PL197596B1 - Konwertor katalityczny, zwłaszcza do silnika Diesla lub silnika pracującego z ubogą mieszanką paliwową - Google Patents

Konwertor katalityczny, zwłaszcza do silnika Diesla lub silnika pracującego z ubogą mieszanką paliwową

Info

Publication number
PL197596B1
PL197596B1 PL344003A PL34400399A PL197596B1 PL 197596 B1 PL197596 B1 PL 197596B1 PL 344003 A PL344003 A PL 344003A PL 34400399 A PL34400399 A PL 34400399A PL 197596 B1 PL197596 B1 PL 197596B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
zone
catalytic converter
plbo
average thickness
thickness
Prior art date
Application number
PL344003A
Other languages
English (en)
Other versions
PL344003A1 (en
Inventor
Rolf Brück
Jörg-Roman Konieczny
Original Assignee
Emitec Emissionstechnologie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Emitec Emissionstechnologie filed Critical Emitec Emissionstechnologie
Publication of PL344003A1 publication Critical patent/PL344003A1/xx
Publication of PL197596B1 publication Critical patent/PL197596B1/pl

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0093—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are of the same type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2807—Metal other than sintered metal
    • F01N3/281—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/10—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a heat accumulator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/08—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for preventing heat loss or temperature drop, using other means than layers of heat-insulating material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

1. Konwertor katalityczny do oczyszczania gazów wylotowych z silnika spalinowego, w szczególno sci z silnika Diesla lub silnika na ubog a mieszank e, obejmuj acy co najmniej jeden korpus o strukturze plastra miodu z pow lok a z materia lu aktywnego katalitycznie, wykonany technik a zwijania, uk ladania w warstwy lub skr ecania z co najmniej cz esciowo perforowanych warstw blachy, które tworz a scianki oddzielaj ace od siebie kana ly do przep lywu spalin, przy czym zgodnie z kierunkiem przep lywu konwertor zawiera umieszczone kolejno strefy: pierwsz a i drug a, gdzie strefa pierwsza ma mniejsz a pojemno sc ciepl- n a na jednostk e obj eto sci korpusu ni z strefa druga, znamienny tym, ze warstwy blachy (4, 5) w pierw- szej strefie (1) korpusu (6) maj a sredni a grubo sc mniejsz a od 0,06 mm bez uwzgl ednienia warstwy pow loki, za s w drugiej strefie (2) korpusu (6) maj a one sredni a grubo sc wi eksza od 0,06 mm bez uwzgl ednienia warstwy pow loki, przy czym pojem- no sc cieplna drugiej strefy (2) wynosi co najmniej 800 d zuli na litr i kelvin [J/1K], najkorzystniej mini- mum 900. PL PL PL PL

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 197596 B1 (21) Numer zgłoszeni: 344003 13)) ' (22) Data zgłoszenia: 03.05.1999 (51)lntcl·
F01N 3/28 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:
03.05.1999, PCT/EP99/02997 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:
18.11.1999, WO99/58827 PCT Gazette nr 46/99
Konwertor katalityczny, zwłaszcza do silnika Diesla lub silnika pracującego z ubogą mieszanką paliwową
(30) Pierwszeństwo: 12.05.1998,DE,19820971.1 (73) Uprawniony z patentu: EMITEC GESELLSCHAFT FOR EMISSIONSTECHNOLOGIE MBH,Lohmar,DE
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 10.09.2001 BUP 19/01 (72) Twórca(y) wynalazku: Rolf Bruck,Bergisch Gladbach,DE Jorg-Roman Konieczny,Siegburg,DE
