DE102010055147A1 - Four-way catalyst for cleaning exhaust gas of temporarily stoichiometric fueled internal combustion engine, particularly petrol engine, of vehicle, has ceramic support body, which is provided with particle filter function - Google Patents

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Abstract

The four-way catalyst (10) has a ceramic support body (12), which is provided with a particle filter function for retention of carbonaceous particles. A wash coat coating (18) is arranged on a partial region of the ceramic support body. Two sections (22,24) are provided, which are different from each other in characteristic of the wash coat coating.

Description

Die Erfindung betrifft einen Vier-Wege-Katalysator für zumindest zeitweise stöchiometrisch (Lambda = 1) betriebene Verbrennungsmotoren, insbesondere Ottomotoren, eine Verwendung des Vier-Wege-Katalysators sowie ein Fahrzeug, welches einen solchen aufweist.The invention relates to a four-way catalyst for at least temporarily stoichiometric (lambda = 1) operated internal combustion engines, in particular gasoline engines, a use of the four-way catalyst and a vehicle having such.

Die Ausstattung von mit Dieselmotoren betriebenen Fahrzeugen mit Partikelfiltern zur Absenkung kohlenstoffhaltiger partikulärer Emissionen ist heutige Praxis und in vielen Ländern gesetzlich vorgeschrieben. Zudem gibt es im dieselmotorischen Bereich auch Ansätze, die Partikelrückhaltefunktion sowie katalytische Funktionen in gemeinsamen Bauteilen zu kombinieren.Equipping diesel-fueled vehicles with particulate filters to reduce carbonaceous particulate emissions is today's practice and is required by law in many countries. In addition, there are also approaches in the diesel engine sector to combine the particle retention function and catalytic functions in common components.

EP 1 837 495 A1 beschreibt ein kombiniertes Abgasnachbehandlungssystem für eine mager betriebene Brennkraftmaschine, welches einen Oxidationskatalysator zur Konvertierung von Kohlenmonoxid CO und unverbrannten Kohlenwasserstoffen HC, einen NOx-Speicherkatalysator zum Speichern und Reduzieren von Stickoxiden NOx sowie einen Partikelfilter zum Sammeln und Verbrennen von Rußpartikeln aufweist. Der Oxidationskatalysator, der NOx-Speicherkatalysator und der Partikelfilter sind in dieser Reihenfolge in Reihe geschaltet und können insbesondere auf einem gemeinsamen Trägersubstrat angeordnet sein. EP 1 837 495 A1 describes a combined exhaust aftertreatment system for a lean burn internal combustion engine having an oxidation catalyst for converting carbon monoxide CO and unburned hydrocarbons HC, a NO x storage catalyst for storing and reducing nitrogen oxides NO x, and a particulate filter for collecting and burning soot particles. The oxidation catalyst, the NO x storage catalyst and the particulate filter are connected in series in this order and in particular may be arranged on a common carrier substrate.

Aus DE 10 2008 037 156 A1 ist ein Katalysator für magerlauffähige Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, bekannt, der eine Partikelfilterfunktion aufweist sowie verschiedene katalytisch aktive Komponenten, die einerseits Kohlenmonoxid CO und Kohlenwasserstoffe HC im Magerbetrieb umsetzen und andererseits im Fettbetrieb Stickoxide NOx zu Ammoniak NH3 umsetzen. Letzteres dient in einem dem Vier-Wege-Katalysator nachgeschalteten SCR-Katalysator als Reduktionsmittel für die NOx-Konvertierung im Magerbetrieb.Out DE 10 2008 037 156 A1 is a catalyst for lean-running internal combustion engines, in particular diesel engines, known which has a particulate filter function and various catalytically active components, on the one hand convert carbon monoxide CO and HC hydrocarbons in lean operation and on the other hand convert nitrogen oxides NO x to ammonia NH 3 in rich operation. The latter is used in a downstream of the four-way catalyst SCR catalyst as a reducing agent for NO x conversion in lean operation.

Anders als bei Dieselmotoren sind bei Ottomotoren hingegen derzeit nur gasförmige Abgasbestandteile gesetzlich limitiert. So sind Ottomotoren, die ständig oder zumindest zeitweise mit einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Gemisch betrieben werden, üblicherweise lediglich mit einem Katalysator mit einer katalytischen Drei-Wege-Beschichtung ausgestattet, welche einerseits die Abgaskomponenten Kohlenmonoxid (CO) und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) zu Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O) oxidieren und andererseits Stickoxide (NOx) zu Stickstoff (N2) reduziert.Unlike diesel engines, however, only gaseous exhaust components are currently legally limited in gasoline engines. Thus, gasoline engines that are operated continuously or at least temporarily with a stoichiometric air-fuel mixture, usually only equipped with a catalytic converter with a three-way catalytic coating, which on the one hand the exhaust components carbon monoxide (CO) and unburned hydrocarbons (HC) Carbon dioxide (CO 2 ) and water (H 2 O) oxidize and on the other hand reduces nitrogen oxides (NO x ) to nitrogen (N 2 ).

Der Wunsch nach einer weiteren Reduzierung von Emissionen sowie zukünftig zu erwartende gesetzliche Abgasgrenzwerte, beispielsweise in Europa und in den USA, führen zu dem Erfordernis, auch bei Ottomotoren die Partikelemissionen hinsichtlich der Partikelmasse (PM) sowie der Partikelanzahl (PA) zu senken. Dabei sollten alle Grenzwerte mindestens über eine definierte Fahrzeuglebensdauer eingehalten werden. Dies kann den Einsatz von Partikelfiltern auch für Ottomotoren erfordern.The desire for a further reduction of emissions as well as future expected exhaust emission limits, for example in Europe and in the USA, lead to the requirement to lower particulate matter (PM) and particulate matter (PA) emissions for gasoline engines as well. All limit values should be adhered to for at least a defined vehicle life. This may require the use of particulate filters for gasoline engines as well.

Wünschenswert wäre ein Katalysatorkonzept für Ottomotoren, bei dem ein Drei-Wege-Katalysator mit einer Partikelrückhaltefunktion in einem einzigen Katalysator mit einem gemeinsamen Trägerkörper realisiert ist (Vier-Wege-Katalysator). Als Trägerkörper für Katalysatoren, wie auch für Partikelfilter, kommen keramische Substrate zur Anwendung. Bekannte Katalysatorträger für den ottomotorischen Bereich haben aufgrund der strengen Abgasgrenzwerte im Vergleich zu bekannten Dieselpartikelfiltern viel höhere Zelldichten und viel geringere Trägerwandstärken. Fertigungsbedingt lassen sich jedoch die Zelldichte für Partikelfilter nicht beliebig erhöhen und festigkeitsbedingt die Wandstärken nicht beliebig reduzieren. Aufgrund der damit verbundenen vergleichsweise großen Wärmekapazität des Trägers erfolgt nach einem Kaltstart die für die katalytische Aktivität notwendige Erwärmung nur langsam und die kritische Light-off-Temperatur wird erst spät erreicht, was sich negativ auf die Kaltstartemissionen auswirkt. Erschwerend kommt die durch die katalytische Beschichtung, insbesondere die so genannte Washcoat-Beschichtung, hervorgerufene vergrößerte Wandstärke und Wärmekapazität hinzu. Diese Gründe haben bisher praxisrelevante Konzepte für einen so genannten Vier-Wege-Katalysator für Ottomotoren verhindert.It would be desirable to have a catalytic converter concept for gasoline engines in which a three-way catalyst with a particle retention function is realized in a single catalyst with a common carrier body (four-way catalyst). As a carrier for catalysts, as well as for particulate filter, ceramic substrates are used. Known catalyst carriers for the Otto engine sector have much higher cell densities and much lower carrier wall thicknesses in comparison to known diesel particle filters due to the strict exhaust gas limit values. However, due to production reasons, the cell density for particle filters can not be increased arbitrarily and due to the strength of the wall thicknesses can not be reduced arbitrarily. Due to the associated comparatively large heat capacity of the carrier takes place after a cold start necessary for the catalytic activity heating only slowly and the critical light-off temperature is reached late, which has a negative effect on the cold-start emissions. To make matters worse by the catalytic coating, in particular the so-called washcoat coating, caused increased wall thickness and heat capacity added. These reasons have hitherto prevented practice-relevant concepts for a so-called four-way catalytic converter for gasoline engines.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Vier-Wege-Katalysator für zumindest zeitweise stöchiometrisch betriebene Verbrennungsmotoren, insbesondere für Ottomotoren, vorzuschlagen. Idealerweise sollte der Vier-Wege-Katalysator eine ausreichend schnelle Erwärmung und somit ein schnelles Erreichen der Light-off-Temperatur erlauben.The invention is therefore based on the object, a four-way catalyst for at least temporarily stoichiometric combustion engines, in particular for gasoline engines, to propose. Ideally, the four-way catalyst should allow a sufficiently rapid heating and thus a rapid achievement of the light-off temperature.

Diese Aufgaben werden durch einen Katalysator, seine Verwendung sowie ein Fahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.These objects are achieved by a catalytic converter, its use and a vehicle having the features of the independent claims.

Der Vier-Wege-Katalysator gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen keramischen Trägerkörper, der eine Partikelfilterfunktion zur Rückhaltung kohlenstoffhaltiger Partikel aufweist; zumindest eine auf zumindest einem Teilbereich des keramischen Trägerkörpers angeordnete Washcoat-Beschichtung, welche zumindest abschnittsweise zumindest eine Sauerstoff speichernde Komponente aufweist; sowie zumindest eine auf zumindest einem Teilbereich der Washcoat-Beschichtung geträgerte katalytisch aktive Komponente, welche geeignet ist, unter einer zumindest annähernd stöchiometrischen Abgasatmosphäre Kohlenwasserstoffe (HC), Kohlenmonoxid (CO) und Stickoxide (NOx) katalytischen zu konvertieren. Erfindungsgemäß weist der Katalysator zumindest zwei Abschnitte auf, die sich zumindest in ihrer Washcoat-Beschichtung voneinander unterscheiden.The four-way catalyst according to the present invention comprises a ceramic carrier body having a particulate filter function for retaining carbonaceous particles; at least one arranged on at least a portion of the ceramic support body washcoat coating which at least partially has at least one oxygen-storing component; and at least one catalytically active component supported on at least a portion of the washcoat coating, which is suitable Under an at least approximately stoichiometric exhaust gas atmosphere hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NO x ) catalytic convert. According to the invention, the catalyst has at least two sections which differ from each other at least in their washcoat coating.

Durch die erfindungsgemäß bezüglich einer inneren Oberfläche des Trägerkörpers inhomogene Washcoat-Beschichtung wird ermöglicht, die Washcoat-Eigenschaften so auszuwählen, dass ein früher Light-off des Katalysators gewährleistet ist und somit die Kaltstartemissionen reduziert werden. Anders als bei dem im Stand der Technik bekannten „Zonecoating”, bei dem ein Trägerkörper eine homogene über den gesamten Trägerkörper gleichbleibende Washcoat-Beschichtung, aber Zonen mit unterschiedlichen Edelmetallen aufweist, unterscheiden sich die Zonen des erfindungsgemäßen Katalysators in ihrer Washcoat-Beschichtung, insbesondere in einer flächenbezogenen Washcoat-Masse (oder Washcoat-Dicke), einer chemischen Washcoat-Zusammensetzung, einer Art der Sauerstoff speichernden Komponente und/oder einer flächenbezogenen Masse der Sauerstoff speichernden Komponente. Mit anderen Worten kann die Washcoat-Beschichtung in ihrer chemischen Zusammensetzung bezüglich der Washcoat-Grundsubstanz und/oder der Sauerstoff speichernden Komponente variieren und/oder in den flächenbezogenen Mengen der Washcoat-Grundsubstanz und/oder der Sauerstoff speichernden Komponente.The inhomogeneous according to the invention with respect to an inner surface of the carrier body washcoat coating is made possible to select the washcoat properties so that an early light-off of the catalyst is ensured and thus the cold start emissions are reduced. Unlike in the "zone coating" known in the prior art, in which a carrier body has a homogeneous washcoat coating over the entire carrier body, but zones with different noble metals, the zones of the inventive catalyst differ in their washcoat coating, in particular a surface-related washcoat mass (or washcoat thickness), a chemical washcoat composition, a type of oxygen-storing component and / or a mass per unit area of the oxygen-storing component. In other words, the washcoat coating may vary in its chemical composition with respect to the washcoat base substance and / or the oxygen-storing component and / or in the surface-related amounts of the washcoat base substance and / or the oxygen-storing component.

In bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, dass ein erster, stromaufwärtiger Abschnitt des Katalysators eine niedrigere flächenbezogene Washcoat-Masse (bzw. Schichtdicke) aufweist als ein zweiter Abschnitt des Katalysators, der relativ zum ersten Abschnitt stromabwärtig bezüglich eines Strömungsweges des Abgases innerhalb des Katalysators liegt. Durch die relativ geringe Masse des Washcoats im ersten, stromaufwärtigeren Abschnitt wird in diesem Bereich eine vergleichsweise geringe Wärmekapazität erreicht, die nach einem Kaltstart zu einem schnellen Erwärmen des Abschnitts und somit zu einem schnellen Anspringen des stromaufwärtigen Abschnitts führt. Ist der erste Abschnitt erst einmal erwärmt, kommt es aufgrund der Exothermie der katalytischen Umsetzungen der gasförmigen Abgaskomponenten zu einem schnellen weiteren Erwärmen in diesem Abschnitt und durch die hohen Abgastemperaturen auch des/der nachfolgenden Abschnitte.In a preferred embodiment, it is provided that a first, upstream portion of the catalyst has a lower area-related washcoat mass than a second portion of the catalyst that is downstream relative to the first portion with respect to a flow path of the exhaust gas within the catalyst. Due to the relatively low mass of the washcoat in the first, upstream section, a comparatively low heat capacity is achieved in this area, which after a cold start leads to a rapid heating of the section and thus to a rapid start-up of the upstream section. Once the first section has been heated, due to the exothermic nature of the catalytic reactions of the gaseous exhaust gas components, rapid further heating in this section and the high exhaust gas temperatures also occur in the subsequent section (s).

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist ein erster, stromaufwärtiger Abschnitt des Katalysators eine niedrigere flächenbezogene Masse der Sauerstoff speichernden Komponente und/oder eine Sauerstoff speichernden Komponente geringerer Sauerstoffspeicherfähigkeit auf als ein zweiter, stromabwärtiger Abschnitt des Katalysators. Auf diese Weise weist der erste Abschnitt eine vergleichsweise geringe oder sogar keine Sauerstoffspeicherkapazität (OSC) auf, so dass der im Abgas enthaltene Sauerstoff nicht gespeichert wird und in weiter abgeschiedene Bereiche des Katalysators strömt, wo er zur Oxidation abgeschiedener Partikel zur Verfügung steht. In sauerstoffreichen Betriebspunkten des Motors findet somit eine Regeneration des Katalysators statt, ohne dass gesonderte Kraftstoff zehrende motorische Maßnahmen zur Partikelregeneration ergriffen werden müssen. Bei geeigneter Auslegung der Beschichtungen wird ein kontinuierlich regenerierender Katalysator ermöglicht.In a further advantageous embodiment, a first, upstream section of the catalyst has a lower surface-related mass of the oxygen-storing component and / or an oxygen-storing component of lower oxygen storage capability than a second, downstream section of the catalyst. In this way, the first portion has a comparatively low or even no oxygen storage capacity (OSC), so that the oxygen contained in the exhaust gas is not stored and flows into further separated regions of the catalyst, where it is available for the oxidation of deposited particles. In oxygen-rich operating points of the engine, a regeneration of the catalyst thus takes place without separate fuel-consuming engine measures for particle regeneration having to be taken. With a suitable design of the coatings, a continuously regenerating catalyst is made possible.

Der erfindungsgemäße Vier-Wege-Katalysator erlaubt einerseits die Reduzierung kohlenstoffhaltiger Partikel, insbesondere von Rußpartikeln, und verfügt andererseits über die Funktion eines Drei-Wege-Katalysators, indem er Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert und Stickoxide zu Stickstoff reduziert. Zu diesem Zweck kann die katalytisch aktive Komponente die Edelmetalle Platin, Palladium und/oder Rhodium aufweisen, wobei insbesondere die Kombination Platin und Rhodium oder die Kombination Palladium und Rhodium bevorzugt sind.On the one hand, the four-way catalyst according to the invention permits the reduction of carbonaceous particles, in particular of soot particles, and on the other hand has the function of a three-way catalyst by oxidizing carbon monoxide and hydrocarbons to carbon dioxide and water and reducing nitrogen oxides to nitrogen. For this purpose, the catalytically active component may comprise the noble metals platinum, palladium and / or rhodium, with the combination of platinum and rhodium or the combination of palladium and rhodium in particular being preferred.

Zusätzlich zur zonenweise Variation der Washcoat-Beschichtung können die zumindest zwei Abschnitte sich auch in ihrer Zusammensetzung der katalytisch aktiven Komponente und/oder in einer flächenbezogenen Masse der katalytisch aktiven Komponente voneinander unterscheiden. Beispielsweise kann in einem stromabwärtigeren Abschnitt eine höhere Masse (Beladung) mit der katalytisch aktiven Komponente vorgesehen sein, um in diesen Bereichen hohe Temperaturen zu erzeugen und den (kontinuierlichen) Partikelabbrand zu unterstützen.In addition to the zone-by-zone variation of the washcoat coating, the at least two sections may also differ in their composition of the catalytically active component and / or in a surface-related mass of the catalytically active component. For example, a higher mass (loading) with the catalytically active component can be provided in a downstream section in order to generate high temperatures in these areas and to assist the (continuous) particle burnup.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der keramische Trägerkörper eine so genannte Wandstromfilterstruktur auf. In einer solchen Partikelfilterarchitektur ist ein Teil der im Substrat vorhandenen Strömungskanäle eintrittsseitig geschlossen (Austrittskanäle) und der andere Teil eintrittsseitig offen (Eintrittskanäle). Auf diese Weise ist das in einen Eintrittskanal einströmende Abgas gezwungen, von einer Anströmfläche des Eintrittskanals durch die keramische Wandung zu strömen, um über eine Abströmfläche der Wandung in einen Austrittskanal zu gelangen. Durch das wenigstens einmalige Passieren einer Wandung wird ein sehr hoher Filterwirkungsgrad erzielt.According to a further preferred embodiment, the ceramic carrier body has a so-called wall-flow filter structure. In such a particle filter architecture, part of the flow channels present in the substrate are closed on the inlet side (outlet channels) and the other part open on the inlet side (inlet channels). In this way, the exhaust gas flowing into an inlet channel is forced to flow from an inflow surface of the inlet channel through the ceramic wall, in order to pass via an outflow surface of the wall into an outlet channel. By passing a wall at least once a very high filter efficiency is achieved.

Insbesondere in der vorstehend geschilderten Wandstromfilterstruktur ist es möglich, dass die unterschiedlich beschichteten Abschnitte nicht nur in axialer Richtung zueinander angeordnet sind, das heißt in Hauptströmungsrichtung des Abgases, sondern auch in radialer Richtung, das heißt quer zur Hauptströmungsrichtung. Beispielsweise können die Eintrittskanäle, das heißt die Anströmflächen, einen anderen Washcoat aufweisen als die Austrittskanäle, das heißt die Abströmflächen. Mit anderen Worten kann der Katalysator entlang seines Längsschnitts und/oder entlang seines Querschnitts variierende Beschichtungen aufweisen, wodurch ein hohe Anzahl an Möglichkeiten, die Beschichtungscharakteristik an die örtlichen Erfordernisse anzupassen, existiert und der Katalysator optimal ausgelegt werden kann.In particular, in the above-described wall-flow filter structure, it is possible that the differently coated portions are arranged not only in the axial direction to each other, that is in the main flow direction of the exhaust gas, but also in the radial direction, that is transverse to Main flow direction. For example, the inlet channels, that is to say the inflow surfaces, may have a different washcoat than the outlet channels, that is to say the outflow surfaces. In other words, the catalyst can have varying coatings along its longitudinal section and / or along its cross section, whereby a large number of options for adapting the coating characteristics to the local requirements exists and the catalyst can be optimally designed.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung des vorstehend beschriebenen Vier-Wege-Katalysators zur Reinigung eines Abgases eines zumindest zeitweise stöchiometrisch betriebenen Verbrennungsmotors, insbesondere eines Ottomotors.Another aspect of the present invention relates to the use of the four-way catalyst described above for purifying an exhaust gas of an at least temporarily stoichiometric combustion engine, in particular a gasoline engine.

Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem zumindest zeitweise stöchiometrisch betriebenen Verbrennungsmotor und eine diesem angeschlossene Abgasanlage, die einen erfindungsgemäßen Vier-Wege-Katalysator enthält. Hier kann einerseits ein Einkatalysatorkonzept realisiert werden, in dem der Vier-Wege-Katalysator als einziger Katalysator enthalten ist, vorzugsweise an einer motornahen Einbaulage. In alternativer Ausgestaltung ist der Vier-Wege-Katalysator Teil eines Mehrkatalysatorkonzepts, bei dem dem Vier-Wege-Katalysator nach der vorliegenden Erfindung ein Vorkatalysator vorgeschaltet ist, der insbesondere als Drei-Wege-Katalysator ausgestaltet sein kann. In diesem Konzept ist der. Vier-Wege-Katalysator bevorzugt an einer Unterbodeneinbaulage vorgesehen. In einer weiteren Ausgestaltung eines Mehrkatalysatorkonzepts ist der erfindungsgemäße Vier-Wege-Katalysator an einer motornahen Position angeordnet und erfüllt somit die Funktion eines schnell startenden Vorkatalysators und ein herkömmlicher Drei-Wege-Katalysator befindet sich in einer Unterbodeneinbaulage.Yet another aspect of the present invention relates to a vehicle having an at least temporarily stoichiometric combustion engine and an exhaust system connected thereto, which contains a four-way catalyst according to the invention. Here, on the one hand, a single-catalyst concept can be realized, in which the four-way catalyst is contained as a single catalyst, preferably at a mounting position close to the engine. In an alternative embodiment, the four-way catalyst is part of a Mehrkatalysatorkonzepts, in which the four-way catalyst according to the present invention is preceded by a precatalyst, which may be configured in particular as a three-way catalyst. In this concept is the. Four-way catalyst preferably provided on an underbody mounting position. In a further embodiment of a multi-catalyst concept, the four-way catalyst according to the invention is arranged at a position close to the engine and thus fulfills the function of a fast-starting precatalyst and a conventional three-way catalyst is in an underfloor installation position.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the remaining, mentioned in the dependent claims characteristics.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention will be explained below in embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 schematisch ein Vier-Wege-Katalysator gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Längsschnittdarstellung; 1 schematically a four-way catalyst according to the present invention in a longitudinal sectional view;

2 einen Verbrennungsmotor mit Abgasanlage mit einem Einkatalysatorkonzept, 2 an internal combustion engine with exhaust system with a single catalytic converter concept,

3 einen Verbrennungsmotor mit Abgasanlage mit einem Zweikatalysatorkonzept nach einer ersten Ausgestaltung und 3 an internal combustion engine with exhaust system with a dual catalytic converter according to a first embodiment and

4 einen Verbrennungsmotor mit Abgasanlage mit einem Zweikatalysatorkonzept nach einer zweiten Ausgestaltung. 4 an internal combustion engine with exhaust system with a dual catalytic converter according to a second embodiment.

1 zeigt einen Ausschnitt eines insgesamt mit 10 bezeichneten Vier-Wege-Katalysators gemäß der vorliegenden Erfindung in einer stark vergrößerten Darstellung im Längsschnitt des Katalysators. Im oberen Teil der Figur ist eine weitere Vergrößerung eines Detailausschnitts gezeigt. 1 shows a section of a total with 10 designated four-way catalyst according to the present invention in a greatly enlarged view in longitudinal section of the catalyst. In the upper part of the figure, a further enlargement of a detail is shown.

Der Katalysator 10 weist einen keramischen porösen Trägerkörper 12 auf, der beispielsweise aus dem Werkstoff Cordierit, Siliziumcarbid, Aluminiumtitanat oder dergleichen vorzugsweise einstückig gefertigt ist. Der Trägerkörper ist vorzugsweise als so genannter Wandstromfilter ausgestaltet. Das bedeutet, dass ein Teil der parallelen Strömungskanäle, nämlich die Eintrittskanäle 14, eingangsseitig geöffnet und ausgangsseitig geschlossen sind. Der andere Teil der Strömungskanäle, die Austrittskanäle 16, hingegen sind eingangsseitig geschlossen und ausgangsseitig offen. In bevorzugter Ausgestaltung wechseln sich die Eintrittskanäle 14 und Austrittskanäle 16 ab. Ein in die Eintrittskanäle 14 des Katalysators einströmendes Abgas (siehe horizontale Pfeile) ist somit gezwungen, die seitlichen Wandungen zu durchströmen, um in die Austrittskanäle 16 zu gelangen und von dort den Katalysator 10 zu verlassen. Beim Passieren der keramischen Wandungen werden partikuläre Bestandteile des Abgases, insbesondere kohlenstoffhaltige Partikel zurückgehalten und lagern auf der Oberfläche aber auch in tieferen Schichten des keramischen Materials ab. Der Trägerkörper 12 weist typischerweise eine Zelldichte im Bereich von 150 bis 500 cpsi (cells per square inch = Zellen pro Quadratzoll) auf, insbesondere im Bereich von 200 bis 400 cpsi, bei einer Wandstärke im Bereich von 5 bis 12 mil (entspricht 1/1000 Zoll (= 25,4 μm)), insbesondere von 8 bis 10 mil.The catalyst 10 has a ceramic porous carrier body 12 on, for example, made of the material cordierite, silicon carbide, aluminum titanate or the like is preferably made in one piece. The carrier body is preferably designed as a so-called wall-flow filter. This means that part of the parallel flow channels, namely the inlet channels 14 , opened on the input side and closed on the output side. The other part of the flow channels, the outlet channels 16 on the other hand, the input side is closed and the output side is open. In a preferred embodiment, the inlet channels change 14 and exit channels 16 from. One in the entrance channels 14 the exhaust gas flowing in from the catalytic converter (see horizontal arrows) is thus forced to flow through the lateral walls in order to enter the outlet channels 16 to get to and from there the catalyst 10 to leave. When passing through the ceramic walls particulate constituents of the exhaust gas, in particular carbonaceous particles are retained and deposited on the surface but also in deeper layers of the ceramic material. The carrier body 12 typically has a cell density in the range of 150 to 500 cpsi (cells per square inch), especially in the range of 200 to 400 cpsi, with a wall thickness in the range of 5 to 12 mils (equivalent to 1/1000 inch (= 25.4 μm)), in particular from 8 to 10 mil.

