DE102013220055A1 - Exhaust gas treatment device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abgasbehandlungseinrichtung (1) mit einem Eintrittsrohr (2) zum Einleiten eines Verbrennungsabgases, einem Austrittsrohr zum Ausleiten des Verbrennungsabgases, mindestens einem einerseits mit dem Eintrittsrohr (2) und andererseits mit dem Austrittsrohr strömungstechnisch verbundenes Abgasbehandlungselement (4, 5) zum Behandeln des Verbrennungsabgases, einer das Abgasbehandlungselement (4, 5) umschließenden Ummantelung (7, 8) mit einem Außenmantel (7) und einem in dem Außenmantel (7) angeordneten Innenmantel (8) zum Ummanteln des Abgasbehandlungselements (4, 5), mindestens einer mit der Ummantelung (7, 8) fest verbundenen Bodenplatte (9, 10) mit einem Außenboden (9) und einem in dem Außenboden (9) angeordneten Innenboden (10) zum stirnseitigen Abschließen der Ummantelung (7, 8) und einer in Verlängerung des Innenmantels (8) gebildeten Dehnungsfuge zum Ausgleichen einer Längenausdehnung des Innenmantels (8) in Richtung der Bodenplatte (9, 10). Die Erfindung betrifft ferner einen Verbrennungsmotor (23) mit einer solchen Einrichtung (1).The invention relates to an exhaust gas treatment device (1) with an inlet pipe (2) for introducing a combustion exhaust gas, an outlet pipe for discharging the combustion exhaust gas, at least one on the one hand with the inlet pipe (2) and on the other hand with the outlet pipe fluidly connected exhaust treatment element (4, 5) for treating the combustion exhaust gas, a jacket (7, 8) enclosing the exhaust gas treatment element (4, 5) with an outer jacket (7) and an inner jacket (8) arranged in the outer jacket (7) for enveloping the exhaust gas treatment element (4, 5), at least one the sheath (7, 8) fixedly connected bottom plate (9, 10) with an outer bottom (9) and in the outer bottom (9) arranged inner bottom (10) for closing the end of the sheath (7, 8) and an extension of the inner shell (8) formed expansion gap for compensating for a longitudinal expansion of the inner shell (8) in the direction of the bottom plate (9, 10). The invention further relates to an internal combustion engine (23) with such a device (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasbehandlungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 16.The invention relates to an exhaust gas treatment device according to the preamble of claim 1 and an internal combustion engine according to the preamble of claim 16.

Verfahren zur mechanischen, katalytischen oder chemischen Reinigung der Verbrennungsabgase von Feuerungs-, Müllverbrennungs- oder anderen Industrieanlagen, Gasturbinen oder Motoren werden in der Abgastechnik unter dem Sammelbegriff der Abgasnachbehandlung zusammengefasst. Eine gemäß dem Stand der Technik durchgeführte Abgasnachbehandlung, optional in Kombination mit weiteren, die Gemischbildung oder die Verbrennung beeinflussenden Maßnahmen, mindert den Schadstoffausstoß konventioneller Verbrennungsmotoren deutlich.Methods for the mechanical, catalytic or chemical cleaning of the combustion gases of combustion, waste incineration or other industrial plants, gas turbines or engines are summarized in the exhaust gas technology under the collective term exhaust aftertreatment. An exhaust aftertreatment carried out according to the prior art, optionally in combination with other measures influencing mixture formation or combustion, significantly reduces the pollutant emissions of conventional internal combustion engines.

Während etwa für Kraftfahrzeuge mit Ottomotoren sogenannte geregelte 3-Wege-Katalysatoren in zahlreichen Staaten seit Langem von der für die Teilnahme am öffentlichen Straßenverkehr gesetzlich vorgeschriebenen Mindestausstattung umfasst sind, sah der Stand der Technik für die Abgase vergleichbarer Dieselmotoren über viele Jahre nur eine unzureichende Abgasnachbehandlung vor, da das im Vergleich zu Ottomotoren höhere Luft-Kraftstoffverhältnissen dieser Motorvariante besondere funktionale Anforderungen an entsprechende Einrichtungen stellt. Hinzu kommt, dass die Last des Dieselmotors nicht wie beim Ottomotor durch eine Anpassung des Gesamtvolumens des Luft-Kraftstoff-Gemischs, sondern lediglich mittels Änderung der eingespritzten Kraftstoffmenge eingestellt wird. Durch eine Begrenzung der Kraftstoffzufuhr lässt sich im Falle gattungsgemäßer Dieselmotoren also lediglich eine geringfügige Beeinflussung der Partikelemission realisieren.While for motor vehicles with gasoline engines, so-called controlled 3-way catalytic converters in many countries have long been covered by the minimum equipment required by law for public road traffic, the state of the art for exhaust fumes of comparable diesel engines for many years only provided insufficient exhaust aftertreatment because the higher air-fuel ratio of this engine variant compared to gasoline engines makes special functional demands on corresponding devices. In addition, the load of the diesel engine is not adjusted as in the Otto engine by adjusting the total volume of the air-fuel mixture, but only by changing the injected amount of fuel. By limiting the fuel supply can be realized in the case of generic diesel engines so only a slight effect on the particle emission.

Der strengen gesetzlichen Limitierung derartiger Partikelemissionen begegnet der Stand der Technik daher mit Rußfiltern, welche nach der Zusammensetzung der zu filternden Teilchen auch als Rußpartikelfilter (RPF) oder nach deren Herkunft als Dieselrußpartikelfilter (DPF) bezeichnet werden und eine Reduzierung der im ausgestoßenen Abgasstrom verbleibenden Konzentration dieser Verbrennungsrückstände bezwecken. Der Reduzierung der Schadstoffemission dient auch ein Katalysator (Kat), der in Kombination mit einem Dieselmotor häufig dem Wirkprinzip des sogenannten Oxidationskatalysators oder der selektiven katalytischen Reduktion (SCR) entspricht. Derartige Filter, Katalysatoren oder thermische Reaktoren seien hier unter dem Begriff „Abgasbehandlungseinrichtung“ zusammengefasst.The strict legal limitation of such particle emissions, the prior art therefore meets with soot filters, which are referred to the composition of the particles to be filtered as the soot particle filter (RPF) or after their origin as a diesel soot particulate filter (DPF) and a reduction in the exhaust gas stream remaining concentration of these Combustion residues aim. The reduction of the pollutant emission is also a catalyst (Kat), which often corresponds to the operating principle of the so-called oxidation catalyst or selective catalytic reduction (SCR) in combination with a diesel engine. Such filters, catalysts or thermal reactors are summarized here under the term "exhaust gas treatment device".

Als wesentliche Anforderung an gattungsgemäße Abgasbehandlungseinrichtungen, deren Effektivität in hohem Maße an die Erreichung und Einhaltung spezifischer Betriebs- oder Reinigungstemperaturen gekoppelt ist, erweisen sich vor diesem Hintergrund die thermische Belastungsfähigkeit und Wärmedämmung. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine für einen breiten Betriebstemperaturbereich geeignete Abgasbehandlungseinrichtung zu schaffen, deren Hülle den Verlust von Wärmeenergie auf ein Mindestmaß reduziert. Die Erfindung stellt sich darüber hinaus der Aufgabe, einen entsprechenden Verbrennungsmotor bereitzustellen.As an essential requirement of generic exhaust treatment devices whose effectiveness is highly coupled to the achievement and compliance with specific operating or cleaning temperatures, prove the thermal load capacity and thermal insulation against this background. The invention is therefore based on the object to provide a suitable for a wide operating temperature range exhaust gas treatment device whose shell reduces the loss of heat energy to a minimum. The invention also has the task of providing a corresponding internal combustion engine.

Diese Aufgaben werden durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einen Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst.These objects are achieved by a device having the features of claim 1 and an internal combustion engine having the features of claim 16.

Die Erfindung fußt demnach auf dem Grundgedanken, das Gehäuse einer Abgasbehandlungseinrichtung im Hinblick auf mögliche thermisch induzierte mechanische Spannungen zu optimieren, die im Betrieb eines Verbrennungsmotors durch die vom Verbrennungsabgas transportierte Wärme verursacht werden. Diese aus dem Brennraum entweichende thermische Energie überträgt sich im Rahmen der Abgasnachbehandlung vom Verbrennungsabgas auf die im heißen Abgasstrom angeordneten Rußpartikelfilter, Katalysatoren und nachgelagerte Bauelemente.The invention is therefore based on the idea to optimize the housing of an exhaust gas treatment device with regard to possible thermally induced mechanical stresses caused by the heat transported from the combustion exhaust gas during operation of an internal combustion engine. This escaping from the combustion chamber thermal energy is transferred in the context of exhaust aftertreatment from the combustion exhaust gas to the arranged in the hot exhaust stream soot filters, catalysts and downstream components.

Innerhalb der zur Abgasnachbehandlung eingesetzten, die vorgenannten Elemente umfassenden Baugruppe mag die solchermaßen zugeführte Abwärme zwar grundsätzlich vorteilhaft zur Erreichung der technisch erforderlichen hohen Betriebstemperaturen genutzt werden. Unter diesem Gesichtspunkt sieht die Erfindung zum Zwecke der Wärmedämmung ein doppelwandiges Gehäuse vor, welches die entsprechende Einrichtung gegenüber der kühleren Umgebung thermisch isoliert.Although the waste heat supplied in this way can be used to achieve the technically required high operating temperatures within the assembly used for exhaust gas aftertreatment and comprising the abovementioned elements. From this point of view, the invention provides for the purpose of thermal insulation before a double-walled housing, which thermally insulated the corresponding device relative to the cooler environment.

Dennoch trägt die erfindungsgemäße Anordnung den durch die resultierende inhomogene Temperaturverteilung innerhalb der einzelnen Gehäusekomponenten hervorgerufenen temporären thermischen Spannungen, die sich durch die spezifischen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der für die Gehäusewandungen verwendeten Werkstoffe ergeben, auf geschickte Weise Rechnung. Insofern liegt der Erfindung insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass der – unmittelbar oder mittelbar von Verbrennungsabgas aufgeheizte – Innenmantel der in Rede stehenden Einrichtung einer im Vergleich zum ihn umgebenden Außenmantel ungleich höheren Aufheizung unterworfen ist. Im Ergebnis unterliegt der Innenmantel somit einer beträchtlichen thermodynamischen Expansion, welche sich im Wesentlichen proportional auf sämtliche Abmessungen des Innenmantels und daher – absolut betrachtet – vorrangig auf sein Längenmaß auswirkt.Nevertheless, the arrangement according to the invention skilfully takes into account the temporary thermal stresses caused by the resulting inhomogeneous temperature distribution within the individual housing components, which result from the specific coefficients of thermal expansion of the materials used for the housing walls. In this respect, the invention is based, in particular, on the knowledge that the inner jacket of the device in question, which has been heated directly or indirectly by combustion exhaust gas, is subject to a considerably higher heating compared to the outer jacket surrounding it. As a result, the inner shell is thus subject to a considerable thermodynamic expansion, which has a substantially proportional effect on all dimensions of the inner shell and therefore - in absolute terms - primarily on its length measure.

Die auf diesem Wege verursachte Druckspannung in Längsrichtung des Innenmantels führt im Falle eines herkömmlichen Gehäuses im günstigsten Fall lediglich zu einer plastischen und/oder elastischen Verformung der die Ummantelung stirnseitig abschließenden Bodenplatte, welche beim späteren Abkühlen der Einrichtung mehr oder weniger in ihre ursprüngliche Gestalt zurückkehrt. Überschreiten derartige Spannungen jedoch in ihrer Summe die Festigkeit des der Bodenplatte zugrunde liegenden Materials, kann dessen Versagen die strukturelle Integrität des gesamten Gehäuses gefährden. The compression stress in the longitudinal direction of the inner shell caused in this way leads in the case of a conventional housing in the best case only to a plastic and / or elastic deformation of the shell end face final base plate, which more or less returns to its original shape during the subsequent cooling of the device. However, if such stresses in their sum exceed the strength of the material underlying the bottom plate, its failure can jeopardize the structural integrity of the entire case.

Vor diesem Hintergrund weist eine erfindungsgemäße Einrichtung, um das physikalische Phänomen der Längenausdehnung des Innenmantels in Richtung der Bodenplatte auszugleichen, in Verlängerung des besagten Innenmantels einen gewollten oder toleranzbedingten Spalt oder Zwischenraum auf, wie er gemeinhin und auch im Folgenden als Bewegungsfuge, Dilatationsfuge, Dehnfuge oder Dehnungsfuge bezeichnet und etwa auf dem Fachgebiet der Baukonstruktion zur Vermeidung durch sogenannte Zwängungen hervorgerufener Spannungsrisse in unterschiedlichsten Gewerken Anwendung findet. Diese Unterbrechung verleiht der Ummantelung einen beweglichen Sitz, welcher etwaige Verschiebungen zwischen Innen- und Außenmantel innerhalb systembedingter Grenzen „aufzufangen“ vermag. Eine solche Konfiguration schließt die Möglichkeit eines losen Kontakts des Innenmantels zu anderen Gehäuseteilen nicht aus.Against this background, a device according to the invention, in order to compensate for the physical phenomenon of longitudinal expansion of the inner shell in the direction of the bottom plate, in extension of said inner shell on a desired or tolerance gap or clearance, as commonly and also as a movement joint, dilatation, expansion joint or Designated expansion joint and about in the field of building construction to avoid so-called constraints caused by stress cracks in various trades application applies. This interruption gives the shroud a movable seat, which is able to "catch" any shifts between the inner and outer sheath within systemic limits. Such a configuration does not exclude the possibility of loose contact of the inner shell with other housing parts.

