DE102018122003B4 - Abgasregelungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Abgasregelungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE102018122003B4
DE102018122003B4 DE102018122003.0A DE102018122003A DE102018122003B4 DE 102018122003 B4 DE102018122003 B4 DE 102018122003B4 DE 102018122003 A DE102018122003 A DE 102018122003A DE 102018122003 B4 DE102018122003 B4 DE 102018122003B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mat
exhaust gas
joint
control device
catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102018122003.0A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102018122003A1 (de
Inventor
Shingo Korenaga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of DE102018122003A1 publication Critical patent/DE102018122003A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102018122003B4 publication Critical patent/DE102018122003B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F01N3/2842—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration specially adapted for monolithic supports, e.g. of honeycomb type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1838—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly characterised by the type of connection between parts of exhaust or silencing apparatus, e.g. between housing and tubes, between tubes and baffles
    • F01N13/1844—Mechanical joints
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F01N3/2853—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F01N3/2853—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing
    • F01N3/2867—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing the mats or gaskets being placed at the front or end face of catalyst body
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2350/00—Arrangements for fitting catalyst support or particle filter element in the housing
    • F01N2350/02—Fitting ceramic monoliths in a metallic housing
    • F01N2350/04—Fitting ceramic monoliths in a metallic housing with means compensating thermal expansion
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

Abgasregelungsvorrichtung (1), die in einer Abgasleitung einer Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist und ausgestaltet ist, um Abgas zu regeln, wobei die Abgasregelungsvorrichtung (1) aufweist:ein Außenrohr (2) mit einer elektrischen Isolationseigenschaft, das mit einem Abgasrohr (8) mit einer elektrisch leitfähigen Eigenschaft verbunden ist;einen elektrischen Heizkatalysator (4), der in dem Außenrohr (2) angeordnet ist; undeinen stromabwärtigen Katalysator (3), der in Abgasströmungsrichtung stromabwärts des elektrischen Heizkatalysators (4) in dem Außenrohr (2) angeordnet ist, wobei der stromabwärtige Katalysator (3) über eine erste Matte (5) im Außenrohr (2) gehalten ist,wobei eine Fügestelle (5a) der ersten Matte (5) an einer anderen Stelle als einem vertikal untersten Abschnitt der ersten Matte (5) in dem Außenrohr (2) angeordnet ist.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Abgasregelungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Eine Abgasregelungsvorrichtung, die einen Katalysator trägt, der in der Lage ist, das Abgas zu regeln, ist auf einem Weg eines Abgasrohrs angeordnet, so dass gefährliche Stoffe, die im Abgas einer Verbrennungskraftmaschine enthalten sind, entfernt werden. Eine Temperatur des Katalysators muss auf einer für die Katalysatoraktivierung geeigneten Temperatur gehalten werden (nachfolgend als „Katalysatoraktivierungstemperatur“ bezeichnet), damit die Effizienz einer Schadstoffabscheidung durch den Katalysator erhöht wird.
  • Jedoch ist die Temperatur des Abgases unmittelbar nach der Inbetriebnahme relativ niedrig, so dass es einige Zeit dauert, bis die Katalysatortemperatur die Aktivierungstemperatur erreicht. In dieser Hinsicht gibt es Verbesserungsmöglichkeiten.
  • Die japanische Patentanmeldung JP 2012-21488 A offenbart eine Abgasregelungsvorrichtung, die mit einem elektrischen Heizkatalysator ausgestattet ist, der durch die Versorgung mit Strom erwärmt werden kann. Darüber hinaus ist gemäß der JP 2012 - 21488 A ein stromabwärtiger Katalysatorabschnitt stromabwärts des elektrischen Heizkatalysators angeordnet.
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Der elektrische Heizkatalysator legt eine hohe Spannung an, so dass eine Isolierung von einem leitfähigen Abgasrohr erforderlich ist. Denkbar ist in diesem Zusammenhang, den elektrischen Heizkatalysator und den nachgeschalteten bzw. stromabwärtigen Katalysator beispielsweise über eine isolierte Matte (nachfolgend einfach als „Matte“ bezeichnet) in einer Abgasleitung zu halten.
