DE102019126062A1 - Katalysatorgehäuse und Katalysatoranordnung - Google Patents
Katalysatorgehäuse und Katalysatoranordnung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102019126062A1 DE102019126062A1 DE102019126062.0A DE102019126062A DE102019126062A1 DE 102019126062 A1 DE102019126062 A1 DE 102019126062A1 DE 102019126062 A DE102019126062 A DE 102019126062A DE 102019126062 A1 DE102019126062 A1 DE 102019126062A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- opening
- catalytic converter
- housing
- component
- 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.)
- Pending
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
- F01N3/18—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
-
- 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
- F01N13/14—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 having thermal insulation
- F01N13/141—Double-walled exhaust pipes or housings
-
- 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
- F01N3/2046—Periodically cooling catalytic reactors
-
- 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
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/04—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an electric, e.g. electrostatic, device other than a heater
-
- 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
- F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
- F01N2260/02—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for cooling the device
- F01N2260/022—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for cooling the device using air
-
- 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
- F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
- F01N2260/20—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for heat or sound protection, e.g. using a shield or specially shaped outer surface of exhaust device
-
- 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
- F01N2390/00—Arrangements for controlling or regulating exhaust apparatus
- F01N2390/02—Arrangements for controlling or regulating exhaust apparatus using electric components only
-
- 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
- F01N2470/00—Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
- F01N2470/24—Concentric tubes or tubes being concentric to housing, e.g. telescopically assembled
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (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)
Abstract
Ein Katalysatorgehäuse (20) hat ein erstes Bauteil (21) mit mindestens einer ersten Öffnung (31) und mindestens einem der ersten Öffnung (31) zugeordneten Öffnungsmechanismus (30) sowie eine Betätigungsvorrichtung (60), welcher Öffnungsmechanismus (30) dazu ausgebildet ist, einen geöffneten Zustand (Z1) der ersten Öffnung (31) und einen zumindest teilweise geschlossenen Zustand (Z2) der ersten Öffnung (31) zu ermöglichen, und welche Betätigungsvorrichtung (60) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Steuersignal (64) eine Änderung des Öffnungsmechanismus (30) vom geöffneten Zustand (Z1) in den zumindest teilweise geschlossenen Zustand (Z2) oder umgekehrt zu ermöglichen.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Katalysatorgehäuse und eine Katalysatoranordnung mit einem solchen Katalysatorgehäuse.
- Katalysatoren haben einen Arbeitstemperaturbereich bzw. ein Temperaturfenster, in dem sie gut arbeiten. Bei Temperaturen unterhalb des Temperaturfensters erfolgt allenfalls eine geringe katalytische Umwandlung, und Temperaturen oberhalb des Temperaturfensters können ebenfalls zu einer geringen katalytischen Umwandlung und zusätzlich zu einer thermischen Zerstörung des Katalysators führen.
- Die
DE 602 14 099 T2 zeigt eine Abgasstrecke, bei der zwischen einem Motor und einer Abgasreinigungsvorrichtung ein Wärmetauschmittel vorgesehen ist, welches Wärmetauschmittel eine geöffnete und eine geschlossene Stellung aufweist, um in der geöffneten Stellung eine größere Kühlung und in der geschlossenen Stellung eine geringere Kühlung zu bewirken. - Die
EP 0 363 878 B1 zeigt eine Vorrichtung zur katalytischen Reinigung von Abgasen, welche Vorrichtung ein doppelwandiges Gehäuse mit nicht durchströmten Kammern und mit ventilierten Abschnitten aufweist. - Die
JP S62-168916 A - Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein neues Katalysatorgehäuse und eine neue Katalysatoranordnung bereit zu stellen.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
- Ein Katalysatorgehäuse weist ein erstes Bauteil mit mindestens einer ersten Öffnung und mindestens einem der ersten Öffnung zugeordneten Öffnungsmechanismus sowie eine Betätigungsvorrichtung auf, welcher Öffnungsmechanismus dazu ausgebildet ist, einen geöffneten Zustand der ersten Öffnung und einen zumindest teilweise geschlossenen Zustand der ersten Öffnung zu ermöglichen, und welche Betätigungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Steuersignal eine Änderung des Öffnungsmechanismus vom geöffneten Zustand in den zumindest teilweise geschlossenen Zustand oder umgekehrt zu ermöglichen.
