DE102007056213A1 - Method for producing a shaped body through which exhaust gas can flow and exhaust system of an internal combustion engine - Google Patents

Method for producing a shaped body through which exhaust gas can flow and exhaust system of an internal combustion engine Download PDF

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Abstract

Ein Formkörper (20) für einen Katalysator einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine ist bereichsweise mit einem katalytisch wirksamen Material (40) beschichtet. Er wird folgendermaßen hergestellt: (a) Aufbringen eines hydrophoben Materials (30) auf die Oberfläche eines ersten Teilbereichs (28b) des Formkörpers (20), wobei in dem ersten Teilbereich (28b) eine spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials (40) geringer sein soll als in einem zweiten Teilbereich (28a); (b) Aufbringen eines hydrophilen katalytisch wirksamen Materials (40).A shaped body (20) for a catalytic converter of an exhaust system of an internal combustion engine is coated in regions with a catalytically active material (40). It is produced as follows: (a) applying a hydrophobic material (30) to the surface of a first portion (28b) of the shaped body (20), wherein in the first portion (28b) a specific amount of the catalytically active material (40) is lower should be considered as in a second subarea (28a); (b) applying a hydrophilic catalytically active material (40).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines von Abgas durchströmbaren Formkörpers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des nebengeordneten Patentanspruchs.The The invention relates to a method for producing an exhaust gas through which Molding after The preamble of claim 1 and an exhaust system of an internal combustion engine according to the preamble of the independent patent claim.

Vom Markt her bekannt ist eine Abgasanlage für einen selbstzündenden Kolbenmotor, die einen vorgeschalteten Dieseloxidationskatalysator, auch DOC genannt, und einen. nachgeschalteten Dieselpartikelfilter, auch DPF genannt, umfasst. Für den Dieselpartikelfilter wird meist ein hochporöser wabenförmiger Keramik-Formkörper verwendet mit wechselseitig verschlossenen Kanälen.from Market ago is known an exhaust system for a self-igniting Piston engine having an upstream diesel oxidation catalyst, also called DOC, and one. downstream diesel particulate filter, also called DPF. For The diesel particulate filter is usually a highly porous honeycomb ceramic molded body used with mutually closed channels.

Die katalytische Funktion des Dieseloxidationskatalysators wird in der Regel durch eine katalytisch wirksame Schicht bewirkt, die auf ein wabenförmiges Substrat mit eher geringer Porosität aufgebracht wird. In diesem Substrat sind nebeneinander angeordnete und beidseitig offene Kanäle vorhanden, durch die das Abgas im Betrieb der Abgasanlage hindurchströmt. Bei dem wabenförmigen Substrat handelt es sichum einen im Wesentlichen zylindrischen Formkörper, welcher mit einem katalytisch wirksamen Material beschichtet ist. Neben dem oxidativen Umsatz von Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und Stickoxid zur Schonung der Umwelt werden die exothermen Oxidationsreaktionen des Oxidationskatalysators auch für die thermische Regeneration des meist stromabwärts vom Oxidationskatalysator angeordneten Partikelfilters genutzt.The catalytic function of the Dieseloxidationskatalysators is in the Usually caused by a catalytically active layer on a honeycombed Substrate is applied with rather low porosity. In this Substrate are arranged side by side and open on both sides channels, through which the exhaust gas flows during operation of the exhaust system. at the honeycomb Substrate is a substantially cylindrical shaped body, which coated with a catalytically active material. Next the oxidative conversion of hydrocarbons, carbon monoxide and Nitric oxide to protect the environment are the exothermic oxidation reactions of the oxidation catalyst also for the thermal regeneration most downstream utilized by the oxidation catalyst arranged particulate filter.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches die Herstellung eines Formkörpers gestattet, der besonders stabil ist und eine lange Lebensdauer aufweist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ferner, eine Abgasanlage mit einem entsprechenden Formkörper bereitzustellen.task The present invention is a method of the aforementioned To provide a type which allows the production of a molding, which is particularly stable and has a long life. task The present invention is further, an exhaust system with a corresponding shaped body provide.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Abgasanlage mit den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Merkmale finden sich darüber hinaus in der nachfolgenden Beschreibung und in der Zeichnung, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in ganz unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf explizit hingewiesen wird.These Task is solved by a method having the features of claim 1 and by a Exhaust system with the features of the independent patent claim. Advantageous developments of the invention are specified in subclaims. For the Invention important features are also found in the following Description and in the drawing, the features both in isolation as well as in very different combinations for the invention can be important without that this is explicitly pointed out.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass der Formkörper nur teilweise bereichsweise mit dem katalytisch wirksamen Material beschichtet ist. Es sind also Bereiche des Formkörpers im Wesentlichen frei von Partikeln der nachträglich aufgebrachten katalytisch wirksamen Beschichtung. Da diese Partikel die Materialkennwerte des Basismaterials des Formkörpers ungünstig beeinflussen können, bleibt dank des erfindungsgemäßen Verfahrens die Festigkeit jener Bereiche, die nicht mit dem katalytisch wirksamen Material beschichtet sind, erhalten. Hierdurch wird die Festigkeit und die Lebensdauer des entsprechenden Formkörpers und des aus diesem gebildeten Katalysators oder Partikelfilters verbessert.The inventive method has the advantage that the molding only partially regionally with the catalytically active material is coated. Thus, areas of the shaped body are essentially free of particles of the subsequently applied catalytically active coating. Because these particles are the material characteristics the base material of the molding unfavorable can influence remains thanks to the method according to the invention the strength of those areas that are not compatible with the catalytically active Material coated are obtained. This will increase the strength and the life of the corresponding molded body and the formed therefrom Catalyst or particulate filter improved.