  • Das Abgas enthält Feuchtigkeit und Kohlenstoff als leitfähige Substanzen. Dementsprechend wird durch die Kohlenstoffabscheidung an dem isolierten Abschnitt und die feuchtigkeitsgefiillte Matte ein elektrischer Leckageweg gebildet, der vom elektrischen Heizkatalysator zum leitfähigen Abgasrohr führt (nachfolgend einfach als „elektrischer Leckageweg“ bezeichnet). Infolgedessen kann es bei der Versorgung des elektrischen Heizkatalysators mit Strom zu elektrischen Leckagen kommen.
  • Die Erfindung schafft eine Abgasregelungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, mit der die durch Kondenswasser verursachte Bildung eines elektrischen Leckagewegs verhindert oder weiter unterdrückt werden kann.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Abgasregelungsvorrichtung, die in einer Abgasleitung einer Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist und ausgestaltet ist, um Abgas zu regeln. Die Abgasregelungsvorrichtung umfasst: ein Außenrohr mit einer elektrischen Isolationseigenschaft, das mit einem Abgasrohr mit einer elektrisch leitfähigen Eigenschaft verbunden ist; einen elektrischen Heizkatalysator, der in dem Außenrohr angeordnet ist; und einen stromabwärtigen Katalysator, der in Abgasströmungsrichtung stromabwärts des elektrischen Heizkatalysators in dem Außenrohr angeordnet ist. Der stromabwärtige Katalysator ist über eine erste Matte im Außenrohr gehalten. Eine Fügestelle der ersten Matte ist an einer anderen Stelle als einem vertikal untersten Abschnitt der ersten Matte in dem Außenrohr angeordnet.
  • Es wurde festgestellt, dass in einer Abgasregelungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, wie vorstehend beschrieben, ein elektrischer Leckageweg, der von einem elektrischen Heizkatalysator zu einem Abgasrohr führt, durch Kohlenstoffabscheidung an einem isolierten Abschnitt und einer feuchtigkeitsgefiillten Matte gebildet werden kann. Aus fertigungstechnischer Sicht weist die Matte, die einen nachgeschalteten bzw. stromabwärtigen Katalysator hält, eine Verbindung bzw. Fügestelle auf. Es wurde festgestellt, dass sich Wasser im vertikal unteren Teil des stromabwärtigen Katalysators ansammeln kann, so dass der elektrische Leckageweg wahrscheinlich in der Matte gebildet wird, wenn die Fügestelle der Matte im vertikal unteren Teil positioniert ist.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Abgasregelungsvorrichtung ist die Fügestelle der ersten Matte, die den stromabwärtigen Katalysator hält, so angeordnet, dass sie über dem vertikal untersten Abschnitt (an einer anderen Stelle als dem vertikal untersten Abschnitt) im Außenrohr positioniert ist. Bei dem wie vorstehend beschrieben konfigurierten elektrischen Heizkatalysator ist die Fügestelle so angeordnet, dass eine Position vermieden wird, in der sich Wasser ansammeln kann. Dadurch kann die Bildung eines elektrischen Leckagewegs weiter unterdrückt werden, und das Auftreten von elektrischen Leckagen während der Versorgung des elektrischen Heizkatalysators mit Strom kann weiter unterdrückt werden.
  • Bei der Abgasregelungsvorrichtung gemäß dem vorstehend genannten Aspekt kann die Fügestelle der ersten Matte an einer anderen Position als einem vertikal unteren Abschnitt angeordnet sein, der unterhalb des stromabwärtigen Katalysators angeordnet ist.
  • Wasser kann sich im vertikal unteren Abschnitt, der unterhalb des stromabwärtigen Katalysators angeordnet ist, ansammeln. Bei der Abgasregelungsvorrichtung gemäß dem Aspekt der Erfindung ist die Fügestelle so angeordnet, dass eine Position vermieden wird, an der sich Wasser ansammeln kann, und somit die Bildung eines elektrischen Leckagewegs zuverlässiger unterdrückt wird.
  • Bei der Abgasregelungsvorrichtung gemäß dem vorstehend genannten Aspekt kann die Fügestelle der ersten Matte in einem vertikal obersten Abschnitt der ersten Matte im Außenrohr angeordnet sein.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration ist die Fügestelle an einer Stelle angeordnet, die am weitesten von einer Stelle entfernt ist, an der sich Wasser ansammeln kann, so dass die Bildung eines elektrischen Leckagewegs zuverlässiger unterdrückt wird.
