Die Erfindung betrifft ein katalytisch aktives Partikelfilter, welches gasdurchlässige Filtersubstratwände aufweist, die einen Filterkörper mit jeweils mindestens einem quer zu einer Durchflussrichtung eines Abgases durch das Partikelfilter benachbart angeordneten An- und Abströmkanal bilden, wobei der Anströmkanal abströmseitig und der Abströmkanal anströmseitig gasdicht geschlossen sind, so dass das Abgas des Anströmkanals durch gasdurchlässige Poren der Filtersubstratwand unter Abscheidung von Partikeln an der Filtersubstratwand in den benachbarten Abströmkanal hinein gedrängt wird. The invention relates to a catalytically active particulate filter, which has gas-permeable filter substrate walls which form a filter body with at least one adjacent to a flow direction of an exhaust gas through the particle filter adjacent inlet and outlet, wherein the inflow channel downstream and the outflow are closed gas-tight upstream, so that the exhaust gas of the inflow channel is forced into the adjacent outflow channel through gas-permeable pores of the filter substrate wall with the deposition of particles on the filter substrate wall.
Die Druckschrift DE 10 2004 040 549 A1 offenbart ein katalytisch beschichtetes Partikelfilter sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung zur Entfernung von Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und Rußpartikeln aus dem Abgas eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines mager betriebenen Benzinmotors oder eines Dieselmotors. Es wird eine katalytische Beschichtung vorgeschlagen, die zwei hintereinander angeordnete Katalysatoren enthält. Der erste Katalysator befindet sich im Gaseintrittsbereich des Filters und enthält einen Palladium/Platin-Katalysator. Der zweite Katalysator ist dahinter angeordnet und enthält bevorzugt nur Platin als katalytisch aktive Komponente. Die Kombination dieser beiden Katalysatoren soll dem beschichteten Filter eine gute Alterungsstabilität und Resistenz gegenüber einer Schwefelvergiftung verleihen. The publication DE 10 2004 040 549 A1 discloses a catalytically coated particulate filter and a method for its production and its use for removing carbon monoxide, hydrocarbons and soot particles from the exhaust gas of an internal combustion engine, in particular a lean-burned gasoline engine or a diesel engine. It is proposed a catalytic coating containing two catalysts arranged one behind the other. The first catalyst is located in the gas inlet region of the filter and contains a palladium / platinum catalyst. The second catalyst is arranged behind it and preferably contains only platinum as the catalytically active component. The combination of these two catalysts is said to provide the coated filter with good aging stability and resistance to sulfur poisoning.
Die Druckschrift EP 2 042 225 A1 erläutert einen mit überwiegend stöchiometrischem Luft/Kraftstoff-Gemisch betriebenen Verbrennungsmotor, dessen Abgas neben den gasförmigen Schadstoffen Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und Stickoxiden auch feinste Partikel enthält. Es werden ein katalytisch aktives Partikelfilter, eine Abgasreinigungsanlage und ein Verfahren zur Reinigung der Abgase von überwiegend stöchiometrisch betriebenen Verbrennungsmotoren vorgestellt, die geeignet sind, neben den gasförmigen Schadstoffen CO, HC und NOx auch Partikel aus dem Abgas zu entfernen. Das Partikelfilter enthält einen Filterkörper und eine aus zwei Schichten bestehende katalytisch aktive Beschichtung. Die erste Schicht steht in Kontakt mit dem anströmenden Abgas, die zweite Schicht mit dem abströmenden Abgas. Beide Schichten enthalten Aluminiumoxid. Die erste Schicht ist palladiumhaltig. Die zweite Schicht enthält neben Rhodium ein Sauerstoff speicherndes Cer/Zirkon-Mischoxid. The publication EP 2 042 225 A1 describes an operating with predominantly stoichiometric air / fuel mixture internal combustion engine, the exhaust gas containing in addition to the gaseous pollutants hydrocarbons, carbon monoxide and nitrogen oxides also the finest particles. A catalytically active particulate filter, an exhaust gas purification system and a process for purifying the exhaust gases of predominantly stoichiometrically operated internal combustion engines are presented, which are suitable for removing particulates from the exhaust gas in addition to the gaseous pollutants CO, HC and NO x . The particle filter contains a filter body and a two-layer catalytically active coating. The first layer is in contact with the incoming exhaust gas, the second layer with the outflowing exhaust gas. Both layers contain alumina. The first layer is palladium-containing. The second layer contains, in addition to rhodium, an oxygen-storing cerium / zirconium mixed oxide.
Aus der Druckschrift EP 2 623 183 A1 ist ein katalytisch aktives Partikelfilter bekannt, das sich zum Einsatz in einem Abgasreinigungssystem für Dieselmotoren eignet. Das Partikelfilter entfernt Dieselrußpartikel aus dem Abgas und ist zudem wirksam, um Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe zu oxidieren und Stickstoffmonoxid wenigstens anteilig zu Stickstoffdioxid umzusetzen. Das Partikelfilter umfasst einen Filterkörper und zwei katalytisch aktive Beschichtungen, die Platin und Palladium beziehungsweise Platin oder Platin und Palladium enthalten, wobei der Platingehalt der zweiten katalytisch aktiven Beschichtung höher ist als der Platingehalt der ersten katalytisch aktiven Beschichtung. From the publication EP 2 623 183 A1 a catalytically active particulate filter is known, which is suitable for use in an exhaust gas purification system for diesel engines. The particulate filter removes particulate soot from the exhaust and is also effective to oxidize carbon monoxide and hydrocarbons and convert nitrogen monoxide at least partially to nitrogen dioxide. The particle filter comprises a filter body and two catalytically active coatings containing platinum and palladium or platinum or platinum and palladium, wherein the platinum content of the second catalytically active coating is higher than the platinum content of the first catalytically active coating.
Die Druckschrift DE 60 2005 005 022 T erläutert einen Dreiwegekatalysator zur Reinigung der Abgase von stöchiometrisch betriebenen Benzinmotoren. Der Drei-Wege-Katalysator soll gleichermaßen auf sogenannte mager verbrennende Motoren und Dieselmotoren anwendbar sein. Der Katalysator weist eine katalytische Beschichtung auf einem Wabenträger auf, wobei der Wabenträger ein stromaufwärts liegendes Ende und ein stromabwärts liegendes Ende und mehrere Durchflusskanäle aufweist, die von dem stromaufwärts liegenden Ende zu dem stromabwärts liegenden Ende führen, wobei die katalytische Beschichtung mindestens eine katalytisch aktive Edelmetallkomponente aufweist, die ein kontinuierlich variierendes Konzentrationsprofil entlang der Achse des Wabenträgers aufweist. Dabei ist der Wabenträger in drei aneinandergrenzende Regionen mit einer niedrigen Konzentration in der ersten oder stromaufwärts liegenden Region an der Einlassseite des Trägers und mit einem steilen Anstieg auf eine Spitzenkonzentration in der zweiten oder mittleren Region und einer dritten Konzentration in der dritten oder stromabwärts liegenden Region, die gleich oder kleiner als die Spitzenkonzentration in der zweiten Region ist, unterteilt. The publication DE 60 2005 005 022 T describes a three-way catalyst for purifying exhaust gases from stoichiometric gasoline engines. The three-way catalyst should be equally applicable to so-called lean-burn engines and diesel engines. The catalyst has a catalytic coating on a honeycomb carrier, the honeycomb carrier having an upstream end and a downstream end and a plurality of flow channels leading from the upstream end to the downstream end, the catalytic coating comprising at least one catalytically active noble metal component having a continuously varying concentration profile along the axis of the honeycomb carrier. Here, the honeycomb carrier is in three contiguous regions with a low concentration in the first or upstream region at the inlet side of the carrier and with a steep rise to a peak concentration in the second or middle region and a third concentration in the third or downstream region, which is equal to or smaller than the peak concentration in the second region.
Die Druckschriften DE 10 2004 040 549 A1 , EP 2 042 225 A1 und DE 60 2005 005 022 T beschäftigen sich mit der Problematik der thermischen Beschädigung der dort genannten Katalysatoren in Abhängigkeit ihrer Lebensdauer, das heißt mit der thermischen Alterungsstabilität. The pamphlets DE 10 2004 040 549 A1 . EP 2 042 225 A1 and DE 60 2005 005 022 T deal with the problem of thermal damage of the catalysts mentioned there as a function of their life, that is with the thermal aging stability.
Die Druckschriften DE 10 2004 040 549 A1 , EP 2 042 225 A1 und EP 2 623 183 A1 beschäftigen sich dabei mit katalytisch beschichteten Partikelfiltern, sogenannten Vier-Wege-Katalysatoren. The pamphlets DE 10 2004 040 549 A1 . EP 2 042 225 A1 and EP 2 623 183 A1 deal with catalytically coated particle filters, so-called four-way catalysts.
Von den zuletzt genannten Druckschriften beschreibt die EP 2 042 225 A1 eine Lösung, um die thermische Alterungsstabilität eines Partikelfilters in einer Abgasreinigungsanlage eines mit Benzin betriebenen Verbrennungsmotors zu verbessern. In der Druckschrift EP 2 042 225 A1 wird ausgeführt, dass es bei der Entfernung von Partikeln aus dem Abgas überwiegend stöchiometrisch betriebener Benzinmotoren wesentliche Unterschiede hinsichtlich der Abgastemperatur, der Abgaszusammensetzung und der Beschaffenheit der Partikel gibt. Mit Benzin betriebene Verbrennungsmotoren weisen dabei wesentlich höhere Abgastemperaturen auf als Magermotoren und mit Diesel betriebene Verbrennungsmotoren auf. Of the last-mentioned documents describes the EP 2 042 225 A1 a solution to the thermal aging stability of a particulate filter in an emission control system of a gasoline-powered Improve combustion engine. In the publication EP 2 042 225 A1 It is stated that there are significant differences in the exhaust gas temperature, the exhaust gas composition and the nature of the particulate matter in removing particulates from the exhaust gas of predominantly stoichiometric gasoline engines. Gasoline-powered internal combustion engines have significantly higher exhaust gas temperatures than lean-burn engines and diesel-powered internal combustion engines.
Deshalb muss sich ein katalytisch beschichtetes Partikelfilter, welches zur Reinigung von Abgasen von überwiegend stöchiometrisch betriebenen Verbrennungsmotoren eignen soll, vor allem durch eine hohe thermische Alterungsstabilität auszeichnen. Therefore, a catalytically coated particulate filter, which should be suitable for purifying exhaust gases of predominantly stoichiometrically operated internal combustion engines, must be distinguished above all by high thermal aging stability.
Die weiteren Druckschriften DE 10 2004 040 549 A1 und EP 2 623 183 A1 beschreiben bekannte katalytisch aktivierte Dieselpartikelfilter, die den zuvor genannten Anforderungen in der Regel nicht genügen. Die Druckschrift EP 2 042 225 A1 stellt somit für die Anmelderin den nächstliegenden Stand der Technik dar. The other pamphlets DE 10 2004 040 549 A1 and EP 2 623 183 A1 describe known catalytically activated diesel particulate filters, which generally do not meet the aforementioned requirements. The publication EP 2 042 225 A1 thus constitutes the closest prior art to the Applicant.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die thermische Alterungsstabilität eines katalytisch beschichteten Partikelfilters für einen überwiegend stöchiometrisch mit Benzin betriebenen Verbrennungsmotor zur Entfernung von Kohlenmonoxid, unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden sowie Feinstaubpartikeln aus dem Abgas zu verbessern. The invention is based on the object, the thermal aging stability of a catalytically coated particulate filter for a predominantly stoichiometric gasoline-powered internal combustion engine to remove carbon monoxide, unburned hydrocarbons and nitrogen oxides and fine dust particles from the exhaust to improve.
Außerdem wird nach einem katalytisch beschichteten Partikelfilter gesucht, der neben der verbesserten thermischen Alterungsstabilität die derzeitigen und künftigen Abgasnormen Euro5-Norm und Euro6-Norm einhält. In addition, a catalytic particle filter is being sought which, in addition to the improved thermal aging stability, complies with the current and future emission standards Euro5 standard and Euro6 standard.
