DE102019128091A1

DE102019128091A1 - Katalytische Vorrichtung und Abgasreinigungssystem

Info

Publication number: DE102019128091A1
Application number: DE102019128091.5A
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Sakuma
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2019-10-17
Publication date: 2020-04-30
Also published as: CN111102050A; JP2020067072A; US20200131960A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Verbesserung der HC-Reinigungsleistung einer in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine angeordneten katalytischen Vorrichtung auf geeignetere Weise. Ein Mikrowellenabsorber ist über einen vorherbestimmten Teilbereich in einer katalytischen Schicht der katalytischen Vorrichtung verteilt, die im Abgaskanal der Brennkraftmaschine mit einer Mikrowelle bestrahlt wird. Im vorherbestimmten Teilbereich in der katalytischen Schicht ist dann ein Anteilsverhältnis eines ersten katalytischen Materials, das eines von zwei Arten von katalytischen Materialien ist, dessen HC-Reinigungsleistung höher als beim anderen ist, höher als ein Anteilsverhältnis des ersten katalytischen Materials in dem vom vorherbestimmten Teil abweichenden anderen Teilabschnitt in der katalytischen Schicht.

Description

STAND DER TECHNIK
Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine angeordnete katalytische Vorrichtung und auf ein Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine.
Beschreibung der verwandten Technik
Patentdokument 1 offenbart ein Verfahren für einen Katalysator, der ein Katalysatormaterial geringer Kapazität und ein auf der Abströmseite dieses kapazitätsarmen Katalysatormaterials angeordnetes anderes Katalysatormaterial hoher Kapazität aufweist. Mit dem in diesem Patentdokument 1 beschriebenen Verfahren wird das kapazitätsarme Katalysatormaterial ausgebildet, indem ein katalytisches Beschichtungsmaterial, das ein aus Edelmetall hergestelltes katalytisches Material enthält, und ein Mikrowellenabsorber auf einem aus Keramik hergestellten Substrat aufgetragen werden. Dann wird eine Mikrowelle mittels eines in einem Katalysator angeordneten Mikrowellenoszillators auf das kapazitätsarme Katalysatormaterial aufgestrahlt.
[Liste der Anführungen]
[Patentdokument]
Erstes Patentdokument: Japanische offengelegte Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. H05-222924
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Wie oben erwähnt, ist eine katalytische Vorrichtung bekannt, die so ausgelegt ist, dass sie zusätzlich zu einem katalytischen Material einen Mikrowellenabsorber aufweist. Wenn auf die katalytische Vorrichtung, die so ausgelegt ist, dass sie den Mikrowellenabsorber aufweist, eine Mikrowelle aufgestrahlt wird, absorbiert der Mikrowellenabsorber die Mikrowelle und erzeugt dadurch Wärme. Damit wird der Temperaturanstieg der katalytischen Vorrichtung gefördert, was es ermöglicht, eine frühe Aktivierung des in der katalytischen Vorrichtung enthaltenen katalytischen Materials zu erreichen. In einer Brennkraftmaschine kann dann die Abgasemission verbessert werden, indem das katalytische Material in der im Abgaskanal angeordneten katalytischen Vorrichtung in einem frühen Stadium aktiviert wird. Es bedarf jedoch einer weiteren Verbesserung bei der Kohlenwasserstoff(HC)-Reinigungsleistung (Oxidation) der katalytischen Vorrichtung.
Die vorliegende Erfindung wurde mit Blick auf die oben genannten Gegebenheiten entwickelt und bezweckt eine zweckmäßigere Verbesserung der HC-Reinigungsleistung (Oxidationsleistung) einer im Abgaskanal einer Brennkraftmaschine angeordneten katalytischen Vorrichtung.
Eine katalytische Vorrichtung nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine angeordnet und wird im Abgaskanal mit einer Mikrowelle bestrahlt, wobei die katalytische Vorrichtung eine katalytische Schicht, die so ausgelegt ist, dass sie mindestens zwei Arten von katalytischen Materialien unterschiedlicher HC-Reinigungsleistung enthält, und einen Mikrowellenabsorber zur Erzeugung von Wärme durch Absorption der Mikrowelle aufweist, wobei der Mikrowellenabsorber in der katalytischen Schicht über einen vorherbestimmten Teilbereich verteilt ist, und im vorherbestimmten Teilbereich der katalytischen Schicht ein Anteilsverhältnis eines ersten katalytischen Materials, das eines der beiden Arten von katalytischen Materialien ist, das eine höhere HC-Reinigungsleistung als das andere aufweist, höher ist als ein Anteilsverhältnis des ersten katalytischen Materials in dem vom vorherbestimmten Teilbereich abweichenden anderen Teilbereich der katalytischen Schicht.
Die katalytische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist als Abgasreinigungseinrichtung im Abgaskanal der Brennkraftmaschine angeordnet. Die katalytische Vorrichtung weist die katalytische Schicht auf. Die katalytische Schicht ist so ausgelegt, dass sie die mindestens zwei Arten von katalytischen Materialien aufweist, die sich in der HC-Reinigungsleistung voneinander unterscheiden. Jedes der katalytischen Materialien ist ein Edelmetall. In der im Abgaskanal der Brennkraftmaschine angeordneten katalytischen Vorrichtung wird bei Aktivierung der in der katalytischen Schicht enthaltenen katalytischen Materialien ein Abgas durch die katalytischen Materialien gereinigt. Hierbei kann eines der beiden Arten von katalytischen Materialien eine höhere HC-Reinigungsleistung als das andere aufweisen, und das andere kann eine höhere NOx-Reinigungsleistung (Reduktionsleistung) aufweisen als das eine.
Darüber hinaus ist die katalytische Schicht so ausgelegt, dass sie zusätzlich zu den katalytischen Materialien den Mikrowellenabsorber aufweist. Der Mikrowellenabsorber ist eine Substanz, die eine höhere Mikrowellenabsorptionsleistung als die in der katalytischen Schicht enthaltenen katalytischen Materialien aufweist. Die Mikrowelle wird auf die im Abgaskanal der Brennkraftmaschine angeordnete katalytische Vorrichtung aufgestrahlt. Der Mikrowellenabsorber weist eine Eigenschaft der Wärmeerzeugung durch Absorption der auf die katalytische Vorrichtung aufgestrahlten Mikrowelle auf. In der vorliegenden Erfindung wird dann der Mikrowellenabsorber über den vorherbestimmten Teilbereich in der katalytischen Schicht der katalytischen Vorrichtung verteilt. Das heißt mit anderen Worten, der Mikrowellenabsorber wird nicht gleichförmig, sondern teilweise in der katalytischen Schicht der katalytischen Vorrichtung verteilt.
