RU2593862C2 - Устройство для очистки отработавших газов - Google Patents

Устройство для очистки отработавших газов Download PDF

Info

Publication number
RU2593862C2
RU2593862C2 RU2014110210/06A RU2014110210A RU2593862C2 RU 2593862 C2 RU2593862 C2 RU 2593862C2 RU 2014110210/06 A RU2014110210/06 A RU 2014110210/06A RU 2014110210 A RU2014110210 A RU 2014110210A RU 2593862 C2 RU2593862 C2 RU 2593862C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
honeycomb body
exhaust
honeycomb
exhaust gas
cross
Prior art date
Application number
RU2014110210/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014110210A (ru
Inventor
Томас НАГЕЛЬ
Ферди КУРТ
Original Assignee
Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх
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 Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх filed Critical Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх
Publication of RU2014110210A publication Critical patent/RU2014110210A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2593862C2 publication Critical patent/RU2593862C2/ru

Links

Images

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
    • F01N3/18—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
    • F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
    • F01N3/2026—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means directly electrifying the catalyst substrate, i.e. heating the electrically conductive catalyst substrate by joule effect
    • 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
    • F01N13/0097—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 arranged in a single housing
    • 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
    • F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F01N3/2842—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration specially adapted for monolithic supports, e.g. of honeycomb 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
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/02—Metallic plates or honeycombs, e.g. superposed or rolled-up corrugated or otherwise deformed sheet metal
    • 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
    • F01N2410/00—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device
    • 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
    • F01N2450/00—Methods or apparatus for fitting, inserting or repairing different elements
    • F01N2450/22—Methods or apparatus for fitting, inserting or repairing different elements by welding or brazing
    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • 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)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

Изобретение относится к устройству для очистки отработавших газов (ОГ). Устройство (1) для очистки отработавших газов (ОГ) содержит по меньшей мере первое выполненное с возможностью сквозного протекания ОГ сотовое тело (2) и второе выполненное с возможностью сквозного протекания ОГ сотовое тело (3), расположенные одно за другим в выпускном трубопроводе (4). Площадь (5) поперечного сечения первого сотового тела (2) меньше, чем площадь (6) поперечного сечения второго сотового тела (3). Первое сотовое тело (2) расположено в выпускном трубопроводе (4) эксцентрично, и снаружи на боковой поверхности (13) первого сотового тела (2) закреплен по меньшей мере один опорный штифт (14), который вдается во второе сотовое тело (3) и таким образом механически соединяет друг с другом первое сотовое тело (2) и второе сотовое тело (3). Техническим результатом изобретения является упрощение сборки устройства для очистки ОГ и простота монтирования во множестве различных моделях автомобиля. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к устройству для очистки отработавших газов (ОГ) по меньшей мере с одним первым сотовым телом и одним вторым сотовым телом, которые выполнены с возможностью сквозного протекания отработавшего газа и расположены одно за другим в выпускном трубопроводе. Настоящее изобретение относится, прежде всего, к таким устройствам, в которых первое сотовое тело является электрически обогреваемым.
Для того чтобы ограничить выброс вредных веществ двигателей внутреннего сгорания (ДВС), прежде всего в автомобилях, давно применяются каталитические конвертеры для обезвреживания ОГ. Для того чтобы происходило каталитически поддерживаемое превращение вредных веществ, ОГ и/или каталитический конвертер должны иметь определенную минимальную температуру. Прежде всего, после холодного пуска или нового пуска ДВС эта минимальная температура еще не достигнута. Поэтому предпринимаются попытки повысить температуру ОГ и/или каталитического конвертера с помощью действующих электрически нагревательных элементов.
Из WO 92/13636 А1 известна, например, система сотовых тел с несколькими, опирающимися один на другой дисками. При этом система сотовых тел имеет по меньшей мере два диска, которые разнесены друг от друга и один за другим пронизываются потоком ОГ. Для соединения дисков друг с другом около оси расположены опорные штифты.
Кроме того, в WO 96/10127 А1 показано электрически обогреваемое сотовое тело, которое посредством опорных штифтов и расположенных на боковой поверхности сотового тела опорных элементов крепится на втором, расположенном ниже по потоку, сотовом теле.
Обогреваемое сотовое тело должно быть специально адаптировано к выпускному трубопроводу в отношении формы и размера для каждой модели автомобиля. Таким образом, требуется много вариантов, прежде всего, в связи с согласованием обоих сотовых тел друг с другом, и адаптация к системе выпуска ОГ. При этом релевантными критериями расчета являются, например, вид и положение опорных штифтов, электрическое контактирование, электрическая изоляция, характеристики потока ОГ, термическое разъединение с остальной системой, и многое другое. Поэтому обеспечение таких нагревательных систем связано с повышенными затратами и/или повышенной трудоемкостью монтажа и/или повышенной стоимостью изготовления.
