WO2009065719A1 - Verfahren zur herstellung eines von abgas durchströmbaren formkörpers sowie abgasanlage einer brennkraftmaschine - Google Patents

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Holger Dietzhausen
Joerg Jockel
Matthias Kruse
Christoph Saffe
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Robert Bosch Gmbh
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    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2825—Ceramics
    • F01N3/2828—Ceramic multi-channel monoliths, e.g. honeycombs

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a flow-through of exhaust molding according to the preamble of claim 1 and an exhaust system of an internal combustion engine according to the preamble of the independent claim.
  • DOC Dieseloxidationskatalysator
  • DPF downstream diesel particulate filter
  • the catalytic function of the diesel oxidation catalyst is typically effected by a catalytically active layer applied to a honeycomb substrate of rather low porosity. In this substrate adjacent channels are open and open on both sides, through which the exhaust gas flows during operation of the exhaust system.
  • the honeycomb substrate is a substantially cylindrical shaped body which is coated with a catalytically active material.
  • the exothermic oxidation reactions of the oxidation catalyst are also used for the thermal regeneration of the particulate filter, which is usually arranged downstream of the oxidation catalyst. Disclosure of the invention
  • Object of the present invention is to provide a method of the type mentioned, which allows the production of a molded article, which is particularly stable and has a long life.
  • Object of the present invention is also to provide an exhaust system with a corresponding molding.
  • the inventive method has the advantage that the molding is only partially partially coated with the catalytically active material. So there are areas of the shaped body substantially free of particles of the subsequently applied catalytically active coating. Because these particles are the material characteristics of the base material of the
  • the strength of those regions which are not coated with the catalytically active material remains intact.
  • the strength and the life of the corresponding molded body and the catalyst or particulate filter formed therefrom is improved.
  • the basis of the present invention is inter alia the recognition that microcracks are present in the ceramic molded body in which particles of the catalytically active coating can deposit. Since these have a different thermal expansion than molded bodies, thermal stress can lead to a local build-up of stress which can jeopardize the durability of the ceramic molding. This can be selectively prevented by the method according to the invention in those areas in which the greatest voltages are expected.
  • Another advantage of the method according to the invention is a saving in the amount of material required for coating with the catalytically active material. It has been recognized that due to flow and temperature differences in the interior of the molding, the catalytically active materials in some areas work much more efficient than in other areas of the molding. Thanks to the method according to the invention, the material can be completely or at least substantially saved in those areas in which a reduced efficiency is to be expected anyway.
  • the hydrophobic material is applied only to a radially outer portion of a cylindrical shaped body.
  • a shaped body is ultimately produced in which the specific amount of the catalytically active material in the first and radially outer subarea of the shaped body is smaller than in a second and radially inner subarea. This is also called "radial zoning". This is based on the consideration that at
  • Catalysts and particle filters of the ceramic moldings is usually mounted in a housing (Canning), which causes the outer radial portion and the outer surface of the ceramic molding are heated comparatively slowly under operating conditions, achieve relatively low maximum temperatures and beyond the exhaust not so strong be flowed through as other areas.
  • the present development of the method according to the invention can therefore cost advantages can be realized because these sections are not coated or only with a smaller amount of catalytically active material.
  • this development also has advantages in the handling of the molded article: namely, the catalytically active material contains in some cases harmful substances. By an uncoated outer surface of the molding, the risk to a person who has to handle the molding is reduced.
  • the hydrophobic material can thereby be applied to the radially outer portion of the cylindrical shaped body by the molded body by a dip with the hydrophobic material whose depth is less than half the diameter of the shaped body is rolled or rotated therein.
  • This method can be realized easily and inexpensively.
  • the hydrophobic material is removed. This prevents undesirable thermal reactions between the hydrophobic material and the base material of the molded body during operation of the catalytic converter or the particulate filter.
  • the hydrophobic material can be used not only to completely prevent a coating of the first portion with the catalytically active material, but also to allow some coating of the first portion with catalytically active material, but only with a smaller thickness.
  • different hydrophobic materials are used or the same material, but in different concentration and / or thickness.
