AT502545B1 - Internal combustion engine, has bypass channel with flow axis arranged with respect to cylinder in region of intersection in inlet channel, where ratio of distance of flow axis of bypass channel to radius of cylinder amounts to preset value - Google Patents
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Abstract
Description
2 AT 502 545 B12 AT 502 545 B1
Die Erfindung betrifft ein Abgassystem mit zumindest einer Abgasnachbehandlungseinrichtung, insbesondere einem Katalysator, für eine Brennkraftmaschine, wobei im Bereich eines ersten Eintrittsrohres in die Abgasnachbehandlungseinrichtung zumindest eine Dralleinrichtung angeordnet ist, wobei die Dralleinrichtung als eine Einlaufschnecke des ersten Einlaufrohres ausgebildet ist.The invention relates to an exhaust system with at least one exhaust aftertreatment device, in particular a catalytic converter, for an internal combustion engine, wherein at least one swirl device is arranged in the region of a first inlet pipe into the exhaust after-treatment device, wherein the swirl device is designed as an inlet screw of the first intake pipe.
Die EP 1 342 889 A1 beschreibt eine Abgasanlage für Verbrennungsmotoren, welche einen katalytischen Abgaskonverter mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse gehalterten Katalysatorkörper und einem Zulaufrohr aufweist, in welchem ein Drallerzeuger angeordnet ist, der einen zentralen Strömungsweg freilässt, wobei der Katalysatorkörper - in axialer Blickrichtung betrachtet - einen Innenbereich und einen Außenbereich hat und die Zelldichte der Strömungskanäle in dem Innenbereich größer als in dem Außenbereich ist. Dadurch soll eine bessere Kombination von schnellem Anspringverhalten und gutem Alterungsverhalten erreicht werden.EP 1 342 889 A1 describes an exhaust system for internal combustion engines, which has a catalytic exhaust gas converter with a housing, a catalyst body supported in the housing and a feed pipe in which a swirl generator is arranged, which leaves a central flow path, wherein the catalyst body - in axial Viewing viewed - has an indoor area and an outdoor area and the cell density of the flow channels in the interior is greater than in the outdoor area. This is to achieve a better combination of fast light-off behavior and good aging behavior.
Nachteilig ist, dass der Drallerzeuger einen relativ hohen Strömungswiderstand aufweist. Ein weiterer Nachteil ist, dass durch Spoilerelemente gebildete Drallerzeuger eine axiale Zuströmung benötigen, weshalb bestimmte Einbaulagen mit seitlicher Zuströmung nicht realisierbar sind.The disadvantage is that the swirl generator has a relatively high flow resistance. Another disadvantage is that swirl generators formed by spoiler elements require an axial inflow, which is why certain mounting positions with lateral inflow are not feasible.
Die WO 91/10048 A1 beschreibt eine Abgasleitung mit wendelförmig angeströmtem Katalysator-Trägerkörper. Dabei ist ein Katalysator-Trägerkörper in einem zweiten Abschnitt einer Abgasleitung untergebracht, der annähernd rechtwinkelig abgeknickt an einen ersten Abschnitt anschließt. Durch die besondere Ausformung des die beiden Abschnitte verbindenden Zwischenstückes wird dem Abgas eine wendelförmige Strömung aufgezwungen, die zu einer schrägen Anströmung des Körpers führt. Dadurch wird die Beaufschlagung des Körpers über seinen Querschnitt vergleichmäßigt und das Einsetzen laminarer Strömung in den Kanälen desselben hinausgezögert, so dass das Gas besser mit dem Katalysator reagieren kann.WO 91/10048 A1 describes an exhaust pipe with helically flowed catalyst carrier body. In this case, a catalyst carrier body is housed in a second section of an exhaust pipe, which adjoins approximately perpendicular bent at a first portion. Due to the special shape of the intermediate portion connecting the two sections, a helical flow is imposed on the exhaust gas, which leads to an oblique flow of the body. As a result, the loading of the body is made uniform over its cross-section and delayed the onset of laminar flow in the channels thereof, so that the gas can react better with the catalyst.
Aus der FR 2 226 865 A5 ist ein Schalldämpfer für ein Abgassystem einer Brennkraftmaschine bekannt, wobei dem in den Schalldämpfer eintretenden Abgas ein Drall aufgeprägt wird.From FR 2 226 865 A5 a muffler for an exhaust system of an internal combustion engine is known, wherein the exhaust gas entering the muffler is imparted a twist.
Die JP 2002-106333 A offenbart ein Abgassystem einer Brennkraftmaschine, wobei im Eintrittsbereich des Katalysators eine Einlaufschnecke angeordnet ist.JP 2002-106333 A discloses an exhaust system of an internal combustion engine, wherein an inlet screw is arranged in the inlet region of the catalyst.