Grundlage der vorliegenden Erfindung ist unter anderem die Erkenntnis, dass in dem keramischen Formkörper Mikrorisse vorhanden sind, in denen sich Partikel der katalytisch wirksamen Beschichtung ablagern können. Da diese eine andere thermische Ausdehnung als Formkörper aufweisen, kann es bei thermischer Belastung zu einem lokalen Spannungsaufbau kommen, welcher die Dauerhaltbarkeit des keramischen Formkörpers gefährden kann. Dies kann durch das erfindungsgemäße Verfahren gezielt in jenen Bereichen verhindert werden, in denen die größten Spannungen erwartet werden.basis One of the objects of the present invention is the recognition that in the ceramic molding Microcracks are present in which particles of the catalytic can deposit effective coating. Because this is another thermal Expansion as a shaped body can under thermal stress to a local stress build-up come, which can endanger the durability of the ceramic molding. This can be targeted by the method according to the invention in those Areas where the greatest tensions are expected.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in einer Einsparung der für die Beschichtung mit dem katalytisch wirksamen Material erforderlichen Materialmenge. Es wurde nämlich erkannt, dass auf Grund von Strömungs- und Temperaturunterschieden im Inneren des Formkörpers die katalytisch aktiven Materialien in einigen Bereichen wesentlich effizienter arbeiten als in anderen Bereichen des Formkörpers. Dank des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in jenen Bereichen, in denen ohnehin eine reduzierte Effizienz zu erwarten ist, das Material komplett oder zumindest in erheblichem Umfang eingespart werden.One Another advantage of the method lies in a Saving the for the coating with the catalytically active material required Amount of material. It became namely realized that due to flow and temperature differences in the interior of the shaped body, the catalytically active Materials work much more efficiently in some areas than in other areas of the molding. Thanks to the method according to the invention can in those areas where already a reduced efficiency is expected, the material completely or at least in significant Scope be saved.