- Durch das Katalysatorgehäuse kann bei einer zu niedrigen Temperatur im teilweise geschlossenen Zustand der ersten Öffnung eine gute thermische Isolierung erzielt werden, und der Katalysator kann schnell in den ArbeitsTemperaturbereich gelangen. Die Möglichkeit des Versetzens der ersten Öffnungen in den geöffneten Zustand ermöglicht bei Bedarf eine gute Kühlung des Katalysators. Hierdurch wird beispielsweise ermöglicht, den Katalysator im Bereich des Abgasaustritts bzw. des Krümmerbereichs zu platzieren, in dem die Temperaturen höher sind als in einem hinteren Bereich der Abgasstrecke.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Öffnungsmechanismus eine Klappe auf, welche Klappe dazu ausgebildet ist, für eine Änderung vom zumindest teilweise geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand geöffnet zu werden. Durch eine Klappe kann die erste Öffnung gut und sicher geöffnet bzw. geschlossen werden.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Öffnung in einem zylinderförmigen Abschnitt des ersten Bauteils vorgesehen, und der Öffnungsmechanismus weist ein zweites Bauteil mit mindestens einer zweiten Öffnung auf, welches zweite Bauteil zumindest bereichsweise hülsenförmig ausgebildet ist, wobei durch eine Relativbewegung des zweiten Bauteils zum ersten Bauteil eine Änderung der Überlappung der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung ermöglicht ist, um einen Übergang zwischen dem zumindest teilweise geschlossenen Zustand und dem geöffneten Zustand zu ermöglichen. Das Vorsehen des zweiten Bauteils erleichtert die Änderung zwischen dem ersten Zustand und zweiten Zustand, da eine Mehrzahl von ersten Öffnungen durch eine Bewegung des zweiten Bauteils weiter geöffnet oder geschlossen werden können.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Relativbewegung mindestens eine Bewegung aus der ersten Gruppe bestehend aus
- - axiale Relativbewegung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil, und
- - Drehbewegung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil. Beide Relativbewegungen können in vorteilhafter Weise zur Änderung des Zustands der ersten Öffnungen genutzt werden.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Katalysatorgehäuse in der Katalysatorgehäusewandung zumindest bereichsweise einen Hohlraum auf, um durch diesen Hohlraum eine bessere Wärmeisolierung des Katalysatorgehäuses zu erzielen. Eine gute Isolierung führt zu einer schnelleren Temperaturerhöhung des Katalysators beim Aufheizen.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hohlraum zumindest bereichsweise als Ringspalt ausgebildet. Durch die Ausbildung als (Teil-) Ringspalt ergibt sich ein großflächiger Hohlraum.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Betätigungsvorrichtung mindestens eines der Betätigungselemente auf aus der zweiten Gruppe bestehend aus:
- - Elektromotor,
- - Getriebe,
- - Verstellmechanik,
- - Unterdruckdose, und
- - Bimetallaktuator.
- Durch diese Betätigungselemente kann die Betätigungsvorrichtung einen sicheren Übergang zwischen den Zuständen herbeiführen.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Katalysatorgehäuse mindestens zwei erste Öffnungen und mindestens zwei den ersten Öffnungen zugeordnete Öffnungsmechanismen auf. Durch eine Mehrzahl von ersten Öffnungen kann der Gesamt-Kühleffekt stark vergrößert werden, und die Verteilung der Öffnungen an der Oberfläche des Katalysatorgehäuses kann gut an die umgebenden Bauteile und deren Temperaturempfindlichkeit angepasst werden.
- Die Erfindung wird auch gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 9.
