DE10020199A1 - Temperaturmeßeinrichtung - Google Patents

Temperaturmeßeinrichtung

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DE10020199A1
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Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Temperaturmeßeinrichtung für einen Katalysator eines Verbrennungsmotors, wobei der Katalysator aus einem Rohrabschnitt besteht, der durch ein Zuführrohr und ein Abführrohr für Abgase begrenzt ist sowie mindestens einen Katalysatorkörper aufnimmt, zu entwickeln, die mit verringertem technischen und finanziellen Aufwand herstellbar ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß koaxial zur Längsachse des Katalysators (8) im Katalysator (8) ein Thermoprofilsensor (1) eingebaut ist, der von einer Führungshülse (15) umgeben ist, der Thermoprofilsensor (1) zentral in seiner Längsachsrichtung einen metallischen Leiter (2) aufnimmt, der spiralförmig in Form einer Helix mit Thermodrähten (3) kontaktiert ist, die in einer Sensorenaußenhülle (14) des Thermoprofilsensors (1) elektrisch isoliert parallel zur Längsachse nach außen geführt und mit einer elektronisch gesteuerten Auswerteeinheit (7) verbunden sind, und die Sensorenaußenhülle (14) in der Führungshülse (15) in einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit eingebettet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Temperaturmeßeinrichtung für einen Katalysator eines Verbrennungsmotors, wobei der Katalysator aus einem Rohrabschnitt besteht, der durch ein Zuführrohr und ein Abführrohr für Abgase begrenzt ist und mindestens einen Katalysatorkörper aufnimmt, der mit Katalysatorstoffen beschichtet ist.
Es ist bekannt, Reaktionszonen von chemischen Katalysatoren thermisch zu vermessen. Dazu werden separat am Außenmantel des Katalysators mehrere Einzelthermoelemente positioniert und in den Reaktionsraum des Katalysators eingeführt, um Rückschlüsse aus dem Temperaturverlauf im Katalysator auf dessen Wirkungsgrad zu ziehen. Das hat den Nachteil, daß für jedes Thermoelement ein Zugang durch den Außenmantel zur Reaktionszone im Katalysator geschaffen werden muß. Diese Vorgehensweise ist bereits bei prototypischen Versuchsaufbauten mit einem erheblichen technischen Aufwand verbunden. Für eine Serienfertigung und Felderprobung, wie z. B. bei PKW-Abgaskatalysatoren, ist diese Anordnung der Temperaturmessung zur Bestimmung des Wirkungsgrades eines Katalysators seitens des technischen Aufwandes und aus finanziellen Gründen indiskutabel.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Temperaturmeßeinrichtung für einen Katalysator eines Verbrennungsmotors, wobei der Katalysator aus einem Rohrabschnitt besteht, der durch ein Zuführrohr und ein Abführrohr für Abgase begrenzt ist sowie mindestens einen Katalysatorkörper aufnimmt, zu entwickeln, die mit verringertem technischen und finanziellen Aufwand herstellbar ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß koaxial zur Längsachse des Katalysators im Katalysator ein Thermoprofilsensor eingebaut ist, der von einer Führungshülse umgeben ist, der Thermoprofilsensor zentral in seiner Längsachsrichtung einen metallischen Leiter aufnimmt, der spiralförmig in Form einer Helix mit Ther­ modrähten kontaktiert ist, die in einer Sensorenaußenhülle des Thermoprofilsensors elektrisch isoliert parallel zur Längsachse nach außen geführt und mit einer elektronisch gesteuerten Auswerteeinheit verbunden sind, und die Sensorenaußenhülle in der Führungshülse in einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit eingebettet ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einer schematische Darstellung eines Thermoprofilsensors
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Thermoprofilsensors in einem Katalysatormonolith und
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Temperaturmeßeinrichtung für einen monolithisch aufgebauten Katalysator
Fig. 1 zeigt einen Thermoprofilsensor 1, der in Längsrichtung einen elektrischen Leiter 2 aus Nickel aufweist. An diesem Leiter 2 sind spiralförmig in Form einer Helix Kontaktdrähte 3 mit Meßstelle 4 aus Chrom kontaktiert. Die Kontaktdrähte 3 sind in einem Isolator 5 elektrisch isoliert angeordnet und nach außen zu einer elektronisch gesteuerten Auswerteeinheit 7 geführt. Eine Sensorenaußenhülle 14 schließt den Thermoprofilsensor 1 nach außen als Bauelement ab. Wie Fig. 2 zeigt, wird dieser Thermoprofilsensor 1 zentral in die Längsachse eines Monolithes 13 eines Katalysators 8 eingebaut. Der Monolith 13 besteht aus Konvertierungskanälen 6, die vom Abgas durchströmt werden. Der in diesem Monolith 13 eingebaute Thermoprofilsensor 1 ist in einer Führungshülse 15, die aus Material hoher Wärmeleitfähigkeit besteht, eingebettet. Fig. 3 zeigt eine Temperaturmeßeinrichtung für einen monolithisch aufgebauten Katalysator 8 eines Verbrennungsmotors, wobei der Katalysator 8 aus einem Rohrabschnitt besteht, der durch eine Zuführrohr 11 mit Lambdasonde 10 und ein Abführrohr 12 für Abgase begrenzt ist, der einen Katalysatorkörper 15 aufnimmt, der mit Katalysatorstoffen beschichtet ist. Der Katalysatorkörper 15 ist der Monolith, welcher durch die Konvertierungskanäle 6 gebildet wird. Die elektrischen Spannungen der Meßstellen 4 werden in der elektronisch gesteuerten Auswerteeinheit 7 ermittelt und in ein Temperaturprofil 9 umgewandelt. Daraus kann ein Aufschluß über den Katalysatorverschleiß erhalten werden.
Die Lösung hat den besonderen Vorteil, über die Möglichkeit der Eigendiagnose zu verfügen, wobei eine gegenseitige Plausibilitätskontrolle der Meßsignale die Grundlage dafür bildet. Die Verfahren zur Überprüfung der Relevanz der Signale der einzelnen Meßstellen 4 sind Bestandteil der Software der Auswerteeinheit 7.
Aufstellung der Bezugszeichen
1
Thermoprofilsensor
2
Leiter
3
Thermodrähte
4
Meßstellen
5
Isolator
6
Konvertierungskanäle
7
Auswerteeinheit
8
Katalysator
9
Thermoprofile
10
Lambdasonde
11
Zuführrohr
12
Abführrohr
13
Monolith
14
Sensorenaußenhülle
15
Führungshülle
16
Katalysatorkörper

