DE102011078758A1 - Abgaspassage - Google Patents

Abgaspassage Download PDF

Info

Publication number
DE102011078758A1
DE102011078758A1 DE102011078758A DE102011078758A DE102011078758A1 DE 102011078758 A1 DE102011078758 A1 DE 102011078758A1 DE 102011078758 A DE102011078758 A DE 102011078758A DE 102011078758 A DE102011078758 A DE 102011078758A DE 102011078758 A1 DE102011078758 A1 DE 102011078758A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust
exhaust passage
passage
inwardly projecting
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102011078758A
Other languages
English (en)
Inventor
Sudhakar Navathe
John Roberts
Joel John Beltramo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of DE102011078758A1 publication Critical patent/DE102011078758A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2892Exhaust flow directors or the like, e.g. upstream of catalytic device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1872Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly the assembly using stamp-formed parts or otherwise deformed sheet-metal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/20Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/06Tubes being formed by assembly of stamped or otherwise deformed sheet-metal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/12Tubes being corrugated

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Ein Abgassystem umfaßt eine konische Hülle mit einer Einbuchtung, die die Abgaspassage schraubenförmig durchläuft, um dem Motorabgas, das durch eine durch die konische Hülle definierte innere Passage strömt, zu mischen. Die Einbuchtung kann über einen Preßprozeß in die konische Hülle eingeformt werden

