DE9004614U1

DE9004614U1 - Katalysator

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Publication number: DE9004614U1
Application number: DE9004614U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-04-24
Filing date: 1990-04-24
Publication date: 1991-03-14
Anticipated expiration: 2000-04-25

Description

Katalysator

Die Erfindung betrifft einen Katalysator zur Reinigung von Abgasen ans Kraftfahrzeugmotoren, mit siiiesw Abgas-Eintrittsstutzen und einem Abgas-Austrittsstutzen.

In gro.Sets Auamaii «. ?dw ka^alytische Reaktoren zur Reinigung von "^gasezi cas Kraftfahrzeugmocoren ©ingesetzt. In der Kaltstartphase treten relativ hohe K^iissione* auf, bis der Katalysator seine ^c; triebs temperatur erreicht hat. Zur Verkürzung der Aufwärmzeit des Katalysators werden oereite elektrisch beheizte Metallcräger erprobt. Diese müssen jedoch nach heutigem Stand vor dem Motorstart längere Zeit aufgeheizt werden.

Auf der anderen Seite gibt es Schwierigkeiten durch Übertemperavaren bei Auftreffen hoher Konzentrationen unverbrannter Kohlenwasserstoffe auf den heißen Katalysator.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs erläuterten Katalysator zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch einen den Ein- und Austrittsstutzen miteinander verbindenden, den Träger umgehenden Bypass, der durch ein gesteuertes Verschlußorgan freigegeben oder verschlossen ist, dessen Steuerung über eine Zeit- und/oder Temperaturschaltung erfolgt.

Dabei ist es möglich, daß der Bypass als Rohr durch den Träger des Katalysators hindurchgeführt ist. Der Träger kann dabei in üblicher Weise als Metallträger durch Übereinanderwickeln von Gl-itt- und Wellblechlagen hergestellt sein. Der Durchmesser des durch diesen Träger hindurciigei^h. . an Bypass-Rohres ist so groß zu wählen, daß der Druckverlust in den Kanälen des Trägers so iel größer ist- daß bei geöffnetem Verschlußorgan nahezu das gesamte Abgas durch das Bypass-Rohr strömt.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden in Verbindung mit weiteren Vorteilen der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
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Figur 1 in schematischer Darstellung einen aus Vor- und Hauptkatalysator bestehenden Katalysator und

Figur 2 ebenfalls in schematischer Darstellung im Längsschnitt einen Lösungsvorschlag für einen Kataly

sator mit Bypass.

Per in Figur 1 dargestellte Katalysator setzt sich zusammen aus einem Vorkatalysator 1 und einem diesem nachgeschalteten Hauptkatalysator 2. Der Vorkatalysator 1 ist mit einem Bypass 3 versehen, der den Abgas-Eintrittsstutzen 9 des Vorkatalysators 1 mit dessen Abgas-Austrittsstutzen 10 verbindet. In den Bypass 3 ist ein gesteuertes Verschlußorgan 4 in Form einer Klappe vorgesehen. Ein vergleichbares Verschlußorgan 5 ist im Abgas-Eintrittsstutzen 9 vor dem Vorkatalysator 1 und hinter der Abzweigung des Bypass 3 vorgesehen. Die Steuerung der !.lappen 4,5 kann über eine

5 Zeitsteuerung und/oder eine Temperatursteuerung nrfo.lgen, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Tempei >&igr; >x< fühler 6 im Abgas-Eintrittsstutzen 9 sowie ein Temperaturfühler 7 im Abgas-Austrittsstutzen 11 des Hauptkatalysators 2 vorgesehen sind.

