DE2730821A1

DE2730821A1 - Katalytischer abgaswandler

Info

Publication number: DE2730821A1
Application number: DE19772730821
Authority: DE
Inventors: Richard Frederick Little; George Edward Scheitlin
Original assignee: Arvin Industries Inc
Current assignee: Meritor Inc
Priority date: 1976-07-12
Filing date: 1977-07-07
Publication date: 1978-01-19
Also published as: US4049388A; JPS5612690B2; GB1579273A; FR2358548B1; BR7704561A; AU2598877A; FR2358548A1; JPS539915A; CA1104502A

Description

DR. BFR(J DIPl -FNG. STArF DIPL-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR _ΛΜ

27?Dfi

PATENTANWÄLTE ' ° ^U ° ^L '

8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 02 45

Anwaltsakte 28 206

. 7. JULI 1977

Arvin Industries, Inc., Columbus, Indiana 47201, USA

Katalytischer Abgaswandler

- Ansprüche -

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t (0S9) 98 82 72 8 München 80. MauerkircherslraOe 45 Banken: Bayerische Vereinsbank München 453

7043 Telegramme: BERGSTAPFPATENT München Hypo-Bank München 3892623

983310 TELEX: 05245*0 BERG d Postscheck München 65343-101

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Die Erfindung betrifft einen katalytischen Abgaswandler und speziell einen zweistufigen Abgaswandler. Die Erfindung ist besonders nützlich in Abgas-Behandlungssystemen für Fahrzeuge, die von einem Verbrennungsmotor angetrieben sind.

Zweistufige katalytische Wandler umfassen einen ersten reduzierenden Katalysator und einen zweiten oxidierenden Katalysator. In die den Wandler durchströmenden Verbrennungsgase wird Luft eingeführt, nachdem die Gase mit dem reduzierenden Katalysator behandelt wurden. Die in solche Gase vor ihrer Behandlung mit dem oxidierenden Katalysator eingeführte Luft trägt zur Oxidation von Verbrennungsprodukten bei. Zweistufige katalytische Abgaswandler des Typs, auf den sich die Erfindung bezieht, sind beispielsweise aus der US-PS 3 771 969, der US-PS 3 740 197 und der US-PS 3 090 677 bekannt.

Derartige zweistufige katalytische Abgaswandler weisen einen Mantel auf, durch welchen ein erster und ein zweiter Mantelteil begrenzt ist. Der zweite Mantelteil ist stromab des ersten Mantelteils im Weg des Verbrennungsproduktstromes durch den Mantel angeordnet. Der erste stromaufwärtsliegende Mantelteil enthält eine Substanz, welche in dem sie passierenden Verbrennungsproduktstrom einen reduzierenden Katalysator darstellt.

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Typisch besteht der Zweck eines solchen reduzierenden Katalysators darin, schädliche und giftige Oxide, wie Stickoxide, welche in dem Verbrennungsprodukt auftreten, in unschädliche Gase, beispielsweise Stickstoff und Sauerstoff, zu reduzieren. Der zweite stromabwärts liegende Mantelteil enthält eine Substanz, welche einen oxidierenden Katalysator umfaßt. Typisch wird der oxidierende Katalysator verwendet, die Oxidation von schädlichen und giftigen Gasen, die in dem Verbrennungsprodukt als Ergebnis einer unvollständigen Verbrennung auftreten, beispielsweise Kohlenmonoxide und unverbrannte Kohlenwasserstoffe, in unschädliche Gase zu vervollständigen, beispielsweise in Kohlendioxid und Wasserdampf.

Wie aus den angeführten Patentschriften ersichtlich, ist es bewährte Praxis für solche zweistufige Wandler, zusätzlichen Sauerstoff aus einer äußeren Quelle, beispielsweise atmosphärische Luft außerhalb des Mantels in den Mantel stromabwärts von der Reduzierkammer und stromaufwärts von der Oxidationskammer in den Verbrennungsproduktstrom einzuführen. Der zusätzliche Wasserstoff wird verwendet, die Kohlenmonoxide und unverbrannten Kohlenwasserstoffe zu oxidieren. Wie aus

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dem angeführten Stand der Technik ebenfalls ersichtlich, wird die Luft in den katalytischen Abgaswandler durch ein Luftzuführrohr eingeführt, welches sich quer zu der Längsachse des Wandlers zwischen zwei einander gegenüberliegenden Teilen der Seitenwände des Wandlers erstreckt. Das Lufteintrittsrohr, welches beim Stand der Technik eine langgestreckte zylindrische Gestalt hat, ist mit einer Mehrzahl von Löchern versehen, die so angeordnet sind, daß Sauerstoff aus der äußeren Quelle sich etwas mit den Verbrennungsgasen mischt, die in den oxidierenden Teil des Mantels strömen.