  • the specific amount of the catalytically active material continuously changes from one location of the shaped body to another location on the shaped body, or that the specific quantity changes abruptly. Above all, a continuous change ensures a further reduction of undesirable stresses in the molding during operation of the exhaust system.
  • the "radial zoning" described above may also be combined with a method of producing "axial zoning".
  • the specific amount of the catalytically active material differs from one axial location of the shaped body to another, that is, from an upstream area of the shaped body to a downstream area, in a predetermined manner.
  • FIG. 1 shows a region of an exhaust system of a diesel internal combustion engine
  • Figure 2 is an exploded perspective view of molded articles of an oxidation catalyst and a particulate filter of the exhaust system of Figure 1;
  • Figure 3 is a schematic representation of the steps of a method for producing a
  • Shaped body which is partially coated with a catalytically active material
  • Figure 4 is a schematic section through a cylindrical shaped body to illustrate a radially continuously changing specific amount of catalytically active material
  • FIG. 5 shows a representation similar to FIG. 4 with a specific amount of catalytically active material changing radially in a stepwise manner
  • Figure 6 is a schematic perspective view of a cylindrical shaped body in which the specific amount of the catalytically active material changes radially and axially continuously;
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a device for applying a hydrophobic material to the surface of a partial area of the shaped body of FIG. 2.
  • a diesel internal combustion engine as a whole bears the reference numeral 10, and an associated exhaust system as a whole has the reference numeral 12.
  • the latter includes an oxidation catalytic converter 14, which is also referred to as "DOC" for short, and a fluid catalytic converter
  • DOC oxidation catalytic converter
  • the oxidation catalyst 14 and the particulate filter 16 are arranged in a common housing 18 immediately downstream of the oxidation catalyst 14 arranged particulate filter.
  • the oxidation catalyst 14 comprises a cylindrical rotationally symmetrical shaped body 20 (see FIG. T), which is designed as a honeycomb substrate with parallel channels which are open at the majority at both ends and arranged side by side.
  • the molded body 20 is made of cordierite in the present embodiment, but other materials are possible, for example, silicon carbide, aluminum titanate or mullite.
  • the walls bounding the channels are coated in the radially inner region of the molded body 20 with a catalytically active material. This is chosen according to the specific requirements so that it stores, for example, CO, HC, NOx or SOx and / or catalytically reacted, wherein the catalytic reaction is preferably exothermic.
  • the particle filter 16 comprises in the housing 18 an elongated circular-cylindrical shaped body 22 made of a porous material, in which also juxtaposed channels are present. However, these are not open at both ends, but mutually closed. The exhaust gas must therefore pass through the walls between the channels, whereby soot particles contained in the exhaust gas are separated. Also, the particulate filter 16 is provided in a radially inner region with a catalytic coating which supports Rußabbrand in a regeneration of the particulate filter 16. Both the molded body 20 and the molded body 22, the outer lateral surfaces 24 and 26 and the radially adjacent thereto adjacent areas are free of any catalytically active coating.
  • FIG. 3 An exemplary and schematically illustrated cordierite wall of one of the two moldings 20 and 22 carries the reference numeral 28 in FIG. 3.
  • a radially inner partial region of the wall 28 is at 28a, a radially outer one, for example in the region of the outer lateral surfaces 24 26 lying portion designated 28b.
  • the uncoated state is shown in FIG. 3a.
  • a hydrophobicizing or hydrophobic material 30 is applied to the partial area 28b of the wall 28 according to FIG. 3b.
  • this immersed in a dip 32 of the liquid hydrophobic material 30 (arrow 34), wherein the depth T of the dip 32 is less than half the diameter of the molding 20.
  • the molding 20 is rolled through the dip 32 or rotated in this, and then the molded body 20 is lifted out of the dip 32 again (arrow 38).
  • the coating 30 of the hydrophobic material can now be dried or cured.
  • a hydrophilic, for example, water-based layer 40 of the catalytically active material is then applied to the entire molded body 20. Due to the preceding partial hydrophobization of the portion 28b of the wall 28, however, this portion 28b receives no or only an extremely small amount of the hydrophilic catalytically active material 40. This thus adheres only in that portion 28a in which the wall 28 has not been coated with the hydrophobic material 30. This condition is shown in FIG. 3c.
