[发明专利]具有加热元件和雕刻的基材的排气部件组件

说明书

一种设备包括壳体和至少一个基材，该至少一个基材被封围在壳体内并且沿着轴线延伸。基材包括至少一个内部敞开区域，该内部敞开区域具有预先确定的尺寸，并且在基材内的预先确定的位置处。至少一个加热器构造为通过将热量引导到至少一个内部敞开区域中来加热至少一个基材。

背景技术

车辆排气系统常常利用催化净化基材将NOx、CO和烃类转化为N₂、CO₂和H₂O。然而，当基材的催化材料处于最低温度时，这些基材是最有效的。当发动机是冷的并且由发动机产生的排气气体的温度不足以将催化基材加热到足以使基材变为活性的温度时，在车辆的初始冷启动时存在效率问题。

为了解决冷启动问题，已经针对基材提出了不同的材料和/或涂层。此外，已经提出了预加热基材。然而，已知的构造不完全令人满意和/或不是完全成本有效的。例如，热量通常在基材材料内分布不佳，这导致对催化构件的加热不均匀或不足够的整体温度仍不够高。即使已花费时间和精力进行预加热过程，其后提供的性能水平仍是降低的。

发明内容

在一个示例性实施例中，一种设备包括壳体和至少一个基材，该至少一个基材被封围在壳体内并且沿着轴线延伸。基材包括至少一个内部敞开区域，该内部敞开区域具有预先确定的尺寸，并且在基材内的预先确定的位置处。至少一个加热器构造为通过将热量引导到至少一个内部敞开区域中来加热至少一个基材。

在根据前述实施例的另一实施例中，至少一个加热器包括位于壳体外部的加热元件。

在根据前述实施例中的任一个的另一实施例中，壳体包括与加热元件连通的开口，使得空气被加热元件在外部加热并且随后被引导通过该开口并进入内部敞开区域。

在根据前述实施例中的任一个的另一实施例中，该至少一个加热器包括位于至少一个内部敞开区域处内的加热元件。

在根据前述实施例中的任一个的另一实施例中，该至少一个基材包括至少第一和第二基材，该第一和第二基材具有彼此直接邻抵接合的端面，并且其中该第一和第二基材中的每一个包括至少一个内部敞开区域。

在根据前述实施例中的任一个的另一实施例中，隔热垫同时包围第一基材和第二基材。

在根据前述实施例中的任一个的另一实施例中，基材具有围绕轴线的最外部的外围表面，并且其中至少一个内部敞开区域从该最外部的外围表面向内朝向该轴线延伸。

在根据前述实施例中的任一个的另一实施例中，至少一个内部敞开区域从最外部的外围表面向内延伸以与该轴线相交并延伸超过该轴线。

在根据前述实施例中的任一个的另一实施例中，至少一个内部敞开区域从最外部的外围表面向内朝向轴线延伸并且分成多个敞开分支部。

在根据前述实施例中的任一个的另一实施例中，至少一个内部敞开区域包括多个内部敞开区域，其中，每个内部敞开区域彼此离散并且从最外部的外围表面向内朝向轴线延伸。

在根据前述实施例中的任一个的另一实施例中，至少一个内部敞开区域包括多个内部敞开区域，其中，每个内部敞开区域从最外部的外围表面向内延伸，以与轴线相交并延伸超过该轴线。

在根据前述实施例中的任一个的另一实施例中，至少一个内部敞开区域包括线性路径部分，该线性路径部分从最外部的外围表面向内延伸并且过渡到围绕轴线延伸的扩张的开口中心区域部分中。

在根据前述实施例中的任一个的另一实施例中，至少一个内部敞开区域包括多个内部敞开区域，并且其中一个内部敞开区域从基材的一侧上的最外部的外围表面向内延伸，而另一个内部敞开区域从基材的相对侧从最外部的外围表面向内延伸，或其中至少一个内部敞开区域包括多个离散的内部敞开区域，该多个离散的内部敞开区域绕着轴线在周向上彼此间隔开。

在根据前述实施例中的任一个的另一实施例中，控制系统构造为在发动机启动之前激活至少一个加热器以加热基材。