- Eine Katalysatoranordnung weist ein Katalysatorgehäuse, einen Katalysator und ein Steuergerät zur Ansteuerung der Betätigungsvorrichtung des Katalysatorgehäuses auf. Eine solche Katalysatoranordnung ermöglicht in vorteilhafter Weise die Nutzung des Katalysatorgehäuses.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist dem Steuergerät ein Temperatursensor zugeordnet, um eine Ansteuerung der Betätigungsvorrichtung in Abhängigkeit von einem Temperaturwert des Temperatursensors zu ermöglichen. Dies ermöglicht eine vorteilhafte Ansteuerung der Betätigungsvorrichtung und einen gut funktionierenden Katalysator.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Katalysatoranordnung eine Heizvorrichtung auf, und das Steuergerät ist dazu ausgebildet, einen Betriebszustand zu ermöglichen, bei welchem die Heizvorrichtung heizt und die erste Öffnung im zumindest teilweise geschlossenen Zustand ist. Ein solcher Betriebszustand ermöglicht ein besonders schnelles Aufheizen der Katalysatoranordnung auf eine gewünschte Temperatur.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Katalysatorgehäuse dazu ausgebildet, im geöffneten Zustand der ersten Öffnung eine Fluidverbindung zwischen dem Katalysator und der Außenseite des Katalysatorgehäuses zu bewirken. Hierdurch kann ein guter Wärmeaustausch zwischen dem Katalysator und der Außenseite erfolgen.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hat ein Fahrzeug eine solche Katalysatoranordnung, und die Außenseite des Katalysatorgehäuses steht zumindest bereichsweise in Fluidverbindung mit einer Unterdruckerzeugungsvorrichtung. Durch das Vorsehen einer Unterdruckerzeugungsvorrichtung kann eine verstärkte Konvektion erzielt werden, und dies führt zu einer verbesserten Kühlung.
- Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen sowie aus den Unteransprüchen. Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Es zeigt:
-
1 in raumbildlicher Darstellung eine erste Ausführungsform eines Katalysatorgehäuses, -
2 in raumbildlicher Darstellung ein Bauteil des Katalysatorgehäuses von1 , -
3 eine Draufsicht auf das Katalysatorgehäuse von1 , -
4 einen Längsschnitt durch das Katalysatorgehäuse von1 , -
5 das Katalysatorgehäuse von1 in einem teilweise geschlossenen Zustand, -
6 das Katalysatorgehäuse von1 in einem geöffneten Zustand, -
7 in raumbildlicher Darstellung eine zweite Ausführungsform eines Katalysatorgehäuses in geöffnetem Zustand, -
8 in raumbildlicher Darstellung die das Katalysatorgehäuse von7 in geschlossenem Zustand, und -
9 in schematischer Darstellung ein Fahrzeug mit einer Katalysatoranordnung. -
1 zeigt ein Katalysatorgehäuse20 , welches Teil einer Katalysatoranordnung15 ist. Das Katalysatorgehäuse20 hat ein erstes Bauteil21 mit ersten Öffnungen31 und jeweils den ersten Öffnungen31 zugeordneten Öffnungsmechanismen30 . - Eine Betätigungsvorrichtung
60 ist vorgesehen für die Öffnungsmechanismen ist vorgesehen. Die Betätigungsvorrichtung60 ist mit einem Steuergerät62 verbunden, und das Steuergerät62 führt der Betätigungsvorrichtung60 ein Steuersignal64 zu. Das Steuergerät62 ist mit einem Temperatursensor65 verbunden, um eine Ansteuerung der Betätigungsvorrichtung in Abhängigkeit von einem Temperatursignal zu ermöglichen. Der Temperatursensor65 kann beispielsweise im Abgaspfad angeordnet sein, um die Temperatur des Abgases zu messen, oder er kann im Katalysator17 selbst (vgl.9 ) angeordnet sein, um direkt die Katalysatortemperatur zu messen. - Die Betätigungsvorrichtung
