DE102006038204B4

DE102006038204B4 - Inlet funnel for an exhaust gas treatment device

Info

Publication number: DE102006038204B4
Application number: DE102006038204A
Authority: DE
Inventors: Herbert Albert
Original assignee: Faurecia Abgastechnik GmbH
Current assignee: Faurecia Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2006-08-16
Filing date: 2006-08-16
Publication date: 2010-02-18
Anticipated expiration: 2026-08-17
Also published as: DE102006038204A1

Abstract

Eingangstrichter für eine Abgasbehandlungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einer an ein Abgasrohr (2) anschließbaren Zuströmöffnung (4), und einer an das Gehäuse der Abgasvorrichtung anschließbaren Ausströmöffnung (5), dadurch gekennzeichnet, dass der Eingangstrichter (1) im Bereich seiner Zuströmöffnung (4) einen Flansch (7) aufweist, und dass innerhalb des Eingangstrichters (1) ein Diffusor (16) angeordnet ist, der sich von der Zuströmöffnung (4) weg und in den erweiterten Bereich des Eingangstrichters (1) hinein erstreckt, wobei zwischen Diffusor (16) und der Innenwand des Eingangstrichters ein einen Ringkanal (17) bildender Freiraum vorhanden ist, und dass der Diffusor (16) als separates Teil ausgebildet und über die Verbindungselemente (24) mit einem Flansch (25) verbunden ist, mit dem er am Eingangstrichter derart befestigt ist, dass die Flansche (7, 25) parallel zueinander verlaufen und aneinander anliegen.An inlet funnel for an exhaust gas treatment device for motor vehicles, having an inlet opening (4) which can be connected to an exhaust pipe (2), and an outlet opening (5) which can be connected to the housing of the exhaust device, characterized in that the inlet funnel (1) is located in the area of its inlet opening (4). a flange (7), and that within the inlet funnel (1) a diffuser (16) is arranged which extends away from the inflow opening (4) and into the widened area of the inlet funnel (1), wherein between the diffuser (16 ) and the inner wall of the inlet funnel is a free space formed an annular channel (17), and that the diffuser (16) is formed as a separate part and connected via the connecting elements (24) with a flange (25), with which it at the entrance funnel in such a way is fixed, that the flanges (7, 25) parallel to each other and abut each other.

Description

Die Erfindung betrifft einen Eingangstrichter für eine Abgasbehandlungseinrichtung für Kraftfahrzeuge. In den Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs eingebaute, ein meist katalytisch wirksames Element beinhaltende Abgasbehandlungseinrichtungen, dienen beispielsweise zur Reduktion von Stickoxiden, zur Oxidation von Kohlenwasserstoffen oder zur Entfernung von Dieselpartikeln aus dem Abgas. Ein einen derartigen Reinigungseffekt bewirkendes Element ist beispielsweise ein in Strömungsrichtung von einer Vielzahl feiner Kanäle durchzogener, meist keramischer Körper, ein sog. Monolith, auf den im folgenden exemplarisch Bezug genommen wird. Die spezifischen Umsetzungen werden durch katalytisch wirksame Substanzen, beispielsweise Platin, erreicht, die auf den Wänden der genannten Kanäle abgeschieden sind.The The invention relates to an inlet funnel for an exhaust gas treatment device for motor vehicles. Built into the exhaust system of a motor vehicle, a mostly catalytic effective element-containing exhaust gas treatment facilities serve For example, for the reduction of nitrogen oxides, for the oxidation of Hydrocarbons or for the removal of diesel particles the exhaust. An effecting such a cleaning effect element is for example one in the flow direction from a variety of fine channels traversed, mostly ceramic body, a so-called monolith on which will be referred to below by way of example. The specific ones Reactions are catalytically active substances, for example Platinum, reached on the walls the named channels are separated.

