DE102014202727A1 - CATALYST ARRANGEMENT - Google Patents
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Abstract
Eine Katalysatoranordnung (20) für einen Verbrennungsmotor, wobei die Katalysatoranordnung Folgendes umfasst: ein Katalysatorgehäuse (21), das konfiguriert ist, einen Katalysator unterzubringen, und ein Auslassgehäuse (22), das einen Auslass (23) der Katalysatoranordnung umfasst und so konfiguriert ist, dass sich ein Ende (21b) des Katalysatorgehäuses in eine durch das Auslassgehäuse definierte Kammer (26) erstreckt, wobei der Auslass vom Ende des Katalysatorgehäuses zurückversetzt ist, so dass durch das Auslassgehäuse strömende Abgase im Gebrauch über mindestens einen Abschnitt einer nach außen weisenden Fläche (27) des Katalysatorgehäuses strömen.A catalyst assembly (20) for an internal combustion engine, the catalyst assembly comprising: a catalyst housing (21) configured to house a catalyst, and an outlet housing (22) including an outlet (23) of the catalyst assembly and configured to that one end (21b) of the catalyst housing extends into a chamber (26) defined by the outlet housing, the outlet being set back from the end of the catalyst housing so that, in use, exhaust gases flowing through the outlet housing over at least a portion of an outwardly facing surface ( 27) of the catalytic converter housing.
Description
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Katalysatoranordnung für einen Verbrennungsmotor.The present disclosure relates to a catalyst assembly for an internal combustion engine.
Abgassysteme für Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren umfassen üblicherweise einen Katalysator. Der Katalysator umfasst einen Katalysator-Einsatz, der Schademissionen eines Verbrennungsmotors reduziert, indem er derartige Emissionen mittels einer katalysierten chemischen Reaktion in weniger schädliche Stoffe umwandelt.Exhaust systems for automotive internal combustion engines usually include a catalytic converter. The catalyst includes a catalyst insert that reduces engine-out lean emissions by converting such emissions into less harmful materials by a catalyzed chemical reaction.
Üblicherweise muss ein Katalysator eine bestimmte Temperatur erreichen, bevor er wirksam arbeiten kann. Diese Temperatur wird als „Anspringtemperatur“ bezeichnet. Daher können Katalysatoren eng an einen Auspuff des Verbrennungsmotors gekoppelt sein, um bei der Erreichung der Anspringtemperatur Zeit zu sparen und zwischenzeitlich Schademissionen zu reduzieren.Usually, a catalyst must reach a certain temperature before it can operate effectively. This temperature is referred to as "light-off temperature". Therefore, catalysts can be tightly coupled to an exhaust of the engine to save time in achieving the light-off temperature and, in the meantime, reduce drag emissions.
Bei Kraftfahrzeuganwendungen steht jedoch üblicherweise in der Nähe des Motors wenig Platz zur Verfügung; unter Umständen müssen hinsichtlich der Nähe des Katalysators zum Auspuff des Motors Kompromisse eingegangen werden.In automotive applications, however, there is usually little space available near the engine; It may be necessary to compromise on the proximity of the catalyst to the exhaust of the engine.
Außerdem ist die Anordnung eines Abgassystems, das den Katalysator umfasst, üblicherweise speziell auf eine bestimmte Anwendung, beispielsweise auf ein bestimmtes Kraftfahrzeugmodell, ausgelegt. Aufgrund der speziellen Auslegung, die für solche Systeme erforderlich ist, und der sich daraus ergebenden Vergrößerung des Bauteilbestands ist dies unerwünscht.In addition, the arrangement of an exhaust system comprising the catalyst is usually designed specifically for a particular application, such as a particular motor vehicle model. Due to the special design required for such systems and the consequent increase in component inventory, this is undesirable.
Mit der vorliegenden Offenbarung sollen diese Probleme bewältigt werden.The present disclosure is intended to overcome these problems.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Katalysatoranordnung für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, wobei die Katalysatoranordnung Folgendes umfasst: ein Katalysatorgehäuse, das konfiguriert ist, einen Katalysator unterzubringen, und ein Auslassgehäuse, das einen Auslass der Katalysatoranordnung umfasst und so konfiguriert ist, dass sich ein Ende des Katalysatorgehäuses in eine durch das Auslassgehäuse definierte Kammer erstreckt, wobei der Auslass mindestens teilweise vom Ende des Katalysatorgehäuses zurückversetzt ist, so dass durch das Auslassgehäuse strömende Abgase im Gebrauch über mindestens einen Abschnitt einer nach außen weisenden Fläche des Katalysatorgehäuses strömen.According to a first aspect of the present invention, there is provided a catalyst assembly for an internal combustion engine, the catalyst assembly comprising: a catalyst housing configured to house a catalyst and an outlet housing including an outlet of the catalyst assembly and configured to be one End of the catalyst housing extends into a chamber defined by the outlet housing, wherein the outlet is at least partially set back from the end of the catalyst housing, so that flowing through the exhaust housing exhaust gases in use flow over at least a portion of an outwardly facing surface of the catalyst housing.
