DE19857509A1 - Abgaskatalysator mit Temperaturregelung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft den Bereich der Behandlung von Abgasen und Verbrennungsrückständen, die insbesondere durch Kraftfahrzeugmotoren erzeugt werden.

Diese Erfindung betrifft im einzelnen Abgaskatalysa­ toren, die ein Gehäuse umfassen, dessen Einlaßende an den Auslaß eines Sammlers für die Abgase und Verbren­ nungsrückstände eines Motors angeschlossen ist und das Katalysatormittel, die wenigstens bestimmte Abga­ se und Verbrennungsrückstände (die besonders schäd­ lichen) verändern können, sowie Auffangmittel ent­ hält, die insbesondere bestimmte Schadstoffmoleküle zurückhalten und katalytisch in unschädliche Moleküle umwandeln können, wenn die Umgebung zu einer Redukti­ onsumgebung wird (beispielsweise wenn das Luft- Kraftstoff-Verhältnis ideal oder optimal ausfällt).

Bei diesen umweltschädlichen Abgasen und Verbren­ nungsrückständen handelt es sich insbesondere um Stickstoffmonoxid und Kohlenwasserstoffe, die im Ver­ brennungsraum des Motors nicht verbrannt werden konn­ ten.

Bei den bekannten Abgaskatalysatoren benötigen die Katalysatormittel hohe Temperaturen für einen lei­ stungsfähigen Betrieb. Die Temperatur der Abgase und Verbrennungsrückstände ist dafür durchaus geeignet. Die Auffangmittel, die gleich hinter den Katalysator­ mitteln angeordnet sind, halten den hohen Temperatu­ ren der Abgase und Rückstände jedoch nicht gut stand, vor allem im "Vollastbetrieb", wie beispielsweise bei Autobahnfahrten. Daraus folgt, daß die Leistung der Auffangmittel nicht optimal ausfällt, sobald die Tem­ peraturen zu hoch werden, wobei sie dazu neigt, im Laufe der Zeit aufgrund der Schädigung der Stoffe, aus denen sie bestehen, schnell nachzulassen.

Darüber hinaus haben die Auffangmittel eine optimale Leistung in einem relativ schmalen Temperaturbereich, der nur selten die Temperatur der Abgase und Verbren­ nungsrückstände einschließt.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ei­ nen Abgaskatalysator vorzuschlagen, bei dem die vor­ genannten Nachteile insgesamt oder teilweise besei­ tigt werden.

Dazu schlägt die Erfindung einen Abgaskatalysator der eingangs genannten Art vor, bei dem das Gehäuse in einem Mittelteil, hinter den Katalysatormitteln und vor den Auffangmitteln, Kühlmittel enthält, die dazu bestimmt sind, die Temperatur der Abgase und Rück­ stände vor den Auffangmitteln unterhalb eines vorbe­ stimmten Schwellenwerts abzusenken.

Dadurch kann die Temperatur der Abgase und Rückstän­ de, die zu den Auffangmitteln gelangen, keine Beschä­ digung der Stoffe mehr verursachen, aus denen diese Mittel bestehen.

Die Kühlmittel sind vorzugsweise in Form eines Wärme­ tauschers ausgeführt, und zwar vorzugsweise in Form eines Kühlradiators mit Wärmeträgerumlauf.

