DE60117509T2 - Device for exhaust aftertreatment of internal combustion engines - Google Patents

Device for exhaust aftertreatment of internal combustion engines Download PDF

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Abgasen eines Verbrennungsmotors.The The invention relates to a device for the treatment of exhaust gases of a Combustion engine.

Die Erfindung betrifft noch genauer eine Vorrichtung zur Behandlung von Abgasen eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Dieselmotors oder eines Benzinmotors mit magerer Mischung.The The invention more particularly relates to a device for treatment of exhaust gases of an internal combustion engine, in particular a diesel engine or a gasoline engine with a lean mix.

Um die Emissionen von umweltverschmutzenden Substanzen, wie z.B. die Stickoxide, die unverbrannten Kohlenwasserstoffe und die Kohlenmonoxide, zu reduzieren, werden Auspuffvorrichtungen auf bekannte Art und Weise mit Katalysatoren ausgestattet, insbesondere Katalysatoren vom „Drei-Wege"-Typ, um die Reaktion der umweltverschmutzenden Substanzen, welche sie durchqueren, hervorzurufen, um die schädlichen Emissionen zu verringern.Around the emissions of polluting substances, e.g. the Nitrogen oxides, unburned hydrocarbons and carbon monoxide, To reduce, exhaust devices in a known way and Manner equipped with catalysts, especially catalysts from the "three-way" type to the reaction the polluting substances that cross them, around the harmful ones Reduce emissions.

Derartige Katalysatoren können die Oxidation der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und der Kohlenmonoxide ermöglichen, wenn die Kraftstoff/Luft-Mischung mager ist, d.h. wenn das Verhältnis zwischen der Kraftstoffmenge und der Luftmenge geringer ist als der stöchiometrische Gehalt.such Catalysts can the oxidation of unburned hydrocarbons and carbon monoxide enable, if the fuel / air mixture is lean, i. if the relationship between the amount of fuel and the amount of air is less than the stoichiometric Salary.

Diese Katalysatoren ermöglichen ebenso die Reduzierung der Stickoxide, wenn die Kraftstoff/Luft-Mischung satt ist, d.h. das Verhältnis zwischen der Kraftstoffmenge und der Luftmenge größer als der stöchiometrische Gehalt ist.These Enable catalysts Similarly, the reduction of nitrogen oxides when the fuel / air mixture is full, i. The relationship between the amount of fuel and the amount of air greater than the stoichiometric Salary is.

Jedoch werden die Verbrennungsmotoren häufig in einer mageren Mischung betrieben, um den Kraftstoffverbrauch zu verringern.however the internal combustion engines become common operated in a lean mixture to reduce fuel consumption to reduce.

Somit werden die Bedingungen, welche die Reduktion von Stickoxiden in weniger umweltverschmutzende Substanzen ermöglichen, selten erreicht. Um die Emission von Stickoxiden in die Atmosphäre zu begrenzen, ist es bekannt, in der Abgasleitung des Motors eine Behandlungsvorrichtung für Abgase anzuordnen, welche es ermöglicht, die Stickoxide zu speichern, wenn die Luft/Kraftstoff-Mischung mager ist, und sie freizugeben, wenn die Luft/Kraftstoff-Mischung satt bzw. reichhaltig ist. Die Freigabe von Stickoxiden ist schnell im Vergleich zur Speicherungsphase.Consequently be the conditions that the reduction of nitrogen oxides in Allow less polluting substances, rarely achieved. Around limit the emission of nitrogen oxides into the atmosphere, it is known in the exhaust pipe of the engine, a treatment device for exhaust gases to arrange which makes it possible to store the nitrogen oxides when the air / fuel mixture is lean, and release them when the air / fuel mixture is full or is rich. The release of nitrogen oxides is fast compared to the storage phase.