60 ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit vom Steuersignal64 eine Änderung des Öffnungsmechanismus30 vom geöffneten ZustandZ1 (vgl.6 ) in den zumindest teilweise geschlossenen ZustandZ2 (vgl.1 ) der ersten Öffnung31 oder umgekehrt zu ermöglichen. Bei zu hohen (oberhalb eines vorgegebenen Grenzwerts) Temperaturen werden die Öffnungsmechanismen30 geöffnet, und bei niedrigeren (unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts) Temperaturen werden sie geschlossen. Es ist auch eine Teilöffnung bzw. Teilschließung möglich. - Das erste Bauteil
21 hat einen zylinderförmigen Abschnitt23 , und in diesem zylinderförmigen Abschnitt23 sind die ersten Öffnungen31 vorgesehen. - Der Öffnungsmechanismus
30 hat ein zweites Bauteil22 mit zweiten Öffnungen32 . Durch eine Relativbewegung66 des zweiten Bauteils22 zum ersten Bauteil21 wird eine Änderung der Überlappung der ersten Öffnung31 und der zweiten Öffnung32 ermöglicht, um einen Übergang zwischen dem zumindest teilweise geschlossenen ZustandZ2 und dem geöffneten ZustandZ1 zu ermöglichen. Im dargestellten Zustand besteht keine Überlappung zwischen den ersten Öffnungen31 und den zweiten Öffnungen32 , das Katalysatorgehäuse ist also nicht im geöffneten ZustandZ1 . - In der gezeigten Darstellung sind die ersten Öffnungen
31 jeweils durch die Wand des zweiten Bauteils22 verschlossen, und die zweiten Öffnungen sind durch die Wand des ersten Bauteils21 verschlossen. Es besteht somit am zylinderförmigen Abschnitt23 keine oder allenfalls eine geringe Fluidverbindung zwischen der Innenseite und Außenseite des Katalysatorgehäuses. - Die Relativbewegung
66 umfasst eine Drehbewegung zwischen dem ersten Bauteils21 und dem zweiten Bauteil22 . Alternativ oder zusätzlich kann die Relativbewegung zwischen dem ersten Bauteil21 und dem zweiten Bauteil22 , durch eine axiale Verschiebung des zweiten Bauteils22 relativ zum ersten Bauteil21 erfolgen. Bei einer Betätigung durch axiale Verschiebung sind die ersten Öffnungen31 bevorzugt axial weiter beabstandet voneinander, ebenso die zweiten Öffnungen32 . - Als Betätigungselement
60 kann beispielsweise verwendet werden: - - Elektromotor,
- - Getriebe,
- - Verstellmechanik,
- - Unterdruckdose, und/oder
- - Bimetallaktuator.
-
2 zeigt das zweite Bauteil22 des Katalysatorgehäuses20 ohne das erste Bauteil21 von1 . Die zweiten Öffnungen32 sind in Umfangsrichtung jeweils um 90 ° versetzt zueinander angeordnet, und in Längsrichtung sind jeweils drei zweite Öffnungen32 nebeneinander vorgesehen. - Die zweiten Öffnungen
32 haben an der radial äußeren Seite Dichtungen25 , welche als Dichtlippen ausgebildet sind und dazu ausgebildet sind, gegen das erste Bauteil21 anzuliegen. -
3 zeigt eine Seitenansicht des Katalysatorgehäuses20 von1 . - Das erste Gehäuseteil
21 und das zweite Gehäuseteil22 sind koaxial zueinander angeordnet, wobei das erste Gehäuseteil21 im Ausführungsbeispiel außerhalb des zweiten Gehäuseteils22 vorgesehen ist. Dies ist auch umgekehrt ausbildbar. - Die Dichtungen
25 liegen am ersten Gehäuseteil21 an und ermöglichen eine Abdichtung zwischen dem ersten Gehäuseteil21 und dem zweiten Gehäuseteil22 , wenn sich die ersten Öffnungen31 und die zweiten Öffnungen32 nicht überlappen. - In der Katalysatorgehäusewandung ist zwischen dem ersten Gehäuseteil
21 und dem zweiten Gehäuseteil22 zumindest bereichsweise einen Hohlraum24 vorgesehen, um durch diesen Hohlraum24 eine bessere Wärmeisolierung des Katalysatorgehäuses20 zu erzielen. Luft bzw. andere Fluide haben üblicherweise eine schlechtere Wärmeleitfähigkeit als beispielsweise metallische Werkstoffe. - Der Hohlraum
24 ist im Ausführungsbeispiel zumindest bereichsweise als Ringspalt ausgebildet. -
4 zeigt einen Längsschnitt durch das Katalysatorgehäuse20 entlang einer Schnittlinie IV - IV von3 . Die Längsachse29 ist eingezeichnet, und sie definiert eine Längsrichtung bzw. axiale Richtung des Katalysatorgehäuses20 . - Es ist zu sehen, dass die zweiten Öffnungen
32 durch das erste Gehäuseteil21 verdeckt sind. Die Position einer - nicht sichtbaren - ersten Gehäuseöffnung31 ist schematisch dargestellt. - Im Bereich zwischen den Dichtungen
