ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ, А ТАКЖЕ СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ ИЗ ПОТОКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

1. Отделитель твердых частиц для отделения твердых частиц из потока отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, при этом отделитель (1) твердых частиц предусмотрен для прохождения, по меньшей мере, в отдельных зонах потока (2, 7) отработавших газов, отличающийся тем, что в отделителе (1) твердых частиц образованы относительно условий прохождения потока различные проточные зоны (5, 6) так, что в различных проточных зонах (5, 6) обеспечивается возможность отделения по существу твердых частиц (3, 4) различного заданного порядка размера и/или массы из потока (2, 7) отработавших газов.
2. Отделитель по п.1, отличающийся тем, что в отделителе (1) твердых частиц образованы различные, предположительно пространственно отделенные друг от друга, проточные зоны (5, 6) для достижения по существу раздельного отделения, с одной стороны, заданных мелких твердых частиц (3) с помощью по существу диффузии и, в противоположность этому, заданных более крупных и/или тяжелых грубых твердых частиц (4) на основании их инерции.
3. Отделитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что различные проточные зоны (5, 6) различаются относительно скорости потока и/или времени пребывания потока (2, 7) отработавших газов в проточных зонах (5, 6).
4. Отделитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что отделитель (1) твердых частиц для образования различных проточных зон (5, 6) имеет средства, с помощью которых поток (2, 7) отработавших газов в отделителе твердых частиц ускоряется и/или замедляется.
5. Отделитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что различные проточные зоны (5, 6) образованы с помощью различно больших свободных проточных поперечных сечений.
6. Отделитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что различные проточные зоны (5, 6) расположены в направлении потока (2) отработавших газов друг за другом, и/или рядом друг с другом, и/или друг над другом.
7. Отделитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что отделитель (1) твердых частиц имеет средства, с помощью которых поток (2, 7) отработавших газов в отделителе (1) частиц повторно отклоняется и/или разделяется на частичные потоки (7) отработавших газов.
8. Отделитель по п.6, отличающийся тем, что отделитель (1) твердых частиц имеет множество проточных каналов, при этом, по меньшей мере, часть проточных каналов имеет, в частности, ориентированные относительно поперечного сечения поперек направления потока и/или образованные в зоне боковой стенки проточного канала проточные отверстия (8), через которые, по меньшей мере, часть проточных каналов соединена по потоку.
9. Отделитель по п.8, отличающийся тем, что различные проточные зоны (5, 6) расположены так, что, по меньшей мере, один частичный поток (7) отработавших газов проходящего через первую проточную зону (5) с заданной скоростью потока и/или с заданным временем пребывания потока отработавших газов входит во вторую, отличающуюся относительно скорости потока и/или времени пребывания потока отработавших газов от первой проточной зоны проточную зону (6).
10. Отделитель по п.9, отличающийся тем, что образовано несколько, предпочтительно две группы различных проточных зон (5, 6), причем проточные зоны (5, 6) каждой группы выполнены по существу идентично.
11. Отделитель по п.9, отличающийся тем, что смежные, предпочтительно различные проточные зоны (5, 6), в направлении потока, по меньшей мере, на отдельных участках расположены со смещением относительно друг друга так, что выходное отверстие первой проточной зоны (5) образует входное отверстие второй, предпочтительно отличной от первой проточной зоны (5), проточной зоны (6).
12. Отделитель по п.9, отличающийся тем, что с каждой из различных проточных зон (5, 6) согласовано устройство (11, 11') для улавливания и/или накопления частиц.
13. Отделитель по п.12, отличающийся тем, что устройство (11, 11') для улавливания и/или накопления частиц образовано с помощью накопительного объема или, соответственно, выполненного в виде глухого отверстия объема мертвого пространства.
14. Отделитель по п.13, отличающийся тем, что устройство (11, 11') для улавливания и/или накопления частиц образовано с помощью выполненного в виде глухого отверстия участка проточного канала с ориентированной по существу перпендикулярно потоку отработавших газов отражательной донной стенкой (15, 15').
15. Отделитель по п.13, отличающийся тем, что устройство (11, 11') для улавливания и/или накопления частиц расположено в направлении потока отработавших газов перед входным отверстием соответствующей проточной зоны и/или после выходного отверстия соответствующей проточной зоны (5, 6).
16. Отделитель по п.13, отличающийся тем, что устройство (11, 11') для улавливания и/или накопления частиц выполнено проницаемым для газов в заданных зонах, в частности, заданные зоны стенок устройства (11, 11') для улавливания и/или накопления частиц перфорированы и/или изготовлены из проницаемого для газов материала.
17. Отделитель по п.16, отличающийся тем, что проницаемость для газов установлена так, что заданное количество, предпочтительно максимально 30% потока отработавших газов соответствующей проточной зоны (5, 6) выходит через устройство (11, 11') для улавливания и/или накопления частиц из проточной зоны.
18. Отделитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что отделитель (1) твердых частиц, по меньшей мере, в частичных зонах является каталитически активным, в частности покрыт каталитически активным покрытием.
19. Отделитель по п.6, отличающийся тем, что отделитель (1) твердых частиц образован из множества соединенных друг с другом в лежащих друг над другом слоях отделительных пластин (17, 20), которые образуют пакет пластин.
20. Отделитель по п.19, отличающийся тем, что отдельные отделительные пластины (17, 20) образованы фольгой и/или матами с заданной толщиной стенки.
