DE102021004046A1 - Abgasnachbehandlungsanlage für einen Verbrennungsmotor und Fahrzeug - Google Patents

Abgasnachbehandlungsanlage für einen Verbrennungsmotor und Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abgasnachbehandlungsanlage (1) für einen Verbrennungsmotor (2) mit wenigstens einer in einem Abgastrakt (3.2) angeordneten katalytischen Einrichtung (4) und wenigstens einer für eine ausschließlich zerstörbar lösbare Verbindung vorgesehenen Verbindungseinrichtung (5). Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (5) zwischen zwei während eines Betriebs des Verbrennungsmotors (2) von einem Hauptabgasmassenstrom (m) durchströmten Bauteilen (5.1, 5.2) einer Abgasleitung (6) und/oder eines Katalysatorgehäuses (7) angeordnet ist, um die zwei Bauteile (5.1, 5.2) zu verbinden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Abgasnachbehandlungsanlage für einen Verbrennungsmotor nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Abgasnachbehandlungsanlage.
  • Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind Abgassysteme für Verbrennungsmotoren bekannt. Aus Gründen des Umweltschutzes werden von einem Verbrennungsmotor ausgestoßene Abgase gefiltert und mit Hilfe von Katalysatoren nachbehandelt. Hierdurch lässt sich ein Ausstoß schädlicher Partikel und umweltschädlicher Gase in die Natur reduzieren. Ein solches Abgassystem umfasst typischerweise einen an einem Austritt eines Verbrennungsmotors angeschlossenen Abgastrakt mit einer meist rohrförmigen Abgasleitung sowie einem oder mehreren Partikelfiltern und Katalysatoren. Da solche Partikelfilter und Katalysatoren innerhalb eines bestimmten Kennfelds am effizientesten Arbeiten und/oder beim Erreichen bestimmter Betriebstemperaturen beschädigt werden können, wird das Einhalten der Betriebsbedingungen dieser Komponenten mit Hilfe von Sensoren überwacht. Aus Kostengründen ist es wünschenswert eine Komplexität eines solchen Überwachungssystems gering zu halten.
  • Strengere Klimarichtlinien erfordern es, eine Filtrationseffizienz bestehender Abgassysteme zu verbessern. Aufgrund eines begrenzt zur Verfügung stehenden Bauraums kann dabei eine Integration zusätzlicher Partikelfilter und/oder Katalysatoren problematisch sein. Steht hierzu an einem Fahrzeugunterboden in einer Nähe zum Verbrennungsmotor im sogenannten Hot-End kein Bauraum zur Verfügung, so ist es erforderlich, die entsprechenden Komponenten weiter stromab, im sogenannten Cold-End vorzusehen. Aus konstruktions- und montagetechnischen Gründen ist es dabei oftmals schwierig eine Abgasleitung des Abgassystems einteilig auszuführen.
  • Eine mehrteilige Abgasleitung kann jedoch zu verschärften Anforderungen an die Sensorüberwachung des Abgassystems führen.
  • Aus der DE 10 2006 016 906 A1 ist eine Vorrichtung zur Überwachung eines Abgaskatalysators im Abgassystem einer Brennkraftmaschine bekannt. Abgaskatalysatoren können ihre Wirksamkeit teilweise oder ganz verlieren, wenn sie hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Mittels der in der Druckschrift offenbarten Vorrichtung ist eine zuverlässige Überwachung des Abgaskatalysators möglich. Die Vorrichtung umfasst ein temperatursensitives Bauteil, um eine mit der Temperatur des Abgaskatalysators korrelierende Temperatur anzunehmen. Mit Hilfe einer Messanordnung wird ein temperaturabhängiger charakteristischer Bauteilparameter des temperatursensitiven Bauteils überwacht. Eine das temperatursensitive Bauteil umfassende Messanordnung ist dabei unlösbar mit dem Abgaskatalysator oder einer abgasführenden Komponente des Abgastrakts verbunden. Unlösbar meint hier eine nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung. Insbesondere ist die Messanordnung mit dem Katalysator bzw. dem entsprechenden Teil des Abgastrakts verlötet oder verschweißt.
  • Ferner ist aus der DE 11 2006 003 631 T5 eine wartungsfähige Abgasnachbehandlungsanordnung bekannt. Diese umfasst ein mehrteiliges Abgasrohr, wobei einzelne Abschnitte des mehrteiligen Abgasrohres an einer Trennfuge voneinander gelöst werden können, um das Abgasrohr zu öffnen. Hierdurch wird eine Zugänglichkeit an ein Teilsegment des Abgasrohres gewährleistet, in welchem ein Partikelfilter und/oder ein Katalysator vorgesehen sind. Der Partikelfilter bzw. der Katalysator können somit vergleichsweise einfach ausgetauscht werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Abgasnachbehandlungsanlage für einen Verbrennungsmotor anzugeben, bei der in Übereinkunft mit gängigen Behördenrichtlinien das Vorsehen wenigstens einer unüberwachten katalytischen Einrichtung erlaubt ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Abgasnachbehandlungsanlage für einen Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Ansprüchen.
  • Bei einer Abgasnachbehandlungsanlage für einen Verbrennungsmotor mit wenigstens einer in einem Abgastrakt angeordneten katalytischen Einrichtung und wenigstens einer für eine ausschließlich zerstörbar lösbare Verbindung vorgesehenen Verbindungseinrichtung ist erfindungsgemäß die Verbindungseinrichtung zwischen zwei während eines Betriebs des Verbrennungsmotors von einem Hauptabgasmassenstrom durchströmten Bauteilen einer Abgasleitung und/oder eines Katalysatorgehäuses angeordnet, um die zwei Bauteile zu verbinden.
  • Da die Verbindungseinrichtung ausschließlich zerstörbar gelöst werden kann, lässt sich die Abgasleitung in Übereinkunft mit geltenden Richtlinien wie eine einteilige Abgasleitung betrachten. Das Vorsehen zusätzlicher Sensorik zur Überwachung der katalytischen Einrichtung ist somit obsolet. Durch die mehrteilige Ausführung des Abgastrakts lässt sich die Abgasnachbehandlungsanlage allerdings auch in anspruchsvolle Bauraumsituationen mit einem vergleichsweise geringen Montageaufwand installieren. Aufgrund der mehrteiligen Ausführung ist dabei keine Anpassung bestehender Montageschritte notwendig.
  • Da ein Erstverbau der Verbindungseinrichtung in einem Montagewerk eines Fahrzeugherstellers vorgesehen ist, ist es möglich eine Verbreitung der Verbindungseinrichtung auf dem freien Markt einzuschränken. Aufgrund mangelnder Ersatzteile können so Dritte die Verbindungseinrichtung nicht nachträglich an eine erfolgte Manipulation des Abgastrakts nachinstallieren. Damit ist eine nachträgliche Modifikation der Abgasleitung besonders einfach erkennbar. So ist es zum Verbinden einer getrennten Abgasleitung beispielsweise notwendig, die beiden getrennten Leitungsabschnitte zu verschweißen. Eine entsprechende Schweißnaht lässt sich jedoch einfach erkennen.
  • Der Abgastrakt kann eine oder auch mehrere, beispielsweise zwei Abgasleitungen umfassen. Dabei kann in einer, mehreren oder allen Abgasleitungen jeweils eine entsprechende Verbindungseinrichtung vorgesehen sein. Die Verbindungseinrichtung kann in allen Abgasleitungen an einer gleichen axialen Position vorgesehen sein, oder auch in verschiedenen Abgasleitungen an verschiedenen Stellen angebracht sein. Beispielsweise kann sie in einer Abgasleitung zwei die Abgasleitung ausbildende Bauteile verbinden und in einer weiteren Abgasleitung ein die Abgasleitung ausbildendes Bauteil und ein das Katalysatorgehäuse ausbildendes Bauteil verbinden.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Abgasnachbehandlungsanlage sieht vor, dass die katalytische Einrichtung in Strömungsrichtung des Hauptabgasmassenstroms stromab der Verbindungseinrichtung angeordnet ist, wobei die katalytische Einrichtung insbesondere von einem Drei-Wege-Katalysator ausgebildet ist. Befindet sich die katalytische Einrichtung stromab der Verbindungseinrichtung, so lässt sich die katalytische Einrichtung insbesondere im Cold-End des Abgastrakts vorsehen. Hierdurch lässt sich ein an einem Fahrzeug zur Installation der katalytischen Einrichtung zur Verfügung stehender Bauraum noch besser ausnutzen. Bei einem Drei-Wege-Katalysator handelt es sich um einen bewährten Katalysator zur Nachbehandlung von Abgasen. Hierdurch wird eine breite Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsanlage gewährleistet.
  • Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungsanlage ist stromauf der Verbindungseinrichtung wenigstens ein Partikelfilter, insbesondere ein Ottopartikelfilter im Hauptabgasmassenstrom angeordnet. Der Partikelfilter kann durch eine Sensorik überwacht werden. Indem mehrere Abgasnachbehandlungskomponenten im Hauptabgasmassenstrom hintereinander in Reihe geschaltet werden, lässt sich das Abgas besonders umfangreich reinigen. Hierdurch können auch zukünftig striktere Gesetzesanforderungen eingehalten werden.
  • Für diese strikteren Anforderungen ist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungsanlage ein zusätzlicher Katalysator, insbesondere Drei-Wege-Katalysator, oder Absorber stromauf der Verbindungseinrichtung im Hauptabgasmassenstrom vorgesehen. Mit Hilfe der ausschließlich zerstörbar lösbaren Verbindungseinrichtung kann die Abgasnachbehandlungsanlage so ausgeführt werden, dass der der nicht zerstörbar lösbaren Verbindungseinrichtung nachgelagerte Katalysator nicht mit Hilfe von zusätzlich für diesen nachgelagerten Katalysator vorgesehenen Sensoren überwacht werden muss.
  • Im Rahmen der Erfindung kann der Verbrennungsmotor, für welchen die erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungsanlage vorgesehen ist, als Dieselmotor ausgestaltet sein, wobei die katalytische Einrichtung als SCR-Katalysator ausgebildet ist.
  • Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungsanlage wird die Verbindungseinrichtung von wenigstens einer in ein erstes Bauteil eingebrachten Aussparung und wenigstens einer in einem zweiten, zum ersten abweichenden Bauteil aufgewiesenen Rastnase ausgebildet, wobei die Rastnase dazu eingerichtet ist, in einem Montageschritt zum Verbinden der zwei Bauteil in die Aussparung einzugreifen und sich in dieser zu verhaken. Indem sich die Rastnase in der Aussparung verhakt, lässt sich die Verbindungseinrichtung nicht mehr entgegen ihrer Montagerichtung lösen. Da es sich bei einer Paarung aus Aussparung und Rastnase um zwei besonders einfache Bauelemente handelt, kann auch ein Konstruktionsaufwand zur Herstellung der Verbindungseinrichtung gering gehalten werden. Die erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungsanlage lässt sich somit besonders einfach und kostengünstig herstellen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungsanlage sieht ferner vor, dass die Verbindungseinrichtung wenigstens zwei, insbesondere fünf Paarungen aus Aussparung und Rastnase aufweist, wobei die Paarungen in eine Umfangsrichtung umfänglich um die Bauteile herum verteilt an diesen angeordnet sind, insbesondere an einer selben axialen Position in Strömungsrichtung des Hauptabgasmassenstroms. Wird eine Kraft entgegen der Montagerichtung auf die Verbindungseinrichtung ausgeübt, so besteht die Gefahr, dass die von einer Aussparung aufgenommene Rastnase abbricht. Durch das Vorsehen zusätzlicher Paarungen aus Aussparung und Rastnase kann ein Widerstand zur zerstörungsbehafteten Lösung der Verbindungseinrichtung erhöht werden. Vorteilhafterweise sind die Paarungen dabei gleichmäßig um die mit der Verbindungseinrichtung verbundenen Bauteile angeordnet. Somit werden die verbundenen Bauteile gleichmäßig belastet. Befinden sich die Paarungen in Richtung des Hauptabgasmassenstroms an einer selben axialen Position, so lässt sich die Verbindungseinrichtung in eine Richtung parallel zur Abgasleitung vergleichsweise kurz ausführen. Hierdurch kann ein zur Verfügung stehender Bauraum noch effizienter ausgenutzt werden und Materialkosten eingespart werden.
  • Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungsanlage weist ein erstes und/oder beide Bauteile wenigstens eine Kavität zur Aufnahme wenigstens eines Abschnitts des jeweils anderen Bauteils auf. So lassen sich die beiden zu verbindenden Bauteile während der Montage ineinanderschieben. Dies gewährleistet ein einfaches und zuverlässiges zueinander ausrichten und montieren der zu verbindenden Bauteile.
  • Bevorzugt ist wenigstens ein Schutzelement in eine radiale Richtung zwischen der Verbindungseinrichtung und einer durch den Abgastrakt verlaufenden Mittelachse angeordnet und/oder eine Verbindung des ersten und zweiten Bauteils mittels der Verbindungseinrichtung durch eine in die radiale Richtung außen auf die beiden Bauteile übergezogene und festgezogene Rohrschelle gesichert. Mit Hilfe des Schutzelements und/oder der Rohrschelle ist eine besonders sichere Verbindung der beiden Bauteile möglich. Dabei verhindert das Schutzelement das Entstehen von Wirbeln durch das Umströmen der Rastnasen vom Hauptabgasmassenstrom. So werden die Rastnasen vom Schutzelement abgedeckt, so dass der Hauptabgasmassenstrom an den Rastnase vorbeigelenkt wird. Hierdurch werden außerdem die Rastnasen bzw. die Verbindungseinrichtung vor einer zu hohen thermischen Belastung geschützt, sowie das Entstehen von wirbelbedingten Geräuschen reduziert oder gänzlich verhindert.
  • Mit Hilfe der Rohrschelle lässt sich die Verbindung der beiden Bauteile zusätzlich sichern. Somit lassen sich die verbundenen Bauteile noch schwerer lösen, was ein ungewolltes Lösen und damit ein Zerstören der über die Verbindungseinrichtung verbundenen Bauteile verhindert. Dabei kann die Rohrschelle auch mittels Abreißschrauben festgezogen sein. Somit ist auch ein ausschließlich zerstörbares Lösen der Rohrschelle gewährleistet.
  • Erfindungsgemäß umfasst ein Fahrzeug eine im vorigen beschriebene Abgasnachbehandlungsanlage. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein beliebiges Fahrzeug wie einen PKW, LKW, Transporter, Bus oder dergleichen handeln. Das Fahrzeug kann als reines Verbrennungsfahrzeug oder auch als Hybridfahrzeug ausgeführt sein. Generell ist es auch denkbar, eine erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungsanlage an einem stationären Verbrennungsmotor, beispielsweise einem Motor eines Blockheizkraftwerks vorzusehen.
  • Bevorzugt ist die katalytische Einrichtung der Abgasnachbehandlungsanlage an einem Fahrzeugunterboden angeordnet. Hierdurch lässt sich ein zur Verfügung stehender Bauraum zum Vorsehen der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsanlage und deren Komponenten besonders effizient ausnutzen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsanlage und des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ergeben sich auch aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.
  • Dabei zeigen:
    • 1 eine schematische Draufsicht auf einen Abgastrakt eines Verbrennungsmotors gemäß verschiedener Ausführungsformen des Abgastrakts;
    • 2 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
    • 3 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung gemäß einer alternativen Ausführungsform; und
    • 4 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung in Richtung einer durch den Abgastrakt verlaufenden Mittelachse.
  • 1 zeigt eine erfindungsgemäße, an einen Verbrennungsmotor 2 angeschlossene Abgasnachbehandlungsanlage 1. Ein dem Verbrennungsmotor 2 vorgelagerter Luftansaugstrakt 3.1 umfasst wenigstens eine Leitung 15 zur Frischluftversorgung des Verbrennungsmotors 2. Ein dem Verbrennungsmotor 2 nachgelagerter Abgastrakt 3.2 umfasst wenigstens eine Abgasleitung 6 zur Abgasnachbehandlung und zum Ausstoßen eines Hauptabgasmassenstrom ̇ṁ an die Umwelt. Die Leitung 15 und/oder die Abgasleitung 6 kann beispielsweise als Rohr ausgeführt sein. Das Rohr kann eine beliebige Querschnittsform, beispielsweise einen kreisrunden Querschnitt aufweisen und wird in eine Strömungsrichtung SR durchströmt. Der Abgastrakt 3.2 mündet in einem nicht dargestellten Auspuff. In dem Beispiel in 1a) umfasst der Abgastrakt 3.2 eine Abgasleitung 6, und in 1b) zwei Abgasleitungen 6.
  • Die Abgasnachbehandlungsanlage 1 umfasst wenigstens eine katalytische Einrichtung 4, beispielsweise einen Drei-Wege-Katalysator und eine für eine ausschließlich zerstörbar lösbare Verbindung ausgelegte Verbindungseinrichtung 5. Ferner umfasst der Abgastrakt 3.2 zur Nachbehandlung des Hauptabgasmassenstroms m einen Partikelfilter 8 sowie eine weitere katalytische Einrichtung 4. Zur Überwachung der im Hot-End der Abgasnachbehandlungsanlage 1 angeordneten katalytischen Einrichtung 4 und des Partikelfilters 8, werden die jeweiligen Komponenten mit Hilfe von Sensoren überwacht. Als Sensoren werden hierzu Lambdasonden 16.1, Temperatursensoren 16.2 und wenigstens ein Differenzdrucksensor 16.3 eingesetzt.
  • Zur Vermeidung eines Konstruktions- und Montageaufwands sowie damit einhergehenden Kosten wird eine im sogenannten Cold-End des Abgastrakts 3.2 angeordnete katalytische Einrichtung 4 nicht mittels Sensoren überwacht. Damit dies in bestimmten Ländern erlaubt ist, darf jeweils eine Abgasleitung 6 nur einteilig ausgeführt sein. Aus konstruktionstechnischen und/oder montagetechnischen Gründen kann es jedoch erforderlich sein, dass wenigstens eine Abgasleitung 6 des Abgastrakts 3.2 mehrteilig, zumindest zweiteilig ausgeführt ist.
  • Mit Hilfe der Verbindungseinrichtung 5 lässt sich die Abgasleitung 6 ausschließlich nicht zerströrungsfrei auftrennen. Somit darf die Abgasleitung 6 gemäß geltender Richtlinien als einteilig ausgeführt betrachtet werden. Die Verbindungseinrichtung 5 ist dabei in die Abgasleitung 6 und/oder in ein die katalytische Einrichtung 4 umgebenes Katalysatorgehäuse 7 integriert. Dabei kann, wie in 2b) dargestellt, bei einem Abgastrakt 3.2 mit zwei Abgasleitungen 6 die Verbindungseinrichtung 5 in den einzelnen Abgasleitungen 6 auch an verschiedenen Positionen angeordnet sein. Beispielsweise sind in der in 2b) oben gezeigten Abgasleitung 6 zwei die Abgasleitung 6 ausbildende Rohrabschnitte mittels einer Verbindungseinrichtung 5 verbunden und in der in 2b) unten gezeigten Abgasleitung 6 ein die Abgasleitung 6 ausbildender Rohrabschnitt mittels einer Verbindungseinrichtung 5 an das Katalysatorgehäuse 7 angeschlossen.
  • 2 zeigt eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Verbindungseinrichtung 5. Gezeigt sind zwei Bauteile 5.1 und 5.2, welche einen Abschnitt der Abgasleitung 6 und/oder einen Abschnitt des Katalysatorgehäuses 7 ausbilden. Die beiden Bauteile 5.1 und 5.2 werden in die Strömungsrichtung SR vom Hauptabgasmassenstrom m durchströmt. Beispielsweise handelt es sich bei den Bauteilen 5.1 und 5.2, wie in 2 und 3 dargestellt, um ringförmige Segmente. Dabei weist ein Erstes der Bauteile 5.1 wenigstens eine Aussparung 9 zur Aufnahme wenigstens einer von einem zweiten Bauteil 5.2 umfassten Rastnase 10 auf. Zum Verbinden der beiden Bauteile 5.1 und 5.2 werden diese in Richtung einer Montagerichtung M ineinandergeschoben, so dass die Rastnase 10 in der Aussparung 9 einrastet und sich dort verhakt. Somit lassen sich die Bauteile 5.1 und 5.2 bei Ausüben einer Kraft entgegen ihrer Montagerichtung M nicht mehr voneinander lösen.