In der katalytischen Schicht der katalytischen Vorrichtung sind darüber hinaus auch die mindestens zwei Arten der katalytischen Materialien mit ihren voneinander abweichenden HC-Reinigungsleistungen nicht gleichförmig verteilt. Hier wird die eine der beiden Arten von katalytischen Materialien mit ihrer gegenüber der anderen Art höheren HC-Reinigungsleistung als erstes katalytisches Material bezeichnet. In der katalytischen Schicht ist dann das Anteilsverhältnis des ersten katalytischen Materials in dem vorherbestimmten Teilbereich, über den der Mikrowellenabsorber verteilt ist, höher als das Anteilsverhältnis des ersten katalytischen Materials in dem vom vorherbestimmten Teilbereich abweichenden anderen Teilbereich (das heißt in demjenigen Teilbereich, über den der Mikrowellenabsorber nicht verteilt ist). Hierbei ist das Anteilsverhältnis des ersten katalytischen Materials ein Verhältnis einer Menge des ersten katalytischen Materials zu einer Menge aller katalytischen Materialien in einem bestimmten Teilabschnitt der katalytischen Schicht.
In Fällen, in denen die katalytische Vorrichtung, wie oben erwähnt, im Abgaskanal angeordnet ist, wird bei Aufstrahlung der Mikrowelle auf die katalytische Vorrichtung der Temperaturanstieg des vorherbestimmten Teilbereichs, über den der Mikrowellenabsorber in der katalytischen Schicht verteilt ist, stärker begünstigt als in dem vom vorherbestimmten Teilbereich abweichenden anderen Teilbereich. Aus diesem Grund kann in der katalytischen Schicht das erste katalytische Material, das über den vorherbestimmten Teilbereich in einem höheren Anteilsverhältnis als in dem vom vorherbestimmten abweichenden anderen Teilbereich verteilt ist, in einem früheren Stadium aktiviert werden. Das heißt mit anderen Worten, gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Aktivierung des ersten katalytischen Materials bei Aufstrahlung der Mikrowelle stärker begünstigt werden als wenn in der katalytischen Schicht der katalytischen Vorrichtung die gleiche Menge des ersten katalytischen Materials gleichförmig verteilt ist. Infolgedessen kann die HC-Reinigungsleistung der katalytischen Vorrichtung verbessert werden.
Indem der Mikrowellenabsorber nur über den vorherbestimmten Teilbereich verteilt wird, ermöglicht dies in der katalytischen Schicht zudem die Reduzierung einer für die frühzeitige Aktivierung des ersten katalytischen Materials erforderliche Mikrowellenstrahlungsmenge im Vergleich zu dem Fall, dass eine größere Menge des Mikrowellenabsorbers in der katalytischen Schicht gleichförmig verteilt ist. Dementsprechend lässt sich eine elektrische Energiemenge reduzieren, die für die Aufstrahlung der Mikrowelle auf die katalytische Vorrichtung erforderlich ist.
Darüber hinaus kann in der vorliegenden Erfindung der vorherbestimmte Teilbereich in der katalytischen Schicht ein Teilabschnitt dieser Schicht sein, der im Fall der im Abgaskanal angeordneten katalytischen Vorrichtung entlang des Abgasstroms auf einer stromaufliegenden Seite bzw. einer Anströmseite positioniert ist (nachfolgend gelegentlich auch als „anströmseitiger Abschnitt“ bezeichnet). Im Falle der im Abgaskanal angeordneten katalytischen Vorrichtung wird der anströmseitige Abschnitt der katalytischen Schicht, im Vergleich zu einem entlang des Abgasstroms an einer Abströmseite gelegenen Abschnitt der Schicht (der nachfolgend gelegentlich auch als „abströmseitiger Abschnitt“ bezeichnet wird), durch das Abgas problemlos erwärmt. Durch Ausbildung des vorherbestimmten Teilbereichs der katalytischen Schicht mit einem relativ hohen Anteil an erstem katalytischen Material im anströmseitigen Abschnitt der Schicht ist es möglich, den Temperaturanstieg des im vorherbestimmten Teilbereich enthaltenen ersten katalytischen Materials zu begünstigen. Dadurch lässt sich eine weitergehende frühe Aktivierung des ersten katalytischen Materials erzielen.
Wenn die Temperatur des anströmseitigen Abschnitts der katalytischen Schicht ansteigt, wird außerdem die im anströmseitigen Abschnitt erzeugte Wärme durch den Strom des Abgases leicht zum abströmseitigen Abschnitt der Schicht geführt. Durch die Begünstigung des Temperaturanstiegs des anströmseitigen Abschnitts der katalytischen Schicht kann aus diesem Grund auch der Temperaturanstieg der katalytischen Schicht als Ganzes begünstigt werden. Durch Ausbildung des den Mikrowellenabsorber enthaltenden vorherbestimmten Teilbereichs im anströmseitigen Abschnitt ist es dementsprechend möglich, eine frühzeitige Aktivierung nicht nur des über den anströmseitigen Abschnitt (den vorherbestimmten Teilbereich) verteilten ersten katalytischen Materials, sondern auch des über den abströmseitigen Abschnitt der katalytischen Schicht verteilten ersten katalytischen Materials zu erreichen.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die katalytische Vorrichtung zudem mehrere durch eine Trennwand geteilte Zellen aufweisen. In diesem Fall sind die mehreren Zellen so ausgebildet, dass sie sich entlang der Strömung des Abgases in der katalytischen Vorrichtung von der Anströmseite zur Abströmseite erstrecken. Dann kann die katalytische Schicht an der Trennwand, welche die mehreren Zellen definiert, ausgebildet sein. Wenn die katalytische Vorrichtung im Abgaskanal angeordnet ist, strömt bei einem solchen Aufbau das Abgas durch die Innenräume der mehreren Zellen. Zu diesem Zeitpunkt kann der vorherbestimmte Teilbereich in der katalytischen Schicht ein Teilabschnitt der Schicht sein (nachfolgend gelegentlich auch als „Abgaskontaktabschnitt“ bezeichnet), der an einem Ort positioniert ist, der dem durch die Innenräume der Zellen strömenden Abgas unmittelbar ausgesetzt ist. In Fällen, in denen die Temperatur des Abgases höher als die Temperatur der katalytischen Schicht ist, wird hierbei - im Vergleich zu einem Abschnitt der Schicht, der sich an einem dem Abgas nicht unmittelbar ausgesetzten Ort befindet (nachfolgend gelegentlich auch als „abgaskontaktfreier Abschnitt“ bezeichnet) - der Abgaskontaktabschnitt in der katalytischen Schicht mit der Wärme des Abgases problemlos erwärmt. Indem der vorherbestimmte Teilbereich im Abgaskontaktabschnitt der katalytischen Schicht ausgebildet wird, kann dementsprechend auch der Temperaturanstieg des im vorherbestimmten Teilbereich enthaltenen ersten katalytischen Materials begünstigt werden. Aus diesem Grund lässt sich eine weitergehende frühe Aktivierung des ersten katalytischen Materials erzielen.