Поэтому задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы по меньшей мере частично решить известные из уровня техники проблемы. Прежде всего, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить устройство для указанной вначале цели применения, с помощью которого обогреваемое сотовое тело может быть применено во множестве различных моделей автомобилей.
Эти задачи решены посредством устройства согласно признакам п. 1 и/или п. 2 формулы изобретения. Другие благоприятные варианты осуществления изобретения указаны в соответственно сформулированных как зависимые пунктах формулы изобретения. Следует указать на то, что приведенные в зависимых пунктах отдельно признаки могут быть комбинированы друг с другом любым, технологически рациональным образом, и определяют дополнительные варианты осуществления изобретения. Кроме того, указанные в формуле изобретения признаки уточняются и поясняются в описании, причем представляются дополнительные предпочтительные варианты осуществления изобретения.
Задачи решены, прежде всего, посредством устройства для очистки ОГ, содержащего по меньшей мере первое выполненное с возможностью сквозного протекания ОГ сотовое тело и второе выполненное с возможностью сквозного протекания ОГ сотовое тело, расположенные одно за другим в выпускном трубопроводе, причем площадь поперечного сечения первого сотового тела меньше, чем площадь поперечного сечения второго сотового тела, первое сотовое тело расположено в выпускном трубопроводе эксцентрично, и снаружи на боковой поверхности первого сотового тела закреплен по меньшей мере один опорный штифт, который вдается во второе сотовое тело и таким образом механически соединяет друг с другом первое сотовое тело и второе сотовое тело.
Первое сотовое тело и второе сотовое тело, прежде всего, соответственно, имеют каналы, проходящие между входной стороной и выходной стороной, по которым ОГ проходят через сотовое тело от входной стороны к выходной стороне. При этом сотовые тела могут быть известным способом экструдированы из керамики и образованы из одного или нескольких стопок металлических листов, которые были скручены или смотаны в сотовое тело с каналами. Каналы могут проходить, например, трубообразно, но также является возможным, что они выполнены разветвленными, изогнутыми, продольно изогнутыми или тому подобное. Также может быть, что по меньшей мере часть каналов имеет отверстия, так что внутри сотового тела делается возможным газообмен. Кроме того, является возможным, что сотовое тело образует узкие места, расширения, направляющие поверхности для потока или тому подобное по меньшей мере в части каналов, так что тем самым происходит оказание влияния на характеристики потока ОГ и/или на содержащиеся в нем частицы.
Предпочтительно первое сотовое тело является электрически обогреваемым сотовым телом, которое, как правило, в направлении потока ОГ расположено перед вторым сотовым телом, т.е. контактирует с ОГ или же пронизывается потоком ОГ первым.
Второе сотовое тело само не является электрически обогреваемым или же не пронизывается электрическим током. Таким образом, первое сотовое тело электрически изолировано от второго сотового тела. Прежде всего, первое сотовое тело и второе сотовое тело образуются отдельными деталями (например, слоями листов металла). Кроме того, является предпочтительным, чтобы лицевые стороны (входная сторона и выходная сторона) были плоскими или ровными, так чтобы можно было использовать (одинаковые) опорные штифты для установки желательного удаления друг от друга. Кроме того, является предпочтительным, чтобы листовые слои сотовых тел, соответственно, обоими концами и по всей осевой длине сотовых тел прилегали к образующей корпус конструктивной детали.
Прежде всего, первая длина первого сотового тела в направлении потока существенно меньше, прежде всего, максимально 1/3 или даже максимально 1/5, чем вторая длина второго сотового тела в направлении потока. В случае с керамическим сотовым телом обогреваемость реализуется, прежде всего, за счет того, что в керамике внедрен электропроводящий материал. В случае с металлическими сотовыми телами ток подводится прямо на металлические листовые слои. Таким образом при эксплуатации поток ОГ проходит через первое сотовое тело, в результате чего оно нагревается, а затем попадает во второе сотовое тело.
Второе сотовое тело, как правило, имеет каталитическое покрытие, при поддержке которого преобразуются вредные вещества в ОГ. В этом случае первое сотовое тело может быть активировано целенаправленно, чтобы установить подходящую для этой каталитической реакции температуру. Сотовое тело также может иметь функцию фильтрации или функцию улавливания частиц, причем произведенная в первом сотовом теле тепловая энергия может быть использована для регенерации. Также возможно, что второе сотовое тело является адсорбером, который в заданных температурных пределах накапливает и высвобождает компоненты ОГ. При этом первое сотовое тело могло бы быть активировано целенаправленно, чтобы соответствующим образом влиять на это поведение.
