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Die
Erfindung betrifft – zum
einen – eine
Abgasreinigungsvorrichtung zur Reinigung von Verbrennungsmotorabgasen,
mit:
- (a) einem Gehäuse, das aufweist:
- (b) einen Halterungsbereich, in dem ein Abgasbehandlungskörper im
Gehäuse
gehaltert ist;
- (c) strömungsaufwärts von
dem Halterungsbereich einen sich in Strömungsrichtung erweiternden,
vorderen Übergangsbereich;
- (d) strömungsabwärts von
dem Halterungsbereich einen sich in Strömungsrichtung verengenden,
hinteren Übergangsbereich;
- (e) und eine Zuströmöffnung sowie
eine Abströmöffnung,
die bezüglich
der Strömungsrichtung
im Abgasbehandlungskörper
gegeneinander versetzt sind.
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Die
Erfindung betrifft – zum
anderen – eine Abgasreinigungsvorrichtung
zur Rei nigung von Verbrennungsmotorabgasen, mit:
- (a)
einem Gehäuse,
das aufweist:
- (b) einen Halterungsbereich, in dem ein Abgasbehandlungskörper im
Gehäuse
gehaltert ist;
- (c) strömungsauwärts von
dem Halterungsbereich einen sich in Strömungsrichtung erweiternden,
vorderen Übergangsbereich;
- (d) und strömungsabwärts von
dem Halterungsbereich einen sich in Strömungsrichtung verengenden,
hinteren Übergangsbereich,
- (e) wobei der hintere Übergangsbereich
mit einem Einbauteil als Strömungserschwerungseinrichtung
versehen ist.
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Abgasreinigunsvorrichtungen
mit einem Gehäuse,
welches einen Halterungsbereich für einen Abgasbehandlungskörper, einen
vorderen Übergangsbereich
und einen hinteren Übergangsbereich aufweist,
werden
in zuhnehmendem Maße
in Abgasanlagen von Ottomotoren und Dieselmotoren eingebaut. Im ersteren
Fall erfüllt
der Abgasbehandlungskörper den
Zweck, durch katalytisch induzierte chemische Reaktionen dem Abgas
Stickoxide und Kohlenmonoxid zu entziehen. Im zweiten Fall filtert
der Abgasbehandlungskörper
durch mechanische Filterung Rußpartikel
aus dem Abgas.
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Der
vordere und der hintere Übergangsbereich
schaffen den Strömungsanschluß des Abgasbehandlungskörpers, der
in den allermeisten Fällen einen
deutlich größeren Querschnitt
besitzt als die zu- und abführende
Rohrleitung. Dabei ist besonders wichtig, daß für eine gleichmäßige Beaufschlagung über den
Querschrnitt des Abgasbehandlungskörpers gesorgt ist. Eine ungleichmäßige Beaufschlagung
verschiedener Zonen über
den Querschnitt des Abgasbehandlungskörpers kann nicht nur zu einer schlechteren
Reinigung des Abgases, sondern auch zu einer ungleichmäßigen Alterung
des Abgasbehandlungskörpers
führen,
ja im Extremfall einer lokal verstärkten Beaufschlagung bei hoher
Last lokal zu einer Hitzezerstörung
des Abgasbehandlungskörpers.
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Im
Stand der Technik hat man häufig
insbesondere den vorderen Übergangsbereich
je nach dem Querschnittsverhältnis
zwischen Abgasbehandlungskörper
und Rohrleitung mit einer bestimmten Minimallänge ausgeführt, um eine allmähliche Aufweitung
des Abgasstroms zu gewährleisten.
Ein Unterschreiten dieser Mindestlänge führt zu einem Strömungsabriss
und dazu, dass der Abgasstrom nicht optimal aufgweitet wird. Die
Folge ist eine unterschiedliche Beaufschlagung des Abgasbehandlungskörpers über seinen
Querschnitt. Andererseits erschwert ein zu kurzer hinterer Übergangsbereich
die Strömung
für einen
erheblichen Teil des Ausströmquerschnitts
des Abgasbehandlungskörpers,
so dass ein Ausströmen
im Wesentlichen nur aus den Zonen des Abgasbehandlungskörperquerschnitts
erfolgen kann, die der Abströmöffnung gegenüberliegen.