Der vorherbestimmte Teilbereich in der katalytischen Schicht kann hingegen der abgaskontaktfreie Abschnitt sein. In Fällen, in denen die Temperatur des Abgases geringer ist als die Temperatur der katalytischen Schicht, führt das Abgas Wärme aus der katalytischen Schicht ab. Aber auch zu einem solchen Zeitpunkt kann in der katalytischen Schicht Wärme aus dem abgaskontaktfreien Abschnitt, im Vergleich zum Abgaskontaktabschnitt, vom Abgas nicht problemlos abgeführt werden. Durch Ausbildung des vorherbestimmten Teilbereichs im abgaskontaktfreien Abschnitt der katalytischen Schicht kann dementsprechend verhindert werden, dass die Temperatur des ersten katalytischen Materials nach erfolgter Aktivierung im vorherbestimmten Teilbereich aufgrund der abgasgestützten Wärmeabführung absinkt.
Ein Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: eine in einem Abgaskanal der Brennkraftmaschine angeordnete katalytische Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung; und eine Abstrahlungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um eine Mikrowelle auf die katalytische Vorrichtung im Abgaskanal aufzustrahlen.
Gemäß einem solchen Abgasreinigungssystem kann die HC-Reinigungsleistung der katalytischen Vorrichtung verbessert werden, und gleichzeitig kann die elektrische Energiemenge reduziert werden, die erforderlich ist, um die Mikrowelle von der Abstrahlungsvorrichtung zur katalytischen Vorrichtung abzustrahlen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die HC-Reinigungsleistung einer in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine angeordneten katalytischen Vorrichtung auf geeignetere Weise zu verbessern.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung des schematischen Aufbaus eines Abgassystems einer Brennkraftmaschine gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils eines Querschnitts einer katalytischen Vorrichtung in einer Richtung senkrecht zur Strömungsrichtung des Abgases.
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils eines Querschnitts der katalytischen Vorrichtung in einer Richtung entlang der Strömungsrichtung des Abgases.
4 ist ein Zeitdiagramm zur Darstellung der zeitlichen Änderungen eines HC-Reinigungsanteils (Oxidationsanteil) und eines NOx-Reinigungsanteils (Reduktionsanteil) in der katalytischen Vorrichtung zum Zeitpunkt der Aufstrahlung einer Mikrowelle auf die katalytische Vorrichtung bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine.
5 ist eine Ansicht zur Darstellung einer ersten Abwandlung der Verteilung einer ersten katalytischen Schicht und einer zweiten katalytischen Schicht in einer katalytischen Schicht der katalytischen Vorrichtung.
6 ist eine Ansicht zur Darstellung einer zweiten Abwandlung der Verteilung der ersten katalytischen Schicht und der zweiten katalytischen Schicht in der katalytischen Schicht der katalytischen Vorrichtung.
7 ist eine Ansicht zur Darstellung einer dritten Abwandlung der Verteilung der ersten katalytischen Schicht und der zweiten katalytischen Schicht in der katalytischen Schicht der katalytischen Vorrichtung.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden besondere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Begleitzeichnungen beschrieben. Die in den Ausführungsformen beschriebenen Abmessungen, Werkstoffe, Formgestaltungen, relativen Anordnungen und so weiter der einzelnen Bestandteile sollen den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf selbige beschränken, insbesondere soweit keine besonderen Angaben dazu getroffen werden.
(Schematischer Aufbau des Abgassystems)
1 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung des schematischen Aufbaus eines Abgassystems einer Brennkraftmaschine gemäß einer Ausführungsform. Die mit 1 bezeichnete Brennkraftmaschine ist ein Benzinmotor zum Antreiben eines Fahrzeugs. Ein Abgaskanal 2 ist mit der Brennkraftmaschine 1 verbunden. Im Abgaskanal 2 ist eine katalytische Vorrichtung 4 angeordnet. Diese katalytische Vorrichtung 4 ist ein Dreiwegekatalysator zur Reinigung oder Beseitigung von HC (Kohlenwasserstoff), CO (Kohlenstoffmonoxid) und NOx (Stickstoffoxiden) im Abgas. Die Ausgestaltung der katalytischen Vorrichtung 4 wird hier später noch beschrieben. Darüber hinaus ist ein Temperatursensor 6 im Abgaskanal 2 auf der Abströmseite der katalytischen Vorrichtung 4 angeordnet. Der Temperatursensor 6 dient der Erfassung der Temperatur des aus der katalytischen Vorrichtung 4 ausströmenden Abgases.
Darüber hinaus ist eine Abstrahlungsvorrichtung 5 im Abgaskanal 2 auf der stromaufliegenden Seite bzw einer Anströmseite der katalytischen Vorrichtung 4 angeordnet. Die Abstrahlungsvorrichtung 5 dient der Aufstrahlung einer Mikrowelle auf die katalytische Vorrichtung 4. Die Abstrahlungsvorrichtung 5 ist mit einem Mikrowellenoszillator und einem Mikrowellenradiator versehen. Als Mikrowellenoszillator kann beispielsweise ein Halbleiteroszillator verwendet werden. Die Abstrahlungsvorrichtung 5 strahlt dann die durch den Mikrowellenoszillator erzeugte Mikrowelle aus dem Mikrowellenradiator auf die katalytische Vorrichtung 4 auf. Hierbei ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform die katalytische Vorrichtung 4 einer erfindungsgemäßen „katalytischen Vorrichtung“ entspricht und dass die Abstrahlungsvorrichtung 5 einer erfindungsgemäßen „Abstrahlungsvorrichtung“ entspricht.
