CN116066206A - 用于内燃机的排气系统的加热单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的排气系统的加热单元，其包括能被气体沿排气主流动方向穿流的加热单元壳体和多个布置在加热单元壳体中的曲折状成形的加热元件，每个加热元件具有多个沿加热元件纵向方向彼此相继的、基本上板状的加热区段，每个加热元件的沿加热元件纵向方向彼此相继地布置的加热区段分别通过连接区段彼此连接，每个加热元件具有两个沿加热元件纵向方向彼此间隔开距离地布置的接头区域，加热元件在每个接头区域中导电地与另一加热元件的接头区域或/和电压源可连接，在每个加热元件中其接头区域之间的加热导体长度大于该加热元件在其接头区域之间沿加热元件纵向方向的延伸长度，至少两个加热元件具有基本上相同的加热导体长度。

Description

用于内燃机的排气系统的加热单元
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的排气系统的加热单元，该加热单元包括能够被排气沿排气主流动方向穿流的加热单元壳体和多个布置在加热单元壳体中的曲折状成形的加热元件，每个加热元件具有多个沿加热元件纵向方向彼此相继的、基本上板状的加热区段，每个加热元件的沿加热元件纵向方向彼此相继地布置的加热区段分别通过连接区段彼此连接，每个加热元件具有两个沿加热元件纵向方向彼此间隔开距离地布置的接头区域，所述加热元件在每个接头区域中导电地与另一加热元件的接头区域或/和电压源连接或可连接，在每个加热元件中在其接头区域之间的加热导体长度大于该加热元件在其接头区域之间的沿加热元件纵向方向的延伸长度。
背景技术
这样的加热单元从在后公开的德国专利申请10 2020 132 800中已知。
发明内容
本发明的目的是进一步开发这样的加热单元，以确保更高效、更均匀地加热引导通过该加热单元的气体流。
根据本发明，该目的通过一种用于内燃机的排气系统的加热单元实现，该加热单元包括能被气体(特别是由内燃机排放的排气)沿排气主流动方向穿流的加热单元壳体、以及多个布置在加热单元壳体内的曲折状地成形的加热元件，每个加热元件具有多个沿加热元件纵向方向彼此相继的、基本上板状的加热区段，每个加热元件的沿加热元件纵向方向彼此相继布置的加热区段分别通过连接区段彼此连接，每个加热元件具有两个沿加热元件纵向方向彼此间隔开距离布置的接头区域，加热元件在每个接头区域中导电地与另一加热元件的接头区域或/和电压源连接或可连接，在每个加热元件中在其接头区域之间的加热导体长度大于该加热元件在其接头区域之间的沿加热元件纵向方向的延伸长度。
根据本发明的加热单元的特征在于，至少两个、优选所有加热元件具有基本上相同的加热导体长度。
通过提供具有曲折状或波状结构的加热元件，由于以该曲折状结构布置的加热元件的沿加热元件纵向方向的延伸长度整体上明显小于加热导体长度、即不是以曲折状结构布置的而是在其接头区域之间直线延伸的加热元件的长度，确保可以以相对较小的体积实现大表面以将热量传递给环流相应加热元件的气体，从而通过吸收热量的气体、特别是由内燃机排放的排气可以将大量热量传递给排气系统、特别是催化器的位于加热元件下游的系统区域上并且因此可以快速地将其置于执行催化反应所需的反应温度(Anspringtemperatur)。由于在根据本发明构造的加热单元中确保：各个加热元件或各个加热元件中的至少一些加热元件彼此具有基本上相同的加热导体长度，因此，由于不同加热元件的电阻也借此基本上均匀地设计，所以确保经由每个加热元件在其通过施加电压而加热时可以将基本上相同的热量输出到环流其的排气中并且因此穿流加热单元的排气流在其横截面上分布地基本上均匀地被加热。
在根据本发明的加热单元中，每个加热元件可以构造有弯曲的扁平带材，并且具有基本上平行于排气主流动方向布置的宽侧以及基本上正交于排气主流动方向布置的端侧。如果在此至少两个、优选所有加热元件在其相应的端侧之间具有基本上相同的、优选基本上恒定的加热导体宽度或/和在其相应的宽侧之间具有基本上相同的、优选基本上恒定的厚度，则支持在不同加热元件中提供基本上相同的电阻并且因此支持尽可能均匀地加热气体流。