Ausgangspunkt der Erfindung ist ein katalytisch aktives Partikelfilter, insbesondere für einen Verbrennungsmotor, aufweisend gasdurchlässige Filtersubstratwände, die einen Filterkörper mit jeweils mindestens einem quer zu einer Durchflussrichtung eines Abgases durch das Partikelfilter benachbart angeordneten An- und Abströmkanal bilden, wobei der Anströmkanal abströmseitig und der Abströmkanal anströmseitig gasdicht geschlossen sind. The starting point of the invention is a catalytically active particulate filter, in particular for an internal combustion engine, comprising gas-permeable filter substrate walls which form a filter body with at least one adjacent to a flow direction of an exhaust gas through the particle filter adjacent inlet and outlet, wherein the inflow channel downstream and the outflow on the inflow side are closed gas-tight.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Partikelfilter katalytisch beschichtet ist: Die Filtersubstratwand des Anströmkanals weist zumindest in einem Eintrittsbereich des Abgases in das Partikelfilter einen zweischichtigen katalytischen Schichtaufbau, insbesondere einen genau zweischichtigen katalytischen Schichtaufbau, mit einer ersten katalytischen Schicht und einer zweiten katalytischen Schicht auf. Der Vorteil besteht darin, dass zweischichtige katalytische Schichtaufbauten in Bezug auf die im Betrieb des Partikelfilters auf den jeweiligen Schichtaufbau wirkenden Temperaturen alterungsbeständiger sind als einschichtige Schichtenaufbauten. According to the invention, it is provided that the particle filter is catalytically coated: the filter substrate wall of the inflow channel has a two-layered catalytic layer structure, in particular a precisely two-layered catalytic layer structure, with a first catalytic layer and a second catalytic layer, at least in an inlet region of the exhaust gas into the particle filter. The advantage is that two-layered catalytic layer structures are more resistant to aging than single-layer layer structures with respect to the temperatures acting on the respective layer structure during operation of the particle filter.
Das Partikelfilter ist bevorzugt ein Ottopartikelfilter für einen Ottomotor. The particulate filter is preferably a gasoline particulate filter for a gasoline engine.
Die Erfindung schlägt mehrere verschiedene Ausführungsvarianten der Beschichtungsart der Filtersubstratwände eines Katalysatorpaketes vor. The invention proposes several different variants of the coating type of the filter substrate walls of a catalyst package.
In einer ersten Ausführungsvariante sind die Schichten des zweischichtigen katalytischen Schichtaufbaus auf der Filtersubstratwand ausgebildet. In a first embodiment, the layers of the two-layer catalytic layer structure are formed on the filter substrate wall.
In einer zweiten Ausführungsvariante sind die Schichten des zweischichtigen katalytischen Schichtaufbaus in der Filtersubstratwand ausgebildet. In a second embodiment, the layers of the two-layer catalytic layer structure are formed in the filter substrate wall.
In einer dritten Ausführungsvariante sind die Schichten des zweischichtigen katalytischen Schichtaufbaus teilweise in und auf der Filtersubstratwand ausgebildet. In a third embodiment, the layers of the two-layer catalytic layer structure are partially formed in and on the filter substrate wall.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Filtersubstratwand des Anströmkanals in dem Eintrittsbereich des Abgases in das Partikelfilter den zweischichtigen katalytischen Schichtaufbau mit der ersten katalytischen Schicht und der zweiten katalytischen Schicht aufweist, während die Filtersubstratwand des Abströmkanals in einem Austrittsbereich des Abgases aus dem Partikelfilter einen einschichtigen katalytischen Schichtaufbau, insbesondere einen genau einschichtigen katalytischen Schichtaufbau, mit nur einer katalytischen Schicht aufweist. In a preferred embodiment, it is provided that the filter substrate wall of the inflow channel in the inlet region of the exhaust gas into the particle filter having the two-layer catalytic layer structure with the first catalytic layer and the second catalytic layer, while the filter substrate wall of the outflow channel in an outlet region of the exhaust gas from the particle filter single-layer catalytic layer structure, in particular has a single-layer catalytic layer structure, with only one catalytic layer.
Die Erfindung schlägt für diese zuvor genannte bevorzugte Ausgestaltung ebenfalls verschiedene Ausführungsvarianten der Beschichtungsart der Filtersubstratwände des Katalysatorpaketes vor. The invention also proposes different embodiments of the type of coating of the filter substrate walls of the catalyst package for this aforementioned preferred embodiment.
In einer vierten Ausführungsvariante sind die Schichten des zweischichtigen katalytischen Schichtaufbaus und die Schicht des einschichtigen katalytischen Schichtaufbaus auf der Filtersubstratwand ausgebildet. In a fourth embodiment variant, the layers of the two-layer catalytic layer structure and the layer of the single-layer catalytic layer structure are formed on the filter substrate wall.
In einer fünften Ausführungsvariante sind die Schichten des zweischichtigen katalytischen Schichtaufbaus und die Schicht des einschichtigen katalytischen Schichtaufbaus in der Filtersubstratwand ausgebildet. In a fifth embodiment variant, the layers of the two-layer catalytic layer structure and the layer of the single-layer catalytic layer structure are formed in the filter substrate wall.
In einer sechsten Ausführungsvariante sind die Schichten des zweischichtigen katalytischen Schichtaufbaus und die Schicht des einschichtigen katalytischen Schichtaufbaus teilweise in und auf der Filtersubstratwand ausgebildet. In a sixth embodiment, the layers of the two-layer catalytic layer structure and the layer of the single-layer catalytic layer structure are partially formed in and on the filter substrate wall.
In einer siebenten Ausführungsvariante sind die Schichten des zweischichtigen katalytischen Schichtaufbaus auf der Filtersubstratwand und die Schicht des einschichtigen katalytischen Schichtaufbaus in der Filtersubstratwand ausgebildet. In a seventh embodiment variant, the layers of the two-layer catalytic layer structure are formed on the filter substrate wall and the layer of the single-layer catalytic layer structure is formed in the filter substrate wall.
In einer achten Ausführungsvariante sind die Schichten des zweischichtigen katalytischen Schichtaufbaus auf der Filtersubstratwand und die Schicht des einschichtigen katalytischen Schichtaufbaus teilweise in und auf der Filtersubstratwand ausgebildet. In an eighth embodiment, the layers of the two-layer catalytic layer structure on the filter substrate wall and the layer of the single-layer catalytic layer structure are partially formed in and on the filter substrate wall.
In einer neunten Ausführungsvariante sind die Schichten des zweischichtigen katalytischen Schichtaufbaus in der Filtersubstratwand und die Schicht des einschichtigen katalytischen Schichtaufbaus auf der Filtersubstratwand ausgebildet. In a ninth embodiment variant, the layers of the two-layer catalytic layer structure in the filter substrate wall and the layer of the single-layer catalytic layer structure are formed on the filter substrate wall.
In einer zehnten Ausführungsvariante sind die Schichten des zweischichtigen katalytischen Schichtaufbaus in der Filtersubstratwand und die Schicht des einschichtigen katalytischen Schichtaufbaus teilweise in und auf der Filtersubstratwand ausgebildet. In a tenth embodiment, the layers of the two-layer catalytic layer structure in the filter substrate wall and the layer of the single-layer catalytic layer structure are partially formed in and on the filter substrate wall.
In einer elften Ausführungsvariante sind die Schichten des zweischichtigen katalytischen Schichtaufbaus teilweise in und auf der Filtersubstratwand und die Schicht des einschichtigen katalytischen Schichtaufbaus auf der Filtersubstratwand ausgebildet. In an eleventh embodiment, the layers of the two-layer catalytic layer structure are partially formed in and on the filter substrate wall and the layer of the single-layer catalytic layer structure on the filter substrate wall.
In einer zwölften Ausführungsvariante sind die Schichten des zweischichtigen katalytischen Schichtaufbaus teilweise in und auf der Filtersubstratwand und die Schicht des einschichtigen katalytischen Schichtaufbaus in der Filtersubstratwand ausgebildet. In a twelfth embodiment, the layers of the two-layer catalytic layer structure are partially formed in and on the filter substrate wall and the layer of the single-layer catalytic layer structure in the filter substrate wall.
Bevorzugt ist, den wahlweise einsetzbaren zweischichtigen Schichtaufbau betreffend vorgesehen, dass
- • die erste katalytische Schicht eines ersten zweischichtigen Schichtaufbaus Rhodium enthält, während die zweite katalytische Schicht Palladium enthält oder
- • die erste katalytische Schicht eines zweiten zweischichtigen Schichtaufbaus Palladium enthält, während die zweite katalytische Schicht Rhodium enthält oder
- • die erste katalytische Schicht eines dritten zweischichtigen Schichtaufbaus Rhodium enthält, während die zweite katalytische Schicht Platin enthält oder
- • die erste katalytische Schicht eines vierten zweischichtigen Schichtaufbaus Platin enthält, während die zweite katalytische Schicht Rhodium enthält.
It is preferred that the optionally usable two-layer layer structure be provided that - The first catalytic layer of a first two-layer layer structure contains rhodium, while the second catalytic layer contains palladium or
- The first catalytic layer of a second two-layer layer structure contains palladium while the second catalytic layer contains rhodium or
- The first catalytic layer of a third two-layer layer structure contains rhodium, while the second catalytic layer contains platinum or
- • The first catalytic layer of a fourth two-layer layer structure contains platinum, while the second catalytic layer contains rhodium.
Bevorzugt ist, den wahlweise einsetzbaren einschichtigen Schichtaufbau betreffend vorgesehen, dass
- • die katalytische Schicht eines ersten einschichtigen Schichtaufbaus Palladium und Rhodium enthält oder
- • die katalytische Schicht eines zweiten einschichtigen Schichtaufbaus Platin und Rhodium enthält.
It is preferred that the optionally usable single-layer layer structure be provided that - The catalytic layer of a first single-layered structure contains palladium and rhodium or
- • contains the catalytic layer of a second single-layer layer structure platinum and rhodium.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass sich der im Abströmkanal ausgeführte einschichtige katalytische Schichtaufbau an den in Durchflussrichtung gesehen im Anströmkanal ausgeführten zweischichtigen katalytischen Schichtaufbau überlappungsfrei anschließt. Der Vorteil besteht darin, dass ein Verbrauch an Edelmetallen so gering wie möglich gehalten wird. In a preferred embodiment, it is provided that the single-layer catalytic layer structure embodied in the outflow channel adjoins without overlap at the two-layer catalytic layer structure designed in the flow channel in the flow direction. The advantage is that consumption of precious metals is kept as low as possible.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der im Anströmkanal ausgeführte zweischichtige katalytische Schichtaufbau mit dem im Abströmkanal ausgeführten einschichtigen katalytischen Schichtaufbau in Durchflussrichtung gesehen überlappt. Der Vorteil besteht darin, dass der Herstellungsprozess vereinfacht wird, da die Schichten bei der Beschichtung mehr oder weniger überlappen können. In another preferred embodiment, it is provided that the two-layered catalytic layer structure embodied in the inflow channel overlaps with the single-layer catalytic layer structure embodied in the outflow channel in the flow direction. The advantage is that the manufacturing process is simplified, since the layers can overlap more or less during the coating.
Bevorzugt ist ferner vorgesehen, dass die Schichtlänge des im Anströmkanal ausgeführten zweischichtigen katalytischen Schichtaufbaus in Durchflussrichtung variiert wird. Die Variation erfolgt in Abhängigkeit eines Temperaturniveaus entlang des Anströmkanals und/oder eines Rohemissionsniveaus eines vorgeschalteten Verbrennungsmotors und/oder der am durchflussseitigen Ende des Partikelfilters einzuhaltenden Abgasgrenzwerte einer Abgasnorm und/oder eines am durchflussseitigen Anfang anliegenden Gegendruckes des Partikelfilters innerhalb der Abgasreinigungsanlage, wobei sich dem zweischichtigen katalytischen Schichtaufbau in Durchflussrichtung gesehen kein weiterer Schichtaufbau anschließt, oder der einschichtige katalytische Schichtaufbau an den zweischichtigen katalytischen Schichtaufbau überlappungsfrei angrenzt oder mit dem zweischichtigen katalytischen Schichtaufbau überlappt. It is further preferably provided that the layer length of the two-layer catalytic layer structure executed in the inflow channel is varied in the direction of flow. The variation takes place as a function of a temperature level along the inflow channel and / or a raw emission level of an upstream internal combustion engine and / or the exhaust gas limit values of an exhaust standard to be maintained at the flow-side end of the particulate filter and / or a backpressure of the particulate filter within the exhaust gas purification system applied to the flow-side beginning, wherein the two-layered one no further layer structure follows in the direction of flow in the catalytic layer structure, or the single-layered catalytic layer structure adjoins the two-layer catalytic layer structure without overlapping or overlaps with the two-layer catalytic layer structure.
