DE102016214053A1

DE102016214053A1 - Vehicle catalyst and honeycomb body for this

Info

Publication number: DE102016214053A1
Application number: DE102016214053.1A
Authority: DE
Inventors: Mario Balenovic; Christoph Boerensen; Brendan Carberry; Elmar Riesmeier
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2018-02-01

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wabenkörper (2) sowie einen Fahrzeugkatalysator mit einem im Wesentlichen rotationssymmetrischen Gehäuse (1), das eine Längsachse aufweist, entlang der es in einen Gaseintritts- und -austrittsabschnitt (1a), einen Katalysatorabschnitt (1b) und einen Gasumlenkabschnitt (1c) unterteilt ist, wobei der Katalysatorabschnitt (1b) überwiegend von einem im Wesentlichen rotationssymmetrischen Wabenkörper (2) ausgefüllt ist, in den hinein sich ein zentrales Gaseintrittsrohr (4) erstreckt, das durch den Gaseintritts- und -austrittsabschnitt (1) hindurchgeht. Gemäß der Erfindung sind ein zentraler Teil (2a) und ein mantelförmiger Teil (2b) des Wabenkörpers (2) in einem Stück ausgebildet, und der Wabenkörper (2) hat an seinem dem Gaseintritts- und -austrittsabschnitt (1a) zugewandten axialen Ende ein an das Gaseintrittsrohr (4) angepasstes Sackloch (6, 6a, 6b), das in einem Abstand von dem dem Gasumlenkabschnitt (1c) zugewandten Ende des Wabenkörpers (2) endet, wobei das Gaseintrittsrohr (4) ungefähr bis zu dem Ende des Sacklochs (6, 6a, 6b) im Wesentlichen gasdicht in das Sackloch (6, 6a, 6b) hinein ragt.The invention relates to a honeycomb body (2) and to a vehicle catalytic converter having a substantially rotationally symmetrical housing (1) which has a longitudinal axis along which it enters a gas inlet and outlet section (1a), a catalyst section (1b) and a gas redirecting section (1c ), wherein the catalyst section (1b) is predominantly filled by a substantially rotationally symmetrical honeycomb body (2) into which extends a central gas inlet pipe (4) which passes through the gas inlet and outlet section (1). According to the invention, a central part (2a) and a jacket-shaped part (2b) of the honeycomb body (2) are integrally formed, and the honeycomb body (2) has an axial end facing the gas inlet and outlet portion (1a) the gas inlet tube (4) adapted blind hole (6, 6a, 6b), which ends at a distance from the Gasumlenkabschnitt (1c) facing the end of the honeycomb body (2), wherein the gas inlet tube (4) approximately to the end of the blind hole (6 , 6a, 6b) substantially gas-tight in the blind hole (6, 6a, 6b) protrudes into it.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugkatalysator mit einem im Wesentlichen rotationssymmetrischen Gehäuse, das eine Längsachse aufweist, entlang derer es in einen Gaseintritts- und -austrittsabschnitt, einen Katalysatorabschnitt und einen Gasumlenkabschnitt unterteilt ist, wobei der Katalysatorabschnitt überwiegend von einem im Wesentlichen rotationssymmetrischen Wabenkörper ausgefüllt ist, in den hinein sich ein zentrales Gaseintrittsrohr erstreckt, das durch den Gaseintritts- und -austrittsabschnitt hindurchgeht, sowie einen dazu passenden Wabenkörper gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a vehicle catalytic converter having a substantially rotationally symmetrical housing, which has a longitudinal axis along which it is subdivided into a gas inlet and outlet section, a catalyst section and a gas deflection section, wherein the catalyst section is predominantly filled by a substantially rotationally symmetrical honeycomb body in which a central gas inlet tube extends, which passes through the gas inlet and -austrittsabschnitt, and a matching honeycomb body according to the preambles of the independent claims.

Ein derartiger Fahrzeugkatalysator ist aus der DE 20 2015 106 051 U1 bekannt und ermöglicht es, den im Motorraum vorhandenen Platz besser auszunutzen. Es wird auch eine Ausführungsform vorgeschlagen, in der sowohl ein zentraler rohrförmiger Teil als auch ein mantelförmiger Teil des Katalysators ein katalytisch wirksames Material enthalten. Dabei heizt sich der zentrale rohrförmige Teil schneller auf eine Temperatur auf, bei der die Katalysereaktion anspringt, und außerdem heizt er den mantelförmigen Teil vor.Such a vehicle catalytic converter is known from DE 20 2015 106 051 U1 and makes it possible to make better use of the space available in the engine compartment. An embodiment is also proposed in which both a central tubular part and a jacket-shaped part of the catalyst contain a catalytically active material. In this case, the central tubular part heats up more quickly to a temperature at which the catalytic reaction starts, and also pre-heats the jacket-shaped part.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den bekannten Fahrzeugkatalysator dahingehend weiterzuentwickeln, dass dieser einen besonders einfachen Aufbau hat, den vorhandenen Platz noch besser ausnutzt und insgesamt noch schneller aufgeheizt werden kann.The invention is based on the object to further develop the known vehicle catalytic converter so that this has a particularly simple structure, the existing space even better exploited and can be heated even faster overall.

Diese Aufgabe wird durch einen Fahrzeugkatalysator und einen Wabenkörper mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.This object is achieved by a vehicle catalytic converter and a honeycomb body having the features of the independent patent claims.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.

Gemäß der Erfindung sind ein zentraler Teil und ein mantelförmiger Teil des Wabenkörpers in einem Stück ausgebildet, und der Wabenkörper besitzt an seinem dem Gaseintritts- und -austrittsabschnitt zugewandten axialen Ende ein an das Gaseintrittsrohr angepasstes Sackloch, das in einem Abstand von dem dem Gasumlenkabschnitt zugewandten Ende des Wabenkörpers endet, wobei das Gaseintrittsrohr ungefähr bis zu dem Ende des Sacklochs im Wesentlichen gasdicht in das Sackloch hinein ragt.According to the invention, a central part and a jacket-shaped part of the honeycomb body are formed in one piece, and the honeycomb body has at its the gas inlet and -austrittsabschnitt axial end facing the gas inlet tube adapted blind hole, which is at a distance from the Gasumlenkabschnitt end facing ends of the honeycomb body, wherein the gas inlet tube projects approximately gas-tight into the blind hole approximately to the end of the blind hole.

Auf diese Weise strömt das zu behandelnde Abgas durch das zentrale Gaseintrittsrohr in und durch einen zentralen Teil des Wabenkörpers in Richtung auf den Gasumlenkabschnitt, wo es um 180° umgelenkt wird und dann durch den übrigen Teil des Wabenkörpers, der den zentralen Teil mantelförmig umgibt, zurück in Richtung auf den Gaseintritts- und -austrittsabschnitt strömt. Das heißt, bei der Erfindung wird ein und derselbe Wabenkörper in unterschiedlichen Richtungen durchströmt statt dass für jede Strömungsrichtung ein eigener Wabenkörper vorhanden ist.In this way, the exhaust gas to be treated flows through the central gas inlet pipe into and through a central part of the honeycomb body toward the gas redirecting section where it is deflected 180 ° and then back through the remainder of the honeycomb body surrounding the central part flows in the direction of the gas inlet and outlet section. That is, in the invention, one and the same honeycomb body flows in different directions instead of a separate honeycomb body is present for each flow direction.

Der zuerst durchströmte zentrale Teil des Wabenkörpers hat ein viel kleineres Volumen als der mantelförmige Teil des Wabenkörpers und wird daher nach einem Kaltstart besonders schnell aufgeheizt, was ein schnelleres Anspringen der Katalysereaktion im zentralen Teil des Wabenkörpers ermöglicht. Damit das Abgas in dem zuerst durchströmten zentralen Teil des Wabenkörpers möglichst frühzeitig vollständig katalysiert wird, kann der Wabenkörper hier mit einer größeren Menge katalytisch aktive Edelmetalle beschichtet sein und/oder eine größere Zellendichte haben als der mantelförmige Teil des Wabenkörpers. Erforderlichenfalls kann der zentrale Teil des Wabenkörpers aber auch eine kleinere Zellendichte und/oder weniger katalytisch wirksame Beschichtung als der mantelförmige Teil des Wabenkörpers haben.The first through-flowed central part of the honeycomb body has a much smaller volume than the envelope-shaped part of the honeycomb body and is therefore heated particularly quickly after a cold start, which allows a faster onset of catalytic reaction in the central part of the honeycomb body. In order for the exhaust gas to be completely catalyzed as early as possible in the central part of the honeycomb body, the honeycomb body may here be coated with a larger amount of catalytically active noble metals and / or have a greater cell density than the shell-shaped part of the honeycomb body. If necessary, however, the central part of the honeycomb body may also have a smaller cell density and / or less catalytically active coating than the jacket-shaped part of the honeycomb body.

Die Einstückigkeit des Wabenkörpers vereinfacht den inneren Aufbau des Fahrzeugkatalysators und ermöglicht außerdem direkte Wärmeleitung von dem Gaseintrittsrohr und dem zentralen Teil des Wabenkörpers zu dem mantelförmigen Teil des Wabenkörpers. Dies unterstützt das Aufheizen des mantelförmigen Teils des Wabenkörpers, und dieser hat einen ausreichenden Querschnitt und ein ausreichendes Volumen für Katalysereaktion bei hohen Raumgeschwindigkeiten des Abgases. Umgekehrt hält der mantelförmige Teil des Wabenkörpers den zentralen Teil des Wabenkörpers leichter auf Betriebstemperatur, falls die Abgastemperatur vorübergehend sinkt oder die Abgaszufuhr vorübergehend stoppt. The integral nature of the honeycomb body simplifies the internal structure of the vehicle catalytic converter and also allows direct heat conduction from the gas inlet tube and the central portion of the honeycomb body to the shell-shaped portion of the honeycomb body. This helps to heat the jacket-shaped part of the honeycomb body, and this has a sufficient cross-section and a sufficient volume for catalytic reaction at high space velocities of the exhaust gas. Conversely, the jacket-shaped part of the honeycomb body keeps the central part of the honeycomb body more easily at operating temperature if the exhaust gas temperature temporarily drops or the exhaust gas supply temporarily stops.

Daher ermöglicht die Erfindung eine noch bessere Ausnutzung und Bewahrung der Abgaswärme, was im Hinblick auf die niedrigeren Abgastemperaturen von modernen Verbrennungsmotoren von Bedeutung ist. Weitere Vorteile sind der kompakte Aufbau des Katalysators und die flexibleren Möglichkeiten, die Einlass- und Auslassöffnungen anzuordnen, so das der im Motorraum vorhandene Platz besser ausgenutzt werden kann, besonders in Verbindung mit weiteren Komponenten wie z. B. einem Turbolader und weiteren Abgasnachbehandlungseinrichtungen.Therefore, the invention allows even better utilization and conservation of exhaust heat, which is important in view of the lower exhaust gas temperatures of modern internal combustion engines. Further advantages are the compact design of the catalyst and the more flexible ways to arrange the inlet and outlet ports, so that the available space in the engine compartment can be better utilized, especially in conjunction with other components such. As a turbocharger and other exhaust aftertreatment devices.

Die Länge eines zylinderförmigen Teils des Sacklochs bzw. die Länge des zentralen Teils des Wabenkörpers werden durch die Anforderungen bestimmt, die an einen konkreten Katalysator gestellt werden. Zweckmäßige Längen des zentralen Teils des Wabenkörpers liegen zwischen ungefähr einem Fünftel der Gesamtlänge und der Gesamtlänge selbst.The length of a cylindrical part of the blind hole or the length of the central part of the honeycomb body are determined by the requirements that are placed on a specific catalyst. Expedient lengths of the central part of the honeycomb body are between approximately one fifth of the total length and the total length itself.

Vorzugsweise wird ausreichende Gasdichtigkeit allein dadurch gewährleistet, dass das Gaseintrittsrohr eng von dem Wabenkörper umgeben ist und dass es, falls das Sackloch zumindest abschnittsweise zylindermantelförmig ist, auch einen im Inneren des Gaseintrittsrohres liegenden Teil des Wabenkörpers eng umgibt.Preferably, sufficient gas tightness is ensured only by the fact that the gas inlet tube is closely surrounded by the honeycomb body and that, if the blind hole is at least partially cylinder jacket-shaped, also closely surrounds a lying in the interior of the gas inlet tube part of the honeycomb body.

Der Wabenkörper kann ein Metall-Wabenkörper sein, doch ist die Erfindung auch mit einem traditionellen Keramik-Wabenkörper realisierbar, weil die Porosität jeder einzelnen Wand eines Keramik-Wabenkörpers typischerweise um 30% beträgt und durch Beladung des Washcoat weiter verringert wird. In diesem Fall kann es aber zweckmäßig sein, die dem Gaseintrittsrohr radial am nächsten liegenden Kanäle des Wabenkörpers an ihren dem Gaseintritts- und -austrittsabschnitt zugewandten axialen Enden zu verschließen, z. B. mit einer ringförmigen Blende um das Gaseintrittsrohr herum. Ob nur die unmittelbar an das Gaseintrittsrohr angrenzenden Kanäle oder auch solche in zweiter oder dritter usw. Reihe verschlossen werden müssen, hängt von der Wandporosität des Wabenkörpers ab sowie davon, wie weit das Gaseintrittsrohr in den Wabenkörper hinein ragt.The honeycomb body may be a metal honeycomb body, but the invention is also feasible with a traditional ceramic honeycomb body because the porosity of each individual wall of a ceramic honeycomb body is typically about 30% and further reduced by loading the washcoat. In this case, it may be appropriate to close the gas inlet tube radially closest to the channels of the honeycomb body at their the gas inlet and -austrittsabschnitt facing axial ends, z. B. with an annular aperture around the gas inlet tube around. Whether only the directly adjacent to the gas inlet tube channels or even those in the second or third, etc. row must be closed, depends on the wall porosity of the honeycomb body and how far the gas inlet tube protrudes into the honeycomb body.

Der Fahrzeugkatalysator kann z. B. ein Oxidationskatalysator oder ein NOx-Speicherkatalysator sein.The vehicle catalyst may, for. B. be an oxidation catalyst or a NOx storage catalyst.