Eine derartige Behandlungsvorrichtung (siehe EP 1033161 ), bezeichnet als Stickoxidfalle, weist insbesondere eine Mischung von Substanzen auf, welche ein Strukturelement der Falle bedeckt und welche es ermöglicht, die Stickoxide, welche in den Abgasen vorhanden sind, zu speichern, und welche es erlaubt, sie periodisch freizugeben. Die Freisetzung wird z.B. durch Hinzufügen einer vorherbestimmten Menge einer reduzierenden Sorte in die Abgase realisiert, damit die Abgase, welche die Falle durchqueren, reduzierend sind.Such a treatment device (see EP 1033161 ), referred to as a nitrogen oxide trap, in particular comprises a mixture of substances which covers a structural element of the trap and which makes it possible to store the nitrogen oxides which are present in the exhaust gases and which allows them to be released periodically. The release is realized, for example, by adding a predetermined amount of a reducing species to the exhaust gases so that the exhaust gases traversing the trap are reducing.

Die Speicherung von Stickoxiden besteht hauptsächlich im Oxidieren der Stickstoffmonoxide in Stickstoffdioxid, welches sodann in der Form von Nitraten (NO3) in der Stickoxidfalle gespeichert wird.The storage of nitrogen oxides consists mainly in oxidizing the nitrogen monoxides into nitrogen dioxide, which is then stored in the form of nitrates (NO 3 ) in the nitrogen oxide trap.

Die Oxidationsreaktion von Stickstoffmonoxid in Stickstoffdioxid wird hauptsächlich durch eine erste Substanz der Mischung realisiert, welche das Strukturelement der Falle bzw. des Abscheiders bedeckt. Diese Substanz umfasst Metalle und insbesondere Edelmetalle.The Oxidation reaction of nitrogen monoxide in nitrogen dioxide is mainly realized by a first substance of the mixture, which is the structural element the trap or the separator covered. This substance includes metals and in particular precious metals.

Die erste Substanz ermöglicht teilweise die Speicherung des Stickstoffdioxids in Form von Nitraten, dieser Schritt erfolgt jedoch hauptsächlich aufgrund einer zweiten Substanz der Mischung, welche die Falle bedeckt.The first substance allows partly the storage of nitrogen dioxide in the form of nitrates, however, this step is mainly due to a second one Substance of the mixture covering the trap.

Die Oxidationsreaktion weist eine Kinetik auf, die bei niedrigen Temperaturen langsam ist, d.h. bei Temperaturen in der Größenordnung von 200 bis 300°C, und welche in Abhängigkeit von der Temperatur ansteigt.The Oxidation reaction has a kinetics at low temperatures is slow, i. at temperatures of the order of 200 to 300 ° C, and which dependent on rises from the temperature.

Somit wird, wenn die Temperatur der Abgase, welche die Stickoxidfalle durchqueren, zu niedrig ist, eine beträchtliche Menge an Stickoxiden, die durch den Motor erzeugt werden, in die Atmosphäre ausgestoßen.Consequently when the temperature of the exhaust gases, which is the nitrogen oxide trap traversing too low, a considerable amount of nitrogen oxides, which are generated by the engine, expelled into the atmosphere.

Die Normen hinsichtlich der Emissionen von umweltverschmutzenden Substanzen werden immer strenger.The Standards regarding emissions of pollutants are getting stricter.

Bei gewissen Betriebsbedingungen des Motors, insbesondere bei seinem Kaltstart, sind die erzeugten Abgase nicht ausreichend warm. Die Wirksamkeit der Stickoxidfalle, insbesondere ihre Fähigkeit zur Speicherung, ist somit unzureichend.at certain operating conditions of the engine, especially in his Cold start, the generated exhaust gases are not sufficiently warm. The Effectiveness of the nitric oxide trap, in particular its ability for storage, is therefore insufficient.

Es ist bekannt, in der Auspuffleitung bzw. Abgasleitung stromaufwärts der Stickoxidfalle einen als Vor-Katalysator bezeichneten Katalysator einzufügen, welcher die Oxidation des Stickstoffmonoxids in Stickstoffdioxid ermöglicht. Die Menge an Stickstoffmonoxid, welches die Falle durchquert, wird somit reduziert.It is known in the exhaust pipe or exhaust pipe upstream of the Nitrogen oxide trap referred to as a pre-catalyst catalyst insert, which is the oxidation of the nitrogen monoxide into nitrogen dioxide allows. The amount of nitrogen monoxide traversing the trap becomes thus reduced.