Insbesondere ist in einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass der im Anströmkanal ausgeführte zweischichtige katalytische Schichtaufbau mit dem im Abströmkanal ausgeführten einschichtigen katalytischen Schichtaufbau in Durchflussrichtung gesehen innerhalb einer zwischen dem abströmseitigen Ende des Anströmkanals und dem anströmseitigen Ende des Abströmkanals gebildeten Überlappungszone des Partikelfilters teilweise oder vollständig überlappt. In particular, it is provided in a preferred embodiment that the two-layered catalytic layer structure embodied in the inflow channel partially or completely overlaps the overlapping zone of the particle filter formed between the downstream end of the inflow channel and the inflow-side end of the outflow channel with the single-layer catalytic layer structure formed in the outflow channel.
Ferner ist in bevorzugter Ausgestaltung erfindungsgemäß vorgesehen, dass der zweischichtige katalytische Schichtaufbau im Anströmkanal in Abhängigkeit des Temperaturniveaus entlang des Anströmkanals nur in einem motornahen Bereich des Anströmkanals ausgebildet ist, in dem eine Temperatur größer 800°C herrscht. Das heißt, die Schichtlänge des im Anströmkanal ausgeführten zweischichtigen katalytischen Schichtaufbaus wird in Durchflussrichtung gesehen in einem motornahen Bereich des Anströmkanals ausgebildet, in dem insbesondere eine Temperatur größer als 800°C vorherrscht. Furthermore, according to the invention, in a preferred embodiment, the two-layered catalytic layer structure is formed in the inflow channel as a function of the temperature level along the inflow channel only in a region near the engine of the inflow channel in which a temperature greater than 800 ° C. prevails. That is to say, the layer length of the two-layer catalytic layer structure embodied in the inflow channel is formed in a region of the inflow channel close to the engine, in which, in particular, a temperature greater than 800 ° C. prevails.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Abgasreinigungsanlage zur Reinigung der Abgase eines überwiegend stöchiometrisch betriebenen Verbrennungsmotors ein katalytisch aktives Partikelfilter mit Merkmalen oder Merkmalskombinationen gemäß dieser Darstellung umfasst. According to the invention, it is provided that an exhaust gas purification system for purifying the exhaust gases of a predominantly stoichiometrically operated internal combustion engine comprises a catalytically active particulate filter with features or combinations of features according to this representation.
Die erfindungsgemäße Abgasreinigungsanlage ist in einer bevorzugten Ausgestaltung dadurch gekennzeichnet, dass das katalytisch aktive Partikelfilter in der Abgasreinigungsanlage in motornaher Position, insbesondere vor einem Drei-Wege-Katalysator und/oder im Motorraum, angeordnet ist. In a preferred embodiment, the exhaust gas purification system according to the invention is characterized in that the catalytically active particulate filter is arranged in the exhaust gas purification system in a position close to the engine, in particular in front of a three-way catalytic converter and / or in the engine compartment.
Dabei wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung mit dem Begriff „motornah“ ein Abstand zwischen Zylinderauslass des Verbrennungsmotors und Stirnfläche der Abgasbehandlungseinrichtung von höchstens 120 cm, insbesondere höchstens 100 cm, vorzugsweise höchstens 80 cm verstanden. In einer konkreten Ausführung beträgt der Abstand etwa 75 cm. Eine motornahe Anordnung bedeutet insbesondere, dass die Abgasbehandlungseinrichtung im Motorraum und/oder aufgenommen an der Brennkraftmaschine („closed-coupled“) angeordnet ist. Auf diese Weise kann die Abwärme der Brennkraftmaschine genutzt werden, um die Arbeitstemperaturen der Katalysatoren in der Abgasbehandlungseinrichtung zu erreichen. In the context of the present invention, the term "close to the engine" means a distance between the cylinder outlet of the internal combustion engine and the end face of the exhaust gas treatment device of at most 120 cm, in particular at most 100 cm, preferably at most 80 cm. In a concrete embodiment, the distance is about 75 cm. A close-coupled arrangement means, in particular, that the exhaust gas treatment device is arranged in the engine compartment and / or accommodated on the internal combustion engine ("closed-coupled"). In this way, the waste heat of the internal combustion engine can be used to achieve the operating temperatures of the catalysts in the exhaust gas treatment device.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen: The invention will be explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:
1 in einer schematischen Darstellung zwei Kanäle eines bekannten Drei-Wege-Katalysators; 1 in a schematic representation, two channels of a known three-way catalyst;
2 in einer schematischen Darstellung zwei Kanäle eines bekannten Vier-Wege-Katalysators; 2 in a schematic representation of two channels of a known four-way catalyst;
3 in einer schematischen Darstellung zwei Kanäle eines erfindungsgemäßen Vier-Wege-Katalysators; 3 in a schematic representation, two channels of a four-way catalyst according to the invention;
4 einen Schnitt durch ein Katalysatorpaket des erfindungsgemäßen Vier-Wege-Katalysators gemäß 3; und 4 a section through a catalyst package of the four-way catalyst according to the invention according to 3 ; and
5 eine Darstellung der Anordnung des erfindungsgemäßen Vier-Wege-Katalysators hinter einem Verbrennungsmotor innerhalb einer Abgasreinigungsanlage. 5 a representation of the arrangement of the four-way catalytic converter according to the invention behind an internal combustion engine within an exhaust gas purification system.
1 zeigt stark schematisiert zwei Kanäle K; K1, K2 eines bekannten Drei-Wege-Katalysators 300, der eine Vielzahl solcher Kanäle K1, K2 in einem Katalysatorpaket umfasst, die üblicherweise geradlinig verlaufen. An sogenannten Substratwänden W, durch die die Kanäle gebildet sind, sind zweischichtig Edelmetalle aufgebracht, die für die katalytischen Reaktionen gemäß der nachfolgend genannten drei bekannten Reaktionsmechanismen im Drei-Wege-Katalysator 300 sorgen. 1 shows very schematically two channels K; K1, K2 of a known three-way catalyst 300 comprising a plurality of such channels K1, K2 in a catalyst packet, which are usually rectilinear. On so-called substrate walls W, through which the channels are formed, noble metals are applied in two layers, which are suitable for the catalytic reactions according to the following three known reaction mechanisms in the three-way catalyst 300 to care.
Die Schadstoffe Kohlenmonoxid, unverbrannte Kohlenwasserstoffe und Stickoxide werden nach folgenden Gleichungen aus dem Abgas entfernt: 2 CO + O2 → 2 CO2 CmHn + (m + n4)O2 → m CO2 + n/2 H2O 2 NO + 2 CO → N2 + 2 CO2 The pollutants carbon monoxide, unburned hydrocarbons and nitrogen oxides are removed from the exhaust gas according to the following equations: 2 CO + O 2 → 2 CO 2 C m H n + (m + n 4) O 2 → m CO 2 + n / 2 H 2 O 2 NO + 2 CO → N 2 + 2 CO 2
Die Edelmetalle werden den Substratwänden W als sogenannte katalytische Beschichtungen aufgebracht. Eine katalytische Beschichtung wird auch als Washcoat bezeichnet. The precious metals are applied to the substrate walls W as so-called catalytic coatings. A catalytic coating is also referred to as washcoat.
Die Wandungen der Substratwände W werden mit mindestens einer aktiven, porigen Washcoat-Schicht versehen. Sie wird/werden als zähflüssige Lösung, auch Washcoat-Slurry oder Washcoat-Lösung genannt, aufgebracht, anschließend getrocknet und dann in einem Ofen kalziniert. The walls of the substrate walls W are provided with at least one active, porous washcoat layer. It is / are applied as a viscous solution, also called washcoat slurry or washcoat solution, then dried, and then calcined in an oven.
Die jeweilige Washcoat-Schicht besteht vorwiegend aus Aluminiumoxid, sowie weiteren Oxydzusätzen und seltenen Erden. Als katalytisch aktives Material wird neben Palladium (Pd) überwiegend Platin (Pt) und Rhodium (Rh) zugesetzt. Die genannten Edelmetalle werden beispielsweise in Form wässriger Salzlösungen mit der Washcoat-Slurry in Lösung gebracht und anschließend aufgetragen und getrocknet, so dass sich auf den Substratwänden W eine Washcoat-Schicht ergibt. Die genannten Edelmetalle befinden sich schließlich feindispers verteilt in der auf den Substratwänden W aufgetragenen Washcoat-Schicht. The respective washcoat layer consists predominantly of aluminum oxide, as well as other oxide additives and rare earths. As catalytically active material, platinum (Pt) and rhodium (Rh) are predominantly added in addition to palladium (Pd). The noble metals mentioned are brought into solution in the form of aqueous salt solutions with the washcoat slurry, for example, and then applied and dried so that a washcoat layer is produced on the substrate walls W. The noble metals mentioned are finally finely dispersed in the applied on the substrate walls W washcoat layer.
Gemäß 1 ist es insbesondere bekannt, dass die Wandungen der Substratwände W der Kanäle K1, K2 in Durchflussrichtung R von der Eintrittsseite des Katalysatorpaketes bis zur Austrittsseite des Katalysators über die gesamte Kanallänge der Kanäle K1, K2 einschichtig mit einer Washcoat-Schicht 1 oder zweischichtig mit zwei Washcoat-Schichten 1. und 2. versehen sind. According to 1 In particular, it is known that the walls of the substrate walls W of the channels K1, K2 in the flow direction R from the inlet side of the catalyst package to the outlet side of the catalyst over the entire channel length of the channels K1, K2 monolayer with a washcoat layer 1 or two-ply with two washcoat layers 1. and Second are provided.
Einschichtige Ausgestaltung: Single-layered design:
Eine mit der Kardinalzahl „1“ definierte Washcoat-Schicht bedeutet in der nachfolgenden Beschreibung, dass nur eine Washcoat-Schicht auf einer Wandung der jeweiligen Substratwand W eines Kanals K1, K2 vorhanden ist. One with the cardinal number " 1 "Defined washcoat layer means in the following description that only a washcoat layer is present on a wall of the respective substrate wall W of a channel K1, K2.
Zweischichtige Ausgestaltung: Two-layer design:
In der nachfolgenden Beschreibung bedeutet, dass eine mit der Ordnungszahl „1.“ definierte erste Washcoat-Schicht direkt an der Substratwand W des jeweiligen Kanals K1, K2 liegt und eine mit der Ordnungszahl „2.“ bezeichnete Washcoat- Schicht auf der ersten Schicht 1. des jeweiligen Kanals K1, K2 liegt. In the following description means that one with the atomic number " 1. "Defined first washcoat layer is located directly on the substrate wall W of the respective channel K1, K2 and one with the atomic number" Second "Designated washcoat layer on the first layer 1. of the respective channel K1, K2.
Bei den nachfolgend erläuterten verschiedenen Schichtaufbauten wird nur auf die für die katalytische Reaktion verantwortlichen und vorwiegend verwendeten Edelmetalle in der jeweiligen Schicht eingegangen. Es versteht sich, dass die Schichten, wie oben erläutert, vorwiegend aus Aluminiumoxid sowie weiteren Oxydzusätzen und seltenen Erden bestehen sowie in einer vorgebbaren Menge mit den nachfolgend genannten Edelmetallen versehen sind. In the various layer structures explained below, only the precious metals responsible for the catalytic reaction and predominantly used in the respective layer are discussed. It is understood that the layers, as explained above, consist predominantly of alumina and other oxide additives and rare earths and are provided in a predeterminable amount with the following precious metals.
Einschichtige Schichtaufbauten in allen Kanälen K (K1, K2) einheitlich: Bezeichnung des Schichtaufbaus Schicht Enthaltenes Edelmetall
Schichtaufbau I-A: 1 Palladium und Rhodium
(CO + CmHn + NOx)
oder
Schichtaufbau I-B: 1 Platin und Rhodium
(CO + CmHn + NOx)
Single-layered coatings in all channels K (K1, K2) uniformly: Name of the layer structure layer Contained precious metal
layer structure IA : 1 Palladium and rhodium
(CO + CmHn + NOx)
or
layer structure IB : 1 Platinum and rhodium
(CO + CmHn + NOx)
Zweischichtige Schichtaufbauten in allen Kanälen K (K1, K2) einheitlich: Bezeichnung des Schichtaufbaus Schicht Enthaltenes Edelmetall
Schichtaufbau II-A: 1. Rhodium (NOx)
2. Palladium (CO + CmHn)
oder
Schichtaufbau II-B: 1. Palladium (CO + CmHn)
2. Rhodium (NOx)
oder
Schichtaufbau II-C: 1. Rhodium (NOx)
2. Platin (CO + CmHn)
oder
Schichtaufbau II-D: 1. Platin (CO + CmHn)
2. Rhodium (NOx)
Two-layer laminar structure in all channels K (K1, K2) uniformly: Name of the layer structure layer Contained precious metal
layer structure II-A : 1. Rhodium (NOx)
Second Palladium (CO + CmHn)
or
layer structure II-B : 1. Palladium (CO + CmHn)
Second Rhodium (NOx)
or
layer structure II-C : 1. Rhodium (NOx)
Second Platinum (CO + CmHn)
or
layer structure II-D : 1. Platinum (CO + CmHn)
Second Rhodium (NOx)
Bei den Schichtaufbauten I-A und I-B werden in einer Schicht 1 durch die katalytische Beschichtung Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid oxidiert und gleichzeitig wird Stickstoffmonoxid reduziert. In the layer structures IA and IB be in one shift 1 The catalytic coating oxidizes hydrocarbons and carbon monoxide while reducing nitrogen monoxide.