Eine innere Oberfläche des Trägerkörpers 12, das heißt der Strömungskanäle 14, 16, weist zumindest bereichsweise eine Washcoat-Beschichtung 18 auf. Hierbei handelt es sich um ein poröses, Oberflächen vergrößerndes Material, typischerweise ein Metalloxid, wie Aluminiumoxid Al2O3. Diesem Grundmaterial kann ferner noch ein Sauerstoff speicherndes Material beigemengt sein, das in einer sauerstoffhaltigen Abgasatmosphäre den molekularen Sauerstoff reversibel bindet. Beispielsweise können als Sauerstoff speichernde Materialien Metalloxide, wie Cer(IV)oxid CeO2 und/oder Zirkonium(IV)oxid ZrO2, Einsatz finden.An inner surface of the carrier body 12 that is the flow channels 14 . 16 , Has at least partially a washcoat coating 18 on. This is a porous, surface-increasing material, typically a metal oxide, such as alumina Al 2 O 3 . In addition, an oxygen-storing material that reversibly binds the molecular oxygen in an oxygen-containing exhaust gas atmosphere may be added to this base material. For example, metal oxides such as cerium (IV) oxide CeO 2 and / or zirconium (IV) oxide ZrO 2 can be used as oxygen-storing materials.

Auf einer äußeren und teilweise inneren Oberfläche der Washcoat-Beschichtung 18 befindet sich zumindest eine katalytisch aktive Komponente 20, die geeignet ist, die Abgasbestandteile unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC), Kohlenmonoxid (CO) und Stickoxide (NOx) zumindest unter einer zumindest annähernd stöchiometrischen Abgasatmosphäre katalytisch in Kohlendioxid (CO2), Wasser (H2O) und molekularen Stickstoff (N2) zu konvertieren. Zu diesem Zweck werden insbesondere Edelmetalle eingesetzt, wobei Platin (Pt) und/oder Palladium (Pd) die Umsetzung von HC und CO katalysieren und Rhodium (Rh) die Umsetzung von NOx. Beispielsweise kann eine Kombination aus Pt und Rh oder aus Pd und Rh Verwendung finden.On an outer and partially inner surface of the washcoat coating 18 there is at least one catalytically active component 20 , which is suitable, the exhaust components unburned hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NO x ) at least under an at least approximately stoichiometric exhaust gas atmosphere to convert catalytically into carbon dioxide (CO 2 ), water (H 2 O) and molecular nitrogen (N 2 ). For this purpose, in particular noble metals are used, wherein platinum (Pt) and / or palladium (Pd) catalyze the reaction of HC and CO and rhodium (Rh) the reaction of NO x . For example, a combination of Pt and Rh or of Pd and Rh can be used.

Die katalytisch aktive Komponente 20 liegt in einer möglichst feinen partikulären Verteilung auf dem Washcoat geträgert vor, um eine möglichst große katalytische Oberfläche zu bieten.The catalytically active component 20 is supported in the finest possible particulate distribution on the washcoat in order to provide the largest possible catalytic surface.

Durch die katalytische Beschichtung weist der Katalysator 10 einerseits eine drei-wege-katalytische Funktion auf und durch die Partikelrückhaltefunktion, insbesondere in Form der Wandstromfilterstruktur, eine Partikelfilterfunktion, so dass der Katalysator 10 als Vier-Wege-Katalysator bezeichnet werden kann.Due to the catalytic coating, the catalyst 10 on the one hand, a three-way catalytic function on and by the particle retention function, in particular in the form of the wall-flow filter structure, a particle filter function, so that the catalyst 10 can be referred to as a four-way catalyst.

Der erfindungsgemäße Vier-Wege-Katalysator 10 weist nun zumindest zwei oder mehr Abschnitte auf, die sich in zumindest einer Eigenschaft der Washcoat-Beschichtung 18 voneinander unterscheiden. Insbesondere können sich die Abschnitte in der Washcoat-Masse beziehungsweise der Schichtdicke der Washcoat-Beschichtung 18 bezogenen auf die Trägerkörperfläche unterscheiden und/oder in der chemischen Washcoat-Zusammensetzung, das heißt dem Washcoat-Grundmaterial. Weiterhin können sich die Abschnitte in der Art der Sauerstoffspeicherkomponente und/oder einer flächenbezogenen Masse der Sauerstoffspeicherkomponente voneinander unterscheiden. Dabei werden die Eigenschaften des Washcoats in den verschiedenen Abschnitten vorzugsweise einerseits so gewählt, dass der Katalysator 10 seine Light-off-Temperatur nach einem Motorkaltstart möglichst schnell erreicht, und andererseits, dass der Vier-Wege-Katalysator 10 bezüglich der abgeschiedenen Partikel sich möglichst weitgehend kontinuierlich regeneriert.The four-way catalyst according to the invention 10 now has at least two or more sections, resulting in at least one property of the washcoat coating 18 differ from each other. In particular, the sections may be in the washcoat mass or the layer thickness of the washcoat coating 18 differ based on the carrier body surface and / or in the chemical washcoat composition, that is, the washcoat base material. Furthermore, the sections may differ in the nature of the oxygen storage component and / or a mass per unit area of the oxygen storage component. The properties of the washcoat in the various sections are preferably selected on the one hand such that the catalyst 10 achieved its light-off temperature as quickly as possible after a cold engine start, and on the other hand, that the four-way catalyst 10 Regarding the deposited particles as far as possible continuously regenerated.

In der in 1 dargestellten Ausführung weist der Katalysator 10 einen ersten Abschnitt 22 auf, der insbesondere stromaufwärtig (eingangsseitig) bezüglich einer katalysatorinternen Strömung angeordnet ist. Insbesondere befindet sich im dargestellten Beispiel der erste Abschnitt 22 in einem einströmseitigen Bereich der Eintrittskanäle 14. Ein zweiter Abschnitt 24 befindet sich in einem bezüglich des ersten Abschnitts 22 stromabwärtigen Bereich des Katalysators 10, insbesondere in Bereichen der Eintrittskanäle 14 stromab des ersten Abschnitts 22 sowie in den Austrittskanälen 16.In the in 1 illustrated embodiment, the catalyst 10 a first section 22 in particular arranged upstream (input side) with respect to an in-catalyst flow. In particular, the first section is located in the illustrated example 22 in an inflow-side region of the inlet channels 14 , A second section 24 is in a respect to the first section 22 downstream region of the catalyst 10 , Especially in areas of the inlet channels 14 downstream of the first section 22 as well as in the outlet channels 16 ,

In vorteilhafter Ausführung weist der erste, stromaufwärtige Abschnitt 22 eine niedrigere flächenbezogene Washcoat-Masse auf als der zweite, stromabwärtige Abschnitt 24. Dies kann etwa durch eine geringere Schichtdicke der Washcoat-Beschichtung 18 des ersten Abschnitts 24 erreicht werden. Auf diese Weise wird eine niedrigere Wärmekapazität des ersten Abschnitts 22 erzielt. Gleichzeitig ist vorgesehen, dass der erste Abschnitt 22 über eine ausreichende Konzentration der katalytisch aktiven Komponente/n 20 verfügt. Durch die geringe Wärmekapazität wird nach einem Kaltstart durch das heiße Abgas eine rasche Erwärmung des vorderen Abschnitts 22 erzielt. Sobald die katalytisch aktive Komponente 20 einen gewissen Konvertierungsumsatz leistet, wird durch die Exothermie der katalysierten Reaktionen die weitere Erwärmung des vorderen Abschnitts 22 beschleunigt und auch der oder die nachfolgenden Abschnitte 24 erwärmt. Somit werden die Startemissionen und damit die Gesamtemissionen gasförmiger Schadstoffe eines Fahrzyklus gesenkt. Der erste Abschnitt 22 kann funktionell somit wie ein herkömmlicher Vorkatalysator (Startkatalysator) aufgefasst werden.In an advantageous embodiment, the first, upstream section 22 a lower area-based washcoat mass than the second, downstream section 24 , This can be achieved by a smaller layer thickness of the washcoat coating 18 of the first section 24 be achieved. In this way, a lower heat capacity of the first section 22 achieved. At the same time it is envisaged that the first section 22 over a sufficient concentration of the catalytically active component (s) 20 features. Due to the low heat capacity is a rapid warming of the front section after a cold start by the hot exhaust gas 22 achieved. Once the catalytically active component 20 makes a certain conversion conversion, the further heating of the front section is due to the exothermic nature of the catalyzed reactions 22 accelerated and also the one or more subsequent sections 24 heated. Thus, the starting emissions and thus the total emissions of gaseous pollutants of a driving cycle are reduced. The first paragraph 22 can be functionally understood as a conventional precatalyst (starting catalyst).

Darüber hinaus kann der erste, stromauwärtige Abschnitt 22 eine niedrigere flächenbezogene Masse der Sauerstoffspeicherkomponente und/oder eine Sauerstoffspeicherkomponente geringerer Sauerstoffspeicherfähigkeit aufweisen als der zweite, stromabwärtige Abschnitt 24. Eine niedrigere flächenbezogene Masse der Sauerstoffspeicherkomponente kann in einfacher Ausgestaltung bereits durch die geringere Washcoat-Masse im vorderen Abschnitt 22 realisiert werden oder durch eine gezielt geringe Zumischung der Sauerstoffspeicherkomponente in das Washcoat-Grundmaterial. Durch die genannten Maßnahmen wird eine vergleichsweise niedrige Sauerstoffspeicherkapazität (OSC für Oxygen storage capacity) im ersten Abschnitt 22 erreicht. Dies führt dazu, dass der mit dem Abgas in die Eintrittskanäle 14 einströmende Sauerstoff nicht oder nur in geringem Maß im vorderen Abschnitt 22 gebunden wird, sondern direkt in stromabwärtigere Bereiche des Katalysators 10, insbesondere des zweiten Abschnitts 24, strömt. Dort kommt er mit abgeschiedenen Partikeln, insbesondere kohlenstoffhaltigen Partikeln, in Kontakt und sorgt bei ausreichenden Abgas- bzw. Katalysatortemperaturen für einen spontanen und kontinuierlichen Abbrand der Partikel.In addition, the first, upstream section 22 have a lower mass per unit area of the oxygen storage component and / or an oxygen storage component of lower oxygen storage capacity than the second, downstream portion 24 , A lower area-related mass of the oxygen storage component can in a simple embodiment already by the lower washcoat mass in the front section 22 be realized or by a deliberately low admixture of the oxygen storage component in the washcoat base material. As a result of the measures mentioned, a comparatively low oxygen storage capacity (OSC) is provided in the first section 22 reached. This causes the exhaust with the inlet channels 14 inflowing oxygen not or only slightly in the front section 22 but directly into downstream areas of the catalyst 10 , in particular the second section 24 , flows. There he comes with deposited particles, in particular carbonaceous particles in contact and ensures sufficient exhaust gas or catalyst temperatures for a spontaneous and continuous burning of the particles.

Im zweiten Abschnitt 24 liegt eine konventionelle Washcoat-Beschichtung 18 vor, wie sie in herkömmlichen Drei-Wege-Katalysatoren üblich ist. Insbesondere weist die Washcoat-Beschichtung 18 eine vergleichsweise hohe OSC auf und eine Drei-Wege-Funktionalität, welche auf den gesamten Fahrzyklus abgestimmt sein sollte.In the second section 24 is a conventional washcoat coating 18 before, as is common in conventional three-way catalysts. In particular, the washcoat coating exhibits 18 a comparatively high OSC and a three-way functionality, which should be adapted to the entire driving cycle.

Die beiden Abschnitte 22 und 24 unterscheiden sich demnach in der Washcoat-Masse, ihrer OSC und ihrer Regenerationsfähigkeit und können darüber hinaus auch Unterschiede bezüglich ihrer Edelmetalle aufweisen. So können unterschiedliche Edelmetalle auf der Anströmseite der Eintrittskanäle 14 und der Abströmseite der Austrittskanäle vorgesehen sein, beispielsweise nur Pt und/oder Pd auf der Abströmseite und nur Rh auf der Abströmseite. The two sections 22 and 24 Accordingly, they differ in the washcoat composition, their OSC and their ability to regenerate, and they may also have differences in their precious metals. Thus, different precious metals on the upstream side of the inlet channels 14 and the downstream side of the outlet channels may be provided, for example, only Pt and / or Pd on the downstream side and only Rh on the downstream side.

Die Länge und Verteilung der Abschnitte 22, 24 kann konzeptbedingt variieren. Die vorstehend beschriebene Washcaot-Beschichtung des ersten Abschnitts 22 kann wie dargstellt nur im vorderen Bereich der Eintrittskanäle 14 vorgesehen sein oder auch zusätzlich im vorderen Bereich der Ausströmkanäle 16 (in 1 auf der linken Seite, nicht dargestellt).The length and distribution of the sections 22 . 24 may vary by concept. The Washcaot coating of the first section described above 22 as dargstellt only in the front region of the inlet channels 14 be provided or in addition in the front region of the discharge channels 16 (in 1 on the left side, not shown).

Die 2, 3 und 4 zeigen drei bevorzugte Verwendungsmöglichkeiten eines Vier-Wege-Katalysators 10 der vorliegenden Erfindung in einem an sich nicht dargestellten Fahrzeug, das durch einen zumindest zeitweise stöchiometrisch, das heißt mit einem Luft-Kraftstoff-Gemisch mit Lambda = 1 betriebenen Verbrennungsmotor 26 angetrieben wird, insbesondere durch einen fremdgezündeten Ottomotor. Ein von dem Verbrennungsmotor 26 produziertes Abgas wird in eine Abgasanlage 28 geleitet, in welcher an einer motornahen Position eine Lambdasonde 30 angeordnet ist, welche den Sauerstoffgehalt des Abgases misst und ein, dem Lambdawert entsprechendes Signal λ an ein nicht dargestelltes Motorsteuergerät übermittelt, das in bekannter Weise die Lambdaregelung des Motors 26 vornimmt.The 2 . 3 and 4 show three preferred uses of a four-way catalyst 10 of the present invention in a vehicle, not shown per se, by an at least temporarily stoichiometric, that is, with an air-fuel mixture with lambda = 1 operated internal combustion engine 26 is driven, in particular by a spark ignited gasoline engine. One of the internal combustion engine 26 produced exhaust gas is in an exhaust system 28 passed, in which at a position close to the engine, a lambda probe 30 is arranged, which measures the oxygen content of the exhaust gas and a, the lambda value corresponding signal λ transmitted to an unillustrated engine control unit, which in a known manner the lambda control of the engine 26 performs.

In 2 ist ein Ein-Katalysator-Konzept realisiert, in dem der erfindungsgemäße Vier-Wege-Katalysators 10 als einziger Katalysator vorgesehen ist. In diesem Fall ist er bevorzugt an einer motornahen Position angeordnet, um ein besonders schnelles Anspringen nach einem Kaltstart zu gewährleisten. Seine katalytische Beschichtung sollte dabei so ausgelegt sein, dass eine ausreichende Konvertierung der gasförmigen Abgaskomponenten HC, CO und NOx über den gesamten Fahrzyklus gewährleistet ist.In 2 is a one-catalyst concept realized in which the inventive four-way catalyst 10 is provided as the sole catalyst. In this case, it is preferably arranged at a position close to the engine, in order to ensure particularly quick starting after a cold start. Its catalytic coating should be designed so that a sufficient conversion of the gaseous exhaust gas components HC, CO and NO x over the entire driving cycle is ensured.

3 zeigt ein Zwei-Katalysator-Konzept, bei dem der Vier-Wege-Katalysators 10 der vorliegenden Erfindung an einer motorfernen Position, insbesondere an einer Unterbodenposition des Fahrzeugs angeordnet ist. In diesem Fall ist dem Vier-Wege-Katalysator 10 ein vergleichsweise kleinvolumiger Vorkatalysator 32 an einer motornahen Einbaulage vorgeschaltet, der vorzugsweise als Drei-Wege-Katalysator ausgebildet ist und für die Konvertierung der Startemissionen verantwortlich ist. Da der Vorkatalysator 32 bereits einen Teil der Schadstoffkonvertierung übernimmt, kann der Vier-Wege-Katalysator 10 eine bedarfsangepasste katalytische Beschichtung aufweisen. Beispielsweise kann er vorwiegend Rhodium zu Umsetzung von NOx aufweisen und vergleichsweise geringe Mengen an Palladium oder Platin. Außerdem kann in diesem Konzept der Vier-Wege-Katalysator 10, insbesondere der erste Abschnitt 22, eine Adsorberkomponente für HC und/oder NOx aufweisen. 3 shows a two-catalyst concept in which the four-way catalyst 10 of the present invention is arranged at a position remote from the engine, in particular at an underfloor position of the vehicle. In this case, the four-way catalyst 10 a comparatively small volume precatalyst 32 upstream of a mounting position close to the engine, which is preferably designed as a three-way catalyst and is responsible for the conversion of the starting emissions. As the precatalyst 32 already takes over part of the pollutant conversion, the four-way catalyst 10 have a demand-adapted catalytic coating. For example, it may predominantly have rhodium for conversion of NO x and comparatively small amounts of palladium or platinum. Moreover, in this concept, the four-way catalyst 10 , especially the first section 22 , have an adsorber component for HC and / or NO x .

In 4 ist der erfindungsgemäße Vier-Wege-Katalysator 10 an einer motornahen Position angeordnet und weist ein vergleichsweise geringes Volumen auf. Durch sein schnelles Erreichen seiner Betriebstemperatur fungiert er als Startkatalysator und reduziert vorwiegend die Startemissionen nach einem Kaltstart. Stromab des Vier-Wege-Katalysators 10 ist ein herkömmlicher Drei-Wege-Katalysator 34 angeordnet, der die Hauptkonvertierungsleistung der gasförmigen Abgasbestandteile übernimmt.In 4 is the four-way catalyst according to the invention 10 arranged at a position close to the engine and has a comparatively small volume. By quickly reaching its operating temperature, it acts as a starting catalyst and reduces primarily the starting emissions after a cold start. Downstream of the four-way catalyst 10 is a conventional three-way catalyst 34 arranged, which takes over the main conversion performance of the gaseous exhaust gas components.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Vier-Wege-KatalysatorFour-way catalyst
1212
keramischer Trägerkörperceramic carrier body
1414
Eintrittskanalinlet channel
1616
Austrittskanaloutlet channel
1818
Washcoat-BeschichtungWashcoat
2020
katalytisch aktive Komponentecatalytically active component
2222
stromaufwärtiger Abschnittupstream section
2424
stromabwärtiger Abschnittdownstream section
2626
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
2828
Abgasanlageexhaust system
3030
Lambdasondelambda probe
3232
Vorkatalysatorprecatalyzer
3434
Drei-Wege-KatalysatorThree-way catalytic converter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1837495 A1 [0003] EP 1837495 A1 [0003]
  • DE 102008037156 A1 [0004] DE 102008037156 A1 [0004]

Claims (13)

