DE10053097A1 - Abgaskatalysator - Google Patents
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Abstract
Abgaskatalysator für einen Verbrennungsmotor mit einem in einem Gehäuse 4 untergebrachten Katalysatorträger 1, einer stromabseitig mit dem Gehäuse 4 verbundenen Abfuhrrohrleitung 9, einer in der Abfuhrrohrleitung 9 vorgesehenen Absperreinrichtung 10 zum Öffnen und Schließen der Abfuhrrohrleitung 9 und einer Umgehungsrohrleitung 19, die stromabseitig zum Katalysatorträger 1 angeordnet ist und vor der Absperreinrichtung 10 aus dem Gehäuse 4 heraus geführt wird, wobei die offene Endseite 18 der Umgehungsrohrleitung 19 unter einem vorbestimmten Abstand a auf einen mittleren Abschnitt der stromabseitigen Endseite 17 des Katalysatorträgers 1 gerichtet ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abgaskatalysator und
ein Verfahren zum Betreiben des Abgaskatalysators.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Abgaskatalysator,
der die Abgase eines Verbrennungmotors unmittelbar nach dem
Start des Verbrennungsmotors reinigen bzw. konvertieren kann.
Damit ein Abgaskatalysator wirksam Schadstoffe umwandeln kann,
benötigt er eine gewisse Minimaltemperatur, die sog.
Anspringtemperatur. Insbesondere in der Startphase eines
Verbrennungsmotors vergeht eine gewisse Zeit bis der
Katalysator durch die Abgase erwärmt und auf die
Anspringtemperatur gebracht wird. Diese Zeitdauer sollte
möglichst kurz sein und im Idealfall gegen Null gehen, damit
möglichst wenig Abgas den Abgaskatalysator ungereinigt
verläßt.
Um dieses Problem zu lösen, ist beispielsweise vorgeschlagen
worden, den Abgaskatalysator mit einer Fremdheizung zu
versehen.
Die DE 42 22 164 C2 zeigt weiterhin einen Abgaskatalysator,
dessen Gaseintrittsfläche mittels eines verstellbaren
Schiebers derart verändert werden kann, daß in der Startphase
des Verbrennungsmotors nur ein kleiner Querschnitt des
Katalysatorträgers durchströmt wird. Auf diese Weise kann der
verringerte Bereich des Katalysatorträgers relativ schnell auf
die erforderliche Anspringtemperatur gebracht werden, wobei
der durch den Schieber abgedeckte Teil kalt bleibt, bzw. nur
durch Wärmeleitung vom durchströmten zum nicht durchströmten
Katalysatorträger erwärmt wird.
Weiterhin zeigt die DE 36 29 945 A1 einen mit einem
Katalysatorträger versehenen Abgaskatalysator, der eine in der
stromabseitigen Abfuhrrohrleitung vorgesehene Absperrklappe
hat. Eine Umgehungsrohrleitung ist mit einem mittleren
Abschnitt der stromabseitigen Endfläche des Katalysatorträgers
verbunden. Wird in der Warmlaufphase die Absperrklappe
geschlossen, so kann das Abgas ausschließlich durch den Teil
des Katalysatorträgers strömen, der mit der Umgehungsleitung
verbunden ist. Der verbleibende Teil des Katalysatorträgers
bleibt kalt, bzw. wird nur durch Leitung von Wärme aus dem
durchströmten Teil mit erwärmt.
Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, daß im
Grenzbereich zwischen durchströmtem und nicht durchströmtem
Katalysatorträger hohe Wärmespannungen auftreten, da in der
Warmlaufphase der durchströmte Katalysatorträger sehr schnell
die Betriebstemperatur erreicht, wobei der übrige Teil des
Katalysatorträgers noch kalt ist. Dieser Umstand kann zu
Rißbildung im Katalysatorträger und damit zu dessen Zerstörung
führen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
einen Abgaskatalysator für einen Verbrennungsmotor zur
Verfügung zu stellen, der unmittelbar nach dem Start des
Verbrennungsmotors die Schadstoffe umwandle kann, wobei der
Abgaskatalysator eine lange Lebensdauer hat und flexibel
einsetzbar ist. Weiterhin ist es eine Aufgabe ein Verfahren
zum Betreiben dieses Abgaskatalysators zur Verfügung zu
stellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Abgaskatalysator mit den
Merkmalen von Patentanspruch 1 und durch ein Verfahren zum
Betreiben des Abgaskatalysators nach Anspruch 14.
Indem das mit einem vorbestimmten Durchmesser versehene
Umgehungsrohr unter einem vorbestimmten Abstand a auf einen
mittleren Abschnitt der stromabseitigen Endseite des
Katalysatorträgers gerichtet ist, kann in der Warmlaufphase,
also bei geschlossener Absperreinrichtung, die Verteilung der
Durchströmung des Katalysatorträgers über den Querschnitt des
Katalysatorträgers und damit die Temperaturverteilung über den
Querschnitt des Katalysatorträgers derart vorbestimmt werden,
daß die Durchströmung im mittleren Abschnitt maximal ist und
zum Rand des Katalysatorträgers hin stetig abnimmt. Damit wird
im mittleren Abschnitt des Katalysatorträgers sehr schnell die
Anspringtemperatur des Katalysators erreicht, wobei vom
mittleren Abschnitt zum Randbereich des Katalysatorträgers hin
die Temperatur während der Startphase kontinuierlich abnimmt.
Bei der Warmlaufphase also bei geschlossenem Absperrorgan, ist
die Grenze zwischen dem durchströmten Bereich und dem nicht
durchströmten Bereich des Katalysatorträgers fließend. D. h.,
es wird ein Temperatursprung und damit das Entstehen von
Spitzenspannungen in diesem Grenzbereich während der
Warmlaufphase vermieden, was sich positiv auf die Lebensdauer
der Katalysatoranordnung auswirkt.
Die Verteilung der Durchströmung über den Querschnitt des
Katalysatorträgers kann dabei auf einfache Weise über den
Abstand "a" und den Durchmesser der Umgehungsrohrleitung
eingestellt werden. Durch die Vorwahl dieser zwei Parameter
kann auch eine einfache Anpassung an verschiedene
Gegebenheiten wie unterschiedliche Verbrennungsmotoren
vorgenommen werden, wobei ein flexibler Einsatz der
Katalysatoranordnung auf einfache Weise möglich ist.
Weiterhin ist diese Katalysatoranordnung auch dann sehr
wirksam, wenn der Abgaskatalysator fern vom Verbrennungsmotor
angeordnet wird. Das beeinflußt die Alterung des
Abgaskatalysators positiv, so daß eine längere Lebensdauer
erreichbar ist.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung mündet die
Umgehungsrohrleitung derart stromab der Absperreinrichtung in
die Abfuhrrohrleitung, daß die Absperreinrichtung in offener
Stellung für die Abfuhrrohrleitung das offene Ende der
Umgehungsrohrleitung verschließt. Damit kann bei betriebs
warmem Abgaskatalysator die Durchströmung des mittleren
Abschnitts des Katalysatorträgers verringert werden. Diese ist
insbesondere dann vorteilhaft, wenn, wie in einer Ausführung
dargestellt ist, dieser mittlere Abschnitt gesondert für das
Startverhalten ausgelegt ist, indem er mit dünnwandigen Zellen
versehen und/oder mit einem speziellen, bei niedrigen
Temperaturen anspringenden Katalysatormaterial beschichtet
ist, um nach dem Start schnell die Anspringtemperatur zu
erreichen.
Ähnliches kann erreicht werden, wenn in einer vorteilhaften
Ausführung in der Umgehungsrohrleitung eine weitere
Absperreinrichtung vorgesehen ist.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist der
Katalysatorträger stromaufseitig in Verlängerung der
Mittellinie der Umgehungsleitung mit einem zusätzlichen
Katalysatorträger versehen, der bevorzugt für ein schnelles
Erreichen der Anspringtemperatur ausgelegt ist. Weiterhin kann
ein zusätzliches Rohr in der Zufuhrrohrleitung angebracht
sein, das sich bis unmittelbar vor die Eintrittsfläche des
Katalysatorträgers erstreckt und dessen Mittellinie in
Verlängerung der Mittellinie der Umgehungsrohrleitung liegt
und dessen Durchmesser auf den Durchmesser der Umgehungs
rohrleitung abgestimmt ist. Durch diese Maßnahmen kann
motornahes und damit sehr heißes Abgas aus dem Gesamtab
gasstrom abgegriffen werden und dem mittleren Abschnitt des
Katalysatorträgers zugeführt werden, so daß die Anspring
temperatur schnell erreicht wird.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist ein
zusätzlicher Katalysatorträger im zusätzlichen Rohr bevorzugt
nahe zum Verbrennungsmotor untergebracht, wobei der
zusätzliche Katalysatorträger und/oder ein auf dem
zusätzlichen Katalysatorträger vorgesehenes
Katalysatormaterial für ein schnelles Anspringen nach dem
Start des Verbrennungsmotors ausgelegt ist.
Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen definiert.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird im folgenden unter
Hinweis auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben, wobei:
Fig. 1 ist eine Schnittansicht durch den erfindungsgemäßen
Abgaskatalysator, wobei sich eine stromabseitige
Absperreinrichtung in geschlossenem Zusand befindet;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht durch den Abgaskatalysator nach
Fig. 1, wobei sich die Absperreinrichtung in geöffnetem
Zustand befindet;
Fig. 3a und 3b zeigen eine besondere Anordnung der
Absperreinrichtung in zwei unterschiedlichen Stellungen;
Fig. 4 und 5 zeigen Abwandlungen des Abgaskatalysators nach
Fig. 1;
Fig. 6 bis 8 zeigen weitere Abwandlungen des Abgaskatalysa
tors, bei dem innerhalb der Zufuhrrohrleitung ein zusätzliches
Rohr vorgesehen ist.
Nach Fig. 1 und 2 hat ein Abgaskatalysator einen zylindrischen
Katalysatorträger 1 bzw. Monolithen, der bevorzugt wabenartig
aufgebaut ist, wobei sich dessen Waben 2 längs zur Mittellinie
3 des Katalysatorträgers 1 erstrecken und auch längs zu dieser
Mittellinie 3 vom Abgas durchströmt werden. Der
Katalysatorträger 1 ist mit einem Katalysatormaterial
beschichtet, das in der Lage ist, nach Erreichen der
Anspringtemperatur im Abgas befindliche Schadstoffe
umzuwandeln. Der Katalysatorträger 1 ist in einem Gehäuse 4
untergebracht, das einen zylindrischen Abschnitt 5 zur
Aufnahme des Katalysatorträgers 1, einen sich in
Strömungsrichtung erweiternden Zufuhrtrichter 6 und einen sich
in Strömungsrichtung verengenden Abfuhrtrichter 7 hat. Der
Zufuhrtrichter 6 ist mit einer Zuhfuhrrohrleitung 8 verbunden,
wobei die Zufuhrrohrleitung 8 wiederum am Abgasauslaß eines
Verbrennungsmotors (nicht dargestellt) befestigt ist. Der
Abfuhrtrichter 7 ist mit einer Abfuhrrohrleitung 9 verbunden,
in der eine Absperreinrichtung 10 angebracht ist, mit der die
Abfuhrrohrleitung 9 über eine Stelleinrichtung (nicht
dargestellt) geschlossen und geöffnet werden kann. Die
Zufuhrrohrleitung 8 hat einen geraden 11 und eine gekrümmten
Abschnitt 12. Der gerade Abschnitt 11 der Zufuhrrohrleitung 8,
der Zufuhrtrichter 6, der zylindrische Abschnitt 5 des
Gehäuses 4, der Abfuhrtrichter 7 und die Abfuhrrohrleitung 9
sind bevorzugt rotationssymmetrisch zueinander und haben als
gemeinsame Mittellinie die Mittellinie 3 des
Katalysatorträgers 1. Der Katalysatorträger 1 wird, wie der
Pfeil 13 zeigt, von der Zufuhrrohrleitung 6 zur
Abfuhrrohrleitung 9 hin durchströmt.
In der vorliegenden Ausführung ist die Absperreinrichtung 10
als eine scheibenartige Klappe 14 ausgebildet, die auf einer
rechtwinklig zur Mittellinie 3 verlaufenden Achse 15 drehbar
gelagert ist.
Gegenüber einem mittleren Abschnitt 16 der stromabseitigen
Endseite 17 des Katalysatorträgers 1 ist unter einem Abstand a
die offene Endseite 18 einer Umgehungsrohrleitung 19
angeordnet. Die Umgehungsrohrleitung 19 wird vor der
Absperreinrichtung 10 aus dem Gehäuse 4, bevorzugt im Bereich
des Abfuhrtrichters 7 heraus geführt und mündet nach der
Absperreinrichtung 10 wieder in die Abfuhrrohrleitung 9. Der
Durchmesser d1 der Umgehungsrohrleitung 19 ist kleiner als der
Durchmesser d2 der Abfuhrrohrleitung 8, die wiederum bevorzugt
den gleichen Durchmesser d3 wie die Zuhfuhrrohrleitung 8 hat.
Bevorzugt beträgt der Durchmesser d1 der Umgehungsrohrleitung
19 1/2 bis 1/4 des Durchmessers d2 der Abfuhrrohrleitung 9. In
der Umgehungsrohrleitung 19 kann eine zusätzliche
Absperreinrichtung (nicht dargestellt) angeordnet sein, die
ähnlich zur drehbaren Klappe 14 ausgebildet ist.
Damit über die Oberfläche der Zufuhrrohrleitung 8 möglichst
wenig Wärme vom Abgas an die Umgebung abgegeben wird, ist die
Außenfläche der Zufuhrrohrleitung 8 bevorzugt mit einer
wärmeisolierenden Isolationsschicht (nicht dargestellt)
versehen.
Beim Starten des Verbrennungsmotors (nicht dargestellt) wird
die Abfuhrrohrleitung 9 durch die Absperreinrichtung 10
verschlossen. Das gesamte Abgas muß nun, nachdem es den
Katalysatorträger 1 durchströmt hat, über die offene Endseite
18 der Umgehungsrohrleitung 19 abströmen. Da der
Katalysatorträger 1 in diesem Zustand im Bereich der auf den
Katalysatorträger 1 gerichteten Endseite 18 der
Umgehungsrohrleitung 19 am wenigsten Strömungswiderstand
aufweist, strömt in diesem mittleren Abschnitt 16 das Abgas
hauptsächlich durch den Katalysatorträger 1. Die
Strömungsverteilung und damit auch die Temperaturverteilung
über den Querschnitt des Katalysatorträgers 1 nimmt von der
Mittellinie 3 zum Randbereich stetig ab. Die effektive
Verteilung der Strömung und damit auch die Verteilung der
Temperatur über den Querschnitt des Katalysatortägers 1 kann
über die Wahl des Abstands a und über den Durchmesser d1 der
Umgehungsrohrleitung 19 eingestellt werden. Bevorzugt werden
diese Einflußgrößen derart aufeinander abgestimmt, daß eine
gausssche Verteilung der Strömung über den Querschnitt erzielt
wird. Auf diese Weise erreicht der mittlere Abschnitt des
Katalysatorträgers 1 sehr schnell nach dem Starten des
Verbrennungsmotors die Anspringtemperatur des
Katalysatormaterials und ist somit in der Lage die im Abgas
befindlichen Schadstoffe sehr schnell nach dem Starten des
Verbrennungsmotors umzuwandeln.
Wird im Laufe der Zeit der mittlere Abschnitt 16 des
Katalysatorträgers 1, der bereits die Anspringtemperatur hat,
immer größer, so kann die Absperreinrichtung 10 sukzessive
geöffnet weder, so daß sich immer mehr eine gleichmäßigere
Durchströmung und damit Temperaturverteilung über den
Querschnitt des Katalysatorträgers 1 einstellt, bis der
gesamte Katalysatorträger 1 die Anspringtemperatur erreicht,
wobei die Absperreinrichtung 10 dann vollständig geöffnet ist.
Die Absperreinrichtung 10 kann jedoch auch in Abhängigkeit der
Last gesteuert werde, so daß bei steigender Last des
Verbrennungsmotors und damit einem ansteigenden Abgasstrom die
Absperreinrichtung 10 sukzessive geöffnet wird.
Nach Erreichen der Anspringtemperatur im gesamten
Katalysatorträger 1 und damit bei geöffneter
Absperreinrichtung 10 kann die in der Umgehungsrohrleitung 19
angeordnete zusätzliche Absperreinrichtung (nicht dargestellt)
geschlossen werden. Damit kann eine Verteilung der Strömung
mehr zu den Randbereichen des Katalysatorträgers 1 erzielt
werden, wobei der mittlere Abschnitt 16 des Katalysatorträgers
1 entlastet wird.