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.04.2008 WUP 04/08 (74) Pełnomocnik: Łazewska Sławomira, Łazewska i Łazewski
(57) 11 Konwertor katalityczny do oczyszczania gazów wylotowych z silnika spalinowego, w szczególności z silnika Diesla lub silnika na ubogą mieszankę, obejmujący co najmniej jeden korpus o strukturze plastra miodu z powłoką z materiału aktywnego katalitycznie, wykonany techniką zwijania, układania w warstwy lub skręcania z co najmniej częściowo perforowanych warstw blachy, które tworzą ścianki oddzielające od siebie kanały do przepływu spalin, przy czym zgodnie z kierunkiem przepływu konwertor zawiera umieszczone kolejno strefy: pierwszą i drugą, gdzie strefa pierwsza ma mniejszą pojemność cieplną na jednostkę objętości korpusu niż strefa druga, znamienny tym, że warstwy blachy (4, 5) w pierwszej strefie (1) korpusu (6) mają średnią grubość mniejszą od 0,06 mm bez uwzględnienia warstwy powłoki, zaś w drugiej strefie (2) korpusu (6) mają one średnią grubość większą od 0,06 mm bez uwzględnienia warstwy powłoki, przy czym pojemność cieplna drugiej strefy (2) wynosi co najmniej 800 dżuli na litr i kelvin [J/1K], najkorzystniej minimum 900i
PL 197 596 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest katalityczny konwertor przeznaczony do oczyszczania gazów wylotowych silnika spalinowego, zwłaszcza silnika Diesla lub silnika na ubogą mieszankę. Ze względu na obowiązujące w wielu krajach coraz bardziej surowe przepisy prawne, dotyczące ochrony środowiska, katalityczne konwertory do oczyszczania gazów wylotowych muszą być coraz bardziej precyzyjnie dopasowywane do spalinowych silników pojazdów i ich rodzaju pracy.
Do oczyszczania gazów wylotowych spalinowych silników Otto, a zwłaszcza do zmniejszania zawartości czynnika szkodliwego w zimnej fazie rozruchu, zgodnie ze znanym współczesnym stanem techniki stosowany jest katalityczny konwertor charakterystyczny tym, że jego pierwsza strefa ma możliwie niewielką pojemność cieplną na jednostkę objętości, dzięki czemu się szybko nagrzewa, wyzwalając reakcję katalityczną, ponadto dzięki powstającej przy tym energii cieplnej nagrzewa części konwertora leżące bardziej z tyłu. Przykład takiego katalitycznego konwertora jest opisany w WO 92/02716.
Rdzeń o strukturze komórkowej, o zmniejszonej pojemności cieplnej w przedniej części, jest opisywany również w dokumentach US 5,549,873 i EP 0 705 962 A1. Wszystkie trzy dokumenty są zgodne co do tego, że w pierwszej strefie istnieje niniejsza powierzchnia niż w strefie drugiej, i że to dzięki temu osiągnięte zostaje zjawisko zmniejszenia pojemności cieplnej.
Obok opisanych monolitycznych rdzeni o konstrukcji komórkowej z obniżoną pojemnością cieplną w pierwszej strefie w wielu układach wylotowych istnieją rozwiązania z dwoma rdzeniami o strukturze komórkowej, z których pierwsza ma zmniejszoną liczbę kanałów na jednostkę przekroju, a przez to mniejszą pojemność cieplną.
Ogólną tendencją w opracowaniach powstałych w ostatnich latach jest stosowanie we wszystkich typach rdzeni o konstrukcji komórkowej cieńszych ścianek i generalnie możliwie najmniejszych pojemności cieplnych. Uzasadnieniem tego jest nie tylko oszczędność na masie, ale przede wszystkim dążenie do możliwie małej straty ciśnienia w układzie wylotowym przy zapewnieniu równocześnie możliwie dużej powierzchni na jednostkę objętości.
Powyższe zasady, znane z silników Otto, odnoszą się do konwencjonalnych układów silnikowych, w których mieszanka spalin i paliwa bywa regulowana stechiometrycznie z możliwie największą dokładnością.