Demgegenüber wird durch die Erfindung ein zweistufiger katalytischer Abgaswandler geschaffen, bei welchem eine möglichst weitgehende Vermischung des Sauerstoffes aus der äußeren Quelle mit den zu oxidierenden Abgasen stattfindet und bei welchem gleichzeitig der oxidierende Katalysator unter derartigen Umgebungsbedingungen innerhalb eines katalytischen Abgaswandlers bei normalen Betriebstemperaturen gehalten wird, daß er einen größtmöglichen Wirkungsgrad hat.

Gemäß der Erfindung ist im Bereich der Obergangskammer zwischen der Reduzierkammer und der Oxidationskammer ein Luftzuführverteiler angeordnet, der von wenigstens einem die Ober-

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gangskammer am Umfang wenigstens teilweise umlaufenden Luftkanal gebildet ist, in dessen die Übergangskammer begrenzenden Innenwand die Lufteintrittslöcher ausgebildet sind.

Versuche haben gezeigt, daß der Oxidierwirkungsgrad eines erfindungsgemäße η Abgaswandlers im Vergleich mit bekannten Abgaswandlern der beschriebenen Art, d. i. die Fähigkeit, unverbrannte Kohlenwasserstoffe zu oxidieren, bis zu 36% besser
sein kann. Die erfindungsgemäße Gestaltung führt dazu, daß der Sauerstoff aus dem Luftzuführverteiler tiefer in den Verbrennungsgasstrom eindringt, der zu dem oxidierenden Katalysatorbett strömt, und sich gleichförmig mit diesem Verbrennungsgasstrom vermischt. Gleichzeitig wird durch die Erfindung vermieden, daß durch zugeführte Kaltluft der oxidierende Katalysator gekühlt und dadurch seine Wirksamkeit herabgesetzt wird. Durch die erfindunggemäße Lösung wird die zugeführte Luft einerseits sehr gleichförmig mit dem Abgasstrom vermischt und andererseits führt die Ausbildung des Luftkanals entlang wenigstens eines
Teils des Umfangs der Obergangskammer dazu, daß die darin eingetretene Luft bis zu gewissem Maße vorgewärmt wird. Beides
führt zur Verringerung der Kühlwirkung des eingeführten Luftstromes auf den oxidierenden Katalysator.

Durch den erfindungsgemäßen Luftzuführverteiler wird somit die

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Vermischung von Sauerstoff aus der äußeren Quelle mit dem Abgasstrom begünstigt. Außerdem eignet sich die erfindungsgemäße Lösung in hohem Maße dazu, daß sie leicht in einen Mantel einbezogen werden kann, welcher längsverlaufende Säume oder Falze hat. Derartige Mäntel werden auch als "Muschelmäntel " bezeichnet.

Die erfindungsgemäße Lösung läßt sich verwirklichen für einen katalytischen Abgaswandler, der einen Mantel aufweist, von welchem ein erster und ein zweiter Mantelteil begrenzt wird,in welchen eine erste Substanz unter Ausbildung eines reduzierenden Katalysators und eine zweite Substanz unter Ausbildung eines oxidierenden Katalysators aufgenommen sind. Die erste Substanz ist in dem ersten Mantelteil angeordnet und die zweite Substanz ist in dem zweiten Mantelteil angeordnet. Der Mantel ist außerdem mit Einlaß- und Auslaßanschlüssen ausgestattet. Der Einlaßanschluß ist in den Mantel benachbart dem ersten Mantelteil angeordnet und gestattet den Eintritt von Verbrennungsprodukten in den Mantel. Der Auslaßanschluß ist benachbart dem zweiten Mantelteil angeordnet und gestattet den Austritt von Verbrennungsprodukten aus dem Mantel. Ein dritter Verbindungskanal, der hier als Obergangskammer bezeichnet wird, ist in Längsrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Mantelteil angeordnet und verbindet diese, so daß die Verbrennungsprodukte leicht aus