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Die
Automobilindustrie stellt zunehmende Anforderungen an die räumlichen
Baumaße
der Abgasreinigungsvorrichtungen. Zum einen ist das Platzangebot
am Unterboden der modernen Fahrzeuge deutlich beschränkt, andererseits
führen
größere Flächen zu
einer erhöhten
Schallemission und zu einer erhöhten
Temperaturemission, die ihrerseits die Funktionsfähgikeit
des Katalysators beeinträchtigen kann.
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Eine
Abgasreinigungsvorrichtung der im ersten Absatz der Beschreibung
angeführten
Art ist aus
DE 35 36
315 A1 bekannt. Dort ist im Zuströmrohr zu dem vorderen Übergangsbereich
ein Drallkörper
vorgesehen, um eine möglichst
gleichmäßige Anströmung der
vorderen Stirnfläche
des Abgasbehandlungskörpers
zu erreichen. Diesem Stand der Technik gegenüber liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, einen alternativen Weg zur gleichmäßigeren Ausnutzung
des Abgasbehandlungskörpers über seinen
Querschnitt verfügbar
zu machen.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist die Abgasreinigungsvorrichtung mit den im ersten
Absatz der Beschreibung angeführten
Merkmalen dadurch gekennzeich net, dass der hintere Übergangsbereich
zur Vergleichmäßigung der
Strömungsgeschwindigkeit des
Abgases über
den Querschnitt des Abgasbehandlungskörpers mit einer Strömungserschwerungseinrichtung
für diejenige
Zone versehen ist, durch die ohne Vorhandensein der Strömungserschwerungseinrichtung
das Abgas besonders schnell strömen
würde;
und dass die Wand des hinteren Übergangsbereichs
dadurch als Strömungserschwerungseinrichtung
ausgebildet ist, dass sie mit einem Teilbereich näher an den
Abgasbehandlungskörper
heranreicht.
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Die
bei der Abgasreinigungsvorrichtung gemäß
DE 23 45 383 A1 vorandene
Strömungslenkungseinrichtung
befindet sich an der Zuströmseite des
Abgasbehandlungskörpers
und nicht, wie es bei der Erfindung vorgesehen ist, an der Abströmseite des
Abgasbehandlungskörpers.
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Eine
Abgasreinigungsvorrichtung mit den im zweiten Absatz der Beschreibung
angeführten
Merkmale ist aus
DE
92 02 798 U1 bekannt. Dort ist in dem hinteren Übergangsbereich
eine Bimetallklappe angeordnet, die in ihrer einen Extremstellung
die Durchströmung
in einem oberen Teilbereich des Gesamtströmungsquerschnitts des Abgasbehandlungskörpers erschwert.
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Gegenüber diesem
Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei
einer Abgasreinigungsvorrichtung mit den im zweiten Absatz der Beschreibung
angeführten
Merkmalen das als Strömungserschwerungseinrichtung
im hinteren Übergangsbereich
vorgesehene Einbauteil derart auszubilden, dass eine Abgasreinigungsvorrichtung mit
einer gleichmäßigeren
Ausnutzung des Abgasbehandlungskörpers über seinem
Querschnitt geschaffen wird.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist die Abgasreinigungsvorrichtung mit den im zweiten
Absatz der Beschreibung angeführten
Merkmalen dadurch gekennzeichnet, dass zur Vergleichmäßigung der
Strömungsgeschwindigkeit
des Ab gases über
den Querschnitt des Abgasbehandlungskörpers entweder das Einbauteil
als Strömungshindernis
in einer zentralen Zone ausgebildet ist oder das Einbauteil als
trichterförmiges
Abgas-Leitelement vorgesehen ist.
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Durch
die Erfindung wird eine Abgasreinigungsvorrichtung geschaffen, deren
hinterer und/oder vorderer Übergangsbereich
besonders kurz sein können.
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Bei
der erfindungsgemäßen Abgasreinigungsvorrichtung
ist in dem hinteren Übergangsbereich
für eine
Querschnittszone des Abgasbehandlungskörpers, durch die ohne die erfindungsgemäße Ausbildung
des hinteren Übergangsbereichs
das Abgas besonders schnell strömen
würde,
eine Strömungserschwerungseinrichtung
vorgesehen. Die Strömungserschwerungseinrichtung
erhöht
gezielt für
diese Zone den Widerstand, die Auswirkungen davon machen sich insbesondere
auch in dem vorderen Übergangsbereich
bemerkbar, so dass das zuströmende
Abgas gleichmäßiger auf
den Querschnittt des Abgasbehandlungskörpers verteilt wird. Mittels
der Strömungserschwerunseinrichtung
lässt sich
die Strömung
durch den Abgasbehandlungskörper
derart beeinflussen, dass für
einen bestimmten Betriebszustand im Strömungsgleichgewicht eine sehr
ausgeglichene Auslastung über
den Querschnitt des Abgasbehandlungskörpers erreicht ist.
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Bei
der ersten Ausbildungsvariante der Erfindung ist es bevorzugt, die
Wand des hinteren Übergangsbereichs
für eine
zentrale Zone näher
als eine außenliegende
ringförmige
Zone an den Abgasbehandlungskörper
heranreichen zu lassen, so dass für die außenliegende Zone ein ringförmiger Kanal
gebildet ist, von dem aus die Abströmöffnung wegführt. Bei dieser Ausbildung
wird für
die ringförmige äußere Zone,
die bei der Verwendung eines konventionellen hinteren Übergangsbereichs
strömungsmäßig eine untergeordnete
Rolle spielen würde,
ganz gezielt ein bevorzugter Strömungsweg
hergestellt, was zu der Vergleichmäßigung der Strömung über den
gesamten Querschnitt des Abgasbe handlungskörpers führt. Diese Ausbildung hat darüber hinaus
den ganz besonders großen
Vorteil, dass eine äußerst effiziente Strömungsbeeinflussung
in dem hinteren Übergangsbereich
vorgenommen wird, so dass sowohl der vordere als auch der hintere Übergangsbereich, oder
auch nur einer der beiden, im Verhältnis zu dem zu überwindenden
Querschnittsübergang
extrem kurz ausgebildet sein kann.
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Bei
der zweiten Ausbildungsvariante der Erfindung kann das Einbauteil
in der Form einer Platte in einer zentralen Zone vorgesehen sein
oder als ein ringförmiges,
sich in Strömungsrichtung
verjüngendes
Abgas-Leitelement vorgesehen sein. Das Verhältnis der Einströmfläche des
Abgas-Leitelements zu dessen Auströmfläche bestimmt die Widerstandserhöhung für die davorliegende
Zone des Querschnitts des Abgasbehandlungskörpers. Die ringförmige außenliegende
Querschnittszone des Abgasbehandlungskörpers wird dann stärker durchströmt, als
das bei konventionellen Abgasreinigungsvorrichtungen der Fall wäre, und
die Beaufschlagung über den
Querschnitt ist vergleichmäßigt. Einbauteile
im hinteren Übergangsbereich
sind besonders dann bevorzugt, wenn die Zuströmöffnung und die Abströmöffnung in
Strömungsrichtung
betrachtet im wesentlichen nicht gegeneinander versetzt sind. Sie
haben außerdem
den Vorteil, daß sie
in Abgasreinigungsvorrichtungen, wie sie bereits in Fahrzeugen verwendet
werden und deren Einbaumaße
und Außenform vorgegeben
ist, nachträglich
im Zuge einer Detailverbesserung eingebracht werden können, und
dadurch, daß Abgasbehandlungskörper von
im wesentlichen gleicher Größe und gleichem
Volumen über
ihren Strömungsquerschnitt
gleichmäßiger beaufschlagt
werden, zu einer merklichen Erhöhung
der Lebensdauer der Abgasbehandlungskörper führen.
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Ganz
besonders bevorzugt ist ein Einbauteil, das zur Variierung der Strömungserschwerung
verstellbar ist. Es gibt auch Fahrzustände, bei denen eine ungleichmäßige Beaufschlagung über den Querschnitt
des Abgasbehandlungskörpers
erwünscht
ist. Ein Katalysator beispielsweise benötigt eine gewisse Mindesttemperatur
für eine
wirksame Reinigung der Abgase. Bei einem Kaltstart oder bei Betrieb
unter geringer Last kann das Einbauteil so gestellt sein, daß eine Strömungserschwerung
so gut wie nicht erfolgt. Dann wird eine Kernzone des Katalysators
bevorzugt durchströmt,
die schnell die gewünschte
Betriebstemperatur erreicht, oder die Strömungserschwerung wird so variiert,
daß für eine Kernzone
die Betriebstemperatur aufrechterhalten wird. Das führt zu einer
optimalen Abgasreinigung.
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Es
ist besonders bevorzugt, wenn das Einbauteil last- und/oder temperatur-
und/oder drehzahlabhängig
verstellbar ist. Im Falle einer temperaturabhängigen Verstellung ist als
Verstellglied ein Bimetallelement in dem Gehäuse der Abgasreinigungsvorrichtung
bevorzugt.
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In
Weiterbildung der Erfindung ergeben sich Vorteile, wenn der vordere Übergangsbereich,
in dem sich das Gehäuse
von dem Querschnitt der Zuströmöffnung auf
den Querschnittt des Abgasbehandlungskörpers erweitert, länger ist
als der hintere Übergangsbereich,
in dem sich das Gehäuse
von dem Querschnitt des Abgasbehandlungskörpers auf den Querschnittt
der Abströmöffnung verengt.
Damit kann die schlechtere Strömungsleitfunktion
des vorderen Übergangsbereichs
im Verhältnis
zu dem hinteren Übergangsbereich
kompensiert werden. So kann der vordere Übergangsbereich sechsmal so lang
sein wie der hintere Übergangsbereich,
oder noch länger.
Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass die Gestaltung des vorderen
und des hinteren Übergangsbereichs
einander beinflussen, d. h. ist der hintere Übergangsbereich besonders vorteilhaft
im Hinblick auf eine Vergleichmäßigung der
Strömung über den
Querschnitt des Abgasbehandlungskörpers gestaltet, so ist die
Ausbildung des vorderen Übergangsbereichs
nicht mehr so kritisch.
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Die
Erfindung ermöglicht
die Unterbringung der Abgasbehandlungsvorrichtung in räumlichen
Situationen, die mit herkömmlichen
Ausbildungen nicht oder deutlich schlechter bewältigbar waren. So ist es möglich, dass
mindestens einer der beiden Übergangsbereiche
schräg
zu der Durchströmungsrichtung
des Abgasbhandlungskörpers
verläuft.
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Die
geschilderten zwei Aspekte der Erfindung lassen sich in Kombinationen
miteinander verwirklichen.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass die in der vorliegenden Patentschrift
offenbarte Strömungsbeeinflussung
durch Maßnahmen
im Abströmungsbereich
nicht nur bei Abgasreinigungsvorrichtungen, sondern insbesondere
auch bei Wärmetauschern vorgesehen
werden kann, um eine Vergleichmäßigung der
Durchströmung
des Wärmetauschers
zu erreichen.
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Die
Erfindung und Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand
von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Es
zeigt:
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1 einen Schnitt durch ein
erstes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Abgasreinigungsvorrichtung;
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2 eine Ansicht von rechts
in 1 auf das im Schnitt
dargestellte erste Ausführungsbeispiel;
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3 einen Schnitt durch ein
zweites Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Abgasreinigungsvorrichtung;
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4 einen Schnitt durch ein
drittes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Abgasreinigungsvorrichtung;
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5 einen Schnitt durch ein
viertes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Abgasreinigungsvorrichtung;
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6 einen Schnitt durch eine
Abgasreinigungsvorrichtung zur Veranschaulichung einer Weiterbildung.
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Das
erste Ausführungsbeispiel
einer Abgasreinigungsvorrichtung 2 zeigen die 1 und 2. Das Gehäuse 4 lässt sich
in Strömungsrichtung
aneinander anschließend
in einen vorderen Übergangsbereich 6,
einen Halterungsbereich 8 und einen hinteren Übergangsbereich 10 einteilen.
In dem Halterungsbereich 8 ist ein Abgasbehandlungskörper 12 gezeigt.
Schematisiert sind in dem Abgasbehandlungskörper 12 durch längsverlaufende
Linien Strömungskanäle dargestellt.
Die 1 und 2 zeigen den Abgasbehandlungskörper im
wesentlichen als einen in seinem Querschnitt runden Abgasbehandlungskörper 12;
es wird jedoch darauf hingewiesen, daß der Abgasbehandlungskörper 12 ebenso
eine ovale oder eine eckige Form aufweisen kann. Das Gehäuse 4 der
Abgasreinigungsvorrichtung 2 besitzt dann eine daran angepaßte Form.
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Bei
dem vorderen Übergangsbereich 6 in 1 erkennt man eine Zuströmöffnung 14.
Eine Abströmöffnung 16 ist
an dem hinteren Übergangsbereich 10 gezeigt.
Die Zuströmöffnung 14 und
die Abströmöffnung 16 sind
in Strömungsrichtung
deutlich gegeneinander versetzt. Besonders deutlich kann man das
in 2 erkennen, in der
die Zuströmöffnung 14 in
einem Teilbereich mit unterbrochenen Linien dargestellt ist, in
dem sie von dem Gehäuse 4 verdeckt
ist. Es wird darauf hingewiesen, daß die Zuströmöffnung 14 in die Richtung
nach hinter der Zeichenebene offen ist. Die Abströmöffnung 16 ist
in der 2 in Richtung
auf den Beobachter hin offen, d.h. der Beobachter kann durch die
Abströmöffnung 16 in das
Gehäuse 4 auf
den Abgasbehandlungskörper 12 blicken.
Die Abströmöffnung 16 ist
aus diesem Grunde durch ein Linienraster deutlich hervorgehoben.
Im Betrieb strömt
somit Abgas in 1 von
links nach rechts durch die Abgasreinigungsvorrichtung 2.
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Man
sieht, daß die
Wand des hinteren Übergangsbereichs 10 in
einer zentralen Zone 18 näher an dem Abgasbehandlungskörper 12 ist,
als in einer außenliegenden
ringförmigen
Zone 20, von der aus die Abströmöffnung 16 wegführt. Dadurch
wird der Strömungswiderstand
für eine
zentrale Kernzone des Abgasbehandlungskörpers 12 vergrößert, gleichzeitig
ist für
die außenliegende
ringförmige
Zone 20 ein ringförmiger
Kanal 22 gebildet. Durch diese Ausbildung der Rückwand wird
eine Strömungsvergleichmäßigung über den
gesamten Querschnitt des Abgasbehandlungskörpers 12 erreicht,
wohingegen bei einer konventionellen Abgasreinigungsvorrichtung 2, bei
der hintere Übergangsbereich 10 ähnlich dem
in 1 gezeigten vorderen Übergangsbereich 6 ausgebildet
ist, die zentrale Zone 18 des Abgasbehandlungskörpers 12,
verglichen mit dem restlichen Querschnitt des Abgasbehandlungskörpers 12, überdurchschnittlich
beaufschlagt ist.
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In 1 ist bei dem hinteren Übergangsbereich 10 mit
gestrichelten Linien eine Abwandlung der Abgasreinigungsvorrichtung 2 des
ersten Ausführungsbeispiels
dargestellt, mit der auch eine gewisse Vergleichmäßigung der
Beaufschlagung des Abgasbehandlungskörpers 12 erzielt werden
kann, insbesondere dann, wenn Zuströmöffnung 14 und Abströmöffnung 16 im
Verhältnis
zu ihrer Größe relativ weit
zueinander versetzt sind.
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Für die nachfolgenden
Figuren werden die bereits in den 1 und 2 verwendeten Bezugszeichen
beibehalten, und auch die Strömungsrichtung von
links nach rechts bleibt wie in 1.
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So
zeigt 3 ein zweites
Ausführungsbeispiel
einer Abgasreinigungsvorrichtung 2, geschnitten dargestellt,
mit einem Gehäuse 4,
das einen vorderen Übergangsbereich 6,
einen Halterungsbereich 8 und einen hinteren Übergangsbereich 10 aufweist, wobei
in dem Halterungsbereich 8 ein Abgasbehandlungskörper 12 gehaltert
ist.
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In
dem hinteren Übergangsbereich 10 ist
ein Einbauteil 24 gezeigt, das sich über Stützen 26 gegen die
Wand des hinteren Übergangsbereichs 10 abgestützt ist.
Das Einbauteil 24 ist im wesentlichen als ein Strömungshindernis
in der zentralen Zone 18 ausgebildet. Ähnlich wie die näher an den
Abgasbehandlungskörper 12 herangeführte Rückwand in
der zentralen Zone 18 des ersten Ausführungsbeispiels 1 erhöht das Einbauteil 24 den
Widerstand für
die zentrale Zone 18 am Querschnitt des Abgasbehandlungskörpers 12.
Die außenliegende
ringförmige Zone
wird durch das Einbauteil 24 im wesentlichen nicht beeinflußt, so daß über den
ganzen Querschnitt des Abgasbehandlungskörpers 12 der Strömungswiderstand
ausgeglichen ist. Gleichzeitig ergibt sich damit eine gleichmäßigere Strömungsgeschwindigkeit über die
einzelnen Strömungskanäle in. dem
Abgasbehandlungskörper 12 und
eine gleichmäßige Beaufschlagung.
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In
der 3 ist das Einbauteil 24 in
Form einer gewölbten
Platte dargestellt, so daß auch
in der zentralen Zone 18 das Strömungshindernis unterschiedlich
groß ist.
Damit kann der Widerstand über den
Querschnitt des Abgasbehandlungskörpers 12 sehr präzise variiert
werden, und die Beaufschlagung des Abgasbehandlungskörpers 12 kann
je nach der zu erwartenden Strömung
durch die Abgasreinigungsvorrichtung 2 festgelegt sein.
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In
der 4 ist ein Einbauteil 24 gezeigt, ebenfalls über Stützen 26 gegen
die Wand des hinteren Übergangsbereichs 10 abgestützt, welches
sich von dem Einbauteil 24 von 3 dadurch unterscheidet, daß es eine
wesentlich stärker
strömungsleitende
Funktion besitzt, statt in erster Linie ein Strömungshindernis darzustellen.
Dieses Einbauteil 24 ist als trichterförmiges Abgas-Leitelement ausgebildet.
Dieses trichterförmige
Leitelement 24 hat strömungsaufwärts eine
Einströmfläche 28 und
strömungsabwärts eine
Ausströmfläche 30.
Je nach Verhältnis
dieser beiden Flächen
zueinander bildet das trichterförmige
Abgas-Leitelement 24 für
die zentrale Zone 18 an dem Austrittsquerschnitt des Abgasbehandlungskörpers 12 eine
Strömungserschwerung und
beeinflußt
so die Strömung
in der Abgasreinigungsvorrichtung.
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5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel im
Schnitt, bei dem das Einbauteil 24 verstellbar angebracht
ist, um eine Variierung der Strömungserschwerung
vornehmen zu können.
Das Einbauteil 24 ist in der Art einer Klappe an einer
Welle 32 drehbar gelagert. Die Welle 32 ist nach
hinten in 5 aus dem
Gehäuse 4 heraus
fortgesetzt. Dort ist ein Hebel 34 angebracht, über den
das Einbauteil 24 verstellt werden kann. In der 5 ist die Position in durchgezogenen
Linien gezeigt, in der das Einbauteil 24 die größte Strömungserschwerung
für eine
zentrale Zone 18 darstellt. Der Hebel 34 kann
in Richtung des Pfeils 36 bewegt werden, bis Hebel 34 und
Einbauteil 24 die mit gestrichelten Linien dargestellte
Endstellung erreichen, in der das Einbauteil 24 ein im
wesentlichen vernachlässigbares
Strömungshindernis darstellt.
Zur besseren Darstellung dieser mit gestrichelten Linien gezeigten Endposition
ist der Abgasbehandlungskörper 12 für einen
Teil herausgebrochen dargestellt.
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Das
Einbauteil 24 kann über
den Hebel 34 z.B. über
eine Schubstange und einen elektrischen Stellmotor in Abhängigkeit
von der Temperatur, der Last oder der Motordrehzahl eingestellt
werden. Für das
gezeigte verstellbare Einbauteil 24 sind keine Endanschläge vorgesehen,
an denen das Einbauteil in einer Endstellung anliegt; somit können Klappergeräusche vermieden
werden, die auftreten, wenn pulsierendes Abgas in einer Endstellung
das Einbauteil hin- und herbewegt.