Das Abgas wird den genannten Einrichtungen über ein Abgasrohr zugeführt, das normalerweise einen kleineren Durchmesser aufweist, als das Gehäuse der Abgasbehandlungseinrichtung. Letztere ist daher mit dem Abgasrohr über einen Eingangstrichter, der meist ein Bestandteil des Gehäuses ist, verbunden. Der Eingangstrichter weist eine an das Abgasrohr anschließbare Zuströmöffnung, und eine an das Gehäuse der Abgasbehandlungseinrichtung anschließbare Ausströmöffnung auf. Ein den Eingangstrichter passierender Abgasstrom wird aufgrund der Erweiterung des Strömungsquerschnitts verlangsamt wobei im Gegenzug sein statischer Druck zunimmt. Bei mit relativ hoher Geschwindigkeit strömenden Abgas ist dieser Effekt vor allem im Rand bereich, also dem der Trichterwand nahen Bereich des Abgasstroms am ausgeprägtesten. Die Geschwindigkeitsverteilung über den Strömungsquerschnitt gesehen verändert sich also zu Ungunsten der Randbereiche der Abgasströmung. Hinzu kommt noch ein diese Tendenz erheblich verstärkender Effekt: Je größer der Durchmesserunterschied zwischen Abgasrohr und Monolith bzw. je steiler die Trichterwand verläuft, desto größer ist die Tendenz eines den Eingangstricher passierenden Abgasstroms, sich von der Trichterwand unter Bildung von Wirbeln abzulösen. Im Randbereich der Strömung bildet sich ein mehr oder weniger stark ausgeprägtes Rezirkulationsgebiet. Neben einem erhöhten Druckverlust ist eine weitere unerwünschte Folge das ungleichmäßige Anströmen der Stirnfläche des Monolithen, was dessen Wirkungsgrad verringert.The Exhaust gas is supplied to said devices via an exhaust pipe, the usually has a smaller diameter than the housing of the Exhaust gas treatment device. The latter is therefore with the exhaust pipe over a Entrance funnel, which is usually a part of the housing, connected. The inlet funnel has an inlet opening which can be connected to the exhaust pipe, and one to the housing the exhaust gas treatment device connectable outflow opening. An exhaust gas flow passing through the inlet funnel is due to the Extension of the flow cross-section slowed down in return, increasing its static pressure. At with relative high speed streaming Exhaust gas is this effect, especially in the edge area, so the funnel wall near range of the exhaust stream most pronounced. The speed distribution over the Flow area seen changed So to the detriment of the edge regions of the exhaust gas flow. in addition There is another effect which significantly increases this tendency: the larger the Diameter difference between exhaust pipe and monolith or steeper the funnel wall runs, the bigger the tendency of an exhaust gas stream passing the input manifold, to detach from the funnel wall to form vertebrae. in the Edge region of the flow forms a more or less pronounced recirculation area. In addition to an elevated Pressure loss is another undesirable consequence of the uneven flow of the face of the monolith, which reduces its efficiency.

Aus der DE 28 15 365 A1 ist ein Rauchfilter für eine Verbrennungskraftmaschine bekannt, bei dem einem Filterbett ein Gasdiffusor vorgeschaltet ist, der den Abgasstrom über die Stirnseite des Filterbetts verteilt.From the DE 28 15 365 A1 a smoke filter for an internal combustion engine is known, in which a filter bed is preceded by a gas diffuser which distributes the exhaust gas flow over the end face of the filter bed.

Aus der DE 36 26 729 A1 ist eine Abgasreinigungsvorrichtung bekannt, bei der einem Keramikkörper ein Abschirmtrichter mit Strömungsleitkörpern vorgeschaltet ist.From the DE 36 26 729 A1 an exhaust gas purification device is known, in which a ceramic body, a shielding funnel is connected upstream with flow guide bodies.

Aus der US 4,209,495 ist ein Katalysator bekannt, bei dem das Abgasrohr ein Stück weit in dessen Eingangsbereich eingeführt ist. Das Abgasrohr trägt an seinem Ende Leitbleche zur Verteilung des Abgasstromes.From the US 4,209,495 a catalyst is known in which the exhaust pipe is inserted a little way into its entrance area. The exhaust pipe carries at its end baffles for the distribution of the exhaust stream.