Mechanische Spannungen seitens des Gehäuses lassen sich gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dadurch weiter vermindern, dass Innen- oder Außenmantel in der – etwa aus dem Flugzeugbau bekannten – Halbschalenbauweise ausgeführt und im Wege eines geeigneten Fügeverfahrens dauerhaft verbunden werden. Zu diesem Zweck kann beispielsweise das verbindungstechnische Formelement des sogenannten Falzes oder der Bördelung zum Einsatz kommen, welches die Vorzüge der umrissenen Halbschalenbauweise mit jenen einer hohen Dichtigkeit gegenüber dem durch die Einrichtung nachzubehandelnden Verbrennungsabgas verbindet.According to an advantageous embodiment of the invention, mechanical stresses on the part of the housing can be further reduced by designing the inner or outer jacket in the half-shell construction, which is known for instance from the aircraft industry, and permanently connected by means of a suitable joining method. For this purpose, for example, the connection-technical form element of the so-called fold or the flanging can be used, which combines the advantages of the outlined half-shell construction with those of a high density against the post-treated by the device combustion exhaust gas.

Die angestrebte Wärmedämmung der Ummantelung kann dabei mittels einer zwischen Innen- und Außenmantel eingeschlossenen Isolationsmatte zusätzlich verbessert werden, um die kontinuierlichen Katalyse- und Reinigungsprozesse innerhalb der Einrichtung weiter zu begünstigen. Ein geeigneter hochelastischer und temperaturwechselbeständiger technischer Schaumstoff, etwa auf der Basis des gebräuchlichen Polyethylens (PE) oder Polyurethans (PU, PUR), verhilft einer solchen Matte zu beträchtlicher Druckfestigkeit und vorteilhaften Dämmeigenschaften. Zudem vermag eine derartige Isolationsmatte, sofern sie bereits im Rahmen der Montage zwischen Innen- und Außenmantel zusammengepresst wird, eine nicht unwesentliche Vorspannung des Innenmantels in Richtung des Innenbodens der Einrichtung zu bewirken. Eine ansonsten in deren Betrieb zu befürchtende durch Vibration des vorgelagerten Motors verursachte Geräuschentwicklung in Gestalt eines vorübergehenden oder andauernden Klapperns der gegeneinander schlagenden Gehäuseelemente lässt sich auf diese Weise weitgehend ausschließen.The desired thermal insulation of the casing can be additionally improved by means of an enclosed between the inner and outer sheath insulation mat to further favor the continuous catalytic and cleaning processes within the device on. A suitable highly elastic and thermal shock resistant technical foam, for example based on the customary polyethylene (PE) or polyurethane (PU, PUR), helps such a mat to considerable compressive strength and advantageous insulating properties. In addition, such insulation mat, if it is already compressed in the context of assembly between the inner and outer shells, a not insignificant bias of the inner shell in the direction of the inner bottom of the device to effect. An otherwise in their operation to be feared caused by vibration of the upstream engine noise in the form of a temporary or continuous rattling of the mutually striking housing elements can be largely excluded in this way.

Als ausschlaggebend für die Spannungsfreiheit der Gesamtanordnung erweist sich indes die bezüglich der einzelnen Gehäusebauteile angewandte mechanische Verbindungstechnik. Insoweit ist vorrangig an einen – etwa im Wege des Lötens, Klebens, Vulkanisierens, insbesondere aber des Schweißens herbeizuführenden – Stoffschluss zwischen Außenmantel und Bodenplatte zu denken, der einen dauerhaften Zusammenhalt dieser Elemente mithilfe der atomaren oder molekularen Kräfte der zugrundeliegenden Werkstoffe gewährleistet. Ergänzend kommt eine vergleichbare Fügeverbindung zwischen Innen- und Außenboden in Betracht, um die Ausbreitung von Körperschall innerhalb der Bodenplatte zu begrenzen.Decisive for the absence of voltage of the overall arrangement, however, proves the applied with respect to the individual housing components mechanical connection technology. In that regard, it is primarily a matter of thinking about a material connection between the outer shell and the base plate, for example by means of soldering, gluing, vulcanization, but especially welding, which ensures a lasting cohesion of these elements by means of the atomic or molecular forces of the underlying materials. In addition, a comparable joint connection between inner and outer bottom into consideration, in order to limit the propagation of structure-borne noise within the bottom plate.

Eine bevorzugte Ausführungsform vermeidet dabei die Bildung der aus dem Bereich der Bauphysik bekannten konstruktiven Wärme- oder Kältebrücken, welche andernfalls ein unerwünschtes Entweichen thermischer Energie aus dem Gehäuseinneren in Zonen niedrigen Wärmedurchgangswiderstandes begünstigen könnten. Kritisch ist insofern die Gestaltung etwaiger Einschraubmuttern oder Gewindebuchsen, welche Ummantelung, Bodenplatte, Abdeckung oder andere Gehäusekomponenten der Einrichtung durchziehen mögen. In diesen Problemzonen empfiehlt sich eine spezifische maßliche Beziehung zwischen der toleranzbehafteten Buchse zu den diese aufnehmenden Bohrungen. Erfindungsgemäß lässt sich darüber hinaus auch der umlaufende Rand einer die Abgasbehandlungselemente schützenden Abdeckung unter dem Gesichtspunkt der Wärmedämmung optimieren.A preferred embodiment avoids the formation of known from the field of building physics constructive heat or cold bridges, which could otherwise favor an undesirable escape of thermal energy from the housing interior in zones of low heat transfer resistance. In this respect, the design of any screw-in nuts or threaded bushes, which shell, bottom plate, cover or other housing components of the device may be critical. In these problem areas, a specific dimensional relationship between the toleranced bushing to these receiving bores is recommended. Moreover, according to the invention, the circumferential edge of a cover protecting the exhaust gas treatment elements can also be optimized from the point of view of thermal insulation.

