DE102013107664A1 - line arrangement - Google Patents
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Abstract
Leitungsanordnung einer Abgasanlage für ein Kraftfahrzeug, die Leitungsanordnung umfassend: ein Entkopplungselement (2), ein an das Entkopplungselement (2) anschließbares Rohrleitungselement (3) und ein Verbindungselement (6), wobei das Verbindungselement (6) in das Entkopplungselement (2) und/oder das Rohrleitungselement (3) eingreift und einen Anschlussbereich, der einen Endbereich des Entkopplungselements (2) und einen daran anschließenden Endbereich des Rohrleitungselements (3) umfasst, überbrückt.Line arrangement of an exhaust system for a motor vehicle, the line arrangement comprising: a decoupling element (2), a connectable to the decoupling element (2) pipe element (3) and a connecting element (6), wherein the connecting element (6) in the decoupling element (2) and / / or the pipeline element (3) engages and bridges a connection region which comprises an end region of the decoupling element (2) and an adjoining end region of the pipeline element (3).
Description
Die Erfindung betrifft eine Leitungsanordnung einer Abgasanlage für ein Kraftfahrzeug mit einer zusätzlichen Isolierung gegen einen radialen Wärmeverlust der Leitungsanordnung.The invention relates to a line arrangement of an exhaust system for a motor vehicle with an additional insulation against a radial heat loss of the line arrangement.
Da die Auflagen bezüglich des Schadstoffausstoßes von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren immer strenger werden, können die aus dem Motor kommenden Abgase zum Beispiel durch einen Abscheider geleitet werden, um sie von im Abgas mitgeführten Kleinstpartikeln, wie Öltröpfchen oder Ruß, zu reinigen und/oder einer Nachbehandlung, zum Beispiel einer Nachverbrennung, unterzogen werden, um den Anteil an Schadstoffen im Abgas weiter zu reduzieren. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das der Nachbehandlung zugeführte Abgas eine möglichst hohe Temperatur aufweist. Daher werden zum Beispiel das Abgas führende Rohrleitungselemente außen mit einer Isolationsschicht umgeben, um einen radialen Wärmeübergang entlang der Rohrleitungselemente zu reduzieren. Je weniger Wärme verloren geht, desto besser ist dies für den Nachbehandlungsprozess.As the emission requirements of motor vehicles with internal combustion engines become increasingly stringent, the exhaust gases coming from the engine can be passed, for example, through a separator in order to purify them of microparticles carried in the exhaust gas, such as oil droplets or soot, and / or after-treatment. For example, an afterburner, subjected to further reduce the proportion of pollutants in the exhaust gas. It is advantageous if the exhaust gas supplied to the aftertreatment has the highest possible temperature. Therefore, for example, the exhaust pipe leading elements are externally surrounded with an insulating layer to reduce a radial heat transfer along the pipe elements. The less heat is lost, the better this is for the aftertreatment process.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Leitungsanordnung für ein Abgassystem eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung zu stellen, die eine Abkühlung des durch die Leitungsanordnung strömenden Abgases weiter reduziert.It is therefore an object of the invention to provide a conduit arrangement for an exhaust system of a motor vehicle, which further reduces a cooling of the exhaust gas flowing through the conduit arrangement.
Diese Aufgabe wird durch die Leitungsanordnung nach dem Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.This object is achieved by the line arrangement according to
Ein Aspekt betrifft eine Leitungsanordnung einer Abgasanlage für ein Kraftfahrzeug. Die Leitungsanordnung umfasst ein Entkopplungselement, ein an das Entkopplungselement anschließbares Rohrleitungselement und ein Verbindungselement, welches das Verbindungselement in das Entkopplungselement und/oder das Rohrleitungselement eingreift und einen Anschlussbereich, der einen Endbereich des Entkopplungselements und einen daran anschließenden Endbereich des Rohrleitungselements umfasst, überbrückt.One aspect relates to a line arrangement of an exhaust system for a motor vehicle. The line arrangement comprises a decoupling element, a pipe element which can be connected to the decoupling element and a connecting element which engages the connecting element in the decoupling element and / or the pipe element and bridges a connection region which comprises an end region of the decoupling element and an adjoining end region of the pipe element.