Es folgt eine Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Darin zeigen: The following is a description of embodiments with reference to the drawings. Show:

1 eine schematische Längsschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels für einen Fahrzeugkatalysator; 1 a schematic longitudinal sectional view of a first embodiment of a vehicle catalytic converter;

2 die gleiche Ansicht wie in 1, in der verschiedene Teile bzw. Zonen markiert sind; und 2 the same view as in 1 in which different parts or zones are marked; and

3–6 schematische Längsschnittansichten von vier weiteren Ausführungsbeispielen für Fahrzeugkatalysatoren. 3 - 6 schematic longitudinal sectional views of four other embodiments for vehicle catalysts.

Wie in 1 gezeigt, enthält ein Fahrzeugkatalysator ein längliches Gehäuse 1, das im Wesentlichen rotationssymmetrisch um seine Längsachse ist, üblicherweise zylindrisch, und das der Länge nach in einen Gaseintritts- und -austrittsabschnitt 1a, einen Katalysatorabschnitt 1b und einen Gasumlenkabschnitt 1c unterteilt ist. As in 1 As shown, a vehicle catalytic converter includes an elongated housing 1 which is substantially rotationally symmetrical about its longitudinal axis, usually cylindrical, and which extends longitudinally into a gas inlet and outlet section 1a a catalyst section 1b and a gas redirecting section 1c is divided.

Der Katalysatorabschnitt 1b ist überwiegend von einem im Wesentlichen rotationssymmetrischen, üblicherweise zylindrischen Wabenkörper 2 ausgefüllt, der auf seiner Außenseite nur durch eine wärmeisolierende Mineralfasermatte 3 vom Gehäuse 1 getrennt ist. Wie mit vielen parallelen Linien angezeigt, enthält der Wabenkörper 2 eine Vielzahl von axial verlaufenen Kanälen, die mit einem katalytisch aktiven Platinmetall beschichtet sind. The catalyst section 1b is predominantly of a substantially rotationally symmetrical, usually cylindrical honeycomb body 2 filled on the outside only by a thermally insulating mineral fiber mat 3 from the case 1 is disconnected. As indicated by many parallel lines, the honeycomb contains body 2 a plurality of axially extending channels coated with a catalytically active platinum metal.

In den Katalysatorabschnitt 1b hinein erstreckt sich ein zentrales Gaseintrittsrohr 4, das axial durch den Gaseintritts- und -austrittsabschnitt 1a hindurchgeht. Der übrige Raum innerhalb des Gaseintritts- und -austrittsabschnitts 1a des Gehäuses 1 steht in Strömungsverbindung mit einen radial äußeren Fortsatz am Gehäuse 1 in Form eines Gasaustrittsrohres 5, das sich vertikal zum Gaseintrittsrohr 4 erstreckt.In the catalyst section 1b into it extends a central gas inlet pipe 4 axially through the gas inlet and outlet section 1a passes. The remaining space inside the gas inlet and outlet section 1a of the housing 1 is in fluid communication with a radially outer extension on the housing 1 in the form of a gas outlet pipe 5 , which is vertical to the gas inlet pipe 4 extends.

Wie in 2 eingezeichnet, enthält der Wabenkörper 2 einen zentralen rohrförmigen Teil 2a und einen diesen radial umgebenden mantelförmigen Teil 2b, die sich jeweils in der Längsrichtung des Fahrzeugkatalysators erstrecken und die innerhalb des Gasumlenkabschnitts 1c miteinander in Strömungsverbindung stehen. Der rohrförmige Teil 2a und der mantelförmige Teil 2b sind als ein Stück hergestellt und bilden zusammen den Wabenkörper 2.As in 2 drawn in, contains the honeycomb body 2 a central tubular part 2a and a jacket-shaped part radially surrounding it 2 B each extending in the longitudinal direction of the vehicle catalyst and within the Gasumlenkabschnitts 1c in fluid communication with each other. The tubular part 2a and the jacket-shaped part 2 B are made as one piece and together form the honeycomb body 2 ,

Der Wabenkörper 2 besitzt an seinem dem Gaseintritts- und -austrittsabschnitt 1a zugewandten axialen Ende eine zentrale zylindrische Ausnehmung in Form eines Sacklochs 6, dessen Durchmesser dem Durchmesser des zentralen rohrförmigen Teils 2a des Wabenkörpers 2 und auch dem Außendurchmesser des Gaseintrittsrohres 4 entspricht, welches eng im Sackloch 6 sitzend in den Wabenkörper 2 hinein ragt. Die Tiefe des Sacklochs 6 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel ungefähr die Hälfte der Länge des Wabenkörpers 2, und das Gaseintrittsrohr 4 ragt bis zum Boden des Sacklochs 6 in den Wabenkörper 2 hinein.The honeycomb body 2 has at its the gas inlet and outlet section 1a facing axial end of a central cylindrical recess in the form of a blind hole 6 whose diameter is the diameter of the central tubular part 2a of the honeycomb body 2 and also the outer diameter of the gas inlet tube 4 which corresponds closely in the blind hole 6 sitting in the honeycomb body 2 protrudes into it. The depth of the blind hole 6 is in this embodiment, about half the length of the honeycomb body 2 , and the gas inlet pipe 4 protrudes to the bottom of the blind hole 6 in the honeycomb body 2 into it.