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Das
Vorsehen eines Einbauteils hinter dem Abgasbehandlungskörper 12,
und nicht vor dem Abgasbehandlungskörper 12, hat darüber hinaus
den Vorteil, daß ein
Einbauteil 24, das sich beispielsweise infolge von Korrosion
gelöst
hat, von dem Abgas nicht gegen den Abgasbehandlungskörper 12 gestoßen wird
und diesen somit innerhalb kürzester
Zeit zerstören
kann. Auch nach einem Herausbrechen des Einbauteils 24 bleibt
die Abgasreinigungsvorrichtung 2 einsatzfähig mit
den aus dem Stand der Technik bekannten Nachteilen einer ungleichmäßigen Beaufschlagung
des Abgasbehandlungskörpers 12.
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Bei
der in 6 gezeigten Abgasreinigungunsvorrichtung 2 sind
Maßnahmen
veranschaulicht, die zusätzlich
zu den bisher beschriebenen Maßnahmen
der Strömungsbeeinflussung
vorgenommen sein können.
Zur Unterstützung
der Vergleichmäßigung der
Strömungsgeschwindigkeit
in dem Abgasbehandlungskörper 12 und
damit zur Vergleichmäßigung der
Beaufschlagung des Abgasbehandlungskörpers 12 wird angestrebt,
das Abgas an der umfa9ngsnahen Randzone des Abgasbehandlungskörpers 12 im
Wesentlichen behinderungsfrei ausströmen zu lassen. Zu diesem Zweck
ist der hintere Übergangsbereich 10 an
zwei besonders kritischen Stellen ganz besonders geformt. Dabei
liegen die kritischen Stellen zum einen an dem Übergang vom Halterungsbereich 8 zu
dem hinteren Übergangsbereich 10 und
andererseits dort, wo die Verengung im hinteren Übergangsbereich 10 zum Abschluss kommt,
also dort, von wo an in Richtung auf die Abströmöffnung 16 hin der
Querschnitt im Wesentlichen konstant bleibt. Bei dem Übergang
von dem Halterungsbereich 8 zu dem hinteren Übergangsbereich 10 ist
besonders wichtig, daß im
Bereich der umfangsnahen Randzone des Abgasbehandlungskörpers dem
Abgas möglichst
wenig Hindernis entgegensteht. Das heißt, die Wand des Übergangsbereichs
sollte dort im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung im Abgasbehandlungskörper 12 verlaufen
oder zur Strömungsrichtung 12 nur
einen geringen Winkel einschließen.
Dabei ist ein Winkel von kleiner als 20° vorteilhaft, insbesondere aber
von kleiner als 10°.
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Dort,
wo die Verengung des hinteren Übergangsbereichs 10 zum
Abschluß kommt,
ist es wichtig, daß dieser Übergang
derart sanft gerundet ist, daß eine
Strömungseinschnürung danach
im wesentlichen vermieden wird. Das heißt, die Strömung sollte möglichst
an der Wand anliegend entlang diesem Übergang strömen, und nach dem Übergang keine
Strömungskomponente
mehr in Richtung auf die Mitte der Abströmöffnung 16 hin aufweisen.
Eine derartige Strömungskomponente
würde durch
die Massenträgheit
das Abgas vom Rand auf die Mitte der Einströmöffnung hin zuströmen lassen
und damit den Strömungsquerschnitt
einschnüren.
Ganz besonders schädlich
sind an dieser Stelle Übergänge, die
Kanten aufweisen, wie sie im Stand der Technik verwendet werden;
solche Kanten führen
fast zwangsläufig
zu einem Strömungsabriß von der Wand
und damit zu einer Einschnürung
nach dem Übergang.
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Der
vordere Übergangsbereich 6 der
Abgasreinigungsvorrichtung gemäß 6 ist im Verhältnis zu
dem hinteren Übergangsbereich 10 deutlich
länger
ausgebildet. Ein langer vorderer Übergangsbereich 6 bewirkt
eine gleichmäßigere Beaufschlagung des
Abgasbehandlungskörpers 12 auf
der Zuströmseite,
und die Kombination eines solchen langen vorderen Übergangsbereichs 10 mit
dem wie vorgehend beschriebenen besonders ausgebildeten hinteren Übergangsbereich 10 führt zu einer
besonders vergleichmäßigten Beaufschlagung
des Abgasbehandlungskörpers 12.
Der vordere Übergangsbereich 6 kann
bis zu sechsmal so lang sein wie der hintere Übergangsbereich 10,
vorzugsweise ist er ein- bis dreimal so lang oder gar nur bis zu
zweimal so lang wie der hintere Übergangsbereich 10.