-
Die
Erfindung betrifft einen Abgaskatalysator für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine,
insbesondere eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
-
Insbesondere
bei Brennkraftmaschinen mit vier Zylindern ergibt sich aufgrund
der Forderung nach einem maximalen Drehmoment der Bedarf einer möglichst
langen 2-Flutigkeit der Abgasanlagenführung im Krümmerbereich. Dabei werden jeweils zwei
Abgasauslässe
von zwei Zylindern im Krümmerbereich
zusammengefasst, so dass das Abgas 2-flutig abgeführt werden
kann. Dem steht jedoch im Hinblick auf eine gute Katalysatoraufheizung
eines Abgaskatalysators eine brennkraftmaschinennahe Einbauposition
für den
Abgaskatalysator entgegen, da bei einer derartigen brennkraftmaschinennahen
Einbauposition eine schnelle Katalysatoraufheizung und damit entsprechend
schnell die Betriebstemperatur des Abgaskatalysators für eine Abgasreinigung
erreicht wird, wodurch die Emissionen im Abgas, beispielsweise nach
einem Kaltstart, schneller gesenkt werden können.
-
Es
ist bereits allgemein bekannt, zur Ausbildung eines möglichst
langen 2-flutigen
Strömungsweges
in jeden der Flutbereiche jeweils einen Abgaskatalysator brennkraftmaschinennah
anzuordnen, d. h. insgesamt in einem 2-flutigen Bereich einer Abgasanlage
zwei brennkraftmaschinennah angeordnete Abgaskatalysatoren einzusetzen,
was jedoch aufwendig und teuer ist.
-
Aus
der
DE 201 16 088
U1 ist ein gattungsgemäßer Abgaskatalysator
für eine
Abgasanlage eines Kraftfahrzeuges bekannt. Der Abgaskatalysator weist
ein Katalysator-Gehäuse
auf, das axial gegenüberliegend
einen Einström-Anschlussbereich
und einen Ausström-Anschlussbereich
aufweist. Im Katalysator-Gehäuse
ist ein Katalysator-Trägerkörper aufgenommenen,
der einen mit einer katalytisch aktiven Beschichtung versehenen
Monolithen mit zwischen dem Einström-Anschlussbereich und dem Ausström-Anschlussbereich
verlaufenden Monolithenkanälen
aufweist. Der Einström-Anschlussbereich
weist zur Ausbildung eines mehrflutig durchströmten Abgaskatalysators wenigstens
zwei Einströmstutzen
auf, die im Bereich einer Einström-Stirnseite
des Trägerkörpers münden und
denen jeweils ein Teil der Monolithenkanäle zur Ausbildung von wenigstens
zwei unabhängig
voneinander mittels einem Abgasstrom durchströmbaren Katalysator-Abgassträngen zugeordnet
ist.
-
Konkret
ist bei diesem Abgaskatalysator zwischen den Einströmstutzen
im Mündungsbereich eine
Trennwand ausgebildet, die bis auf die zugeordnete Einström-Stirnseite
geführt
ist, wobei für
eine Abdichtung zwischen der Einström-Trennwand und der Einström-Stirnseite
eine Einström-Dichtleiste
vorgesehen ist. Eine analoge Ausführung weist der Ausströmstutzen
auf, so dass auch hier eine Ausström-Trennwand zwischen den Ausströmstutzen gebildet
ist und eine Ausström-Dichtleiste
zwischen der Ausström-Trennwand
und der Ausström-Stirnseite
angeordnet ist. Damit sind im Abgaskatalysator zwei Längskanäle ausgebildet,
wobei aufgrund der jeweiligen Trennwand mit zugeordneter Dichtleiste eine
Vermischung der Abgase im Abgaskatalysator verhindert ist. Bei einem
derartigen Aufbau besteht die Gefahr, dass es insbesondere z. B.
bei einem rauen Fahrbetrieb durch die stoßartige Belastung des Trägerkörpers im
Anlagebereich der Einström-
und Ausström-Trennwand am
Trägerkörper, insbesondere
bei einem Trägerkörper aus
Keramik, zu Beschädigungen
des Trägerkörpers, z.
B. Ausbrüchen
oder dergleichen kommen kann. Dieses Problem kann z. B. auch aufgrund
unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten
des Trägerkörpers und
der Einström-Trennwand bzw. der
Ausström-Trennwand auftreten.
Diese Ausbrüche
bzw. Beschädigungen führen zur
Ausbildung einer unerwünschten
Leckage zwischen der Trennwand und dem Trägerkörper, was z. B. zu einem Leistungsverlust
der Brennkraftmaschine führt.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Abgaskatalysator für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeuges
zu schaffen, mit dem eine funktionssichere, 2-flutige Durchströmung des
Abgaskatalysators unter Vermeidung einer Beschädigung des Trägerkörpers des
Abgaskatalysators, insbesondere während einer Belastung im Fahrbetrieb,
möglich
ist.
-
Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Gemäß Anspruch
1 ist der Trägerkörper im Anlagebereich
der Einströmstutzen
an dem Trägerkörper jeweils
mit einem in den Trägerkörper integrierten
oder einbringbaren Trägerkörper-Verstärkungsbereich
verstärkt
für eine
stabile Abstützung der
Einströmstutzen
in deren Anlagebereich am Trägerkörper.
-
Vorteilhaft
wird hier somit genau derjenige Bereich des Trägerkörpers, auf den die z. B. fahrbetriebsbedingte
erhöhte
Anlagekraft der Einströmstutzen
einwirkt mit einem Trägerkörper-Verstärkungsbereich
so verstärkt,
dass dadurch eine mögliche
Beschädigung
des Trägerkörpers durch
die über
die Einströmstutzen
einwirkenden Kräfte
vermieden werden kann. Durch den Trägerkörper-Verstärkungsbereich ist somit eine
stabile Abstützung
für die
Einströmstutzen
am Trägerkörper geschaffen.
Dabei können
die Einströmstutzen
und damit der Einström-Anschlussbereich
auch weiterhin vorteilhaft so am Katalysator-Gehäuse
angebracht werden, dass eine funktionssichere Dichtigkeit zwischen den
Einströmstutzen
und der Einström-Stirnseite
des Trägerkörpers gewährleistet
ist. Auch bei einem etwaigen Ansteigen der Anlagekraft zwischen
den Einströmstutzen
und dem Trägerkörper, die
aufgrund von z. B. Wärmeausdehnungen
des Trägerkörpers und/oder der
Einströmstutzen
während
des Fahrbetriebs entstehen kann, ist durch den Trägerkörper-Verstärkungsbereich
eine stabile Abstützung
am Trägerkörper geschaffen,
ohne die Gefahr einer Beschädigung des
Trägerkörpers, insbesondere
bei einer Ausführung
des Trägerkörpers aus
einem Keramikmaterial.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
gemäß Anspruch
2 ist der Ausström-Anschlussbereich entsprechend
dem Einström-Anschlussbereich
ausgebildet mit wenigstens zwei Ausströmstutzen, die im Bereich einer
Ausström-Stirnseite
münden
und denen jeweils die Katalysator-Abgasstränge entsprechend zugeordnet
sind. Der Trägerkörper ist
im Anlagebereich der Ausströmstutzen
an dem Trägerkörper jeweils
mit einem in den Trägerkörper integrierten oder
einbringbaren Trägerkörper-Verstärkungsbereich
verstärkt
für eine
stabile Abstützung
der Ausströmstutzen
in deren Anlagebereich am Trägerkörper. Damit
ist eine stabile Abstützung
für die
Ausströmstutzen
am Trägerkörper mit
dem Trägerkörper-Verstärkungsbereich
mit den o. a. Vorteilen geschaffen.
