DE102014108606B3

DE102014108606B3 - Abgasmodul für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102014108606B3
Application number: DE102014108606.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Jerges; Tobias Pfeffer; Vladislav Levun; Pierre Tipner; Bertram Stelzer; Marcel Womann
Original assignee: Tenneco GmbH
Current assignee: Tenneco GmbH
Priority date: 2014-06-18
Filing date: 2014-06-18
Publication date: 2015-09-03
Anticipated expiration: 2034-06-19

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Abgasmodul A für eine Brennkraftmaschine 9.1 mit einem Basisgehäuse 1 aufweisend eine erste Seitenwand 1.5, mindestens eine zweite Seitenwand 1.6, einen Einlass 1.1 zum Anschließen an die Brennkraftmaschine 9.1 und mindestens einen Auslass 1.2, wobei der Einlass 1.1 in der ersten Seitenwand 1.5 angeordnet ist, und aufweisend mehrere Abgasreinigungskomponenten 3, die in dem Basisgehäuse 1 angeordnet sind, wobei mindestens ein SCR 3.1 und/oder ein DOC 3.2 vorgesehen ist, wobei der mindestens eine Auslass 1.2 in der zweiten Seitenwand 1.6 angeordnet ist und zum Anschließen eines Abgasendrohres 8.1 der Brennkraftmaschine 9.1 und/oder alternativ zum Ankoppeln eines Anbaugehäuses 2 dient, wobei das sonstige Basisgehäuse 1 mit Ausnahme der zweiten Seitenwand 1.6 auslassfrei ausgebildet ist, wobei eine Anschlusskontur 1.3 mit einer eine Grundform G1 aufweisenden Umfangskonturen U1 zum Anschließen des Anbaugehäuses 2 vorgesehen ist, wobei die Anschlusskontur 1.3 die zweite Seitenwand 1.6 randseitig begrenzt, wobei zumindest eine der folgenden Abgasreinigungskomponenten 3 DPF 3.3, NH3 3.4, LNT 3.5, HOH 3.6 im Basisgehäuse 1 enthalten ist und/oder dass mindestens eine Hilfskomponente 3.7 wie ein Mischer, ein Injektor oder ein Brenner im Basisgehäuse 1 enthalten ist.

Description

Für die Abgasnachbehandlung kommen verschiedene Bausteine bzw. Katalysatoren, wie sie nachstehend definiert werden, in Betracht.

SCR:: Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion inkl. Einspritzung, Aufbereitung und Mischung;
DOC:: Diesel-Oxidationskatalysator;
DPF:: Diesel-Partikelfilter;
LNT:: Vorrichtung zur NOx-Reduktion, auch bezeichnet als Lean NOx Trap;
NH3:: Ammoniaksperrkatalysator;
HOH:: Hydrolysekatalysator.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Abgasmodul A für eine Brennkraftmaschine mit einem Basisgehäuse aufweisend eine erste Seitenwand, mindestens eine zweite Seitenwand, einen Einlass zum Anschließen an die Brennkraftmaschine und mindestens einen Auslass, wobei der Einlass in der ersten Seitenwand angeordnet ist und aufweisend mehrere Abgasreinigungskomponenten, die in dem Basisgehäuse angeordnet sind, wobei mindestens ein SCR und/oder ein DOC vorgesehen ist.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Abgasmodul B für eine Brennkraftmaschine mit einem Anbaugehäuse aufweisend eine erste Gehäusewand, mindestens eine zweite Gehäusewand, einen Auslass und einen Einlass zum Ankoppeln an ein Basisgehäuse, wobei der Einlass in der ersten Gehäusewand angeordnet ist und aufweisend eine Befestigungskontur zum Anschließen an das Basisgehäuse.
Es ist bereits eine zweiteilige Abgasbehandlungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Basisgehäuse und einem daran befestigten Anbaugehäuse aus der EP 1 691 045 A1 bekannt. Das Basisgehäuse weist einen SCR-Katalysator und einen DOC-Katalysator auf, während das Anbaugehäuse zwei Abgasreinigungskomponenten einen DPF und einen SCR beinhaltet. Ergänzend zu dem Ein- und Auslass des Basisgehäuses als Kopplungsstelle mit einer Abgasanlage sind Rohrstutzen am Basisgehäuse zum Anschließen des Anbaugehäuses vorgesehen.
