DE102021113358A1

DE102021113358A1 - Mischerleitblech mit integriertem sensor

Info

Publication number: DE102021113358A1
Application number: DE102021113358.0A
Authority: DE
Inventors: Randall Cvelbar; Eduardo Alano; Amee Bhatt; Amaresh Rakkasagi; Anthony Burnett
Original assignee: Faurecia Emissions Control Technologies USA LLC
Current assignee: Faurecia Emissions Control Technologies USA LLC
Priority date: 2020-06-16
Filing date: 2021-05-21
Publication date: 2021-12-16
Also published as: CN113803137A; US11293328B2; US20210388751A1

Abstract

Ein Mischer für eine Fahrzeugabgasanlage entsprechend einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist unter anderem einen Mischeraußenmantel auf, der einen Innenhohlraum begrenzt, der zur Aufnahme von Motorabgasen eingerichtet ist, wobei der Mischeraußenmantel ein erstes Ende und ein zum ersten Ende entgegengesetztes zweites Ende hat. Dem ersten oder dem zweiten Ende ist ein Leitblech zugeordnet. Das Leitblech umfasst einen Körper, der wenigstens einen in dem Körper gebildeten Sensorbereich aufweist.

Description

Diese Offenbarung betrifft allgemein einen Mischer für eine Fahrzeugabgasanlage und insbesondere ein Mischerleitblech, das wenigstens einen integrierten Sensor aufweist.
Fahrzeuge weisen eine Abgasanlage mit Katalysatorkomponenten zur Verringerung von Emissionen auf. Die Abgasanlage weist ein Einspritzsystem mit einer Einspritzdüse bzw. einem Dosierer auf, die bzw. der ein Dieselabgasfluid (DEF) (diesel exhaust fluid) oder ein Reduktionsmittel, wie beispielsweise eine Lösung aus Harnstoff und Wasser, stromaufwärts eines Katalysators für selektive katalytische Reduktion (SCR-Katalysator) einspritzt, der zur Verringerung von NOx-Emissionen verwendet wird. Stromaufwärts des SCR-Katalysators ist ein Mischer angeordnet, der Motorabgase und Produkte der Harnstoffumwandlung mischt. Häufig werden zur Ermittlung von Eigenschaften des durch den Mischer strömenden Abgases ein oder mehrere Sensoren eingesetzt. Mischer können je nach Anwendung und verfügbarem Bauraum verschieden groß sein. Beim Einbau von Sensoren in die Anlage ist es häufig erforderlich, den Mischer zu vergrößern, was unter dem Gesichtspunkt der Baugröße nachteilig ist.
Ein Mischer für eine Fahrzeugabgasanlage entsprechend einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist unter anderem einen Mischeraußenmantel auf, der einen Innenhohlraum begrenzt, der zur Aufnahme von Motorabgasen eingerichtet ist, wobei der Mischeraußenmantel ein erstes Ende und ein zum ersten Ende entgegengesetztes zweites Ende hat. Dem ersten oder dem zweiten Ende ist ein Leitblech zugeordnet. Das Leitblech umfasst einen Körper, der wenigstens einen im Körper gebildeten Sensorbereich aufweist.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform des vorstehenden Mischers weist der Körper wenigstens eine Öffnung auf, die einen Großteil des Motorabgases aufnimmt, und wobei der wenigstens eine Sensorbereich von der wenigstens einen Öffnung beabstandet ist.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Mischer weist der Körper mehrere zusätzliche Öffnungen auf, die kleiner als die wenigstens eine Öffnung sind, und wobei der wenigstens eine Sensorbereich von der wenigstens einen Öffnung und den mehreren zusätzlichen Öffnungen beabstandet und zwischen diesen gelegen ist.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Mischer umfasst der wenigstens eine Sensorbereich wenigstens zwei Sensorbereiche, die jeweils so eingerichtet sind, dass sie wenigstens einen Abschnitt eines Sensors aufnehmen.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Mischer umfasst der Körper eine flache Platte, die das erste oder das zweite Ende des Mischeraußenmantels abdeckt, und wobei der wenigstens eine Sensorbereich einen in der flachen Platte gebildeten ausgesparten Bereich umfasst.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Mischer ist der ausgesparte Bereich zur Aufnahme wenigstens eines Abschnitts eines NOx-Sensors oder eines Temperatursensors eingerichtet.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Mischer definiert der Mischeraußenmantel eine Mischermittelachse, und wobei sich der ausgesparte Bereich von einem Rand der flachen Platte zur Mischermittelachse hin erstreckt.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Mischer weist der ausgesparte Bereich eine Länge auf, die größer als eine Breite ist, und wobei die Breite entlang der Länge in Richtung auf den Rand hin zunimmt.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Mischer liegt eine maximale Breite des ausgesparten Bereichs am Rand und ist eine minimale Breite des ausgesparten Bereichs der Mischermittelachse zugewandt.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Mischer weist der Mischeraußenmantel eine Dosiererhalterung mit einer Dosiereröffnung auf, die zur Aufnahme eines Dosierers zum Sprühen eines Fluids in den Innenhohlraum eingerichtet ist, und wobei der Mischeraußenmantel wenigstens eine Sensoröffnung aufweist, die sich zu dem wenigstens einen Sensorbereich hin öffnet.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Mischer umfasst das erste Ende ein stromaufwärtiges Ende und das zweite Ende ein stromabwärtiges Ende, und wobei das Leitblech ein am stromaufwärtigen Ende angebrachtes Einlassleitblech umfasst, wobei der Dosiererhalterungsbereich stromabwärts des Einlassleitblechs liegt.
Eine Fahrzeugabgasanlagenkomponente entsprechend einem noch weiteren beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist unter anderem einen Mischer mit einem stromaufwärtigen Ende, das zum Verbinden mit einer stromaufwärtigen Abgasanlagenkomponente eingerichtet ist, und einem stromabwärtigen Ende auf, das zum Verbinden mit einer stromabwärtigen Komponente eingerichtet ist, wobei der Mischer einen Mischeraußenmantel aufweist, der einen Innenhohlraum bereitstellt, der eine Mischermittelachse umgibt. Der Mischeraußenmantel weist eine Dosiereröffnung und wenigstens eine Sensoröffnung auf. Am stromaufwärtigen Ende ist ein Einlassleitblech angebracht, wobei das Einlassleitblech einen flachen Plattenkörper umfasst, der wenigstens einen in dem flachen Plattenkörper gebildeten Sensorbereich aufweist, und wobei der wenigstens eine Sensorbereich zu der wenigstens einen Sensoröffnung hin offen ist.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Ausführungsformen weist der flache Plattenkörper wenigstens eine primäre Öffnung, die einen Großteil des Motorabgases aufnimmt, und mehrere zusätzliche Öffnungen auf, die kleiner als die wenigstens eine primäre Öffnung sind, und wobei der wenigstens eine Sensorbereich von der wenigstens einen primären Öffnung und den mehreren zusätzlichen Öffnungen beabstandet und zwischen diesen gelegen ist.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Ausführungsformen umfasst der wenigstens eine Sensorbereich eine Tasche bzw. einen ausgesparten Bereich, die bzw. der in dem flachen Plattenkörper gebildet ist.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Ausführungsformen umfasst der wenigstens eine Sensorbereich wenigstens zwei Sensorbereiche, die jeweils so eingerichtet sind, dass sie wenigstens einen Abschnitt eines Sensors aufnehmen, der einen NOx-Sensor oder einen Temperatursensor umfasst.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Ausführungsformen erstreckt sich die Tasche bzw. der ausgesparte Bereich von einem Rand des flachen Plattenkörpers zur Mischermittelachse hin.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Ausführungsformen weist die Tasche bzw. der ausgesparte Bereich eine Länge auf, die größer als eine Breite ist, und wobei die Breite entlang der Länge in einer Richtung auf den Rand hin zunimmt.
Bei einem Verfahren entsprechend einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird unter anderem ein Mischerleitblech als Plattenkörper gebildet, der einen einstückig gebildeten Sensorbereich aufweist, der zur Aufnahme wenigstens eines Abschnitts eines Sensors eingerichtet ist, und das Mischerleitblech wird an einem Mischeraußenmantel befestigt, der ein stromaufwärtiges Ende, das zum Verbinden mit einer stromaufwärtigen Abgasanlagenkomponente eingerichtet ist, und ein stromabwärtiges Ende hat, das zum Verbinden mit einer stromabwärtigen Komponente eingerichtet ist, wobei der Mischeraußenmantel einen Innenhohlraum bereitstellt, der eine Mischermittelachse umgibt.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform des vorstehenden Verfahrens umfasst das Mischerleitblech ein Einlassleitblech, und der Mischeraußenmantel wird mit einer Dosiereröffnung und wenigstens einer Sensoröffnung versehen, das Einlassleitblech wird am stromaufwärtigen Ende des Mischeraußenmantels befestigt, eine Dosiererhalterung, die zur Aufnahme eines Dosierers eingerichtet ist, wird auf die Dosiereröffnung ausgerichtet, und die wenigstens eine Sensoröffnung wird auf den wenigstens einen Sensorbereich ausgerichtet.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform des vorstehenden Verfahrens umfasst der Plattenkörper eine flache Platte, und der wenigstens eine Sensorbereich wird als Tasche bzw. ausgesparter Bereich in der flachen Platte gebildet, wobei sich die Tasche bzw. der ausgesparte Bereich von einem Rand der flachen Platte zur Mischermittelachse hin erstreckt.
