DE19724244A1

DE19724244A1 - Katalysator mit Sekundärluft-Zwischeneinleitung für Kleinmotoren

Info

Publication number: DE19724244A1
Application number: DE19724244A
Authority: DE
Inventors: Johann Zehetner
Original assignee: Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH
Current assignee: Vitesco Technologies Lohmar Verwaltungs GmbH
Priority date: 1997-06-09
Filing date: 1997-06-09
Publication date: 1998-12-10
Also published as: WO1998057051A1; TW356499B

Description

Die Erfindung betrifft einen Katalysator gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Reinigung eines Abgasstromes eines Kleinmotors gemäß Oberbegriff von Anspruch 13.

Kleinmotoren werden meistens im fetten Bereich des Kennfeldes betrieben, so daß im Abgas zum Teil erhebliche Mengen an unverbrannten Kohlen wasserstoffen, Kohlenmonoxid und ähnlichen umweltgefährdenden Substanzen vorhanden sind. Auch freier Sauerstoff befindet sich im Abgas. Daher spielt die effektive Reinigung von Abgasströmen insbesondere von Kleinmotoren eine besondere Rolle.

Um eine einigermaßen effektive katalytische Nachverbrennung unverbrannter Substanzen durchführen zu können, reicht insbesondere beim Betrieb eines Motors im fetten Bereich des Kennfeldes der im Abgas vorhandene freie Sauerstoff nicht aus. Bei bekannten Abgassystemen wurde daher vor dem Katalysator dem Abgasstrom noch etwas Sekundärluft zugeführt, um aus reichend Sauerstoff für die vollständige Verbrennung der im Abgas vorhan denen unverbrannten Bestandteile zur Verfügung zu haben. Der wesentliche Nachteil derartiger Systeme besteht darin, daß insbesondere der erste Teil des Katalysators hohen thermischen Belastungen ausgesetzt ist, da die bei der exothermen Reaktion im Katalysator freigesetzte Energie eben insbeson dere in diesem ersten Teil des Katalysators auftritt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen Katalysator und ein Verfahren zur Reinigung eines Abgasstromes von einem Kleinmotor zu schaffen mittels welchem die infolge der exothermen Reaktion freigesetzte Energie über den Katalysator gleichmäßiger verteilt wird, damit der Kataly sator insgesamt weniger belastet wird und länger aktiv bleibt.

Diese Aufgabe wird mit einem Katalysator mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 13 gelöst.

Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen definiert.

Gemäß der Erfindung weist der Katalysator, welcher zur Reinigung eines Abgasstromes insbesondere von einem Kleinmotor Anwendung findet, zu mindest einen Katalysator-Trägerkörper auf. Der eigentliche Katalysator besteht aus zumindest einer ersten und einer zweiten Stufe, wobei stromauf des Austritts aus der zweiten Stufe eine Zufuhr von Sekundärluft erfolgt. Es ist jedoch auch möglich, daß mehr als zwei Stufen des Katalysators vor gesehen sind, wobei dann eine Sekundärluftzufuhr vor dem Austritt des Abgasstromes aus der letzten Stufe erfolgt.

Der wesentliche Vorteil einer derartigen Anordnung, bei welcher die Sekun därluft nicht bereits vor der ersten Stufe des ersten Katalysators zugeführt wird, besteht darin, daß aufgrund des im Abgas nicht sehr reichlich vorhan denen freien Sauerstoffs die katalytische Reaktion in der ersten Stufe des Katalysators bzw. in dem ersten Teil der ersten Stufe des Katalysators relativ moderat erfolgt und je nach Art, Ort und Menge der zugeführten Sekundärluft eine entsprechende Vergleichmäßigung der exothermen Reaktion längs des gesamten Katalysators erzielt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die zugeführte Sekundärluft eine Kühlung erfolgt. Beide aufgeführten Vorteile führen dazu, daß der Katalysator, d. h. die beiden Stufen des Katalysators relativ gleichmäßig bezüglich der exothermen Reaktion beaufschlagt werden, so daß der Katalysator insgesamt weniger belastet wird und länger aktiv bleibt, d. h. eine höhere Standzeit aufweist. Damit ergeben sich auch unmittelbare deutliche wirtschaftliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Katalysatoren, bei welchen Sekundärluft vor dem Katalysator zugeführt wird.

Vorzugsweise erfolgt die Zufuhr der Sekundärluft über ein zwischen den beiden Stufen des Katalysators angeordnetes Zwischenstück, in welchen entsprechende Sekundärluft-Öffnungen vorgesehen sind. Diese Sekundärluft öffnungen sind vorzugsweise radial am Umfang des Zwischenstückes, vorzugsweise gleichmäßig beabstandet angeordnet. Ein derartiges Zwischen stück kann vorzugsweise auch mit einer Strömungsblende kombiniert sein.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Zwischenstück ein Abgasleitungs abschnitt, welcher die beiden Stufen miteinander verbindet. Die beiden Stufen sind dabei vorzugsweise in separaten Umhausungen angeordnet und bilden auf diese Weise einen Teil des gesamten Abgasleitungssystems. Das bedeutet, daß die Stufen separate, in entsprechenden Umhausungen bzw. Gehäusen angeordnete Katalysator-Trägerkörperteile darstellen.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Zwischenstück als ein Umlenkabschnitt ausgebildet, welches die erste Stufe mit der zweiten Stufe eines an sich einstückigen Katalysator-Trägerkörpers verbindet. Die so über den Umlenkabschnitt in Reihe geschalteten Stufen werden daher in jeweils unterschiedlicher Richtung durchströmt. Vorzugsweise ist ein derartiger Katalysator-Trägerkörper als zylindrischer Wabenkörper ausgebildet, dessen Zuström- und Abströmanschlüsse an diesem eigentlichen Katalysator-Träger körper so angebracht sind, daß dieser Katalysator-Trägerkörper bezüglich seiner Querschnittsfläche in einem Teil in eine Richtung und bezüglich der verbleibenden Querschnittsfläche in der dazu entgegengesetzten Richtung durchströmt wird.

Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Abmessun gen der Stufen und des Zwischenstückes so ausgebildet, daß die Strömungs bedingungen des Abgasstromes in dem Bereich, in welchem die Zufuhr der Sekundärluft erfolgt, ein ejektorartiges Ansaugen der Sekundärluft gewähr leisten. D.h. in dem Bereich der Zufuhr der Sekundärluft liegen hohe Strömungsgeschwindigkeiten und damit niedrige Drücke vor, so daß analog zu dem Prinzip einer Ejektor-Pumpe Sekundärluft über die in dem Zwi schenstück vorgesehenen jeweiligen Sekundärluft-Öffnungen angesaugt wird. Dies kann einerseits in einem Abgasleitungsabschnitt erfolgen, welcher zwischen den beiden Stufen im Abgasleitungssystem angeordnet ist, oder kann andererseits im Bereich des Umlenkabschnittes realisiert werden, wenn ein Teil des Katalysators-Trägerkörpers in die eine Richtung und nach erfolgter Umlenkung der andere Teil des Katalysator-Trägerkörpers in die dazu entgegengesetzte Richtung durchströmt wird.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, daß die Sekundärluft mittels einer Luftfördereinrichtung einblasbar ist. Die an sich bekannten Luftfördereinrichtungen wie z. B. ein Gebläse sind selbstverständ lich so auszulegen, daß entsprechend den Strömungs- und Druckverhältnissen des Abgasstromes im Bereich der Zufuhr der Sekundärluft eine für die gewünschte möglichst vollständige katalytische Umsetzung im Katalysator erforderliche Menge an Sekundärluft eingeblasen wird.

Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel erfolgt die Zufuhr der Sekundärluft über zumindest einen Teil des Durchströmweges der ersten Stufe. D.h. die Zufuhr der Sekundärluft erfolgt im wesentlichen kontinuier lich über die Länge der ersten Stufe des Katalysators von außen, welche auch aus Vorkat bezeichnet wird. Zweckmäßigerweise weist ein solcher Vorkat Strömungskanäle auf, welche es ermöglichen, daß die von außen zutretende Sekundärluft dem Abgasstrom, welcher in der Hauptdurchström richtung durch den Katalysator tritt, zugeführt wird. Prinzipiell ist jedoch auch möglich, daß die Zufuhr von Sekundärluft sowohl längs eines Teils der Durchströmlänge der ersten Stufe als auch in einem Abgasleitungsabschnitt zwischen der ersten und der zweiten Stufe erfolgt. Darüber hinaus ist es auch möglich, daß des weiteren Sekundärluft in einem Teil der zweiten Stufe ebenfalls längs der Durchströmlänge dieser zweiten Stufe analog zu der gemäß der ersten Stufe beschriebenen Art zugeführt bzw. erfolgt.

Vorzugsweise weist die Sekundärluft eine solche Temperatur auf, daß der Abgasstrom gekühlt wird. Vorzugsweise ist die Sekundärluft Umgebungsluft.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die erste Stufe im Abgasleitungsstrang angeordnet und stellt einen herkömmlichen Vorkat dar, wobei die zweite Stufe ein an den Abgasleitungsstrang ange schlossenes Zweikammersystem bildet. Dieses Zweikammersystem ist so aufgebaut, daß der eigentliche Katalysator-Trägerkörper ein Halteelement aufweist, welches den ansonsten keinen Zylindermantel oder äußeren Mantel aufweisenden Katalysator-Trägerkörper in einer stabilen Form hält. Diese zweite Stufe des Katalysators ist in einem Gehäuse angeordnet, wobei das Halteelement das Gehäuse in eine Zuströmkammer und einer Abströmkammer unterteilt. Der eigentliche Katalysator-Trägerkörper dieser zweiten Stufe durchdringt das Halteelement, so daß sich ein Teil des Katalysator-Träger körpers dieser zweiten Stufe in der Zuströmkammer und der verbleibende Teil in der Abströmkammer befindet.

Vorzugsweise ist der Katalysator-Trägerkörper in der zweiten Stufe ein Axialkatalysator mit Wabenstruktur. Es ist jedoch auch möglich, daß dieser Katalysator-Trägerkörper ein aus einem Folienpaket aufgebauter Radialkataly sator ist, welcher aus einer Vielzahl von streifenförmigen alternierend zuein ander verbundenen Folien besteht und zu einem Hohlkörper gewickelt ist, so daß Strömungskanäle in der Wabenstruktur entstehen, welche zumindest eine in senkrechter Richtung zur Längsachse weisende Richtungskomponente aufweisen, d. h. die Durchströmrichtung kann sowohl axial als auch radial als auch diagonal erfolgen kann.

Erfindungsgemäß ist das Verfahren zum Reinigen eines Abgasstromes von einem Kleinmotor mit zumindest zwei Stufen eines Katalysators durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:

a) der Abgasstrom wird zunächst in einer ersten Stufe eines Katalysators vorgereinigt, d. h. in einem Vorkat;
b) der Abgasstrom wird anschließend in einer zweiten Stufe des Katalysa tors endgereinigt, d. h. in dem eigentlichen Katalysator;
c) und vor Austritt des Abgasstromes aus der zweiten Stufe des Katalysa tors wird dem Abgasstrom Sekundärluft zugeführt.