Das Entkopplungselement kann einen mehrteiligen Aufbau aufweisen mit einem innenliegenden, insbesondere metallischen, Wickelschlauch, auch Liner genannt, mit einem metallischen Balg und mit einer schützenden Außenkomponente, wie zum Beispiel einem Geflechtschlauch. Zwischen Balg und Innenkomponente bzw. Außenkomponente resultiert ein mit Luft gefüllter Zwischenraum, wodurch gute thermische Isolierungseigenschaft entstehen.The decoupling element may have a multi-part construction with an inner, in particular metallic, winding hose, also called liner, with a metallic bellows and with a protective outer component, such as a braided hose. Between bellows and inner component or outer component results in a space filled with air, resulting in good thermal insulation property.
Das Rohrleitungselement, durch das heiße Gase, wie zum Beispiel die Abgase eines Verbrennungsmotors, geleitet werden können, kann außen mit einer isolierenden Umhüllung umgeben sein.The piping element, through which hot gases, such as the exhaust gases of an internal combustion engine, can be routed can be surrounded on the outside with an insulating covering.
Das Verbindungselement kann sich axial in das Rohrleitungselement und/oder in das Entkopplungselement hinein erstrecken und insbesondere dazu beitragen, die radiale Isolierung wenigstens des Rohrleitungselements und/oder des Entkoppelungselements bereichsweise zu verbessern, indem es einen radialen Wärmeübergang vom Inneren des Entkopplungselements und/oder des Rohrleitungselements nach außen und in der Folge den Wärmeverlust reduziert.The connecting element may extend axially into the pipeline element and / or into the decoupling element and in particular help to improve the radial insulation of at least the pipeline element and / or the decoupling element in regions by a radial heat transfer from the interior of the decoupling element and / or the pipeline element externally and subsequently reduced heat loss.
Ein Durchmesser des Entkopplungselements an demjenigen Ende, in welches das Verbindungselement eingreift, kann kleiner, gleich oder größer sein als ein Durchmesser des Endes des Rohrleitungselements, in den das Verbindungselement eingreift. Der größere Durchmesser des Entkopplungselementendes kann zum Beispiel durch eine endständige Aufweitung des Entkopplungselements hergestellt werden, was allerdings zu einer Beschädigung des Liners durch zum Beispiel übermäßige Materialbeanspruchung führen kann und vorteilhafter Weise vermieden wird.A diameter of the decoupling element at the end in which the connecting element engages may be smaller than, equal to or greater than a diameter of the end of the pipe element into which the connecting element engages. The larger diameter of the decoupling element end can be produced, for example, by a terminal widening of the decoupling element, which, however, can lead to damage of the liner due to, for example, excessive material stress, and is advantageously avoided.
Das Verbindungselement kann im Eingriffsbereich mit dem Entkopplungselement und/oder Rohrleitungselement koaxial in dem Entkopplungselement und/oder dem Rohrleitungselement angeordnet sein. Zwischen einer Innenwand des Entkopplungselements und/oder des Rohrleitungselements und dem Verbindungselement kann dabei zumindest abschnittsweise ein Spalt gebildet sein. Der Spalt kann mit Luft gefüllt sein, wobei ein solcher Luftspalt eine Isolationsschicht bildet, die den Wärmeübergang vom Inneren des Entkopplungselements und/oder des Rohrleitungselements nach außen reduzieren kann.The connecting element may be arranged in the engagement region with the decoupling element and / or pipe element coaxially in the decoupling element and / or the pipe element. Between an inner wall of the decoupling element and / or the pipe element and the connecting element, a gap may be formed at least in sections. The gap may be filled with air, wherein such an air gap forms an insulating layer, which can reduce the heat transfer from the interior of the decoupling element and / or the pipe element to the outside.