Darüber hinaus ist eine elektronische Steuereinheit (ECU) 10 in Verbindung mit der Brennkraftmaschine 1 vorgesehen. Mit der ECU 10 sind verschiedene Vorrichtungen wie ein in einem Einlasskanal der Brennkraftmaschine 1 angeordnetes Drosselventil, Kraftstoffeinspritzventile der Brennkraftmaschine 1 usw. elektrisch verbunden. Diese Vorrichtungen werden somit durch die ECU 10 angesteuert.
Auch der Temperatursensor 6 ist mit der ECU 10 elektrisch verbunden. Zudem sind ein Kurbelwellenpositionssensor 11 und ein Fahrpedalöffnungssensor 12 mit der ECU 10 elektrisch verbunden. Dann werden die erfassten Werte der einzelnen Sensoren in die ECU 10 eingegeben. Die ECU 10 schätzt die Temperatur der katalytischen Vorrichtung 4 auf Grundlage des Erfassungswertes des Temperatursensors 6. Darüber hinaus leitet die ECU 10 aus dem Erfassungswert des Kurbelwellenpositionssensors 11 eine Motordrehzahl der Brennkraftmaschine 1 ab. Die ECU 10 leitet auch aus dem Erfassungswert des Fahrpedalöffnungssensors 12 eine Motorlast der Brennkraftmaschine 1 ab.
Darüber hinaus ist die Abstrahlungsvorrichtung 5 mit der ECU 10 elektrisch verbunden. Die ECU 10 führt den Mikrowellenabstrahlungsvorgang durch Ansteuerung der Abstrahlungsvorrichtung 5 aus. Der Mikrowellenabstrahlungsvorgang dient zur Aufstrahlung einer Mikrowelle von vorherbestimmter Frequenz auf die katalytische Vorrichtung 4. Der Mikrowellenabstrahlungsvorgang wird in Fällen ausgeführt, in denen eine Anforderung zum Erhöhen der Temperatur der katalytischen Vorrichtung 4 vorliegt, beispielsweise wie bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine. In diesem Fall wird die vorherbestimmte Frequenz im Mikrowellenabstrahlungsvorgang anhand von Experimenten usw. als geeignete Frequenz für die Erhöhung der Temperatur der katalytischen Vorrichtung 4 bestimmt.
(Katalytische Vorrichtung)
Hier wird die schematische Ausgestaltung der katalytischen Vorrichtung 4 gemäß dieser Ausführungsform basierend auf 2 und 3 erläutert. 2 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil eines Querschnitts der katalytischen Vorrichtung 4 in einer Richtung senkrecht zur Strömungsrichtung des Abgases vergrößert. 3 ist eine Ansicht, die einen Teil eines Querschnitts der katalytischen Vorrichtung 4 in einer Richtung entlang der Strömungsrichtung des Abgases vergrößert.
Die katalytische Vorrichtung 4 ist ein Dreiwegekatalysator vom Typ Wandströmung, der mehrere Zellen 42 aufweist, die sich in Strömungsrichtung des Abgases erstrecken. In der katalytischen Vorrichtung 4 ist jede Zelle 42 durch eine Trennwand 41 abgeteilt. Wie in 2 dargestellt, wird in der katalytischen Vorrichtung 4 eine katalytische Schicht 43 durch ein aus Edelmetallen bestehendes Beschichtungsmaterial an der Trennwand 41 in einem Substrat (d. h. an der Wandfläche jeder Zelle 42) ausgebildet. Diese katalytische Schicht 43 ist so ausgelegt, dass sie mindestens zwei Arten von katalytischen Materialien, das heißt ein erstes katalytisches Material und ein zweites katalytisches Material, aufweist. Das erste katalytische Material ist hierbei eine Substanz, die eine höhere HC-Reinigungsleistung (Oxidation) und CO-Reinigungsleistung (Oxidation) als das zweite katalytische Material aufweist. Darüber hinaus ist das zweite katalytische Material eine Substanz, die eine höhere NOx-Reinigungsleistung (Reduktion) als das erste katalytische Material aufweist. Als erstes katalytisches Material lässt sich zum Beispiel Pd (Palladium) nennen, und als zweites katalytisches Material lässt sich zum Beispiel Rh (Rhodium) nennen. In der katalytischen Vorrichtung 4 werden dann durch die in der katalytischen Schicht 43 enthaltenen einzelnen katalytischen Materialien HC, CO und NOx aus dem Abgas entfernt.
Zudem ist zusätzlich zu den katalytischen Materialien ein Mikrowellenabsorber in der katalytischen Schicht 43 enthalten. Der Mikrowellenabsorber ist eine Substanz, die eine höhere Mikrowellenabsorptionsleistung als jedes der in der katalytischen Schicht 43 enthaltenen katalytischen Materialien aufweist. Darüber hinaus weist der Mikrowellenabsorber eine Eigenschaft zur Wärmeerzeugung durch Absorption der aus der Abstrahlungsvorrichtung 5 auf die katalytische Vorrichtung 4 aufgestrahlten Mikrowelle der vorherbestimmten Frequenz auf. Als Beispiel für den Mikrowellenabsorber lässt sich hier SiC (Siliziumcarbid) nennen.
In der katalytischen Schicht 43 der katalytischen Vorrichtung 4 sind jedoch die oben genannten beiden Arten von katalytischen Materialien und der Mikrowellenabsorber nicht zwingend gleichförmig verteilt. Insbesondere weist die katalytische Schicht 43 der katalytischen Vorrichtung 4 eine erste katalytische Schicht 43a und eine zweite katalytische Schicht 43b auf, die sich in Bezug auf das Anteilsverhältnis der in ihnen enthaltenen Substanzen voneinander unterscheiden, wie in 3 dargestellt. 3 veranschaulicht die Verteilung der ersten katalytischen Schicht 43a und der zweiten katalytischen Schicht 43b in der an der Trennwand 41 der katalytischen Vorrichtung 4 ausgebildeten katalytischen Schicht 43. Hierbei ist zu beachten, dass weiße (in Kontur dargestellte) Pfeile in 3 die Strömungsrichtung des in Zellen 42 strömenden Abgases darstellen.