Vorzugsweise wird die Sekundärluft zwischen der ersten und der zweiten Stufe zugeführt. Der Vorteil dabei ist, daß die erste Stufe aufgrund des Sauerstoffmangels nur eine relativ moderate exotherme Reaktion bewirkt und infolge der Sekundärluft in der zweiten Stufe die exotherme Reaktion eben falls relativ moderat ist, weil in der ersten Stufe bereits ein Teil der exo therme n katalytischen Reaktion abgelaufen ist.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Sekundär luft zumindest längs eines Teils des Durchströmweges des Abgasstromes durch die erste Stufe zugeführt. Die Sekundärluft wird dabei in der ersten Stufe so zugeführt, daß je nach Grad der exothermen Reaktion an den verschiedenen Stellen längs der Durchströmrichtung der ersten Stufe hinsicht lich der Belastung des Katalysators eine optimale exotherme Reaktion ge steuert werden kann.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Sekundärluft auf grund der herrschenden Störmungsbedingungen ejektorartig angesaugt.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbespiel wird die Sekundärluft eingeblasen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung; und

Fig. 3 einen Katalysator-Trägerkörper gemäß einem weiteren Ausführungs beispiel der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Katalysatoranordnung gemäß einem ersten Ausführungs beispiel der Erfindung dargestellt. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel weist der Katalysator eine erste Stufe 2 in Form eines Vorkats und eine zweite Stufe 3 auf. Die zweite Stufe 3 ist in Form einer Zweikammer anordnung in einem eine separate Umhausung 6 bildenden Gehäuse angeord net, in welchem ein Halteelement 14, welches den eigentlichen Katalysator-Träger körper 3 lage- und formstabil hält, die Umhausung 6 in eine Zu strömkammer 7 und eine Abströmkammer 8 unterteilt. Der zu reinigende Abgasstrom 1 gelangt von einem Motor 10, welcher nur prinzipiell angedeu tet ist, zu einem Abgasleitungsabschnitt 5. Dieser Abgasleitungsabschnitt 5 nimmt in seinem Innern die den Vorkat bildende erste Stufe 2 des Katalysa tors auf. In diesem Vorkat erfolgt eine erste katalytische Vorreinigung des Abgasstromes 1. Es handelt sich dabei um eine Vorreinigung, weil der im Abgas vorhandene ungebundene Sauerstoff nicht ausreichend ist, um bei einem Betrieb eines Motors im fetten Bereich des Kennfeldes vorhandene unverbrannte Bestandteile im Abgas vollständig katalytisch zu verbrennen.

Zwischen dem Abgasleitungsabschnitt 5 und der zweiten Stufe 3 des Kataly sators sind Sekundärluft-Öffnungen 9 vorgesehen, welche am Umfang einer Beilagscheibe ausgebildet sind. Diese Beilagscheibe ist einerseits an der das Gehäuse der zweiten Stufe 3 bildenden Umhausung 6 und andererseits am Abgasleitungsabschnitt 5 angeflanscht, wobei zwischen der Beilagscheibe und dem eigentlichen Flansch des Abgasleitungsabschnittes 5 eine Strömungs blende 11 angeordnet ist. Diese Strömungsblende 11 dient der Reduzierung des Durchströmquerschnittes und damit der Erhöhung der Strömungsge schwindigkeit, so daß beim Durchströmen des Abgasstromes 1 durch die Öffnung der Strömungsblende 11 über die Sekundärluft-Öffnungen 9 in der Beilagscheibe Sekundärluft ejoktorartig angesaugt und dem Abgasstrom 1 der zweiten Stufe 2 zugeführt wird.

Von dort gelangt der mit Sekundärluft 4 angereichterte Abgasstrom 1 in die Zuströmkammer 7 der zweiten Stufe 3 des Katalysators. Der eigentliche Katalysator-Trägerkörper 3 der zweiten Stufe ist von einem Halteelement 14 so gehalten, daß er in Schräganordnung dieses Halteelement 14 durchdringt. Dadurch befindet sich ein Teil des Katalysator-Trägerkörpers der zweiten Stufe 3 in der Zuströmkammer 7, während dessen zweiter Teil in die Abströmkammer 8 hineinragt. Der so angeordnete Katalysator-Trägerkörper der zweiten Stufe 3 kann als Radial- oder Axialkatalysator ausgebildet sein. Der mit Sekundärluft 4 angereicherte Abgasstrom 1 strömt in jedem Fall in den in die Zuströmkammer 7 ragenden Teil des Katalysator-Trägerkörpers der zweiten Stufe 3, worin die katalytische Reinigung erfolgt, wobei dabei wiederum eine exotherme Reaktion abläuft. Von dem in die Abströmkammer 6 hineinragenden Teil des Katalysator-Trägerkörpers der zweiten Stufe 3 strömt das katalytisch abgereinigte Abgas heraus und schließlich aus der Abströmkammer 8 über einen entsprechenden Auslaß zu einem ggf. vorhan denen weiteren Element des Abgasleitungssystems.

Über den Durchmesser der Strömungsblende 11 kann gezielt die Menge an angesaugter Sekundärluft beeinflußt werden. Über die Menge an eingesaugter Sekundärluft kann einerseits eine gewünschte Kühlwirkung erzielt und kann andererseits die im Katalysator-Trägerkörper der zweiten Stufe 3 ablaufende katalytische Reaktion zielgerichtet beeinflußt werden.

Im Falle eines Radialkatalysators ist der in dem Zweikammersystem 7, 8 schräg angeordnete Katalysator-Trägerkörper der zweiten Stufe 3 aus einer Vielzahl von streifenförmigen Folien aufgebaut. Diese Vielzahl von Folien bildet einen im wesentlichen flachen Folienpaketkörper, bei welchem jeweils benachbart zueinander angeordnete Folien an voneinander beabstandeten, alternierend zueinander versetzten Verbindungsstellen fest miteinander ver bunden sind. Wenn der im wesentlichen flache Folienpaketkörper, nachdem die einzelnen Folien in der angegebenen Weise miteinander verbunden worden sind, gestreckt wird, was beispielsweise auch bei einer Wickelung zu einem vorzugsweise rotationssymmetrischen Hohlkörper der Fall ist, so bildet sich eine Wabenstruktur aus, bei welcher die Strömungswege als Strömungskanäle mit zumindest einer in senkrechter Richtung zur Längsachse weisenden Richtungskomponente ausgebildet sind. Die Verbindungsstellen können dabei linienförmig oder flächenförmig ausgebildet sein. Wenn diese Verbindungsstellen im wesentlichen senkrecht zur Seitenlängsachse der streifenförmigen Folien verlaufen, ergeben sich Strömungskanäle in dem Hohlkörper, welche senkrecht zur Längsachse des Katalysator-Trägerkörpers verlaufen. Sind die Verbindungsstellen dagegen zur Seitenlängsachse der streifenförmigen Folien schräg angeordnet, so ergeben sich Strömungskanäle in der Wabenstruktur, welche sowohl eine Richtungskomponente in senkrech ter Richtung zur Längsachse als auch eine Richtungskomponente in axialer Richtung zur Längsachse aufweisen. Im Fall von flächenförmigen Verbin dungsstellen sind rechteckflächenförmige, dreieckflächenförmige oder trapezflä chenförmige Verbindungsstellen möglich.

Bei einem derartigen Katalysator-Trägerkörper bietet sich in Verbindung mit der im Zweikammersystem 7, 8 vorgesehenen Schräganordnung der Vorteil, daß die Zuströmfläche für den Abgasstrom 1 in den Katalysator-Trägerkörper der zweiten Stufe 3 erheblich vergrößert wird.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Bei diesen Ausführungsbeispiel wird die Sekundärluft nicht nach der ersten Stufe 2, dem Vorkat, sondern kontinuierlich im wesentlichen über die Länge des Durchströmweges der ersten Stufe 2 des Katalysators zugeführt. Die Gesamtkatalysatoranordnung gemäß Fig. 2 wird mittels eines Kühlwasser stromes 12 zwangsgekühlt. Der Abgasstrom 1 tritt in die erste Stufe 2 des Katalysators ein. Entlang der, in Strömungsrichtung gesehen, Längserstrec kung der ersten Stufe 2 wird Sekundärluft 4 zugeführt, mit welcher die Intensität der exothermen Reaktion, welche in der ersten Stufe 2 des Kataly sators auftritt, zielgerichtet beeinflußt wird. Über die Menge an zugeführter Sekundärluft 4 wird somit die Intensität der katalytischen Reaktion in der ersten Stufe 2 zielgerichtet beeinflußt.

