DE2362015A1

DE2362015A1 - Exhaust gas thermal reactor - for after-burning of carbon monoxide and unburnt hydrocarbons in motor vehicle exhaust gases

Info

Publication number: DE2362015A1
Application number: DE2362015A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Ing Krueger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1973-12-13
Filing date: 1973-12-13
Publication date: 1975-06-19

Abstract

In a thermal exhaust gas reactor for the removal of toxic materials from the exhaust gases of internal combustion engines, partic. for motor vehicles, having in known manner an inner housing of high temp. resistant material enclosing a combustion chamber, and surrounded by an outer housing to which gas inlet and outlet pipes projecting into the combustion chamber are attached, the inner housing has openings for the passage of the gas inlet and outlet pipes leaving a gap round these which is convered by a seal element closely surrounding the pipes on one side and supported on the outer shell of the inner housing on the other side. Permits after-burning of CO and unburnt hydrocarbons present in the exhaust gases with secondary air in an appts. in which the combustion chamber can be fabricated of a thin sheet of an alloy resistant to the very high temp. while the other vessel can be made of less costly material e.g. cast iron or sheet steel.

Description

YOLKSWAGENWEEK AktiengesellschaftYOLKSWAGENWEEK Aktiengesellschaft

51B Wolfsburg
Unsere Zeichen: K 1608
1702-Pt-We-Hr 51B Wolfsburg
Our symbols: K 1608
1702-Pt-We-Hr

J 2, Xl J 2, Xl

Thermischer AbgasreaktorThermal exhaust gas reactor

Die Erfindung bezieht sich auf einen thermischen Abgasreaktor zur Beseitigung von Schadstoffen aus den Abgasen von Brennkraftmaschinen, insbesondere Kraftfahrzeugmotoren, mit einem einen Brennraum einschließenden, inneren Gehäuse aus hochhitzebeständigem Werkstoff und einem das innere Gehäuse umgebenden, äußeren Gehäuse, an dem in den Brennraum hineinragende Gaseintritts- und Gasaustrittsstutzen angeschlossen sind.The invention relates to a thermal exhaust gas reactor for removing pollutants from the exhaust gases of internal combustion engines, in particular motor vehicle engines, with an inner housing enclosing a combustion chamber made of highly heat-resistant material and one inside Housing surrounding, outer housing, on the gas inlet and gas outlet nozzle protruding into the combustion chamber are connected.

Bekanntlich sind in den Abgasen von mit zyklischer Verbren-nung arbeitenden Brennkraftmaschinen, insbesondere Kraftfahrzeugmotoren, die Umwelt belastende, giftige Schadstoffe enthalten. Diese Schadstoffe bestehen zu einem wesentlichen Anteil aus Kohlenmonoxyden und unverbrannten Kohlenwasserstoffen, die bei der in der Brennkraftmaschine stattfindenden,It is well known that there are cyclical combustion in the exhaust gases working internal combustion engines, especially motor vehicle engines, polluting, toxic pollutants contain. These pollutants consist to a large extent of carbon monoxides and unburned hydrocarbons, which takes place in the internal combustion engine,

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unvollkommenen Verbrennung entstehen· Eine bekannte Maßnahme zur Beseitigung mindestens eines Teils dieser Schadstoffe besteht darin, die Abgase hinter der Brennkraftmaschine einer Nachverbrennung zuzuführen. Dazu werden diese Abgase nach Zumischung einer ausreichenden Menge an frischluft (Sekundärluft) durch einen Baum geleitet, in dem eine hohe Temperatur herrscht. Dieser Nachverbrennungsraum, der bei Mehrzylinder-Motoren gleichzeitig als Sammelraum für die aus den einzelnen Zylindern kommenden Abgasströme dient, ist dabei so auszubilden, daß die Gase bei der Durchströmung ausreichend lange Zeit zur vollständigen Verbrennung haben* Damit eine Nachverbrennung schon möglichst bald nach dem Starten des kalten Motors einsetzt, wird der Abgasreaktor im allgemeinen unmittelbar an den Abgasaustrittsstutzen der Brennkraftmaschine angeschlossen und weist eine Wärmeisolation zur Verhinderung von Wärmeverlusten auf. Bekannte Ausrührungsformen von thermischen Abgasreaktoren bestehen darüber hinaus aus einem verhältnismäßig dünnwandigen, inneren Gehäuse aus einem hochhitzebeständigen Werkstoff, das den eigentlichen Brennraum bildet und aus einem das innere Gehäuse umgebenden, dickwandigen äußeren Gehäuse, das von dem inneren Gehäuse durch einen Isoliermantel aus einem kompressiblen, hitzebeständigen Isoliermaterial getrennt ist und eine ausreichende Festigkeit zur Übertragung der äußeren an dem Abgasreaktor angreifenden Kräfte aufweist. An diesem äußeren Gehäuse sind auch die in die Abgasleitungen der Brennkraftmaschine einzuschaltenden Gaseintritts- und Gasaustrittsstutzen befestigt, die zwecks Zu- bzw. Abführung des Abgases bis in den Brennraum hineinragen.imperfect combustion occurs · A known measure for eliminating at least some of this Pollutants consist of feeding the exhaust gases to an afterburning process behind the internal combustion engine. In addition After adding a sufficient amount of fresh air (secondary air), these exhaust gases are passed through a tree, where there is a high temperature. This post-combustion chamber, which is the same in multi-cylinder engines serves as a collecting space for the exhaust gas flows coming from the individual cylinders, is to be designed in such a way that the gases have sufficient time for complete combustion when flowing through * This means that afterburning begins as soon as possible after starting the cold engine, the exhaust gas reactor is generally immediately connected to the exhaust gas outlet of the internal combustion engine and has thermal insulation to prevent it of heat losses. Known Ausrührungsformen of thermal exhaust gas reactors also consist of a relatively thin-walled, inner housing made of a highly heat-resistant material, which is the actual Combustion chamber and from a thick-walled outer housing surrounding the inner housing, that of the inner housing is separated by an insulating jacket made of a compressible, heat-resistant insulating material and has sufficient strength to transfer the external to the exhaust gas reactor having attacking forces. On this outer housing are also those in the exhaust lines of the internal combustion engine to be switched on gas inlet and gas outlet nozzle attached, for the purpose of supplying and removing the exhaust gas protrude into the combustion chamber.

Ein besonderes Problem bildet bei einem derartigen Abgasreaktor die Beherrschung der unterschiedlichen Wärmedehnungen der einzelnen Bauteile. Vor allem das verhältnismäßig dünnwandige, besonders hohen Temperaturen ausgesetzte Innenge-A particular problem in such a waste gas reactor is the control of the different thermal expansions of the individual components. Above all, the relatively thin-walled interior, which is exposed to particularly high temperatures

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häuse weist eine wesentlich größere Wärmedehnung auf, als das mit niedrigeren Temperaturen beaufschlagte, das Innengehäuse haltende Außengehäuse. Bei bekannten Ausführungen wird versucht, diesen Schwierigkeiten dadurch zu begegnen, daß Möglichkeiten zur elastischen Verformung der im allgemeinen aus Blechteilen bestehenden Innengehäuse vorgesehen sind. Diese Verformungen führen jedoch zu Spannungen in den Bauteilen, die eine erhöhte Bißanfälligkeit an besonders hoch beanspruchten Stellen, beispielsweise im Bereich der Eintritts- und Austrittsstutzen, zur Folge haben. Bei anderen bekannten Ausführungen von thermischen Abgasreaktoren werden die unterschiedlichen Wärmedehnungen dadurch aufgenommen, daß das Innengehäuse in einzelne, rohrförmige Teile aufgeteilt -ist, die gegeneinander verschiebbar gehalten sind. Sie Aufteilung des Innengehäuses in eine Vielzahl von Einzelteilen und die an den Übergangsstellen der einzelnen Gehäuseteile angeordneten Gleitkonstruktionen erfordern jedoch einen erhöhten Aufwand bei der Fertigung und Montage eines derartigen Abgasreaktors·housing has a much greater thermal expansion than the outer housing, which is subjected to lower temperatures and holding the inner housing. With known designs attempts are made to meet these difficulties by providing opportunities for elastic deformation of the in general inner housing consisting of sheet metal parts are provided. However, these deformations lead to stresses in the Components that have an increased susceptibility to biting in particularly highly stressed areas, for example in the area of the Inlet and outlet nozzles. In other known designs of thermal exhaust gas reactors the different thermal expansions taken up in that the inner housing is divided into individual, tubular parts -is, which are held in relation to one another so that they can be moved. You division the inner housing into a multitude of individual parts and those at the transition points between the individual housing parts arranged sliding structures, however, require an increased effort in the manufacture and assembly of such Exhaust gas reactor

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher darin, einen thermischen Abgasreaktor der eingangs genannten Bauart zu schaffen, der aus möglichst einfachen Bauteilen besteht und leicht zu montieren ist und bei dem das Innengehäuse trotz Gewährung einer ausreichenden Wärmebeweglichkeit möglichst weitgehend gegen den Austritt von heißen Abgasen in den zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse verbleibenden, ggf.mit dem Wärmeisolationsmaterial ausgefüllten Zwischenraum abgedichtet ist. Undichte Stellen des Innengehäuses führen nämlich zu Auswaschungen des Isoliermaterials, und damit zu einer Beeinträchtigung der durch den kompressiblen Isoliermantel erfolgenden Wärmeisolierung und mechanischen Halterung des Innengehäuses.The object on which the invention is based is therefore to provide a thermal exhaust gas reactor of the type mentioned at the outset To create a design that consists of the simplest possible components and is easy to assemble and in which the inner housing against the escape of hot exhaust gases as much as possible despite the provision of sufficient heat mobility in the remaining between the inner housing and the outer housing, possibly filled with the thermal insulation material Space is sealed. Leakages in the inner housing lead to washout of the insulating material, and thus to an impairment of the thermal and mechanical insulation provided by the compressible insulating jacket Bracket of the inner housing.

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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß das innere Gehäuse Öffnungen zum Durchtritt der Gaseintritts- und Gasaustrittsstutzen aufweist, die die Stutzen unter Freilassung eines Spaltes umgeben, und daß ein Dichtelement zur Abdeckung dieses Spaltes vorgesehen ist, das einerseits den Stutzen eng umgibt und andererseits auf dem Außenmantel des inneren Gehäuses aufliegt. Die Erfindung erlaubt es nun, das Innengehäuse aus einem durchgehenden, einstückigen Rohr herzustellen, das lediglich an seinen Enden durch Rohrboden verschlossen ist* Die axiale Beweglichkeit zum Ausgleich der unterschiedlichen Wärmedehnung gegenüber dem Außengehäuse und den mit diesem verbundenen Gaseintritts- und Gasaustrittsstutzen wird durch die zwischen den Stutzen und dem Innengehäuse verbleibenden Eingspalte gewährleistet. Die Abdichtung dieser Spalte erfolgt durch einfach ausgebildete Dichtelemente, die gemäß einer Weiterbildung der Erfindung jeweils ein den Stutzen eng umgebendes, zylindrisches Kragenteil und ein daran anschließendes, auf dem Außenmantel des inneren Gehäuses aufliegendes, zylindermantelförmig gekrümmtes Auflageteil aufweisen. Torteilhafterweise kann das Dichtelement dabei aus einem einstöckigen Blechteil bestehen, das eine Zylindermantelkxümmung aufweist und an dem etwa in der Mitte das zylindrische Kragenteil angeformt ist.This object is achieved according to the invention in that the inner housing has openings for the passage of the gas inlet and gas outlet nozzles, which surround the nozzle leaving a gap, and that a sealing element is provided to cover this gap, which on the one hand closely surrounds the nozzle and on the other hand rests on the outer jacket of the inner housing. The invention now makes it possible to manufacture the inner housing from a continuous, one-piece tube, which is only closed at its ends by the tube sheet the nozzle and the inner housing remaining single column guaranteed. These gaps are sealed by simply designed sealing elements which, according to a further development of the invention, each have a cylindrical collar part closely surrounding the nozzle and an adjoining cylinder-jacket-shaped curved support part resting on the outer jacket of the inner housing. In some cases, the sealing element can consist of a one-piece sheet metal part which has a cylinder jacket curvature and on which the cylindrical collar part is formed approximately in the middle.

Eine radiale Dehnungsmöglichkeit des Innengehäuses ergibt sich durch die Elastizität der den Außenmantel des Innengehäuses umgebenden Isolierschicht· In dem besonders kritischen Bereich der Gaseintritts- und Gasaustrittsstutzen kann nun eine radial Dehnung des Innengehäuses dadurch zugelassen werden, daß der zylindrische Führungskragen des Dichtelementes an den Gaseintritts- und Gasaustrittsstutzen in deren Achsrichtung beweglich gehalten ist. Andererseits ist es auch möglich, die radiale Dehnung des InnengehäusesA radial expansion possibility of the inner housing results from the elasticity of the outer jacket of the inner housing surrounding insulating layer · In the particularly critical area of the gas inlet and gas outlet nozzles a radial expansion of the inner housing can now be allowed in that the cylindrical guide collar of the Sealing element is held movably in the axial direction of the gas inlet and gas outlet nozzle. on the other hand it is also possible to reduce the radial expansion of the inner housing

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in diesen Bereichen zu beschränken, indem der zylindris'che Führungskragen des Dichtelementes mit dem äußeren Gehäuse und/oder dem Abgasstutzen fest verbunden ist, so daß eine Dehnung des Innengehäuses nur zur diametral gegenüberliegenden Seite hin, gegebenenfalls unter leichter Verformung des Innengehäuses, möglich ist. Da die axialen Abmessungen des Brennraumes ein Vielfaches der radialen Abmessungen betragen, ist die Dehnung in radialer Sichtung ohnehin relativ klein.Restrict in these areas by the cylindrical guide collar of the sealing element with the outer housing and / or the exhaust port is firmly connected, so that an expansion of the inner housing only to the diametrically opposite Side, possibly with slight deformation of the inner housing, is possible. As the axial dimensions of the combustion chamber a multiple of the radial dimensions amount, the expansion in radial sighting is relatively small anyway.

Weitere Vorteile und die wesentlichen Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung enthalten, die das in der Zeichnung gezeigte Ausführungsbeispiel näher erläutert. Dabei zeigenFurther advantages and the essential features of the invention are contained in the following description, which includes the Embodiment shown in the drawing explained in more detail. Show it

Figur 1 einen Längsschnitt durch einen thermischen Abgasreaktor etwa gemäß den Schnittlinien I-I aus Figur 2,Figure 1 shows a longitudinal section through a thermal exhaust gas reactor for example according to the section lines I-I from Figure 2,

Figur 2 einen Querschnitt durch den Abgasreaktor gemäß den Schnittlinien II-II aus Figur 1 undFigure 2 shows a cross section through the exhaust gas reactor according to the cutting lines II-II from Figure 1 and

Figur 3 anhand eines Ausschnittes aus dem Einströmbereich des Abgasreaktors eine andere konstruktive Ausführung.FIG. 3 based on a section from the inflow area of the exhaust gas reactor another structural design.

In der Zeichnung ist mit 1 ein die äußeren Kräfte übertragendes, äußeres Gehäuses bezeichnet, das in dem hier gezeigten Beispiel aus zwei durch Schweißung miteinander verbundenen Blech- oder Schmiedeteilen besteht. An den Enden des zylindrischen Außengehäuses 1 sind Deckel 2 angeschweißt.In the drawing, 1 denotes an outer housing which transmits the external forces and which is in the one shown here Example consists of two sheet metal or forged parts connected to one another by welding. At the ends of the cylindrical Outer housing 1 covers 2 are welded.

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Innerhalb dieses Außengehäuses 1 befindet sich ein dünnwandiges Innengehäuse 3» das ebenfalls rohrförmig ausgebildet ist und an seinen Enden durch Deckel 4 abgeschlossen ist. Der Zwischenraum zwischen dem Innengehäuse 3 und dem Außengehäuse 1 ist durch ein kompressibles, unter Torspannung stehendes hitzebeständiges Isoliermaterial 5 ausfüllt, das vorzugsweise aus einer oder mehreren lagen einer aus keramischen Tonerde-Silikat-Fasern hergestellten Isoliermatte besteht. Dieser unter Vorspannung stehende Isoliermantel 5 hat zum einen die Aufgabe, das Innengehäuse 3 in dem Außengehäuse 1 zu halten und zugleich eine Ausdehnung des mit hohen Temperaturen beaufschlagten Innengehäuses sowohl in axialer als auch in radialer Sichtung durch elastisches Nachgeben des Isoliermaterials aufzunehmen. Zur Unterstützung der radialen Halterung des Innengehäuses dienen Stützringe 6, deren Querschnitt etwa U-förmig ausgebildet ist. Diese Stützringe 6 sind im Bereich der Gehäuseenden so angeordnet, daß ihr radial äußerer Schenkel 6a an der Innenkontur des Außengehäuses 1 und ihr radial innerer Schenkel 6b an der Außenkontur des Innengehäuses 3 anliegt.Inside this outer housing 1 there is a thin-walled inner housing 3 »which is also tubular and is closed at its ends by cover 4. The space between the inner housing 3 and the outer housing 1 is by a compressible, under gate tension standing heat-resistant insulating material 5 fills, which preferably consisted of one or more layers of a consists of an insulating mat made of ceramic alumina-silicate fibers. This pre-tensioned insulating jacket 5 has the task, on the one hand, of the inner housing 3 in to keep the outer housing 1 and at the same time an expansion of the inner housing, which is subjected to high temperatures, both in axial as well as in radial sighting by elastic yielding of the insulating material. To the Support rings 6, the cross-section of which is approximately U-shaped, are used to support the radial mounting of the inner housing is. These support rings 6 are arranged in the area of the housing ends so that their radially outer leg 6a rests against the inner contour of the outer housing 1 and its radially inner leg 6b rests against the outer contour of the inner housing 3.

Das Innengehäuse 3 begrenzt einen länglichen, zylindrischen Brennraum 7, der zugleich als Sammelraum für die aus den verschiedenen Zylindern einer Brennkraftmaschine kommenden . Abgasströme dient. Die Abgaszuführung erfolgt dabei aus den einzelnen Zylindern über Gaseintrittsstutzen 8, die mit Flanschen 9 an hier nicht weiter gezeigten Gasauslaßstutzen der Brennkraftmaschine direkt angeschlossen sind. Der in der Zeichnung gezeigte Abgasreaktor dient dabei zum Anschluß an einen Vierzylinder-Eeihenmotor.The inner housing 3 delimits an elongated, cylindrical Combustion chamber 7, which at the same time acts as a collecting chamber for the coming from the various cylinders of an internal combustion engine. Exhaust gas streams is used. The exhaust gas is supplied from the individual cylinders via gas inlet nozzles 8, with flanges 9 on gas outlet nozzles (not shown here) the internal combustion engine are connected directly. The exhaust gas reactor shown in the drawing is used to connect to a four-cylinder in-line engine.

Mit 10 ist ein in den Brennraum hineinragender Gasaustrittsstutzen bezeichnet, an dessen Flansch 11 die zu einem Schalldämpfer bzw. einem Auspuff führende, hier nicht weiter dargestellte Abgasleitung angeschlossen ist. Die Gaseintritts-With 10 is a protruding into the combustion chamber gas outlet nozzle denotes, on the flange 11 of the leading to a muffler or an exhaust, not shown here Exhaust pipe is connected. The gas inlet

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stutzen 8 und der Gasaustrittsstutzen 10 sind jeweils in entsprechenden Öffnungen des Außengehäuses 1 eingesetzt und mit diesem durch Schweißnähte 12 verbunden und ragen durch am Innengehäuse 3 angebrachte Öffnungen 13 bis in den Brennraum 7 hinein. Diese Öffnungen 13 am Innengehäuse 3 sind dabei so groß bemessen, daß sie die Gasstutzen 8 und 10 unter Freilassung eines Eingspaltes 14 umgeben. Der Bingspalt 14 wird durch Dichtelemente 15 abgedeckt, die einerseits durch zylindrische Kragenteile 16 und 16¹ eng die Abgasstutzen 8 und 10 umgeben und andererseits mit zylindermantelförmig gekrümmten Auflageteilen 17 au der Außenkontur des Innengehäuses 3 aufliegen. Während bei den Ausführungen nach den Figuren 1 und 2 diese Dichtelemente aus zwei miteinander verschweißten Einzelteilen bestehen, ist in der Figur 3 eine Ausführung gezeigt, bei der dieses Dichtelement 15a aus einem einstückigen Blechteil gebogen ist, wobei an das zylindermantelförmig gekrümmte Auflageteil 17a das zylindrische Kragenteil 16a angeformt ist.nozzle 8 and the gas outlet nozzle 10 are each inserted into corresponding openings in the outer housing 1 and connected to this by welds 12 and protrude through openings 13 made on the inner housing 3 into the combustion chamber 7. These openings 13 on the inner housing 3 are dimensioned so large that they surround the gas nozzles 8 and 10, leaving a gap 14 free. The ring gap 14 is covered by sealing elements 15, which on the one hand ^{closely surround the exhaust gas nozzles 8 and 10 by means of cylindrical collar parts 16 and 16 1} and on the other hand rest on the outer contour of the inner housing 3 with support parts 17 curved in the shape of a cylinder jacket. While in the embodiments according to Figures 1 and 2 these sealing elements consist of two individual parts welded together, an embodiment is shown in Figure 3 in which this sealing element 15a is bent from a one-piece sheet metal part, with the cylindrical collar part on the cylinder jacket-shaped curved support part 17a 16a is formed.

Vie weiter aus den einzelnen Figuren der Zeichnungen hervorgeht, ist das Dichtelement 15 im Bereich der Gaseintrittsstutzen 8 mit dem Ende des zylindrischen Kragenteils 16 an dem Außengehäuse 1 bzw. an dem Gaseintrittsstutzen 8 befestigt. An dem Gasaustrittsstutzen 10 dagegen ist das zylindrische Kragenteil 16', das bis weit über die Mitte in den Brennraum 7 hineinragt, beweglich an dem Stutzen 10 gehalten.As can be seen further from the individual figures of the drawings, is the sealing element 15 in the area of the gas inlet nozzle 8 is fastened with the end of the cylindrical collar part 16 to the outer housing 1 or to the gas inlet connection 8. On the other hand, on the gas outlet nozzle 10, the cylindrical collar part 16 ', which extends far beyond the center in the Combustion chamber 7 protrudes and is held movably on connection piece 10.

Kachfolgend soll nun die Funktion und Wirkungsweise des erfindungsgemäßen thermischen Abgasreaktors näher beschrieben werden. Das aus den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine austretende Abgas gelangt über die Gaseintrittsstutzen 8 in den von dem Innengehäuse 3 gebildeten Brennraum 7. Dieser Brennraum ist so groß bemessen, daß dem Abgas eine genügende Verweilzeit zur Verfugung steht, um die in dem Abgas enthaltenen unvoll-The following is now the function and mode of action of the invention thermal exhaust gas reactor are described in more detail. That from the individual cylinders of the internal combustion engine Exiting exhaust gas reaches the combustion chamber 7 formed by the inner housing 3 via the gas inlet connection 8. This combustion chamber is dimensioned so large that the exhaust gas has a sufficient residence time available to remove the incomplete

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ständig verbrannten Bestandteile, wie Kohlenmonoxyd und Kohlenwasserstoffverbindungen, bei dem in der Brennkammer herrschenden hohen Temperaturniveau nachzuverbrennen. Der dazu erforderliche Sauerstoff kann durch Zumischung von Sekundärluft vor dem Abgasreaktor zur Verfügung gestellt werden.constituents such as carbon monoxide and burned constantly Hydrocarbon compounds, afterburning at the high temperature level prevailing in the combustion chamber. Of the The oxygen required for this can be made available by admixing secondary air upstream of the exhaust gas reactor will.

Sie Aufteilung des Abgasreaktors in ein dünnwandiges Innengehäuse 3 und ein gegenüber dem Innengehäuse durch eine Isolierschicht 5 getrenntes dickwandigeres Außengehäuse 1 ermöglicht es nun, allein das den hohen Abgastemperaturen ausgesetzte Innengehäuse aus einem hochwertigen, hoch hitzebeständigem Werkstoff zu fertigen, während das äußere Gehäuse 1 aus einem weniger hochwertigen- und wärmebeständigen Material, wie herkömmlichen Guß oder Stahlblechmaterialien bestehen kann. Darüber hinaus ist das Innengehäuse in dem Außengehäuse im wesentlichen nur durch die unter Torspannung stehende Isolierschicht elastisch gehalten, so daß die an dem Abgasreaktor angreifenden äußeren Kräfte allein von dem äußeren Gehäuse aufgenommen und übertragen werden·They divide the exhaust gas reactor into a thin-walled inner housing 3 and a thicker-walled outer housing 1 separated from the inner housing by an insulating layer 5 it now makes it possible to use the high-quality, high-quality inner housing, which is exposed to the high exhaust gas temperatures To manufacture heat-resistant material, while the outer housing 1 made of a less high-quality and heat-resistant Material, such as conventional cast iron or sheet steel materials. In addition, the inner housing is in the Outer housing essentially only through the under tension standing insulating layer held elastically so that the external forces acting on the exhaust gas reactor solely from the outer housing can be received and transferred

Zur Vermeidung von Wärmespannungen durch unterschiedliche Dehnungen der beiden Gehäuse schalen ist das Innengehäuse so gehalten, das es sich im wesentlichen frei in axialer und in radialer Richtung dehnen kann. Dies wird im Bereich der in den Brennraum 7 hineinragenden Gaseintritts- und Gasaustrittsstutzen dadurch erreicht, daß die Durchtrittsöffnungen für die Stutzen diese mit Spiel umgeben, so daß eine relative Verschiebung des Innengehäuses zwischen den einzelnen mit dem Außengehäuse verbundenen Stutzen ohne weiteres möglich ist. Zur Abdichtung dieser Ringspalte dienen aus einfachen Bauteilen bestehende Dichtelemente, die einerseits den Stutzen eng umgeben und andererseits auf der Außenkontur des Innengehäuses aufliegen, wobei die Vorspannung der zwischen dem Auflageteil und dem Außengehäuse befindliehen IsolierschichtTo avoid thermal stresses caused by different Expansions of the two housing shells, the inner housing is held so that it is essentially free in axial and can stretch in the radial direction. This is done in the area of the gas inlet and gas outlet nozzles protruding into the combustion chamber 7 achieved in that the passage openings for the nozzle surround them with play, so that a relative Shifting the inner housing between the individual connecting pieces connected to the outer housing is easily possible. Sealing elements consisting of simple components are used to seal these annular gaps, which on the one hand form the nozzle closely surrounded and on the other hand rest on the outer contour of the inner housing, the bias of the between the Support part and the outer housing is located insulating layer

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für eine dichte Anlage auf der Außenkontur des Gehäuses sorgen. Diese Sichtelemente verhindern damit, daß das heiße Abgas in den Zwischenraum zwischen dem Außengehäuse und dem Innengehäuse eintritt und die dort vorhandene Isolierschicht ausspült und abträgt. Die Dehnung des Innengehäuses gegenüber dem Außengehäuse wird durch die Dichtelemente nicht wesentlich eingeschränkt.ensure a tight fit on the outer contour of the housing. These visual elements prevent the hot exhaust gas enters the space between the outer housing and the inner housing and the insulating layer present there rinses and removes. The expansion of the inner housing in relation to the outer housing is caused by the sealing elements not significantly restricted.

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Die Montage des erfindungsgemäßen Abgasreaktors erfolgt in der Weise, daß zunächst die Dichtelemente 15 auf die Ein- und Auslaßöffnungen 13 des Innengehäuses 3 gelegt werden, wobei die in den Brennraum 7 hineinragenden Teile des zylindrischen Kragens 16 ein Yerrutschen der Dichtelemente verhindert. Anschließend wird das mit den Dichtelementen versehene Innengehäuse mit einer oder mehreren Lagen der aus keramischen Tonerde-Silikat-Fasern bestehenden Isoliermatte oder aus entsprechenden vakuumgegossenen Isolier-Formteilen umhüllt. Nun werden die beiden Hälften des Außengehäuses über das mit dem Isoliermaterial umwickelte Innengehäuse gelegt, zusammengepreßt und verschweißt. Dabei können in der Figur 2 gezeigte Montagebleche 18 vorgesehen sein, die im Bereich der Teilfuge des Außengehäuses angeordnet sind und bei dem Zusammenpressen der beiden Außengehäusehälften ein Herausquetschen der Isolierschicht verhindern. Im Bereich der Enden des rohrförmigen Außengehäuses sind zwischen dem Innen- und dem Außengehäuse die Stützringe 6 vorgesehen.The exhaust gas reactor according to the invention is assembled in the way that first the sealing elements 15 on the and outlet openings 13 of the inner housing 3 are placed, the protruding into the combustion chamber 7 parts of the cylindrical Collar 16 prevents the sealing elements from slipping. Then the one provided with the sealing elements Inner housing with one or more layers of the insulating mat made of ceramic alumina-silicate fibers or encased from corresponding vacuum-cast insulating molded parts. Now the two halves of the outer case placed over the inner housing wrapped with the insulating material, pressed together and welded. In Mounting plates 18 shown in FIG. 2 may be provided, which are arranged in the area of the parting line of the outer housing and prevent the insulating layer from being squeezed out when the two outer housing halves are pressed together. In the area of the ends of the tubular outer housing, the support rings 6 are provided between the inner and the outer housing.

In die freigebliebenen Öffnungen am Umfang des Außengehäuses werden jetzt die Gaseintritts- und Gasaustrittsstutzen eingeführt und an dem Außengehäuse und gegebenenfalls dem Führungskragen der Dichtelemente durch Schweißnähte 12 verbunden. Es wäre jedoch auch möglich, die Gaseintritts- und Gasaustrittsstutzen schon vor der Montage des Abgasreaktors an den Außengehäusehälften anzubringen und diese so komplettierten Außengehäusehälften dann unter ZusammenpressungIn the remaining openings on the circumference of the outer housing the gas inlet and gas outlet nozzles are now introduced and attached to the outer housing and possibly the Guide collars of the sealing elements are connected by welds 12. However, it would also be possible for the gas inlet and To attach the gas outlet nozzle to the outer housing halves before the assembly of the exhaust gas reactor, thus completing them Outer housing halves then under compression

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der Isolierschicht miteinander zu verfeinden. Abschließend wird an den Stirnseiten des Gehäuses über den Deckeln 4 des Innengehäuses Isoliermaterial aufgeschichtet und dieses dann beim Einbringen und Verschweißen der Abschluß de ekel 2 an dem Außengehäuse 1 elastisch zusammengepreßt.the insulating layer to antagonize each other. Finally, on the front sides of the housing over the covers 4 of the inner housing insulating material is piled up and this is then applied and welded to the end of the disgust 2 pressed together elastically on the outer housing 1.

Sie Erfindung ist bisher anhand einer Ausführung beschrieben, bei der zwischen dem inneren und dem äußeren Gehäuse des Abgasreaktors ein Isoliermantel aus einem kompressiblen, hitzebeständigen Isoliermaterial angeordnet ist. Dieser im allgemeinen aus keramischem Pasemnaterial bestehende Isoliermantel ist jedoch keineswegs unbedingte Voraussetzung zur Anwendung der erfindungsgemäßen Lehre. Biese könnte vielmehr auch dann angewendet werden, wenn der Zwischenraum zwischen dem Innen- und dem Außengehäuse leer bliebe, wenn also lediglich ein mit Luft oder Gas gefüllter Isolierraum vorgesehen wäre.The invention has so far been described on the basis of an embodiment in the case of an insulating jacket made of a compressible, heat-resistant material between the inner and outer housing of the exhaust gas reactor Insulating material is arranged. This insulating jacket, which generally consists of ceramic Pasemnaterial however, is by no means an absolute prerequisite for applying the teaching according to the invention. Rather, Biese could also then be used when the space between the interior and the outer housing would remain empty, if only an insulating space filled with air or gas were provided.

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Claims

ANSPRÜCHEEXPECTATIONS

Λ »I Thermal exhaust gas reactor for removing pollutants from the exhaust gases of internal combustion engines, especially motor vehicle engines, with an inner housing made of highly heat-resistant material enclosing a combustion chamber and an outer housing surrounding the inner housing, on the gas inlet and gas outlet nozzles protruding into the combustion chamber are connected, characterized in that the inner housing (3) has openings (13) for the passage of the gas inlet (8) and gas outlet nozzle (10) which surround the nozzle leaving a gap (14), and that a sealing element (I5 ) is provided to cover this gap, which on the one hand closely surrounds the nozzle and on the other hand rests on the outer jacket of the inner housing.

2. Exhaust gas reactor according to claim 1, characterized in that the sealing element (15) an exhaust gas nozzle (8, 10) closely surrounding, cylindrical collar part (16) and an adjoining, on the outer jacket of the inner Housing (3) overlying, cylindrically shaped curved Has support part (16).

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Exhaust gas reactor according to Claim 2, characterized in that the sealing element (15) consists of a one-piece Sheet metal part, which has a cylinder jacket curvature and on which approximately in the middle the cylindrical Collar part (16) is formed

Exhaust gas reactor according to claims 2 or 5, characterized in that that the cylindrical collar part (16) of the sealing element (15) on the gas inlet and / or gas outlet nozzle (8, 10) is held movably.

Exhaust gas reactor according to one of claims 2 or 3 »characterized in that the cylindrical collar part (16) the sealing element (15) with the outer housing (1) and / or the exhaust port (8, 10) is firmly connected.

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