Description

  • Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Abgassystem.
  • Eine Technologie wie etwa selektive katalytische Reduktion (SCR – Selective Catalyst Reduction) kann zur NOx-Reduktion und zum Erreichen von Dieselemissionsanforderungen benutzt werden. Bekannt ist es, wäßrige Harnsäure in einen Abgasstrom zu sprühen, die danach auf der Oberfläche eines SCR-Katalysators mit NOx reagiert, was zur Reduktion von aus dem Motor austretenden NOx-Emissionen führt. Zur verbesserten NOx-Reduktion unter bestimmten Bedingungen wird der in das Dieselabgas gesprühte flüssige Harnstoff in der Regel zerstäubt und gemischt, bevor er das Katalysatorsubstrat erreicht.
  • Es kann beispielsweise ein Zwei-Mischer-System benutzt werden, um ein Mischen zu erhalten, wobei ein erstes Element (z. B. ein Zerstäuber) des Systems den Abgasstrom umleitet und den Harnstoffsprühnebel zur Zerstäubung einfängt und ein zweites Element (z. B. ein Drallmischer) das Mischen des Abgasstroms unterstützt. Beispielsweise kann der Zerstäuber mehrere (z. B. neun) Lamellen enthalten, und der Drallmischer kann ein schraubenförmiges Mischelement enthalten, das auf einen Mittelstab geschweißt ist.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben bei solchen vorherigen Lösungen ein Problem erkannt. Zuerst wird der Zerstäuber in der Regel als ein rundes Element gestanzt und bearbeitet, um in das Abgassystem zu passen, und die zahlreichen Lamellen erhöhen das Gewicht und die Kosten des Zwei-Mischer-Systems. Zweitens erfordert das Mischelement des Drallmischers in der Regel eine separate Herstellung. Weiterhin können herkömmliche Drallmischer intensive Schweißarbeiten erfordern, da der Mittelstab und eine Versteifungsstange an den Auslaß geschweißt werden und die ganze Baugruppe dann an eine konische Hülle geschweißt wird.
  • Dementsprechend können beispielsweise einige der obigen Probleme durch eine Abgaspassage behoben werden, die eine Außenwand mit einer nach innen vorstehenden Einbuchtung umfaßt, die mindestens einmal um die Abgaspassage in einem schraubenförmigen Pfad läuft. Die Außenwand definiert dann eine Innenpassage, die konfiguriert ist, Motorabgas aufzunehmen und das Motorabgas über die nach innen vorstehende Einbuchtung zu lenken. Auf diese Weise können separate Elemente, die herkömmlicherweise zu Mischeinrichtungen verschweißt sind, wie etwa ein Mischelement, ein Mittelstab und eine Versteifungsstange, falls gewünscht, entfallen, wenn die Einbuchtungsstruktur innerhalb der Wand der Passage konfiguriert ist. Die Abgaspassage kann weiterhin einen Zerstäuber in Form eines Scheibenteils enthalten, der in der Abgaspassage vor dem die nach innen vorstehende Einbuchtung umfassenden Abschnitt positioniert ist, die konfiguriert ist, den Abgasstrom umzuleiten und einen Fluidsprühnebel zur Zerstäubung einzufangen. Dieses Scheibenteil eliminiert das insgesamt kreisförmige Design (z. B. mit einem kreisförmigen Umfang) von herkömmlichen Zerstäubern und kann weniger Lamellen als herkömmliche Zerstäuber verwenden, wodurch das Gewicht und die Kosten des Systems reduziert werden. Als solches kann die Abgaspassage eine gute Zerstäubung und Mischung bei niedrigeren Herstellungskosten erzielen.
  • Es versteht sich, dass die obige kurze Darstellung vorgelegt wird, um eine Auswahl von Konzepten in vereinfachter Form vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden. Sie soll keine wichtigen oder essentiellen Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren, dessen Schutzbereich ausschließlich durch die Ansprüche definiert ist, die auf die detaillierte Beschreibung folgen. Weiterhin ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die etwaige, oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung erwähnten Nachteile lösen.
  • Die Figuren zeigen:
  • 1 zeigt ein Abgassystem für Motorabgas.
  • 2 zeigt eine isometrische vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des Abgassystems von 1 und ist ungefähr maßstabsgetreu gezeichnet.
  • 3 zeigt eine Seitenansicht des Abschnitts des Abgassystems von 2, ungefähr maßstabsgetreu gezeichnet.
  • 4 zeigt eine isometrische vergrößerte Ansicht eines weiteren Abschnitts des Abgassystems von 1 und ist ungefähr maßstabsgetreu gezeichnet.
  • 5 zeigt eine Vorderansicht des Abschnitts des Abgassystems von 4, ungefähr maßstabsgetreu gezeichnet.
  • Es werden hierin Ausführungsformen einer Abgaspassage offenbart. Eine derartige Abgaspassage kann zur NOx-Reduktion in einem Abgasstrom benutzt werden, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben. Verschiedene der Figuren sind ungefähr maßstabsgetreu gezeichnet, einschließlich 25.
  • 1 zeigt ein Abgassystem 100 zum Transportieren von vom Verbrennungsmotor 110 erzeugten Abgasen. Als ein nichtbeschränkendes Beispiel beinhaltet der Motor 110 einen Dieselmotor, der durch Verbrennen einer Mischung aus Luft und Dieselkraftstoff eine mechanische Motorleistung erzeugt. Alternativ kann der Motor 110 andere Arten von Motoren wie etwa unter anderem Benzin verbrennende Motoren beinhalten.
  • Das Abgassystem 100 kann enthalten: einen Abgaskrümmer 120 zum Empfangen von von einem oder mehreren Zylindern des Motors 110 erzeugten Abgasen, ein Mischgebiet 130, das hinter dem Abgaskrümmer 120 angeordnet ist, um ein flüssiges Reduktionsmittel zu empfangen, einen SCR-Katalysator (SCR – selective catalytic reductant – selektives katalytisches Reduktionsmittel) 140, der hinter dem Mischgebiet 130 angeordnet ist, und eine hinter dem Katalysator 140 angeordnete Geräuschunterdrückungseinrichtung 150. Außerdem kann das Abgassystem 100 mehrere Abgasrohre oder -passagen zum fluidischen Koppeln der verschiedenen Abgassystemkomponenten enthalten. Beispielsweise kann, wie durch 1 dargestellt, der Abgaskrümmer 120 durch eine oder mehrere Abgaspassagen 162 und 164 fluidisch an das Mischgebiet 130 gekoppelt sein. Der Katalysator 140 kann durch eine Abgaspassage 166 fluidisch an die Geräuschunterdrückungseinrichtung 150 gekoppelt sein. Schließlich kann den Abgasen gestattet werden, von der Geräuschunterdrückungseinrichtung 150 über eine Abgaspassage 168 zur Umgebung zu strömen. Man beachte, dass, wenngleich nicht durch 1 dargestellt, das Abgassystem 100 einen Partikelfilter und/oder einen Dieseloxidationskatalysator enthalten kann, der vor oder hinter dem Katalysator 140 angeordnet ist. Weiterhin ist zu verstehen, dass das Abgassystem 100 zwei oder mehr Katalysatoren enthalten kann.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann das Mischgebiet 130 eine größere Querschnittsfläche oder einen größeren Strömungsbereich als die vorgeschaltete Abgaspassage 164 enthalten. Das Mischgebiet 130 kann einen ersten Abschnitt 132 und einen zweiten Abschnitt 134 enthalten. Der erste Abschnitt 132 des Mischgebiets 130 kann eine Einspritzdüse 136 zum selektiven Einspritzen einer Flüssigkeit in das Abgassystem enthalten. Als ein nichtbeschränkendes Beispiel kann die von der Einspritzdüse 136 eingespritzte Flüssigkeit ein flüssiges Reduktionsmittel 178 wie etwa Ammoniak oder Harnstoff enthalten. Das flüssige Reduktionsmittel 178 kann durch einen Kanal 174 von einem Speichertank 176 über eine Zwischenpumpe 172 an die Einspritzdüse 136 geliefert werden. Der zweite Abschnitt 134 des Mischgebiets 130 kann so konfiguriert sein, dass er eine Änderung bei der Querschnittfläche oder beim Strömungsbereich zwischen dem ersten Abschnitt 132 und dem Katalysator 140 anpaßt. Man beachte, dass der Katalysator 140 einen beliebigen geeigneten Katalysator zum Reduzieren von NOx oder anderen Verbrennungsprodukten enthalten kann, die sich aus der Verbrennung von Kraftstoff durch den Motor 110 ergeben.
  • Man beachte, dass das Abgassystem 100 bezüglich Fahrzeuganwendungen auf der Unterseite der Fahrzeugkarosserie angeordnet sein kann. Außerdem versteht sich, dass die Abgaspassage eine oder mehrere Biegungen oder Kurven enthalten kann, um Bauraumgrenzen zu berücksichtigen. Noch weiter ist zu verstehen, dass das Abgassystem 100 bei einigen Ausführungsformen zusätzliche Komponenten enthalten kann, die nicht in 1 gezeigt sind, und/oder das hierin beschriebene Komponenten entfallen können.
  • Die 2 und 3 zeigen einen Abschnitt der Abgaspassage zum Empfangen von Motorabgas, nämlich den zweiten Abschnitt 134 des Mischgebiets 130. Mindestens ein Abschnitt des zweiten Abschnitts 134 umfaßt eine Außenwand 200 mit einer nach innen vorstehenden Einbuchtung 202. Wie oben beschrieben, kann das den Motor verlassende Abgas zuerst durch einen ersten Abschnitt wie etwa einen ersten Abschnitt 132 hindurchtreten, in dem ein Fluid wie etwa ein flüssiges Reduktionsmittel (z. B. Ammoniak, Harnstoff usw.) in das Abgassystem eingespritzt wird. Als solches unterstützt die nach innen vorstehende Einbuchtung 202 des zweiten Abschnitts 134 dann das weitere Mischen des Motorabgases, bevor das Motorabgas den SCR-Katalysator 140 erreicht. Auf diese Weise kann durch besseres Mischen des Motorabgases die Leistung des SCR-Katalysators 140 weiter gesteigert und somit NOx weiter reduziert werden.
  • Die Außenwand 200 definiert eine Innenpassage 204, die konfiguriert ist, das Motorabgas zu empfangen. Wie oben ausgeführt, ist die nach innen vorstehende Einbuchtung 202 konfiguriert, das Motorabgas umzuleiten, um das Mischen zu fördern. Die nach innen vorstehende Einbuchtung 202 kann in unterschiedlichsterweise konfiguriert sein. Beispielsweise kann die nach innen vorstehende Einbuchtung 202 mindestens einmal um die Abgaspassage herum in einem Pfad 206 laufen. Beispielsweise kann der Pfad 206 gewendelt sein der bezüglich eines Querschnitts 208 des zweiten Abschnitts 134 abgewinkelt ist, wie bei 210 gezeigt. Beispielsweise kann der Pfad 206 ein schraubenförmiger Pfad um den Umfang des Abgaspassagenrohrs herum sein. Bei einigen Ausführungsformen kann weiterhin ein derartiger schraubenförmiger Pfad im Wesentlichen in Form eines Linksgewindes ausgestaltet sein, um das Mischen des Motorabgases in einer stromabwärtigen Richtung zum SCR-Katalysator 140 zu fördern. Es versteht sich, dass die nach innen vorstehende Einbuchtung 202, die die Abgaspassage mindestens einmal durchläuft, bei einigen Ausführungsformen die Abgaspassage mehr als einmal durchlaufen kann. Beispielsweise kann bei einigen Ausführungsformen die nach innen vorstehende Einbuchtung 202 die Abgaspassage mindestens zweimal durchlaufen. Als ein weiteres Beispiel kann die nach innen vorstehende Einbuchtung 202 die Abgaspassage mehrmals durchlaufen (z. B. fünfmal). Zudem kann die nach innen vorstehende Einbuchtung 202 bei einigen Ausführungsformen im Wesentlichen durchgehend sein. Bei einigen Ausführungsformen jedoch kann es sich bei der nach innen vorstehenden Einbuchtung 202 um eine Kombination aus mehreren separaten Einbuchtungen handeln, die zusammen den Pfad (z. B. den schraubenförmigen Pfad) bilden.
  • Die nach innen vorstehende Einbuchtung 202 kann eine Vielzahl an Ausgestaltungen und Strukturen aufweisen. Beispielsweise kann die nach innen vorstehende Einbuchtung 202 eine Mulde sein, die in die Außenwand 200 eingedrückt ist und um den zweiten Abschnitt 134 herum gewickelt ist. Eine derartige Mulde kann beispielsweise einen halbkreisförmigen Querschnitt besitzen, wie bei 212 gezeigt. Es versteht sich jedoch, dass ein halbkreisförmiger Querschnitt nur eine beispielhafte Ausgestaltung von vielen geeigneten Ausgestaltungen für die nach innen vorstehende Einbuchtung 202 ist. Bei einigen Ausführungsformen beispielsweise kann die nach innen vorstehende Einbuchtung 202 eine Ausgestaltung besitzen, die einem anderen Bogen entspricht. Als noch ein weiteres Beispiel kann die nach innen vorstehende Einbuchtung 202 bei einigen Ausführungsformen eine geometrische Ausgestaltung besitzen, so dass der Querschnitt beispielsweise im Wesentlichen umgekehrt trapezförmig ist.
  • Wegen der nach innen vorstehende Einbuchtung 202 kann die Innenpassage 204 so bezeichnet werden, dass sie nach innen vorstehende schraubenartige Gewinde besitzt, wobei die durch die nach innen vorstehende Einbuchtung 202 erzeugten „Gewinde” ankommendes Motorabgas umlenken, indem sie ihm eine Drehbewegung um die Achse der Abgaspassage verleihen, wodurch das Mischen gefördert wird. Beispielsweise kann Motorabgas in den zweiten Abschnitt 134 mit einem ersten Ausmaß an Drehbewegung eintreten, die relativ klein sein oder fehlen kann; beim Auftreffen auf die nach innen vorstehende Einbuchtung 202 kann jedoch dem Strom eine zusätzliche Drehbewegung verliehen werden. Auf diese Weise kann der zweite Abschnitt 134 als eine Drallmischeinrichtung konfiguriert sein. Beispielsweise kann die „Gewindeform” des „Gewindes” eine Vielzahl von Ausgestaltungen besitzen, wie etwa ein Bogen, ein Quadrat, ein Dreieck, ein Trapez usw.
  • Die nach innen vorstehende Einbuchtung 202 kann weiter wie folgt parametrisiert sein. Die Tiefe des Vorsprungs in das Innere der Abgaspassage (z. B. Gewindetiefe 214) kann so gewählt sein, dass sie weniger als etwa 20% des Durchmessers der Abgaspassage beträgt. Auf diese Weise kann der Gegendruck reduziert werden. Außerdem kann die relative Breite des Gewindes zur Tiefe des Gewindes so gewählt sein, dass es sich dabei im Wesentlichen um ein Verhältnis innerhalb etwa 10% von 3:1 handelt. Weiterhin kann die Distanz von der Mulde eines Gewindes zu der nächsten (z. B. Gewindeteilung 216) etwa 40% (+–10%) des Durchmessers der Abgaspassage betragen. Der Durchmesser zwischen dem größten Durchmesser eines Gewindes und dem kleinsten Durchmesser des Gewindes (Teilungsdurchmesser) kann etwa 85% (+–10%) des größten Durchmessers des Gewindes betragen. Noch weiter kann bei einigen Ausführungsformen eine ganzzahlige Anzahl von Gewinden bereitgestellt werden, so dass der Anfangsabschnitt 218 und der Endabschnitt 220 der nach innen vorstehenden Einbuchtung 202 im Wesentlichen an einem gleichen Ort an dem zweiten Abschnitt 134 bezüglich einer Achse des zweiten Abschnitts 134 auftreten.
  • Zusätzlich zu der Ausgestaltung der nach innen vorstehenden Einbuchtung 202, wie bei 212 gezeigt, können zudem abgerundete Übergänge wie bei 222 und 224 gezeigt benutzt werden, damit die Oberfläche der Außenwand 200 glatt in die nach innen vorstehende Einbuchtung 202 übergeht. Weiterhin können der Anfangsabschnitt 218 und der Endabschnitt 220 der nach innen vorstehenden Einbuchtung 202 verjüngt sein, damit die Oberfläche der Außenwand 200 glatt in die nach innen vorstehende Einbuchtung 202 übergeht. Dementsprechend gestatten solche glatten Übergänge, dass auch eine Innenoberfläche der Innenpassage 204 glatt in die nach innen vorstehende Einbuchtung 202 übergeht.
  • Weiterhin kann der zweite Abschnitt 134 in einer stromaufwärtigen Richtung im Wesentlichen nach innen verjüngt sein. Dies kann beinhalten, dass die Außenwände 200 des zweiten Abschnitts 134 nach innen verjüngt sind, so dass die Querschnittsfläche der Passage in der Richtung des Abgasstroms größer wird. Anders ausgedrückt kann der zweite Abschnitt 134 derart verjüngt sein, dass der Durchmesser der Passage in der Richtung des Abgasstroms größer wird. Beispielsweise kann der zweite Abschnitt 134 bei einigen Ausführungsformen eine konische Hülle sein. In einem derartigen Fall besitzt die Außenwand 200 eine gegebene Dicke, um die Hülle zu bilden. Als solches steht die in die Innenwand 200 vorstehende, nach innen vorstehende Einbuchtung 202 in die Hülle vor und lenkt somit Luft der Innenpassage 204 um. Beispielsweise kann die nach innen vorstehende Einbuchtung 202 in die konische Hülle gestanzt sein (z. B. durch Stanzen von Nuten in die konische Hülle). Weiterhin kann die konische Hülle in einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufgebrochen sein (z. B. ein unteres Stück und ein oberes Stück), um den Herstellungs- und Montageprozeß zu erleichtern.
  • Im Gegensatz zu herkömmlichen Drallmischern, die eine Herstellung eines separaten Mischelements erfordern, das dann an einen Mittelstab und eine Versteifungsstange am Auslaß geschweißt wird, wobei die ganze Baugruppe dann an die konische Hülle geschweißt wird, umfaßt der zweite Abschnitt 134 eine konische Hülle mit der nach innen vorstehenden Einbuchtung 202. Auf diese Weise gestattet der zweite Abschnitt 134, wie hierin beschrieben, dass das separate Mischelement von herkömmlichen Drallmischern sowie der Mittelstab, die Versteifungsstange und das assoziierte Schweißen entfallen, falls gewünscht.
  • Zusätzlich zum Mischen des Motorabgases, bevor es den Katalysator erreicht, kann es weiterhin günstig sein, das Abgas vor einem derartigen Mischen zu zerstäuben. Als solches kann das Mischgebiet 130 weiterhin einen Zerstäuber enthalten, der in der Abgaspassage vor der nach innen vorstehenden Einbuchtung 202 und hinter der Einspritzdüse 136 positioniert ist. 4 und 5 zeigen ein Beispiel eines derartigen Zerstäubers 400 mit einem nicht kreisförmigen Umfang. Der Zerstäuber 400 kann Lamellen umfassen, die konfiguriert sind, das Motorabgas umzulenken und einen Fluidsprühnebel, beispielsweise von der Einspritzdüse 136, zur Zerstäubung einzufangen. Bei einer Ausführungsform umfaßt der Zerstäuber 400 genau drei Lamellen, wie in 4 und 5 gezeigt.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann jede der Lamellen im Wesentlichen anders konfiguriert sein. Beispielsweise kann jede der drei Lamellen eine andere Tiefe besitzen. Bei dem gezeigten Beispiel kann eine erste Lamelle 402 der drei Lamellen eine kleinere Tiefe 404 als eine Tiefe 406 einer benachbarten zweiten Lamelle 408 aufweisen. Gleichermaßen kann die zweite Lamelle 408 eine kleinere Tiefe 406 als eine Tiefe 410 der benachbarten dritten Lamelle 412 aufweisen. Als ein weiteres Beispiel kann jede der drei Lamellen optional in einem anderen Winkel positioniert sein. Als noch weiteres Beispiel können die drei Lamellen ungleichförmig beabstandet sein.
  • Wie weiter gezeigt, kann der Zerstäuber 400 eine in Form eines Scheibenteils ausgestaltet sein. Als solches definiert bei Positionierung in der Abgaspassage vor der nach innen vorstehenden Einbuchtung 202 (z. B. vor der die Mulde umfassenden Drallmischeinrichtung) dieses Scheibenteil ein freies Gebiet 414 über dem Zerstäuber und ein freies Gebiet 416 unter dem Zerstäuber, durch das das Motorabgas unbehindert strömen kann.
  • Der Zerstäuber 400 kann beispielsweise innerhalb des Mischgebiets 130 vor einer nach innen vorstehenden Einbuchtung 202 positioniert sein, bei einem schmaleren Ende der konischen Hülle. Als solches kann eins Breite 418 des Zerstäubers 400 im Wesentlichen gleich einem Durchmesser des schmaleren Endes der konischen Hülle sein, so dass Abgas durch den Zerstäuber 400 hindurch in die Innenpassage 204 treten kann. Bei einigen Ausführungsformen kann der Zerstäuber 400 innerhalb des zweiten Abschnitts 134 positioniert sein, wie etwa innerhalb des Gebiets 226, wie in 2 gezeigt. Bei einigen Ausführungsformen jedoch kann der Zerstäuber 400 innerhalb des ersten Abschnitts 132 des Mischgebiets 130 positioniert sein, um direkt bei dem schmaleren Ende der konischen Hülle angeordnet zu sein, wie etwa im Gebiet 228.
  • Wohingegen ein herkömmlicher Zerstäuber in der Regel neun Lamellen besitzen und als ein rundes Element gestanzt und verarbeitet wird, damit er in das Abgassystem paßt, verwendet der Zerstäuber 400 in Form eines Scheibenteils somit drei Lamellen. Durch Eliminieren des kreisförmigen Designs und zusätzlicher Lamellen wird auf diese Weise das Gewicht des Zerstäubers 400 im Vergleich zu herkömmlichen Zerstäubern reduziert und somit können auch die Kosten des Systems reduziert werden.
  • Die Ausgestaltung als Scheibenteil gestattet es somit, dass eine Zerstäubung immer noch erreicht wird, aber mit Reduktion von Gewicht und Kosten, weil die Konfiguration gestattet, dass Lamellen in dem Gebiet positioniert werden, wo das Motorabgas in der Regel den größten Teil des Fluidsprühnebels aufweist. Auf diese Weise können die Lamellen dann einen Großteil des Motorabgases umlenken, wohingegen ein kleiner Teil des Motorabgases ungehindert durch freie Gebiete 414 und 416 über bzw. unter den Zerstäuber strömen kann. Diese kleine Menge des Motorabgases, die unbehindert durch die freien Gebiete 414 und 416 strömt, wird durch die Kosten- und Gewichtseinsparungen ausgeglichen, die durch den Zerstäuber 400 erzielt werden. Weiterhin können Abgasgegendruckeffekte reduziert werden.
  • Auf diese Weise kann das Abgassystem 100 eine gute Zerstäubung und ein gutes Mischen erzielen, während es gestattet, Herstellungskosten und Herstellungszeit signifikant zu reduzieren. Im Vergleich zu herkömmlichen Abgassystemen beispielsweise kann das Abgassystem 100, das den Zerstäuber 400 und einen zweiten Abschnitt 134 mit einer nach innen vorstehenden Einbuchtung 202 umfaßt (z. B. eine Drallmischeinrichtung), die Prozeßzeit und Montagezeit im Vergleich zu denen von herkömmlichen Mischeinrichtungen reduzieren (z. B. um etwa 10% bzw. 20%). Zudem kann das Abgassystem 100 das Gewicht, die Kosten und die Werkzeugausstattung im Vergleich zu denen herkömmlicher Mischeinrichtungen signifikant reduzieren (z. B. um etwa 50%).
  • Man beachte, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hierin beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie etwa ereignisgetrieben, interrupt-getrieben, multitasking, multithreading und dergleichen. Als solches können verschiedene Handlungen, Operationen oder Funktionen, die dargestellt sind, in der dargestellten Sequenz oder parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen entfallen. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, wird aber zur Erleichterung der Darstellung und Beschreibung vorgelegt. Eine oder mehrere der dargestellten Handlungen oder Funktionen können je nach der verwendeten jeweiligen Strategie wiederholt ausgeführt werden. Weiterhin können die beschriebenen Handlungen einen Code grafisch darstellen, der in das computerlesbare Speichermedium in dem Motorsteuersystem programmiert werden soll.
  • Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen von beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem beschränkenden Sinne anzusehen sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die obige Technologie auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Takt-Boxer- und andere Motortypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Teilkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderer, hierin beschriebenen Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Ansprüche heben bestimmte Kombinationen und Teilkombinationen, die als neuartig und nichtoffensichtlich angesehen werden, besonders hervor. Diese Ansprüche können sich auf „ein” Element „ein erstes” Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten so zu verstehen sein, dass sie die Integrierung von einem oder mehreren solcher Elemente beinhalten, wobei sie zwei oder mehr solcher Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Teilkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch eine Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden.
  • Solche Ansprüche, seien sie breiter, enger, gleich oder von unterschiedlichem Schutzbereich zu den ursprünglichen Ansprüchen, sind ebenfalls so anzusehen, dass sie in dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten sind.

