DE112006003493T5 - Exhaust dispersion - Google Patents

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Abstract

Abgas-Dispergiervorrichtung für eine Abgasanlage mit einem äußeren Strömungselement, wobei die Abgas-Dispergiervorrichtung aufweist:
ein im Inneren des äußeren Strömungselements anordenbares Dispergierelement, wobei das Dispergierelement eine Achse definiert, wobei das Dispergierelement ein stromauf- und ein stromabwärtiges Ende aufweist und wobei ein Querschnitt des stromabwärtigen Endes senkrecht zur Achse größer als ein Querschnitt des stromaufwärtigen Endes senkrecht zur Achse ist, und
eine sich durch das Dispergierelement erstreckende Öffnung, wobei die Öffnung koaxial zur Achse verläuft, wobei der gesamte Abgasstrom durch das äußere Strömungselement zwischen einem Strom durch die Öffnung und einem Strom zwischen dem äußeren Strömungselement und dem Dispergierelement aufgeteilt ist und wobei das Dispergierelement derart betreibbar ist, um den Abgasstrom zumindest teilweise in Richtung des äußeren Strömungselements umzulenken.Exhaust gas dispersing device for an exhaust system with an outer flow element, wherein the exhaust gas dispersing device comprises:
a dispersing element disposable within the outer flow member, the dispersing member defining an axis, the dispersing member having upstream and downstream ends and wherein a cross section of the downstream end perpendicular to the axis is greater than a cross section of the upstream end perpendicular to the axis, and
an opening extending through the dispersing element, the opening being coaxial with the axis, the entire flow of exhaust through the outer flow element being split between a flow through the opening and a flow between the outer flow element and the dispersing element, and wherein the dispersing element is operable to redirect the exhaust flow at least partially in the direction of the outer flow element.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein eine Abgasanlage und betrifft insbesondere eine Abgas-Dispergiervorrichtung für eine Abgasanlage.The The present disclosure relates generally to an exhaust system and particularly relates to an exhaust gas dispersing device for one Exhaust system.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Die Angaben in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformation bezüglich der vorliegenden Offenbarung zur Verfügung und sollen nicht den Stand der Technik darstellen.The Information in this section is only background information in terms of The present disclosure is not intended to be exhaustive represent the technique.

Eine Vielzahl von Abgasanlagen für Fahrzeuge und andere Maschinen ist bekannt. Einige Abgasanlagen enthalten Katalysatoren, Dieselpartikelfilter, NOx-Fallen oder andere Vorrichtungen mit einem oder mehreren Substraten, die das durch die Abgasanlage strömende Abgas behandeln.A Variety of exhaust systems for Vehicles and other machines are known. Some exhaust systems contain catalysts, diesel particulate filters, NOx traps or others Devices with one or more substrates that by the exhaust system flowing Treat exhaust gas.

Es ist wünschenswert, eine gleichmäßige Abgasströmung radial über die Substratfläche aufrecht zu erhalten. Dies ist wünschenswert, da das Substrat effektiver wirken kann. Beispielsweise wird in einem Dieselpartikelfilter Ruß eher gleichmäßig auf dem Substrat verteilt, wenn der Abgasstrom gleichmäßig ist. Auch kann die Regeneration innerhalb des Systems effektiver erfolgen. Eine gleichmäßige Strömung ist auch deshalb wünschenswert, weil die Lebensdauer des Substrats voraussichtlich erhöht wird. Wenn beispielsweise in radialer Richtung auf dem Substrat ein wesentlicher Temperaturgradient entsteht, kann das Substrat Risse bekommen;
wenn der Abgasstrom an der Substratfläche gleichmäßiger ist, ist das Entstehen eines wesentlichen Temperaturgradienten jedoch unwahrscheinlich.It is desirable to maintain a uniform flow of exhaust gas radially across the substrate surface. This is desirable because the substrate can be more effective. For example, in a diesel particulate filter, soot tends to be evenly distributed on the substrate when the exhaust stream is uniform. Also, the regeneration can be done more effectively within the system. A uniform flow is also desirable because the life of the substrate is likely to increase. For example, if a significant temperature gradient occurs in the radial direction on the substrate, the substrate may crack;
however, if the exhaust stream is more uniform at the substrate surface, the formation of a significant temperature gradient is unlikely.

Bei herkömmlichen Abgasanlagen ist der Abgasstrom tendenziell in der axialen Mitte der Substratfläche schwerer, als an den radial äußeren Positionen der Substratfläche. Das Substrat als solches wirkt weniger effektiv und das Substrat wird eher geschädigt. Dementsprechend bleibt ein Bedarf nach einer Abgasanlage bestehen, die einen gleichmäßigeren Abgasstrom über die Substratfläche einhält.at usual Exhaust systems, the exhaust gas flow tends to be in the axial center the substrate surface heavier, than at the radially outer positions the substrate surface. As such, the substrate acts less effectively and the substrate is more likely to be damaged. Accordingly, there remains a need for an exhaust system, the more even Exhaust flow over the substrate surface comply.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Abgas-Dispergiervorrichtung für eine Abgasanlage mit einem äußeren Strömungselement. Die Abgas-Dispergiervorrichtung beinhaltet ein Dispergierelement, das im Inneren des äußeren Strömungselements anordenbar ist. Das Dispergierelement definiert eine Achse und besitzt ein stromauf- und ein stromabwärtiges Ende. Ein Querschnitt des stromabwärtigen Endes senkrecht zur Achse ist größer als ein Querschnitt des stromaufwärtigen Endes senkrecht zur Achse. Die Dispergiervorrichtung besitzt ferner eine sich durch das Dispergierelement erstreckende Öffnung. Die Öffnung verläuft koaxial zur Achse. Der gesamte Abgasstrom durch das äußere Strömungselement wird zwischen einem Strom durch die Öffnung und einem Strom zwischen dem äußeren Strömungselement und dem Dispergierelement aufgeteilt. Das Dispergierelement kann betrieben werden, um den Abgasstrom zumindest teilweise in Richtung des äußeren Strömungselements umzulenken.The The present disclosure relates to an exhaust gas dispersing device for an exhaust system with an outer flow element. The exhaust gas dispersing apparatus includes a dispersing element that inside the outer flow element can be arranged. The dispersing element defines an axis and has one upstream and one downstream The End. A cross section of the downstream end perpendicular to Axis is larger than a cross section of the upstream End perpendicular to the axis. The disperser further has an opening extending through the dispersing element. The opening extends coaxial with the axis. The entire exhaust flow through the outer flow element is between a current through the opening and a current between the outer flow element and the dispersing element. The dispersing element can operated to at least partially direct the exhaust gas flow in the direction of the outer flow element redirect.

In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung eine Abgasanlage, die ein äußeres Strömungselement und eine im Inneren des äußeren Strömungselements angeordnete Abgas-Dispergiervorrichtung aufweist. Die Abgas-Dispergiervorrichtung besitzt ein Dispergierelement, dass eine Achse definiert. Das Dispergierelement besitzt ein stromauf- und ein stromabwärtiges Ende. Ein Querschnitt des stromabwärtigen Endes senkrecht zur Achse ist größer als ein Querschnitt des stromaufwärtigen Endes senkrecht zur Achse. Die Abgas-Dispergiervorrichtung besitzt ferner eine sich durch das Dispergierelement erstreckende Öffnung. Die Öffnung verläuft koaxial zur Achse. Der gesamte Abgasstrom durch das äußere Strömungselement wird zwischen einem Strom durch die Öffnung und einem Strom zwischen dem äußeren Strömungselement und dem Dispergierelement aufgeteilt. Das Dispergierelement kann betrieben werden, um den Abgasstrom zumindest teilweise in Richtung des äußeren Strömungselements umzulenken.In In another aspect, the present disclosure relates to Exhaust system, which is an outer flow element and one inside the outer flow element arranged exhaust gas dispersing device having. The exhaust gas dispersing device has a dispersing element that defines an axis. The dispersing element owns an upstream and a downstream one The End. A cross section of the downstream end perpendicular to the axis is bigger than a cross section of the upstream End perpendicular to the axis. The exhaust gas dispersing device has further, an opening extending through the dispersing element. The opening extends coaxial with the axis. The entire exhaust flow through the outer flow element is between a current through the opening and a current between the outer flow element and divided the dispersing. The dispersing element can be operated be at least partially in the direction of the outer flow element to the exhaust gas flow redirect.

In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung eine Abgasanlage für ein Fahrzeug, die ein äußeres Strömungselement und ein Substrat aufweist, das derart im Inneren des äußeren Strömungselements angeordnet ist, dass ein Abgas im Inneren des äußeren Strömungselements in Richtung des Substrats strömen kann. Die Abgasanlage besitzt ferner eine im Inneren des äußeren Strömungselements angeordnete Abgas-Dispergiervorrichtung. Die Abgas-Dispergiervorrichtung besitzt ein Dispergierelement, dass eine Achse definiert. Das Dispergierelement besitzt ein stromauf- und ein stromabwärtiges Ende. Ein Querschnitt des stromabwärtigen Endes senkrecht zur Achse ist größer als ein Querschnitt des stromaufwärtigen Endes senkrecht zur Achse. Die Abgas-Dispergiervorrichtung besitzt ferner eine sich durch das Dispergierelement erstreckende Öffnung. Die Öffnung verläuft koaxial zur Achse. Der gesamte Abgasstrom durch das äußere Strömungselement wird zwischen einem Strom durch die Öffnung in Richtung des Substrats und einem Strom zwischen dem äußeren Strömungselement und dem Dispergierelement in Richtung des Substrats aufgeteilt. Das Dispergierelement kann betrieben werden, um den Abgasstrom zumindest teilweise in Richtung des äußeren Strömungselements umzulenken, wenn das Abgas in Richtung des Substrats strömt.In another aspect, the present disclosure relates to an exhaust system for a vehicle having an outer flow member and a substrate disposed inside the outer flow member such that an exhaust gas inside the outer flow member may flow toward the substrate. The exhaust system further includes an exhaust dispersing device disposed inside the outer flow member. The exhaust gas dispersing device has a dispersing element that defines an axis. The dispersing element has an upstream and a downstream end. A cross section of the downstream end perpendicular to the axis is larger than a cross section of the upstream end perpendicular to the axis. The exhaust gas dispersing device further has an opening extending through the dispersing element. The opening is coaxial with the axis. The entire exhaust gas flow through the outer flow element is split between a flow through the opening toward the substrate and a flow between the outer flow element and the dispersing element in the direction of the substrate. The dispersing element may be operated to at least partially direct the exhaust flow toward the outer flow element deflect when the exhaust gas flows in the direction of the substrate.

Weitere Anwendungsgebiete werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung offensichtlich. Es versteht sich, dass die Beschreibung und die speziellen Beispiele nur Illustrationszwecken dienen und den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken sollen.Further Areas of application will become apparent from the description provided herein obviously. It is understood that the description and the special Examples are for illustration purposes only and the scope of the present Do not limit revelation should.

ZEICHNUNGENDRAWINGS

Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur Illustrationszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.The Drawings described herein are for illustration purposes only and are not intended to limit the scope of the present disclosure limit.

1 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer Abgasanlage eines Fahrzeugs mit einer Abgas-Dispergiervorrichtung; 1 FIG. 10 is a cross-sectional view of a portion of an exhaust system of a vehicle having an exhaust dispersing device; FIG.

2 ist eine isometrische Ansicht der Abgasanlage der 1; 2 is an isometric view of the exhaust system of the 1 ;

3 ist eine isometrische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Abgas-Dispergiervorrichtung und 3 is an isometric view of another embodiment of the exhaust gas dispersing and

4 ist eine Stirnansicht der Abgas-Dispergiervorrichtung der 3. 4 is an end view of the exhaust gas dispersing the 3 ,

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung, oder Verwendungen nicht beschränken. Es versteht sich, dass in allen Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen.The The following description is merely exemplary and is intended to be the present Do not limit disclosure, application, or uses. It it is understood that in all drawings, corresponding reference numerals designate the same or corresponding parts and features.

Gemäß den 1 und 2, wird ein Teil eines Fahrzeugs 10, insbesondere ein Abschnitt einer Abgasanlage 12 gezeigt. Es ist erkennbar, dass die Abgasanlage 12 außer in einem Fahrzeug 10 in jeder beliebigen anderen Maschine enthalten sein könnte, ohne dass dadurch der Umfang der vorliegenden Offenbarung verlassen würde.According to the 1 and 2 , becomes part of a vehicle 10 , in particular a section of an exhaust system 12 shown. It can be seen that the exhaust system 12 except in a vehicle 10 could be included in any other machine without departing from the scope of the present disclosure.

Die Abgasanlage 12 besitzt ein äußeres Strömungselement 14. Das äußere Strömungselement 14 kann Teil einer Abgasnachbehandlungseinrichtung, wie etwa eines Katalysators, eines Dieselpartikelfilters, einer NOx-Falle und/oder jeglicher geeigneten Vorrichtung sein, ohne dass dadurch der Umfang der vorliegenden Offenbarung verlassen würde.The exhaust system 12 has an outer flow element 14 , The outer flow element 14 may be part of an exhaust aftertreatment device, such as a catalytic converter, a diesel particulate filter, a NOx trap, and / or any suitable device, without thereby departing from the scope of the present disclosure.

Die Abgasanlage 12 besitzt ebenfalls ein Substrat 16 (1). Das Substrat 16 ist im Inneren des äußeren Strömungselements 14 angeordnet. Das Substrat 16 wird dazu betrieben, Stoffe aus Abgas, das durch die Abgasanlage 12 strömt, zu entfernen. Genauer steht die Abgasanlage 12 in Fluidverbindung mit einem Motor (nicht dargestellt) und Abgase des Motors fließen durch das äußere Strömungselement 14 in Richtung des Substrats 16. Die Abgase durchströmen das Substrat 16 und das Substrat 16 entfernt Stoffe, wie etwa Ruß, Kohlenmonoxid, unverbrannte Kohlenwasserstoffe, teilchenförmiges Material und dergleichen.The exhaust system 12 also has a substrate 16 ( 1 ). The substrate 16 is inside the outer flow element 14 arranged. The substrate 16 is operated to exhaust substances through the exhaust system 12 flows, remove. More exactly stands the exhaust system 12 in fluid communication with a motor (not shown) and exhaust gases of the engine flow through the outer flow element 14 in the direction of the substrate 16 , The exhaust gases flow through the substrate 16 and the substrate 16 removes substances such as carbon black, carbon monoxide, unburned hydrocarbons, particulate matter, and the like.

Die Abgasanlage 12 beinhaltet ferner eine Abgas-Dispergiervorrichtung, die allgemein mit 18 bezeichnet ist. Wie nachfolgend erläutert wird, wird die Abgas-Dispergiervorrichtung 18 dazu betrieben, einen gleichmäßigeren Strom von Abgasen über eine stromaufwärtige Fläche 20 des Substrats 16 zu bewirken.The exhaust system 12 further includes an exhaust gas dispersing device, generally with 18 is designated. As will be explained below, the exhaust gas dispersing device becomes 18 operated a more even flow of exhaust gases over an upstream surface 20 of the substrate 16 to effect.

In der dargestellten Ausführungsform besitzt das äußere Strömungselement 14 ein Einlasselement 11 und ein kegelstumpfartiges, konisches Element 13. Das kegelstumpfartige, konische Element 13 ist an einem Übergang 15 mit dem Einlasselement 11 gekoppelt. Der Übergang 15 kann jeden geeigneten Radius aufweisen. In einer Ausführungsform ist das Einlasselement 11 mit dem kegelstumpfartigen, konischen Element 13 durch Schweißen gekoppelt. In einer weiteren Ausführungsform sind das Einlasselement 11 und das kegelstumpfartige, konische Element 13 einstückig aneinander befestigt. In der dargestellten Ausführungsform hat das Einlasselement 11 einen kreisförmigen Querschnitt und ist koaxial zu dem konischen Element 13. Es ist allerdings erkennbar, dass das äußere Strömungselement 14 eine beliebige geeignete Form aufweisen könnte, ohne dass dadurch der Umfang der vorliegenden Offenbarung verlassen würde.In the illustrated embodiment, the outer flow element has 14 an inlet element 11 and a frustoconical conical element 13 , The frustoconical, conical element 13 is at a transition 15 with the inlet element 11 coupled. The transition 15 can have any suitable radius. In one embodiment, the inlet member 11 with the frustoconical, conical element 13 coupled by welding. In a further embodiment, the inlet element 11 and the frustoconical, conical element 13 attached to each other in one piece. In the illustrated embodiment, the inlet member 11 a circular cross-section and is coaxial with the conical element 13 , However, it can be seen that the outer flow element 14 could have any suitable shape without departing from the scope of the present disclosure.

Das kleinere Ende des konischen Elements 13 ist mit dem Einlasselement 11 derart gekoppelt, dass die Querschnittsfläche des äußeren Strömungselements 14 vom Einlasselement 11 weg zunimmt. Ferner ist in der dargestellten Ausführungsform das Substrat 16 im Inneren des äußeren Strömungselements 14 bei der maximalen Querschnittsfläche des äußeren Strömungselements 14 angeordnet.The smaller end of the conical element 13 is with the inlet element 11 coupled such that the cross-sectional area of the outer flow element 14 from the inlet element 11 increases away. Furthermore, in the illustrated embodiment, the substrate 16 inside the outer flow element 14 at the maximum cross-sectional area of the outer flow element 14 arranged.

Die Abgas-Dispergiervorrichtung 18 besitzt ein Einlasselement 22 und ein mit dem Einlasselement 22 gekoppeltes Dispergierelement 24. In der dargestellten Ausführungsform hat das Einlasselement 22 einen kreisförmigen Querschnitt und ist axial gerade, so dass eine Querschnittsfläche des Einlasselements 22 senkrecht zur Achse A entlang der Länge des Einlasselements 22 annähernd konstant ist. Das Dispergierelement 24 ist hingegen kegelstumpfförmig und besitzt ein stromaufwärtiges Ende 26 und ein stromabwärtiges Ende 28 (1). Das stromaufwärtige Ende 26 des Dispergierelements 24 ist mit dem Einlasselement 22 gekoppelt. Dementsprechend ist ein Querschnitt des stromabwärtigen Endes 28 senkrecht zur Achse A größer als ein Querschnitt des stromaufwärtigen Endes 26 senkrecht zur Achse A. Es ist allerdings erkennbar, dass das Einlasselement 22 und das Dispergierelement 24 eine beliebige geeignete Form aufweisen könnten, ohne dass dadurch der Umfang der vorliegenden Offenbarung verlassen würde.The exhaust gas dispersing device 18 has an inlet element 22 and one with the inlet member 22 coupled dispersing element 24 , In the illustrated embodiment, the inlet member 22 a circular cross-section and is axially straight, so that a cross-sectional area of the inlet member 22 perpendicular to the axis A along the length of the inlet member 22 is approximately constant. The dispersing element 24 on the other hand is frusto-conical and has an upstream end 26 and a downstream end 28 ( 1 ). The upstream current end 26 of the dispersing element 24 is with the inlet element 22 coupled. Accordingly, a cross section of the downstream end 28 perpendicular to the axis A greater than a cross section of the upstream end 26 perpendicular to the axis A. However, it can be seen that the inlet element 22 and the dispersing element 24 could have any suitable shape without departing from the scope of the present disclosure.

Die Abgas-Dispergiervorrichtung 18 weist ferner eine Öffnung 30 (2) auf, die sich durch das Einlasselement 22 und das Dispergierelement 24 erstreckt. Die Öffnung 30 verläuft koaxial zur Achse A. In der dargestellten Ausführungsform bleibt die Wandstärke des Einlasselements 22 und des Dispergierelements 24 über die Länge der Abgas-Dispergiervorrichtung 18 konstant, so dass die Querschnittsfläche der Öffnung 30 durch das Einlasselement 22 weitgehend konstant bleibt und über die Länge des Dispergierelements 24 vom Einlasselement 22 weg zunimmt. Dementsprechend wird der gesamte (in 1 durch gestrichelte Pfeile dargestellte) Abgasstrom zwischen einem Strom durch die Öffnung 30 in Richtung des Substrats 16 und einem Strom zwischen dem äußeren Strömungselement 14 und dem Dispergierelement 18 in Richtung des Substrats 16 aufgeteilt.The exhaust gas dispersing device 18 also has an opening 30 ( 2 ), which extends through the inlet element 22 and the dispersing element 24 extends. The opening 30 is coaxial with axis A. In the illustrated embodiment, the wall thickness of the inlet member remains 22 and the dispersing element 24 over the length of the exhaust disperser 18 constant, so that the cross-sectional area of the opening 30 through the inlet element 22 remains largely constant and over the length of the dispersing element 24 from the inlet element 22 increases away. Accordingly, the entire (in 1 represented by dashed arrows) exhaust gas flow between a stream through the opening 30 in the direction of the substrate 16 and a flow between the outer flow element 14 and the dispersing element 18 in the direction of the substrate 16 divided up.

Die Abgas-Dispergiervorrichtung 18 besitzt darüber hinaus mindestens ein Tragelement 32. In der dargestellten Ausführungsform besitzt die Abgas-Dispergiervorrichtung 18 in gleichmäßigen Abständen voneinander um die Achse A eine Vielzahl von Tragelementen 32. Jedes Tragelement 32 ist mit einem Ende mit dem Einlasselement 22 gekoppelt und jedes Tragelement 32 ist ferner mit einem gegenüberliegenden Ende mit dem äußeren Strömungselement 14 gekoppelt. In der dargestellten Ausführungsform besitzt jedes Tragelement 32 an einem Ende eine Lasche 34 für ein einfaches Anbringen an dem äußeren Strömungselement 14. In einer Ausführungsform wird die Abgas-Dispergiervorrichtung 18 mit dem Einlasselement 11 des äußeren Strömungselements 14 gekoppelt und das kegelstumpfartige, konische Element 13 wird anschließend mit dem Einlasselement 11 gekoppelt.The exhaust gas dispersing device 18 also has at least one support element 32 , In the illustrated embodiment, the exhaust gas dispersing device has 18 at regular intervals from each other about the axis A a plurality of supporting elements 32 , Each support element 32 is with one end to the inlet element 22 coupled and each support element 32 is also with an opposite end to the outer flow element 14 coupled. In the illustrated embodiment, each support element has 32 a tab at one end 34 for easy attachment to the outer flow element 14 , In one embodiment, the exhaust gas dispersing device becomes 18 with the inlet element 11 the outer flow element 14 coupled and the frustoconical, conical element 13 subsequently with the inlet element 11 coupled.

Dementsprechend koppeln die Tragelemente 32 die Abgas-Dispergiervorrichtung 18 mit dem äußeren Strömungselement 14 derart, dass das Einlasselement 22 stromaufwärts des Dispergierelements 24 angeordnet ist. Die Tragelemente 32 koppeln ferner die Abgas-Dispergiervorrichtung 18 mit dem äußeren Strömungselement 14 derart, dass das Dispergierelement 24 bezogen auf das äußere Strömungselement 14 beabstandet angeordnet ist. In der dargestellten Ausführungsform sind das Dispergierelement 24 und das Einlasselement 22 koaxial zu dem äußeren Strömungselement 14 angeordnet; das Dispergierelement 24 und das Einlasselement 22 könnten jedoch versetzt zu dem äußeren Strömungselement 14 angeordnet sein, ohne dass dadurch der Umfang der vorliegenden Offenbarung verlassen würde.Accordingly, the support elements couple 32 the exhaust gas dispersing device 18 with the outer flow element 14 such that the inlet element 22 upstream of the dispersing element 24 is arranged. The supporting elements 32 further couple the exhaust disperser 18 with the outer flow element 14 such that the dispersing element 24 based on the outer flow element 14 spaced apart. In the illustrated embodiment, the dispersing element 24 and the inlet member 22 coaxial with the outer flow element 14 arranged; the dispersing element 24 and the inlet member 22 but could be offset to the outer flow element 14 without thereby departing from the scope of the present disclosure.

Außerdem ist die Abgas-Dispergiervorrichtung 18 derart im Inneren des äußeren Strömungselements 14 angeordnet, dass ein annähernd durch den Übergang 15 erfasster Querschnitt senkrecht zur Achse A die Abgas-Dispergiervorrichtung 18 schneidet. Darüber hinaus ist ein zwischen der Achse A und einer Umfangswandung des äußeren Strömungselements 14 gemessener erster Winkel θ höchstens gleich einem zwischen der Achse A und einer Umfangswandung des Dispergierelements 24 gemessenen zweiten Winkel θ'. In der Ausführungsform ist der erste Winkel θ kleiner als der zweite Winkel θ'.In addition, the exhaust gas dispersing device 18 such inside the outer flow element 14 arranged that approximately through the transition 15 detected cross section perpendicular to the axis A, the exhaust gas dispersing device 18 cuts. In addition, one between the axis A and a peripheral wall of the outer flow element 14 measured first angle θ at most equal to one between the axis A and a peripheral wall of the dispersing element 24 measured second angle θ '. In the embodiment, the first angle θ is smaller than the second angle θ '.

Wie durch die gestrichelten Pfeile der 1 dargestellt, zwingt die Abgas-Dispergiervorrichtung 18 den Abgasstrom radial nach außen in Richtung des äußeren Strömungselements 14. Dementsprechend wird der Abgasstrom gleichmäßiger über die stromaufwärtige Fläche 20 des Substrats 16 verteilt. Das Substrat 16 kann als solches effektiver wirken und die Lebensdauer des Substrats 16 wird erhöht.As indicated by the dashed arrows of the 1 shown forces the exhaust gas dispersing device 18 the exhaust gas flow radially outward in the direction of the outer flow element 14 , Accordingly, the exhaust flow becomes more uniform over the upstream surface 20 of the substrate 16 distributed. The substrate 16 as such can be more effective and the life of the substrate 16 will be raised.

Gemäß den 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform der Dispergiervorrichtung 118 dargestellt, bei der gleiche Merkmale bezogen auf die Ausführungsform der 1 und 2 mit um 100 erhöhten Bezugszeichen bezeichnet werden. Wie dargestellt, besitzt die Dispergiervorrichtung 118 ein Dispergierelement 124 und eine Vielzahl von Tragelementen 132. Die Dispergiervorrichtung 118 besitzt ferner eine Aussparung 133, die sich von dem stromabwärtigen Ende 128 in Richtung des stromaufwärtigen Endes 126 erstreckt. An beiden Seiten jedes Tragelements 132 ist eine Aussparung 133 vorhanden.According to the 3 and 4 is another embodiment of the dispersing device 118 shown in the same features with respect to the embodiment of the 1 and 2 be denoted by 100 increased reference numerals. As shown, the dispersing device has 118 a dispersing element 124 and a variety of support elements 132 , The dispersing device 118 also has a recess 133 extending from the downstream end 128 towards the upstream end 126 extends. On both sides of each support element 132 is a recess 133 available.

Außerdem weist jedes Tragelement 132 eine stromaufwärtige Fläche 135 auf. Wie in 4 gezeigt, ist die stromaufwärtige Fläche 135 in einem positiven Winkel θ'', bezogen auf eine zur Achse A senkrechte Ebene angeordnet. Dementsprechend wird der Abgasstrom zumindest teilweise durch das Dispergierelement 124 in Richtung des äußeren Strömungselements umgelenkt und die stromaufwärtige Fläche 135 jedes Tragelements 132 lenkt den Abgasstrom für eine gleichmäßigere Strömungsverteilung über die stromaufwärtige Fläche des Substrats zusätzlich um.In addition, each support element 132 an upstream surface 135 on. As in 4 shown is the upstream surface 135 at a positive angle θ '', relative to a plane perpendicular to the axis A arranged. Accordingly, the exhaust gas flow is at least partially through the dispersing element 124 deflected towards the outer flow element and the upstream surface 135 each support element 132 additionally redirects the flow of exhaust gas across the upstream surface of the substrate for more uniform flow distribution.

ZusammenfassungSummary

Eine Abgas-Dispergiervorrichtung für eine Abgasanlage mit einem äußeren Strömungselement wird offenbart. Die Abgas-Dispergiervorrichtung beinhaltet ein Dispergierelement, das im Inneren des äußeren Strömungselements anordenbar ist. Das Dispergierelement definiert eine Achse und besitzt ein stromauf- und ein stromabwärtiges Ende. Ein Querschnitt des stromabwärtigen Endes senkrecht zur Achse ist größer als ein Querschnitt des stromaufwärtigen Endes senkrecht zur Achse. Die Dispergiervorrichtung besitzt ferner eine sich durch das Dispergierelement erstreckende Öffnung. Die Öffnung verläuft koaxial zur Achse. Der gesamte Abgasstrom durch das äußere Strömungselement wird zwischen einem Strom durch die Öffnung und einem Strom zwischen dem äußeren Strömungselement und dem Dispergierelement aufgeteilt. Das Dispergierelement kann betrieben werden, um den Abgasstrom zumindest teilweise in Richtung des äußeren Strömungselements umzulenken.An exhaust gas dispersing device for an exhaust system with an outer flow element is disclosed. The exhaust gas dispersing device includes a dispersing element inside the outer flow element can be arranged. The dispersing element defines an axis and has an upstream and a downstream end. A cross section of the downstream end perpendicular to the axis is larger than a cross section of the upstream end perpendicular to the axis. The dispersing device further has an opening extending through the dispersing element. The opening is coaxial with the axis. The entire exhaust gas flow through the outer flow element is split between a flow through the opening and a flow between the outer flow element and the dispersing element. The dispersing element may be operated to at least partially redirect the exhaust flow toward the outer flow element.

Claims (20)

Abgas-Dispergiervorrichtung für eine Abgasanlage mit einem äußeren Strömungselement, wobei die Abgas-Dispergiervorrichtung aufweist: ein im Inneren des äußeren Strömungselements anordenbares Dispergierelement, wobei das Dispergierelement eine Achse definiert, wobei das Dispergierelement ein stromauf- und ein stromabwärtiges Ende aufweist und wobei ein Querschnitt des stromabwärtigen Endes senkrecht zur Achse größer als ein Querschnitt des stromaufwärtigen Endes senkrecht zur Achse ist, und eine sich durch das Dispergierelement erstreckende Öffnung, wobei die Öffnung koaxial zur Achse verläuft, wobei der gesamte Abgasstrom durch das äußere Strömungselement zwischen einem Strom durch die Öffnung und einem Strom zwischen dem äußeren Strömungselement und dem Dispergierelement aufgeteilt ist und wobei das Dispergierelement derart betreibbar ist, um den Abgasstrom zumindest teilweise in Richtung des äußeren Strömungselements umzulenken.Exhaust gas dispersing device for an exhaust system with an outer flow element, wherein the exhaust gas dispersing device having: a can be arranged in the interior of the outer flow element Dispersing element, wherein the dispersing element defines an axis, wherein the dispersing element has an upstream and a downstream end and wherein a cross section of the downstream end is perpendicular to Axis greater than a cross section of the upstream End is perpendicular to the axis, and one through the dispersing element extending opening, the opening coaxial with the axis, wherein the entire exhaust gas flow through the outer flow element between a Electricity through the opening and a flow between the outer flow element and the dispersing element and wherein the dispersing element is so is operable to the exhaust stream at least partially in the direction the outer flow element redirect. Abgas-Dispergiervorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner mit einem mit dem Dispergierelement gekoppelten Einlasselement, wobei sich die Öffnung durch das Einlasselement und das Dispergierelement erstreckt.Exhaust gas dispersing apparatus according to claim 1, further comprising a with the dispersing element coupled inlet element, wherein the opening through the inlet member and the dispersing element extends. Abgas-Dispergiervorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der ein Querschnitt des Einlasselements senkrecht zur Achse entlang einer Länge des Einlasselements annähernd konstant ist.Exhaust gas dispersing device according to claim 2, wherein a cross-section of the inlet member perpendicular to the axis along a length of the Approximate inlet element is constant. Abgas-Dispergiervorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der das Dispergierelement kegelstumpfförmig ist.Exhaust gas dispersing device according to claim 1, wherein the dispersing element frusto-conical. Abgas-Dispergiervorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner mit mindestens einem Tragelement, das zum Ankoppeln des Dispergierelements an das äußere Strömungselement betätigbar ist, so dass das Dispergierelement bezogen auf das äußere Strömungselement beabstandet angeordnet ist.Exhaust gas dispersing apparatus according to claim 1, further comprising at least a support element for coupling the dispersing element to the outer flow element actuated is, so that the dispersing element based on the outer flow element spaced apart. Abgas-Dispergiervorrichtung gemäß Anspruch 5, bei der das mindestens eine Tragelement eine stromaufwärtige Fläche aufweist und bei der die stromaufwärtige Fläche in einem positiven Winkel bezogen auf eine zu der Achse senkrechte Ebene angeordnet ist.Exhaust gas dispersing device according to claim 5, wherein the at least a support element an upstream area and wherein the upstream surface is at a positive angle is arranged on a plane perpendicular to the axis. Abgasanlage mit: einem äußeren Strömungselement und eine im Inneren des äußeren Strömungselements angeordnete Abgas-Dispergiervorrichtung, wobei die Abgas-Dispergiervorrichtung ein Dispergierelement aufweist, das eine Achse definiert, wobei das Dispergierelement ein stromauf- und ein stromabwärtiges Ende besitzt und wobei ein Querschnitt des stromabwärtigen Endes senkrecht zur Achse größer als ein Querschnitt des stromaufwärtigen Endes senkrecht zur Achse ist und einer sich durch das Dispergierelement erstreckenden Öffnung, wobei die Öffnung koaxial zur Achse verläuft, wobei der gesamte Abgasstrom durch das äußere Strömungselement zwischen einem Strom durch die Öffnung und einem Strom zwischen dem äußeren Strömungelement und dem Dispergierelement aufgeteilt ist und wobei das Dispergierelement derart betreibbar ist, um den Abgasstrom zumindest teilweise in Richtung des äußeren Strömungselements umzulenken.Exhaust system with: an outer flow element and a arranged in the interior of the outer flow element Exhaust gas dispersing device, wherein the exhaust gas dispersing device has a dispersing element, defining an axis, wherein the dispersing element is an upstream and a downstream end has and wherein a cross section of the downstream end perpendicular to the axis greater than a cross section of the upstream End perpendicular to the axis is and one through the dispersing element extending opening, the opening coaxial with the axis, wherein the entire exhaust gas flow through the outer flow element between a Electricity through the opening and a flow between the outer flow element and the dispersing element and wherein the dispersing element is so is operable to the exhaust stream at least partially in the direction the outer flow element redirect. Abgasanlage gemäß Anspruch 7, ferner mit einem mit dem Dispergierelement gekoppelten, stromaufwärts des Dispergierelements angeordneten Einlasselement, wobei sich die Öffnung durch das Einlasselement und das Dispergierelement erstreckt.Exhaust system according to claim 7, further coupled to the dispersing element, upstream of the Dispergierelements arranged inlet element, wherein the opening through the inlet member and the dispersing element extends. Abgasanlage gemäß Anspruch 8, bei der ein Querschnitt des Einlasselements senkrecht zur Achse entlang einer Länge des Einlasselements annähernd konstant ist.Exhaust system according to claim 8, in which a cross section of the inlet member perpendicular to the axis along a length approximate the inlet element is constant. Abgasanlage gemäß Anspruch 7, bei der das Dispergierelement kegelstumpfförmig ist.Exhaust system according to claim 7, in which the dispersing element is frustoconical. Abgasanlage gemäß Anspruch 10, bei der das äußere Strömungselement ein kegelstumpfartiges, konisches Element aufweist und bei der ein erster zwischen der Achse und einer Wandung des äußeren Strömungselements gemessener Winkel höchstens gleich einem zweiten zwischen der Achse und einer Wandung des Dispergierelements gemessenen Winkel ist.Exhaust system according to claim 10, in which the outer flow element has a frustoconical conical element and in the first measured at most between the axis and a wall of the outer flow element angle a second one between the axis and a wall of the dispersing element measured angle is. Abgasanlage gemäß Anspruch 7, bei der das äußere Strömungselement ein Einlasselement und ein kegelstumpfartiges, konisches Element, das an einem Übergang mit dem Einlasselement gekoppelt ist, aufweist und bei der ein annähernd durch den Übergang senkrecht zur Achse erfasster Querschnitt die Abgas-Dispergiervorrichtung schneidet.Exhaust system according to claim 7, wherein the outer flow element has an inlet element and a frustoconical conical element, which is coupled at a junction with the inlet element, and in which approximately through Transition perpendicular to the axis detected cross section cuts the exhaust gas dispersing device. Abgasanlage gemäß Anspruch 7, bei der die Abgas-Dispergiervorrichtung ferner mindestens ein Tragelement aufweist, welches das Dispergierelement an das äußere Strömungselement koppelt, so dass das Dispergierelement in einer Abstandsbeziehung bezogen auf das äußere Strömungselement angeordnet ist und das Dispergierelement koaxial zu dem äußeren Strömungselement verläuft.Exhaust system according to claim 7, in which the exhaust gas dispersing device further comprises at least one support element, which is the dispersing element to the outer flow element coupled so that the dispersing element in a spaced relationship arranged relative to the outer flow element and the dispersing element is coaxial with the outer flow element. Abgasanlage gemäß Anspruch 13, bei der das mindestens eine Tragelement eine stromaufwärtige Fläche besitzt und bei der die stromaufwärtige Fläche in einem positiven Winkel bezogen auf eine zu der Achse senkrechte Ebene angeordnet ist.Exhaust system according to claim 13, wherein the at least one support element has an upstream surface and in which the upstream surface in one positive angle with respect to a plane perpendicular to the axis is arranged. Abgasanlage für ein Fahrzeug mit: einem äußeren Strömungselement, einem Substrat, das derart im Inneren des äußeren Strömungselements angeordnet ist, dass ein Abgas im Inneren des äußeren Strömungselements in Richtung des Substrats strömen kann, und einer im Inneren des äußeren Strömungselements angeordnete Abgas-Dispergiervorrichtung, wobei die Abgas-Dispergiervorrichtung ein Dispergierelement aufweist, das eine Achse definiert, wobei das Dispergierelement ein stromauf- und ein stromabwärtiges Ende besitzt und wobei ein Querschnitt des stromabwärtigen Endes senkrecht zur Achse größer als ein Querschnitt des stromaufwärtigen Endes senkrecht zur Achse ist, und einer sich durch das Dispergierelement erstreckende Öffnung, wobei die Öffnung koaxial zur Achse verläuft, wobei der gesamte Abgasstrom durch das äußere Strömungselement zwischen einem Strom durch die Öffnung in Richtung des Substrats und einem Strom zwischen dem äußeren Strömungselement und dem Dispergierelement in Richtung des Substrats aufgeteilt ist und wobei die Abgas-Dispergiervorrichtung derart betreibbar ist, um den Abgasstrom zumindest teilweise in Richtung des äußeren Strömungselements umzulenken, wenn das Abgas in Richtung des Substrats strömt.Exhaust system for a vehicle with: an outer flow element, one Substrate, which is arranged in such a manner in the interior of the outer flow element, that is an exhaust gas inside the outer flow element flow in the direction of the substrate can, and an exhaust gas dispersing device arranged inside the outer flow element, wherein the exhaust gas dispersing device a dispersing element defining an axis, wherein the dispersing element has an upstream and a downstream end has and wherein a cross section of the downstream end perpendicular to Axis greater than a cross section of the upstream End is perpendicular to the axis, and one through the dispersing element extending opening, the opening coaxial with the axis, wherein the entire exhaust gas flow through the outer flow element between a Electricity through the opening towards the substrate and a flow between the outer flow element and the dispersing element is divided in the direction of the substrate and wherein the exhaust gas dispersing device is operable such around the exhaust stream at least partially in the direction of the outer flow element deflect when the exhaust gas flows in the direction of the substrate. Abgasanlage gemäß Anspruch 15, ferner mit einem mit dem Dispergierelement gekoppelten, stromaufwärts des Dispergierelements angeordneten Einlasselement, wobei sich die Öffnung durch das Einlasselement und das Dispergierelement erstreckt.Exhaust system according to claim 15, further coupled to the dispersing element, upstream of the Dispergierelements arranged inlet element, wherein the opening through the Inlet member and the dispersing element extends. Abgasanlage gemäß Anspruch 16, bei der ein Querschnitt des Einlasselements senkrecht zur Achse entlang einer Länge des Einlasselements annähernd konstant ist.Exhaust system according to claim 16, wherein a cross-section of the inlet member perpendicular to the axis along a length approximate the inlet element is constant. Abgasanlage gemäß Anspruch 15, bei der das äußere Strömungselement ein Einlasselement und ein kegelstumpfartiges, konisches Element aufweist, das an einem Übergang mit dem Einlasselement gekoppelt ist und bei der ein annähernd durch den Übergang senkrecht zu einer Achse des Abgas-Dispergierelements erfasster Querschnitt die Abgas-Dispergiervorrichtung schneidet.Exhaust system according to claim 15, in which the outer flow element an inlet member and a truncated conical member that's at a transition is coupled to the inlet member and at the approximately through the transition detected perpendicular to an axis of the exhaust gas dispersing element Cross section crosses the exhaust gas dispersing device. Abgasanlage gemäß Anspruch 15, bei der das Dispergierelement kegelstumpfförmig ist, bei der das äußere Strömungselement ein kegelstumpfartiges, konisches Element aufweist und bei der ein erster zwischen der Achse und einer Wandung des äußeren Strömungselements gemessener Winkel höchstens gleich einem zweiten zwischen der Achse und einer Wandung des Dispergierelements gemessenen Winkel ist.Exhaust system according to claim 15, wherein the dispersing element is frusto-conical, wherein the outer flow element has a frustoconical conical element and in the first measured at most between the axis and a wall of the outer flow element angle a second one between the axis and a wall of the dispersing element measured angle is. Abgasanlage gemäß Anspruch 15, bei der die Abgas-Dispergiervorrichtung ferner mindestens ein Tragelement besitzt, das die Abgas-Dispergiervorrichtung an das äußere Strömungselement koppelt, so dass das Dispergierelement bezogen auf das äußere Strömungselement beabstandet angeordnet ist und das Dispergierelement koaxial zu dem äußeren Strömungselement angeordnet ist, wobei das mindestens eine Tragelement eine stromaufwärtige Fläche einschließt und wobei die stromaufwärtige Fläche in einem positiven Winkel bezogen auf eine zu der Achse senkrechte Ebene angeordnet ist.Exhaust system according to claim 15, in which the exhaust gas dispersing device further comprises at least one support member having the exhaust gas dispersing device to the outer flow element couples, so that the dispersing element based on the outer flow element is arranged spaced and the dispersing coaxial with the outer flow element is arranged, wherein the at least one support element includes an upstream surface and wherein the upstream surface in one positive angle with respect to a plane perpendicular to the axis is arranged.
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