DE3417506C1

DE3417506C1 - Katalysatorgehäuse für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3417506C1
Application number: DE3417506A
Authority: DE
Inventors: Hans Dieter 7053 Kernen Maxelon
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1984-05-11
Filing date: 1984-05-11
Publication date: 1985-06-27

Description

Kardantunnel eingebauten Katalysatorgehäuses.

F i g. 1 zeigt ein Katalysatorgehäuse 11, das beidseitig an die Auspuffrohre 12 und 13 angeschlossen ist. Das Katalysatorgehäuse enthält den Katalysatorblock 14 sowie den kleineren Katalysatorblock 15. Zwischen den beiden Katalysatorblöcken ist das Gehäuse an der Stelle 16 verjüngt. Oberhalb des Katalysatorgehäuses ist die schräg verlaufende Gelenkwelle 17 eingezeichnet. Das Katalysatorgehäuse wird so bemessen, daß die Abstände A und B zu der Gelenkwelle 17 gleich sind und dem minimalen Abstand zu diesem Bauteil entsprechen. Auf seiner Unterseite ist das Katalysatorgehäuse flach, so daß ein gleichmäßiger Abstand C zur Fahrbahn 18 besteht. Dieser Abstand C ist im allgemeinen durch die Bodenfreiheit des Fahrzeugs vorgegeben. Das Katalysatorgehäuse ist auf seinen beiden Stirnseiten mit zwei konisch verlaufenden Anschlußstutzen versehen. Die Katalysatorblöcke 14 und 15 sind innerhalb des Gehäuses elastisch gelagert, wie durch die an den Kanten der Katalysatorblöcke eingezeichneten Kissen angedeutet wird.

F i g. 2 zeigt im Grundriß ein in einen Kardantunnel eingebautes Katalysatorgehäuse. Der Tunnel mit seinen beiden Seitenwänden 29 und 29' verjüngt sich. Innerhalb dieses Tunnels ist das mit den Auspuffrohren 22 und 23 verbundene Katalysatorgehäuse mit den Katalysatorblöcken 24 und 25 angeordnet. Das Katalysatorgehäuse verjüngt sich bei 26 auf den zur Aufnahme des kleineren Katalysatorblocks 25 erforderlichen Querschnitt. Die Abstände D, E, Fund G zwischen dem Katalysatorgehäuse und den Wänden des Tunnels sind gleich groß und entsprechen dem minimal zulässigen Abstand zwischen diesen beiden Bauteilen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

1 2 jedoch auch hier wegen der Parallelität der Lösungska- Patentansprüche: näle im Katalysatorblock auf den engsten Gehäusequer schnitt begrenzt.

1. Katalysatorgehäuse für Kraftfahrzeuge mit we- Zur besseren Raumausnutzung ist ferner bereits vornigstens zwei hintereinander angeordneten, längs- 5 geschlagen worden, ein Katalysatorgehäuse mit zwei durchströmbaren monolithischen Abgaskatalysator- hintereinander angeordneten monolithischen Abgaskablöcken, dadurch gekennzeichnet, daß talysatorblöcken im Bereich zwischen den Katalysatorsich das für alle Katalysatorblöcke gemeinsame Ge- blöcken abzuwinkein (Patentanmeldung P 34 02 916.8). häuse im Bereich zwischen den Katalysatorblöcken Durch diese Anordnung kann zwar vielfach eine bessere bleibend verjüngt, so daß der für den ersten Kataly- 10 Raumausnutzung erreicht werden, jedoch ist eine solche satorblock vorgesehene Gehäuseteil einen größeren Anordnung an nicht abgewinkelten Engstellen, z. B. für Querschnitt als der für den nachfolgenden Katalysa- die Verwendung im Kardantunnel von Fahrzeugen, torblock vorgesehene Gehäuseteil aufweist. nicht geeignet.

2. Katalysatorgehäuse nach Anspruch 1, dadurch Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Katalygekennzeichnet, daß die Gehäuseteile derart exzen- 15 satorgehäuse für Kraftfahrzeuge mit wenigstens zwei trisch zueinander ausgebildet sind, daß die Gehäuse- hintereinander angeordneten, längsdurchströmbaren teile auf ihrer Unterseite zueinander bündig verlau- monolithischen Abgaskatalysatorblöcken zu finden, mit fen. dem eine bessere Ausnutzung des gegebenen Einbauraumes als bisher ermöglicht wird, so daß vergleichswei-

20 se niedrigere Abgasgegendrücke auftreten.

Diese Aufgabe wird durch das in dem Patentanspruch 1 gekennzeichnete Katalysatorgehäuse gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist ein Katalysatorgehäuse Dadurch, daß sich das für alle Katalysatorblöcke ge-

für Kraftfahrzeuge mit zwei hintereinander angeordne- meinsame Gehäuse im Bereich zwischen den Katalysa-

ten, längsdurchströmbaren monolithischen Abgaskata- 25 torblöcken bleibend verjüngt und der für den ersten

lysatorblöcken, wie es z. B. durch die DE-OS 30 07 867 Katalysatorblock vorgesehene Gehäuseteil einen grö-

Stand der Technik ist. ßeren Querschnitt als der für den nachfolgenden Kata-

Zur Reduzierung des Anteils schädlicher Bestandteile lysatorblock vorgesehene Gehäuseteil aufweist, kann

im Abgas von Verbrennungsmotoren finden Abgaska- auch ein unter dem Kraftfahrzeugboden sich befinden-

talysatoren Verwendung, mit deren Hilfe die schädli- 30 der, sich verjüngender Raum optimal ausgenutzt wer-

chen Bestandteile in unschädliche Verbindungen umge- den.

wandelt werden. Die Katalysatoren sind im allgemeinen Üblicherweise ist es ausreichend, wenn sich das Kataals monolithische, zylindrische oder ovale Blöcke aus lysatorgehäuse einmal verjüngt, d. h., wenn zwei Katalywabenförmiger Keramik oder aus gewickelten gewell- satorblöcke in dem Gehäuse angeordnet sind. Bei ten Stahlbändern ausgebildet, die vom Abgas in Längs- 35 schwierigen Raumverhältnisen kann es jedoch auch errichtung durchströmt werden. forderlich sein, das Gehäuse mehrfach zu verjüngen, um

Im Interesse einer guten Abgasumwandlung sowie eine optimale Anpassung an den vorhandenen Raum zu

einer möglichst geringen Leistungsminderung des Mo- gewährleisten. Hinter der Verjüngung weist dann je-

tors durch geringen Gasstau vor den Katalysatoren weils das für den nächsten Katalysatorblock vorgesehe-

strebt man ein verhältnismäßig großes Katalysatorvolu- 40 ne Gehäuseteil einen geringeren Querschnitt auf. Dieser

men sowie in Strömungsrichtung der Abgase gesehen geringere Querschnitt hat natürlich zur Folge, daß der

einen möglichst großen Querschnitt des Katalysators Abgasgegendruck an dieser Stelle ansteigt. Es ist jedoch

an. Diese Erfordernisse lassen sich bei den beengten leicht einsehbar, daß insgesamt gesehen ein geringerer

Raumverhältnissen am Fahrzeugboden nicht immer be- Abgasgegendruck erzeugt wird, als wenn man wie bis-

friedigend lösen. Man hat häufig nur die Wahl, entweder 45 her von vornherein nur mit dem kleinsten Katalysator-

den Katalysatorblock mit einem großen Querschnitt in querschnitt arbeiten müßte.

Strömungsrichtung zu versehen, hat dann aber nur eine Es ist von Vorteil, wenn die Teile des Katalysatorgeverhältnismäßig geringe Katalysatorlänge zur Verfü- häuses derartig exzentrisch zueinander ausgebildet sind, gung, oder man setzt eine verhältnismäßig große Kata- daß die Gehäuseteile auf ihrer Unterseite, d. h., der der lysatorlänge ein und hat dann nur einen verhältnismäßig 50 Straße zugewandten Seite, zueinander bündig verlaukleinen Querschnitt zur Verfügung, so daß der Abgas- fen. Das Gehäuse ist dadurch an seiner der Straße zugegegendruck vor dem Katalysator und damit die Lei- wandten Unterseite völlig glatt, was erhebliche Vorteile stungsminderung verhältnismäßig hoch sind. Der Kata- in aerodynamischer Hinsicht mit sich bringt. Zur besselysator muß nämlich in letzterem Fall in einem verhält- ren Strömungsführung des Abgases kann es auch vornismäßig langen Gehäuse untergebracht werden, des- 55 teilhaft sein, wenn in dem sich verjüngenden Bereich sen Querschnitt sich nach den Raumverhältnissen an der Leitbleche angebracht sind, die eine gleichmäßige Beengsten Stelle entlang dem Gehäuse richtet. Dies gilt aufschlagung des folgenden Katalysatorblocks mit dem auch für das Katalysatorgehäuse gemäß DE-OS Abgas ermöglichen. Das ist jedoch häufig nicht erfor-30 07 867. Dieses weist zwar im Bereich zwischen den derlich. Der Querschnitt des Gehäuses kann den übli-Katalysatorblöcken eine Einschnürung auf, jedoch kei- 60 chen Gehäuseformen angeglichen sein, d. h. rund oder ne bleibende Verjüngung, was bedeutet, daß für den auch wie zur besseren Raumausnutzung bzw. zur Erzie-Querschnitt beider Katalysatorblöcke die Einbauver- lung einer flacheren Bauweise heutzutage vielfach anhältnisse an der engsten über die Gehäuselänge auftre- gewandt, annähernd elliptisch sein,
tenden Stelle maßgebend sind. In der Abbildung wird schematisch an zwei Beispielen

Für Katalysatorgehäuse mit einem einzigen monoli- 65 die Erfindung weiter erläutert. Es zeigt
thischen Abgaskatalysatorblock ist bereits eine stetige F i g. 1 den Aufriß eines unter einer Gelenkwelle anVerjüngung des Gehäuses bekannt (DE-GM 73 23 023). geordneten Katalysatorgehäuses und
Der für die Abgasströmung nutzbare Querschnitt bleibt F i g. 2 den Grundriß eines in einen sich verjüngenden