Im Bereich des Austritts aus der ersten Stufe 2 ist eine Vorrichtung 13 für Heizung und Zündung zur Unterstützung des Kaltstarts des Katalysators vorgesehen.

Im Bereich der ersten Stufe 2 des Katalysators ist der Abgasstrom 1 durch solche engen Strömungsquerschnitte entlang von Sekundärluft-Öffnungen geführt, daß die Sekundärluft 4 ejoktorartig angesaugt wird und sich mit dem Abgasstrom 1 vor dem Eintritt in die erste Stufe 2 des Katalysators mischt.

Stromab vom Austritt aus der ersten Stufe 2 ist in dem Abgasleitungsab schnitt 5 ein Strömungsleitblech 15 vorgesehen, welches dazu dient, den Torbulenzgrad des Abgasstromes 1 vor dem Eintritt in die zweite Stufe 3 zu erhöhen. Diese zweite Stufe 3 des Katalysators schließt sich an den Abgasleitungsabschnitt 5 an. Die zweite Stufe 3, d. h. der die zweite Stufe repräsentierende Katalysators-Trägerkörper ist in der Umhausung 6 angeord net. Nach der Abreinigung des Abgasstromes 1 in der zweiten Stufe 3 verläßt das Abgas 1 die eigentliche Katalysatoranordnung zu ggf. vorhande nen weiteren Elemente des Abgassystems.

Der Vorteil bei dem beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel besteht unter anderem darin, daß die katalytische Reinigung im Hinblick auf die Energie freisetzung infolge der exothermen Reaktion in der ersten Stufe 2 zielge richtet beeinflußt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht auch darin, daß das zunächst fette Abgas ein sicheres Brennen und damit ein sicheres Ingangsetzen der katalytischen Reaktion in der ersten Stufe des Katalysators gewährleistet und anschließend das dann magere Gemisch vollständig um setzt. Damit ist der Katalysator insgesamt bezüglich der exothermen Reaktion gleichmäßiger belastet und bleibt daher länger aktiv, da exotherme Reak tionsspitzen durch die Menge an zielgerichtet zugeführter Sekundärluft beeinflußt werden kann.

In Fig. 3 ist ein Katalysator-Trägerkörper dargestellt, welcher in einer als Gehäuse 6 dienenden Ummantelung des eigentlichen Wabenkörpers angeord net ist. Dieser Katalysator-Trägerkörper ist zweigeteilt, indem ein oberer Teil, welcher eine erste Stufe 2 des Katalysators umfaßt, durch eine durch gehende Trennwand 16 von einer zweiten Stufe 3 des Katalysators abge trennt ist. Der Abgasstrom 1 strömt dabei in die erste Stufe 2 in einer definierten Richtung ein, wird in einer hinter der ersten Stufe 2 nicht darge stellten Umlenkkammer umgelenkt und tritt dort in die zweite Stufe 3 des Katalysators ein. Der Abgasstrom 1 in der zweiten Stufe 3 des Katalysators ist somit entgegengesetzt zu dem Abgasstrom 1 in der ersten Stufe 2 des Katalysators geführt. Die Sekundärluft 4 wird bei einem derartigen Ausfüh rungsbeispiel in der Umlenkkammer zugeführt. Die Abmessungen der Um lenkkammer sind dabei so bemessen, daß die darin enthaltenen Umlenk strömungskanäle eine solche Strömungsgeschwindigkeit des Abgases realisie ren, daß die Sekundärluft 4 ejektorartig angesaugt wird. Somit tritt die Sekundärluft 4 zwischen der ersten Stufe 2 des Katalysator-Trägerkörpers und der zweiten Stufe 3 des Katalysator-Trägerkörpers ein.

Claims

1. Katalysator mit zumindest einem Katalysator-Trägerkörper (2, 3) zur Reinigung eines Abgasstromes (1), insbesondere von einem Kleinmotor (10), dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator zumindest eine erste (2) und eine zweite Stufe (3) aufweist, wobei in einem Bereich des Katalysators zwischen stromab vom Eintritt in die erste Stufe (2) und stromauf vom Austritt aus der zweiten Stufe (3) eine Zufuhr von Sekundärluft (4) erfolgt.

2. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr der Sekundärluft (4) über ein zwischen den Stufen (2, 3) angeordnetes, Sekundärluft-Öffnungen (9) aufweisendes Zwischenstück erfolgt.

3. Katalysator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwi schenstück ein Abgasleitungsabschnitt (5) ist, welcher die beiden in separaten Umhausungen (5, 6) angeordneten Stufen (2, 3) miteinander verbindet.

4. Katalysator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwi schenstück ein Umlenkabschnitt ist, welcher die erste Stufe (2) mit der zweiten Stufe (3) eines einstückigen Katalysator-Trägerkörpers verbindet, so daß die in Reihe geschalteten Stufen (2, 3) in jeweils unterschiedli cher Richtung durchströmbar sind.

5. Katalysator nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Stufen (2, 3) und des Zwischenstückes so ausgebildet sind, daß die Strömungsbedingungen des Abgasstromes (1) im Bereich der Zufuhr der Sekundärluft (3) ein ejektorartiges Ansaugen der Sekundärluft (4) gewährleisten.

6. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärluft (4) mittels einer Luftfördereinrichtung einblasbar Ist.

7. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr der Sekundärluft (4) über zumindest einen Teil der Durchströmlänge der ersten Stufe (2) erfolgt.

8. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärluft (4) eine solche Temperatur aufweist, daß der Abgasstrom (1) gekühlt wird.

9. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stufe (2) im Abgasleitungsstrang angeordnet ist und die zweite Stufe (3) ein an den Abgasleitungsstrang angeschlossenes Zwei kammersystem (7, 8) bildet.

10. Katalysator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwei kammersystem (7, 8) ein durch ein Halteelement (14) in eine Zuström kammer (7) und eine Abströmkammer (8) unterteiltes Gehäuse bildet und der Katalysator-Trägerkörper der zweiten Stufe (3) das Halteelement (14) durchdringt.

11. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich net, daß der Katalysator-Trägerkörper der zweiten Stufe (3) ein Axial katalysator mit Wabenstruktur ist.

12. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich net, daß der Katalysator-Trägerkörper ein Radialkatalysator ist, welcher aus einem Folienpaketkörper mit einer Vielzahl von streifenförmigen alternierend zueinander verbundenen Folien besteht, und zu einem Hohlkörper gewickelt ist, bei welchem Strömungskanäle in der Waben struktur mit zumindest einer in senkrechte Richtung zur Längsachse weisenden Richtungskomponente ausgebildet sind.

13. Verfahren zum Reinigen eines Abgasstromes von einem Kleinmotor mit zumindest zwei Stufen eines Katalysators, welches durch die Schritte gekennzeichnet ist:

a) Vorreinigen des Abgasstromes in einer ersten Stufe eines Katalysa tors;
b) Endreinigen des Abgasstromes in einer zweiten Stufe des Katalysa tors; und
c) Zuführen von Sekundärluft zu dem Abgasstrom in einem Bereich zwischen stromab vom Eintritt des Abgasstromes in die erste Stufe und stromauf vom Austritt aus der zweiten Stufe.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekun därluft zwischen der ersten und der zweiten Stufe zugeführt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärluft zumindest längs eines Teils des Durchströmweges des Abgasstromes durch die erste Stufe zugeführt wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeich net, daß die Sekundärluft ejektorartig angesaugt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeich net, daß die Sekundärluft eingeblasen wird.