DE4204195C2 - Exhaust aftertreatment device - Google Patents

Exhaust aftertreatment device

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Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an exhaust gas aftertreatment device according to the preamble of claim 1.

Aus der EP-0 410 924 A2 ist bereits eine Abgasnachbehandlungsvor­ richtung der gattungsgemäßen Art bekannt. In einem Gehäuse mit einem diffusorartig erweiterten Zuströmgehäuseteil ist ein Abgas­ nachbehandlungselement angeordnet, wobei das Zuströmgehäuseteil einen Einsatz mit Elementen zur Beeinflussung der Grenzschicht einer Abgasströmung umfaßt.EP-0 410 924 A2 already discloses an exhaust gas aftertreatment direction of the generic type known. In a case with A diffuser-like expanded inflow housing part is an exhaust gas arranged aftertreatment element, the inflow housing part use with elements to influence the boundary layer includes an exhaust gas flow.

Zum allgemeinen Hintergrund wird noch auf die Druckschrift DE-OS 24 92 002 verwiesen.The general background is still on the publication DE-OS 24 92 002.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen konischen Ver­ bindungsstutzen, insbesondere für große Öffnungswinkel, so auszu­ bilden, daß ein gleichmäßiges Strömungsprofil an der Stirnseite des Abgasnachbehandlungselements entsteht.The invention has for its object a conical Ver connection piece, especially for large opening angles, so out form that a uniform flow profile on the front of the exhaust gas aftertreatment element.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches gegebenen Merkmale gelöst. The object of the invention is characterized by the Main claim given characteristics solved.  

Der Einsatz bildet Turbulenzerzeuger, deren Vorteil darin liegt, daß auf sehr einfache Art kleine Ablösewirbel stromauf­ wärts der Anströmseite des Abgasnachbehandlungselements erzeugt werden, durch die Energie aus der Mitte der Strömung an die Wand gebracht wird. Dadurch wird auf einfache Weise eine Strahlaufweitung mit einem gleichmäßigen Strömungsprofil am Ende des Zuströmgehäuseteils und folglich eine gleichmäßige Beaufschlagung der Anströmfläche des Abgasnachbehandlungsele­ ments erreicht. The use forms turbulence generators, their advantage in it lies in a very simple way upstream of small separation vortices generated upstream of the exhaust aftertreatment element through the energy from the middle of the flow to the Wall is brought. This is a simple Beam expansion with a uniform flow profile on End of the inflow housing part and consequently a uniform Actuation of the flow area of the exhaust gas aftertreatment element reached.  

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.Further configurations and advantages of the invention go out the subclaims and the description.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den nachstehenden Zeichnungen näher dargestellt und wird im folgenden näher be­ schrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is in the following Drawings shown in more detail and will be closer in the following wrote. Show it:

Fig. 1 eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung mit Turbu­ lenzerzeugern im Zuströmgehäuse in einem Längs­ schnitt und Fig. 1 shows an exhaust gas aftertreatment device with Turbu lenzgeneratoren in the inflow housing in a longitudinal section

Fig. 2 eine Teilansicht von Fig. 1 mit den erfindungs­ gemäßen Turbulenzerzeugern, die hier als Stege ausgeführt sind. Fig. 2 is a partial view of Fig. 1 with the inventive turbulence generators, which are designed here as webs.

In Fig. 1 ist eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung, die Teil einer nicht gezeigten Abgasanlage ist, dargestellt. Die Abgas­ nachbehandlungsvorrichtung besteht aus einem Gehäuse 1, das zur Aufnahme mindestens eines Abgasnachbehandlungselementes 4, z. B. eines Rußfilters oder Katalysators, dient. Das Gehäuse 1 be­ steht aus einem als Diffusor ausgebildeten Zuströmgehäuseteil 2, einem Gehäuse-Mittelteil 3 zur Aufnahme des Abgasnachbe­ handlungselementes 4 und einem düsenförmigen Abströmgehäuse 5. Das Abgasnachbehandlungselement 4 ist über eine Isoliermatte 6 im Gehäuse-Mittelteil 3 gehalten.In Fig. 1 is an exhaust aftertreatment device that is part of an exhaust system, not shown, is illustrated. The exhaust gas aftertreatment device consists of a housing 1 , which for receiving at least one exhaust gas aftertreatment element 4 , for. B. a soot filter or catalyst. The housing 1 be consists of a diffuser designed as an inflow housing part 2 , a housing middle part 3 for receiving the exhaust gas treatment element 4 and a nozzle-shaped outflow housing 5 . The exhaust gas aftertreatment element 4 is held in the middle part 3 of the housing via an insulating mat 6 .