Wenn der radiale Wärmeverlust innerhalb des Entkoppelungselements und/oder des Rohrleitungselements reduziert wird, verändert sich eine Temperatur des durch das Rohrleitungselement und Entkopplungselement strömenden Fluids in axialer Richtung weniger stark, als dies ohne die zusätzliche radiale Isolation durch das Verbindungselement der Fall wäre, das heißt, das Abgas kühlt weniger schnell ab. Dies kann insbesondere für eine Abgasnachbehandlung von Vorteil sein, da bei einer höheren Abgastemperatur bei der Nachbehandlung mehr Schadstoffe aus dem Abgas entfernt werden können, als bei einem Abgas mit einer niedereren Abgastemperatur.When the radial heat loss within the decoupling element and / or the piping element is reduced, a temperature of the fluid flowing through the piping element and decoupling element in the axial direction changes less than would be the case without the additional radial isolation through the connecting element, that is, the exhaust gas cools down less quickly. This may be advantageous, in particular, for exhaust aftertreatment, since with a higher exhaust gas temperature in the after-treatment, more pollutants can be removed from the exhaust gas than with an exhaust gas having a lower exhaust gas temperature.
Das Verbindungselement kann wenigstens einen Abstandshalter oder ein radiales Positionierungselement umfassen oder bilden. Der Abstandhalter kann an einer Innenwand des Entkopplungselements und/oder des Rohrleitungselements anliegen und/oder das Verbindungselement radial in dem Entkopplungselement und/oder dem Rohrleitungselement positionieren, und/oder es kann eine Breite des oben genannten Spalts bestimmen. The connecting element may comprise or form at least one spacer or a radial positioning element. The spacer may abut an inner wall of the decoupling element and / or the pipe element and / or position the connecting element radially in the decoupling element and / or the pipe element, and / or may determine a width of the above-mentioned gap.
Dabei kann der Abstandhalter sich über den gesamten Umfang des Verbindungselements erstrecken, oder es können mehrere Abstandhalter vorhanden sein, die in Umfangsrichtung um das Verbindungselement verteilt sind, um das Verbindungselement in dem Entkopplungselement und/oder Rohrleitungselement, respektive einer das heiße Abgas führenden Durchleitung im Entkopplungselement und/oder Rohrleitungselement zu zentrieren.In this case, the spacer may extend over the entire circumference of the connecting element, or there may be a plurality of spacers which are distributed in the circumferential direction around the connecting element to the connecting element in the decoupling element and / or pipe element, respectively, a leading hot exhaust gas passage in the decoupling element and / or pipe element to center.
Der bzw. die Abstandhalter können durch eine Verformung, durch Clinchen, durch Prägen oder eine anderes Verfahren aus dem Verbindungselement selbst gebildet sein. Alternativ kann der Abstandhalter ein separates Teil sein, z. B. ein Drahtpressring, das mit dem Verbindungselement verbunden oder verbindbar ist.The spacer or spacers may be formed by deformation, by clinching, by embossing or other method of the connecting element itself. Alternatively, the spacer may be a separate part, e.g. As a wire press ring, which is connected to the connecting element or connectable.
Für die Verbindung kommen hier wie auch im Folgenden grundsätzlich alle dem Fachmann geläufigen Techniken, wie Kraftschluss, Formschluss und/oder Stoffschluss, in Betracht, gegebenenfalls auch in Kombination.As in the following, all the techniques familiar to the person skilled in the art, such as frictional connection, positive connection and / or material connection, are suitable for the connection here and, if appropriate, also in combination.