Die möglichen Betriebsweisen des Katalysators gemäß Figur 1 sind wie folgt:

KataIyaaLuL mit Bypass

Der Katalysator (1) wird als elektrisch beheizbarer Katalysator ausgeführt. Nach dem Kaltstart ist die Klappe (4) offen, die Klappe (5) geschlossen. Das anfänglich relativ kalte Abgas wird so an Katalysator (1) vorbeigeführt, kann aber boim Katalysator (2) schon eine mäßige Aufwartung bewirken. Währenddessen wird Katalysator (1) elektrisch geheizt. Nach einer hinreichenden Zeitdauer oder nach Erreichen einer hinreichenden Gastemperatur am Katalysatoreintritt, angezeigt durch Temperaturfühler (6), wird der Bypass geschlossen und das Abgas durchströmt beide Katalysatoren.

2. Unbeheizter Vorkatalysator mit Bypass

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puff krümmer angebracht. Nach dem Kaltstart ist die Klappe (4) geschlossen, die Klappe (5) offen. Nach hinreichender Betriebszeit oder bei ausreichender Temperatur hinter dem Hauptkatalysator, angezeigt durch Temperaturfühler (7), wird der Bypass geöffnet (Klappe (4) auf, Klappe (5) zu). Der Startkatalysator ist damit vor übertemperatüren geschützt. Da sich das Abgas in einem hinreichend langen Rohr stück abkühlen kann (Ö), wird die Reaktionswärme eines HC-Schubes im Hauptkatalysator erheblich geringere absolute Temperaturen hervorrufen.

3. Kombination der Betriebsweisen 1. und 2.

Die beschriebenen Betriebsweisen lassen sich auch vorteilhaft kombinieren, indem der elektrisch beheizbare Katalysator (1) *—~" ^rrsiciisn 3&idiagr;&pgr;&egr;&Ggr; ninrsiCiisnuen j.emperst katalysator (2) durch Öffnen des Bypasses wieder aus dem Abgasstrom herausgenommen wird.

Fig. 2 zeigt eine praktische Ausführung eines Katalysators mit Bypass. Der Träger la wird wie bekannt als Metallträger durch Übereinander rwickeln von Glatt- und Wellblechanlagen hergestellt. Bei hinreichender Dimensionierung des Innenrohres 3 (Bypass) erübrigt sich ein Verschluß des Katalysatorquerschnitts, da wegen des höheren Druckverlustes in den Kanälen des Trägers das Abgas bei offener Klappe 4 fast nur durch das Innenrohr strömen wird.

Gr/Gru.-

Claims

Schutzansprüche:

1. Katalysator zur Reinigung von Abgasen aus Kraftfahrzeugmocoren, mit einem Abgas-Eintrittsstutzen (9) und einem Abgas-Austrittsstutzen (10), gekennzeichnet durch einen den Ein- und Austrittsstutzen (9,10) miteinander verbindenden, den Träger (la) umgehenden Bypass (3), der durch ein gesteuertes Verschlußorgan (4,5) freigegeben oder verschlossen ist, dessen Steuerung über eine Zeit- und/oder Temperaturschaltung (6,7) erfolgt.

2. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass (3) als Rohr durch den Träger (la) des Katalysators (1) hindurchgeführt ist. (Figur 2)

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3. Katalysator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan (4,5) durch zumindest eine Klappe gebildet ist.

4. Katalysator nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen mit dem Bypass (3) versehenen Vorkatalysator (1), dem ein Hauptkatalysator (2) nachgeschaltet ist.

5. Katalysator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorkatalysator (1) elektrisch beheizbar ist.

6. Katalysator nach Anspruch 5, gekennzeichnet- dr.rch einen :"~i Abgas-Eintrittsstutsen (9) angeordneten Abgas-Temperaturfühler (6) zur Steuerung des Dypass-Verschlußorgans (4,5).

7. Katalysator nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Bypass (3) versehene Vorkatalysator (J) als Startkatalysator ausgebildet ist, und daß zur Steuerung des Bypass-Verschlußorgans (4,5) hinter dem Hauptkatalysator (2) ein Abgas-Temperaturfühler (7) angeordnet ist.