DE102013217526A1 - Sealing device with an extension for guiding an exhaust gas flow of an internal combustion engine - Google Patents
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- F02F11/002—Arrangements of sealings in combustion engines involving cylinder heads
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung (3) zum Dichten einer Abgasführung (5) zum Führen eines Abgasstroms (7) eines Verbrennungsmotors (9), mit zumindest einer zwischen zwei Dichtflächen (11, 13) der Abgasführung (5) anordnenbaren Dichtlage (15). Um eine Enthalpie des Abgasstroms (7) zu maximieren, ist vorgesehen, dass die Dichtlage (15) eine Verlängerung (19) aufweist, entlang der der Abgasstrom (7) führbar ist oder dass eine Stützlage (17) vorgesehen ist, die eine Verlängerung (21) aufweist, entlang der Abgasstrom (7) führbar ist.The invention relates to a sealing device (3) for sealing an exhaust gas guide (5) for guiding an exhaust gas stream (7) of an internal combustion engine (9), with at least one sealing layer (15) which can be arranged between two sealing surfaces (11, 13) of the exhaust gas guide (5). In order to maximize an enthalpy of the exhaust gas flow (7), it is provided that the sealing layer (15) has an extension (19) along which the exhaust gas stream (7) can be guided or a support layer (17) is provided which has an extension (17). 21), along the exhaust gas stream (7) is feasible.
Description
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung zum Dichten einer Abgasführung zum Führen eines Abgasstroms eines Verbrennungsmotors, mit zumindest einer zwischen zwei Dichtflächen der Abgasführung anordnenbaren Dichtlage, eine Abgasführung zum Führen eines Abgasstroms eines Verbrennungsmotors, mit einem Fluidpfad zum Führen des Abgasstroms, einem stromabwärts des Fluidpfads angeordneten weiteren Fluidpfad sowie ein die Dichtungsvorrichtung und/oder die Abgasführung aufweisendes Kraftfahrzeug. The invention relates to a sealing device for sealing an exhaust gas duct for guiding an exhaust gas stream of an internal combustion engine, with at least one sealing layer which can be arranged between two sealing surfaces of the exhaust gas duct, an exhaust gas duct for guiding an exhaust gas stream of an internal combustion engine, with a fluid path for guiding the exhaust gas stream, a further downstream of the fluid path Fluid path and a the sealing device and / or the exhaust system exhibiting motor vehicle.
Das Abdichten von Abgasführungen zum Führen eines Abgasstroms eines Verbrennungsmotors ist bekannt. Solche Abgasführungen können unterschiedliche Komponenten, insbesondere einen Zylinderkopf und einen Abgaskrümmer, aufweisen. Es ist bekannt, dazu in einer Dichtungsebene zumindest eine Dichtlage anzuordnen. Die Dichtlage kann insbesondere einen metallischen Werkstoff aufweisen. Ferner ist es bekannt, einen Wärmeübergang zwischen dem Abgasstrom und der Abgasführung durch konstruktive Maßnahmen zu reduzieren. Dies kann beispielsweise durch das Vorsehen eines Luftspaltes zwischen Komponenten der Abgasführung und dem führbaren Abgasstrom erfolgen. Außerdem ist es bekannt, zum Minimieren der Wärmeverluste Strömungswege entlang gekühlten Abschnitten der Abgasführung möglichst kurz zu gestalten. The sealing of exhaust ducts for guiding an exhaust gas flow of an internal combustion engine is known. Such exhaust ducts may have different components, in particular a cylinder head and an exhaust manifold. It is known to arrange at least one sealing layer in a sealing plane. The sealing layer may in particular comprise a metallic material. Furthermore, it is known to reduce a heat transfer between the exhaust stream and the exhaust system by constructive measures. This can be done for example by the provision of an air gap between components of the exhaust system and the feasible exhaust gas flow. In addition, it is known to minimize the heat losses flow paths along cooled sections of the exhaust system as short as possible.
