DE102015221087A1 - Exhaust gas aftertreatment device and its arrangement in a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abgasnachbehandlungseinrichtung mit einem Katalysator (3) und einem Partikelfilter (4), die hintereinander in einem länglichen Gehäuse (2) untergebracht sind, das der Reihe nach in einen ersten Endabschnitt (2a), einen Katalysator-Abschnitt (2b), einen Verbindungsabschnitt (2c), einen Partikelfilter-Abschnitt (2d) und einen zweiten Endabschnitt (2e) unterteilt ist. Gemäß der Erfindung ist die Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) derart gestaltet, dass das zu behandelnde Abgas im Bereich des Verbindungsabschnitts (2c) in die Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) eintritt, dann den Katalysator (3) in Richtung auf den ersten Endabschnitt (2a) durchströmt, dort um 180° umgelenkt wird, dann den Katalysator (3) ein zweites Mal in Richtung auf den Partikelfilter (4) durchströmt und dann den Partikelfilter (4) in Richtung auf den zweiten Endabschnitt (2e) durchströmt.The invention relates to an exhaust gas aftertreatment device comprising a catalytic converter (3) and a particle filter (4), which are housed one behind the other in an elongate housing (2) arranged in series in a first end section (2a), a catalyst section (2b), a connecting portion (2c), a particulate filter portion (2d) and a second end portion (2e) is divided. According to the invention, the exhaust gas aftertreatment device (1) is designed such that the exhaust gas to be treated enters the exhaust gas aftertreatment device (1) in the region of the connection section (2c), then flows through the catalyst (3) in the direction of the first end section (2a) is deflected by 180 °, then flows through the catalyst (3) a second time in the direction of the particle filter (4) and then flows through the particle filter (4) in the direction of the second end portion (2e).

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasnachbehandlungseinrichtung mit einem Katalysator und einem Partikelfilter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und insbesondere eine Kraftfahrzeug-Abgasnachbehandlungseinrichtung mit einem Katalysator und einem Partikelfilter, die hintereinander in einem länglichen Gehäuse untergebracht sind, das der Reihe nach in einen ersten Endabschnitt, einen Katalysator-Abschnitt, in dem sich der Katalysator befindet, einen Verbindungsabschnitt, einen Partikelfilter-Abschnitt, in dem sich der Partikelfilter befindet, und einen zweiten Endabschnitt, in dem sich eine Gasaustrittsöffnung der Abgasnachbehandlungseinrichtung befindet, unterteilt ist. Außerdem betrifft die Erfindung eine Anordnung einer derartigen Abgasnachbehandlungseinrichtung in einem Kraftfahrzeug. The invention relates to an exhaust aftertreatment device comprising a catalytic converter and a particulate filter according to the preamble of claim 1 and more particularly to a motor vehicle exhaust after-treatment device having a catalyst and a particulate filter housed one behind the other in an elongate housing arranged in series in a first end section, a catalyst Portion, in which the catalyst is located, a connecting portion, a particulate filter section, in which the particulate filter is located, and a second end portion, in which a gas outlet opening of the exhaust gas aftertreatment device is located, is divided. In addition, the invention relates to an arrangement of such an exhaust aftertreatment device in a motor vehicle.

Abgasnachbehandlungseinrichtungen, mit denen die durch künftige Abgasnormen vorgeschriebenen Grenzwerte für die Schadstoffemissionen von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor eingehalten werden können, besitzen einen größeren Bauraum als bisherige Anlagen und benötigen dementsprechend mehr Platz im Fahrzeug. Exhaust gas aftertreatment devices, with which the limits set by future emission standards for pollutant emissions from motor vehicles with internal combustion engine can be met, have a larger space than previous systems and therefore require more space in the vehicle.