Claims (10)

  1. Abgaspassage zum Aufnehmen von Motorabgas, wobei die Abgaspassage eine Außenwand mit einer nach innen vorstehenden Einbuchtung umfaßt, die mindestens einmal um die Abgaspassage herum läuft und eine Schraubenform aufweist.
  2. Abgaspassage nach Anspruch 1, wobei die nach innen vorstehende Einbuchtung im Wesentlichen durchgehend ist.
  3. Abgaspassage nach Anspruch 1, wobei die Außenwand eine Innenpassage definiert, die konfiguriert ist, das Motorabgas aufzunehmen und das Motorabgas über die nach innen vorstehende Einbuchtung umzulenken.
  4. Abgaspassage nach Anspruch 1, wobei die Abgaspassage in einer stromaufwärtigen Richtung im Wesentlichen nach innen verjüngt ist.
  5. Abgaspassage nach Anspruch 4, wobei die nach innen vorstehende Einbuchtung an einem Abschnitt der Abgaspassage positioniert ist, der eine konische Hülle umfaßt.
  6. Abgaspassage nach Anspruch 1, wobei die Schraubenform im Wesentlichen Linksgewinde aufweist.
  7. Abgaspassage nach Anspruch 1, weiterhin umfassend einen Zerstäuber, der in der Abgaspassage vor der nach innen vorstehenden Einbuchtung positioniert ist.
  8. Abgaspassage nach Anspruch 7, wobei der Zerstäuber genau drei Lamellen umfaßt, die konfiguriert sind, das Motorabgas umzulenken und einen Fluidsprühnebel zur Zerstäubung einzufangen.
  9. Abgaspassage nach Anspruch 8, wobei der Zerstäuber innerhalb einer Innenpassage der Abgaspassage positioniert ist, um ein freies Gebiet über dem Zerstäuber und ein freies Gebiet unter dem Zerstäuber zu definieren, durch das das Motorabgas ungehindert strömen kann.
  10. Abgaspassage nach Anspruch 8, wobei jede der drei Lamellen eine andere Tiefe besitzt und in einem anderen Winkel positioniert ist.
DE102011078758A 2010-07-15 2011-07-06 Abgaspassage Withdrawn DE102011078758A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/837,202 US9605577B2 (en) 2010-07-15 2010-07-15 Exhaust passage
US12/837,202 2010-07-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011078758A1 true DE102011078758A1 (de) 2012-02-23