Nach Fig. 3a und 3b ist eine besonders vorteilhafte Anordnung
der anderen Endseite 20 der Umgehungsrohrleitung 19 bezüglich
der als Absperreinrichtung 10 ausgebildeten Klappe 14
dargestellt. Unmittelbar nach der Achse 15 der Klappe 14
mündet die andere Endseite 20 parallel zur Längserstreckung
der Abfuhrrohrleitung 9 und auf der Höhe der Achse 15 der
Klappe 14. Verschließt die Klappe 14, wie in Fig. 3a
dargestellt ist, die Abfuhrrohrleitung 9, so ist die
Umgehungsrohrleitung 19 geöffnet. Ist die Klappe 14 parallel
zur Abfuhrrohrleitung 9 ausgerichtet und damit die
Abfuhrrohrleitung 9 geöffnet, so ist in dieser Stellung der
Klappe 14 die Umgehungsrohrleitung 19 verschlossen. Wird die
Klappe 14 von der Stellung gemäß Fig. 3a mit größer werdendem
Bereich des Katalysatorträgers 1, der die Anspringtemperatur
bereits erreicht hat, stetig in die Stellung gemäß Fig. 3b
umgestellt, so kann die Strömungsverteilung über den
Querschnitt des Katalysatorträgers 1 vom mittleren Abschnitt
des Katalysatorträgers 1 (Fig. 3a) zu den Randbereichen des
Katalysatorträgers 1 (Fig. 3b) umgestellt werden.
Gemäß Fig. 4 ist eine Abwandlung des Abgaskatalysators nach
Fig. 1 und 2 dargestellt. Der mittlere Abschnitt 16 des
Katalysatorträgers 1, bzw. der Abschnitt des
Katalysatorträgers 1 in Verlängerung der einen Endseite 18 der
Umgehungsrohrleitung 19 ist mit einem Katalysatorträger 1
und/oder einem auf dem Katalysatorträger 1 aufgebrachten
Katalysatormaterial versehen, der bzw. das für ein schnelles
Anspringen nach dem Start des Verbrennungsmotors ausgelegt
ist. Bevorzugt ist der Katalysatorträger 1 in diesem mittleren
Abschnitt 16 dünnwandig ausgebildet, so daß er eine niedrige
Wärmekapazität hat, damit nach dem Start des
Verbrennungsmotors die Anspringtemperatur schnell erreicht
wird.
Nach Fig. 5 ist eine weitere Abwandlung des Abgaskatalysators
dargestellt, bei dem ein zusätzlicher Katalysatorträger 21 dem
eigentlichen Katalysatorträger 1 vorgeschaltet ist. Der
zusätzliche Katalysatorträger 21 ist stromauf des eigentlichen
Katalysatorträgers 1 auf einem mittleren Abschnitt 16 in
Verlängerung der einen Endseite 18 der Umgehungsrohrleitung 19
unmittelbar vor dem Katalysatorträger 1 angeordnet. Der
Durchmesser d4 des zusätzlichen Katalysatorträgers 1
entspricht in etwa dem Durchmesser d1 der Umgehungsrohrleitung
19. Der zusätzliche Katalysatorträger 21 erstreckt sich
bevorzugt über die gesamte Länge des Zufuhrtrichters 7. Auch
der zusätzliche Katalysatorträger 21 ist bevorzugt mit einem
Katalysatorträger und/oder einem auf dem Katalysatorträger
aufgebrachten Katalysatormaterial versehen, der bzw. das für
ein schnelles Anspringen nach dem Start des Verbrennungsmotors
ausgelegt ist.
Nach Fig. 6 bis 8 sind weitere Abwandlungen des Abgaskatalysa
tors nach Fig. 1 dargestellt. Den nach Fig. 6 bis 8
dargestellten Abwandlungen ist gemeinsam, daß in der
Zufuhrrohrleitung 8 ein zusätzliches Rohr 22 angeordnet ist,
das sich bis unmittelbar vor die Eintrittsfläche 23 des
Katalysatorträgers 1 erstreckt, wobei die Mittellinie des
zusätzlichen Rohres 22 deckungsgleich zur Mittellinie 3 ist.
Der Durchmesser d5 des zusätzlichen Rohrs 22 ist derart auf
den Durchmesser d1 der Umgehungsrohrleitung 19 abgestimmt, so
daß er bevorzugt den gleichen Durchmesser d1 wie die
Umgehungsrohrleitung 19 hat. Die Länge des zusätzlichen Rohrs
22 ist derart ausgelegt, daß das zusätzliche Rohr 22 bis kurz
vor die Auslaßöffnung des Verbrennungsmotors (nicht
dargestellt) reicht, um heißes Abgas direkt nach dem Auslaß
aus dem Verbrennungsmotor abzugreifen und dem Katalysator
träger 1 zuzuführen. Durch das Vorsehen des zusätzlichen
Rohres 22 wird eine doppelwandige Gesamtanordnung der
Zufuhrrohrleitung 8 erzielt, wobei um das zusätzliche Rohr 22
ein Isolationsmantel ausgebildet wird, der eine schnelle
Abkühlung der heißen Abgase verhindert.
Weiterhin hat das zusätzliche Rohr 22 bevorzugt eine dünne
Wanddicke und damit eine geringe Wärmekapazität, damit in der
Warmlaufphase möglichst wenig Wärme aus dem Abgas zum beheizen
des zusätzlichen Rohres 22 verloren geht.
Der in Fig. 7 dargestellte Abgaskatalysator kann mit dem in
Fig. 4 dargestellten Katalysatorträger 1 versehen sein.
Beim in Fig. 8 dargestellten Abgaskatalysator ist ein
zusätzlicher Katalysatorträger 21 im zusätzlichen Rohr 22
untergebracht, der bevorzugt nahe zum Verbrennungsmotor
angeordnet ist. Auch dieser zusätzliche Katalysatorträger 21
und/oder ein auf dem zusätzlichen Katalysatorträger 21
vorgesehenes Katalysatormaterial kann für ein schnelles
Anspringen nach dem Start des Verbrennungsmotors ausgelegt
sein.
Aufgrund der Anordnung des zusätzlichen Rohres 22 in der
Zufuhrrohrleitung 8 sind die abgewandelten Abgaskatalysatoren
nach Fig. 6 bis 8 besonders für die motorferne Anordnung
geeignet.
Der Abgaskatalysator nach Fig. 1 und 2 kann mit allen
besonderen Merkmalen der unterschiedlichen Abwandlungen der
dargestellten Abgaskatalysatoren, wie die Anordnung der Klappe
nach Fig. 3a und 3b, die Anordnung eines speziellen
Katalysatorträgers 1 im mittleren Abschnitt 16 nach Fig. 4,
die Anordnung eines zusätzlichen Rohrs 22 nach Fig. 6 bis 8
die Anordnung eines vorgelagerten zusätzlichen
Katalysatorträgers 21 nach Fig. 5 oder Fig. 8 kombiniert
ausgebildet werden.
Claims (14)
1. Abgaskatalysator für einen Verbrennungsmotor mit einem in
einem Gehäuse (4) untergebrachten Katalysatorträger (1), einer
stromabseitig mit dem Gehäuse (4) verbundenen
Abfuhrrohrleitung (9), einer in der Abfuhrohrleitung (9)
vorgesehenen Absperreinrichtung (10) zum Öffnen und Schließen
der Abfuhrrohrleitung (9) und einer Umgehungsrohrleitung (19),
die stromabseitig zum Katalysatorträger (1) angeordnet ist und
vor der Absperreinrichtung (10) aus dem Gehäuse (4) heraus
geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
die offene Endseite (18) der Umgehungsrohrleitung (19) unter
einem vorbestimmten Abstand "a" auf einen mittleren Abschnitt
der stromabseitigen Endseite (17) des Katalysatorträgers (1)
gerichtet ist.
2. Abgaskatalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß stromab der Absperreinrichtung (10) die
Umgehungsrohrleitung (19) wieder in die Abfuhrrohrleitung (9)
mündet.
3. Abgaskatalysator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Umgehungsrohrleitung (19) eine
weitere Absperreinrichtung zum Öffnen und Schließen der
Umgehungsrohrleitung (19) vorgesehen ist.
4. Abgaskatalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Absperreinrichtung (10) eine Klappe
(14) ist, die in offener Stellung für die Abfuhrrohrleitung
(9) die andere Endseite (20) der in die Abfuhrrohrleitung (9)
einmündenden Umgehungsrohrleitung (19) verschließt, und in
geschlossener Stellung für die Abfuhrrohrleitung (9) die
andere Endseite (20) der in die Abfuhrrohrleitung (9)
einmündenden Umgehungsrohrleitung (19) öffnet.
5. Abgaskatalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Katalysatorträger (1) und/oder ein auf
dem Katalysatorträger vorgesehenes Katalysatormaterial im
Bereich gegenüberliegend zur offenen Endseite (18) der
Umgehungsrohrleitung (19) für ein schnelles Anspringen nach
dem Start des Verbrennungsmotors ausgelegt ist.
6. Abgaskatalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Katalysatorträger (1) im Bereich
gegenüberliegend zur offenen Endseite (18) der
Umgehungsrohrleitung (19) mit dünnwandigen Zellen versehen
ist, um nach dem Start des Verbrennungsmotors schnell die
Anspringtemperatur zu erreichen.
7. Abgaskatalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Katalysatorträger (1) stromaufseitig
in Verlängerung der Mittellinie (3) der offenen Endseite (18)
der Umgehungsrohrleitung (19) mit einem zusätzlichen
Katalysatorträger (21) versehen ist.
8. Abgaskatalysator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der zusätzliche Katalysatorträger (21) und/oder ein auf
dem zusätzlichen Katalysatorträger (21) vorgesehenes
Katalysatormaterial für ein schnelles Anspringen nach dem
Start des Verbrennungsmotors ausgelegt ist.
9. Abgaskatalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Zufuhrrohrleitung (8) am Gehäuse (4)
vorgesehen ist, wobei ein zusätzliches Rohr (22) in der
Zufuhrrohrleitung (8) angeordnet ist, das sich bis zur
Eintrittsfläche (23) des Katalysatorträgers (1) erstreckt und
dessen Mittellinie in Verlängerung der Mittellinie (3) der
offenen Endseite (18) der Umgehungsrohrleitung (19) liegt und
dessen Durchmesser (d5) auf den Durchmesser (d1) der
Umgehungsrohrleitung (19) abgestimmt ist.
10. Abgaskatalysator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das zusätzliche Rohr (22) eine dünne Wanddicke und damit
eine geringe Wärmekapazität aufweist.
11. Abgaskatalysator nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß sich das zusätzliche Rohr (22) bis in die
Nachbarschaft einer Auslaßöffnung des Verbrennungsmotors
erstreckt und,
daß der Durchmesser (d5) des zusätzlichen Rohres (22) dem
Durchmesser (d1) der Umgehungsrohrleitung (19) entspricht.
12. Abgaskatalysator nach Anspruch 7 oder 8 und einem der
Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
zusätzliche Katalysatorträger (21) im zusätzlichen Rohr (22)
bevorzugt nahe zum Verbrennungsmotor untergebracht ist.
13. Abgaskatalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Zufuhrrohrleitung (8) am
Gehäuse (4) vorgesehen ist, wobei die Zufuhrrohrleitung (8)
mit einer Wärmeisolation versehen ist.
14. Verfahren zum Betreiben des Abgaskatalysators nach einem
der Ansprüche 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet,
daß die Absperreinrichtung (10) in der Warmlaufphase bis zum
Erreichen der Anspringtemperatur des mittleren Abschnitts (16)
des Katalysatorträgers (1) geschlossen bleibt und dann in
Abhängigkeit des sich vom mittleren Abschnitt (16) zu den
Randbereichen des Katalysatorträgers (1) weiter aufheizenden
Katalysatorträgers (1) und/oder in Abhängigkeit der Last des
Verbrennungsmotors kontinuierlich geöffnet wird, bis die
Absperreinrichtung (10) bei Vollast oder bei Erreichen der
Anspringtemperatur im gesamten Katalysatorträger (1)
vollständig geöffnet ist.
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DE10053097A DE10053097A1 (de) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | Abgaskatalysator |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE10053097A DE10053097A1 (de) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | Abgaskatalysator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE10053097A1 true DE10053097A1 (de) | 2002-05-08 |
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ID=7661131
Family Applications (1)
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DE10053097A Withdrawn DE10053097A1 (de) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | Abgaskatalysator |
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Country | Link |
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