Zasady te nie dają się jednak przenieść bezkrytycznie do wysokoprężnych silników Diesla lub silników Otto na ubogą mieszankę, tzn. silników pracujących ze znacznym nadmiarem powietrza, zwłaszcza tych, które wyposażone są w bezpośredni wtrysk benzyny. Ze względu na wysoki nadmiar powietrza w spalinach panuje w nich podczas pracy znacznie niższa temperatura niż przy procesie stechiometrycznym. Wprawdzie istnieje oczywiste dążenie do tego, aby możliwie szybko po zimnym rozruchu silnika spalinowego osiągnięta została w katalitycznym konwertorze temperatura pracy niezbędna dla procesu katalitycznego, ale w późniejszej fazie pracy silnika, zwłaszcza podczas biegu jałowego, występuje tak niska temperatura gazów wylotowych, że katalityczny konwertor zostaje ochłodzony poniżej warunków niezbędnych dla zaistnienia procesu katalitycznego. Rezultatem jest to, że w następującej później fazie pracy z obciążeniem do otoczenia emitowane są związki szkodliwe.
Przedmiotem wynalazku jest stworzenie takiego katalitycznego konwertora do oczyszczania gazów wylotowych, który przydatny zwłaszcza do silników Diesla i silników na ubogą mieszankę, temperaturę pracy osiągałby w krótkim czasie po zimnym rozruchu silnika, i nie traciłby jej szybko w dalszych fazach pracy silnika, w których temperatura spalin jest niższa.
Rozwiązaniu tego zadania służy katalityczny konwertor zgodny z zastrzeżeniem 1. Zalety tego rozwiązania podane są w związanych zgłoszeniach.
Istota przedkładanego wynalazku polega na stworzeniu w katalitycznym konwertorze, za znajdującą się w nim zazwyczaj pożądaną strefą ograniczonej pojemności cieplnej, drugiej strefy ze szczególnie wysoką pojemnością cieplną na jednostkę pojemności rdzeni o strukturze komórkowej. W przeciwieństwie do aktualnej tendencji rozwojowej pod uwagę są brane takie czynniki jak wyższa masa i nieznacznie większa strata ciśnienia, ze względu na osiąganie dzięki nim znacznie poprawionych wartości oczyszczania spalin.
Zgodnie z wynalazkiem katalityczny konwertor, przeznaczony do oczyszczania gazów wylotowych, zawiera co najmniej jeden rdzeń o strukturze komórkowej pokryty materiałem aktywnym katalitycznie, w skład którego wchodzą kanały, wzajemnie od siebie oddzielone ściankami, przez które odbywać się może przepływ spalin. W kierunku przepływu konwertor ma rozmieszczone jedna za drugą dwie strefy, z których pierwsza strefa ma mniejszą niż druga przypadającą na jednostkę objętości
PL 197 596 B1 rdzenia o strukturze komórkowej pojemność cieplną. Pojemność cieplna w drugiej strefie jest przy tym szczególnie wysoka i wynosi co najmniej 800 dżuli na litr i kelvin [J/1K], optymalnie 900. Dzięki tej wysokiej pojemności cieplnej w drugiej strefie następuje zmagazynowanie ciepła, które przez określony czas umożliwia podtrzymywanie reakcji katalitycznej nawet wtedy, gdy temperatura spalin jest niska.
Po zimnym rozruchu silnika pierwsza strefa - co wiadomo z ogólnych zasad techniki - szybko się podgrzewa i rozpoczyna katalityczne przetwarzanie szkodliwych cząstek gazów wylotowych, szczególnie węglowodorów i tlenku węgla. Reakcja ta jest egzotermiczna, co przyczynia się do wspomagania szybkiego podgrzewania strefy drugiej, która teraz zaczyna magazynować ciepło. W tej fazie zimnego rozruchu dla procesu przetwarzania wystarcza całkowicie powierzchnia pierwszej strefy katalitycznego konwertora i powolność nagrzewania się drugiej strefy nie niesie z sobą żadnej szkody dla procesu pozbywania się ze spalin cząstek szkodliwych. Dlatego w czasie dalszej fazy pracy druga strefa może, dzięki zmagazynowanemu ciepłu, podtrzymywać katalityczną reakcję mimo obniżenia temperatury spalin, choć strefa pierwsza, w następstwie swej niewielkiej pojemności cieplnej, szybko się ostudzi poniżej temperatury koniecznej dla reakcji przetwarzania. Gdy dochodzi do kolejnej fazy wysokiej temperatury spalin egzotermiczne przetwarzanie znów przemieszcza się szybko do pierwszej strefy, w następstwie czego w drugiej strefie następuje ponowne podgrzanie i nowe zmagazynowanie ciepła. Proces ten prowadzi w efekcie do równomiernego i skutecznego oczyszczania gazów wylotowych także wtedy, gdy silnik pracuje w zmieniających się warunkach, w szczególności istniejących podczas jazdy miejskiej, jak również w warunkach występujących w modelujących taką jazdę cyklach badawczych.
