Die Automobilindustrie ist weiter bestrebt, die Emissionen und den Kraftstoffverbrauch zu senken. Mit der Entwicklung des konischen Katalysators ist ein weiterer Schritt in diese Richtung getan. Der konische Katalysator verkörpert eine neuartige Möglichkeit, die Strömungsverteilung an einem Katalysatorsystem zu verbessern. Ein Katalysator kann nur dann kostengünstig und mit hoher Effektivität arbeiten, wenn das Abgas die Stirnflächen gleichmäßg anströmt und das gesamte Katalysatorvolumen genutzt wird. Durch Strömungsgleichheiten entstehen große dynamische Temperatur- und Druckschwankungen. Dies führt zu einer erhöhten thermischen Belastung und damit zu einer verstärkten Alterung des Katalysators. Die Druckschwankungen regen den Eintrittskonus und den Katalysator zu Schwingungen an, und führen zu einer verstärkten mechanischen Belastung der Bauteile. Die Bestrebungen gingen dahin, einen Katalysator zu entwerfen, der in den Einströmkonus integriert ist. Dabei ist die Möglichkeit zu einer motornäheren Anordnung gegeben, die das Kaltstartverhalten verbessert. Die Raumausnutzung ist ebenfalls besser. Mit den extrudierten Keramikträgern war ein konischer Katalysator fertigungstechnisch nicht zu verwirklichen. Durch die Entwicklung metallischer Folien, einzelner glatter und gewellter Folien in S- und SM-Form, die gewickelte und gelötet werden, konnte ein konischer Wabenkörper gefertigt werden. Um die Wabenstruktur in einen Konus zu integrieren, müssen zwei verschieden große Querschnitte mit Folien in einem Wickelvorgang gefüllt werden. Gegenüber einen Standardkonus-Diffusor mit 23 Grad Öffnungswinkel verbessert der konische Katalysator die Strömungsgleichförmigkeit, wobei der Druckverlust des Standard-Diffusors geringfügig höher ist. Durch die günstigere Strömungsverteilung beim konischen Katalysator konnte das Verhältnis von maximaler zu minimaler Raumgeschwindigkeit um mehr als die Hälfte verbessert werden. Langfristig sollen Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren gebaut werden, die so umweltverträglich sind wie Elektrofahrzeuge. Dafür ist ein Katalysator-Gesamtwirkungsgrad von 100 % zu erreichen.
Ein Katalysator mit größerem Wirkungsgrad. Bessere Strömungsverteilung beim konisch gebauten Katalysator
Blick durch die Wirtschaft ; 41 , 144 30.07.98 ; 6
1998
1 Seite
Article (Journal)
German
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