Под площадью поперечного сечения сотовых тел, соответственно, подразумевается поверхность сотового тела поперек направления потока и, прежде всего, поперек направления (трубчатых или же проходящих прямолинейно) каналов в сотовом теле. При этом площадь поперечного сечения, прежде всего, является поверхностью, которая перекрывается образующим каналы материалом и самими каналами. Таким образом, при круглом поперечном сечении сотового тела площадь поперечного сечения является круглой поверхностью, которая перекрывается всем сотовым телом. При этом первое сотовое тело имеет меньшую площадь поперечного сечения, чем второе сотовое тело, причем, прежде всего, была создана степень свободы для выравнивания первого сотового тела относительно второго сотового тела.
Кроме того, первое сотовое тело расположено в выпускном трубопроводе эксцентрично. Это, прежде всего, означает, что первая центральная ось первого сотового тела смещена относительно центральной оси выпускного трубопровода в том месте, в котором расположено первое сотовое тело, причем первая центральная ось первого сотового тела и центральная ось выпускного трубопровода по существу параллельны. Другими словами, это, прежде всего, означает, что первое сотовое тело не полностью перекрывает выпускной трубопровод, и выпускной трубопровод не осесимметрично частично покрыт первым сотовым телом. Однако является предпочтительным, чтобы второе сотовое тело полностью перекрывало выпускной трубопровод и/или чтобы второе сотовое тело было расположено по центру в выпускном трубопроводе. За счет того, что первое сотовое тело расположено в выпускном трубопроводе не по центру, одна единственная форма этого первого сотового тела может быть комбинирована с множеством различных конструктивных вариантов выпускных трубопроводов и/или вторых сотовых тел без большой трудоемкости монтажа.
Описанные выше задачи также решаются в устройстве для очистки ОГ, содержащем по меньшей мере первое выполненное с возможностью сквозного протекания ОГ сотовое тело и второе выполненное с возможностью сквозного протекания ОГ сотовое тело, расположенные одно за другим и соединенные друг с другом, причем площадь поперечного сечения первого сотового тела меньше, чем площадь поперечного сечения второго сотового тела, первое сотовое тело расположено эксцентрично относительно второго сотового тела, и снаружи на боковой поверхности первого сотового тела закреплен по меньшей мере один опорный штифт, который вдается во второе сотовое тело и таким образом механически соединяет друг с другом первое сотовое тело и второе сотовое тело.
При этом может быть предусмотрено несколько опорных штифтов, например, 2, 3, 4, 5 или 6, причем явно большего множества опорных штифтов с учетом затрат на изготовление следует избегать. Под боковой поверхностью имеется в виду, прежде всего, параллельная направлению потока ОГ внешняя поверхность первого сотового тела (не внутри каналов, а, например, заодно ограничивающая щель). Опорные штифты предпочтительно электрически изолированы от первого сотового тела или от второго сотового тела. Предпочтительно опорные штифты приварены и/или припаяны на боковой поверхности первого сотового тела. Кроме того, они могут быть введены в каналы второго сотового тела и/или зафиксированы сваркой/пайкой. Один или несколько опорных штифтов могут быть закреплены на боковой поверхности первого сотового тела, прежде всего, так, что они дополнительно для закрепления закрепляют сотовое тело еще и радиально относительно выпускного трубопровода (например, посредством расположения в пространстве щели). Посредством опорных штифтов первое сотовое тело удерживается в выпускном трубопроводе. За счет того, что опорные штифты закреплены снаружи на боковой поверхности, обеспечена простая установка на первом сотовом теле. Посредством опорных штифтов первое сотовое тело может быть соединено с множеством различных вторых сотовых тел.
Преимуществом крепления опорных штифтов на наружной боковой поверхности первого сотового тела является то, что это, одновременно с механическим соединением двух сотовых тел между собой, обеспечивает расположение первого (меньшего) сотового тела на заданном расстоянии от внутренней поверхности выпускного трубопровода. Соответственно, технические результаты, достигаемые при осуществлении изобретения, заключаются в упрощении сборки устройства для очистки ОГ и повышении точности позиционирования первого сотового тела относительно выпускного трубопровода.
Таким образом, это устройство относится не только к вмонтированной в выпускной трубопровод системе конструктивных деталей, но, при определенных условиях, уже к изделию, которое уже вне выпускного трубопровода имеет соответствующее нецентральное расположение обоих сотовых тел. Здесь первое сотовое тело и второе сотовое тело предпочтительно ориентированы одинаково, но расположены осепараллельно. Первое сотовое тело имеет центральную ось, которая, прежде всего, указывает в направлении проточных каналов и, прежде всего, также образует ось симметрии первого сотового тела. Далее, второе сотовое тело имеет вторую центральную ось, которая, прежде всего, указывает в направлении своих проточных каналов и предпочтительно образует ось симметрии второго сотового тела. Первая центральная ось первого сотового тела и вторая центральная ось второго сотового тела параллельно смещены относительно друг друга. Первое сотовое тело и второе сотовое тело зафиксированы в своем положении относительно друг друга, прежде всего, соответствующими фиксирующими средствами. Этими фиксирующими средствами могут быть, например, опорные штифты, крепежная структура или тому подобное, которые прямо и/или опосредованно соединены с обоими сотовыми телами. Прежде всего, фиксирующие средства могут вдаваться в оба сотовых тела (или же их каналы) и/или по меньшей мере закреплены на внешней стороне одного из сотовых тел. Также возможно, что фиксирующие средства соединены с сотовым телом и/или его принадлежностями (электроды, изоляторы, корпус и т.д.). Предпочтительно фиксирующие средства электрически изолируют первое сотовое тело от второго сотового тела.