W zasadzie istnieje wiele możliwości zbudowania katalitycznego konwertora z drugą strefą o szczególnie wysokiej pojemności cieplnej. Uzyskać ją można na przykład przez zwiększenie grubości ścianek struktury nośnej i/lub przez zwiększenie grubości pokrycia ścianek konwertora. Dodatkowo można naturalnie zwiększyć, w stosunku do pierwszej strefy, liczbę komórek na jednostkę powierzchni przekroju.
W najbardziej zalecanej postaci katalityczny konwertor składa się z dwu odrębnych rdzeni o strukturze komórkowej, zestawionych blisko jeden drugiego lub też z pewną przestrzenią je rozdzielającą, przy czym drugi rdzeń o strukturze komórkowej ma grubsze ścianki niż pierwszy. W przypadku rdzeni o strukturze komórkowej wykonywanych z warstw taśm metalowych metodą zwijania lub montowania warstwowego pierwsza strefa rozwiązania zgodnego z wynalazkiem powinna mieć grubość ścianek, bez pokrycia, najwyżej 0,06 mm (najlepiej mniej niż 0,04 mm), podczas gdy druga strefa powinna mieć średnią grubość ścianek bez pokrycia większą niż 0,06 mm (najlepiej powyżej 0,08 mm), w szczególnych przypadkach 0,11 mm. Ponieważ ze względów techniczno-wykonawczych i/lub przyczyn mechanicznych może być pożądane, aby poszczególne warstwy taśmy, zwłaszcza gładkich i sfalowanych, wykonywać naprzemian z różnymi grubościami, w przedkładanym przypadku podawana jest średnia grubość warstw blach. Pożądane jest jednak, aby w jednej strefie wszystkie warstwy taśmy miały jedną grubość. Rzadko dotychczas brane pod uwagę jako materiał na metaliczne rdzenie o strukturze komórkowej taśmy ciągnione o grubości powyżej 0,08 mm umożliwiają, ze względu na wysoką pojemność cieplną powszechnie stosowanych stali nierdzewnych, magazynowanie znacznych ilości ciepła, dzięki czemu nawet wtedy, gdy temperatura spalin silnie spada, możliwe jest utrzymywanie przez określony czas na poziomie roboczym temperatury ceramicznej warstwy pośredniej (Washcoaf), stosowanej jako pokrycie warstw taśm.
Alternatywnie lub dodatkowo można oczywiście w katalitycznym konwertorze stosować zróżnicowane grubości pokrycia w pierwszej i drugiej strefie, tak aby w pierwszej strefie całkowita grubość ścianek z pokryciem wynosiła mniej niż 0,08 mm, natomiast w drugiej strefie - powyżej 0,1 mm (najlepiej powyżej 0,12 mm). Szczególnie dla monolitycznych rdzeni o strukturze komórkowej wykonanych z jednego materiału o przeciętnie stałej grubości stwarza to możliwość utworzenia w nich dwu stref o zróżnicowanej pojemności cieplnej.
W dążeniu do tego, aby w czasie fazy zimnego rozruchu silnika, mimo powoli nagrzewającej się drugiej strefy, mieć dostatecznie dużą powierzchnię dla reakcji katalitycznej, pierwsza strefa powinna mieć osiową długość od 10 do 60 mm (najlepiej od 20 do 50 mm). Na ogół druga strefa powinna mieć osiową długość co najmniej dwukrotnie większą niż strefa pierwsza. Dla obu stref najkorzystniejszą wartością jest minimum 360 komórek na cal kwadratowy.
Inne szczegóły i zalety wynalazku zostają bliżej wyjaśnione na przedstawionym dalej rysunku, pokazującym schematycznie przykład realizacji wynalazku.