Die Katalysatoranordnung kann ferner einen Sprayeinspritzer umfassen. Der Sprayeinspritzer kann konfiguriert sein, ein Spray in die Auslassgehäusekammer einzuspritzen. Der Sprayeinspritzer kann konfiguriert sein, Harnstoff in die Auslassgehäusekammer einzuspritzen.The catalyst assembly may further include a spray injector. The spray injector may be configured to inject a spray into the outlet housing chamber. The spray injector may be configured to inject urea into the outlet housing chamber.
Das Katalysatorgehäuse und das Auslassgehäuse können in einem Bereich, in dem sich das Katalysatorgehäuse und das Auslassgehäuse überlappen können, einen Ring definieren. Beispielsweise können eine Innenwand des Auslassgehäuses und eine Außenwand des Katalysatorgehäuses den Ring definieren. Das Katalysatorgehäuse und das Auslassgehäuse können zwar im Wesentlichen zylindrisch sein, aber auch eine beliebige andere Form haben. Ein Querschnittsbereich des Rings kann einem Querschnittsbereich des Katalysators im Wesentlichen entsprechen.The catalyst housing and the outlet housing may define a ring in an area where the catalyst housing and the outlet housing may overlap. For example, an inner wall of the outlet housing and an outer wall of the catalyst housing may define the ring. Although the catalyst housing and the outlet housing may be substantially cylindrical, but also have any other shape. A cross-sectional area of the ring may substantially correspond to a cross-sectional area of the catalyst.
Der Auslass kann in dem Bereich vorgesehen sein, in dem sich das Katalysatorgehäuse und das Auslassgehäuse überlappen, beispielsweise so dass der Auslass mit dem Ring in Strömungsverbindung steht. Der Auslass kann in einer Außenwand des Auslassgehäuses vorgesehen sein.The outlet may be provided in the area where the catalyst housing and the outlet housing overlap, for example, such that the outlet is in fluid communication with the ring. The outlet may be provided in an outer wall of the outlet housing.
Das Auslassgehäuse kann Abgasströmung vom Katalysator durch den Auslass führen. Das Auslassgehäuse kann eine Endwand umfassen. Die Endwand kann eine Öffnung zur Aufnahme des Endes des Katalysatorgehäuses umfassen, das sich in die Auslassgehäusekammer erstreckt. Die Endwand kann neben dem Ring angeordnet sein. Die Endwand kann vom Ende des Katalysatorgehäuses zurückversetzt sein.The outlet housing may carry exhaust flow from the catalyst through the outlet. The outlet housing may comprise an end wall. The end wall may include an opening for receiving the end of the catalyst housing extending into the outlet housing chamber. The end wall can be arranged next to the ring. The end wall may be recessed from the end of the catalyst housing.
Die Katalysatoranordnung kann dazu konfiguriert sein, eng an den Verbrennungsmotor gekoppelt zu sein. Die Katalysatoranordnung kann eng an einen dem Motor zugeordneten Auslass gekoppelt sein, beispielsweise einen Motorabgaskrümmer oder einen Turboladerauslass.The catalyst assembly may be configured to be closely coupled to the internal combustion engine. The catalyst assembly may be closely coupled to an engine associated outlet, such as an engine exhaust manifold or turbocharger outlet.
Ein Abgassystem für einen Verbrennungsmotor kann die oben genannte Katalysatoranordnung umfassen.An exhaust system for an internal combustion engine may include the above catalyst arrangement.
Das Abgassystem kann ferner eine Abgasreinigungsanordnung umfassen. Die Abgasreinigungsanordnung kann zur Platzierung stromabwärts von der Katalysatoranordnung konfiguriert sein.The exhaust system may further include an exhaust purification system. The exhaust purification assembly may be configured for placement downstream of the catalyst assembly.
Das Abgassystem kann ferner ein Verbindungsrohr umfassen. Das Verbindungsrohr kann zur Platzierung zwischen dem Auslass der Katalysatoranordnung und der Abgasreinigungsanordnung konfiguriert sein.The exhaust system may further include a connection pipe. The connecting tube may be configured for placement between the outlet of the catalyst assembly and the exhaust purification assembly.