Das Verbindungselement kann beispielsweise ein dünnwandiges Rohr sein, das über seine axiale Erstreckung einen etwa gleichbleibenden Durchmesser oder Bereiche unterschiedlicher Durchmesser aufweist. Im letzteren Fall kann ein Bereich mit einem größeren Durchmesser den Abstandhalter bilden, während ein Bereich mit einem kleineren Durchmesser bzw. das Innere des Rohrs eine Durchleitung für das heiße Abgas in dem Entkopplungselement und/oder dem Rohrleitungselement bilden kann.The connecting element may be, for example, a thin-walled tube which has an approximately constant diameter or regions of different diameters over its axial extent. In the latter case, an area with a larger diameter can form the spacer, while a region with a smaller diameter or the inside of the tube can form a passage for the hot exhaust gas in the decoupling element and / or the pipeline element.
Der oder die Abstandshalter können an der Innenwand des Rohrleitungselements oder der Durchleitung des Entkoppelungselements anliegen, ohne mit dieser verbunden zu sein. Wenn das Verbindungselement bereits mit dem Rohrleitungselement vormontiert ist, kann das Verbindungselement im Bereich wenigstens eines der Abstandhalter zum Beispiel durch eine Punktschweißung von außen durch eine Wand des Rohrleitungselements stoffschlüssig verbunden sein.The spacer or spacers may abut against the inner wall of the piping member or the passage of the Entkoppelungselements without being connected thereto. If the connecting element is already preassembled with the pipe element, the connecting element in the region of at least one of the spacers may be materially connected, for example, by spot welding from outside through a wall of the pipe element.
Das Verbindungselement kann weiterhin wenigstens ein axiales Positionierungselement aufweisen, um das Verbindungselement axial in der Leitungsanordnung zu positionieren. Das axiale Positionierungselement kann zur axialen Positionierung des Verbindungselements relativ zu der Leitungsanordnung an dem Rohrleitungselement und/oder an dem Entkopplungselement anliegen oder mit dem Rohrleitungselement und/oder dem Entkoppelungselement zum Beispiel form- oder stoffschlüssig verbunden sein.The connector may further include at least one axial positioning member for axially positioning the connector in the conduit assembly. The axial positioning element can abut the pipe element and / or the decoupling element relative to the line arrangement for axial positioning of the connecting element or can be connected to the pipe element and / or the decoupling element, for example in a form-fitting or materially bonded manner.
Das Verbindungselement kann beispielsweise eine Fügenase aufweisen, die durch einen axialen Spalt oder eine Öffnung zwischen dem Entkopplungselement und dem Rohrleitungselement nach außen vorsteht, wobei die Fügenase zwischen den sich gegenüberliegenden Enden des Entkopplungselements und des Rohrleitungselements geklemmt werden kann und/oder mit einem Ende des Entkopplungselements und/oder einem Ende des Rohrleitungselements verbunden werden kann, insbesondere stoffschlüssig, zum Beispiel durch eine punktuelle oder linienförmige Schweißung. Die Fügenase kann das axiale Positionierungselement und/oder das radiale Positionierungselement mit ausbilden.The connecting element may, for example, have a joining nose, which projects outwardly through an axial gap or opening between the decoupling element and the pipeline element, wherein the joining nose can be clamped between the opposite ends of the decoupling element and the pipeline element and / or with one end of the decoupling element and / or one end of the pipe element can be connected, in particular cohesively, for example by a punctiform or linear weld. The joining nose can form the axial positioning element and / or the radial positioning element.
Wenn das Entkopplungselement einen Liner, also eine Innenkomponente in Form eines Wickelschlauchs, aufweist, kann der Liner bei entsprechender Axialerstreckung das Verbindungselement bilden, das sich in das Rohrleitungselement hinein erstreckt.If the decoupling element has a liner, that is to say an inner component in the form of a winding tube, the liner, with a corresponding axial extent, can form the connecting element which extends into the pipeline element.
