DE19750980C2 - Abgas-Katalysator für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Abgas-Katalysator für eine BrennkraftmaschineInfo
- Publication number
- DE19750980C2 DE19750980C2 DE19750980A DE19750980A DE19750980C2 DE 19750980 C2 DE19750980 C2 DE 19750980C2 DE 19750980 A DE19750980 A DE 19750980A DE 19750980 A DE19750980 A DE 19750980A DE 19750980 C2 DE19750980 C2 DE 19750980C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- catalyst
- carrier body
- carrier
- exhaust gas
- catalyst according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims description 17
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 40
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 29
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 24
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 229940073644 nickel Drugs 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 229910000951 Aluminide Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000158147 Sator Species 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000011086 high cleaning Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
- B01D53/945—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/58—Fabrics or filaments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/08—Heat treatment
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
- F01N3/2807—Metal other than sintered metal
- F01N3/281—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates
- F01N3/2821—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates the support being provided with means to enhance the mixing process inside the converter, e.g. sheets, plates or foils with protrusions or projections to create turbulence
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/14—Sintered material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Abgas-Katalysator für eine Brenn
kraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der EP 0 577 117 A2 ist ein Katalysator mit einer katalyti
schen Beschichtung zur Umwandlung der schädlichen Bestandteile
im Abgas einer Brennkraftmaschine bekannt. Die Beschichtung ist
auf einen Katalysatorträger aufgebracht, der vom Abgas durch
strömt wird und aus einem Geflecht bzw. Gestrick metallischer
Bestandteile unterschiedlicher Größe, beispielsweise Drähte,
Blechstreifen und Späne, besteht. Jeweils einzelne Lagen des
Geflechts werden übereinandergelegt und miteinander verbunden.
Zwischen den Lagen sind Durchlässe gebildet, die vom Abgas
durchströmt werden.
Dieser Katalysator weist infolge der Vielzahl metallischer Be
standteile in den verschiedenen Lagen ein hohes spezifisches
Gewicht und eine hohe Wärmekapazität auf. Nach einem Kaltstart
der Brennkraftmaschine muß eine relativ lange Warmlaufphase
durchlaufen werden, bis der Katalysator die für einen optimalen
Reinigungsgrad erforderliche Arbeitstemperatur erreicht. Wäh
rend der Warmlaufphase werden die Schadstoffe im Abgas nur un
zureichend umgewandelt.
Darüberhinaus sind die metallischen Bestandteile im Katalysator
nicht für einen Hochtemperatur-Einsatz ausgelegt. Der Katalysa
tor muß daher in einem motorfernen Abschnitt des Abgasstrangs
angeordnet werden, um die Gefahr einer Überhitzung auszuschlie
ßen. Dadurch verlängert sich die Zeitspanne für die Erwärmung
nach einem Kaltstart bis zum Erreichen der Arbeitstemperatur.
Aufgrund des hohen spezifischen Gewichts können nur Katalysato
ren bis zu einer bestimmten Größe verbaut werden. Der Katalysa
tor hat auch ein ungünstiges Verhältnis von Bauvolumen in bezug
auf die katalytische Oberflächenbeschichtung. Die Reinigungs
leistung des Katalysators ist dadurch beschränkt.
Derartige Katalysatoren weisen außerdem eine schlechte Schall
dämpfung auf, da der im Abgasstrang sich fortpflanzende Körper
schall durch die regellos angeordneten metallischen Bestandtei
le im Geflecht nur unzureichend gedämpft wird.
Aus der gattungsbildenden Druckschrift DE 41 37 104 A1 ist ein
Abgas-Schalldämpfer mit Katalysatorwirkung bekannt, der einen
Trägerkörper mit einer gesinterten Metallfaser-Struktur auf
weist. Der Trägerkörper besteht aus einer rohrförmig gebogenen
Matte mit mehreren Einzellagen, wobei jede Einzellage aus einem
Gewebe von versinterten Metallfasern besteht, deren Dicke 0,15
mm bis 1 mm beträgt und die wesentlich den Gasdurchgang bestim
men sollen. Die aus den Matten geformten Einzelrohre werden in
ein Gehäuse eingesetzt. Die Dicke der Einzelrohre beträgt 3 mm
bis 6 mm.
Diese Vorrichtung weist aufgrund der großen Wanddicke der Rohre
aus der gesinterten Metallfaser-Struktur ein hohes Gewicht auf.
Die Vorrichtung baut auch groß, weil zur Erzeugung einer ge
wünschten katalytischen Reinigungsleistung die Einzelrohre eine
Mindest-Oberfläche aufweisen müssen, welche vom zu reinigenden
Abgas durchströmt werden muß, damit die katalytische Reaktion
in ausreichendem Maße stattfinden kann; infolge der groben
Struktur der gesinterten Rohre müssen diese zur Erreichung ei
ner Mindest-Oberfläche ein großes Volumen mit entsprechend ho
hem Gewicht aufweisen.
Ein der DE 41 37 104 A1 vergleichbarer Katalysator ist auch in
der Druckschrift DE 39 22 909 A1 offenbart.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen klein bauenden
Katalysator mit hoher Reinigungsleistung, gutem Ansprechverhal
ten und guten Schalldämpfungseigenschaften auszubilden.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An
spruches 1 gelöst.
Der Trägerkörper als wesentlicher Bestandteil des Katalysator
trägers mit der Metallfaser-Struktur weist eine hohe, im Ver
gleich zu bislang bekannten Katalysatorträgern gesteigerte
Porosität auf. Die Porosität erlaubt von der Hauptströmungs
richtung abweichende Querströmungen der Abgase im Katalysator.
Dies erhöht die Verweildauer der Abgase im Katalysator und die
Kontaktzeit mit der katalytischen Beschichtung; der Reinigungs
grad wird verbessert.
Die Porosität reduziert das Gewicht und die Wärmekapazität des
Katalysators. Zugleich ist die die Beschichtung aufnehmende
Oberfläche im Trägerkörper erhöht. Der Katalysator baut bei
gleicher Leistungsfähigkeit kleiner und erreicht schneller sei
ne Arbeitstemperatur. Es kann auch bei gleichbleibendem Bauvo
lumen die Reinigungsleistung gesteigert werden.
Die hohe Porosität führt auch zu einer besseren Schalldämpfung.
Insbesondere bei Verwendung gradierter poröser Trägerstrukturen
mit einer gezielten Ausrichtung der Metallfasern ist eine ge
zielte Schallabsorption bestimmter Schallwellenlängen möglich.
Der Werkstoff der Metallfasern kann im Hinblick auf gewünschte
Werkstoffeigenschaften ausgewählt werden. Durch die Beigabe be
stimmter Stoffe zu dem vorteilhaft aus einer Eisen- oder Nic
kelbasislegierung bestehendem Werkstoff, insbesondere durch die
Beigabe von mindestens 5% bis etwa 20% Aluminium und Zusätze
Seltener Erden, wird die Zunderbeständigkeit des Trägerkörpers
deutlich erhöht. Der Katalysator kann motornah im Abgasstrang
eingebaut und im Hochtemperaturbereich bis etwa 1200°C einge
setzt werden, wodurch sich die Erwärmungszeit nach einem Kalt
start verkürzt.
Die Metallfasern im Werkstoff des Trägerkörpers, die einen
Durchmesser von maximal 50 µm aufweisen, können entsprechend
einem gewünschten Eigenschaftsprofil aufbereitet werden. Die
Faserstruktur kann beispielsweise isotrop oder anisotrop sein.
Es kann vorteilhaft durch Walzen der gesinterten Faserstruktur
die Steifigkeit des Trägerkörpers gesteigert werden. Zudem kann
durch das Walzen der Trägerkörper zu einer leicht zu verbauen
den Plattenform mit einer vorgegebenen Wandstärke von maximal
200 µm umgeformt werden. Der Trägerkörper zeichnet sich durch
gute Formgestaltungsmöglichkeiten aus und kann beispielsweise
gewellt werden. In dieser Ausbildung strömt das Abgas mit nur
geringem Widerstand in Hauptströmungsrichtung durch den Kataly
sator, so daß auch die Gefahr reduziert ist, daß durch einen am
Katalysator anliegenden erhöhten Staudruck die Zylinderentlee
rung behindert wird. Zugleich ist wegen der Wellenform die für
die katalytische Beschichtung zur Verfügung stehende Oberfläche
gesteigert. Die geringe Plattendicke unterstützt in Verbindung
mit der porösen Struktur die Ausbildung von Querströmungen im
Katalysator.
Der Trägerkörper des Katalysatorträgers ist von einer Metallfo
lie mit einer Dicke von weniger als etwa 50 µm eingehüllt, die
auch als Katalysatormantel ausgebildet sein kann. Die Metallfo
lie ist zweckmäßig perforiert und unterstützt ebenfalls Quer
strömungen. Der Werkstoff der Metallfolie ist wie auch der Trä
gerkörper hochtemperaturbeständig und beinhaltet vorteilhaft
etwa 20% Chrom und 5% bis 7% Aluminium. Auch die Metallfolie
kann mit einer katalytischen Beschichtung versehen sein.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungsformen sind den
weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnun
gen zu entnehmen. Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt des Katalysatorträgers im
Schnitt,
Fig. 2 eine Prinzipskizze zum Schalleinfall auf eine
Wand des Katalysatorträgers,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Katalysator
träger.
Der in Fig. 1 dargestellte Katalysatorträger 1 ist Bestand
teil eines Abgas-Katalysators im Abgasstrang einer Brenn
kraftmaschine, insbesondere eines Ottomotors in einem
Kraftfahrzeug. Mit Hilfe des Katalysators werden schädliche
Bestandteile des Abgases, insbesondere Kohlenmonoxid, un
verbrannte Kohlenwasserstoffe und Stickoxide, in unschädli
che Verbindungen umgewandelt.
Der Katalysatorträger 1 umfaßt einen Trägerkörper 2 und ei
ne Metallfolie 3, die den Trägerkörper 2 einhüllt. Sowohl
der Trägerkörper 2 als auch die Metallfolie 3 sind mit ei
ner die Katalyse bewirkenden Beschichtung, zweckmäßig Rho
dium und Platin, versehen.
Der Trägerkörper 2 besteht aus einer gesinterten Metallfa
ser-Struktur mit einem Aluminid als Werkstoffbasis. Das
Aluminid kann eine Eisenbasislegierung oder eine Nickelba
sislegierung mit einem Aluminiumgehalt von mindestens 5%
bis etwa 20%, vorteilhaft zwischen 10% und 20%, sein. Wei
terhin kann der Werkstoff Zusätze seltener Erden enthalten.
Der aus diesem Werkstoff gefertigte Trägerkörper zeichnet
sich durch eine hohe Zunderbeständigkeit bis etwa 1200°C
aus und kann im motornahen Abschnitt des Abgasstrangs ange
ordnet werden.
Der Werkstoff besteht aus Metallfasern, die durch
Schmelzextraktion hergestellt werden. Die Metallfasern wer
den zu einer Faserstruktur mit Hilfe des Sinterverfahrens
aufbereitet, wobei dem gewünschten Eigenschaftsprofil ent
sprechend eine isotrope oder eine anisotrope Faserstruktur
erzeugt werden kann. Die Faserstruktur wird anschließend
zur Steigerung der Steifigkeit und zur Erzielung einer ge
wünschten Wandstärke von maximal etwa 200 µm zu einer Fa
serplatte gewalzt. Für eine optimale Schallabsorption am
Katalysator können die Poren in der Faserstruktur gradiert
eingestellt werden.
Der Trägerkörper 2 ist hochporös, wodurch Querströmungen des
Abgases in Pfeilrichtung 5 quer zur Hauptströmungsrichtung mög
lich sind. Die Porosität reduziert das Gewicht und die Wärmeka
pazität des Trägerkörpers und vergrößert die katalytisch nutz
bare Oberfläche. Zugleich wird das Bauvolumen des Katalysators
verringert.
Der zu einer Faserplatte gewalzte Trägerkörper 2 ist zu einer
Well-Lage mit einem etwa sternförmigen Querschnitt umgeformt.
Die Wellenform erhöht ebenfalls die katalytisch nutzbare Ober
fläche. Die poröse Faserstruktur des Trägerkörpers erlaubt dar
überhinaus auch weitere Formgestaltungen.
Gemäß einer anderen Ausführung kann der Trägerkörper auch eine
Monolith-Struktur aufweisen.
Die den Trägerkörper 2 einhüllende, glatte Metallfolie 3 ist in
Folienwalz-Technik hergestellt und übernimmt die Funktion einer
Stützlage. Die Wandstärke der Metallfolie beträgt vorteilhaft
weniger als etwa 50 µm. Der Werkstoff der Metallfolie be
steht wie derjenige des Trägerkörpers aus einer Eisen- oder
Nickelbasislegierung mit einem auf etwa 5% bis 7% begrenz
ten Gehalt an Aluminium, etwa 20% Chrom und Zugaben Selte
ner Erden.
Die Metallfolie 3 weist gezielt eingebrachte Perforationen 4
auf, die radial in der zylindrisch geformten Metallfolie ver
laufen und die Ausbreitung quer strömender Abgase unterstützen.
In Fig. 2 ist das Prinzip der Schallabsorption am Trägerkörper
2 dargestellt. Der auf die Wandung des Trägerkörpers 2 gemäß
Pfeil 6 auftreffende Schall, der sich über den Abgasstrang in
den Katalysator fortpflanzt, wird gemäß Pfeil 7 teilweise an
der Wandung reflektiert. Der in die Wandung des Trägerkörpers
eintretende Schall wird an einem symbolisch dargestellten Ab
sorptionspunkt 9 absorbiert, der restliche, nunmehr stark redu
zierte Schall tritt auf der anderen Wandseite gemäß Pfeil 8
wieder aus. Die Porosität der Faserstruktur des Trägerkörpers 2
ermöglicht eine gezielte Absorption bestimmter Schallwellenlän
gen im Punkt 9.
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Der
von der Metallfolie 3 ummantelte Trägerkörper 2 wird in Haupt
strömungsrichtung 10 vom zu reinigenden Abgas durchströmt. Der
Trägerkörper 2 besteht aus einer gewellten, im Prinzip unend
lich langen Faserstruktur, die mäanderförmig zu mehreren anein
anderliegenden Lagen 11 zusammengefaltet ist, wobei die Umkehr
punkte 12 der Faserstruktur die Knickpunkte der ursprünglich
geraden Faserstruktur darstellen. Zwischen den Lagen verlaufen
in Längsrichtung des Katalysators Kanäle, die vom Abgas durch
strömt werden. Aufgrund der Porosität der gesinterten Faser
struktur bilden sich zum Teil Querströmungen durch die Lagen
der Faserstruktur aus.
Claims (10)
1. Abgas-Katalysator für eine Brennkraftmaschine, mit einem vom
Abgas durchströmten Katalysatorträger (1), der einen Trägerkör
per (2) mit einer gesinterten Metallfaser-Struktur umfaßt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Trägerkörper (2) eine Wandstärke von maximal 200 µm aufweist,
daß die Metallfasern des Trägerkörpers (2) einen Durchmesser von maximal 50 µm aufweisen
und daß der Katalysatorträger (1) eine den Trägerkörper (2) einhüllende Metallfolie (3) mit einer Dicke von maximal 50 µm aufweist.
daß der Trägerkörper (2) eine Wandstärke von maximal 200 µm aufweist,
daß die Metallfasern des Trägerkörpers (2) einen Durchmesser von maximal 50 µm aufweisen
und daß der Katalysatorträger (1) eine den Trägerkörper (2) einhüllende Metallfolie (3) mit einer Dicke von maximal 50 µm aufweist.
2. Katalysator nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Trägerkörper (2) wellenförmig ausgebildet ist.
3. Katalysator nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Trägerkörper (2) gewalzt ist.
4. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkstoff des Katalysatorträgers (1) aus einer Eisenba
sislegierung besteht.
5. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkstoff des Katalysatorträgers (1) aus einer Nickel
basislegierung besteht.
6. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkstoff des Katalysatorträgers (1) einen Aluminium-
Gehalt von mindestens 5% bis etwa 20% aufweist.
7. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkstoff des Katalysatorträgers (1) Zusätze von Selte
nen Erden enthält.
8. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Metallfolie (3) Perforationen (4) aufweist.
9. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkstoff der Metallfolie (3) einen Aluminium-Gehalt
von etwa 5% bis 7% aufweist.
10. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkstoff der Metallfolie (3) etwa 20% Chrom enthält.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19750980A DE19750980C2 (de) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | Abgas-Katalysator für eine Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19750980A DE19750980C2 (de) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | Abgas-Katalysator für eine Brennkraftmaschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19750980A1 DE19750980A1 (de) | 1999-05-27 |
DE19750980C2 true DE19750980C2 (de) | 2000-01-05 |
Family
ID=7849026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19750980A Expired - Fee Related DE19750980C2 (de) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | Abgas-Katalysator für eine Brennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19750980C2 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1616083B1 (de) * | 2003-04-24 | 2012-09-26 | Byd Company Limited | Schalldämpfer- und katalysatorvorrichtungen |
DE10346286B3 (de) * | 2003-10-06 | 2005-04-14 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Abgasreinigungsanordnung |
US9844747B2 (en) * | 2014-12-02 | 2017-12-19 | Pro-Pure Inc. | Manufacturing method for a filter core |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3922909A1 (de) * | 1989-07-12 | 1991-01-17 | Krebsoege Gmbh Sintermetall | Monolithischer poroeser koerper zur behandlung der abgase von verbrennungsmotoren und verfahren zu seiner herstellung |
DE4137104A1 (de) * | 1991-11-12 | 1993-05-13 | Schwaebische Huettenwerke Gmbh | Schalldaempfer |
EP0577117A2 (de) * | 1992-07-02 | 1994-01-05 | Schwäbische Hüttenwerke Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Herstellen eines Katalysators |
-
1997
- 1997-11-18 DE DE19750980A patent/DE19750980C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3922909A1 (de) * | 1989-07-12 | 1991-01-17 | Krebsoege Gmbh Sintermetall | Monolithischer poroeser koerper zur behandlung der abgase von verbrennungsmotoren und verfahren zu seiner herstellung |
DE4137104A1 (de) * | 1991-11-12 | 1993-05-13 | Schwaebische Huettenwerke Gmbh | Schalldaempfer |
EP0577117A2 (de) * | 1992-07-02 | 1994-01-05 | Schwäbische Hüttenwerke Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Herstellen eines Katalysators |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19750980A1 (de) | 1999-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4042079C2 (de) | Abgasreinigungs-Katalysator zur Verwendung bei Verbrennungsmotoren und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE102007008954B4 (de) | Katalysatorsystem und seine Verwendung | |
EP1567247B1 (de) | Partikelfalle mit beschichteter faserlage | |
DE4014215A1 (de) | Abgasreinigungsvorrichtung | |
DE2302746A1 (de) | Traegermatrix fuer einen katalytischen reaktor zur abgasreinigung bei brennkraftmaschinen, insb. ottomotoren von kraftfahrzeugen, sowie ein herstellungsverfahren | |
EP1517750B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum räumlich inhomogenen beschichten eines wabenkörpers | |
DE202016102586U1 (de) | Emissionsreduzierungssystem | |
DE102005005663A1 (de) | Abgasnachbehandlungseinrichtung mit Partikelfilter | |
DE102015120904A1 (de) | In Zonen eingeteiltes Katalysatorsystem zum Reduzieren von N2O-Emissionen | |
WO2002040838A1 (de) | Radial durchströmbarer und segmentierter wabenkörper | |
DE102016123565A1 (de) | Doppelschichtiger katalysator | |
EP1890837B1 (de) | Fügen metallischer drahtfilamenten zu vliesen zur herstellung von wabenkörpern | |
EP1527262B1 (de) | Abgasfilter und verfahren zum reinigen eines abgases | |
EP1984607B1 (de) | Katalysator mit verbessertem anspringverhalten | |
DE102006022364A1 (de) | Trägerkörper zur Abgasnachbehandlung mit disperser Katalysatoranordnung | |
DE19750980C2 (de) | Abgas-Katalysator für eine Brennkraftmaschine | |
DE102007056213A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines von Abgas durchströmbaren Formkörpers sowie Abgasanlage einer Brennkraftmaschine | |
DE4117364A1 (de) | Verfahren zum verkuerzen der anspringverzoegerung eines katalysators und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE102004018393A1 (de) | Abgasnachbehandlungseinrichtung | |
DE4128924A1 (de) | Elektrisch beheizter katalysator-wandler | |
DE102008003044B4 (de) | Abgasreinigungssystem zur verbesserten Abgasreinigung durch konvektives Mischen | |
DE102008004827B4 (de) | Abgaskatalysatoroptimierung | |
DE10002024C1 (de) | Vorrichtung zur Behandlung eines Mediums in einem Reaktor mit einem katalysatorhaltigen Reaktionsraum | |
DE10036401B4 (de) | Vorrichtung zum Verringern der schädlichen Bestandteile im Abgas einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Diesel-Brennkraftmaschine | |
DE19851976C2 (de) | Verfahren zum Verkürzen der Anspringdauer eines im Abgasstrom eines Verbrennungsmotors angeordneten Katalysators |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70567 STUTTGART, DE FRAUNHOFER |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FOERDERUNG DER ANG, DE Owner name: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE |