DE112010004974T5 - Abgasstutzen mit Leitelementen - Google Patents

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Abstract

Ein Abgasstutzen ist zum Schutz von Abgassystemkomponenten vor Flüssigkeit vorgesehen, die in einen Auslassanschluss des Abgasstutzens eintritt. Der Abgasstutzen umfasst einen ersten Abschnitt, der einen ersten Strömungsdurchlass definiert, der sich entlang einer ersten Längsachse erstreckt, und einen zweiten Abschnitt, der ein offenes Ende besitzt, und der einen zweiten Strömungsdurchlass definiert, der sich entlang einer zweiten Längsachse erstreckt. Der Abgasstutzen umfasst ferner einen Flüssigkeitsablauf, der in dem ersten Abschnitt angeordnet ist, und ein oder mehreren Leitelemente, die in dem zweiten Strömungsdurchlass angeordnet sind, wobei die ein oder mehreren Leitelemente konfiguriert sind, um die Sichtlinie zwischen dem offenen, zweiten Ende und jeglicher Innenoberfläche unterhalb des Flüssigkeitsablaufs zu blockieren.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Abgassystem und insbesondere auf ein Abgassystem mit einem oder mehreren Leitelementen, die nahe des Auslassendes angeordnet sind.
  • Hintergrund
  • Verbrennungsmotoren einschließlich Dieselmotoren, Benzinmotoren, Erdgasmotoren, Turbinenmotoren und andere Motoren sind in der Technik bekannt und werden verwendet, um viele Arten von Leistungs- bzw. Antriebssystemen anzutreiben. Abgase aus Verbrennungsmotoren werden typischerweise in die Atmosphäre abgelassen. Ein Leistungssystem kann einen Abgasstutzen umfassen, der sich vertikal von dem Motor oder von einem Gehäuse des Motors aus erstreckt, um das Abgas abzuleiten. Infolgedessen ist es möglich, dass Niederschläge in den Abgasstutzen eintreten, wenn der Motor nicht in Betrieb ist (d. h. wenn der Abgasstutzen nicht durch einen Abgasstrom unter Druck gesetzt wird). Wenn der Motor in Betrieb ist, kann ebenfalls Niederschlag bzw. Ausscheidungen in den Abgasstutzen eintreten, und zwar dort wo der Abgasstrom am schwächsten ist.
  • Feuchtigkeit in dem Abgassystem kann verschiedene Abgassystemkomponenten beschädigen, wie beispielsweise Nachbehandlungsvorrichtungen. Beispielsweise nutzen Dieselpartikelfilter (DPFs) oft ein Flusssubstrat mit Keramikwand. Wenn sich der Motor in kalter Umgebung nicht im Betrieb befindet, kann Wasser in dem Abgassystem gefrieren. Wenn es sich in Kontakt mit dem Keramiksubstrat befindet, kann das Gefrieren und die Expansion des Wassers das Substrat brechen bzw. einreißen.
  • Um die Probleme mit Feuchtigkeit, wie beispielsweise Niederschlag, die in das Abgassystem über einen sich vertikal erstreckenden Stutzen eintritt, zu vermeiden, umfassen einige Stutzen Schutzvorrichtungen. Beispielsweise offenbart das U.S Patent 2,630,748 (im Folgenden als das '748-Patent bezeichnet) von Brockelsby einen Abgasregenschutz. Das '748-Patent offenbart die Verwendung eines Adapters, der auf einem sich vertikal erstreckenden Abgasrohr angebracht wird. Der Adapter umfasst ein Paar von abgewinkelten Leitelementen, die jeglichen Regenwasser, welches in das Abgasauslassende eintritt, aus einem Paar von Abflussröhren ausleiten und einen labyrithartigen Strömungspfad für das Abgas bilden, der verhindert, dass Wasser in das Abgassystem hinter die Leitelemente eintritt.
  • Während die Vorrichtung, die in dem '748 -Patent offenbart ist, verhindern kann, dass Regenwasser in das Abgassystem eintritt, erfordert sie, dass ein abgesetzter, sperriger Adapter auf das Ende des Abgasrohrs gepasst wird, der den Raum und die Höhe des Abgasstutzens erhöht. Darüber hinaus ist die Vorrichtung schlecht für Abgasstutzen geeignet, die bereits ein abgewinkeltes Auslassende besitzen. Weiterhin kann der labyrinthartige Strömungspfad zu einem unerwünschten Anstieg im Abgasgegendruck führen.
  • Die vorliegende Offenbarung ist auf das Überwinden von einem oder mehreren der Nachteile der vorhandenen Technik gerichtet.
  • Zusammenfassung der Offenbarung
  • Gemäß einem Aspekt ist die vorliegende Offenbarung auf einen Abgasstutzen mit einem ersten Abschnitt gerichtet, der einen ersten Strömungsdurchlass definiert, der sich entlang einer ersten Längsachse erstreckt, und mit einem zweiten Abschnitt, der ein offenes Ende besitzt und einen zweiten Strömungsdurchlass definiert, der sich entlang einer zweiten Längsachse erstreckt. Der Abgasstutzen umfasst ferner einen Flüssigkeitsablauf, der in dem ersten Abschnitt angeordnet ist, sowie ein oder mehrere Leitelemente, die in dem zweiten Strömungspfad angeordnet sind, wobei das eine oder die mehreren Leitelemente konfiguriert sind, um die Sichtlinie zwischen dem offenen, zweiten Ende und einer Innenoberfläche unterhalb des Flüssigkeitsablaufs zu blockieren.
  • Gemäß einem anderen Aspekt ist die vorliegende Offenbarung auf ein Verfahren zum Schützen von Abgassystemkomponenten vor Flüssigkeit gerichtet, die in einen Auslassanschluss eines Abgasstutzens eintritt. Das Verfahren umfasst das Vorsehen eines Flüssigkeitsablasses entlang eines Abgasströmungspfads in dem Abgasstutzen, das Blockieren der Sichtlinie zwischen dem Auslassanschluss des Abgasstutzens und einer Innoberfläche des Abgassystems unterhalb des Flüssigkeitsablasses, und das Positionieren von einem oder mehreren Leitelementen in dem Abgasstutzen, so dass Flüssigkeit, die durch die Schwerkraft von dem einen oder den mehreren Leitelementen abfällt, eine Innenoberfläche des Abgasstutzens zwischen dem Flüssigkeitsablauf und dem einen oder den mehreren Leitelementen kontaktiert.
  • Andere Merkmale und Aspekte dieser Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen offensichtlich werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • In den begleitenden Zeichnungen, die hierin enthalten sind und einen Teil dieser Beschreibung bilden, sind beispielhafte Ausführungsbeispiele der Offenbarung dargestellt, die gemeinsam mit der schriftlichen Beschreibung dazu dienen, die Prinzipien des offenbarten Systems zu erläutern:
  • 1 ist eine Seitenquerschnittdarstellung eines beispielhaften Leistungssystems mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines Abgasstutzens;
  • 2 ist eine Vorderansicht des Abgasstutzens der 1;
  • 3 ist eine Seitenquerschnittdarstellung eines beispielhaften Leistungssystems mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines Abgasstutzens; und
  • 4 ist eine Seitenquerschnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Flüssigkeitsablaufs des Abgasstutzens der 3.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Bezug nehmend auf 1 ist ein beispielhaftes Antriebs- bzw. Leistungssystem 10 offenbart. Das Leistungssystem 10 umfasst einen Motor 12, ein Abgassystem 14 und ein Gehäuse 16. Der Motor 12 kann Merkmale umfassen, die nicht gezeigt sind, wie beispielsweise Kraftstoffsysteme, Luftsysteme, Kühlsysteme, Peripheriegeräte, Antriebstrangkomponenten, Turbolader, etc. Der Motor 12 kann irgendeine Art von Motor (Verbrennungs-, Turbinen-, Gas-, Diesel-, Brenngas, Erdgas-, Propanmotor etc.), irgendeiner Größe, mit irgendeiner Anzahl von Zylindern und in irgendeiner Konfiguration („V”-, Reihen-, Radialmotor etc.) sein. Der Motor 12 kann verwendet werden, um irgendeine Maschine oder andere Vorrichtung anzutreiben, einschließlich Lokomotivanwendungen, Lastkraftwagen oder Fahrzeuge für den Fernverkehr (On-Highway) geländegängige Lastkraftwägen oder Maschinen (Off-Highway), Erdbewegungsgeräte, Generatoren, Luft- und Raumfahrtanwendungen, Marineanwendungen, Pumpen, stationäre Einrichtungen bzw. Maschinen oder andere motorgetriebene Anwendungen.
  • Das Gehäuse 16 kann irgendeinen Aufbau besitzen, der den Motor 12 und das Abgassystem 14 umschließt oder teilweise umschließt. Beispielsweise kann das Gehäuse 16 ein Fahrzeugkörper oder eine (Motor-)Haube sein.
  • Das Abgassystem 14 kann einen Auspuffkrümmer 18 umfassen, eine oder mehrere Abgasnachbehandlungsvorrichtungen 20, die ausgelegt sind, um unerwünschte Emissionen aus dem Abgas des Motors 12 zu reduzieren, und einen Abgasstutzen 22. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtungen 20 können eine Vielzahl von Emissionsbehandlungstechnologien umfassen, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, Regenerationsvorrichtungen, Wärmequellen, Oxidationskatalysatoren, Dieseloxidationskatalysatoren bzw. DOCs, Dieselpartikelfilter bzw. DPFs, selektive katalytische Reduktionskatalysatoren bzw. SCRs (SCRs = Selective Catalytic Reduction Catalysts), Mager-NOx-Fallen bzw. LNTs (LNTs = Lean NOx Traps), Schalldämpfer oder andere Vorrichtungen, die zur Behandlung der Austritte des Motors 12 erforderlich sind.
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfassen die Abgasnachbehandlungsvorrichtungen 20 einen Dieselpartikelfilter bzw. DPF 24. Der DPF 24 kann ein DPF-Substrat 26 umfassen, das zumindest teilweise innerhalb eines DPF-Gehäuses 28 angeordnet ist. Das DPF-Substrat 26 kann in einer Vielzahl von Weisen konfiguriert sein. Irgendein Aufbau, der imstande ist, den Feinstaub aus dem Abgas des Motors 12 zu entfernen, kann verwendet werden. Beispielsweise kann das DPF-Substrat eine Wandstromkeramikstruktur mit einem Honigwabenquerschnitt sein, der aus Codierit, Siliziumkarbid oder einem anderen Material aufgebaut ist, um den Feinstaub zu entfernen.
  • Der Abgasstutzen 22 kann auf viele Weisen konfiguriert sein. Irgendein Aufbau, der imstande ist, das Abgas umzuleiten, das das Leistungssystem 10 in einer gewünschten Richtung verlässt, kann verwendet werden. Beispielsweise kann die Querschnittform des Abgasstutzens 22 kreisförmig sein oder kann irgendeine andere geometrische Form besitzen. Der Abgasstutzen 22 kann sich im Wesentlichen vertikal aufwärts erstrecken oder kann sich mit einem Winkel zur Vertikalen erstrecken. Bezug nehmend auf 1 umfasst in dem ersten, dargestellten Ausführungsbeispiel der Abgasstutzen 22 einen ersten Abschnitt 30, der einen ersten Strömungsdurchlass 31 definiert, sowie einen zweiten Abschnitt 32, der einen zweiten Strömungsdurchlass 33 definiert. Der erste Abschnitt 30 ist als im Wesentlichen zylindrisches Rohr konfiguriert, das sich entlang einer ersten Längsachse 34 erstreckt und eine erste Innenoberfläche 36 besitzt. Der erste Abschnitt 30 kann ein erstes Ende 38 besitzen, das konfiguriert ist, um das Abgas aus dem Motor 12 aufzunehmen, sowie ein zweites Ende 40, das konfiguriert ist, um strömungsmittelmäßig mit dem zweiten Abschnitt 32 gekoppelt zu werden.
  • Der erste Abschnitt 30 kann einen Flüssigkeitsablauf 42 umfassen. Der Flüssigkeitsablauf 42 kann in einer Vielzahl von Weisen konfiguriert sein. Irgendeine Struktur, die imstande ist, die Flüssigkeit (wie beispielsweise Wasser) zu sammeln und umzuleiten, die die erste Oberfläche 36 des ersten Abschnitts 30 nach unten fließt, kann verwendet werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Flüssigkeitsablauf 42 als eine ringförmiger Wanne mit einer Bodenwand 44 konfiguriert, die zwischen einer Seitenwand 46 und der ersten Innenoberfläche 36 angeordnet ist. Eine oder mehrere Öffnungen 48 können in der ersten Innenoberfläche 36 benachbart zu der Bodenwand 44 gebildet sein. Die eine oder die mehreren Öffnungen 48 sind konfiguriert, um Flüssigkeit von der Wanne (und dem inneren des Stutzens) zur Außenseite des ersten Abschnitts 30 zu transportieren.
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der zweite Abschnitt 32 als ein im Wesentlichen zylindrisches Rohr konfiguriert, das sich entlang einer zweiten Längsachse 49 erstreckt und eine zweite Innenoberfläche 50 besitzt. Die zweite Längsachse 49 kann mit einem Winkel θ relativ zu der ersten Längsachse 34 angeordnet sein. Der zweite Abschnitt 32 kann ein erstes Ende 52 besitzen, das strömungsmittelmäßig mit dem zweiten Ende 40 des ersten Abschnitts 30 gekoppelt ist. Der zweite Abschnitt 32 kann ebenfalls ein offenes, zweites Ende 54 besitzen, das so endet, dass es einen Auslassanschluss des Abgasstutzens bildet. Das offene, zweite Ende 54 kann in einer Ebene enden, die im Wesentlichen parallel zu der ersten Längsachse 34 ist.
  • Der zweite Abschnitt 32 kann einen oder mehrere Leitelemente 56 umfassen, die in dem zweiten Strömungsdurchlass 33 angeordnet sind. Die Anzahl der Leitelemente 56 und die Form, Größe und Ausrichtung der Leitelemente kann variieren. Irgendein Aufbau, der imstande ist, die Abgasnachbehandlungsvorrichtung(en) 20 vor Wasser zu schützen, das in den Auslassanschluss des Stutzens eintritt, kann verwendet werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Leitelemente in dem zweiten Abschnitt 32 angeordnet, obwohl mehr oder weniger Leitelemente verwendet werden können. Jedes Leitelement 56 besitzt einen im Allgemeinen langgestreckten Körper mit einem ersten Ende 58 und einem zweiten Ende 60.
  • Das eine oder die mehreren Leitelemente 56 können im Allgemeinen parallel zu der zweiten Längsachse 49 (d. h. mit einem Winkel θ zu der ersten Längsachse 34) und im Allgemeinen parallel zueinander angeordnet sein. Das zweite Ende 60 jedes Leitelements kann im Allgemeinen nahe dem offenen, zweiten Ende 54 des zweiten Abschnitts 32 gelegen sein.
  • Bezug nehmend auf 2 kann sich jedes der einen oder mehreren Leitelemente 56 horizontal über das offene, zweite Ende 54 so erstrecken, dass das Abgas, das den Abgasstutzen 22 verlässt, zwischen zwei benachbarten Leitelementen 56 oder zwischen einem Leitelement 56 und der zweiten Innenoberfläche 50 des zweiten Abschnitts 32 strömt. Jedes der einen oder mehreren Leitelemente 56 kann eine oder mehrere Seitenoberflächen 62 besitzen. Die eine oder die mehreren Seitenoberflächen 62 können der Kontur der zweiten Innenoberfläche 62 folgen. Das eine oder die mehreren Leitelemente 56 können fest an der zweiten Innenoberfläche 50 durch irgendein geeignetes Mittel, wie beispielsweise Befestigungsvorrichtungen oder Schweißen, angebracht sein. Beispielsweise können eine oder mehrere Seitenoberflächen 62 eines Leitelements 56 an die Innenoberfläche 50 des zweiten Abschnitts 32 geschweißt sein.
  • Bezug nehmend auf 1 kann das erste Ende 58 jedes Leitelements 56 um eine Entfernung D von der Kante oder der Schnittstelle zwischen dem ersten Abschnitt 30 und dem zweiten Abschnitt 32 gelegen sein. Auf diese Weise erstreckt sich das erste Ende 58 nicht in oder über den ersten Strömungsdurchlass 31 und befindet sich, wie in 1 gesehen werden kann, über der zweiten Innenoberfläche 50.
  • Bezug nehmend auf 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines beispielhaften Abgasstutzens offenbart. Der Abgasstutzen 122, der in 3 dargestellt ist, ist ähnlich dem Abgasstutzen 22 der 1, mit der Ausnahme einer Modifikation eines Leitelements. Auf diese Weise kann das Leistungssystem 110 der 3 einen Motor 112, ein Abgassystem 114 und ein Gehäuse 116 umfassen. Das Abgassystem 114 kann einen Auspuffkrümmer 118, eine oder mehrere Abgasnachbehandlungsvorrichtungen 120 und den Abgasstutzen 122 umfassen.
  • Die Abgasnachbehandlungsvorrichtungen 120 können beispielsweise einen Dieselpartikelfilter bzw. DPF 124 umfassen, der ein DPF-Substrat 126 umfasst, das zumindest teilweise innerhalb eines DPF-Gehäuses 128 angeordnet ist.
  • Der Abgasstutzen 122 kann in einer Vielzahl von Weisen konfiguriert sein. Irgendeine Struktur, die imstande ist, das Abgas, das aus dem Leistungssystem 110 austritt in einer gewünschten Richtung zu leiten, kann verwendet werden. Der Abgasstutzen 122 kann sich im Wesentlichen vertikal aufwärts erstrecken oder kann sich mit einem Winkel zur Vertikalen erstrecken. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Abgasstutzen 122 einen ersten Abschnitt 130, der einen ersten Strömungsdurchlass 131 definiert, sowie einen zweiten Abschnitt 132, der einen zweiten Strömungsdurchlass 133 definiert. Der erste Abschnitt 130 ist als im Wesentlichen zylindrisches Rohr konfiguriert, das sich entlang einer ersten Längsachse 134 erstreckt und eine erste Innenoberfläche 136 besitzt. Der erste Abschnitt 130 kann ein erstes Ende 38 besitzen, das konfiguriert ist, um Abgas aus dem Motor 112 aufzunehmen, sowie ein zweites Ende 140, das konfiguriert ist, um strömungsmittelmäßig an den zweiten Abschnitt 132 angekoppelt zu werden.
  • Der erste Abschnitt 130 kann einen Flüssigkeitsablauf 142 umfassen. Der Flüssigkeitsablauf 142 kann in einer Vielzahl von Weisen konfiguriert sein. Irgendein Aufbau, der imstande ist, Flüssigkeit (wie beispielsweise Wasser) abzuleiten und/oder einzufangen, die die erste Innenoberfläche 136 herunter fließt, kann verwendet werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Flüssigkeitsablauf 142 als eine ringförmige Wanne mit einer Bodenwand 144 konfiguriert, die zwischen einer Seitenwand 146 und der ersten Innenoberfläche 136 angeordnet ist. Eine oder mehrere Öffnungen 148 können in der ersten Innenfläche 136 benachbart zu der Bodenwand 144 gebildet sein. Die eine oder die mehreren Öffnungen 148 sind so konfiguriert, dass sie es der Flüssigkeit ermöglichen, von der Wanne (und dem Inneren des Stutzens) zur Außenseite des ersten Abschnitts 130 zu fließen. Auf diese Weise fängt der Flüssigkeitsablauf 42 die Flüssigkeit ein und leitet sie so ab, dass die Flüssigkeit nicht weiter nach unten in das Innere des Rohrs fließt.
  • Bezug nehmend auf 4 kann in einem weiteren Ausführungsbeispiel des Flüssigkeitsablaufs der erste Abschnitt 230 einen oberen Teil 232 und einen unteren Teil 234 umfassen. Der untere Teil 234 umfasst einen nach innen geneigten Einlass oder Venturi-Einlass 236, der zumindest teilweise innerhalb des oberen Teils 232 aufgenommen wird. Eine oder mehrere Öffnungen 238 sind zwischen dem oberen Teil 232 und dem unteren Teil 234 gebildet, um einen Flüssigkeitsablauf 242 zu bilden. Auf diese Weise wird Flüssigkeit, die die Innenoberfläche des oberen Teils 232 nach unten fließt, nicht in den geneigten Einlass 236 des unteren Teils 234 eintreten und wird zu der Außenseite des Stutzens abgeleitet. In einem anderen Ausführungsbeispiel können ein oder mehrere Leitelemente (nicht gezeigt) nahe dem Einlass 236 positioniert sein, um jegliche Flüssigkeit weiter weg vom Eintreten in den Einlass 236 abzuleiten.
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der zweite Abschnitt 132 als ein im Wesentlichen zylindrisches Rohr konfiguriert, das sich entlang einer zweiten Längsachse 138 erstreckt und eine zweite Innenoberfläche 150 besitzt. Die zweite Längsachse 138 kann mit einem Winkel θ relativ zu der ersten Längsachse 134 angeordnet sein. Der zweite Abschnitt 132 kann ein erstes Ende 152 besitzen, das strömungsmittelmäßig mit dem zweiten Ende 140 des ersten Abschnitts 130 gekoppelt ist. Der zweite Abschnitt 132 kann ebenfalls ein offenes, zweites Ende 154 besitzen, das so endet, dass es einen Abgasauslassanschluss bildet. Das offene, zweite Ende 154 kann in einer Ebene enden, die im Wesentlichen parallel zu der ersten Längsachse 134 ist.
  • Der zweite Abschnitt 132 kann ein oder mehrere Leitelemente 156 umfassen, die in dem zweiten Strömungsdurchlass 133 angeordnet sind. Die Anzahl der Leitelemente 156 und die Form, Größe und Ausrichtung der Leitelemente kann variieren. Jegliche Struktur(en), die imstande ist/sind, die Abgasnachbehandlungsvorrichtung(en) 120 vor Wasser zu schützen, das in den Auslassanschluss des Stutzens eintritt, kann/können verwendet werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Leitelemente in dem zweiten Abschnitt 132 angeordnet, obwohl mehr oder weniger Leitelemente verwendet werden können. Jedes Leitelement 156 besitzt einen im Allgemeinen langgestreckten Körper mit einem ersten Ende 158 und einem zweiten Ende 160. Das eine oder die mehreren Leitelemente 156 können im Allgemeinen parallel zueinander angeordnet sein. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die zwei Leitelemente 156 nicht parallel zu der zweiten Längsachse 138. In anderen Ausführungsbeispielen können die Leitelemente 156 jedoch parallel zu der zweiten Längsachse 138 sein.
  • Jedes der Leitelemente 156 kann eine Lippe bzw. einen Rand umfassen, der sich mit einem Winkel von dem zweiten Ende 160 nach außen erstreckt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Rand 166 in einer im Allgemeinen senkrechten Richtung von dem Leitelement 156. Der Rand 166 kann konfiguriert sein, um jegliche Flüssigkeit auf dem Rand 156 zu sammeln und zu der zweiten Innenoberfläche 150 zu kanalisieren.
  • Anders als in dem Ausführungsbeispiel der 1 kann sich das zweite Ende 160 jedes Leitelements 156 in oder über den ersten Strömungsdurchlass 131 erstrecken.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Der offenbarte Abgasstutzen kann auf irgendein Leistungssystem 10 anwendbar sein, wie beispielsweise einen Motor, einen Ofen oder irgendeine andere Leistungsquelle, die in der Technik bekannt ist, wo Niederschlag in den Abgasstutzen eintreten und Schaden an den Abgassystemkomponenten, einschließlich den Abgasnachbehandlungsvorrichtungen verursachen kann. Der offenbarte Abgasstutzen kann verhindern, das Wasser, welches in den Auslassanschluss des Abgasstutzens eintreten kann, in Kontakt mit einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung in dem Abgassystem kommt, wie beispielsweise einem DPF-Substrat. Infolgedessen wird die Sorge um Wasser, das in Kontakt mit dem DPF-Substrat kommt, und das Substrat gefriert und anbricht, beseitigt. Der Betrieb des Abgassystems 14 wird jetzt beschrieben.
  • Atmosphärische Luft wird in den Motor 12 gezogen, gemischt mit Kraftstoff, und wird dann verbrannt, um mechanische Arbeit zu erzeugen. Abgas aus der Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs kann gasförmige Verbindungen und Feststoffpartikel enthalten. Das Abgas kann zu dem Motor 12 an das Abgassystem 14 geleitet werden, und wird dann über den Abgasstutzen 22 an eine Außenseite des Leistungssystems 10 geleitet.
  • Da das offene, zweite Ende 54 des Abgasstutzens 22 nach oben gerichtet sein kann und sich zur Atmosphäre hin öffnet, können Niederschlag, Sprüh-/Spritzwasser oder andere Flüssigkeiten in den Abgasstutzen 22 eintreten und zu einer oder mehreren Abgasnachbehandlungsvorrichtungen 20 nach unten fließen.
  • Die Leitelemente 56 können jedoch konfiguriert sein, um zu verhindern, dass eine Flüssigkeitsmenge die Abgasnachbehandlungsvorrichtung(en) 20 erreicht oder diese zu verringern. Insbesondere kann die eine oder können die mehreren Leitelemente 56 die Sichtlinie zwischen dem offenen, zweiten Ende 54 und irgendeiner Innenoberfläche unterhalb des Flüssigkeitsablaufs 42 blockieren. Auf diese Weise wird die Bewegungsbahn jeglicher Flüssigkeit, die in das offene, zweite Ende 54 eintritt und nicht irgendeines der einen oder mehreren Leitelemente 56 kontaktiert, die Flüssigkeit auf die erste Innenoberfläche 36 oder die zweite Innenoberfläche 50 oberhalb des Flüssigkeitsablaufs 42 leiten. Daher wird die Flüssigkeit die erste Innenoberfläche 36 herabfließen, wird durch den Flüssigkeitsablauf 42 gesammelt werden und wird zu der Außenseite des Abgasstutzens 22 über einen oder mehrere Öffnungen 48 zurückgeleitet werden, bevor sie beispielsweise das DPF-Substrat 26 erreicht.
  • Zusätzlich erstreckt sich in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der 1 das erste Ende 58 von dem einen oder den mehreren Leitelementen 56 nicht in oder über den ersten Strömungsdurchlass 31. Auf diese Weise wird jegliche Flüssigkeit, die das eine oder die mehreren Leitelemente 56 kontaktiert von dem ersten Ende 58 jedes Leitelements 56 abfließen und wird durch die Schwerkraft auf die zweite Innenoberfläche 50 fallen. Sobald sie auf der zweiten Innenoberfläche 50 ist, wird die Flüssigkeit die erste Innenoberfläche 36 nach unten fließen, wird durch den Flüssigkeitsablauf 42 gesammelt werden und wird zu der Außenseite des Abgasstutzens 22 zurückgeleitet.
  • In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der 3 wird jegliche Flüssigkeit, die das eine oder die mehreren Leitelemente 156 kontaktiert, zu der Lippe bzw. dem Rand 166 fließen und wird zu der zweiten Innenoberfläche 150 kanalisiert. Sobald sie auf der zweiten Innenoberfläche 50 ist, wird die Flüssigkeit die erste Innenoberfläche 36 nach unten fließen, wird durch den Flüssigkeitsablauf 42 gesammelt und wird zu der Außenseite des Abgasstutzens 22 zurückgeleitet.
  • Auf diese Weise sieht der Abgasstutzen 22 einen Schutz für die Abgassystemkomponenten vor Flüssigkeit vor, die in den Stutzen eintritt. Darüber hinaus, da das eine oder die mehreren Leitelemente in Reihe mit dem Abgasstrom, der aus dem Stutzen austritt, abgewinkelt sein können, sehen die Leitelemente einen minimalen Anstieg des Abgasgegendrucks vor.
  • Es wird Fachleuten des Gebiets offensichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an dem offenbarten System vorgenommen werden können. Andere Ausführungsbeispiele werden Fachleuten des Gebiets unter Berücksichtigung der Beschreibung und der Praxis des offenbarten Verfahrens und der Vorrichtung offensichtlich sein. Es ist beabsichtigt, dass die Beschreibung und die Beispiele lediglich als beispielhaft angesehen werden, wobei der tatsächliche Umfang durch die folgenden Ansprüche und ihre äquivalenten Ausführungen angezeigt wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2630748 [0004, 0005]

Claims (10)

  1. Abgasstutzen (22), der Folgendes aufweist: einen ersten Abschnitt (30), der einen ersten Strömungsdurchlass (31) definiert, der sich entlang einer ersten Längsachse (34) erstreckt; einen zweiten Abschnitt (32), der einen zweiten Strömungsdurchlass (33) definiert, der sich entlang einer zweiten Längsachse (49) erstreckt, wobei sich der zweite Strömungsdurchlass (33) in Strömungsmittelverbindung mit dem ersten Strömungsdurchlass (31) befindet, wobei sich die zweite Längsachse (49) mit einem Winkel zu der ersten Längsachse (34) erstreckt, wobei der zweite Abschnitt (32) ein offenes Ende (54) besitzt; einen Flüssigkeitsablauf (42), der in dem ersten Abschnitt (30) angeordnet ist; und ein oder mehrere Leitelemente (56), die in dem zweiten Strömungsdurchlass (33) angeordnet sind, wobei das eine oder die mehreren Leitelemente (56) konfiguriert sind, um die Sichtlinie zwischen dem offenen Ende (54) und irgendeiner Innenoberfläche unterhalb des Flüssigkeitsablaufs (42) zu blockieren.
  2. Abgasstutzen (22) gemäß Anspruch 1, wobei sich der Flüssigkeitsablauf (42) um einen Umfang einer Innenoberfläche (36) des ersten Abschnitts (30) erstreckt.
  3. Abgasstutzen (22) gemäß Anspruch 2, wobei der Flüssigkeitsablauf (42) eine Öffnung (48) umfasst, die konfiguriert ist, um Flüssigkeit von dem Flüssigkeitsablauf (42) zu einer Außenoberfläche des ersten Abschnitts (30) zu leiten.
  4. Abgasstutzen (22) gemäß Anspruch 1, wobei sich das eine oder die mehreren Leitelemente (56) nicht über den ersten Strömungsdurchlass (31) erstrecken.
  5. Abgasstutzen (22) gemäß Anspruch 1, wobei das eine oder die mehreren Leitelemente (56) eine Vielzahl von Leitelementen umfassen, die im Wesentlichen parallel zueinander sind.
  6. Abgasstutzen (22) gemäß Anspruch 1, wobei sich das eine oder die mehreren Leitelemente (56) in einer Richtung erstrecken, die im Wesentlichen parallel zu der zweiten Längsachse (49) ist.
  7. Abgasstutzen (22) gemäß Anspruch 1, wobei das eine oder die mehreren Leitelemente (56) so konfiguriert sind, dass Flüssigkeit, die durch die Schwerkraft von dem einen oder den mehreren Leitelementen (56) herabfällt, eine Innenoberfläche des Abgasstutzens (22) zwischen dem Flüssigkeitsablauf (42) und dem einen oder den mehreren Leitelementen (56) kontaktieren wird.
  8. Abgasstutzen (22) gemäß Anspruch 1, wobei das eine oder die mehreren Leitelemente (56) einen Körperteil und eine Lippe bzw. einen Rand (166) umfassen, der sich von dem Körperteil aus erstreckt, wobei der Rand (166) konfiguriert ist, um Flüssigkeit zu einer Innenoberfläche des Abgasstutzens (22) zwischen dem Flüssigkeitsablauf (42) und dem einen oder den mehreren Leitelementen (56) zu leiten.
  9. Verfahren zum Schützen von Abgassystemkomponenten vor Flüssigkeit, die in einen Auslassanschluss eines Abgasstutzens eintritt, das Folgendes aufweist: Vorsehen eines Flüssigkeitsablaufs (42) entlang eines Abgasstrompfads (31) in dem Abgasstutzen 22); Blockieren der Sichtlinie zwischen dem Auslassanschluss (54) des Abgasstutzens und irgendeiner Innenoberfläche des Abgassystems unterhalb des Flüssigkeitsablaufs (42); Positionieren von einem oder mehreren Leitelementen (56) in dem Abgasstutzen (22), so dass Flüssigkeit, die durch die Schwerkraft von dem einen oder den mehreren Leitelementen (56) herabfällt, eine Innenoberfläche des Abgasstutzens (22) zwischen dem Flüssigkeitsablauf (42) und dem einen oder den mehreren Leitelementen (56) kontaktieren wird.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, das ferner das Sammeln der Flüssigkeit vorsieht, die die Innenoberfläche des Abgasstutzens (22) nach unten fließt, sowie das Transportieren der gesammelten Flüssigkeit zu einer Außenseite des Abgasstutzens (22).
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TR201709747A2 (tr) * 2017-07-03 2019-01-21 Ford Otomotiv Sanayi As Yapisal olarak geli̇şti̇ri̇lmi̇ş araç egzoz gazi seyreltme ve dağitma ci̇hazi egzoz izgarasi
DE102018111788A1 (de) 2018-05-16 2019-11-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Erkennung der Vereisung eines Partikelfilters, insbesondere eines Ottopartikelfilters
WO2020038577A1 (en) * 2018-08-23 2020-02-27 Volvo Truck Corporation A method for controlling an internal combustion engine system
US11466852B2 (en) * 2018-11-27 2022-10-11 Chung-Cheng Chen End fitting for an exhaust pipe
US10989097B2 (en) * 2019-04-03 2021-04-27 International Truck Intellectual Property Company, Llc Exhaust system for vehicle
GB2586890B (en) * 2019-10-23 2021-10-27 Timberwolf Ltd Cooling means for exhaust gas
US11732633B2 (en) 2022-01-04 2023-08-22 Caterpillar Inc. Exhaust discharge system
CN115750056A (zh) * 2022-11-15 2023-03-07 无锡市隆盛轨道科技有限公司 一种轨道机车用后处理系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2630748A (en) 1949-05-17 1953-03-10 Brockelsby Wayne Exhaust rain protector

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US292505A (en) * 1884-01-29 Chimney-top
US737493A (en) * 1903-01-02 1903-08-25 Thomas B Samuel Chimney-cowl.
US1362033A (en) * 1919-04-28 1920-12-14 John L Olson Ventilator
US1454752A (en) * 1920-11-05 1923-05-08 William T Mccullough Chimney cowl
US2446631A (en) * 1944-09-01 1948-08-10 Caterpillar Tractor Co Liquid collecting and directing means
US2468961A (en) * 1945-03-03 1949-05-03 William C Curphy Exhaust pipe attachment
US2501011A (en) * 1948-01-27 1950-03-21 Smart Lee Moisture guard for chimneys
US2887033A (en) * 1958-02-24 1959-05-19 Jr Paul H Wachter Closure attachment for exhaust pipes
US3309979A (en) * 1964-12-21 1967-03-21 Charles K Razak Ventilating device
GB1164162A (en) * 1966-10-19 1969-09-17 Raydyot Ltd Improvements relating to Motor Vehicle Accessories
US3792722A (en) * 1972-01-12 1974-02-19 Waterloo Foundry Co Inc Exhaust pipe attachment
USD254904S (en) * 1978-01-30 1980-05-06 Swearingen Edward J Exhaust stack
JPH01312317A (ja) * 1988-06-10 1989-12-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃焼機の排気装置
US5133185A (en) * 1990-05-07 1992-07-28 Ohio Associated Enterprises Anti-moisture device for engine exhaust
US5170020A (en) * 1991-03-05 1992-12-08 Deere & Company Rainproof exhaust pipe
EP0660289B1 (de) * 1993-12-27 2001-10-04 Aisin Aw Co., Ltd. Kartenanzeigesystem
USD357665S (en) * 1994-03-07 1995-04-25 Lockheed Corporation Exhaust duct
US5722235A (en) * 1996-08-26 1998-03-03 Ccl, Inc. Exhaust gas back pressure attenuator for truck exhaust stacks
US6012285A (en) * 1998-03-19 2000-01-11 Wacker Corporation Exhaust pipe with improved drain
DE19941477A1 (de) * 1999-09-01 2001-03-22 Bosch Gmbh Robert Navigationsgerät für ein landgebundenes Fahrzeug
US6681879B2 (en) * 2000-12-29 2004-01-27 Case Corporation Muffler exhaust stack
USD465444S1 (en) * 2001-02-15 2002-11-12 Roger D. Witham Automobile muffler tip
US6637537B2 (en) * 2001-02-23 2003-10-28 Carl Porter Dual stack exhaust system
GB2377332A (en) * 2001-07-04 2003-01-08 Hewlett Packard Co Simulating a moving image from static cameras along a route
US6802387B1 (en) * 2002-09-27 2004-10-12 Fleet Guard, Inc. Muffler with external water trap
US6868670B1 (en) * 2003-02-28 2005-03-22 Fleetguard, Inc. Compact, reduced backpressure, vertical exhaust water trap assembly
US7065961B1 (en) * 2004-05-10 2006-06-27 Brunswick Corporation Exhaust system with an integral moisture trap
US7890259B2 (en) * 2005-07-28 2011-02-15 General Motors Llc Method and system for provisioning turn-by-turn navigation demonstrations
DE102006038676A1 (de) * 2006-08-17 2008-02-21 Bayerische Motoren Werke Ag Fahrzeugnavigationssystem
US7779961B2 (en) * 2006-11-20 2010-08-24 Matte Francois Exhaust gas diffuser
US7717205B2 (en) * 2006-11-28 2010-05-18 Caterpillar Inc. Engine hood assembly enclosure with exhaust aftertreatment device integrated therein, and machine using same
JP2008261242A (ja) * 2007-04-10 2008-10-30 Kubota Corp 車輌のマフラ装置
US7886531B2 (en) * 2007-09-28 2011-02-15 Caterpillar Inc Exhaust system having outlet-located moisture entrainment device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2630748A (en) 1949-05-17 1953-03-10 Brockelsby Wayne Exhaust rain protector

Also Published As

Publication number Publication date
US20110151760A1 (en) 2011-06-23
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