Wie oben erwähnt, erfolgt in der katalytischen Vorrichtung 4 die Ausbildung der katalytischen Schicht 43 an der Trennwand 41, welche die Zellen 42 abteilt, die sich entlang der Strömung des Abgases erstrecken. Dann wird die erste katalytische Schicht 43a über einen vorherbestimmten Teilbereich in dieser katalytischen Schicht 43 verteilt. Insbesondere, wie in 3 dargestellt, erfolgt in der katalytischen Schicht 43 die Ausbildung der ersten katalytischen Schicht 43a in einem anströmseitigen Abschnitt der Schicht, der sich entlang der Abgasströmung auf der Anströmseite befindet, und in einem Gaskontaktabschnitt, der sich an einem Ort befindet, der dem in den Zellen 42 strömenden Abgas unmittelbar ausgesetzt ist (das heißt einem Abschnitt der katalytischen Schicht 43, der in Fällen, in denen die katalytische Schicht 43 in einer Richtung senkrecht zur Trennwand 41 zweigeteilt ist, nicht in Kontakt mit der Trennwand 41 ist). Darüber hinaus wird die zweite katalytische Schicht 43b in dem vom vorherbestimmten Teilbereich der katalytischen Schicht 43 abweichenden anderen Abschnitt ausgebildet (das heißt in jenem Abschnitt der katalytischen Schicht 43, der nicht der Abschnitt ist, in dem die erste katalytische Schicht 43a ausgebildet ist). Das heißt mit anderen Worten, die Ausbildung der zweiten katalytischen Schicht 43b in der katalytischen Schicht 43 erfolgt in einem abgaskontaktfreien Abschnitt an einem Ort ohne unmittelbaren Kontakt mit dem Strom des Abgases in den Zellen 42 in dem anströmseitigen Abschnitt, in dem die erste katalytische Schicht 43a ausgebildet wird (das heißt, in demjenigen Abschnitt der katalytischen Schicht 43, der in Fällen, in denen die katalytische Schicht 43 in der Richtung senkrecht zur Trennwand 41 zweigeteilt ist, mit der Trennwand 41 in Kontakt ist), und in einem abströmseitigen Abschnitt, der sich entlang der Abgasströmung auf der Abströmseite desjenigen Abschnitts befindet, in dem die erste katalytische Schicht 43a ausgebildet wird.
In der katalytischen Schicht 43 ist dann ein Anteilsverhältnis des ersten katalytischen Materials in der ersten katalytischen Schicht 43a höher als ein Anteilsverhältnis des ersten katalytischen Materials in der zweiten katalytischen Schicht 43b. In der katalytischen Schicht 43 ist außerdem ein Anteilsverhältnis des zweiten katalytischen Materials in der zweiten katalytischen Schicht 43b höher als ein Anteilsverhältnis des zweiten katalytischen Materials in der ersten katalytischen Schicht 43a. Hier ist beachten, dass auch eine Ausgestaltung gewählt werden kann, in der vom ersten und zweiten katalytischen Material nur das erste katalytische Material in der ersten katalytischen Schicht 43a enthalten ist und vom ersten und zweiten katalytischen Material nur das zweite katalytische Material in der zweiten katalytischen Schicht 43b enthalten ist. In der katalytischen Schicht 43 ist zudem der Mikrowellenabsorber nur in der ersten katalytischen Schicht 43a enthalten. Das heißt, der Mikrowellenabsorber ist nicht in der zweiten katalytischen Schicht 43b enthalten.
(Vorteilhafte Wirkungen der Ausgestaltung dieser Ausführungsform)
Wie oben beschrieben, ist in dieser Ausführungsform in der katalytischen Schicht 43 der Mikrowellenabsorber nur in der ersten katalytischen Schicht 43a enthalten. Wenn über die Abstrahlungsvorrichtung 5 eine Mikrowelle auf die katalytische Vorrichtung 4 aufgestrahlt wird, wird infolge der Wärmeentwicklung des in der ersten katalytischen Schicht 43a enthaltenen Mikrowellenabsorbers dementsprechend der Temperaturanstieg der ersten katalytischen Schicht 43a stärker begünstigt als der Temperaturanstieg der zweiten katalytischen Schicht 43b. Wie oben erwähnt, ist dann in der katalytischen Schicht 43 das Anteilsverhältnis des ersten katalytischen Materials in der ersten katalytischen Schicht 43a höher als das Anteilsverhältnis des ersten katalytischen Materials in der zweiten katalytischen Schicht 43b. Mit Begünstigung des Temperaturanstiegs der ersten katalytischen Schicht 43a wird aus diesem Grund das erste katalytische Material, das in der ersten katalytischen Schicht 43a in einem höheren Anteilsverhältnis als in der zweiten katalytischen Schicht 43b verteilt ist, in einem früheren Stadium aktiviert. Das heißt mit anderen Worten, entsprechend der katalytischen Vorrichtung 4 gemäß dieser Ausführungsform ermöglicht dies bei Aufstrahlung der Mikrowelle eine stärkere Begünstigung der Aktivierung des ersten katalytischen Materials im Vergleich zu dem Fall, dass in der katalytischen Schicht 43 der katalytischen Vorrichtung 4 die gleiche Menge an erstem katalytischen Material gleichförmig verteilt ist (das heißt, im Vergleich zu Fällen, in denen das erste katalytische Material über die katalytische Schicht 43 dergestalt verteilt ist, dass das Anteilsverhältnis des ersten katalytischen Materials in der ersten katalytischen Schicht 43a, in welcher der Mikrowellenabsorber enthalten ist, und das Anteilsverhältnis des ersten katalytischen Materials in der zweiten katalytischen Schicht 43b, in welcher der Mikrowellenabsorber nicht enthalten ist, gleichmäßig oder identisch werden).
Anhand von 4 werden hier nun zeitliche Änderungen eines HC-Reinigungsanteils (Oxidationsanteil) und eines NOx-Reinigungsanteils (Reduktionsanteil) in der katalytischen Vorrichtung 4 zu dem Zeitpunkt erläutert, an dem eine Mikrowelle bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine 1 von der Abstrahlungsvorrichtung 5 auf die katalytische Vorrichtung 4 aufgestrahlt wird. In (a) von 4 stellt eine Volllinie die zeitliche Änderung einer von der Brennkraftmaschine 1 ausgestoßenen HC-Menge Qhc (das heißt einer in die katalytische Vorrichtung 4 einströmenden Menge an HC) dar, und eine wechselnd lang und kurz gestrichelte Linie stellt die zeitliche Änderung einer von der Brennkraftmaschine 1 ausgestoßenen NOx-Menge Qnox (das heißt einer in die katalytische Vorrichtung 4 einströmenden Menge an NOx) dar. Außerdem stellt in (b) von 4 eine Volllinie einen HC-Reinigungsanteil (Oxidationsanteil) Rphc in der katalytischen Vorrichtung 4 dar. Hierbei ist zu beachten, dass eine gestrichelte Linie in (b) von 4 die zeitliche Änderung des HC-Oxidationsanteils Rphc in der katalytischen Vorrichtung 4 für den Fall darstellt, dass eine Ausgestaltung gewählt wird, bei der in der katalytischen Schicht 43 der katalytischen Vorrichtung 4 die gleiche Menge des ersten katalytischen Materials gleichförmig verteilt ist. Des Weiteren stellt in (c) von 4 eine Volllinie die zeitliche Änderung eines NOx-Reinigungsanteils (Reduktionsanteils) Rpnox in der katalytischen Vorrichtung 4 dar. Hierbei ist zu beachten, dass eine gestrichelte Linie in (c) von 4 die zeitliche Änderung des NOx-Reduktionsanteils Rpnox in der katalytischen Vorrichtung 4 für den Fall darstellt, dass eine Ausgestaltung gewählt wird, bei der in der katalytischen Schicht 43 der katalytischen Vorrichtung 4 die gleiche Menge des ersten katalytischen Materials gleichförmig verteilt ist. In (a), (b) und (c) von 4 stellt die Abszissenachse jeweils die Zeit t dar.
In (a), (b) und (c) von 4 wird zum Zeitpunkt t1 die Brennkraftmaschine 1 gestartet, und gleichzeitig wird auch die Abstrahlung einer Mikrowelle von der Abstrahlungsvorrichtung 5 zur katalytischen Vorrichtung gestartet. Zum Zeitpunkt des Kaltstarts der Brennkraftmaschine 1 zeigt sich hierbei ein schneller Anstieg der Menge des HC-Ausstoßes aus der Brennkraftmaschine 1 unmittelbar nach dem Anlaufen des Motors, wie in (a) von 4 dargestellt. Dies liegt darin begründet, dass die Verbrennungstemperatur in der Brennkraftmaschine 1 unmittelbar nach ihrem Start niedrig ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird zu diesem Zeitpunkt durch Aufstrahlung der Mikrowelle aus der Abstrahlungsvorrichtung 5 auf die katalytische Vorrichtung 4 das erste katalytische Material in der ersten katalytischen Schicht 43a der katalytischen Vorrichtung 4 schnell aktiviert. Wie in (b) von 4 dargestellt, kann infolgedessen unmittelbar nach dem Starten der Brennkraftmaschine 1, bei welcher der HC-Ausstoß aus der Brennkraftmaschine 1 schnell ansteigt, dafür gesorgt werden, dass sich der HC-Oxidationsanteil in der katalytischen Vorrichtung 4 schnell erhöht. Das heißt mit anderen Worten, der HC-Oxidationsanteil in der katalytischen Vorrichtung 4 kann früher und schneller gesteigert werden als für den Fall, dass die gleiche Menge des ersten katalytischen Materials in der katalytischen Schicht 43 der katalytischen Vorrichtung 4 gleichförmig verteilt ist. Gemäß der Ausgestaltung der vorliegenden Ausführungsform kann auf diese Weise die HC-Oxidationsleistung der katalytischen Vorrichtung 4 verbessert werden.
Indem der Mikrowellenabsorber ausschließlich über die erste katalytische Schicht 43a verteilt wird, ermöglicht dies in der katalytischen Schicht 43 außerdem die Reduzierung einer erforderlichen Mikrowellenstrahlungsmenge für die frühzeitige Aktivierung des in der ersten katalytischen Schicht 43a enthaltenen ersten katalytischen Materials im Vergleich zu dem Fall, dass eine größere Menge des Mikrowellenabsorbers in der katalytischen Schicht 43 gleichförmig verteilt ist. Dementsprechend kann eine elektrische Energiemenge reduziert werden, die für die Aufstrahlung der Mikrowelle aus der Bestrahlungsvorrichtung 5 auf die katalytische Vorrichtung 4 erforderlich ist.
Hierbei ist bei der Ausgestaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu beachten, dass im Vergleich zu dem Fall, dass in der katalytischen Schicht 43 der katalytischen Vorrichtung 4 die gleiche Menge des ersten katalytischen Materials gleichförmig verteilt ist, die Menge des in der ersten katalytischen Schicht 43a enthaltenen zweiten katalytischen Materials abnimmt und die Menge des in der zweiten katalytischen Schicht 43b enthaltenen zweiten katalytischen Materials zunimmt. Selbst wenn der in der ersten katalytischen Schicht 43a enthaltene Mikrowellenabsorber durch die Aufstrahlung der Mikrowelle mittels der Abstrahlungsvorrichtung 5 Wärme erzeugt, ist aus diesem Grund eine dadurch beeinflusste Menge des zweiten katalytischen Materials relativ gering, so dass die Aktivierung des zweiten katalytischen Materials kaum begünstigt wird. Mit der Ausgestaltung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in (c) von 4 dargestellt, wird dementsprechend der Anstieg oder die Erhöhung des NOx-Reduktionsanteils in der katalytischen Vorrichtung 4 im Vergleich zu dem Fall verzögert, dass die gleiche Menge des ersten katalytischen Materials in der katalytischen Schicht 43 der katalytischen Vorrichtung 4 gleichförmig verteilt ist (das heißt im Vergleich zu dem Fall, dass eine äquivalente Menge des zweiten katalytischen Materials gleichförmig verteilt ist). Wie jedoch in (a) von 4 dargestellt, ist zum Zeitpunkt des Kaltstarts der Brennkraftmaschine 1 eine unmittelbar nach ihrem Start aus der Brennkraftmaschine 1 ausgestoßene Menge an NOx gering. Die aus der Brennkraftmaschine 1 ausgestoßene NOx-Menge erhöht sich dann mit dem Anstieg der Verbrennungstemperatur nach dem Start der Brennkraftmaschine 1. Selbst mit der Ausgestaltung gemäß dieser Ausführungsform lässt sich dementsprechend der NOx-Reduktionsanteil der katalytischen Vorrichtung 4 in einem Zeitraum, in dem die aus der Brennkraftmaschine 1 ausgestoßene NOx-Menge zunimmt, erhöhen. Es kommt also kaum vor, dass sich eine zur Abströmseite der katalytischen Vorrichtung 4 hin ausströmende NOx-Menge gegenläufig zu einer Verbesserung der HC-Oxidationsleistung der katalytischen Vorrichtung 4 erhöht. Nach dem Start der Brennkraftmaschine 1 kann außerdem die Verbrennungsregelung zur Verhinderung des Anstiegs der Verbrennungstemperatur der Brennkraftmaschine 1 so lange ausgeführt werden, bis der NOx-Reduktionsanteil der katalytischen Vorrichtung 4 durch die Aktivierung des in der zweiten katalytischen Schicht 43b enthaltenen zweiten katalytischen Materials in gewissem Umfang erhöht wird.