Von außen einströmendes Abgas durchströmt der Reihe nach das Gaseintrittsrohr 4, den zentralen rohrförmigen Teil 2a des Wabenkörpers 2, den Gasumlenkabschnitt 1c, den mantelförmigen Teil 2b des Wabenkörpers 2 und den Gaseintritts- und -austrittsabschnitt 1a um das Gaseintrittsrohr 4 herum und strömt dann aus dem Gasaustrittsrohr 5 aus, wie mit Strömungspfeilen angezeigt.From the outside inflowing exhaust gas flows through the gas inlet tube in order 4 , the central tubular part 2a of the honeycomb body 2 , the gas diverting section 1c , the coat-shaped part 2 B of the honeycomb body 2 and the gas entrance and exit sections 1a around the gas inlet pipe 4 around and then flows out of the gas outlet pipe 5 off, as indicated by flow arrows.

Der zentrale Teil 2a des Wabenkörpers 2 wird zuerst von heißem Abgas getroffen, und da er ein viel kleineres Volumen als der mantelförmige Teil 2b des Wabenkörpers 2 hat, heizt er sich besonders schnell auf, so dass die Katalysereaktion schnell anspringt. Damit dieses relativ kleine Volumen ausreicht, um eine für Kaltstartphasen ausreichende Menge Abgas katalytisch zu behandeln, kann der zentrale Teil 2a des Wabenkörpers 2 mit einer größeren Menge Platinmetalle beschichtet sein und/oder eine größere Zellendichte aufweisen als der mantelförmige Teil 2b des Wabenkörpers 2.The central part 2a of the honeycomb body 2 is first hit by hot exhaust, and because it has a much smaller volume than the shell-shaped part 2 B of the honeycomb body 2 He heats up very quickly, so that the catalytic reaction starts quickly. For this relatively small volume sufficient to catalytically treat a sufficient amount of exhaust gas for cold start phases, the central part 2a of the honeycomb body 2 be coated with a larger amount of platinum metals and / or have a greater cell density than the jacket-shaped part 2 B of the honeycomb body 2 ,

Während eines Kaltstarts heizt der zentrale Teil 2a des Wabenkörpers 2 den mantelförmigen Teil 2b des Wabenkörpers 2 vor, welcher genügend Volumen für Katalyse bei hohen Raumgeschwindigkeiten des Abgases bietet. Wegen der Einstückigkeit des Wabenkörpers 2 ist der Wärmeübergang vom zentralen Teil 2a auf den mantelförmigen Teil 2b des Wabenkörpers 2 besonders effizient. During a cold start the central part heats up 2a of the honeycomb body 2 the jacket-shaped part 2 B of the honeycomb body 2 which provides sufficient volume for catalysis at high space velocities of the exhaust gas. Because of the integral nature of the honeycomb body 2 is the heat transfer from the central part 2a on the coat-shaped part 2 B of the honeycomb body 2 especially efficient.

Auch an der Grenzfläche 7 (2) zwischen dem heißen Gaseintrittsrohr 4 und dem mantelförmigen Teil 2b des Wabenkörpers 2 findet ein guter Wärmeübergang statt.Also at the interface 7 ( 2 ) between the hot gas inlet pipe 4 and the jacket-shaped part 2 B of the honeycomb body 2 There is a good heat transfer.

Daher kann der mantelförmige Teil 2b des Wabenkörpers 2 von innen effizient vorgeheizt werden, und umgekehrt hält der mantelförmige Teil 2b den zentralen Teil 2b effizient auf Betriebstemperatur, falls die Abgastemperatur vorübergehend sinkt. Therefore, the jacket-shaped part 2 B of the honeycomb body 2 efficiently preheated from the inside, and vice versa holds the jacket-shaped part 2 B the central part 2 B efficient to operating temperature if the exhaust gas temperature temporarily decreases.

Falls der Wabenkörper 2 ein Keramik-Wabenkörper mit porösen Wänden ist, ist es zweckmäßig, die dem Gaseintrittsrohr 4 radial am nächsten liegenden Kanäle des Wabenkörpers 2 an ihren dem Gaseintritts- und -austrittsabschnitt 1a zugewandten axialen Enden zu verschließen, hier mit einer ringförmigen Blende 8 um das Gaseintrittsrohr 4 herum, welche in diesem Ausführungsbeispiel die zwei innersten Reihen Kanäle im Wesentlichen gasdicht verschlossen hält. If the honeycomb body 2 is a ceramic honeycomb body with porous walls, it is convenient to the gas inlet tube 4 radially closest to the channels of the honeycomb body 2 at their the gas inlet and outlet section 1a facing axial ends, here with an annular aperture 8th around the gas inlet pipe 4 around, which keeps the two innermost rows channels substantially gas-tight in this embodiment.

Wie in 3 und 4 gezeigt, kann das Sackloch 6 alternativ tiefer oder weniger tief sein als in dem Ausführungsbeispiel von 1 und 2, wobei der zentrale Teil 2a des Wabenkörpers 2 in Axialrichtung entsprechend kürzer oder länger ist als in dem Ausführungsbeispiel von 1 und 2. Im Übrigen stimmen die Ausführungsbeispiele von 3 und 4 mit jenem der 1 und 2 überein.As in 3 and 4 shown, the blind hole 6 alternatively be deeper or less deep than in the embodiment of 1 and 2 , where the central part 2a of the honeycomb body 2 in the axial direction correspondingly shorter or longer than in the embodiment of 1 and 2 , Incidentally, the embodiments of 3 and 4 with that of the 1 and 2 match.

5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Sackloch aus einer zylindrischen Ausnehmung 6a und einer axial daran anschließenden zylindermantelförmigen Ausnehmung 6a besteht. Die zylindermantelförmige Ausnehmung 6a ist so geformt, dass das Gaseintrittsrohr 4 im Wesentlichen gasdicht hineinpasst, und das Gaseintrittsrohr 4 erstreckt sich bis zum Boden der zylindermantelförmigen Ausnehmung 6a. Im Übrigen stimmt das Ausführungsbeispiel von 5 mit jenem der 1 und 2 überein. 5 shows an embodiment in which the blind hole of a cylindrical recess 6a and an axially subsequent thereto cylinder jacket-shaped recess 6a consists. The cylinder jacket-shaped recess 6a is shaped so that the gas inlet pipe 4 essentially gas-tight, and the gas inlet tube 4 extends to the bottom of the cylinder jacket-shaped recess 6a , Incidentally, the embodiment of 5 with that of the 1 and 2 match.

Wenn man als das Sackloch keine zylindrische Ausnehmung, sondern ausschließlich eine zylindermantelförmige Ausnehmung 6a verwendet, gelangt man zu einem Fahrzeugkatalysator wie in 6 gezeigt, dessen Wabenkörper 2 ein im Wesentlichen kompakter zylindrischer Block ist, der bei gleichem Durchmesser kürzer als der Wabenkörper 2 der vorangegangenen Ausführungsbeispiele ist. Im Übrigen stimmt das Ausführungsbeispiel von 6 mit jenem der 1 und 2 überein.If you as the blind hole no cylindrical recess, but only a cylinder jacket-shaped recess 6a used, one arrives at a vehicle catalyst as in 6 shown, the honeycomb body 2 a substantially compact cylindrical block which is shorter than the honeycomb body at the same diameter 2 the previous embodiments. Incidentally, the embodiment of 6 with that of the 1 and 2 match.

Die in den 4 bis 6 gezeigten Fahrzeugkatalysatoren weisen zwar eine gute Raumausnutzung auf, doch besteht die Möglichkeit, dass der zentrale Teil 2a des Wabenkörpers 2 aufgrund seiner Länge einen zu hohen Gegendruck hervorruft. In diesem Fall kann zweckmäßig sein, den zentralen Teil des Wabenkörpers mit einer kleineren Zellendichte oder mit weniger katalytisch wirksamer Beschichtung als im mantelförmigen Teil 2b des Wabenkörpers 2 zu versehen.The in the 4 to 6 Although the vehicle catalysts shown have a good space utilization, but there is a possibility that the central part 2a of the honeycomb body 2 due to its length causes too much back pressure. In this case, it may be expedient to use the central part of the honeycomb body with a smaller cell density or with a less catalytically active coating than in the jacket-shaped part 2 B of the honeycomb body 2 to provide.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202015106051 U1 [0002] DE 202015106051 U1 [0002]

Claims

Fahrzeugkatalysator mit einem im Wesentlichen rotationssymmetrischen Gehäuse (1), das eine Längsachse aufweist, entlang der es in einen Gaseintritts- und -austrittsabschnitt (1a), einen Katalysatorabschnitt (1b) und einen Gasumlenkabschnitt (1c) unterteilt ist, wobei der Katalysatorabschnitt (1b) überwiegend von einem im Wesentlichen rotationssymmetrischen Wabenkörper (2) ausgefüllt ist, in den hinein sich ein zentrales Gaseintrittsrohr (4) erstreckt, das durch den Gaseintritts- und -austrittsabschnitt (1) hindurchgeht, dadurch gekennzeichnet, dass ein zentraler Teil (2a) und ein mantelförmiger Teil (2b) des Wabenkörpers (2) in einem Stück ausgebildet sind und dass der Wabenkörper (2) an seinem dem Gaseintritts- und -austrittsabschnitt (1a) zugewandten axialen Ende ein an das Gaseintrittsrohr (4) angepasstes Sackloch (6, 6a, 6b) aufweist, das in einem Abstand von dem dem Gasumlenkabschnitt (1c) zugewandten Ende des Wabenkörpers (2) endet, wobei das Gaseintrittsrohr (4) ungefähr bis zu dem Ende des Sacklochs (6, 6a, 6b) im Wesentlichen gasdicht in das Sackloch (6, 6a, 6b) hinein ragt. Vehicle catalytic converter with a substantially rotationally symmetrical housing ( 1 ) having a longitudinal axis along which it enters a gas inlet and outlet section ( 1a ), a catalyst section ( 1b ) and a Gasumlenkabschnitt ( 1c ), wherein the catalyst section ( 1b ) predominantly of a substantially rotationally symmetrical honeycomb body ( 2 ) is filled, in which a central gas inlet tube ( 4 ) passing through the gas entry and exit section ( 1 ), characterized in that a central part ( 2a ) and a jacket-shaped part ( 2 B ) of the honeycomb body ( 2 ) are formed in one piece and that the honeycomb body ( 2 ) at its the gas inlet and outlet section ( 1a ) facing axial end to the gas inlet tube ( 4 ) adapted blind hole ( 6 . 6a . 6b ), which is at a distance from the gas deflecting section (FIG. 1c ) facing end of the honeycomb body ( 2 ), wherein the gas inlet tube ( 4 ) approximately to the end of the blind hole ( 6 . 6a . 6b ) substantially gas-tight in the blind hole ( 6 . 6a . 6b ) protrudes into it.

Fahrzeugkatalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des zentralen Teils (2a) des Wabenkörpers (2) mindestens ungefähr ein Fünftel der Gesamtlänge des Wabenkörpers (2) beträgt und maximal gleich der Gesamtlänge ist.A vehicle catalytic converter according to claim 1, characterized in that the length of the central part ( 2a ) of the honeycomb body ( 2 ) at least about one fifth of the total length of the honeycomb body ( 2 ) and is at most equal to the total length.

Fahrzeugkatalysator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gaseintrittsrohr (4) eng von dem Wabenkörper (2) umgeben ist und, falls das Sackloch (6, 6a, 6b) zumindest abschnittsweise zylindermantelförmig ist, auch einen im Inneren des Gaseintrittsrohres (4) liegenden Teil des Wabenkörpers (2) eng umgibt. Vehicle catalytic converter according to claim 1 or 2, characterized in that the gas inlet tube ( 4 ) closely from the honeycomb body ( 2 ) and if the blind hole ( 6 . 6a . 6b ) is at least partially cylinder jacket-shaped, also in the interior of the gas inlet tube ( 4 ) lying part of the honeycomb body ( 2 ) closely surrounds.

Fahrzeugkatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Teil (2a) des Wabenkörpers (2) mit einer größeren Menge katalytisch aktive Edelmetalle beschichtet ist und/oder eine größere Zellendichte aufweist als der mantelförmige Teil (2b) des Wabenkörpers (2).Vehicle catalytic converter according to one of the preceding claims, characterized in that the central part ( 2a ) of the honeycomb body ( 2 ) is coated with a larger amount of catalytically active noble metals and / or has a greater cell density than the jacket-shaped part ( 2 B ) of the honeycomb body ( 2 ).

Fahrzeugkatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Teil (2a) des Wabenkörpers (2) eine kleinere Zellendichte und/oder weniger katalytisch wirksame Beschichtung als der mantelförmige Teil (2b) des Wabenkörpers (2) aufweist.Vehicle catalytic converter according to one of the preceding claims, characterized in that the central part ( 2a ) of the honeycomb body ( 2 ) a smaller cell density and / or less catalytically active coating than the jacket-shaped part ( 2 B ) of the honeycomb body ( 2 ) having.

Fahrzeugkatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugkatalysator derart gestaltet ist, dass das zu behandelnde Abgas durch das zentrale Gaseintrittsrohr (4) in und durch einen zentralen Teil (2a) des Wabenkörpers (2) in Richtung auf den Gasumlenkabschnitt (1c) strömt, wo es um 180° umgelenkt wird und dann den übrigen, den zentralen Teil (2a) umgebenden mantelförmigen Teil (2b) des Wabenkörpers (2) in Richtung auf den Gaseintritts- und -austrittsabschnitt (1a) durchströmt. Vehicle catalytic converter according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle catalytic converter is designed such that the exhaust gas to be treated through the central gas inlet pipe ( 4 ) into and through a central part ( 2a ) of the honeycomb body ( 2 ) in the direction of the Gasumlenkabschnitt ( 1c ) flows, where it is deflected by 180 ° and then the remaining, the central part ( 2a ) surrounding shell-shaped part ( 2 B ) of the honeycomb body ( 2 ) in the direction of the gas inlet and outlet section ( 1a ) flows through.

Fahrzeugkatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Teil (2a) und der mantelförmige Teil (2b) des Wabenkörpers (2) in dem Gasumlenkabschnitt (1c) miteinander in Strömungsverbindung stehen. Vehicle catalytic converter according to one of the preceding claims, characterized in that the central part ( 2a ) and the jacket-shaped part ( 2 B ) of the honeycomb body ( 2 ) in the gas diverting section ( 1c ) are in fluid communication with each other.

Fahrzeugkatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wabenkörper (2) ein Keramik-Wabenkörper mit porösen Wänden ist.Vehicle catalytic converter according to one of the preceding claims, characterized in that the honeycomb body ( 2 ) is a ceramic honeycomb body with porous walls.

Fahrzeugkatalysator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Gaseintrittsrohr (4) radial am nächsten liegenden Kanäle des Wabenkörpers (2) an ihren dem Gaseintritts- und -austrittsabschnitt (1a) zugewandten axialen Enden verschlossen sind. Vehicle catalytic converter according to claim 8, characterized in that the gas inlet tube ( 4 ) radially closest to the channels of the honeycomb body ( 2 ) at their gas inlet and outlet sections ( 1a ) facing axial ends are closed.

Wabenkörper (2) für einen Fahrzeugkatalysator mit einem im Wesentlichen rotationssymmetrischen Gehäuse (1), das eine Längsachse aufweist, entlang der es in einen Gaseintritts- und -austrittsabschnitt (1a), einen Katalysatorabschnitt (1b) und einen Gasumlenkabschnitt (1c) unterteilt ist, wobei der Katalysatorabschnitt (1b) überwiegend von einem im Wesentlichen rotationssymmetrischen Wabenkörper (2) ausgefüllt ist, in den hinein sich ein zentrales Gaseintrittsrohr (4) erstreckt, das durch den Gaseintritts- und -austrittsabschnitt (1) hindurchgeht, dadurch gekennzeichnet, dass ein zentraler Teil (2a) und ein mantelförmiger Teil (2b) des Wabenkörpers (2) in einem Stück ausgebildet sind und dass der Wabenkörper (2) an einem axialen Ende ein im Durchmesser an das Gaseintrittsrohr (4) angepasstes zylinderförmiges und/oder zylindermantelförmiges Sackloch (6, 6a, 6b) aufweist, das zusammen mit dem Wabenkörper (2) rotationssymmetrisch ist.Honeycomb body ( 2 ) for a vehicle catalytic converter with a substantially rotationally symmetrical housing ( 1 ) having a longitudinal axis along which it enters a gas inlet and outlet section ( 1a ), a catalyst section ( 1b ) and a Gasumlenkabschnitt ( 1c ), wherein the catalyst section ( 1b ) predominantly of a substantially rotationally symmetrical honeycomb body ( 2 ) is filled, in which a central gas inlet tube ( 4 ) passing through the gas entry and exit section ( 1 ), characterized in that a central part ( 2a ) and a jacket-shaped part ( 2 B ) of the honeycomb body ( 2 ) are formed in one piece and that the honeycomb body ( 2 ) at an axial end in the diameter of the gas inlet tube ( 4 ) adapted cylindrical and / or cylinder jacket-shaped blind hole ( 6 . 6a . 6b ), which together with the honeycomb body ( 2 ) is rotationally symmetric.

Wabenkörper (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Sackloch (6, 6a, 6b) zylinderförmig und/oder zylindermantelförmig ist.Honeycomb body ( 2 ) according to claim 10, characterized in that the blind hole ( 6 . 6a . 6b ) is cylindrical and / or cylinder jacket-shaped.

Wabenkörper (2) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des zentralen Teils (2a) des Wabenkörpers (2) mindestens ungefähr ein Fünftel der Gesamtlänge des Wabenkörpers (2) beträgt und maximal gleich der Gesamtlänge ist. Honeycomb body ( 2 ) according to claim 10 or 11, characterized in that the length of the central part ( 2a ) of the honeycomb body ( 2 ) at least about one fifth of the total length of the honeycomb body ( 2 ) and is at most equal to the total length.

Wabenkörper (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Teil (2a) des Wabenkörpers (2) mit einer größeren Menge katalytisch aktive Edelmetalle beschichtet ist und/oder eine größere Zellendichte aufweist als der mantelförmige Teil (2b) des Wabenkörpers (2).Honeycomb body ( 2 ) according to one of claims 10 to 12, characterized in that the central part ( 2a ) of the honeycomb body ( 2 ) is coated with a larger amount of catalytically active noble metals and / or a greater cell density than the jacket-shaped part ( 2 B ) of the honeycomb body ( 2 ).

Wabenkörper (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Teil (2a) des Wabenkörpers (2) eine kleinere Zellendichte und/oder weniger katalytisch wirksame Beschichtung als der mantelförmige Teil (2b) des Wabenkörpers (2) aufweist.Honeycomb body ( 2 ) according to one of claims 10 to 13, characterized in that the central part ( 2a ) of the honeycomb body ( 2 ) a smaller cell density and / or less catalytically active coating than the jacket-shaped part ( 2 B ) of the honeycomb body ( 2 ) having.

Wabenkörper (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Wabenkörper (2) ein Keramik-Wabenkörper mit porösen Wänden ist.Honeycomb body ( 2 ) according to one of claims 10 to 14, characterized in that the honeycomb body ( 2 ) is a ceramic honeycomb body with porous walls.