Die DE 24 28 965 A1 beschreibt einen Katalysatorreaktor für eine Brennkraftmaschine, bei dem die Abgase bei Eintritt in das Gehäuse des Abgasreaktors mit einer Drallströmung versetzt werden und wirbelartig den Katalysatoreinsatz radial oder axial durchströmen.DE 24 28 965 A1 describes a catalyst reactor for an internal combustion engine, in which the exhaust gases are added upon entry into the housing of the exhaust gas reactor with a swirl flow and vortex-like flow through the catalyst insert radially or axially.
Die DE 195 10 606 A1 handelt von einem Verfahren zur Reduzierung des Abgasgegendruckes und zur Erhöhung der zulässigen Maximaltemperatur bei Verbrennungsmotoren mit motornahem Abgaskatalysator. Dabei sind die einzelnen Abgasrohrleitungen so vor dem Katalysator angeordnet, dass sich eine genau definierte Drallströmung mit überlagerter Axialkomponente ergibt.DE 195 10 606 A1 is concerned with a method for reducing the exhaust gas back pressure and increasing the permissible maximum temperature in internal combustion engines with a catalytic converter close to the engine. The individual exhaust gas pipelines are arranged in front of the catalyst in such a way that a precisely defined swirl flow with superimposed axial component results.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine homogene Anströmung der Abgasnachbehandlungseinrichtung mit möglichst geringen Strömungsverlusten zu realisieren.The object of the invention is to avoid these disadvantages and to realize a homogeneous flow of the exhaust gas aftertreatment device with the lowest possible flow losses.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Einlaufschnecke ein vorzugsweise axial ausgerichtetes, neutrales zweites Eintrittsrohr in die Abgasnachbehandlungseinrichtung umgibt. Dadurch kann der zentrale Bereich der Abgasnachbehandlungseinrichtung beaufschlagt werden.According to the invention this is achieved in that the inlet screw surrounds a preferably axially aligned, neutral second inlet pipe in the exhaust gas aftertreatment device. As a result, the central area of the exhaust gas aftertreatment device can be acted upon.
Durch die Einlaufschnecke wird eine Drallströmung im Eintrittsbereich in die Abgasnachbehandlungseinrichtung erreicht, welche ein gleichmäßigeres Anströmen des Abgasnachbehand- 3 AT 502 545 B1 lungsmediums bewirkt. Je nach Einbauerfordernis kann eine seitliche Zuströmung in allen Abstufungen bis zur axialen Zuströmung sehr strömungsgünstig realisiert werden. Für bestimmte Anwendungen ist es von Vorteil, nur bestimmte Bereiche der Abgasnachbehandlungseinrichtung gezielt anzuströmen. Um dies zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass der Drall der Dralleinrichtung verstellbar ist, wobei vorzugsweise im ersten und/oder zweiten Eintrittsrohr eine vorzugsweise durch eine Klappe gebildete Drallverstelleinrichtung angeordnet ist.Through the inlet screw a swirl flow is achieved in the inlet region in the exhaust gas aftertreatment device, which causes a more uniform flow of the exhaust aftertreatment medium. Depending on the installation requirement, a lateral inflow in all gradations up to the axial inflow can be realized very streamlined. For certain applications, it is advantageous to target only certain areas of the exhaust aftertreatment device. To achieve this, it can be provided that the swirl of the swirl device is adjustable, wherein preferably in the first and / or second inlet pipe, a swirl adjustment device preferably formed by a flap is arranged.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Eintrittsbereich des zweiten Eintrittsrohres in die Abgasnachbehandlungseinrichtung exzentrisch zur Längsachse der Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnet ist.It is particularly advantageous if the inlet region of the second inlet pipe is arranged in the exhaust gas aftertreatment device eccentrically to the longitudinal axis of the exhaust gas aftertreatment device.
In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Austrittsbereich des ersten Eintrittsrohres in den Katalysator, vorzugsweise in Richtung der Katalysatorlängsachse, verstellbar ist. Dies kann beispielsweise durch Variieren der Länge des Gehäuses des Abgasnachbehandlungseinrichtung erfolgen. Da sich die die Einlaufschnecke verlassende Strömung spiralförmig in Richtung des Abgasnachbehandlungsmediums bewegt, kann der Auftreffpunkt durch axiales Verstellen des Austrittsbereiches aus der Eintrittsschnecke verändert werden.In a further embodiment of the invention it can be provided that the outlet region of the first inlet tube into the catalyst, preferably in the direction of the catalyst longitudinal axis, is adjustable. This can be done, for example, by varying the length of the housing of the exhaust aftertreatment device. Since the flow leaving the inlet screw spirals in the direction of the exhaust aftertreatment medium, the point of impact can be changed by axial adjustment of the outlet area from the inlet worm.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to FIGS.