Aus der WO 2010/034651 A1 ist ebenfalls eine Abgasbehandlungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine bekannt. Diese weist lediglich ein Abgasmodul mit einem integralen Gehäuse auf, in dem die Abgasreinigungskomponenten DOC, SCR, DPF und HOH enthalten sind. Ein weiteres Modul ist nicht vorgesehen.
Aus der DE 10 2012 205 350 A1 ist eine Abgasreinigungsvorrichtung bestehend aus zwei Reinigungsstufen A, B bekannt. Die Reinigungsstufe A weist einen Einlass und die Reinigungsstufe B einen Auslass auf, wobei Einlass und Auslass je an einer Seitenfläche der zusammengesetzten Abgasreinigungsvorrichtung vorgesehen sind. Einen gesonderten Auslassstutzen der ersten Komponente, der alternativ an ein Abgasendrohr anschließbar ist, ist nicht beschrieben. Sowohl die Reinigungsstufe A, wie auch die Reinigungsstufe B, dienen der Reinigung des Abgases.
Aus der WO 2009/024 815 A2 ist ebenfalls eine zweikomponentige Abgasnachbehandlungseinrichtung bekannt. Diese weist sowohl einen Einlass als auch einen Auslass auf. Einen gesonderten Auslassstutzen der ersten Komponente, der alternativ an ein Abgasendrohr anschließbar ist, ist nicht beschrieben. Das Abgasreinigungssystem weist zwei Reinigungsbereiche auf. Der obere Bereich wird durch den DPF bestimmt, während der untere Bereich durch den SCR-Katalysator bestimmt wird. Beide dienen der Reinigung von Abgas.
Aus der EP 1 691 045 A1 ist ein Abgasbehandlungssystem bekannt, das aus einem Basisgehäuse und einem Anbaugehäuse besteht. Das Basisgehäuse wiederum weist zwei Auslässe auf, wobei ein Auslass mit dem Anbaugehäuse verbindbar ist, während der zweite Auslass für ein Abgasendrohr ausgebildet ist. Im Basisgehäuse ist der SCR sowie ein Oxidationskatalysator enthalten, während im Anbaugehäuse der DPF sowie ein Reduktionskatalysator enthalten sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abgasmodul derart auszubilden und anzuordnen, dass eine optimale Anpassung an verschiedene Abgasnachbehandlungsanforderungen gewährleistet ist.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass bei dem Abgasmodul A der mindestens eine Auslass in der zweiten Seitenwand angeordnet ist und zum Anschließen eines Abgasendrohres der Brennkraftmaschine oder alternativ zum Ankoppeln eines Anbaugehäuses dient, wobei das sonstige Basisgehäuse mit Ausnahme der zweiten Seitenwand auslassfrei ausgebildet ist, wobei eine Anschlusskontur mit einer eine Grundform G1 aufweisenden Umfangskontur U1 zum Anschließen des Anbaugehäuses vorgesehen ist, wobei die Anschlusskontur die zweite Seitenwand randseitig begrenzt, wobei zumindest eine der folgenden Abgasreinigungskomponenten DPF, NH3, LNT, HOH im Basisgehäuse enthalten ist und/oder zumindest eine Hilfskomponente wie ein Mischer, ein Injektor oder ein Brenner im Basisgehäuse enthalten ist.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß auch dadurch, dass bei dem Abgasmodul B der Einlass an der Stirnseite platziert ist und dass der Auslass in einer anderen bzw. in der zweiten Gehäusewand angeordnet ist und zum Anschließen eines Abgasendrohres der Brennkraftmaschine dient, wobei die Befestigungskontur eine Umfangskontur U2 mit einer Grundform G2 aufweist, wobei die Befestigungskontur die erste Gehäusewand zumindest teilweise randseitig begrenzt, und dass in dem Anbaugehäuse akustische Komponenten zur Reduktion der Schallemission des Abgases enthalten sind, wobei das Anbaugehäuse frei von Abgasreinigungskomponenten ist, die eine chemische Nachbehandlung des Abgases bewirken. Dies gilt insbesondere vor dem Hintergrund, dass jeder Abgasnachbehandlungskomponente, also auch einer chemischen Komponente, eine akustische Wirkung zukommt. Diese hat zwar nur passiven Charakter, kann aber je nach Anforderung an die akustische Abgasnachbehandlung ausreichend sein. In diesem Fall kann das Abgasmodul B gänzlich entfallen. Sofern die Anforderungen an die akustische Abgasnachbehandlung erhöht sind, kann das Abgasmodul B ergänzend Anwendung finden.
