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

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

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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) powered internal combustion engines, particularly gasoline engines, use of the four-way catalyst as well as a vehicle comprising such.
  • Die Ausstattung von mit Dieselmotoren betriebenen Fahrzeugen mit Partikelfiltern zur Absenkung kohlenstoffhaltiger partikulärer Emissionen ist heutige Praxis und in vielen Ländern gesetzlich vorgeschrieben. The equipment of diesel-fueled engines vehicles with particle filters for reducing carbon-containing particulate emissions is current practice and required by law in many countries. Zudem gibt es im dieselmotorischen Bereich auch Ansätze, die Partikelrückhaltefunktion sowie katalytische Funktionen in gemeinsamen Bauteilen zu kombinieren. There is also the diesel engine range also approaches to combine the particle retention function and catalytic functions in common components.
  • EP 1 837 495 A1 EP 1837495 A1 beschreibt ein kombiniertes Abgasnachbehandlungssystem für eine mager betriebene Brennkraftmaschine, welches einen Oxidationskatalysator zur Konvertierung von Kohlenmonoxid CO und unverbrannten Kohlenwasserstoffen HC, einen NO x -Speicherkatalysator zum Speichern und Reduzieren von Stickoxiden NO x sowie einen Partikelfilter zum Sammeln und Verbrennen von Rußpartikeln aufweist. describes a combined exhaust gas aftertreatment system for a lean burn internal combustion engine, which is an oxidation catalyst for conversion of carbon monoxide CO and unburnt hydrocarbons HC, an NO x storage catalytic converter for storing and reducing nitrogen oxides NO x, as well as a particle filter for collecting and burning of soot particles has. Der Oxidationskatalysator, der NO x -Speicherkatalysator und der Partikelfilter sind in dieser Reihenfolge in Reihe geschaltet und können insbesondere auf einem gemeinsamen Trägersubstrat angeordnet sein. The oxidation catalyst, the NO x storage catalytic converter and the particulate filter are connected in series in that order, and may in particular be arranged on a common carrier substrate.
  • Aus Out DE 10 2008 037 156 A1 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 NO x zu Ammoniak NH 3 umsetzen. is a catalyst for lean-running internal combustion engines, especially diesel engines, known which has a particulate filter function and various catalytically active components that convert the one hand carbon monoxide CO and hydrocarbons HC in lean operation and the other x turnover in the rich operation oxides of nitrogen NO to ammonia NH 3. Letzteres dient in einem dem Vier-Wege-Katalysator nachgeschalteten SCR-Katalysator als Reduktionsmittel für die NO x -Konvertierung im Magerbetrieb. 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. Unlike diesel engines only gaseous exhaust gas constituents are for gasoline engines currently limited by law, however. 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 (CO 2 ) und Wasser (H 2 O) oxidieren und andererseits Stickoxide (NO x ) zu Stickstoff (N 2 ) reduziert. Thus, for gasoline engines, which are operated continuously or at least intermittently with a stoichiometric air-fuel mixture, usually equipped only with a catalyst having a catalytic three-way coating, on the one hand the exhaust gas components carbon monoxide (CO) and unburned hydrocarbons (HC) to carbon dioxide (CO 2) and water (H 2 O) and oxidise the other hand, nitrogen oxides (NO x) to nitrogen (N 2) is reduced.
  • 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. The desire for a further reduction of emissions and expected future statutory emission limits, for example, in Europe and in the US, leading to the need also for gasoline engines particulate emissions in terms of particulate matter (PM) and the number of particles (PA) to reduce. Dabei sollten alle Grenzwerte mindestens über eine definierte Fahrzeuglebensdauer eingehalten werden. All limit values ​​should be complied with at least a defined life of the vehicle. Dies kann den Einsatz von Partikelfiltern auch für Ottomotoren erfordern. This may require the use of particle filters for gasoline engines.
  • 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). It would be desirable approach, a catalyst for gasoline engines, in which a three-way catalytic converter is realized with a particle retention function in a single catalyst with a common carrier body (four-way catalyst). Als Trägerkörper für Katalysatoren, wie auch für Partikelfilter, kommen keramische Substrate zur Anwendung. As supports for catalysts, as well as particulate filters, ceramic substrates are used. Bekannte Katalysatorträger für den ottomotorischen Bereich haben aufgrund der strengen Abgasgrenzwerte im Vergleich zu bekannten Dieselpartikelfiltern viel höhere Zelldichten und viel geringere Trägerwandstärken. Known catalyst supports for the gasoline engine range have due to the strict emission limits in comparison to known diesel particulate filters much higher cell densities and much lower carrier wall thicknesses. Fertigungsbedingt lassen sich jedoch die Zelldichte für Partikelfilter nicht beliebig erhöhen und festigkeitsbedingt die Wandstärken nicht beliebig reduzieren. However, manufacturing reasons can be the cell density for particulate filters do not increase arbitrarily and strength due to not reduce any wall thicknesses. 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. Due to the associated comparatively large heat capacity of the support necessary for the catalytic activity heating occurs after a cold start slow and the critical light-off temperature is reached until late, which has a negative effect on the cold-start emissions. Erschwerend kommt die durch die katalytische Beschichtung, insbesondere die so genannte Washcoat-Beschichtung, hervorgerufene vergrößerte Wandstärke und Wärmekapazität hinzu. Compounding the problem by the catalytic coating, in particular the so-called washcoat, caused increased wall thickness and heat capacity is added. Diese Gründe haben bisher praxisrelevante Konzepte für einen so genannten Vier-Wege-Katalysator für Ottomotoren verhindert. These reasons have prevented practically relevant concepts for a so-called four-way catalyst for gasoline engines.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Vier-Wege-Katalysator für zumindest zeitweise stöchiometrisch betriebene Verbrennungsmotoren, insbesondere für Ottomotoren, vorzuschlagen. The invention is therefore based on the object, a four-way catalyst for at least temporarily stoichiometrically operated internal combustion engines, in particular for Otto engines propose. Idealerweise sollte der Vier-Wege-Katalysator eine ausreichend schnelle Erwärmung und somit ein schnelles Erreichen der Light-off-Temperatur erlauben. Ideally, the four-way catalyst should allow a sufficiently rapid heating and thus a fast reaching 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 catalyst, 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; The four-way catalyst according to the present invention comprises a ceramic support body which has a particle filter function for the retention of carbon particles; zumindest eine auf zumindest einem Teilbereich des keramischen Trägerkörpers angeordnete Washcoat-Beschichtung, welche zumindest abschnittsweise zumindest eine Sauerstoff speichernde Komponente aufweist; at least one disposed on at least a portion of the ceramic support body washcoat which has at least in sections at least one oxygen storage component; 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 (NO x ) katalytischen zu konvertieren. and at least one supported on at least a portion of the washcoat catalytically active component, which is suitable, under an at least approximately stoichiometric exhaust gas atmosphere hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NOx) catalytic convert. Erfindungsgemäß weist der Katalysator zumindest zwei Abschnitte auf, die sich zumindest in ihrer Washcoat-Beschichtung voneinander unterscheiden. According to the invention, the catalyst has at least two portions which at least differ in their washcoat each other.
  • 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. By the present invention with respect to an inner surface of the carrier body inhomogeneous washcoat is possible to select the wash coat properties so that an early light-off of the catalyst is ensured and thus, the cold-start emissions be reduced. 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. In contrast to the method known in the art as "zone coating" in which a support body has a homogeneous uniform over the entire carrier body washcoat, but zones of different precious metals, the zones of the catalyst of the invention in its washcoat distinguish, in particular in a basis washcoat mass (or washcoat thickness), a chemical washcoat composition, a kind of the oxygen storage component and / or a mass per unit area of ​​the oxygen storage component. 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. In other words, the washcoat may vary storing component and / or be stored in the area-related amounts of the washcoat matrix and / or the oxygen component in their chemical composition with respect to the washcoat matrix and / or the oxygen.
  • 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. In a preferred embodiment it is provided that a first, upstream portion of the catalyst a lower grammage washcoat mass (or layer thickness) than a second portion of the catalyst which is located relative to the first portion downstream with respect to a flow path of the exhaust gas within the catalyst. 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. Due to the relatively low mass of the washcoat in the first, upper stream portion has a comparatively low heat capacity is achieved in this area, which thus leads to a cold start to a rapid heating of the section and to a fast light-off of the upstream portion. 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. The first section is once heated, it comes to a rapid further heating in this section and through the high exhaust gas temperatures, of the / of the sections below, due to the exothermic nature of the catalytic reactions of the gaseous exhaust gas components.
  • 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. In a further advantageous embodiment, a first, upstream portion of the catalyst a lower mass per unit area of ​​the oxygen storage component and / or an oxygen storage component lower oxygen storage capacity than a second downstream portion of the catalyst. 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 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 areas of the deposited catalyst where he stands for the oxidation of deposited particles are available. In sauerstoffreichen Betriebspunkten des Motors findet somit eine Regeneration des Katalysators statt, ohne dass gesonderte Kraftstoff zehrende motorische Maßnahmen zur Partikelregeneration ergriffen werden müssen. In the oxygen-rich operation points of the engine, a regeneration of the catalyst thus takes place without separate fuel consuming engine measures must be taken for particle regeneration. Bei geeigneter Auslegung der Beschichtungen wird ein kontinuierlich regenerierender Katalysator ermöglicht. With a suitable design of the coatings is 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. The four-way catalyst of the invention allows the one hand, the reduction of carbonaceous particles, in particular soot particles, and has the other hand, by using the function of a three-way catalytic converter, by oxidising carbon monoxide and hydrocarbons to carbon dioxide and water, and reduces nitrogen oxides to nitrogen. 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. For this purpose, the catalytically active component may include the noble metals platinum, palladium and / or rhodium, in particular, the combination of platinum and rhodium or a combination of palladium and rhodium are 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. In addition to the zone-wise variation of the washcoat coating, the at least two sections can also differ in composition of the catalytically active component and / or in a mass per unit area of ​​the catalytically active component from each other. 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. For example, in a more downstream portion has a higher mass (load) can be provided with the catalytically active component to generate high temperatures in these areas and to support the (continuous) particulate burnoff.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der keramische Trägerkörper eine so genannte Wandstromfilterstruktur auf. According to a further preferred embodiment, the ceramic support body in a so-called wall-flow filter structure. In einer solchen Partikelfilterarchitektur ist ein Teil der im Substrat vorhandenen Strömungskanäle eintrittsseitig geschlossen (Austrittskanäle) und der andere Teil eintrittsseitig offen (Eintrittskanäle). In such a particulate filter architecture, a part of the substrate present in the flow channels closed on the inlet side (outlet channels) and the other part is open on the inlet side (inlet channels). 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. In this way, the inflowing exhaust gas in an inlet duct is forced to flow from an inflow area of ​​the inlet channel through the ceramic wall to pass via a flow-off of the wall in an exit channel. Durch das wenigstens einmalige Passieren einer Wandung wird ein sehr hoher Filterwirkungsgrad erzielt. Through the at least one-time passage through a wall, a very high filtration 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. 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, i.e. transversely to the main flow direction. Beispielsweise können die Eintrittskanäle, das heißt die Anströmflächen, einen anderen Washcoat aufweisen als die Austrittskanäle, das heißt die Abströmflächen. For example, the inlet ducts, i.e. the leading faces have a different washcoat than the outlet channels, that is, the flow-off. 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 other words, the catalyst may, along its longitudinal section and / or along its cross section have varying coatings, whereby a high number of possibilities of adjusting the coating characteristic to the local requirements exist and the catalyst may 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 above-described four-way catalyst for purifying an exhaust gas of an at least temporarily stoichiometrically operated internal combustion engine, particularly 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. Yet another aspect of the present invention relates to a vehicle having an at least temporarily stoichiometrically operated internal combustion engine and an exhaust system that is connected, which includes a four-way catalyst of the invention. Hier kann einerseits ein Einkatalysatorkonzept realisiert werden, in dem der Vier-Wege-Katalysator als einziger Katalysator enthalten ist, vorzugsweise an einer motornahen Einbaulage. Here, a Einkatalysatorkonzept one hand can be realized in which the four-way catalyst is included as the sole catalyst, preferably in a close-fitting position. 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 an alternative embodiment of the four-way catalytic converter is part of a multi-catalytic approach in which the four-way catalyst is a primary catalytic converter is connected upstream of the present invention, which may in particular be configured as a three-way catalyst. In diesem Konzept ist der. This concept is. Vier-Wege-Katalysator bevorzugt an einer Unterbodeneinbaulage vorgesehen. Four-way catalyst is preferably provided on a sub-floor installation position. 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. In a further embodiment of a multi-catalyst concept of the four-way catalyst of the invention is disposed at a position close to the engine, and thus fulfills the function of quickly starting the pre-catalyst and a conventional three-way catalyst is located in a sub-floor installation position.
  • Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen. Further preferred embodiments of the invention emerge from the other, referred to in the subclaims.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. The invention is described in embodiments with reference to the accompanying drawings. Es zeigen: Show it:
  • 1 1 schematisch ein Vier-Wege-Katalysator gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Längsschnittdarstellung; schematically illustrates a four-way catalyst according to the present invention in a longitudinal sectional view;
  • 2 2 einen Verbrennungsmotor mit Abgasanlage mit einem Einkatalysatorkonzept, an internal combustion engine exhaust system with a Einkatalysatorkonzept,
  • 3 3 einen Verbrennungsmotor mit Abgasanlage mit einem Zweikatalysatorkonzept nach einer ersten Ausgestaltung und an internal combustion engine exhaust system with a two catalyst concept according to a first embodiment and
  • 4 4 einen Verbrennungsmotor mit Abgasanlage mit einem Zweikatalysatorkonzept nach einer zweiten Ausgestaltung. an internal combustion engine exhaust system with a two catalyst concept according to a second embodiment.
  • 1 1 zeigt einen Ausschnitt eines insgesamt mit shows a total neck with 10 10 bezeichneten Vier-Wege-Katalysators gemäß der vorliegenden Erfindung in einer stark vergrößerten Darstellung im Längsschnitt des Katalysators. designated four-way catalyst according to the present invention, in a greatly enlarged view in longitudinal section of the catalyst. Im oberen Teil der Figur ist eine weitere Vergrößerung eines Detailausschnitts gezeigt. In the upper part of the figure a further magnification of a detail section is shown.
  • Der Katalysator the catalyst 10 10 weist einen keramischen porösen Trägerkörper comprises a porous ceramic support body 12 12 auf, der beispielsweise aus dem Werkstoff Cordierit, Siliziumcarbid, Aluminiumtitanat oder dergleichen vorzugsweise einstückig gefertigt ist. , which is the like are preferably manufactured in one piece, for example made of the material of cordierite, silicon carbide, aluminum titanate or the like. Der Trägerkörper ist vorzugsweise als so genannter Wandstromfilter ausgestaltet. The support body is preferably configured as so-called wall-flow filter. Das bedeutet, dass ein Teil der parallelen Strömungskanäle, nämlich die Eintrittskanäle This means that a part of the parallel flow channels, namely, the inlet channels 14 14 , eingangsseitig geöffnet und ausgangsseitig geschlossen sind. , The input side and the output side opened closed. Der andere Teil der Strömungskanäle, die Austrittskanäle The other part of the flow channels, the outlet channels 16 16 , hingegen sind eingangsseitig geschlossen und ausgangsseitig offen. , While the input side and the output side closed open. In bevorzugter Ausgestaltung wechseln sich die Eintrittskanäle In a preferred embodiment, the inlet channels change 14 14 und Austrittskanäle and outlet channels 16 16 ab. from. Ein in die Eintrittskanäle Into the inlet channels 14 14 des Katalysators einströmendes Abgas (siehe horizontale Pfeile) ist somit gezwungen, die seitlichen Wandungen zu durchströmen, um in die Austrittskanäle inflowing exhaust gas of the catalyst (see horizontal arrows) is thus forced to flow through the lateral walls, into the outlet channels 16 16 zu gelangen und von dort den Katalysator to reach the catalyst and from there 10 10 zu verlassen. to leave. 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. On passing through the ceramic walls are particulate constituents of the exhaust gas, in particular retained carbonaceous particles and store on the surface but also in deeper layers of the ceramic material from. Der Trägerkörper The support body 12 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. typically has a cell density in the range of 150 to 500 cpsi (cells per square inch = cells per square inch), in particular in the range of 200 to 400 cpsi, with a wall thickness in the range of 5 to 12 mils (corresponding to 1/1000 inch (= 25.4 microns)), in particular from 8 to 10 mils.
  • Eine innere Oberfläche des Trägerkörpers An inner surface of the carrier body 12 12 , das heißt der Strömungskanäle , That is the flow channels 14 14 , . 16 16 , weist zumindest bereichsweise eine Washcoat-Beschichtung , Has at least partially a washcoat 18 18 auf. on. Hierbei handelt es sich um ein poröses, Oberflächen vergrößerndes Material, typischerweise ein Metalloxid, wie Aluminiumoxid Al 2 O 3 . This is a porous, surface enlarging material, typically a metal oxide such as alumina Al 2 O 3. Diesem Grundmaterial kann ferner noch ein Sauerstoff speicherndes Material beigemengt sein, das in einer sauerstoffhaltigen Abgasatmosphäre den molekularen Sauerstoff reversibel bindet. This base material is an oxygen storage material may be admixed with still further, the molecular oxygen reversibly binds in an oxygen-containing gas atmosphere. Beispielsweise können als Sauerstoff speichernde Materialien Metalloxide, wie Cer(IV)oxid CeO 2 und/oder Zirkonium(IV)oxid ZrO 2 , Einsatz finden. For example, stored as an oxygen materials, metal oxides such as cerium (IV) oxide CeO 2 and / or zirconium (IV) oxide ZrO 2, are used.
  • Auf einer äußeren und teilweise inneren Oberfläche der Washcoat-Beschichtung On an outer and partial inner surface of the washcoat 18 18 befindet sich zumindest eine katalytisch aktive Komponente at least one catalytically active component is 20 20 , die geeignet ist, die Abgasbestandteile unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC), Kohlenmonoxid (CO) und Stickoxide (NO x ) zumindest unter einer zumindest annähernd stöchiometrischen Abgasatmosphäre katalytisch in Kohlendioxid (CO 2 ), Wasser (H 2 O) und molekularen Stickstoff (N 2 ) zu konvertieren. , Which is suitable for the exhaust gas components unburned hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NO x), at least under an at least approximately stoichiometric exhaust gas atmosphere catalytically into carbon dioxide (CO 2), water (H 2 O) and molecular nitrogen (N 2 ) to convert. 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 NO x . For this purpose, in particular precious metals are used, with platinum (Pt) and / or palladium (Pd) catalyze the conversion of HC and CO and rhodium (Rh), the reaction of NO x. Beispielsweise kann eine Kombination aus Pt und Rh oder aus Pd und Rh Verwendung finden. For example, can be used a combination of Pt and Rh or Pd and Rh.
  • Die katalytisch aktive Komponente The catalytically active component 20 20 liegt in einer möglichst feinen partikulären Verteilung auf dem Washcoat geträgert vor, um eine möglichst große katalytische Oberfläche zu bieten. Located in a fine particulate possible distribution on the washcoat supported form to provide the greatest possible catalytic surface.
  • Durch die katalytische Beschichtung weist der Katalysator By the catalytic coating, the catalyst 10 10 einerseits eine drei-wege-katalytische Funktion auf und durch die Partikelrückhaltefunktion, insbesondere in Form der Wandstromfilterstruktur, eine Partikelfilterfunktion, so dass der Katalysator one hand, a three-way catalytic function on and through the particle retention function, in particular in the form of the wall-flow filter structure, a particle filter function, so that the catalyst 10 10 als Vier-Wege-Katalysator bezeichnet werden kann. may be referred to as a four-way catalytic converter.
  • Der erfindungsgemäße Vier-Wege-Katalysator The four-way catalyst of the invention 10 10 weist nun zumindest zwei oder mehr Abschnitte auf, die sich in zumindest einer Eigenschaft der Washcoat-Beschichtung now has at least two or more portions which extend in at least one property of the washcoat 18 18 voneinander unterscheiden. different from each other. Insbesondere können sich die Abschnitte in der Washcoat-Masse beziehungsweise der Schichtdicke der Washcoat-Beschichtung In particular, the portions in the washcoat mass or the layer thickness of the washcoat can 18 18 bezogenen auf die Trägerkörperfläche unterscheiden und/oder in der chemischen Washcoat-Zusammensetzung, das heißt dem Washcoat-Grundmaterial. differ related to the carrier body surface and / or in the chemical washcoat composition, i.e., the washcoat base material. Weiterhin können sich die Abschnitte in der Art der Sauerstoffspeicherkomponente und/oder einer flächenbezogenen Masse der Sauerstoffspeicherkomponente voneinander unterscheiden. Furthermore, the portions in the nature of the oxygen storage component and / or a mass per unit area of ​​the oxygen storage component can differ from each other. Dabei werden die Eigenschaften des Washcoats in den verschiedenen Abschnitten vorzugsweise einerseits so gewählt, dass der Katalysator The properties of the washcoat in the various sections are preferably on one hand selected so that the catalyst 10 10 seine Light-off-Temperatur nach einem Motorkaltstart möglichst schnell erreicht, und andererseits, dass der Vier-Wege-Katalysator its light-off temperature after a cold engine start reaches as quickly as possible, and on the other hand, the four-way catalyst 10 10 bezüglich der abgeschiedenen Partikel sich möglichst weitgehend kontinuierlich regeneriert. with respect to the deposited particles as far as possible continuously regenerated.
  • In der in In the in 1 1 dargestellten Ausführung weist der Katalysator Illustrated embodiment, the catalyst 10 10 einen ersten Abschnitt a first portion 22 22 auf, der insbesondere stromaufwärtig (eingangsseitig) bezüglich einer katalysatorinternen Strömung angeordnet ist. on the particular upstream (inlet side) is arranged with respect to a catalyst-internal flow. Insbesondere befindet sich im dargestellten Beispiel der erste Abschnitt In particular is located in the illustrated example, the first section 22 22 in einem einströmseitigen Bereich der Eintrittskanäle in an upstream region of the inlet channels 14 14 . , Ein zweiter Abschnitt A second section 24 24 befindet sich in einem bezüglich des ersten Abschnitts is located in a relation to the first portion 22 22 stromabwärtigen Bereich des Katalysators downstream portion of the catalyst 10 10 , insbesondere in Bereichen der Eintrittskanäle , Especially in areas of inlet channels 14 14 stromab des ersten Abschnitts downstream of the first section 22 22 sowie in den Austrittskanälen and in the outlet channels 16 16 . ,
  • In vorteilhafter Ausführung weist der erste, stromaufwärtige Abschnitt In an advantageous embodiment, the first, upstream portion 22 22 eine niedrigere flächenbezogene Washcoat-Masse auf als der zweite, stromabwärtige Abschnitt a lower grammage washcoat mass than the second, downstream section 24 24 . , Dies kann etwa durch eine geringere Schichtdicke der Washcoat-Beschichtung This may for example by a smaller layer thickness of the washcoat 18 18 des ersten Abschnitts of the first section 24 24 erreicht werden. be achieved. Auf diese Weise wird eine niedrigere Wärmekapazität des ersten Abschnitts In this way, a lower thermal capacity of the first section 22 22 erzielt. achieved. Gleichzeitig ist vorgesehen, dass der erste Abschnitt At the same time it is provided that the first portion 22 22 über eine ausreichende Konzentration der katalytisch aktiven Komponente/n a sufficient concentration of the catalytically active component / s 20 20 verfügt. features. Durch die geringe Wärmekapazität wird nach einem Kaltstart durch das heiße Abgas eine rasche Erwärmung des vorderen Abschnitts Due to the low heat capacity after a cold start by the hot exhaust gas, a rapid heating of the front portion 22 22 erzielt. achieved. Sobald die katalytisch aktive Komponente As soon as the catalytically active component 20 20 einen gewissen Konvertierungsumsatz leistet, wird durch die Exothermie der katalysierten Reaktionen die weitere Erwärmung des vorderen Abschnitts makes a certain conversion turnover is determined by the exothermicity of the reactions catalyzed by the further heating of the front portion 22 22 beschleunigt und auch der oder die nachfolgenden Abschnitte accelerated, and also the one or more subsequent sections 24 24 erwärmt. heated. Somit werden die Startemissionen und damit die Gesamtemissionen gasförmiger Schadstoffe eines Fahrzyklus gesenkt. Thus, the start emissions and thus the total emissions from the exhaust of the driving cycle is reduced. Der erste Abschnitt The first paragraph 22 22 kann funktionell somit wie ein herkömmlicher Vorkatalysator (Startkatalysator) aufgefasst werden. may be considered functionally thus as a conventional light-off catalyst (starting catalyst).
  • Darüber hinaus kann der erste, stromauwärtige Abschnitt Moreover, the first section stromauwärtige 22 22 eine niedrigere flächenbezogene Masse der Sauerstoffspeicherkomponente und/oder eine Sauerstoffspeicherkomponente geringerer Sauerstoffspeicherfähigkeit aufweisen als der zweite, stromabwärtige Abschnitt a lower mass per unit area of ​​the oxygen storage component and / or an oxygen storage component lower oxygen storage capacity have, as the second, downstream section 24 24 . , Eine niedrigere flächenbezogene Masse der Sauerstoffspeicherkomponente kann in einfacher Ausgestaltung bereits durch die geringere Washcoat-Masse im vorderen Abschnitt A lower basis weight of the oxygen storage component can in a simple embodiment already by the lower wash-mass in the front section 22 22 realisiert werden oder durch eine gezielt geringe Zumischung der Sauerstoffspeicherkomponente in das Washcoat-Grundmaterial. or realized by a specifically small admixture of the oxygen storage component in the washcoat base material. Durch die genannten Maßnahmen wird eine vergleichsweise niedrige Sauerstoffspeicherkapazität (OSC für Oxygen storage capacity) im ersten Abschnitt By the above measures, a comparatively low oxygen storage capacity (OSC for oxygen storage capacity) is in the first section 22 22 erreicht. reached. Dies führt dazu, dass der mit dem Abgas in die Eintrittskanäle This means that the with the exhaust gas into the inlet channels 14 14 einströmende Sauerstoff nicht oder nur in geringem Maß im vorderen Abschnitt inflowing oxygen is not or only to a small extent in the front portion 22 22 gebunden wird, sondern direkt in stromabwärtigere Bereiche des Katalysators is bound, but directly in stromabwärtigere areas of the catalyst 10 10 , insbesondere des zweiten Abschnitts , In particular of the second section 24 24 , strömt. Flows. 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. There it comes with the deposited particles, in particular carbon-containing particles, in contact and provides for sufficient exhaust or catalyst temperatures for spontaneous and continuous burn-off of the particles.
  • Im zweiten Abschnitt In the second section 24 24 liegt eine konventionelle Washcoat-Beschichtung is a conventional washcoat 18 18 vor, wie sie in herkömmlichen Drei-Wege-Katalysatoren üblich ist. before, as is usual in conventional three-way catalysts. Insbesondere weist die Washcoat-Beschichtung In particular, the washcoat 18 18 eine vergleichsweise hohe OSC auf und eine Drei-Wege-Funktionalität, welche auf den gesamten Fahrzyklus abgestimmt sein sollte. a comparatively high OSC, and a three-way functionality that should be matched to the entire drive cycle.
  • Die beiden Abschnitte The two sections 22 22 und and 24 24 unterscheiden sich demnach in der Washcoat-Masse, ihrer OSC und ihrer Regenerationsfähigkeit und können darüber hinaus auch Unterschiede bezüglich ihrer Edelmetalle aufweisen. therefore differ in the washcoat mass, its OSC and their regenerative capacity and may also have differences in their precious metals beyond. So können unterschiedliche Edelmetalle auf der Anströmseite der Eintrittskanäle Thus, different precious metals on the upstream side of the inlet ducts 14 14 und der Abströmseite der Austrittskanäle vorgesehen sein, beispielsweise nur Pt und/oder Pd auf der Abströmseite und nur Rh auf der Abströmseite. and downstream 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 The length and distribution of the sections 22 22 , . 24 24 kann konzeptbedingt variieren. may vary due to the concept. Die vorstehend beschriebene Washcaot-Beschichtung des ersten Abschnitts The above-described Washcaot coating of the first section 22 22 kann wie dargstellt nur im vorderen Bereich der Eintrittskanäle may as dargstellt only in the front region of the inlet channels 14 14 vorgesehen sein oder auch zusätzlich im vorderen Bereich der Ausströmkanäle be provided or additionally, in the front region of the outflow 16 16 (in (in 1 1 auf der linken Seite, nicht dargestellt). on the left side, not shown).
  • Die The 2 2 , . 3 3 und and 4 4 zeigen drei bevorzugte Verwendungsmöglichkeiten eines Vier-Wege-Katalysators show three preferred uses of a four-way catalyst 10 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 of the present invention in a not shown per se vehicle powered by a stoichiometrically at least temporarily, that is, with an air-fuel mixture with lambda = 1 internal combustion engine 26 26 angetrieben wird, insbesondere durch einen fremdgezündeten Ottomotor. is driven, in particular by a spark ignition gasoline engine. Ein von dem Verbrennungsmotor One of the internal combustion engine 26 26 produziertes Abgas wird in eine Abgasanlage produced exhaust gas in an exhaust system 28 28 geleitet, in welcher an einer motornahen Position eine Lambdasonde passed, in which at a position close to the engine, a lambda probe 30 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 is arranged, which measures the oxygen content of the exhaust gas and one, corresponding to the lambda value λ signal transmitted to an unillustrated engine control unit, which in a known manner, the Lambda control of the engine 26 26 vornimmt. performs.