Den bekannten Lösungen ist gemeinsam, dass die Diffusoren fest in der Abgasanlage bzw. dem Katalysator eingebaut sind, d. h. bei dem Bau des Katalysators bereits in diesen eingebracht werden bzw. am Abgasrohr verschweißt sind. Die Ausrüstung eines Kraftfahrzeugs mit einem solchen Katalysator erfolgt durch Austausch des Katalysators bzw. eines Teils der Abgasanlage und ist daher aufwändig und teuer.The known solutions is common that the diffusers firmly in the exhaust system or the Catalyst are incorporated, d. H. in the construction of the catalyst already be introduced into this or welded to the exhaust pipe. Equipment a motor vehicle with such a catalyst is carried out by Replacement of the catalyst or a part of the exhaust system and is therefore expensive and expensive.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen entsprechenden Diffusor derart auszugestalten, dass er in verbesserter Weise nachträglich in ein bestehendes Abgassystem eines Kraftfahrzeugs eingebaut werden kann. Es soll ein Eingangstrichter der eingangs genannten Art vorgeschlagen werden mit dem auf technisch einfache Weise die geschilderten Nachteile umgangen oder zumindest abgemildert werden können.task It is the object of the present invention to provide a corresponding diffuser in such a way that it can be retrofitted in an improved manner an existing exhaust system of a motor vehicle are installed can. It is proposed an inlet funnel of the type mentioned become with the technically simple way the disadvantages described bypassed or at least mitigated.

Diese Aufgabe wird nach Anspruch 1 dadurch gelöst, dass innerhalb des Eingangstrichter ein Diffusor angeordnet ist, der sich von der Zuströmöffnung weg und in den erweiterten Bereich des Eingangstrichters hinein erstreckt, wobei zwischen Diffusor und der Innenwand des Eingangstrichters ein einen Ringkanal bildender Freiraum vorhanden ist. Durch den Diffusor, also im Grunde einem sich in Strömungsrichtung öffnenden Trichter, wird der in den Eingangstrichter eintretende Abgasstrom in zwei Teilströme, nämlich einen durch den Ringkanal geleiteten Rand- oder Mantelstrom und einen den Diffusor durchsetzenden Zentralstrom, aufgeteilt. Der Mantelstrom ist nun nach innen hin durch die Außenfläche des Diffusors begrenzt, wodurch eine Strömungsablösung und die Bildung von Wirbeln unterdrückt ist. Die auf die Außenfläche des Diffusors auftreffende Mantelströmung wird nach außen in Richtung auf die Trichter-Innenwand abgelenkt und behält diese Richtung auch nach Verlassen des Ringkanals ohne nennenswerten an Strömungsgeschwindigkeit bei. An der Ausströmöffnung bzw. der Anströmfläche des Monolithen ist somit eine gleichmäßige Strömungsverteilung vorhanden, so dass ein Monolith in Bezug auf seinen Strömungsquerschnitt gleichmäßig durchströmt wird. Außerdem ist wegen des Fehlens der Verwirbelungen der Druckverlust im Eingangstrichter verringert.These Task is solved according to claim 1, characterized in that within the input hopper a diffuser is disposed extending away from the inflow opening and extends into the extended area of the entrance funnel, being between the diffuser and the inner wall of the inlet funnel a ring channel forming free space is present. By the Diffuser, so basically one in the flow direction opening Funnel, is the entering into the inlet funnel exhaust stream into two sub-streams, namely a guided through the annular channel edge or sheath flow and a central flow passing through the diffuser, divided. Of the Sheath flow is now limited inwardly by the outer surface of the diffuser, causing a flow separation and suppresses the formation of vertebrae is. The on the outside surface of the Diffuser impinging sheath flow will go outside deflected towards the funnel inner wall and retains this Direction even after leaving the ring channel without significant flow rate at. At the outflow opening or the inflow surface of the monolith is thus a uniform flow distribution present, leaving a monolith in relation to its flow area is flowed through evenly. Furthermore is reduced because of the lack of turbulence of the pressure loss in the inlet hopper.