Na rysunku zaprezentowany jest katalityczny konwertor z rdzeniem o strukturze komórkowej 6. Ten ma pierwszą strefę osiową 1 o długości a oraz drugą strefę osiową 2 o długości b. Przez rdzeń
PL 197 596 B1 o strukturze komórkowej 6 przepływa, zgodnie z kierunkiem S, strumień gazów wylotowych silnika spalinowego, zwłaszcza silnika Diesla lub silnika na ubogą mieszankę. Zwraca się przy tym uwagę, że rdzeń o strukturze komórkowej 6 może być jednostką monolityczną, w której strefy 1 i 2 mają zróżnicowane pojemności cieplne, może jednak być zastosowany układ dwu odrębnych rdzeni o strukturze komórkowej dla obu stref 1 i 2, umieszczonych we wspólnej obudowie-płaszczu 7. Rdzeń o strukturze komórkowej przedstawiony na przykładzie realizacyjnym jest wykonany z wzajemnie złączonych gładkich 4 i sfalowanych 5 warstw taśm metalowych, tworzących kanały 3, przez które przepływać mogą spaliny. W traktowanym jako wzorzec przykładzie realizacji grubość wszystkich taśm w pierwszej strefie wynosi około 0,03 mm, natomiast w drugiej strefie około 0,11 mm. Dla drugiej strefy zapewnia to pojemność cieplną, z uwzględnieniem pokrycia, powyżej 900 J/1K.
Wynalazek umożliwia skuteczne oczyszczanie gazów wylotowych przy zmiennych warunkach pracy silnika Diesla lub silnika na ubogą mieszankę, przy czym wynikające z wynalazku rozwiązanie jest proste i korzystne pod względem kosztów. Jedyne jego wady są związane z pewnym wzrostem masy i stratami ciśnienia.
Wykaz oznaczeń na rysunku pierwsza strefa osiowa druga strefa osiowa kanał taśma gładka taśma sfalowana (karbowana) rdzeń o strukturze komórkowej obudowa-płaszcz a długość pierwszej strefy osiowej b długość drugiej strefy osiowej S kierunek przepływu

Claims (16)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Konwertor katalltyczny do gazów wylotowych z siinika spallnowego, w s^<c^^gólności z silnika Diesla lub silnika na ubogą mieszankę, obejmujący co najmniej jeden korpus o strukturze plastra miodu z powłoką z materiału aktywnego katalitycznie, wykonany techniką zwijania, układania w warstwy lub skręcania z co najmniej częściowo perforowanych warstw blachy, które tworzą ścianki oddzielające od siebie kanały do przepływu spalin, przy czym zgodnie z kierunkiem przepływu konwertor zawiera umieszczone kolejno strefy: pierwszą i drugą, gdzie strefa pierwsza ma mniejszą pojemność cieplną na jednostkę objętości korpusu niż strefa druga, znamienny tym, że warstwy blachy (4, 5) w pierwszej strefie (1) korpusu (6) mają średnią grubość mniejszą od 0,06 mm bez uwzględnienia warstwy powłoki, zaś w drugiej strefie (2) korpusu (6) mają one średnią grubość większą od 0,06 mm bez uwzględnienia warstwy powłoki, przy czym pojemność cieplna drugiej strefy (2) wynosi co najmniej 800 dżuli na litr i kelvin [J/1K], najkorzystniej minimum 900.
  2. 2. Konwer^U^ katalltyczny według zastrz. 1, znamiennn tym, że warstwy blachy (4, 5) w pierwszej strefie (1) korpusu (6) mają średnią grubość mniejszą od 0,04 mm bez uwzględnienia warstwy powłoki.
  3. 3. Ko nwe-rot karalltyczny według zas^z. 1 albo 2, znam ienny tym, że warsSwy blachy (4, 5) w drugiej strefie (2) korpusu (6) mają średnią grubość większą od 0,08 mm bez uwzględnienia warstwy powłoki.
  4. 4. Konwertor katalltyczny według zas^r. 3, zr^c^r^i^^r^yy tym, że wareSwy blachy (4, 5) w drugiestrefie (2) korpusu (6) mają średnią grubość większą od 0,11 mm bez uwzględnienia warstwy powłoki.
