DE102016110470A1 - EXHAUST CHANNEL CONNECTION UNIT FOR CATALYSTS AND MANUFACTURING METHOD FOR EXHAUST CHANNEL CONNECTION UNIT FOR CATALYSTS - Google Patents
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Abstract
Eine Abgaskanalverbindungseinheit (100) für einen Katalysator (30) zum Verbinden eines Turboladers (20) und eines Aufwärm-Katalysators (30), die auf einer Abströmseite des Turboladers (20) bereitgestellt sind, aufweisend einen Flansch (110), von welchem ein Ende an dem Turbolader (20) angebracht ist, und ein Verbindungselement (120), das unter Nutzung eines einzigen zylindrischen Rohres durch Biegen, (Zu-)Schneiden und Hydroform-Umformen ausgeformt ist, und wobei ein Ende des Rohres mit dem anderen Ende des Flansches (110) verbunden ist, und das andere Ende des Rohres mit dem Aufwärm-Katalysator (30) verbunden ist.An exhaust passage connecting unit (100) for a catalyst (30) for connecting a turbocharger (20) and a warming-up catalyst (30) provided on a downstream side of the turbocharger (20), comprising a flange (110), one end thereof is attached to the turbocharger (20), and a connecting member (120) formed using a single cylindrical tube by bending, (cutting) and hydroforming, and wherein one end of the tube with the other end of the flange (110) and the other end of the tube is connected to the warm-up catalyst (30).
Description
Querverweis auf verwandte Anmeldung Cross-reference to related application
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Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die vorliegende Offenbarung/Erfindung betrifft eine abgaskanalverbindende Einheit für einen Katalysator und ein Verfahren zum Herstellen der abgaskanalverbindenden Einheit. Genauer betrifft die vorliegende Offenbarung/Erfindung eine Abgaskanalverbindungseinheit für einen Katalysator (z.B. Abgaskatalysator), welche einen Turbolader (z.B. Abgasturbolader) und einen Aufwärm-Katalysator verbindet, die in einer Abgasleitung bereitgestellt sind, welche Abgas an die Außenseite abführt. The present disclosure relates to an exhaust duct connecting unit for a catalyst and a method of manufacturing the exhaust duct connecting unit. More particularly, the present disclosure relates to an exhaust passage connecting unit for a catalyst (e.g., exhaust gas catalyst) connecting a turbocharger (e.g., exhaust gas turbocharger) and a warming-up catalyst provided in an exhaust passage that discharges exhaust gas to the outside.
Hintergrund der Erfindung Background of the invention
Im Allgemeinen ist ein Turbolader in einem Fahrzeug bereitgestellt, um eine größere Leistungsabgabe zu erzielen. In general, a turbocharger is provided in a vehicle to achieve greater power output.
Ein Motor (z.B. Verbrennungsmotor), der den Turbolader (z.B. Abgasturbolader) einsetzt, saugt an und verdichtet Abgas und/oder Außenluft mittels eines Verdichters des Turboladers, und die Ladeluft (z.B. hochheiße, verdichtete Luft), erzeugt durch die Verdichtung, wird dem Motor zugeführt. An engine (eg, internal combustion engine) employing the turbocharger (eg, exhaust gas turbocharger) sucks and compresses exhaust gas and / or outside air by means of a compressor of the turbocharger, and the charge air (eg, high-hot compressed air) generated by the compression is supplied to the engine fed.
Solch ein Turbolader kann z.B. mit einem Aufwärm-Katalysator durch eine konusförmige Abgaskanalverbindungseinheit verbunden sein, wobei die Abgaskanalverbindungseinheit als ein Pfad zum Zuführen von Abgas zu dem Aufwärm-Katalysator dient. Such a turbocharger may e.g. be connected to a warm-up catalyst by a cone-shaped exhaust passage connecting unit, wherein the exhaust passage connection unit serves as a path for supplying exhaust gas to the warm-up catalyst.
Hierbei kann eine konventionelle Abgaskanalverbindungseinheit einen Flansch, der an dem Turbolader angebracht ist, und ein Verbindungsrohr aufweisen, das aus einem oberen Konuselement und einem unteren Konuselement gebildet ist, welche miteinander mittels Schweißens verbunden sind, und woran der Flansch an einem vorderen Ende davon mittels Schweißens angebracht ist. Here, a conventional exhaust passage connecting unit may include a flange attached to the turbocharger and a connecting pipe formed of an upper cone member and a lower cone member which are connected to each other by welding, and to which the flange at a front end thereof by means of welding is appropriate.
