DE2608843A1

DE2608843A1 - Doppelbettkatalysator

Info

Publication number: DE2608843A1
Application number: DE19762608843
Authority: DE
Inventors: Joerg Dr Ing Abthoff; Hans-Joachim Ing Grad Langer; Hans-Dieter Dipl Ing Schuster
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1976-03-04
Filing date: 1976-03-04
Publication date: 1977-09-22
Also published as: JPS52119467A

Description

Doppelbettkatalysator
Die Erfindung bezieht sich auf einen Doppelbettkatalysator mit einem Reduktionskatalysator, einem diesem nachgeschalteten Oxydationskatalysator und einem Lufteinblssstutzen zwischen den beiden Katalysatoren.
Um neue gesetzliche Vorschriften für Abgaswerte erfüllen zu können, ist es notwendig, Doppelbettkatalysatoranlagen zu verwenden, in denen nach einem Reduktionskatalysator ein Oxydationskatalysator angeordnet ist. Dabei ist s notwendig, nach dem Reduktionskatalysator Luft in den Doppelbettkatalysator ein-ublasen. Da im Kraftfahrzeug an sich wenig Platz ist für einen Katalysator, ist es verständlich, daß bei der sic ergebenden Notwendigkeit, einen Doppelbettkatalysator einzubauen, der Platz noch mehr beschränkt wird, so daß für ausgedehnte Zonen zur Lufteinführung überhaupt kein Plutz mehr bleibt. I)as bedeutet, daß die Lufteinführung zwischen den beideH Katalysatoren auf engstem Kaum erfolgen muß. In der Praxis bedeutet das, daß für die Lufteinblasung ntir ein Raum von 10 bis 40 mm zur Verfügung steht. Auf einer so kurzen Strecke ist es aber schr schwicrig, die eingeblasene Luft mit dem Abgas so ausreichend zu mischen, daß im nachfolgenden Oxydationskatalysator eine optimale Nachverbrennung gewährleistet ist. Noch schwieriger wird eine ausreichende Durchmischung von Abgasen und zugeführter Luft, wenn der Doppelbettkatalysator einen von einen Kreis abweichenden Querschnitt aufweist, in dem eine gleichmäßig Abgasverteilung über diesen Querschnitt nicht gewährleistet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, trotz der zur Verfügung stehenden kurzen Strecke, aii f der Lift eingeblassen werden kann eine ausreichende Durchmischung zwischen Abgas und eingeblasener Luft herbeizuführen.
Diese Aufgabe wi rd durch 4 je Erfindung dadurch gelöst, daß der zwischen den beiden Katalysatoren vorgesehene Lufteinblasstutzen in einen Ringkanal mündet, aus dem heraus die eingeblasene Luft dem vom Ringkanal umgebenen Zwischenraum zwischen den beiden Katalysatoren aus einer Vielzahl von ringförmig angeordneten Öffnungen zugeleitet wird, die in der Nähe des Eingangsquerschnittes des Zwischenraums angeordnet sind. hierdurch wird gewährleistet, daß selbst schon auf der kurzen Strecke vom Beginn des Zwischenraums bis zu seinem Ende eine ausreichende Durchmischung von Abgas und Luft erreicht wird. Diese Wirkung kann noch gesteigert werden, wenn die dem Zwischenraum zugekehrte Innenwandung des Ringkanals so ausgebildet ist, daß sie sich nach Art eines Venturirohres in Strömungsrichtung gesehen zunächst auf einem kürzeren Abschnitt verengt und dann auf einem längeren Abschnitt wieder erweitert und daß die Löcher im Bereich des engsten Querschnitts der venturiartigen Verengung angeordnet sind. ei einer solchen Ausgestaltung des Ringkanals mit venturiartigen Ringwandungen kann durch die Venturiwirkung Luft durch das durchströmende Abgas selbst angesaugt werden. Dann ist es jedoch erforderlich, daß am Lufteinblasstutzen ein lediglich einseitig durchströmbares Pulsventil angeordnet wird.
Zugleich ist der Ringkanal so ausgehildet, daß cr als Widerlager für die zur Katalysatorhalterung notwendigen Axialkissen verwendet werden kann.
Die Erfindung wird anhand von zwei in der Zeichnung dargestelltell Ausführungsbeispielen in der folgenden Beschreibung näher erläutert, der auch weitere Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung entnommen werden können. Es zeigen: Fig. 1 einen Teil eines Dopplbettkatalysators mit einem Ringkalan im Schnitt Fig. 2 einen gleichen Teil eines Doppelbettkatalysators mit einem anders ausgestalteten lzingkanu 1 In dem Gehäuse 1 eines Doppelbettkatalysators sind ein Reduktionskatalysator 2 und ein Oxydationskatalysator 3 untergebracht. Die beiden Katalisatoren werden in der genannten Reihenfolge vom Abgas einer Verbrennungskraftmaschine durchströmt. Zwischen den beiden Katalysatoren ist eine Lufteinblasung vorgesehen. I)ie Luft wird durch den Lufteinblasstutzen 4 zugeführt. Dieser Luft in blasstutzen 4 mündet in einen Ringkanal 5, der den geringen Abstand zwischen dem Reduktions- und dem Oxydationskatalysator fast vollständig einnimmt. Zu beiden Seiten des Ringkanals sind lediglich die zur Abstützung der Katalysatoren notwendigen Axialkissen 10 angeordnet.
In der Nähe des Eingangsquerschnittes 6 des vom Ringkanal umgebenen Zwischenraums 7 sind am Umfang gleichmäßig verteilt eine Anzahl Öffnungen 8 vorgesehen, durch die Luft dem durchströmenden Abgas gleichmäßig verteilt zugemischt werden kann.
In l:ig. 2 ist dargestellt, daß die Innenwandung 9 des Ringkanals 11 so ausgebildet ist, daß sie sich nach Art eines Venturirohres in Strömungsrichtung gesehen zunächst auf einem kürzeren Abschnitt 12 verengt und auf einem längeren Abschnitt 13 erweitert.
Zur Ausbildung des Ringkanals wird zunächst die- Verteilung des aus dem Reduktionskatalysator ausströmenden Abgases genau vermessen. Dies kann im Strömungslabor mit kalter Luft oder am feuernden Motor geschehen.- Versuche haben gezeigt, daß die gewonnenen Ergebnisse eine gute Übereinstimmung ergeben, also bei gleichen Grundbedingungen sich in etwa immer gleiche Ergebnisse erzielen lassen. Entsprechend der ermittelten Abgasverteilung werden nun in dem erfindungsgemäßen Ringkanal die Bohrungen, an deren Stelle auch Schlitze vorgesehen sein können, in der Art verteilt, daß einem Sektor mit großer Abgasmenge viel und einem Sektor mit geringer Ahgasmenge entsprecgend-weniger Luft zugeführt wird. Bei zu großen Differenzen der Abgasverteilung im Katalysator können auch entsprechend abgestimmte Verteilerbleche vor dem Katalysator eingesetzt werden. Werden ovale Katalysatoren verwendet, so kann eine bessere Beaufschlagung durch die Zuführung des Abgases durch zwei Abgasrohre verbessert werden. Auch die eingeführte Luftmenge kann leicht gesteuert werden, wenn eine- Luftpumpe angeschlossen ist. Wird mit einem Ringkanal mit Venturiwirkung gearbeitet, dann wird vor dem Lufteinblasstutzen ein einseit ig durchströmbares l'ulsventil vorgesetzt.
Der Ringkanal ist so ausgebildet, daß cr gleichzeitig als Stützring für die zur Katalysatorhalterung notwendigen Axialkissen verwendet werden und somit der Einbau von lialteringen entfalle kann.
L e e r s e i t e