Der Liner kann im Bereich des Eingriffs in das Rohrleitungselement radial verpresst oder mit einem zusätzlichen Eingriffselement gefügt sein. Zusätzlich pder alternativ kann der Liner Sicken oder Kanten aufweisen, oder er kann an einem dem Entkopplungselement fernen Ende einen Drahtpressring oder eine Aufweitung aufweisen. Dabei können die Sicken, Kanten und/oder der Drahtpressring und/oder die Aufweitung den oder die Abstandshalter bilden, die den Liner in einem Abstand zu einer Innenwand des Rohrleitungselements halten, um den Isolationsspalt zu bilden, der den radialen Wärmeübergang im Rohrleitungselement im Bereich des Liners reduziert.The liner may be radially compressed in the region of the engagement in the pipeline element or joined with an additional engagement element. Additionally, alternatively, the liner may have corrugations or edges, or it may have a wire crimp or flare at an end remote from the decoupler. In this case, the beads, edges and / or the wire pressing ring and / or the expansion can form the spacer or spacers which keep the liner at a distance to an inner wall of the pipe element to form the insulation gap, the radial heat transfer in the pipe element in the region Liners reduced.
Das Rohrleitungselement kann insbesondere ein starres Rohrleitungselement sein.The pipe element may in particular be a rigid pipe element.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verbindungselement zum Verbinden eines flexiblen Schlauchleitungselements mit einem starren Rohrleitungselement, wobei das Verbindungselement in das flexible Schlauchleitungselement und in das starre Rohrleitungselement eingreift und mit wenigstens einem der Leitungselemente stoffschlüssig verbunden werden kann.A further aspect relates to a connecting element for connecting a flexible hose line element to a rigid pipe element, wherein the connecting element engages in the flexible hose line element and in the rigid pipe element and can be materially connected to at least one of the line elements.
Das Verbindungselement kann insbesondere des auf den vorgehenden Seiten beschriebene Verbindungselement sein.The connecting element may in particular be the connecting element described on the preceding pages.
Noch ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Entkopplungselement einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs, wobei das Entkopplungselement einen Liner (Wickelschlauch als Innenkomponente) aufweist, der an wenigstens einem Ende des Entkopplungselements aus dem Entkopplungselement, das heißt aus dem außenliegenden Balg/Wellschlauch herausragt. Yet another aspect of the invention relates to a decoupling element of an exhaust system of a motor vehicle, wherein the decoupling element has a liner (winding tube as inner component), which protrudes at least one end of the decoupling element from the decoupling element, that is, from the outer bellows / corrugated tube.
Der Liner kann an dem aus dem Entkopplungselement herausragenden Abschnitt radial verpressbar sein, oder er kann Sicken oder Kanten aufweisen oder an seinem dem Entkopplungselement fernen Ende einen Drahtpressring oder eine Aufweitung aufweisen, der/die den Liner nach einer Montage der vorbeschriebenen Leitungsanordnung in einem Abstand zu einer Innenoberfläche des anzuschließenden Rohrleitungselements hält, sodass zwischen der Innenoberfläche des Rohrleitungselements und dem Liner ein Spalt gebildet ist, der einen radialen Wärmegang zu einer Rohrleitungselementaußenseite im Eingriffsbereich des Liners in das Rohrleitungselement verringert.The liner may be radially compressible at the portion protruding from the decoupling element, or it may have beads or edges or at its end remote from the decoupling element comprise a wire ferrule or widening at a distance to the liner after assembly of the above-described conduit assembly an inner surface of the pipe member to be connected holds, so that between the inner surface of the pipe member and the liner, a gap is formed, which reduces a radial heat input to a pipe member outside in the engagement region of the liner into the pipe member.
Für die gesamte Beschreibung und die Ansprüche gilt, dass der Ausdruck „ein” als unbestimmter Artikel benutzt wird und die Anzahl von Teilen nicht auf ein einziges beschränkt. Sollte „ein” die Bedeutung von „nur ein” haben, so ist dies für den Fachmann aus dem Kontext zu verstehen oder wird durch die Verwendung geeigneter Ausdrücke wie z. B. „ein einziger” eineindeutig offenbart.For the entire description and claims, the term "a" is used as an indefinite article and the number of parts is not limited to a single one. Should "a" have the meaning of "only one", then this will be understood by those skilled in the context or by the use of suitable terms such. For example, "a single" is unambiguously disclosed.