Eine derartige Gewindebuchse kann etwa zum Einschrauben einer geeigneten Harnstoffdüse genutzt werden, wie sie im Rahmen der sogenannten selektiven katalytischen Reduktion (SCR) insbesondere in der Fahrzeugtechnik zum Einsatz kommt, um den Stickoxidausstoß gattungsgemäßer Dieselmotoren zu senken. Der Wirkungsgrad der Emissionsminderung lässt sich so – im Vergleich zu einer reinen Rußpartikelfilterung oder der alternativen Verwendung eines Stickoxid-Speicherkatalysators zum selben Zweck – beträchtlich erhöhen, ohne den Rahmen verbrauchsgünstiger Verbrennungsverhältnisse des vorgelagerten Motors zu verlassen.Such a threaded bush can be used, for example, for screwing in a suitable urea nozzle, as used in so-called selective catalytic reduction (SCR), in particular in vehicle technology, in order to reduce the nitrogen oxide emissions of generic diesel engines. Emission reduction efficiency can thus be significantly increased compared to pure soot particle filtration or the alternative use of a nitrogen oxide storage catalyst for the same purpose, without departing from the scope of fuel efficient combustion ratios of the upstream engine.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen. Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematischIt show, each schematically

1 den prinzipiellen Aufbau der Abgasbehandlungseinrichtung eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors in einer Querschnittsdarstellung, 1 the basic structure of the exhaust gas treatment device of an internal combustion engine according to the invention in a cross-sectional view,

2 einen Schnitt der Abgasbehandlungseinrichtung in der Ebene A-A der 1, 2 a section of the exhaust gas treatment device in the plane AA of 1 .

3 einen Schnitt der Abgasbehandlungseinrichtung in der Ebene B-B der 1, 3 a section of the exhaust gas treatment device in the plane BB of 1 .

4 einen Schnitt der Abgasbehandlungseinrichtung in der Ebene U-U der 1, 4 a section of the exhaust gas treatment device in the plane UU of 1 .

5 bis 25 sowie 34 optionale Ausführungsformen einer vergrößerten Einzelheit 26 der 3, 5 to 25 such as 34 optional embodiments of an enlarged detail 26 of the 3 .

26 bis 30 optionale Ausführungsformen einer vergrößerten Einzelheit 27 der 4, 26 to 30 optional embodiments of an enlarged detail 27 of the 4 .

31 eine vergrößerte Einzelheit 28 der 3 und 31 an enlarged detail 28 of the 3 and

32 und 33 optionale Ausführungsformen einer vergrößerten Einzelheit 29 der 3. 32 and 33 optional embodiments of an enlarged detail 29 of the 3 ,

Die 1 bis 4 illustrieren, ausgehend von der Querschnittsdarstellung der 1, den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Abgasbehandlungseinrichtung 1 als Teil eines Verbrennungsmotors 23 in der Bauart des gebräuchlichen Dieselmotors. Zur Senkung seiner Stickoxidemissionen bedient sich der Verbrennungsmotor 23 einer selektiven katalytischen Reduktion und umfasst zu diesem Zweck eine Harnstoffdüse 20, welche eine wässrige, etwa DIN 70070 entsprechende Harnstofflösung in zerstäubter Form in den das Innere der Abgasbehandlungseinrichtung 1 durchziehenden Abgasstrang des Verbrennungsmotors 23 einspeist.The 1 to 4 illustrate, starting from the cross-sectional view of 1 , The basic structure of an exhaust gas treatment device according to the invention 1 as part of an internal combustion engine 23 in the design of the conventional diesel engine. To reduce its nitrogen oxide emissions, the internal combustion engine uses 23 a selective catalytic reduction and for this purpose comprises a urea nozzle 20 which is an aqueous, about DIN 70070 corresponding urea solution in atomized form in the interior of the exhaust gas treatment device 1 passing exhaust tract of the internal combustion engine 23 feeds.

Deutlicher wird dieses Wirkprinzip anhand des in 2 wiedergegebenen Schnittes in der Ebene A-A der 1. Erkennbar ist insbesondere die Mündungslage der Harnstoffdüse 20 in ein U-förmiges Mischrohr 19 der Abgasbehandlungseinrichtung 1, in welchem die aus Verbrennungsabgas und eingespritzter Harnstofflösung gebildete Dispersion im Wege einer Hydrolyse Kohlenstoffdioxid (CO2) und Ammoniak (NH3) bildet. Das mit dem als Reduktionsmittel fungierenden Ammoniak vermischte Verbrennungsabgas tritt sodann über einen innerhalb einer Kappe 21 gebildeten Einströmtrichter 22 in einen SCR-Katalysator 6 ein, der es bei entsprechender Betriebstemperatur der eigentlichen Redoxreaktion unterwirft, bevor es über ein Austrittsrohr 3 die Abgasbehandlungseinrichtung 1 verlässt.This mode of action becomes clearer on the basis of the in 2 reproduced section in the plane AA of 1 , Visible is in particular the mouth of the urea nozzle 20 in a U-shaped mixing tube 19 the exhaust treatment device 1 in which the dispersion formed by combustion exhaust gas and injected urea solution forms by hydrolysis carbon dioxide (CO 2 ) and ammonia (NH 3 ). The combustion exhaust gas mixed with the ammonia acting as a reducing agent then passes over one within a cap 21 formed inflow funnel 22 in an SCR catalyst 6 a, which subjects it at the appropriate operating temperature of the actual redox reaction before it via an outlet pipe 3 the exhaust treatment device 1 leaves.