Vier-Wege-Katalysator (10) umfassend einen keramischen Trägerkörper (12), der eine Partikelfilterfunktion zur Rückhaltung kohlenstoffhaltiger Partikel aufweist; zumindest eine auf zumindest einem Teilbereich des keramischen Trägerkörpers (12) angeordnete Washcoat-Beschichtung (14), welche zumindest abschnittsweise zumindest eine Sauerstoffspeicherkomponente aufweist; sowie zumindest eine auf zumindest einem Teilbereich der Washcoat-Beschichtung (18) geträgerte katalytisch aktive Komponente (20) zur katalytischen Konvertierung von Kohlenwasserstoffen (HC), Kohlenmonoxid (CO) und Stickoxiden (NOx) unter einer zumindest annähernd stöchiometrischen Abgasatmosphäre, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator (10) zumindest zwei Abschnitte (22, 24) aufweist, die sich in zumindest einer Eigenschaft der Washcoat-Beschichtung (18) voneinander unterscheiden.Four-way catalyst ( 10 ) comprising a ceramic carrier body ( 12 ) having a particulate filter function for retaining carbonaceous particles; at least one on at least a portion of the ceramic carrier body ( 12 ) Washcoat coating ( 14 ), which at least partially has at least one oxygen storage component; and at least one on at least a portion of the washcoat coating ( 18 ) supported catalytically active component ( 20 ) for the catalytic conversion of hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NO x ) under an at least approximately stoichiometric exhaust gas atmosphere, characterized in that the catalyst ( 10 ) at least two sections ( 22 . 24 ), which in at least one property of the washcoat coating ( 18 ) differ from each other. Vier-Wege-Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zumindest zwei Abschnitte (22, 24) in einer flächenbezogenen Washcoat-Masse, einer Washcoat-Zusammensetzung, einer Art der Sauerstoffspeicherkomponente und/oder einer flächenbezogenen Masse der Sauerstoffspeicherkomponente voneinander unterscheiden.Four-way catalyst according to claim 1, characterized in that the at least two sections ( 22 . 24 ) in a surface-based washcoat composition, a washcoat composition, a type of oxygen storage component, and / or a basis weight of the oxygen storage component. Vier-Wege-Katalysator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster, stromauufwärtiger Abschnitt (22) des Katalysators (10) eine niedrigere flächenbezogene Washcoat-Masse aufweist als ein zweiter, stromabwärtiger Abschnitt (24) des Katalysators (10).Four-way catalytic converter according to claim 2, characterized in that a first, upstream portion ( 22 ) of the catalyst ( 10 ) has a lower area-related washcoat mass than a second, downstream portion ( 24 ) of the catalyst ( 10 ). Vier-Wege-Katalysator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster, stromaufwärtiger Abschnitt (22) des Katalysators (10) eine niedrigere flächenbezogene Masse der Sauerstoffspeicherkomponente und/oder eine Sauerstoffspeicherkomponente geringerer Sauerstoffspeicherfähigkeit aufweist als ein zweiter, stromabwärtiger Abschnitt (24) des Katalysators (10).Four-way catalyst according to claim 2 or 3, characterized in that a first, upstream section ( 22 ) of the catalyst ( 10 ) has a lower mass per unit area of the oxygen storage component and / or an oxygen storage component of lower oxygen storage capacity than a second, downstream portion (FIG. 24 ) of the catalyst ( 10 ). Vier-Wege-Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Abschnitte (22, 24) sich zusätzlich in ihrer Zusammensetzung der katalytisch aktiven Komponente (20) und/oder in einer flächenbezogenen Masse der katalytisch aktiven Komponente (20) voneinander unterscheiden.Four-way catalyst according to one of the preceding claims, characterized in that the at least two sections ( 22 . 24 ) additionally in their composition of the catalytically active component ( 20 ) and / or in a basis-weighted mass of the catalytically active component ( 20 ) differ from each other. Vier-Wege-Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine katalytisch aktive Komponente (20) die Edelmetalle Platin, Palladium und/oder Rhodium aufweist, insbesondere Platin und Rhodium oder Palladium und Rhodium.Four-way catalyst according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one catalytically active component ( 20 ) the noble metals platinum, palladium and / or rhodium, in particular platinum and rhodium or palladium and rhodium. Vier-Wege-Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der keramische Trägerkörper (12) eine Wandstromfilterstruktur aufweist.Four-way catalyst according to one of the preceding claims, characterized in that the ceramic carrier body ( 12 ) has a wall-flow filter structure. Vier-Wege-Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Abschnitte (22, 24) unterschiedlicher Washcoat-Beschichtung (18) zueinander in radialer Richtung und/oder in axialer Richtung bezüglich einer Hauptströmungsrichtung angeordnet sind.Four-way catalyst according to one of the preceding claims, characterized in that the at least two sections ( 22 . 24 ) different washcoat coating ( 18 ) are arranged to each other in the radial direction and / or in the axial direction with respect to a main flow direction. Vier-Wege-Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der keramische Trägerkörper (12) eine Zelldichte im Bereich von 150 bis 500 cpsi aufweist, insbesondere im Bereich von 200 bis 400 cpsi.Four-way catalyst according to one of the preceding claims, characterized in that the ceramic carrier body ( 12 ) has a cell density in the range of 150 to 500 cpsi, in particular in the range of 200 to 400 cpsi. Verwendung eines Vier-Wege-Katalysators (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Reinigung eines Abgases eines zumindest zeitweise stöchiometrisch betriebenen Verbrennungsmotors (26), insbesondere eines Ottomotors.Use of a four-way catalyst ( 10 ) according to one of claims 1 to 9 for the purification of an exhaust gas of an at least temporarily stoichiometrically operated internal combustion engine ( 26 ), in particular a gasoline engine. Fahrzeug mit einem zumindest zeitweise stöchiometrisch betriebenen Verbrennungsmotor (26) und einer diesem angeschlossenen Abgasanlage (28), welche einen Vier-Wege-Katalysator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 enthält.Vehicle with an at least temporarily stoichiometric combustion engine ( 26 ) and a connected exhaust system ( 28 ), which is a four-way catalyst ( 10 ) according to one of claims 1 to 9. Fahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasanlage (28) den Vier-Wege-Katalysator (10) als einzigen Katalysator enthält, insbesondere an einer motornahen Einbaulage.Vehicle according to claim 11, characterized in that the exhaust system ( 28 ) the four-way catalyst ( 10 ) contains as a single catalyst, in particular at a mounting position close to the engine. Fahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasanlage (28) einen Vorkatalysator (32), insbesondere einen Drei-Wege-Katalysator, sowie den dem Vorkatalysator (32) nachgeschalteten Vier-Wege-Katalysator (10), insbesondere an einer Unterbodeneinbaulage, enthält.Vehicle according to claim 11, characterized in that the exhaust system ( 28 ) a precatalyst ( 32 ), in particular a three-way catalyst, as well as the pre-catalyst ( 32 ) downstream four-way catalyst ( 10 ), in particular on a subfloor installation position.
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