为了使加热元件的造型适配于加热单元壳体的横截面几何形状，提出：在至少一个加热元件中，横向于排气主流动方向且横向于加热元件纵向方向的横向尺寸沿加热元件纵向方向的方向基本上是恒定的，或/和在至少一个加热元件中，横向尺寸沿加热元件纵向方向的方向是变化的。
为了即使在这样的加热元件的不同造型中也支持通过其提供基本上相同的电阻，在具有基本上恒定的横向尺寸的至少一个加热元件中，横向尺寸可以小于具有沿加热元件纵向方向变化的横向尺寸的至少一个加热元件的最大横向尺寸。
为了电接触加热元件，这些加热元件可以在其接头区域中与接触元件导电连接，其中，至少两个加热元件在其接头区域之一中与接触元件之一导电连接并且在其另一接头区域中与另一接触元件导电连接。
为了获得彼此电并联且彼此电串联的加热元件的组合，提出：在具有至少两个加热元件的第一组中，加热元件在其一个接头区域中与第一接触元件导电连接并在其另一接头区域中与第二接触元件导电连接，并且，在具有至少两个加热元件的第二组中，加热元件在其一个接头区域中与第三接触元件导电连接并在其另一接头区域中与第二接触元件导电连接。
为了在此也确保尽可能均匀地加热气体流，第一组加热元件的数量可以等于第二组加热元件的数量。
通过如下方式可以通过在加热单元的横截面上输入基本上恒定的热量实现对气体流尽可能均匀的加热，即：在至少两个、优选所有加热元件中，沿加热元件纵向方向直接彼此相继的加热区段沿加热元件纵向方向彼此间基本上具有相同的、优选基本上恒定的距离，或/和在至少两个、优选所有加热元件中，沿加热元件纵向方向直接彼此相继的加热区段彼此基本上平行地布置。
为了能够已经在加热单元本身中引起用于清洁环流该加热单元的排气的催化反应，有利的是，在至少一个、优选所有加热元件中，排气接触表面至少部分地提供有催化作用的材料。
为了将加热元件限定地定位在加热单元壳体中，可以设有保持单元，用于将加热元件电绝缘地保持在加热单元壳体上或/和用于使横向于加热元件纵向方向直接相邻的加热元件相对于彼此电绝缘地保持。
在此，保持单元可以包括基本上环状地包围所有加热元件的加热单元壳体保持区域，其例如由电绝缘的纤维材料、例如陶瓷纤维材料或类似物构成，或/和保持单元可以与至少一个、优选每个加热元件相配设地包括加热元件保持区域。
在简单且也可稳定实现的结构中，至少一部分加热元件保持区域或所有加热元件保持区域可以彼此一件式地构造，即构造为整体结构或单体结构。
为了能够实现加热元件与保持单元的简单连接，有利的是，至少一个、优选每个加热元件保持区域包括两个沿排气主流动方向彼此相继布置的、彼此分开构造的部分。
通过如下方式可以支持将加热元件限定地定位在保持单元中，即：至少一个、优选每个加热元件保持区域与至少一个、优选每个由此保持的加热元件相配设地具有形锁合保持形成部，用于保持至少一个由此保持的加热元件的至少一个、优选每个连接区域以防沿加热元件纵向方向运动。
为此，至少一个、优选每个形锁合保持形成部可以包括多个分别在两个沿加热元件纵向方向直接相邻的连接区段之间进行嵌接的保持突起，或/和至少一个、优选每个形锁合保持形成部可以包括多个分别在两个通过连接区段彼此连接的加热区段之间进行嵌接的保持突起。
为了避免通过保持单元本身引起的电短路，提出：保持单元至少在其与加热元件接触的区域上、优选基本上完全地利用电绝缘材料构造或/和利用电绝缘材料涂层。
在根据本发明构造的加热单元中，至少两个、优选所有加热元件可以横向于排气主流动方向并排布置，或/和至少两个、优选所有加热元件可以以彼此基本上平行的加热元件纵向方向布置，或/和在至少一个、优选每个加热元件中，至少一部分、优选所有加热区段基本上正交于加热元件纵向方向地布置。
本发明还涉及一种用于内燃机的排气系统，该排气系统包括根据本发明构造的加热单元，该加热单元相对于例如包括催化器或/和微粒过滤器的排气处理单元位于上游。