  • the layer of hydrophobic material 30 is removed again, see FIG. 3d. What remains is a shaped body 20, which is provided only in a radially inner portion 28a with a catalytically active layer 40, whereas the radially outer portion 28b and the outer surface 24 is free of any coating.
  • a shaped body 20 can be provided, which is coated with a catalytically active material 40, wherein the specific amount of the catalytically active material 40 changes from one location 28a of the shaped body 20 to another location 28b of the shaped body 20.
  • this change can be continuous. It can, as can be seen from Figure 5, but also be jumpy.
  • the change in the specific amount of the catalytically active material 40 in the radial direction of the shaped body 20 explained above in connection with FIGS. 3 to 5 is also referred to as "radial zoning".
  • This radial zoning can, as can be seen in Figure 6, also can be combined with an axial zoning, wherein both the axial zoning both a steady and a sudden change in the applied specific amount of catalytically active material 40 can be realized.
  • an axial portion with a smaller specific amount of catalytically active material is shown in FIG. 6 than in a portion 28d.

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Abstract

Ein Formkörper (20) für einen Katalysator einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine ist bereichsweise mit einem katalytisch wirksamen Material (40) beschichtet. Er wird folgendermaßen hergestellt: (a) Aufbringen eines hydrophoben Materials (30) auf die Oberfläche eines ersten Teilbereichs (28b) des Formkörpers (20), wobei in dem ersten Teilbereich (28b) eine spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials (40) geringer sein soll als in einem zweiten Teilbereich (28a); (b) Aufbringen eines hydrophilen katalytisch wirksamen Materials (40).

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zur Herstellung eines von Abgas durchströmbaren Formkörpers, sowie Abgasanlage einer Brennkraftmaschine
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines von Abgas durchströmbaren Formkörpers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des nebengeordneten Patentanspruchs.
Vom Markt her bekannt ist eine Abgasanlage für einen selbstzündenden Kolbenmotor, die einen vorgeschalteten Dieseloxidationskatalysator, auch DOC genannt, und einen nachgeschalteten Dieselpartikelfilter, auch DPF genannt, umfasst. Für den Dieselpartikelfilter wird meist ein hochporöser wabenförmiger Keramik-Formkörper verwendet mit wechselseitig verschlossenen Kanälen.
Die katalytische Funktion des Dieseloxidationskatalysators wird in der Regel durch eine katalytisch wirksame Schicht bewirkt, die auf ein wabenförmiges Substrat mit eher geringer Porosität aufgebracht wird. In diesem Substrat sind nebeneinander angeordnete und beidseitig offene Kanäle vorhanden, durch die das Abgas im Betrieb der Abgasanlage hindurchströmt. Bei dem wabenförmigen Substrat handelt es sich um einen im Wesentlichen zylindrischen Formkörper, welcher mit einem katalytisch wirksamen Material beschichtet ist. Neben dem oxidativen Umsatz von Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und Stickoxid zur Schonung der Umwelt werden die exothermen Oxidationsreaktionen des Oxidationskatalysators auch für die thermische Regeneration des meist stromabwärts vom Oxidationskatalysator angeordneten Partikelfilters genutzt. Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches die Herstellung eines Formkörpers gestattet, der besonders stabil ist und eine lange Lebensdauer aufweist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ferner, eine Abgasanlage mit einem entsprechenden Formkörper bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Abgasanlage mit den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Merkmale finden sich darüber hinaus in der nachfolgenden Beschreibung und in der Zeichnung, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in ganz unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf explizit hingewiesen wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass der Formkörper nur teilweise bereichsweise mit dem katalytisch wirksamen Material beschichtet ist. Es sind also Bereiche des Formkörpers im Wesentlichen frei von Partikeln der nachträglich aufgebrachten katalytisch wirksamen Beschichtung. Da diese Partikel die Materialkennwerte des Basismaterials des
Formkörpers ungünstig beeinflussen können, bleibt dank des erfindungsgemäßen Verfahrens die Festigkeit jener Bereiche, die nicht mit dem katalytisch wirksamen Material beschichtet sind, erhalten. Hierdurch wird die Festigkeit und die Lebensdauer des entsprechenden Formkörpers und des aus diesem gebildeten Katalysators oder Partikelfilters verbessert.