Zugleich gibt es strenger werdende Vorschriften im Hinblick auf Crashsicherheit und Fußgängerschutz, zu deren Erfüllung neue Strukturen oder Leerräume im Fahrzeug nötig sind, die ebenfalls Platz in Anspruch nehmen. Strukturen, welche unter anderem die Crashsicherheit verbessern, sind z. B. Hilfsrahmen oder Fahrschemel, insbesondere so genannte 'X-Member'. Leerräume zum Fußgängerschutz sind insbesondere Mindestabstände zwischen einer Motorhaube und irgendwelchen unnachgiebigen Einbauten im Motorraum.At the same time, there are stricter regulations with regard to crash safety and pedestrian protection, to the fulfillment of which new structures or voids in the vehicle are needed, which also take up space. Structures which, inter alia, improve the crash safety, z. B. subframe or subframe, in particular so-called 'X-Member'. Leaks to pedestrian protection are in particular minimum distances between a hood and any unyielding internals in the engine compartment.

Bei modernen Verbrennungsmotoren wird angestrebt, eine Abgasnachbehandlungseinrichtung mit Katalysator und Partikelfilter im Motorraum anzuordnen, z. B. unterhalb eines Abgasturboladers. Dort kommt sie aber möglicherweise irgendwelchen Komponenten für Crashsicherheit oder Bremsverstärkung zu nahe, und andererseits kann der Raum oberhalb der Abgasnachbehandlungseinrichtung wegen deren Abwärme nicht für irgendwelche anderen Einbauten genutzt werden.In modern internal combustion engines is sought to arrange an exhaust aftertreatment device with catalyst and particulate filter in the engine compartment, z. B. below an exhaust gas turbocharger. There, however, it may come too close to any components for crash safety or brake boost, and on the other hand, the space above the exhaust aftertreatment device can not be used for any other installations due to their waste heat.

Die US 7 900 443 B2 offenbart eine Abgasnachbehandlungseinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Der Partikelfilter besitzt einen zentralen rohrförmigen Teil und zwei diese und einander umgebende mantelförmige Teile, die in einer Ausführungsform Z-förmig hin und her durchströmt werden, damit sich der Partikelfilter im Betrieb schnell aufheizt.The US 7 900 443 B2 discloses an exhaust aftertreatment device having the features of the preamble of claim 1. The particulate filter has a central tubular part and two surrounding and jacket-shaped parts, which are traversed in an embodiment Z-shaped back and forth, so that the particulate filter heats up quickly during operation.

Die US 7 210 287 B2 offenbart auch einen ähnlich aufgebauten Fahrzeugkatalysator mit Z-förmigen Strömungswegen von einem Eintrittsende zu einem entgegengesetzten Austrittsende, was ein beschleunigtes Anspringen der Katalysereaktion ermöglicht.The US Pat. No. 7,210,287 B2 also discloses a similarly constructed vehicular catalyst having Z-shaped flow paths from one entrance end to an opposite exit end, allowing for an accelerated onset of the catalytic reaction.

Die US 6 065 957 A offenbart einen katalytischen Brenner zum Heizen oder Trocknen, mit einem topfförmigen Gehäuse, in dem sich ein hohlzylindrischer Katalysekörper befindet und an dessen einem axialen Ende sowohl eine Eintrittsöffnung für Verbrennungsluft als auch eine Abgasaustrittsöffnung angeordnet sind. Der Gasstrom durch das Gehäuse ist hier U-förmig, indem das Gas den Hohlraum im Katalysekörper durchströmt, dann um 180° umgelenkt wird und dann den hohlzylindrischen eigentlichen Katalysekörper durchströmt.The US Pat. No. 6,065,957 discloses a catalytic burner for heating or drying, with a cup-shaped housing in which a hollow cylindrical catalytic body is located and at its one axial end both an inlet opening for combustion air and an exhaust gas outlet opening are arranged. The gas flow through the housing is here U-shaped, by the gas flows through the cavity in the catalytic body, is then deflected by 180 ° and then flows through the hollow cylindrical actual catalytic body.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Abgasnachbehandlungseinrichtung und eine Anordnung derselben in einem Kraftfahrzeug anzugeben, womit der im Motorraum vorhandene Platz besser ausgenutzt werden kann.The invention is based on the object to provide an exhaust gas aftertreatment device and an arrangement thereof in a motor vehicle, whereby the available space in the engine compartment can be better utilized.