附图说明
下面参考附图详细描述本发明。在附图中：
图1示出用于内燃机的排气系统的加热单元的横截面图；
图2示出用于排气系统的加热单元的替代实施形式的横截面图；
图3示出用于内燃机的排气系统的加热单元的另一替代实施形式的局部横截面图；
图4在其图示a)和b)中示出用于将曲折状成形的加热元件保持在限定位置的加热元件保持区域的不同实施形式；
图5示出具有替代的成形的加热元件保持区域的加热单元的另一局部横截面图；
图6在其图示a)和b)中示出例如在图2的加热单元中使用的加热元件保持区域；
图7示出用于内燃机的排气系统的加热单元的另一横截面图；
图8示出具有提供为整体结构的加热元件保持区域的保持单元；
图9示出具有相对于排气处理单元位于上游的加热单元的排气系统的原理图。
具体实施方式
在下面参考图1至图8对加热单元的实施细节进行解释之前，参考图9解释这样的加热单元如何集成到内燃机的排气系统中。
图9示出这样的排气系统10的一部分，其中，在一件式的或利用多个彼此相继的部分组装而成的例如管状的壳体12中布置总体用14表示的加热单元并相对于排气主流动方向A在下游布置排气处理单元16。排气处理单元16可以包括一个或多个催化器或/和颗粒过滤器并且可例如用作氧化催化器或类似物。如果排气处理单元16包括SCR催化器，则可在加热单元14的上游设置喷射器，用于将反应剂(例如尿素/水溶液)输入在管状壳体12内引导的排气流中。
通过加热单元14，当在内燃机的工作运行的启动阶段中向该加热单元施加电压时，如果从其排放的排气具有相对较低的温度，则热量可以传递给该排气并从该排气朝排气处理单元16的方向输送并传递给该排气处理单元。因此，排气处理单元16可以被快速地置于执行催化反应所需的温度。也可以已经在内燃机开始运转之前，气体流(例如空气流)被引导通过管状壳体12，以便在加热单元14中将热量传递给该气体流并因此也传递给下游相继的排气处理单元16。
这样的加热单元14的第一实施形式在图1在示出。加热单元14包括例如管状的加热单元壳体18，其可以例如由排气系统10本身的管状壳体12提供或者也可以装入其中。在加热单元壳体18的内部，在图1所示的实施例中，横向于与图1的图平面正交的排气主流动方向A布置有四个加热元件20、22、24、26。加热元件20、22、24、26利用以曲折状或波状结构弯曲的扁平带材构造(所述扁平带材由金属材料或其他导电的且在此进行加热的材料制成)，并且以其曲折状结构沿加热元件纵向方向H纵长延伸地构造。
如借助图1左侧所示的加热元件20可知，这些以曲折状结构构造的加热元件20、22、24、26中的每一个加热元件构造有多个基本上正交于加热元件纵向方向H布置的板状的加热区段28和分别连接两个沿加热元件纵向方向H直接彼此相继的加热区段28的连接区段30。连接区段30提供曲折状或波状结构的相应顶点区域，并且两个沿加热元件纵向方向H直接彼此相继的连接区段30的横向于或正交于加热元件纵向方向H的距离限定相应加热元件20、22、24、26的横向尺寸Q。从图1中可以清楚地看出，在布置在加热单元14的中心区域中的两个加热元件22、24中，横向尺寸Q沿加热元件纵向方向H基本上恒定，而为了适配于加热单元壳体18的弯曲结构，两个外部的加热元件20、26具有沿加热元件纵向方向H变化的横向尺寸Q，该变化的横向尺寸的最大值在加热元件20、26的沿加热元件纵向方向H位于中心的中心区域中并且从该中心区域开始沿两个方向减小。
如借助加热元件26所示，每个加热元件20、22、24、26在其沿加热元件纵向方向H的端部区域上分别具有一个接头区域32、34。每个加热元件20、22、24、26利用其两个接头区域30、32、34中的每个接头区域与板状或轨道状构造的接触元件36、38或40导电连接。例如，该连接可以是材料锁合的，即例如通过钎焊、熔焊或粘合实现，或者可以是形锁合的，即例如通过螺钉或铆钉等实现，或者可以例如是力锁合的，即例如通过夹紧、按压、压接等实现。
为了确保在接触元件36、38、40的区域内基本上不会因穿流其的电流而产生热量，接触元件36、38、40例如可以以大于加热元件20、22、24、26的厚度提供，或者原则上利用具有较小电阻的材料构造。
在图1所示的布置中，两个彼此并排的加热元件20、22在其在该图上方的接头区域32中与接触元件36连接，并在其在图1下方布置的接头区域34中与接触元件38导电连接。因此，两个加热元件20、22形成彼此电并联的第一组G1加热元件。同样，图1中右侧所示的两个加热元件24、26利用其在该图上方的接头区域32与接触元件40导电连接，并且在其下方的接头区域34中同样与接触元件38导电连接，从而这两个加热元件24、26形成彼此电并联的第二组G2加热元件。两个组G1和G2的加热元件彼此串联。为此，接触元件36、40通过相对于加热单元壳体电绝缘的穿通部与电压源(例如车辆中的电池或类似物)的两个极连接或可连接。
两个组G1、G2的加热元件关于分别提供其的加热元件彼此基本上相同地构造。每个组G1、G2包括具有基本上恒定的横向尺寸Q的加热元件22、24，并且每个组G1、G2包括具有变化的横向尺寸Q的加热元件20、26。为此，有利地，具有基本上恒定的横向尺寸Q的两个加热元件22、24彼此相同，而具有变化的横向尺寸Q的两个加热元件20、26也彼此相同。
通过相应加热元件20、22或24、26的在组G1、G2内选择的造型，支持关于在每个组G1、G2中存在的电阻相同的实施方案。
为了统一电阻，也有助的是，在加热单元14的图1所示的结构中，所有加热元件20、22、24、26彼此间具有基本上相同的加热导体长度，由于加热元件20、22、24、26的曲折状结构，加热导体长度明显大于相应加热元件20、22、24、26在其接头区域32、34之间沿加热元件纵向方向H的延伸长度L。应注意，当相应加热元件在纵长延伸的配置中、即不在曲折状或波状结构中提供并且例如从图1所示的曲折状结构出发在其两个接头区域32和34之间一直延伸到其具有基本上直线的结构时，加热导体长度是该相应加热元件20、22、24、26的在其相应接头区域32、34之间具有的长度。
此外，所有加热元件20、22、24、26具有相同加热导体长度的这种实施方案也有助于在每个加热元件20、22、24、26中存在基本上相同的电阻。特别是，这也有助于在比较具有恒定横向尺寸Q的加热元件22、24时，该横向尺寸Q小于具有变化的横向尺寸Q的两个加热元件20、26的最大横向尺寸Q，但小于具有变化的横向尺寸Q的这些加热元件20、26的最小横向尺寸Q。
为了统一加热元件20、22、24、26的电阻，也有助的是，沿排气主流动方向A看，这些加热元件在相应的基本上正交于排气主流动方向布置的端侧46、48(见图9)之间彼此间具有相同且优选恒定的宽度，并且所有加热元件20、22、24，26在两个在其端侧46、48之间延伸的宽侧50、52之间具有相同的、优选基本上恒定的厚度，即材料厚度。
利用加热元件20、22、24、26的这种结构(其例如可以通过将导电扁平材料的彼此基本上相同的坯料弯曲成一方面用于加热元件22、24并且另一方面用于加热元件20、26的不同弯折状结构来获得)，由于加热元件20、22、24、26的彼此基本上相同的电阻，确保在这些加热元件中的每个加热元件的区域内产生基本上相同的加热功率并且因此能够将相同的热量输出给环流加热元件20、22、24、26的气体流(例如排气流)。
为了进一步均匀地向气体流或排气流中输出热量，也有助的是，加热元件20、22、24、26的加热区段28彼此间分别具有相同的距离。在图1所示的实施方案中(其中在每个加热元件20、22、24、26中的加热区段28分别基本上正交于加热元件纵向方向H地布置)，因此即加热区段28彼此平行地布置，并且距相应直接相邻的加热区段28具有优选在所有加热元件20、22、24、26中相同的距离。此外，在彼此不平行地布置的加热区段28的情况下，例如当直接相邻的加热区段28彼此间具有V形布置时，相应距离可以在相应各对直接相邻的加热区段28中相同，但横向于加热元件纵向方向H变化。由此，也实现了在整个加热单元14的横截面上尽可能均匀地将热量输出到气体流中，因为每横截面面积单位产生基本上相同的加热功率并且因此提供基本上相同的热量以输出给气体流或排气流。