Grundlage der vorliegenden Erfindung ist unter anderem die Erkenntnis, dass in dem keramischen Formkörper Mikrorisse vorhanden sind, in denen sich Partikel der katalytisch wirksamen Beschichtung ablagern können. Da diese eine andere thermische Ausdehnung als Formkörper aufweisen, kann es bei thermischer Belastung zu einem lokalen Spannungsaufbau kommen, welcher die Dauerhaltbarkeit des keramischen Formkörpers gefährden kann. Dies kann durch das erfindungsgemäße Verfahren gezielt in jenen Bereichen verhindert werden, in denen die größten Spannungen erwartet werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in einer Einsparung der für die Beschichtung mit dem katalytisch wirksamen Material erforderlichen Materialmenge. Es wurde nämlich erkannt, dass auf Grund von Strömungs- und Temperaturunterschieden im Inneren des Formkörpers die katalytisch aktiven Materialien in einigen Bereichen wesentlich effizienter arbeiten als in anderen Bereichen des Formkörpers. Dank des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in jenen Bereichen, in denen ohnehin eine reduzierte Effizienz zu erwarten ist, das Material komplett oder zumindest in erheblichem Umfang eingespart werden.
In einer ersten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass das hydrophobe Material lediglich auf einen radial äußeren Teilbereich eines zylindrischen Formkörpers aufgebracht wird. Hierdurch wird letztlich ein Formkörper hergestellt, bei dem die spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials in dem ersten und radial äußeren Teilbereich des Formkörpers geringer ist als in einem zweiten und radial inneren Teilbereich. Dies wird auch als "radiales Zoning" bezeichnet. Dem liegt die Überlegung zu Grunde, dass bei
Katalysatoren und Partikelfiltern der keramische Formkörper üblicherweise in einem Gehäuse montiert wird (Canning), was dazu führt, dass der äußere radiale Teilbereich und die Außenoberfläche des keramischen Formkörpers unter Betriebsbedingungen vergleichsweise langsam erwärmt werden, vergleichsweise niedrige Maximaltemperaturen erreichen und darüber hinaus vom Abgas nicht so stark durchströmt werden als andere Bereiche. Durch die vorliegende Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens können daher Kostenvorteile realisiert werden, weil diese Teilbereiche nicht oder nur mit einer geringeren Menge an katalytisch aktivem Material beschichtet werden. Ferner hat diese Weiterbildung auch Vorteile bei der Handhabung des Formkörpers: Das katalytisch wirksame Material enthält nämlich in manchen Fällen gesundheitsgefährdende Stoffe. Durch eine unbeschichtete Außenfläche des Formkörpers wird die Gefährdung einer Person, die den Formkörper handzuhaben hat, reduziert.
Das hydrophobe Material kann dadurch auf den radial äußeren Teilbereich des zylindrischen Formkörpers aufgebracht werden, indem der Formkörper durch ein Tauchbad mit dem hydrophoben Material, dessen Tiefe geringer ist als der halbe Durchmesser des Formkörpers gerollt oder in diesem gedreht wird. Dieses Verfahren kann einfach und kostengünstig realisiert werden. Vorteilhafterweise wird nach dem Aufbringen des hydrophilen katalytisch wirksamen Materials das hydrophobe Material entfernt. Hierdurch wird verhindert, dass es im Betrieb des Katalysators beziehungsweise des Partikelfilters zu unerwünschten thermischen Reaktionen zwischen dem hydrophoben Material und dem Basismaterial des Formkörpers kommt.