Im Folgenden werden mehrere Ausführungen der Leitungsanordnung anhand von Figuren näher erläutert, ohne die Erfindung auf die gezeigten Beispiele einzuschränken. Technische, erfindungswesentliche Merkmale, die nur den Figuren entnommen werden können, gehören zum Umfang der Erfindung und können die Erfindung alleine oder in der gezeigten Kombination vorteilhaft weiterbilden.In the following, several embodiments of the line arrangement will be explained in more detail with reference to figures, without restricting the invention to the examples shown. Technical, essential to the invention features that can be found only in the figures are within the scope of the invention and can further develop the invention alone or in the combination shown advantageous.
Die
Die Leitungsanordnung
Das Verbindungselement
Die radialen Positionierungselemente
Die Positionierungselemente
Im Ausführungsbeispiel der
In der
Das zusätzliche radiale Positionierungselement
Die
Die
Die
In diesem Ausführungsbeispiel ist der isolierende Spalte
Die
in der
in der
in der
in der
in the
in the
in the
in the
Der Liner
Gleichwohl in der vorangegangenen Beschreibung einige mögliche Ausführungen der Erfindung offenbart wurden, versteht es sich, dass zahlreiche weitere Varianten von Ausführungen durch Kombinationsmöglichkeiten aller genannten und ferner aller dem Fachmann naheliegenden technischen Merkmale und Ausführungsformen existieren. Es versteht sich ferner, dass die Ausführungsbeispiele lediglich als Beispiele zu verstehen sind, die den Schutzbereich, die Anwendbarkeit und die Konfiguration in keiner Weise beschränken. Vielmehr möchte die vorangegangene Beschreibung dem Fachmann einen geeigneten Weg aufzeigen, um zumindest eine beispielhafte Ausführungsform zu realisieren. Es versteht sich, dass bei einer beispielhaften Ausführungsform zahlreiche Änderungen bezüglich Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne den in den Ansprüchen offenbarten Schutzbereich und dessen Äquivalente zu verlassen.Although some possible embodiments of the invention have been disclosed in the foregoing description, it is to be understood that numerous other variants of embodiments exist through the possibility of combining all of the cited and further all of the obvious technical features and embodiments. It is further understood that the embodiments are to be understood as examples only, which in no way limit the scope, applicability and configuration. Rather, the foregoing description would suggest a suitable way for the skilled person to realize at least one exemplary embodiment. It should be understood that in an exemplary embodiment, numerous changes in the function and arrangement of the elements may be made without departing from the scope and equivalents disclosed in the claims.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Leitungsanordnungline arrangement
- 22
- Entkopplungselementdecoupling element
- 2a2a
- Balgbellows
- 2aa2aa
- Anschlussendeterminal end
- 2b2 B
- GeflechtschlauchGeflechtschlauch
- 33
- RohrleitungselementTubing member
- 3a3a
- Innenoberfläche RohrleitungselementInner surface of piping element
- 44
- Linerliner
- 4a4a
- verpresstes Endecompressed end
- 4b4b
- Sicke, KanteBeading, edge
- 4c4c
- Aufweitungwidening
- 55
- Hülseshell
- 66
- Verbindungselementconnecting element
- 6a6a
- axiales Positionselementaxial position element
- 6b6b
- radiales Positionselementradial position element
- 6b'6b '
- radiales Positionselementradial position element
- 77
- Spaltgap
- 88th
- Durchleitungby line
- 99
- Nasenose
- 1010
- DrahtpressringWire press ring
- 1111
- Verbindungshülseconnecting sleeve
- SS
- Spaltgap
- bb
- Spaltbreite, BreiteGap width, width
Claims (16)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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---|---|---|---|
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---|---|
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2013
- 2013-07-18 DE DE201310107664 patent/DE102013107664A1/en not_active Withdrawn
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