Der Auslass selbst kann auch als Stutzen ausgebildet sein, an den ergänzend ein Abgasendrohr anschließen kann.
Ferner wird die Aufgabe gelöst durch eine Abgasnachbehandlungseinheit nach Anspruch 8.
Vorteilhaft kann es hierzu auch sein, wenn das Basisgehäuse mit den Seitenwänden eine integrale Gehäusewand bildet oder aufweist, in der alle Abgasreinigungskomponenten und Hilfskomponenten enthalten sind bzw. wenn das Anbaugehäuse mit den Gehäusewänden eine integrale Gehäusewand bildet oder aufweist, in der alle akustischen Komponenten enthalten sind. Die integrale Gehäusewand gewährleistet eine kompakte und abgeschlossene Modulbauweise für beide Module A, B. An den Auslass des Abgasmoduls A, an den ohne Verwendung des Abgasmoduls B ein Endrohr der Abgasanlage montiert würde, kann das Abgasmodul B durch einfaches Aufstecken angekoppelt werden. Weitere oder gesonderte Anschlussstutzen zum Anschließen des Abgasmoduls B sind nicht notwendig. Beide Module werden über einen gemeinsamen Anschlusskragen oder über das jeweilige Gehäuse direkt verbunden bzw. verschweißt. Das Endrohr wird in diesem Fall an den Auslass des Abgasmoduls B angeschlossen. Mithin muss das Endrohr ggf. lediglich in der Länge adaptiert werden. Lediglich das Anbaugehäuse kann auf der dem Modul B zugewandten Stirnseite offen ausgebildet sein, da ein Verschließen durch das Anschließen an das Modul A erfolgt.
Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn an den Auslass ein Abgasendrohr der Brennkraftmaschine angeschlossen ist. Je nach Abgasnorm kann das Abgasmodul A auch alleine Anwendung finden. Das Abgasmodul B kann einfach entfallen. Das Abgasmodul A wird wie gewohnt am Kraftfahrzeug montiert. Lediglich das Abgasendrohr wird an den Auslass des Abgasmoduls A montiert.
Vorteilhaft kann es auch sein, wenn als Komponente ein thermoelektrischer Generator im Anbaugehäuse enthalten ist. Einem thermoelektrischen Generator gebildet aus verschiedenen Rohrteilen kommt auch akustische Wirkung zu, mithin handelt es sich um eine akustische Komponente. Somit kann weiteren Anforderungen an die Abgasnachbehandlung wie die Wärmerückgewinnung allein durch Anwendung des Abgasmoduls B bzw. Anpassung der im Anbaugehäuse des Abgasmoduls B enthaltenen Komponenten nachgekommen werden. Eine weitere Anpassung der Abgasanlage entfällt.
Dabei kann es vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass als weitere Komponente eine Thermodynamikeinheit im Anbaugehäuse enthalten ist. Die Thermodynamikeinheit dient einer Wärmerückgewinnung und weist zumindest einen Arbeitsmittelkreislauf mit einem mit dem Abgas in Wirkverbindung stehenden Wärmetauscher auf. Als weitere Bestandteile kommen eine Pumpe und ein Verdampfer und ein Kondensator in Betracht, die vorzugsweise im Anbaugehäuse integriert sind. Einer Thermodynamikeinheit gebildet aus verschiedenen Bestandteilen kommt auch akustische Wirkung zu, mithin handelt es sich um eine akustische Komponente. Auch hier ist eine Anpassung der Abgasanlage allein durch Konfiguration des Abgasmoduls B bzw. der im Anbaugehäuse des Abgasmoduls B enthaltenen Komponenten möglich. Eine weitere Anpassung der Abgasanlage ist nicht notwendig.