Bei den Schichtaufbauten II-A und II-C werden in der zweiten Schicht 2. durch die katalytische Beschichtung Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid oxidiert und in der ersten Schicht 1. wird gleichzeitig Stickstoffmonoxid reduziert. In the layer structures II-A and II-C be in the second layer Second oxidized by the catalytic coating hydrocarbons and carbon monoxide and in the first layer 1. Nitric oxide is simultaneously reduced.
Bei den Schichtaufbauten II-B und II-D werden in der ersten Schicht 1. durch die katalytische Beschichtung Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid oxidiert und in der zweiten Schicht 2. wird gleichzeitig Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid reduziert. In the layer structures II-B and II-D be in the first layer 1. oxidized by the catalytic coating hydrocarbons and carbon monoxide and in the second layer Second At the same time nitrogen monoxide is reduced to nitrogen dioxide.
Die 1 zeigt zur Verdeutlichung schematisiert einen bekannten zweischichtigen Schichtaufbau II eines Drei-Wege-Katalysators 300, während ein bekannter einschichtiger mit einem einschichtigen Schichtaufbau I versehener Drei-Wege-Katalysator 300 nicht dargestellt ist. The 1 shows for clarity schematically a known two-layered layer structure II a three-way catalyst 300 while a known single-layered with a single-layered layer construction I provided three-way catalyst 300 not shown.
Die Schichten 1. und 2. beinhalten gemäß den genannten Schichtaufbauten II-A bis II-D die Edelmetalle Rhodium, Palladium und Platin. The layers 1. and Second include according to said layer structures II-A to II-D the precious metals rhodium, palladium and platinum.
Nicht dargestellt ist der einschichtige Schichtaufbau I des bekannten Drei-Wege-Katalysators 300 in zwei Alternativen. Die genannten Schichtaufbauten I-A und I-B enthalten jeweils zwei Edelmetalle der Edelmetalle Rhodium, Palladium und Platin in einer Schicht 1. Not shown is the single-layered layer structure I the well-known three-way catalyst 300 in two alternatives. The mentioned layer structures IA and IB each contain two precious metals of the precious metals rhodium, palladium and platinum in a layer 1.
Die auch als Washcoat-Schichten bezeichneten Schichtaufbauten I-A und I-B sowie II-A bis II-D der bekannten Drei-Wege-Katalysatoren 300 sind auf den Substratwänden W ausgeführt und erstrecken sich über die gesamte Kanallänge K1, K2 der Kanäle der Drei-Wege-Katalysatoren 300. The layered structures, also referred to as washcoat layers IA and IB such as II-A to II-D the well-known three-way catalysts 300 are performed on the substrate walls W and extend over the entire channel length K1, K2 of the channels of the three-way catalysts 300 ,
Das Gas strömt wie in den Pfeilen gemäß 1 dargestellt ist, innerhalb eines Kanals K1, K2 von einer Eintrittsseite zu einer Austrittsseite des Katalysatorpaketes. The gas flows according to the arrows 1 is shown, within a channel K1, K2 from an inlet side to an outlet side of the catalyst packet.
In 2 ist stark schematisiert anhand von zwei Kanälen K; K21, K12 ein bekannter Vier-Wege-Katalysator 400 dargestellt, der ebenfalls eine Vielzahl von Kanälen K21, K12 in einem Katalysatorpaket umfasst. In 2 is strongly schematized on the basis of two channels K; K21, K12 a well-known four-way catalyst 400 which also includes a plurality of channels K21, K12 in a catalyst packet.
Ein Vier-Wege-Katalysator 400 unterscheidet sich von dem Drei-Wege-Katalysator 300 dadurch, dass die quer zur Durchflussrichtung R gesehen benachbarten Kanäle K an jeweils einem Ende mit sogenannten Stopfen S verschlossen sind. Die benachbarten Kanäle K sind dabei in Durchflussrichtung R gesehen jeweils im Wechsel vorne verschlossen (in 2 links) und hinten verschlossen (in 2 rechts). A four-way catalyst 400 is different from the three-way catalyst 300 in that the channels K which are transverse to the flow direction R are closed at each end with so-called plugs S. The adjacent channels K are in the flow direction R each alternately front closed (in 2 left) and closed at the back (in 2 right).
Die Wandungen der Substratwände der Kanäle K21, K12 des Vier-Wege-Katalysators 400 werden jetzt im Unterschied zum Drei-Wege-Katalysator 300 mit gasundurchlässigen Wandungen (1) mit gasdurchlässigen Wandungen (2) ausgebildet, wodurch als sogenannter – vierter Weg-Partikel in den Poren der Substratwände gefiltert und abgeschieden werden können. The walls of the substrate walls of the channels K21, K12 of the four-way catalyst 400 are now unlike the three-way catalyst 300 with gas impermeable walls ( 1 ) with gas-permeable walls ( 2 ), whereby as so-called - fourth path particles can be filtered and deposited in the pores of the substrate walls.
Die abgeschiedenen Partikel werden im Betrieb des Verbrennungsmotors bei hohen Temperaturen im Abgasstrang mithin im Vier-Wege-Katalysator 400 zu Kohlendioxid verbrannt. The separated particles are in the operation of the internal combustion engine at high temperatures in the exhaust line thus in the four-way catalyst 400 burned to carbon dioxide.
Die Substratwände werden bei Vier-Wege-Katalysatoren 400 wegen ihrer filternden Eigenschaft auch als gasdurchlässige Filtersubstratwände FW bezeichnet. The substrate walls are used in four-way catalysts 400 because of their filtering property also referred to as gas-permeable filter substrate walls FW.
Somit kann mit einem Vier-Wege-Katalysator 400 neben Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und Stickstoffoxiden auch Feinstaub aus dem Abgas von Verbrennungsmotoren entfernt werden. Thus, with a four-way catalyst 400 In addition to carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides and fine dust from the exhaust gas of internal combustion engines are removed.
Das Abgas strömt eintrittsseitig in diejenigen Kanäle K21, die vorne offen sind und hinten geschlossen sind. Da das Abgas durch den Kanal K21 durch die Anordnung eines Stopfens S am Ende des ersten Kanals K21 hinten nicht entweichen kann, wird es durch die Poren der Filtersubstratwand FW in den benachbarten Kanal K12 hinein gedrängt, welcher vorne durch einen Stopfen S geschlossen und hinten offen ist. Das Gas strömt, wie in den Pfeilen gemäß 2 dargestellt ist, über die Kanäle K21, K12 von der Eintrittsseite im sogenannten Anströmkanal K21 zur Austrittsseite des sogenannten Abströmkanals K12 des Katalysatorpaketes. The exhaust gas flows on the inlet side in those channels K21, which are open at the front and closed at the rear. Since the exhaust gas can not escape through the channel K21 through the arrangement of a plug S at the end of the first channel K21 behind, it is forced through the pores of the filter substrate wall FW in the adjacent channel K12, which closed at the front by a plug S and rear open is. The gas flows as shown in the arrows 2 is shown, via the channels K21, K12 from the inlet side in the so-called inflow channel K21 to the outlet side of the so-called outflow channel K12 of the catalyst package.
In 2 ist der Kanal K12 vorne geschlossen und bildet den Abströmkanal. Das Abgas wird somit in den Kanal K21 als Einströmkanal einströmen und unter Feinstaubabscheidung an der Filtersubstratwand FW in den benachbarten Kanal K12 gedrängt, wobei in den Beschichtungen des Anströmkanals K21 und den Beschichtungen des Abströmkanals K12 die entsprechend der gewählten katalytischen Beschichtung vorgesehenen Reaktionen stattfinden. Abgas im Anströmkanal K21 unterscheidet sich in Bezug auf Feinstaubpartikel vom Abgas im Abströmkanal K12 darin, dass das Abgas im Abströmkanal K12 weitgehend frei von Feinstaubpartikeln ist. In 2 the channel K12 is closed at the front and forms the discharge channel. The exhaust gas will thus flow into the channel K21 as an inflow channel and be forced into the adjacent channel K12 with fine dust separation on the filter substrate wall FW, the reactions taking place in the coatings of the inflow channel K21 and the coatings of the outflow channel K12 taking place corresponding to the selected catalytic coating. Exhaust gas in the inflow channel K21 differs with respect to particulate matter from the exhaust gas in the outflow channel K12 in that the exhaust gas in the outflow channel K12 is largely free of particulate matter.
Die katalytischen Reaktionen finden bei einem bekannten Vier-Wege-Katalysator 400 gemäß 2 mit dem einschichtigen Schichtaufbau I-A oder dem einschichtigen Schichtaufbau I-B im Anströmkanal K21 und im Abströmkanal K12 statt, wobei aus den möglichen einschichtigen Schichtaufbauten I-A oder I-B wählbar ist, welcher Schichtaufbau zum Einsatz kommen soll. The catalytic reactions take place in a known four-way catalyst 400 according to 2 with the single-layered layer structure IA or the single-layered layer structure IB in the inflow channel K21 and in the outflow channel K12 instead, from the possible single-layered structures IA or IB it is possible to choose which layer structure is to be used.
Einschichtige Schichtaufbauten in allen Kanälen K (K21, K12) einheitlich: Bezeichnung des Schichtaufbaus Schicht Enthaltenes Edelmetall
Schichtaufbau I-A: 1 Palladium und Rhodium
(CO + CmHn + NOx)
oder
Schichtaufbau I-B: 1 Platin und Rhodium
(CO + CmHn + NOx)
Single-layer coatings in all channels K (K21, K12) uniformly: Name of the layer structure layer Contained precious metal
layer structure IA : 1 Palladium and rhodium
(CO + CmHn + NOx)
or
layer structure IB : 1 Platinum and rhodium
(CO + CmHn + NOx)
Bei dem bekannten Vier-Wege-Katalysator 400 ist vorgesehen, dass der jeweilige einschichtige Schichtaufbau I-A oder I-B auf (wie in 2 dargestellt) oder in (nicht dargestellt) der Filtersubstratwand FW des Anströmkanals K21 und des Abströmkanals K12 ausgebildet ist. In the known four-way catalyst 400 is provided that the respective single-layered layer structure IA or IB on (as in 2 shown) or (not shown) of the filter substrate wall FW of the inflow passage K21 and the outflow K12 is formed.
Der jeweilige Schichtaufbau I-A oder I-B des Anströmkanals K21 und des Abströmkanals K12 ist in bekannter Weise nur teilweise, das heißt nicht über die Kanallänge der Kanäle K21, K12 ausgebildet, wie 2 ebenfalls verdeutlicht. The respective layer structure IA or IB the Anströmkanals K21 and the outflow K12 is in a known manner only partially, that is not formed over the channel length of the channels K21, K12, as 2 also clarified.
Der einschichtige Schichtaufbau I-A oder I-B innerhalb des Anströmkanals K21 erstreckt sich bei dem bekannten Vier-Wege-Katalysator 400 von der Eintrittsseite des Katalysatorpaketes beispielsweise bis zur Mitte M des Katalysatorpaketes, wobei die Mitte des Katalysatorpaketes als halbe Länge der Katalysatorgesamtlänge des Katalysatorpaketes zwischen der Eintrittsseite des Katalysatorpaketes und der Austrittseite des Katalysatorpaketes definiert ist. The single-layered layer structure IA or IB within the inflow channel K21 extends in the known four-way catalyst 400 from the inlet side of the catalyst package, for example, to the center M of the catalyst package, wherein the center of the catalyst package is defined as half the length of the catalyst total length of the catalyst package between the inlet side of the catalyst packet and the outlet side of the catalyst package.
Der einschichtige Schichtaufbau I-A oder I-B innerhalb des Abströmkanals K12 erstreckt sich bei dem bekannten Vier-Wege-Katalysator beispielsweise von der Mitte des Abströmkanals K12 bis zur Austrittseite des jeweiligen Abströmkanals K12. The single-layered layer structure IA or IB Within the outflow channel K12 extends in the known four-way catalyst, for example, from the center of the outflow K12 to the outlet side of the respective outflow K12.