-
In
einer konkreten Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 kann der Trägerkörper-Verstärkungsbereich jeweils
durch im stirnseitigen Randbereich des Trägerkörpers mit Verstärkungsmaterial
verschlossene Monolithenkanäle
gebildet sein. Dazu können
die Monolithenkanäle
im Anlagebereich der Einströmstutzen
bzw. der Ausströmstutzen
beispielsweise mit einem aushärtenden
Material ausgegossen werden, das im ausgehärteten Zustand den jeweiligen
Trägerkörper-Verstärkungsbereich
ausbildet.
-
In
einer alternativen Ausführungsform
kann gemäß Anspruch
4 der Trägerkörper-Verstärkungsbereich
durch mindestens eine von der Einström-Stirnseite zur Ausström-Stirnseite
in Längsrichtung
des Trägerkörpers durchgehende
Strömungs-Trennwand
gebildet sein. Somit ist mit der durch den Trägerkörper durchgehenden Strömungs-Trennwand
eine stabile Abstützung
als Trägerkörper-Verstärkungsbereich
für die
Einströmstutzen
bzw. Ausströmstutzen
an der jeweiligen Stirnseite des Trägerkörpers geschaffen.
-
In
einer Weiterbildung gemäß Anspruch
5 kann der Trägerkörper durch
mindestens zwei Trägerkörperteile
gebildet sein. Die Strömungs-Trennwand
ist dabei zwischen jeweils zwei Trägerkörperteilen angeordnet. Dabei
kann ein regelmäßig verwendeter
Trägerkörper entlang
einer Längsebene
in die beiden Trägerkörperteile
geteilt werden, wobei in die Trennungsebene die Strömungs-Trennwand eingesetzt
wird.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
gemäß Anspruch
6 kann die Strömungs-Trennwand
Bestandteil des Katalysator-Gehäuses
sein. Dabei wird bei der Herstellung des Katalysator-Gehäuses die Strömungs-Trennwand
bereits mit eingebaut, so dass die beiden Trägerkörperhälften in die beiden Aufnahmeräume des
Katalysator-Gehäuses
eingeschoben werden können.
-
Unabhängig von
der Ausführungsform
der Trägerkörper-Verstärkungsbereiche,
nämlich
einerseits durch verschlossene Monolithenkanäle im jeweiligen stirnseitigen
Randbereich des Trägerkörpers und
andererseits als durch den Trägerkörper durchgehende
Strömungs-Trennwand,
ist eine funktionssichere und gasdichte Trennung der beiden Abgasstränge im Abgaskatalysator
geschaffen, wodurch einerseits ein Optimum bezüglich Drehmoment und Leistungsverlauf
erreicht werden kann und andererseits eine Kosteneinsparung gegenüber zwei
einzelnen Abgaskatalysatoren in der Abgasanlage erreicht wird. Zudem
ist durch die Trägerkörper-Verstärkungsbereiche
eine optimale Abstützung
der Einströmstutzen
bzw. der Ausströmstutzen
am Trägerkörper geschaffen,
so dass dadurch etwaige Beschädigungen
des Trägerkörpers vorteilhaft
vermieden werden können.
-
Gemäß Anspruch
7 können
die einzelnen Einströmstutzen
in deren mündungsseitigem
Angrenzungsbereich voneinander mittels wenigstens einer Einström-Trennwand
getrennt sein. Die Einströmstutzen
stützen
sich wenigstens im Bereich der Einström-Trennwand mittelbar unter
Zwischenschaltung einer Einström-Dichtleiste
am Trägerkörper ab. Entsprechend
können
gemäß Anspruch
8 die einzelnen Ausströmstutzen
in deren mündungsseitigem Angrenzungsbereich
voneinander mittels wenigstens einer Ausström-Trennwand getrennt sein.