Es zeigen Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Abgassystem in einer ersten Ausführungsvariante in einer Seitenansicht, Fig. 2 das Abgassystem in einer Draufsicht, Fig. 3 ein erfindungsgemäßen Abgassystem in einer zweiten Ausführungsvariante in einer Seitenansicht und Fig. 4 dieses Abgassystem in einer Stirnansicht.1 shows an exhaust system according to the invention in a first embodiment in a side view, FIG. 2 shows the exhaust system in a plan view, FIG. 3 shows an exhaust system according to the invention in a second embodiment in a side view and FIG. 4 shows this exhaust system in an end view.
Das Abgassystem 1 weist einen Abgasstrang 2 mit einer durch einen Katalysator gebildeten Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 auf.The exhaust system 1 has an exhaust gas line 2 with an exhaust gas aftertreatment device 3 formed by a catalytic converter.
Die Strömungsrichtung ist durch die Pfeile S angedeutet. Im Eintrittsbereich 4 weist die Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 ein ersten Eintrittsrohr 5 auf, welches über eine Einlaufschnecke 6 in die Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 einmündet. Das erste Eintrittsrohr 5 kann je nach Einbauerfordernis in allen Abstufungen von einer in Fig. 1 dargestellten seitlichen Zuströmung bis zu einer axialen Zuströmung ausgebildet sein. Der Fall der axialen Zuströmung ist in Fig. 1 mit strichlierten Linien angedeutet. Durch die Einlaufschnecke 6 kann - unabhängig von der Einbaulage des ersten Eintrittsrohres 5 - eine gleichmäßige Beaufschlagung der Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 realisiert werden.The flow direction is indicated by the arrows S. In the inlet region 4, the exhaust gas aftertreatment device 3 has a first inlet pipe 5, which opens into the exhaust gas aftertreatment device 3 via an inlet screw 6. Depending on the installation requirement, the first inlet pipe 5 can be formed in all gradations from a lateral inflow shown in FIG. 1 to an axial inflow. The case of the axial inflow is indicated in Fig. 1 by dashed lines. Through the inlet screw 6 can - regardless of the installation position of the first inlet pipe 5 - a uniform application of the exhaust aftertreatment device 3 can be realized.
Um auch den zentralen Bereich der Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 mit Abgas zu beaufschlagen, kann im Bereich des Kernes der Einlaufschnecke 6 ein in Richtung der Längsachse 3a der Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 ausgebildetes zweiten Eintrittsrohr 7 vorgesehen sein.In order to apply exhaust gas to the central region of the exhaust gas aftertreatment device 3, a second inlet tube 7 formed in the direction of the longitudinal axis 3a of the exhaust gas aftertreatment device 3 may be provided in the region of the core of the inlet screw 6.
Fig. 3 und 4 zeigen eine Ausführungsvariante, bei der der durch die Einlaufschnecke 6 verursachte Drall verändert werden kann, um nur bestimmte Bereiche der Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 gezielt anströmen zu können. Das zweite Eintrittsrohr 7 ist dabei als Neutralströmungsweg ausgebildet. Mittels einer als Klappe 8 ausgebildeten Drallverstelleinrichtung 9 kann die Drallströmung im Eintrittsbereich 4 der Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 verändert werden. Die Achse 7’ des zweiten Eintrittsrohres 7 ist dabei im Eintrittsbereich 4 exzentrisch bezüglich der Längsachse 3a der Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 ausgebildet.3 and 4 show a variant in which the swirl caused by the inlet screw 6 can be changed so that only certain areas of the exhaust gas aftertreatment device 3 can flow in a targeted manner. The second inlet pipe 7 is formed as a neutral flow path. By means of a swirl adjusting device 9 designed as a flap 8, the swirl flow in the inlet region 4 of the exhaust gas aftertreatment device 3 can be changed. The axis 7 'of the second inlet tube 7 is formed eccentrically in the inlet region 4 with respect to the longitudinal axis 3a of the exhaust gas aftertreatment device 3.
Zusätzlich oder anstelle der Klappe 8 kann die Drallverstelleinrichtung 9 durch ein längenverstellbares Gehäuse 10 der Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 gebildet sein. Der Längenverstellbereich des Gehäuses 10 ist mit a in Fig. 3 angedeutet.In addition to or instead of the flap 8, the twist adjustment device 9 can be formed by a housing 16 which can be adjusted in length and the exhaust aftertreatment device 3. The length adjustment range of the housing 10 is indicated by a in FIG. 3.
Claims (5)
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| AT16772005A AT502545B1 (en) | 2005-10-13 | 2005-10-13 | Internal combustion engine, has bypass channel with flow axis arranged with respect to cylinder in region of intersection in inlet channel, where ratio of distance of flow axis of bypass channel to radius of cylinder amounts to preset value |
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| AT502545A1 AT502545A1 (en) | 2007-04-15 |
| AT502545B1 true AT502545B1 (en) | 2008-06-15 |
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2005
- 2005-10-13 AT AT16772005A patent/AT502545B1/en not_active IP Right Cessation
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