21. Отделитель по п.19, отличающийся тем, что отделительные пластины (17, 20) изготовлены из керамического, и/или металлического, и/или содержащего кремний, и/или содержащего карбид кремния, и/или содержащего кварц, и/или волоконного материала.
22. Отделитель по п.19, отличающийся тем, что отделительные пластины (17, 20) имеют, по меньшей мере, в частичных зонах поверхностную структуру с глубиной шершавости или шершавостью с заданным порядком величины.
23. Отделитель по п.6, отличающийся тем, что отделитель (1) твердых частиц имеет в поперечном сечении сотовую структуру, при этом отдельные соты представляют проточное поперечное сечение определенного в направлении потока участка проточного канала.
24. Отделитель по п.19, отличающийся тем, что различные проточные зоны (5, 6), и/или зоны отклонения, и/или зоны отделения, и/или зоны улавливания, и/или зоны накопления, и/или проточные отверстия образованы посредством формирования материала, и/или деформации материала, и/или рельефной формовки материала, и/или выемок в материале в заданных зонах, по меньшей мере, части отделительных пластин (17, 20) пакета пластин.
25. Отделитель по п.24, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть отделительных пластин (17, 20) пакета пластин выполнена по существу идентично.
26. Отделитель по п.24, отличающийся тем, что пакет пластин, по меньшей мере, частично выполнен из имеющих по существу поперек и/или вдоль направления потока волнообразный профиль (18) и образующих волнистый слой отделительных пластин (17).
27. Отделитель по п.26, отличающийся тем, что образующие волнистый слой отделительные пластины (17) имеют в направлении потока расположенные на расстоянии друг от друга, предпочтительно на одинаковом расстоянии друг от друга и проходящие по существу поперек направления потока, образующие волнистый профиль (18) и тем самым продольную форму образованных с помощью волнистого профиля (18) проточных каналов, прерывающие сужения (19).
28. Отделитель по п.27, отличающийся тем, что образующая волнистый слой отделительная пластина (17) имеет в боковой зоне перед или, соответственно, после каждого сужения (19), по меньшей мере, одно проточное отверстие (8) для потока отработавших газов.
29. Отделитель по п.27, отличающийся тем, что следующие друг за другом в направлении потока сужения (19) попеременно сужают волновой профиль (18) один раз с верхней стороны и один раз с нижней стороны.
30. Отделитель по п.26, отличающийся тем, что различные проточные зоны (5, 6) образованы с помощью различных амплитуд и/или частот волнистого профиля (18), по меньшей мере, одной образующей волнистый слой отделительной пластины (17).
31. Отделитель по п.26, отличающийся тем, что различные проточные зоны (5, 6) образованы с помощью различных амплитуд и/или частот волнистого профиля (18) различных образующих волнистый слой отделительных пластин (17).
32. Отделитель по п.26, отличающийся тем, что пакет пластин имеет плоские, образующие гладкий слой отделительные пластины (20), которые предпочтительно расположены попеременно с имеющими волнистый профиль (18) и образующими волнистый слой отделительными пластинами (17).
33. Отделитель по п.8, отличающийся тем, что проточные отверстия (8), в частности, вдоль направления (х) потока выполнены, по меньшей мере, частично различными относительно их формы и/или размера.
34. Отделитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один отделитель твердых частиц вместе с, по меньшей мере, одним катализаторным устройством расположен в глушителе системы отвода отработавших газов.
35. Способ отделения твердых частиц из потока отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, в котором поток отработавших газов проходит через отделитель твердых частиц, в частности отделитель твердых частиц по п.1, по меньшей мере в отдельных зонах, отличающийся тем, что в отделителе (1) твердых частиц образованы различные относительно условий прохождения потока проточные зоны (5, 6) так, что в различных проточных зонах (5, 6) отделяют по существу твердые частицы (3, 4) различного заданного порядка размера и/или различной заданной массы.
36. Способ по п.35, отличающийся тем, что скорость потока и/или время пребывания потока отработавших газов или частичного потока отработавших газов в различных проточных зонах задают так, что в первой группе проточных зон (6) отделяют по существу мелкие твердые частицы (3) заданного порядка размера, в частности посредством диффузии, и в, по меньшей мере, одной другой группе проточных зон (5) отделяют по существу более крупные и/или более тяжелые по сравнению с мелкими твердыми частицами (3) грубые твердые частицы (4).
37. Способ по п.35 или 36, отличающийся тем, что имеющий в проточной зоне (5) высокой скорости заданную высокую скорость потока поток отработавших газов отклоняют так, что грубые твердые частицы (4) определенного размера и/или веса вследствие своей инерции не могут больше следовать за потоком отработавших газов и отделяются, в частности, улавливаются в устройстве (11) для улавливания и/или накопления частиц, и поток отработавших газов в имеющей в противоположность этому более низкую скорость потока проточной зоне (6) низкой скорости замедляют так, что по сравнению с грубыми твердыми частицами (4) более мелкие и/или более легкие мелкие твердые частицы (3) отделяются из потока отработавших газов посредством диффузии.
2
38. Способ по п.35 или 36, отличающийся тем, что отделенные в отделителе (1) твердых частиц, содержащие углерод твердые частицы окисляют с помощью NO, образованного на катализаторе для окисления NO.
39. Способ по п.35 или 36, отличающийся тем, что отделенные в отделителе (1) твердых частиц, содержащие углерод твердые частицы окисляют посредством повышения температуры отработавших газов.