Ein solcher Kühlradiator kann zu einem Kreislauf ge­ hören, der dazu bestimmt ist, nur die Temperatur der Abgase und Rückstände zu regeln. Es ist jedoch beson­ ders vorteilhaft, den Kühlradiator an einen Kreislauf für die Wärmeträgerzuleitung zu einem Heizradiator einer Heizungs- und/oder Klimaanlage anzuschließen, die im Fahrzeug eingebaut ist. Dadurch kann über den Wärmeträger Wärme im Bereich des Kühlradiators des Abgaskatalysators rückgeführt werden, vor allem um die Heizung um Fahrgastraum zu verbessern, beispiels­ weise während der Zeit unmittelbar nach dem Starten des Motors.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung enthält das Gehäuse hinter den Katalysatormitteln Mittel, die nach dem Befehl eines Steuermoduls den Zugang wenig­ stens zu einem Teil des Mittelbereichs kontrollieren können, in dem der Wärmetauscher aufgenommen ist, wo­ bei der Befehl in Abhängigkeit von einem Test be­ stimmt ist, der sich auf einen Parameter bezieht, der aus der Temperatur der Abgase und Verbrennungsrück­ stände vor dem Mittelbereich und dem Zeitraum zwi­ schen dem Beginn des Tests und einem vorbestimmten Bezugszeitpunkt, wie beispielsweise dem Starten des Motors, ausgewählt wird.

Dadurch ist es möglich, die Temperatur der Abgase und Verbrennungsrückstände, die zu den Auffangmitteln ge­ langen, in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Motors genau zu kontrollieren und dementsprechend diese Temperatur in einem Wertebereich zu halten, der mit dem optimalen Betriebsbereich der Auffangmittel weitestgehend identisch ist.

Derartige Zugangskontrollmittel können in Form eines Verschlußmittels ausgeführt sein, das wenigstens ei­ nen Teil des Wärmetauschers verschließen kann. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Ventil oder um ei­ ne Drosselklappe handeln.

Dieses Verschlußmittel kann so angeordnet sein, daß es den Verschluß des gesamten Wärmetauschers ermög­ licht.

In einer bevorzugten Ausführungsart weist der Wärme­ tauscher einen Querschnitt auf, dessen Fläche kleiner als die Fläche des Innenquerschnitts des Gehäuses ge­ wählt wird, so daß ein Durchlaß mit einem Querschnitt gleich der Differenz zwischen den Querschnitten des Wärmetauschers und des Gehäuses die direkte Verbin­ dung zwischen den Bereichen ermöglicht, die beider­ seits des Mittelbereichs des Gehäuses angeordnet sind.

Wenn sich dies als notwendig erweist, kann daher ein Teil der veränderten Abgase und Rückstände ohne Küh­ lung direkt zu den Auffangmitteln gelangen.

In dieser Ausführungsart ist das Verschlußmittel vor­ zugsweise so angeordnet, daß nur der Zugang zum Durchlaß unter der Kontrolle der Steuerungsmittel ge­ regelt wird, wobei der besagte Durchlaß vorzugsweise auch im Wärmetauscher, beispielsweise in seinem Mit­ telbereich, ausgebildet ist.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung umfaßt das Gehäuse zwischen den Katalysatormitteln und den Kühl­ mitteln einen Leerbereich, der dazu bestimmt ist, die Verteilung der veränderten Abgase und Rückstände zu ermöglichen. Außerdem kann ein anderer Bereich dieser Art zwischen den Auffangmitteln und den Kühlmitteln vorgesehen sein. Dadurch können die veränderten und/oder gekühlten Abgase und Rückstände gut verteilt werden, so daß sich die Homogenität der Temperatur besser kontrollieren läßt.

Die Erfindung kommt insbesondere einerseits bei Kata­ lysatormitteln und Auffangmitteln zur Anwendung, die Substanzen enthalten, welche die Abgase und Ver­ brennungsrückstände oxidieren können, wenn ihre je­ weiligen Zusammensetzungen nicht gleich ausgewählten Werten sind, beispielsweise wenn das Luft-Kraftstoff- Verhältnis nicht optimal ausfällt, und andererseits wenigstens bei Auffangmitteln, die Substanzen enthal­ ten, welche die oxidierten Abgase und Rückstände re­ duzieren und sie anschließend in unschädliche Emis­ sionen umwandeln können, wenn ihre jeweiligen Zusammensetzungen gleich den besagten ausgewählten Werten sind, beispielsweise wenn das Luft-Kraftstoff- Verhältnis optimal ausfällt.

In der nachstehenden, als Beispiel angeführten Be­ schreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. Darin zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine schematische Längsschnittansicht eines Teils eines erfindungsgemäßen Abgaskatalysators in einer ersten Ausführungsart;

Fig. 2 eine schematische Längsschnittansicht eines Teils eines erfindungsgemäßen Abgaskatalysators in einer zweiten Ausführungsart;

Fig. 3 eine Darstellung des Abgaskatalysators von Fig. 2 in einer Querschnittansicht entlang der Achse III-III.

Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen, um eine er­ ste Ausführungsart eines erfindungsgemäßen Abgaskata­ lysators 1 zu beschreiben. Im folgenden wird davon ausgegangen, daß der Abgaskatalysator 1 ein Einlaß­ ende 2 umfaßt, das an einen Diesel- oder Benzinmotor eines Kraftfahrzeugs angeschlossen ist.

Ein solcher Abgaskatalysator 1 hat die Aufgabe, die Schadstoffemissionen (Abgase und Partikelrückstände) zu verringern, die durch den Motor M abgegeben wer­ den. Er umfaßt einen im folgenden als Gehäuse 3 be­ zeichneten Bereich mit einem Querschnitt, der größer als der Querschnitt seiner anderen Bereiche, insbe­ sondere als der Querschnitt seiner Enden ist.

Dieses Gehäuse enthält in einem vorderen Teil 4 Kata­ lysatormittel und in einem hinteren Teil 5 Auffang­ mittel. Die vorderen und hinteren Bereiche erstrecken sich, bezogen auf die Strömungsrichtung der Abgase und Verbrennungsrückstände, vom Motor des Fahrzeugs nach außen.

In dem veranschaulichten Beispiel umfassen die Kata­ lysatormittel vor allem Substanzen, die dazu bestimmt sind, wenigstens einen Teil der vom Motor M kommenden Abgase und Verbrennungsrückstände zu oxidieren, und zwar vor allem die Restkohlenwasserstoffe und das Kohlenmonoxid, sowie die löslichen Teile der Rück­ standspartikel. Diese Oxidation findet statt, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht optimal ist.

Diese Substanzen, wie beispielsweise Platin, sind wirksam, wenn die Temperatur der Abgase und Verbren­ nungsrückstände, die sie behandeln (oder verändern) sollen, hoch ausfällt.

In diesem Beispiel haben die Auffangmittel die Auf­ gabe, die Stickoxide NO_x zu speichern (x ∈ [1;n], mit n ≧ 2), wie beispielsweise Stickstoffmonoxid NO oder Stickstoffdioxid NO₂, wenn das Luft-Kraftstoff- Verhältnis oder das Mischungsverhältnis Luft/Kraft­ stoff nicht optimal ausfällt, und die aufgefangenen Oxide zu reduzieren und sie anschließend in unschäd­ liche Emissionen umzuwandeln, wenn das Luft- Kraftstoff-Verhältnis optimal ist. Die Auffangmittel können natürlich auch Oxidationsmittel enthalten.

Dieser Oxidations- und Reduktionsmechanismus ist dem Fachmann hinreichend bekannt.

Dieser Mechanismus weist jedoch, wie eingangs darge­ legt, den Nachteil auf, daß Oxidationsmittel benutzt werden, die hohe Temperaturen erfordern, typischer­ weise über 300°C, um eine gute Oxidationsleistung zu erzielen, während die Substanzen, die dazu bestimmt sind, die oxidierten Abgase und Verbrennungsrückstän­ de aufzufangen, wie etwa Zeolith, derart hohen Tem­ peraturen nicht standhalten, wobei sie zudem nur in einem relativ schmalen Temperaturbereich (oder Tempe­ raturintervall), typischerweise zwischen etwa 200°C und 400°C, eine gute Betriebsleistung erreichen.