Совершенно особо предпочтительным является, чтобы первое сотовое тело, как относительно выпускного трубопровода, так и относительно второго сотового тела было расположено эксцентрично (другими словами также со смещением от центра и/или поперек).
Кроме того, также является предпочтительным, чтобы проекция первой площади поперечного сечения первого сотового тела (в направлении первой и/или второй центральной оси) лежала полностью во второй площади поперечного сечения второго сотового тела. Тем самым достигается пропорция перекрытия, которая по существу соответствует отношению обеих площадей поперечного сечения.
Также является предпочтительным, чтобы удаление выходной стороны первого сотового тела от входной стороны второго сотового тела было меньше, чем протяженность одного из сотовых тел в направлении центральной оси. Прежде всего, это удаление меньше, чем протяженность самого узкого сотового тела этой системы в направлении центральных осей. Совершенно особенно предпочтительно это удаление менее чем 50 мм (миллиметров) или даже менее чем 20 мм.
Согласно одному благоприятному усовершенствованию первое сотовое тело посредством сварного соединения или паяного соединения закреплено в выпускном трубопроводе и соединено с выпускным трубопроводом электропроводящим образом.
В отношении выполнения сварного соединения/паяного соединения следует, прежде всего, отметить, что оно является, прежде всего, коррозионностойким и стойким к высоким температурам. Поэтому паяное соединение получают, прежде всего, так называемым способом твердой пайки.
Выполнение сварного соединения/паяного соединения может быть быстро реализовано простыми техническими средствами и поэтому является предпочтительным. Тем не менее, могут быть выбраны и другие подходящие сплошные соединения (все соединения, при которых партнеры по соединению удерживаются вместе за счет атомарных и/или молекулярных сил; преимущественно, они одновременно являются неразъемными соединениями, которые поддаются разъединению только посредством разрушения соединительных средств).
Кроме того, это, прежде всего, означает, что первое сотовое тело по меньшей мере в одной точке или, прежде всего, вдоль линии (непосредственно) прилегает к выпускному трубопроводу. Является совершенно особенно предпочтительным, чтобы было предусмотрено именно одно единичное сварное соединение или паяное соединение. Посредством сварного соединения или паяного соединения также происходит электрическое контактирование первого сотового тела. Посредством электропроводящего соединения с выпускным трубопроводом первое сотовое тело предпочтительно соединено с (электрической) массой. Поскольку первое сотовое тело расположено в выпускном трубопроводе эксцентрично, на противолежащей сварному соединению/паяному соединению стороне образовано расстояние или же щель между выпускным трубопроводом и первым сотовым телом. При круглом в поперечном сечении выпускном трубопроводе и круглом первом сотовом теле образуется в поперечном сечении примерно серповидная щель между первым сотовым телом и выпускным трубопроводом. Посредством сварного соединения/паяного соединения в одной точке или на одной линии сотовое тело, которое, например, меньше, чем обычный выпускной трубопровод, может быть просто закреплено на многих моделях автомобилей. Соединение посредством простой сварной точки или одного простого спая делает возможным явно более благоприятное серийное изготовление, так как можно отказаться от отдельного электрода для этого массового контакта.
Кроме того, предпочтительно между первым сотовым телом и выпускным трубопроводом образована щель, причем щель образует проточное отверстие. Предпочтительно образовано именно одно единичное проточное отверстие, которое, при необходимости, пронизывается (только) (по меньшей мере) одним электрическим контактом. Тем самым также имеется в виду, что возникшая в результате эксцентричного расположения первого сотового тела в выпускном трубопроводе щель не заполнена наполнительным материалом, крепежным материалом, структурами направления потока, уплотнением или чем-либо подобным. Таким образом, часть потока ОГ проходит не через первое сотовое тело, а может протекать через щель мимо первого сотового тела. Тем самым щель образует что-то типа байпаса для первого сотового тела. Насколько это возможно, эта щель может быть ориентирована относительно выпускного трубопровода так, что она будет расположена, например, в тени потока предшествующего изгиба, расширения и т.п. выпускного трубопровода, и поэтому байпасный поток может поддерживаться незначительным; но это не является необходимым.