Die
Aus einer Veröffentlichung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine konstruktiv einfache Möglichkeit zum Maximieren einer Enthalpie eines Abgasstroms eines Verbrennungsmotors anzugeben. The object of the invention is to provide a structurally simple way to maximize an enthalpy of an exhaust gas flow of an internal combustion engine.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. The object is achieved with the features of the independent claims.
Die Aufgabe ist bei einer Dichtungsvorrichtung zum Dichten einer Abgasführung zum Führen eines Abgasstroms eines Verbrennungsmotors, mit zumindest einer zwischen zwei Dichtflächen der Abgasführung angeordneten oder anordnebaren Dichtlage dadurch gelöst, dass die Dichtlage eine Verlängerung aufweist, entlang der der Abgasstrom führbar ist oder dass eine zusätzliche Stützlage vorgesehen ist, die eine Verlängerung aufweist, entlang der der Abgasstrom führbar ist. Vorteilhaft kann der Abgasstrom entlang der Verlängerung der Dichtlage geführt werden. Die Verlängerung kann vorteilhaft gleichzeitig zum Führen des Abgasstroms und als thermische Isolierung wirken. Insbesondere kann die Verlängerung als Wärmeschutzschild einen Wärmeverlust des Abgasstroms durch Strahlungswärme minimieren. Vorteilhaft kann dadurch die in dem Abgasstrom stromabwärts der Dichtungsvorrichtung enthaltene Enthalpie maximiert werden. Vorteilhaft kann dadurch eine Eintrittsenthalpie in ein der Dichtungsvorrichtung nachgeschaltetes Aggregat maximiert werden. Bei dem nachgeschalteten Aggregat kann es sich beispielsweise um eine Abgasturbine handeln, die aufgrund der maximierten Enthalpie eine höhere mechanische Leistung abgeben kann. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei dem nachgeschalteten Aggregat um eine Abgasreinigungsvorrichtung handeln, die aufgrund der maximierten Enthalpie schneller anspricht, insbesondere schneller eine Light-Off-Temperatur erreicht. Vorteilhaft können dadurch eine Abgasreinigung des Abgasstroms und/oder eine Leistung des Verbrennungsmotors verbessert werden. The object is achieved in a sealing device for sealing an exhaust gas system for guiding an exhaust gas stream of an internal combustion engine, with at least one arranged between two sealing surfaces of the exhaust gas guide or arrangeable sealing layer characterized in that the sealing layer has an extension along which the exhaust gas flow is feasible or that an additional support layer is provided, which has an extension along which the exhaust gas flow is feasible. Advantageously, the exhaust gas flow can be guided along the extension of the sealing layer. The extension can advantageously simultaneously act to guide the exhaust stream and as thermal insulation. In particular, the extension as a heat shield can minimize heat loss of the exhaust stream by radiant heat. Advantageously, this can maximize the enthalpy contained in the exhaust gas flow downstream of the sealing device. Advantageously, an enthalpy of enthalpy into an aggregate downstream of the sealing device can thereby be maximized. The downstream unit may be, for example, an exhaust gas turbine, which can deliver a higher mechanical power due to the maximized enthalpy. Alternatively or additionally, the downstream unit may be an exhaust gas purification device which responds more quickly due to the maximized enthalpy, in particular reaches a light-off temperature more quickly. Advantageously, thereby an exhaust gas purification of the exhaust gas stream and / or a power of the internal combustion engine can be improved.