Um die Temperatur der durch die Oxidationsmittel der Katalysatormittel 6 oxidierten (oder veränderten) Ab­ gase und Rückstände senken zu können, umfaßt der er­ findungsgemäße Abgaskatalysator in einem Mittelteil 8 zwischen dem vorderen Teil 4 und dem hinteren Teil 5, das heißt hinter den Katalysatormitteln 6 und vor den Auffangmitteln 7, einen Wärmetauscher 9.

Dieser Wärmetauscher ist vorzugsweise in Form eines Kühlradiators ausgeführt, in dem ein Wärmeträgermedi­ um umläuft.

Ein solcher Kühlradiator 9 mit Wärmeträgerumlauf kann zu einem eigenständigen geschlossenen Kreislauf gehö­ ren. Wie in Fig. 1 veranschaulicht, wird der Kühlra­ diator 9 jedoch vorzugsweise durch den Kreislauf c für die Wärmeträgerzuleitung zum Heizradiator R der Heizungs- und/oder Klimaanlage 10 des Fahrzeugs ge­ speist, in dem der Motor M eingebaut ist. Dazu genügt es, daß der Kreislauf C, der den Heizradiator R speist, mit einer Abzweigung 12 versehen ist, die an den Einlaßstutzen 11 des Kühlradiators 9 angeschlos­ sen werden kann, der im Gehäuse 3 des Abgaskatalysa­ tors 1 enthalten ist, sowie mit einem Sammler 13, der durch ein Ende an den Auslaßstutzen 14 dieses Heizra­ diators 9 und durch ein anderes Ende an den Kreislauf c angeschlossen ist.

Das Wärmeträgermedium, das im Heizradiator R der An­ lage 10 zirkuliert, tauscht daher Wärme mit der Luft aus, die es für diese Anlage erwärmen soll. Am Auslaß des Heizradiators R besitzt es daher eine Temperatur, die niedriger als seine Temperatur am Einlaß dieses Heizradiators ausfällt. Ein Teil dieses abgekühlten Wärmeträgermediums verbleibt im Hauptkreislauf c, während ein anderer Teil durch die Abzweigung 12 strömt, um den Einlaßstutzen 11 des Kühlradiators 9 zu speisen. Dort wird das "abgezweigte" Wärmeträger­ medium durch die Abgase und Verbrennungsrückstände erwärmt, die zuvor, zumindest teilweise, durch die Katalysatormittel 6 oxidiert wurden. Das so erwärmte abgezweigte Wärmeträgermedium verläßt den Kühlradia­ tor 9 durch seinen Auslaßstutzen 14, strömt durch den Hilfskreislauf 13 und kehrt zum Hauptkreislauf C zu­ rück, wo es, durch Vermischung, dazu beiträgt, die Durchschnittstemperatur des restlichen Wärmeträgerme­ diums zu erhöhen. Daraus folgt, daß das Wärmeträger­ medium, das in den Heizradiator R einströmt, mehr Wärme mit dem Luftstrom austauschen kann, den die An­ lage 10 behandeln soll. Dadurch wird die Leistung des Heizradiators R verbessert, so daß die Lufttemperatur­ verhältnisse im Fahrgastraum des Fahrzeugs schneller geregelt werden können.

Obwohl dies in Fig. 1 nicht dargestellt ist, kann die Kühlung der Abgase und Rückstände im Innern des Gehäuses 3 des Abgaskatalysators 1 anhand eines Steu­ ermoduls kontrolliert werden, so daß das im Haupt­ kreislauf c zirkulierende Wärmeträgermedium nur dann zum Kühlradiator 9 geleitet werden kann, wenn die Temperatur der Abgase und Verbrennungsrückstände ei­ nen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Ein solches Steuermodul kann unter diesen Bedingungen an einen Temperaturfühler angeschlossen sein, der bei­ spielsweise im vorderen Bereich des Gehäuses angeord­ net ist.

Der im Gehäuse 9 des Abgaskatalysators 1 enthaltene Kühlradiator 9 kann je nach den in Betracht gezogenen Erfordernissen und Anwendungen in unterschiedlichen Formen ausgeführt sein. So weist der Kühlradiator 9 in dem veranschaulichten Beispiel einen Querschnitt auf, der in etwa gleich dem Innenquerschnitt des Ge­ häuses 3 ist. Er nimmt in etwa den ganzen Mittelbe­ reich 8 ein und ist in Form eines Rohrbündels mit zu­ einander beabstandeten Rohren 15 ausgeführt, um den Durchgang der von den Oxidationsmitteln 6 kommenden Abgase und Verbrennungsrückstände zu ermöglichen. Diese Abgase und Verbrennungsrückstände tauschen Wär­ me mit dem Wärmeträgermedium aus, das im Kühlradiator 9 umläuft, indem sie die Rohre 15 umströmen.

Um die Homogenität der Kühlung der Abgase und Ver­ brennungsrückstände zu verbessern, kann vorteilhaf­ terweise zwischen den Oxidationsmitteln 6 und dem Kühlradiator 9, das heißt vor dem Mittelbereich 8, ein Leerbereich 16 vorgesehen sein, der zur Vertei­ lung dieser Abgase und Rückstände dient.

Um sowohl die Homogenität der Temperatur der gekühl­ ten Abgase und Rückstände als auch die Verteilung der oxidierten Abgase und Rückstände zu verbessern, kann vorteilhafterweise ein anderer Leerbereich 17 hinter dem Mittelbereich vorgesehen sein, und zwar genauer gesagt zwischen dem Kühlradiator 9 und den Auffang­ mitteln 7.

Anstelle von zwei Leerbereichen kann natürlich auch nur ein einziger Leerbereich vorgesehen sein.

Der Anschluß eines solchen Abgaskatalysators an den Zuleitungskreislauf C einer Heizungs- und/oder Klima­ anlage kann an den Ein- und Auslaßstutzen des in das Gehäuse integrierten Kühlradiators anhand von geeig­ neten Anschlußmitteln erfolgen.

Es wird nun auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen, um eine zweite Ausführungsart eines erfindungsgemäßen Abgaskatalysators zu beschreiben.

Diese zweite Ausführungsart ist, hauptsächlich bis auf den Kühlradiator, weitgehend mit der ersten Aus­ führungsart identisch. Infolgedessen werden alle Tei­ le, die in etwa mit den in Fig. 1 veranschaulichten Elementen identisch sind, jeweils durch die gleichen Bezugsnummern wie in dieser Fig. 1 bezeichnet.

Hier sind zusätzlich zu dem Heizradiator 9 Mittel für die Zugangskontrolle 18 zu wenigstens einem Teil des Mittelbereichs 8 vorgesehen, in dem der Kühlradiator 9 aufgenommen ist.

Diese Zugangskontrollmittel 18 sind vorzugsweise am Einlaß des Mittelbereichs 8 vorgesehen, um die Rege­ lung der Menge der Abgase und Verbrennungsrückstände zu ermöglichen, die durch den Kühlradiator 9 gekühlt werden soll. Dieses Zugangskontrollmittel 18 kann ei­ nen Querschnitt aufweisen, der in etwa gleich dem In­ nenquerschnitt des Gehäuses 3 im Mittelbereich 8 ist, um den Zugang zum Mittelbereich 8 vollständig zu ver­ schließen, oder er kann einen Querschnitt aufweisen, der kleiner als der Querschnitt des Gehäuses 3 ist, um nur den Zugang zu einem Teil dieses Mittelbereichs 8 zu regeln.

Diese Zugangskontrollmittel 18 können in Form eines Ventils oder einer Klappe, beispielsweise als Dros­ selklappe, ausgeführt sein.

Bei dem in den Fig. 2 und 3 veranschaulichten Bei­ spiel hat das Zugangskontrollmittel 18, das im fol­ genden als Klappe 18 bezeichnet wird, die Funktion, den Zugang zu einem Durchlaß 19 zu regeln, der die direkte Verbindung zwischen dem vorderen 4 und hinte­ ren Bereich 5 ermöglicht, und zwar genauer gesagt zwischen dem ersten Leerbereich 16 und dem zweiten Leerbereich 17, die hinter den Katalysatormitteln 6 bzw. vor den Auffangmitteln 7 angeordnet sind. Dem­ entsprechend weist die Klappe 18 in der veranschau­ lichten Ausführungsart einen Querschnitt auf, der höchstens gleich dem Querschnitt des Durchlasses 19 ist, der in diesem Beispiel in einem Mittelteil des Kühlradiators 9 gebildet wird (siehe Fig. 3).

Im einzelnen ist das Gehäuse des Abgaskatalysators 3 in dem veranschaulichten Beispiel in etwa kreiszylin­ drisch ausgebildet, während der Kühlradiator 9 in Form eines ebenfalls kreiszylindrischen Kranzes 20 ausgeführt ist, in dem das Wärmeträgermedium umläuft und der durchgehende Kanäle 21 enthält, die den Durchgang der von den Katalysatormitteln 6 kommenden Abgase und Verbrennungsrückstände vom vorderen Be­ reich zum hinteren Bereich ermöglichen.

Die Position der Klappe 18 wird durch ein Steuermodul 22 geregelt. Entsprechend den jeweiligen Anwendungen kann die Klappe zwei, drei oder mehr Positionen ein­ nehmen, um mit mehr oder weniger hoher Präzision die Abgas- und Rückstandsmenge zu kontrollieren, die durch den Kühlradiator 9 gekühlt werden soll, was im einzelnen beim Durchgang durch diesen Kühlradiator über die Kanäle 21 erfolgt.

Die Regelung der Position der Klappe 18 durch das Steuermodul 22 erfolgt bei einem Test, der sich auf einen Parameter bezieht, der insbesondere aus der Temperatur der Abgase und Verbrennungsrückstände vor dem Mittelbereich 8, beispielsweise am Einlaßende 2 des Abgaskatalysators, und dem Zeitraum ausgewählt wird, der zwischen dem Beginn des Tests und einem vorbestimmten Bezugszeitpunkt liegt, beispielsweise dem Starten des Fahrzeugmotors.

Bei dem in Fig. 2 veranschaulichten Beispiel erfolgt die Regelung in Abhängigkeit von der Temperatur der Abgase und Verbrennungsrückstände, die durch einen Temperaturfühler 23 geliefert wird, der im Einlaßende 2 des Abgaskatalysators enthalten ist.

Es können natürlich auch andere Parameter in Betracht gezogen werden. Außerdem kann der vorbestimmte Be­ zugszeitpunkt beispielsweise einem besonderen Zeit­ punkt im Arbeitsspiel des Fahrzeugmotors entsprechen.

Dank der Regelung der Klappe 18 kann das Steuermodul 22 die Temperatur der Abgase und Verbrennungsrück­ stände in einem Temperaturbereich halten, der in etwa dem optimalen Betriebsbereich der Auffangmittel 7 entspricht. Im Falle einer Temperatur unterhalb eines vorbestimmten ersten Schwellenwerts braucht nur die Klappe geöffnet zu werden, so daß die Luft nicht ge­ kühlt wird, während im Falle einer Temperatur ober­ halb eines vorbestimmten zweiten Schwellenwerts, der gegebenenfalls gleich dem ersten Schwellenwert sein kann, die Klappe nur geschlossen zu werden braucht, so daß die Luft vollständig oder größtenteils gekühlt wird. Außerdem kann im Falle der Überschreitung eines dritten Temperaturschwellenwertes, der höher als die beiden vorangehenden Schwellenwerte ist, eine Be­ triebsart in Betracht gezogen werden, bei der die Klappe wenigstens teilweise geöffnet wird, so daß die Temperatur des im Kühlradiator umlaufenden Wärmeträ­ germediums einen Wert nicht überschreitet, dessen Überschreitung eine Störung der Funktionsweise der Heizungs- und/oder Klimaanlage zur Folge hätte. Es können natürlich zahlreiche Zwischenbetriebsarten in Betracht gezogen werden, um die Temperatur der Abgase und Verbrennungsrückstände präzise zu regeln.

Der Durchlaß 19 kann natürlich auch an einer anderen Stelle des Mittelbereichs 8 des Gehäuses 3 ausgebil­ det sein. So können der Kühlradiator 9 und der Durch­ laß 19 aufeinander abgestimmte Querschnitte aufwei­ sen, deren Summe in etwa gleich dem Querschnitt des Gehäuses 3 in Höhe seines Mittelteils 8 ist.

Als Variante können mehrere Durchlässe 19 vorgesehen sein, die jeweils durch eine Klappe 18 (oder ein Kon­ trollzugangsmittel) gesteuert werden.

Der erfindungsgemäße Abgaskatalysator weist demzufol­ ge entsprechend seiner besonderen Ausführungsart die folgenden Vorteile auf, die gemäß den jeweiligen Op­ tionen kombiniert oder einzelnen zum Tragen kommen können:

• - Halten der Temperatur der Abgase und Verbrennungs­ rückstände unterhalb eines Schwellenwerts, um die Zerstörung der Auffangmittel zu verhindern;
• - Halten der Temperatur der Abgase und Verbrennungs­ rückstände in einem vorbestimmten Temperaturbereich, der dem optimalen Betriebsbereich der Auffangmittel entspricht;
• - Verbesserung der Heizung im Fahrgastraum des Fahr­ zeugs, und zwar insbesondere der Konvergenzgeschwin­ digkeit der Lufttemperaturparameter, dank der Erwär­ mung des Wärmeträgermediums, das dem Heizradiator der Heizungs- und/oder Klimaanlage zugeleitet wird;
• - Erzeugung eines Gegendrucks am Auspuff, wodurch die Temperaturanstiegsphase des Motors beschleunigt wer­ den kann, wenn das Zugangskontrollmittel den Verbin­ dungsdurchlaß verschließt.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend nur als Beispiel beschriebenen Ausführungsarten beschränkt, sondern sie erstreckt sich auch auf andere Varianten, die der Fachmann im Rahmen der nachfolgenden Patent­ ansprüche entwickeln kann.

So können zahlreiche Wärmetauscher formen verwendet werden, die sich von den vorstehend beschriebenen Formen unterscheiden. Dabei kann der Wärmetauscher insbesondere seinen eigenen Kreislauf für die Wärme­ trägerzufuhr umfassen.

Darüber hinaus wurde in den vorstehenden Darlegungen eine Betriebsart zur Regelung der Position der Klappe durch das Steuermodul beschrieben, die bei einem Test in bezug auf einen Parameter erfolgt; diese Regelung kann sich jedoch auf mehrere Parameter beziehen, die mit den vorgenannten Parametern identisch oder davon verschieden sein können.

Claims (14)

1. Abgaskatalysator (1), der ein Gehäuse (3) umfaßt, dessen Einlaßende (2) an den Auslaß eines Sammlers für die Abgase und Verbrennungsrückstände eines Mo­ tors (M), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, an­ geschlossen ist und das Katalysatormittel (6), die wenigstens einen Teil der Abgase und Verbrennungs­ rückstände verändern können, und Auffangmittel (7) enthält, die wenigstens einen Teil der veränderten Abgase und Rückstände zurückhalten können, da­ durch gekennzeichnet, daß das Ge­ häuse (3) in einem Mittelteil (8), hinter den besag­ ten Katalysatormitteln (6) und vor den besagten Auf­ fangmitteln (7), Kühlmittel (9) enthält, die dazu bestimmt sind, die Temperatur der Abgase und Rück­ stände vor den besagten Auffangmitteln (7) unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts abzusenken.

2. Abgaskatalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittel einen Wärmetauscher (9) umfassen.

3. Abgaskatalysator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (9) ein Kühlradiator mit Wärmeträgerumlauf ist.

4. Abgaskatalysator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Kühlra­ diator (9) an einen Kreislauf für die Zuleitung eines Wärmeträgermediums (C) zu einem Heizradiator (R) ei­ ner Heizungs- und/oder Klimaanlage (10) angeschlossen ist.

5. Abgaskatalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) hinter den Katalysatormitteln (6) Mittel (18) enthält, die nach dem Befehl eines Steuermoduls (22) den Zugang wenigstens zu einem Teil des Mittel­ bereichs (8) kontrollieren können, wobei der Befehl in Abhängigkeit von einem Test bestimmt ist, der sich auf einen Parameter bezieht, der aus der Temperatur der Abgase und Verbrennungsrückstände vor dem Mittel­ bereich und dem Zeitraum zwischen dem Beginn des Tests und einem vorbestimmten Bezugszeitpunkt ausge­ wählt wird.

6. Abgaskatalysator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugangskontroll­ mittel (18) ein Mittel umfassen, das wenigstens einen Teil des Wärmetauschers (9) verschließen kann.

7. Abgaskatalysator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußmittel (18) so angeordnet ist, daß der gesamte Wärmetauscher (9) verschlossen werden kann.

8. Abgaskatalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (9) einen Querschnitt mit einer Fläche aufweist, die kleiner als die Fläche des Innenquer­ schnitts des Gehäuses (3) ist, so daß ein Durchlaß (19) mit einem Querschnitt gleich der Differenz zwi­ schen den Querschnitten des Wärmetauschers (9) und des Gehäuses (3) die direkte Verbindung zwischen den Bereichen (4, 5) ermöglicht, die beiderseits des Mit­ telbereichs (8) im Gehäuse (3) angeordnet sind.

9. Abgaskatalysator nach Anspruch 8 in Kombination mit einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verschlußmittel (18) so angeordnet ist, daß es den Zugang zu dem be­ sagten Durchlaß (19) unter der Kontrolle der besagten Steuermittel (22) regeln kann.

10. Abgaskatalysator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Durch­ laß (19) in dem besagten Wärmetauscher (9) ausgebil­ det ist.

11. Abgaskatalysator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Durch­ laß (18) in einem Mittelbereich (8) des besagten Wär­ metauschers (9) ausgebildet ist.

12. Abgaskatalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) zwischen den besagten Katalysatormit­ teln (6) und den besagten Kühlmitteln (9) einen Leer­ bereich (16) umfaßt, der dazu bestimmt ist, die Ver­ teilung der veränderten Abgase und Rückstände zu ermöglichen.

13. Abgaskatalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) zwischen den besagten Auffangmitteln (7) und den besagten Kühlmitteln (9) einen Leerbe­ reich (17) umfaßt, der dazu bestimmt ist, die Vertei­ lung der veränderten und gekühlten Abgase und Rück­ stände zu ermöglichen.

14. Abgaskatalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Katalysatormittel (6) und die besagten Auffangmittel (7) Substanzen umfassen, die die besag­ ten Abgase und Verbrennungsrückstände oxidieren kön­ nen, wenn ihre jeweiligen Zusammensetzungen nicht gleich ausgewählten Werten sind, und daß wenigstens die Auffangmittel (7) Substanzen umfassen, die die besagten oxidierten Abgase und Rückstände reduzieren und sie anschließend in unschädliche Emissionen um­ wandeln können, wenn ihre jeweiligen Zusammensetzun­ gen in etwa gleich den besagten ausgewählten Werten sind.