DE102021214308A1 - Rohrleitungselement für einen Katalysator mit Sekundärlufteinblasung - Google Patents
Rohrleitungselement für einen Katalysator mit Sekundärlufteinblasung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102021214308A1 DE102021214308A1 DE102021214308.3A DE102021214308A DE102021214308A1 DE 102021214308 A1 DE102021214308 A1 DE 102021214308A1 DE 102021214308 A DE102021214308 A DE 102021214308A DE 102021214308 A1 DE102021214308 A1 DE 102021214308A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- catalytic converter
- heating element
- wall
- openings
- secondary air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 41
- 238000002347 injection Methods 0.000 title 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 title 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
- F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/14—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having thermal insulation
- F01N13/141—Double-walled exhaust pipes or housings
- F01N13/143—Double-walled exhaust pipes or housings with air filling the space between both walls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
- F01N3/34—Arrangements for supply of additional air using air conduits or jet air pumps, e.g. near the engine exhaust port
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/16—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an electric heater, i.e. a resistance heater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/14—Systems for adding secondary air into exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
- F01N3/306—Preheating additional air
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Offenbart ist ein Rohrleitungselement (10) für einen Katalysator (20) eines Verbrennungsmotors (30), wobei das Rohrleitungselement (10) stromaufwärts von einem Heizelement (21) an dem Katalysator (20) angeordnet ist, wobei das Rohleitungselement (10) doppelwandig ausgeführt ist, mit einer Innenwand (11) und einer Außenwand (12), wobei die Außenwand (12) einen Anschluss (13) zur fluidleidenden Anbindung einer Sekundärluftleitung (14) aufweist, und wobei in der Innenwand (11) Öffnungen (16) zur Durchleitung von Sekundärluft in das Rohrleitungselement (10) angeordnet sind.
Description
- Technisches Gebiet
- Die Offenbarung bezieht sich auf ein Rohrleitungselement, welches stromaufwärts von einem Katalysator angeordnet ist. Ferner bezieht sich die Offenbarung auf eine strömungsgünstige Anordnung zur Einblasung von Sekundärluft vor einem katalytisch aktivem Katalysatormaterial. Weiterhin ist eine Anordnung zur Einblasung von Sekundärluft stromaufwärts von einem Heizelement für einen Katalysator offenbart. Weiterhin wird ein Verfahren zum gleichmäßigen Aufheizen eines Katalysators offenbart.
-
DE102017122875A1 bezieht sich auf einen thermisch isolierten Katalysator für die Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors. Um einen Katalysator zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, der ein verbessertes Aufheizverhalten und ein reduziertes Abkühlverhalten ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass der Katalysator ein Katalysatorgehäuse aufweist, das ausgeformt ist, zumindest einen Teil eines den Träger vollständig durchströmenden Abgases mittels zumindest eines Strömungskanals, der in den Auslass mündet, durch das Katalysatorgehäuse zu leiten. Ferner wird ein Verbrennungsmotor mit dem erfindungsgemäßen Katalysator offenbart. - Beschreibung
- Gemäß der vorliegenden Offenbarung soll eine Vorrichtung zum gleichmäßigen und schnellen Erwärmen eines Katalysators angegeben werden, die auch bei abgestelltem Verbrennungsmotor funktioniert. Weiterhin soll ein Verfahren zum gleichmäßigen und schnellen Erwärmen eines Katalysators bei abgestelltem Verbrennungsmotor angegeben werden.
- Diese Aufgaben werden gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Offenbarung aus. Die Unteransprüche können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Figur, charakterisiert und spezifiziert die Offenbarung zusätzlich.
- Vorgesehen ist demgemäß ein Rohrleitungselement für einen Katalysator eines Verbrennungsmotors, wobei das Rohrleitungselement stromaufwärts von einem Heizelement an dem Katalysator angeordnet ist, wobei das Rohleitungselement doppelwandig ausgeführt ist, mit einer Innenwand und einer Außenwand, wobei die Außenwand einen Anschluss zur fluidleidenden Anbindung einer Sekundärluftleitung aufweist, und wobei in der Innenwand Öffnungen zur Durchleitung von Sekundärluft in das Rohrleitungselement angeordnet sind.
- Das Rohrleitungselement ist Teil eines Abgastraktes. Es leitet Abgas an den Katalysator. Der Katalysator wandelt erst auf seiner Betriebstemperatur zuverlässig Kohlenwasserstoffe, Stickoxide, Kohlenmonoxid und Luft in die Bestandteile Wasser, Kohlendioxyd und Stickstoff um. Um den Katalysator vor einem Kaltstart möglichst schnell zu erhitzen, wird Sekundärluft in einem Heizelement erwärmt, bevor sie in den Katalysator geleitet wird. Durch die Öffnungen strömt Sekundärluft gleichmäßig an das Heizelement.
- In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Öffnungen jeweils so ausgeführt sind, dass ein durch sie hindurchströmender Luftstrom auf einen der Öffnung zugeordneten Bereich des Heizelements gerichtet wird. Dadurch kann der Luftstrom gleichmäßig über das Heizelement verteilt werden.
- In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Heizelement eine scheibenförmige Platte mit in einer Strömungsrichtung durchlässigen Durchgangsöffnungen ist. Die scheibenförmige Platte ist möglichst dicht vor den Metall- oder Keramikkörper des Katalysators angeordnet. Die scheibenförmige Platte erhitzt durch sie hindurchströmende Sekundärluft, so dass diese erhitzt in den Metall- oder Keramikkörper gelangt und diesen von innen gleichmäßig erhitzt.
- In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Heizelement mit einem elektrischen Strom beheizbar ist. Hierdurch kann das Heizelement nach Belieben aktiviert und wieder deaktiviert werden.
- In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine Anzahl und ein Durchmesser der Öffnungen so gewählt sind, dass eine Vielzahl an Luftströmen gleichmäßig auf eine Stirnfläche des Heizelements gerichtet sind. Die Anzahl kann bei einem Hubraum zwischen 0,5 I und 3 I des dem Katalysator zugeordneten Verbrennungsmotors zwischen 10 und 30 liegen. Der Durchmesser kann zwischen 1 mm und 10 mm liegen.
- Vorgesehen ist ferner ein Verfahren zum Regulieren eines Aufwärmverhaltens eines Katalysators mit den Schritten: Aufwärmen eines stromaufwärts von dem Katalysator angeordneten Heizelements und Durchströmen des Heizelements durch eine Vielzahl von gerichteten Luftströmen. Das Verfahren kann auch bei stehendem Verbrennungsmotor durchgeführt werden. Es fließt bei stehendem Verbrennungsmotor kein Abgas durch den Katalysator. Die Luftströme werden im Heizelement aufgeheizt und durch den Katalysator geleitet. Dadurch kann der Katalysator von innen gleichmäßig erwärmt werden. Das Verfahren kann gestartet werden, bevor der Verbrennungsmotor in Betrieb genommen wird, um den Katalysator vorab auf Betriebstemperatur zu bringen, damit die katalytische Wirkung sofort nach dem Start eintritt und Abgas gereinigt werden kann.
- Zur Durchführung des Verfahrens können eine Förderleistung der Sekundärluftpumpe und eine Heizleistung des Heizelements so abgestimmt werden, dass der Katalysator innerhalb einer kurzen Zeitspanne auf 500°C bis 1000°C erwärmt wird. Eine kurze Zeitspanne ist zwischen 10 und 30 Sekunden lang.
- Figurenliste
- Die hierin beschriebene Zeichnung dient nur zu Veranschaulichungszwecken und soll den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken. Es zeigt:
-
1 : schematisch und nicht maßstabsgetreu einen Verbrennungsmotor mit einem Abgastrakt und einem Katalysator. - Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich veranschaulichend. Der Klarheit halber werden in der Zeichnung zur Bezeichnung ähnlicher Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet.
- Das Rohrleitungselement 10 ist ein Teil eines Abgastraktes. Es stellt eine nach außen abgedichtete, fluidleitende Verbindung zwischen einem stromaufwärts von dem Rohrleitungselement 10 angeordneten Abgaskrümmer 32 und einem stromabwärts von dem Rohrleitungselement 10 angeordneten Katalysatorgehäuse 27 her. Abgase können von dem Abgaskrümmer 32 durch das Rohrleitungselement 10 in das Katalysatorgehäuse 27 gelangen. In dem Katalysatorgehäuse 27 ist ein mit einer katalytisch aktiven Substanz beschichteter Wabenkörper oder eine spiralförmig aufgerollte Wellblecheinheit angeordnet.
- Die Innenwand 11 kann aus einem Blech geformt sein. Das Blech kann hitzebeständig ausgestaltet sein, was bedeutet, dass das Material und die Formgebung des Bleches so gewählt sind, dass das Blech über längere Zeit Temperaturen von über 1000°C standhalten kann.
- Die Außenwand 12 umgibt die Innenwand 11. Zwischen der Außenwand 12 und der Innenwand 11 ist ein Luftspalt 15, der eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Anschluss 13 und den Öffnungen 16A, 16B herstellt. Im Betrieb strömt Luft durch die Sekundärluftleitung 14, den Luftspalt 15 und die Öffnungen 16A, 16B in den abgasführenden Bereich 17 des Rohrleitungselements 10.
- Das Rohrleitungselement 10 ist stromaufwärts von einem Heizelement 21 in dem Katalysator 20 angeordnet. Das Rohleitungselement 10 ist wie gesagt doppelwandig ausgeführt, mit einer Innenwand 11 und einer Außenwand 12, wobei die Außenwand 12 einen Anschluss 13 zur fluidleidenden Anbindung einer Sekundärluftleitung 14 aufweist. Die Innenwand 11 ist durch ein Flanschteil 31 mit der Außenwand 12 und einem Abgaskrümmer 32 verbunden. Eine Sekundärluftpumpe 33 pumpt vor einem Kaltstart Luft in den Abgastrakt, speziell zwischen die Innenwand 11 und die Außenwand 12. Hierfür ist die Sekundärluftpumpe 33 über die Sekundärluftleitung 14 fluidleitend mit dem Luftspalt 15 verbunden.
- In der Innenwand 11 sind im Bereich einer Aufweitung des Rohrleitungselements 10 kurz vor dem Katalysator 20 Öffnungen 16A, 16B zur Durchleitung von Sekundärluft in das Rohrleitungselement 10 angeordnet. Im Bereich der Aufweitung verdoppelt sich in etwa ein Durchmesser des Rohrleitungselements 10. Die Öffnungen 16A, 16B sind jeweils so ausgeführt, dass ein durch sie hindurchströmender Luftstrom 18A, 18B auf einen der Öffnung 16A, 16B zugeordneten Bereich 19A, 19B des Heizelements 21 gerichtet wird. Das Heizelement 21 ist im Wesentlichen scheibenförmig und kreisrund. Das Heizelement 21 wird auf diese Weise gleichmäßig mit Luft beaufschlagt. Ein punktuell gerichteter Luftstrom könnte das Heizelement 21 oder den Katalysator 20 lokal so stark erhitzen, dass diese auf Dauer beschädigt werden. Daher wird vorgeschlagen, das Heizelement 21 gleichmäßig anzuströmen.
- Das Heizelement 21 kann als scheibenförmige Platte 22 mit in einer Strömungsrichtung 23 durchlässigen Durchgangsöffnungen 24 ausgestaltet sein. In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Heizelement 21 mit einem elektrischen Strom beheizbar ist. Bei Verbrennungsmotoren mit einem Hubraum zwischen 0,5 I und 3 I ist eine Heizleistung von 4kW bis 8 kW erforderlich.
- In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine Anzahl N und ein Durchmesser D16 der Öffnungen 16A, 16B so gewählt sind, dass eine Vielzahl an Luftströmen 18A, 18B gleichmäßig auf eine Stirnfläche 26 des Heizelements 21 gerichtet sind. Gezeigt ist ein Abgastrakt mit einem auf der Hälfte durchgeführten Schnitt. Insgesamt liegt die Anzahl N an Öffnungen 16A, 16B zwischen 20 und 30. Ein Durchmesser D16 der Öffnungen 16A, 16B liegt im Bereich zwischen 1 mm und 10 mm, insbesondere im Bereich zwischen 2 mm und 6 mm.
- Im Betrieb kann nach dem Kaltstart außerdem ein Anfetten eines Kraftstoff-Luftgemisches in einem Verbrennungsmotor 30 erfolgen. Zuvor erfolgte bereits ein Aufwärmen eines stromaufwärts von dem Katalysator 20 angeordneten Heizelement 21 und ein Anströmen des Heizelements 21 durch eine Vielzahl von gerichteten Luftströmen 18A, 18B. Beim Anfetten wird mehr Kraftstoff eingespritzt, als zur Einhaltung des stöchiometrischen Luft-Kraftstoffverhältnisses notwendig wäre. Zum Aufheizen vor einem antizipierten Start des Verbrennungsmotors 30 wird der Katalysator 20 durch aufgeheizte Sekundärluft vorgewärmt.
- Das Anströmen des Heizelements 21 erfolgt bei noch stehendem Verbrennungsmotor 30 möglichst gleichmäßig durch die Öffnungen 16A, 16B. Dabei ist zu beachten, dass mit zunehmenden Abgasmassenstrom auch die aus den Öffnungen 16A, 16B austretenden Luftströme abgelenkt werden.
- Gleichwohl zumindest ein Ausführungsbeispiel in der vorangegangenen Beschreibung sowie der Figurenbeschreibung dargestellt wurde, sollte man anerkennen, dass eine hohe Anzahl an Variationen existiert. Weiterhin sollte man anerkennen, dass das Ausführungsbeispiel bzw. die Ausführungsbeispiele nur Beispiele sind und dass sie nicht dazu dienen, den Schutzbereich, die Anwendbarkeit oder die genaue Ausgestaltung in irgendeiner Art und Weise zu beschränken. Vielmehr stellen die Beschreibung sowie die Figurenbeschreibung für den Fachmann eine nützliche Anleitung zur Implementierung mindestens einer Ausführungsform bereit, dabei sollte klar sein, dass verschiedene Änderungen in der Form und Funktion der beschriebenen Merkmale vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der Ansprüche und deren Äquivalente zu verlassen.
- Bezugszeichenliste
-
- 10
- Rohrleitungselement
- 11
- Innenwand
- 12
- Außenwand
- 13
- Anschluss
- 14
- Sekundärluftleitung
- 15
- Luftspalt
- 16A
- Öffnung
- 16B
- Öffnung
- 17
- Bereich
- 18A
- Luftstrom
- 18B
- Luftstrom
- 19A
- Bereich
- 19B
- Bereich
- 20
- Katalysator
- 21
- Heizelement
- 22
- Platte
- 23
- Strömungsrichtung
- 24
- Durchgangsöffnung
- 25
- Sekundärluftstrom
- 26
- Stirnfläche
- 27
- Katalysatorgehäuse
- 30
- Verbrennungsmotor
- 31
- Flanschteil
- 32
- Abgaskrümmer
- 33
- Sekundärluftpumpe
- D16
- Durchmesser
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102017122875 A1 [0002]
Claims (7)
- Rohrleitungselement (10) für einen Katalysator (20) eines Verbrennungsmotors (30), wobei das Rohrleitungselement (10) stromaufwärts von einem Heizelement (21) an dem Katalysator (20) angeordnet ist, wobei das Rohleitungselement (10) doppelwandig ausgeführt ist, mit einer Innenwand (11) und einer Außenwand (12), wobei die Außenwand (12) einen Anschluss (13) zur fluidleidenden Anbindung einer Sekundärluftleitung (14) aufweist, und wobei in der Innenwand (11) Öffnungen (16) zur Durchleitung von Sekundärluft in das Rohrleitungselement (10) angeordnet sind.
- Rohrleitungselement (10) nach
Anspruch 1 , wobei die Öffnungen (16A, 16B) jeweils so ausgeführt sind, dass ein durch sie hindurchströmender Luftstrom (18A, 18B) auf einen der Öffnung (16A, 16B) zugeordneten Bereich (19A, 19B) des Heizelements (21) gerichtet wird. - Rohrleitungselement (10) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Heizelement (21) eine scheibenförmige Platte (22) mit in einer Strömungsrichtung (23) durchlässigen Durchgangsöffnungen (24) ist.
- Rohrleitungselement (10) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Heizelement (21) mit einem elektrischen Strom beheizbar ist.
- Rohrleitungselement (10) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Anzahl und ein Durchmesser (D16) der Öffnungen (16A, 16B) so gewählt sind, dass eine Vielzahl an Luftströmen (18A, 18B) gleichmäßig auf eine Stirnfläche (26) des Heizelements (21) gerichtet sind.
- Verfahren zum Regulieren eines Aufwärmverhaltens eines Katalysators (20) eines Verbrennungsmotors (30) durch Aufwärmen eines stromaufwärts von dem Katalysator (20) angeordneten Heizelements (21) und Durchströmen des Heizelements (21) durch eine Vielzahl von gerichteten Luftströmen (18A, 18B).
- Verfahren nach
Anspruch 6 , wobei der Verbrennungsmotor (30) während des Aufwärmens noch deaktiviert ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102021214308.3A DE102021214308A1 (de) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | Rohrleitungselement für einen Katalysator mit Sekundärlufteinblasung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102021214308.3A DE102021214308A1 (de) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | Rohrleitungselement für einen Katalysator mit Sekundärlufteinblasung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102021214308A1 true DE102021214308A1 (de) | 2023-06-15 |
Family
ID=86498864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102021214308.3A Pending DE102021214308A1 (de) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | Rohrleitungselement für einen Katalysator mit Sekundärlufteinblasung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102021214308A1 (de) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102017122875A1 (de) | 2017-10-02 | 2019-04-04 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Thermisch isolierter Katalysator für die Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors sowie Verbrennungsmotor |
| DE102019209304B4 (de) | 2019-06-26 | 2021-03-25 | Vitesco Technologies GmbH | Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung |
-
2021
- 2021-12-14 DE DE102021214308.3A patent/DE102021214308A1/de active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102017122875A1 (de) | 2017-10-02 | 2019-04-04 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Thermisch isolierter Katalysator für die Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors sowie Verbrennungsmotor |
| DE102019209304B4 (de) | 2019-06-26 | 2021-03-25 | Vitesco Technologies GmbH | Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| FRICKE, Fabian, et al. Konzeptuntersuchungen zur elektrischen Abgaszuheizung In: MTZ 03/2021 S. 29 – 34 (2021) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1286026B1 (de) | Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs | |
| DE102014110592B4 (de) | Nachbehandlungskomponente | |
| DE102008055190B4 (de) | Montageaufbau für ein Einspritzventil | |
| DE112007002861T5 (de) | Fluid-Einspritz- und Mischsysteme für Abgasnachbehandlungsvorrichtungen | |
| DE3835939C2 (de) | Abgasanlage | |
| DE102017207160A1 (de) | Motorabgassystem | |
| DE102013013663B4 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie entsprechende Antriebseinrichtung | |
| DE102007048560A1 (de) | Vorrichtung zum Nachbehandeln von Abgasen einer magerlauffähigen Brennkraftmaschine | |
| DE102009042386A1 (de) | Hydrolysekatalysator mit größeren Durchführungsquerschnitten im Außenbereich als im zentralen Bereich und Verfahren zur Hydrolyse einer Harnstoffsubstanz | |
| DE102019128925A1 (de) | Einspritzeinrichtung zum Einspritzen eines gasförmigen Reduktionsmittels in eine Abgasströmung, mit mindestens einer Rückstromschutzvorrichtung | |
| DE102010025611A1 (de) | Abgasstrang für ein Kraftfahrzeug | |
| DE102005017719A1 (de) | Reformeranordnung | |
| EP3500737B1 (de) | Komponente eines abgassystems und verfahren zur abgasnachbehandlung | |
| WO2021139920A1 (de) | Abgasstrangabschnitt mit brenner und kraftfahrzeug mit solch einem abgasstrangabschnitt | |
| DE102008030307A1 (de) | Katalysatoranordnung zur Reinigung eines Abgasstroms eines Verbrennungsmotors | |
| DE102017222235A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Aufheizung einer Abgasreinigungsanlage einer Brennkraftmaschine | |
| DE102020129001B4 (de) | Abgasanlage mit Abgasturbolader, Ejektor und Abgaskatalysator | |
| DE102021214308A1 (de) | Rohrleitungselement für einen Katalysator mit Sekundärlufteinblasung | |
| DE102020116485A1 (de) | Abgasanlagenbauteil mit schraubenförmiger heizeinrichtung | |
| DE102014217844A1 (de) | Abgasbehandlungsanlage für eine Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine | |
| DE102020119057B3 (de) | Abgastrakt für eine Verbrennungskraftmaschine | |
| DE102015004425B4 (de) | Abgasnachbehandlungsvorrichtung und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Abgasnachbehandlungsvorrichtung | |
| DE102006057287A1 (de) | Abgasanlage einer Brennkraftmaschine | |
| DE102014003390B4 (de) | Antriebseinrichtung | |
| DE102019121319A1 (de) | Abgasbrenneranordnung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R084 | Declaration of willingness to licence | ||
| R163 | Identified publications notified | ||
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: STELLANTIS AUTO SAS, FR Free format text: FORMER OWNER: PSA AUTOMOBILES SA, POISSY, FR |