  5. 5. Konwyrtor (£181^02.^ weełuu zaaSrz. (, znnmiennn tym, że grubóść ścianek(3) wraa z wasstwą powłoki w pierwszej strefie (1) jest mniejsza od 0,08 mm a w drugiej strefie (2) jest większa od 0,1 mm.
  6. 6. Konwyrtor żatalltycz:newyeług za^rc. ż, znnmieenn tym, że zrubbśćżciasek (33 wraa z wa^ stwą powłoki w drugiej strefie (2) jest większa od 0,12 mm.
  7. 7. Konwyrtor (8181^02^ weełuu ζβίΛίζ. ( zlbo ż zlbo ż zlbo ż zlbo ż, znnmieenn tym, że żkefa pierwsza (1) i strefa druga (2) utworzone są przez dwa odrębne korpusy o strukturze plastra miodu.
    PL 197 596 B1
  8. 8. Konwertor katalityczny według zastrz. 1 albo 2 albo 4 albo 5 albo 6, 2^n^r^i€^nn\< tym, że pierwsza strefl (1) orlz strefl drugl (2) utworzone są w monolitycznym korpusie (6) o strukturze pilstrl miodu.
  9. 9. KaowceTo kktalityyczyweeług zzl^z. 5 albo 6, znamienny tym, zż pieer/ssz stefa ( (loral strefl drugl (2) utworzone są z zlstosowlniem pokryć o różnej grubości.
  10. 10. Koowsrtor p^a^y^n wweług zalta. 5 albo 2 albo 4 albo 5 albo 6 albo 5,znamienay tym, że długość osiowl (o) drugiej strefy (2) jest co nljmniej dwl rlzy większl od długości osiowej (l) pierwszej strefy (1).
  11. 11. Koowsrtor Patalityycaywseług zziSz. 5 albo 50,znamienay tym, że pieer/wsz strefa ( 11 ma osiową długość (l) od 10 do 60 mm.
  12. 12. Konwertto· katalityczay we^e^łuc^ palta. 51, 5namiermy tt/m, 5e pie^wsz ptref 0) m^ ooiową długość (l) od 20 do 50 mm.
  13. 13. Kc^n^^rrr^r· kalalityczny według zast^. 1 albo 2 albo 4 albo 5 albo 6 albo 9 albo 11, narminaay tym, że iiość klnlłów przypldljących nl powierzchnię przekroju poprzecznego w strefie pierwszej (1) i drugiej (2) jest w przyoiiżeniu tlkl slml, i w szczególności jest większl od około 55,8 komórek/cm2 (360 komórek nl cli kwldrltowy).
  14. 14. Konwsrror 5atalityczay wseług 5astrz. 1 plbo P plbo P plbo p albo p plbo P plbo 11 plbo 11, narminaay tym, że poie powierzchni włlściwej przypldljące nl jednostkę o^ętaści jest zlsldniczo tlkie slmo w pierwszej strefie (1) i drugiej strefie (2).
  15. 15. Ukłal wsyeehows Pilnika Dieeia, 5włussaza w pojeeddie, pr^^r^ie^r^a^^ tym, Pż pzwiera Ροπwertor kltliityczny okreśiony w zlstrzeżeniu 1.
  16. 16. Ukkad wydechowy siinika na ubogą mieszankę, w pojeździe z bezpośrednim wtryskiem oenzyny, znamienny tym, że zlwierl konwertor kltliityczny okreśiony w zlstrzeżeniu 1.