在下面更详细地解释加热元件20、22、24、26以及接触元件36、38、40如何借助整体上用54表示的保持单元限定地保持在加热单元壳体18中之前，参考图2描述关于加热元件20、22、24、26的电气布线的替代布置。在图2所示的加热单元14中，所有四个加热元件20、22、24、26在其相应的上部接头区域32内与覆盖所有四个加热元件20、22、24、26的接触元件36导电连接，而所有加热元件20、22、24、26的下部接头区域34与位于下部的接触元件38连接。接触元件36借助穿通部42与电压源的一个极连接或可连接，并且接触元件38借助穿通部44与电压源的另一个极连接或可连接。
即使在加热元件20、22、24、26这样串联时，由于加热元件20、22、24、26的先前详细解释的结构，也确保在加热单元壳体18的横截面上基本上均匀的热量输出给穿流加热单元壳体18的气体流。
之前参考图1所述的保持单元54作为最外部的区域包括环状地包围基本上所有加热元件20、22、24、26以及接触元件36、38和在图1的情况下的40的加热单元壳体保持区域56。其例如构造有电绝缘的纤维材料(例如陶瓷纤维材料或类似物)或构造为成型件，并防止不同部件与整体上利用金属材料构造的加热单元壳体18的电短路。
保持单元54还包括五个加热元件保持区域58、60、62、64、66。在此例如，两个外部的定位在加热单元壳体18的弯曲状区域中的加热元件保持区域58、66彼此基本上相同地构造，并且相应在两个加热元件20、22、24、26之间定位的加热元件保持区域60、62、64也可彼此基本上相同地构造。
此外，不同的加热元件保持区域58、60、62、64、66可以完全由电绝缘材料、例如塑料材料或陶瓷材料构造，以便特别是避免彼此直接相邻的加热元件20、22、24、26之间的电短路，或者例如也可以由金属材料构造，其至少在与相应一个加热元件20、22、24、26接触的位置具有电绝缘涂层(其例如带有陶瓷材料或类似物)。
在周向方向上，不同接触元件36、38、40布置在两个外部定位的加热元件保持区域58、66的周向端部之间，并且由加热元件保持区域58、66和接触元件36、38以及可能的40构成的该环状结构被加热单元壳体保持区域56的先前所述的环状结构包围。
通过加热元件保持区域58、60、62、64、66确保：不仅加热元件22、24、26相对于彼此或相对于加热单元壳体18基本上横向于加热元件纵向方向H相互保持或支撑，而且各个加热元件20、22、24、26也在其相应的连接区段30中被保持，以防止特别是沿加热单元纵向方向H运动。为此，加热元件保持区域58、60、62、64、66与由此保持或支撑的每个加热元件20、22、24、26相配设地分别具有整体上用68表示的形锁合保持形成部。以下由不同实施例解释的形锁合保持形成部68确保在加热元件20、22、24、26之间在其相应的连接区段30和加热元件保持区域58、60、62、64、66的区域中产生沿加热元件纵向方向H作用的形锁合结构，从而使加热元件22、24、26、28基本上不在其连接区段30的区域内沿加热元件纵向方向H运动。
在图3所示的实施方案中，相应的形锁合保持形成部68包括多个在两个直接相邻的连接区段30之间进行嵌接的保持突起70。直接相邻的保持突起70沿加热元件纵向方向H的相互距离基本上也对应于连接区段沿加热元件纵向方向H的延伸量或加热区段28的相互距离。
如图4所示，这些保持突起70可以沿排气主流动方向A、即沿在端侧46、48之间由此相应保持的连接区段30的延伸方向连续地构造，或者可以构造为相应的保持突起区段70a、70b，其例如分别仅在邻接端侧46、48的纵向区域中作用。