Bezüglich der thermischen Alterungsstabilität ist in Bezug auf die bisher beschriebenen zweischichtigen Schichtaufbauten II-A bis II-D der Drei-Wege-Katalysatoren 300 (gemäß 1) bekannt, dass die Beschichtung die Schichtaufbauten II-A bis II-D erst oberhalb der für die Drei-Wege-Katalysatoren 300 üblichen Standardabgastemperaturen von 1000°C deutlich altert. With respect to the thermal aging stability is with respect to the previously described two-layered layer structures II-A to II-D the three-way catalysts 300 (according to 1 ) that the Coating the layer structures II-A to II-D only above that for the three-way catalysts 300 usual standard exhaust gas temperatures of 1000 ° C significantly aging.
Die bisher beschriebenen einschichtigen Schichtaufbauten I-A und I-B der Vier-Wege-Katalysatoren 400 (gemäß 2) altern im Unterschied zu den zweischichtigen Schichtaufbauten II-A bis II-D der Drei-Wege-Katalysatoren 300 (gemäß 1) bereits bei Standardabgastemperaturen von größer 800°C. The single-layer structures described so far IA and IB the four-way catalysts 400 (according to 2 ) age in contrast to the two-layer coating structures II-A to II-D the three-way catalysts 300 (according to 1 ) already at standard exhaust gas temperatures of greater than 800 ° C.
Mit anderen Worten, die zweischichtigen Schichtaufbauten II-A bis II-D der bekannten Drei-Wege-Katalysatoren 300 sind, wenn man die gleiche Temperatur oder den gleichen Temperaturunterschied zugrunde legt, alterungsstabiler als die einschichtigen Schichtaufbauten I-A und I-B der bekannten Vier-Wege-Katalysatoren 400. In other words, the two-layered layer structures II-A to II-D the well-known three-way catalysts 300 If the same temperature or the same temperature difference is used, they are more resistant to aging than the single-layer coatings IA and IB the well-known four-way catalysts 400 ,
Der negative thermische Alterungseffekt der bekannten einschichtigen Schichtaufbauten I-A und I-B der Vier-Wege-Katalysatoren 400 gegenüber den Drei-Wege-Katalysatoren 300 mit einem zweischichtigen alterungsbeständigeren Schichtaufbau (1 und zugehörige Beschreibung) wurde bisher in Kauf genommen. Die Aufbringung der einschichtigen Schichtaufbauten I-A und/oder I-B auf oder in die Filtersubstratwand FW der bekannten Vier-Wege-Katalysatoren 400, gemäß 2, sind nämlich gegenüber der Aufbringung der gewählten zweischichtigen Schichtaufbauten II-A bis II-D auf die Substratwand W der bekannten Drei-Wege-Katalysatoren 300, gemäß 1, weniger aufwändig. The negative thermal aging effect of the known single-layer coatings IA and IB the four-way catalysts 400 compared to the three-way catalysts 300 with a two-layer age-resistant layer structure ( 1 and related description) has been accepted so far. The application of the single-layered layer structures IA and or IB on or in the filter substrate wall FW of the known four-way catalysts 400 , according to 2 , namely are opposite to the application of the selected two-layered layer structures II-A to II-D on the substrate wall W of the known three-way catalysts 300 , according to 1 , less expensive.
Ein erster Aspekt der Erfindung ist es, die thermische Alterungsstabilität der Vier-Wege-Katalysatoren 400 zu verbessern, um die Lebensdauer der Katalysatoren zu erhöhen, wobei gleichzeitig als zweiter Aspekt zu beachten ist, dass die geforderten Grenzwerte der geltenden Euro5-Norm und der zukünftig geltenden Euro6-Norm von mit Benzin betriebenen Verbrennungsmotoren eingehalten werden sollen. A first aspect of the invention is the thermal aging stability of the four-way catalysts 400 In order to increase the service life of the catalytic converters, it should be noted at the same time that the required limit values of the current Euro5 standard and the future Euro6 standard of gasoline-fueled internal combustion engines should be met.
Um beiden Aspekten gerecht zu werden, wird folgender neuer erfindungsgemäßer Aufbau eines Vier-Wege-Katalysators 400‘ vorgeschlagen. To cope with both aspects, the following new inventive structure of a four-way catalyst 400 ' proposed.
Ein möglicher neuer Aufbau des Vier-Wege-Katalysators 400‘, insbesondere dessen Schichtaufbau, ist stark schematisiert analog zu den 1, 2 und 3 dargestellt. A possible new construction of the four-way catalyst 400 ' , in particular its layer structure, is highly schematized analogous to the 1 . 2 and 3 shown.
Ergänzend dazu wird in 4 analog zu 3 ein Katalysatorpaket des Vier-Wege-Katalysators 400‘ in einem in Durchflussrichtung R geführten Schnitt gezeigt. Die 3 und 4 werden nachfolgend in einer Zusammenschau erläutert.In addition to this will be in 4 analogous to 3 a catalyst package of the four-way catalyst 400 ' shown in a guided in the flow direction R section. The 3 and 4 are explained below in a synopsis.
Abweichend vom Stand der Technik werden wahlweise für die jeweiligen Kanäle K21 und K12 folgende Schichtaufbauten vorgesehen: Deviating from the prior art, the following layer structures are optionally provided for the respective channels K21 and K12:
Zweischichtiger Schichtaufbau (wahlweise) nur in den Anströmkanälen K21. Bezeichnung des Schichtaufbaus Schicht Enthaltenes Edelmetall
Schichtaufbau II-A: 1. Rhodium (NOx)
2. Palladium (CO + CmHn)
oder
Schichtaufbau II-B: 1. Palladium (CO + CmHn)
2. Rhodium (NOx)
oder
Schichtaufbau II-C: 1. Rhodium (NOx)
2. Platin (CO + CmHn)
oder
Schichtaufbau II-D: 1. Platin (CO + CmHn)
2. Rhodium (NOx)
Two-layer coating (optional) only in the inflow channels K21. Name of the layer structure layer Contained precious metal
layer structure II-A : 1. Rhodium (NOx)
Second Palladium (CO + CmHn)
or
layer structure II-B : 1. Palladium (CO + CmHn)
Second Rhodium (NOx)
or
layer structure II-C : 1. Rhodium (NOx)
Second Platinum (CO + CmHn)
or
layer structure II-D : 1. Platinum (CO + CmHn)
Second Rhodium (NOx)
Einschichtiger Schichtaufbau (wahlweise) nur in den Abströmkanälen K12. Bezeichnung des Schichtaufbau Schicht Enthaltenes Edelmetall
Schichtaufbau I-A: 1 Palladium und Rhodium
(CO + CmHn + NOx)
oder
Schichtaufbau I-B: 1 Platin und Rhodium
(CO + CmHn + NOx)
Single-layer coating (optional) only in the outflow channels K12. Designation of the layer structure layer Contained precious metal
layer structure IA : 1 Palladium and rhodium
(CO + CmHn + NOx)
or
layer structure IB : 1 Platinum and rhodium
(CO + CmHn + NOx)
Ein Vier-Wege-Katalysator 400‘ gemäß der Erfindung ist in der Schnittdarstellung in 4 grundsätzlich folgendermaßen aufgebaut. A four-way catalyst 400 ' According to the invention is in the sectional view in 4 basically structured as follows.
Der Katalysator 400‘ umfasst eine Eintrittsöffnung 410 und eine Austrittsöffnung 420, über die das Abgas des Verbrennungsmotors in den Katalysator 400 eintritt und nach seiner Reinigung im Katalysator 400‘ wieder austritt. The catalyst 400 ' includes an inlet opening 410 and an exit opening 420 , about which the exhaust gas of the internal combustion engine in the catalyst 400 enters and after its purification in the catalyst 400 ' exits again.
Der Katalysator 400‘ weist eine Hülle 430 auf, wobei auf deren Innenseite eine Lagerungsmatte 440 angeordnet ist, die das unterschiedliche Ausdehnungsverhalten der zumeist aus Stahlblech bestehenden Hülle 430 und dem aus einem abweichenden Material bestehenden Filtersubstratwänden FW des Katalysatorpaketes ausgleicht. The catalyst 400 ' has a shell 430 on, on the inside of a storage mat 440 is arranged, which is the different expansion behavior of the existing mostly steel sheet shell 430 and compensates for the filter substrate walls FW of the catalyst package consisting of a different material.
Die Filtersubstratwände FW bilden die Kanäle K; K21, K12 aus, wobei mehrere Kanäle K; K21, K12 das erläuterte Katalysatorpaket bilden. Die porösen Filtersubstratwände FW können aus Keramik oder Sintermetall oder aus keramischen oder metallischen Schaumstrukturen ausgebildet sein. The filter substrate walls FW form the channels K; K21, K12, where several channels K; K21, K12 form the illustrated catalyst package. The porous filter substrate walls FW may be formed of ceramic or sintered metal or of ceramic or metallic foam structures.
Wie vorne bereits erläutert, strömt das Abgas in diejenigen Kanäle K21 (Anströmkanäle), die vorne offen und hinten geschlossen sind. Da das Abgas durch die Kanäle K21 durch die Anordnung der Stopfen S am jeweiligen Ende des ersten Kanals K21 hinten nicht entweichen kann, wird es durch die Poren der Filtersubstratwände FW in die quer zur Durchflussrichtung R liegenden benachbarten Kanäle K12 (Abströmkanäle) hinein gedrängt, welche vorne durch einen Stopfen S geschlossen und hinten offen sind. Das Abgas strömt, wie mittels der Pfeile gemäß den 3 bis 4 dargestellt ist, über die Kanäle K21, K12 von der Eintrittsseite im Anströmkanal K21 zur Austrittsseite des Abströmkanals K12 des Vier-Wege-Katalysators 400‘.As explained above, the exhaust gas flows into those channels K21 (inflow channels), which are open at the front and closed at the rear. Since the exhaust gas can not escape through the channels K21 through the arrangement of the plug S at each end of the first channel K21 rear, it is forced through the pores of the filter substrate walls FW in the transverse to the flow direction R adjacent channels K12 (outflow), which closed at the front by a plug S and open at the back. The exhaust gas flows as indicated by the arrows in FIGS 3 to 4 is shown, via the channels K21, K12 from the inlet side in the inflow passage K21 to the outlet side of the outflow K12 of the four-way catalyst 400 ' ,
Dabei bildet jeder Anströmkanal K21 und jeder Abströmkanal K12 zwischen Eintrittsseite und Austrittsseite des Katalysatorpaketes eine um die Breite des jeweiligen Stopfens S reduzierte Kanallänge. Each inflow channel K21 and each outflow channel K12 forms a channel length reduced by the width of the respective plug S between the inlet side and outlet side of the catalyst packet.
Erste Ausführungsform: First embodiment:
Die erste Ausführungsform ist nicht dargestellt. Bei der ersten Ausführungsform weist die Filtersubstratwand FW des Anströmkanals K21 zumindest in einem Eintrittsbereich des Abgases in das Partikelfilter 400‘ einen zweischichtigen katalytischen Schichtaufbau II; II-A, II-B, II-C, II-D mit einer ersten katalytischen Schicht 1. und einer zweiten katalytischen Schicht 2. auf. Bei der ersten Ausführungsform weist der Abströmkanal K12 keine Beschichtung auf. Bei der ersten Ausführungsform sind die Schichten des ausgewählten zweischichtigen katalytischen Schichtaufbaus II; II-A, II-B, II-C, II-D auf der Filtersubstratwand FW (erste Ausführungsvariante) oder in der Filtersubstratwand FW (zweite Ausführungsvariante) oder teilweise in und auf der Filtersubstratwand FW (dritte Ausführungsvariante) ausgebildet. Hierdurch wird es in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass zur Herstellung des Vier-Wege-Katalysators 400‘ alle derzeit bekannten Beschichtungsmethoden mit ihren jeweiligen Vorteilen zum Einsatz kommen können. The first embodiment is not shown. In the first embodiment, the filter substrate wall FW of the inflow channel K21 at least in an inlet region of the exhaust gas in the particle filter 400 ' a two-layer catalytic layer structure II ; II-A . II-B . II-C . II-D with a first catalytic layer 1. and a second catalytic layer Second on. In the first embodiment, the outflow channel K12 has no coating. In the first embodiment, the layers are the selected two-layer catalytic layer structure II ; II-A . II-B . II-C . II-D formed on the filter substrate wall FW (first embodiment) or in the filter substrate wall FW (second embodiment) or partially in and on the filter substrate wall FW (third embodiment). This advantageously makes it possible to produce the four-way catalyst 400 ' All currently known coating methods with their respective advantages can be used.