Die Abgasreinigungsanordnung kann einen weiteren Katalysator umfassen. Die Abgasreinigungsanordnung kann einen Dieselpartikelfilter umfassen. Die Abgasreinigungsanordnung kann ein System zur selektiven katalytischen Reduktion umfassen. Die Abgasreinigungsanordnung kann eine Kombination aus einem System zur selektiven katalytischen Reduktion und einem Dieselpartikelfilter umfassen. Die Abgasreinigungsanordnung kann eine beliebige Kombination der oben genannten Komponenten umfassen.The exhaust gas purification arrangement may comprise a further catalyst. The exhaust purification system may include a diesel particulate filter. The exhaust gas purification arrangement can Include selective catalytic reduction system. The exhaust purification system may include a combination of a selective catalytic reduction system and a diesel particulate filter. The exhaust gas purification arrangement may comprise any combination of the above-mentioned components.
Die Abgasreinigungsanordnung kann in der Größe, beispielsweise in der Länge, verstellbar sein. Die Abgasreinigungsanordnung kann auf eine bestimmte Anwendung zugeschnitten werden.The exhaust gas purification arrangement may be adjustable in size, for example in length. The exhaust gas purifier assembly may be tailored to a particular application.
Das Abgassystem kann ferner eine Harnstoffdosiereinheit umfassen. Die Harnstoffdosiereinheit kann an das Auslassgehäuse gekoppelt sein, um Harnstoff in die Auslassgehäusekammer abzugeben.The exhaust system may further include a urea dosing unit. The urea dosing unit may be coupled to the outlet housing to dispense urea into the outlet housing chamber.
Das Abgassystem kann modular sein. Eine oder mehrere Komponenten des Abgassystems können verschiedenen Fahrzeugplattformen gemeinsam sein.The exhaust system can be modular. One or more components of the exhaust system may be common to different vehicle platforms.
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Offenbarung und zur Verdeutlichung ihrer Ausführung wird nun beispielhaft auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen:For a better understanding of the present disclosure and to clarify its embodiment, reference will now be made by way of example to the accompanying drawings. Show it:
Unter Bezug auf
Zwischen der Katalysatoranordnung
Die Katalysatoranordnung
Die Abgasreinigungsanordnung
Zusätzlich oder als Alternative zu dem weiteren Katalysator kann die Abgasreinigungsanordnung
Das Abgassystem
Die Abgasreinigungsanordnung
Das Verbindungsrohr
Mit Bezug auf
Die Katalysatoranordnung
Die Katalysatoranordnung
Wie dargestellt, kann sich ein Auslassende
Dementsprechend versteht sich, dass Abgase, die im Gebrauch durch das Auslassgehäuse
Das Auslassgehäuse
Das Auslassgehäuse
Zwischen dem Katalysator
In
Wie in
Der Auslass
Die Querschnittsfläche
Durch das Auslassgehäuse der vorliegenden Offenbarung kann eine kürzere Katalysatoranordnung
Es versteht sich, dass eine kürzere Katalysatoranordnung in einem größeren Anwendungsbereich verwendet werden kann, und zwar insbesondere bei Anwendungen, bei denen in der Nähe des Motors nur wenig Platz vorhanden ist. Daher kann dieselbe Katalysatoranordnung
Ferner kann durch die direkte Strömung der Abgase vom Motor in den Katalysator sichergestellt werden, dass die Anspringtemperatur des Katalysators schnell erreicht wird. Durch die Strömung der Abgase über die nach außen weisende Fläche des Katalysatorgehäuses kann auch Wärme von den Abgasen zurückgewonnen werden, was dazu beiträgt, dass der Katalysator schneller aufgewärmt wird. Mit anderen Worten kann Wärme von den Abgasen durch das Katalysatorgehäuse, dort wo es sich mit dem Auslassgehäuse überlappt, auf den Katalysator übertragen werden.Furthermore, it can be ensured by the direct flow of the exhaust gases from the engine into the catalyst that the light-off temperature of the catalyst is reached quickly. Heat from the exhaust gases can also be recovered by the flow of the exhaust gases over the outward-facing surface of the catalyst housing, which helps to warm the catalyst up more quickly. In other words, heat from the exhaust gases may be transferred to the catalyst through the catalyst housing where it overlaps the exhaust housing.
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Legal Events
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R012 | Request for examination validly filed | ||
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