在如特别是通过加热元件保持区域60来说明的那样，形锁合保持形成部68的图5所示的扩展方案或替代实施方案中，保持突起70可以提供有波状表面结构，其特别是在相应两个加热元件之间作用的加热元件保持区域60、62、64中可以由其总体上波状的结构提供。特别是，在形锁合保持形成部68的波状结构的图5所示的实施方案中，这些形锁合保持形成部可以在要彼此连接的各个部件或层上或在一个整体构件中构造，其分别提供加热元件保持区域之一。
比较图3和图5可知，在形锁合保持形成部68的由波状结构提供的实施方案中，直接相邻的加热元件20、22、24、26的支撑区段30沿加热元件纵向方向H相对于彼此错位，而在图3所示的实施形式中，保持突起70以及因此在它们之间形成的用于接收相应连接区段30的凹槽沿加热元件纵向方向H相对于彼此不错位。
在图6所示的实施方案中，通过加热元件保持区域58所示的形锁合保持形成部68包括例如销状成形的保持突起72a、72b，其定位或成形为使得其在由连接区段30彼此连接的加热区段28之间嵌接。为了能够实现这种嵌接，优选构造具有这样的形锁合保持形成部68的加热元件保持区域，该加热元件保持区域具有两个沿排气主流动方向A彼此相继定位的部分74、76。每个部分74、76具有彼此相应成对配设的保持突起72a、72b。在组装时，这两个部分74、76可以从两侧引到端侧46或48，直到保持突起72a、72b占据图6b)所示的定位并嵌接到此处所示的加热元件20的曲折状结构中。
为了可选地或附加地保持，可以在两个部分74、76中的一个部分处设置多个固定突起70，其中，如上参考图4所述的每个这样的保持突起70在两个然后分别通过一对保持突起72a、72b保持的连接区段30之间嵌接地定位。
保持单元54的另一替代实施方案在图7和8中所示。此外，该保持形成部54还包括例如构造有陶瓷纤维材料或作为例如由陶瓷材料制成的成型件构成的加热单元壳体保持区域56，其环状地包围加热元件20、22、24、26以及接触元件36、38、40并且因此产生与图8中未显示的加热单元壳体的电绝缘。
在该实施方案中，所有加热元件保持区域58、60、62、64、66作为整体、即单体结构提供。为了在该实施形式中也能够以简单的方式使用图7所示的且在相应两个由连接区段30彼此连接的加热区段28之间进行嵌接的保持突起72a、72b，在加热元件保持区段58、60、62、64、66的整体或单体结构中也可以设置如在图6中示出的具有两个沿排气主流动方向A彼此相继的部分的结构。在这两个部分中的每一个部分中则都设置每个加热元件保持区域58、60、62、64、66的相应一部分的一件式或单体结构。
在这种整体结构中特别有利的是，可以设置用于接收接触元件36、38、40的凹槽，从而其也被保持在限定的定位中。
如前所述，有利地，加热元件保持区域58、60、62、64、66可以构造有电绝缘材料、例如陶瓷材料或玻璃陶瓷材料。替代地，金属基材可以提供有电绝缘护套，该护套可以也构造有陶瓷材料，替代地也可以构造为釉层或玻璃陶瓷层。关于加热单元壳体18电绝缘的加热单元壳体保持区域56可以一件式或多件式地构造为例如陶瓷成型件，或者可以提供为纤维材料、例如陶瓷纤维材料、玻璃纤维材料、矿物纤维材料或也可以提供为由玻璃陶瓷制成的刚性结构。
根据本发明的加热单元14的另一个特别有利的扩展方案，一个或多个加热元件20、22、24、26可以部分地或完全地用催化作用的材料78涂层。例如，为此，导电结构材料可以由铝含量为约5％的钢合金，例如1.4767构造，并且可以在该金属基材上根据应用施加与汽油发动机结合使用的TWC涂层或与柴油发动机结合使用的DOC涂层。
通过提供这样的催化作用的涂层确保：还由于可以直接电加热，在冷启动后非常快速地达到催化反应开始的温度，从而由内燃机排放的排气在没有催化反应的情况下排放到环境中的持续时间可以进一步显著减少。