Die Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen aus den vorhergehenden Absätzen, die Ansprüche bzw. die nachfolgende Beschreibung und die Zeichnungen, einschließlich aller ihrer verschiedenen Aspekte oder jeweiligen Einzelmerkmale, können unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination betrachtet werden. Merkmale, die im Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben sind, lassen sich auf alle Ausführungsformen anwenden, sofern diese Merkmale nicht unvereinbar sind.
Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der offenbarten Beispiele werden für den Fachmann aus der ausführlichen Beschreibung ersichtlich. Die Figuren, die der ausführlichen Beschreibung beigefügt sind, können wie folgt kurz beschrieben werden:

1 stellt schematisch ein Beispiel für eine Fahrzeugabgasanlage mit einem Mischer gemäß einer beispielhaften Offenbarung dar.
2 ist eine Ansicht eines Einlassendes bei einem Beispiel für einen Mischer mit einem Leitblech, das einen Sensorbereich hat, wie er in der Fahrzeugabgasanlage von 1 verwendet wird.
3 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Sensorbereichs im Leitblech von 2.
4 ist eine der 2 ähnliche Ansicht, die Sensoren in den Sensorbereichen aufweist.

In dieser Offenbarung ist ein beispielhafter Mischer ausführlich beschrieben, der ein Merkmal bietet, bei dem ein Sensor bzw. Sensoren integriert ist bzw. sind und mit dem die Mischerlänge erhöht werden kann.
In 1 ist eine Fahrzeugabgasanlage 10 gezeigt, die von einem Motor 12 erzeugte heiße Abgase durch verschiedene stromaufwärtige Abgasanlagenkomponenten 14 leitet, um wie bekannt Emissionen zu reduzieren und Geräusche zu mindern. Bei einer beispielhaften Ausführung umfasst die stromaufwärtige Abgasanlagenkomponente 14 wenigstens ein Rohr, das Motorabgase in einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) 16 leitet, der einen Einlass 18 und einen Auslass 20 hat. Stromabwärts des DOC 16 kann ein Dieselpartikelfilter (DPF) 21 vorhanden sein, der bekanntlich dazu dient, Schadstoffe aus dem Abgas zu entfernen. Stromabwärts des DOC 16 und des optionalen DPF 21 befindet sich ein Katalysator 22 für selektive katalytische Reduktion (SCR-Katalysator) mit einem Einlass 24 und einem Auslass 26. Der Auslass 26 leitet Abgase an stromabwärtige Abgasanlagenkomponenten 28 weiter, die schließlich in die Atmosphäre ausgestoßen werden. Optional kann die Komponente 22 einen Katalysator umfassen, der so eingerichtet ist, dass er eine Funktion der selektiven katalytischen Reduktion und eine Partikelfilterfunktion ausführt. Zu den verschiedenen stromabwärtigen Abgasanlagenkomponenten 28 können eine oder mehrere der folgenden gehören: Rohre, Ventile, Katalysatoren, Schalldämpfer, Endrohre usw. Diese stromaufwärtigen Komponenten 14 und stromabwärtigen Komponenten 28 können je nach Fahrzeuganwendung und verfügbarem Bauraum in verschiedenen unterschiedlichen Ausführungen und Kombinationen eingebaut sein.
Bei einem Beispiel ist ein Mischer 30 stromabwärts des Auslasses 20 des DOC 16 oder des DPF 21 und stromaufwärts des Einlasses 24 des SCR-Katalysators 22 angeordnet. Der stromaufwärtige Katalysator und der stromabwärtige Katalysator können in Reihe oder parallel zueinander liegen. Der Mischer 30 wird zur Erzeugung einer Verwirbelungs- oder Drehbewegung des Abgases verwendet.
Mit einem Einspritzsystem 32 wird ein Reduktionsmittel, wie beispielsweise eine Lösung aus Harnstoff und Wasser, stromaufwärts des SCR-Katalysators 22 so in den Abgasstrom eingespritzt, dass der Mischer 30 den Harnstoff und das Abgas über eine erzeugte verwirbelte Strömung gründlich miteinander vermischen kann. Das Einspritzsystem 32 weist eine Fluidzufuhr 34, einen Dosierer 36 und eine Steuerung 38 auf, die die Einspritzung des Harnstoffs in bekannter Weise steuert.
Der Mischer 30 weist ein Einlassende 42, das so ausgebildet ist, dass es die Motorabgase aufnimmt, und ein Auslassende 44 auf, mit dem ein Gemisch aus verwirbeltem Motorabgas und aus Harnstoff umgewandelten Produkten zum SCR-Katalysator 22 geleitet wird. In 2 ist ein Beispiel für einen Mischer 30 gezeigt, der am Einlassende 42 ein Einlassleitblech 46 aufweist. Dem Auslassende 44 ist ein Auslassleitblech zugeordnet, das aber in der Ansicht von 2 nicht sichtbar ist. Das Einlassleitblech 46 ist als insgesamt flache Platte ausgeführt. Bei einem Beispiel weist das Einlassleitblech 46 wenigstens eine große Einlassöffnung 50 auf, die den Großteil des Abgases aufnimmt. Das Einlassleitblech 46 weist auch mehrere Perforationen, Schlitze oder zusätzliche Einlassöffnungen 52 auf, mit denen eine optimale Homogenisierung von Abgasen sichergestellt und ein Gegendruck verringert wird.
Das Einlassleitblech 46 ist an einem Mischeraußengehäuse bzw. -mantel 40 befestigt, das bzw. der eine Mischermittelachse A definiert und eine innere Mischkammer bzw. einen Innenhohlraum 56 zwischen dem Einlassleitblech 46 und dem Auslassleitblech bereitstellt. In dem Innenhohlraum 56werden Abgas und ein über den Dosierer 36 eingespritzter Fluidsprühstrahl vermischt. Bei einem in 2 gezeigten Beispiel dient eine Dosiererhalterung 60 dazu, den Dosierer 36 relativ zum Mischeraußenmantel 40 anzubringen. Ein Einlassreaktor mit einem Verwirbelungskegel bzw. einer Wirbelkammer 62 ist im Innenhohlraum 56 an einer an die Dosiererhalterung 60 angrenzenden Stelle angeordnet. Die Dosiererhalterung 60 ist an einer im Mischeraußenmantel 40 gebildeten Dosiereröffnung 64 am Mischeraußenmantel 40 angebracht. Die Dosiererhalterung 60 ist so eingerichtet, dass sie den Dosierer 36 trägt, der über die Wirbelkammer 62 ein Fluid in den Innenhohlraum 56 des Mischeraußenmantels 40 einspritzt.
Das stromaufwärtige Ende 42 des Mischeraußenmantels 40 ist so eingerichtet, dass es mit einer stromaufwärtigen Abgasanlagenkomponente, wie etwa dem DOC 16 und/oder dem DPF 21, verbunden wird, und das stromabwärtige Ende 44 des Mischeraußenmantels 40 ist so eingerichtet, dass es mit einer stromabwärtigen Komponente, wie beispielsweise dem SCR-Katalysator 22, verbunden wird. Wie in 2 gezeigt, hat der Mischeraußenmantel 40 eine Außenumfangsfläche 66, die den Innenhohlraum 56 und die Mischermittelachse A umgibt. Die Dosiereröffnung 64 ist in der Außenumfangsfläche 66 gebildet. In der Außenumfangsfläche 66 ist bzw. sind ferner eine oder mehrere Sensoröffnungen 68 gebildet. Bei dem in 2 gezeigten Beispiel sind in der Außenumfangsfläche 66 zwei Sensoröffnungen 68 gebildet. Die Sensoröffnungen 68 sind zur Aufnahme von Abgassensoren eingerichtet, die zur Ermittlung von Eigenschaften des durch den Mischer 30 strömenden Abgases dienen. Dies wird nachstehend ausführlicher erläutert.