Claims (1)

1. Temperaturmeßeinrichtung für einen monolithisch aufgebauten Katalysator eines Verbrennungsmotors, wobei der Katalysator aus einem Rohrabschnitt besteht, der durch ein Zuführrohr und ein Abführrohr für Abgase begrenzt ist sowie mindestens einen Katalysatorkörper aufnimmt, der mit Katalysatorstoffen beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet ist, daß koaxial zur Längsachse des Katalysators(8)im Katalysator (8) ein Thermoprofilsensor (1) eingebaut ist, der von einer Führungshülse (15) umgeben ist, der Thermoprofilsensor (1) zentral in seiner Längsachsrichtung einen metallischen Leiter (2) aufnimmt, der spiralförmig in Form einer Helix mit Thermodrähten (3) kontaktiert ist, die in einer Sensorenaußenhülle (14) des Thermoprofilsensors (1) elektrisch isoliert parallel zur Längsachse nach außen geführt und mit einer elektronisch gesteuerten Auswerteeinheit (7) verbunden sind, und die Sensorenaußenhülle (14) in der Führungshülse (15) in einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit eingebettet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2253825A2 (de) 2002-07-31 2010-11-24 Volkswagen AG Verfahren zur applikativen Anpassung einer Motorsteuerung und nach dem Verfahren erhaltene Motorsteuerung
DE10318463B4 (de) * 2003-04-23 2011-08-11 IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr, 10587 Verfahren und Vorrichtung zum abgasseitigen Erfassen von Temperaturen an Verbrennungskraftmaschinen
CN113027574A (zh) * 2021-04-02 2021-06-25 广西玉柴机器股份有限公司 一种准确测量scr催化单元温度的方法及装置

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