PL344003A 1998-05-12 1999-05-03 Konwertor katalityczny, zwłaszcza do silnika Diesla lub silnika pracującego z ubogą mieszanką paliwową PL197596B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19820971A DE19820971A1 (de) 1998-05-12 1998-05-12 Katalytischer Konverter, insbesondere für einen Dieselmotor oder einen Magermotor
PCT/EP1999/002997 WO1999058827A1 (de) 1998-05-12 1999-05-03 Katalytischer konverter, insbesondere für einen dieselmotor oder einen magermotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL344003A1 PL344003A1 (en) 2001-09-10
PL197596B1 true PL197596B1 (pl) 2008-04-30

Family

ID=7867342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL344003A PL197596B1 (pl) 1998-05-12 1999-05-03 Konwertor katalityczny, zwłaszcza do silnika Diesla lub silnika pracującego z ubogą mieszanką paliwową

Country Status (14)

Country Link
US (1) US6827909B1 (pl)
EP (1) EP1078150B1 (pl)
JP (1) JP2002514707A (pl)
KR (1) KR100576960B1 (pl)
CN (1) CN1107157C (pl)
AU (1) AU4036299A (pl)
BR (1) BR9910324A (pl)
DE (2) DE19820971A1 (pl)
ES (1) ES2175979T3 (pl)
ID (1) ID27173A (pl)
PL (1) PL197596B1 (pl)
RU (1) RU2213232C2 (pl)
TW (1) TW402659B (pl)
WO (1) WO1999058827A1 (pl)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10000568C2 (de) * 2000-01-10 2003-08-14 Emitec Emissionstechnologie Thermisch isolierte Abgasreinigungsanlage
GB0003405D0 (en) * 2000-02-15 2000-04-05 Johnson Matthey Plc Improvements in emissions control
DE10027400C1 (de) * 2000-06-02 2001-08-23 Emitec Emissionstechnologie Katalysator-Trägerkörper, insbesondere für einen Gasmotor
TW475027B (en) * 2000-06-02 2002-02-01 Emitec Emissionstechnologie Catalyst carrier body with protective zone
DE10118327A1 (de) † 2001-04-12 2002-10-17 Emitec Emissionstechnologie Abgassystem
DE10329162A1 (de) 2003-06-27 2005-01-13 Alstom Technology Ltd Katalytischer Reaktor und zugehöriges Betriebsverfahren
DE102004052106B4 (de) * 2004-10-26 2008-01-10 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Kombination eines Katalysators mit einem Wärmespeicher
US20060179819A1 (en) * 2005-02-14 2006-08-17 Sullivan John T System and method for reducing vehicle emissions and/or generating hydrogen
US7523607B2 (en) * 2005-02-14 2009-04-28 John Timothy Sullivan System and method for reducing vehicle emissions and/or generating hydrogen
GB0600130D0 (en) * 2006-01-06 2006-02-15 Johnson Matthey Plc Exhaust system comprising zoned oxidation catalyst
US7862640B2 (en) 2006-03-21 2011-01-04 Donaldson Company, Inc. Low temperature diesel particulate matter reduction system
DE102006026161A1 (de) * 2006-05-23 2007-11-29 Robert Bosch Gmbh Filtereinrichtung, insbesondere für ein Abgassystem einer Brennkraftmaschine
GB0618482D0 (en) 2006-09-20 2006-11-01 Johnson Matthey Plc Washcoated particulate filter substrate
FR2906483B1 (fr) * 2006-09-29 2009-06-05 Peugeot Citroen Automobiles Sa Support monolithique pour element catalyseur d'oxydation, element catalyseur d'oxydation le comportant, ligne d'echappement ainsi equipee et vehicule la comportant.