Die Ausströmstutzen
stützen
sich wenigstens im Bereich der Ausström-Trennwand mittelbar unter
Zwischenschaltung einer Ausström-Dichtleiste
am Trägerkörper ab. Durch
die Einström-Dichtleiste
bzw. die Ausström-Dichtleiste
ist eine Erhöhung
der Funktionssicherheit des Abgaskatalysators gegeben, wobei die geforderte
2-Flutigkeit des
Abgaskatalysators grundsätzlich
auch ohne die Einström-Dichtleiste bzw.
die Ausström-Dichtleiste
hergestellt werden könnte.
-
Gemäß Anspruch
9 kann die Einström-Dichtleiste
bzw. die Ausström-Dichtleiste durch
eine Drahtgeflechtdichtung und/oder eine Quellmattendichtung und/oder
eine Fasermattendichtung gebildet sein. Somit sind Materialien für die Einström-Dichtleiste
bzw. die Ausström-Dichtleiste
vorgeschlagen, mittels denen eine funktionssichere Abdichtung gewährleistet
ist und zudem eine Beschädigung
des Trägerkörpers vermieden
werden kann.
-
Für eine Vereinfachung
der Herstellung des Abgaskatalysators kann gemäß Anspruch 10 die Dichtleiste
an der jeweils zugeordneten Trennwand und/oder an der jeweils zugeordneten
Stirnseite fest angebunden sein. Somit kann beispielsweise bei der Herstellung
des Abgaskatalysators die Einström-Dichtleiste bzw.
die Ausström-Dichtleiste
an der jeweils zugeordneten Stirnseite des Trägerkörpers angeklebt werden, so
dass dadurch die Anbringung der Einströmstutzen bzw. der Ausströmstutzen am
Katalysator-Gehäuse, in
das der mit der Einström-Dichtleiste
bzw. der Ausström-Dichtleiste
versehene Trägerkörper eingelegt
ist, vereinfacht ist.
-
Gemäß Anspruch
11 kann an der jeweiligen Stirnseite eine in etwa parallel zur zugeordneten Trennwand
verlaufende Nut als Einström-Nut
bzw. als Ausström-Nut
ausgebildet sein, in der die Dichtleiste wenigstens bereichsweise
aufgenommen ist. Durch die Ausbildung der Einström-Nut bzw. der Ausström-Nut ist
eine funktionssichere Positionierung der Einström-Dichtleiste bzw. der Ausström-Dichtleiste
gewährleistet,
so dass beispielsweise bei der Anbringung des Einström-Anschlussstutzens
bzw. des Ausström-Anschlussstutzens
eine funktionssichere Abdichtung zwischen der Einström-Trennwand und der
Einström-Stirnseite
bzw. der Ausström-Trennwand
und der Ausström-Stirnseite
gewährleistet
ist. Ein unerwünschtes
Verrutschen der Einström-Dichtleiste
bzw. der Ausström-Dichtleiste ist
aufgrund der Einström-Nut bzw. der Ausström-Nut verhindert.
Die Einström-Nut
bzw. die Ausström-Nut kann dabei unterschiedlichste
geometrische Ausformungen aufweisen, die in vorteilhafter Weise
dem Profil der Einström-Dichtleiste
bzw. der Ausström-Dichtleiste angepasst
sind. An die Einström-Nut
bzw. Ausström-Nut
jeweils in Richtung zum Zentrum des Trägerkörpers gesehen schließen sich
die Trägerkörper-Verstärkungsbereiche
an, so dass damit eine funktionssichere Abstützung der Einström-Trennwand
bzw. der Ausström-Trennwand
am Trägerkörper gewährleistet
ist.
-
Ist
die Einström-Dichtleiste
und/oder die Ausström-Dichtleiste
gemäß Anspruch
12 aus einem elastischen Dichtungsmaterial gebildet, so kann bei an
das Katalysator-Gehäuse
angeschlossenen Stutzen die Dichtleiste wenigstens in Längsrichtung
des Trägerkörpers vorgespannt
zwischen der jeweiligen Trennwand und der entsprechenden Stirnseite
aufgenommen sein. Ist die Einström-Dichtleiste
bzw. die Ausström-Dichtleiste
im montierten Zustand in Längsrichtung
des Trägerkörpers vorgespannt,
kann sehr gut ein etwaiger Längenverlust
durch einen eventuellen Abrieb des Trägerkörpers durch die elastische
Entspannung der Einström-Dichtleiste
bzw. der Ausström-Dichtleiste
ausgeglichen werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die Materialwahl
für die Einström-Dichtleiste
bzw. die Ausström-Dichtleiste so
durchgeführt
wird, dass bei dem gewählten
Material die elastische Vorspannung über die Lebensdauer des Abgaskatalysators
erhalten bleibt.