Das hydrophobe Material kann jedoch nicht nur dazu eingesetzt werden, eine Beschichtung des ersten Teilbereichs mit dem katalytisch wirksamen Material vollständig zu verhindern, sondern auch dazu, zwar eine gewisse Beschichtung des ersten Teilbereichs mit katalytisch wirksamen Material zuzulassen, jedoch nur mit einer geringeren Dicke. Hierzu werden unterschiedliche hydrophobe Materialien eingesetzt oder das gleiche Material, aber in unterschiedlicher Konzentration und/oder Dicke. Damit kann für den Formkörper eine auf den jeweiligen Einsatzzweck ausgerichtetes optimale Verteilung der katalytisch wirksamen Schicht erhalten werden. Möglich ist es beispielsweise, dass sich am Formkörper die spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials von einem Ort des Formkörpers zu einem anderen Ort kontinuierlich ändert, oder dass sich die spezifische Menge sprunghaft ändert. Vor allem eine kontinuierliche Änderung sorgt für eine nochmalige Reduktion unerwünschter Spannungen im Formkörper im Betrieb der Abgasanlage.
Das oben beschriebene "radiale Zoning" kann auch mit einem Verfahren zum Herstellen eines "axialen Zonings" kombiniert werden. Bei einem solchen axialen Zoning unterscheidet sich die spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials von einem axialen Ort des Formkörpers zu einem anderen, also von einem stromaufwärtigen Bereich des Formkörpers zu einem stromabwärtigen Bereich, in einer vorgegebenen Art und Weise.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Figur 1 einen Bereich einer Abgasanlage einer Diesel-Brennkraftmaschine;
Figur 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung von Formkörpern eines Oxidationskatalysators und eines Partikelfilters der Abgasanlage von Figur 1 ;
Figur 3 eine schematisierte Darstellung der Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines
Formkörpers, der bereichsweise mit einem katalytisch wirksamen Material beschichtet ist;
Figur 4 einen schematischen Schnitt durch einen zylindrischen Formkörper zur Erläuterung einer sich radial kontinuierlich ändernden spezifischen Menge an katalytisch wirksamem Material;
Figur 5 eine Darstellung ähnlich Figur 4 bei einer sich radial sprunghaft ändernden spezifischen Menge an katalytisch wirksamem Material;
Figur 6 eine schematische perspektivische Darstellung eines zylindrischen Formkörpers, bei dem sich die spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials radial und axial kontinuierlich ändert; und
Figur 7 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Aufbringen eines hydrophoben Materials auf die Oberfläche eines Teilbereichs des Formkörpers von Figur 2.
Ausführungsformen der Erfindung
In Figur 1 trägt eine Diesel-Brennkraftmaschine insgesamt das Bezugszeichen 10, eine dazu gehörende Abgasanlage insgesamt das Bezugszeichen 12. Letztere umfasst einen Oxidationskatalysator 14, der auch kurz als "DOC" bezeichnet wird, und einen fluidisch unmittelbar stromabwärts von dem Oxidationskatalysator 14 angeordneten Partikelfilter 16. Der Oxidationskatalysator 14 und der Partikelfilter 16 sind bei der vorliegenden Ausfuhrungsform in einem gemeinsamen Gehäuse 18 angeordnet.
Der Oxidationskatalysator 14 umfasst im Inneren des Gehäuses 18 einen zylindrischen rotationssymmetrischen Formkörper 20 (vergleiche Figur T), der als Honeycomb-Substrat mit in der Mehrzahl an beiden Enden offenen sowie nebeneinander angeordneten parallelen Kanälen ausgeführt ist. Hergestellt ist der Formkörper 20 im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Cordierit, aber auch andere Materialien sind möglich, beispielsweise Siliziumcarbid, Aluminiumtitanat oder Mullit. Die die Kanäle begrenzenden Wände sind im radial innenliegenden Bereich des Formkörpers 20 mit einem katalytisch wirksamen Material beschichtet. Dieses wird entsprechend den spezifischen Anforderungen so gewählt, dass es beispielsweise CO, HC, NOx oder SOx speichert und/oder katalytisch umsetzt, wobei die katalytische Reaktion vorzugsweise exotherm abläuft.