Als erfindungswesentlich erweist sich indes der Aufbau der Abgasbehandlungseinrichtung 1 in der Ebene B-B der 1, welcher im Folgenden anhand der Schnittdarstellung gemäß 3 erläutert wird. Den strömungstechnischen Ausgangspunkt dieser Anordnung bildet dabei das durch eine Ummantelung 7, 8 in die Abgasbehandlungseinrichtung 1 mündende hohlzylindrische Eintrittsrohr 2, welches das unter hoher Temperatur aus dem (nicht dargestellten) Brennraum des Verbrennungsmotors 23 in die Abgasbehandlungseinrichtung 1 strömende Verbrennungsabgas zunächst einem – rechtwinklig zum Eintrittsrohr 2 und somit im Wesentlichen entlang der Ummantelung 7, 8 verlaufenden – konventionellen Oxidationskatalysator 5 zuführt. Das mit vermindertem Kohlenwasserstoff-(CmHn-) und Kohlenmonoxid-Anteil aus dem Oxidationskatalysator 5 austretende Verbrennungsabgas tritt sodann in ein stromabwärts und in Verlängerung des Oxidationskatalysators 5 angeordnetes Rußpartikelfilter 4 über, an welchem sich die vom Abgasstrom mitgerissenen Rußpartikel anlagern können. Das insoweit behandelte Verbrennungsabgas durchströmt schließlich die in einer stirnseitigen Abdeckung 14, 15 der Abgasbehandlungseinrichtung 1 gebildete Umlenkkammer 16, welche es in einem U-förmigen Strömungsverlauf zurück ins Innere der Einrichtung 1 führt.As essential to the invention, however, proves the structure of the exhaust treatment device 1 in the level BB the 1 , which in the following with reference to the sectional view according to 3 is explained. The fluidic starting point of this arrangement is formed by a jacket 7 . 8th in the exhaust treatment device 1 opening hollow cylindrical inlet pipe 2 , which at high temperature from the (not shown) combustion chamber of the internal combustion engine 23 in the exhaust treatment device 1 flowing combustion exhaust gas first one - perpendicular to the inlet pipe 2 and thus substantially along the sheath 7 . 8th extending - conventional oxidation catalyst 5 supplies. The with reduced hydrocarbon (C m H n -) and carbon monoxide content from the oxidation catalyst 5 Exiting combustion exhaust gas then enters a downstream and in extension of the oxidation catalyst 5 arranged soot particle filter 4 over, at which the soot particles entrained by the exhaust gas stream can accumulate. The combustion exhaust gas treated in this way finally flows through the in a frontal cover 14 . 15 the exhaust treatment device 1 formed deflection chamber 16 which return it to the interior of the facility in a U-shaped flow pattern 1 leads.

In dieser in 3 gezeigten Schnittebene B-B sowie in der in 4 gezeigten, zu den Ebenen A-A und B-B jeweils orthogonal verlaufenden Schnittebene U-U sind vier Einzelheiten 26, 27, 28, 29 grafisch hervorgehoben und werden nachfolgend in unterschiedlichen Gestaltungsvarianten erläutert. Das Augenmerk sei hierbei zunächst auf die optionalen Ausführungsformen der Einzelheit 26 der 3 gemäß der 5 bis 25 gelenkt, welche die charakteristische „Schiebesitzkonstruktion“ im Randbereich der Ummantelung 7, 8 verdeutlichen. Erkennbar wird nun auch die zwischen Außenmantel 7 und Innenmantel 8 eingeschlossene Isolationsmatte 13.In this in 3 shown sectional plane BB and in the in 4 shown, to the planes AA and BB respectively orthogonal extending cutting plane UU are four details 26 . 27 . 28 . 29 graphically highlighted and are explained below in different design variants. Attention should first be paid to the optional embodiments of the detail 26 of the 3 according to the 5 to 25 directed, which the characteristic "sliding seat construction" in the edge region of the shell 7 . 8th clarify. Visible now is the between outer jacket 7 and inner jacket 8th enclosed insulation mat 13 ,

Eine konstruktive Gemeinsamkeit sämtlicher Ausführungsformen der 5 bis 25 ist dabei in der stofflichen Trennung von Außen- und Innenmantel 7, 8 der Ummantelung 7, 8 zu sehen, welche die Gefahr thermisch induzierter mechanischer Spannungen im Betrieb der Abgasbehandlungseinrichtung 1 maßgeblich vermindert. Ein Stoffschluss in Gestalt einer ersten Schweißnaht 24 ist diesen Ausgestaltungen lediglich zwischen Außenmantel 7 und der korrespondierenden Gegenoberfläche einer die Ummantelung 7, 8 stirnseitig abschließenden Bodenplatte 9, 10 gemein. Als Schweißnaht wird in diesem Zusammenhang analog der Normen EN 14610 sowie DIN 1910-100 jedwede – unter Anwendung von Wärme oder Druck hergestellte, im Wesentlichen aber unlösbare – längliche Verbindung von Außenmantel 7 und Bodenplatte 9, 10 verstanden, was den möglichen Einsatz einschlägig bekannter Schweißzusatzwerkstoffe ausdrücklich nicht ausschließt.A constructive commonality of all embodiments of the 5 to 25 is in the material separation of outer and inner sheath 7 . 8th the sheath 7 . 8th to see what the danger of thermally induced mechanical stresses in the operation of the exhaust treatment device 1 significantly reduced. A fabric closure in the form of a first weld 24 is these embodiments only between outer jacket 7 and the corresponding counter surface of the sheath 7 . 8th frontal bottom plate 9 . 10 common. As a weld is in this context analogous to Standards EN 14610 such as DIN 1910-100 any elongated connection of outer sheath, made using heat or pressure, but essentially insoluble 7 and bottom plate 9 . 10 understood, which expressly does not preclude the possible use of relevant known welding consumables.

Die besagte erste Schweißnaht 24 verbindet den Außenmantel 7 dabei wahlweise mit dem entsprechenden Außenboden 9 der Bodenplatte 9, 10 – so gezeigt in den 5, 6, 7, 10, 11, 14, 15 bis 20 und 22 bis 25 – oder mit dessen in den Außenboden 9 gefügtem Innenboden 10 – so belegt durch die 8, 9, 12, 13, 16 bis 19 und 21. Hinzu kommt eine optionale zweite Schweißnaht 25 zwischen Außenboden 9 und Innenboden 10, wie sie die Ausführungsformen der 5 bis 18 und 21 aufweisen. Der Verzicht auf diese zweite Schweißnaht 25 seitens der Bodenplatte 9, 10, wie ihn die Ansätze gemäß der 19, 20 und 22 bis 25 praktizieren, eröffnet dabei die Möglichkeit einer durchgängigen Isolation im Übergangsbereich von Ummantelung 7, 8 und Bodenplatte 9, 10, welche insbesondere die 23, 24 und 25 illustrieren. Eine alternative oder zusätzliche Schweißnaht kann – etwa gemäß der Ausgestaltung der 24 – auch zwischen Innenmantel 8 und Innenboden 10 vorgesehen sein. Für alle beschriebenen Varianten gilt, dass anstelle der Isolationsmatte 13 auch Luft, ein wärmedämmendes Edelgas wie Argon (Ar) oder Krypton (Kr) oder das schallschutzisolierende Schwefelhexafluorid (SF6) den Zwischenraum zwischen Außen- und Innenmantel 7, 8 füllen mag.The said first weld 24 connects the outer jacket 7 Optionally with the appropriate outdoor floor 9 the bottom plate 9 . 10 - so shown in the 5 . 6 . 7 . 10 . 11 . 14 . 15 to 20 and 22 to 25 - or with its in the outside ground 9 joined interior floor 10 - so occupied by the 8th . 9 . 12 . 13 . 16 to 19 and 21 , There is also an optional second weld 25 between outside ground 9 and inner floor 10 as they are the embodiments of 5 to 18 and 21 exhibit. The abandonment of this second weld 25 from the bottom plate 9 . 10 how the approaches according to the 19 . 20 and 22 to 25 practice, thereby opening up the possibility of a continuous insulation in the transition region of sheathing 7 . 8th and bottom plate 9 . 10 which in particular the 23 . 24 and 25 illustrate. An alternative or additional weld can - for example, according to the embodiment of 24 - Also between inner jacket 8th and inner floor 10 be provided. For all variants described is that instead of the insulation mat 13 Also air, a thermally insulating noble gas such as argon (Ar) or krypton (Kr) or the sound-insulating sulfur hexafluoride (SF 6 ) the space between the outer and inner sheath 7 . 8th like to fill.