Diese Aufgabe wird durch eine Abgasnachbehandlungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst.This object is achieved by an exhaust aftertreatment device having the features of patent claim 1 and by an arrangement having the features of patent claim 8.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.

Gemäß der Erfindung ist die Abgasnachbehandlungseinrichtung derart gestaltet, dass das zu behandelnde Abgas im Bereich des Verbindungsabschnitts in die Abgasnachbehandlungseinrichtung eintritt, dann den Katalysator in Richtung auf das den ersten Endabschnitt durchströmt, d. h., in einer vom Partikelfilter abgewandten Richtung, an dem ersten Endabschnitt um 180° umgelenkt wird, dann den Katalysator ein zweites Mal in Richtung auf den Partikelfilter durchströmt und dann den Partikelfilter in Richtung auf den zweiten Endabschnitt durchströmt.According to the invention, the exhaust aftertreatment device is designed such that the exhaust gas to be treated enters the exhaust gas aftertreatment device in the region of the connection section, then flows through the catalytic converter in the direction of the first end section, i. h., In a direction away from the particle filter, at the first end portion is deflected by 180 °, then flows through the catalyst a second time in the direction of the particle filter and then flows through the particle filter in the direction of the second end portion.

Anders als bei klassisch aufgebauten Abgasnachbehandlungseinrichtungen mit einem Katalysator und einem Partikelfilter in einem länglichen Gehäuse, an dessen einem Ende das Abgas eintritt, mehr oder weniger geradlinig den Katalysator und dann den Partikelfilter durchströmt und dann am anderem Ende des Gehäuses austritt, kann sich bei der Erfindung die Gaseintrittsöffnung räumlich zwischen dem Katalysator und dem Partikelfilter befinden, so dass der Katalysator oberhalb und der Partikelfilter unterhalb einer Abgasaustrittsöffnung des Verbrennungsmotors angeordnet werden kann, insbesondere oberhalb bzw. unterhalb einer Abgasaustrittsöffnung eines an einem Auslasssammler des Verbrennungsmotors angeordneten Abgasturboladers. Unlike conventional exhaust aftertreatment devices with a catalyst and a particulate filter in an elongated housing, at one end of the exhaust enters, flows more or less straight through the catalyst and then the particulate filter and then exits at the other end of the housing, can in the invention the gas inlet opening are located spatially between the catalyst and the particle filter, so that the catalyst above and the particulate filter can be arranged below an exhaust gas outlet opening of the internal combustion engine, in particular above or below a Exhaust outlet opening of a arranged on an exhaust manifold of the internal combustion engine exhaust gas turbocharger.

Auf diese Weise kann auch der Platz oberhalb der Abgasaustrittsöffnung für den Katalysator genutzt werden, und darunter erstreckt sich nur noch der Partikelfilter-Abschnitt der Abgasnachbehandlungseinrichtung, so dass auch unterhalb der Abgasaustrittsöffnung Platz gewonnen wird.In this way, the space above the exhaust gas outlet opening for the catalyst can be used, and below it extends only the particulate filter section of the exhaust gas aftertreatment device, so that space is also gained below the exhaust gas outlet opening.