  • Bei der Abgasregelungsvorrichtung gemäß dem vorstehend genannten Aspekt kann der elektrische Heizkatalysator über eine zweite Matte in der Abgasleitung gehalten sein; und eine Fügestelle der zweiten Matte kann an einer anderen Stelle als einem vertikal untersten Abschnitt der zweiten Matte in dem Außenrohr angeordnet sein.
  • Der elektrische Heizkatalysator, der stromaufwärts des stromabwärts gelegenen bzw. stromabwärtigen Katalysators angeordnet ist, wird auch von der zweiten Matte gehalten, die die Fügestelle aufweist. Wenn die Fügestelle der zweiten Matte im vertikal untersten Abschnitt positioniert ist, erreicht Wasser wahrscheinlich den stromabwärtigen Katalysator durch die Fügestelle der ersten Matte.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration ist die Fügestelle der zweiten Matte an einer anderen Stelle als dem vertikal untersten Abschnitt angeordnet, so dass der Wasseraustritt zum stromabwärtigen Katalysator durch die Fügestelle der zweiten Matte weiter unterdrückt werden kann. Dadurch kann die Bildung eines elektrischen Leckagewegs in der ersten Matte weiter unterdrückt werden.
  • Gemäß dem Aspekt der Erfindung kann die durch Kondenswasser verursachte Bildung eines elektrischen Leckagewegs auf der Matte weiter unterdrückt werden. Dadurch kann das Auftreten von elektrischen Leckagen während der Versorgung des elektrischen Heizkatalysators mit Strom verhindert oder weiter unterdrückt werden.
  • Figurenliste
  • Die Merkmale und Vorteile sowie die technische und wirtschaftliche Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen; hierbei zeigt:
    • 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Abgasregelungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
    • 2 eine Darstellung, die eine erste montierte Matte zeigt;
    • 3 eine Konzeptdarstellung der ersten Matte;
    • 4 eine Schnittansicht eines stromabwärtigen Katalysators und der ersten Matte gemäß einer ersten Ausführungsform;
    • 5 eine Schnittansicht eines stromabwärtigen Katalysators und einer ersten Matte gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
    • 6 eine Schnittansicht eines stromabwärtigen Katalysators und einer ersten Matte gemäß einer dritten Ausführungsform.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachfolgend werden die spezifischen Ausführungsformen, bei denen die Erfindung Anwendung findet, Bezug nehmend auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Die Erfindung ist dabei nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt. Die folgende Beschreibung und die Zeichnungen sind zur Verdeutlichung der Beschreibung entsprechend vereinfacht.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Abgasregelungsvorrichtung 1 für eine Verbrennungskraftmaschine (nachfolgend als „Abgasregelungsvorrichtung 1“ bezeichnet). Die Abgasregelungsvorrichtung 1 ist an einer Abgasleitung angeordnet, um das Abgas aus einer Brennkammer zu regeln. Die Abgasregelungsvorrichtung 1 ist mit einem Außenrohr 2, einem stromabwärts gelegenen bzw. stromabwärtigen Katalysator 3, einem elektrischen Heizkatalysator 4, einer ersten Matte 5 und einer zweiten Matte 6 ausgebildet. Das Außenrohr 2 hat eine elektrische Isolationseigenschaft (ist elektrisch isolierend). Das Außenrohr 2 ist mit einem Abgasrohr 8 verbunden, das eine elektrisch leitfähige Eigenschaft aufweist (elektrisch leitend ist). Die Abgasregelungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform ist an der Abgasleitung einer Verbrennungskraftmaschine angeordnet, die ein Hybridsystem mit der Verbrennungskraftmaschine und einem Elektromotor als Antriebsquelle für ein Fahrzeug bildet. Verbrennungskraftmaschinen, an denen die Abgasregelungsvorrichtung angebracht ist, sind nicht unbedingt auf die Verbrennungskraftmaschine beschränkt, die das Hybridsystem bildet.