Der Partikelfilter 16 umfasst in dem Gehäuse 18 einen länglichen kreiszylindrischen Formkörper 22 aus einem porösen Material, in dem ebenfalls nebeneinander angeordnete Kanäle vorhanden sind. Diese sind jedoch nicht an beiden Enden offen, sondern wechselseitig verschlossen. Das Abgas muss daher durch die Wände zwischen den Kanälen hindurchtreten, wodurch im Abgas enthaltene Rußpartikel abgeschieden werden. Auch der Partikelfilter 16 ist in einem radial inneren Bereich mit einer katalytischen Beschichtung versehen, welche den Rußabbrand bei einer Regenerierung des Partikelfilters 16 unterstützt. Sowohl beim Formkörper 20 als auch beim Formkörper 22 sind die äußeren Mantelflächen 24 und 26 und die hierzu benachbarten radial einwärts gelegenen Bereichen frei von jeglicher katalytisch wirksamen Beschichtung.
Um die Formkörper 20 und 22 nur in den radial inneren Teilbereichen mit einer katalytisch wirksamen Schicht zu versehen, wird gemäß einem Verfahren vorgegangen, welches nun unter Bezugnahme auf Figur 3 erläutert wird.
Eine exemplarisch und schematisch dargestellte Cordierit- Wand eines der beiden Formkörper 20 und 22 trägt in Figur 3 das Bezugszeichen 28. Ein radial innerer Teilbereich der Wand 28 ist mit 28a, ein radial äußerer, beispielsweise im Bereich der äußeren Mantelflächen 24 beziehungsweise 26 liegender Teilbereich mit 28b bezeichnet. Der unbeschichtete Zustand ist in Figur 3a gezeigt. Auf den Teilbereich 28b der Wand 28 wird gemäß Figur 3b ein hydrophobierendes beziehungsweise hydrophobes Material 30 aufgebracht. Hierzu wird, wie beispielsweise in Figur 7 anhand des Formkörpers 20 gezeigt ist, dieser in ein Tauchbad 32 des flüssigen hydrophoben Materials 30 eingetaucht (Pfeil 34), wobei die Tiefe T des Tauchbads 32 geringer ist als der halbe Durchmesser des Formkörpers 20. Entsprechend der Pfeile 36 wird der Formkörper 20 durch das Tauchbad 32 gerollt beziehungsweise in diesem gedreht, und dann wird der Formkörper 20 wieder aus dem Tauchbad 32 herausgehoben (Pfeil 38). Die Beschichtung 30 aus dem hydrophoben Material kann nun getrocknet beziehungsweise ausgehärtet werden.
In einem zweiten Verfahrensschritt wird nun eine hydrophile, beispielsweise auf Wasser basierende Schicht 40 des katalytisch wirksamen Materials auf den gesamten Formkörper 20 aufgebracht. Auf Grund der vorhergehenden partiellen Hydrophobierung des Teilbereichs 28b der Wand 28 nimmt dieser Teilbereich 28b jedoch keine oder nur eine äußerst geringe Menge des hydrophilen katalytisch wirksamen Materials 40 auf. Dieses haftet also nur in jenem Teilbereich 28a an, in dem die Wand 28 nicht mit dem hydrophoben Material 30 beschichtet worden war. Dieser Zustand ist in Figur 3c dargestellt.
In einem abschließenden Schritt wird die Schicht des hydrophoben Materials 30 wieder entfernt, siehe Figur 3d. Übrig bleibt ein Formkörper 20, der lediglich in einem radial inneren Teilbereich 28a mit einer katalytisch wirksamen Schicht 40 versehen ist, wohingegen der radial äußere Teilbereich 28b sowie die äußere Mantelfläche 24 von jeglicher Beschichtung frei ist.
Mittels des angegebenen Verfahrens kann ein Formkörper 20 geschaffen werden, der mit einem katalytisch wirksamen Material 40 beschichtet ist, wobei sich die spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials 40 von einem Ort 28a des Formkörpers 20 zu einem anderen Ort 28b des Formkörpers 20 ändert. Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, kann diese Änderung kontinuierlich sein. Sie kann, wie aus Figur 5 ersichtlich ist, aber auch sprunghaft sein.