Wie oben erwähnt, wird in der vorliegenden Ausführungsform zudem die katalytische Schicht 43a in der katalytischen Schicht 43 an einem Ort ausgebildet, welcher der anströmseitige Abschnitt der Schicht und der Abgaskontaktabschnitt ist. In Fällen, in denen die Temperatur des Abgases höher als die Temperatur der katalytischen Schicht 43 ist, wird hierbei der anströmseitige Abschnitt der katalytischen Schicht 43, im Vergleich zum abströmseitigen Abschnitt der Schicht, durch das Abgas problemlos erwärmt, und der Abgaskontaktabschnitt der katalytischen Schicht 43 wird, im Vergleich zum abgaskontaktfreien Abschnitt der Schicht, durch das Abgas problemlos erwärmt. Die Ausbildung der ersten katalytischen Schicht 43a mit einem relativ hohen Anteilsverhältnis des ersten katalytischen Materials am oben genannten Ort in der katalytischen Schicht 43 ermöglicht eine Begünstigung des Temperaturanstiegs des in der ersten katalytischen Schicht 43a enthaltenen ersten katalytischen Materials. Aus diesem Grund lässt sich eine weitergehende frühe Aktivierung des ersten katalytischen Materials erzielen.
Wenn die Temperatur des anströmseitigen Abschnitts der katalytischen Schicht 43 ansteigt, wird außerdem die im anströmseitigen Abschnitt der Schicht erzeugte Wärme durch den Strom des Abgases leicht zum abströmseitigen Abschnitt der Schicht geführt. Durch die Begünstigung des Temperaturanstiegs des anströmseitigen Abschnitts der katalytischen Schicht 43 kann aus diesem Grund auch der Temperaturanstieg der katalytischen Schicht 43 insgesamt begünstigt werden. Durch Ausbildung der den Mikrowellenabsorber enthaltenden ersten katalytischen Schicht 43a im anströmseitigen Abschnitt ist es dementsprechend möglich, eine frühzeitige Aktivierung nicht nur des über die erste katalytische Schicht 43a verteilten ersten katalytischen Materials, sondern auch des im abströmseitigen Abschnitt der katalytischen Schicht 43 über die zweite katalytische Schicht 43b verteilten ersten katalytischen Materials zu erreichen.
(Abwandlungen)
Das Verfahren zur Verteilung der ersten katalytischen Schicht 43a und der zweiten katalytischen Schicht 43b in der katalytischen Schicht 43 der katalytischen Vorrichtung 4 ist nicht auf eine Verteilungsform wie in 3 dargestellt beschränkt. 5 bis 7 sind Ansichten zur Darstellung von Abwandlungen der Verteilung der ersten katalytischen Schicht 43a und der zweiten katalytischen Schicht 43b in der katalytischen Schicht 43 der katalytischen Vorrichtung 4. Hierbei ist zu beachten, dass weiße (in Kontur dargestellte) Pfeile in 5 bis 7 die Strömungsrichtung des, wie in 3, in Zellen 42 strömenden Abgases darstellen.
In einer ersten Abwandlung gemäß Darstellung in 5 wird die erste katalytische Schicht 43a im anströmseitigen Abschnitt der katalytischen Schicht 43 ausgebildet. Anders als in 3 ist in dieser ersten Abwandlung auch der anströmseitige Abschnitt der katalytischen Schicht 43 nicht in die erste katalytische Schicht 43a und die zweite katalytische Schicht 43b unterteilt, sondern der gesamte anströmseitige Abschnitt in der katalytischen Schicht 43 stellt die erste katalytische Schicht 43a dar (das heißt, sowohl der Abgaskontaktabschnitt als auch der abgaskontaktfreie Abschnitt im anströmseitigen Abschnitt der katalytischen Schicht 43 bilden zusammen die erste katalytische Schicht 43a). Auch in einer solchen Ausgestaltung wird, wenn die Temperatur des Abgases höher als die Temperatur der katalytischen Schicht 43 ist, die erste katalytische Schicht 43a durch das Abgas problemlos erwärmt, so dass der Temperaturanstieg des in der ersten katalytischen Schicht 43a enthaltenen katalytischen Materials weiter begünstigt werden kann. Dementsprechend lässt sich eine weitergehende frühe Aktivierung des über die erste katalytische Schicht 43a verteilten ersten katalytischen Materials erzielen. Auch in einer solchen Ausgestaltung wird, wenn die Temperatur der ersten katalytischen Schicht 43a ansteigt, die in der ersten katalytischen Schicht 43a erzeugte Wärme zudem durch den Strom des Abgases problemlos zur zweiten katalytischen Schicht 43b geführt. Aus diesem Grund ist es möglich, eine frühe Aktivierung nicht nur des ersten katalytischen Materials, das über die den Mikrowellenabsorber enthaltende erste katalytische Schicht 43a verteilt ist, sondern auch des ersten katalytischen Materials, das über die zweite katalytische Schicht 43b verteilt ist, zu erreichen. Hierbei ist zu beachten, dass als weitere Abwandlung der in 5 dargestellten ersten Abwandlung auch eine Ausgestaltung gewählt werden kann, bei der eine anströmseitige katalytische Vorrichtung mit der darin ausgebildeten ersten katalytischen Schicht 43a und eine abströmseitige katalytische Vorrichtung mit der darin ausgebildeten zweiten katalytischen Schicht 43b getrennt voneinander ausgebildet werden.
In einer zweiten Abwandlung gemäß Darstellung in 6 wird darüber hinaus die erste katalytische Schicht 43a im Abgaskontaktabschnitt der katalytischen Schicht 43 ausgebildet. In dieser zweiten Abwandlung ist, anders als in 3, nicht nur der anströmseitige Abschnitt der katalytischen Schicht 43, sondern auch der abströmseitige Abschnitt der Schicht in die erste katalytische Schicht 43a und die zweite katalytische Schicht 43b unterteilt, und der gesamte Abgaskontaktabschnitt in der katalytischen Schicht 43 stellt die erste katalytische Schicht 43a dar. Auch in einer solchen Ausgestaltung wird, wenn die Temperatur des Abgases höher als die Temperatur der katalytischen Schicht 43 ist, die erste katalytische Schicht 43a durch das Abgas problemlos erwärmt, so dass der Temperaturanstieg des in der ersten katalytischen Schicht 43a enthaltenen katalytischen Materials weitergehend begünstigt werden kann.
In einer dritten Abwandlung gemäß Darstellung in 7 wird darüber hinaus in der katalytischen Schicht 43 die zweite katalytische Schicht 43b im Abgaskontaktabschnitt der Schicht ausgebildet, und die erste katalytische Schicht 43a wird im abgaskontaktfreien Abschnitt der Schicht ausgebildet. In Fällen, in denen die Temperatur des Abgases geringer ist als die Temperatur der katalytischen Schicht 43, führt das Abgas hier Wärme aus der katalytischen Schicht 43 ab. Aber auch zu einem solchen Zeitpunkt kann in der katalytischen Schicht 43, im Vergleich zum Abgaskontaktabschnitt, Wärme vom Abgas nicht problemlos aus dem abgaskontaktfreien Abschnitt abgeführt werden. Durch Ausbildung der ersten katalytischen Schicht 43a im abgaskontaktfreien Abschnitt ist es dementsprechend möglich zu verhindern, dass die Temperatur des ersten katalytischen Materials nach erfolgter Aktivierung in der ersten katalytischen Schicht 43a aufgrund der abgasbedingten Wärmeabfuhr absinkt. Aus diesem Grund lässt sich der aktivierte Zustand des in der ersten katalytischen Schicht 43a enthaltenen ersten katalytischen Materials leicht aufrechterhalten.
Obwohl in der oben genannten Ausführungsform und den jeweiligen Abwandlungen auf den Fall Bezug genommen wurde, dass sich die katalytische Schicht 43 aus der ersten katalytischen Schicht 43a und der zweiten katalytischen Schicht 43b zusammensetzt, ist die Ausgestaltung der katalytischen Schicht 43 nicht darauf beschränkt. Es kann beispielsweise auch eine Ausgestaltung gewählt werden, bei der eine katalytische Schicht, die in der oben genannten Ausführungsform und ihren Abwandlungen der zweiten katalytischen Schicht 43b entspricht, weiterhin in zwei Schichten unterteilt ist, in denen die Anteile des dort enthaltenen katalytischen Materials wechselseitig voneinander abweichen.

Claims

Katalytische Vorrichtung, die in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine angeordnet ist und die im Abgaskanal mit einer Mikrowelle bestrahlt wird, wobei die katalytische Vorrichtung eine katalytische Schicht, die so ausgelegt ist, dass sie mindestens zwei Arten von katalytischen Materialien, die sich in der HC-Reinigungsleistung voneinander unterscheiden, und einen Mikrowellenabsorber zur Erzeugung von Wärme durch Absorption der Mikrowelle aufweist, wobei der Mikrowellenabsorber über einen vorherbestimmten Teilbereich in der katalytischen Schicht verteilt ist; und im vorherbestimmten Teilbereich in der katalytischen Schicht ein Anteilsverhältnis eines ersten katalytischen Materials, das eines der zwei Arten von katalytischen Materialien ist, dessen HC-Reinigungsleistung höher als beim anderen ist, höher ist als ein Anteilsverhältnis des ersten katalytischen Materials in dem vom vorherbestimmten Teilbereich abweichenden anderen Teilabschnitt in der katalytischen Schicht.
Katalytische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der vorherbestimmte Teilbereich in der katalytischen Schicht ein Teilabschnitt dieser Schicht ist, der für den Fall, dass die katalytische Vorrichtung im Abgaskanal angeordnet ist, entlang eines Abgasstroms auf einer Anströmseite positioniert ist.
Katalytische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die katalytische Vorrichtung mehrere Zellen aufweist, die durch eine Trennwand abgeteilt sind und die für den Fall, dass die katalytische Vorrichtung im Abgaskanal angeordnet ist, dem Abgas das Durchströmen ihrer Innenräume gestatten; die katalytische Schicht an der Trennwand ausgebildet ist; und der vorherbestimmte Teilbereich in der katalytischen Schicht ein Teilabschnitt der Schicht an einem Ort ist, der dem durch die Innenräume der Zellen strömenden Abgas unmittelbar ausgesetzt ist.
Katalytische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die katalytische Vorrichtung mehrere Zellen aufweist, die durch eine Trennwand abgeteilt sind und die für den Fall, dass die katalytische Vorrichtung im Abgaskanal angeordnet ist, dem Abgas das Durchströmen ihrer Innenräume gestatten; die katalytische Schicht an der Trennwand ausgebildet ist; und der vorherbestimmte Teilbereich in der katalytischen Schicht ein Teilabschnitt der Schicht an einem Ort ist, der dem durch die Innenräume der Zellen strömenden Abgas nicht unmittelbar ausgesetzt ist.
Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine umfassend: eine in einem Abgaskanal der Brennkraftmaschine angeordnete katalytische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4; und eine Abstrahlungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um eine Mikrowelle auf die katalytische Vorrichtung im Abgaskanal aufzustrahlen.