  • Der elektrische Heizkatalysator 4 ist im Außenrohr 2 gehalten. Der elektrische Heizkatalysator 4 ist mit einer elektrischen Stromquelle 7 verbunden und wird durch Wärmeerzeugung durch die Versorgung mit Strom erwärmt. Insbesondere ist der elektrische Heizkatalysator 4 derart konfiguriert, dass er ein Basismaterial, das Wärme durch die Versorgung mit Strom erzeugt, und einen Metallkatalysator umfasst. Das Basismaterial, das durch die Versorgung mit Strom Wärme erzeugt, besteht aus einem Material, das durch die Versorgung mit Strom Wärme erzeugt und in der Lage ist, Abgas zu zirkulieren. Ein nichtmetallisches Material, das durch die Versorgung mit Strom erwärmt werden kann, oder ein poröser Körper mit einer Zellenstruktur, die aus einem Metallmaterial gebildet ist, kann auf das Basismaterial aufgebracht werden, das durch die Versorgung mit Strom Wärme erzeugt. Der poröse Körper kann eine regelmäßige Zellenstruktur aufweisen oder kann eine unregelmäßige Zellenstruktur aufweisen. Der Metallkatalysator wird auf der Oberfläche des Basismaterials getragen und erzeugt durch die Versorgung mit Strom Wärme. Auf den Metallkatalysator kann ein geeignetes Metall aufgebracht werden.
  • Der stromabwärtige Katalysator 3 ist stromabwärts des elektrischen Heizkatalysators 4 im Außenrohr 2 gehalten. Der stromabwärtige Katalysator 3 weist Isolationseigenschaften auf. Insbesondere ist der stromabwärtige Katalysator 3 ein Dreiwegekatalysator. Eine andere Art von Katalysator kann stattdessen als der stromabwärtige Katalysator verwendet werden. Der stromabwärtige Katalysator 3 ist im Außenrohr 2 über die erste Matte 5 gehalten. Der elektrische Heizkatalysator 4 ist im Außenrohr 2 über die zweite Matte 6 gehalten. Die erste Matte 5 und die zweite Matte 6 sind Halteelemente und haben Isolationseigenschaften. Die Gesamtlänge der ersten Matte 5 wird entsprechend der Gesamtlänge des stromabwärtigen Katalysators 3 eingestellt. Die Gesamtlänge der zweiten Matte 6 wird entsprechend der Gesamtlänge des elektrischen Heizkatalysators 4 eingestellt. Eine Keramikfasermatte (z.B. eine Aluminiumoxidmatte) kann als die erste Matte 5 und die zweite Matte 6 verwendet werden. Ein anderes Material kann stattdessen als die erste Matte 5 und die zweite Matte 6 verwendet werden.
  • 2 ist eine Darstellung, welche die montierte erste Matte zeigt. Die erste Matte 5 ist um den stromabwärtigen Katalysator 3 gewickelt und weist somit zwangsläufig eine Verbindung bzw. Fügestelle auf. 3 ist eine Konzeptdarstellung der ersten Matte. Obwohl die Fügestelle in der ersten Ausführungsform eine vorstehende Form hat, ist die Erfindung darauf nicht beschränkt. Ebenso ist die zweite Matte 6 derart gehalten, dass sie den elektrischen Heizkatalysator 4 umschlingt, und weist eine Verbindung bzw. Fügestelle auf, die eine vorstehende Form hat. 4 ist eine Schnittansicht des stromabwärtigen Katalysators 3 gemäß der ersten Ausführungsform. In der ersten Ausfiihrungsform ist eine Fügestelle 5a der ersten Matte 5 an einer anderen Stelle als dem vertikal untersten Abschnitt angeordnet (z.B. eine Stelle 20° entfernt vom vertikal untersten Abschnitt).
  • Die im Abgas enthaltene Feuchtigkeit kann in einem Abgasrohr kondensieren und sich nach unten ansammeln. Dementsprechend kann die Wasseransammlung an der Fügestelle 5a der ersten Matte 5 unterdrückt werden, indem die Fügestelle 5a der ersten Matte 5 an einer anderen Stelle als dem vertikal untersten Abschnitt angeordnet ist, d.h. indem die Fügestelle 5a so angeordnet ist, dass sie über dem vertikal untersten Abschnitt im Außenrohr 2 positioniert ist. Dadurch kann die Verbindung von Kondenswasser über die erste Matte 5 vom elektrischen Heizkatalysator 4 zum Abgasrohr stromabwärts des stromabwärtigen Katalysators 3 verglichen zu einem Fall unterdrückt werden, bei dem sich Wasser an der Fügestelle 5a der ersten Matte 5 ansammelt. Somit kann die durch Kondenswasser verursachte Bildung eines elektrischen Leckagewegs weiter unterdrückt werden.
