[发明专利]具有转向面的废气净化部件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明的主题是一种用于制造废气净化部件、尤其是以对流模式运行的紧凑催化转化器的方法，该废气净化部件具有转向面，用于使以入流方向流动的废气流偏转到回流方向。

背景技术

由于总是增加的汽车交通和总是更加严厉的废气标准，对于具有内燃机的汽车重要的是有效地净化所述内燃机的废气。为此，现有技术中已知这样的废气净化系统，其中内燃机的废气被引导通过催化活性表面，借助于在该表面上沉积的催化剂将废气中的有害物质、如氮氧化物、炭黑颗粒或一氧化碳转换成无害的物质、如氮气、水和二氧化碳。为了有效地转换废气通常需要较高的废气温度。内燃机废气的废气温度通常在废气刚离开内燃机以后最高，因此在这里在内燃机附近在汽车的发动机室里面是用于设置废气净化系统的最有利的位置。但是在汽车的发动机附近的结构空间通常是非常有限的。因此常见的废气系统通常设置在汽车底部，那里存在明显更多的空间供使用。

为了尽管在发动机室中有限的结构空间也可以用于废气净化系统，已经研制了具有同心通流的特别紧凑的废气净化部件，所述部件例如由WO05/001252A1已知。在这种废气系统中废气首先经过入流区，然后转向并且至少部分地通过回流区流回。在此，回流区同心地围绕入流区设置，由此实现入流区与回流区之间的有效热交换。在废气系统的催化转化器表面上进行的催化反应大多也是放热的。因此，废气在废气系统内被加热，并且回流的废气通常比入流的废气热。因此，通过入流与回流之间的有效热交换，废气系统中的废气温度可以增大或保持较高，由此实现特别有效的转换。同时，通过将废气系统分成入流区、转向和回流区，实现了特别紧凑的废气系统结构，由此可以在汽车的发动机室中并且在内燃机附近布置废气系统。

通过这种紧凑的催化转化器结构，已经证实，在入口处大多需要非常尖锐的形成角度的流体引导件，以便符合发动机区域中可用的安装空间。由此在这种废气系统内部通常不能形成均匀的流动，这导致低效地利用已经在那里提供的催化表面。由此必需使废气系统的尺寸经常比在相同的通流和有效地利用催化有效的表面时设计得更大。此外，低效地利用催化活性表面上的催化材料也是不利的，因为该材料通常含有昂贵的贵金属而这种贵金属在废气处理部件中的含量要尽可能地少以便节省成本。

发明内容

由此，本发明的目的是进一步减少结合现有技术描述的技术问题。特别地，提出一种特别有利的用于制造废气净化部件的方法，该方法至少部分地解决了前述问题。此外，还提出一种特别有利的废气净化部件。而且，使得发动机与第一废气净化部件之间的区域尽可能地短，并且避免湍流的减少，以便保证靠近发动机定位的催化转化器布置（装置）的高催化活性。同样要实现，使废气尽可能均匀地也在催化转化器布置的边缘区域流动，尤其对于设置在回流区内的环形催化转化器。

这些目的通过根据权利要求1的特征所述的方法和具有权利要求5所述特征的废气净化部件实现。本发明的其它有利扩展结构在从属权利要求中给出。在权利要求中单独描述的特征可以以任意技术上有意义的方式相互组合并且可以通过说明书中所述的事实补充，其中示出本发明的其它实施例变化。

按照本发明，提出一种用于制造废气净化部件的方法，该废气净化部件包括载体结构，该载体结构具有流入侧、流出侧和预定的流动方向，该部件还包括与流出侧相对布置的转向面，该方法包括至少下列步骤：

a）提供载体结构；

b）以从流入侧到流出侧沿预定流动方向流动的废气加载载体结构（使该载体结构经受沿预定流动方向从流入侧向流出侧流动的废气）；

c）确定流速在载体结构的流出侧上的分布；并且

d）根据（依赖于）流速在流出侧上的分布将转向面的形状构造成带有至少一个背压（反压）元件，由此使该流速的分布均匀化。

按照本发明的方法使之有可能将废气净化部件设计成使流过该废气净化部件的废气流能被均匀化。在此，回流区可以通常围绕入流区同心地布置，由此可以实现由现有技术描述的从回流区到入流区的有效热传递。

下面将参照优选构型详细地解释按照本发明的方法的步骤。

在步骤a）中，通常无需在流动方向上设置在载体结构后面的废气系统部件地提供废气净化部件的载体结构（没有或者说不妨碍排流或者单纯偏转排流的废气）。由此在步骤a）中可以提供不完全的废气净化部件，它包括所有在流动方向上在载体结构前面在完成的废气系统中存在的部件，但是不包括设置在载体结构后面的部件。