In einer ersten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass das hydrophobe Material lediglich auf einen radial äußeren Teilbereich eines zylindrischen Formkörpers aufgebracht wird. Hierdurch wird letztlich ein Formkörper hergestellt, bei dem die spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials in dem ersten und radial äußeren Teilbereich des Formkörpers geringer ist als in einem zweiten und radial inneren Teilbereich. Dies wird auch als "radiales Zoning" bezeichnet. Dem liegt die Überlegung zu Grunde, dass bei Katalysatoren und Partikelfiltern der keramische Formkörper üblicherweise in einem Gehäuse montiert wird (Canning), was dazu führt, dass der äußere radiale Teilbereich und die Außenoberfläche des keramischen Formkörpers unter Betriebsbedingungen vergleichsweise langsam erwärmt werden, vergleichsweise niedrige Maximaltemperaturen erreichen und darüber hinaus vom Abgas nicht so stark durchströmt werden als andere Bereiche. Durch die vorliegende Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens können daher Kostenvorteile realisiert werden, weil diese Teilbereiche nicht oder nur mit einer geringeren Menge an katalytisch aktivem Material beschichtet werden. Ferner hat diese Weiterbildung auch Vorteile bei der Handhabung des Formkörpers: Das katalytisch wirksame Material enthält nämlich in manchen Fällen gesundheitsgefährdende Stoffe. Durch eine unbeschichtete Außenfläche des Formkörpers wird die Gefährdung einer Person, die den Formkörper handzuhaben hat, reduziert.In a first development of the method according to the invention, it is proposed that the hydrophobic material is applied only to a radially outer portion of a cylindrical shaped body. As a result, a shaped body is ultimately produced in which the specific amount of the catalytically active material in the first and radially outer subarea of the shaped body is smaller than in a second and radially inner subarea. This is also called "radial zoning". This is based on the consideration that in the case of catalysts and particle filters, the ceramic molding is usually mounted in a housing (canning), which results in the outer radial subregion and the outer surface of the ceramic molding being heated comparatively slowly under operating conditions reach low maximum temperatures and, moreover, the exhaust gas does not flow through as strongly as other areas. The present development of the method according to the invention can therefore cost advantages can be realized because these sections are not coated or only with a smaller amount of catalytically active material. Furthermore, this development also has advantages in the handling of the molded article: namely, the catalytically active material contains in some cases harmful substances. By an uncoated outer surface of the molding, the risk to a person who has to handle the molding is reduced.

Das hydrophobe Material kann dadurch auf den radial äußeren Teilbereich des zylindrischen Formkörpers aufgebracht werden, indem der Formkörper durch ein Tauchbad mit dem hydrophoben Material, dessen Tiefe geringer ist als der halbe Durchmesser des Formkörpers gerollt oder in diesem gedreht wird. Dieses Verfahren kann einfach und kostengünstig realisiert werden.The hydrophobic material can thereby be applied to the radially outer portion of the cylindrical shaped body be by the molding by immersion with the hydrophobic material, whose depth is less is rolled as half the diameter of the molding or rotated in this becomes. This method can be realized easily and inexpensively.

Vorteilhafterweise wird nach dem Aufbringen des hydrophilen katalytisch wirksamen Materials das hydrophobe Material entfernt. Hierdurch wird verhindert, dass es im Betrieb des Katalysators beziehungsweise des Partikelfilters zu unerwünschten thermischen Reaktionen zwischen dem hydrophoben Material und dem Basismaterial des Formkörpers kommt.advantageously, is after the application of the hydrophilic catalytically active material removed the hydrophobic material. This prevents that it during operation of the catalyst or the particulate filter to undesirable thermal Reactions between the hydrophobic material and the base material of the molding comes.