Die U-förmige Umlenkung der Abgase im Katalysator und die enge Kopplung von Katalysator und Partikelfilter in einem gemeinsamen Gehäuse hat außerdem den Vorteil, dass sich der Katalysator und der Partikelfilter im Betrieb schneller und stärker aufheizen, wodurch auch bei den heute angestrebten niedrigeren Abgastemperaturen die Anspringbedingungen der Abgasnachbehandlungseinrichtung leichter erfüllt werden können.The U-shaped deflection of the exhaust gases in the catalyst and the close coupling of catalyst and particulate filter in a common housing also has the advantage that heat up the catalyst and the particulate filter during operation faster and more, which also at today's desired lower exhaust gas temperatures Anspringbedingungen the exhaust aftertreatment device can be easily met.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt der Katalysator einen zentralen rohrförmigen Teil und einen diesen umgebenden mantelförmigen Teil, die sich jeweils in der Längsrichtung der Abgasnachbehandlungseinrichtung erstrecken und die in dem ersten Endabschnitt miteinander in Strömungsverbindung stehen, und außerdem besitzt die Abgasnachbehandlungseinrichtung eine im Bereich des Verbindungsabschnitts angeordnete Gaseintrittsöffnung, die mit dem von dem ersten Endabschnitt abgewandten, stromaufwärtigen Ende des zentralen rohrförmigen Teils des Katalysators in Strömungsverbindung steht. In a preferred embodiment of the invention, the catalyst has a central tubular part and a jacket-shaped part surrounding it, each extending in the longitudinal direction of the exhaust gas after-treatment device and in fluid communication with each other in the first end portion, and further, the exhaust gas after-treatment device has one in the region of the connecting portion arranged gas inlet opening, which communicates with the remote from the first end portion, the upstream end of the central tubular portion of the catalyst in flow communication.

Die Strömungsverbindung zwischen der Gaseintrittsöffnung und dem von dem ersten Endabschnitt abgewandten Ende des zentralen rohrförmigen Teils des Katalysators kann durch eine Rohrleitung gebildet werden, welche quer zur Längsrichtung der Abgasnachbehandlungseinrichtung durch eine Seitenwand des Verbindungsabschnitts hindurchgeht.The flow connection between the gas inlet opening and the end remote from the first end portion of the central tubular part of the catalyst can be formed by a pipeline which transversely to the longitudinal direction of the exhaust gas aftertreatment device passes through a side wall of the connecting portion.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten sowohl der zentrale rohrförmige Teil als auch der mantelförmige Teil des Katalysators ein katalytisch wirksames Material, das bekanntermaßen z. B. von einem Wabenkörper oder anderen Substrat getragen wird. Dadurch heizt sich der zentrale rohrförmige Teil schneller auf und heizt den mantelförmigen Teil vor. In a preferred embodiment of the invention, both the central tubular part and the jacket-shaped part of the catalyst contain a catalytically active material known to be e.g. B. is supported by a honeycomb body or other substrate. As a result, the central tubular part heats up faster and pre-heats the shell-shaped part.

In dem gemeinsamen Gehäuse kann der mantelförmige Teil des Katalysators, nämlich dessen stromabwärtiges Ende, in dem Verbindungsabschnitt direkt mit dem Partikelfilter in Strömungsverbindung stehen, nämlich mit dessen stromaufwärtigem Ende, so dass der Katalysator auch den Partikelfilter direkter vorheizen kann.In the common housing, the jacket-shaped part of the catalyst, namely its downstream end, may be in fluid communication with the particulate filter in the connecting portion, namely with its upstream end, so that the catalyst can also preheat the particulate filter more directly.

Der Katalysator kann insbesondere ein Oxidationskatalysator oder ein NOx-Speicherkatalysator sein, und im Bereich des Verbindungsabschnitts kann außerdem ein Injektor angeordnet sein, z. B. ein Injektor zum Einspritzen einer Chemikalie für selektive kalatytische Reduktion (SCR). Ein derartiger Injektor hat oft eine gewisse Baulänge, und im Bereich des Verbindungsabschnitts stört es am wenigsten, wenn er von der Gehäusewand nach außen vorsteht.The catalyst may, in particular, be an oxidation catalytic converter or a NOx storage catalytic converter, and an injector may also be arranged in the region of the connecting section, eg. B. an injector for injecting a chemical for selective kalatytische reduction (SCR). Such an injector often has a certain length, and in the region of the connecting portion, it disturbs the least when it protrudes from the housing wall to the outside.