Die oben im Zusammenhang mit den Figuren 3 bis 5 erläuterte Änderung der spezifischen Menge des katalytisch wirksamen Materials 40 in radialer Richtung des Formkörpers 20 wird auch als "radiales Zoning" bezeichnet. Dieses radiale Zoning kann, wie aus Figur 6 ersichtlich ist, auch mit einem axialen Zoning kombiniert werden, wobei auch beim axialen Zoning sowohl eine stetige als auch eine sprunghafte Änderung der aufgebrachten spezifischen Menge an katalytisch wirksamem Material 40 realisiert werden kann. Mit 28c ist in Figur 6 ein axialer Teilbereich mit einer geringeren spezifischen Menge an katalytisch wirksamem Material als in einem Teilbereich 28d dargestellt.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines von Abgas durchströmbaren Formkörpers (20, 22) für einen Partikelfilter (16) oder Katalysator (14) einer Abgasanlage (12) einer Brennkraftmaschine (10), welcher mindestens bereichsweise mit einem katalytisch wirksamen Material (40) beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte umfasst:
(a) Aufbringen eines hydrophoben Materials (30) auf die Oberfläche eines ersten Teilbereichs (28b) des Formkörpers (20), in dem eine spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials (40) geringer sein soll als in einem zweiten Teilbereich (28a);
(b) Aufbringen eines hydrophilen katalytisch wirksamen Materials (40).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hydrophobe Material (30) auf einen radial äußeren Teilbereich (28b) eines zylindrischen Formkörpers (20) aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das hydrophobe Material (30) dadurch auf den radial äußeren Teilbereich (28b) des zylindrischen Formkörpers (20) aufgebracht wird, dass der Formkörper (20) durch ein Tauchbad (32) mit dem hydrophoben Material (30), dessen Tiefe T geringer ist als der halbe Durchmesser des Formkörpers (20), gerollt oder in diesem gedreht wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt (b) das hydrophobe Material (30) entfernt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (20) in dem ersten Teilbereich (28b) mit einem anderen hydrophoben Material (30) und/oder mit einem hydrophoben Material (30) mit einer anderen Konzentration oder Dicke versehen wird als in dem zweiten Teilbereich (28a).
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem Verfahren zum Herstellen eines axialen Zonings kombiniert wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das hydrophobe Material (30) mindestens ein Material oder ein entsprechendes Copolymer der folgenden Gruppe umfasst: Ammoniumacetat, Vinylacetat, Maleinsäure, Acrylsäure, Acrylat, ionisches Polymer, Polyurethan, Stearinsäure, Stearat, Paraffin.
8. Abgasanlage (12) einer Brennkraftmaschine (10) mit einem Partikelfilter (16) oder Katalysator (14) mit einem vom Abgas durchströmbaren und im Wesentlichen zylindrischen Formkörper (20), welcher mindestens bereichsweise mit einem katalytisch wirksamen Material (40) beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials (40) in einem ersten und radial äußeren Teilbereich (28b) des Formkörpers (20) geringer ist als in einem zweiten und radialen inneren Teilbereich (28a).
9. Abgasanlage (12) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials (30) in einem stromaufwärtigen Teilbereich (28d) des Formkörpers (20) größer ist als in einem stromabwärtigen Bereich (28c).
10. Abgasanlage (12) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dass sich die spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials (40) von einem Ort (28a) des Formkörpers (20) zu einem anderen Ort (28b) kontinuierlich ändert.
11. Abgasanlage (12) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dass sich die spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials (40) von einem Ort (28a) des Formkörpers (20) zu einem anderen Ort (28b) sprunghaft ändert.
12. Abgasanlage (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das katalytische wirksame Material (40)hydrophile Eigenschaften aufweist, und dass mindestens der erste Teilbereich (28b), in dem die spezifische Menge des katalytisch wirksamen Materials (40) vergleichsweise gering ist, eine vor dem katalytisch wirksamen Material (40) aufgebrachte Schicht mit einem hydrophoben Material (30) umfasst.
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