Zudem kann es vorteilhafterweise sein, dass als akustische Komponente mindestens ein Helmholtzresonator und/oder ein Lambda/4-Resonator und/oder eine Reflexionskammer und/oder eine Abgasklappe vorgesehen ist und/oder dass die integrale Gehäusewand ein Volumen zwischen 1 Liter und 200 Litern oder zwischen 50 Litern und 80 Litern begrenzt. Die akustische Komponente ist damit sehr kompakt ausgeführt. Für das Endrohr kommen Durchmesser zwischen 70 mm und 130 mm in Betracht. Die angeführten Größen gelten insbesondere für Nutzfahrzeuge. Für Marineanwendungen, mithin Schiffsmotoren, sind entsprechend größere akustische Komponenten vorgesehen.
Zudem kann es auch vorteilhaft sein, wenn ein Anschlusskragen mit einer zur Grundform G1, G2 geometrisch ähnlichen Kontur K vorgesehen ist, der mit der Befestigungskontur und/oder mit der Anschlusskontur verbindbar ist. Somit erschöpft sich der Anbau des Abgasmoduls B lediglich in einer Verlängerung des Abgasmoduls A. Die Platzverhältnisse für die Montage können der Umfangsform bzw. der Kontur des Abgasmoduls A nach ausgerichtet werden. Auch ist für das Abgasmodul B keine separate Befestigung für das Kraftfahrzeug notwendig. Das Abgasmodul B kann ausschließlich an dem Abgasmodul A befestigt werden. Der Anschlusskragen ist entsprechend der Größe des Abgasmoduls A bzw. der Grundform G1, G2 kalibriert und kann somit passgenau auf- bzw. eingesteckt bzw. aufgestülpt werden. Das Befestigen kann über einen Flansch oder durch Anschweißen erfolgen. Die Verbindung sollte gasdicht im Sinne der üblichen Leckageraten für Abgasanlagen sein, so dass die Ankopplung zwischen dem Auslass des Abgasmoduls A und dem Einlass des Abgasmodul B als einfache Steckverbindung ausgeführt werden kann.
Zudem kann es vorteilhaft sein, wenn die zweite Seitenwand mit dem Auslass des Abgasmoduls A und die zweite Gehäusewand mit dem Einlass des Abgasmoduls B mit Bezug auf eine zwischen der zweiten Seitenwand und der zweiten Gehäusewand aufgespannten Teilungsebene E spiegelsymmetrisch ausgebildet sind. Somit ist zwecks Verbindung der Abgasmodule A, B bzw. Kopplung der Abgasführung ein Ansetzen beider Abgasmodule A, B unter Wahrung der Gehäuseform bzw. der Gehäuseflucht ausreichend. Lediglich die Fixierung des Abgasmoduls B an dem Abgasmodul A ist noch notwendig. Zur Kopplung der Abgasführung sind keine weiteren Maßnahmen notwendig. Auch kraftfahrzeugseitig sind keine weiteren Maßnahmen zur Befestigung notwendig. Das Abgasmodul A ist die Befestigungs- und Ausrichtungsbasis für das Abgasmodul B.
Vorteilhaft kann es auch sein, wenn das Abgasmodul B ausschließlich am Abgasmodul A befestigt ist und das Abgasmodul A über Haltemittel an einem Kraftfahrzeug festsetzbar ist, wobei das Abgasmodul B frei von Haltemitteln ist, die zum Befestigen an dem Kraftfahrzeug dienen. Damit wird die Montage des Abgasmoduls B beschränkt auf das endseitige Aufsetzen auf das Abgasmodul A und die Befestigung bzw. das Verbinden beider Abgasmodule A, B über einen Anschlusskragen. Dieser kann auf einfache Weise angeschweißt werden.
Zudem kann es vorteilhaft sein, wenn ein Abgasendrohr vorgesehen ist, das zwischen 10 mm und 800 mm oder zwischen 200 mm und 600 mm lang ist, und/oder wenn ein Abgasendrohr mit nicht rotationssymmetrischem Querschnitt vorgesehen ist, das einen effektiven Strömungsquerschnitt zwischen 3850 mm² und 17.680 mm² aufweist. Die Ausdehnung des Abgasrohres hat maßgeblich positiven Einfluss auf die Akustik des Abgasmoduls bzw. der Abgasnachbehandlungseinheit.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt:
1 eine Prinzipskizze eines Abgassystems, bestehend aus Basisgehäuse und Anbaugehäuse in demontiertem Zustand beider Gehäuse;
2 eine Schnittdarstellung der jeweiligen Gehäuse;
3 die beiden Gehäuse in zusammengesetztem Zustand;
4 eine Prinzipskizze eines Kraftfahrzeugs mit beiden Abgasmodulen.