Claims (18)

1.用于内燃机的排气系统的加热单元，该加热单元包括能由气体沿排气主流动方向(A)穿流的加热单元壳体(18)以及多个布置在加热单元壳体(18)中的曲折状成形的加热元件(20、22、24、26)，每个加热元件(20、22、24、26)具有多个沿加热元件纵向方向(H)彼此相继的、基本上板状的加热区段(28)，每个加热元件(20、22、24、26)的沿加热元件纵向方向(H)彼此相继布置的加热区段(28)分别通过连接区段(28)彼此连接，每个加热元件(20、22、24、26)具有两个沿加热元件纵向方向彼此间隔开距离地布置的接头区域(32、34)，加热元件(20、22、24、26)在每个接头区域(32、34)中导电地与另一加热元件(20、22、24、26)的接头区域(32、34)或/和电压源连接或可连接，在每个加热元件(20、22、24、26)中在其接头区域(32、34)之间的加热导体长度大于该加热元件(20、22、24、26)在其接头区域(32、34)之间沿加热元件纵向方向(H)的延伸长度，其特征在于，至少两个、优选所有加热元件(20、22、24、26)基本上具有相同的加热导体长度。
2.根据权利要求1所述的加热单元，其特征在于，每个加热元件(20、22、24、26)借助弯曲的扁平带材构造并且具有基本上平行于排气主流动方向(A)布置的宽侧(50、52)和基本上正交于排气主流动方向(A)布置的端侧(46、48)，并且，至少两个、优选所有加热元件(20、22、24、26)在其相应的端侧(46、48)之间基本上具有相同的、优选基本上恒定的加热导体宽度或/和在其相应的宽侧(50、52)之间基本上具有相同的、优选基本上恒定的厚度。
3.根据权利要求1或2所述的加热单元，其特征在于，在至少一个加热元件(22、24)中，横向于排气主流动方向(A)且横向于加热元件纵向方向(H)的横向尺寸(Q)沿加热元件纵向方向(A)基本上是恒定的，或/和在至少一个加热元件(20、26)中，所述横向尺寸(Q)沿加热元件纵向方向(H)的方向变化。
4.根据权利要求3所述的加热单元，其特征在于，在具有基本上恒定的横向尺寸(Q)的所述至少一个加热元件(22、24)中，所述横向尺寸(Q)小于具有沿加热元件纵向方向(H)变化的横向尺寸(Q)的所述至少一个加热元件(20、26)的最大横向尺寸。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的加热单元，其特征在于，加热元件(20、22、24、26)在其接头区域(32、34)中与接触元件导电连接，至少两个加热元件(20、22、24、26)在其接头区域(32、34)中的一个接头区域中与所述接触元件(36、38、40)中的一个接触元件导电连接并且在其接头区域(32、34)中的另一个接头区域中与所述接触元件(36、38、40)中的另一个接触元件导电连接。
6.根据权利要求5所述的加热单元，其特征在于，在具有所述加热元件(20、22、24、26)中的至少两个加热元件的第一组(G1)中，加热元件(20、22)在其一个接头区域(32)中与所述接触元件(36、28、40)中的第一接触元件导电连接并且在其另一个接头区域(34)中与所述接触元件(36、28、40)中的第二接触元件导电连接，并且，在具有所述加热元件(20、22、24、26)中的至少两个加热元件的第二组(G2)中，加热元件(24、26)在其一个接头区域(32)中与所述接触元件(36、28、40)中的第三接触元件导电连接并且在其另一个接头区域(34)中与所述接触元件(36、28、40)中的所述第二接触元件导电连接。
7.根据权利要求6所述的加热单元，其特征在于，第一组(G1)加热元件(20、22)的数量等于第二组(G2)加热元件(24、26)的数量。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的加热单元，其特征在于，在至少两个、优选所有加热元件中，沿加热元件纵向方向(H)直接彼此相继的加热区段(28)彼此间基本上具有沿加热元件纵向方向(H)相同的、优选基本上恒定的距离，或/和在至少两个、优选所有加热元件(20、22、24、26)中，沿加热元件纵向方向(H)直接彼此相继的加热区段(28)彼此间基本上平行地布置。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的加热单元，其特征在于，在至少一个、优选所有加热元件(20、22、24、26)中，排气接触表面至少部分地提供有催化作用的材料(78)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的加热单元，其特征在于，设有保持单元(54)，用于将加热元件(20、22、24、26)电绝缘地保持在加热单元壳体(18)上，或/和用于使横向于加热元件纵向方向(H)直接相邻的加热元件(20、22、24、26)相对于彼此电绝缘地保持。
11.根据权利要求10所述的加热单元，其特征在于，保持单元(54)包括基本上环状包围所有加热元件(20、22、24、26)的加热单元壳体保持区域(56)，或/和保持单元(54)与至少一个、优选每个加热元件(20、22、24、26)相配设地包括加热元件保持区域(58、60、62、64、66)。
12.根据权利要求11所述的加热单元，其特征在于，至少一部分加热元件保持区域(58、60、62、64、66)、优选所有加热元件保持区(58、60、62、64、66)彼此一件式地构造。
13.根据权利要求11或12所述的加热单元，其特征在于，至少一个、优选每个加热元件保持区域(58、60、62、64、64))包括两个沿排气主流动方向(A)彼此相继布置的彼此分开构造的部分(74、76)。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的加热单元，其特征在于，至少一个、优选每个加热元件保持区域(58、60、62、64、66)与至少一个、优选每个由此保持的加热元件(20、22、24、26)相配设地具有形锁合保持形成部(68)，用于保持所述至少一个由此保持的加热元件(20、22、24、26)的至少一个、优选每个连接区段(30)以防沿加热元件纵向方向(H)运动。
15.根据权利要求14所述的加热单元，其特征在于，至少一个、优选每个形锁合保持形成部(68)包括多个分别在两个沿加热元件纵向方向(20、22、24、26)直接相邻的连接区段(30)之间进行嵌接的保持突起(70；70a、70b)，或/和至少一个、优选每个形锁合保持形成部(68)包括多个分别在两个由连接区段(30)彼此连接的加热区段(28)之间进行嵌接的保持突起(72a、72b)。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的加热单元，其特征在于，保持单元(54)至少在其与加热元件(20、22、24、26)接触的区域上、优选基本上完全地利用电绝缘材料构成或/和利用电绝缘材料涂层。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的加热单元，其特征在于，至少两个、优选所有加热元件(20、22、24、26)横向于排气主流动方向(A)彼此并排布置，或/和至少两个、优选所有加热元件(20、22、24、26)以彼此间基本上平行的加热元件纵向方向(H)布置，或/和在至少一个、优选每个加热元件(20、22、24、26)中，至少一部分、优选所有加热区段(28)基本上正交于加热元件纵向方向(H)地布置。
18.用于内燃机的排气系统，该排气系统包括根据前述权利要求中任一项所述的加热单元(14)，该加热单元相对于优选包括催化器或/和颗粒过滤器的排气处理单元(16)位于上游。
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