Im folgenden werden gegebenenfalls zusammenfassend die Dichtlage und die Stützlage als Lagen bezeichnet. In the following, if appropriate, the sealing layer and the supporting layer are referred to as layers.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Dichtungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Verlängerung in einem Winkel zu der Dichtlage oder Stützlage angeordnet ist. Vorteilhaft schließt sich die Verlängerung direkt in dem Winkel an die Dichtlage an. Vorteilhaft kann dies auf einfache Art und Weise konstruktiv umgesetzt werden. Außerdem kann dadurch erreicht werden, dass der Abgasstrom im Wesentlichen in einer Längsrichtung der Verlängerung entlang dieser geführt werden kann. Insbesondere kann dadurch der Abgasstrom in dem Winkel zu der Dichtlage geführt werden. Insbesondere kann der Winkel ungefähr 90° betragen. In one embodiment of the sealing device is provided that the extension is arranged at an angle to the sealing layer or supporting layer. Advantageously, the extension connects directly in the angle to the sealing position. Advantageously, this can be implemented constructively in a simple manner. In addition, it can be achieved that the exhaust gas flow can be guided substantially in a longitudinal direction of the extension along this. In particular, the exhaust gas flow can thereby be guided at the angle to the sealing layer. In particular, the angle may be about 90 °.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Dichtungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Dichtlage oder Stützlage ringförmig und die Verlängerung röhrenförmig ausgebildet sind. Mittels der ringförmigen Dichtlage kann die Abgasführung fluiddicht gedichtet werden, wobei der Abgasstrom durch die röhrenförmige Verlängerung hindurchführbar ist. Vorteilhaft kann die röhrenförmige Verlängerung den Abgasstrom gegen einen Fluidpfad der Abgasführung abschirmen. Insbesondere verbleibt zwischen der röhrenförmigen Verlängerung und dem Fluidpfad ein isolierender Luftspalt. Insbesondere bilden die ringförmige Dichtlage und die röhrenförmige Verlängerung eine Bundhülse, wobei ein Bund die Dichtlage und eine sich an den Bund anschließende Röhre beziehungsweise Hülse die Verlängerung bildet. Die Dichtlage oder die Stützlage und die Verlängerung sind vorteilhaft insbesondere einstückig ausgeführt. Vorteilhaft ergibt sich dadurch ein besonders einfacher Aufbau der Dichtungsvorrichtung, wobei diese in nur einem Bauteil die Funktion des Abdichtens der Abgasführung und der thermischen Isolierung des Abgasstroms übernimmt. Vorteilhaft sind insbesondere Bundhülsen vergleichsweise einfach herstellbar. Außerdem ist vorteilhaft gewährleistet, dass die Dichtungsebene, in der die Dichtlage angeordnet ist, im Vergleich zu üblichen Konstruktionen unverändert ist. Vorteilhaft kann die Dichtlage, insbesondere der Bund der Bundhülse, auf eine übliche Art und Weise mit der übrigen Abgasführung montiert werden, wobei vorteilhaft lediglich die Verlängerung in die Abgasführung hineinragt und gegebenenfalls den Abgasstrom führt und thermisch isoliert. In a further embodiment of the sealing device is provided that the sealing layer or support layer are annular and the extension is tubular. By means of the annular sealing layer, the exhaust gas guide can be sealed fluid-tight, wherein the exhaust gas flow through the tubular extension can be passed. Advantageously, the tubular extension of the Shield exhaust gas flow against a fluid path of the exhaust system. In particular, an insulating air gap remains between the tubular extension and the fluid path. In particular, the annular sealing layer and the tubular extension form a collar sleeve, wherein a collar forms the sealing layer and a tube or sleeve adjoining the collar forms the extension. The sealing layer or the supporting layer and the extension are advantageously carried out in particular in one piece. Advantageously, this results in a particularly simple construction of the sealing device, which assumes the function of sealing the exhaust gas guide and the thermal insulation of the exhaust gas flow in only one component. In particular collar sleeves are advantageous comparatively easy to produce. In addition, it is advantageously ensured that the sealing plane, in which the sealing layer is arranged, is unchanged in comparison to conventional constructions. Advantageously, the sealing layer, in particular the collar of the collar sleeve can be mounted in a conventional manner with the rest of the exhaust system, wherein advantageously only the extension projects into the exhaust system and possibly the exhaust gas flow leads and thermally insulated.
Vorteilhaft kann eine zweilagige Dichtungsvorrichtung realisiert werden. Advantageously, a two-ply sealing device can be realized.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Dichtungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Dichtlagen benachbart zueinander angeordnet sind, wobei Verlängerungen sich ausgehend von den Dichtlagen in entgegengesetzte Richtungen erstrecken. Vorteilhaft kann der Abgasstrom sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts der Dichtungsvorrichtung mittels der zwei Verlängerungen geführt und thermisch isoliert von Zylinderkopf und Abgaskrümmer werden. Insbesondere erstreckt sich die Verlängerung der Dichtlage entgegen einer Strömungsrichtung der Abgasführung und die weitere Verlängerung der Stützlage entlang der Strömungsrichtung der Abgasführung, oder umgekehrt. In a further embodiment of the sealing device is provided that the sealing layers are arranged adjacent to each other, wherein extensions extend from the sealing layers in opposite directions. Advantageously, the exhaust gas flow both upstream and downstream of the sealing device may be guided by means of the two extensions and thermally insulated from the cylinder head and exhaust manifold. In particular, the extension of the sealing layer extends counter to a flow direction of the exhaust gas guide and the further extension of the support layer along the flow direction of the exhaust system, or vice versa.
Die Aufgabe ist außerdem bei einer Abgasführung zum Führen eines Abgasstroms eines Verbrennungsmotors, mit einem Fluidpfad zum Führen des Abgasstroms und einem stromabwärts des Fluidpfads angeordneten weiteren Fluidpfad durch eine vorab beschriebene Dichtungsvorrichtung gelöst, mittels der die Fluidpfade gegenüber einem Außenbereich abgedichtet sind. Vorteilhaft kann der Abgasstrom entlang der Verlängerung geführt werden, wobei dieser dabei gleichzeitig gegen die übrige Abgasführung isoliert werden kann. Im Übrigen ergeben sich die vorab beschriebenen Vorteile. The object is also achieved in an exhaust system for guiding an exhaust gas flow of an internal combustion engine, having a fluid path for guiding the exhaust gas flow and a further fluid path arranged downstream of the fluid path through a previously described sealing device, by means of which the fluid paths are sealed against an outside area. Advantageously, the exhaust gas flow can be guided along the extension, wherein this can be isolated at the same time against the rest of the exhaust system. Incidentally, the advantages described above arise.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Abgasführung ist vorgesehen, dass die Verlängerung der Dichtlage in einen der Fluidpfade hineinragt. Vorteilhaft kann der Abgasstrom durch die Verlängerung thermisch gegen den entsprechenden Fluidpfad isoliert werden. In one exemplary embodiment of the exhaust system, it is provided that the extension of the sealing layer projects into one of the fluid paths. Advantageously, the exhaust gas flow can be thermally isolated by the extension against the corresponding fluid path.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Abgasführung ist vorgesehen, dass die Verlängerung der Dichtlage in den Fluidpfad und die weitere Verlängerung der weiteren Dichtlage in den weiteren Fluidpfad hineinragen. Vorteilhaft können beide Fluidpfade mittels der Verlängerungen stromabwärts und stromaufwärts der Dichtungsvorrichtung thermisch isoliert werden. In a further exemplary embodiment of the exhaust gas guide, it is provided that the extension of the sealing layer into the fluid path and the further extension of the further sealing layer protrude into the further fluid path. Advantageously, both fluid paths can be thermally isolated by means of the extensions downstream and upstream of the sealing device.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Abgasführung ist vorgesehen, dass die Verlängerung zwischen einer Innenwand eines der Fluidpfade und dem führbaren Abgasstrom angeordnet ist. Vorteilhaft kann der Abgasstrom gegen die Innenwand thermisch isoliert werden. Insbesondere verbleibt zwischen der Innenwand und einer dem Abgasstrom abgewandten Seite der Verlängerung ein Luftspalt. Vorteilhaft kann mittels des Luftspaltes die thermische Isolierung des Abgasstroms gegen die Innenwand erfolgen. In a further exemplary embodiment of the exhaust gas guide, it is provided that the extension is arranged between an inner wall of one of the fluid paths and the feasible exhaust gas flow. Advantageously, the exhaust gas flow can be thermally insulated against the inner wall. In particular, an air gap remains between the inner wall and a side of the extension facing away from the exhaust gas flow. Advantageously, by means of the air gap, the thermal insulation of the exhaust gas flow against the inner wall.