1 zeigt zwei Abgasmodule A, B, die mit Rücksicht auf eine Teilungsebene E in Bezug auf ihre Anschlussposition des Auslasses 1.2 und Einlasses 2.1 einerseits sowie in Bezug auf eine Anschlusskontur 1.3 bzw. eine Befestigungskontur 2.3 andererseits spiegelsymmetrisch aufgebaut sind.
Das Abgasmodul A weist ein Basisgehäuse 1 mit mehreren Außenwänden, eine umlaufende erste Seitenwand 1.5, eine zweite Seitenwand 1.6 und eine weitere Seitenwand 1.9 auf. Innerhalb der zweiten Seitenwand 1.6, welche durch die Anschlusskontur 1.3 begrenzt wird, ist ein Auslass bzw. Abgaskanal 1.2 vorgesehen, aus dem das Abgas aus dem Modul A austritt. Abweichend hiervon ist in der ersten Seitenwand 1.5 ein Einlass bzw. Einlassstutzen 1.1 vorgesehen, über den Abgas von einer Brennkraftmaschine 9.1 nach 4 in das Abgasmodul A eingeführt wird. Die zweite Seitenwand 1.6 wird durch die Anschlusskontur 1.3, an der beispielsweise ein Anschlusskragen 2.4 angeordnet sein kann, begrenzt. Eine Umfangskontur U1 der zweiten Seitenwand 1.6 bzw. der Anschlusskontur 1.3 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine im Wesentlichen quadratische Grundform G1 auf.
Das zweite Abgasmodul B dient dem optionalen Ansetzen bzw. Anflanschen an das Abgasmodul A. Das Abgasmodul B weist in entsprechender Weise ein Anbaugehäuse 2 mit mehreren Außenwänden, eine umlaufende erste Gehäusewand 2.5 und mindestens eine gegenüberliegend zum Anbaugehäuse A platzierbare zweite Gehäusewand 2.6 auf. Im Bereich einer gegenüberliegend zur zweiten Gehäusewand 2.6 angeordneten Stirnseite 2.8 ist ein Einlass 2.1 vorgesehen, der beim Zusammensetzen der beiden Abgasmodule A, B mit dem Auslass 1.2 des Abgasmoduls A in Durchflussverbindung bringbar ist. In Ausführungsbeispiel ist das Abgasmodul B an Stirnseite 2.8 durch eine weitere Gehäusewand 2.7 begrenzt. Diese ist aber nicht zwingend notwendig, da das Abgasmodul B im Bereich der Stirnseite 2.8 über das anzuschließende Abgasmodul A geschlossen wird.
Sowohl das Basisgehäuse 1 mit den Seitenwänden 1.5, 1.6, 1.9 als auch das Anbaugehäuse 2 mit den Gehäusewänden 2.5, 2.6 bilden eine integrale Gehäusewand 5.1, 5.2, in der alle Abgasreinigungskomponenten 3 bzw. alle akustischen Komponenten 4 enthalten sind. Während beim Basisgehäuse 1 die integrale Gehäusewand 5.1 auch durch die Seitenwand 1.6 gebildet wird, kann das Anbaugehäuse 2 im Bereich der Stirnseite 2.8 ohne Gehäusewand ausgestaltet sein.
Das Abgasmodul B weist ebenfalls in entsprechender Weise eine Befestigungskontur 2.3 auf, die ebenfalls eine Umfangskontur U2 mit rechteckförmiger Grundform G2 hat. Beide Abgasmodule A, B sind über die beiden Anschluss- bzw. Befestigungskonturen 1.3, 2.3 gegenseitig zur Anlage bringbar bzw. verbindbar, sodass der Auslass 1.2 mit dem Einlass 2.1 in Durchflussverbindung steht. Über die Anschluss- bzw. Befestigungskonturen 1.3, 2.3 findet eine Verbindung der beiden Abgasmodule A, B statt. Diese kann erfolgen durch direktes Verschweißen beider Gehäuse 1, 2 oder aber wie in 3 gezeigt durch Anwendung eines Anschlusskragens 2.4, der beide Module A, B verbindet. Die Anschluss- bzw. Befestigungskonturen 1.3, 2.3 können auch als Halteflansch ausgebildet sein.