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dem ersten Mantelteil in den zweiten Mantelteil strömen können. Die Erfindung umfaßt Einrichtungen zum Einführen von Luft in den durch die übergangskammer strömenden Abgasstrom und eine Luftzuführung durch eine äußere Wand des Mantels. Die Luftzufuhreinrichtung umfaßt einen Verteiler, welcher sich am Umfang wenigstens eines Teiles der Innenwand des Mantels in der übergangskammer erstreckt. Der Verteiler verläuft in Übereinstimmung mit der inneren Wand des Mantels in der übergangskammer. Der Verteiler hat eine Mehrzahl von Löchern, welche sich nach innen öffnen, um eine Mehrzahl von Luftströmen aus dem Verteiler in den Abgasstrom zu richten, der durch die Übergangskammer strömt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich der Verteiler um die gesamte Innenwand des Mantels in der Übergangskammer und die Lufteinführlöcher öffnen sich derart nach innen, daß sie die Luft im wesentlichen senkrecht zu der Richtung des Abgasstromes durch die Übergangskammer in diese einführen. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß sich der Verteiler auch nur rings eines Teiles der Innenwand des Mantels erstrecken kann.

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Weiter ist der Abgaswandler gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung vom "Muschelmantel¹¹ - Typ, welcher eine erste und eine zweite Mantelhälfte aufweist. Hierbei besteht der Verteiler aus einer ersten und einer zweiten Verteilerhälfte. Jede Verteilerhälfte ist vor dem Zusammenbau des Muschelmantels entsprechend in einer der Mantelhälften befestigt. Von jedem der Verteilerhälften ist ein Luftkanal zur Zuführung von Luft in den Verteiler gebildet. Jeder dieser Luftkanäle steht mit dem entsprechendem Luftkanal der jeweils anderen Verteilerhälfte in Verbindung, wenn die Hälften des Muschelmantels zusammengebaut sind. Ein äußerer Lufteintrittsstutzen führt durch die Wand der einen Mantelhälfte in den Verteiler. Durch den Stutzen zugeführte Luft strömt durch den Verbindungsluftkanal, so daß er in die andere Verteilerhälfte eintritt.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Mantel einen im wesentlichen zylindrischen Mantelhauptteil mit einem runden oder ovalen Querschnitt und zwei Stirnenden. An dem ersten Stirnende ist ein Einlaßkopf und an dem zweiten Stirnende ein Auslaßkopf befestigt. Der Verteiler ist wie vorher in Obereinstimmung mit dem Verlauf der Wand der Obergangs-

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kammer geformt. Der Verteiler wird in den Mantelhauptteil eingesteckt, bevor an diesem der Einlaßkopf und der Auslaßkopf befestigt werden. Vorzugsweise weist der Verteiler eine vordere Halfte und eine hintere Hälfte auf. Die Verteilerhälften sind mit Wänden versehen, durch welche die Mehrzahl von Lufteintrittslöchern gebildet sind. Wie in der vorher beschriebenen Ausführungsform münden solche Löcher vorzugsweise derart nach innen, daß sie die Luft im wesentlichen senkrecht zur Richtung des Abgasstromes ausrichten.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden Erläuterung bevorzugter Ausführungsformen und der zugehörigen Zeichnung ersichtlich. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines katalytischen Abgaswandlers von Muschelmanteltyp in teilweise aufgebrochener Darstellung, damit verschiedene innere Einzelheiten sichtbar werden,

Fig. 1a bis 1c, Struktureinzelheiten, die sich aus drei Verbindungsverfahren für die Hälften des Abgaswandlers aus Fig.1 ergeben,

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Fig. 2 eine Querschnittsansicht des katalytischen Abgaswandlers aus Fig. 1 entlang der Linie 2-2 in Fig.1,

Fig. 3a und 3b Teilschnittansichten entlang der Schnittlinie 3-3 in Fig.2 unter Darstellung alternativer Gestaltungen der oberen Verteilerhalfte,

Fig. 4 eine Teilschnittansicht des Abgaswandlers gemäß der Linie 4-4 in Fig.2, wobei als Einzelheit ein Querschnitt durch die untere Verteilerhälfte dargestellt ist,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen anderen Abgaswandler gemäß der Erfindung und

Fig. 6 eine Explosionsdarstellung des Verteilers des Abgaswandlers aus Fig.5.