Die Aufgabe ist außerdem durch ein Kraftfahrzeug mit einer vorab beschriebenen Dichtungsvorrichtung und/oder einer vorab beschriebenen Abgasführung gelöst. Es ergeben sich die vorab beschriebenen Vorteile. The object is also achieved by a motor vehicle with a previously described sealing device and / or a previously described exhaust system. This results in the advantages described above.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Further advantages, features and details will become apparent from the following description in which - where appropriate, with reference to the drawings - at least one embodiment is described in detail. Described and / or illustrated features may form the subject of the invention itself or in any meaningful combination, optionally also independent of the claims, and in particular may also be the subject of one or more separate application / s. The same, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference numerals.
Es zeigen: Show it:
In
Vorteilhaft weist die Dichtfläche
Die Verlängerung/en
In einer der Richtung
Die Dichtlage
Die Dichtungsvorrichtung
Die Dichtungsvorrichtung
Vorteilhaft sind insbesondere die Lagen
Vorteilhaft kann eine Eintrittsenthalpie des Abgasstroms
Vorteilhaft kann eine handelsübliche Dichtungsvorrichtung
Vorteilhaft bewirkt der Luftspalt
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kraftfahrzeug motor vehicle
- 33
- Dichtungsvorrichtung sealing device
- 55
- Abgasführung exhaust system
- 77
- Abgasstrom exhaust gas flow
- 99
- Verbrennungsmotor internal combustion engine
- 11 11
- erste Dichtfläche first sealing surface
- 13 13
- weitere Dichtfläche additional sealing surface
- 15 15
- Dichtlage sealing layer
- 17 17
- Stützlage support layer
- 19 19
- Verlängerung renewal
- 21 21
- weitere Verlängerung further extension
- 23 23
- Winkel angle
- 25 25
- Richtung direction
- 27 27
- weitere Richtung further direction
- 29 29
- Fluidpfad fluid path
- 31 31
- weiterer Fluidpfad further fluid path
- 33 33
- Innenwand inner wall
- 35 35
- weitere Innenwand another inner wall
- 37 37
- Aggregat aggregate
- 39 39
- Zylinderkopf cylinder head
- 41 41
- Abgaskrümmer exhaust manifold
- 43 43
- Luftspalt air gap
- 45 45
- Wasserkühlung water cooling
- 47 47
- Aufweitung widening
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10231378 A1 [0003] DE 10231378 A1 [0003]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- "Luftspaltisolierter Abgaskrümmer für einen aufgeladenen Reihensechszylinder-Otto-Motor", MTZ, 12/2009, Jahrgang 70, Seiten 916–920 [0004] "Air gap insulated exhaust manifold for a turbocharged inline six-cylinder gasoline engine", MTZ, 12/2009, Volume 70, pages 916-920 [0004]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013217526.4A DE102013217526A1 (en) | 2013-09-03 | 2013-09-03 | Sealing device with an extension for guiding an exhaust gas flow of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013217526.4A DE102013217526A1 (en) | 2013-09-03 | 2013-09-03 | Sealing device with an extension for guiding an exhaust gas flow of an internal combustion engine |
Publications (1)
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DE102013217526A1 true DE102013217526A1 (en) | 2015-03-05 |
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Family Applications (1)
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DE102013217526.4A Withdrawn DE102013217526A1 (en) | 2013-09-03 | 2013-09-03 | Sealing device with an extension for guiding an exhaust gas flow of an internal combustion engine |
Country Status (1)
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-
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- 2013-09-03 DE DE102013217526.4A patent/DE102013217526A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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