DE102021123743A1

DE102021123743A1 - Abgasnachbehandlungseinrichtung für eine Antriebseinrichtung sowie eine entsprechende Antriebseinrichtung und ein Verfahren zu ihrem Betreiben

Info

Publication number: DE102021123743A1
Application number: DE102021123743.2A
Authority: DE
Inventors: Julian Heider; Christoph Tischendorf
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2021-09-14
Filing date: 2021-09-14
Publication date: 2023-03-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) für eine Antriebseinrichtung, mit einem Gehäuse (2) an dem ein Einlassanschluss (3) zum Zuführen von Abgas und ein über einen in dem Gehäuse (2) vorliegenden Abgaskanal (5) an den Einlassanschluss (3) strömungstechnisch angeschlossener Auslassanschluss (4) zum Abführen des Abgases vorliegen, wobei in dem Abgaskanal (5) ein Katalysatorkörper (6) angeordnet ist und das Gehäuse einen dem Katalysatorkörper (6) wärmeübertragend zugeordneten Heizmantel (7) mit wenigstens einer Abgasleitung (8) aufweist, die einerseits über einen Abgasleitungseinlass (9) strömungstechnisch zwischen dem Katalysatorkörper (6) und dem Auslassanschluss (4) und andererseits über einen Abgasleitungsauslass (10) strömungstechnisch zwischen dem Abgasleitungseinlass (9) und dem Auslassanschluss (4) an den Abgaskanal (5) strömungstechnisch angeschlossen ist, und wobei eine Durchströmung der wenigstens einen Abgasleitung (8) mit dem Abgas mittels eines Stellventils (13) einstellbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Abgasleitung (8) über eine Abgasumlenkung (11) an eine weitere Abgasleitung (12) strömungstechnisch angeschlossen ist, die zusätzlich zu der Abgasleitung (8) Bestandteil des Heizmantels (7) ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) und ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasnachbehandlungseinrichtung für eine Antriebseinrichtung, mit einem Gehäuse an dem ein Einlassanschluss zum Zuführen von Abgas und ein über einen in dem Gehäuse vorliegenden Abgaskanal an den Einlassanschluss strömungstechnisch angeschlossener Auslassanschluss zum Abführen des Abgases vorliegen, wobei in dem Abgaskanal ein Katalysatorkörper angeordnet ist und das Gehäuse einen dem Katalysatorkörper wärmeübertragend zugeordneten Heizmantel mit wenigstens einer Abgasleitung aufweist, die einerseits über einen Abgasleitungseinlass strömungstechnisch zwischen dem Katalysatorkörper und dem Auslassanschluss und andererseits über einen Abgasleitungsauslass strömungstechnisch zwischen dem Abgasleitungseinlass und dem Auslassanschluss an den Abgaskanal strömungstechnisch angeschlossen ist, und wobei eine Durchströmung der wenigstens einen Abgasleitung mit dem Abgas mittels eines Stellventils einstellbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 44 14 904 C1 bekannt. Diese beschreibt eine Abgaskatalysatoranlage mit einer Temperierleitung, die aus einem hinter dem Katalysatorkörper liegenden Katalysatorkörperausströmraum ausmündet und sich hauptströmungsaufwärts in Wärmekontakt zu einem an den Katalysatorbereich anschließenden Abgaszufuhrleitungsabschnitt bis zu einem Umkehrpunkt erstreckt und von dort wieder hauptströmungsabwärts unter Einmündung in eine Abgasabführleitung stromabwärts eines strömungssteuernden Ventils weitergeführt ist. Die Temperierleitung ermöglicht zusammen mit dem Ventil eine die Temperatur des Abgases vor dem Katalysator regulierende Abgastemperierleitungsströmung, sodass zu hohe oder zu niedrige Abgastemperaturen im Eintrittsbereich des Katalysators vermieden werden.
Die Druckschrift WO 2005/052330 A1 beschreibt ein Verfahren zum Behandeln einer Fluidmenge die chemisch reagierende Mittel beinhaltet, beispielsweise mehr als eine bestimmte Mindestmenge an brennbaren Stoffen, in einer Katalysatorvorrichtung. Das Verfahren umfasst die Schritte des Eintretens der Fluidmenge in die Katalysatorvorrichtung durch einen Einlass, des Steuerns der Temperatur durch Wärmeübertragung in einem oder mehreren Durchtrittsabschnitten der Katalysatorvorrichtung mit zumindest einem Reaktionsabschnitt und des Austretens der behandelten Fluidmenge aus der Katalysatorvorrichtung durch einen Auslass.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Abgasnachbehandlungseinrichtung vorzuschlagen, welche gegenüber dem bekannten Stand der Technik Vorteile aufweist, insbesondere einen effizienten Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung ermöglicht.
Dies wird erfindungsgemäß mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung für eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass die Abgasleitung über eine Abgasumlenkung an eine weitere Abgasleitung strömungstechnisch angeschlossen ist, die zusätzlich zu der Abgasleitung Bestandteil des Heizmantels ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Abgasnachbehandlungseinrichtung ist vorzugsweise Bestandteil einer Antriebseinrichtung, die beispielsweise dem Antreiben eines Kraftfahrzeugs dient. Die Antriebseinrichtung weist insbesondere ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat auf, beispielsweise eine Brennkraftmaschine, das zumindest zeitweise ein auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichtetes Antriebsdrehmoment bereitstellt. Während eines Betriebs des Antriebsaggregats wird diesem Frischgas, insbesondere Luft, und Kraftstoff zugeführt. Im Falle der Brennkraftmaschine bilden das Frischgas und der Kraftstoff ein Gemisch, das in einem Brennraum der Brennkraftmaschine verbrannt wird. Durch den Betrieb des Antriebsaggregats, insbesondere durch die Verbrennung des Gemisches, entsteht das Abgas, welches als Abgasstrom über eine Abgasanlage an eine Außenumgebung des Kraftfahrzeugs abgeführt wird.
Die Abgasnachbehandlungseinrichtung dient einer Nachbehandlung des Abgasstroms beziehungsweise des in dem Abgasstrom vorliegenden Abgases und ist vorzugsweise Bestandteil der Abgasanlage. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung weist den Katalysatorkörper auf, der in dem Abgas vorliegende Schadstoffe, insbesondere Kohlenwasserstoff, Kohlenstoffmonoxid und Stickoxid, durch Oxidations- beziehungsweise Reduktionsprozesse in ungiftige Stoffe, insbesondere Kohlenstoffdioxid, Wasser und Stickstoff, umwandelt. Der Katalysatorkörper liegt beispielsweise in Form eines keramischen Wabenkörpers vor. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung liegt vorzugsweise als Oxidationskatalysator und/oder als NO_X-Speicherkatalysator und/oder als SCR-Katalysator zur Durchführung einer selektiven katalytischen Reduktion vor.