Das Einlassleitblech 46 ist am stromaufwärtigen Ende 42 des Mischeraußenmantels 40 angebracht und umfasst einen flachen Plattenkörper 70, der wenigstens einen unmittelbar in dem flachen Plattenkörper 70 gebildeten Sensorbereich 72 aufweist. In dem gezeigten Beispiel sind zwei Sensorbereiche 72 in dem flachen Plattenkörper 70 gebildet, wobei jeder Sensorbereich 72 zu einer der Sensoröffnungen 68 hin offen ist. Der Mischraum ist zwischen dem Auslass 20 des DOC 16 oder dem Auslass aus dem DPF 21 und dem Einlass 24 des SCR-Katalysators 22 begrenzt. Die Mischstrecke befindet sich zwischen dem Dosierer 36 und dem Einlass 24 des SCR-Katalysators 22. Durch das flache Einlassleitblech 46 mit integrierten Einbaubereichen 72 für Sensoren kann der Mischer so nah wie möglich am Auslass 20 angeordnet sein, um die Mischstrecke zu verlängern. Bei einem Beispiel umfasst das Einlassleitblech 46 ein gestanztes Blech, das das Leitblech als insgesamt flache Platte bildet, im Gegensatz zu einem schraubenförmigen Leitblech. Das Leitblech 46 in Form der flachen Platte erstreckt sich so über das gesamte stromaufwärtige Ende 42 des Mischers 30, dass es das stromaufwärtige Ende des Innenhohlraums 56 umschließt. Das nicht gezeigte Auslassleitblech erstreckt sich so über das gesamte stromabwärtige Ende 44 des Mischers 30, dass es das stromabwärtige Ende 44 des Innenhohlraums 56 umschließt.
Bei einem Beispiel weist der flache Plattenkörper 70 die Einlass-/Primäröffnung 50 auf, die den Großteil des in den Innenhohlraum 56 zu leitenden Abgases aufnimmt. Der flache Plattenkörper 70 weist auch die mehreren zusätzlichen Öffnungen 52 auf, die eine optimale Homogenisierung von Abgasen sicherstellen und den Gegendruck verringern. Die mehreren zusätzlichen Öffnungen 52 sind kleiner als die primäre Öffnung 50. Die zusätzlichen Öffnungen 52 können in beliebiger Form und/oder Größe gebildet sein und können in unterschiedlichen Mustern/an unterschiedlichen Stellen im Körper 70 gebildet sein. Bei einem Beispiel sind die Sensorbereiche 72 sowohl von der primären Öffnung 50 als auch von den zusätzlichen Öffnungen 52 so beabstandet, dass sie einander nicht überschneiden oder überlappen. Bei einem Beispiel befinden sich die Sensorbereiche 72 zwischen der primären Öffnung 50 und den mehreren zusätzlichen Öffnungen 52. Bei einem Beispiel ist ein Sensorbereich 72 auf einer Seite der primären Öffnung 50 und der andere Sensorbereich 72 auf einer entgegengesetzten Seite der primären Öffnung angeordnet, und die zusätzlichen Öffnungen 52 sind zwischen den beiden Sensorbereichen 72 angeordnet. Die Sensorbereiche 72 können auch je nach Bedarf an unterschiedlichen Stellen gebildet sein, um unterschiedlichen Ausführungen von Leitblechen Rechnung zu tragen.
Bei einer offenbarten Ausführung umfasst jeder Sensorbereich 72 eine Tasche bzw. einen ausgesparten Bereich 74, der in dem flachen Plattenkörper 70 gebildet ist. Der flache Plattenkörper 70 umfasst eine ebene Oberfläche P, und die Tasche bzw. der ausgesparte Bereich 74 umfasst einen umgeformten, gestanzten oder vertieften Abschnitt, der sich von der ebenen Oberfläche P in einer Richtung längs der Mischermittelachse A heraus erstreckt, wie in 3 gezeigt. Die Tasche bzw. der ausgesparte Bereich 74 weist eine Grundfläche 76 mit gegenüberliegenden Seitenwänden 78 auf, die sich von der Grundfläche 76 zur ebenen Fläche P des flachen Plattenkörpers 70 erstrecken.
Bei einem Beispiel erstrecken sich die Taschen- bzw. ausgesparten Bereiche 74 von dem flachen Plattenkörper 70 in stromabwärtiger Richtung nach außen. Die Taschen- bzw. ausgesparten Bereiche 74 sind an ausgewählten Stellen gebildet, an denen Sensoren in den Einlassleitblechbauraum integriert werden können. Bei dieser Ausgestaltung können die Taschen- bzw. ausgesparten Bereiche 74 auch als Versteifungsrippen dienen. Dadurch werden die Haltbarkeit und die Gesamtfestigkeit des Einlassleitblechs 46 verbessert.
Das Einlassleitblech 46 weist eine Außenumfangskante bzw. einen -rand/eine -lippe 80 auf, die an einer Innenfläche 82 des Mischeraußenmantels 40 anliegt. Bei einem Beispiel erstreckt sich die Lippe 80 in einer Richtung längs der Mischermittelachse A von dem flachen Plattenkörper 70 weg. An jedem Taschen- bzw. ausgesparten Bereich 74 umfasst der Rand/die Lippe 80 einen Stirnwandabschnitt 84, der eine Leitblechsensoröffnung 86 aufweist, die auf die im Mischeraußenmantel 40 gebildete Sensoröffnung 68 ausgerichtet ist.
Bei einem Beispiel erstreckt sich der Taschen- bzw. ausgesparte Bereich 74 von der Außenumfangskante bzw. -rand/-lippe 80 des flachen Plattenkörpers 70 zur Mischermittelachse A hin. Der Taschen- bzw. ausgesparte Bereich 74 hat eine Länge, die größer ist als eine Breite. Bei einem Beispiel nimmt die Breite entlang der Länge in einer Richtung zum Rand/zur Lippe 80 hin zu. Bei einem Beispiel liegt eine maximale Breite des ausgesparten Bereichs 74 am Rand 80 und eine minimale Breite des ausgesparten Bereichs 74 ist der Mischermittelachse A zugewandt. Andere Formen und/oder Größen des ausgesparten Bereichs 74 könnten je nach Einlassleitblechbauraum ebenfalls verwendet werden.
Wie in 3 gezeigt, ist an der Außenumfangsfläche 66 des Mischeraußenmantels 40 ein Sensormontagevorsprung 88 an der Sensoröffnung 68 befestigt. Bei einem Beispiel umfasst der Sensormontagevorsprung 88 einen zylindrischen Körper, der sich zwischen einem ersten Ende 90 und einem zweiten Ende 92 erstreckt. Das erste Ende 90 hat einen Abschnitt mit reduziertem Durchmesser bzw. einen Halsabschnitt 94, dessen eines Ende zumindest teilweise in die Sensoröffnung 68 passt. Ein entgegengesetztes Ende des Halsabschnitts 94 erstreckt sich in die offene Mitte des zylindrischen Körpers und bildet einen Absatz bzw. eine Aufnahme 96 für einen Sensor 98 (4). Das zweite Ende 92 hat einen größeren Durchmesser als der Halsabschnitt 94 am ersten Ende 90. Eine Innenfläche 100 des zylindrischen Körpers geht über eine radiale Wand 102 so in die Aufnahme 96 über, dass zwischen der Aufnahme 96 und der Innenfläche 100 ein Spalt vorhanden ist.
In 4 ist ein Beispiel gezeigt, bei dem Sensoren 98 an den Sensorbereichen 72 angeordnet sind. Jeder Sensorbereich 72 ist so gestaltet, dass er wenigstens einen Abschnitt des Sensors 98 aufnimmt. Bei einem Beispiel können die Sensoren 98 einen NOx-Sensor, einen Temperatursensor oder einen beliebigen anderen Abgassensor umfassen. Die Sensoren 98 sind so in die Sensormontagevorsprünge 88 eingebaut, dass sich eine Spitze des Sensors durch den Mischeraußenmantel 40 in den Taschen- bzw. ausgesparten Bereich 74 erstreckt. Die Sensoren 98 sind so eingerichtet, dass sie Daten an die Steuerung 38 übermitteln, wie bekannt ist. Die Sensoren 98 können nicht innerhalb der Mischkammer angeordnet werden; durch die Integration des eingebauten Sensors in das flache Einlassleitblech 46 kann der Mischer jedoch so nahe wie möglich am Auslass des DOC und/oder des DPF angeordnet sein, damit die Gesamtmischstrecke vergrößert ist.
Die vorliegende Offenbarung sieht ein Einlassleitblech 46 vor, das ein gestanztes Blechteil umfasst, das eine Abgasströmung in einen Einlassreaktor/ eine Wirbelkammer 62 leitet und es einem Teil der Abgasströmung ermöglicht, den Einlassreaktor zu umgehen. Das Einlassleitblech 46 umfasst einen flachen Plattenkörper, der an ausgewählten Stellen einstückig gebildete, ausgesparte Bereiche oder Taschen aufweist, durch die die Sensoren 98 in den Einlassleitblechbauraum integriert werden können. Die gestanzten Sensortaschen 74 haben den zusätzlichen Vorteil, dass sie dem Einlassleitblech 46 mehr Festigkeit verleihen, was die Dauerhaftigkeit des Einlassleitblechs 46 verbessert. In der Regel benötigen kompakte Mischer mit flachen Einlassleitblechen zusätzlichen Raum für die Sensoren. Durch die Integration der Sensoren in den Einlassleitblechbauraum kann die Gesamtlänge des Mischers kürzer sein, als dies möglich wäre, wenn die Sensoren stromaufwärts des Leitblechs liegen würden.
In den Figuren dieser Offenbarung ist zwar eine bestimmte Bauteilbeziehung dargestellt, die Darstellungen sollen diese Offenbarung jedoch nicht einschränken. Mit anderen Worten, die Anordnung und Ausrichtung der verschiedenen gezeigten Bauteile könnte im Umfang dieser Offenbarung variieren. Zudem sind die dieser Offenbarung beigefügten verschiedenen Figuren nicht unbedingt maßstabsgetreu, und einige Merkmale sind eventuell übertrieben oder minimiert, damit sie bestimmte Einzelheiten eines entsprechenden Bauteils zeigen.
Die vorstehende Beschreibung ist von der Art her beispielhaft und nicht einschränkend. Für den Fachmann können Änderungen und Abwandlungen der offenbarten Beispiele ersichtlich werden, die nicht unbedingt vom Wesen dieser Offenbarung abweichen. Daher kann der Umfang des dieser Offenbarung verliehenen Rechtsschutzes nur durch Studieren der nachstehenden Ansprüche festgestellt werden.

Claims

Mischer für eine Fahrzeugabgasanlage, mit: einem Mischeraußenmantel, der einen Innenhohlraum begrenzt, der zur Aufnahme von Motorabgasen eingerichtet ist, wobei der Mischeraußenmantel ein erstes Ende und ein zum ersten Ende entgegengesetztes zweites Ende hat, und einem Leitblech, das dem ersten oder dem zweiten Ende zugeordnet ist, wobei das Leitblech einen Körper umfasst, der wenigstens einen im Körper gebildeten Sensorbereich aufweist.
Mischer nach Anspruch 1, bei dem der Körper wenigstens eine Öffnung aufweist, die einen Großteil des Motorabgases aufnimmt, und bei dem der wenigstens eine Sensorbereich von der wenigstens einen Öffnung beabstandet ist.
Mischer nach Anspruch 2, bei dem der Körper mehrere zusätzliche Öffnungen aufweist, die kleiner als die wenigstens eine Öffnung sind, und bei dem der wenigstens eine Sensorbereich von der wenigstens einen Öffnung und den mehreren zusätzlichen Öffnungen beabstandet und zwischen diesen gelegen ist.
Mischer nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der wenigstens eine Sensorbereich wenigstens zwei Sensorbereiche umfasst, die jeweils so eingerichtet sind, dass sie wenigstens einen Abschnitt eines Sensors aufnehmen.
Mischer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem der Körper eine flache Platte umfasst, die das erste oder das zweite Ende des Mischeraußenmantels abdeckt, und bei dem der wenigstens eine Sensorbereich einen in der flachen Platte gebildeten ausgesparten Bereich umfasst.
Mischer nach Anspruch 5, bei dem der ausgesparte Bereich zur Aufnahme wenigstens eines Abschnitts eines NOx-Sensors oder eines Temperatursensors eingerichtet ist.
Mischer nach Anspruch 5 oder 6, bei dem der Mischeraußenmantel eine Mischermittelachse definiert und bei dem sich der ausgesparte Bereich von einem Rand der flachen Platte zur Mischermittelachse hin erstreckt.
Mischer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem der ausgesparte Bereich eine Länge aufweist, die größer als eine Breite ist, und bei dem die Breite entlang der Länge in Richtung auf den Rand hin zunimmt.
Mischer nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei dem eine maximale Breite des ausgesparten Bereichs am Rand liegt und eine minimale Breite des ausgesparten Bereichs der Mischermittelachse zugewandt ist.
Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Mischeraußenmantel eine Dosiererhalterung mit einer Dosiereröffnung aufweist, die zur Aufnahme eines Dosierers zum Sprühen eines Fluids in den Innenhohlraum eingerichtet ist, und bei dem der Mischeraußenmantel wenigstens eine Sensoröffnung aufweist, die sich zu dem wenigstens einen Sensorbereich hin öffnet.
Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das erste Ende ein stromaufwärtiges Ende und das zweite Ende ein stromabwärtiges Ende umfasst und bei dem das Leitblech ein am stromaufwärtigen Ende angebrachtes Einlassleitblech umfasst, wobei der Dosiererhalterungsbereich stromabwärts des Einlassleitblechs liegt.
Fahrzeugabgasanlage mit: einem Mischer mit einem stromaufwärtigen Ende, das zum Verbinden mit einer stromaufwärtigen Abgasanlagenkomponente eingerichtet ist, und einem stromabwärtigen Ende, das zum Verbinden mit einer stromabwärtigen Komponente eingerichtet ist, wobei der Mischer einen Mischeraußenmantel aufweist, der einen Innenhohlraum bereitstellt, der eine Mischermittelachse umgibt, und wobei der Mischeraußenmantel eine Dosiereröffnung und wenigstens eine Sensoröffnung aufweist, und einem am stromaufwärtigen Ende angebrachten Einlassleitblech, wobei das Einlassleitblech einen flachen Plattenkörper umfasst, der wenigstens einen in dem flachen Plattenkörper gebildeten Sensorbereich aufweist, und wobei der wenigstens eine Sensorbereich zu der wenigstens einen Sensoröffnung hin offen ist.
Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 12, bei der der flache Plattenkörper wenigstens eine primäre Öffnung, die einen Großteil des Motorabgases aufnimmt, und mehrere zusätzliche Öffnungen aufweist, die kleiner als die wenigstens eine primäre Öffnung sind, und bei der der wenigstens eine Sensorbereich von der wenigstens einen primären Öffnung und den mehreren zusätzlichen Öffnungen beabstandet und zwischen diesen gelegen ist.
Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 12 oder 13, bei der der wenigstens eine Sensorbereich eine Tasche bzw. einen ausgesparten Bereich umfasst, die bzw. der in dem flachen Plattenkörper gebildet ist.
Fahrzeugabgasanlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei der der wenigstens eine Sensorbereich wenigstens zwei Sensorbereiche umfasst, die jeweils so eingerichtet sind, dass sie wenigstens einen Abschnitt eines Sensors aufnehmen, der einen NOx-Sensor oder einen Temperatursensor umfasst.
Mischer nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei dem sich die Tasche bzw. der ausgesparte Bereich von einem Rand des flachen Plattenkörpers zur Mischermittelachse hin erstreckt.
Mischer nach Anspruch 16, bei dem die Tasche bzw. der ausgesparte Bereich eine Länge aufweist, die größer als eine Breite ist, und bei dem die Breite entlang der Länge in einer Richtung auf den Rand hin zunimmt.
Verfahren, das Folgendes umfasst: Bilden eines Mischerleitblechs als Plattenkörper, der einen einstückig gebildeten Sensorbereich aufweist, der zur Aufnahme wenigstens eines Abschnitts eines Sensors eingerichtet ist, und Befestigen des Mischerleitblechs an einem Mischeraußenmantel mit einem stromaufwärtigen Ende, das zum Verbinden mit einer stromaufwärtigen Abgasanlagenkomponente eingerichtet ist, und einem stromabwärtigen Ende, das zum Verbinden mit einer stromabwärtigen Komponente eingerichtet ist, wobei der Mischeraußenmantel einen Innenhohlraum bereitstellt, der eine Mischermittelachse umgibt.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Mischerleitblech ein Einlassleitblech umfasst, und bei dem der Mischeraußenmantel mit einer Dosiereröffnung und wenigstens einer Sensoröffnung versehen wird, das Einlassleitblech am stromaufwärtigen Ende des Mischeraußenmantels befestigt wird, eine Dosiererhalterung, die zur Aufnahme eines Dosierers eingerichtet ist, auf die Dosiereröffnung ausgerichtet wird und die wenigstens eine Sensoröffnung auf den wenigstens einen Sensorbereich ausgerichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei der Plattenkörper eine flache Platte umfasst und bei dem der wenigstens eine Sensorbereich als Tasche bzw. ausgesparter Bereich in der flachen Platte gebildet wird, wobei sich die Tasche bzw. der ausgesparte Bereich von einem Rand der flachen Platte zur Mischermittelachse hin erstreckt.