25 sind Bereiche des Hohlraums24 sichtbar. -
5 zeigt das Katalysatorgehäuse20 von1 in einem teilweise geschlossenen Zustand. Die ersten Öffnungen31 und die zweiten Öffnungen32 überlappen sich teilweise, so dass ca. die Hälfte der ersten Öffnung31 jeweils eine Fluidverbindung zwischen der Innenseite und Außenseite des Katalysatorgehäuses20 ermöglicht. -
6 zeigt das Katalysatorgehäuse20 im geöffneten ZustandZ1 . Die ersten Öffnungen31 und die zweiten Öffnungen32 sind übereinander angeordnet und bilden eine maximale Öffnung. Hierdurch kann viel Wärme von der Innenseite des Katalysatorgehäuses20 nach außen transportiert werden. -
7 zeigt eine weitere Ausführungsform des Katalysatorgehäuses20 . Das Katalysatorgehäuse hat das erste Gehäuseteil21 mit den ersten Gehäuseöffnungen31 . Den Gehäuseöffnungen31 ist jeweils ein Öffnungsmechanismus30 zugeordnet, der eine Klappe33 und ein Scharnier34 aufweist. Über das Scharnier34 kann die Klappe33 geöffnet und geschlossen werden, wobei sie in der Darstellung geöffnet dargestellt ist. -
8 zeigt die Ausführungsform von7 im geschlossenen bzw. zumindest teilweise geschlossenen ZustandZ2 , und die Klappen33 verschließen das Katalysatorgehäuse20 zumindest teilweise. -
9 zeigt in schematischer Darstellung ein Fahrzeug10 mit einer Katalysatoranordnung15 . Die Katalysatoranordnung15 hat das Katalysatorgehäuse20 , einen in diesem angeordneten Katalysator17 und eine Heizvorrichtung18 . Eine Unterdruckerzeugungsvorrichtung16 ist vorgesehen, welche für eine gute Konvektion und damit für eine gute Kühlung sorgt. Für die Unterdruckerzeugungsvorrichtung16 kann beispielsweise der Diffusor-Effekt, der Venturi-Effekt oder ein Lüfter verwendet werden. Die Unterdruckerzeugungsvorrichtung16 steht hierbei bevorzugt mit der Außenseite des Katalysatorgehäuses20 zumindest bereichsweise in Fluidverbindung. - Das Steuergerät
62 (vgl.1 ) ist bevorzugt dazu ausgebildet, einen Betriebszustand zu ermöglichen, bei welchem die Heizvorrichtung18 heizt und die erste Öffnung31 im zumindest teilweise geschlossenen ZustandZ2 ist. Dies führt zu einer guten thermischen Isolierung des Katalysators17 und damit zu einem schnellen Aufheizen. Trotz dieser schnellen Aufheizung kann in Extremsituationen (niedrige Geschwindigkeit, hohe Außentemperatur, hohe Motorlast) mit Hilfe der Öffnungsmechanismen30 eine gute Kühlung erzielt werden. - Hierdurch kann der Katalysator
17 durch die Heizvorrichtung18 besonders schnell aufgeheizt werden, die Aufheizzeit wird als verringert. - Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfältige Abwandlungen und Modifikationen möglich.
- Das Steuersignal kann beispielsweise ein elektrisches oder optisches Signal sein. Bei einem Bimetallaktuator kann es aber auch die Temperatur sein, die zum Bimetallaktuator gelangt. Das Steuersignal kann daher breiter als Parameter bezeichnet werden.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 60214099 T2 [0003]
- EP 0363878 B1 [0004]
- JP 62168916 A [0005]
Claims (13)
- Katalysatorgehäuse (20), welches ein erstes Bauteil (21) mit mindestens einer ersten Öffnung (31) und mindestens einem der ersten Öffnung (31) zugeordneten Öffnungsmechanismus (30) sowie eine Betätigungsvorrichtung (60) aufweist, welcher Öffnungsmechanismus (30) dazu ausgebildet ist, einen geöffneten Zustand (Z1) der ersten Öffnung (31) und einen zumindest teilweise geschlossenen Zustand (Z2) der ersten Öffnung (31) zu ermöglichen, und welche Betätigungsvorrichtung (60) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Steuersignal (64) eine Änderung des Öffnungsmechanismus (30) vom geöffneten Zustand (Z1) in den zumindest teilweise geschlossenen Zustand (Z2) oder umgekehrt zu ermöglichen.