Также является предпочтительным, чтобы между первым сотовым телом и выпускным трубопроводом была образована щель с зависимой от угла шириной, и первое сотовое тело было соединяемым с источником тока посредством по меньшей мере одного электрического проводника, пропущенного через выпускной трубопровод и электрически изолированного от последнего, причем по меньшей мере один электрический проводник простирается через щель. Электрический проводник (предпочтительно единственный проводник) может быть образован проволокой или имеющим соответствующую форму металлическим материалом, например, по типу электрода (см., например, указанный вначале уровень техники).
Ширина щели - это, прежде всего, расстояние между первым сотовым телом и выпускным трубопроводом, причем расстояние измеряется в поперечном сечении, исходя из первой центральной оси первого сотового тела в радиальном направлении. Поскольку первое сотовое тело расположено в выпускном трубопроводе эксцентрично, ширина щели не является одинаковой во всех направлениях, исходя из первой центральной оси. Напротив, ширина щели изменяется, исходя из опорного направления с изменяющимся углом к опорному направлению. Электрический проводник, окруженный электрической изоляцией, проводится через выпускной трубопровод, так что на первое сотовое тело через электрический проводник является подводимым электрический потенциал или же ток. К тому же ток течет через сварное соединение/паяное соединение через первое сотовое тело. Прежде всего, электрический проводник проводится прямолинейно в радиальном направлении от первого сотового тела через щель. Электрический проводник, прежде всего, проводится через щель, в месте, в котором ширина щели составляет по меньшей мере 1 см (сантиметр) или даже по меньшей мере 1,5 см, но предпочтительно не более чем 3 см, особенно предпочтительно не более чем 2 см. За счет того, что электрический проводник проводится через выпускной трубопровод не на сварном соединении/паяном соединении и/или непосредственно поблизости от сварного соединения/паяного соединения, электрический проводник также может действовать в качестве (радиальной) контропоры для первого сотового тела.
Для случая, если первое сотовое тело образует несколько (отдельно регулируемых или же отдельно активируемых) путей тока, предпочтительным является следующее электрическое контактирование. В устройстве первое сотовое тело посредством нескольких электрических проводников в каждом случае является соединяемым с источником тока, причем электрические проводники в области одинаковых ширин щели соединены с первым сотовым телом. Прежде всего, может быть предусмотрено 2, 3 или 4 таких электрических проводников (и тем самым также отдельно регулируемых или же отдельно активируемых путей тока в первом сотовом теле). Электрические проводники расположены, прежде всего, в (общей) плоскости поперек направления потока между первым сотовым телом и выпускным трубопроводом, причем электрические проводники расположены не непосредственно рядом друг с другом, а предпочтительно зеркально-симметрично относительно зеркальной оси через сварное соединение или паяное соединение. Таким образом, первое сотовое тело, наряду с соединением на сварном соединении/паяном соединении в нескольких симметрично расположенных местах двумя электрическими проводниками удерживается в выпускном трубопроводе. Так как в этих областях также (по меньшей мере парами) имеются одинаковые ширины щели, затраты на изготовление или же многообразие вариантов для электрических проводников могут быть уменьшены еще больше.
Кроме того, является особенно предпочтительным, чтобы по меньшей мере первое сотовое тело или второе сотовое тело образовывало по меньшей мере одной витой или завернутой стопкой, состоящей из по меньшей мере частично структурированных листовых слоев, выполненные с возможностью сквозного протекания, т.е. проточные каналы. (Металлические) листовые слои, при необходимости, также образуют (по меньшей мере в первом сотовом теле) токопроводящую структуру, по которой течет порождающий тепло ток. Листовые слои являются, прежде всего, металлической фольгой. Листовые слои также могут образовывать каналы лишь частично, например, если они вделаны в другой материал стенок каналов.
Согласно еще одному аспекту изобретения предлагается набор, состоящий из первого сотового тела с первой площадью поперечного сечения и нескольких вторых сотовых тел с отличающимися друг от друга вторыми площадями поперечного сечения, которые, соответственно, больше, чем первая площадь поперечного сечения, и при этом первое сотовое тело и вторые сотовые тела пригодны к применению в устройстве согласно изобретению. Таким образом, согласно изобретению требуется только один единичный конструктивный вариант первого сотового тела, которое может быть комбинировано, эксцентрично позиционировано и встроено в соответствующие выпускные трубопроводы. Следовательно, должно быть выбрано лишь только второе сотовое тело по заданным параметрам системы выпуска ОГ, причем может иметь место независимая, экономичная комбинация с (малым) первым сотовым телом из набора.