  • Zweite Ausführungsform
  • In der nachfolgenden Beschreibung einer zweiten Ausführungsform werden diejenigen Teile, welche die erste und zweite Ausführungsform gemeinsam haben, nicht beschrieben. 5 ist eine Schnittansicht des stromabwärtigen Katalysators 3 gemäß der zweiten Ausführungsform. Die Abgasregelungsvorrichtung 1 ist in einem Winkel installiert, in dem Kondenswasser nicht in den stromabwärtigen Katalysators 3 eindringt. Anders gesagt sammelt sich Kondenswasser höchstens in dem Maße an, wie die Dicke der ersten Matte 5 ist. Bei der zweiten Ausführungsform ist die Fügestelle 5a der ersten Matte 5 an einem anderen Ort als dem Bereich, in dem sich das Wasser ansammelt, d. h. an einem anderen Ort als dem vertikal unteren Abschnitt unterhalb des stromabwärts stromabwärtigen Katalysators 3 angeordnet.
  • Kondenswasser kann sich im vertikal unteren Abschnitt unterhalb des stromabwärtigen Katalysators 3 ansammeln, so dass die auf Kondenswasser zurückzuführende Bildung eines elektrischen Leckagewegs zuverlässiger unterdrückt werden kann, indem die Fügestelle 5a der ersten Matte 5 an einer anderen Stelle als dem vertikal unteren Abschnitt unterhalb des stromabwärtigen Katalysators 3 angeordnet wird.
  • Dritte Ausführungsform
  • In der nachfolgenden Beschreibung einer dritten Ausführungsform werden diejenigen Teile, welche die erste und dritte Ausführungsform gemeinsam haben, nicht beschrieben. 6 ist eine Schnittansicht des stromabwärtigen Katalysators 3 gemäß der dritten Ausführungsform. Bei der dritten Ausführungsform ist die Fügestelle 5a der ersten Matte 5 am vertikal obersten Abschnitt im Außenrohr angeordnet.
  • Obwohl sich Kondenswasser an keiner anderen Stelle als dem vertikal unteren Abschnitt unterhalb des stromabwärtigen Katalysators 3 ansammelt, nimmt die zweite Matte 6 Wasser auf, so dass sich Kondenswasser entlang der Matte nach oben bewegen kann. Dementsprechend kann die durch Kondenswasser verursachte Bildung eines elektrischen Leckagewegs zuverlässiger unterdrückt werden, indem die Fügestelle 5a der ersten Matte 5 im vertikal obersten Abschnitt im Außenrohr angeordnet ist.
  • Fügestelle der den elektrischen Heizkatalysator 4 haltenden zweiten Matte 6
  • Die Fügestelle der zweiten Matte 6, die den elektrischen Heizkatalysator 4 hält, ist an einer anderen Stelle als dem vertikal untersten Abschnitt angeordnet (z. B. eine Stelle 20° entfernt vom vertikal untersten Abschnitt). Kondenswasser sammelt sich am ehesten im vertikal untersten Abschnitt an, und so kann der Abfluss von Kondenswasser zur ersten Matte 5 durch die Fügestelle der zweiten Matte 6 unterdrückt werden, indem die Fügestelle an einer anderen Stelle als dem vertikal untersten Abschnitt angeordnet wird. Dadurch kann die Bildung eines elektrischen Leckagewegs in der ersten Matte 5 weiter unterdrückt werden. Obwohl nicht besonders begrenzt, ist es besser, dass die Fügestelle der zweiten Matte 6 an einer anderen Stelle als dem vertikal unteren Abschnitt unter dem elektrischen Heizkatalysator 4 angeordnet ist. Der Abfluss von Kondenswasser zur ersten Matte 5 kann zuverlässiger unterdrückt werden, indem die Fügestelle der zweiten Matte 6 an einer anderen Stelle als dem vertikal unteren Abschnitt angeordnet wird.
  • Positionsbeziehung zwischen der Fügestelle 5a der ersten Matte 5 und der Fügestelle der zweiten Matte 6
  • Wenn die Fügestelle 5a der ersten Matte 5 und die Fügestelle der zweiten Matte 6 linear nebeneinander angeordnet sind, kann das Abgas durch die Fügestelle 5a der ersten Matte 5 und die Fügestelle der zweiten Matte 6 strömen und unkontrolliert bzw. ungeregelt gefährliche Stoffe bzw. Substanzen abgeben. Dementsprechend ist es wünschenswert, dass die Fügestelle 5a der ersten Matte 5 und die Fügestelle der zweiten Matte 6 um mindestens einen vorbestimmten Winkel (z. B. 20°) versetzt angeordnet sind, ohne linear nebeneinander angeordnet zu sein.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind nur ein Beispiel für die Umsetzung der Erfindung. Dementsprechend ist die Erfindung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt und kann im Rahmen der in den Ansprüchen dargelegten Erfindung auf verschiedene Weise geändert und modifiziert werden.

Claims (4)

  1. Abgasregelungsvorrichtung (1), die in einer Abgasleitung einer Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist und ausgestaltet ist, um Abgas zu regeln, wobei die Abgasregelungsvorrichtung (1) aufweist: ein Außenrohr (2) mit einer elektrischen Isolationseigenschaft, das mit einem Abgasrohr (8) mit einer elektrisch leitfähigen Eigenschaft verbunden ist; einen elektrischen Heizkatalysator (4), der in dem Außenrohr (2) angeordnet ist; und einen stromabwärtigen Katalysator (3), der in Abgasströmungsrichtung stromabwärts des elektrischen Heizkatalysators (4) in dem Außenrohr (2) angeordnet ist, wobei der stromabwärtige Katalysator (3) über eine erste Matte (5) im Außenrohr (2) gehalten ist, wobei eine Fügestelle (5a) der ersten Matte (5) an einer anderen Stelle als einem vertikal untersten Abschnitt der ersten Matte (5) in dem Außenrohr (2) angeordnet ist.
  2. Abgasregelungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Fügestelle (5a) der ersten Matte (5) an einer anderen Position als einem vertikal unteren Abschnitt angeordnet ist, der unterhalb des stromabwärtigen Katalysators (3) angeordnet ist.
  3. Abgasregelungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Fügestelle (5a) der ersten Matte (5) in einem vertikal obersten Abschnitt der ersten Matte (5) im Außenrohr (2) angeordnet ist.
  4. Abgasregelungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: der elektrische Heizkatalysator (4) über eine zweite Matte (6) in der Abgasleitung gehalten ist; und eine Fügestelle der zweiten Matte (6) an einer anderen Stelle als einem vertikal untersten Abschnitt der zweiten Matte (6) in dem Außenrohr (2) angeordnet ist.
DE102018122003.0A 2017-10-17 2018-09-10 Abgasregelungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine Active DE102018122003B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-201363 2017-10-17
JP2017201363A JP6717280B2 (ja) 2017-10-17 2017-10-17 内燃機関の排気浄化装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102018122003A1 DE102018122003A1 (de) 2019-04-18
DE102018122003B4 true DE102018122003B4 (de) 2023-05-04

Family

ID=65910276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018122003.0A Active DE102018122003B4 (de) 2017-10-17 2018-09-10 Abgasregelungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine

Country Status (4)

Country Link
US (2) US10823027B2 (de)
JP (1) JP6717280B2 (de)
CN (1) CN109667646B (de)
DE (1) DE102018122003B4 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4063625A1 (de) * 2021-03-25 2022-09-28 Volvo Truck Corporation Abgasnachbehandlungseinheit zur reinigung von abgasen

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012021488A (ja) 2010-07-15 2012-02-02 Toyota Motor Corp 電気加熱式触媒装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3833761B2 (ja) * 1997-01-14 2006-10-18 イビデン株式会社 排気ガス浄化用触媒コンバータおよびその製造方法と排気ガス浄化用触媒コンバータに供する耐熱無機繊維マット