Family

ID=45465821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011078758A Withdrawn DE102011078758A1 (de) 2010-07-15 2011-07-06 Abgaspassage

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9605577B2 (de)
CN (1) CN202187814U (de)
DE (1) DE102011078758A1 (de)
RU (1) RU115831U8 (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012062871A (ja) * 2010-09-17 2012-03-29 Honda Motor Co Ltd 内燃機関およびその製造方法
US8800276B2 (en) * 2012-03-14 2014-08-12 Ford Global Technologies, Llc Mixing system
US8739519B2 (en) * 2012-04-17 2014-06-03 Ford Global Technologies, Llc Multi-tiered telescope shaped atomizer
WO2015116354A1 (en) * 2014-01-28 2015-08-06 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Axial flow atomization module
CN104747259A (zh) * 2014-07-23 2015-07-01 崔国锐 变径排气管
US9534525B2 (en) 2015-05-27 2017-01-03 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Mixer assembly for exhaust aftertreatment system
US10012125B2 (en) 2016-05-02 2018-07-03 Caterpillar Inc. Dual mixer for exhaust aftertreatment systems
US9909478B2 (en) 2016-05-02 2018-03-06 Caterpillar Inc. Mixer for exhaust aftertreatment systems
CN106065801A (zh) * 2016-08-08 2016-11-02 常熟市东方特种金属材料厂 一种摩托车排气管结构
US20190351443A1 (en) * 2018-05-17 2019-11-21 Indose Inc. Vaporizer with clog-free channel
BR112022000535A2 (pt) 2019-07-15 2022-03-15 Cummins Emission Solutions Inc Sistemas e métodos para fornecer fluxo de gás de escape uniforme para um componente de pós-tratamento
JP2021167589A (ja) * 2020-04-10 2021-10-21 フタバ産業株式会社 排気浄化装置
CN112963225B (zh) * 2021-03-25 2023-02-17 一汽解放汽车有限公司 尾气加热装置及尾气处理***
US11549422B1 (en) 2021-12-06 2023-01-10 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Exhaust system for a combustion engine including a flow distributor

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US860259A (en) 1906-08-31 1907-07-16 Reuben Smith Fuel-oil burner.
US1242975A (en) 1916-12-11 1917-10-16 Etienne Planche Hydrocarbon-vaporizer.
US2358386A (en) 1944-01-10 1944-09-19 Elmer J Doll Fluid fuel burner
US3506475A (en) 1968-08-16 1970-04-14 Allied Filter Eng Inc Method for making pleated filter with stiffened peaks
FR2299513A1 (fr) 1975-02-03 1976-08-27 Exxon France Procede et reacteur pour la post-combustion des gaz d'echappement d'un moteur a explosion
NL7805957A (nl) 1978-06-01 1979-12-04 Unie Van Kunstmestfab Bv Werkwijze en inrichting voor de bereiding van een ammoniumorthofosfaat bevattend produkt, alsmede produkt verkregen met deze werkwijze.
US4255121A (en) 1978-08-14 1981-03-10 Eces Co. Ltd. Gaseous fuel containing water, apparatus therefor
DE3016729A1 (de) 1980-04-30 1981-11-05 Maxs Ag, Sachseln Korbfilter
US5522218A (en) 1994-08-23 1996-06-04 Caterpillar Inc. Combustion exhaust purification system and method
EP0894523B1 (de) 1997-07-28 2003-10-01 Siemens Aktiengesellschaft Verwendung eines statischer Mischers als Hydrilysekatalysator sowie dessen Verwendung in einer Abgasleitung für eine Verbrennungsanlage
DE19806265C5 (de) 1998-02-16 2004-07-22 Siemens Ag Dosiersystem
DE19839754B4 (de) * 1998-09-01 2007-05-24 Gaiser, Gerd, Dr.-Ing. Reinigungsvorrichtung für Abgase
DE19938854C5 (de) 1999-08-17 2006-12-28 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Vorrichtung zur Verringerung des Stickoxidanteils in einem Abgas einer Verbrennungskraftmaschine
DE10048921A1 (de) * 2000-10-04 2002-04-18 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Bildung eines Reduktionsmittel-Abgas-Gemisches und Abgasreinigungsanlage
GB0113226D0 (en) 2001-06-01 2001-07-25 Nelson Burgess Ltd Catalytic converter
DE10131803A1 (de) * 2001-06-30 2003-05-28 Bosch Gmbh Robert Mischeinrichtung für eine Abgasreinigungsanlage
US6722123B2 (en) 2001-10-17 2004-04-20 Fleetguard, Inc. Exhaust aftertreatment device, including chemical mixing and acoustic effects
US6449947B1 (en) 2001-10-17 2002-09-17 Fleetguard, Inc. Low pressure injection and turbulent mixing in selective catalytic reduction system
US7082753B2 (en) 2001-12-03 2006-08-01 Catalytica Energy Systems, Inc. System and methods for improved emission control of internal combustion engines using pulsed fuel flow
US7396208B1 (en) 2005-02-15 2008-07-08 Hussain Mahmood H Divided blade rotor
ITMI20050653A1 (it) 2005-04-15 2006-10-16 Iveco Spa Modulo di miscelazione per un fluido in una corrente di gas
JP3938187B2 (ja) 2005-05-17 2007-06-27 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム
JP2007032472A (ja) * 2005-07-28 2007-02-08 Hitachi Ltd 尿素水を用いた排気処理装置
US7328572B2 (en) 2006-02-23 2008-02-12 Fleetguard, Inc. Exhaust aftertreatment device with star-plugged turbulator
DE102006024778B3 (de) 2006-03-02 2007-07-19 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Statischer Mischer und Abgasbehandlungseinrichtung
US7533520B2 (en) * 2006-04-24 2009-05-19 Fleetguard, Inc. Exhaust aftertreatment mixer with stamped muffler flange
DE102007005497A1 (de) 2007-01-30 2008-07-31 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine
DE102007021598B4 (de) * 2007-05-08 2022-10-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Verteilen von fließfähigen Zusatzstoffen in Abgasanlagen
US7814745B2 (en) * 2007-07-17 2010-10-19 Ford Global Technologies, Llc Approach for delivering a liquid reductant into an exhaust flow of a fuel burning engine
US8141353B2 (en) * 2008-04-25 2012-03-27 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Exhaust gas additive/treatment system and mixer for use therein
US8033104B2 (en) 2008-07-09 2011-10-11 Ford Global Technologies, Llc Selective catalytic reduction (SCR) catalyst injection systems
WO2010032077A1 (en) * 2008-09-19 2010-03-25 Renault Trucks Mixing device in an exhaust gas pipe

Also Published As

Publication number Publication date
RU115831U1 (ru) 2012-05-10
CN202187814U (zh) 2012-04-11
RU115831U8 (ru) 2012-08-27
US9605577B2 (en) 2017-03-28
US20120011837A1 (en) 2012-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011078758A1 (de) Abgaspassage
DE102013204189B4 (de) Mischsystem
EP2006017B1 (de) Misch- und/oder Verdampfungseinrichtung und zugehöriges Herstellungsverfahren
DE102009031502B4 (de) Fluidstrom-Steuerungsvorrichtung, damit ausgestattetes Abgasbehandlungssystem sowie Verfahren zum Feinverteilen eines Abgasstroms in einer Abgasleitung
DE112010002589B4 (de) Abgasstrang mit Einspritzsystem
EP2278133B1 (de) Misch- und/oder Verdampfungseinrichtung
EP2700442B1 (de) Abgasanlage mit Misch- und/oder Verdampfungseinrichtung
DE112006000518B4 (de) Abgasanlage mit Einspritzdüse
EP2802753B1 (de) Abgassystem einer brennkraftmaschine und verfahren zur aufbereitung eines in brennkraftmaschinenabgas eingebrachten reduktionsmittels
DE102019210877A1 (de) Mischer und Abgasnachbehandlungssystem
DE102011006913A1 (de) Abgassystemmischeinrichtung
DE102016117900A1 (de) Abgasleitung mit einem Reagenzieninjektor
DE112014003949T5 (de) Abgasreinigungsvorrichtung für Verbrennungsmotor
DE102007035226A1 (de) Strömungsleiteinrichtung sowie damit ausgestattete Abgasanlage
DE102007019878A1 (de) Misch- und/oder Verdampfungseinrichtung und zugehöriges Herstellungsverfahren
DE102010021040A1 (de) Mischer und Abgasanlage
EP2610457B1 (de) Abgasbehandlungsvorrichtung
DE102008029110A1 (de) Misch- und/oder Verdampfungseinrichtung
EP3443209A1 (de) Abgasnachbehandlungsvorrichtung mit katalysator und mischvorrichtung
DE102008017395A1 (de) Misch- und/oder Verdampfungseinrichtung und zugehöriges Herstellungsverfahren
WO2016193221A1 (de) Mischer in einem abgassystem
DE102012014528A1 (de) Mehrstufiger Plattenmischer
DE102019109983A1 (de) Mischer
AT521002B1 (de) Mischeinrichtung
EP3752721B1 (de) Abgasnachbehandlungseinrichtung zum eindosieren eines flüssigen abgasnachbehandlungsmittels

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee