[發明專利]陶瓷體、制造陶瓷體的方法、廢氣凈化設備及車輛

有效

• 申請號: 202010948020.7
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112554996B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: E·波特
• 申請（專利權）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

本發明涉及一種陶瓷體(10)，該陶瓷體可設計為催化劑載體和/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。優選地以該方式陶瓷體(10)的自由的端面減少或總計至少不超過5%。此外公開了一種用于制造陶瓷體(10)的方法、一種廢氣凈化設備以及一種車輛。

技術領域

本發明涉及一種陶瓷體、一種用于制造陶瓷體的方法、一種廢氣凈化設備以及一種具有內燃機的車輛。

背景技術

化學計量地運行的內燃機的廢氣通常以催化的方式凈化，以為了減少例如碳氫化合物、氮氧化物和一氧化碳。但是除氣態的物質之外，在燃燒中還產生碳黑(Ru?，有時稱為煙灰)，該碳黑可通過置于內燃機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有通道的過濾體為基礎，該過濾體可由陶瓷生產，其中通道可相互封閉且通道壁具有預先確定的孔隙度。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。通道壁此外可設有覆層，該覆層包含含有貴金屬的催化材料以用于進一步廢氣處理。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，催化器的高的轉化率要求一定的溫度，在所述溫度中運行所述催化器。然而，與在車輛中不停地降低CO2排放的努力關聯的是，越來越少的熱能在廢氣裝置中供使用，使得應采取措施以用于有針對性地對車輛的廢氣凈化裝置的構件進行調溫。這尤其在內燃機的冷啟動時是重要的，在該冷啟動中催化器和過濾器應盡可能快速地被帶到運行溫度上。

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償催化器功率。

發明內容

本發明的任務因此在于，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有技術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備和一種車輛解決。

根據本發明提供一種陶瓷體，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。

不帶有根據本發明的設計方案的這樣的陶瓷體從現有技術中作為蜂窩狀結構或顆粒過濾器陶瓷體已知。

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

根據本發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行溫度上且此外提供必要的溫度例如以為了在設計為顆粒過濾器的情況下進行再生。

根據本發明在陶瓷體中使用的金屬元件是鐵磁的，以為了適合于感應加熱。

金屬元件優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現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域中，以為了在運行中平衡在陶瓷體的加熱特性方面的由結構形式引起的區別。