- Katalysatorgehäuse (20) nach
Anspruch 1 , bei welchem der Öffnungsmechanismus (30) eine Klappe (33) aufweist, welche Klappe (33) dazu ausgebildet ist, für eine Änderung vom zumindest teilweise geschlossenen Zustand (Z2) in den geöffneten Zustand (Z1) geöffnet zu werden. - Katalysatorgehäuse (20) nach
Anspruch 1 oder2 , bei welchem die erste Öffnung (31) in einem zylinderförmigen Abschnitt (23) des ersten Bauteils (21) vorgesehen ist, und bei welchem der Öffnungsmechanismus (30) ein zweites Bauteil (22) mit mindestens einer zweiten Öffnung (32) aufweist, welches zweite Bauteil (22) zumindest bereichsweise hülsenförmig ausgebildet ist, wobei durch eine Relativbewegung (66) des zweiten Bauteils (22) zum ersten Bauteil (21) eine Änderung der Überlappung der ersten Öffnung (31) und der zweiten Öffnung (32) ermöglicht ist, um einen Übergang zwischen dem zumindest teilweise geschlossenen Zustand (Z2) und dem geöffneten Zustand (Z1) zu ermöglichen. - Katalysatorgehäuse (20) nach
Anspruch 3 , bei welchem die Relativbewegung (66) mindestens eine Bewegung umfasst aus der ersten Gruppe bestehend aus - axiale Relativbewegung zwischen dem ersten Bauteil (21) und dem zweiten Bauteil (22), und - Drehbewegung (66) zwischen dem ersten Bauteil (21) und dem zweiten Bauteil (22). - Katalysatorgehäuse (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches in der Katalysatorgehäusewandung zumindest bereichsweise einen Hohlraum (24) aufweist, um durch diesen Hohlraum (24) eine bessere Wärmeisolierung des Katalysatorgehäuses (20) zu erzielen.
- Katalysatorgehäuse (20) nach
Anspruch 5 , bei welchem der Hohlraum (24) zumindest bereichsweise als Ringspalt ausgebildet ist. - Katalysatorgehäuse (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Betätigungsvorrichtung (60) mindestens eines der Betätigungselemente aufweist aus der zweiten Gruppe bestehend aus: - Elektromotor, - Getriebe, - Verstellmechanik, - Unterdruckdose, und - Bimetallaktuator.
- Katalysatorgehäuse (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches mindestens zwei erste Öffnungen (31) und mindestens zwei den ersten Öffnungen (31) zugeordnete Öffnungsmechanismen (30) aufweist.
- Katalysatoranordnung (15), welche ein Katalysatorgehäuse (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, einen Katalysator (17) und ein Steuergerät (62) zur Ansteuerung der Betätigungsvorrichtung (60) des Katalysatorgehäuses (20) aufweist.
- Katalysatoranordnung (15) nach
Anspruch 9 , bei welcher dem Steuergerät (62) ein Temperatursensor (65) zugeordnet ist, um eine Ansteuerung der Betätigungsvorrichtung (60) in Abhängigkeit von einem Temperaturwert zu ermöglichen. - Katalysatoranordnung (15) nach
Anspruch 9 oder10 , welche eine Heizvorrichtung (18) aufweist, und bei welcher das Steuergerät (62) dazu ausgebildet ist, einen Betriebszustand zu ermöglichen, bei welchem die Heizvorrichtung (18) heizt und die erste Öffnung (31) im zumindest teilweise geschlossenen Zustand (Z2) ist. - Katalysatoranordnung (15) nach einem der
Ansprüche 9 bis11 , bei welcher das Katalysatorgehäuse (20) dazu ausgebildet ist, im geöffneten Zustand (Z1) der ersten Öffnung (31) eine Fluidverbindung zwischen dem Katalysator (17) und der Außenseite des Katalysatorgehäuses (20) zu bewirken. - Fahrzeug (10) mit einer Katalysatoranordnung (15) nach einem der
Ansprüche 9 bis12 , bei welchem die Außenseite des Katalysatorgehäuses (20) zumindest bereichsweise in Fluidverbindung mit einer Unterdruckerzeugungsvorrichtung (16) steht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019126062.0A DE102019126062A1 (de) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | Katalysatorgehäuse und Katalysatoranordnung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019126062.0A DE102019126062A1 (de) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | Katalysatorgehäuse und Katalysatoranordnung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019126062A1 true DE102019126062A1 (de) | 2021-04-01 |
