 制包括了以下步驟，將至少10個(gè)過濾器的總體裝載不同的煙塵質(zhì)量， 使得每個(gè)所述過濾器經(jīng)歷嚴(yán)格再生，隨后確定出現(xiàn)肉眼可見的裂紋的煙 塵質(zhì)量。
4、 如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，嚴(yán)格再生包括 煙塵燃燒的啟動(dòng)，隨后將發(fā)動(dòng)機(jī)變?yōu)槁佟?br> 5、 如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，過濾器的過濾 效率是通過測(cè)量在過濾器出口處相對(duì)于入口處煙量的排煙量而測(cè)量的， 所迷過濾器被安置在設(shè)置在它的對(duì)應(yīng)于最大功率的工作點(diǎn)處的柴油發(fā) 動(dòng)機(jī)的排氣管路中。
6、 如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特4正在于，通過對(duì)穿過過 濾器的超聲波傳播速度的測(cè)量、與穿過新過濾器的超聲波傳播速度的等 價(jià)測(cè)量之間的比較，而優(yōu)選地執(zhí)行對(duì)裂化程度的測(cè)量的步驟。
7、 如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在過濾器已受 到振動(dòng)之后，通過驗(yàn)證過濾器的構(gòu)件保持穩(wěn)固地附接，來控制過濾器的 機(jī)械完整性。
8、 診斷用于在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管路中使用的微粒過濾器的魯棒 性的方法，包括以下步驟，實(shí)施如前面的權(quán)利要求之一中所述控制過程， 并通過將過濾效率、壓降的變化、裂化程度及所述過濾器的完整性來與 預(yù)定值和/或預(yù)定程度對(duì)比，來診斷過濾器是魯棒性的。
9、 如前述權(quán)利要求中所述的診斷方法，其特征在于，當(dāng)過濾器具有大于或等于85%的過濾效率指數(shù)、絕對(duì)值小于或等于10%的壓降指 數(shù)、大于或等于-30%的裂化指數(shù)及零完整性指數(shù)昧，將診斷過濾器是 魯棒性的。
10、 制造用于在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管路中使用的微粒過濾器的方 法，包括下列步驟將按化學(xué)性質(zhì)和/或它們的微粒粒度定義的礦物和 可選有機(jī)原材料的混合物成形，隨后根據(jù)一定參數(shù)來干燥并烘烤，其特 征在于，它還包括下列步驟-對(duì)于原材料化學(xué)性質(zhì)和微粒粒度和/或成形、干燥及烘烤參數(shù)的每 種組合，實(shí)施如權(quán)利要求8或9中所述的診斷方法； -選定使得有可能獲得魯棒性微粒過濾器的組合； -選定的組合被用來制造微粒過濾器。
全文摘要
本發(fā)明的一個(gè)主題是用于檢查打算用在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管路中的微粒過濾器的魯棒性的方法，包括以下步驟，要點(diǎn)是已首先確定了所述過濾器的煙塵質(zhì)量限制，將新過濾器裝滿了至少等于所述質(zhì)量限制兩倍、至多等于所述質(zhì)量限制三倍的水平的煙塵，隨后使得所述過濾器以任何順序經(jīng)歷嚴(yán)格再生，確定所述過濾器的過濾效率，測(cè)量它的壓降并將其與新過濾器的壓降相比較，測(cè)量它的裂化程度；和最后測(cè)量在機(jī)械應(yīng)力之后它的完整性。本發(fā)明的另一主題是用于診斷過濾器的魯棒性的方法。
文檔編號(hào)G01M99/00GK101268263SQ200680034570
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2006年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月23日
發(fā)明者P·J·D·吉羅特, S·巴頓, V·M·格萊澤 申請(qǐng)人:歐洲技術(shù)研究圣戈班中心