Das hydrophobe Material kann jedoch nicht nur dazu eingesetzt werden, eine Beschichtung des ersten Teilbereichs mit dem katalytisch wirksamen Material vollständig zu verhindern, sondern auch dazu, zwar eine gewisse Beschichtung des ersten Teilbereichs mit katalytisch wirksamen Material zuzulassen, jedoch nur mit einer geringeren Dicke. Hierzu werden unterschiedliche hydrophobe Materialien eingesetzt oder das gleiche Material, aber in unterschiedlicher Konzentration und/oder Dicke. Damit kann für den Formkörper eine auf den jeweiligen Einsatzzweck ausgerichtetes optimale Verteilung der katalytisch wirksamen Schicht erhalten werden. Möglich ist es beispielsweise, dass sich am Formkörper die spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials von einem Ort des Formkörpers zu einem anderen Ort kontinuierlich ändert, oder dass sich die spezifische Menge sprunghaft ändert. Vor allem eine kontinuierliche Änderung sorgt für eine nochmalige Reduktion unerwünschter Spannungen im Formkörper im Betrieb der Abgasanlage.The However, hydrophobic material can not only be used to a coating of the first portion with the catalytically active material Completely to prevent, but also to, although a certain coating of the first sub-range with catalytically active material, but only with a smaller thickness. This will be different used hydrophobic materials or the same material, but in different concentration and / or thickness. This can for the molding a optimized distribution for the respective application the catalytically active layer can be obtained. Is possible for example, that the specific amount of the molded body the catalytically active material from a location of the shaped body to another place continuously changes, or that the specific Amount changes abruptly. Especially a continuous change takes care of a further reduction of unwanted Tensions in the molding during operation of the exhaust system.

Das oben beschriebene "radiale Zoning" kann auch mit einem Verfahren zum Herstellen eines "axialen Zonings" kombiniert werden. Bei einem solchen axialen Zoning unterscheidet sich die spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials von einem axialen Ort des Formkörpers zu einem anderen, also von einem stromaufwärtigen Bereich des Formkörpers zu einem stromabwärtigen Bereich, in einer vorgegebenen Art und Weise.The described above "radial Zoning "can too be combined with a method of producing "axial zoning". In such a Axial zoning differs the specific amount of the catalytic effective material from an axial location of the molding to another, that is from an upstream region of the molding to a downstream one Area, in a given way.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:following Become embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings explained in more detail. In show the drawing:

1 einen Bereich einer Abgasanlage einer Diesel-Brennkraftmaschine; 1 a portion of an exhaust system of a diesel engine;

2 eine perspektivische Explosionsdarstellung von Formkörpern eines Oxidationskatalysators und eines Partikelfilters der Abgasanlage von 1; 2 an exploded perspective view of moldings of an oxidation catalyst and a particulate filter of the exhaust system of 1 ;

3 eine schematisierte Darstellung der Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines Formkörpers, der bereichsweise mit einem katalytisch wirksamen Material beschichtet ist; 3 a schematic representation of the steps of a method for producing a shaped body which is partially coated with a catalytically active material;

4 einen schematischen Schnitt durch einen zylindrischen Formkörper zur Erläuterung einer sich radial kontinuierlich ändernden spezifischen Menge an. katalytisch wirksamem Material; 4 a schematic section through a cylindrical shaped body for explaining a radially continuously changing specific amount of. catalytically active material;

5 eine Darstellung ähnlich 4 bei einer sich radial sprunghaft ändernden spezifischen Menge an katalytisch wirksamem Material; 5 a representation similar 4 at a radially spiked changing specific amount of catalytically active material;

6 eine schematische perspektivische Darstellung eines zylindrischen Formkörpers, bei dem sich die spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials radial und axial kontinuierlich ändert; und 6 a schematic perspective view of a cylindrical shaped body in which the specific amount of the catalytically active material changes radially and axially continuously; and

7 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Aufbringen eines hydrophoben Materials auf die Oberfläche eines Teilbereichs des Formkörpers von 2. 7 a schematic representation of an apparatus for applying a hydrophobic material on the surface of a portion of the molding of 2 ,

Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention

In 1 trägt eine Diesel-Brennkraftmaschine insgesamt das Bezugszeichen 10, eine dazu gehörende Abgasanlage insgesamt das Bezugszeichen 12. Letztere umfasst einen Oxidationskatalysator 14, der auch kurz als "DOC" bezeichnet wird, und einen fluidisch unmittelbar stromabwärts von dem Oxidationskatalysator 14 angeordneten Partikelfilter 16. Der Oxidationskatalysator 14 und der Partikelfilter 16 sind bei der vorliegenden Ausführungsform in einem gemeinsamen Gehäuse 18 angeordnet.In 1 a diesel internal combustion engine carries the reference numeral 10 , An associated exhaust system as a whole the reference numeral 12 , The latter includes an oxidation catalyst 14 also referred to as "DOC" for short, and fluidly immediately downstream of the oxidation catalyst 14 arranged particulate filter 16 , The oxidation catalyst 14 and the particulate filter 16 are in a common housing in the present embodiment 18 arranged.

Der Oxidationskatalysator 14 umfasst im Inneren des Gehäuses 18 einen zylindrischen rotationssymmetrischen Formkörper 20 (vergleiche 2), der als Honeycomb-Substrat mit in der Mehrzahl an beiden Enden offenen sowie nebeneinander angeordneten parallelen Kanälen ausgeführt ist. Hergestellt ist der Formkörper 20 im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Cordierit, aber auch andere Materialien sind möglich, beispielsweise Siliziumcarbid, Aluminiumtitanat oder Mullit. Die die Kanäle begrenzenden Wände sind im radial innenliegenden Bereich des Formkörpers 20 mit einem katalytisch wirksamen Material beschichtet. Dieses wird entsprechend den spezifischen Anforderungen so gewählt, dass es beispielsweise CO, HC, NOx oder SOx speichert und/oder katalytisch umsetzt, wobei die katalytische Reaktion vorzugsweise exotherm abläuft.The oxidation catalyst 14 includes inside the case 18 a cylindrical rotati asymmetric shaped body 20 (see 2 ), which is designed as a honeycomb substrate having in the plurality at both ends open and juxtaposed parallel channels. Made is the shaped body 20 In the present embodiment of cordierite, but also other materials are possible, for example silicon carbide, aluminum titanate or mullite. The walls bounding the channels are in the radially inner region of the molding 20 coated with a catalytically active material. This is selected according to the specific requirements so that it stores, for example, CO, HC, NOx or SOx and / or catalytically converts, wherein the catalytic reaction is preferably exothermic.

Der Partikelfilter 16 umfasst in dem Gehäuse 18 einen länglichen kreiszylindrischen Formkörper 22 aus einem porösen Material, in dem ebenfalls nebeneinander angeordnete Kanäle vorhanden sind. Diese sind jedoch nicht an beiden Enden offen, sondern wechselseitig verschlossen. Das Abgas muss daher durch die Wände zwischen den Kanälen hindurchtreten, wodurch im Abgas enthaltene Rußpartikel abgeschieden werden. Auch der Partikelfilter 16 ist in einem radial inneren Bereich mit einer katalytischen Beschichtung versehen, welche den Rußabbrand bei einer Regenerierung des Partikelfilters 16 unterstützt. Sowohl beim Formkörper 20 als auch beim Formkörper 22 sind die äußeren Mantelflächen 24 und 26 und die hierzu benachbarten radial einwärts gelegenen Bereichen frei von jeglicher katalytisch wirksamen Beschichtung.The particle filter 16 includes in the housing 18 an elongated circular cylindrical shaped body 22 from a porous material, in which also juxtaposed channels are present. However, these are not open at both ends, but mutually closed. The exhaust gas must therefore pass through the walls between the channels, whereby soot particles contained in the exhaust gas are separated. Also the particle filter 16 is provided in a radially inner region with a catalytic coating, which Rußabbrand in a regeneration of the particulate filter 16 supported. Both with the molding 20 as well as the molding 22 are the outer lateral surfaces 24 and 26 and the adjacent radially inward regions free of any catalytically active coating.

Um die Formkörper 20 und 22 nur in den radial inneren Teilbereichen mit einer katalytisch wirksamen Schicht zu versehen, wird gemäß einem Verfahren vorgegangen, welches nun unter Bezugnahme auf 3 erläutert wird.To the shaped body 20 and 22 to be provided with a catalytically active layer only in the radially inner portions, is performed according to a method which now with reference to 3 is explained.

Eine exemplarisch und schematisch dargestellte Cordierit-Wand eines der beiden Formkörper 20 und 22 trägt in 3 das Bezugszeichen 28. Ein radial innerer Teilbereich der Wand 28 ist. mit 28a, ein radial äußerer, beispielsweise im Bereich der äußeren Mantelflächen 24 beziehungsweise 26 liegender Teilbereich mit 28b bezeichnet. Der unbeschichtete Zustand ist in 3a gezeigt. Auf den Teilbereich 28b der Wand 28 wird gemäß 3b ein hydrophobierendes beziehungsweise hydrophobes Material 30 aufgebracht. Hierzu wird, wie beispielsweise in 7 anhand des Formkörpers 20 gezeigt ist, dieser in ein Tauchbad 32 des flüssigen hydrophoben Materials 30 eingetaucht (Pfeil 34), wobei die Tiefe T des Tauchbads 32 geringer ist als der halbe Durchmesser des Formkörpers 20. Entsprechend der Pfeile 36 wird der Formkörper 20 durch das Tauchbad 32 gerollt beziehungsweise in diesem gedreht, und dann wird der Formkörper 20 wieder aus dem Tauchbad 32 herausgehoben (Pfeil 38). Die Beschichtung 30 aus dem hydrophoben Material kann nun getrocknet beziehungsweise ausgehärtet werden.An exemplary and schematically illustrated cordierite wall of one of the two moldings 20 and 22 carries in 3 the reference number 28 , A radially inner portion of the wall 28 is. With 28a , a radially outer, for example in the region of the outer lateral surfaces 24 respectively 26 lying partial area with 28b designated. The uncoated state is in 3a shown. On the subarea 28b the Wall 28 is according to 3b a hydrophobic or hydrophobic material 30 applied. For this purpose, such as in 7 based on the shaped body 20 shown is this in a dip 32 of the liquid hydrophobic material 30 immersed (arrow 34 ), where the depth T of the dip 32 is less than half the diameter of the molding 20 , According to the arrows 36 becomes the shaped body 20 through the dip 32 rolled or turned in this, and then the molding becomes 20 again from the dipping bath 32 lifted out (arrow 38 ). The coating 30 from the hydrophobic material can now be dried or cured.

In einem zweiten Verfahrensschritt wird nun eine hydrophile, beispielsweise auf Wasser basierende Schicht 40 des katalytisch wirksamen Materials auf den gesamten Formkörper 20 aufgebracht. Auf Grund der vorhergehenden partiellen Hydrophobierung des Teilbereichs 28b der Wand 28 nimmt dieser Teilbereich 28b jedoch keine oder nur eine äußerst geringe Menge des hydrophilen katalytisch wirksamen Materials 40 auf. Dieses haftet also nur in jenem Teilbereich 28a an, in dem die Wand 28 nicht mit dem hydrophoben Material 30 beschichtet worden war. Dieser Zustand ist in 3c dargestellt.In a second process step, a hydrophilic, for example, water-based layer is now 40 of the catalytically active material on the entire molding 20 applied. Due to the previous partial hydrophobization of the subregion 28b the Wall 28 takes this section 28b but no or only a very small amount of the hydrophilic catalytically active material 40 on. This is therefore liable only in that subarea 28a in which the wall 28 not with the hydrophobic material 30 had been coated. This condition is in 3c shown.

In einem abschließenden Schritt wird die Schicht des hydrophoben Materials 30 wieder entfernt, siehe 3d. Übrig bleibt ein Formkörper 20, der lediglich in einem radial inneren Teilbereich 28a mit einer katalytisch wirksamen Schicht 40 versehen ist, wohingegen der radial äußere Teilbereich 28b sowie die äußere Mantelfläche 24 von jeglicher Beschichtung frei ist.In a final step, the layer of the hydrophobic material 30 removed again, see 3d , What remains is a molded body 20 , which only in a radially inner portion 28a with a catalytically active layer 40 is provided, whereas the radially outer portion 28b as well as the outer lateral surface 24 is free of any coating.

Mittels des angegebenen Verfahrens kann ein Formkörper 20 geschaffen werden, der mit einem katalytisch wirksamen Material 40 beschichtet ist, wobei sich die spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials 40 von einem Ort 28a des Formkörpers 20 zu einem anderen Ort 28b des Formkörpers 20 ändert. Wie aus 4 ersichtlich ist, kann diese Änderung kontinuierlich sein. Sie kann, wie aus 5 ersichtlich ist, aber auch sprunghaft sein.By means of the specified method, a shaped body 20 be created with a catalytically active material 40 coated, wherein the specific amount of the catalytically active material 40 from one place 28a of the molding 20 to another place 28b of the molding 20 changes. How out 4 As can be seen, this change can be continuous. She can, like out 5 is apparent, but also jump.

Die oben im Zusammenhang mit den 3 bis 5 erläuterte Änderung der spezifischen Menge des katalytisch wirksamen Materials 40 in radialer Richtung des Formkörpers 20 wird auch als "radiales Zoning" bezeichnet. Dieses radiale Zoning kann, wie aus 6 ersichtlich ist, auch mit einem axialen Zoning kombiniert werden, wobei auch beim axialen Zoning sowohl eine stetige als auch eine sprunghafte Änderung der aufgebrachten spezifischen Menge an katalytisch wirksamem Material 40 realisiert werden kann. Mit 28c ist in 6 ein axialer Teilbereich mit einer geringeren spezifischen Menge an katalytisch wirksamem Material als in einem Teilbereich 28d dargestellt.The above related to the 3 to 5 explained change in the specific amount of the catalytically active material 40 in the radial direction of the shaped body 20 is also referred to as "radial zoning". This radial zoning can look like 6 can also be combined with an axial zoning, wherein also in the axial zoning both a steady and a sudden change in the applied specific amount of catalytically active material 40 can be realized. With 28c is in 6 an axial portion with a smaller specific amount of catalytically active material than in a partial area 28d shown.

Claims (12)

Verfahren zur Herstellung eines von Abgas durchströmbaren Formkörpers (20, 22) für einen Partikelfilter (16) oder Katalysator (14) einer Abgasanlage (12) einer Brennkraftmaschine (10), welcher mindestens bereichsweise mit einem katalytisch wirksamen Material (40) beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte umfasst: (a) Aufbringen eines hydrophoben Materials (30) auf die Oberfläche eines ersten Teilbereichs (28b) des Formkörpers (20), in dem eine spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials (40) geringer sein soll als in einem zweiten Teilbereich (28a); (b) Aufbringen eines hydrophilen katalytisch wirksamen Materials (40).Process for producing a shaped body through which exhaust gas can flow ( 20 . 22 ) for a particulate filter ( 16 ) or catalyst ( 14 ) an exhaust system ( 12 ) an internal combustion engine ( 10 ), which at least partially with a catalytically active material ( 40 ), characterized in that it comprises the following steps: (a) application of a hydrophobic material ( 30 ) on the surface of a first subregion ( 28b ) of the shaped body ( 20 ), in which a specific amount of the catalytically active material ( 40 ) should be lower than in a second subarea ( 28a ); (b) applying a hydrophilic catalytically active material ( 40 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hydrophobe Material (30) auf einen radial äußeren Teilbereich (28b) eines zylindrischen Formkörpers (20) aufgebracht wird.Process according to claim 1, characterized in that the hydrophobic material ( 30 ) on a radially outer portion ( 28b ) of a cylindrical shaped body ( 20 ) is applied. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das hydrophobe Material (30) dadurch auf den radial äußeren Teilbereich (28b) des zylindrischen Formkörpers (20) aufgebracht wird, dass der Formkörper (20) durch ein Tauchbad (32) mit dem hydrophoben Material (30), dessen Tiefe T geringer ist als der halbe Durchmesser des Formkörpers (20), gerollt oder in diesem gedreht wird.Process according to claim 2, characterized in that the hydrophobic material ( 30 ) thereby on the radially outer portion ( 28b ) of the cylindrical shaped body ( 20 ) is applied, that the shaped body ( 20 ) by a dip ( 32 ) with the hydrophobic material ( 30 ) whose depth T is less than half the diameter of the shaped body ( 20 ), rolled or rotated in this. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt (b) das hydrophobe Material (30) entfernt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that after step (b) the hydrophobic material ( 30 ) Will get removed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (20) in dem ersten Teilbereich (28b) mit einem anderen hydrophoben Material (30) und/oder mit einem hydrophoben Material (30) mit einer anderen Konzentration oder Dicke versehen wird als in dem zweiten Teilbereich (28a).Method according to one of the preceding claims, characterized in that the shaped body ( 20 ) in the first subarea ( 28b ) with another hydrophobic material ( 30 ) and / or with a hydrophobic material ( 30 ) is provided with a different concentration or thickness than in the second subregion ( 28a ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem Verfahren zum Herstellen eines axialen Zonings kombiniert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that it is provided with a method for producing a axial zone is combined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das hydrophobe Material (30) mindestens ein Material oder ein entsprechendes Copolymer der folgenden Gruppe umfasst: Ammoniumacetat, Vinylacetat, Maleinsäure, Acrylsäure, Acrylat, ionisches Polymer, Polyurethan, Stearinsäure, Stearat, Paraffin.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the hydrophobic material ( 30 ) comprises at least one material or a corresponding copolymer of the following group: ammonium acetate, vinyl acetate, maleic acid, acrylic acid, acrylate, ionic polymer, polyurethane, stearic acid, stearate, paraffin. Abgasanlage (12) einer Brennkraftmaschine (10) mit einem Partikelfilter (16) oder Katalysator (14) mit einem vom Abgas durchströmbaren und im Wesentlichen zylindrischen Formkörper (20), welcher mindestens bereichsweise mit einem katalytisch wirksamen Material (40) beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials (40) in einem ersten und radial äußeren Teilbereich (28b) des Formkörpers (20) geringer ist als in einem zweiten und radialen inneren Teilbereich (28a).Exhaust system ( 12 ) an internal combustion engine ( 10 ) with a particle filter ( 16 ) or catalyst ( 14 ) with a through-flow of the exhaust gas and substantially cylindrical shaped body ( 20 ), which at least partially with a catalytically active material ( 40 ), characterized in that the specific amount of the catalytically active material ( 40 ) in a first and radially outer portion ( 28b ) of the shaped body ( 20 ) is smaller than in a second and radial inner portion ( 28a ). Abgasanlage (12) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials (30) in einem stromaufwärtigen Teilbereich (28d) des Formkörpers (20) größer ist als in einem stromabwärtigen Bereich (28c).Exhaust system ( 12 ) according to claim 7, characterized in that the specific amount of the catalytically active material ( 30 ) in an upstream subregion ( 28d ) of the shaped body ( 20 ) is greater than in a downstream region ( 28c ). Abgasanlage (12) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dass sich die spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials (40) von einem Ort (28a) des Formkörpers (20) zu einem anderen Ort (28b) kontinuierlich ändert.Exhaust system ( 12 ) according to one of claims 7 or 8, that the specific amount of the catalytically active material ( 40 ) from one place ( 28a ) of the shaped body ( 20 ) to another place ( 28b ) changes continuously. Abgasanlage (12) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dass sich die spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials (40) von einem Ort (28a) des Formkörpers (20) zu einem anderen Ort (28b) sprunghaft ändert.Exhaust system ( 12 ) according to one of claims 7 to 9, that the specific amount of the catalytically active material ( 40 ) from one place ( 28a ) of the shaped body ( 20 ) to another place ( 28b ) changes abruptly. Abgasanlage (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das katalytische wirksame Material (40) hydrophile Eigenschaften aufweist, und dass mindestens der erste Teilbereich (28b), in dem die spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials (40) vergleichsweise gering ist, eine vor dem katalytisch wirksamen Material (40) aufgebrachte Schicht mit einem hydrophoben Material (30) umfasst.Exhaust system ( 12 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the catalytic active material ( 40 ) has hydrophilic properties, and that at least the first subregion ( 28b ), in which the specific amount of the catalytically active material ( 40 ) is comparatively low, one in front of the catalytically active material ( 40 ) applied layer with a hydrophobic material ( 30 ).
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