Die Falle ermöglicht somit die Speicherung von Stickstoffdioxid, welches in dem Vor-Katalysator gebildet wird, sowie des in der Stickoxidfalle gebildeten Stickstoffdioxids.The Trap allows thus the storage of nitrogen dioxide formed in the pre-catalyst is, as well as the nitrogen dioxide formed in the nitrogen oxide trap.

Ein derartiger Katalysator erhöht jedoch den Raumbedarf sowie die Kosten der Behandlungsvorrichtung für Abgase.One increases such catalyst However, the space requirements and the cost of the treatment device for exhaust gases.

Eine andere Lösung besteht darin, die Menge an Edelmetallen auf der Struktur der Stickoxidfalle zu erhöhen. Es ist tatsächlich bekannt, dass die Erhöhung der Menge an Edelmetallen die Oxidationstemperatur des Stickstoffmonoxids verringert, was die Kinetik der Oxidationsreaktion erhöht und folglich die Speicherungsfähigkeit der Falle bei niedriger Temperatur verbessert.A another solution is to increase the amount of precious metals on the structure of the nitrogen oxide trap increase. It is indeed known that the increase the amount of noble metals, the oxidation temperature of the nitrogen monoxide decreases, which increases the kinetics of the oxidation reaction and consequently the storage capacity the trap at low temperature improved.

Eine derartige Lösung erfordert mehr Edelmetalle und erhöht stark die Herstellungskosten der Stickoxidfalle.A such solution requires more precious metals and greatly increases the manufacturing cost the nitrogen oxide trap.

Um diese Nachteile zu vermeiden, schlägt die Erfindung eine Behandlungsvorrichtung für Abgase eines Verbrennungsmotors von der Art vor, welche in die Abgasleitung eingeführt wird und welche ein Trägerelement aufweist, das von den Abgasen von stromaufwärts nach stromabwärts durchquert wird und welches mit einer Mischung überzogen ist, die mindestens aus einer ersten Substanz gebildet ist, welche die Oxidation von Stickstoffmonoxid in Stickstoffdioxid erlaubt, und einer zweiten Substanz, welche die Speicherung von Stickstoffdioxid erlaubt, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der ersten Substanz in der Mischung von stromaufwärts in Richtung stromabwärts des Strukturelements (bzw. Trägerelements) in einer Weise abnimmt, um die Speicherkapazität von Stickstoffdioxid der Behandlungsvorrichtung zu verbessern, insbesondere wenn die Temperatur der Abgase niedriger als 400°C ist.Around To avoid these disadvantages, the invention proposes a treatment device for exhaust gases an internal combustion engine of the kind which, in the exhaust pipe introduced and which is a carrier element which traverses from the exhaust gases from upstream to downstream and which is coated with a mixture that at least is formed from a first substance, which is the oxidation of Nitric oxide allowed in nitrogen dioxide, and a second Substance that allows the storage of nitrogen dioxide, thereby characterized in that the concentration of the first substance in the Mixture of upstream in Direction downstream of the structural element (or carrier element) decreases in a way to increase the storage capacity of nitrogen dioxide Treatment device to improve, especially when the temperature the exhaust gases is lower than 400 ° C.

Gemäß anderen Merkmalen der Erfindung:

  • – ist das Trägerelement aus einem einzigen Monolithen gebildet;
  • – ist das Trägerelement aus mindestens einem Monolithen stromaufwärts und einem Monolithen stromabwärts gebildet, welche in der Abgasleitung nebeneinander liegen;
  • – weist das Trägerelement mindestens eine Zone stromaufwärts und eine Zone stromabwärts auf, von denen jede mit einer Mischung überzogen ist, deren Konzentrationen der ersten und der zweiten Substanz von stromaufwärts nach stromabwärts von jeder Zone konstant sind;
  • – entspricht die Zone stromaufwärts dem stromaufwärts liegenden Monolithen und entspricht die Zone stromabwärts dem stromabwärts liegenden Monolithen;
  • – ist ein Vor-Katalysator in der Abgasleitung stromaufwärts vom Trägerelement in einer Weise zwischengesetzt, um mindestens teilweise das Stickstoffmonoxid, welches ihn durchquert, zu oxidieren;
  • – ist die erste Substanz ein Edelmetall;
  • – umfasst das Edelmetall Platin;
  • – umfasst das Edelmetall Palladium;
  • – umfasst das Edelmetall Radium.
According to other features of the invention:
  • - The support element is formed of a single monolith;
  • - The support member is formed of at least one monolith upstream and a monolith downstream, which are adjacent to each other in the exhaust pipe;
  • The support element has at least one zone upstream and one zone downstream, each of which is coated with a mixture whose concentrations of the first and second substances are constant from upstream to downstream of each zone;
  • - corresponds to the zone upstream of the upstream monolith and corresponds to the zone downstream of the downstream monolith;
  • A pre-catalyst is interposed in the exhaust conduit upstream of the support member in a manner to at least partially oxidize the nitrogen monoxide which passes through it;
  • - the first substance is a precious metal;
  • - the precious metal comprises platinum;
  • - The precious metal comprises palladium;
  • - includes the precious metal radium.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der detaillierten, nachfolgenden Beschreibung offenbar, für deren Verständnis man sich auf die beigefügten Figuren beziehen wird, unter welchen:Other Features and advantages of the invention will become apparent upon reading the detailed, following description, for whose understanding one is on the attached Figures will refer, among which:

1 schematisch eine Abgasleitung eines Verbrennungsmotors darstellt, der mit einer Behandlungsvorrichtung für Abgase eines Verbrennungsmotors ausgestattet ist, die gemäß dem Stand der Technik realisiert ist; 1 schematically shows an exhaust pipe of an internal combustion engine, which is equipped with a treatment device for exhaust gases of an internal combustion engine, which is realized according to the prior art;

2 schematisch eine Behandlungsvorrichtung für Abgase eines Verbrennungsmotors darstellt, die gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung realisiert ist; und 2 schematically illustrates a treatment device for exhaust gases of an internal combustion engine, which is realized according to a first embodiment of the invention; and

3 schematisch eine ähnliche Ansicht zu derjenigen darstellt, die in der vorherigen Figur dargestellt ist, wobei die Behandlungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform realisiert ist. 3 schematically represents a similar view to that shown in the previous figure, wherein the treatment device is realized according to a second embodiment.

In 1 hat man eine Behandlungsvorrichtung 10 für Abgase G eines Verbrennungsmotors 12 dargestellt.In 1 you have a treatment device 10 for exhaust gases G of an internal combustion engine 12 shown.

Der Motor 12 kann ein Dieselmotor oder ein Benzinmotor sein, welcher in einer mageren Mischung betrieben wird, wie z.B. ein Benzinmotor mit Direkteinspritzung.The motor 12 may be a diesel engine or a gasoline engine operated in a lean mixture, such as a direct injection gasoline engine.

Eine Abgasleitung 14 ermöglicht das Ausströmen von Gasen G des Motors 12 in die Atmosphäre. Eine Behandlungsvorrichtung 10, welche zum Reinigen der Abgase G bestimmt ist, ist im Inneren der Leitung 14 angeordnet. Sie ist hauptsächlich aus einem Katalysator 16 zusammengesetzt, der in einer Kammer angeordnet ist.An exhaust pipe 14 allows the outflow of gases G of the engine 12 into the atmosphere. A treatment device 10 , which is intended to purify the exhaust gases G, is inside the duct 14 arranged. It's mostly a catalyst 16 assembled, which is arranged in a chamber.

Der Katalysator 16 ist aus einem Trägerelement 18 gebildet, welches von stromaufwärts nach stromabwärts von den Abgasen G durchquert wird.The catalyst 16 is from a carrier element 18 formed, which is traversed from upstream to downstream of the exhaust gases G.

Das Trägerelement 18 ist mit einer Mischung überzogen. Um die Speicherung von Stickoxiden zu erlauben, ist die Mischung aus einer ersten Substanz 20 gebildet, die in den Figuren durch schwarze Scheiben 20 dargestellt ist, welche hauptsächlich einen ersten Oxidationsschritt des Stickstoffmonoxids in Stickstoffdioxid erlaubt, und aus einer zweiten Substanz 22, die in den Figuren durch schwarze Kreise 22 dargestellt ist, welche hauptsächlich einen zweien Adsorptionsschritt von Stickstoffdioxid erlaubt. Im weiteren Verlauf der Beschreibung wird der Katalysator 16 somit als Stickoxidfalle 16 bezeichnet.The carrier element 18 is covered with a mixture. To allow the storage of nitrogen oxides, the mixture is a first substance 20 formed in the figures by black slices 20 which mainly permits a first oxidation step of the nitrogen monoxide in nitrogen dioxide and a second substance 22 in the figures by black circles 22 which mainly allows a second adsorption step of nitrogen dioxide. In the further course of the description becomes the catalyst 16 thus as a nitrogen oxide trap 16 designated.

Die erste Substanz 20 umfasst Metalle, insbesondere Edelmetalle. Die zweite Substanz 22 selbst ist auf alkalischer oder erdalkalischer Basis realisiert.The first substance 20 includes metals, especially precious metals. The second substance 22 itself is realized on an alkaline or alkaline earth basis.

Der Katalysator 16 kann ebenso eine Substanz umfassen, welche es erlaubt, die Stickoxide zu reduzieren, wenn die Luft/Kraftstoff-Mischung satt bzw. reichhaltig ist.The catalyst 16 may also include a substance that allows to reduce the nitrogen oxides when the air / fuel mixture is rich.

Der Katalysator 16 kann weiterhin Substanzen umfassen, welche das Oxidieren von unverbrannten Kohlenwasserstoffen erlauben, sowie die Kohlenmonoxide, die in den Abgasen vorhanden sind, welche in der Leitung 14 zirkulieren.The catalyst 16 may further comprise substances which allow the oxidation of unburned hydrocarbons, as well as the carbon monoxides which are present in the exhaust gases which are in the line 14 circulate.

Entsprechend der 1 sind die Konzentrationen der ersten Substanz 20 und der zweiten Substanz 22 in der Mischung auf konstante Art und Weise an dem Trägerelement 18 der Falle 16 verteilt.According to the 1 are the concentrations of the first substance 20 and the second substance 22 in the mixture in a constant manner on the carrier element 18 the trap 16 distributed.

Jedoch weist, entsprechend zu dem, was zuvor beschrieben wurde, eine derartige Behandlungsvorrichtung 10 keine ausreichende Speicherkapazität für Stickoxide bei niedriger Temperatur auf.However, according to what has been described above, such a treatment device 10 insufficient storage capacity for low temperature nitrogen oxides.

Die Erfindung schlägt vor, dass die Konzentration der ersten Substanz 20 in der Mischung von stromaufwärts in Richtung nach stromabwärts des Strukturelements 18 abnimmt bzw. abnehmend ist, um die Speicherkapazität für Stickoxide der Behandlungsvorrichtung 10 zu verbessern, insbesondere wenn die Temperatur der Abgase niedriger als 400°C ist.The invention proposes that the concentration of the first substance 20 in the mixture from upstream towards downstream of the structural element 18 decreases or decreases, the storage capacity for nitrogen oxides of the treatment device 10 to improve, especially when the temperature of the exhaust gases is lower than 400 ° C.

Man behält somit die Gesamtmenge der ersten Substanz 20 in der Stickoxidfalle 16 im Verhältnis zu einer Stickoxidfalle, die nach dem Stand der Technik realisiert ist, bei, wobei die Konzentration der ersten Substanz 20 stromaufwärts der Stickoxidfalle 16 gemäß der Erfindung größer ist als die homogene Konzentration, d.h. die konstante Konzentration der ersten Substanz einer Stickoxidfalle gemäß dem Stand der Technik.One thus retains the total amount of the first substance 20 in the nitrogen oxide trap 16 relative to a nitrogen oxide trap realized in the prior art, wherein the concentration of the first substance 20 upstream of the nitrogen oxide trap 16 according to the invention is greater than the homogeneous concentration, ie the constant concentration of the first substance of a nitrogen oxide trap according to the prior art.

Die Variation der Konzentration der ersten Substanz ruft eine umgekehrte Variation der Konzentration der zweiten Substanz hervor.The Variation of the concentration of the first substance gets a reverse Variation of the concentration of the second substance.

Die Erhöhung der Konzentration stromaufwärts der Falle verringert die Oxidationstemperatur des Stickstoffmonoxids, was den Wirkungsgrad der Oxidationsreaktion des Stickstoffmonoxids in Stickstoffdioxid bei niedriger Temperatur erhöht.The increase the concentration upstream the trap reduces the oxidation temperature of the nitrogen monoxide, what the efficiency of the oxidation reaction of nitrogen monoxide increased in nitrogen dioxide at low temperature.

Somit ist die Speicherkapazität für Stickoxide in der Falle 16 insgesamt erhöht.Thus, the storage capacity for nitrogen oxides in the case 16 increased overall.

In dem stromabwärts gelegenen Teil der Stickoxidfalle 16 gemäß der Erfindung ist die Konzentration der ersten Substanz 20 niedriger als die Konzentration der ersten Substanz einer Stickoxidfalle gemäß dem Stand der Technik.In the downstream part of the nitrogen oxide trap 16 According to the invention, the concentration of the first substance 20 lower than the concentration of the first substance of a nitrogen oxide trap according to the prior art.

Eine derartige Variation der Konzentrationen der ersten Substanz und der zweiten Substanz beeinträchtigt quasi nicht den zweiten Adsorptionsschritt des Stickstoffdioxids, da dieses Phänomen hauptsächlich von dem gebildeten Dioxid abhängt, d.h. dass quasi die Gesamtheit des gebildeten Dioxids selbst bei niedrigen Temperaturen adsorbiert wird.A Such variation of the concentrations of the first substance and the second substance is impaired almost not the second adsorption step of the nitrogen dioxide, because this phenomenon is mainly of depending on the formed dioxide, i. that virtually the entirety of the formed dioxide even at low Temperatures is adsorbed.

2 stellt ein Trägerelement 18 dar, welches aus einem einzigen Monolithen gebildet ist, der mit einer Mischung überzogen ist, deren Konzentration der ersten Substanz 20 stromaufwärts größer ist als stromabwärts der Stickoxidfalle 16. Die Variation der Konzentration der ersten Substanz 20 ist zwischen stromaufwärts und stromabwärts vom Trägerelement 18 regelmäßig. Diese Lösung ist vorteilhaft, da das Stickstoffdioxid in der Nähe von Zonen gebildet wird, in welchen das Stickstoffdioxid adsorbiert wird, was diesen Schritt begünstigt. 2 represents a carrier element 18 which is formed from a single monolith coated with a mixture whose concentration of the first substance 20 upstream is greater than downstream of the nitrogen oxide trap 16 , The variation of the concentration of the first substance 20 is between upstream and downstream of the carrier element 18 regularly. This solution is advantageous because the nitrogen dioxide is formed in the vicinity of zones in which the nitrogen dioxide is adsorbed, favoring this step.

Gemäß einer Variante erfolgt die Variation der Konzentration der ersten Substanz 20 in Stufen. Das Trägerelement 18 weist somit mehrere Zonen auf. Die Konzentration der ersten Substanz 20 einer Zone ist immer geringer als die Konzentration der ersten Substanz 20 der angrenzenden Zone, die stromaufwärts liegt.According to a variant, the variation of the concentration of the first substance takes place 20 in stages. The carrier element 18 thus has several zones. The concentration of the first substance 20 A zone is always less than the concentration of the first substance 20 the adjacent zone, which is upstream.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform entsprechend der 3 kann das Trägerelement 18 aus einem stromaufwärts gelegenen Monolithen 24 und einem stromabwärts gelegenen Monolithen 26 gebildet sein, welche in der Abgasleitung 14 des Verbrennungsmotors 12 nebeneinander liegen.According to a second embodiment according to the 3 can the carrier element 18 from an upstream monolith 24 and a downstream monolith 26 be formed, which in the exhaust pipe 14 of the internal combustion engine 12 lie next to each other.

Jeder Monolith stromaufwärts 24 und stromabwärts 26 kann einer Zone entsprechen, die mit einer Mischung überzogen ist, deren Zusammensetzung eine Konzentration der ersten und der zweiten Substanz 20 und 22 aufweist, die auf kon stante Art und Weise von stromaufwärts nach stromabwärts in der Zone verteilt sind. Die Konzentration der ersten Substanz des Monolithen stromaufwärts 24 ist somit größer als diejenige des Monolithen stromabwärts 26.Every monolith upstream 24 and downstream 26 may correspond to a zone coated with a mixture whose composition is a concentration of the first and second substances 20 and 22 which are distributed in a con stant manner from upstream to downstream in the zone. The concentration of the first substance of the monolith upstream 24 is thus larger than that of the monolith downstream 26 ,

Die erste Substanz 20 umfasst ein Edelmetall, welches z.B. Platin, Palladium und/oder Radium sein kann.The first substance 20 comprises a noble metal, which may be, for example, platinum, palladium and / or radium.

Um noch weiter die Speicherkapazität der Stickoxidfalle 16 zu erhöhen, ist es vorteilhaft, in der Abgasleitung 14 stromaufwärts vom Trägerelement 18 einen Vor-Katalysator – nicht dargestellt – zum teilweisen Oxidieren des ihn durchquerenden Stickstoffmonoxids zwischenzusetzen.To further increase the storage capacity of the nitrogen oxide trap 16 To increase, it is beneficial in the exhaust pipe 14 upstream of the carrier element 18 a pre-catalyst - not shown - to interpose to partially oxidize the traversing nitrogen monoxide.

Eine gemäß der Erfindung realisierte Stickoxidfalle 16 ermöglicht es somit, bei einer gleichen Menge der ersten Substanz 20 die Speicherkapazität der Stickoxidfalle 16 bei niedriger Temperatur im Verhältnis zu einer Stickoxidfalle, welche gemäß dem Stand der Technik realisiert ist, zu erhöhen.A realized according to the invention nitrogen oxide trap 16 thus makes it possible, with an equal amount of the first substance 20 the storage capacity the nitrogen oxide trap 16 at low temperature relative to a nitrogen oxide trap realized according to the prior art.

Die Erfindung erlaubt es für ähnliche Kapazitäten, auf beträchtliche Weise die Gesamtmenge der ersten Substanz 20, also Edelmetalle, zu reduzieren und folglich die Herstellungskosten der Stickoxidfalle 16. Die Verringerung der Menge der ersten Substanz 20 erlaubt es ebenso, die Abmessungen des Trägerelements 18 sowie diejenigen der Stickoxidfalle 16 zu reduzieren, was den Raumbedarf und das Gesamtgewicht der Abgasleitung 14 reduziert.The invention allows for similar capacities, considerably the total amount of the first substance 20 , ie precious metals, and consequently reduce the manufacturing costs of the nitrogen oxide trap 16 , The reduction of the amount of the first substance 20 It also allows the dimensions of the support element 18 as well as those of the nitrogen oxide trap 16 reduce the space requirement and the total weight of the exhaust pipe 14 reduced.

Claims (10)

Vorrichtung (10) zur Behandlung von Abgasen (G) eines Verbrennungsmotors (12) von der Art, welche in die Abgasleitung (14) eingeführt ist und welche ein Trägerelement (18) aufweist, welches durch die Abgase (G) von stromaufwärts nach stromabwärts durchquert wird und welches mit einer Mischung überzogen ist, welche gebildet ist aus mindestens einer ersten Substanz (20), welche die Oxidation des Stickstoffmonoxids in Stickstoffdioxid erlaubt, und einer zweiten Substanz (22), welche die Speicherung von Stickstoffdioxid erlaubt, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der ersten Substanz (20) in der Mischung von stromaufwärts in Richtung stromabwärts des Strukturelements (18) (bzw. Trägerelement) in solche einer Weise abnehmend ist, um die Speicherkapazität von Stickstoffdioxid der Behandlungsvorrichtung (10) zu verbessern, insbesondere wenn die Temperatur der Abgase (G) niedriger als 400°C ist.Contraption ( 10 ) for the treatment of exhaust gases (G) of an internal combustion engine ( 12 ) of the type, which in the exhaust pipe ( 14 ) and which a carrier element ( 18 ) which is traversed by the exhaust gases (G) from upstream to downstream and which is coated with a mixture which is formed from at least one first substance ( 20 ), which allows the oxidation of nitrogen monoxide in nitrogen dioxide, and a second substance ( 22 ), which allows the storage of nitrogen dioxide, characterized in that the concentration of the first substance ( 20 ) in the mixture from upstream to downstream of the structural element ( 18 ) is decreasing in such a manner as to reduce the storage capacity of nitrogen dioxide of the treatment device (FIG. 10 ), especially when the temperature of the exhaust gases (G) is lower than 400 ° C. Behandlungsvorrichtung (10) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (18) aus einem einzigen Monolithen gebildet ist.Treatment device ( 10 ) according to the preceding claim, characterized in that the carrier element ( 18 ) is formed from a single monolith. Vorrichtung (10) zur Behandlung von Abgasen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägelement (18) aus mindestens einem Monolithen (24) stromaufwärts und einem Monolithen (26) stromabwärts gebildet ist, welche in der Abgasleitung (14) nebeneinanderliegen.Contraption ( 10 ) for the treatment of exhaust gases according to claim 1, characterized in that the carrier element ( 18 ) of at least one monolith ( 24 ) upstream and a monolith ( 26 ) is formed downstream, which in the exhaust pipe ( 14 ) are juxtaposed. Behandlungsvorrichtung (10) nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (18) mindestens eine Zone stromaufwärts und eine Zone stromabwärts aufweist, von denen jede mit einer Mischung überzogen ist, deren Konzentrationen der ersten und der zweiten Substanz (22) von stromaufwärts nach stromabwärts von jeder Zone konstant sind.Treatment device ( 10 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the carrier element ( 18 ) has at least one zone upstream and one zone downstream, each of which is coated with a mixture whose concentrations of the first and second substances ( 22 ) are constant from upstream to downstream of each zone. Behandlungsvorrichtung (10) nach Anspruch 4 in Kombination mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zone stromaufwärts dem Monolithen (24) stromaufwärts entspricht, und dass die Zone stromabwärts dem Monolithen (26) stromabwärts entspricht.Treatment device ( 10 ) according to claim 4 in combination with claim 3, characterized in that the zone upstream of the monolith ( 24 ) upstream, and that the zone downstream of the monolith ( 26 ) downstream. Behandlungsvorrichtung (10) nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vor-Katalysator in die Abgasleitung stromaufwärts vom Trägerelement 18 in einer Weise zwischengesetzt ist, um mindestens teilweise das Stickstoffmonoxid, welches ihn durchquert, zu oxidieren.Treatment device ( 10 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that a pre-catalyst in the exhaust pipe upstream of the support element 18 is interposed in a manner to at least partially oxidize the nitrogen monoxide which traverses it. Behandlungsvorrichtung (10) nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Substanz (20) ein Edelmetall ist.Treatment device ( 10 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the first substance ( 20 ) is a precious metal. Behandlungsvorrichtung (10) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Edelmetall Platin umfasst.Treatment device ( 10 ) according to the preceding claim, characterized in that the noble metal comprises platinum. Behandlungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Edelmetall Palladium umfasst.Treatment device ( 10 ) according to one of claims 7 or 8, characterized in that the noble metal comprises palladium. Behandlungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Edelmetall Radium umfasst.Treatment device ( 10 ) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the noble metal comprises radium.
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