-
Gemäß Anspruch
13 kann zwischen dem Katalysator-Gehäuse und den Stutzen z. B. in
Verbindung mit einer Verschraubung insgesamt ein Dichtelement vorgesehen
sein, in das die jeweilige Dichtleiste integriert ist. Dadurch wird
eine funktionssichere Abdichtung zwischen dem Katalysator-Gehäuse und
den Einströmstutzen
bzw. den Ausströmstutzen geschaffen.
Durch die Integration der Einström-Dichtleiste
bzw. der Ausström-Dichtleiste
am jeweiligen Dichtelement kann jeweils mit nur einem Bauteil die Dichtheit
des Abgaskatalysators zur Umgebung hin und die Dichtheit zwischen
den beiden Abgasströmen
innerhalb des Abgaskatalysators verwirklicht werden. Sind die Einströmstutzen
bzw. die Ausströmstutzen
mit dem Katalysator-Gehäuse gasdicht
verschweißt,
so entfällt
das Dichtelement, so dass die Einström-Dichtleiste bzw. die Ausström-Dichtleiste als
einzelnes Bauteil nur im Anlagebereich der Einströmstutzen
bzw. im Anlagebereich der Ausströmstutzen
innerhalb des Abgaskatalysators an der jeweiligen Stirnseite des
Trägerkörpers angeordnet
ist.
-
Für eine beschädigungsfreie
Lagerung des Trägerkörpers innerhalb
des Katalysator-Gehäuses kann
gemäß Anspruch
14 der Trägerkörper von
einer Dämpfungszwischenschicht
aus Dämpfungsmaterial umgeben
sein und formschlüssig
im Katalysator-Gehäuse
aufgenommen und gehalten sein. Damit ist auch insbesondere während des
Fahrbetriebs des Kraftfahrzeuges eine Beschädigung des Trägerkörpers aufgrund
des ihn umgebenden Dämpfungsmaterials
vermieden. Ist der Trägerkörper z.
B. aus zwei Trägerkörperhälften als
Trägerkörperteile
gebildet, zwischen denen die Strömungs-Trennwand
angeordnet ist, so ist jede Trägerkörperhälfte von
der Dämpfungszwischenschicht
umgeben für
eine beschädigungsfreie
Aufnahme der jeweiligen Trägerkörperhälfte innerhalb
des jeweiligen Aufnahmeraums im Katalysator-Gehäuse.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann gemäß Anspruch
15 der Monolith durch einen Keramik-Monolithen oder durch einen
Metall-Monolith gebildet sein.
-
Gemäß Anspruch
16 kann der Monolith einen kreisrunden oder einen ovalen Querschnitt
aufweisen. Diese beiden Querschnittsformen sind relativ einfach
herzustellen, wobei bei einem ovalen Querschnitt des Monolithen
gegenüber
einem kreisrunden Querschnitt die Anströmung optimiert ist. Grundsätzlich kann
jedoch der Monolith auch jedes andere Querschnittsprofil aufweisen,
das aus dem gewählten
Monolithenmaterial herstellbar ist. So kann das Querschnittsprofil
des Monolithen z. B. bauraumbedingt auch eine Nierenform aufweisen.