  • In In 2 2 ist ein Ein-Katalysator-Konzept realisiert, in dem der erfindungsgemäße Vier-Wege-Katalysators a one-catalyst concept is realized according to the invention in which the four-way catalyst 10 10 als einziger Katalysator vorgesehen ist. is provided as the sole catalyst. In diesem Fall ist er bevorzugt an einer motornahen Position angeordnet, um ein besonders schnelles Anspringen nach einem Kaltstart zu gewährleisten. In this case, it is preferably disposed at a position close to the engine in order to ensure a very quick light-off after a cold start. Seine katalytische Beschichtung sollte dabei so ausgelegt sein, dass eine ausreichende Konvertierung der gasförmigen Abgaskomponenten HC, CO und NO x über den gesamten Fahrzyklus gewährleistet ist. Its catalytic coating should be designed such that a sufficient conversion of the gaseous exhaust gas components, HC, CO and NO x is guaranteed over the entire driving cycle.
  • 3 3 zeigt ein Zwei-Katalysator-Konzept, bei dem der Vier-Wege-Katalysators shows a two-catalyst concept, in which the four-way catalyst 10 10 der vorliegenden Erfindung an einer motorfernen Position, insbesondere an einer Unterbodenposition des Fahrzeugs angeordnet ist. of the present invention is disposed at a position remote from the engine, in particular at an underbody position of the vehicle. In diesem Fall ist dem Vier-Wege-Katalysator In this case, the four-way catalyst 10 10 ein vergleichsweise kleinvolumiger Vorkatalysator a relatively small-volume pre-catalyst 32 32 an einer motornahen Einbaulage vorgeschaltet, der vorzugsweise als Drei-Wege-Katalysator ausgebildet ist und für die Konvertierung der Startemissionen verantwortlich ist. upstream in a close-fitting position, which is preferably designed as a three-way catalyst and is responsible for the conversion of the start emissions. Da der Vorkatalysator Since the primary catalytic converter 32 32 bereits einen Teil der Schadstoffkonvertierung übernimmt, kann der Vier-Wege-Katalysator already takes over a part of the pollutant conversion, the four-way catalyst can 10 10 eine bedarfsangepasste katalytische Beschichtung aufweisen. having a demand-adapted catalytic coating. Beispielsweise kann er vorwiegend Rhodium zu Umsetzung von NO x aufweisen und vergleichsweise geringe Mengen an Palladium oder Platin. For example, it may predominantly comprise rhodium to the reaction of NO x and relatively low levels of palladium or platinum. Außerdem kann in diesem Konzept der Vier-Wege-Katalysator Moreover, in this concept, the four-way catalyst 10 10 , insbesondere der erste Abschnitt , Particularly the first section 22 22 , eine Adsorberkomponente für HC und/oder NO x aufweisen. Have a Adsorberkomponente for HC and / or NO x.
  • In In 4 4 ist der erfindungsgemäße Vier-Wege-Katalysator is of the four-way catalyst of the invention 10 10 an einer motornahen Position angeordnet und weist ein vergleichsweise geringes Volumen auf. disposed at a position close to the engine, and has a comparatively small volume. Durch sein schnelles Erreichen seiner Betriebstemperatur fungiert er als Startkatalysator und reduziert vorwiegend die Startemissionen nach einem Kaltstart. Through its fast reaching its operating temperature it acts as a starting catalyst and reduces mainly the start emissions after a cold start. Stromab des Vier-Wege-Katalysators Downstream of the four-way catalyst 10 10 ist ein herkömmlicher Drei-Wege-Katalysator is a conventional three-way catalyst 34 34 angeordnet, der die Hauptkonvertierungsleistung der gasförmigen Abgasbestandteile übernimmt. arranged, which takes over the main conversion performance of the gaseous exhaust gas constituents.
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 10 10
    Vier-Wege-Katalysator Four-way catalyst
    12 12
    keramischer Trägerkörper ceramic support body
    14 14
    Eintrittskanal inlet channel
    16 16
    Austrittskanal outlet channel
    18 18
    Washcoat-Beschichtung Washcoat
    20 20
    katalytisch aktive Komponente catalytically active component
    22 22
    stromaufwärtiger Abschnitt upstream portion
    24 24
    stromabwärtiger Abschnitt downstream section
    26 26
    Verbrennungsmotor internal combustion engine
    28 28
    Abgasanlage exhaust system
    30 30
    Lambdasonde lambda probe
    32 32
    Vorkatalysator precatalyzer
    34 34
    Drei-Wege-Katalysator Three-way catalytic converter
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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  • Zitierte Patentliteratur Cited patent literature
    • EP 1837495 A1 [0003] EP 1837495 A1 [0003]
    • DE 102008037156 A1 [0004] DE 102008037156 A1 [0004]

Claims (13)

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