Das Zuströmgehäuseteil 2 besitzt eine Einströmöffnung 7 für die Abgase und eine Innenseite 8 zur Führung der Abgasströmung. Entlang der Innenseite 8 sind erfindungsgemäß Turbulenzerzeuger 9 angeordnet. Diese können in Form von ringförmigen Stegen 14 oder Stolperdrähten oder Stiften ausgebildet sein.The inflow housing part 2 has an inflow opening 7 for the exhaust gases and an inside 8 for guiding the exhaust gas flow. According to the invention, turbulence generators 9 are arranged along the inside 8 . These can be designed in the form of annular webs 14 or trip wires or pins.

In dem Zuströmgehäuseteil 2 befinden sich Löcher 12, in die Befestigungslaschen 13 der Turbulenzerzeuger 9 eingesteckt sind, über die die Turbulenzerzeuger 9 durch Schweißen, Löten oder Nieten mit dem Zuströmgehäuseteil 2 verbunden sind. Die Turbulenzerzeuger 9 sind im wesentlichen senkrecht stehend auf der Innenseite 8 des Diffusors angebracht.There are holes 12 in the inflow housing part 2 , into which fastening tabs 13 of the turbulence generator 9 are inserted, via which the turbulence generators 9 are connected to the inflow housing part 2 by welding, soldering or riveting. The turbulence generators 9 are mounted essentially vertically on the inside 8 of the diffuser.

Die Turbulenzerzeuger 9 können auch eine von 90° abweichende feste Winkellage bezüglich der Innenseite 8 aufweisen. In Ab­ hängigkeit von der Beaufschlagung durch die Strömung, können die Turbulenzerzeuger 9 auch federnd ausgebildet sein. Da das Zuströmgehäuseteil 2 starken Temperaturschwankungen ausgesetzt ist, sind die Turbulenzerzeuger 9 in der Ausführung als ringförmige Stege 14 mit jeweils von ihrer Innenkante aus­ gehenden radialen Schlitzen 11 versehen, die gleichmäßig auf ihrem Umfang verteilt angeordnet sind. Die Schlitze 11 verhin­ dern Deformationen, die durch Wärmespannungen entstehen können. Um eine optimale Ausnutzung der Verwirbelung zu erreichen, sind die Schlitze 11 der Stege 14 in Hauptströmungsrichtung 10 ver­ setzt zueinander angeordnet.The turbulence generators 9 can also have a fixed angular position with respect to the inside 8 that deviates from 90 °. In dependence on the exposure to the flow, the turbulence generator 9 can also be resilient. Since the inflow housing part 2 is exposed to strong temperature fluctuations, the turbulence generators 9 are designed as annular webs 14 , each with radial slots 11 extending from their inner edge, which are arranged evenly distributed over their circumference. The slots 11 prevent deformations that can arise from thermal stresses. In order to achieve optimal utilization of the swirling, the slots 11 of the webs 14 are arranged in the main flow direction 10 and are arranged relative to one another.

Die Turbulenzerzeuger 9 können auch als einteiliger, kegelför­ miger Einsatz gefertigt und anschließend durch Schweißen, Löten oder Nieten mit dem Zuströmgehäuseteil 2 verbunden werden. Dies bringt den Vorteil einer einfacheren Montage der Turbulenzer­ zeuger 9 in das Zuströmgehäuseteil 2.The turbulence generator 9 can also be manufactured as a one-piece, kegelför shaped insert and then connected to the inflow housing part 2 by welding, soldering or riveting. This has the advantage of simpler assembly of the turbulence generator 9 in the inflow housing part 2 .

Claims (10)

1. Abgasnachbehandlungsvorrichtung, insbesondere für Kraft­ fahrzeuge, mit in einem Gehäuse angeordneten Abgasnachbehand­ lungselement, wobei das Gehäuse ein als Diffusor ausgebildetes Zuströmgehäuseteil mit einer Eintrittsöffnung für die Abgase und einen Einsatz mit Elementen zur Beeinflussung der Grenzschicht der Abgasströmung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz aus entlang der Innenseite (8) des Zuströmge­ häuseteils (2) plazierten Turbulenzerzeugern (9), die quer zur Hauptströmungsrichtung (10) angeordnet sind, besteht. 1. exhaust gas aftertreatment device, in particular for motor vehicles, arranged in a housing exhaust aftertreatment treatment element, the housing having a diffuser-shaped inflow housing part with an inlet opening for the exhaust gases and an insert with elements for influencing the boundary layer of the exhaust gas flow, characterized in that the insert from along the inside ( 8 ) of the inflow housing part ( 2 ) placed turbulence generators ( 9 ), which are arranged transversely to the main flow direction ( 10 ). 2. Abgasnachbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbulenzerzeuger (9) aus konzentrisch zur Hauptströ­ mung angeordneten ringförmigen Stegen (14) bestehen.2. Exhaust aftertreatment device according to claim 1, characterized in that the turbulence generator ( 9 ) consist of concentric to the Hauptström tion arranged annular webs ( 14 ). 3. Abgasnachbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbulenzerzeuger (9) senkrecht auf der Innenseite (8) stehen.3. Exhaust aftertreatment device according to claim 1 or 2, characterized in that the turbulence generator ( 9 ) are perpendicular to the inside ( 8 ). 4. Abgasnachbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbulenzerzeuger (9) gegenüber der Innenseite (8) schräg angeordnet sind. 4. Exhaust aftertreatment device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the turbulence generator ( 9 ) with respect to the inside ( 8 ) are arranged obliquely. 5. Abgasnachbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbulenzerzeuger (9) federnd ausgebildet sind.5. Exhaust aftertreatment device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the turbulence generator ( 9 ) are resilient. 6. Abgasnachbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbulenzerzeuger (9) radial gerichtete Befestigungs­ laschen (13) aufweisen, die durch entsprechende Löcher (12) im Zuströmgehäuseteil (2) steckbar sind.6. Exhaust aftertreatment device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the turbulence generator ( 9 ) have radially directed fastening tabs ( 13 ) which can be inserted through corresponding holes ( 12 ) in the inflow housing part ( 2 ). 7. Abgasnachbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbulenzerzeuger (9) durch Schweißen, Löten oder Nieten mit dem Zuströmgehäuseteil (2) verbunden sind.7. Exhaust aftertreatment device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the turbulence generator ( 9 ) are connected by welding, soldering or riveting to the inflow housing part ( 2 ). 8. Abgasnachbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbulenzerzeuger (9) radiale Schlitze (11) aufweisen.8. Exhaust aftertreatment device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the turbulence generator ( 9 ) have radial slots ( 11 ). 9. Abgasnachbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (11) in den einzelnen Stegen (14) in Haupt­ strömungsrichtung (10) versetzt zueinander angeordnet sind. 9. exhaust gas aftertreatment device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the slots ( 11 ) in the individual webs ( 14 ) in the main flow direction ( 10 ) are arranged offset to one another. 10. Abgasnachbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbulenzerzeuger (9) als kegelförmiger Einsatz ausge­ bildet sind, der mit dem Zuströmgehäuseteil (2) verbunden ist.10. Exhaust aftertreatment device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the turbulence generator ( 9 ) are formed out as a conical insert which is connected to the inflow housing part ( 2 ).
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