DE4026521C2 - Katalysatoranordnung, insbesondere für eine Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Katalysatoranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekannte Katalysatoranordnungen dieses Aufbaus (DE-PS 34 15 075) sind so gestaltet, daß die Verbindung zwischen dem den eigentli­ chen aktiven Katalysator aufnehmenden Mantel einerseits und dem Katalysatorgehäuse andererseits in der axialen Mitte des Mantels liegt. Diese Anordnung der Verbindung hat den Vorteil, daß die Abstützung des Mantels nebst Katalysator im Schwerpunkt dieser Teilanordnung erfolgt. Gegenüber der Anordnung dieser Verbindung am bezüglich der Richtung der Abgasströmung vorderen Ende des Mantels und einer Axialbewegungen zulassenden Abstützung im Bereich des hinteren Endes des Mantels bietet diese bekannte Anordnung der Verbindungsstelle den Vorteil, daß das abgasein­ trittsseitige Ende des Mantels nebst Katalysator auch auf seiner Außenseite von dem heißen Abgas beaufschlagt und dadurch das Katalysatormaterial nach dem Start der Maschine relativ schnell auf seine Arbeitstemperatur aufgeheizt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Katalysatoranordnung zu schaffen, die hinsichtlich des Anspring­ verhaltens des Katalysators, d. h. hinsichtlich der Verkürzung der Zeit, die nach dem Starten der kalten Brennkraftmaschine bis zur vollen Wirksamkeit des Katalysatormaterials verstreicht, weiter verbessert ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, vorteilhafte Ausbil­ dungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Schlagwortartig läßt sich die erfindungsgemäße Konstruktion dahingehend charakterisieren, daß der Mantel und damit die äußeren Zonen des Katalysatormaterials praktisch über seine bzw. ihre gesamte axiale Erstreckung von dem in das Gehäuse einströmenden heißen Abgas umspült sind, so daß das Wärmeangebot des einströmenden Abgases optimal für die Aufheizung des Kataly­ satormaterials auf seine Betriebstemperatur und damit für das Anspringverhalten desselben ausgenutzt wird. Das Abgas im Spalt stellt auch eine Wärmeisolation gegen die Umgebung dar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren

Fig. 1 einen Axialschnitt durch den hier interessierenden mittleren Bereich der Katalysatoranordnung wieder­ gibt, während

Fig. 2 die in Fig. 1 bei II hervorgehobene Einzelheit vergrößert zeigt.

Als wesentliche Bestandteile enthält die Katalysatoranordnung das aus Einlauftrichter 1 mit Abgaszuführung 2, Auslauftrichter 3 mit Abgasausleitung 4 und zylindrischem mittleren Bereich 5 gasdicht zusammengesetzte Gehäuse 6, den eigentlichen Katalysa­ tor 7 und den diesen aufnehmenden und im Gehäuse 6 abstützenden zylindrischen Mantel 8. Wie Fig. 1 deutlich zeigt, liegt die Verbindung zwischen Mantel 8 und Gehäuse 6 am hinteren Ende des Mantels 8, so daß praktisch über die gesamte Länge desselben zwischen dem Gehäusebereich 5 einerseits und dem Mantel 8 ein von dem zuströmenden heißen Abgas (die Strömungsrichtung des Abgases ist durch Pfeile angedeutet) erfüllter Spalt 9 existiert. Dadurch wird das Wärmeangebot der einströmenden heißen Abgase optimal zur Aufheizung des Katalysatormaterials 7 und damit zur Verringerung der Anspringzeit desselben ausgenutzt.

Die dichte Verbindung zwischen Mantel 8 einerseits und Gehäuse 6 andererseits ist so ausgebildet, daß durch ein und dieselbe Schweißnaht sowohl diese Verbindung als auch die gasdichte Verbindung zwischen den Gehäusebereichen 3 und 5 sichergestellt wird. Zu diesem Zweck ist das Ende des mittleren zylindrischen Gehäusebereichs 5 bei 10 im Sinne einer Durchmesserverringerung nach innen bis zur möglichst dichten Auflage auf dem Mantel 8 gezogen, wobei aber sichergestellt ist, daß - siehe Fig. 2 - zwischen diesem Ende 10 einerseits und einer flanschähnlichen Abstellung 11 am zugekehrten Ende des Auslauftrichters 3 ande­ rerseits ein relativ kleiner axialer Abstand 12 verbleibt, der durch die Schweißnaht 13 ausgefüllt ist. Diese Schweißnaht 13 erfaßt also sowohl die einander zugekehrten Enden der Gehäuse­ teile 3 und 5 als auch das an den flanschartigen Bereich 11 des Auslauftrichters 3 anstoßende, den Abstand 12 von innen begrenzenden Endbereich des Mantels 8, so daß mittels ein und derselben Schweißnaht drei Teile der Katalysatoranordnung gas­ dicht miteinander verbunden sind.

Mit der Erfindung ist demgemäß eine gattungsgemäße Katalysatoran­ ordnung geschaffen, die sowohl hinsichtlich des Anspringverhal­ tens des Katalysatormaterials als auch hinsichtlich der Fertigung optimiert ist.

Claims (3)

1. Katalysatoranordnung, insbesondere für die Abgasreinigung einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine, mit einem Kataly­ sator in einem Mantel, der nur in einem axial schmalen Umfangsbereich gasdicht mit einem Zu- und Abführung aufwei­ senden Gehäuse verbunden ist, während seine anderen Umfangs­ bereiche mit dem Gehäuse einen Spalt bilden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verbindung (13) zwischen Gehäuse (6) und Mantel (8) am abgasaustrittsseitigen Ende desselben (8) liegt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6) einen an einem mittleren zylindrischen Bereich (5) angesetzten, mit der Abführung (4) versehenen Auslauftrichter (3) besitzt und die Verbindung (13) zwischen Mantel (8) und Gehäuse (6) in der Übergangszone zwischen zylindrischem Gehäusebereich (5) und Auslauftrichter (3) liegt.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Gehäusebereich (5) mit seinem dem Auslauf­ trichter (3) zugekehrten Ende den Mantel (8) unter Wahrung eines eine Schweißnaht (13) aufnehmenden axialen Abstands (12) zum Auslauftrichter (3) dicht umschließt.