JP4687483B2 (ja) * 2006-02-03 2011-05-25 三菱樹脂株式会社 モノリス保持材
JP4538767B2 (ja) * 2008-03-25 2010-09-08 ソニー株式会社 表示装置の製造方法および表示装置、ならびに薄膜トランジスタ基板の製造方法および薄膜トランジスタ基板
US8784741B2 (en) * 2010-04-06 2014-07-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electrically-heated catalytic converter
CN102939157B (zh) * 2010-04-14 2014-09-17 丰田自动车株式会社 电加热式催化剂及其制造方法
JP2012149605A (ja) * 2011-01-20 2012-08-09 Ibiden Co Ltd 保持シール材、及び、電気加熱式排ガス浄化装置
JP2013083154A (ja) * 2011-10-05 2013-05-09 Ibiden Co Ltd 保持シール材、保持シール材の製造方法、排ガス浄化装置、及び、排ガス浄化装置の製造方法
JP5917919B2 (ja) * 2012-01-16 2016-05-18 本田技研工業株式会社 ハニカム担体の支持構造
JP6015278B2 (ja) * 2012-09-19 2016-10-26 トヨタ自動車株式会社 電気加熱式触媒コンバーター
US20160011584A1 (en) * 2013-05-15 2016-01-14 Mitsubishi Electric Corporation Numerical-control machining-program creation device
JP2015098834A (ja) * 2013-11-19 2015-05-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の触媒装置
KR101592538B1 (ko) * 2014-07-16 2016-02-05 (주)우진기계 촉매컨버터 제조용 매트의 랩핑장치
JP6445838B2 (ja) 2014-10-28 2018-12-26 イビデン株式会社 電気加熱式触媒コンバータ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012021488A (ja) 2010-07-15 2012-02-02 Toyota Motor Corp 電気加熱式触媒装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019074044A (ja) 2019-05-16
CN109667646B (zh) 2020-12-04
US20190112957A1 (en) 2019-04-18
JP6717280B2 (ja) 2020-07-01
US10823027B2 (en) 2020-11-03
US20200131964A1 (en) 2020-04-30
US10823028B2 (en) 2020-11-03
DE102018122003A1 (de) 2019-04-18
CN109667646A (zh) 2019-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102018108032B4 (de) Abgasreinigungsvorrichtung und entsprechendes Steuerverfahren
EP3212907B1 (de) Wabenkörper mit elektrischer heizvorrichtung
DE102015111689C5 (de) Elektrisch beheizbarer Katalysator und Verfahren zu dessen Herstellung
DE10245312B4 (de) Plasmareaktor und Verfahren zur Herstellung eines solchen
DE102015111913B4 (de) Elektrisch beheizte Katalysatorvorrichtung
EP2310643B1 (de) Verfahren zum betrieb einer vorrichtung aufweisend zumindest einen elektrisch beheizbaren wabenkörper
DE102011083233A1 (de) Wabenstrukturkörper und elektrisch beheizteKatalysatorvorrichtung
DE102017200881A1 (de) Bienenwaben-Heizvorrichtung, Verfahren zum Anwenden derselben und Verfahren zum Herstellen derselben
EP2791482B1 (de) Stützstift für einen elektrisch beheizbaren wabenkörper
DE102018122003B4 (de) Abgasregelungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE112010005820B4 (de) Elektrisch heizender Katalysator
DE112016000876B4 (de) Waben-heizvorrichtung und verfahren zur verwendung derselben
EP3494294B1 (de) Elektrisch beheizbarer wabenkörper zur abgasbehandlung mit einer mehrzahl von heizelementen
DE2760242C2 (de) Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102007003549A1 (de) Luftstromerwärmungsvorrichtung mit Heizvlies
DE102018125611A1 (de) Elektrisch beheizter Katalysator
DE112017004046T5 (de) Vorkammeranordnung für Kraftstoffinjektor
DE102012103797A1 (de) Flüssigkeitsgekühlter Widerstand
EP2522040A2 (de) Vorrichtung zur erzeugung elektrischer energie aus einem wärmeleitenden material
DE102019209298A1 (de) Ringkatalysator mit Heizelement
DE102019218354A1 (de) Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung
DE102014219147A1 (de) Aktormodul mit einem Stapel von Piezokeramiken
DE102019115475A1 (de) Gassensor
DE102019106372A1 (de) Heizorgan zur Abgasreinigung und Reinigungsvorrichtung mit einem derartigen Reinigungsorgan
DE102017222301A1 (de) SCR-Dosiereinheit zur Förderung und Bereitstellung eines flüssigen Abgasreinigungsadditivs

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R084 Declaration of willingness to licence