Family
ID=74872463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019126062.0A Pending DE102019126062A1 (de) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | Katalysatorgehäuse und Katalysatoranordnung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019126062A1 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62168916A (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-25 | Daido Steel Co Ltd | 排ガス浄化装置の温度制御機構 |
DE9202798U1 (de) * | 1991-05-15 | 1992-04-23 | Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh, 5204 Lohmar, De | |
EP0363878B1 (de) * | 1988-10-10 | 1992-12-30 | Zeuna-Stärker Gmbh & Co Kg | Vorrichutung zur katalytischen Reinigung von Abgasen aus Brennkraftmaschinen |
DE60214099T2 (de) * | 2001-09-05 | 2007-02-15 | Peugeot Citroen Automobiles S.A. | Abgasleitung eines Kraftfahrzeuges und in einer Abgasleitung benutzter Wärmetauscher |
-
2019
- 2019-09-27 DE DE102019126062.0A patent/DE102019126062A1/de active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62168916A (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-25 | Daido Steel Co Ltd | 排ガス浄化装置の温度制御機構 |
EP0363878B1 (de) * | 1988-10-10 | 1992-12-30 | Zeuna-Stärker Gmbh & Co Kg | Vorrichutung zur katalytischen Reinigung von Abgasen aus Brennkraftmaschinen |
DE9202798U1 (de) * | 1991-05-15 | 1992-04-23 | Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh, 5204 Lohmar, De | |
DE60214099T2 (de) * | 2001-09-05 | 2007-02-15 | Peugeot Citroen Automobiles S.A. | Abgasleitung eines Kraftfahrzeuges und in einer Abgasleitung benutzter Wärmetauscher |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102012107908B4 (de) | Abgaswärmetauscher | |
DE102016117801A1 (de) | Element einer Abgasleitung mit einem Ventil mit zusätzlichen Anschlägen | |
WO2003098026A1 (de) | Schaltbarer abgaswärmetauscher | |
EP2547960B1 (de) | Thermische abluftreinigungsanlage | |
DE102008052757B4 (de) | Vorrichtung zum Einbringen einer Flüssigkeit in eine Abgasströmung | |
DE10144293A1 (de) | Ventilkomponentensatz für interne Bypass-Strömung | |
EP1815187A1 (de) | Backofen mit einem wrasenkanal in dem katalysator und ein gassensor angeordnet sind | |
EP2942500A1 (de) | Abgaswärmetauscher mit bypassrohr | |
DE102019126062A1 (de) | Katalysatorgehäuse und Katalysatoranordnung | |
WO2010054884A2 (de) | Welleneinrichtung mit einer dichtungsvorrichtung | |
EP3705696B1 (de) | Klappenvorrichtung für eine verbrennungskraftmaschine | |
DE102010010332B4 (de) | Abgassystem für eine Verbrennungskraftmaschine sowie Verfahren zur Reinigung eines Abgasrückführventils eines Abgassystems | |
WO2019120980A1 (de) | Gegenstromwärmetauscher | |
WO2014067765A1 (de) | Abgasanlage mit thermoelektrischem generator | |
DE2926366C2 (de) | Vorrichtung zur Abgasumsteuerung für stationäre Gasturbinen mit Abhitzeverwertung | |
WO2018099712A1 (de) | Wärmetauscher, insbesondere abgaswärmetauscher, für ein kraftfahrzeug | |
DE102014225807A1 (de) | Kühlsystem für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit Kühlsystem | |
EP1120553B1 (de) | Ventil, insbesondere thermostatisches Ventil | |
DE102017218302A1 (de) | Ventileinrichtung zum Steuern eines Abgasstroms | |
DE102017214724A1 (de) | Ladeluftkühler | |
DE3347919C1 (de) | Rußnachverbrenner für Dieselmotoren | |
EP2361358B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur thermischen nachverbrennung von mit oxidierbaren substanzen beladener abluft | |
DE2618779C2 (de) | Turbine eines Abgasturboladers für Brennkraftmaschinen | |
DE102008030785B4 (de) | Abgasrückführvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine | |
DE202016008278U1 (de) | Wärmetauscher, insbesondere Abgaswärmetauscher, für ein Kraftfahrzeug |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication |