DE202015008560U1 - Direktgekoppelte Katalysatoranordnung für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Direktgekoppelte Katalysatoranordnung für einen Verbrennungsmotor Download PDF

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Abstract

Anordnung (500) zur Kopplung einer ersten Nachbehandlungsvorrichtung (610) mit einer zweiten Nachbehandlungsvorrichtung (620) in einem Abgasrohr (275) eines Verbrennungsmotors (110), wobei die Anordnung (500) ein erstes Gehäuse (510) zur Aufnahme der ersten Nachbehandlungsvorrichtung (610) und ein zweites Gehäuse (520) zur Aufnahme der zweiten Nachbehandlungsvorrichtung (620) umfasst, wobei das erste Gehäuse (510) eine erste Längsachse (X) aufweist und das zweite Gehäuse (510) eine zweite Längsachse (Y) aufweist, die im Wesentlichen senkrecht in Bezug auf die erste Längsachse (X) des ersten Gehäuses (510) ausgerichtet ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Das technische Gebiet betrifft eine direktgekoppelte Katalysatoranordnung für einen Verbrennungsmotor.
  • HINTERGRUND
  • Verbrennungsmotoren sind bekanntlich mit Nachbehandlungssystemen ausgestattet, d. h. Vorrichtungen, die dafür ausgelegt sind, die Abgase zu filtern und/oder ihre Zusammensetzung zu verändern.
  • Um die gesetzlichen Vorgaben bezüglich der Emissionswerte zu erfüllen, kann ein Nachbehandlungssystem einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) umfassen, der mit einem SCRoF (selektiven katalytischen Reduktionssystem SCR auf einem Filter) direktgekoppelt ist, oder es kann alternativ dazu eine NOx-Falle für den Magerbetrieb (Lean NOx Trap, LNT) umfassen, die mit einem SCRoF direktgekoppelt ist.
  • Derzeit ist bei dieser Technologie ein Körper vorgesehen, der den DOC stromaufwärts vom SCRoF enthält, wobei der Körper im Wesentlichen eine U-Form aufweist, die im Fachgebiet auch als ”Telefonhörerform” bekannt ist.
  • Alternativ dazu kann ein Körper vorgesehen sein, der eine LNT stromaufwärts vom SCRoF enthält, wobei der Körper ebenfalls im Wesentlichen eine U-Form aufweisen kann.
  • Im Fachgebiet besteht ein steigender Bedarf nach kompakten Motoren für verschiedene Automobilanwendungen, wie z. B. für Längs- oder Quermotoren oder für Konfigurationen mit Allradantrieb (AWD), Hinterradantrieb (RWD), Vorderradantrieb (FWD) usw.
  • Diese Situation führt zu erheblichen Herausforderungen bei der Konzeption eines Nachbehandlungssystems, das sowohl eine einfache Packweise aufweist als auch hohe Leistungen bei der Senkung der Emissionen erbringt, wobei es den verschiedenen Anwendungen gemeinsam sein soll, dass sie eine Kostenersparnis ermöglichen.
  • Ein weiterer in Erwägung zu ziehender Punkt ist, dass die derzeitigen Konfigurationen zu einem hohen Gegendruck in der Nachbehandlungsleitung führen können.
  • Ein Ziel der Erfindung besteht darin, eine direktgekoppelte Katalysatoranordnung zu schaffen, die geeignet ist, die durch sie verursachten Kosten bei allen Automobilanwendungen zu senken und gleichzeitig die Leistung bezüglich des Gegendrucks zu verbessern.
  • Diese und andere Ziele werden durch eine Katalysatoranordnung für einen Verbrennungsmotor, insbesondere eine direktgekoppelte Katalysatoranordnung für einen Verbrennungsmotor erreicht, welche die in den unabhängigen Ansprüchen beschriebenen Merkmale aufweist.
  • Die abhängigen Ansprüche beschreiben bevorzugte und/oder besonders vorteilhafte Aspekte.