Wie schon erwähnt, eignet sich die erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungseinrichtung besonders für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotor, wobei der Katalysator-Abschnitt im Wesentlichen oberhalb und der Partikelfilter-Abschnitt im Wesentlichen unterhalb einer Abgasaustrittsöffnung des Verbrennungsmotors angeordnet werden, und sie eignet sich besonders für Anbringung an turbogeladenen Verbrennungsmotoren, wobei die genannte Abgasaustrittsöffnung die Abgasaustrittsöffnung des Abgasturboladers ist und der Verbindungsabschnitt ungefähr auf der Höhe des Abgasturboladers im Motorraum angeordnet wird.As already mentioned, the exhaust aftertreatment device according to the invention is particularly suitable for motor vehicles with an internal combustion engine, wherein the catalyst section substantially above and the particulate filter section are arranged substantially below an exhaust gas outlet opening of the internal combustion engine, and it is particularly suitable for attachment to turbocharged internal combustion engines the said exhaust gas outlet opening is the exhaust gas outlet opening of the exhaust gas turbocharger and the connecting section is arranged approximately at the level of the exhaust gas turbocharger in the engine compartment.

Es folgt eine Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Darin zeigen: The following is a description of embodiments with reference to the drawings. Show:

1 eine schematische Längsschnittansicht durch eine Abgasnachbehandlungseinrichtung mit einem Katalysator und einem Partikelfilter; 1 a schematic longitudinal sectional view through an exhaust aftertreatment device with a catalyst and a particulate filter;

2 eine schematische Längsschnittansicht durch den Motorraum eines Kraftfahrzeugs, in dem eine konventionelle bzw. die in 1 gezeigte Abgasnachbehandlungseinrichtung eingebaut ist; und 2 a schematic longitudinal sectional view through the engine compartment of a motor vehicle, in which a conventional or the in 1 installed exhaust aftertreatment device is installed; and

3 noch schematischere Längs- und Querschnittsansichten der Abgasnachbehandlungseinrichtung von 1. 3 even more schematic longitudinal and cross-sectional views of the exhaust aftertreatment device of 1 ,

Wie in 1 gezeigt, enthält eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 ein längliches Gehäuse 2, das der Reihe nach in einen ersten Endabschnitt 2a, einen Katalysator-Abschnitt 2b, einen Verbindungsabschnitt 2c, einen Partikelfilter-Abschnitt 2d und einen zweiten Endabschnitt 2e unterteilt ist.As in 1 shown contains an exhaust aftertreatment device 1 an elongated housing 2 , in turn, in a first end section 2a , a catalyst section 2 B , a connecting section 2c , a particle filter section 2d and a second end portion 2e is divided.

Ein Katalysator 3 ist im Katalysator-Abschnitt 2b des Gehäuses 2 unterbracht, und ein Partikelfilter 4 ist im Partikelfilter-Abschnitt 2d des Gehäuses 2 untergebracht. Der Verbindungsabschnitt 2c verbindet den Katalysator-Abschnitt 2b mit dem Partikelfilter-Abschnitt 2d und lässt Abgas, das den Katalysator 3 durchströmt hat, in den Partikelfilter 4 strömen. Nachdem das Abgas den Partikelfilter 4 durchströmt hat, strömt es aus einer Gasaustrittsöffnung 5 am zweiten Endabschnitt 2e der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 aus.A catalyst 3 is in the catalyst section 2 B of the housing 2 placed, and a particle filter 4 is in the particle filter section 2d of the housing 2 accommodated. The connecting section 2c connects the catalyst section 2 B with the particle filter section 2d and lets exhaust that's the catalyst 3 has flowed through the particle filter 4 stream. After the exhaust the particle filter 4 has flowed through, it flows from a gas outlet opening 5 at the second end portion 2e the exhaust aftertreatment device 1 out.

Der Katalysator 3 enthält einen zentralen rohrförmigen Teil 3a und einen diesen radial umgebenden mantelförmigen Teil 3b, die sich jeweils in der Längsrichtung der Abgasnachbehandlungseinrichtung erstrecken und die innerhalb des ersten Endabschnitts 2a miteinander in Strömungsverbindung stehen. The catalyst 3 contains a central tubular part 3a and a jacket-shaped part radially surrounding it 3b each extending in the longitudinal direction of the exhaust gas aftertreatment device and within the first end portion 2a in fluid communication with each other.

Zumindest der mantelförmige Teil 3b des Katalysators 3 und vorzugsweise auch dessen zentraler rohrförmiger Teil 3a enthalten jeweils einen katalytisch beschichteten Wabenkörper.At least the jacket-shaped part 3b of the catalyst 3 and preferably also its central tubular part 3a each contain a catalytically coated honeycomb body.

Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 enthält außerdem ein im Bereich des Verbindungsabschnitts 2a von außen vertikal durch die Wand des Gehäuses 2 hindurchgehendes Gaseintritts-Knierohr 6, das in einen unteren, stromaufwärtigen Ende des zentralen rohrförmigen Teils 3a des Katalysators 3 mündet.The exhaust aftertreatment device 1 also includes an in the area of the connection section 2a from the outside vertically through the wall of the housing 2 passing gas inlet knee-ear 6 located in a lower, upstream end of the central tubular part 3a of the catalyst 3 empties.

Von außen in das Knierohr 6 einströmendes Abgas durchströmt somit der Reihe nach den zentralen rohrförmigen Teil 3a des Katalysators 3, den ersten Endabschnitt 2a, den mantelförmigen Teil 3b des Katalysators 3, den Verbindungsabschnitt 2a und den Partikelfilter 4, wie in 1 mit Strömungspfeilen angezeigt.From outside into the Knierohr 6 inflowing exhaust gas thus flows through the central tubular part in turn 3a of the catalyst 3 , the first end section 2a , the coat-shaped part 3b of the catalyst 3 , the connecting section 2a and the particulate filter 4 , as in 1 displayed with flow arrows.

2 zeigt links eine schematische Längsschnittansicht durch den Motorraum eines Kraftfahrzeugs, in dem eine konventionelle Abgasnachbehandlungseinrichtung 1', die einen Katalysator (KAT) und ggf. auch einen Partikelfilter (DPF; Dieselpartikelfilter) enthalten kann, von einem neben einem Zylinderkopf 20 eines Verbrennungsmotors angeordneten Turbolader 21 aus seitlich an einem Motorblock 22 vorbei nach unten führt und sich dabei praktisch über die ganze Höhe des Motorblocks 22 erstreckt. 2 left shows a schematic longitudinal sectional view through the engine compartment of a motor vehicle, in which a conventional exhaust aftertreatment device 1' , which may contain a catalyst (KAT) and possibly also a particulate filter (DPF), of one next to a cylinder head 20 an internal combustion engine arranged turbocharger 21 from the side of an engine block 22 Passing down and practically over the entire height of the engine block 22 extends.

Rechts zeigt 2 eine schematische Längsschnittansicht durch den Motorraum eines Kraftfahrzeugs, in dem eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 wie in 1 seitlich des Turboladers 21 angeordnet und durch das Knierohr 6 damit verbunden ist. Man erkennt, dass sich der Katalysator-Abschnitt 2b der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 oberhalb des Turboladers 21 und der Partikelfilter-Abschnitt 2d unterhalb davon befindet, so dass unterhalb des Partikelfilter-Abschnitts 2d Platz gewonnen wird.Right shows 2 a schematic longitudinal sectional view through the engine compartment of a motor vehicle, in which an exhaust aftertreatment device 1 as in 1 at the side of the turbocharger 21 arranged and through the Knierohr 6 connected with it. It can be seen that the catalyst section 2 B the exhaust aftertreatment device 1 above the turbocharger 21 and the particulate filter section 2d located below it, leaving below the particulate filter section 2d Place is won.

In 2 zeigt eine schräge Linie 23 eine Fußgängerschutzlinie an, d. h. eine Linie, die in einem gewissen Abstand von einer nicht gezeigten Motorhaube verläuft und oberhalb der sich keine unnachgiebigen Einbauten im Motorraum befinden sollen. In 2 shows an oblique line 23 a pedestrian protection line, ie a line which extends at a certain distance from an engine hood, not shown, and above which there should be no unyielding internals in the engine compartment.

