DE4339686C1 - Elektrisch beheizbarer Abgaskatalysator - Google Patents

Elektrisch beheizbarer Abgaskatalysator

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrisch beheizbaren Ab­ gaskatalysator für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der JP 54-79 319 A2 ist bereits ein Abgaskatalysator der gattungsgemäßen Art bekannt, der ein Gehäuse umfaßt, das einen Zu- und Abströmstutzen für das Abgas besitzt. In dem Gehäuse be­ findet sich Trägermaterial mit einer reaktiven Beschichtung zur katalytischen Umwandlung von Abgasbestandteilen. Während der Startphase der Brennkraftmaschine ist der Abgaskatalysator mit einer elektrischen Heizung aufheizbar.
Zum allgemeinen Hintergrund wird noch auf die Druckschriften DE 30 07 642 C2, DE 35 29 684 A1, DE 37 31 766 C2 und DE 38 00 723 C2 verwiesen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Abgaskatalysator so auszubilden, daß dessen Anspringverhalten im Kaltstartbetrieb im Vergleich zum gattungsgemäßen Stand der Technik verbessert wird.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches gegebenen Merkmale gelöst.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Abgaskatalysators liegt darin, daß eine schnellere Aufheizung und damit ein früheres Erreichen der Anspringtemperatur des Abgaskatalysators im Kaltstartbetrieb als bei gattungsgemäßen Abgaskatalysatoren erreichbar ist. Gleichzeitig wird durch das hochtemperaturbeständige Faserge­ strick (z. B. Keramikfaser) nebst katalytischer Beschichtung eine sehr große reaktive Oberfläche für das Abgas in einem relativ kleinen Gehäusebauraum des Abgaskatalysators erreicht.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus den übrigen Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Abgaskatalysator mit einem Ge­ häuse und einem mäanderförmig gebogenen Heizdraht, um den Keramikfasergestrick gewickelt ist und
Fig. 2 einen Schnitt II-II von Fig. 1.
Fig. 1 zeigt einen elektrisch beheizbaren Abgaskatalysator 1 für eine Brennkraftmaschine, der ein Gehäuse 2 umfaßt, das einen Zu­ strömstutzen 3 und einen Abströmstutzen 4 für das Abgas besitzt. In dem Gehäuse 2 befindet sich keramisches Trägermaterial 5 mit einer reaktiven Beschichtung zur katalytischen Umwandlung von Abgasbestandteilen.
Das Trägermaterial 5 besteht aus einem hochtemperaturbeständigen Fasergestrick aus Keramikfaser und ist um Heizdrahtabschnitte 6a eines mäanderförmig gebogenen Heizdrahtes 6 gewickelt, der in mehreren Lagen übereinander geschichtet ist und so ein Heiz­ drahtgitter 7 bildet. Das Heizdrahtgitter 7 ist in einem zylin­ drischen Gehäuseteil 8 zwischen dem Zuströmstutzen 3 und dem Ab­ strömstutzen 4 befestigt und besitzt zwei elektrische Anschlüsse 9 und 10 für Stromkabel, die zu einer nicht dargestellten Kon­ trolleinheit für die elektrische Beheizung des Abgaskatalysators 1 führen.
An Biegestellen 11 des mäanderförmig gebogenen Heizdrahtes 6 be­ findet sich keine Umwicklung des Heizdrahtes 6 mit Faserge­ strick, um dessen Verpressung in den Biegestellen 11 zu vermei­ den. Da das Fasergestrick aus Keramikfaser sehr flexibel ist, kann eine relativ dichte Schichtung der mit Fasergestrick umwic­ kelten Heizdrahtabschnitte 6a des Heizdrahtgitters 7 erfolgen.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt II-II von Fig. 1. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung kann der Heizdraht auch wendelförmig oder spiralförmig gebogen sein oder das Heiz­ drahtgitter besteht aus getrennt ausgebildeten und elektrisch zusammengeschalteten Heizdrähten. Es kommt lediglich auf eine möglichst große reaktive Oberfläche für die katalytische Umset­ zung von Abgasbestandteilen in einem möglichst kleinen Gehäuse­ bauvolumen an, wobei gleichzeitig der Strömungswiderstand des Abgaskatalysators nicht zu groß werden darf. Eine weitere Aus­ führung der Erfindung besteht darin, daß der mäanderförmige Heizdraht auf seiner ganzen Länge mit Fasergestrick umwickelt ist, wobei dann eine etwas geringere Schichtungsdichte des Heizdrahtgitters erforderlich ist.

Claims (3)

1. Elektrisch beheizbarer Abgaskatalysator für eine Brennkraft­ maschine, der ein Gehäuse umfaßt, das einen Zu- und Abströmstut­ zen für das Abgas besitzt und in dem ein Trägermaterial mit ei­ ner reaktiven Beschichtung zur katalytischen Umwandlung von Ab­ gasbestandteilen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (5) des Abgaskatalysators (1) aus einem hochtemperaturbeständigen Fasergestrick besteht, das um einen Heizdraht (6) eines Heizdrahtgitters (7) gewickelt ist, das in dem Gehäuse (2) des Abgaskatalysators (1) angeordnet ist.
2. Elektrisch beheizbarer Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasergestrick aus Keramikfasern besteht und der Heiz­ draht (6) mäanderförmig gebogen und in mehreren Schichten im Ge­ häuse (2) des Abgaskatalysators (1) angeordnet ist.
3. Elektrisch beheizbarer Katalysator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwicklung des mäanderförmig gebogenen Heizdrahtes (6) mit Fasergestrick an Biegestellen (11) des Heizdrahtes (6) un­ terbrochen ist.
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