DE19755703A1

DE19755703A1 - Katalysatorträgeranordnung für einen motornahen Einbau

Info

Publication number: DE19755703A1
Application number: DE1997155703
Authority: DE
Inventors: Uwe Siepmann; Helmut Holpp
Original assignee: Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH
Current assignee: Vitesco Technologies Lohmar Verwaltungs GmbH
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 1999-06-17
Anticipated expiration: 2017-12-16
Also published as: DE19755703B4

Description

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf eine Katalysatorträgeranord nung und eine Baueinheit sowie auf ein Abgassystem einer Verbrennungs kraftmaschine.

Zur katalytischen Umsetzung von Komponenten eines Abgases einer Ver brennungskraftmaschine ist es bekannt, auf einem Katalysatorträgerkörper wenigstens eine katalytisch wirkende Substanz aufzubringen. Der Katalysator trägerkörper weist für ein Abgas durchströmbare Gaskanäle auf. Die Gaska näle erstrecken sich in Längsrichtung des Katalysatorträgerkörpers. Es ist bekannt, einen Katalysatorträgerkörper wabenförmig auszubilden. Der Kataly satorträgerkörper kann aus wenigstens teilweise strukturierten Blechlagen gebildet sein. Ferner sind Katalysatorträgerkörper bekannt, die aus einem keramischen Werkstoff bestehen. Solche Katalysatorträgerkörper werden extrudiert.

Der Katalysatorträgerkörper wird in einem Gehäuse angeordnet, welches ein Teil eines Abgassystems ist. In Abhängigkeit von dem Material des Kataly satorträgerkörpers sind unterschiedliche Ausgestaltungen des Gehäuses be kannt.

Durch die WO 90/02251 ist ein Gehäuse mit einem Katalysatorträgerkörper bekannt, welches insbesondere für einen motornahen Einbau innerhalb des Abgassystems geeignet ist. Das Gehäuse weist einen größeren Querschnitt auf als der Katalysatorträgerkörper. Das Gehäuse weist eine etwa recht eckförmige Öffnung auf, deren Länge größer als die maximale Länge des Katalysatorträgerkörpers und deren Breite größer als die maximale Breite des Katalysatorträgerkörpers sind. Der Katalysatorträgerkörper ist an einer flachen oder gewölbten Halteplatte befestigt, die eine größere Länge und Breite hat als die Öffnung im Gehäuse. Die Halteplatte dient als Verschlußdeckel des Gehäuses, wobei der Katalysatorträgerkörper in einen Innenraum des Gehäu ses hineinragt. Hierdurch wird ein vereinfachter Ein- und Ausbau des Katalysatorträgerkörpers in das oder aus dem Gehäuse ermöglicht.

Weitere Ausgestaltungen von Katalysatorträgeranordnungen sind beispielsweise durch die WO 96/27735, WO 96/01698 und WO 96/19647 bekannt.

Insbesondere bei Verbrennungskraftmaschinen, die in Personenkraftfahrzeugen eingebaut werden, ist ein motornaher Einbau eines Katalysatorträgerkörpers nicht unproblematisch, da die räumlichen Gegebenheiten innerhalb eines Motorraumes des Fahrzeugs relativ beengt sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Zielsetzung zugrunde, eine Katalysator trägeranordnung anzugeben, die eine Anordnung des Katalysatorträgerkörpers in der Nähe der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, eine Baueinheit anzugeben, durch die eine Montage von wenigstens zwei Katalysatorträgerkörpern in der Nähe der Verbrennungs kraftmaschine vereinfacht wird. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, ein Abgassystem einer Verbrennungskraftmaschine anzugeben, welches mit einem geringen Aufwand herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Katalysatorträgeranordnung nach Anspruch 1, eine Baueinheit nach Anspruch 23 bzw. ein Abgassystem nach Anspruch 25 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen, der Katalysator trägeranordnung, der Baueinheit bzw. des Abgassystems sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Katalysatoranordnung weist ein Gehäuse auf, in dem ein Katalysatorträgerkörper mit einer Vielzahl von durch Trennwänden voneinander getrennten, sich in einer axialen Richtung des Katalysatorträgerkörpers erstreckenden, Kanälen angeordnet ist. Das Gehäuse erstreckt sich wenigstens teilweise in einer axialen Richtung des Katalysatorträgerkörpers. Die erfindungsgemäße Anordnung weist ein Gehäuse auf, das wenigstens einen im wesentlichen radial auswärts gerichteten, den Katalysatorträgerkörper wenigstens teilweise umgebenden, Kragen aufweist, der zwischen einen Zylinderkopf und einen Krümmer einer Verbrennungs kraftmaschine anordenbar ist. Durch diese Ausgestaltung der Katalysator trägeranordnung wird eine motornahe Anordnung eines Katalysatorträger körpers ermöglicht. Durch diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kata lysatorträgeranordnung wird auch eine Nachrüstung bereits vorhandener Verbrennungskraftmaschinen ermöglicht, wodurch eine Emission bestimmter Schadstoffkomponenten des Abgases verringert werden kann.

Vorzugsweise weist die Katalysatorträgeranordnung solche Abmessungen auf, daß der Katalysatorträgerkörper wenigstens teilweise in einen Auslaßkanal einer Verbrennungskraftmaschine eingebracht werden kann. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der Katalysatorträgerkörper, der mit einem Katalysator versehen ist, rasch auf seine Betriebstemperatur gebracht werden kann, so daß eine Verringerung des Ausstoßes von Schadstoffkomponenten während einer Kaltstartphase einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Motors eines Fahrzeugs, erreicht wird.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Katalysatorträgeranordnung wird vorgeschlagen, daß das Gehäuse eine Erstreckung in axialer Richtung des Katalysatorträgerkörpers aufweist, die kleine, vorzugsweise wesentlich kleiner, als eine Länge des Katalysatorträgerkörpers ist. Das Gehäuse kann auch durch den Kragen selbst gebildet sein, so daß wenigstens bzw. lediglich der Kragen den Katalysatorträgerkörper hält. Hierdurch wird erreicht, daß die Katalysatorträgeranordnung eine relativ geringe Wärmespeichermasse aufweist, so daß eine Betriebstemperatur der Katalysatorträgeranordnung schneller erreicht werden kann. Ein weiterer Vorzug dieser Ausgestaltung ist darin zu sehen, daß die Außenabmessungen der Katalysatorträgeranordnung auf ein notwendiges Maß reduziert werden kann, so daß bei einer Anordnung der Katalysatorträgeranordnung in einem Auslaß einer Verbrennungskraftmaschine ein Vergrößern eines Auslaßkanals nicht notwendig ist. Es wird auch er reicht, daß der freie Strömungsquerschnitt im Auslaßkanal durch die Kataly satorträgeranordnung nur unwesentlich verringert wird bzw. das Strömungs verhalten des Abgases beeinflußt wird.

Ein Gehäuse, dessen Erstreckung in axialer Richtung des Katalysatorträger körpers kleiner, vorzugsweise wesentlich kleiner, ist als eine Länge des Katalysatorträgerkörpers, ist insbesondere dazu geeignet metallische Katalysa torträgerkörper, die spiralig gewunden sind, aufzunehmen.

Soll statt eines spiralig gewundenen Katalysatorträgerkörpers beispielsweise ein S-förmig gewundener Katalysatorträgerkörper im Gehäuse angeordnet werden, so wird vorgeschlagen, daß das Gehäuse durch wenigstens zwei Gehäuseteile gebildet ist, wobei sich jedes Gehäuseteil über ein Teil der Längserstreckung des Katalysatorträgerkörpers erstreckt. Diese Ausgestaltung des Gehäuses hat den Vorteil, daß ein Aufspreizen des Katalysatorträgerkör pers durch die Gehäuseteile verhindert wird. Es ist nicht notwendig, daß die Gesamtlänge der einzelnen Gehäuseteile der Gesamtlänge des Katalysator trägerkörpers entspricht. Zwischen einzelnen Gehäuseteilen können freie Abschnitte vorliegen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Katalysatorträgeranord nung wird vorgeschlagen, daß der Kragen oder die Gehäuseteile ringförmig ausgebildet ist bzw. sind. Diese Ausgestaltung hat den Vorzug, daß das Gehäuse bzw. die Gehäuseteile relativ einfach herstellbar sind. Die Außen kontur des Gehäuses bzw. der Gehäuseteile entspricht vorzugsweise dem Querschnitt des Auslaßkanals bzw. des sich an den Auslaßkanal anschließen den Abgasströmungswegs.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vor geschlagen, daß der Kragen mit einem Gehäuse oder mit einem Gehäuseteil eine einteilige, insbesondere eine einstückige, Trageinheit bildet.

Dies hat den Vorteil, daß eine Manipulation mehrere Teile nicht notwendig ist. Insbesondere wird vorgeschlagen, daß die Trageinheit durch einen Umformvorgang hergestellt ist. Diese Herstellungsart ermöglicht eine kosten günstige Herstellung der Trageinheit. Der Vorteil dieses Herstellungsvorgangs kann auch darin gesehen werden, daß der Umformvorgang rasch und mit einer hohen Maßhaltigkeit verwirklicht werden kann. Vorzugsweise erfolgt die Herstellung der Trageinheit durch einen Tiefziehvorgang.

Alternativ zu einem Umformvorgang wird vorgeschlagen, daß die Trageinheit durch einen Urformvorgang hergestellt ist. Vorzugsweise besteht die Tragein heit wenigstens teilweise aus einem Sintermetall.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Trageinheit wird vor geschlagen, daß das Gehäuse oder ein Gehäuseteil wenigstens einen zur Anlage an einen Katalysatorträgerkörper bringbaren Anschlag aufweist.

Hierdurch wird eine definierte Einbaulage eines Katalysatorträgerkörpers innerhalb des Gehäuses bzw. des Gehäuseteiles ermöglicht. Vorzugsweise weist das die Trageinheit bildende Gehäuseteil einen solchen Anschlag.

Vorzugsweise ist die Katalysatorträgeranordnung so ausgestaltet, daß der Kragen wenigstens eine Dichtfläche zur gasdichtenden Verbindung mit einem Krümmer und einem Zylinderkopf aufweist. Die Dichtfläche ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet, so daß diese den Katalysatorträgerkörper umgibt. Bevorzugt ist hierbei eine Ausgestaltung der Katalysatoranordnung, bei der der Kragen selbst eine Dichtung bildet.

Eine solche Ausgestaltung der Katalysatorträgeranordnung ist besonders bei einer unmittelbaren Anordnung der Katalysatorträgeranordnung an der Ver brennungskraftmaschine geeignet, da auf zusätzliche Dichtungsmittel verzichtet werden kann. So bildet der Kragen eine Dichtung zwischen einem Motor block und einem Krümmer der Verbrennungskraftmaschine. Durch die Nähe der Katalysatorträgeranordnung zum Verbrennungsraum einer Verbrennungs kraftmaschine wird ein relativ schnelles Aufheizen des Katalysatorträgerkör pers erreicht, wodurch innerhalb kurzer Zeit die Katalysatorträgeranordnung ihre volle Wirksamkeit entfalten kann. Vorzugsweise bildet der Kragen eine metallische Dichtung.

In Abhängigkeit von der Geometrie der Dichtung ist es unter Umständen zweckmäßig der Kragen mit wenigstens einem Dichtungselement auszugestal ten, wodurch die Herstellungskosten des Kragens verringert werden können, da eine genaue Ausbildung von Dichtflächen am Kragen nicht notwendig ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Katalysatorträgeranord nung wird vorgeschlagen, daß der Kragen einen dem Gehäuse bzw. den Gehäuseteilen benachbarten Abschnitt aufweist, der einen im wesentlichen dreiecksförmigen Querschnitt hat. Statt eines dreieckförmigen Querschnitts kann der Abschnitt auch einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen. Weitere Querschnittsformen des Kragens sind möglich. Durch diese Ausge staltungen des Kragens wird eine relativ große Dichtfläche erreicht. Die Ausgestaltung des Kragens hat auch den Vorteil, daß die Katalysatorträger anordnung im Einbauzustand selbstzentrierend ist. Andere Geometrien bzw. Querschnitte des Kragens sind möglich. Diese hängen im wesentlichen von der Ausgestaltung des Krümmers bzw. des Auslaßkanals des Zylinderkopfes ab.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Katalysatorträgeranord nung wird vorgeschlagen, daß der Kragen wenigstens einen plattenförmigen Abschnitt aufweist. Der plattenförmige Abschnitt kann sich auch an den dreieckförmigen bzw. rechteckförmigen Abschnitt des Kragens anschließen.

Bei einem plattenförmigen Abschnitt des Kragens kann dieser so ausgebildet sein, daß der plattenförmige Abschnitt des Kragens eine Flachdichtung, insbesondere eine metallische Flachdichtung, bildet. Der Kragen als solcher kann auch selbst plattenförmig sein. Unter plattenförmig wird eine Geome triestruktur verstanden, bei der die Dicke des Kragens im Verhältnis zu den weiteren geometrischen Abmessungen des Kragens wesentlich kleiner ist. In diesem Sinne kann ein plattenförmiger Kragen auch ein bandförmiger Kragen sein.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Katalysatorträgeranord nung wird vorgeschlagen, daß der Katalysatorträgerkörper ein metallischer Katalysatorträgerkörper ist. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um einen monolithischen Wabenkörper. Die Verwendung eines metallischen Katalysator trägerkörpers hat den Vorteil, daß der Katalysatorträgerkörper wenigstens mit der Trageinheit verlötbar ist. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung der Katalysatorträgeranordnung ist eine erhöhte Stabilität der Katalysatorträger anordnung, die dadurch erreicht wird, daß der Katalysatorträgerkörper mit der Trageinheit verlötet ist. Durch diese Ausgestaltung wird auch erreicht, daß die vom Katalysatorträgerkörper und/oder einem Gehäuseteil bewirkten Kräfte in den Kragen eingeleitet werden.

Der metallische Katalysatorträgerkörper kann aus wenigstens teilweise struktu rierten Blechlagen bestehen. Alternativ kann der Katalysatorträgerkörper aus einem Sintermetall hergestellt sein.

Anstelle eines metallischen Katalysatorträgerkörpers kann auch ein kerami scher Katalysatorträgerkörper verwendet werden. Hierbei ist jedoch zu beachten, daß die unterschiedlichen thermischen Dehnungen aufgrund ver schiedener Ausdehnungskoeffizienten der Werkstoffe des Katalysatorträger körpers und des Gehäuses, bei dem es sich um ein metallisches Gehäuse handelt, durch entsprechende Maßnahmen kompensiert werden müssen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Katalysatorträgeranord nung wird vorgeschlagen, daß der Katalysatorträgerkörper wenigstens einen Bereich aufweist, der wenigstens einen Kanal hat, der gegenüber den weite ren Kanälen einen vergrößerten Querschnitt aufweist. Durch diese Maßnahme wird bewirkt, daß das Strömungsverhalten des Abgasstromes nicht oder nur in einem sehr geringen Maße durch den Katalysatorträger beeinflußt wird. Diese Beeinflussung ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn diese eine Rückkopplung auf die Gemischbildung innerhalb eines Verbrennungsraumes einer Verbrennungskraftmaschine hat.

Nach einem weiteren erfinderischen Gedanken wird eine Baueinheit mit wenigstens zwei Katalysatorträgeranordnungen nach einem der Ansprüche 1 bis 22 vorgeschlagen, wobei die Katalysatorträgeranordnungen einen gemein samen Kragen aufweisen. Die Anzahl der Katalysatorträgeranordnungen entspricht vorzugsweise einer Anzahl der Auslaßkanäle einer Verbrennungs kraftmaschine. Hierdurch kann der Montageaufwand der Katalysatorträger anordnungen verringert werden. Insbesondere bei einer Baueinheit, deren Anzahl der Katalysatorträgeranordnungen der Anzahl der Auslaßkanäle einer Verbrennungskraftmaschine entspricht, kann bei geeigneter Ausgestaltung der Verbrennungskraftmaschine und an diese angepaßte Ausbildung der Bauein heit, diese Baueinheit unmittelbar mit der Verbrennungskraftmaschine ver bunden werden, so daß ein Teil eines jeden Katalysatorträgerkörpers in einen Auslaßkanal der Verbrennungskraftmaschine hineinragt.

Vorzugsweise ist eine solche Baueinheit derart ausgestaltet, daß ein jeder Katalysatorträger innerhalb einer Dichtfläche angeordnet ist. Alternativ können für jeden Katalysatorträger an dem gemeinsamen Kragen entsprechen de Dichtungen ausgebildet sein.

Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken wird ein Abgassystem einer Verbrennungskraftmaschine mit einer Katalysatorträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 22 und/oder mit einer Baueinheit nach Anspruch 23 oder 24 vorgeschlagen, wobei das Abgassystem wenigstens einen Abgass trömungsweg aufweist, in dem ein Katalysatorträgerkörper wenigstens teilwei se angeordnet ist. Das erfindungsgemäße Abgassystem ermöglicht einen Einbau von Katalysatorträgerkörpern in unmittelbarer Nähe einer Verbren nungskraftmaschine.

Vorzugsweise ist in einem jeden Strömungsweg jeweils ein Katalysatorträger körper angeordnet, wodurch eine Reduktion der Emission von Schadstoffkom ponenten des Abgases verringert werden kann.

Um eine möglichst hohe Wirksamkeit des Abgassystems zu bewirken, und um Bypassströmungen einen Abgases zu vermeiden wird vorgeschlagen, daß jeder Katalysatorträgerkörper mit einem Gehäuse einen Querschnitt aufweist, der im wesentlichen einem Querschnitt eines Abgasströmungsweges ent spricht.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Abgassystems mit wenigstens einem Krümmer, der wenigstens einen Flansch zum Anschluß an eine Verbrennungskraftmaschine aufweist, wird vorgeschlagen, daß der Kragen wenigstens teilweise an dem Flansch anliegt. Insbesondere ist der Kragen so ausgebildet, daß dieser gasdicht mit dem Flansch verbindbar ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 im Schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Katalysator trägeranordnung,

Fig. 2 im Schnitt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Katalysator trägeranordnung,

Fig. 3 die Katalysatorträgeranordnung nach Fig. 1 bis 2 in einer Vorderansicht,

Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Katalysatorträgeranordnung im Schnitt,

Fig. 5 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Katalysatorträgeranordnung im Schnitt,

Fig. 6 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Katalysatorträgeranordnung im Schnitt,

Fig. 7 im Schnitt ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Katalysator trägeranordnung,

Fig. 8 ein siebtes Ausführungsbeispiel einer Katalysatorträgeranord nung,

Fig. 9 ein achtes Ausführungsbeispiel einer Katalysatorträgeranordnung in einer Vorderansicht,

Fig. 10 die Katalysatorträgeranordnung nach Fig. 9 in einer Seiten ansicht und im Vollschnitt,

Fig. 11 vergrößert eine Einzelheit X nach Fig. 10,

Fig. 12 ein neuntes Ausführungsbeispiel einer Katalysatorträgeranord nung in einer Vorderansicht,

Fig. 13 die Katalysatorträgeranordnung nach Fig. 12 in einer Seiten ansicht und im Vollschnitt,

Fig. 14 eine Einzelheit X nach Fig. 13,

Fig. 15 ein zehntes Ausführungsbeispiel einer Katalysatorträgeranord nung im Vollschnitt,

Fig. 16 eine Einzelheit X nach Fig. 15,

Fig. 17 ein elftes Ausführungsbeispiel einer Katalysatorträgeranordnung in einer Vorderansicht,

Fig. 18 die Katalysatorträgeranordnung nach Fig. 17 in einer Seiten ansicht und im Schnitt,

Fig. 19 vergrößert eine Einzelheit X nach Fig. 18,

Fig. 20 ein zwölftes Ausführungsbeispiel einer Katalysatorträgeranord nung in einer Vorderansicht,

Fig. 21 die Katalysatorträgeranordnung nach Fig. 20 im Vollschnitt,

Fig. 22 eine Einzelheit X nach Fig. 21,

Fig. 23 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Trageinheit in einer Vor deransicht und im Vollschnitt,

Fig. 24 eine Draufsicht der Trageinheit nach Fig. 23,

Fig. 25 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Trageinheit in einer Vorderansicht und im Vollschnitt,

Fig. 26 die Trageinheit nach Fig. 25 in einer Draufsicht,

Fig. 27 eine Anordnung einer Trageinheit mit Katalysatorträgerkörpern im Vollschnitt,

Fig. 28 die Anordnung nach Fig. 27 in einer Draufsicht,

Fig. 29 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Trageinheit mit Katalysa torträgerkörpern in einer Draufsicht und

Fig. 30 ein Teil eines Abgassystems im Vollschnitt.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Katalysatorträgeranordnung im Vollschnitt. Die Katalysatorträgeranordnung weist ein Gehäuse 1 auf. In dem Gehäuse 1 ist ein Katalysatorträgerkörper 4 angeordnet. Der Katalysa torträgerkörper 4 weist eine Vielzahl von durch Trennwände 7 voneinander getrennte Kanäle 8 auf. Die Kanäle 8 erstrecken sich in axialer Richtung des Katalysatorträgerkörpers 4. Mit dem Bezugszeichen 12 ist eine Längs achse des Katalysatorträgerkörpers 4 bezeichnet.

Das Gehäuse 1 erstreckt sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über die gesamte axiale Erstreckung des Katalysatorträgerkörpers 4. Das Gehäuse 1 weist einen radial auswärts gerichteten Kragen 5 auf. Der Kragen 5 ist umlaufend ausgebildet. Er umgibt den Katalysatorträgerkörper 4. Der Kragen 5 ist zwischen einem Zylinderkopf 16 und einem Krümmer 20 einer Ver brennungskraftmaschine angeordnet. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, ragt der Katalysatorträgerkörper 4 teilweise in einen Auslaßkanal 17 des Zylin derkopfes 16 einer nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine hinein. Ein weiterer Teil des Katalysatorträgerkörpers 4 ragt in einen Abgaskanal 21 des Krümmers 20 hinein.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Kragen 5 einen im wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt auf. Die Seitenflächen 34, 35 des Kragens 5 bilden Dichtflächen. Die Seitenfläche 34 liegt an einer am Zylinderkopf 16 durch eine Fase 33 gebildete Dichtfläche an. Die Seiten fläche 35 liegt an einer durch eine Fase 32 am Krümmer 20 gebildete Dichtfläche an. Die Fasen 32, 33 begrenzen eine Aufnahme, in der der Kragen 5 gehaltert ist. Durch die Ausgestaltung des Kragens 5 sowie der Fasen 32, 33 wird die Katalysatorträgeranordnung durch den Zylinderkopf 16 und den Krümmer 20 in einer vorgegebenen Position gehalten. Zur ggf. weiteren Abdichtung einer Trennfuge zwischen dem Zylinderkopf 16 und dem Krümmer 20 ist eine Dichtung 31 vorgesehen. Ist die Abdichtung zwischen dem Kragen 5 und dem Zylinderkopf 16 sowie dem Krimer 20 ausreichend, so kann ggf. auf die Dichtung 31 verzichtet werden.

Die Außenkontur der Katalysatorträgeranordnung umfassend das Gehäuse 1 mit dem Katalysatorträgerkörper 4 entspricht im wesentlichen der Innenkontur des Auslaßkanals 17 bzw. des Abgaskanals 21.

In dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Katalysator trägeranordnung ist der Kragen 5 mit dem Gehäuse 1 einstückig ausgebildet. Der Kragen 5 und das Gehäuse 1 können aus einem Sintermetall bestehen. Das Gehäuse 1 sowie der Kragen 5 können auch beispielsweise durch einen Umformvorgang, insbesondere durch Kneten, hergestellt sein.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Katalysatorträgeranordnung im Vollschnitt. Die Katalysatorträgeranordnung weist ein Gehäuse 1 auf. In dem Gehäuse 1 ist ein Katalysatorträgerkörper 4 angeordnet. Der Katalysa torträgerkörper 4 weist voneinander getrennte, sich in einer axialen Richtung des Katalysatorträgerkörpers 4 erstreckende Kanäle 8 auf. Die Kanäle 8 sind durch Trennwände 7 voneinander getrennt.

Das Gehäuse 1 weist einen radial auswärts gerichteten Kragen 5 auf. Der Kragen 5 ist umlaufend ausgebildet. Er weist einen im wesentlichen recht eckförmigen Querschnitt auf. Der Kragen 5 ist zwischen einem Zylinderkopf 16 und einem Krümmer 20 angeordnet. Der Zylinderkopf 16 und der Krümmer 20 weisen Ausnehmungen auf, in die der Kragen 5 eingebracht ist. In einer Trennfuge zwischen dem Zylinderkopf 16 und dem Krümmer 20 ist eine Dichtung 31 angeordnet, die eine gasdichte Verbindung zwischen dem Zylinderkopf 16 und dem Krümmer 20 bildet. Der Kragen 5 weist Seitenflächen 34, 35 auf, die gegenüberliegend ausgebildet sind. Die Seiten flächen 34, 35 können zugleich Dichtflächen bilden. Die Seitenfläche 34 liegt am Zylinderkopf 16 und die Seitenfläche 35 liegt am Krümmer 20 an.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ragt ein Teil des Katalysatorträger körpers 4 in einen Auslaßkanal 17 des Zylinderkopfs 16 hinein. Ein Teil des Katalysatorträgerkörpers 4 ragt in einen Abgaskanal 21 des Krümmers 20 hinein.

In der Fig. 3 ist die Katalysatoranordnung nach Fig. 1 bzw. Fig. 2 in einer Seitenansicht dargestellt. Die Fig. 3 zeigt einen Katalysatorträgerkörper 4, der durch glatte 29 und strukturierte 30 Bleche gebildet ist, die im wesentlichen S-förmig verschlungen sind. Andere Ausgestaltungen des Kataly satorkörpers 4 sind möglich. Fig. 3 zeigt, daß der Katalysatorträgerkörper 4 zwei im Abstand zueinander ausgebildete Hauptkanäle 14 hat. Die Haupt kanäle 14 weisen einen wesentlich größeren Querschnitt auf als die Kanäle 8. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Hauptkanäle 14 in den Bereichen ausgebildet, in denen Wickeldorne für die Herstellung des Kataly satorträgerkörpers 4 aus glatten und strukturierten Blechlagen eingreifen. Die Herstellung eines solchen Katalysatorträgerkörpers 4 erfolgt vorzugsweise nach dem durch die WO 97/00725 oder WO 97/00135 bekannten Verfahren. Andere Verfahren sind auch möglich, soweit diese zweckmäßig sind.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Katalysatorträgeranord nung. Die Katalysatorträgeranordnung weist ein Gehäuse 1 auf, in dem ein Katalysatorträgerkörper 4 angeordnet ist. Der Katalysatorträgerkörper 4 weist durch Trennwände 7 begrenzte Kanäle 8 auf, die sich in einer axialen Richtung des Katalysatorträgerkörpers 4 erstrecken. Das Gehäuse 1 weist einen radial auswärts gerichteten Kragen 5 auf. Der Kragen 5 ist vorzugs weise umlaufend ausgebildet. In dem in der Fig. 4 dargestellten Ausfüh rungsbeispiel erstreckt sich der Kragen 5 über einen Teil der axialen Er streckung des Gehäuses 1. Er bildet eine wulstartige Verdickung des Gehäu ses 1. Der Kragen 5 und das Gehäuse 1 sind vorzugsweise einstückig. Sie sind insbesondere aus einem Sintermetall hergestellt. Der Übergangsbereich 36 zwischen dem Kragen 5 und dem Gehäuse 1 kann in Form einer Dicht fläche ausgebildet sein, so daß diese Dichtfläche zur Anlage an einen Zylinderkopf oder einen Krümmer einer Verbrennungskraftmaschine gebracht werden kann. Diese Katalysatorträgeranordnung kann teilweise in einen Auslaßkanal eines Zylinderkopfs und/oder in einem Abgaskanal eines Krüm mers eingebracht werden.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Katalysatorträgeranordnung. Auch diese Katalysatorträgeranordnung weist einen Katalysatorträgerkörper 4 auf, der in einem Gehäuse 1 angeordnet ist. Das Gehäuse 1 weist einen radial auswärts gerichteten, den Katalysatorträgerkörper 4 wenigstens teilwei se umgebenden, Kragen 5 auf. Der Kragen 5 weist einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt auf. Der Kragen 5 ist in Nähe einer Stirn fläche 37 der Katalysatorträgeranordnung ausgebildet.

Der Kragen 5 ist zwischen einen Zylinderkopf und einen Krümmer einer Verbrennungskraftmaschine anordenbar. Dadurch, daß der Kragen 5 im Bereich einer Stirnfläche 37 ausgebildet ist, kann der Katalysatorträgerkörper entweder in einen Auslaßkanal eines Zylinderkopfs oder in einen Abgaskanal eines Krümmers hineinragen.

Der Kragen 5 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß dieser als eine Dichtung zwischen dem Zylinderkopf und dem Krümmer wirkt. Hierzu weist der Kragen 5 zwei gegenüberliegende Seitenflächen 34, 35 auf, die als Dicht flächen ausgebildet sind.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform einer Katalysatorträgeranordnung, die im wesentlichen der Ausgestaltung der Katalysatorträgeranordnung nach Fig. 5 entspricht. Die Katalysatorträgeranordnung nach Fig. 6 unterscheidet sich von der in der Fig. 5 dargestellten Ausführungsform im wesentlichen dadurch, daß der Kragen 5 eine größere radiale Erstreckung aufweist. Im Kragen 5 ist ferner wenigstens eine Bohrung 6 ausgebildet, wobei die Achse der Bohrung 6 im wesentlichen parallel zur Längsachse 12 des Katalysatorträger körpers 4 verläuft.

Der Kragen 5 kann flanschartig ausgebildet sein. Vorzugsweise weist dieser mehrere, insbesondere äquidistant zueinander ausgebildete, Bohrungen 6 auf. Die Bohrungen 6 können zur Festlegung der Katalysatorträgeranordnung am Zylinderkopf bzw. am Krümmer dienen. Es sind beispielsweise Durchgangs bohrungen für Befestigungsmittel. Sie können auch als Positionierhilfe die nen, so daß in eine Bohrung 6 beispielsweise ein Zentrierzapfen, der am Zylinderkopf bzw. am Krümmer angeordnet ist, hineinragt, so daß die Katalysatorträgeranordnung im montierten Zustand eine vorgegebene Ein baulage einnimmt.

Die Ausgestaltungen der Katalysatorträgeranordnungen nach den Fig. 4 bis 6 ermöglichen auch die Verwendung zweier solcher Anordnungen für einen Auslaßkanal und einen Abgaskanal. Die eine Katalysatorträgeranordnung ragt dabei in einen Auslaßkanal eines Zylinderkopfes hinein. Die andere Katalysa torträgeranordnung ragt in einen Abgaskanal eines Krümmers hinein. Die Stirnflächen 37 der Katalysatorträgeranordnungen können aneinander anliegen.

Fig. 7 zeigt eine weitere Variante einer Katalysatorträgeranordnung. Die Katalysatorträgeranordnung weist ein Gehäuse 1 auf. In dem Gehäuse 1 ist ein Katalysatorträgerkörper 4 angeordnet. Der Katalysatorträgerkörper 4 weist, sich in einer axialen Richtung des Katalysatorträgerkörpers erstrecken de, Kanäle 8 auf. Die Kanäle 8 sind durch Trennwände 7 begrenzt. Fig. 7 zeigt, daß das Gehäuse 1 einen Kragen 5 aufweist, der sich radial auswärts vom Gehäuse 1 erstreckt. Der Kragen 5 bildet eine ringförmige Scheibe. In dem Kragen 5 sind wenigstens zwei Bohrungen 6 ausgebildet, wobei in der Fig. 7 lediglich eine Bohrung 6 dargestellt ist. Der Kragen 5 ist so ausge bildet, daß dieser zwischen einen Zylinderkopf und einen Krümmer einer nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine angeordnet werden kann. Der Querschnitt des Kragens 5 ist im wesentlichen rechteckig. Der Kragen 5 ist so angeordnet, daß sich der Katalysatorträgerkörper 4 im wesentlichen symmetrisch beidseits des Kragens 5 erstreckt.

Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Katalysatorträgeranord nung. Die Katalysatorträgeranordnung umfaßt einen Katalysatorträgerkörper 4. Der Katalysatorträgerkörper 4 ist in einem Gehäuse 1 angeordnet. Das Gehäuse 1 weist einen Kragen 5 auf. Der Kragen 5 erstreckt sich radial auswärts von dem Gehäuse 1. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kragen 5 im Bereich einer Stirnfläche 37 der Katalysatorträgeranordnung ausgebildet. In dem in der Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 1 einen radial einwärts gerichteten Anschlag 38 auf, an dem der Katalysatorträgerkörper 4 anliegt. Der Anschlag 38 ist ringförmig ausgebil det. Statt eines ringförmigen Anschlags 38 können auch mehrere über den Innenumlang des Gehäuses 1 verteilte Anschläge vorgesehen sein. Der Anschlag 38 ist im Bereich eines Endabschnitts des Gehäuses 1 ausgebildet. Vorzugsweise nimmt der Anschlag 38 die vom Abgas einer Verbrennungs kraftmaschine auf den Katalysatorträgerkörper 4 einwirkende Kräfte auf. Der Anschlag 38 ist hierzu auf der Gasaustrittsseite des Katalysatorträgerkörpers angeordnet.

Ein oder mehrere Anschläge 38 können auch bei den in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Ausführungsformen einer Katalysatorträgeranordnung vorgesehen sein.

Der Katalysatorträgerkörper 4 kann mit dem Gehäuse 1 verbunden sein. Insbesondere kann der Katalysatorträgerkörper mit dem Gehäuse verlötet sein. Wenigstens ein Abschnitt des Katalysatorträgerkörpers ist vorzugsweise mit dem Gehäuse 1 verlötet.

Fig. 9 und 10 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Katalysator trägeranordnung. Die Katalysatorträgeranordnung weist ein Gehäuse 1 auf, welches zweiteilig ausgebildet ist. Das Gehäuse 1 weist ein erstes Gehäuse teil 2 und ein zweites Gehäuseteil 3 auf. Das erste 2 und das zweite 3 Gehäuseteil sind im wesentlichen rohrförmig ausgebildet. Innerhalb des Gehäuses 1 ist ein Katalysatorträgerkörper 4 angeordnet. Der Katalysator trägerkörper 4 weist eine Vielzahl von durch Trennwände 7 voneinander getrennten, sich in Längsrichtung der Längsachse 12 des Katalysatorträger körpers 4 erstreckenden, Kanälen 8 auf.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Katalysatorträgerkörper 4 durch wenigstens teilweise strukturierte Blechlagen gebildet, die im wesentli chen S-förmig verschlungen sind, wie dies aus der Fig. 9 ersichtlich ist. Andere Ausgestaltungen des Katalysatorträgerkörpers 4 sind möglich.

Das Gehäuse 1 ist in einer im wesentlichen quer zur Längsrichtung der Kanäle 8 verlaufenden Teilungsebene E unterteilt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Teilungsebene E im wesentlichen in einer Symmetrieebene des Katalysatorträgerkörpers 4. Dies ist jedoch nicht zwin gend notwendig.

Zwischen dem ersten 2 und dem zweiten 3 Gehäuseteil ist ein Kragen 5 ausgebildet. Der Kragen 5 liegt in der Teilungsebene E. Der Katalysator trägerkörper 4 durchdringt den Kragen 5. Hierzu weist der Kragen 5 eine an die Außenkontur des Katalysatorträgerkörpers 4 angepaßte Durchgangsöff nung 13 auf.

Der Kragen 5 sowie das Gehäuseteil 2 bilden eine einteilige Trageinheit 27. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Trageinheit 27 einstückig ausgebildet. Das Gehäuseteil 2 sowie das Verbindungselement 5 sind durch einen Umformvorgang hergestellt. Alternativ kann das Verbindungselement 5 mit dem Gehäuseteil 2 auch verlötet oder verschweißt sein. Die Trageinheit 27 kann auch aus einem Sintermetall bestehen.

Wie insbesondere aus der Fig. 11 ersichtlich ist, ist das Gehäuseteil 3 mit einem gewissen Abstand in axialer Richtung zu dem Kragen 5 angeordnet. Dieses ist jedoch nicht zwingend notwendig. Das Gehäuseteil 3 kann auch unmittelbar an dem Kragen 5 anliegen, wie dies insbesondere aus der Fig. 14 ersichtlich ist.

Der metallische Katalysatorträgerkörper 4 ist vorzugsweise wenigstens teilwei se mit dem ersten 2 und dem zweiten 3 Gehäuseteil des Gehäuses 1 ver bunden. Die Verbindung zwischen dem Katalysatorträgerkörper 4 und dem ersten 2 bzw. dem zweiten 3 Gehäuseteil ist vorzugsweise eine Lötver bindung. Auch zwischen dem Kragen 5 und dem Katalysatorträgerkörper 4 besteht vorzugsweise eine Lötverbindung.

Der Kragen 5 weist zwei Bohrungen 6 auf, durch die sich Befestigungs elemente, insbesondere Schrauben, hindurcherstrecken können, mittels derer die Katalysatorträgeranordnung mit einem Zylinderkopf und/oder einem Krümmer einer nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine verbunden wird. Die Bohrungen liegen auf einer gemeinsamen Achse 10.

Der Kragen 5 ist plattenförmig ausgebildet. Er bildet eine Dichtung, die wenigstens eine Dichtfläche 9 aufweist.

Wie insbesondere aus der Fig. 9 ersichtlich ist, weist der Katalysatorträger körper 4 zwei im Abstand zueinander ausgebildete Hauptkanäle 14 auf, die gegenüber den weiteren Kanälen 8 des Katalysatorträgerkörpers 4 einen größeren Querschnitt aufweisen. Die Kanäle 14 sind im wesentlichen im zentralen Bereich des Katalysatorträgerkörpers 4 ausgebildet. Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Katalysatorträgerkörper 4 sind die Hauptkanäle 14 in den Bereichen ausgebildet, in denen Wickeldorne für die Herstellung des Katalysatorträgerkörpers 4 eingreifen. Die Herstellung des Katalysatorträger körpers erfolgt vorzugsweise entsprechend dem durch die WO 97/00725 oder WO 97/00135 bekannten Verfahren.

Fig. 12 und 13 sowie 14 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Kataly satorträgeranordnung. Die Katalysatorträgeranordnung weist ein zweiteiliges Gehäuse 1 auf. In dem Gehäuse 1 ist ein Katalysatorträgerkörper 4 angeord net. Der Katalysatorträgerkörper 4 hat eine Vielzahl von durch Trennwände 7 voneinander getrennten Kanälen 8. Die Kanäle 8 erstrecken sich in Längsrichtung des Katalysatorträgerkörpers. Die Trennwände 7 können durch wenigstens teilweise strukturierte Bleche gebildet sein.

Das Gehäuse 1 ist in einer im wesentlichen quer zur Längsrichtung der Kanäle 8 verlaufenden Teilungsebene E unterteilt, so daß das Gehäuse 1 ein erstes Gehäuseteil 2 und ein zweites Gehäuseteil 3 aufweist.

Ein jedes Gehäuseteil 2, 3 umgibt über einen Teil der axialen Erstreckung den Katalysatorträgerkörper 4. Zwischen dem ersten 2 und dem zweiten 3 Gehäuseteil des Gehäuses 1 ist ein Kragen 5 angeordnet. Der Kragen 5 ist plattenförmig ausgebildet. Er ist in der Teilungsebene E angeordnet. Der Kragen 5 weist eine Durchgangsöffnung 13 auf, durch die sich der Kataly satorträgerkörper 4 erstreckt. Die Gestalt der Durchgangsöffnung 13 ent spricht im wesentlichen der Außenkontur des Katalysatorträgerkörpers 4. Der Innenrand 15 der Durchgangsöffnung 13 liegt am Außenmantel des Katalysa torträgerkörpers 4 an. Der Kragen 5 und das Gehäuseteil 2 bilden eine Trageinheit 27.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Kragen 5 Dichtungs elemente 11 auf, die beidseits des Kragens 5 angeordnet sind. Die Dich tungselemente 11 enden mit Abstand zu dem ersten 2 und dem zweiten 3 Gehäuseteil, wie dies insbesondere aus der Fig. 14 ersichtlich ist.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen nach Fig. 9-14 entspricht die axiale Erstreckung des Gehäuses 1 im wesentlichen der axialen Er streckung des Katalysatorträgerkörpers 4. Dies ist nicht zwingend notwendig. Die axiale Erstreckung der einzelnen oder beider Gehäuseteile 2, 3 kann auch geringer sein als die axiale Erstreckung des Katalysatorträgerkörpers 4. Der Katalysatorträgerkörper 4 kann auch aus dem Gehäuse 1 vorstehen.

Fig. 15 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Katalysatorträgeranord nung in Vollschnitt. Die Katalysatorträgeranordnung weist einen Katalysator trägerkörper 4 auf. Der Katalysatorträgerkörper 4 weist eine Vielzahl von durch Trennwände 7 voneinander getrennten, sich in Längsrichtung der Längsachse 12 des Katalysatorträgerkörpers erstreckenden, Kanälen 8 auf.

Das Gehäuse 1 umgibt den Katalysatorträgerkörper 4. Das Gehäuse 1 weist eine Erstreckung in Längsrichtung des Katalysatorträgerkörpers 1 auf, die kleiner, insbesondere wesentlich kleiner, ist als die Länge des Katalysator trägerkörpers 4. Das Gehäuse 1 ist ringförmig ausgebildet. Das Gehäuse 1 ist mit einem Kragen 5 verbunden, der mit dem Gehäuse 1 eine einteilige Trageinheit 27 bildet. Der Kragen 5 als solcher kann eine Dichtung bilden.

Zusätzlich zu dem in der Fig. 15 dargestellten Gehäuse 1 kann mit Abstand zum Gehäuse 1 wenigstens ein Gehäuseteil vorgesehen sein. Eine solche Anordnung ist besonders dann zweckmäßig, wenn es sich bei dem Katalysa torträgerkörper 4 um einen S-förmig gewundenen, metallischen Katalysator trägerkörper handelt.

Fig. 17 und 18 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Katalysator trägeranordnung. Die Katalysatorträgeranordnung weist ein Gehäuse 1 auf, welches zweiteilig ausgebildet ist. Das Gehäuse 1 weist ein erstes Gehäuse teil 2 und ein zweites Gehäuseteil 3 auf. Das erste 2 und das zweite 3 Gehäuseteil ist im wesentlichen rohrförmig ausgebildet. Innerhalb des Gehäu ses 1 ist ein Katalysatorträgerkörper 4 angeordnet. Der Katalysatorträgerkör per 4 weist eine Vielzahl von durch Trennwände 7 voneinander getrennten, sich in Längsrichtung der Längsachse 12 des Katalysatorträgerkörpers 4 erstreckenden, Kanälen 8 auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Katalysatorträgerkörper 4 durch wenigstens teilweise strukturierte Blechla gen gebildet, die im wesentlichen S-förmig verschlungen sind. Andere Ausgestaltungen des Katalysatorträgerkörpers 4 sind möglich.

Zwischen dem ersten 2 und dem zweiten 3 Gehäuseteil ist ein Kragen 5 angeordnet. Der Kragen 5 liegt in der Teilungsebene E. Der Katalysator trägerkörper 4 durchdringt den Kragen 5. Hierzu weist der Kragen 5 eine an die Außenkontur des Katalysatorträgerkörpers 4 angepaßte Durchgangsöff nung 13 auf.

Der metallische Katalysatorträgerkörper 4 ist wenigstens teilweise mit dem ersten 2 und dem zweiten 3 Gehäuseteil des Gehäuses 1 verbunden. Die Verbindung zwischen dem Katalysatorträgerkörper 4 und dem ersten bzw. dem zweiten Gehäuseteil ist vorzugsweise eine Lötverbindung. Auch zwi schen dem Kragen 5 und dem Katalysatorträgerkörper 4 besteht vorzugsweise eine Lötverbindung. Zusätzlich kann zwischen dem Kragen 5 und dem ersten 2 und/oder dem zweiten 3 Gehäuseteil des Gehäuses 1 eine Lötverbindung bestehen.

Der Kragen 5 weist zwei Bohrungen 6 auf, durch die sich Befestigungs elemente, insbesondere Schrauben, hindurcherstrecken können, mittels derer die Katalysatorträgeranordnung mit einem Abgassystem verbunden wird.

Der Kragen 5 ist als eine Dichtung ausgebildet, die wenigstens eine Dicht fläche 9 aufweist.

Wie insbesondere aus der Fig. 17 ersichtlich ist, weist der Katalysatorträger körper 4 zwei im Abstand zueinander ausgebildete Kanäle 14 auf, die gegenüber den weiteren Kanälen 8 des Katalysatorträgerkörpers 4 einen größeren Querschnitt aufweisen. Die Kanäle 14 sind im wesentlichen im zentralen Bereich des Katalysatorträgerkörpers 4 ausgebildet. Bei dem in der Fig. 17 dargestellten Katalysatorträgerkörper 4 sind die Kanäle 14 in den Bereichen ausgebildet, in denen Wickeldorne für die Herstellung des Kataly satorträgerkörpers 4 eingreifen. Die Herstellung des Katalysatorträgerkörpers erfolgt vorzugsweise entsprechend dem durch die WO 97/00725 oder WO 97/00135 bekannten Verfahren.

Fig. 20 und 21 sowie 23 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Katalysatorträgeranordnung. Die Katalysatorträgeranordnung weist ein zweitei liges Gehäuse 1 auf. In dem Gehäuse 1 ist ein Katalysatorträgerkörper 4 angeordnet. Der Katalysatorträgerkörper 4 hat eine Vielzahl von durch Trennwände 7 voneinander getrennten Kanälen 8. Die Kanäle 8 erstrecken sich in Längsrichtung des Katalysatorträgerkörpers. Die Trennwände können durch wenigstens teilweise strukturierte Bleche gebildet sein.

Das Gehäuse 1 ist in einer im wesentlichen quer zur Längsrichtung der Kanäle 8 verlaufenden Teilungsebene E unterteilt, so daß das Gehäuse 1 ein erstes Gehäuseteil 2 und ein zweites Gehäuseteil 3 aufweist. Ein jedes Gehäuseteil 2, 3 umgibt teilweise den Katalysatorträgerkörper 4.

Zwischen dem ersten 2 und dem zweiten 3 Gehäuseteil des Gehäuses 1 ist ein Kragen 5 angeordnet. Der Kragen 5 ist plattenförmig ausgebildet. Er ist in der Teilungsebene E angeordnet. Der Kragen 5 weist eine Durchgangsöff nung 13 auf, durch die sich der Katalysatorträgerkörper 4 erstreckt. Die Gestalt der Durchgangsöffnung 13 entspricht im wesentlichen der Außen kontur des Katalysatorträgerkörpers 4. Der Innenrand 15 der Durchgangsöff nung 13 liegt am Außenmantel des Katalysatorträgerkörpers 4 an. Der Kragen 5 ist vorzugsweise mit dem Katalysatorträgerkörper 4 verlötet.

Der Kragen 5 weist beidseits Dichtungselemente 11 auf. Die Dichtungs elemente 11 enden mit Abstand zu dem ersten 2 und dem zweiten 3 Gehäu seteil, wie dies insbesondere aus der Fig. 22 ersichtlich ist.

Fig. 23 zeigt eine Baueinheit 25 mit mehreren Gehäusen 1, die einen gemeinsamen Kragen 5 aufweisen. Der Kragen 5 ist mit den Gehäusen 1 verbunden, vorzugsweise einstückig ausgebildet. Der Kragen 5 ist im wesent lichen quer zur Längserstreckung der Gehäuse 5 ausgebildet.

Ein jedes Gehäuse 1 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 23 rohrförmig ausgebildet. Andere Querschnitte der Gehäuse 1 sind möglich. Diese können beispielsweise einen ovalen oder einen polygonalen Querschnitt aufweisen. Es ist nicht zwingend notwendig, daß ein jedes Gehäuse 1 den gleichen Querschnitt aufweisen. Die Anpassung der Querschnitte der Gehäuse 1 sowie der Abstand der Gehäuse zueinander kann unterschiedlich sein. Die Ausgestaltung der Querschnitte der Gehäuse sowie deren Anordnung relativ zueinander wird im wesentlichen von der Geometrie einer Verbrennungs kraftmaschine, insbesondere von der Anordnung der Auslaßkanäle sowie deren Anzahl, bestimmt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier im Abstand zueinander ausgebildete Gehäuse 1 vorgesehen.

Die Baueinheit 25 ist vorzugsweise durch einen Umformvorgang, insbesonde re einen Tiefziehvorgang, hergestellt. Die Baueinheit kann auch durch einen Urformvorgang hergestellt sein. Vorzugsweise besteht die Baueinheit aus einem Sintermetall.

Der Kragen 5 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß die gegenüberliegenden Seitenflächen 34, 35 jeweils eine Dichtfläche bilden. Die Dichtflächen dienen zur dichtenden Verbindung der Baueinheit 25 zwischen einem Zylinderkopf und einem Krümmer einer nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine.

Insbesondere ist aus der Fig. 24 ersichtlich, daß die Seitenfläche 34 eine Dichtfläche 39 aufweist, die umlaufend ausgebildet ist. Ein jedes Gehäuse 1 ist innerhalb der durch die Dichtfläche 39 begrenzten Fläche des Kragens 5 angeordnet. Alternativ kann ein jedes Gehäuse 1 von wenigstens einer Dichtfläche umgeben sein. Statt der unmittelbaren Ausbildung einer Dicht fläche auf dem Kragen 5 kann auch ein Dichtungselement verwendet wer den, welches zur Anlage an den Kragen 5 gelangt.

Zur Verbindung der Baueinheit 25 mit einem Zylinderkopf und/oder einem Krümmer einer Verbrennungskraftmaschine weist der Kragen 5 Bohrungen 6 auf, durch die sich jeweils ein Verbindungselement, beispielsweise eine Schraube oder ein Gewindestift, hindurch erstrecken kann.

Die Fig. 25, 26 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Baueinheit 25. Die Baueinheit 25 weist Gehäuse 1 auf, die mit einem im wesentlichen plattenförmig ausgebildeten Kragen 5 verbunden sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Gehäuse 1 und der Kragen 5 einstückig ausge bildet. Der Kragen 5 erstreckt sich im wesentlichen quer zur Längser streckung der Gehäuse 1.

Jedes Gehäuse 1 weist eine Aufnahme 28 auf, die zur Aufnahme eines Katalysatorträgerkörpers geeignet ist. Jedes Gehäuse 1 weist in dem in der Fig. 25 dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils einen in die Aufnahme 28 hineinragenden Anschlag 38 auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Anschlag 38 ringförmig ausgebildet. Der ringförmige Anschlag 38 läßt einen Durchlaß 40 frei. Der Anschlag 38 kann auch in Form von Vor sprüngen ausgebildet sein. Der Anschlag 38 dient zur Festlegung eines in der Aufnahme 28 angeordneten Katalysatorträgerkörpers.

Zur Festlegung des Kragens 5 an einem Zylinderkopf oder einem Krümmer weist der Kragen 5 Bohrungen 6 auf, durch die sich beispielsweise eine Schraube hindurch erstrecken kann.

In den Fig. 27 und 28 ist beispielhaft eine Ausgestaltung einer Baueinheit 25 dargestellt. Die Baueinheit 25 weist einen Kragen 5 sowie ein Gehäuse 1, 41 auf.

In dem Gehäuse 1 ist ein Katalysatorträgerkörper 4 angeordnet. Die Läng serstreckung des Katalysatorträgerkörpers 4 entspricht im wesentlichen der axialen Länge des Gehäuses 1. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Katalysatorträgerkörper 4 ein metallischer Wabenkörper, der aus glatten 29 und strukturierten 30 Blechen besteht, die Kanäle 8 für ein Abgas begrenzen.

Das Gehäuse 41 entspricht dem in den Fig. 25, 26 dargestellten Gehäusen. Das Gehäuse 41 weist einen Anschlag 38 auf, an dem ein Katalysatorträger körper 42 anliegt. Der Anschlag 38 läßt einen Durchlaß 40 frei, durch den ein den Katalysatorträgerkörper 42 durchströmendes Abgas ausströmt. Die Strömungsrichtung des Abgases ist in der Fig. 27 mit Pfeilen angedeutet. Der Aufbau des Katalysatorträgerkörpers 42 entspricht im wesentlichen dem Aufbau des Katalysatorträgerkörpers 4. Statt eines metallischen Katalysator trägerkörpers kann auch ein keramischer Katalysatorträgerkörper verwendet werden. Bei einer solchen Verwendung eines keramischen Katalysatorträger körpers ist zwischen dem Katalysatorträgerkörper und dem Gehäuse eine Dämmatte angeordnet, wodurch unterschiedliche thermische Ausdehnungen des Wabenkörpers in der Baueinheit komprimiert werden.

Fig. 27 zeigt, daß sich der Katalysatorträgerkörper 42 beidseits des Kragens 5 erstreckt.

An dieser Stelle sei angemerkt, daß die in den Fig. 1 bis 29 dargestellten Ausführungen der Katalysatorträgeranordnungen und der Baueinheit beispiel haft sind. Kombinationen unterschiedlicher Ausgestaltungen sind möglich.

Die erfindungsgemäße Katalysatorträgeranordnung ist besonders für einen motornahen Einbau geeignet. Fig. 30 zeigt die in der Fig. 10 dargestellte Katalysatorträgeranordnung im eingebauten Zustand. Ein Zylinderkopf 16 einer Verbrennungskraftmaschine weist einen Auslaßkanal 17 auf. Die Mündung des Auslaßkanals 17 ist umgeben von einer Dichtfläche 18.

In den Auslaßkanal 17 ragt teilweise ein Katalysatorträgerkörper 4 hinein. Der Katalysatorträgerkörper 4 ist in einem zweiteiligen Gehäuse angeordnet. Der in der Trageinheit 27 angeordnete Abschnitt des Katalysatorträgerkörpers 4 ragt in den Auslaßkanal 17 hinein. Der Kragen 5 liegt an der Dichtfläche 18 des Zylinderkopfes 16 an. Der Kragen 5 ist als eine metallische Dich tung ausgebildet. Durch die Öffnungen 6 des Kragens 5 erstrecken sich Gewindebolzen 19.

Das zweite Gehäuseteil 3 ragt mit dem in dem zweiten Gehäuseteil 3 angeordneten Abschnitt des Katalysatorträgerkörpers 4 in einen Abgaskanal 21 des Krümmers 20 hinein. Der Abgaskanal 21 bildet einen Abgasströ mungsweg für ein Abgas der Verbrennungskraftmaschine.

Der Krümmer 20 weist einen Flansch 22 auf. Der Flansch 22 hat Bohrun gen 23, die entsprechend den Bohrungen 6 des Kragens 5 ausgebildet sind. Durch die Bohrungen 6 des Kragens 5 und die Bohrungen 23 des Flansches 22 erstrecken sich die Gewindebolzen 19, die mit dem Zylinderkopf 16 verbunden sind. Zur Festlegung des Krümmers 20 und des Kragens 5 an dem Zylinderkopf 16 sind auf die Gewindebolzen 19 Muttern 24 aufge schraubt.

Wie bereits vorstehend ausgeführt ist der Kragen 5 in Form einer metalli schen Dichtung ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung des Kragens 5 wird zwischen dem Zylinderkopf 16 und dem Krümmer 20 eine gasdichte Ver bindung hergestellt. Hierzu liegt der Kragen 5 an der Dichtfläche 18 des Zylinderkopfes 16 an. Der Flansch 22 weist auch eine Dichtfläche 26 auf, die zur Anlage an den Kragen 5 kommt. Der Krümmer 20 bildet mit der Katalysatorträgeranordnung einen Teil eines Abgassystems einer Verbren nungskraftmaschine.

Weist eine Verbrennungskraftmaschine mehrere Auslaßkanäle 17 auf, so kann in jedem Auslaßkanal eine Katalysatorträgeranordnung eingebracht werden, wie dies in der Fig. 7 dargestellt ist.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

2

erstes Gehäuseteil

3

zweites Gehäuseteil

4

Katalysatorträgerkörper

5

Kragen

6

Bohrung

7

Trennwand

8

Kanal

9

Dichtfläche

10

Achse

11

Dichtungselement

12

Längsachse

13

Durchgangsöffnung

14

Hauptkanal

15

Innenrand

16

Zylinderkopf

17

Auslaßkanal

18

Dichtfläche

19

Gewindebolzen

20

Krümmer

21

Abgaskanal

22

Flansch

23

Bohrung

24

Mutter

25

Baueinheit

26

Dichtfläche

27

Trageinheit

28

Aufnahme

29

glattes Blech

30

strukturiertes Blech

31

Dichtung

32

Fase

33

Fase

34

,

35

Seitenflächen

36

Übergangsbereich

37

Stirnfläche

38

Anschlag

39

Dichtfläche

40

Durchlaß

41

Gehäuse

42

Katalysatorträgerkörper

Claims

1. Katalysatorträgeranordnung mit einem Gehäuse (1, 41), in dem ein Katalysatorträgerkörper (4, 42) mit einer Vielzahl von durch Trenn wände (7) voneinander getrennten, sich in einer axialen Richtung des Katalysatorträgerkörpers (4, 42) erstreckenden, Kanälen (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Gehäuse (1, 41) wenigstens teilweise in axialer Richtung des Katalysatorträgerkörpers (4, 42) er streckt, wobei das Gehäuse (1, 41) wenigstens einen im wesentlichen radial auswärts gerichteten, den Katalysatorträgerkörper (4, 42) wenig stens teilweise umgebenden, Kragen (5) aufweist, der zwischen einen Zylinderkopf (16) und einen Krümmer (20) einer Verbrennungskraftma schine anordenbar ist.

2. Katalysatorträgeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1, 41) eine Erstreckung in Längsrichtung des Kataly satorträgerkörpers (4, 42) aufweist, die kleiner, vorzugsweise wesentlich kleiner, ist als eine Länge des Katalysatorträgerkörpers (4, 42).

3. Katalysatorträgeranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß Gehäuse (1) durch wenigstens zwei Gehäuseteile (2, 3) gebildet ist, wobei sich jedes Gehäuseteil (2, 3) über einen Teil der Längserstreckung des Katalysatorträgerkörpers (4) erstreckt.

4. Katalysatorträgeranordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gehäuse (1, 41) oder die Gehäuseteile (2, 3) ringför mig ausgebildet ist bzw. sind.

5. Katalysatorträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (5) mit dem Gehäuse (1, 41) oder mit einem Gehäuseteil (3) eine einteilige Trageinheit (27) bildet.

6. Katalysatorträgeranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (5) mit dem Gehäuse (1, 41) oder mit einem Gehäuse teil (2) eine einstückige Trageinheit (27) bildet.

7. Katalysatorträgeranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinheit (27) durch einen Umformvorgang hergestellt ist.

8. Katalysatorträgeranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinheit (27) in einem Tiefziehvorgang hergestellt ist.

9. Katalysatorträgeranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinheit (27) durch einen Urformvorgang hergestellt ist.

10. Katalysatorträgeranordnung nach Anspruch 6 oder 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Trageinheit (27) wenigstens aus Sintermetall besteht.

11. Katalysatorträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1, 41) und/oder wenigstens ein Gehäuseteil (2) wenigstens einen zur Anlage an einen Katalysatorträger körper (4, 42) bringbaren Anschlag (38) aufweist.

12. Katalysatorträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (5) wenigstens eine Dichtfläche (9) aufweist.

13. Katalysatorträgeranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (9) im wesentlichen umlaufend ausgebildet ist.

14. Katalysatorträgeranordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn zeichnet, daß an dem Kragen (5) wenigstens ein Dichtungselement (11) angeordnet ist.

15. Katalysatorträgeranordnung einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (5) eine Dichtung bildet.

16. Katalysatorträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (5) einen dem Gehäuse (1, 41) bzw. dem Gehäuseteil (1, 2) benachbarten Abschnitt aufweist, der einen im wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt hat.

17. Katalysatorträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (5) einen dem Gehäuse (1, 41) bzw. dem Gehäuseteil (1, 2) benachbarten Abschnitt aufweist, der einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt hat.

18. Katalysatorträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (5) wenigstens einen plattenförmigen Abschnitt aufweist.

19. Katalysatorträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysatorträgerkörper (4, 42) ein metallischer Katalysatorträgerkörper ist.

20. Katalysatorträgeranordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysatorträgerkörper (4, 42) wenigstens mit der Trageinheit (27) verlötet ist.

21. Katalysatorträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysatorträgerkörper (4, 42) ein keramischer Katalysatorträgerkörper ist.

22. Katalysatorträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysatorträgerkörper (4, 42) wenigstens einen Bereich aufweist, der wenigstens einen Hauptkanal (14) aufweist, der gegenüber den weiteren Kanälen (8) einen größeren Querschnitt hat.

23. Baueinheit mit wenigstens zwei Katalysatorträgeranordnungen nach einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei die Katalysatorträgeranordnungen wenig stens einen gemeinsamen Kragen (5) aufweisen.

24. Baueinheit nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein jeder Katalysatorträger (4, 42) innerhalb einer gemeinsamen Dichtfläche (39) angeordnet ist.

25. Abgassystem einer Verbrennungskraftmaschine mit einer Katalysator trägeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 22 und/oder mit einer Baueinheit nach Anspruch 23 oder 24, wobei das Abgassystem wenigstens einen Abgasströmungsweg (17, 21) aufweist, in dem ein Katalysatorträgerkörper (4, 42) wenigstens teilweise angeordnet ist.

26. Abgassystem nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß in einem jeden Strömungsweg jeweils ein Katalysatorträgerkörper (4, 42) angeord net ist.

27. Abgassystem nach Anspruch 25 oder 262, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Katalysatorträgerkörper (4, 42) mit Gehäuse einen Querschnitt auf weist, der im wesentlichen einem Querschnitt des Abgasströmungsweges (17, 21) entspricht.

28. Abgassystem nach Anspruch 25, 26 oder 27 mit wenigstens einem Krümmer (20), der wenigstens einen Flansch (22) zum Anschluß an eine Verbrennungskraftmaschine aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das der Kragen (5) wenigstens teilweise an dem Flansch (22) anliegt.

29. Abgassystem nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (5) gasdicht mit dem Flansch (22) verbunden ist.