In der Ausführungsform nach den Fig.1 bis 4 weist der Abgaswandler 10 einen Mantel des Muschelmanteltyps auf, der aus einer oberen Mantelhälfte 14 und einer unteren Mantelhälfte 16 besteht. Die Mantelhälften 14 und 16 sind üblicherweise

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Preßteile aus Stahl. Jede Mantelhälfte 14,16 weist rings ihres Umrisses einen Flansch 18 auf. Für den endgültigen Zusammenbau werden die Mantelhälften 14,16 entlang ihren Flanschen 18 verschweißt oder in anderer Weise miteinander verbunden, beispielsweise durch ein Verfahren, welches zu einer Konstruktion führt, die aus einer der Fig. 1a bis 1c ersichtlich ist.

Die Mantelhälften 14,16 sind derart geformt, daß sie einen ersten oder stromaufwärtsliegenden Mantelteil 22 und einen zweiten oder stromabwärtsliegenden Mantelteil 24 bilden. Der stromaufwärtige Mantelteil 22 ist an seinen oberen und unteren Enden entsprechend von Schultern 26, 28 begrenzt. Der stromabwärtige Mantelteil ist an seinen oberen und unteren Enden von Schultern 30 bzw. 32 begrenzt.

Der stromaufwärtige Mantelteil 22 umhüllt eine Substanz 34, die von einer oder mehreren Schichten aus Drahtgewebe 36 umgeben ist. Anstelle des Drahtgewebes 36 kann auch ein faseriger Stoff verwendet werden. Die Substanz 34 und das Drahtgewebe 36 sind innerhalb des Mantels 12 an ihrem Ort durch ein Paar von Sicken 37, 39 gehalten. Eine

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Bewegung der Substanz 34 und des Drahtgewebes 36 innerhalb dem Mantelteil 22 wird von den Schultern 26, 26 begrenzt. Das Gewebe 36 isoliert die Substanz 34 gegen mechanische Stöße und Vibrationen, durch welche anderenfalls die Substanz beschädigt werden könnte. Die Sicken 37 und 39 können eine Austrittsströmung zwischen der Substanz 34 und dem Mantel 12 im Falle der Verwendung von Drahtgewebe 36 etwasjreduzieren. Die Substanz 34 enthält eine große Anzahl von Poren (nicht gezeigt), welche sich in Längsrichtung durch die Substanz von einer ersten sich quer erstreckenden Fläche 38 bis zu einer zweiten sich quererstreckenden Fläche 40 der Substanz erstrecken. Die Wände solcher Poren sind mit einem geeigneten reduzierenden Katalysator beschichtet.

Die Schultern 30 und 32 des zweiten Mantelteiles 24 begrenzen die Bewegung einer darin angeordneten Trägersubstanz 42. Die Substanz 42 ist mit einer oder mehreren Schichten aus vibrationsisolierendem Drahtgewebe 44 umhüllt. Das Substrat 42 wird mittels eines Paares von Sicken 45, 47 an seinem Ort gehalten. Die Sicken 45,47 reduzieren eine Umgehungsströmung zwischen dem Mantel 12 und dem Substrat 42, wenn Drahtgewebe 44 verwendet wird.

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Das Substrat 42 weist eine erste und eine zweite querverlaufende Fläche 46, 48 auf, zwischen welchen Flächen eine große Anzahl von Poren (nicht gezeigt) verläuft. Die Wände solcher Poren sind mit einem geeigneten oxidierenden Katalysator beschichtet.

Der Mantel 12 weist ferner stromauf von der Fläche 38 des Substrats 34 einen Einlaßkanal 50 auf. Der Einlaßkanal 50 führt Verbrennungsprodukte aus dem Verbrennungsmotor in das Innere des Abgaswandlers 10 hinein. Stromabwärts von der Fläche 48 des Substrats 42 bildet der Mantel 12 einen Auslaßkanal 52, an den eine Anordnung aus einem Auspuff und einem Abgasrohr angeschlossen werden kann. In der dargestellten Ausführungsform sind der Einlaßkanal 50 und der Auslaßkanal 52 axial mit dem Abgasstrom durch den Abgaswandler 10 ausgerichtet. Eine derartige Ausrichtung muß aber nicht notwendigerweise vorhanden sein.

Der Mantel 12 bildet ferner in dem Bereich, der zwischen den Schultern 28, 30 begrenzt ist, eine Obergangskammer 54 zwischen dem ersten Mantelteil 22 und dem zweiten Mantelteil Die Obergangskammer 54 führt Verbrennungsprodukte, die aus der Fläche 40 des Substrats 34 ausströmen, stromabwärts in die Fläche 46 des Substrates 42.

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Innerhalb der Obergangskammer 54 ist eine Einrichtung 56 zum Einführen von Luft in den Abgasstrom, der durch die Obergangskammer 54 strömt. Die Einrichtung 56 umfaßt ein Paar kanalförmiger Verteiler-Prägestücke 58, 60 aus Metallblech, die in ihrem Verlauf an die Innenseite der oberen Hälfte 14 des Mantels 12 bzw. der unteren Mantelhälfte 16 angepaßt sind. Diese Luftverteiler-Prägestücke 58, 60 sind an ihren vorderen und hinteren Flanschrändern 62, 64 entsprechend an den geformten Innenwände 26, 28 der Mantelhälften 14, 16 befestigt.

Die Verteiler-Prägestücke 58, 60 weisen ferner aufeinanderpassende Wandteile X bzw. 72 auf (Fig. 2). Die Wandteile 70, 72 sind mit entsprechenden Luftdurchtritten 74 bzw. versehen, welche aufeinander ausgerichtet sind, wenn die Mantelhälften 14, 16 zusammengebaut sind. Als Beispiel ist eine Eintrittsverbindung in die untere Verteilerhälfte 60 durch einen Eintrittsstutzen 78 für Luft an einem ebenen Wandteil 80 vorgesehen, welcher an der unteren Mantelhälfte 16 ausgeprägt ist. Der Eintrittsstutzen 78 könnte auch an der oberen Verteilerhälfte 58 anstatt an der unteren Verteilerhälfte 60 sitzen.

Luft, die durch den Eintrittsstutzen 78 zugeführt wird, füllt den Bereich aus, der durch die beiden Verteilerhälften 58,60

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geformt ist. Eine Mehrzahl von Löchern 82 erstrecken sich entlang jeder Verteilerhälfte 58, 60 verteilt (quer zu der Hauptströmungsrichtung der Verbrennungsprodukte durch die Übergangskammer 54). Die Löcher 82 öffnen sich in die Übergangskammer 54 derart, daß sie eine Mehrzahl von Luftströmen aus dem Verteiler 56 in das Verbrennungsprodukt richten, welches durch die Übergangskammer 54 hindurchströmt. Die Löcher 82 öffnen sich in die Übergangskammer derart, daß sie die Luft im wesentlichen senkrecht zu der Richtung der durch die Übergangskammer 54 strömenden Abgasströmung in diese hineinrichten. Der Stutzen 78 ist an eine geeignete Quelle, beispielsweise eine Luftpumpe (nicht gezeigt) angeschlossen, um Luft in den Abgasstrom zuzuführen, der durch die Übergangskammer 54 strömt.

Im Betrieb strömen die Verbrennungsprodukte zunächst durch den Einlaßkanal 50 in den Mantel 12 ein. Die Verbrennungsprodukte treten durch die Poren hindurch, die sich zwischen den Flächen 38 und 40 erstrecken, und sind darin der Wirkung des reduzierenden Katalysators ausgesetzt, mit welchem die Wände dieser Poren beschichtet sind. Anschließend tritt das teilweise reduzierte Gemisch der Verbrennungsprodukte durch die Übergangskammer 54, in welchem das Gemisch mit Sauerstoff aus der Luft angereichert wird, die durch den

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Stutzen 78 und die Löcher 82 in dem Verteiler 56 zugeführt wird. Die mit Sauerstoff angereicherten, teilweise reduzierten Verbrennungsprodukte stürmen dann durch die Poren,

sich
welche!zwischen den Flächen 46, 48 erstrecken. In diesen Poren sind die Verbrennungsprodukte der Wirkung des oxidierenden Katalysators ausgesetzt, mit welchem die Wände dieser Poren beschichtet sind. Schließlich treten die Verbrennung spr oduk te, welche dem reduzierenden und dem oxidierenden Katalysator ausgesetzt wurden, aus dem Mantel 12 durch den Auslaßkanal 52 aus.

In der Ausführungsform der Erfindung, die aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich sind, umfaßt der Mantel 12 einen geraden Zylinder 84, welcher einen runden oder einen ovalen Querschnitt haben kann. Der Zylinder 84 ist an seinem ersten Ende, dem Einlaßende 86, von einem Einlaßkopf 88 abgeschlossen. Der Einlaßkopf 88 bildet den Einlaßkanal 50. An seinem anderen Ende, dem Auslaßende 90, ist der Zylinder 84 durch einen Auslaßkopf 92 abgeschlossen, welcher den Auslaßkanal 52 bildet. In dieser Ausführungsform können die Katalysator-Substrate und der Luftverteiler in das Ende 86 eingesteckt werden, bevor der Kopf 88 an dem Zylinder 84 befestigt wird. Auch in dieser Ausführungsform wird der Innenraum des Abgaswandlers 10 in einen ersten Teil 22,wel-

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eher das den reduzierenden Katalysator tragende Substrat enthält, und einen zweiten Teil 24, welcher das den oxidierenden Katalysator tragende Substrat 42 enthält, durch den Luftverteiler 56 geteilt. Der Luftverteiler 56 ist aus zwei ringförmigen Preßstücken 94, 96 konstruiert, durch welche entsprechend die vordere oder stromaufwärtige Hälfte und die hintere oder stromabwärtige Hälfte des Verteilers 56 qebildet werden. Die Außenumrisse 98, 100 der Preßstücke 94 bzw. 96 sind in ihrem Verlauf an die Innenwand 102 des Zylinders 84 angepaßt.

An dem hinteren Ende 90 des Zylinders 84 ist ein Ringflansch

103 angeformt, welcher sich radial nach innen erstreckt. Das Substrat 42, welches in Gewebe 44 eingehüllt ist, wird in den Zylinder 84 gleitend hineingeschoben. Ein Haltering

104 mit C-förmigem Radialquerschnitt wird dann in den Zylinder 84 eingesetzt. Während das Substrat 4 2 an dem Flansch 103 mit einer wesentlichen Vorlast, beispielsweise 454 kg, gehalten wird, wird der Haltering 104 beispielsweise durch Schweißen an der Innenwand 102 des Zylinders 84 befestigt. Eine derartige Vorlast sichert die Position des Substrates innerhalb des Mantels.

Die Prägestücke werden dann beispielsweise durch Schweißen

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verbunden und in den Zylinder 84 bis in eine Position benachbart dem Haltering 104 eingesetzt. Das Substrat 84, welches mit Drahtgewebe 36 umhüllt ist, wird dann in den Zylinder 84 eingeschoben. Ein ringförmiger Haltering 105 mit einem hinteren radial verlaufenden Flansch 107 wird dann in den Zylinder 84 eingesetzt und gegen die vordere Fläche 38 des Substrats 34 mit einer wesentlichen Vorlast angedrückt, beispielsweise 454 kg. Während die Vorlast auf den Haltering 105 ausgeübt wird, wird der Ring beispielsweise durch Schweißen an der Innenwand 102 des Zylinders 84 befestigt. Der Abgaswandler 10 wird dann durch Anbringung des Einlaßkopfes 88 und des Auslaßkopfes 92 an den Einlaß 86 bzw. Auslaß 90 des Zylinders verschlossen. Ein Luftstutzen 78 wird an die Außenwand des Zylinders 84 so angeschlossen, daß er direkt in den Verteiler 56 mündet.

Wie am besten aus Fig. 6 ersichtlich, sind die Löcher 82 in dem zusammengebauten Verteiler 56 durch eine Mehrzahl von Löchern 106 in dem Preßstück 94 und eine gleiche Anzahl von axial verlaufenden Schlitzen 108 in dem Preßstück 94 gebildet. Die Schlitze 108 haben eine Querabmessung, die geringfügig größer ist als der Durchmesser der Löcher 106. Hierdurch können die Toleranzen zur Ausrichtung der Löcher 106 in den Schlitzen 108 beim Zusammenbau des Verteilers 56

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dieser Ausführungsform größer sein.

Die beschriebene Konstruktion eines katalytischen Abgaswandlers 10 führt zu einer guten Anreicherung der in den oxidierenden Teil 24 des Abgaswandlers strömenden Verbrennungsprodukte mit Sauerstoff. Diese Sauerstoffverteilung wird ohne merklichen zusätzlichen Aufwand erhalten im Vergleich mit einem zweistufigen Abgaswandler ohne Sauerstoffanreicherungsvorrichtung. Der zusätzliche Aufwand ist durch die Verwendung einfacher, aus Metallblech gepreßter Kanalabschnitte 58,60,94,96, welche den Verteiler 56 bilden, gering. Ein zusätzlicher Vorteil derartiger kanalförmiger Verteilerabschnitte besteht darin, daß dadurch an diesen die erforderlichen Flansche 62, 64 zur Befestigung der Kanalabschnitte an der Innenwand 66, 68 des Mantels 12 ausgebildet werden können.

Der hier verwendete Begriff "Substanz" oder "Substrat" sol L auch perlenförmige Trägerstoffe umfassen, welche mit Katalysatormaterial bedeckt sind und in für Gas durchlässigen Behältern aufgenommen sind. Auch einheitliche Materialstrukturen der beschriebenen Art sollen unter diesen Begriff fallen.

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Die Verteiler der beiden beschriebenen Ausführungsformen erstrecken sich vollständig rings der Innenwände der dargestellten Abgaswandler. Es kann jedoch ein bemerkenswertes Mischen auch mit einem Verteiler erzielt werden, welcher sich um einen wesentlichen Teil, beispielsweise eine Hälfte, der Innenwand des Abgaswandlers erstreckt. Beispielsweise kann in der Ausführungsform aus den Fig. 1 bis 4 ein zufriedenstellendes Mischen erreicht werden, wenn der Verteilerabschnitt 60 allein verwendet wird und der Abschnitt 58 fehlt.

Claims

Ansprüche

1. Katalytischer Abgaswandler mit zwei einen Katalysator enthaltenden Umwandlungskammern, nämlich einer Reduzierkammer und einer Oxidationskammer, die in einem gemeinsamen Mantel hintereinander und unter Ausbildung einer Übergangskammer zwischen ihnen im Abstand voneinander angeordnet sind, in welcher ein Luftzuführverteiler über eine Mehrzahl von Lufteintrittslöchern einmündet, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftzuführverteiler von wenigstens einem die Obergangskammer (54) am Umfang wenigstens teilweise umlaufenden Luftkanal (56) gebildet ist, in dessen die Übergangskammer (54) begrenzenden Innenwand die Lufteintrittslöcher (82) ausgebildet sind.

2. Katalytischer Abgaswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Luftzuführlöcher (82)in die Übergangskammer (54) eintretenden Luftströme im wesentlichen senkrecht zu dem durch die Übergangskammer strömenden Abgasstrom ausgerichtet sind.

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ORIGINAL INSPECTED

3. Katalytischer Abgaswandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sairanlermantel aus zwei sich in seiner Längsrichtung erstreckenden Mantelhälften (14,16) und der Lufkanal (56) aus zwei jeweils in einer der Mantelhälften ausgebildeten Kanalhälften (56-56) gebildet sind, die entlang wenigstens einer Längsseite jeweils von einen entlang der Teilungsebene des Mantels verlaufenden Längssteg (70,72) begrenzt sind, wobei die Längsstege jeweils eine Durchtrittsöffnung (74,76) aufweisen und mit einander überdeckenden Durchtrittsöffnungen (74, 76)in dem zusammengebauten Mantel aneinanderliegen, wobei in die eine Kanalhälfte ein Lufteintrittsstutzen (78) mündet.

4. Katalytischer Abgaswandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel als zylindrisches Rohr ausgebildet ist und der Luftkanal (56) zwischen einer inneren

an
Ringwand (94,96), die'beiden abgesetzten Stirnseiten an der

Rohrwand (102) anliegt,und der Rohrwand gebildet ist.

5. Katalytischer Abgaswandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwand unter Ausbildung zweier Ringwandhälften (94,96) axial geteilt ist, die einander mit ihren

einander benachbarten Rändern überlappen, und daß die Lufteintrittslöcher (82) in dem Rand der einen Ringwandhälfte (94) ausgebildet sind und in den Rand der anderen Ringwandhälfte (96) die Lufteintrittslöcher (82) überdeckende Schlitzaussparungen (108) ausgebildet sind.

6. Katalytischer Abgaswandler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwand (94, 96) in den Mantel eingesteckt ist.

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