Die erste Seitenwand 1.5 bzw. die erste Gehäusewand 2.5 muss nicht umlaufend sein. Es können auch ergänzende Seitenwände bzw. Gehäusewände vorgesehen sein.
Zwecks Befestigung wird die Abgasnachbehandlungseinheit bestehend aus Abgasmodul A mit dem daran befestigten Abgasmodul B über Haltemittel 1.7, 1.8 wie nach 3 dargestellt an einem Kraftfahrzeug 9 bzw. einem nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugrahmen befestigt. Dabei ist festzustellen, dass lediglich das Abgasmodul A an dem Kraftfahrzeug 9 über die Haltemittel 1.7, 1.8 befestigt wird, während das Abgasmodul B über die Anschluss- und Befestigungskontur 1.3, 2.3 bzw. den alternativ anzuwendenden Anschlusskragen 2.4 an dem Abgasmodul A befestigt wird. An den Auslass 2.2 des Abgasmoduls B schließt letztendlich nur noch das Abgasendrohr 8.1 an. Wenn die Abgasnachbehandlungseinheit nur aus dem Abgasmodul A alleine besteht, wird dieses ebenfalls über die Haltemittel 1.7, 1.8 am Kraftfahrzeug befestigt. Das Abgasendrohr 8.1 schließt dann an den Auslass 1.2 des Abgasmoduls A an.
Wie in 2 zu sehen weist das Abgasmodul A mehrere Abgasreinigungskomponenten 3 wie ein SCR 3.1, ein DOC 3.2, ein DPF 3.3, ein NH3 3.4, ein LNT 3.5 ein HOH 3.6 und/oder Hilfskomponenten 3.7 hierzu auf, durch die das Abgas ausgehend vom Einlass 1.1 strömt, um am Auslass 1.2 das Abgasgehäuse A zu verlassen.
Bei Ausbleiben des Abgasmoduls B verlässt das Abgas bzw. der Abgasstrom ohne weitere Abgasnachbehandlung, die Abgasanlage. Allenfalls ein hier nicht dargestelltes Abgasendrohr 8.1 ist noch an dem Auslass 1.2 anzubringen.
Bei Anwendung des Abgasmoduls B, dessen Einlass 2.1 an den Auslass 2.2 des Abgasmoduls A angeschlossen wird, durchströmt das Abgas bzw. der Abgasstrom nach Austritt aus dem Abgasmodul A verschiedene akustische Nachbehandlungskomponenten 4, beispielsweise eine Reflexionskammer 4.1, ein Helmholtzresonator 4.2, ein Lambda/4-Resonator 4.3 und/oder eine Abgasklappe 4.4, die alle im Abgasmodul B angeordnet sind. Alternativ und/oder ergänzend hierzu kann im Abgasmodul B auch ein thermoelektrischer Generator 6 oder eine Thermodynamikeinheit 7 angeordnet sein. Die Abgasreinigungskomponenten 3 sind ausschließlich im Abgasmodul A platziert, während die akustischen Komponenten 4, die keine aktive chemische Reinigungswirkung haben, im Abgasmodul B angeordnet sind. Das Abgasmodul B wird über den in 2 dargestellten Anschlusskragen 2.4 mit der Kontur K, die der Grundform G1 bzw. G2, mithin auch der Umfangskontur U1, U2 entspricht, an das Abgasmodul A angeschlossen.
In 4 ist die Abgasnachbehandlungseinheit dargestellt, integriert in ein Fahrzeug 9 mit einer Brennkraftmaschine 9.1 und mit einem Zylinderkopf 9.3, an den ein Krümmer 9.2 mit einer daran angeschlossenen Abgasrohranlage 8 angeschlossen ist. In die Abgasrohranlage 8 integriert sind die beiden Abgasmodule A, B, welche das Abgas über das Abgasendrohr 8.1 verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Basisgehäuse
1.1: Einlass, Einlassstutzen
1.2: Auslass, Abgaskanal
1.3: Anschlusskontur, Halteflansch
1.5: erste Seitenwand
1.6: zweite Seitenwand
1.7: Haltemittel
1.8: Haltemittel
1.9: weitere Seitenwand
2: Anbaugehäuse
2.1: Einlass
2.2: Auslass
2.3: Befestigungskontur
2.4: Anschlusskragen
2.5: erste Gehäusewand
2.6: zweite Gehäusewand
2.7: weitere Gehäusewand
2.8: Stirnseite
3: Abgasreinigungskomponente
3.1: SCR
3.2: DOC
3.3: DPF
3.4: NH3
3.5: LNT
3.6: HOH
3.7: Hilfskomponente
4: akustische Komponente
4.1: Reflexionskammer
4.2: Helmholtzresonator
4.3: Lambda/4-Resonator
4.4: Abgasklappe
5.1: Gehäusewand
5.2: Gehäusewand
6: thermoelektrischer Generator
7: Thermodynamikeinheit
8: Abgasrohranlage
8.1: Abgasendrohr
9: Kraftfahrzeug
9.1: Brennkraftmaschine
9.2: Krümmer
9.3: Zylinderkopf
A: Abgasmodul
B: Abgasmodul
E: Ebene, Spiegelebene
G1: Grundform von 1.3
G2: Grundform von 2.3
K: Kontur
U1: Umfangskontur von 1.3
U2: Umfangskontur von 2.3

Claims

Abgasmodul A für eine Brennkraftmaschine (9.1) mit einem Basisgehäuse (1) aufweisend eine erste Seitenwand (1.5), mindestens eine zweite Seitenwand (1.6), einen Einlass (1.1) zum Anschließen an die Brennkraftmaschine (9.1) und mindestens einen Auslass (1.2), wobei der Einlass (1.1) in der ersten Seitenwand (1.5) angeordnet ist, und aufweisend mehrere Abgasreinigungskomponenten (3), die in dem Basisgehäuse (1) angeordnet sind, wobei mindestens ein SCR (3.1) und/oder ein DOC (3.2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Auslass (1.2) in der zweiten Seitenwand (1.6) angeordnet ist und zum Anschließen eines Abgasendrohres (8.1) der Brennkraftmaschine (9.1) oder alternativ zum Ankoppeln eines Anbaugehäuses (2) dient, wobei das sonstige Basisgehäuse (1) mit Ausnahme der zweiten Seitenwand (1.6) auslassfrei ausgebildet ist, wobei eine Anschlusskontur (1.3) mit einer eine Grundform G1 aufweisenden Umfangskontur U1 zum Anschließen des Anbaugehäuses (2) vorgesehen ist, wobei die Anschlusskontur (1.3) die zweite Seitenwand (1.6) randseitig begrenzt, wobei zumindest eine der Abgasreinigungskomponenten (3) DPF (3.3), NH3 (3.4), LNT (3.5), HOH (3.6) im Basisgehäuse (1) enthalten ist und/oder zumindest eine Hilfskomponente (3.7) im Basisgehäuse (1) enthalten ist.
Abgasmodul A nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgehäuse (1) mit den Seitenwänden (1.5, 1.6) eine integrale Gehäusewand (5.1) bildet oder aufweist, in der alle Abgasreinigungskomponenten (3) und Hilfskomponenten (3.7) enthalten sind.
Abgasmodul A nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Auslass (1.2) ein Abgasendrohr (8.1) der Brennkraftmaschine (9.1) angeschlossen ist.
Abgasmodul B für eine Brennkraftmaschine (9.1) mit einem Anbaugehäuse (2) aufweisend eine erste Gehäusewand (2.5), mindestens eine zweite Gehäusewand (2.6), einen Auslass (2.2) und einen Einlass (2.1) zum Ankoppeln an ein Basisgehäuse (1), und aufweisend eine Stirnseite (2.8) mit einer Befestigungskontur (2.3) zum Anschließen an das Basisgehäuse (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (2.1) an der Stirnseite (2.8) platziert ist und dass der Auslass (2.2) in der zweiten Gehäusewand (2.6) angeordnet ist und zum Anschließen eines Abgasendrohres (8.1) der Brennkraftmaschine (9.1) dient, wobei die Befestigungskontur (2.3) eine Umfangskontur U2 mit einer Grundform G2 aufweist, wobei die Befestigungskontur (2.3) die erste Gehäusewand (2.5) zumindest teilweise randseitig begrenzt, und dass in dem Anbaugehäuse (2) mindestens eine akustische Komponente (4) zur Reduktion der Schallemission des Abgases enthalten ist, wobei das Anbaugehäuse (2) frei von Abgasreinigungskomponenten (3) ist, die eine chemische Nachbehandlung des Abgases bewirken.
Abgasmodul B nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Komponente ein thermoelektrischer Generator (6) enthalten ist.
Abgasmodul B nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Komponente eine Thermodynamikeinheit (7) enthalten ist.
Abgasmodul B nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als akustische Komponente (4) mindestens ein Helmholtzresonator (4.2) und/oder ein Lambda/4-Resonator (4.3) und/oder eine Reflexionskammer (4.1) und/oder eine Abgasklappe (4.4) vorgesehen sind.
Abgasmodul B nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbaugehäuse (2) mit den Gehäusewänden (2.5, 2.6) eine integrale Gehäusewand (5.2) bildet oder aufweist, in der alle akustischen Komponenten (4) enthalten sind.
Abgasmodul B nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die integrale Gehäusewand (5.2) ein Volumen zwischen 1 Liter und 200 Litern, oder zwischen 50 Litern und 80 Litern begrenzt.
Abgasnachbehandlungseinheit bestehend aus einem Abgasmodul A nach einem der Ansprüche 1 bis 2 und einem daran anschließbaren Abgasmodul B nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (1.2) des Basisgehäuses (1) an den Einlass (2.1) des Anbaugehäuses (2) ankoppelbar ist und die Befestigungskontur (2.3) mit der Anschlusskontur (1.3) verbindbar ist, wobei die Grundform G1 und die Grundform G2 gleich oder zumindest geometrisch ähnlich sind, und dass die zweite Seitenwand (1.6) des Abgasmoduls A und die erste Gehäusewand (2.5) des Abgasmoduls B benachbart zueinander platzierbar sind.
Abgasnachbehandlungseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlusskragen (2.4) mit einer zur Grundform G1, G2 geometrisch ähnlichen Kontur K vorgesehen ist, der mit der Befestigungskontur (2.3) und/oder mit der Anschlusskontur (1.3) verbindbar ist.
Abgasnachbehandlungseinheit nach Anspruch 10 oder 11 in montiertem Zustand, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Seitenwand (1.6) mit dem Auslass (1.2) des Abgasmoduls A und die zweite Gehäusewand (2.6) mit dem Einlass (2.1) des Abgasmoduls B mit Bezug auf eine zwischen der zweiten Seitenwand (1.6) und der zweiten Gehäusewand (2.6) aufgespannten Teilungsebene E spiegelsymmetrisch ausgebildet sind.
Abgasnachbehandlungseinheit nach Anspruch 10, 11 oder 12 in montiertem Zustand, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasmodul B ausschließlich am Abgasmodul A befestigt ist und das Abgasmodul A über Haltemittel (1.7, 1.8) an einem Kraftfahrzeug (9) festsetzbar ist, wobei das Abgasmodul B frei von Haltemitteln ist, die zum Befestigen an dem Kraftfahrzeug (9) dienen.
Abgasmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder Abgasnachbehandlungseinheit nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abgasendrohr (8.1) vorgesehen ist, das zwischen 10 mm und 800 mm oder zwischen 200 mm und 600 mm lang ist.
Abgasmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder Abgasnachbehandlungseinheit nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abgasendrohr (8.1) mit nicht rotationssymmetrischem Querschnitt vorgesehen ist, das einen effektiven Strömungsquerschnitt zwischen 3850 mm² und 17.680 mm² aufweist.
System bestehend aus einem Abgasmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder Abgasnachbehandlungseinheit nach einem der Ansprüche 10 bis 13, mit einer am Einlass (1.1) des Basisgehäuses (1) angeschlossenen Abgasrohranlage (8) und/oder einem Krümmer (9.2) zum Anschließen an einen Zylinderkopf (9.3) einer Brennkraftmaschine (9.1).