Согласно еще одному аспекту изобретения предлагается автомобиль с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) и системой выпуска ОГ, причем в системе выпуска ОГ выполнено предлагаемое в изобретении устройство, в котором первое сотовое тело является электрически обогреваемым посредством контрольного устройства.
По конкретному выполнению или же функционированию электрически обогреваемого сотового тела можно вернуться к содержанию раскрытия указанных вначале документов, прежде всего, в отношении электрических деталей по виду выработки тепла, выполнению путей тока и электрической изоляции, расчету электрических сопротивлений и тому подобного.
Далее изобретение, а также технический контекст поясняются более детально на фигурах. Следует указать на то, что на фигурах показаны особенно предпочтительные варианты осуществления изобретения, однако ими оно не ограничено. Схематически показано на:
Фиг. 1: автомобиль с устройством для очистки ОГ.
Фиг. 2: конструктивная форма устройства для очистки ОГ в продольном разрезе.
Фиг. 3: конструктивная форма устройства для очистки ОГ в поперечном разрезе.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 устройство
2 первое сотовое тело
3 второе сотовое тело
4 выпускной трубопровод
5 первая площадь поперечного сечения
6 вторая площадь поперечного сечения
7 сварное соединение
8 щель
9 проточное отверстие
10 ширина щели
11 электрический проводник
12 источник тока
13 боковая поверхность
14 опорный штифт
15 стопка
16 листовой слой
17 канал
18 автомобиль
19 ДВС
20 система выпуска ОГ
21 контрольное устройство
22 датчик
23 направление потока
24 изолятор
25 первая центральная ось
26 вторая центральная ось
27 выступ
28 оболочка
29 центральная ось
30 входная сторона
31 выходная сторона
32 расстояние
33 конец
34 длина

Claims (8)

1. Устройство (1) для очистки отработавших газов (ОГ), содержащее по меньшей мере первое выполненное с возможностью сквозного протекания ОГ сотовое тело (2) и второе выполненное с возможностью сквозного протекания ОГ сотовое тело (3), расположенные одно за другим в выпускном трубопроводе (4), причем площадь (5) поперечного сечения первого сотового тела (2) меньше, чем площадь (6) поперечного сечения второго сотового тела (3), первое сотовое тело (2) расположено в выпускном трубопроводе (4) эксцентрично, и снаружи на боковой поверхности (13) первого сотового тела (2) закреплен по меньшей мере один опорный штифт (14), который вдается во второе сотовое тело (3) и таким образом механически соединяет друг с другом первое сотовое тело (2) и второе сотовое тело (3).
2. Устройство (1) для очистки отработавших газов (ОГ), содержащее по меньшей мере первое выполненное с возможностью сквозного протекания ОГ сотовое тело (2) и второе выполненное с возможностью сквозного протекания ОГ сотовое тело (3), расположенные одно за другим и соединенные друг с другом, причем площадь (5) поперечного сечения первого сотового тела (2) меньше, чем площадь (6) поперечного сечения второго сотового тела (3), первое сотовое тело (2) расположено эксцентрично относительно второго сотового тела (3), и снаружи на боковой поверхности (13) первого сотового тела (2) закреплен по меньшей мере один опорный штифт (14), который вдается во второе сотовое тело (3) и таким образом механически соединяет друг с другом первое сотовое тело (2) и второе сотовое тело (3).
3. Устройство (1) по п. 1 или 2, причем первое сотовое тело (2) с помощью сварного соединения (7) или паяного соединения закреплено в выпускном трубопроводе (4) и соединено с выпускным трубопроводом (4) электропроводящим образом.
4. Устройство (1) по п. 1 или 2, причем между первым сотовым телом (2) и выпускным трубопроводом (4) образована щель (8), и щель (8) образует проточное отверстие (9).
5. Устройство (1) по п. 1 или 2, причем между первым сотовым телом (2) и выпускным трубопроводом (4) образована щель (8) с зависимой от угла шириной (10), и первое сотовое тело (2) является соединяемым с источником (12) тока посредством по меньшей мере одного электрического проводника (11), пропущенного через выпускной трубопровод и электрически изолированного от последнего, причем по меньшей мере один электрический проводник (11) простирается через щель (8).
6. Устройство (1) по п. 5, причем первое сотовое тело (2) является соединяемым с источником (12) тока посредством нескольких электрических проводников (11), соединенных с первым сотовым телом (2) в области одинаковых ширин (10) щели.
7. Устройство (1) по п. 1 или 2, причем по меньшей мере первое сотовое тело (2) или второе сотовое тело (3) образует по меньшей мере одной витой или завернутой стопкой (15), состоящей из по меньшей мере частично структурированных листовых слоев (16), выполненные с возможностью сквозного протекания каналы (17).
8. Автомобиль (18) с двигателем внутреннего сгорания (19) и системой (20) выпуска отработавших газов (ОГ), причем в системе (20) выпуска ОГ выполнено устройство (1) по одному из предшествующих пунктов, в котором первое сотовое тело (2) является электрически обогреваемым посредством контрольного устройства (21).
RU2014110210/06A 2011-08-19 2012-07-20 Устройство для очистки отработавших газов RU2593862C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011110664A DE102011110664A1 (de) 2011-08-19 2011-08-19 Vorrichtung zur Behandlung von Abgasen
DE102011110664.6 2011-08-19
PCT/EP2012/064294 WO2013026640A1 (de) 2011-08-19 2012-07-20 Vorrichtung zur behandlung von abgasen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014110210A RU2014110210A (ru) 2015-09-27
RU2593862C2 true RU2593862C2 (ru) 2016-08-10

Family

ID=46545807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014110210/06A RU2593862C2 (ru) 2011-08-19 2012-07-20 Устройство для очистки отработавших газов

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9488084B2 (ru)
EP (1) EP2744990B1 (ru)
JP (1) JP6113164B2 (ru)
KR (1) KR20140027485A (ru)
CN (1) CN103748328B (ru)
DE (1) DE102011110664A1 (ru)
RU (1) RU2593862C2 (ru)
WO (1) WO2013026640A1 (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014115063A1 (de) * 2014-10-16 2016-04-21 Continental Automotive Gmbh Tragstruktur, Vorrichtung zur Behandlung von Abgasen und Verfahren zu deren Herstellung
DE102014115923A1 (de) * 2014-10-31 2016-05-04 Continental Automotive Gmbh Wabenkörper mit elektrischer Heizvorrichtung
DE102018127092A1 (de) * 2018-10-30 2020-04-30 Faurecia Emissions Control Technologies, Germany Gmbh Katalysatorkörper, elektrisch beheizbarer Katalysator und Kraftfahrzeug mit einem Katalysator
CN110206622B (zh) * 2019-06-04 2021-07-27 亿达天地环保技术股份有限公司 双层套管结构电加热废气处理装置
DE102019218354A1 (de) 2019-11-27 2021-05-27 Vitesco Technologies GmbH Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung
RU2727283C1 (ru) * 2019-12-30 2020-07-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Многоступенчатый каталитический нейтрализатор отработавших газов дизеля
DE102020112391A1 (de) * 2020-05-07 2021-11-11 Purem GmbH Abgasheizer für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1960226A1 (de) * 1969-12-01 1971-07-15 Prontor Werk Gauthier Gmbh Photographische Kamera
DE4017360A1 (de) * 1990-05-30 1991-12-05 Fev Motorentech Gmbh & Co Kg Verfahren zur nachbehandlung der abgase von brennkraftmaschinen waehrend des kaltstarts
RU2141040C1 (ru) * 1994-09-28 1999-11-10 Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх Катализатор с электрическим нагревом
DE102007025419A1 (de) * 2007-05-31 2008-12-04 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit einer Abgas-Heizvorrichtung

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0744733Y2 (ja) * 1989-02-21 1995-10-11 臼井国際産業株式会社 排気ガス浄化装置
US5149508A (en) * 1989-03-06 1992-09-22 W. R. Grace & Co.-Conn. Parallel path catalytic converter
US5140813A (en) * 1990-10-31 1992-08-25 Whittenberger William A Composite catalytic converter
US5070694A (en) * 1990-10-31 1991-12-10 W. R. Grace & Co. -Conn. Structure for electrically heatable catalytic core
KR0140505B1 (ko) 1991-01-31 1998-06-01 볼프강 마우스, 지그프리트 나스 불균일하게 전기 가열되는 벌집형 본체
WO1992013636A1 (de) 1991-01-31 1992-08-20 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Wabenkörper mit mehreren, gegeneinander abgestützten scheiben
US5525309A (en) * 1991-01-31 1996-06-11 Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh Honeycomb body with a plurality of disks braced against one another
DE4111712A1 (de) 1991-04-10 1992-10-22 Emitec Emissionstechnologie Elektrisch leitfaehiger wabenkoerper
US5177961A (en) * 1991-06-26 1993-01-12 W. R. Grace & Co.-Conn. Upstream collimator for electrically heatable catalytic converter
US5140812A (en) * 1991-11-05 1992-08-25 W. R. Grace & Co.-Conn. Core for an electrically heatable catalytic converter
JP2649461B2 (ja) * 1991-12-25 1997-09-03 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化触媒用担体構造
US5582805A (en) * 1992-12-21 1996-12-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electrically heated catalytic apparatus
US5444978A (en) * 1993-03-15 1995-08-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalyst warming up device of an internal combustion engine
DE9317050U1 (de) * 1993-11-08 1995-03-09 Emitec Emissionstechnologie Mechanisch stabilisierte Heizkatalysatoranordnung
JPH07189662A (ja) * 1993-12-28 1995-07-28 Toyota Motor Corp 電気加熱式触媒装置
US5768889A (en) * 1995-09-22 1998-06-23 Emitec Gesellschaft Fuer Emissions-Technologie Mbh Device for catalytically converting exhaust gases in an exhaust system
DE19602266A1 (de) * 1996-01-23 1997-07-24 Bayerische Motoren Werke Ag Elektrisch beheizbarer Abgas-Katalysator einer Brennkraftmaschine
JP2001027115A (ja) * 1999-07-12 2001-01-30 Futaba Industrial Co Ltd 触媒コンバータ及び排ガス浄化方法
DE10051562A1 (de) * 2000-10-18 2002-04-25 Emitec Emissionstechnologie Beheizbarer Wabenkörper mit zwei verschiedenen Beschichtungen
JP2003155926A (ja) * 2001-11-21 2003-05-30 Cataler Corp 排気ガス浄化装置
US7377102B2 (en) * 2005-08-11 2008-05-27 Cleanair Systems Device and method for heating exhaust gas
JP2008101569A (ja) * 2006-10-20 2008-05-01 Suzuki Motor Corp 内燃機関の排気ガス浄化装置
US7818960B2 (en) * 2007-03-14 2010-10-26 Gm Global Technology Operations, Inc. SCR cold start heating system for a diesel exhaust
DE102007025417A1 (de) 2007-05-31 2008-12-04 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Elektrisch beheizbare Wabenkörper-Anordnung mit Stützstiften
JP4867911B2 (ja) * 2007-12-26 2012-02-01 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE102009018182A1 (de) 2009-04-22 2010-10-28 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Mehrstufig beheizbarer Wabenkörper

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1960226A1 (de) * 1969-12-01 1971-07-15 Prontor Werk Gauthier Gmbh Photographische Kamera
DE4017360A1 (de) * 1990-05-30 1991-12-05 Fev Motorentech Gmbh & Co Kg Verfahren zur nachbehandlung der abgase von brennkraftmaschinen waehrend des kaltstarts
RU2141040C1 (ru) * 1994-09-28 1999-11-10 Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх Катализатор с электрическим нагревом
DE102007025419A1 (de) * 2007-05-31 2008-12-04 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit einer Abgas-Heizvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
JP6113164B2 (ja) 2017-04-12
CN103748328B (zh) 2016-07-27
WO2013026640A1 (de) 2013-02-28
US20140165541A1 (en) 2014-06-19
EP2744990B1 (de) 2018-09-19
JP2014524538A (ja) 2014-09-22
US9488084B2 (en) 2016-11-08
CN103748328A (zh) 2014-04-23
DE102011110664A1 (de) 2013-02-21
KR20140027485A (ko) 2014-03-06
RU2014110210A (ru) 2015-09-27
EP2744990A1 (de) 2014-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2593862C2 (ru) Устройство для очистки отработавших газов
JP4540283B2 (ja) 加熱要素付き排気ガス浄化装置
US8668876B2 (en) Configuration having two interconnected exhaust gas treatment devices
CN111720193B (zh) 排气加热元件
WO2012025979A1 (ja) 電気加熱式触媒
US11698012B2 (en) Exhaust gas heating element
KR20140133949A (ko) 전기적으로 가열가능한 허니콤 바디의 다수의 시트 금속층의 전기적 커넥션, 및 연관된 허니콤 바디
US10227905B2 (en) Supporting structure, device for treating exhaust gases, and method for the production thereof
RU2540129C2 (ru) Сотовый элемент для системы снижения токсичности отработавших газов
KR20180014787A (ko) 전기적으로 가열 가능한 벌집형 물체를 위한 층상 패킷 접촉
US9610539B2 (en) Exhaust-gas treatment device
CN114922717A (zh) 用于布置在机动车辆的排气系统中的废气处理装置
JP6015278B2 (ja) 電気加熱式触媒コンバーター
JP5263456B2 (ja) 電気加熱式触媒
KR20100127298A (ko) 허니콤 몸체와 납땜된 허니콤 몸체의 제조 방법
CN114502824B (zh) 用于净化废气的蜂窝单元以及蜂窝单元的制造方法
US20190170039A1 (en) Electrically heatable honeycomb body for exhaust gas treatment having a plurality of heating elements
US11781459B2 (en) Heating unit for an exhaust-gas system of an internal combustion engine
EP2684596B1 (en) Electrically heated catalyst
CN114592949A (zh) 用于布置在机动车辆的排气系统中的废气处理装置
JP7495452B2 (ja) 排ガス装置
EP2614888B1 (en) Electrically heated catalyst
US9046020B2 (en) Electrically heated catalyst
JP2023036037A (ja) 排ガス装置
JP2018100596A (ja) 排気ガス加温装置