Die Schichtlänge des im Anströmkanal K21 ausgewählten und ausgeführten zweischichtigen katalytischen Schichtaufbaus II; II-A, II-B, II-C, II-D wird in Durchflussrichtung R gesehen in Abhängigkeit eines Temperaturniveaus entlang des Anströmkanals K21 und/oder eines Rohemissionsniveaus eines vorgeschalteten Verbrennungsmotors und/oder der am durchflussseitigen Ende des Partikelfilters 400‘ einzuhaltenden Abgasgrenzwerte einer Abgasnorm und/oder eines am durchflussseitigen Anfang anliegenden Gegendruckes des Partikelfilters 400‘ innerhalb einer Abgasreinigungsanlage 200 variiert. The layer length of the two-layer catalytic layer structure selected and executed in the inflow channel K21 II ; II-A . II-B . II-C . II-D is seen in the flow direction R as a function of a temperature level along the inflow channel K21 and / or a raw emission level of an upstream internal combustion engine and / or at the flow-side end of the particulate filter 400 ' to be complied exhaust limits of an exhaust standard and / or applied to the flow-side beginning back pressure of the particulate filter 400 ' within an emission control system 200 varied.
Eine maximale Schichtlänge 100 % des ausgeführten zweischichtigen katalytischen Schichtaufbaus II; II-A, II-B, II-C, II-D im Anströmkanal K21 entspricht der Kanallänge zwischen Eintrittsseite und Austrittsseite des Katalysatorpaketes, die um die Breite des Stopfens S im Anströmkanal K12 reduziert ist. Um einen sparsamen Einsatz von Edelmetallen zu erreichen, wird die Schichtlänge in Abhängigkeit der genannten Randbedingungen verkürzt ausgeführt und beträgt beginnend mit der Eintrittsseite in das Katalysatorpaket vorzugsweise zwischen 20 % und 50 % der gesamten Kanallänge des Anströmkanals K21. A maximum layer length of 100% of the executed two-layer catalytic layer structure II ; II-A . II-B . II-C . II-D in the inflow channel K21 corresponds to the channel length between the inlet side and outlet side of the catalyst package, which is reduced by the width of the plug S in the inflow channel K12. In order to achieve an economical use of precious metals, the layer length depends on the mentioned boundary conditions shortened executed and is starting from the inlet side into the catalyst packet preferably between 20% and 50% of the total channel length of the inflow channel K21.
Jede der zweischichtigen Schichtaufbauten II-A, II-B, II-C oder II-D im Anströmkanal K21 macht in Kombination mit den porösen, gasdurchlässigen Filtersubstratwänden FW und den jeweils den An- und Abströmkanal K21, K12 wechselseitig verschließenden Stopfen S sowohl Kohlenmonoxid, als auch unverbrannte Kohlenwasserstoffe und Stickoxide unter Einhaltung der Euro5-Norm und Euro6-Norm unschädlich und beseitigt ebenfalls durch Filterung der Partikel an den Filtersubstratwänden FW unter Einhaltung der Euro5-Norm und Euro6-Norm außerdem die Feinstaubpartikel aus dem Abgas. Each of the two-layer laminates II-A . II-B . II-C or II-D in the inflow channel K21 makes in combination with the porous, gas-permeable filter substrate walls FW and the respective inflow and outflow K21, K12 mutually occlusive plug S both carbon monoxide, and unburned hydrocarbons and nitrogen oxides in compliance with the Euro5 standard and Euro6 norm harmless and eliminated also by filtering the particles on the filter substrate walls FW in compliance with the Euro5 standard and Euro6 standard also the particulate matter from the exhaust.
Zweite Ausführungsform: Second embodiment:
Gemäß dem in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist nun vorgesehen, dass ein alternativ zum Einsatz kommender zweischichtiger Schichtaufbau II-A, II-B, II-C und II-D im Anströmkanal K21 ausgeführt wird und ein alternativ zum Einsatz kommender einschichtiger Schichtaufbau I-A, I-B im Abströmkanal K12 ausgeführt wird, und zwar gemäß der zweiten Ausführungsform derart, dass der gewählte zweischichtige Schichtaufbau II-A, II-B, II-C und II-D im Anströmkanal K21 mit dem gewählten einschichtigen Schichtaufbau I-A, I-B im Abströmkanal K12 nicht überlappt. According to the in the 3 and 4 illustrated embodiment is now provided that an alternative to use coming two-layer structure II-A . II-B . II-C and II-D is carried out in the inflow channel K21 and an alternative to use single-layered layer structure IA . IB is executed in the outflow K12, according to the second embodiment such that the selected two-layer structure II-A . II-B . II-C and II-D in the inflow channel K21 with the selected single layer layer structure IA . IB does not overlap in the outflow channel K12.
Mit anderen Worten, einer der gewählten zweischichtigen Schichtaufbauten II-A, II-B, II-C oder II-D wird im Anströmkanal K21 ausgeführt, während sich der andere alternativ zum Einsatz kommende einschichtige Schichtaufbau I-A oder I-B im Abströmkanal K12 in Durchflussrichtung R gesehen an den gewählten zweischichtigen Schichtaufbau II-A, II-B, II-C und II-D anschließt. In other words, one of the chosen two-layer coatings II-A . II-B . II-C or II-D is carried out in the inflow channel K21, while the other alternative used single-layered layer structure IA or IB in the outflow channel K12 in the flow direction R seen in the selected two-layered layer structure II-A . II-B . II-C and II-D followed.
Gemäß den 3 und 4 überlappen die ein- und zweischichtigen Schichtaufbauten nicht. Sie grenzen an eine sogenannte gedachte Trennlinie T an, die orthogonal zur Durchflussrichtung R durch das Katalysatorpaket ausgebildet und variabel innerhalb des Katalysatorpaketes örtlich festlegbar ist. According to the 3 and 4 do not overlap the one and two-layer layer structures. They adjoin a so-called imaginary dividing line T, which is formed orthogonal to the flow direction R through the catalyst packet and can be variably fixed locally within the catalyst package.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der zweiten Ausführungsform in den 3 und 4 schließt sich der gewählte einschichtige Schichtaufbau I-A oder I-B im dargestellten Ausführungsbeispiel in der Mitte M des Katalysatorpaketes des Vier-Wege-Katalysators 400‘ an den gewählten zweischichtigen Schichtaufbau II-A, II-B, II-C oder II-D an. According to the embodiment of the second embodiment in the 3 and 4 closes the selected single-layered layer structure IA or IB in the illustrated embodiment in the middle M of the catalyst package of the four-way catalyst 400 ' to the selected two-layered layer structure II-A . II-B . II-C or II-D at.
Die Schichtlänge des in den 3 und 4 beispielhaft dargestellten gewählten zweischichtigen Schichtaufbaus II-A, II-B, II-C oder II-D beträgt in der zweiten Ausführungsform 50 % der gesamten Kanallänge des Anströmkanals K21, wobei die Schichtlänge des sich in Durchflussrichtung R anschließenden einschichtigen Schichtaufbaus I-A oder I-B des Abströmkanals K12 ebenfalls 50 % der gesamten Kanallänge entspricht. The layer length of the in the 3 and 4 exemplified selected two-layer layer structure II-A . II-B . II-C or II-D is in the second embodiment, 50% of the total channel length of the Anströmkanals K21, wherein the layer length of the subsequent in the flow direction R single-layer structure IA or IB the outflow channel K12 also corresponds to 50% of the total channel length.
Diese beispielhaft erläuterte Ausgestaltung hat zur Folge, dass der erfindungsgemäße Vier-Wege-Katalysator 400‘ aufgrund seines Anteils des gewählten zweischichtigen Schichtaufbaus II-A, II-B, II-C oder II-D im Eintrittsbereich des Partikelfilters 400‘ eine verbesserte thermische Alterungsstabilität aufweist, da zweischichtige Schichtaufbauten II-A, II-B, II-C oder II-D, wie vorne erläutert, bezüglich einer hohen thermischen Belastung bei gleicher Temperatur unempfindlicher sind als die einschichtigen Schichtaufbauten I-A oder I-B. This exemplified embodiment has the consequence that the four-way catalyst according to the invention 400 ' due to its share of the chosen two-layer structure II-A . II-B . II-C or II-D in the inlet area of the particle filter 400 ' has improved thermal aging stability, since two-layered layer structures II-A . II-B . II-C or II-D as explained above, are less sensitive to the high thermal load at the same temperature than the single-layered layer structures IA or IB ,
Aus diesem Grund liegt der gewählte zweischichtige Schichtaufbau II-A, II-B, II-C oder II-D in Durchflussrichtung R gesehen motornah, das heißt vor dem gewählten einschichtigen Schichtaufbau I-A, I-B. Mit anderen Worten, der gewählte zweischichtige Schichtaufbau II-A, II-B, II-C oder II-D wird in einem Bereich der Abgasreinigungsanlage 200 angeordnet, in dem bei Zulassungstests und im Betrieb der Vier-Wege-Katalysatoren 400‘ die höchsten Temperaturen, insbesondere größer 800°C vorliegen. For this reason, the selected two-layered layer structure lies II-A . II-B . II-C or II-D in the flow direction R close to the engine, that is, before the selected single-layered layer structure IA . IB , In other words, the chosen two-layered construction II-A . II-B . II-C or II-D is in an area of the emission control system 200 arranged in the admission tests and in the operation of four-way catalysts 400 ' the highest temperatures, in particular greater than 800 ° C are present.
Jede der zweischichtigen Schichtaufbauten II-A, II-B, II-C oder II-D macht außerdem in Kombination mit jedem einschichtigen Schichtaufbau I-A oder I-B sowie den porösen, gasdurchlässigen Filtersubstratwänden FW und den jeweils den An- und Abströmkanal K21, K12 wechselseitig verschließenden Stopfen S sowohl Kohlenmonoxid, als auch unverbrannte Kohlenwasserstoffe und Stickoxide unter Einhaltung der Euro5-Norm und Euro6-Norm unschädlich und beseitigt ebenfalls durch Filterung der Partikel an den Filtersubstratwänden FW unter Einhaltung der Euro5-Norm und Euro6-Norm außerdem die Feinstaubpartikel aus dem Abgas. Each of the two-layer laminates II-A . II-B . II-C or II-D also makes it combined with any single-layered buildup IA or IB as well as the porous, gas-permeable filter substrate walls FW and each of the inflow and outflow K21, K12 mutually closing plug S both carbon monoxide, and unburned hydrocarbons and nitrogen oxides in compliance with the Euro5 standard and Euro6 standard harmless and also eliminates by filtering the particles the filter substrate walls FW also comply with the Euro5 standard and Euro6 standard, the particulate matter from the exhaust.
Insofern steht jetzt durch eine derartige Ausgestaltung gemäß der zweiten Ausführungsform ein weiterer Vier-Wege-Katalysator 400‘ zur Verfügung, der die derzeitige und die zukünftige Abgasnorm Euro5-Norm und Euro6-Norm erfüllt und gegenüber bekannten Vier-Wege-Katalysatoren 400 alterungsbeständiger ist. In this respect, is now through such a configuration according to the second embodiment, another four-way catalyst 400 ' which complies with current and future Euro5 and Euro6 emission standards and known four-way catalytic converters 400 age resistant.
Zur Abstimmung der Schichtlänge des gewählten zweischichtigen Schichtaufbaus II-A, II-B, II-C oder II-D und der Schichtlänge des gewählten einschichtigen Schichtaufbaus I-A oder I-B in Bezug auf die jeweilige Kanallänge des An- und Abströmkanals K21, K12 wird nachfolgend auf weitere verschiedene Ausführungsformen eingegangen. To tune the layer length of the selected two-layer structure II-A . II-B . II-C or II-D and the layer length of the selected single-layered layer structure IA or IB with respect to the respective channel length of the inlet and outlet channel K21, K12 will be discussed below for further different embodiments.
Dritte Ausführungsform: Third embodiment:
Gemäß der dritten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der gewählte zweischichtige Schichtaufbau II-A, II-B, II-C oder II-D im Anströmkanal K21 und der gewählte einschichtige Schichtaufbau I-A, I-B im Abströmkanal K12 weiterhin nicht überlappen. According to the third embodiment, it is provided that the selected two-layer structure II-A . II-B . II-C or II-D in the inflow channel K21 and the selected single layer layer structure IA . IB continue to overlap in the outflow channel K12.
Jedoch ist abweichend zu der zweiten Ausführungsform vorgesehen, die gedachte Trennlinie T zwischen dem gewählten zweischichtigen Schichtaufbau II-A, II-B, II-C und II-D und dem gewählten einschichtigen Schichtaufbau I-A oder I-B ausgehend von der Mitte M des Katalysatorpaketes unter Veränderung des verbesserten Alterungseffektes nach links zum Motor hin (Verkürzung des gewählten zweischichtigen Schichtaufbaus II-A, II-B, II-C und II-D kleiner 50 % im Vergleich zu 4) oder nach rechts vom Motor weg (Verlängerung des gewählten zweischichtigen Schichtaufbaus II-A, II-B, II-C und II-D größer 50 % im Vergleich zu 4) zu verschieben. However, unlike the second embodiment, the imaginary dividing line T is provided between the selected two-layered layer structure II-A . II-B . II-C and II-D and the selected single-layered layer structure IA or IB starting from the center M of the catalyst package, changing the improved aging effect to the left towards the engine (shortening of the selected two-layer structure II-A . II-B . II-C and II-D less than 50% compared to 4 ) or to the right of the engine (extension of the selected two-layer coating construction II-A . II-B . II-C and II-D greater than 50% compared to 4 ) to move.
Mit anderen Worten, wird die Schichtlänge des gewählten zweischichtigen Schichtaufbaus II-A, II-B, II-C und II-D unter Verschiebung der gedachten Trennlinie T nach links reduziert oder unter Verschiebung der Trennlinie T nach rechts vergrößert, während die Schichtlänge des gewählten einschichtigen Schichtaufbaus I-A, I-B entsprechend vergrößert oder reduziert wird. Dadurch wird der Effekt erzielt, dass die Wirkungsweise des alterungsbeständigeren zweischichtigen Schichtaufbaus II-A, II-B, II-C und II-D in vorteilhafter Weise über die Schichtlänge innerhalb der Kanallänge der Anströmkanäle K21 des Vier-Wege-Katalysators 400‘ in Abhängigkeit und Beachtung folgender Randbedingungen, nämlich einem Rohemissionsniveau des Verbrennungsmotors und/oder der einzuhaltenden Abgasnorm und/oder einem Gegendruckverhalten am durchflussseitigen Anfang des Katalysatorpaketes und/oder der Kosten und insbesondere in Abhängigkeit der auftretenden Temperatur beziehungsweise in Abhängigkeit einer Temperaturkennlinie variabel beinflussbar ist. In other words, the layer length of the selected two-layer layer structure II-A . II-B . II-C and II-D reduced by shifting the imaginary dividing line T to the left or increased by shifting the dividing line T to the right, while the layer length of the selected single-layer structure IA . IB is increased or reduced accordingly. As a result, the effect is achieved that the mode of action of the aging-resistant two-layer coating structure II-A . II-B . II-C and II-D in an advantageous manner over the layer length within the channel length of the inflow channels K21 of the four-way catalyst 400 ' depending on and observance of the following boundary conditions, namely a raw emission level of the internal combustion engine and / or the exhaust gas standard to be complied with and / or a backpressure behavior at the flow-side beginning of the catalyst package and / or the costs and in particular depending on the temperature occurring or in dependence of a temperature characteristic is variably beinflussbar.
Die gedachte Trennlinie T lässt sich somit erfindungsgemäß gemäß der 4 nach links beziehungsweise nach rechts verschieben, wobei prinzipiell möglich ist, dass ausgehend von der in 4 dargestellten Lage der Trennlinie T in der Mitte M des Katalysatorpaketes eine Verschiebung der Trennlinie T zwischen dem gewählten zweischichtigen Schichtaufbau II-A, II-B, II-C und II-D und dem gewählten einschichtigen Schichtaufbau I-A, I-B von +/–50 % bezogen auf die Kanallänge der An- und Abströmkanäle K21, K12 nach links in Richtung Eintrittsseite des Katalysatorpaketes oder eine Verschiebung der Trennlinie T zwischen dem gewählten zweischichtigen Schichtaufbau II-A, II-B, II-C und II-D und dem gewählten einschichtigen Schichtaufbau I-A, I-B nach rechts in Richtung Austrittsseite des Katalysatorpaketes erfolgt. The imaginary dividing line T can thus according to the invention according to the 4 shift to the left or to the right, it being possible in principle that starting from the in 4 shown position of the dividing line T in the middle M of the catalyst packet, a shift of the dividing line T between the selected two-layer layer structure II-A . II-B . II-C and II-D and the selected single-layered layer structure IA . IB of +/- 50% relative to the channel length of the inlet and outlet channels K21, K12 to the left in the direction of the inlet side of the catalyst package or a shift of the dividing line T between the selected two-layered layer structure II-A . II-B . II-C and II-D and the selected single-layered layer structure IA . IB to the right in the direction of exit side of the catalyst package.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass ausgehend von der in 4 dargestellten Lage der gedachten Trennlinie T in der Mitte M des Katalysatorpaketes eine Verschiebung der gedachten Trennlinie T zwischen dem gewählten zweischichtigen Schichtaufbau II-A, II-B, II-C und II-D und dem gewählten einschichtigen Schichtaufbau I-A, I-B von +/–30 % bezogen auf die Kanallänge der An- und Abströmkanäle K21, K12 nach links in Richtung Eintrittsseite des Katalysatorpaketes oder eine Verschiebung der Trennlinie T zwischen dem gewählten zweischichtigen Schichtaufbau II-A, II-B, II-C und II-D und dem gewählten einschichtigen Schichtaufbau I-A, I-B nach rechts in Richtung Austrittsseite des Katalysatorpaketes erfolgt. It is preferably provided that starting from the in 4 shown position of the imaginary dividing line T in the middle M of the catalyst packet, a shift of the imaginary dividing line T between the selected two-layer layer structure II-A . II-B . II-C and II-D and the selected single-layered layer structure IA . IB of +/- 30% based on the channel length of the inlet and outlet channels K21, K12 to the left in the direction of the inlet side of the catalyst package or a shift of the dividing line T between the selected two-layered layer structure II-A . II-B . II-C and II-D and the selected single-layered layer structure IA . IB to the right in the direction of exit side of the catalyst package.
Die gedachte Trennlinie T zwischen dem gewählten zweischichtigen Schichtaufbau II-A, II-B, II-C und II-D und dem gewählten einschichtigen Schichtaufbau I-A, I-B verschiebt sich somit ausgehend von einer 100 % Kanallänge der An- und Abströmkanäle K21, K12 im Bereich zwischen 20 % und 80 %, wie zur Verdeutlichung der Erfindung in den 3 und 4 angetragen ist. Im Minimum sind beginnend mit der Eintrittsseite in das Katalysatorpaket 20 % der Kanallänge des Anströmkanals K21 mit einem gewählten zweischichtigen Schichtaufbau II-A, II-B, II-C und II-D versehen. In dem Bereich zwischen 0 und 20 % der Kanallänge des Anströmkanals K21 liegen die Temperaturen bei den meisten Anwendungsfällen über 800°C. Durch diese Ausgestaltung in diesem Bereich ist eine alterungsbeständigere Beschichtung mittels einer der gewählten zweischichtigen Schichtaufbauten II-A, II-B, II-C und II-D gewährleistet. Liegen die Temperaturen in anderen Anwendungsfällen über dem Bereich zwischen 0 und 20 % hinaus noch oberhalb von 800°C, wird die gedachte Trennlinie T entsprechend nach rechts verschoben, so dass die alterungsbeständigere Beschichtung mittels eines ausgewählten zweischichtigen Schichtaufbaus II-A, II-B, II-C und II-D beginnend mit der Eintrittsseite in das Katalysatorpaket auch im Bereich zwischen 20 % und 80 % der gesamten Kanallänge gewährleistet ist. The imaginary dividing line T between the selected two-layered layer structure II-A . II-B . II-C and II-D and the selected single-layered layer structure IA . IB thus shifts, starting from a 100% channel length of the inlet and outlet channels K21, K12 in the range between 20% and 80%, as for the purpose of illustrating the invention in the 3 and 4 is offered. At least 20% of the channel length of the inflow channel K21 with a selected two-layer layer structure beginning with the inlet side into the catalyst package II-A . II-B . II-C and II-D Mistake. In the range between 0 and 20% of the channel length of the inflow channel K21, the temperatures are in most applications above 800 ° C. By this embodiment in this area is a more resistant aging coating by means of one of the selected two-layer coating structures II-A . II-B . II-C and II-D guaranteed. If the temperatures in other applications beyond the range between 0 and 20% beyond even 800 ° C, the imaginary dividing line T is shifted accordingly to the right, so that the aging resistant coating by means of a selected two-layer structure II-A . II-B . II-C and II-D beginning with the entry side into the catalyst package is also guaranteed in the range between 20% and 80% of the total channel length.
Vierte Ausführungsform: Fourth embodiment:
Gemäß der vierten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der gewählte zweischichtige Schichtaufbau II-A, II-B, II-C oder II-D im Anströmkanal K21 und der gewählte einschichtige Schichtaufbau I-A, I-B im Abströmkanal K12 vollständig auf der gesamten Kanallänge der An- und Abströmkanäle zu 100 % überlappen. Mit anderen Worten, der Anströmkanal K21 und der Abströmkanal K12 sind auf der gesamten Kanallänge mit dem gewählten zweischichtigen Schichtaufbau II-A, II-B, II-C oder II-D beziehungsweise dem gewählten einschichtigen Schichtaufbau I-A, I-B beschichtet. According to the fourth embodiment, it is provided that the selected two-layer structure II-A . II-B . II-C or II-D in the inflow channel K21 and the selected single layer layer structure IA . IB completely overlap in the outflow channel K12 over the entire channel length of the inlet and outlet channels to 100%. In other words, the inflow channel K21 and the outflow channel K12 are on the entire channel length with the selected two-layered layer structure II-A . II-B . II-C or II-D or the selected single-layered layer structure IA . IB coated.
Bevorzugt wird eine Überlappungszone ÜZ definiert, die zur Verdeutlichung der Erfindung in den 3 und 4 dargestellt ist. Die Überlappungszone ÜZ ist ausgehend von der Eintrittsseite in das Katalysatorpaket zwischen den Innenseiten der jeweiligen Stopfen S der Anströmkanäle K21 und der Abströmkanäle K12 des Katalysatorpaketes des Vier-Wege-Katalysators 400‘ ausgebildet und definiert. Preferably, an overlapping zone ÜZ is defined, which serves to illustrate the invention in the 3 and 4 is shown. The overlapping zone ÜZ is starting from the inlet side into the catalyst package between the insides of the respective plugs S of the inflow channels K21 and the outflow channels K12 of the catalyst package of the four-way catalyst 400 ' trained and defined.
Wie erwähnt ist es prinzipiell möglich, dass der gewählte zweischichtige Schichtaufbau II-A, II-B, II-C oder II-D im Anströmkanal K21 und der gewählte einschichtige Schichtaufbau I-A, I-B im Abströmkanal K12 innerhalb der Überlappungszone ÜZ zu 100 % überlappen. As mentioned, it is possible in principle that the selected two-layer structure II-A . II-B . II-C or II-D in the inflow channel K21 and the selected single layer layer structure IA . IB overlap in the outflow channel K12 within the overlap zone ÜZ to 100%.
Zur Einsparung von Beschichtungsmaterial, insbesondere von Edelmetallen, und wegen des Gegendruckverhaltens am durchflussseitigen Anfang des Katalysatorpaketes sowie der Herstellungsprozesssicherheit ist es wie in den 3 und 4 dargestellt bevorzugt vorgesehen, nur eine Überlappung des gewählten zweischichtigen Schichtaufbaus II-A, II-B, II-C oder II-D im Anströmkanal K21 und dem gewählten einschichtigen Schichtaufbau I-A, I-B im Abströmkanal K12 bezogen auf die Überlappungszonenlänge von 100 % zwischen minimal 20 % und maximal 80 % unter Berücksichtigung der Einhaltung der genannten Abgasnormen einzuhalten. To save coating material, in particular precious metals, and because of the counter-pressure behavior at the flow-side beginning of the catalyst package and the manufacturing process safety, it is like in 3 and 4 shown preferably provided, only an overlap of the selected two-layer structure II-A . II-B . II-C or II-D in the inflow channel K21 and the selected single layer layer structure IA . IB in the outflow channel K12, based on the overlap zone length of 100%, between a minimum of 20% and a maximum of 80%, taking into account compliance with the abovementioned emission standards.