Claims

Ansprüche 0 Doppelbettkatalysator mit einem Reduktionskatalysator, einem diesen nachgeschalteten Oxydationskatalysator und einem Lufteinblasstutzen zwischen den beiden Katalysatoren, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß er Luft einblasstutzen (4) in einen Ringkanal (5; 11) mündet, aus dem heraus die eingeblasene Luft dem vom Ringkanal (5; 11) umgebenen Zwischenraum (7)'zwischen den beiden Katalysatoren (2, 3) aus einer Vielzahl von ringförmig, angeordneten Öffnungen (8) gleichmäßig verteilt zugeleitet wird, die in der Nähe des Eingangsquerschnitts (6) des Zwischenraums (7) angeordnet derart gestaltet sind, daß die Verteilung der Öffnungen dey Abgasverteilung, hervorgerufen durch unterschiedliche Form des Katalysatorcjuerschnittes, angepaßt wird.
2. Doppelbettkatalysator nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z c i c h n e t , daß die dem Zwischenraum (7) zugekehrte Innenwandung (9) des Ringkanals (11) so ausgebildet ist, daß sie sich nach Art eines Vonturirohres in Strömungsrichtung gesehen zunächst auf einem kürzeren Abschnitt ( verengt und dann auf einem längeren Abschnitt (13) wieder qr; Weitert und daß die Löcher (8) im Bereich des engsten Querschnitts der venturiartigen Verengung angeordnet sind.

Doppelbettkatalysator nach Anspruch 2, b a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß am Lufteinblasstutzen (4) ein lediglich einseitig durchströmbares Pulsventil angeordnet ist.

1. Doppelbettkatalysator nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Ringkanal (5; 11) als Stütze zwischen Axialkissen (1Q) angeordnet ist, die einerseits im Gehäuse des Oxysations- (3) und andererseits des Reduktionskatalysators (2) angeordnet sind, den betreffenden Katalysator festhalten ufld dazu zwischen den beiden Katalysatoren (2, 3) und dem Ringkanal (7; 11) und zu beiden Seiten desselben eingeklemmt sind.