DE102017106146A1 - Gas-carrying unit - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine gasführende Baueinheit, insbesondere Abgasanlage einer Brennkraftmaschine. Die Baueinheit umfasst ein Gehäuse mit einem Gaseinlass, mit einem Gasauslass und mit einer Sammeleinrichtung für in dem Gehäuse anfallendes Kondensat. Der Baueinheit umfasst ferner eine Kondensataustragseinrichtung mit einer Kondensateintrittsöffnung und mit einer Kondensataustrittsöffnung, wobei die Kondensateintrittsöffnung mit der Sammeleinrichtung in Verbindung steht und die Kondensataustrittsöffnung mit dem Gasauslass in Verbindung steht, insbesondere wobei ein die Kondensataustrittsöffnung umfassender Abschnitt der Kondensataustragseinrichtung in den Gasauslass hineinragt.The present invention relates to a gas-conducting structural unit, in particular exhaust system of an internal combustion engine. The assembly comprises a housing with a gas inlet, with a gas outlet and with a collector for accumulating in the housing condensate. The assembly further comprises a Kondensataustragseinrichtung with a condensate inlet opening and a condensate outlet opening, wherein the condensate inlet opening communicates with the collecting device and the condensate outlet is in communication with the gas outlet, in particular wherein a condensate discharge opening comprehensive section of Kondensataustragseinrichtung protrudes into the gas outlet.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine gasführende Baueinheit, insbesondere für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine. The present invention relates to a gas-conducting structural unit, in particular for an exhaust system of an internal combustion engine.
In einer solchen Baueinheit können sich bei deren Betrieb in ihrem Inneren Kondensate bilden, die beispielsweise zu einer Korrosion der Baueinheit führen oder diese anderweitig beeinträchtigen. Insbesondere bei von Abgas durchströmten Baueinheiten ist die zuverlässige Abfuhr des entstandenen Kondensats von großer Bedeutung. In such an assembly can form condensate in their operation in their interior, for example, lead to corrosion of the assembly or otherwise affect them. In particular, in exhaust gas flowed through assemblies, the reliable removal of the resulting condensate is of great importance.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine gasführende Baueinheit zu schaffen, bei der das in ihrem Inneren angesammelte Kondensat effizient ausgetragen wird. An object of the invention is to provide a gas-carrying structural unit in which the condensate accumulated in its interior is efficiently discharged.
Erfindungsgemäß umfasst eine Baueinheit mit verbesserter Kondensatabfuhr ein Gehäuse mit einem Gaseinlass, mit einem Gasauslass und mit einer Sammeleinrichtung für in dem Gehäuse anfallendes Kondensat. Ferner ist eine Kondensataustragseinrichtung vorgesehen, die Kondensateintrittsöffnung und eine Kondensataustrittsöffnung aufweist. Die Kondensateintrittsöffnung steht mit der Sammeleinrichtung in Verbindung und die Kondensataustrittsöffnung steht mit dem Gasauslass in Verbindung. Insbesondere liegt die Kondensateintrittsöffnung in einer Einbaulage der Baueinheit tiefer als die Kondensataustrittsöffnung. An dem mit dem Gasauslass verbundenen Ende der Kondensataustragseinrichtung – also im Bereich der Kondensataustrittsöffnung – entsteht bei einer Durchströmung der Baueinheit mit Gas ein Unterdruck, durch den in der Sammeleinrichtung gesammeltes Kondensat – gegebenenfalls auch gegen die Wirkung der Schwerkraft – angesaugt und in den Gasauslass eingebracht wird. Die durch den Gasauslass aus dem Gehäuse der Baueinheit tretende Gasströmung nimmt das Kondensat auf und führt es automatisch ab. According to the invention, an assembly with improved condensate discharge comprises a housing with a gas inlet, with a gas outlet and with a collecting device for condensate accumulating in the housing. Furthermore, a condensate discharge device is provided which has a condensate inlet opening and a condensate outlet opening. The condensate inlet opening communicates with the collecting device and the condensate outlet opening communicates with the gas outlet. In particular, the condensate inlet opening in a mounting position of the unit is lower than the condensate outlet opening. At the end of the condensate discharge device connected to the gas outlet - ie in the region of the condensate outlet opening - a negative pressure is created with gas flowing through the assembly, through which condensate collected in the collecting device is sucked and introduced into the gas outlet, if necessary also against the action of gravity , The gas flow passing through the gas outlet from the housing of the assembly absorbs the condensate and discharges it automatically.
Bevorzugt ragt ein die Kondensataustrittsöffnung umfassender Abschnitt der Kondensataustragseinrichtung in den Gasauslass hinein. Dies geht mit dem Vorteil einher, dass sich das offene Ende des Abschnitts in einem Bereich mit höherer Strömungsgeschwindigkeit befindet, wodurch die das Kondensat durch die Kondensataustragseinrichtung fördernde Saugwirkung erhöht wird. Gleichzeitig wird das Kondensat durch die Gasströmung schneller abgeführt und ein erneuter Niederschlag des Kondensats an einer Wandung des Gasauslasses wird verringert. A section of the condensate discharge device which comprises the condensate outlet opening preferably projects into the gas outlet. This is accompanied by the advantage that the open end of the section is located in a region of higher flow velocity, whereby the suction effect promoting the condensate through the Kondensataustragseinrichtung is increased. At the same time, the condensate is removed faster by the gas flow and a renewed precipitation of the condensate on a wall of the gas outlet is reduced.
Obwohl der durch den Schalldämpfer erzeugte Gegendruck durch eine zumindest abschnittsweise in den Gasauslass ragende Kondensataustragseinrichtung erhöht wird, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Austrittsende der Austragseinrichtung in dem Gasauslass in einem Bereich anzuordnen, in dem eine besonders hohe Strömungsgeschwindigkeit vorliegt. In vielen Fällen ist dies insbesondere ein – in einer Ebene senkrecht zur Gasströmungsrichtung gesehen – zentraler Bereich im Inneren des Gasauslasses. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Austrittsöffnung der Kondensataustragseinrichtung exzentrisch angeordnet ist, beispielsweise wenn besonders hohe Strömungsgeschwindigkeiten des Gases bei Biegungen des Gasauslasses in dessen Randbereich auftreten. Although the counter-pressure generated by the muffler is increased by a condensate discharge device protruding into the gas outlet at least in sections, it has proved to be advantageous to arrange the outlet end of the discharge device in the gas outlet in a region in which a particularly high flow velocity is present. In many cases, this is in particular a - seen in a plane perpendicular to the gas flow direction - central area in the interior of the gas outlet. However, it can also be provided that the outlet opening of the condensate discharge is arranged eccentrically, for example, when particularly high flow velocities of the gas at bends of the gas outlet in the edge region occur.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen angegeben. Further advantageous embodiments of the invention are set forth in the claims, the description and the attached drawings.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Gasauslass einen Abschnitt eines Rohrs, der in das Gehäuse ragt, und/oder der Gaseinlass umfasst einen Abschnitt eines Rohrs, der in das Gehäuse ragt. Der Gaseinlass und der Gasauslass können auch ein gemeinsames Rohr sein, das beispielsweise durch Öffnungen mit dem Inneren des Gehäuses der Baueinheit in Fluidverbindung steht. According to one embodiment, the gas outlet comprises a portion of a pipe which projects into the housing, and / or the gas inlet comprises a portion of a pipe which projects into the housing. The gas inlet and the gas outlet may also be a common tube which is in fluid communication, for example, through openings with the interior of the housing of the assembly.
Die Sammeleinrichtung kann eine Vertiefung sein. Insbesondere ist die Vertiefung in Einbaulage des Schalldämpfers im Bereich des am tiefsten liegenden Punkts eines Abschnitts der Baueinheit angeordnet, sodass sich das Kondensat dort unter Wirkung der Schwerkraft automatisch sammelt. Diese Vertiefung bildet somit ein lokales Minimum, in dem sich in einem bestimmten Bereich der Baueinheit niederschlagendes Kondensat sammelt. Die Vertiefung kann auch so angeordnet und ausgestaltet sein, dass es ein absolutes Minimum des Gehäuseinneren umfasst. The collecting device may be a depression. In particular, the recess is arranged in the installation position of the muffler in the region of the lowest point of a portion of the assembly, so that the condensate there automatically accumulates under the action of gravity. This depression thus forms a local minimum, in which precipitating condensate collects in a certain area of the assembly. The recess may also be arranged and configured to include an absolute minimum of the interior of the housing.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Kondensataustragseinrichtung einen Rohrabschnitt. Insbesondere ist die Kondensataustragseinrichtung im Wesentlichen vollständig durch ein Rohr gebildet. According to a further embodiment, the condensate discharge device comprises a pipe section. In particular, the Kondensataustragseinrichtung is substantially completely formed by a tube.
Um die an dem in dem Gasauslass offenen Ende der Kondensataustragseinrichtung erzeugte Sogwirkung zu erhöhen, kann das in den Gasauslass ragende Ende der Kondensataustragseinrichtung angeschrägt und/oder gestuft ausgeführt ist. Mit anderen Worten kann das in den Gasauslass ragende Ende der Kondensataustragseinrichtung teilweise an- oder ausgeschnitten sein. Dadurch kann ein Totwassergebiet erzeugt werden, dass die Unterdruckerzeugung unterstützt. In order to increase the suction effect produced at the end of the condensate discharge device which is open in the gas outlet, the end of the condensate discharge device projecting into the gas outlet can be chamfered and / or stepped. In other words, the end of the condensate discharge device protruding into the gas outlet can be partially cut or cut out. As a result, a Totwassergebiet be generated that supports the generation of negative pressure.
Ebenfalls von Vorteil kann es sein, das mit der Sammeleinrichtung in Verbindung stehende Ende der Kondensataustragseinrichtung schräg zu beschneiden oder teilweise auszuschneiden. It may also be advantageous to obliquely cut or partially cut out the end of the condensate discharge device associated with the collecting device.
Zur Erleichterung der Förderung des Kondensats erstreckt sich die Kondensataustragseinrichtung sich im Wesentlichen geradlinig. Sie kann jedoch auch eine oder mehrere Biegungen oder Knicke umfassen, beispielsweise falls der zur Verfügung stehende Bauraum dies erforderlich macht. Grundsätzlich ist es vorteilhaft, wenn die Kondensataustragseinrichtung von – in Einbaulage – unten mit dem Gasauslass verbunden ist. Durch den zur Verfügung stehenden Bauraum vorgegebene Anforderungen oder andere Erfordernisse können jedoch auch eine seitliche Verbindung und/oder eine Verbindung von oben mit dem Gasauslass vorgesehen sein. Die Kondensataustragseinrichtung kann rechtwinklig oder in einem beliebigen Winkel zu einer Längsachse der Gasauslasses oder einer Strömungsrichtung des Gases mit dem Gasauslass verbunden sein und/oder (abschnittsweise) schräg in diesen ragen. To facilitate the conveyance of the condensate, the condensate discharge device extends substantially rectilinearly. However, it may also include one or more bends or kinks, for example if the space available makes this necessary. In principle, it is advantageous if the Kondensataustragseinrichtung of - in installation position - is connected to the bottom of the gas outlet. Due to the space available requirements or other requirements, however, may also be provided a lateral connection and / or a connection from above with the gas outlet. The Kondensataustragseinrichtung may be connected at right angles or at any angle to a longitudinal axis of the gas outlet or a flow direction of the gas to the gas outlet and / or (sections) obliquely in this protrude.
Bevorzugt wird die von dem Kondensat zu überwindende Steighöhe minimiert, beispielsweise indem das austrittsseitige Ende der Kondensataustragseinrichtung mit einem in Einbaulage möglichst tief liegenden Abschnitt des Gasauslasses verbunden ist. Preferably, the height of rise to be overcome by the condensate is minimized, for example by the outlet-side end of the condensate discharge device being connected to a section of the gas outlet which is as low as possible in the installed position.
Die Erfindung lässt sich grundsätzlich auf alle gasführenden Baueinheiten anwenden, insbesondere auf Abgas führende Einheiten einer Abgasanlage, wie z.B. Schalldämpfer, Krümmer, Abgasreinigungseinrichtungen und/oder Wärmetauschereinheiten. In principle, the invention can be applied to all gas-conducting structural units, in particular to exhaust-gas-conducting units of an exhaust system, such as e.g. Silencer, manifold, exhaust gas purification devices and / or heat exchanger units.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Hereinafter, the present invention will be explained purely by way of example with reference to advantageous embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
Bei dem Betrieb einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine wird Abgas erzeugt, dass durch das Rohr
Um das Kondensat
Wenn das Gas aus dem Inneren des Gehäuses
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die Positionierung und Ausgestaltung des austrittsseitigen Endes
In
In
Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass die Querschnittsform der Rohre
Der Krümmer
Sobald Abgas durch den Krümmer
Die vorstehend beschriebene Austragsvorrichtung des Abschnitts
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen einer Austragseinrichtung lassen sich auch auf andere gasführende Baueinheiten übertragen, beispielsweise auf Abgasreinigungseinrichtungen und Wärmetauschereinheiten. The embodiments of a discharge device described above can also be transferred to other gas-conducting structural units, for example to exhaust gas purification devices and heat exchanger units.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10 10
- Schalldämpfer silencer
- 12 12
- Gehäuse casing
- 14 14
- Gaseintrittsrohr Gas inlet tube
- 16, 16' 16, 16 '
- Gasaustrittsrohr Gas outlet pipe
- 18, 18' 18, 18 '
- Vertiefung deepening
- 20 20
- Kondensat condensate
- 22 22
- Steigrohr riser
- 23 23
- Austragsrohr discharge pipe
- 22A 22A
- eintrittsseitiges Ende entrance end
- 22B 22B
- austrittsseitiges Ende exit end
- 24A, 24A' 24A, 24A '
- Kondensateintrittsöffnung Condensate inlet opening
- 24B, 24B' 24B, 24B '
- Kondensataustrittsöffnung Condensate outlet opening
- 26 26
- Aussparung recess
- 28 28
- Biegung bend
- 30 30
- Linie line
- 32 32
- Krümmer elbow
- 32A, 32B 32A, 32B
- Abschnitt section
- A A
- Abstand distance
- E e
- Ebene level
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