Da eine Motorhaube üblicherweise mehr oder weniger schräg verläuft, und daher auch die Fußgängerschutzlinie 23, lässt die konventionelle Abgasnachbehandlungseinrichtung 1' nicht nutzbaren Platz oberhalb des Turboladers 21 frei, der links in 2 links mit einer Ellipse 24 umrissen ist.Since a bonnet usually runs more or less inclined, and therefore also the pedestrian protection line 23 leaves the conventional exhaust aftertreatment device 1' unusable space above the turbocharger 21 free, left in 2 left with an ellipse 24 outlined.

Diesen bislang nicht nutzbaren Platz nimmt rechts in 2 der Katalysator-Abschnitt 2b der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 von 1 ein.This so far not usable place takes on right 2 the catalyst section 2 B the exhaust aftertreatment device 1 from 1 one.

Wie in 3 schematisch gezeigt, kann an der Wand des Gehäuses 2 im Bereich des Verbindungsabschnitts 2c zwischen dem Katalysator 3 und dem Partikelfilter 4 ein Injektor 30 angebracht sein, wie er für manche Abgasnachbehandlungseinrichtungen benötigt wird. Der Winkel zwischen dem Injektor 30 und dem Knierohr 6 in Bezug auf die Längsachse der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 kann natürlich auch anders sein als in 2 eingezeichnet, und zweckmäßigerweise hat der Injektor 30 nur einen kleinen Winkelabstand zum Knierohr 6, so dass er in 2 schräg unten am Gehäuse 2 sitzen würde.As in 3 shown schematically, can be attached to the wall of the housing 2 in the area of the connection section 2c between the catalyst 3 and the particulate filter 4 an injector 30 be appropriate, as it is needed for some exhaust after-treatment facilities. The angle between the injector 30 and the knee-ear 6 with respect to the longitudinal axis of the exhaust aftertreatment device 1 Of course, it can be different than in 2 drawn, and conveniently, the injector 30 only a small angular distance to the knee-ear 6 so he in 2 diagonally down the case 2 would sit.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 7900443 B2 [0005] US 7900443 B2 [0005]
  • US 7210287 B2 [0006] US 7210287 B2 [0006]
  • US 6065957 A [0007] US6065957A [0007]

Claims (9)

Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) mit einem Katalysator (3) und einem Partikelfilter (4), die hintereinander in einem länglichen Gehäuse (2) untergebracht sind, das der Reihe nach in einen ersten Endabschnitt (2a), einen Katalysator-Abschnitt (2b), einen Verbindungsabschnitt (2c), einen Partikelfilter-Abschnitt (2d) und einen zweiten Endabschnitt (2e) unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) derart gestaltet ist, dass das zu behandelnde Abgas im Bereich des Verbindungsabschnitts (2c) in die Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) eintritt, dann den Katalysator (3) in Richtung auf den ersten Endabschnitt (2a) durchströmt, dort um 180° umgelenkt wird, dann den Katalysator (3) ein zweites Mal in Richtung auf den Partikelfilter (4) durchströmt und dann den Partikelfilter (4) in Richtung auf den zweiten Endabschnitt (2e) durchströmt. Exhaust aftertreatment device ( 1 ) with a catalyst ( 3 ) and a particle filter ( 4 ), one behind the other in an elongated housing ( 2 ), which are arranged in sequence in a first end section ( 2a ), a catalyst section ( 2 B ), a connecting section ( 2c ), a particle filter section ( 2d ) and a second end portion ( 2e ), characterized in that the exhaust aftertreatment device ( 1 ) is designed such that the exhaust gas to be treated in the region of the connecting portion ( 2c ) into the exhaust aftertreatment device ( 1 ), then the catalyst ( 3 ) towards the first end portion ( 2a ) is flowed through, is deflected there by 180 °, then the catalyst ( 3 ) a second time in the direction of the particle filter ( 4 ) and then the particle filter ( 4 ) towards the second end portion ( 2e ) flows through. Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator (3) einen zentralen rohrförmigen Teil (3a) und einen diesen umgebenden mantelförmigen Teil (3b) aufweist, die sich jeweils in der Längsrichtung der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) erstrecken und die in dem ersten Endabschnitt (2a) miteinander in Strömungsverbindung stehen, und dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) eine im Bereich des Verbindungsabschnitts (2c) angeordnete Gaseintrittsöffnung aufweist, die mit dem von dem ersten Endabschnitt (2a) abgewandten Ende des zentralen rohrförmigen Teils (3a) des Katalysators (3) in Strömungsverbindung steht. Exhaust aftertreatment device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the catalyst ( 3 ) a central tubular part ( 3a ) and a surrounding jacket-shaped part ( 3b ), each in the longitudinal direction of the exhaust aftertreatment device ( 1 ) and in the first end section ( 2a ) are in fluid communication with each other, and that the exhaust aftertreatment device ( 1 ) one in the region of the connection section ( 2c ) arranged gas inlet opening with that of the first end portion ( 2a ) facing away from the end of the central tubular part ( 3a ) of the catalyst ( 3 ) is in flow communication. Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsverbindung zwischen der Gaseintrittsöffnung und dem von dem ersten Endabschnitt (2a) abgewandten Ende des zentralen rohrförmigen Teils (3a) des Katalysators durch eine Rohrleitung (6) gebildet wird, welche quer zur Längsrichtung der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) durch eine Seitenwand des Verbindungsabschnitts (2c) hindurchgeht.Exhaust aftertreatment device ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the flow connection between the gas inlet opening and that of the first end portion ( 2a ) facing away from the end of the central tubular part ( 3a ) of the catalyst through a pipeline ( 6 ) which is transverse to the longitudinal direction of the exhaust aftertreatment device ( 1 ) through a side wall of the connecting portion (FIG. 2c ) goes through. Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale rohrförmige Teil (3a) und der mantelförmige Teil (3b) des Katalysators (3) beide ein katalytisch wirksames Material enthalten.Exhaust aftertreatment device ( 1 ) according to claim 2 or 3, characterized in that the central tubular part ( 3a ) and the jacket-shaped part ( 3b ) of the catalyst ( 3 ) both contain a catalytically active material. Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mantelförmige Teil (3b) des Katalysators (3) in dem Verbindungsabschnitt (2c) mit dem Partikelfilter (4) in Strömungsverbindung steht.Exhaust aftertreatment device ( 1 ) according to one of claims 2 to 4, characterized in that the jacket-shaped part ( 3b ) of the catalyst ( 3 ) in the connecting section ( 2c ) with the particle filter ( 4 ) is in flow communication. Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Verbindungsabschnitts (2c) außerdem ein Injektor (30) angeordnet ist. Exhaust aftertreatment device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the region of the connecting portion ( 2c ) also an injector ( 30 ) is arranged. Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) eine Kraftfahrzeug-Abgasnachbehandlungseinrichtung ist. Exhaust aftertreatment device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust aftertreatment device ( 1 ) is a motor vehicle exhaust aftertreatment device. Anordnung einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator-Abschnitt (2b) im Wesentlichen oberhalb und der Partikelfilter-Abschnitt (2d) im Wesentlichen unterhalb einer Abgasaustrittsöffnung des Verbrennungsmotors angeordnet ist. Arrangement of an exhaust aftertreatment device ( 1 ) according to one of the preceding claims in a motor vehicle with internal combustion engine, characterized in that the catalyst section ( 2 B ) substantially above and the particulate filter section ( 2d ) is arranged substantially below an exhaust gas outlet opening of the internal combustion engine. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasaustrittsöffnung die Abgasaustrittsöffnung eines Abgasturboladers (21) des Verbrennungsmotors ist, wobei der Verbindungsabschnitt (2c) ungefähr auf der Höhe des Abgasturboladers (21) im Motorraum angeordnet ist. Arrangement according to claim 8, characterized in that the exhaust gas outlet opening the exhaust gas outlet opening of an exhaust gas turbocharger ( 21 ) of the internal combustion engine, wherein the connecting portion ( 2c ) approximately at the height of the exhaust gas turbocharger ( 21 ) is arranged in the engine compartment.
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