[發(fā)明專利]陶瓷體、制造陶瓷體的方法、廢氣凈化設(shè)備及車輛

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010948020.7
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112554996B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E·波特
• 申請（專利權(quán)）人: 大眾汽車股份公司
• 主分類號: F01N3/022
• 分類號: F01N3/022;F01N3/027;F01N3/035;F01N3/28;F01N3/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 萬欣;陳浩然

本發(fā)明涉及一種陶瓷體(10)，該陶瓷體可設(shè)計(jì)為催化劑載體和/或顆粒過濾器且該陶瓷體具有大量通道(11)和用于感應(yīng)地升溫的大量平行于通道(11)布置的伸長的金屬元件(14)，其中伸長的金屬元件(14)布置在陶瓷體(10)的壁部(12)中。優(yōu)選地以該方式陶瓷體(10)的自由的端面減少或總計(jì)至少不超過5%。此外公開了一種用于制造陶瓷體(10)的方法、一種廢氣凈化設(shè)備以及一種車輛。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種陶瓷體、一種用于制造陶瓷體的方法、一種廢氣凈化設(shè)備以及一種具有內(nèi)燃機(jī)的車輛。

背景技術(shù)

化學(xué)計(jì)量地運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)的廢氣通常以催化的方式凈化，以為了減少例如碳?xì)浠衔铩⒌趸锖鸵谎趸肌５浅龤鈶B(tài)的物質(zhì)之外，在燃燒中還產(chǎn)生碳黑(Ru?，有時稱為煙灰)，該碳黑可通過置于內(nèi)燃機(jī)之后的顆粒過濾器減少。

顆粒過濾器通常以在流動方向中設(shè)有通道的過濾體為基礎(chǔ)，該過濾體可由陶瓷生產(chǎn)，其中通道可相互封閉且通道壁具有預(yù)先確定的孔隙度。通過通道的相互封閉，迫使穿流過濾體的廢氣貫穿壁，由此從廢氣中過濾去除位于廢氣中的顆粒。通道壁此外可設(shè)有覆層，該覆層包含含有貴金屬的催化材料以用于進(jìn)一步廢氣處理。起催化作用的覆層作為所謂的“載體涂層(washcoat)”被施敷。

為了使帶有一定的碳黑負(fù)載(Ru?beladung)的顆粒過濾器再生，將該顆粒過濾器帶到限定的溫度上，使得沉積的碳黑燃燒成二氧化碳。此外，催化器的高的轉(zhuǎn)化率要求一定的溫度，在所述溫度中運(yùn)行所述催化器。然而，與在車輛中不停地降低CO2排放的努力關(guān)聯(lián)的是，越來越少的熱能在廢氣裝置中供使用，使得應(yīng)采取措施以用于有針對性地對車輛的廢氣凈化裝置的構(gòu)件進(jìn)行調(diào)溫。這尤其在內(nèi)燃機(jī)的冷啟動時是重要的，在該冷啟動中催化器和過濾器應(yīng)盡可能快速地被帶到運(yùn)行溫度上。

為了可將帶有陶瓷的過濾體的催化器快速地帶到運(yùn)行溫度上，在EP 3 027 315B1和EP 3 431 179 A1中提出，將分離的金屬體引入到過濾體的通路中，所述金屬體可借助于電磁場感應(yīng)地加熱。然而，由此通道的可穿流的橫截面(Querschnittsfl?che，有時稱為橫截面面積)減小，使得催化器功率減小或必須通過增大過濾體補(bǔ)償催化器功率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)因此在于，提供一種用于顆粒過濾器和/或作為催化劑載體的陶瓷體，利用該陶瓷體快速的加熱是可行的且同時相對于現(xiàn)有技術(shù)不必以損害陶瓷體的性能(Leistungsf?higkeit，有時稱為工作效率)的方式減小可穿流的橫截面。

該任務(wù)通過下文描述的一種陶瓷體、一種用于陶瓷體的制造方法、一種具有陶瓷體的廢氣凈化設(shè)備和一種車輛解決。

根據(jù)本發(fā)明提供一種陶瓷體，該陶瓷體具有大量平行地布置的通道和大量用于感應(yīng)地升溫(Erhitzung，有時稱為加熱)的平行于通道布置的伸長的金屬元件，其中伸長的金屬元件布置在陶瓷體的壁部中。

不帶有根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案的這樣的陶瓷體從現(xiàn)有技術(shù)中作為蜂窩狀結(jié)構(gòu)或顆粒過濾器陶瓷體已知。

根據(jù)本發(fā)明的陶瓷體可構(gòu)造為催化劑載體和/或顆粒過濾器。由此陶瓷體可具有起催化作用的覆層。

根據(jù)本發(fā)明的陶瓷體有利地適合于，保證快速地加熱到廢氣凈化裝置的運(yùn)行溫度上且此外提供必要的溫度例如以為了在設(shè)計(jì)為顆粒過濾器的情況下進(jìn)行再生。

根據(jù)本發(fā)明在陶瓷體中使用的金屬元件是鐵磁的，以為了適合于感應(yīng)加熱。

金屬元件優(yōu)選地彼此間隔開地引入到壁部中，以為了引起盡可能均勻的熱量輸入且以為了實(shí)現(xiàn)利用陶瓷以盡可能高的覆蓋率(Bedeckungsgrad)覆蓋金屬元件的表面。

除此之外，金屬元件可以更高的密度引入到陶瓷體的一定的區(qū)域中，以為了在運(yùn)行中平衡在陶瓷體的加熱特性方面的由結(jié)構(gòu)形式引起的區(qū)別。