Bei einer vorteilhaften Fixierung des Diffusors innerhalb des Eingangstrichters ist ersterer mit Hilfe von Verbindungselementen mittel- oder unmittelbar mit dem Eingangstrichter verbunden ist, wobei zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Verbindungselementen jeweils eine in den Ringkanal mündende Durchströmöffnung vorhanden ist. Durch diese Ausgestaltung ist zum einen eine ausreichend feste Fixierung des Diffusors am Eingangstrichter gewährleistet. Zum anderen können die Verbindungselemente so ausgestaltet werden, dass sie nur einen geringen Teil des Strömungsquerschnitts überdecken, so dass die zwischen benachbarten Verbindungselementen vorhandenen Durchströmöffnungen relativ groß ausfallen und dementsprechend die Rand- oder Mantelströmung eines Abgasstroms nahezu behinderungsfrei in den Ringkanal gelangen kann.In an advantageous fixation of the diffuser Sors within the inlet funnel is the first by means of connecting elements medium or directly connected to the inlet funnel, wherein between each adjacent in the circumferential direction of the connecting elements in each case an opening into the annular channel flow opening is present. By means of this embodiment, on the one hand, a sufficiently firm fixation of the diffuser at the inlet funnel is ensured. On the other hand, the connecting elements can be designed so that they cover only a small part of the flow cross section, so that the present between adjacent connecting elements throughflow openings are relatively large and accordingly can reach the edge or sheath flow of exhaust gas flow almost without hindrance in the annular channel.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind die Verbindungselemente als sich in Strömungsrichtung in den Ringkanal hinein erstreckende Wandelemente ausgebildet. Die Wandelemente wirken wie die Mantelströmung stabilisierende Leitbleche. Die Wandelemente können, müssen sich aber nicht zwangsläufig ge radlinig in Strömungsrichtung bzw. in Richtung der Mittellängsachse des Eingangstrichters erstrecken. Es ist denkbar, dass sie derart gekrümmt oder gewunden ist, dass in den Eingangstrichter einströmendes Abgas mit einer Bewegungskomponente in Umfangsrichtung abgelenkt wird. Eine solche Maßnahme kann zur Korrektur eines den Eingangstrichter bereits mit einer ungleichmäßigen Verteilung erreichenden Abgasstroms verwendet werden, etwa dann, wenn der Eingangstrichter an ein gekrümmtes Abgasrohr angeschlossen ist. Weiterhin kann mit dieser Ausgestaltung der Stege die Durchmischung einer evtl. vorhandenen ungleichmäßigen Konzentration eines Reduktionsmittels, wie es bei SCR-Systemen vorkommt, verbessert werden.at In a further preferred embodiment, the connecting elements as in the flow direction formed in the annular channel extending wall elements. The Wall elements act as the sheath flow stabilizing baffles. The wall elements can, have to but not necessarily ge rectilinear flow direction or in the direction of the central longitudinal axis extend the entrance funnel. It is conceivable that they are so curved or is wound, that in the inlet funnel incoming exhaust gas is deflected with a component of motion in the circumferential direction. A such action can be used to correct an entrance hopper already with a uneven distribution reaching exhaust gas flow may be used, such as when the inlet funnel to a curved Exhaust pipe is connected. Furthermore, with this configuration the webs the mixing of a possibly existing uneven concentration a reducing agent, as occurs in SCR systems improved become.

Die Herstellung eines Eingangstrichters wird dadurch erleichtert, dass der Diffusor als separates Teil ausgebildet und über die Verbindungselemente mit einem Fixierelement verbunden ist, mit dem er am Eingangstrichter befestigt ist. Eingangstrichter und Diffusor lassen sich dadurch unabhängig voneinander jeweils auf einfache Weise herstellen. Außerdem lassen sich die Eingangstrichter bereits bestehender bzw. sich im Einsatz befindlicher Abgasbehandlungseinrichtungen mit einem Diffusor nachrüsten. Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist der Eingangstrichter im Bereich seiner Zuströmöffnung einen Flansch auf. Das oben erwähnte Fixierelement des Diffusors ist ebenfalls als Flansch ausgebildet, wobei die beiden Flansche parallel zueinander verlaufen und aneinander anliegen. Ein Fixierung der Flansche aneinander kann beispielsweise mit Hilfe von Bohrungen in den Flanschen durchsetzenden Schrauben erfolgen. Ein derartiger Diffusor ist besonders für die oben erwähnte Nachrüstung geeignet. Anstelle von Bohrungen können die Flansche auch mit einer Klemmverbindung, z. B. mit einer V-Schelle, verbunden werden.The Making an entrance hopper is facilitated by that the diffuser formed as a separate part and via the connecting elements with connected to a fixing element, with which he at the entrance funnel is attached. Entrance funnel and diffuser can be characterized independently each produce in a simple manner. In addition, let the entrance funnel already existing or in use retrofit existing exhaust treatment facilities with a diffuser. at a particularly preferred embodiment, the inlet funnel in the region of its inflow one Flange on. The above-mentioned fixing element the diffuser is also formed as a flange, the two Flanges parallel to each other and abut each other. A fixation of the flanges together, for example, with the help made by drilling in the flanges passing through screws. Such a diffuser is particularly suitable for the above-mentioned retrofitting. Instead of drilling can the flanges also with a clamp connection, z. B. with a V-clamp, get connected.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The The invention will now be described with reference to the accompanying drawings explained in more detail. Show it:

1 einen schematischen Längsschnitt durch einen herkömmlichen Eingangstrichter, der zwischen einem Abgas führenden Rohr und einer Abgasbehandlungseinrichtung, beispielsweise einem Katalysator, angeordnet ist, 1 a schematic longitudinal section through a conventional input hopper, which is disposed between a flue-carrying pipe and an exhaust gas treatment device, such as a catalyst,

2 eine Abbildung entsprechend 1, jedoch mit einem erfindungsgemäßen Eingangstrichter, 2 an illustration accordingly 1 but with an inlet funnel according to the invention,

3 eine perspektivische Darstellung des Eingangstrichters von 2, 3 a perspective view of the entrance funnel of 2 .

4 eine längsgeschnittene perspektivische Darstellung des Eingangstrichters von 3, 4 a longitudinal sectional perspective view of the input funnel of 3 .

5 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsvariante eines Eingangstrichters. 5 a perspective view of an alternative embodiment of an inlet funnel.

Ein Eingangstrichter 1 dient, wie weiter oben schon kurz erläutert wurde, dazu, ein Abgasrohr 2 kleineren Durchmessers bzw. Strömungsquerschnitts mit einer Abgasbehandlungseinrichtung größeren Durchmessers bzw. Strömungsquerschnitts zu verbinden. Die Abgasbehandlungseinrichtung ist beispielsweise ein einem Monolithen aufweisender Katalysator 3. Der Eingangstrichter 1 weist eine dem Abgasrohr 2 angepasste Zuströmöffnung 4 und ausgangsseitig eine Ausströmöffnung 5 auf. Deren Größe ist an die an die mit Abgas zu beaufschlagende stirnseitige Anströmfläche 6 eines Monolithen angepasst. Im Bereich der Zuströmöffnung 4 ist am Eingangstrichter 1 ein Flansch 7 angeordnet, der zur Fixierung an einem Flansch 11 des Abgasrohrs 2 dient. Die Ausströmöffnung 5 ist von einem gebördelten Rand 8 umgrenzt, der eine in Strömungsrichtung 12 weisende, zur Verbindung mit einem den Katalysator 3 tragenden Gehäuse dienende Stirnfläche 9 aufweist. Hier sind natürlich auch andere Ausgestaltungen denkbar.An entrance funnel 1 serves, as has already been explained briefly above, to an exhaust pipe 2 smaller diameter or flow cross-section with an exhaust gas treatment device of larger diameter or flow cross-section to connect. The exhaust gas treatment device is, for example, a monolithic catalyst 3 , The entrance funnel 1 has a the exhaust pipe 2 adapted inflow opening 4 and on the output side, an outflow opening 5 on. Their size is to the to be acted upon with exhaust frontal Anströmfläche 6 adapted to a monolith. In the area of the inflow opening 4 is at the entrance funnel 1 a flange 7 arranged for fixing to a flange 11 of the exhaust pipe 2 serves. The discharge opening 5 is from a beaded edge 8th bounded, one in the flow direction 12 pointing, to connect with a catalyst 3 supporting housing serving end face 9 having. Of course, other configurations are conceivable here as well.

Wie in 1 mit Hilfe von Pfeilen 10 versucht wurde zu verdeutlichen, weist ein in einem zylindrischen Abgasrohr strömendes Abgas im Wesentlichen ein über den Strömungsquerschnitt gesehen gleichbleibendes Geschwindigkeitsprofil auf. Die Pfeilspitzen der erwähnten Pfeile enden dementsprechend etwa auf einer sich quer zur Strömungsrichtung 12 erstreckenden gedachten Linie. Damit die Anströmfläche 6 auch in ihren dem Trichterrand 8 nahen Randbereichen mit Abgas beaufschlagt wird, muss eine Aufweitung des Abgasstromes erfolgen. Wegen des in der Regel sehr knappen Platzangebots in einer Abgasanlage, muss ein Eingangstrichter 1 relativ kurz bemessen sein. Dies bedeutet aber, dass seine sich in Strömungsrichtung 12 erweiterte Trichterwand 13 relativ steil in Bezug auf die Strömungsrichtung 12 verläuft. Je steiler nun eine Trichterwand 13 ausgestaltet ist, desto leichter löst sich ein Abgasstrom von ihrer Innenseite 14 ab, wodurch Wirbel bzw. Rezirkulationsbereiche 15 entstehen, die gegen die Strömungsrichtung 12 weisende Strömungen aufweisen. Durch diesen Effekt wird zum einen der Druckverlust des Abgasstroms im Eingangstrichter 1 erhöht. Zum anderen ergibt sich daraus eine verringerte Strömungsgeschwindigkeit der Mantelströmung. Während ein zentraler Bereich des Abgasstroms den Eingangstrichter 1 nahezu mit unverminderter Geschwindigkeit durchsetzt, herrscht in den Randbereichen bzw. in den der Trichterwand 13 nahen Bereichen des Abgasstroms eine verringerte Strömungsgeschwindigkeit vor. Dies ist in 1 dadurch verdeutlicht, dass die Pfeilspitzen der Pfeile 10a auf einer sich in Strömungsrichtung 12 vorwölbenden gedachten Linie 21 enden. Diese Strömungs-Ungleichverteilung setzt sich auch in den Katalysator 3 fort, was dort ebenfalls durch entsprechend bemessene Pfeile 10b und die gedachte Linie 21a verdeutlicht ist. Die einen Katalysator 3 oder auch eine sonstige Abgasbehandlungseinrichtung durchziehenden Kanäle werden somit mit einer unterschiedlichen, gegebenenfalls ober- oder unterhalb seiner Leistungsgrenze liegenden Abgasmenge pro Zeiteinheit beaufschlagt.As in 1 with the help of arrows 10 has been attempted to clarify, an exhaust gas flowing in a cylindrical exhaust pipe essentially has a constant velocity profile over the flow cross-section. The arrowheads of the mentioned arrows accordingly end approximately on a transversely to the flow direction 12 extending imaginary line. So the inflow area 6 also in their the funnel edge 8th exhaust gas is applied to near edge regions, must be a widening of the exhaust stream. Because of the usually very scarce space in an exhaust system, must be an inlet funnel 1 be relatively short. However, this means that its in the flow direction 12 extended funnel wall 13 relatively steep with respect to the flow direction 12 runs. The steeper now a funnel wall 13 is configured, the easier it dissolves an exhaust gas flow from its inside 14 which causes vortexes or recirculation areas 15 arise against the flow direction 12 have pointing currents. By this effect, on the one hand, the pressure loss of the exhaust stream in the inlet hopper 1 elevated. On the other hand, this results in a reduced flow velocity of the sheath flow. While a central area of the exhaust stream is the entrance hopper 1 Interspersed with almost undiminished speed prevails in the edge areas or in the funnel wall 13 Near areas of the exhaust stream before a reduced flow velocity. This is in 1 thereby clarifying that the arrowheads of the arrows 10a on a in the flow direction 12 bulging imaginary line 21 end up. This flow unequal distribution is also in the catalyst 3 away, which also there by appropriately sized arrows 10b and the imaginary line 21a is clarified. The one catalyst 3 or any other exhaust gas treatment device passing through channels are thus subjected to a different, optionally above or below its power limit lying exhaust gas per unit time.

Um derartige Verhältnisse zu vermeiden, ist innerhalb des in 2 gezeigten erfindungsgemäßen Eingangstrichters 1a ein Diffusor 16 angeordnet. Dieser ist im wesentlichen ein sich in Strömungsrichtung erweiternder Rohrabschnitt, also ebenfalls ein trichterförmiges Gebilde. Zwischen dem Diffusor 16 und der Innenseite 14 des Eingangstrichters 1 ist ein Radialabstand vorhanden, wodurch zwischen Eingangstrichter 1a und Diffusor 16 ein Ringkanal 17 gebildet ist. Der Diffusor 16 weist eine geringere Länge auf der Trichterbereich 19 des Eingangstrichter 1a, wobei er sich um eine Strecke in diesen hineinerstreckt, die bezogen auf das Einsatzgebiet und den tatsächlichen geometrischen Verhältnissen abgestimmt wird und beispielsweise kleiner ist als die halbe Länge 18 des Trichterbereiches 19. An der gegen die Strömungsrichtung weisenden Seite des Trichterbereichs 19 schließt sich rohrförmiger bzw. zylindrischer Abschnitt 20 mit gleichbleibendem Innendurchmesser bzw. gleichbleibendem Strömungsquerschnitt an. Auch der Diffusor 16 ist nicht über seine gesamte Länge trichterförmig ausgestaltet, sondern weist neben einem Trichterbereich 22 einen sich einen sich an diesen anschließenden und gegen die Strömungsrichtung 12 erstreckenden rohrförmigen Abschnitt 23 mit gleichbleibendem Innendurchmesser- bzw. Strömungsquerschnitt an. Eine derartige Ausgestaltung ist aber nicht zwingend und hängt von jeweiligen Außentrichter ab.To avoid such conditions, is within the in 2 shown inlet funnel according to the invention 1a a diffuser 16 arranged. This is essentially a widening in the direction of flow pipe section, so also a funnel-shaped structure. Between the diffuser 16 and the inside 14 of the entrance funnel 1 There is a radial clearance, whereby between entrance funnel 1a and diffuser 16 a ring channel 17 is formed. The diffuser 16 has a shorter length on the hopper area 19 the entrance funnel 1a in which it extends into it by a distance which is tuned in relation to the field of use and the actual geometrical conditions and, for example, is smaller than half the length 18 of the funnel area 19 , At the side of the funnel area facing the direction of flow 19 closes tubular or cylindrical section 20 with constant inner diameter or constant flow cross-section on. Also the diffuser 16 is not designed funnel-shaped over its entire length, but points next to a funnel area 22 join each other at this and against the flow direction 12 extending tubular section 23 with constant inside diameter or flow cross section. However, such a configuration is not mandatory and depends on the respective outer funnel.

Der Diffusor 16 ist als separates Teil ausgebildet, wobei sein gegen die Strömungsrichtung 12 weisendes Ende bzw. der rohrförmige Abschnitt 23 über stegförmige Verbindungselemente 24 mit einem Flansch 25 verbunden ist, dessen Planebene – im Montagezustand gesehen – sich parallel zur Planebene des Flansches 7 des Eingangstrichters 1a erstreckt. Der Flansch 25 des Diffusors 16 ist im Montagezustand zischen dem Flansch 7 des Eingangstrichters 1a und einem am Abgasrohr vorhandenen Flansch 31 eingeschlossen. Eine Fixierung der drei genannten Flansche erfolgt über Bohrungen 32 (3 und 5), die von Schrauben (nicht gezeigt) durchgriffen sind. Die Verbindungselemente 24 sind in Umfangsrichtung vorzugsweise gleichmäßig verteilt, wobei zwischen benachbarten Verbindungsstegen 24 jeweils eine Durchströmöffnung 26 vorhanden ist.The diffuser 16 is formed as a separate part, being against the flow direction 12 pointing end or the tubular portion 23 via web-shaped connecting elements 24 with a flange 25 is connected, the plane of the plane - seen in the assembled state - parallel to the plane Plane of the flange 7 of the entrance funnel 1a extends. The flange 25 of the diffuser 16 is in the assembled state hiss the flange 7 of the entrance funnel 1a and a flange provided on the exhaust pipe 31 locked in. A fixation of the three mentioned flanges via holes 32 ( 3 and 5 ), which are penetrated by screws (not shown). The connecting elements 24 are preferably uniformly distributed in the circumferential direction, wherein between adjacent connecting webs 24 one flow opening each 26 is available.

Das über das Abgasrohr 2 in den Eingangstrichter 1a eintretende Abgas wird durch den Diffusor 16 in zwei Teilströme aufgeteilt, nämlich einen außenliegenden, aus den Durchströmöffnungen 26 austretenden und durch den Ringskanal 17 geleiteten Mantelstrom 27 und einen den Diffusor 16 durchsetzenden Zentralstrom 28. Der Mantelstrom 27 trifft nach dem Austreten aus den Durchströmöffnungen 26 auf die Außenseite 29 des Diffusors auf und wird dadurch nach außen in Richtung auf die Innenseite 14 des Eingangstrichters 1a geleitet. In den Bereichen, in denen sich bei dem Eingangstrichter 1 nach 1 Wirbel bildeten, wird somit eine im wesentlichen gleichmäßige Strömung erzwungen und die Bildung von Wirbeln 15 unterdrückt, was in 2 durch die Pfeile 10c angedeutet ist. Der den Diffusor 16 durchsetzende Zentralstrom 28 erfährt entsprechend der Trichterform des Diffusors 16 eine radiale Aufweitung, wobei jedoch ein Strömungsabriss an der Innenseite des Trichterbereiches 19 schon aufgrund der geringen Länge des Diffusors 16 nicht zu befürchten ist. Eine gleichmäßige Strömung und damit die Unterdrückung einer Wirbelbildung in der Mantelströmung 27 wird noch dadurch unterstützt, dass im Ringkanal 17 eine Engstelle 30 vorhanden ist. Diese entsteht dadurch, dass sich der Trichterbereich 22 des Diffusors 16 in den rohrförmigen Abschnitt 20 des Eingangstrichters 1a hineinerstreckt.That over the exhaust pipe 2 in the entrance funnel 1a entering exhaust gas is through the diffuser 16 divided into two sub-streams, namely an outer, from the flow openings 26 exiting and through the annular channel 17 conducted jacket current 27 and one the diffuser 16 passing through central power 28 , The sheath current 27 meets after exiting the flow openings 26 on the outside 29 of the diffuser and thereby becomes outward toward the inside 14 of the entrance funnel 1a directed. In the areas where the entrance funnel 1 to 1 Vortex formed, thus a substantially uniform flow is forced and the formation of vertebrae 15 suppressed what is in 2 through the arrows 10c is indicated. The the diffuser 16 passing through central power 28 learns according to the funnel shape of the diffuser 16 a radial expansion, but with a stall on the inside of the funnel area 19 because of the small length of the diffuser 16 is not to be feared. A uniform flow and thus the suppression of vortex formation in the sheath flow 27 is still supported by the fact that in the ring channel 17 a bottleneck 30 is available. This arises from the fact that the funnel area 22 of the diffuser 16 in the tubular section 20 of the entrance funnel 1a hineinerstreckt.

In 5 ist ein Ausführungsbeispiel eines Diffusors 16a gezeigt, bei dem an die Verbindungselemente 24 und die Außenseite 29 jeweils ein sich ein Strömungsrichtung 12 bzw. in Richtung der Mittellängsachse 33 des Diffusors 16a erstreckendes, die Mantelströmung 27 stabilisierendes Wandelement 34 angeformt ist.In 5 is an embodiment of a diffuser 16a shown in which to the fasteners 24 and the outside 29 one each a flow direction 12 or in the direction of the central longitudinal axis 33 of the diffuser 16a extending, the sheath flow 27 stabilizing wall element 34 is formed.

Claims

Entrance hopper for an exhaust gas treatment device for motor vehicles, with a to an exhaust pipe ( 2 ) connectable inflow opening ( 4 ), and a connectable to the housing of the exhaust device discharge port ( 5 ), characterized in that the inlet funnel ( 1 ) in the region of its inflow opening ( 4 ) a flange ( 7 ), and that within the inlet funnel ( 1 ) a diffuser ( 16 ), which extends from the inflow opening ( 4 ) away and into the extended area of the entrance funnel ( 1 ), wherein between diffuser ( 16 ) and the inner wall of the inlet funnel an an annular channel ( 17 ) free space and that the diffuser ( 16 ) formed as a separate part and via the connecting elements ( 24 ) with a flange ( 25 ) with which it is attached to the input hopper such that the flanges ( 7 . 25 ) parallel to each other and abut each other.

Inlet funnel according to claim 2, characterized in that the diffuser ( 16 ) by means of connecting elements ( 24 ) directly or indirectly with the inlet funnel ( 1 ) is connected, wherein between adjacent circumferentially adjacent connecting elements in each case one in the annular channel ( 17 ) opening flow opening ( 26 ) is available.

Entrance funnel according to claim 2, characterized in that the connecting elements ( 24 ) Are wall elements that are in the flow direction ( 12 ) in the annular channel ( 17 ) extend into it.

Entrance hopper according to claim 3, characterized in that at least one end portion of the wall elements is curved or wound such that in the input hopper ( 1 ) inflowing exhaust gas is deflected with a component of motion in the circumferential direction.