US20090199547A1 (en) * 2008-02-08 2009-08-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus for exhaust aftertreatment in a spark-ignition direct-injection internal combustion engine
DE102009034655A1 (de) * 2009-07-24 2011-01-27 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Latentwärmespeicher
JP2011052919A (ja) 2009-09-03 2011-03-17 Ngk Insulators Ltd 蓄熱体
GB0922194D0 (en) * 2009-12-21 2010-02-03 Johnson Matthey Plc Improvements in emission control
DE102010055147A1 (de) * 2010-12-18 2012-06-21 Volkswagen Ag Vier-Wege-Katalysator, seine Verwendung sowie Fahrzeug mit einem solchen
US10280822B2 (en) * 2017-07-11 2019-05-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifying apparatus
RU176931U1 (ru) * 2017-08-22 2018-02-02 Виктор Владимирович Качура Каталитический преобразователь
DE102018001800A1 (de) 2018-03-07 2019-09-12 Smart Material Printing B.V. Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Gasen von Ammoniak oder Ammoniak und Noxen
GB2581776B (en) * 2019-02-19 2022-08-17 Jaguar Land Rover Ltd Catalytic converter core having first and second regions with different thermal inertia

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4024942A1 (de) 1990-08-06 1992-02-13 Emitec Emissionstechnologie Monolithischer metallischer wabenkoerper mit variierender kanalzahl
JPH05228375A (ja) * 1992-02-20 1993-09-07 Toyota Motor Corp 排ガス浄化触媒用担体構造
EP0596854A1 (de) * 1992-11-02 1994-05-11 AVL Gesellschaft für Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH.Prof.Dr.Dr.h.c. Hans List Katalysator
JPH08103664A (ja) * 1994-10-04 1996-04-23 Nippondenso Co Ltd ハニカム体およびこのハニカム体よりなる触媒担体を有する触媒コンバータ
JP2904431B2 (ja) * 1993-03-26 1999-06-14 日本碍子株式会社 排ガス浄化装置
US5549873A (en) 1994-02-18 1996-08-27 Volkswagen Ag Exhaust gas converter arrangement
JPH094439A (ja) * 1995-06-16 1997-01-07 Honda Motor Co Ltd 内燃機関における排気浄化装置
JP3025445B2 (ja) * 1995-11-21 2000-03-27 三菱化学株式会社 触媒コンバーター及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU4036299A (en) 1999-11-29
PL344003A1 (en) 2001-09-10
ID27173A (id) 2001-03-08
CN1299438A (zh) 2001-06-13
TW402659B (en) 2000-08-21
DE59901066D1 (de) 2002-05-02
CN1107157C (zh) 2003-04-30
EP1078150B1 (de) 2002-03-27
US6827909B1 (en) 2004-12-07
RU2213232C2 (ru) 2003-09-27
KR20010043500A (ko) 2001-05-25
ES2175979T3 (es) 2002-11-16
JP2002514707A (ja) 2002-05-21
WO1999058827A1 (de) 1999-11-18
EP1078150A1 (de) 2001-02-28
BR9910324A (pt) 2001-01-30
DE19820971A1 (de) 1999-11-18
KR100576960B1 (ko) 2006-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL197596B1 (pl) Konwertor katalityczny, zwłaszcza do silnika Diesla lub silnika pracującego z ubogą mieszanką paliwową
US7446076B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
US7211226B2 (en) Catalyst and filter combination
RU2151307C1 (ru) Каталитическая структура (варианты) и способ сжигания горючей смеси (варианты)
US7055314B2 (en) System having open particulate filter and heating element, for cleaning exhaust gases from mobile internal combustion engines
CN109153014B (zh) 排气净化用催化剂
US8227374B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
EP2078834B1 (en) Method and system for purification of exhaust gas from diesel engines
US8171727B2 (en) Device for reducing dibenzodioxin emissions, dibenzofuran emissions and particle emissions
US20060101809A1 (en) Internal combustion engine comprising a reducing agent production unit and operating method therefor
US20040116276A1 (en) Exhaust aftertreatment emission control regeneration
KR20080098025A (ko) 구역이 나누어진 산화 촉매를 포함하는 배기 시스템
JP2006326428A (ja) 排ガス浄化用触媒
EP3181843B1 (en) Catalyzed particulate filter
JP2006291812A (ja) 排気ガス浄化装置
US7429416B2 (en) Honeycomb structure
US5474745A (en) Catalytic converter for purifying exhaust gas
JP4768260B2 (ja) 排ガス浄化用触媒
US7247185B2 (en) Device for treatment of a gas flow
US20030211020A1 (en) Noise attenuating emission converter
CN113546621A (zh) 具有改进的氨泄漏控制的cng发动机废气处理用新型多区域催化剂
CN113389622B (zh) 废气处理系统和用于运行这种废气处理系统的方法
EP0886041B1 (en) System for exhaust gas purification
US6729129B2 (en) Exhaust gas purifying system
KR100882371B1 (ko) 소형 산화 질소 흡착기