Jedoch ist solch eine konventionelle Abgaskanalverbindungseinheit übermäßig geschweißt, da die jeweiligen einzelnen Elemente miteinander mittels Schweißens verbunden sind und die konventionelle Abgaskanalverbindungseinheit aus einem gegossenen Material gemacht ist, damit es beständig gegen große Hitze ist, sodass das Gewicht der Abgaskanalverbindungseinheit erhöht ist. However, such a conventional exhaust passage connecting unit is over-welded because the respective individual members are joined together by welding and the conventional exhaust passage connecting unit is made of a molded material to be resistant to high heat, so that the weight of the exhaust passage connecting unit is increased.
Ferner, da sich eine Materialeigenschaft in dem geschweißten Abschnitt aufgrund des hochheißen Abgases ändern kann, kann ein Abgasleck an dem geschweißten Abschnitt auftreten, wodurch sich Haltbarkeit und Effizienz verschlechtern. Further, since a material property in the welded portion may change due to the high-heat exhaust gas, an exhaust leak may occur at the welded portion, thereby deteriorating durability and efficiency.
Demgemäß braucht ein mit dem Turbolader ausgestattetes Fahrzeug Verbesserung einer Struktur der Abgaskanalverbindungseinheit, die den Turbolader und den Aufwärm-Katalysator verbindet, da das Fahrzeug erheblichen Vibrationen und Temperaturschwankungen ausgesetzt ist. Accordingly, a vehicle equipped with the turbocharger needs improvement of a structure of the exhaust passage connecting unit connecting the turbocharger and the warm-up catalyst because the vehicle is subjected to considerable vibration and temperature fluctuation.
Die obigen in diesem Hintergrund-Abschnitt offenbarten Informationen sind ausschließlich zur Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Offenbarung/Erfindung, und somit kann er Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, wie er in diesem Land einem Fachmann bereits bekannt ist. The above information disclosed in this Background section is only for enhancement of understanding of the background of the disclosure / invention, and thus it may include information that does not form the prior art, as it is already known in this country to a person skilled in the art.
Erläuterung der Erfindung Explanation of the invention
Die vorliegende Offenbarung/Erfindung wurde in einer Anstrengung gemacht, eine Abgaskanalverbindungsleitung für einen Katalysator bereitzustellen, von welcher ein Flansch und ein Verbindungselement aus dem gleichen Material gemacht sind, um einen Turbolader und einen Aufwärm-Katalysator zu verbinden, die in einer Abgasleitung bereitgestellt sind, durch welche hindurch Abgas an die Außenseite abgeführt wird, wodurch das Gewicht der Abgaskanalverbindungseinheit verringert wird, und welche in der Lage ist einen Schweißabschnitt (daran) minimieren zu können, wodurch eine Abgasleckage verhindert wird und Haltbarkeit verbessert wird, und ein Verfahren zum Herstellen der Gleichen bereitzustellen. The present disclosure has been made in an effort to provide an exhaust passage connecting pipe for a catalyst of which a flange and a connecting member made of the same material are made to connect a turbocharger and a warming-up catalyst provided in an exhaust pipe, through which exhaust gas is exhausted to the outside, thereby reducing the weight of the exhaust passage connecting unit and capable of minimizing a weld portion (thereby preventing exhaust leakage and improving durability, and a method of manufacturing the same provide.
Eine Abgaskanalverbindungseinheit für einen Katalysator gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ist bereitgestellt, um den Turbolader und den Aufwärm-Katalysator zu verbinden, wobei die Abgaskanalverbindungseinheit aufweist: einen Flansch, von welchem ein Ende an dem Turbolader angebracht ist (bzw. anbringbar ist), und ein Verbindungselement, das unter Verwendung eines einzigen zylindrischen Rohres aus einem (einzigen) Stück durch Biegen, (Zu-)Schneiden und Hydroform-Umformen (z.B. Innenhochdruckumformen) ausgeformt ist, und von dem ein Ende mit dem anderen Ende des Flansches verbunden ist und das andere Ende mit dem Aufwärm-Katalysator verbunden ist. An exhaust passage connecting unit for a catalyst according to an exemplary embodiment of the present disclosure is provided for connecting the turbocharger and the warming-up catalyst, the exhaust passage connecting unit comprising: a flange, one end of which is attached to the turbocharger ), and a connecting member formed using a single cylindrical tube from a single piece by bending, (cutting) cutting and hydroforming (eg hydroforming), and one end connected to the other end of the flange is and the other end is connected to the warm-up catalyst.
Der Flansch kann einen Verbindungsabschnitt, der mit dem Turbolader verbunden ist, und einen Einsetzabschnitt aufweisen, der in das Verbindungselement eingesetzt ist. The flange may include a connecting portion connected to the turbocharger and an insertion portion inserted in the connecting member.
Eine Haltestufe, von welcher ein Ende des Verbindungselements gehalten ist, kann zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Einsetzabschnitt ausgebildet sein. A holding step, of which one end of the connecting member is held, may be formed between the connecting portion and the insertion portion.
Der Flansch kann z.B. durch Umformen von auf Austenit basierendem Kohlenstoff-Legierungs-Stahl ausgeformt sein. The flange may e.g. formed by forming austenite-based carbon alloy steel.
Das Verbindungselement kann ausgeformt sein durch Gestalten/Formen eines zylindrischen Rohres in ein/zu einem „U“ (bzw. in eine dem Zeichen „U" entsprechenden Gestalt) mittels Biege-Umformens, (Zu-)Schneidens des U-förmigen Rohres und dann Aufweitens der gesamten Gestalt und lateraler Enden eines jeden (zu-)geschnittenen Rohres mittels Hydroform-Umformens. The connecting member may be formed by shaping / forming a cylindrical pipe into a "U" (or a shape corresponding to the character "U") by bending-forming, (cutting) the U-shaped pipe, and then Expanding the entire shape and lateral ends of each cut pipe by hydroforming.
Mindestens ein Sensorinstallationsloch, das von der Innenseite aus zur Außenseite durchdringt, kann an dem Verbindungselement ausgeformt sein. At least one sensor installation hole penetrating from the inside to the outside may be formed on the connection member.
Das Verbindungselement kann aus auf Austenit basierendem Kohlenstoff-Legierungs-Stahl gemacht sein. The connecting element may be made of austenite-based carbon alloy steel.
Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ist ein Verfahren bereitgestellt zum Herstellen einer Abgaskanalverbindungseinheit für einen Katalysator zum Verbinden eines Turboladers (z.B. Abgasturboladers) und eines Aufwärm-Katalysators, die auf einer Abströmseite (z.B. Turbinenausgangseite) des Turboladers bereitgestellt sind. Das Verfahren kann aufweisen: Herstellen eines Flansches durch Umformen, Umgestalten eines mittleren Abschnitts eines einzigen zylindrischen Rohres, das aus dem gleichen Material gemacht ist wie der Flansch, in die Gestalt eines (Zeichens) „U“ mittels Biege-Umformens, (Zu-)Schneiden des U-förmigen Rohres, um das U-förmige Rohr umzugestalten in die Gestalt eines (Zeichens) „L“, Formen eines Verbindungselements mittels Umformens der gesamten äußeren Erscheinung des Rohres nach dem (Zu-)Schneiden und Aufweitens lateraler Enden des (zu-)geschnittenen Rohres durch Hydroformen, und Befestigen des Flansches an einem Ende des umgeformten Verbindungselements mittels Schweißens. According to another exemplary embodiment of the present disclosure, there is provided a method of manufacturing an exhaust passage connecting unit for a turbocharger (e.g., exhaust gas turbocharger) and a warming-up catalyst provided on a downstream side (e.g., turbine output side) of the turbocharger. The method may comprise: forming a flange by forming, transforming a central portion of a single cylindrical tube made of the same material as the flange into the shape of a ("U") by means of bending-forming, (in) Cutting the U-shaped tube to reshape the U-shaped tube into the shape of an ("L") shape, forming a connector by reshaping the entire outer appearance of the tube after (cutting) and flaring the lateral ends of the tube -) cut pipe by hydroforming, and attaching the flange at one end of the formed connecting element by means of welding.
Der Flansch und das Verbindungselement können aus auf Austenit basierendem Kohlenstoff-Legierungs-Stahl gemacht sein. The flange and the connector may be made of austenite-based carbon alloy steel.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Detaillierte Beschreibung Detailed description
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung wird nachstehend detailliert mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. An exemplary embodiment of the present disclosure / invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
Eine in dieser Beschreibung beschriebene beispielhafte Ausführungsform und eine in der/den Zeichnung/en gezeigte Konfiguration sind lediglich (jeweils) eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung und stellen nicht einen gesamten technischen Gedanken der vorliegenden Offenbarung/Erfindung dar, und somit sollte zu verstehen sein, dass verschiedene Abwandlungen und beispielhafte Variationen, die die beispielhafte Ausführungsform ersetzen können, existieren können und innerhalb des Umfanges dieser Offenbarung/Erfindung verbleiben. An exemplary embodiment described in this specification and a configuration shown in the drawing (s) are merely (each) an exemplary embodiment of the present disclosure / invention and are not an overall technical idea of the present disclosure / invention, and thus should be understood various variations and exemplary variations that may substitute the exemplary embodiment may exist and remain within the scope of this disclosure / invention.
Die Zeichnung und Beschreibung sind in ihrer Natur als illustrativ und nicht als beschränkend anzusehen. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in der Beschreibung durchgehend gleiche Elemente. The drawing and description are to be considered in their nature as illustrative and not restrictive. Like reference numerals refer to like elements throughout the description.
Ferner sind in den Zeichnungen eine Größe und Dicke eines jeden Elements dargestellt zum besseren Verstehen und Vereinfachen der Beschreibung. Die vorliegende Offenbarung/Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und die Dicke von einigen Abschnitten und Bereichen kann deutlich erhöht sein. Furthermore, a size and thickness of each element are shown in the drawings for ease of understanding and simplifying the description. The present disclosure / invention is not limited thereto, and the thickness of some portions and regions may be significantly increased.
Zusätzlich ist, soweit nicht ausdrücklich gegenteilig beschrieben, das Wort „aufweisen“ und Variationen z.B. „weist auf“ oder „aufweisend“, so zu verstehen, dass es den Einschluss der damit genannten Elemente, jedoch nicht den Ausschluss irgendeines anderen Elements impliziert. In addition, unless expressly stated to the contrary, the word "having" and variations, e.g. "Indicates" or "having" to mean that it implies the inclusion of the elements referred to, but not the exclusion of any other element.
Zusätzlich bedeuten die in der Beschreibung beschriebenen Ausdrücke „...einheit“, „...mittel“ „...-er“ und „Element“ eine Einheit einer Konfiguration zum Ausführen zumindest einer Funktion und eines Prozesses. In addition, the terms "... unit", "... medium", "..." and "element" described in the specification mean a unit of a configuration for performing at least a function and a process.
Bezugnehmend auf
Aus dem Motor
Aus dem Aufwärm-Katalysator
Die Abgaskanalverbindungseinheit
Hierbei kann die Abgaskanalverbindungseinheit
Der Flansch
Der Flansch
Solch ein Flansch
Ein Außendurchmesser des Einsetzabschnittes
Der Einsetzabschnitt
Demgemäß kann verhindert werden, dass ein Endabschnitt des Verbindungselements
Hierbei kann eine Haltestufe (z.B. Halteschulter)
Zusätzlich kann das Verbindungselement
Bezugnehmend auf
Dann kann das L-förmige Rohr durch Hydroformen nach Vollendung des (Zu-)Schneidens umgestaltet werden, um die gesamte Gestalt und laterale Enden des Rohres aufzuweiten (S5). Then, the L-shaped pipe can be reshaped by hydroforming after completion of (cutting) to widen the entire shape and lateral ends of the pipe (S5).
Hierbei können zwei Sensoreinbaulöcher
Das Verbindungselement
Nachstehend wird ein Verfahren zum Herstellen der Abgaskanalverbindungseinheit für den Katalysator, wie sie gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung oben ausgelegt ist, detailliert beschrieben. Hereinafter, a method of manufacturing the exhaust passage connecting unit for the catalyst as configured above according to an exemplary embodiment of the present disclosure / invention will be described in detail.
Bezugnehmend auf
Nächstfolgend kann das U-förmige zylindrische Rohr zweimal (zu-)geschnitten werden von (bzw. zwischen den) lateralen Enden des Rohres, um, nach dem Biege-Umformen, aus der Gestalt der Rohrteilstücke eine L-Form (bzw. eine dem Zeichen „L“ entsprechende Gestalt) herzustellen (S30). Next, the U-shaped cylindrical tube may be cut twice from (or between) the lateral ends of the tube to form, after bending forming, an L-shape from the shape of the tube sections "L" corresponding shape) (S30).
Die gesamte äußere Gestalt des L-förmigen Rohres kann durch Hydroformen umgeformt werden, wobei die lateralen Enden des L-förmigen Rohres geweitet werden können, sodass das Verbindungselement
Der Flansch
Somit, wenn die Abgaskanalverbindungseinheit
Zusätzlich kann das Verbindungselement
Ferner kann ein Schweißprozess entfallen, außer für (Um-)Formen des Flansches
Obwohl diese Offenbarung/Erfindung in Verbindung mit etwas beschrieben wurde, das derzeit als praktische beispielhafte Ausführungsformen angesehen wird, ist zu verstehen, dass die Offenbarung/Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, es hingegen jedoch vorgesehen ist, verschiedene Modifizierungen und entsprechende Anordnungen abzudecken, die im Wesen und Umfang der angehängten Ansprüche mit inbegriffen sind. Although this disclosure / invention has been described in conjunction with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the disclosure / invention is not limited to the disclosed embodiments, but is intended to cover various modifications and related arrangements which are included in the spirit and scope of the appended claims.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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