DE10352265A1 - Aging catalysts used for purification of exhaust gases from internal combustion engines, by cyclical exposure to waste gases of different oxygen contents - Google Patents

Aging catalysts used for purification of exhaust gases from internal combustion engines, by cyclical exposure to waste gases of different oxygen contents Download PDF

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Abstract

Method for aging catalysts (A) in which a waste gas (12), of varying composition, is passed through (A). The new feature is that the oxygen content of (12) is changed cyclically, so that the oxygen storage capacity (OSC) of (A) is alternately filled with, then emptied of, oxygen, and the aging of (A), in the heated region, is accelerated by the exothermic heat of reaction released in the emptying stage.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Alterung eines Katalysators gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a process for aging a catalyst according to the generic term of claim 1

Die zur Reinigung von Abgasen von Kraftfahrzeugverbrennungsmotoren eingesetzten Katalysatoren können an der Oberfläche ihrer Edelmetallbeschichtung eine gewisse Menge an Sauerstoff (O2) speichern, was als Sauerstoffspeichervermögen (Oxygen Storing Capacity OSC) bekannt ist. Der in diesem Sauerstoffspeicher des Katalysators gespeicherte Sauerstoff wird benutzt, um unverbrannte Bestandteile des Abgases, wie insbesondere unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) oder Kohlenmonoxid (CO) zu oxidieren. Umgekehrt werden im Abgas enthaltene Oxide, wie beispielsweise Stickoxide (NOx) vom Katalysator reduziert und der bei dieser Reduktion freiwerdende Sauerstoff (O2) im Sauerstoffspeicher gespeichert.The catalysts used to purify exhaust gases from automotive internal combustion engines can store a certain amount of oxygen (O 2 ) on the surface of their noble metal coating, which is known as Oxygen Storing Capacity (OSC). The oxygen stored in this oxygen storage of the catalyst is used to oxidize unburned components of the exhaust gas, such as, in particular, unburned hydrocarbons (HC) or carbon monoxide (CO). Conversely, oxides contained in the exhaust gas, such as, for example, nitrogen oxides (NO x ), are reduced by the catalyst and the oxygen (O 2 ) liberated during this reduction is stored in the oxygen reservoir.

Da sich die Eigenschaften eines Katalysators eines Kraftfahrzeugs infolge von Alterungsvorgängen über die Laufzeit des Kraftfahrzeugs verändern, ist eine Kenntnis dieser Veränderungen erforderlich, um die Einhaltung von Abgasnormen auch noch nach längerer Laufzeit des Kraftfahrzeugs gewährleisten zu können. Zum Beispiel steigt die sogenannte Light-Off-Temperatur, bei welcher der Katalysator nach einem Kaltstart des Kraftfahrzeugverbrennungsmotors durch die aufgeheizten Abgase aktiviert wird, mit zunehmender Betriebszeit und Alterung des Katalysators an. Aus diesem Grund ist es schon seit längerem üblich, die alterungsbedingten Veränderungen der Eigenschaften eines neu entwickelten Katalysators oder einer neu entwickelten Katalysatorbeschichtung bzw. deren Alterungsbeständigkeit in einem Fahrzeugdauerlauf zu bestimmen, bei dem der Katalysator den im Betrieb eines Kraftfahrzeugs üblicherweise zu erwartenden Belastungen unterworfen wird. Diese Vorgehensweise ist jedoch sehr zeitaufwendig, weshalb Verfahren entwickelt wurden, die es ermöglichen, einen Katalysator schneller als im Fahrzeugdauerlauf zu altern.There the properties of a catalytic converter of a motor vehicle due to aging processes over the Change the duration of the motor vehicle, is a knowledge of these changes required to comply with emission standards even after a longer period of the motor vehicle to be able to. For example, the so-called light-off temperature increases at which the catalyst after a cold start of the motor vehicle internal combustion engine activated by the heated exhaust gases, with increasing operating time and aging of the catalyst. That's why it is usual for a long time, the age-related changes the properties of a newly developed catalyst or a newly developed catalyst coating or its aging resistance in a vehicle endurance run, in which the catalyst the usually expected during operation of a motor vehicle Is subjected to stress. However, this procedure is very time-consuming, which is why procedures have been developed that allow to age a catalyst faster than in vehicle endurance.

Eines dieser Verfahren ist die sogenannte Ofenalterung, von der ein Beispiel in der DE 198 43 461 C2 beschrieben ist. Bei diesem relativ preiswerten und oft genutzten Alterungsverfahren wird der Katalysator in einem Ofen über eine vorbestimmte Alterungszeit auf einer zuvor festgelegten Alterungstemperatur gehalten, die gewöhnlich höher als die Betriebstemperatur des Katalysators ist, um eine schnellere Alterung zu erzielen. Dabei laufen im Katalysator jedoch keine chemischen Reaktionen ab, die mit den eingangs erwähnten exothermen katalytischen Oxidationsreaktionen beim Betrieb des Katalysators vergleichbar sind, so dass es wegen des Fehlens von Alterungsvorgängen infolge dieser Reaktionen mit Hilfe der Ofenalterung sehr schwierig ist, zum Beispiel alterungsbedingte Veränderungen der Katalysatoreigenschaften in Abhängigkeit von unterschiedlichen Kraftstoffen oder Betriebsweisen des Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs vorherzusagen.One of these methods is the so-called oven aging, of which an example in the DE 198 43 461 C2 is described. In this relatively inexpensive and often used aging process, the catalyst is maintained in a furnace for a predetermined aging time at a predetermined aging temperature, which is usually higher than the operating temperature of the catalyst, to achieve faster aging. However, no chemical reactions occur in the catalyst which are comparable to the above-mentioned exothermic catalytic oxidation reactions in the operation of the catalyst, so that it is very difficult due to the lack of aging processes as a result of these reactions by means of oven aging, for example aging-related changes in the catalyst properties depending on different fuels or modes of operation of the internal combustion engine of a motor vehicle predict.

Ein realistischeres Alterungsverfahren der eingangs genannten Art mit Motorabgasen ist die sogenannte ZDAKW-Alterung, bei welcher der Katalysator mit einem definierten Last/Drehzahl-Kollektiv am Motor, d.h. mit Motorabgas, gealtert und je nach vorgesehenem Einbauort mit unterschiedlichen aber gleichbleibenden Abgastemperaturen beaufschlagt wird. Bei dieser Alterung wird die Forderung nach einer realistischeren, der tatsächlichen Alterung besser entsprechenden Alterung einerseits durch die unverbrannten Abgasbestandteile und andererseits durch den dynamischen Motorbetrieb Rechnung getragen, der schwerpunktmäßig bedingt durch die Schubabschaltung ein häufiges Entleeren und Befüllen des Sauerstoffspeichers des Katalysators bewirkt. Die Dauer dieses Alterungsverfahrens, für das als Abgaslieferant ein Motorprüfstand benötigt wird, beträgt 96 Stunden, wodurch diese Art der Alterung zwar wesentlich kostengünstiger als ein Fahrzeugdauerlauf ist, jedoch deutlich teurer als die Ofenalterung.One more realistic aging method of the type mentioned Engine exhaust is the so-called ZDAKW aging, in which the Catalyst with a defined load / speed collective on the engine, i.e. with engine exhaust, aged and depending on the intended installation location is acted upon with different but constant exhaust gas temperatures. With this aging, the demand for a more realistic, the actual Aging better corresponding aging on the one hand by the unburned Exhaust gas components and on the other hand by the dynamic engine operation Accounted for, mainly due to the fuel cut a common one Emptying and filling causes the oxygen storage of the catalyst. The duration of this Aging process, for that an engine test bench is required as an exhaust gas supplier is 96 hours, which makes this type of aging much cheaper than a vehicle endurance run, but significantly more expensive than the oven aging.

Aus der DE 100 57 082 A1 ist weiter ein Verfahren der eingangs genannten Art zum Altern eines Katalysators bekannt, bei dem Sekundärluft in ein Kraftstoff enthaltendes Abgas eingespritzt wird, um anschließend in einer Reaktionszone den Kraftstoff mit dem eingespritzten Sauerstoff umzusetzen und durch diese exotherme Umsetzung die Temperatur des Abgases auf 1000 bis 1300°C zu erhöhen, bevor es in den Katalysator eingeleitet wird. Da der Kraftstoff im Abgas vor dem Eintritt in den Katalysator mit der Sekundärluft umgesetzt wird, erfüllt dieses Verfahren jedoch nicht die Anforderung, dass im Katalysator im Wesentlichen die gleichen chemischen Alterungsvorgänge wie beim Dauerbetrieb ablaufen sollten.From the DE 100 57 082 A1 Further, a method of the type mentioned above for aging a catalyst is known in which secondary air is injected into a fuel-containing exhaust gas to then react in a reaction zone, the fuel with the injected oxygen and by this exothermic reaction, the temperature of the exhaust gas to 1000 to 1300th ° C before it is introduced into the catalyst. However, since the fuel in the exhaust gas is reacted with the secondary air prior to entering the catalyst, this method does not meet the requirement that essentially the same chemical aging processes should occur in the catalyst as in continuous operation.

Darüber hinaus ist aus der US 5,396,794 ein Verfahren zur Katalysatoralterung bekannt, bei dem der Betrieb eines die Abgase für die Katalysatoralterung liefernden Verbrennungsmotors während eines mehrere Tage lang dauernden Laufs durch Eingriff in das Motorsteuergerät mit einer bedienerdefinierten Impulsbreite gesteuert verändert wird. In dieser Druckschrift findet sich ein Hinweis darauf, dass Motorsteuerungsgeräte häufig so programmiert sind, dass die Injektoren ein veränderliches Luft/Kraftstoff-Verhältnis liefern, das um den stöchiometrischen Wert schwankt, weil dadurch die Leistungsfähigkeit des Katalysators verbessert werden kann. Jedoch wird bei derartig schnellen Schwankungen der Sauerstoffspeicher nur geringfügig entleert und wiederaufgefüllt. Zum anderen dient diese Vorgehensweise zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit des Katalysators und nicht zu dessen Alterung. Bei dem bekannten Alterungsverfahren werden nämlich die bedienerdefinierten Impulsbreiten so gewählt, dass der mittlere Wert des Abgases vom stöchiometrischen Wert weg verschoben und die zur Alterung des Katalysators angestrebte Verteilung der Abgase bereitgestellt wird, über die sich keine näheren Angaben finden.In addition, from the US 5,396,794 A method of catalyst aging is known in which the operation of a combustion engine delivering exhaust gases for catalyst aging is controlled during a multi-day run controlled by intervention in the engine control unit with a user defined pulse width. This document indicates that engine control units are often programmed so that the injectors provide a variable air / fuel ratio that varies by the stoichiometric value, as this may improve the performance of the catalytic converter. However, with such rapid fluctuations, the Oxygen storage tank only slightly emptied and refilled. On the other hand, this approach serves to improve the performance of the catalyst and not to its aging. Namely, in the known aging process, the user-defined pulse widths are selected such that the average value of the exhaust gas is shifted away from the stoichiometric value and the distribution of the exhaust gases aimed at aging the catalyst is provided, over which no further details can be found.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die zu seiner Durchführung erforderliche Zeit ohne einen Verzicht auf realistische, durch exotherme chemische Reaktionen innerhalb des Katalysators bedingte Alterungsvorgänge erheblich verkürzt werden kann.outgoing This is the object of the invention, a method of the type mentioned above to improve that to his execution required time without a waiver of realistic, by exothermic chemical reactions within the catalyst caused aging processes considerably shortened can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Sauerstoffgehalt des Abgases zyklisch verändert wird, um einen Sauerstoffspeicher des Katalysator abwechselnd mit Sauerstoff zu befüllen und wieder zu entleeren und durch eine bei der Entleerung frei werdende exotherme Reaktionsenergie die Alterung des Katalysators im Bereich der Erwärmung durch die Reaktionsenergie zu beschleunigen.These Task is inventively characterized solved, that an oxygen content of the exhaust gas is cyclically changed, around an oxygen storage of the catalyst alternately with oxygen to fill and to empty again and by an emptied in the emptying exothermic reaction energy the aging of the catalyst in the range the warming to accelerate by the reaction energy.

Das Abgas kann alternativ von einem Verbrennungsmotor oder bevorzugt von einem kostengünstigeren Brenner erzeugt werden, dessen jeweilige Abgaszusammensetzung so gesteuert wird, dass ein λ-Wert des Abgases abwechselnd größer und kleiner ist als 1. Dazu wird dem Verbrennungsmotor oder dem Brenner bevorzugt ein Kraftstoff/Luft-Gemisch zugeführt, das in periodischen Zyklen abwechselnd mager und fett eingestellt wird, beispielsweise durch eine entsprechend programmierte elektronische Steuerung eines Kraftstoffeinspritzsystems des Verbrennungsmotors oder des Brenners. Während der Verbrennung des mageren Kraftstoff/Luft-Gemischs besitzt das Abgas einen λ-Wert von > 1, d.h. einen Überschuss an Sauerstoff (O2), mit dem der Speicher des Katalysators solange befüllt wird, bis die Verbrennung des fetten Kraftstoff/Luft-Gemischs einsetzt. Das bei dessen Verbrennung erzeugte Abgas enthält einen Überschuss an unverbrannten Bestandteilen, wie insbesondere unverbrannten Kohlenwasserstoffen (HC) und Kohlenmonoxid (CO), jedoch nur geringen Sauerstoff (O2). Wenn dieses Abgas mit einem λ-Wert von < 1 in den Katalysator einströmt, wird ein Teil des im Sauerstoffspeicher gespeicherten Sauerstoffs (O2) in einer exothermen Reaktion katalytisch mit den unverbrannten Abgasbestandteilen umgesetzt, wobei der Sauerstoffspeicher des Katalysators zumindest teilweise entleert wird, bis erneut die Verbrennung des mageren Kraftstoff/Luft-Gemischs einsetzt und sich der Zyklus der Befüllung und Entleerung des Sauerstoffspeichers wiederholt. Die bei der exothermen Oxidation der unverbrannten Kohlenwasserstoffe + Kohlenmonoxide (HC+CO) frei werdende Reaktionsenergie führt im Bereich der Umsetzung zu einem erheblichen Anstieg der Temperatur im Katalysator. Es hat sich gezeigt, dass dieser Temperaturanstieg zusammen mit den im Umsetzungsbereich ab laufenden Reaktionen zu sehr realistischen Alterungsvorgängen führt, wobei die Alterung infolge des dauernden zyklischen Wechsels zwischen Entleerung und erneuter Befüllung sehr stark beschleunigt wird. In einem Zeitraum von weniger als 12 Stunden kann daher eine vergleichbare Alterung des Katalysators erzielt werden, wie bei einer ZDAKW-Alterung über einen Zeitraum von 96 Stunden.The exhaust gas may alternatively be generated by an internal combustion engine or preferably by a less expensive burner whose respective exhaust gas composition is controlled such that a λ-value of the exhaust gas is alternately greater and smaller than 1. For this, the internal combustion engine or the burner is preferably a fuel / air Mixed mixture is set alternately lean and rich in periodic cycles, for example, by a correspondingly programmed electronic control of a fuel injection system of the internal combustion engine or the burner. During the combustion of the lean fuel / air mixture, the exhaust gas has a λ value of> 1, ie an excess of oxygen (O 2 ), with which the storage of the catalyst is filled until the combustion of the rich fuel / air Mixed uses. The exhaust gas produced during its combustion contains an excess of unburned components, in particular unburned hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO), but only low oxygen (O 2 ). When this exhaust gas with a λ value of <1 flows into the catalyst, a portion of the oxygen (O 2 ) stored in the oxygen storage is catalytically reacted in an exothermic reaction with the unburned exhaust gas components, wherein the oxygen storage of the catalyst is at least partially emptied until the combustion of the lean fuel / air mixture is restarted and the cycle of filling and emptying the oxygen storage repeated. The reaction energy liberated during the exothermic oxidation of the unburned hydrocarbons + carbon monoxides (HC + CO) leads to a considerable increase in the temperature in the catalyst in the reaction area. It has been found that this temperature increase, together with the reactions starting in the reaction range, leads to very realistic aging processes, the aging being greatly accelerated as a result of the continuous cyclic change between emptying and refilling. Therefore, comparable aging of the catalyst can be achieved over a period of less than 12 hours, such as ZDAKW aging over a period of 96 hours.

Eine besonders starke Beschleunigung der Alterung wird erzielt, wenn der Sauerstoffspeicher bei jedem Zyklus mindestens zu 25 % und vorzugsweise zu mehr als 50 % entleert bzw. wieder befüllt wird. Bei einem Sauerstoffspeichervermögen des Katalysators von etwa 0,5 bis 2 g und einem Sauerstoff-Eintrag bzw. Austrag pro Zyklus von 0,5 bis 2 g Sauerstoff/Sekunde beträgt die Frequenz der zyklischen Schwankungen des λ-Werts des Abgases vorzugsweise 0,5 bis 2 Hz, entsprechend einer Periodendauer von 2 bis 0,5 Sekunden, die zweckmäßig über die gesamte Alterungszeit hinweg im Wesentlichen nicht verändert wird, um eine gleichbleibende Alterung zu gewährleisten. Der oben angegebene Sauerstoff-Eintrag berechnet sich aus dem Produkt der durch den Katalysator hindurchgeleiteten Abgasmenge pro Zeiteinheit und dem Sauerstoffgehalt im Abgas, multipliziert mit dem Quotienten aus der Molmasse des Sauerstoffs und der Molmasse des Abgases und kann somit durch Veränderung des Abgasdurchsatzes oder des Sauerstoffgehalts im Abgas gesteuert werden.A particularly strong acceleration of aging is achieved when the oxygen storage at each cycle at least 25% and preferably to more than 50% is emptied or refilled. At an oxygen storage capacity of Catalyst of about 0.5 to 2 g and an oxygen entry or Output per cycle of 0.5 to 2 g oxygen / second is the frequency the cyclic fluctuations of the λ-value of the exhaust gas is preferably 0.5 to 2 Hz, corresponding to one period from 2 to 0.5 seconds, which is appropriate over the entire aging period essentially not changed is to ensure a consistent aging. The above Oxygen entry is calculated from the product of the passed through the catalyst Amount of exhaust per unit time and the oxygen content in the exhaust gas, multiplied with the quotient of the molecular weight of the oxygen and the molecular weight of the exhaust gas and can thus by changing the exhaust gas flow rate or the oxygen content in the exhaust gas can be controlled.

Die Schwankungen des Sauerstoffgehalts im Abgas, und damit die Schwankungen von dessen λ-Wert, sollten ebenfalls eine im Wesentlichen gleichbleibende Amplitude aufweisen, um eine gleichbleibende Alterung zu gewährleisten, und sollten in jedem Zyklus λ-Werte zwischen 0,7 und 3 und vorzugsweise zwischen 0,75 und 1,4 betragen, um die Zykluszeit für die Entleerung bzw. Wiederbefüllung des Sauerstoffspeichers so weit wie möglich zu verkürzen.The Fluctuations in the oxygen content in the exhaust gas, and thus the fluctuations of its λ value, should also have a substantially constant amplitude to ensure consistent aging, and should have λ values in each cycle between 0.7 and 3 and preferably between 0.75 and 1.4, around the cycle time for the emptying or refilling of the oxygen storage as much as possible.

Mit dem erfindungsgemäßen Alterungsverfahren kann darüber hinaus gezielt eine bevorzugte HC-Alterung oder eine bevorzugte NOx-Alterung des Katalysators erreicht werden, indem entweder vorrangig der zuerst mit dem Abgas beaufschlagte vordere Bereich des Katalysators oder vorrangig der hintere Bereich des Katalysators gealtert wird. Mit der sogenannten HC-Alterung kann die Erhöhung der Light-Off-Temperatur über die Lebensdauer des Katalysators ermittelt werden, das heißt die alterungsbedingte Erhöhung der Temperatur, bei welcher der Katalysator nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs aktiviert wird und mit der katalytischen Umsetzung von unverbrannten Kohlenwasserstoffen beginnt. Zur Ermittlung dieses Anstiegs der Light-Off-Temperatur über die Betriebszeit des Katalysators wird bevorzugt der vordere Bereich des Katalysators gealtert, indem gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung er Erfindung die axiale Eindringtiefe des Sauerstoffs in den Katalysator durch eine kürzere Periodendauer des Zyklus der Entleerung und Wiederbefüllung des Sauerstoffspeichers auf das vordere Drittel oder die vordere Hälfte des Katalysators begrenzt wird. Umgekehrt bewirkt eine längere Periodendauer, dass der Sauerstoff bei jedem Zyklus tiefer in den Katalysator eindringt, wodurch dieser über seine gesamte Länge gleichmäßiger gealtert und eine starke alterungsbedingte Schädigung im vorderen Teil des Katalysators vermieden ist.In addition, with the aging process according to the invention, a preferential HC aging or preferential NO x aging of the catalyst can be attained by either primarily the front area of the catalyst initially charged with the exhaust gas or preferably the first one tere range of the catalyst is aged. With the so-called HC aging, the increase in the light-off temperature over the life of the catalyst can be determined, that is, the age-related increase in temperature at which the catalyst is activated after a cold start of the internal combustion engine of the motor vehicle and with the catalytic conversion of unburned hydrocarbons begins. To determine this increase in the light-off temperature over the operating time of the catalyst, the front region of the catalyst is preferably aged by, according to an advantageous embodiment of the invention, the axial penetration depth of the oxygen into the catalyst by a shorter period of the cycle of emptying and refilling the Oxygen storage is limited to the front third or the front half of the catalyst. Conversely, a longer period of time causes the oxygen to penetrate deeper into the catalyst at each cycle, making it more uniform over its entire length and avoiding severe aging damage to the front of the catalyst.

Darüber hinaus ist es mit dem erfindungsgemäßen Alterungsverfahren weiter möglich, die Alterung bei unterschiedlichen mittleren Sauerstoffbeladungszuständen des Katalysators durchzuführen, so dass neben der temperaturbedingten Alterung des Katalysators infolge seiner exothermen Aufheizung bei der Umsetzung von unverbrannten Abgasbestandteilen mit Sauerstoff auch noch die chemische Alterung aufgrund einer Oxidation der Edelmetallbeschichtung des Katalysators in Abhängigkeit vom mittleren Sauerstoffgehalt des Sauerstoffspeichers ermittelt werden kann. Zur Ermittlung der Alterung bei hoher mittlerer Beladung des Sauerstoffspeichers mit Sauerstoff wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der gemittelte λ-Wert des Abgases während seiner zyklischen Veränderung auf einen Wert eingestellt, der größer ist als 1, während er zur Ermittlung der Alterung bei einer geringen mittleren Sauerstoffbeladung auf einen Wert kleiner 1 eingestellt wird.Furthermore it is with the aging process of the invention further possible, the aging at different mean oxygen loading conditions of the Perform catalyst, so that in addition to the temperature-induced aging of the catalyst due to its exothermic heating during the conversion of unburned Exhaust gas components with oxygen also the chemical aging due to oxidation of the precious metal coating of the catalyst dependent on determined from the mean oxygen content of the oxygen storage can be. To determine the aging at high average load the oxygen storage with oxygen is according to a further advantageous embodiment the averaged λ value of the exhaust gas during his cyclical change set to a value greater than 1 while he is to determine the aging at a low average oxygen loading is set to a value less than 1.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to some shown in the drawing embodiments explained in more detail. It demonstrate:

1a und b: eine schematische Darstellung von zwei Einrichtungen zur Alterung von Kraftfahrzeugkatalysatoren mit einem Verbrennungsmotor bzw. einem Brenner zur Abgaserzeugung; 1a and b: a schematic representation of two devices for the aging of motor vehicle catalysts with an internal combustion engine or a burner for producing exhaust gas;

die 2a bis 2d: Kurvenverläufe bei einer bevorzugten HC-Alterung des Katalysators aus 1, wobei 2a die zyklische Schwankung des λ-Werts des durch den Katalysator hindurchgeleiteten Abgases zeigt, 2b die zyklische Schwankung der Sauerstoffbeladung des Katalysators zeigt, 2c die Abgastemperatur über die Länge des Katalysators bzw. des Strömungswegs des Abgases im Katalysator zeigt, und 2d den Gehalt des Abgases an unverbrannten Kohlenwasserstoffen über die Länge des Katalysators bzw. des Strömungswegs des Abgases im Katalysator zeigt;the 2a to 2d : Curves with a preferred HC aging of the catalyst 1 , in which 2a the cyclic variation of the λ value of the exhaust gas passed through the catalyst, 2 B shows the cyclic variation of the oxygen loading of the catalyst, 2c shows the exhaust gas temperature over the length of the catalyst or the flow path of the exhaust gas in the catalyst, and 2d shows the content of the exhaust gas of unburned hydrocarbons over the length of the catalyst or the flow path of the exhaust gas in the catalyst;

die 3a bis 3d: Kurvenverläufe bei einer bevorzugten NOx-Alterung des Katalysators aus 1, wobei 3a die zyklische Schwankung des λ-Werts des durch den Katalysator hindurchgeleiteten Abgases zeigt, 3b die zyklische Schwankung der Sauerstoffbeladung des Katalysators zeigt, 3c die Abgastemperatur über die Länge des Katalysators bzw. des Strömungswegs des Abgases im Katalysator zeigt, und 3d den Gehalt des Abgases an unverbrannten Kohlenwasserstoffen über die Länge des Katalysators bzw. des Strömungswegs des Abgases im Katalysator zeigt;the 3a to 3d : Curves in a preferred NO x aging of the catalyst 1 , in which 3a the cyclic variation of the λ value of the exhaust gas passed through the catalyst, 3b shows the cyclic variation of the oxygen loading of the catalyst, 3c shows the exhaust gas temperature over the length of the catalyst or the flow path of the exhaust gas in the catalyst, and 3d shows the content of the exhaust gas of unburned hydrocarbons over the length of the catalyst or the flow path of the exhaust gas in the catalyst;

die 4a bis 4d: Kurvenverläufe bei einer Alterung mit hoher mittlerer Sauerstoffbeladung des Katalysators aus 1, wobei 4a die zyklische Schwankung des λ-Werts des durch den Katalysator hindurchgeleiteten Abgases zeigt, 4b die zyklische Schwankung der Sauerstoffbeladung des Katalysators zeigt, 4c die Abgastemperatur über die Länge des Katalysators bzw. des Strömungswegs des Abgases im Katalysator zeigt, und 4d den Gehalt des Abgases an unverbrannten Kohlenwasserstoffen über die Länge des Katalysators bzw. des Strömungswegs des Abgases im Katalysator zeigt; the 4a to 4d : Curves during aging with high mean oxygen loading of the catalyst 1 , in which 4a the cyclic variation of the λ value of the exhaust gas passed through the catalyst, 4b shows the cyclic variation of the oxygen loading of the catalyst, 4c shows the exhaust gas temperature over the length of the catalyst or the flow path of the exhaust gas in the catalyst, and 4d shows the content of the exhaust gas of unburned hydrocarbons over the length of the catalyst or the flow path of the exhaust gas in the catalyst;

die 5a bis 5d: Kurvenverläufe bei einer Alterung mit geringer mittlerer Sauerstoffbeladung des Katalysators aus 1, wobei 5a die zyklische Schwankung des λ-Werts des durch den Katalysator hindurchgeleiteten Abgases zeigt, 5b die zyklische Schwankung der Sauerstoffbeladung des Katalysators zeigt, 5c die Abgastemperatur über die Länge des Katalysators bzw. des Strömungswegs des Abgases im Katalysator zeigt, und 5d den Gehalt des Abgases an unverbrannten Kohlenwasserstoffen über die Länge des Katalysators bzw. des Strömungswegs des Abgases im Katalysator zeigt;the 5a to 5d : Curves during aging with low mean oxygen loading of the catalyst 1 , in which 5a the cyclic variation of the λ value of the exhaust gas passed through the catalyst, 5b shows the cyclic variation of the oxygen loading of the catalyst, 5c shows the exhaust gas temperature over the length of the catalyst or the flow path of the exhaust gas in the catalyst, and 5d shows the content of the exhaust gas of unburned hydrocarbons over the length of the catalyst or the flow path of the exhaust gas in the catalyst;

6: einen Kurvenverlauf der Katalysatorgüte über die Alterungszeit bei dem Katalysator aus 1 im Vergleich mit der Katalysatorgüte eines durch ZDAKW-Alterung über 96 Stunden gealterten Katalysators. 6 : a curve of the catalyst grade over the aging time in the catalyst 1 compared to the catalyst grade of a catalyst aged by ZDAKW aging for 96 hours.

Die in 1a und b dargestellten Einrichtungen zur Alterung von Kraftfahrzeugkatalysatoren bestehen im Wesentlichen aus einem Verbrennungsmotor 2 bzw. einem Brenner 4, in dem ein flüssiger oder gasförmiger Kraftstoff 6 oder Brennstoff 8 mit Umgebungsluft 10 verbrannt wird, um ein Abgas 12 zu erzeugen, das anschließend durch einen zu Untersuchungszwecken zu alternden Katalysator 14 hindurchgeleitet wird. Die Einrichtungen umfassen weiter eine Steuerung 16, mit dem sich das Kraftstoff/Luft-Verhältnis des von einem Einspritzsystem 18 in den Verbrennungsmotor 2 eingespritzten Kraftstoff/Luft-Gemischs bzw. die Menge des zur Umgebungsluft 10 in den Brenner 4 zudosierten Brennstoffs 8 und damit das Brennstoff/Luft-Verhältnis im Brenner 4 gesteuert verändern lässt.In the 1a and b illustrated devices for the aging of motor vehicle catalysts consist essentially of a combustion engine 2 or a burner 4 in which a liquid or gaseous fuel 6 or fuel 8th with ambient air 10 is burned to an exhaust 12 subsequently to be catalyzed by an investigational catalyst 14 is passed through. The devices further include a controller 16 , which determines the fuel / air ratio of an injection system 18 in the internal combustion engine 2 injected fuel / air mixture or the amount of the ambient air 10 in the burner 4 metered fuel 8th and thus the fuel / air ratio in the burner 4 controlled change.

Um den Katalysator 14 mittels des Motor- oder Brennerabgases 12 schneller zu altern, wird das Kraftstoff- bzw. Brennstoff/Luft-Verhältnis des in den Motor 2 bzw. Brenner 4 zugeführten Kraftstoff- bzw. Brennstoff/Luft-Gemischs mit Hilfe der Steuerung 16 in kurzen Zeitabständen mit einer Periodendauer von etwa 0,5 bis 2 Sekunden zyklisch verändert. Dabei wird abwechselnd ein mageres bzw. fettes Kraftstoff- bzw. Brennstoff/Luft-Gemisch eingespritzt, dessen λ-Wert abwechselnd größer bzw. kleiner ist als 1, wie in 2a, 3a, 4a und 5a dargestellt. Die Amplitude des λ-Werts wird während der Alterung des Katalysators 14 im Wesentli chen konstant gehalten, so dass sich für den zeitlichen Verlauf des λ-Werts eine Rechteckkurve ergibt.To the catalyst 14 by means of the engine or burner exhaust gas 12 Aging faster is the fuel or fuel / air ratio of the engine 2 or burner 4 supplied fuel or fuel / air mixture by means of the controller 16 Cyclically changed at short intervals with a period of about 0.5 to 2 seconds. In this case, a lean or rich fuel or fuel / air mixture is injected alternately, the λ value alternately greater or smaller than 1, as in 2a . 3a . 4a and 5a shown. The amplitude of the λ value is determined during the aging of the catalyst 14 essentially kept constant, so that there is a rectangular curve for the time course of the λ value.

Die Dauer der Zeiträume T1, in denen ein mageres Gemisch eingespritzt wird, ist kleiner als die Dauer der Zeiträume T2, in denen ein fettes Gemisch eingespritzt wird, so dass die Maxima der Rechteckkurve etwas schmaler als deren Minima sind.The Duration of the periods T1, in which a lean mixture is injected, is smaller as the duration of the periods T2, in which a rich mixture is injected, so that the maxima the rectangle curve is slightly narrower than their minimums.

Wenn das magere Abgas mit einem λ-Wert größer als 1 in den Katalysator 14 zugeführt wird, wird ein Sauerstoffspeicher OSC des Katalysators 14 befüllt, indem die Menge des im Katalysator 14 gespeicherten Sauerstoffs O2 vergrößert wird. Wenn hingegen das fette Abgas mit einem λ-Wert kleiner als 1 in den Katalysator 14 zugeführt wird, wird im Katalysator 14 gespeicherter Sauerstoff O2 umgesetzt, um damit unverbrannte Abgasbestandteile, wie unverbrannte Kohlenwasserstoffe HC oder Kohlenmonoxid CO katalytisch zu oxidieren. Bei der Freisetzung des Sauerstoffs O2 wird der Sauerstoffspeicher OSC des Katalysators 14 teilweise oder ganz entleert, wie in den 2b, 3b, 4b, 5b dargestellt. Die Befüllung bzw. Entleerung des Sauerstoffspeichers erfolgt dabei in Form einer Sägezahnkurve mit kürzeren ansteigenden Flanken und längeren abfallenden Flanken. Dabei fallen die Minima der im Sauerstoffspeicher OSC gespeicherten Sauerstoffmenge mit den ansteigenden Flanken der Rechteckkurve des λ-Werts zusammen, d.h. dem Zeitpunkt der Umstellung auf ein mageres Gemisch, während ihre Maxima mit der abfallenden Flanke der Rechteckkurve des λ-Werts zusammenfallen, d.h. dem Zeitpunkt der Umstellung auf ein fettes Gemisch, so dass die Dauer der Zeiträume T1 für die Befüllung des Speichers OSC kürzer als die Dauer der Zeiträume T2 für die Entleerung des Speichers OSC ist.If the lean exhaust gas with a λ value greater than 1 in the catalyst 14 is supplied, an oxygen storage OSC of the catalyst 14 filled by the amount of catalyst in the catalyst 14 stored oxygen O 2 is increased. If, however, the rich exhaust gas with a λ value less than 1 in the catalyst 14 is fed, is in the catalyst 14 stored oxygen O 2 reacted to catalytically oxidize unburned exhaust gas constituents, such as unburned hydrocarbons HC or carbon monoxide CO. When the oxygen O 2 is released, the oxygen storage OSC of the catalyst becomes 14 partially or completely emptied, as in the 2 B . 3b . 4b . 5b shown. The filling or emptying of the oxygen storage takes place in the form of a sawtooth curve with shorter rising edges and longer sloping edges. In this case, the minima of the oxygen quantity stored in the oxygen storage OSC coincide with the rising edges of the rectangular curve of the λ value, ie the time of conversion to a lean mixture, while their maxima coincide with the falling edge of the rectangular curve of the λ value, ie the time the switch to a rich mixture, so that the duration of the periods T1 for the filling of the memory OSC is shorter than the duration of the periods T2 for the emptying of the memory OSC.

Die katalytische Oxidation der unverbrannten Abgasbestandteile HC und CO in dem aus dem fetten Gemisch erzeugten Abgas mit dem während jeder Entleerung des Sauerstoffspeichers OSC aus diesem freigesetzte Sauerstoff O2 verläuft exotherm, wodurch die Temperatur T des Abgases 12 und damit auch die Tempe ratur des Katalysators 14 im Bereich der Umsetzung ansteigt, wie am besten in den 2c, 3c, 4c und 5c dargestellt.The catalytic oxidation of the unburned exhaust gas constituents HC and CO in the exhaust gas produced from the rich mixture with the oxygen O 2 released therefrom during each emptying of the oxygen reservoir OSC is exothermic, whereby the temperature T of the exhaust gas 12 and thus the temperature of the catalyst 14 in the area of implementation, as best in the 2c . 3c . 4c and 5c shown.

Je nachdem, ob man die Periodendauer T1 + T2 eines vollständigen Zyklus einer Befüllung und Entleerung des Sauerstoffspeichers OSC größer oder kleiner wählt, dringt der im Abgas des mageren Gemischs enthaltene Sauerstoff O2 weiter oder weniger weit in den Katalysator 14 ein, was sich in den 2c, 3c, 4c und 5c daran zeigt, in welchen Bereichen des Katalysators 14 die Temperatur T infolge der katalytischen Umsetzung ansteigt. Während bei der Kurve in 3c mit einer größeren Periodendauer des vollständigen Zyklus die Temperatur T über die gesamte Länge L des aktiven Mittelteils des Katalysators 14 ansteigt, steigt die Temperaturkurve in 2c nur in der vorderen Hälfte des aktiven Mittelteils des Katalysators 14 an und bleibt dann konstant bzw. nimmt wieder allmählich ab, was anzeigt, dass in der hinteren Hälfte des aktiven Mittelteils des Katalysators 14 im Wesentlichen keine exothermen Reaktionen mehr stattfinden.Depending on whether one selects the period T1 + T2 of a complete cycle of filling and emptying of the oxygen storage OSC larger or smaller, the oxygen contained in the exhaust gas of the lean mixture O 2 penetrates further or less far into the catalyst 14 one thing in the 2c . 3c . 4c and 5c It shows in which areas of the catalyst 14 the temperature T increases as a result of the catalytic reaction. While at the turn in 3c with a greater period of the complete cycle, the temperature T over the entire length L of the active central portion of the catalyst 14 rises, the temperature curve rises in 2c only in the front half of the active center part of the catalyst 14 and then remains constant or gradually decreases again, indicating that in the back half of the active center portion of the catalyst 14 essentially no more exothermic reactions take place.

Dieser Effekt wird ausgenutzt, um durch eine verhältnismäßig kurze Periodendauer T1 + T2 der Zyklen eine Alterung bevorzugt im vorderen Teil des Katalysators 14 zu bewirken, d.h. eine sogenannte HC-Alterung, mit der sich der alterungsbedingte Anstieg der Light-Off-Temperatur des Katalysators 14 ermitteln lässt, bzw. durch eine verhältnismäßig lange Periodendauer T1 + T2 der Zyklen eine Alterung über die gesamte wirksame Länge L des Katalysators 14 zu bewirken, d.h. eine sogenannte NOx-Alterung, bei der die alterungsbedingte Schädigung des vorderen Teils des Katalysators 14 geringer ist und demzufolge weniger stark als Störfaktor berücksichtigt werden muss.This effect is exploited in order to prevent aging in the front part of the catalyst by a relatively short period T1 + T2 of the cycles 14 to effect, ie a so-called HC aging, with the aging-related increase in the light-off temperature of the catalyst 14 can be determined, or by a relatively long period T1 + T2 of the cycles aging over the entire effective length L of the catalyst 14 to effect, ie a so-called NO x aging, in which the aging-related damage to the front part of the catalyst 14 is less and therefore less as a disturbing factor must be considered.

Je nachdem, ob die Rechteckkurve des λ-Werts um einen Mittelwert schwankt, der gleich 1 bzw. größer oder kleiner ist als 1, ist die mittlere Beladung des Sauerstoffspeichers OSC unterschiedlich groß. Während 2b bei einem mittleren λ-Wert von 1 (2a) einen Sauerstoffspeicher OSC mit einer mittelgroßen mittleren Speicherbeladung zeigt, zeigt 4b bei einem mittleren λ-Wert > 1 (4a) einen Speicher mit hoher mittlerer Speicherbeladung und 5b bei einem mittleren λ-Wert < 1 (5a) einen Speicher mit geringer mittlerer Speicherbeladung.Depending on whether the rectangular curve of the λ value fluctuates around an average which is equal to 1 or greater or smaller than 1, the average load of the oxygen storage device OSC is different in size. While 2 B at a mean λ value of 1 ( 2a ) shows an oxygen storage OSC with a medium-sized medium storage load 4b at a mean λ value> 1 ( 4a ) a memory with a high average memory load and 5b at a mean λ-value <1 ( 5a ) a memory with a low average memory load.

Dieser Effekt kann ausgenutzt werden, um neben der temperaturbedingten Alterung des Katalysators auch noch dessen chemische Alterung bei unterschiedlich starker Oxidation der Edelmetalle im Katalysator zu ermitteln, da sich in Abhängigkeit von der mittleren Speicherbeladung des Katalysators auch der Gehalt an HC in dem aus dem Katalysator 14 austretenden Abgas (2d, 4d und 5d) verändert, wobei er bei einer hohen mittleren Speicherbeladung am geringsten ist.This effect can be exploited to determine not only the temperature-induced aging of the catalyst but also its chemical aging at different levels of oxidation of the noble metals in the catalyst, as a function of the average storage load of the catalyst and the content of HC in the from the catalyst 14 exiting exhaust gas ( 2d . 4d and 5d ), being lowest at a high average memory load.

6 zeigt einen Kurvenverlauf der Katalysatorgüte des Katalysators 14 bei dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Alterungsverfahren über eine Alterungszeit von 11 bis 12 Stunden, wobei die durchgezogene Linie die Messwerte der Katalysatorgüte und die unterbrochene Linie eine Approximation dieser Messwerte über die Alterungszeit zeigt. Die strichpunktierte Linie zeigt im Vergleich dazu die Katalysatorgüte eines durch ZDAKW-Alterung über einen Zeitraum von 96 Stunden gealterten Katalysators. Man kann sehen, dass mit dem erfindungsgemäßen Alterungsverfahren bereits nach etwa 9 Stunden dieselbe Katalysatorgüte erreicht wird, wie mit der ZDAKW-Alterung nach 96 Stunden. 6 shows a curve of the catalyst quality of the catalyst 14 in the previously described aging process according to the invention over an aging time of 11 to 12 hours, wherein the solid line shows the measured values of the catalyst quality and the broken line shows an approximation of these measured values over the aging time. The dot-dash line, in comparison, shows the catalyst grade of catalyst aged by ZDAKW aging over a period of 96 hours. It can be seen that the same catalyst quality is achieved with the aging process according to the invention after about 9 hours, as with the ZDAKW aging after 96 hours.

Claims (15)

Verfahren zur Alterung eines Katalysators, bei dem ein Abgas mit wechselnder Zusammensetzung durch den Katalysator hindurchgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sauerstoffgehalt des Abgases (12) zyklisch verändert wird, um einen Sauerstoffspeicher (OSC) des Katalysator (14) abwechselnd mit Sauerstoff (O2) zu befüllen und wieder zu entleeren und durch eine bei der Entleerung frei werdende exotherme Reaktionsenergie die Alterung des Katalysators (14) im Bereich der Erwärmung durch die Reaktionsenergie zu beschleunigen.Process for aging a catalytic converter, in which an exhaust gas of varying composition is passed through the catalytic converter, characterized in that an oxygen content of the exhaust gas ( 12 ) is cyclically changed to an oxygen storage (OSC) of the catalyst ( 14 ) alternately with oxygen (O 2 ) to fill and emptied again and by an exothermic release during the exothermic reaction energy aging of the catalyst ( 14 ) in the area of heating by the reaction energy to accelerate. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein λ-Wert des Abgases (12) zyklisch zwischen zwei Werten verändert wird, von denen der eine größer und der andere kleiner ist als 1.A method according to claim 1, characterized in that a λ value of the exhaust gas ( 12 ) is cyclically changed between two values, one larger and one smaller than 1. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwankungen des λ-Werts zwischen 0,7 und 3 und vorzugsweise zwischen 0,75 und 1,4 betragen.Method according to claim 1 or 2, characterized that the fluctuations of the λ value between 0.7 and 3 and preferably between 0.75 and 1.4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der gemittelte λ-Wert 1 beträgt.Method according to claim 3, characterized that the averaged λ value 1 amounts to. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der gemittelte λ-Wert größer als 1 ist.Method according to claim 3, characterized that the averaged λ value greater than 1 is. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der gemittelte λ-Wert kleiner als 1 ist.Method according to claim 3, characterized that the averaged λ value is less than 1. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zyklische Veränderung des Sauerstoffgehalts des Abgases (12) mit einer im Wesentlichen gleichbleibenden Frequenz erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the cyclic change of the oxygen content of the exhaust gas ( 12 ) is performed at a substantially constant frequency. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der zyklischen Veränderung zwischen 0,1 und 5 Hz, vorzugsweise zwischen 0,5 und 2 Hz beträgt.Method according to claim 7, characterized in that that the frequency of the cyclic change between 0.1 and 5 Hz, preferably between 0.5 and 2 Hz. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoffgehalt des Abgases (12) mit einer höheren Frequenz verändert wird, wenn eine HC-Alterung des Katalysators (10) bevorzugt wird, und mit einer niedrigeren Frequenz verändert wird, wenn eine NOx-Alterung bevorzugt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the oxygen content of the exhaust gas ( 12 ) is changed at a higher frequency when HC aging of the catalyst ( 10 ), and is changed at a lower frequency when NO x aging is preferred. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoffgehalt des Abgases (12) mit einer im Wesentlichen konstanten Amplitude verändert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the oxygen content of the exhaust gas ( 12 ) is changed at a substantially constant amplitude. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoffspeicher (OSC) des Katalysators (14) weniger stark mit Sauerstoff (O2) befüllt und wieder entleert wird, wenn eine HC-Alterung des Katalysators (14) bevorzugt wird, und stärker mit Sauerstoff (O2) befüllt und wieder entleert wird, wenn eine NOx-Alterung bevorzugt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the oxygen storage (OSC) of the catalyst (OSC) 14 ) is less strongly filled with oxygen (O 2 ) and emptied again, if a HC aging of the catalyst ( 14 ), and is more strongly filled with oxygen (O 2 ) and emptied again when NO x aging is preferred. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas (12) von einem Verbrennungsmotor (2) erzeugt wird, dessen Abgaszusammensetzung gesteuert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas ( 12 ) from an internal combustion engine ( 2 ) whose exhaust gas composition is controlled. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas (12) von einem Brenner (4) erzeugt wird, dessen Abgaszusammensetzung gesteuert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas ( 12 ) from a burner ( 4 ) whose exhaust gas composition is controlled. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verbrennungsmotor (2) oder dem Brenner (4) abwechselnd ein mageres bzw. fettes Kraftstoff/Luft-Gemisch zugeführt wird.Method according to claim 6 or 7, characterized in that the internal combustion engine ( 2 ) or the burner ( 4 ) alternately a lean or rich fuel / air mixture is supplied. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas (12) bis zum Abschluss der Alterung über einen Zeitraum von weniger als 15 Stunden und vorzugsweise von weniger als 12 Stunden durch den Katalysator (14) hindurchgeleitet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas ( 12 ) until completion of aging for less than 15 hours and preferably less than 12 hours through the catalyst ( 14 ) is passed.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006066836A1 (en) * 2004-12-21 2006-06-29 Umicore Ag & Co. Kg Method for producing a flow of hot combustion exhaust gases with a settable temperature, apparatus for carrying out the method, and use of the combustion exhaust gases for specifically aging catalytic converters
WO2007064991A3 (en) * 2005-12-01 2007-07-19 Basf Catalysts Llc Test methods for simulating fcc regenerator catalysis and catalyst deactivation
CN104400831A (en) * 2014-11-12 2015-03-11 珠海众汇通自动化设备有限公司 Full-automatic continuous punching and cutting punch
FR3085751A1 (en) * 2018-09-07 2020-03-13 Renault S.A.S SYSTEM AND METHOD FOR DEGRADATION OF A GAS EFFLUENT TREATMENT MEMBER OF AN EXHAUST LINE OF A CONTROLLED IGNITION INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5396794A (en) * 1993-04-05 1995-03-14 Applied Computer Engineering, Inc. Engine catalyst aging system and method for aging catalyst
GB2356826A (en) * 1999-12-01 2001-06-06 Jaguar Cars Method and apparatus for ageing a catalyst
DE19843461C2 (en) * 1997-10-01 2002-01-24 Ford Global Tech Inc Process for computer-aided conditioning or aging of a catalytic converter for the exhaust system of a motor vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5396794A (en) * 1993-04-05 1995-03-14 Applied Computer Engineering, Inc. Engine catalyst aging system and method for aging catalyst
DE19843461C2 (en) * 1997-10-01 2002-01-24 Ford Global Tech Inc Process for computer-aided conditioning or aging of a catalytic converter for the exhaust system of a motor vehicle
GB2356826A (en) * 1999-12-01 2001-06-06 Jaguar Cars Method and apparatus for ageing a catalyst

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006066836A1 (en) * 2004-12-21 2006-06-29 Umicore Ag & Co. Kg Method for producing a flow of hot combustion exhaust gases with a settable temperature, apparatus for carrying out the method, and use of the combustion exhaust gases for specifically aging catalytic converters
US8678813B2 (en) 2004-12-21 2014-03-25 Umicore Ag & Co. Kg Method for producing a stream of hot combustion exhaust gases at a settable temperature, apparatus for carrying out the method and use of the combustion exhaust gases for the targeted ageing of catalysts
WO2007064991A3 (en) * 2005-12-01 2007-07-19 Basf Catalysts Llc Test methods for simulating fcc regenerator catalysis and catalyst deactivation
CN104400831A (en) * 2014-11-12 2015-03-11 珠海众汇通自动化设备有限公司 Full-automatic continuous punching and cutting punch
FR3085751A1 (en) * 2018-09-07 2020-03-13 Renault S.A.S SYSTEM AND METHOD FOR DEGRADATION OF A GAS EFFLUENT TREATMENT MEMBER OF AN EXHAUST LINE OF A CONTROLLED IGNITION INTERNAL COMBUSTION ENGINE

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