-
Anhand
einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
-
Es
zeigen:
-
1 eine schematische Draufsicht
auf einen Teilbereich einer Abgasanlage in einer ersten Ausführungsform,
wobei ein Abgaskatalysator geschnitten dargestellt ist,
-
2 eine schematische Schnittdarstellung entlang
der Schnittlinie A-A von 1,
-
3 eine schematische Draufsicht
auf einen geschnitten dargestellten Abgaskatalysator in einer ersten
Ausführungsform,
-
4 eine schematische Draufsicht
auf einen geschnitten dargestellten Abgaskatalysator in einer zweiten
Ausführungsform,
-
5 eine schematische Draufsicht
auf einen Teilbereich einer Abgasanlage in einer zweiten Ausführungsform,
wobei ein Abgaskatalysator geschnitten dargestellt ist, und
-
6 eine schematische Schnittdarstellung entlang
der Schnittlinie B-B von 5.
-
In 1 ist schematisch eine Draufsicht
auf einen Teilbereich einer Abgasanlage 1 eines Kraftfahrzeuges
dargestellt. Von einem Abgasauslass 2 einer hier nicht
dargestellten Brennkraftmaschine strömt Abgas in eine Krümmeranordnung 3,
mittels der die aus den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine
kommenden Abgasströme
in eine 2-flutige Abgasführung
aufgeteilt werden. Die beiden getrennten Abgasstränge sind
schematisch mit Pfeilen 4 und 5 in 1 eingezeichnet.
-
An
die Krümmeranordnung 3 schließt sich ein
Abgaskatalysator 6, der hier geschnitten dargestellt ist,
an, durch den die Abgasstränge 4 und 5 von der
Krümmeranordnung 3 kommend
getrennt hindurchströmen.
An den Abgaskatalysator 6 schließt sich eine Abgasleitung 7 an,
mittels der die beiden getrennten Abgasstränge 4 und 5 zu
einem einzigen Abgasstrom vereint werden, der weiter beispielsweise
zu einem hier nicht mit dargestellten Schalldämpfer geführt wird.
-
In 3 ist schematisch eine vergrößerte Darstellung
des Abgaskatalysators 6 von 1 gezeigt.
Dabei ist zu erkennen, dass an einem Katalysator-Gehäuse 8 ein
Einström-Anschlussbereich,
der durch zwei konusförmige
Einströmstutzen 9 gebildet ist,
und axial gegenüberliegend
ein Ausström-Anschlussbereich,
der durch zwei ebenfalls konusförmige
Ausströmstutzen 10 gebildet
ist, angeordnet ist. Im montierten Zustand des Abgaskatalysators 6 sind die
Einströmstutzen 9 mit
der Krümmeranordnung 3 und
die Ausströmstutzen 10 mit
der Abgasleitung 7 strömungsverbunden,
so dass das Abgas vom Abgasauslass 2 kommend durch die
Krümmeranordnung 3,
durch den Abgaskatalysator 6 zur Abgasleitung 7 strömt. Zwischen
den Einströmstutzen 9 ist eine
Einström-Trennwand 11 und
zwischen den Ausströmstutzen 10 ist
eine Ausström-Trennwand 12 ausgebildet,
wobei jeweils mittels der Einström-Trennwand 11 bzw.
der Ausström-Trennwand 12 die
Abgasstränge 4 und 5 im
Mündungsbereich der
Stutzen 9 und 10 zu einem Trägerkörper 13 hin getrennt
sind.
-
Im
Katalysator-Gehäuse 8 ist
der Trägerkörper 13 aufgenommen,
der aus einem mit einer katalytisch aktiven Beschichtung versehenen
Monolithen mit längsdurchgehenden
Monolithenkanälen 14 besteht.
Im Bereich zwischen der Einström-Trennwand 11 und
einer Einström-Stirnseite 15 des
Trägerkörpers 13 ist
eine Einström-Dichtleiste 16 angeordnet. Im
Bereich zwischen der Ausström-Trennwand 12 und
einer Ausström-Stirnseite 17 des
Trägerkörpers 13 ist
eine Ausström-Dichtleiste 18 angeordnet.
