[發明專利]環形催化轉化器

在審

• 申請號: 202080032119.0
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN113795653A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: R·布魯克;P·希爾特;S·舍佩爾斯;D·奧登塔爾;M·卡里巴耶夫;F·庫爾特
• 申請（專利權）人: 緯湃技術有限公司
• 主分類號: F01N13/00
• 分類號: F01N13/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 殷玲;吳鵬

本發明涉及一種環形催化轉化器，具有第一管形流動路段、轉向區域(4)和第二環形流動路段，其中，管形流動路段由內管(1)形成，其中，環形流動路段形成在內管(1)與包圍內管的外管(2)之間，用于使排氣流管形流動路段朝向環形流動路段轉向的轉向區域(4)被設計為罐狀，其中，內管(1)和/或外管(2)具有沿著排氣的流動方向椎體式擴大或縮小的橫截面(D1、D2、D3、D4)。

技術領域

本發明涉及一種環形催化轉化器，其具有第一管形流動路段、轉向區域和第二環形流動路段，其中，管形流動路段由內管形成，其中，環形流動路段形成在內管與包圍內管的外管之間，用于使排氣流管形流動路段朝向環形流動路段中轉向的轉向區域被設計為罐狀/缽狀。

背景技術

所謂的環形催化轉化器特別是在可供使用的結構空間有限并且盡管如此仍應在催化轉化器內實現盡可能長的流動路段時被用于排氣后處理的目的。

環形催化轉化器包括中心管形流動路段。排氣從管形流動路段流入轉向腔中，該轉向腔產生排氣在徑向方向上向外的轉向并且最后這樣使排氣轉向，從而排氣以180度與流動方向相反地在管形流動路段中流經環形流動路段。管形流動路段和環形流動路段在此例如可以彼此同心地布置。環形流動路段向內通過管形流動路段的壁界定并且向外通過外管和/或護套界定。

環形催化轉化器特別是在渦輪增壓的內燃機中直接在渦輪增壓器下游使用。對于布置在環形流動路段中的催化活性載體基體的最佳工作方式，盡可能高的濃度和流動均勻分布是有利的。

現有技術的裝置的缺點尤其在于：在催化活性載體基體上沒有實現最佳的流動均勻分布和濃度均勻分布，由此排氣后處理不是最佳的。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種環形催化轉化器，其在催化活性基體的入口橫截面上產生盡可能最佳的流動均勻分布。

關于環形催化轉化器的目的通過具有權利要求1的特征的環形催化轉化器實現。

本發明的一個實施例涉及一種環形催化轉化器，具有第一管形流動路段、轉向區域和第二環形流動路段，其中，管形流動路段由內管形成，其中，環形流動路段形成在內管與包圍內管的外管之間，用于使排氣流管形流動路段朝向環形流動路段轉向的轉向區域被設計為罐狀，其中，內管和/或外管具有沿著排氣的流動方向擴大(或者說變寬)或縮小(或者說變窄)的錐體/圓錐體的橫截面。

內管和外管可以彼此同心地布置或者彼此偏移地布置。同心布置對于——特別是沿著管形流動路段——在各種情況下產生沿周向保持不變的橫截面是有利的。

通過內管和/或外管的錐度可以產生不同的組合，這些組合例如導致在排氣的流動方向上縮小或擴大的管形流動路段。環形流動路段也可以在排氣的流動方向上縮小或擴大。在一種特殊的構造中，環形流動路段在內管是錐形/圓錐形且外管也是錐形/圓錐形的情況下也可以具有保持不變的橫截面。

特別有利的是，內管具有在排氣的流動方向上錐體式擴大的橫截面，外管具有在排氣的流動方向上縮小的橫截面。

通過內管的錐體式地擴大，特別可以改善前置的渦輪增壓器的效率，因為通過在流動方向上的橫截面變大可以將動態壓力轉換為靜態壓力。這有助于改善渦輪增壓器的效果，由此最終可以改善驅動渦輪增壓器的內燃機的效率。

外管的錐形實施方案是有利的，以便這樣調整從環形流動路段的氣體入口側至環形流動路段的氣體出口側的橫截面/橫截面積之比，使得可以平衡布置在環形流動路段中的基體中的預應力差異。由此可以防止基體中的蜂窩體變形(Zelldeformationen)并且還防止在基體中不期望地出現孔或開口。因此總體上特別可以明顯改善環形催化轉化器的耐久性。

還有利的是，內管和/或外管具有卵形或橢圓形的橫截面。特別是在狹窄的結構空間比例的情況下，卵形或橢圓形的橫截面可能是有利的。因此，在可用的結構空間小的情況下，可以實現催化轉化器的和特別是催化活性基體的盡可能大的容積。