Der Katalysatorkörper ist in dem Gehäuse der Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnet. Das Gehäuse umfasst einen Abgaskanal, der von dem Abgas durchströmt wird. Das Gehäuse weist einerseits den Einlassanschluss zum Zuführen des Abgases in den Abgaskanal und andererseits den Auslassanschluss zum Abführen des Abgases aus dem Abgaskanal auf. Der Einlassanschluss ist über den Abgaskanal an den Auslassanschluss strömungstechnisch angeschlossen. Das dem Einlassanschluss zugeführte Abgas durchströmt den in dem Abgaskanal angeordneten Katalysatorkörper und gelangt stromabwärts des Katalysatorkörpers in den Auslassanschluss.
Während des Betriebs der Abgasnachbehandlungseinrichtung wird der Katalysatorkörper durch in dem den Katalysatorkörper durchströmenden Abgas enthaltenen Wärme erwärmt. Insofern ist eine Temperatur des Katalysatorkörpers sowie ihr zeitlicher Verlauf von der Abgastemperatur und einem Abgasmassenstrom des der Abgasnachbehandlungseinrichtung zugeführten Abgases abhängig. Die Temperatur des Katalysatorköpers beeinflusst eine Effizienz der in dem Katalysatorkörper stattfindenden Oxidations- und Reduktionsprozesse. Für einen effizienten Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung ist es vorteilhaft, wenn die Temperatur des Katalysatorkörpers möglichst rasch eine Betriebstemperatur erreicht, beziehungsweise dass die Temperatur des Katalysatorkörpers während des Betriebs die Betriebstemperatur nicht unterschreitet. Unter der Betriebstemperatur ist insbesondere eine Temperatur zu verstehen, bei der die in dem Katalysatorkörper stattfindenden chemischen Prozesse mit einer möglichst hohen Effizienz erfolgen können.
Die Abgasnachbehandlungseinrichtung weist weiterhin den Heizmantel auf. Dieser ist dem Katalysatorkörper wärmeübertragend zugeordnet und ist Bestandteil des Gehäuses. Unter der wärmeübertragenden Zuordnung ist zu verstehen, dass zwischen dem Heizmantel und dem Katalysatorkörper ein Wärmeübergang erfolgt oder zumindest erfolgen kann. Mittels des Heizmantels kann insofern die Temperatur des Katalysatorkörpers beeinflusst werden. Beispielsweise kann ein Wärmeübergang von dem Heizmantel in den Katalysatorkörper vorliegen, sodass ein Aufwärmen des Katalysatorkörpers beschleunigt wird. Dies ist insbesondere während eines Aufwärmbetriebs der Antriebseinrichtung, in der der Katalysatorkörper die Betriebstemperatur noch nicht erreicht hat, vorteilhaft. Zusätzlich oder alternativ kann mittels des Heizmantels ein Auskühlen des Katalysatorkörpers reduziert werden. Hierdurch kann ein Unterschreiten der Betriebstemperatur bei einem Betrieb der Antriebseinrichtung mit einer reduzierten Leistung und somit einem geringeren Abgasmassenstrom vermieden werden. Der Heizmantel dienst somit einerseits einem raschen Aufwärmen des Katalysatorkörpers und anderseits als eine Wärmeisolierung des Katalysatorkörpers gegenüber der Außenumgebung.
Der Heizmantel weist die wenigstens eine Abgasleitung auf, die zumindest zeitweise von Abgas durchströmt wird. Die Abgasleitung ist über den Abgasleitungseinlass an den Abgaskanal strömungstechnisch angeschlossen.
Insofern kann das den Abgaskanal durchströmende Abgas zumindest teilweise durch den Abgasleitungseinlass in die Abgasleitung gelangen. Der Abgaskanal wird von dem durch die Abgasleitung des Heizmantels strömenden Abgas vorzugsweise in Richtung einer Längsmittelachse des Abgaskanals ringförmig umströmt. Insofern umgreift die Abgasleitung den Abgaskanal in radialer Richtung außen, sodass die Abgasleitung eine ringförmige Durchströmungsquerschnittsfläche aufweist. Der Abgasleitungseinlass ist stromabwärts des Katalysatorkörpers und stromaufwärts des Auslassanschlusses an den Abgaskanal angeschlossen. Somit wird die in dem Heizmantel angeordnete Abgasleitung zumindest zeitweise von Abgas durchströmt, das dem Abgaskanal stromabwärts des Katalysatorkörpers entnommen wird.
Das durch die Abgasleitung des Heizmantels strömende Abgas wird stromabwärts der Abgasleitung über den Abgasleitungsauslass dem Auslassanschluss zugeführt. Hierbei ist der Abgasleitungsauslass strömungstechnisch an den Auslassanschluss angeschlossen. In anderen Worten wird das dem Abgaskanal stromabwärts des Katalysatorkörpers entnommene Abgas nach dem Durchströmen der Abgasleitung in den Abgaskanal zurückgeführt. Das durch den Heizmantel strömende Abgas strömt hierbei über die Abgasleitung in den Auslassanschluss des Abgaskanals.
Die Erfindung sieht vor, dass die Abgasleitung über die Abgasumlenkung an die weitere Abgasleitung strömungstechnisch angeschlossen ist. Der Heizmantel weist somit zusätzlich zu der Abgasleitung die weitere Abgasleitung auf. Die weitere Abgasleitung ist einerseits über die Abgasumlenkung an die Abgasleitung und andererseits an den Abgasleitungsauslass strömungstechnisch angeschlossen. Insbesondere liegen sowohl die Abgasleitung als auch die weitere Abgasleitung in radialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse des Abgaskanals zwischen dem Katalysatorkörper und einer Außenwand des Gehäuses vor. Somit werden sowohl die Abgasleitung als auch die weitere Abgasleitung von dem Gehäuse umfasst beziehungsweise sind Bestandteil des Gehäuses der Abgasnachbehandlungseinrichtung. Besonders bevorzugt ist die Abgasleitung in radialer Richtung innerhalb der weiteren Abgasleitung angeordnet, die weitere Abgasleitung ist somit in radialer Richtung außen liegend angeordnet. Die Abgasleitung wird insofern von der weiteren Abgasleitung ringförmig umgriffen beziehungsweise das durch die weitere Abgasleitung strömende Abgas umströmt die Abgasleitung ringförmig. Die weitere Abgasleitung weist somit analog zu der Abgasleitung eine ringförmige Durchströmungsquerschnittsfläche auf.
Das dem Abgaskanal über den Abgasleitungseinlass entnommene und der Abgasleitung zugeführte Abgas strömt somit aus der Abgasleitung nicht unmittelbar zu dem Abgasleitungsauslass, sondern aus der Abgasleitung durch die Abgasumlenkung zunächst in die weitere Abgasleitung, bevor es zu dem Abgasleitungsauslass gelangt. Das bedeutet, dass der Abgasleitungsauslass über die weitere Abgasleitung an die Abgasleitung und über die Abgasleitung und die weitere Abgasleitung an den Abgasleitungseinlass strömungstechnisch angeschlossen ist. In anderen Worten wird der Katalysatorkörper von dem durch den Heizmantel strömenden Abgas zweimal umströmt. Zunächst strömt das Abgas durch die Abgasleitung bis zu der Abgasumlenkung, wobei das Abgas den Katalysatorkörper ein erstes Mal umströmt. Die Abgasumlenkung führt das Abgas in die weitere Abgasleitung, in der dieses den Katalysatorkörper ein zweites Mal umströmt, bevor das Abgas schließlich dem Auslassanschluss zugeführt wird.
Im Längsschnitt durch den Katalysatorkörper gesehen übergreifen die Abgasleitung und die weitere Abgasleitung jeweils mindestens 80 %, mindestens 90 % oder mindestens 100 % des Katalysatorkörpers. Beispielsweise geht die Abgasleitung auf einer ersten Seite des Katalysatorkörpers von dem Abgaskanal aus und mündet auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Katalysatorkörpers in die Abgasumlenkung ein. Die weitere Abgasleitung geht auf der zweiten Seite von der Abgasumlenkung aus und erstreckt sich bis auf die erste Seite und mündet dort in den Abgaskanal ein.
Die Abgasnachbehandlungseinrichtung weist weiterhin das Stellventil auf, das einem Einstellen der Durchströmung der Abgasleitung dient. Beispielsweise liegt das Stellventil in Form einer Drossel oder einer Klappe vor. Mittels des Stellventils wird ein in der Abgasleitung vorliegender Abgasmassenstrom eingestellt. Das Stellventil ist vorzugsweise dazu ausgebildet, eine Durchströmungsquerschnittsfläche des Abgaskanals und/oder der Abgasleitung einzustellen. Beispielsweise kann durch ein Einstellen der Durchströmungsquerschnittsfläche der Abgasleitung der in der Abgasleitung vorliegende Abgasmassenstrom eingestellt werden. Alternativ kann der in der Abgasleitung vorliegende Abgasmassenstrom auch durch ein Einstellen der Durchströmungsquerschnittsfläche des Abgaskanals erfolgen, insbesondere durch ein Einstellen der Durchströmungsquerschnittsfläche des Abgaskanals stromabwärts des Abgasleitungseinlasses. In diesem Fall erfolgt das Einstellen des in der Abgasleitung vorliegenden Abgasmassenstroms lediglich mittelbar, indem eine Durchströmung des Abgaskanals zwischen dem Abgasleitungseinlass und dem Abgasleitungsauslass mittels des Stellventils eingestellt wird.
Durch das Einstellen der Durchströmung der Abgasleitung kann die Temperatur des Katalysatorkörpers beeinflusst werden. Einerseits kann durch ein Vergrößern des in der Abgasleitung vorliegenden Abgasmassenstroms das Aufwärmen des Katalysatorkörpers während des Aufwärmbetriebs beschleunigt beziehungsweise ein zu rasches Auskühlen des Katalysatorkörpers während eines Betriebs der Antriebseinrichtung mit einer reduzierten Antriebsleistung vermieden werden. Andererseits kann durch ein Reduzieren des Abgasmassenstroms die Wärmeisolierung des Katalysatorkörpers gegenüber der Au-ßenumgebung verringert werden, sodass ein Überhitzen des Katalysatorkörpers auch während eines Betriebs der Antriebseinrichtung mit einer hohen Antriebsleistung vermieden wird.
Durch die zweifache Umströmung des Katalysatorkörpers durch das Abgas in dem Heizmantel wird ein besonders effizienter Wärmeübergang zwischen dem Abgas und dem Katalysatorkörper erreicht. Darüber hinaus wird die Wärmeisolierung des Katalysatorkörpers gegenüber der Außenumgebung der Abgasnachbehandlungseinrichtung verbessert. Hierdurch wird insbesondere eine gleichmäßigere Temperaturverteilung in radialer Richtung im Katalysatorkörper erreicht, was die Effizienz der in dem Katalysatorkörper stattfindenden Oxidations- und Reduktionsprozesse erhöht. Dies führt zu einer entsprechend höheren Effizienz der Abgasnachbehandlung. Da sowohl die Abgasleitung als auch die weitere Abgasleitung Bestandteil des Gehäuses sind, ist eine besonders kompakte Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungseinrichtung möglich.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Abgasleitungseinlass an einen sich an den Katalysatorkörper anschließenden und in Richtung des Auslassanschlusses verjüngenden Bereich des Abgaskanals strömungstechnisch angeschlossen ist. Der Katalysatorkörper ist nicht unmittelbar an den Auslassanschluss angeschlossen. Vielmehr sind der Katalysatorkörper und der Auslassanschluss über den sich verjüngenden Bereich des Abgaskanals strömungstechnisch miteinander verbunden. Hierunter ist zu verstehen, dass sich eine Durchströmungsquerschnittsfläche des Abgaskanals in dem sich verjüngenden Bereich in Strömungsrichtung des Abgases betrachtet verkleinert. Die Verkleinerung der Durchströmungsquerschnittsfläche führt zu einer entsprechenden Vergrößerung einer Strömungsgeschwindigkeit des Abgases zwischen dem Katalysatorkörper und dem Auslassanschluss.
Der mit der Abgasleitung verbundene Abgasleitungseinlass ist an den sich verjüngenden Bereich des Abgaskanals angeschlossen. Hierzu ist in einer den Abgaskanal in radialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse nach außen begrenzenden Innenwand des Abgaskanals eine Durchtrittsöffnung ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Durchtrittsöffnung in Umfangsrichtung bezüglich der Längsmittelachse ringförmig ausgestaltet. Die Durchtrittsöffnung liegt somit als eine den Abgaskanal vollständig umgreifende ringförmige Durchtrittsöffnung vor. Das Abgas aus dem Katalysatorkörper strömende Abgas wird durch den sich verjüngenden Bereich des Abgaskanals zumindest teilweise in den Abgasleitungseinlass und somit in den Heizmantel gedrängt. Hierdurch wird die Durchströmung der Abgasleitung des Heizmantels verbessert.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Stellventil stromabwärts des Abgasleitungseinlasses in dem Abgaskanal angeordnet ist. Wie vorstehend bereits erläutert, dient das Stellventil dem Einstellen der Durchströmung der Abgasleitung mit dem Abgas. Das Stellventil ist allerdings nicht in der Abgasleitung angeordnet, sondern liegt in dem Abgaskanal vor. Besonders bevorzugt ist das Stellventil einerseits stromabwärts des Abgasleitungseinlasses und andererseits stromaufwärts des Auslassanschlusses in dem Abgaskanal angeordnet.
Mittels des Stellventils wird eine strömungstechnisch zwischen dem Abgasleitungseinlass und dem Auslassanschluss vorliegende Durchströmungsquerschnittsfläche des Abgaskanals eingestellt. Somit wird die Durchströmung der Abgasleitung lediglich mittelbar durch ein Einstellen der Durchströmung des Abgaskanals zwischen dem Abgasleitungseinlass und dem an den Auslassanschluss angeschlossenen Abgasleitungsauslass eingestellt. Hierdurch kann die Durchströmung der Abgasleitung beziehungsweise des Heizmantels auf eine konstruktiv besonders einfache Weise eingestellt werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Abgasumlenkung einen sich an den Einlassanschluss anschließenden und in Richtung des Katalysatorkörpers aufweitenden Bereich des Abgaskanals in Umfangsrichtung bezüglich einer Längsmittelachse der Abgasnachbehandlungseinrichtung zumindest bereichsweise umgreift. Der Einlassanschluss und der Katalysatorkörper sind über den sich aufweitenden Bereich des Abgaskanals miteinander verbunden. Hierunter ist zu verstehen, dass sich eine Durchströmungsquerschnittsfläche des Abgaskanals in dem sich aufweitenden Bereich in Strömungsrichtung des Abgases betrachtet vergrößert.
Die Abgasumlenkung, die die Abgasleitung des Heizmantels mit der weiteren Abgasleitung des Heizmantels strömungstechnisch verbindet, ist auf einer dem Einlassanschluss zugewandten Seite des Katalysatorkörpers angeordnet. Somit durchströmt das Abgas die Abgasleitung des Heizmantels bezüglich einer in dem Katalysatorkörper vorliegenden Strömungsrichtung entgegengesetzten Richtung. Hierbei strömt das Abgas zumindest bis hin zu dem sich aufweitenden Bereich des Abgaskanals. Durch die Abgasumlenkung wird das Abgas in die weitere Abgasleitung des Heizmantels geleitet. Hierbei erfolgt eine Umlenkung des Abgases in Richtung des Auslassanschlusses.
Das durch den Heizmantels strömende Abgas wird somit zumindest zweimal umgelenkt. Eine erste Umlenkung in Richtung des Einlassanschlusses erfolgt in dem Abgasleitungseinlass, eine zweite Umlenkung in Richtung des Auslassanschlusses erfolgt entsprechend in der Abgasumlenkung. Die Abgasumlenkung umgreift den sich aufweitenden Bereich das Abgaskanals derart, dass über eine den sich aufweitenden Bereich nach außen begrenzende Wand es Abgaskanals ein Wärmeübergang zwischen dem durch die Abgasumlenkung strömenden Abgas einerseits und dem aus dem Einlassbereich des Abgaskanals in den Katalysatorkörper strömenden Abgas andererseits erfolgen kann. Dies ermöglicht einen besonders effizienten Wärmeübergang zwischen dem Heizmantel und dem in den Katalysatorkörper strömenden Abgas.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse der Abgasnachbehandlungseinrichtung einen zylinderförmigen Grundkörper mit einer den Katalysatorkörper haltenden Innenwand und einer den Heizmantel in Umfangsrichtung bezüglich der Längsmittelachse umfassenden Außenwand aufweist. Beispielsweise weist das Gehäuse einen kreiszylinderförmigen Grundkörper auf. Hierunter ist zu verstehen, dass eine Durchströmungsquerschnittsfläche des Abgaskanals kreisförmig ist. Alternativ ist die Durchströmungsquerschnittsfläche des Abgaskanals in Form eines Ovals oder einer Ellipse ausgebildet.
Die Außenwand begrenzt die Abgasnachbehandlungseinrichtung nach außen und ist entsprechend zylinderförmig ausgebildet. Die Außenwand umfasst sowohl die Abgasleitung als auch die weitere Abgasleitung. Dies bedeutet das sowohl ein radialer Durchmesser der Abgasleitung als auch ein radialer Durchmesser der weiteren Abgasleitung kleiner sind als ein radialer Durchmesser der Außenwand. Der Heizmantels ist in radialer Richtung zwischen der Innenwand und der Außenwand des Gehäuses ausgebildet. Die Innenwand ist ebenfalls zylinderförmig ausgebildet, sodass diese den Katalysatorkörper in Umfangsrichtung vollständig umgreift. Hierdurch wird Katalysatorkörper in dem Gehäuse gehalten. Durch diese Ausgestaltung des Gehäuses wird eine besonders kompakte Abgasnachbehandlungseinrichtung mit geschaffen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Außenwand mit einer wärmeisolierenden Schicht ummantelt ist. Die wärmeisolierende Schicht dient einer Verringerung eines Wärmeübergang zwischen der Abgasnachbehandlungseinrichtung, insbesondere des Heizmantels, und der Außenumgebung. Eine Wärmeisolierung des Katalysatorkörpers wird somit einerseits mittels des Heizmantels und andererseits mittels der wärmeisolierenden Schicht erreicht. Die wärmeisolierende Schicht ist beispielsweise in Form eines temperaturbeständigen Dämmmaterials auf die Außenwand ausgebracht. Vorzugsweise ist die gesamte Abgasnachbehandlungseinrichtung von der wärmeisolierenden Schicht ummantelt. Durch die wärmeisolierende Schicht wird einerseits die Wärmeisolierung der Abgasnachbehandlungseinrichtung verbessert, andererseits kann die wärmeisolierende Schicht im Falles eines Überhitzens der Abgasnachbehandlungseinrichtung als Brandschutz dienen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse der Abgasnachbehandlungseinrichtung eine die Abgasleitung und die weitere Abgasleitung in radialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse trennende Zwischenwand aufweist, wobei ein zwischen der Innenwand und der Zwischenwand vorliegender erster radialer Abstand größer ist als ein zwischen der Zwischenwand und der Außenwand vorliegender zweiter radialer Abstand. Die Zwischenwand ist analog zu der Innenwand und der Außenwand zylinderförmig ausgebildet und ist in radialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse zwischen der Innenwand und der Außenwand angeordnet. Die Zwischenwand trennt die erste Abgasleitung und die weitere Abgasleitung in radialer Richtung strömungstechnisch voneinander. Die Zwischenwand dient somit einer Begrenzung in radialer Richtung sowohl der Abgasleitung als auch der weiteren Abgasleitung.
Die Abgasleitung ist in radialer Richtung nach innen von der Innenwand und in radialer Richtung nach außen von der Zwischenwand begrenzt. Entsprechend ist die weitere Abgasleitung in radialer Richtung nach innen von der Zwischenwand und in radialer Richtung nach außen von der Außenwand begrenzt. Insofern folgen in radialer Richtung nach außen von der Längsmittelachse aus betrachtet der Abgaskanal beziehungsweise der Katalysatorkörper, die Abgasleitung und die weiter Abgasleitung aufeinander.
Das Abgas strömt durch den Abgasleitungseinlass in die von der Innenwand und der Zwischenwand begrenzte Abgasleitung. Die Zwischenwand umgreift die Abgasleitung in Umfangsrichtung vorzugweise vollständig und erstreckt sich in Richtung der Längsmittelachse bis hin zu der Abgasumlenkung. In der Abgasumlenkung strömt das Abgas in radialer Richtung nach außen und in die von der Zwischenwand und der Außenwand begrenzte weitere Abgasleitung. In der Abgasumlenkung gelangt das Abgas somit von einer in radialer Richtung innenliegenden Seite der Zwischenwand auf eine in radialer Richtung außenliegende Seite der Zwischenwand.
Der zwischen der Innenwand und der Zwischenwand vorliegender erste radiale Abstand ist größer als der zwischen der Zwischenwand und der Außenwand vorliegende zweite radiale Abstand. Bevorzugt sind der erste radiale Abstand und der zweite radiale Abstand derart gewählt, dass eine Durchströmungsquerschnittsfläche der Abgasleitung gleich einer Durchströmungsquerschnittsfläche der weiteren Abgasleitung ist. Dies führt zu einer entsprechend gleichen Strömungsgeschwindigkeit des Abgases in der Abgasleitung und der weiteren Abgasleitung und somit zu einer gleichförmigen Durchströmung des Heizmantels.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Abgasleitung eine erste Abgasleitung ist, wobei zusätzlich zu der ersten Abgasleitung zumindest eine zweite Abgasleitung vorliegt, die in Umfangsrichtung bezüglich der Längsmittelachse durch zumindest eine Trennwand von der ersten Abgasleitung strömungstechnisch getrennt ist. Die Trennwand ist vorzugsweise senkrecht zwischen der Innenwand und der Zwischenwand angeordnet. In anderen Worten ist die Abgasleitung durch eine oder mehrere Trennwände in die erste Abgasleitung und die zumindest eine zweite Abgasleitung aufgeteilt, sodass mehrere in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Abgasleitungen vorliegen.
Vorzugsweise sind die Trennwände derart angeordnet, dass die Abgasleitung in Umfangrichtung betrachtet in genau zwei, genau vier oder genau acht Abgasleitungen unterteilt ist. Entsprechend umfassen die Abgasleitungen in Umfangsrichtung bezüglich der Längsmittelachse betrachtet einen Umfangswinkelbereich von 180°, 90° oder 45°. Zusätzlich oder alternativ kann senkrecht zwischen der Zwischenwand und der Außenwand eine oder mehrere weitere Trennwände angeordnet sein, sodass die weitere Abgasleitung entsprechend in Umfangsrichtung in mehrere weitere Abgasleitungen unterteilt ist.
Besonders bevorzugt sind die Trennwände und die weiteren Trennwände derart angeordnet, dass sich in Umfangsrichtung betrachtet die erste Abgasleitung und die zweite Abgasleitung sowie die weitere Abgasleitung überlappen. In anderen Worten ist die weitere Abgasleitung durch die weiteren Trennwände derart in mehrere weitere Abgasleitungen unterteilt, dass in Umfangsrichtung betrachtet jede der weiteren Abgasleitungen genau zwei der in radialer Richtung innenliegenden Abgasleitungen überlappt. Beispielsweise ist die Abgasleitung durch acht Trennwände in acht Abgasleitungen unterteilt, während die weitere Abgasleitung durch vier weitere Trennwände in vier weitere Abgasleitungen unterteilt ist. Die Trennwand beziehungsweise die weiteren Trennwände führen zu einer Oberflächenvergrößerung zwischen durch den Heizmantel strömenden Abgas und dem Gehäuse. Somit wird der Wärmeübergang zwischen dem Heizmantel und dem Katalysatorkörper weiter verbessert.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung, insbesondere mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei die Abgasnachbehandlungseinrichtung ein Gehäuse aufweist, an dem ein Einlassanschluss zum Zuführen eines von einer Brennkraftmaschine der Antriebseinrichtung erzeugten Abgases und ein über einen in dem Gehäuse vorliegenden Abgaskanal an den Einlassanschluss strömungstechnisch angeschlossener Auslassanschluss zum Abführen des Abgases vorliegen, wobei in dem Abgaskanal ein Katalysatorkörper angeordnet ist und das Gehäuse einen dem Katalysatorkörper wärmeübertragend zugeordneten Heizmantel mit wenigstens einer Abgasleitung aufweist, die einerseits über einen Abgasleitungseinlass strömungstechnisch zwischen dem Katalysatorkörper und dem Auslassanschluss und andererseits über einen Abgasleitungsauslass strömungstechnisch zwischen dem Abgasleitungseinlass und dem Auslassanschluss an den Abgaskanal strömungstechnisch angeschlossen ist, und wobei eine Durchströmung der wenigstens einen Abgasleitung mit dem Abgas mittels eines Stellventils einstellbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Abgasleitung über eine Abgasumlenkung an eine weitere Abgasleitung strömungstechnisch angeschlossen ist, die zusätzlich zu der Abgasleitung Bestandteil des Heizmantels ist.
Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise einer derartigen Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungseinrichtung wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Abgasnachbehandlungseinrichtung als auch die Antriebseinrichtung können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
Schließlich betrifft die Erfindung weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung, insbesondere eine Abgasnachbehandlungseinrichtung gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei die Abgasnachbehandlungseinrichtung ein Gehäuse aufweist, an dem ein Einlassanschluss zum Zuführen eines von einer Brennkraftmaschine der Antriebseinrichtung erzeugten Abgases und ein über einen in dem Gehäuse vorliegenden Abgaskanal an den Einlassanschluss strömungstechnisch angeschlossener Auslassanschluss zum Abführen des Abgases vorliegen, wobei in dem Abgaskanal ein Katalysatorkörper angeordnet ist und das Gehäuse einen dem Katalysatorkörper wärmeübertragend zugeordneten Heizmantel mit wenigstens einer Abgasleitung aufweist, die einerseits über einen Abgasleitungseinlass strömungstechnisch zwischen dem Katalysatorkörper und dem Auslassanschluss und andererseits über einen Abgasleitungsauslass strömungstechnisch zwischen dem Abgasleitungseinlass und dem Auslassanschluss an den Abgaskanal strömungstechnisch angeschlossen ist, und wobei eine Durchströmung der wenigstens einen Abgasleitung mit dem Abgas mittels eines Stellventils eingestellt wird. Dabei ist vorgesehen, dass die Abgasleitung über eine Abgasumlenkung an eine weitere Abgasleitung strömungstechnisch angeschlossen ist, die zusätzlich zu der Abgasleitung Bestandteil des Heizmantels ist, wobei mittels des Stellventils ein in der Abgasleitung vorliegender Abgasmassenstrom während eines Aufwärmbetriebs der Antriebseinrichtung vergrößert und in einem auf den Aufwärm betrieb folgenden Normalbetrieb verringert wird.
Erneut wird hinsichtlich der Vorteile und möglicher vorteilhafter Ausgestaltungen auf die Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung Bezug genommen.
Die Erfindung sieht wenigstens zwei Betriebsarten der Antriebseinrichtung vor, nämlich den Aufwärmbetrieb und den Normalbetrieb. Der Aufwärmbetrieb und der Normalbetrieb unterscheiden sich hinsichtlich einer Einstellung des Abgasmassenstroms in der Abgasleitung beziehungsweise der weiteren Abgasleitung und somit hinsichtlich einer von dem Heizmantel bereitgestellten Heizleistung. In dem Aufwärmbetrieb wird der Abgasmassenstrom mittels des Stellventils vergrößert. Insofern liegt während des Aufwärmbetriebs eine vergrößerte Heizleistung des Heizmantels vor. Hierdurch wird ein beschleunigtes Aufwärmen des Katalysatorkörpers erreicht.
Vorzugsweise wird der Aufwärmbetrieb der Antriebseinrichtung durchgeführt, solange die Antriebseinrichtung ihre Betriebstemperatur noch nicht erreicht hat, ihre Temperatur also kleiner ist als die Betriebstemperatur. Bei der Betriebstemperatur handelt es sich insbesondere um eine Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung. Besonders bevorzugt liegt das Stellventil während des Aufwärmbetriebs zumindest zeitweise in einer Schließstellung vor, in der eine Durchströmungsquerschnittsfläche des Stellventils null ist. In diesem Fall durchströmt das gesamte dem Abgaskanal zugeführte Abgas den Heizmantel.
Auf den Aufwärmbetrieb folgt der Normalbetrieb. Der Normalbetrieb wird durchgeführt, sobald die Temperatur der Antriebseinrichtung die Betriebstemperatur erreicht hat beziehungsweise ihr entspricht oder größer ist als diese.
Unter dieser Bedingung wird insoweit von dem Aufwärm betrieb in den Normalbetrieb umgeschaltet. In dem Normalbetrieb wird der Abgasmassenstrom mittels des Stellventils verkleinert. Insofern liegt während des Normalbetriebs eine im Vergleich zu dem Aufwärmbetrieb geringere Heizleistung des Heizmantels vor. Der Normalbetrieb wird vorzugsweise durchgeführt, sobald die Antriebseinrichtung ihre Betriebstemperatur erreicht oder überschreitet. Besonders bevorzugt liegt das Stellventil während des Normalbetriebs in einer Offenstellung vor, in der die Durchströmungsquerschnittsfläche des Stellventils einer maximal möglichen Durchströmungsquerschnittsfläche entspricht. In diesem Fall liegt in dem Heizmantel ein Abgasmassenstrom von null beziehungsweise näherungsweise null vor.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass von dem Normalbetrieb erneut in den Aufwärmbetrieb umgeschaltet wird, falls die Temperatur der Antriebseinrichtung, insbesondere die Temperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung, während des Normalbetriebs die Betriebstemperatur unterschreitet. Dies kann beispielsweise während eines Betriebs der Antriebseinrichtung mit einer reduzierten Antriebsleistung der Fall sein. Hierdurch kann ein zu rasches Auskühlen der Abgasnachbehandlungseinrichtung beziehungsweise des Katalysatorkörpers aufgrund einer geringeren Abgastemperatur oder eines geringeren Abgasmassenstroms in der Abgasanlage vermieden werden.
Die in der Beschreibung beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen, insbesondere die in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht oder nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungsformen als von der Erfindung umfasst anzusehen, die in der Beschreibung und/oder den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch aus den erläuterten Ausführungsformen hervorgehen oder aus ihnen ableitbar sind
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Abgasnachbehandlungseinrichtung, und
2 weitere schematische Darstellung eines Querschnitts der Abgasnachbehandlungseinrichtung.

Die 1 zeigt eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 für eine nicht näher dargestellte Antriebseinrichtung. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 weist ein Gehäuse 2 mit einem Einlassanschluss 3 und einem Auslassanschluss 4 auf. In dem Gehäuse 2 ist ein Abgaskanal 5 mit einem Katalysatorkörper 6 angeordnet. Der Einlassanschluss 3 und der Auslassanschluss 4 sind über den Abgaskanal 5 strömungstechnisch aneinander angeschlossen.
Dem Abgaskanal 5 wird zumindest zeitweise ein von einer Brennkraftmaschine der Antriebseinrichtung 1 erzeugtes Abgas über den Einlassanschluss 3 zugeführt. Das Abgas strömt von dem Einlassanschluss 3 durch den Abgaskanal 5 und den Katalysatorkörper 6 in Richtung des Auslassanschlusses 4. Aus diesem wird das Abgas an eine Außenumgebung der Antriebseinrichtung abgeführt.
Das Gehäuse 2 weist einen Heizmantel 7 mit wenigstens einer Abgasleitung 8 auf. Die Abgasleitung 8 ist einerseits über einen Abgasleitungseinlass 9 strömungstechnisch zwischen dem Katalysatorkörper 5 und dem Auslassanschluss 4 und andererseits über einen Abgasleitungsauslass 10 strömungstechnisch zwischen dem Abgasleitungseinlass 9 und dem Auslassanschluss 4 an den Abgaskanal 5 strömungstechnisch angeschlossen.
Die Abgasleitung 8 ist über eine Abgasumlenkung 11 an eine weitere Abgasleitung 12 strömungstechnisch angeschlossen, die zusätzlich zu der Abgasleitung 8 Bestandteil des Heizmantels 7 ist. In anderen Worten weist der Heizmantel 7 die weitere Abgasleitung 12 auf, die einerseits über die Abgasumlenkung 11 an die Abgasleitung 8 und andererseits an den Abgasleitungsauslass 10 strömungstechnisch angeschlossen ist.
In dem Abgaskanal 5 ist stromabwärts des Abgasleitungseinlasses 9 ein Stellventil 13 angeordnet, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Form einer drehbaren Klappe ausgebildet ist. Das aus dem Katalysatorkörper 6 strömende Abgas strömt somit entlang einer Längsmittelachse 14 des Gehäuses 2 in Richtung des Auslassanschlusses 4. Hierbei gelangt das Abgas in einen sich verjüngenden Bereich 15 des Abgaskanals 2.
Aus dem sich verjüngenden Bereich 15 kann das Abgas sowohl durch das Stellventil 13 unmittelbar in den Auslassanschluss 4 als auch durch den Abgasleitungseinlass 9 durch den Heizmantel 7 strömen. Das durch den Heizmantel 7 strömende Abgas wird stromabwärts des Stellventils 13 durch den Abgasleitungsauslass 10 in den Auslassanschluss 4 geleitet. Durch den Heizmantels 7 erfolgt ein Wärmeübergang aus dem Abgas in den Katalysatorkörper 6. Zugleich verbessert der Heizmantel eine Wärmeisolierung des Katalysatorkörpers. Mittels des Stellventils 13 kann der in der Abgasleitung 8 beziehungsweise der weiteren Abgasleitung 12 vorliegende Abgasmassenstrom eingestellt werden.
Die Abgasumlenkung 11 umgreift einen sich an den Einlassanschluss 3 anschließenden und in Richtung des Katalysatorkörpers 6 aufweitenden Bereich 16 des Abgaskanals 2 in Umfangsrichtung zumindest bereichsweise. Hierdurch erfolgt bereits stromaufwärts des Katalysatorkörpers 6 ein Wärmeübergang zwischen dem in dem Heizmantel vorliegenden Abgas sowie dem stromaufwärts des Katalysatorkörpers 6 vorliegenden Abgas.
Das Gehäuse 2 weist einen zylinderförmigen Grundkörper mit der Längsmittelachse 14 auf. Der Katalysatorkörper 6 wird von einer Innenwand 17 gehalten. Die Innenwand 17 begrenzt zugleich die Abgasleitung 8 in radialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse 14 nach innen. In radialer Richtung nach außen wird der Heizmantel 7 von der Außenwand 18 begrenzt. Zwischen der Innenwand 17 und der Außenwand 18 ist eine die Abgasleitung 8 und die weitere Abgasleitung 12 in radialer Richtung voneinander trennende Zwischenwand 19 angeordnet. Die Außenwand 18 ist für eine weitere Verbesserung der Wärmeisolierung mit einer wärmeisolierenden Schicht 20 ummantelt. Vorzugweise ist die gesamte Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 mit der wärmeisolierenden Schicht 20 ummantelt. Selbstverständlich kann die wärmeisolierende Schicht 20 alternativ lediglich bereichsweise an der Außenwand 18 vorliegen.
Die 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 senkrecht zu der Längsmittelachse 14. In dieser Darstellung ist die Strömungsrichtung des Abgases in dem Abgaskanal 5 beziehungsweise in dem Katalysatorkörper 6 aus der Zeichnungsebene heraus angeordnet. Entsprechend liegt die Strömungsrichtung in dem Abgaskanal 8 in die Zeichnungsebene hinein vor, während die Strömungsrichtung in dem weiteren Abgaskanal 12 aus der Zeichnungsebene heraus vorliegt.
Senkrecht zu der Innenwand 17 und der Zwischenwand 19 sind mehrere Trennwände 21 angeordnet, die die Abgasleitung 8 in mehrere Abgasleitungen 8 unterteilt. Zusätzlich sind zwischen der Zwischenwand 19 und der Außenwand 18 mehrere weitere Trennwände 22 angeordnet. Diese teilen die weitere Abgasleitung 12 in mehrere weitere Abgasleitung in 12 auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegen acht Trennwände 21 sowie vier weitere Trennwände 22 vor.
Entsprechend weist das dargestellte Gehäuse 2 acht Abgasleitungen 8 und vier weitere Abgasleitungen 12 auf. Hierbei sind die Abgasleitungen 8 und die weiteren Abgasleitungen 12 derart angeordnet, dass jeweils eine weitere Abgasleitung 12 jeweils eine erste Abgasleitung 8 und zumindest eine zweite Abgasleitung 8 überlappt. Die zwischen der Innenwand 17 und der Zwischenwand 19 sowie zwischen der Zwischenwand 19 und der Außenwand 18 vorliegenden radialen Abstände sind derart gewählt, dass die Abgasleitungen 8 und die weiteren Abgasleitungen 12 gleiche Durchströmungsquerschnittsflächen aufweisen.
Bezugszeichenliste

1: Abgasnachbehandlungseinrichtung
2: Gehäuse
3: Einlassanschluss
4: Auslassanschluss
5: Abgaskanal
6: Katalysatorkörper
7: Heizmantel
8: Abgasleitung
9: Abgasleitungseinlass
10: Abgasleitungsauslass
11: Abgasumlenkung
12: weitere Abgasleitung
13: Stellventil
14: Längsmittelachse
15: sich verjüngender Bereich
16: sich aufweitender Bereich
17: Innenwand
18: Außenwand
19: Zwischenwand
20: wärmeisolierende Schicht
21: Trennwand
22: weitere Trennwand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4414904 C1 [0002]
WO 2005052330 A1 [0003]

Claims

Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) für eine Antriebseinrichtung, mit einem Gehäuse (2) an dem ein Einlassanschluss (3) zum Zuführen von Abgas und ein über einen in dem Gehäuse (2) vorliegenden Abgaskanal (5) an den Einlassanschluss (3) strömungstechnisch angeschlossener Auslassanschluss (4) zum Abführen des Abgases vorliegen, wobei in dem Abgaskanal (2) ein Katalysatorkörper (6) angeordnet ist und das Gehäuse (2) einen dem Katalysatorkörper (6) wärmeübertragend zugeordneten Heizmantel (7) mit wenigstens einer Abgasleitung (8) aufweist, die einerseits über einen Abgasleitungseinlass (9) strömungstechnisch zwischen dem Katalysatorkörper (6) und dem Auslassanschluss (4) und andererseits über einen Abgasleitungsauslass (10) strömungstechnisch zwischen dem Abgasleitungseinlass (9) und dem Auslassanschluss (10) an den Abgaskanal (5) strömungstechnisch angeschlossen ist, und wobei eine Durchströmung der wenigstens einen Abgasleitung (8) mit dem Abgas mittels eines Stellventils (13) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasleitung (8) über eine Abgasumlenkung (11) an eine weitere Abgasleitung (12) strömungstechnisch angeschlossen ist, die zusätzlich zu der Abgasleitung (8) Bestandteil des Heizmantels (7) ist.
Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasleitungseinlass (9) an einen sich an den Katalysatorkörper (6) anschließenden und in Richtung des Auslassanschlusses (4) verjüngenden Bereich (15) des Abgaskanals (5) strömungstechnisch angeschlossen ist.
Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellventil (13) stromabwärts des Abgasleitungseinlasses (9) in dem Abgaskanal (5) angeordnet ist.
Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasumlenkung (11) einen sich an den Einlassanschluss (3) anschließenden und in Richtung des Katalysatorkörpers (6) aufweitenden Bereich (16) des Abgaskanals (5) in Umfangsrichtung bezüglich einer Längsmittelachse (14) der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) zumindest bereichsweise umgreift.
Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) einen zylinderförmigen Grundkörper mit einer den Katalysatorkörper (6) haltenden Innenwand (17) und einer den Heizmantel (7) in Umfangsrichtung bezüglich der Längsmittelachse (14) umfassenden Außenwand (18) aufweist.
Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (8) mit einer wärmeisolierenden Schicht (20) ummantelt ist.
Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) eine die Abgasleitung (8) und die weitere Abgasleitung (12) in radialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse (14) trennende Zwischenwand (19) aufweist, wobei ein zwischen der Innenwand (17) und der Zwischenwand (19) vorliegender erster radialer Abstand größer ist als ein zwischen der Zwischenwand (19) und der Außenwand (18) vorliegender zweier radialer Abstand.
Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasleitung (8) eine erste Abgasleitung (8) ist, wobei zusätzlich zu der ersten Abgasleitung (8) zumindest eine zweite Abgasleitung (8) vorliegt, die in Umfangsrichtung bezüglich der Längsmittelachse (14) durch zumindest eine Trennwand (21) von der ersten Abgasleitung (8) strömungstechnisch getrennt ist.
Antriebseinrichtung mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (1), insbesondere mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) ein Gehäuse (2) aufweist, an dem ein Einlassanschluss (3) zum Zuführen eines von einer Brennkraftmaschine der Brennkraftmaschine erzeugten Abgases und ein über einen in dem Gehäuse (2) vorliegenden Abgaskanal (5) an den Einlassanschluss (3) strömungstechnisch angeschlossener Auslassanschluss (4) zum Abführen des Abgases vorliegen, wobei in dem Abgaskanal (5) 6 ein Katalysatorkörper (6) angeordnet ist und das Gehäuse (2) einen dem Katalysatorkörper (6) wärmeübertragend zugeordneten Heizmantel (7) mit wenigstens einer Abgasleitung (8) aufweist, die einerseits über einen Abgasleitungseinlass (9) strömungstechnisch zwischen dem Katalysatorkörper (6) und dem Auslassanschluss (4) und andererseits über einen Abgasleitungsauslass (10) strömungstechnisch zwischen dem Abgasleitungseinlass (9) und dem Auslassanschluss (4) an den Abgaskanal (5) strömungstechnisch angeschlossen ist, und wobei eine Durchströmung der wenigstens einen Abgasleitung (8) mit dem Abgas mittels eines Stellventils (13) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasleitung (8) über eine Abgasumlenkung (11) an eine weitere Abgasleitung (12) strömungstechnisch angeschlossen ist, die zusätzlich zu der Abgasleitung (8) Bestandteil des Heizmantels (7) ist.
Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (1), insbesondere einer Antriebseinrichtung nach Anspruch 9, wobei die Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) ein Gehäuse (1) aufweist, an dem ein Einlassanschluss (3) zum Zuführen eines von einer Brennkraftmaschine der Antriebseinrichtung erzeugten Abgases und ein über einen in dem Gehäuse (2) vorliegenden Abgaskanal (5) an den Einlassanschluss (3) strömungstechnisch angeschlossener Auslassanschluss (4) zum Abführen des Abgases vorliegen, wobei in dem Abgaskanal (5) ein Katalysatorkörper (6) angeordnet ist und das Gehäuse (2) einen dem Katalysatorkörper (6) wärmeübertragend zugeordneten Heizmantel (7) mit wenigstens einer Abgasleitung (8) aufweist, die einerseits über einen Abgasleitungseinlass (9) strömungstechnisch zwischen dem Katalysatorkörper (6) und dem Auslassanschluss (4) und andererseits über einen Abgasleitungsauslass (10) strömungstechnisch zwischen dem Abgasleitungseinlass (9) und dem Auslassanschluss (4) an den Abgaskanal (5) strömungstechnisch angeschlossen ist, und wobei eine Durchströmung der wenigstens einen Abgasleitung (8) mit dem Abgas mittels eines Stellventils (13) eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasleitung (8) über eine Abgasumlenkung (11) an eine weitere Abgasleitung (12) strömungstechnisch angeschlossen ist, die zusätzlich zu der Abgasleitung (8) Bestandteil des Heizmantels (7) ist, wobei mittels des Stellventils (13) ein in der Abgasleitung (8) vorliegender Abgasmassenstrom während eines Aufwärmbetriebs der Antriebseinrichtung vergrößert und in einem auf den Aufwärmbetrieb folgenden Normalbetrieb verringert wird.