  • Dabei kann jeweils wenigstens eine Aussparung 9 und wenigstens eine Rastnase 10 von einem der beiden Bauteile 5.1 und/oder 5.2 umfasst sein. So kann das erste Bauteil 5.1 beispielsweise nur Aussparungen 9 aufweisen und das zweite Bauteil 5.2 nur Rastnasen 10 aufweisen, oder aber auch es können sowohl Aussparungen 9, als auch Rastnasen 10 an den beiden Bauteilen 5.1 und 5.2 vorgesehen sein. In dem Beispiel in 2 ist die Rastnase 10 unmittelbar an eine Wandung 17 der Abgasleitung 6 angeschlossen. In 2a) sind die Bauteile 5.1 und 5.2 in demontiertem Zustand gezeigt. In 2b) sind die beiden Bauteile 5.1 und 5.2 in ihrem montierten Zustand gezeigt.
  • Da die Abgasleitung 6 vom Hauptabgasmassenstrom m durchströmt wird, können sich Wirbel an hervorstehenden Vorsprüngen, beispielsweise der Rastnase 10 bilden, welche zu Lärm führen. Durch Vorsehen eines Schutzelements 12 zwischen einer Paarung aus Aussparung 9 und Rastnase 10 sowie einer durch die Abgasleitung 6 verlaufenden Mittelachse 13 in eine radiale Richtung r lässt sich der Hauptabgasmassenstrom m so durch die Abgasleitung 6 führen, dass ein Überstreichen der Rastnase 10 verhindert wird. Hierdurch wird neben einer Lärmreduzierung auch eine thermische Belastung der Verbindungseinrichtung 5 reduziert. Das Schutzelement 12 kann dabei in einer in 4 gezeigten Umfangsrichtung U betrachtet, vollständig kreisförmig in sich geschlossen sein. Beispielsweise kann das Schutzelement 12 von einem Innenrohr ausgebildet sein. Es können auch mehrere kleine Schutzelemente 12 (nicht dargestellt) in die Umfangsrichtung U lediglich an den Stellen vorgesehen sein, an denen Aussparungen 9 bzw. Rastnasen 10 an den Bauteilen 5.1 und/oder 5.2 vorgesehen sind. Insbesondere befinden sich die Aussparungen 9 und die Rastnasen 10 in eine mit der Strömungsrichtung SR zusammenfallende axiale Richtung Ax betrachtet an einer gleichen axialen Position. Hierdurch kann eine Ausdehnung der Bauteile 5.1 und 5.2 in die axiale Richtung Ax reduziert werden.
  • Als zusätzlicher Schutz vor einem ungewollten Lösen der Verbindungseinrichtung 5 können die Bauteile 5.1 und 5.2 zusätzlich durch eine Rohrschelle 14 zusammengehalten werden.
  • 3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Verbindungseinrichtung 5. Dabei weisen die beiden Bauteile 5.1 und 5.2 jeweils eine Kavität 11 zur Aufnahme eines Abschnitts des jeweiligen anderen Bauteils 5.1 und 5.2 auf. Hierdurch lassen sich die zu verbindenden Bauteile 5.1 und 5.2 zueinander zentrieren, was eine Montage der Abgasleitung 6 vereinfacht. Ferner wird hierdurch eine Zugänglichkeit zu den Aussparungen 9 und den Rastnasen 10 erschwert, wodurch die Abgasleitung 6 schwerer manipuliert bzw. modifiziert werden kann. Auch hier können die Bauteile 5.1 und 5.2 durch ein Schutzelement 12 sowie eine Rohrschelle 14 gesichert sein. Analog zeigt 3a) die Bauteile 5.1 und 5.2 in demontiertem und 3b) in montiertem Zustand.
  • 4 zeigt eine Draufsicht auf die Verbindungseinrichtung 5 in Richtung der Mittelachse 13. 4 verdeutlicht, wie die Aussparungen 9 bzw. Rastnasen 10 in die Umfangsrichtung U um die zu verbindenden Bauteil 5.1 und 5.2 verteilt sind. In dem Beispiel in 4 weist die Verbindungseinrichtung 5 drei Aussparungen 9 und drei Rastnasen 10 auf. Diese sind insbesondere gleichmäßig in die Umfangsrichtung U verteilt. In dem Beispiel in 4 weisen die jeweiligen Aussparungen 9 und Rastnasen 10 einen Winkelabstand von 120° zueinander auf. Generell kann die Verbindungseinrichtung 5 eine beliebige Anzahl von Paarungen aus Aussparungen 9 und Rastnasen 10 aufweisen. Diese können auch jeweils einen unterschiedlichen Winkelabstand in die Umfangsrichtung U zueinander aufweisen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102006016906 A1 [0005]
    • DE 112006003631 T5 [0006]

Claims (10)

  1. Abgasnachbehandlungsanlage (1) für einen Verbrennungsmotor (2) mit wenigstens einer in einem Abgastrakt (3.2) angeordneten katalytischen Einrichtung (4), welche ein Katalysatorgehäuse (7) aufweist, und wenigstens einer für eine ausschließlich zerstörbar lösbare Verbindung vorgesehenen Verbindungseinrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (5) zwischen zwei während eines Betriebs des Verbrennungsmotors (2) von einem Hauptabgasmassenstrom (ṁ) durchströmten Bauteilen (5.1, 5.2) einer Abgasleitung (6) und/oder des Katalysatorgehäuses (7) angeordnet ist, um die zwei Bauteile (5.1, 5.2) zu verbinden.
  2. Abgasnachbehandlungsanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die katalytische Einrichtung (4) in Strömungsrichtung (SR) des Hauptabgasmassenstroms (ṁ) stromab der Verbindungseinrichtung (5) angeordnet ist, wobei die katalytische Einrichtung (4) als Drei-Wege-Katalysator ausgebildet ist.
  3. Abgasnachbehandlungsanlage (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass stromauf der Verbindungseinrichtung (5) wenigstens ein Partikelfilter (8), insbesondere ein Ottopartikelfilter im Hauptabgasmassenstrom (ṁ) angeordnet ist.
  4. Abgasnachbehandlungsanlage (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass stromauf der Verbindungseinrichtung (5) mindestens eine weitere katalytische Einrichtung (4) vorgesehen ist.
  5. Abgasnachbehandlungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (5) von wenigstens einer in ein erstes Bauteil (5.1) eingebrachten Aussparung (9) und wenigstens einer von einem zweiten, zum ersten (5.1) abweichenden Bauteil (5.2) aufgewiesenen Rastnase (10) ausgebildet wird, wobei die Rastnase (10) dazu eingerichtet ist in einem Montageschritt zum Verbinden der zwei Bauteile (5.1, 5.2) in die Aussparung (9) einzugreifen und sich in dieser zu verhaken.
  6. Abgasnachbehandlungsanlage (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (5) wenigstens zwei Paarungen aus Aussparung (9) und Rastnase (10) aufweist, wobei die Paarungen in eine Umfangsrichtung (U) umfänglich um die Bauteile (5.1, 5.2) herum verteilt und im Wesentlichen an einer selben axialen Position in Strömungsrichtung (SR) des Hauptabgasmassenstroms (ṁ) angeordnet sind.
  7. Abgasnachbehandlungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes und/oder beide Bauteile (5.1, 5.2) wenigstens eine Kavität (11) zur Aufnahme wenigstens eines Abschnitts des jeweils anderen Bauteils (5.1, 5.2) aufweist.
  8. Abgasnachbehandlungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Schutzelement (12) in eine radiale Richtung (r) zwischen der Verbindungseinrichtung (5) und einer durch den Abgastrakt (3.2) verlaufenden Mittelachse (13) angeordnet ist und/oder eine Verbindung des ersten (5.1) und zweiten Bauteils (5.2) mittels der Verbindungseinrichtung (5) durch eine in die radiale Richtung (r) außen auf die beiden Bauteile (5.1, 5.2) übergezogene und festgezogene Rohrschelle (14) gesichert ist.
  9. Fahrzeug, gekennzeichnet durch eine Abgasnachbehandlungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die katalytische Einrichtung (4) der Abgasnachbehandlungsanlage (1) an einem Fahrzeugunterboden angeordnet ist.
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