  • KURZBESCHREIBUNG
  • Eine Ausführungsform der Offenbarung schafft eine Anordnung zum Koppeln einer ersten Nachbehandlungsvorrichtung mit einer zweiten Nachbehandlungsvorrichtung in einem Abgasrohr eines Verbrennungsmotors, wobei die Anordnung ein erstes Gehäuse zur Aufnahme der ersten Nachbehandlungsvorrichtung und ein zweites Gehäuse zur Aufnahme der zweiten Nachbehandlungsvorrichtung umfasst, wobei das erste Gehäuse eine erste Längsachse aufweist und das zweite Gehäuse eine zweite Längsachse aufweist, die im Wesentlichen senkrecht in Bezug auf die erste Längsachse des ersten Gehäuses ausgerichtet ist.
  • Ein Effekt dieser Ausführungsform besteht darin, dass sie einen einfachen Aufbau der Katalysatoranordnung ermöglicht, der die Herstellungskosten senkt und gleichzeitig die Leistung bezüglich des Gegendrucks optimiert.
  • Aufgrund seiner Form, die einer ”L”-Form ähneln kann, ist die Katalysatoranordnung mit Motomontageanordnungen für Allradantrieb (AWD), Hinterradantrieb (RWD) und Vorderradantrieb (FWD) kompatibel.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das erste Gehäuse teilweise über dem zweiten Gehäuse gelagert.
  • Ein Effekt dieser Ausführungsform besteht darin, dass die gesamte Katalysatoranordnung sehr kompakt gestaltet werden kann, während gleichzeitig die Gegendruckprobleme vermieden werden, die bei den U-Formen der bekannten Katalysatoranordnungen auftreten.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das erste Gehäuse mit einem Einlass versehen, und das zweite Gehäuse ist mit einem Auslass versehen, wobei der Einlass des ersten Gehäuses und der Auslass des zweiten Gehäuses zu einander entgegengesetzten Seiten der Anordnung hin gewandt sind.
  • Ein Effekt dieser Ausführungsform besteht darin, dass dieser Aufbau eine Kopplung mit dem Flansch am kalten Ende des Abgasrohrs auf der linken oder rechten Seite ermöglicht, ohne den Gegendruck im Abgasrohr zu erhöhen.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist ein Harnstoffinjektor an der Anordnung montiert, um Harnstoff in eine Abgasüberführungsleitung einzuspritzen, die das erste und das zweite Gehäuse der Anordnung verbindet.
  • Ein Effekt dieser Ausführungsform besteht darin, dass der Harnstoffinjektor nahe am Motor angeordnet werden kann, was Platz im Motorraum spart.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Harnstoffmischer in der Abgasüberführungsleitung enthalten.
  • Ein Effekt dieser Ausführungsform besteht darin, dass der von der Katalysatoranordnung eigenommene Raum auf effiziente Weise genutzt werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die erste Nachbehandlungsvorrichtung ein DOC.
  • Ein Effekt dieser Ausführungsform besteht darin, dass die Katalysatoranordnung in einer Konfiguration verwendet werden kann, bei der ein Dieseloxidationskatalysator (DOC) mit einem SCRoF (selektiven katalytischen Reduktionssystem SCR auf einem Filter) direktgekoppelt ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die erste Nachbehandlungsvorrichtung eine LNT.
  • Ein Effekt dieser Ausführungsform besteht darin, dass die Katalysatoranordnung in einer Konfiguration verwendet werden kann, bei der eine NOx-Falle für den Magerbetrieb (LNT) mit einem SCRoF direktgekoppelt ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Nun sollen die verschiedenen Ausführungsformen beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:
  • 1 ein Kraftfahrzeugsystem zeigt;
  • 2 ein Querschnitt eines zu dem Kraftfahrzeugsystem von 1 gehörenden Verbrennungsmotors ist;
  • 3 eine direktgekoppelte Katalysatoranordnung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 4 eine andere Ansicht der direktgekoppelten Katalysatoranordnung von 3 zeigt;
  • 5 einen Querschnitt der direktgekoppelten Katalysatoranordnung von 3–4 zeigt; und
  • 6 eine weitere Querschnittansicht der direktgekoppelten Katalysatoranordnung von 3–4 ist.
  • GENAUE BESCHREIBUNG
  • Nun sollen beispielhafte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden, ohne dass damit eine Einschränkung der Anwendung und Verwendungsweisen beabsichtigt ist.
  • Einige Ausführungsformen können ein Kraftfahrzeugsystem 100 beinhalten, das in den 1 und 2 gezeigt ist und das einen Verbrennungsmotor (ICE) 110 mit einem Motorblock 120 besitzt, der mindestens einen Zylinder 125 mit einem Kolben 140 definiert, der eine Kopplung aufweist, mit der die Kurbelwelle 145 gedreht wird. Ein Zylinderkopf 130 arbeitet mit dem Kolben 140 zusammen, um einen Verbrennungsraum 150 zu definieren. Ein Luft-Kraftstoffgemisch (nicht gezeigt) wird in den Verbrennungsraum 150 eingebracht und entzündet, was zu heißen expandierenden Verbrennungsgasen führt, die zu einer Hin- und Herbewegung des Kolbens 140 führen. Der Kraftstoff wird von mindestens einem Kraftstoffinjektor 160 zur Verfügung gestellt und die Luft durch mindestens einen Einlass 210. Der Kraftstoff wird unter hohem Druck von einem Kraftstoffrohr 170, das fluidzuleitend mit einer Hochdruckpumpe 180, die den Druck des von einer Kraftstoffquelle 190 kommenden Kraftstoffs erhöht, verbunden ist, zum Kraftstoffinjektor 160 geführt. Jeder der Zylinder 125 hat mindestens zwei Ventile 215, die von einer Nockenwelle 135 betrieben werden, die sich zeitgleich mit der Kurbelwelle 145 dreht. Die Ventile 215 lassen selektiv Luft vom Einlass 210 in den Verbrennungsraum 150 und erlauben alternierend den Auslass der Abgase durch den Auslass 220. In einigen Beispielen wird ein Nockenwellenverstellsystem 155 genutzt, um selektiv die zeitliche Abfolge zwischen der Nockenwelle 135 und der Kurbelwelle 145 zu verändern.
  • Die Luft kann den Lufteinlässen 210 über einen Einlasskrümmer 200 zugeführt werden. Eine Lufteinlassleitung 205 führt dem Einlasskrümmer 200 Umgebungsluft zu. In anderen Ausführungsformen kann eine Drosselklappe 330 gewählt werden, um den Luftstrom zum Einlasskrümmer 200 zu regeln. In weiteren Ausführungsformen wird ein System für komprimierte Luft wie beispielsweise ein Turbolader 230 mit einem Kompressor 240, der sich zusammen mit einer Turbine 250 dreht, eingesetzt. Die Drehung des Kompressors 240 erhöht den Druck und die Temperatur der Luft in der Leitung 205 und dem Einlasskrümmer 200. Ein in der Leitung 205 enthaltender Intercooler 260 kann die Temperatur der Luft reduzieren. Die Turbine 250 dreht sich beim Einströmen der von einem Auslasskrümmer 225 kommenden Abgase, der Abgas vom Auslass 220 durch eine Serie von Leitschaufeln leitet, bevor es durch die Turbine 250 expandiert wird. Die Abgase verlassen die Turbine 250 und werden zu einem Nachbehandlungssystem geführt. Dieses Beispiel zeigt eine Turbine mit variabler Geometrie (VGT) mit einem VGT-Aktuator 290, der ausgebildet ist, um die Leitschaufeln bzw. Flügel zu bewegen, damit die Flügel das Strömen des Abgases durch die Turbine 250 ändern. In anderen Ausführungsformen kann der Turbolader 230 eine feste Geometrie haben und/oder ein Wastegate haben.
  • Das Nachbehandlungssystem kann ein Abgasrohr 275 aufweisen, das eine oder mehrere Abgasnachbehandlungsvorrichtungen hat. Nachbehandlungsvorrichtungen können beliebige Vorrichtungen sein, mit denen die Zusammensetzung der Abgase geändert werden kann. Einige Beispiele von Nachbehandlungsvorrichtungen sind, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, katalytische (Zwei- und Drei-Wege-)Konverter, Oxidationskatalysatoren, NOx-Fallen für den Magerbetrieb (Lean NOx Traps), Kohlenwasserstoffadsorber, Systeme für die selektive katalytische Reduktion (SCR) und Partikelfilter, wie z. B. ein Dieselpartikelfilter (DPF).
  • Insbesondere kann das Nachbehandlungssystem eine direktgekoppelte Anordnung 500 umfassen, die ein erstes Gehäuse 510 zur Aufnahme eines Dieseloxidationskatalysators (DOC) aufweist, das mit einem zweiten Gehäuse 520 direktgekoppelt ist, das stromabwärts vom DOC ein SCRoF (selektives katalytisches Reduktionssystem SCR auf einem Filter) enthält.
  • Alternativ dazu kann das Nachbehandlungssystem eine direktgekoppelte Anordnung 500 umfassen, bei der das erste Gehäuse 510 eine NOx-Falle für den Magerbetrieb (LNT) enthält, wobei das erste Gehäuse 510 mit einem zweiten Gehäuse 520 direktgekoppelt ist, das stromabwärts von der LNT ein SCRoF (selektives katalytisches Reduktionssystem SCR auf einem Filter) enthält.
  • Andere Ausführungsformen umfassen ein Abgasrückführungssystem (EGR) 300, das mit dem Auslasskrümmer 225 und dem Einlasskrümmer 200 verbunden ist. Das EGR-System 300 kann einen EGR-Kühler 310 aufweisen, um die Temperatur der Abgase im EGR-System 300 zu reduzieren. Ein EGR-Ventil 320 regelt den Fluss der Abgase im EGR-System 300.
  • Das Kraftfahrzeugsystem 100 kann weiterhin ein elektronisches Steuergerät (ECM) 450 aufweisen, das dazu konfiguriert ist, Signale von oder nach verschiedenen, mit dem ICE 110 verbundenen Sensoren und/oder Geräten zu senden bzw. zu empfangen. Das ECM 450 kann Eingangssignale von verschiedenen Sensoren empfangen, die dafür ausgelegt sind, die Signale zu erzeugen, die proportional zu verschiedenen physikalischen Parametern in Zusammenhang mit dem ICE 110 sind. Die Sensoren umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, einen Luftmassenfluss- und Temperatursensor 340, einen Druck- und Temperatursensor 350 für den Krümmer, einen Sensor 360 für den Druck im Verbrennungsraum, Sensoren 380 für die Kühlflüssigkeits- und die Öltemperatur und/oder den zugehörigen Füllstand, einen Drucksensor 400 für den Kraftstoff, einen Nockenwellenpositionssensor 410, einen Kurbelwellenpositionssensor 420, Sensoren 430 für den Druck und die Temperatur der Abgase, einen EGR-Temperatursensor 440 sowie einen Positionssensor 445 für das Gaspedal. Weiterhin kann das ECM 450 eine verschiedene Steuergeräte Ausgangssignale ausgeben, um den Betrieb des ICE 110 zu steuern, beispielsweise, aber nicht ausschließlich, an die Kraftstoffinjektoren 160, an die Drossel 330, an das EGR-Ventil 320, an den VGT-Aktuator 290 und an das Nockenwellenverstellsystem. Es ist anzumerken, dass gestrichelte Linien benutzt werden, um verschiedene Verbindungen zwischen den verschiedenen Sensoren, Vorrichtungen und dem ECM 450 anzudeuten, wobei aber andere zu Zwecken der Klarheit weggelassen sind.
  • Das Steuergerät 450 kann eine mit einem Speichersystem oder Datenträger 460 und einem Bussystem datenverbundene digitale Mikroprozessoreinheit (CPU) besitzen. Die CPU ist ausgebildet, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm ausgeführt sind, abzuarbeiten, Eingangssignale vom Datenbus zu erfassen und Ausgangssignale an den Datenbus abzugeben. Das Speichersystem kann verschiedene Speichermedien wie optische, magnetische, Festkörper- und andere nicht-flüchtige Medien besitzen. Der Datenbus kann dafür ausgelegt sein, analoge und/oder digitale Signale an die verschiedenen Sensoren und Steuervorrichtungen zu senden, von diesen zu empfangen und diese Signale zu modulieren. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit den ICE 110 steuern kann.
  • 3 zeigt eine direktgekoppelte Katalysatoranordnung 500 für einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 4 zeigt eine andere Ansicht der direktgekoppelten Katalysatoranordnung 500.
  • Die Anordnung 500 umfasst insbesondere ein erstes Gehäuse 510, das entweder einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) oder eine NOx-Falle für den Magerbetrieb (LNT) enthält, wobei das erste Gehäuse 510 mit einem zweiten Gehäuse 520 direktgekoppelt ist, das ein SCRoF (selektives katalytisches Reduktionssystem SCR auf einem Filter) enthält.
  • Auf diese Weise koppelt die Anordnung 500 im Abgasrohr 275 des Verbrennungsmotors 110 eine erste Nachbehandlungsvorrichtung 610 (bei der es sich um einen DOC oder eine LNT handeln kann) mit einer zweiten Nachbehandlungsvorrichtung 620 (wie z. B. einem SCRoF), wobei die erste Nachbehandlungsvorrichtung 610 stromaufwärts von der zweiten Nachbehandlungsvorrichtung 620 angeordnet ist.
  • Das erste Gehäuse 510 ist mit einem Einlass 515 versehen, damit das Abgas vom Abgaskrümmer 225 in die erste Nachbehandlungsvorrichtung 510 eintreten kann, und das zweite Gehäuse 520 ist mit einem Auslass 525 versehen, damit das Abgas aus der zweiten Nachbehandlungsvorrichtung 620 austreten kann, wobei die gesamte Anordnung stromaufwärts durch den Einlass 515 und stromabwärts durch den Auslass 525 mit dem Abgasrohr 275 verbunden ist.
  • Der Einlass 515 des ersten Gehäuses 510 und der Auslass des zweiten Gehäuses 520 sind zu einander entgegengesetzten Seiten der Anordnung 500 hin gewandt.
  • Das erste Gehäuse 510 weist eine erste Längsachse X auf, und das zweite Gehäuse 510 weist eine zweite Längsachse Y auf, die in Bezug auf die erste Längsachse X des ersten Gehäuses 510 im Wesentlichen senkrecht angeordnet ist, wie dies zum Beispiel in 5 und genauer in 6 zu sehen ist.
  • In einer montierten Position ist die erste Nachbehandlungsvorrichtung 610 in einer im Wesentlichen horizontalen Position angeordnet, und die zweite Nachbehandlungsvorrichtung 620 ist in einer im Wesentlichen vertikalen Position angeordnet, so dass die gesamte Anordnung 500, die die erste Nachbehandlungsvorrichtung 610 und die zweite Nachbehandlungsvorrichtung 620 enthält, eine L-förmige Konfiguration bildet.
  • In einer montierten Position ist das erste Gehäuse 510 auch teilweise über dem zweiten Gehäuse 520 gelagert.
  • In der Anordnung 500 ist das erste Gehäuse 510 durch eine Abgasüberführungsleitung 550 strukturell und fluidmäßig mit dem zweiten Gehäuse 620 verbunden.
  • Ein Harnstoffinjektor 530 ist an der Anordnung 500 montiert, um Harnstoff in die Abgasüberführungsleitung 550 einzuspritzen, und zwar in Richtung auf einen Harnstoffmischer 540, der innerhalb der Abgasüberführungsleitung 550 und stromaufwärts von der zweiten Nachbehandlungsvorrichtung 620 angeordnet ist.
  • Der Harnstoffmischer 540 kann aus einer Vielzahl von Metallplättchen bestehen, die den Harnstoff auffangen, der in Richtung auf das SCRoF in die Abgasüberführungsleitung 550 eingespritzt wird.
  • Während des Betriebs tritt das aus dem Motor 110 kommende Abgas durch den Einlass 515 in die Anordnung ein und durchquert die erste Nachbehandlungsvorrichtung 610.
  • Anschließend strömt es durch die Abgasüberführungsleitung 550 in die zweite Nachbehandlungsvorrichtung 620 und tritt durch den Auslass 525 aus der Anordnung 500 aus, indem es in Richtung auf einen stromabwärtigen Teil des Abgasrohrs 275 strömt.
  • Wenn eine Harnstoffeinspritzung für das SCRoF benötigt wird, wird der Harnstoffinjektor 530 betätigt, um eine dosierte Menge an Harnstoff in die Abgasüberführungsleitung 550 und in Richtung auf den Harnstoffmischer 540 einzuspritzen, der mithilfe der Metallplättchen stromaufwärts vom SCRoF den Harnstoff mit dem Abgas mischt.
  • Die kompakte L-Form der beschriebenen direktgekoppelten Katalysatoranordnung 500 ist sowohl bei Längs- als auch bei Queranwendungen mit einer Linienführung im Zusammenhang mit dem Fußgängerschutz kompatibel, d. h. mit der idealen Linie, die in vertikaler Richtung nicht überschritten werden sollte, um die Folgen eines Zusammenstoßes zu reduzieren.
  • In der vorstehenden Zusammenfassung und genauen Beschreibung wurde wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform vorgestellt; es sollte jedoch beachtet werden, dass es eine große Anzahl von Abänderungsmöglichkeiten gibt. Es sollte auch beachtet werden, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele sind und nicht dazu dienen, den Schutzumfang, die Anwendbarkeit oder den Aufbau in welcher Weise auch immer einzuschränken. Vielmehr wird die vorstehende Zusammenfassung und genaue Beschreibung dem Fachmann eine praktische Anleitung zur Umsetzung von wenigstens einer beispielhaften Ausführungsform bieten, wobei es sich von selbst versteht, dass verschiedene Abänderungen bei den Funktionen und Anordnungen der anhand einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang zu verlassen, wie er in den beiliegenden Ansprüchen und ihren rechtlichen Äquivalenten definiert ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Kraftfahrzeugsystem
    110
    Verbrennungsmotor (ICE)
    120
    Motorblock
    125
    Zylinder
    130
    Zylinderkopf
    135
    Nockenwelle
    140
    Kolben
    145
    Kurbelwelle
    150
    Verbrennungsraum
    155
    Nockenwellenverstellsystem
    160
    Kraftstoffinjektor
    170
    Kraftstoffrohr
    180
    Kraftstoffpumpe
    190
    Kraftstoffquelle
    200
    Einlasskrümmer
    205
    Lufteinlassleitung
    210
    Lufteinlass
    215
    Ventile des Zylinders
    220
    Abgasauslass
    225
    Auslasskrümmer
    230
    Turbolader
    240
    Kompressor
    250
    Turbine
    260
    Intercooler
    275
    Abgasrohr
    290
    VGT-Aktuator
    300
    Abgasrückführungssystem (EGR)
    310
    EGR-Kühler
    320
    EGR-Ventil
    330
    Drosselklappe
    340
    Massenfluss- und Temperatursensor für die Luft
    350
    Sensor für Krümmerdruck und -temperatur
    360
    Verbrennungsdrucksensor
    380
    Sensoren für Kühlflüssigkeits- und Öltemperatur und den zugehörigen Füllstand
    400
    Kraftstoffleistendrucksensor
    410
    Nockenwellenpositionssensor
    420
    Kurbelwellenpositionssensor
    430
    Sensor für Druck und Temperatur der Abgase
    445
    Gaspedalpositionssensor
    450
    elektronisches Steuergerät (ECM)
    460
    Datenträger
    500
    direktgekoppelte Katalysatoranordnung
    510
    erstes Gehäuse
    520
    zweites Gehäuse
    515
    Einlass der Anordnung
    525
    Auslass der Anordnung
    530
    Harnstoffinjektor
    540
    Harnstoffmischer
    550
    Abgasüberführungsleitung
    610
    erste Nachbehandlungsvorrichtung
    620
    zweite Nachbehandlungsvorrichtung

Claims (8)

  1. Anordnung (500) zur Kopplung einer ersten Nachbehandlungsvorrichtung (610) mit einer zweiten Nachbehandlungsvorrichtung (620) in einem Abgasrohr (275) eines Verbrennungsmotors (110), wobei die Anordnung (500) ein erstes Gehäuse (510) zur Aufnahme der ersten Nachbehandlungsvorrichtung (610) und ein zweites Gehäuse (520) zur Aufnahme der zweiten Nachbehandlungsvorrichtung (620) umfasst, wobei das erste Gehäuse (510) eine erste Längsachse (X) aufweist und das zweite Gehäuse (510) eine zweite Längsachse (Y) aufweist, die im Wesentlichen senkrecht in Bezug auf die erste Längsachse (X) des ersten Gehäuses (510) ausgerichtet ist.
  2. Anordnung (500) nach Anspruch 1, wobei das erste Gehäuse (510) teilweise über dem zweiten Gehäuse (520) gelagert ist.
  3. Anordnung (500) nach Anspruch 1, wobei das erste Gehäuse (510) mit einem Einlass (515) versehen ist und das zweite Gehäuse (520) mit einem Auslass (525) versehen ist, wobei der Einlass (515) des ersten Gehäuses (510) und der Auslass des zweiten Gehäuses (520) zu einander entgegengesetzten Seiten der Anordnung (500) hin gewandt sind.
  4. Anordnung (500) nach Anspruch 1, wobei ein Harnstoffinjektor (530) an der Anordnung (500) montiert ist, um Harnstoff in eine Abgasüberführungsleitung (550) einzuspritzen, die das erste (510) und das zweite Gehäuse (520) der Anordnung (500) verbindet.
  5. Anordnung (500) nach Anspruch 4, wobei ein Harnstoffmischer (540) in der Abgasüberführungsleitung (550) enthalten ist.
  6. Anordnung (500) nach Anspruch 1, wobei die erste Nachbehandlungsvorrichtung (610) ein DOC ist.
  7. Anordnung (500) nach Anspruch 1, wobei die erste Nachbehandlungsvorrichtung (610) eine LNT ist.
  8. Anordnung (500) nach Anspruch 1, wobei die zweite Nachbehandlungsvorrichtung (620) ein SCRoF ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3680462A1 (de) * 2019-01-08 2020-07-15 Eberspächer Exhaust Technology GmbH Abgasanlage
US11156142B2 (en) 2019-01-08 2021-10-26 Purem GmbH Exhaust system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29505660U1 (de) * 1995-04-01 1995-06-14 Abgasentgiftungsanlagen Mbh Ge Abgassammelrohr mit integrierten Katalysatoren
EP2123873A1 (de) * 2007-07-31 2009-11-25 Hino Motors, Ltd. Abgasreinigungsvorrichtung
DE102012009940A1 (de) * 2012-05-18 2013-11-21 Daimler Ag Crashtolerante Systemanordnung in einem Kraftfahrzeugmotorraum
DE102015107083A1 (de) * 2014-05-15 2015-11-19 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Externe Strömungskammern zur Abgasführung für eine Mehrfachkatalysatorarchitektur

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29505660U1 (de) * 1995-04-01 1995-06-14 Abgasentgiftungsanlagen Mbh Ge Abgassammelrohr mit integrierten Katalysatoren
EP2123873A1 (de) * 2007-07-31 2009-11-25 Hino Motors, Ltd. Abgasreinigungsvorrichtung
DE102012009940A1 (de) * 2012-05-18 2013-11-21 Daimler Ag Crashtolerante Systemanordnung in einem Kraftfahrzeugmotorraum
DE102015107083A1 (de) * 2014-05-15 2015-11-19 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Externe Strömungskammern zur Abgasführung für eine Mehrfachkatalysatorarchitektur

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3680462A1 (de) * 2019-01-08 2020-07-15 Eberspächer Exhaust Technology GmbH Abgasanlage
US11156142B2 (en) 2019-01-08 2021-10-26 Purem GmbH Exhaust system

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