Jeweils im Anlagebereich der Einström-Dichtleiste 16 bzw.
der Ausström-Dichtleiste 18 an
der Einström-Stirnseite 15 bzw.
der Ausström-Stirnseite 17 des
Trägerkörpers 13 ist
ein Trägerkörper-Verstärkungsbereich
ausgebildet, der in der in 3 dargestellten
Ausführungsform
durch durch Ausgießen
mit einem entsprechenden Material, z. B. auch im Rahmen der Monolithenherstellung
verschlossene Monolithenkanäle 19 gebildet
ist. Durch die verschlossenen Monolithenkanäle 19, die den Trägerkörper-Verstärkungsbereich
ausbilden, ist eine stabile Abstützung
der Einström-Trennwand 11 bzw.
der Ausström-Trennwand 12 am
Trägerkörper 13 geschaffen.
Die verschlossenen Monolithenkanäle 19 sind dabei
im Einström-Randbereich
der Einström-Stirnseite 15 des
Trägerkörpers 13 bzw.
im Ausström-Randbereich
der Ausström-Stirnseite 17 jeweils
im Anlagebereich der Einström-Dichtleiste 16 bzw.
der Ausström-Dichtleiste 18 ausgebildet.
-
In 4 ist eine alternative Ausführungsform des
Abgaskatalysators 6 gezeigt, wobei der Grundaufbau dem
des in 3 beschriebenen
Abgaskatalysators 6 entspricht, so dass gleiche Bauteile
mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Im Unterschied zu dem
in 3 dargestellten Abgaskatalysator 6 ist
an der Einström-Stirnseite 15 eine
in etwa parallel zur Einström-Trennwand 11 verlaufende
Einström-Nut 20 ausgebildet,
in der die Einström-Dichtleiste 16 bereichsweise
aufgenommen ist. An der Ausström-Stirnseite 17 ist
eine in etwa parallel zu Ausström-Trennwand 12 verlaufende
Ausström-Nut 21 ausgebildet,
in der die Ausström-Dichtleiste 18 bereichsweise
aufgenommen ist. Durch die Einström-Nut 20 bzw. die
Ausström-Nut 21 ist
die Positionierung der Einström-Dichtleiste 16 bzw.
der Ausström-Dichtleiste 18 vereinfacht
und zudem ist im montierten Zustand des Abgaskatalysators 6 ein
ungewolltes Verrutschen der Einström-Dichtleiste 16 bzw.
der Ausström-Dichtleiste 18 funktionssicher
verhindert. Damit ist die geforderte Gasdichtigkeit zwischen den
Abgasströmen 4 und 5 bei
der Durchströmung
des Abgaskatalysators 6 gewährleistet.
-
In 2 ist schematisch eine Schnittdarstellung
entlang der Schnittlinie A-A von 1 gezeigt. Dabei
ist zu erkennen, dass der Trägerkörper 13 mit den
Monolithenkanälen 14 von
einer Dämpfungszwischenschicht 22 umgeben
ist und formschlüssig
im Katalysator-Gehäuse 8 aufgenommen
und gehalten ist. Die Ausström-Trennwand 12 liegt
im montierten Zustand an der Ausström-Dichtleiste an, an die in Richtung auf
das Zentrum des Trägerkörpers 13 gesehen
die verschlossenen Monolithenkanäle 19 als Trägerkörper-Verstärkungsbereich
anschließen.
In den 1, 3 und 4 ist der Aufbau des Abgaskatalysators 6 schematisiert
und stark vereinfacht dargestellt, so dass das Katalysator-Gehäuse 8 und
die Dämpfungszwischenschicht 22 nicht
explizit mit dargestellt sind.
-
In 5 ist eine schematische
Draufsicht eines Teilbereichs einer alternativen Ausführungsform einer
Abgasanlage 1' dargestellt.
Der grundsätzliche Aufbau
entspricht der Abgasanlage 1, so dass für gleiche Bauteile gleiche
Bezugszeichen verwendet sind. Im Unterschied zu der Abgasanlage 1 von 1 ist ein Abgaskatalysator 6' eingesetzt,
bei dem der Trägerkörper-Verstärkungsbereich
als eine von der Einström-Stirnseite 15 zur
Ausström-Stirnseite 17 durchgehende
Strömungs-Trennwand 23 ausgebildet
ist. Die Trennwände 11, 12 können dabei
vorteilhaft auch mit der Strömungs-Trennwand 23 formschlüssig verbunden
sein. Damit werden die von der Krümmeranordnung 3 getrennt
kommenden Abgasstränge 4 und 5 gasdicht
getrennt durch den Abgaskatalysator 6' zur Abgasleitung 7 geleitet.
Bei der in 5 dargestellten
Ausführungsform
sind jeweils im Anlagebereich zwischen den Einströmstutzen 9 und den
Ausströmstutzen 10 und
der zugeordneten Stirnseite 15 und 16 des Trägerkörpers 13 keine
Dichtungen angeordnet. Diese könnten
jedoch selbstverständlich
auch bei dieser Ausführungsform
eingesetzt werden. Durch die Trennwände 11 und 12 ist der
jeweilige Anlagebereich der Einströmstutzen 9 und der
Ausströmstutzen 10 am
Trägerkörper 13 definiert.
-
In 6 ist schematisch eine Schnittdarstellung
entlang der Schnittlinie B-B von 5 gezeigt. Dabei
ist zu erkennen, dass der Trägerkörper 13 in zwei
die Trägerkörperteile
bildende Trägerkörperhälften 24 und 25 geteilt
ist, zwischen denen die Strömungs-Trennwand 23 verläuft. Die
beiden Trägerkörperhälften 24 und 25 sind
jeweils von der Dämpfungszwischenschicht 22 umgeben,
so dass die beiden Trägerkörperhälften 24 und 25 formschlüssig in den
dem Katalysator-Gehäuse 8 gebildeten
Aufnahmeräumen,
die durch die Strömungs-Trennwand 23 ausgebildet
sind, aufgenommen sind. Die Strömungs-Trennwand 23 kann
dabei als separates Bauteil ausgeführt sein, das gasdicht an der
Innenseite des Katalysator-Gehäuses 8 angeordnet
ist. Alternativ kann die Strömungs-Trennwand
auch integraler Bestandteil des Katalysator-Gehäuses 8 sein, so dass
das Katalysator-Gehäuse 8 bei
der Herstellung bereits mit Strömungs-Trennwand 23 ausgebildet
ist. In 5 ist der Aufbau
des Abgaskatalysators 6' schematisiert
und stark vereinfacht dargestellt, so dass das Katalysator-Gehäuse 8 und
die Dämpfungszwischenschicht 22 nicht
explizit mit dargestellt sind.
-
Unabhängig von
der Ausführung
des Abgaskatalysators 6 oder 6' ist im Anlagebereich der Einström-Dichtleiste 16 bzw.
der Ausström-Dichtleiste 18 ein
Trägerkörper-Verstärkungsbereich
entweder durch verschlossene Monolithenkanäle 19 oder durch die
Strömungs-Trennwand 23 geschaffen,
so dass damit eine stabile Abstützung
der Einström-Trennwand 11 bzw.
der Ausström-Trennwand 12 am
Trägerkörper 13 gewährleistet
ist. Damit ist einerseits eine funktionssichere Gasdichtigkeit im
Bereich der Einström-Trennwand 11 bzw.
der Ausström-Trennwand 12 gegenüber dem
Trägerkörper 13 geschaffen,
so dass die Abgasströme 4 und 5 gasdicht
getrennt den Abgaskatalysator 6 und 6' durchströmen. Zudem
ist aufgrund der Trägerkörper-Verstärkungsbereiche 19 oder 23 eine
potentielle Beschädigung
des Trägerkörpers 13,
insbesondere während
des Fahrbetriebs, weitgehend ausgeschlossen.