[发明专利]用于内燃机的催化器和用于运行催化器的方法

说明书

本发明涉及一种用于内燃机的催化器，该催化器具有壳体(2)和在该壳体(2)中设计的催化元件(12)，其中该壳体(2)被设计为能够被该内燃机的排气流过。根据本发明，该催化元件(12)被设计为能够被环流并且能够被流过，其中该催化元件被设计为在朝向排气构造的面(14)上具有多个肋部(15)。此外，给出一种用于运行催化器(1)的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的催化器。此外，本发明涉及一种用于运行催化器的方法。

背景技术

用于净化尤其内燃机的排气的催化器是已知的。催化器尤其用于遵守法律规定的机动车辆的排气排放，并且包含于内燃机中在其排气系中所布置的排气后处理单元中。与排气后处理单元相关联的部件，例如颗粒过滤器和催化器，在此应尽可能快速地在尤其冷启动之后到达所谓的点火温度(Light-Off-Temperatur)，该点火温度与用于对应部件的排气净化所需的最低运行温度相对应，以保证高效的且尽可能完全的排气后处理。

为了使部件可以快速地达到其最低运行温度，使从内燃机流出的排气通常在冷启动后通过发动机内部的措施(例如富含氧气的混合燃烧、将二次空气吹入催化器前的排气流中)和/或发动机外部的措施(例如使用在排气流中布置在对应的部件之前的、可电加热的元件，在流过时将排气流加热，并且将热量传递至部件)达到对应温度，即可以通过对应部件实现净化的最低运行温度。通常，在低于部件的最低运行温度时不进行排气后处理。

从公开文献DE 39 18 596 A1已知一种用于内燃机的催化器，在该催化器的上游配有热交换器，其中内燃机的排气可以在热交换器中被加热。排气在低的温度下流过热交换器。热交换器至少部分地具有氧化催化的涂层。

可以参考公开文献DE 198 57 509 A1中的热交换器，该热交换器用于降低流过该热交换器的排气的温度，该排气在热交换器的上游已被催化处理。

从公开文献WO 99/20876 A1已知一种催化器，该催化器具有在该催化器的上游布置的热交换器，其中该热交换器被设计为肋管的形式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的催化器。本发明的另一目的在于，给出一种用于运行催化器的方法。

这些目的通过根据本发明用于内燃机的催化器并且通过根据本发明的用于运行催化器的方法来实现。

本发明涉及一种用于内燃机的催化器，该催化器具有壳体和设计在该壳体中的催化元件。该壳体被设计为能够被该内燃机的排气流过。根据本发明，该催化元件被设计为能够被环流并且能够被流过，其中该催化元件被设计为在朝向排气形成的面上具有多个肋部/翅片。换句话说，用于排气净化的催化元件既具有外部的流过、也具有外部的环流和内部的流过。可以看出在两侧流过催化元件的优点在于：除了排气之外，另外的流体也可以施加于催化元件，由此可以提升催化元件的催化功能。

以热的流体在内部流过催化元件提高了催化元件的催化效果，并且，如果催化元件具有催化层，尤其该催化元件的朝向排气形成的催化层，该催化层被施加在该催化元件的作用面上。同样存在以下可能性：因为催化元件被实施为能够被环流并且能够被流过，排气被引导经过催化元件并且流体(该流体被提供用于加热或使变热和冷却)围绕催化元件环流。流过催化元件或围绕催化元件环流可以根据所存在的用于催化器的结构空间和/或最大的排气流来选择。因此，根据本发明的催化器的优点可以从此看出，该催化器可以被设计为用于冷却以及用于加热或使变热。加热一般用于排气，与此相反，冷却用于保护催化效果，并且如果施加有催化层，则用于保护催化层。借助于多个肋部可以以简单的方式显著增大催化器的作用面，由此显著改进催化元件的冷却功能或加热功能以及因此其催化效果。