Die Überlappung von minimal 20 % bis maximal 80 % innerhalb der Überlappungszone ÜZ ist dabei durch die Wahl der Schichtlänge des gewählten zweischichtigen Schichtaufbaus II-A, II-B, II-C oder II-D und/oder durch die Wahl der Schichtlänge des gewählten einschichtigen Schichtaufbaus I-A, I-B möglich. Die Überlappung hat den Vorteil, dass Schichten im Anströmkanal K21 und im Abströmkanal K12 nicht scharf aneinander angrenzen müssen, sondern um ein gewisses Maß überlappen können. The overlap of a minimum of 20% to a maximum of 80% within the overlapping zone ÜZ is achieved by the choice of the layer length of the selected two-layer layer structure II-A . II-B . II-C or II-D and / or by the choice of the layer length of the selected single-layer structure IA . IB possible. The overlap has the advantage that layers in the inflow channel K21 and in the outflow channel K12 do not have to adjoin one another sharply, but can overlap to a certain extent.
Zur Erhöhung der thermischen Alterungsbeständigkeit des Vier-Wege-Katalysators 400‘ wird bei einer vorgesehenen Überlappung der Beschichtung in den An- und Abströmkanälen K21, K12 die Schichtlänge des gewählten zweischichtigen Schichtaufbaus II-A, II-B, II-C oder II-D unter Berücksichtigung der oben genannten Randbedingungen in den Anströmkanälen K21 so lang wie nötig gewählt. To increase the thermal aging resistance of the four-way catalyst 400 ' is at a planned overlap of the coating in the inlet and outlet channels K21, K12, the layer length of the selected two-layer structure II-A . II-B . II-C or II-D taking into account the above-mentioned boundary conditions in the inflow channels K21 as long as necessary chosen.
Ein Beispiel: An example:
Der gewählte zweischichtige Schichtaufbau II-A, II-B, II-C, II-D wird beispielsweise ausgehend von der Eintrittsseite auf 60 % der gesamten Kanallänge des Anströmkanals K21 ausgeführt. Der einschichtige Schichtaufbau I-A, I-B wird beispielsweise, wie in den 3 und 4 dargestellt, von der Mitte M bis zur Austrittsseite des Abströmkanals K12 ausgeführt. Der gewählte zweischichtige Schichtaufbau II-A, II-B, II-C, II-D überlappt mit dem einschichtigen Schichtaufbau I-A, I-B zwischen 50 % und 60 % der möglichen Überlappungszonenlänge von 100 %. The chosen two-layered layer structure II-A . II-B . II-C . II-D is carried out, for example, starting from the inlet side to 60% of the total channel length of the inflow channel K21. The single-layered layer structure IA . IB is, for example, as in the 3 and 4 shown executed from the center M to the exit side of the outflow K12. The chosen two-layered layer structure II-A . II-B . II-C . II-D overlaps with the single-layered layer structure IA . IB between 50% and 60% of the possible overlap zone length of 100%.
In Bezug auf die zweite bis vierte Ausführungsform ist es ferner vorgesehen, dass die alternativ zum Einsatz kommenden zweischichtigen Schichtaufbauten II-A, II-B, II-C oder II-D und die alternativ zum Einsatz kommenden einschichtigen Schichtaufbauten I-A oder I-B gemäß den in der Beschreibungseinleitung genannten Ausführungsvarianten (vierte bis zwölfte Ausführungsvariante) in, auf oder teilweise in und auf der Filtersubstratwand FW beziehungsweise den Filtersubstratwänden FW des Vier-Wege-Katalysators 400‘ beschichtet werden. Hierdurch wird es analog zu der ersten Ausführungsform und den zugehörigen Ausführungsvarianten (erste bis dritte Ausführungsvariante) in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass zur Herstellung des Vier-Wege-Katalysators 400‘ alle derzeit bekannten Beschichtungsmethoden mit ihren jeweiligen Vorteilen zum Einsatz kommen können. With respect to the second to fourth embodiments, it is further provided that the alternatively used two-layered layer structures II-A . II-B . II-C or II-D and the alternative used single-layered layer structures IA or IB in accordance with the variants mentioned in the introduction (fourth to twelfth embodiment) in, on or partially in and on the filter substrate wall FW and the filter substrate walls FW of the four-way catalyst 400 ' be coated. As a result, analogously to the first embodiment and the associated variants (first to third embodiment), it is possible in an advantageous manner for producing the four-way catalyst 400 ' All currently known coating methods with their respective advantages can be used.
Anordnung des erfindungsgemäßen Katalysators 400 in einer Abgasreinigungsanlage 200:
Je Ausgestaltung der Abgasreinigungsanlage 200 und der zu reinigenden Rohemission des Kraftfahrzeuges kann es vorteilhaft sein, zusätzlich zu dem erfindungsgemäßen Vier-Wege-Katalysator 400‘ einen Drei-Wege-Katalysator 300 zu verwenden. Der zusätzliche Drei-Wege-Katalysators 300 kann anströmseitig oder abströmseitig des erfindungsgemäßen Vier-Wege-Katalysators 400‘ angeordnet sein. Arrangement of the catalyst according to the invention 400 in an emission control system 200 :
Depending on the design of the emission control system 200 and the raw emission of the motor vehicle to be cleaned, it may be advantageous, in addition to the four-way catalyst according to the invention 400 ' a three-way catalyst 300 to use. The additional three-way catalyst 300 can upstream or downstream of the four-way catalyst according to the invention 400 ' be arranged.
Die 5 zeigt die Anordnung eines erfindungsgemäßen motornahen Vier-Wege-Katalysators 400‘ hinter einem Verbrennungsmotor 100 in einer ersten Position innerhalb einer Abgasreinigungsanlage 200 vor einem Drei-Wege-Katalysator 300 in einer zweiten Position. Der Drei-Wege-Katalysator 300 ist dabei innerhalb der Abgasreinigungsanlage 200 motorfern im Unterboden eines Kraftfahrzeuges angeordnet. The 5 shows the arrangement of a motor-related four-way catalyst according to the invention 400 ' behind an internal combustion engine 100 in a first position within an emission control system 200 in front of a three-way catalyst 300 in a second position. The three-way catalyst 300 is within the emission control system 200 remote engine arranged in the underbody of a motor vehicle.
Es wird bevorzugt vorgeschlagen, den erfindungsgemäßen Vier-Wege-Katalysator 400‘ motornah und den Drei-Wege-Katalysator 300 abströmseitig des Vier-Wege-Katalysators 400 anzuordnen, weil der erfindungsgemäße Vier-Wege-Katalysator 400‘ wie erläutert bei motornaher Anordnung und einhergehender hoher Temperaturbeanspruchung alterungsbeständiger ist und weil bei den motornahen höheren Temperaturen eine bessere Regeneration des Vier-Wege-Katalysators 400‘ möglich ist. It is preferably proposed, the four-way catalyst according to the invention 400 ' close to the engine and the three-way catalyst 300 downstream of the four-way catalyst 400 to arrange, because the four-way catalyst according to the invention 400 ' as explained in the case of close-coupled arrangement and associated high temperature stress is aging resistant and because at the near-engine higher temperatures better regeneration of the four-way catalyst 400 ' is possible.
Eine Anordnung in einer zweiten Position (nicht dargestellt) ist möglich. Aufgrund geringerer Temperaturen ist bei motorferner Anordnung innerhalb der Abgasreinigungsanlage 200 in der zweiten Position des Vier-Wege-Katalysators 400‘ hinter einem Drei-Wege-Katalysator 300, die aufwändige erfindungsgemäße Ausgestaltung des in Durchflussrichtung R gesehen unterschiedlichen Schichtaufbaus in den An- und Abströmkanälen K21, K12 nicht zwingend erforderlich. An arrangement in a second position (not shown) is possible. Due to lower temperatures is at motor remote arrangement within the emission control system 200 in the second position of the four-way catalyst 400 ' behind a three-way catalyst 300 , the elaborate inventive design of the different layer structure seen in the flow direction R in the inlet and outlet channels K21, K12 not necessarily required.
Es besteht auch die Möglichkeit (nicht dargestellt), den erfindungsgemäßen Vier-Wege-Katalysator 400‘ in der Abgasreinigungsanlage 200 allein ohne einen Drei-Wege-Katalysator 300 anzuordnen. Auch dann bedarf es zur gewünschten Erhöhung der thermischen Alterungsstabilität einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Vier-Wege-Katalysators 400‘ nach einer der beschriebenen Ausführungsformen und deren erläuterten Ausführungsvarianten. There is also the possibility (not shown) of the four-way catalyst according to the invention 400 ' in the emission control system 200 alone without a three-way catalyst 300 to arrange. Even then, it requires the desired increase in the thermal aging stability of an embodiment of the four-way catalyst according to the invention 400 ' according to one of the described embodiments and their illustrated embodiments.
Abschließend ist noch anzumerken, dass es durch die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen thermisch alterungsbeständigeren Vier-Wege-Katalysators 400‘ gelingt, die Mengen der für die Beschichtungen benötigten Edelmetalle ausgehend von der Erhöhung der Mengen im Vergleich der bekannten Drei-Wege-Katalysatoren 300 zu den bekannten Vier-Wege-Katalysatoren 400 wieder auf das Niveau der Drei-Wege-Katalysatoren 300 zurückzuführen. Neben der erhöhten Alterungsstabilität kommt es damit zu dem weiteren vorteilhaften Effekt der Einsparung von Edelmetallen gegenüber den bekannten Vier-Wege-Katalysatoren 400. Finally, it should be noted that it is due to the design of the invention more thermally aging resistant four-way catalyst 400 ' succeeds, the amounts of the precious metals required for the coatings, starting from the increase in the amounts in the comparison of the known three-way catalysts 300 to the well-known four-way catalysts 400 back to the level of three-way catalysts 300 due. In addition to the increased aging stability, this results in the further advantageous effect of saving precious metals compared with the known four-way catalysts 400 ,
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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100 100
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Verbrennungsmotor internal combustion engine
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200 200
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Abgasreinigungsanlage emission control system
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300 300
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Drei-Wege-Katalysator (Stand der Technik) Three-way catalyst (prior art)
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K1 K1
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Kanal eines Drei-Wege-Katalysators Channel of a three-way catalyst
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K2 K2
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Kanal eines Drei-Wege-Katalysators Channel of a three-way catalyst
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W W
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Substratwand substrate wall
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400 400
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Vier-Wege-Katalysator (Stand der Technik) Four-way catalyst (prior art)
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400‘ 400 '
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Vier-Wege-Katalysator (Erfindung) Four-way catalyst (invention)
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410 410
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Eintrittsöffnung inlet opening
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420 420
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Austrittsöffnung outlet opening
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430 430
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Hülle shell
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440 440
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Lagerungsmatte positioning mat
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K21 K21
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Anströmkanal eines Vier-Wege-Katalysators Anströmkanal a four-way catalyst
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K12 K12
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Abströmkanal eines Vier-Wege-Katalysators Outflow channel of a four-way catalyst
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FW FW
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Filtersubstratwand Filter substrate wall
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T T
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Trennlinie parting line
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M M
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Mitte center
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ÜZ TS
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Überlappungszone overlap zone
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R R
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Durchflussrichtung Flow direction
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1 1
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einschichtige Beschichtung I single-layer coating I
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1. 1.
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erste Schicht einer zweischichtigen Beschichtung II first layer of a two-layer coating II
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2. Second
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zweite Schicht einer zweischichtigen Beschichtung II second layer of a two-layer coating II
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I I
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einschichtiger Schichtaufbau single-layered layer structure
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I-A I-A
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erster einschichtiger Schichtaufbau first single-layered layer structure
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I-B I-B
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zweiter einschichtiger Schichtaufbau second single-layered layer structure
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II II
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zweischichtiger Schichtaufbau two-layered layer structure
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II-A II-A
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erster zweischichtiger Schichtaufbau first two-layered layer structure
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II-B II-B
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zweiter zweischichtiger Schichtaufbau second two-layer layer structure
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II-C II-C
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dritter zweischichtiger Schichtaufbau third two-layer layer construction
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II-D II-D
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vierter zweischichtiger Schichtaufbau fourth two-layered layer structure
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 102004040549 A1 [0002, 0006, 0007, 0010] DE 102004040549 A1 [0002, 0006, 0007, 0010]
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EP 2042225 A1 [0003, 0006, 0007, 0008, 0008, 0010] EP 2042225 A1 [0003, 0006, 0007, 0008, 0008, 0010]
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EP 2623183 A1 [0004, 0007, 0010] EP 2623183 A1 [0004, 0007, 0010]
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DE 602005005022 [0005, 0006] DE 602005005022 [0005, 0006]