Eine weitere Abwandlung stellt die Konstruktion der Bodenplatte 9, 10 gemäß 34 dar, welche es erlaubt, die (außerhalb der Abbildungsgrenzen befindliche) Umlenkkammer 16 vollständig zu isolieren. Eine Seite des Innenmantels 8 ist hierzu an den Innenboden 10 mittels einer Schweißnaht 31 angebunden und verleiht dem Randbereich der Ummantelung 7, 8 einen lediglich einseitigen Schiebesitz 32.Another modification is the construction of the bottom plate 9 . 10 according to 34 which allows the deflection chamber (located outside the imaging limits) to be allowed 16 completely isolate. One side of the inner jacket 8th is this on the inner floor 10 by means of a weld 31 Tailored and gives the edge area of the sheath 7 . 8th a only one-sided sliding seat 32 ,

Auch die Einzelheit 27 der 4 lässt eine variable Formgebung zu, welche die 26 bis 30 widerspiegeln. Ungeachtet der Möglichkeit einer integralen Ausführung des Innenmantels 8 erörtern diese Abbildungen verschiedene fügetechnische Ansätze einer geeigneten Halbschalenbauweise, mittels derer der Innenmantel 8 aus einer ersten Halbschale 11 sowie einer zweiten Halbschale 12 gebildet wird. Die Halbschalen 11, 12 sind dabei in jedem Fall im Wesentlichen entlang einer Umfangslinie des Innenmantels 8 zusammengefügt, wobei sich die Ausführungsformen gemäß der 26, 27 und 29 abermals einer geeigneten Schweißtechnik, jene gemäß der 28 und 30 jedoch zweier Falztechniken bedienen.Also the detail 27 of the 4 allows a variable shape, which the 26 to 30 reflect. Regardless of the possibility of an integral version of the inner shell 8th discuss these illustrations various joining techniques approaches of a suitable half shell construction, by means of which the inner shell 8th from a first half shell 11 and a second half shell 12 is formed. The half-shells 11 . 12 are in each case substantially along a circumferential line of the inner shell 8th assembled, wherein the embodiments according to the 26 . 27 and 29 again a suitable welding technique, those according to the 28 and 30 but serve two folding techniques.

Die in 31 gezeigte Einzelheit 28 der 3 umfasst eine in der doppelwandigen Abdeckung 14, 15 vorgesehene Gewindebuchse 17, wobei der gezeigte bauliche Ansatz in analoger Weise zur Isolierung vergleichbarer Durchbrüche in Ummantelung 7, 8, Bodenplatte 9, 10 oder Kappe 21 verfolgt werden kann. Die Außenabdeckung 14 ist hierzu im vorliegenden Beispiel mit einem Außenbohrungsdurchmesser D1 im Wesentlichen kreisrund durchbohrt, die dem Außendurchmesser der Gewindebuchse 17 selbst angenähert ist. Die dahinter liegende Innenabdeckung 15 hingegen, auf welcher die Unterseite der Gewindebuchse 17 bereichsweise aufliegt, weist eine zu dieser Außenbohrung koaxiale Innenbohrung geringeren Durchmessers D2 auf, die einen etwaigen Toleranzversatz von Außen- und Innenabdeckung 14, 15 weitgehend ausgleicht. Der Innendurchmesser D3 der Gewindebuchse 17 steht dabei derart hinter dem Innenbohrungsdurchmesser D2 der Innenabdeckung 15 zurück, dass in radialer Richtung der Bohrung Raum für eine optionale, in 31 nicht gezeigte Schweißnaht zwischen Innenabdeckung 15 und Buchse 17 verbleibt, um die Verbindung beider Bauelemente zu sichern.In the 31 shown detail 28 of the 3 includes one in the double-walled cover 14 . 15 provided threaded bushing 17 , wherein the structural approach shown in an analogous manner for the isolation of comparable breakthroughs in sheathing 7 . 8th , Bottom plate 9 . 10 or cap 21 can be tracked. The outer cover 14 is pierced in the present example with an outer bore diameter D1 substantially circular, which is the outer diameter of the threaded bushing 17 even approximated. The underlying inner cover 15 on the other hand, on which the underside of the threaded bush 17 partially rests, has a coaxial to this outer bore inner bore of smaller diameter D2, which is a possible tolerance offset of the outer and inner cover 14 . 15 largely compensates. The inner diameter D3 of the threaded bush 17 stands in such a way behind the inner bore diameter D2 of the inner cover 15 back that in the radial direction of the bore room for an optional, in 31 not shown weld between inner cover 15 and socket 17 remains to secure the connection of both components.

Unterschiedliche Varianten erlaubt abermals die Ausgestaltung der Einzelheit 29 der 3, die abschließend angesichts der 32 und 33 erörtert sei und den Randbereich der Abdeckung 14, 15 betrifft. Zugunsten einer unterbrechungsfreien Wärmedämmung zeigen die Ausführungsformen beider Abbildungen einen stirnseitig gegenüber der – außerhalb der Abbildungsgrenzen der 32, 33 verlaufenden – Bodenplatte 9, 10 angeordneten Flansch 18, welcher der entsprechenden randseitig an der Innenabdeckung 15 gebildeten Auflagefläche eine plane Gegenoberfläche bietet.Different variants again allow the design of the detail 29 of the 3 concluded in the light of the 32 and 33 discussed and the edge area of the cover 14 . 15 concerns. For the sake of uninterrupted thermal insulation, the embodiments of both figures show an end face opposite the - outside the imaging limits of 32 . 33 extending - bottom plate 9 . 10 arranged flange 18 , which of the corresponding edge on the inner cover 15 formed support surface provides a flat counter surface.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • DIN 70070 [0029] DIN 70070 [0029]
  • Normen EN 14610 [0033] Standards EN 14610 [0033]
  • DIN 1910-100 [0033] DIN 1910-100 [0033]

Claims (16)

Abgasbehandlungseinrichtung (1), gekennzeichnet durch – ein Eintrittsrohr (2) zum Einleiten eines Verbrennungsabgases, – ein Austrittsrohr (3) zum Ausleiten des Verbrennungsabgases, – mindestens ein einerseits mit dem Eintrittsrohr (2) und andererseits mit dem Austrittsrohr (3) strömungstechnisch verbundenes Abgasbehandlungselement (4, 5) zum Behandeln des Verbrennungsabgases, – eine das Abgasbehandlungselement (4, 5) umschließende Ummantelung (7, 8) mit einem Außenmantel (7) und einem in dem Außenmantel (7) angeordneten Innenmantel (8) zum Ummanteln des Abgasbehandlungselements (4, 5), – mindestens einer mit der Ummantelung (7, 8) fest verbundenen Bodenplatte (9, 10) mit einem Außenboden (9) und einem in dem Außenboden (9) angeordneten Innenboden (10) zum stirnseitigen Abschließen der Ummantelung (7, 8) und – einer in Verlängerung des Innenmantels (8) gebildeten Dehnungsfuge (30) zum Ausgleichen einer Längenausdehnung des Innenmantels (8) in Richtung der Bodenplatte (9, 10). Exhaust treatment device ( 1 ), characterized by - an inlet tube ( 2 ) for introducing a combustion exhaust gas, - an outlet pipe ( 3 ) for discharging the combustion exhaust gas, - at least one on the one hand with the inlet pipe ( 2 ) and on the other hand with the outlet pipe ( 3 ) fluidically connected exhaust gas treatment element ( 4 . 5 ) for treating the combustion exhaust gas, - the exhaust gas treatment element ( 4 . 5 ) surrounding sheath ( 7 . 8th ) with an outer jacket ( 7 ) and one in the outer jacket ( 7 ) arranged inner jacket ( 8th ) for encasing the exhaust gas treatment element ( 4 . 5 ), - at least one with the sheath ( 7 . 8th ) firmly connected floor plate ( 9 . 10 ) with an outer bottom ( 9 ) and one in the outer floor ( 9 ) arranged inner bottom ( 10 ) for closing the sheath ( 7 . 8th ) and - one in extension of the inner mantle ( 8th ) expansion joint ( 30 ) for compensating for a longitudinal expansion of the inner shell ( 8th ) in the direction of the bottom plate ( 9 . 10 ). Abgasbehandlungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch – eine erste Halbschale (11) und – eine komplementär zu der ersten Halbschale (11) geformte zweite Halbschale (12), wobei die erste Halbschale (11) und die zweite Halbschale (12) zu dem Innenmantel (8) zusammengefügt, insbesondere entlang eines Umfangs des Innenmantels (8) verschweißt oder gefalzt sind.Exhaust treatment device according to claim 1, characterized by - a first half-shell ( 11 ) and - a complementary to the first half-shell ( 11 ) formed second half-shell ( 12 ), the first half shell ( 11 ) and the second half-shell ( 12 ) to the inner shell ( 8th ), in particular along a circumference of the inner shell ( 8th ) are welded or folded. Abgasbehandlungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch – eine zwischen dem Innenmantel (8) und dem Außenmantel (7) vorzugsweise fluiddicht eingeschlossene Isolationsmatte (13) zum thermischen Isolieren des Abgasbehandlungselements (4, 5).Exhaust gas treatment device according to claim 1 or 2, characterized by - a between the inner shell ( 8th ) and the outer jacket ( 7 ) preferably fluid-tight enclosed insulation mat ( 13 ) for thermal insulation of the exhaust gas treatment element ( 4 . 5 ). Abgasbehandlungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsmatte (13) elastisch und die Ummantelung (7, 8) derart beschaffen ist, dass die Isolationsmatte (13) den Innenmantel (8) in Richtung des Innenbodens (10) vorspannt.Exhaust treatment device according to claim 3, characterized in that the insulation mat ( 13 ) elastic and the sheath ( 7 . 8th ) is such that the insulation mat ( 13 ) the inner jacket ( 8th ) in the direction of the inner floor ( 10 ). Abgasbehandlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (7) stoffschlüssig mit der Bodenplatte (9, 10) verbunden, insbesondere entlang einer ersten Schweißnaht (24) verschweißt ist. Exhaust gas treatment device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the outer jacket ( 7 ) cohesively with the bottom plate ( 9 . 10 ), in particular along a first weld ( 24 ) is welded. Abgasbehandlungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ferner der Außenboden (9) stoffschlüssig mit dem Innenboden (10) verbunden, insbesondere entlang einer zweiten Schweißnaht (25) verschweißt ist.Exhaust treatment device according to claim 5, characterized in that further the outer bottom ( 9 ) cohesively with the inner bottom ( 10 ), in particular along a second weld ( 25 ) is welded. Abgasbehandlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch – eine gegenüber der Bodenplatte (9, 10) angeordnete vorzugsweise lösbare Abdeckung (14, 15) mit einer Außenabdeckung (14) und einer in die Außenabdeckung gefügten Innenabdeckung (15) zum Abdecken des Abgasbehandlungselements (4, 5).Exhaust treatment device according to one of claims 1 to 6, characterized by - one opposite the bottom plate ( 9 . 10 ) arranged preferably detachable cover ( 14 . 15 ) with an outer cover ( 14 ) and an outer cover ( 15 ) for covering the exhaust gas treatment element ( 4 . 5 ). Abgasbehandlungseinrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch – eine vorzugsweise in der Abdeckung (14, 15) ausgebildete, einerseits mit dem Abgasbehandlungselement (4, 5) und andererseits mit dem Austrittsrohr (3) strömungstechnisch verbundene Umlenkkammer (16) zum Umlenken des behandelten Verbrennungsabgases.Exhaust treatment device according to claim 7, characterized by - a preferably in the cover ( 14 . 15 ), on the one hand with the exhaust gas treatment element ( 4 . 5 ) and on the other hand with the outlet pipe ( 3 ) fluidly connected deflection chamber ( 16 ) for diverting the treated combustion exhaust gas. Abgasbehandlungseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch – eine die Außenabdeckung (14) durchziehende kreisrunde Außenbohrung mit einem Außenbohrungsdurchmesser (D1), – eine koaxial zu der Außenbohrung die Innenabdeckung (15) durchziehende kreisrunde Innenbohrung mit einem Innenbohrungsdurchmesser (D2), – eine Gewindebuchse (17) mit einem im Wesentlichen dem Außenbohrungsdurchmesser (D1) entsprechenden Außendurchmesser, einem den Innenbohrungsdurchmesser (D2) unterschreitenden Innendurchmesser (D3) und einer auf der Innenabdeckung (15) aufliegenden Unterseite. Exhaust treatment device according to claim 7 or 8, characterized by - the outer cover ( 14 ) passing through a circular outer bore with an outer bore diameter (D1), - a coaxial with the outer bore of the inner cover ( 15 ) passing through a circular inner bore with an inner bore diameter (D2), - a threaded bushing ( 17 ) having an outer diameter substantially corresponding to the outer bore diameter (D1), an inner diameter (D3) passing below the inner bore diameter (D2) and one on the inner cover (D2). 15 ) resting bottom. Abgasbehandlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch – einen die Abgasbehandlungseinrichtung (1) gegenüber der Bodenplatte (9, 10) stirnseitig umlaufenden Flansch (18) zum Auflegen der Abdeckung (14, 15), wobei die Innenabdeckung (15) eine umlaufende Auflagefläche aufweist, die so geformt ist, dass die Auflagefläche flächig an dem Flansch (18) anliegt.Exhaust gas treatment device according to one of claims 7 to 9, characterized by - the exhaust gas treatment device ( 1 ) opposite the bottom plate ( 9 . 10 ) frontal circumferential flange ( 18 ) for placing the cover ( 14 . 15 ), the inner cover ( 15 ) has a circumferential bearing surface which is shaped so that the bearing surface flat against the flange ( 18 ) is present. Abgasbehandlungseinrichtung nach Anspruch 10 in Verbindung mit Anspruch 9, gekennzeichnet durch – ein mit dem Abgasbehandlungselement (4, 5) strömungstechnisch verbundenes Mischrohr (19) zum Mischen des behandelten Verbrennungsabgases mit einem auf einer wässrigen Harnstofflösung basierenden ammoniakhaltigen Reduktionsmittel, – eine in das Mischrohr (19) mündende, vorzugsweise in die Gewindebuchse (17) eingeschraubte Harnstoffdüse (20) zum Zerstäuben der Harnstofflösung und – einen einerseits mit dem Mischrohr (19) und andererseits mit dem Austrittsrohr (3) strömungstechnisch verbundenen SCR-Katalysator (6) zum selektiven katalytischen Reduzieren eines Stickoxidanteils des Verbrennungsabgases mittels des Reduktionsmittels.Exhaust treatment device according to claim 10 in conjunction with claim 9, characterized by - a with the exhaust gas treatment element ( 4 . 5 ) Fluidically connected mixing tube ( 19 ) for mixing the treated combustion exhaust gas with an ammonia-containing reducing agent based on an aqueous urea solution, - one in the mixing tube ( 19 ), preferably in the threaded bush ( 17 ) screwed urea nozzle ( 20 ) for atomizing the urea solution and - on the one hand with the mixing tube ( 19 ) and on the other hand with the outlet pipe ( 3 ) fluidically connected SCR catalyst ( 6 ) for selectively catalytic reduction of a nitrogen oxide content of the combustion exhaust gas by means of the reducing agent. Abgasbehandlungseinrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch – eine lösbar mit der Ummantelung (7, 8) verbundene Kappe (21) zum Abdecken des SCR-Katalysators (6). Exhaust gas treatment device according to claim 11, characterized by - a detachable with the sheath ( 7 . 8th ) connected cap ( 21 ) to cover the SCR catalyst ( 6 ). Abgasbehandlungseinrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch – einen vorzugsweise in der Kappe (21) ausgebildeten, einerseits mit dem Mischrohr (19) und andererseits mit dem SCR-Katalysator (6) strömungstechnisch verbundenen Einströmtrichter (22) zum Einleiten des mit dem Reduktionsmittel vermischten behandelten Verbrennungsabgases in den SCR-Katalysator (6).Exhaust treatment device according to claim 12, characterized by - a preferably in the cap ( 21 ), on the one hand with the mixing tube ( 19 ) and on the other hand with the SCR catalyst ( 6 ) fluidly connected inflow funnel ( 22 ) for introducing the treated combustion exhaust gas mixed with the reducing agent into the SCR catalyst ( 6 ). Abgasbehandlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasbehandlungselement (4, 5) ein Rußpartikelfilter (4), ein Oxidationskatalysator (5), ein Drei-Wege-Katalysator, ein Stickoxid-Speicherkatalysator, ein ungeregelter Katalysator oder ein thermischer Reaktor ist.Exhaust treatment device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the exhaust gas treatment element ( 4 . 5 ) a particulate filter ( 4 ), an oxidation catalyst ( 5 ), a three-way catalyst, a nitrogen oxide storage catalyst, an unregulated catalyst, or a thermal reactor. Abgasbehandlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seite des Innenmantels (8) an den Innenboden (10) vorzugsweise mittels einer dritten Schweißnaht (31) angebunden ist.Exhaust treatment device according to one of claims 1 to 14, characterized in that one side of the inner shell ( 8th ) to the inner floor ( 10 ) preferably by means of a third weld ( 31 ) is attached. Verbrennungsmotor (23) mit – mindestens einem Brennraum zum Verbrennen eines Brennstoffs unter Ausstoß eines Verbrennungsabgases, gekennzeichnet durch – eine mit dem Brennraum strömungstechnisch verbundene Abgasbehandlungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zum Behandeln des Verbrennungsabgases.Internal combustion engine ( 23 ) with - at least one combustion chamber for combusting a fuel with the emission of a combustion exhaust gas, characterized by - an exhaust gas treatment device fluidly connected to the combustion chamber ( 1 ) according to any one of claims 1 to 15 for treating the combustion exhaust gas.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018168806A (en) * 2017-03-30 2018-11-01 日野自動車株式会社 Exhaust emission control device
CN110748402A (en) * 2019-12-06 2020-02-04 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 U-shaped post-processor urea mixing device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004051512A1 (en) * 2004-10-21 2006-05-04 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Particulate filter for an exhaust system
DE102009014433A1 (en) * 2009-03-26 2010-09-30 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Exhaust gas treatment device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004051512A1 (en) * 2004-10-21 2006-05-04 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Particulate filter for an exhaust system
DE102009014433A1 (en) * 2009-03-26 2010-09-30 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Exhaust gas treatment device

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIN 1910-100
DIN 70070
Normen EN 14610

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018168806A (en) * 2017-03-30 2018-11-01 日野自動車株式会社 Exhaust emission control device
CN110748402A (en) * 2019-12-06 2020-02-04 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 U-shaped post-processor urea mixing device

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