排气系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于内燃机、特别是机动车内燃机的排气系统（1），排气系统至少具有一条排气道（2），该通道至少具有一条排气管（3）用于引导废气，并且具有至少一个有源消声器（5），该消声器具有消声器外壳（6）并至少一个设置在消声器外壳（6）内的声电转换器（7），且至少一条连接管（8），其用于流体连接消声器外壳（6）和排气管（3）。转换器（7）的热负荷可以减小，如果连接管（8）中为传播空气噪声而形成的声音传播路径（9）可以阻挡从排气管（3）中的废气所发出的热辐射（16）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于内燃机、特别是机动车的内燃机的排气系统。
技术介绍
排气系统通常包括至少一个排气道，该排气道具有至少一个引导废气的排气管。相应的排气道用来排出内燃机的燃烧室中产生的废气。根据内燃机的规格，排气系统包括单个排气道或者例如在V型发动机的情况下包括至少两个排气道。在相应的排气道中通常布置有废气处理装置，例如催化剂、颗粒过滤器、SCR系统和消声器，这些装置通过排气管相互连接。排气道通常包括位于输入侧上的排气歧管，同时在端部处布置有被称为“排气装置”的尾管。这些端部部件也可以与排气管连接。就消声器来说，分为无源消声器和有源消声器。无源消声器通过谐振、反射、膨胀和/或吸收作用来减弱在废气中传递的空气噪声。与之相反，有源消声器采用有源噪声控制或抗噪声进行操作，这借助于相应的声电转换器通常为扬声器来实现。也可以采用有源消声器和无源消声器的组合。在这方面，尤其应该避免有源消声器仅采用抗噪声设计来操作。然而，在本专利技术中，有源消声器应该任选能够还包括无源消声器的性能和/或部件，例如至少一个谐振、反射、膨胀和/或吸收腔室。有源消声器可以具有消声器外壳和布置在消声器外壳中的至少一个声电转换器以及至少一个连接管。消声器外壳可以通过连接管与排气管流体连接。这样，消声器外壳旁通连接至排气道，因此废气不会流经消声器外壳。通过连接管形成的在消声器外壳和排气管之间的流体连通确保了用于空气噪声的声学连接，因此在废气中传播的噪声不会在消声器外壳的方向上传播，而由声电转换器产生出的噪声可以传播到排气管中。在消声器外壳和排气管之间的物理距离也是通过连接管实现的，因此能够降低转换器的热负荷。然而，据发现，在排气管中传送的热废气仍然会导致转换器的高的热负荷。首先，热废气会进入连接管并且通过扩散过程到达转换器。其次，废气会加热排气管，因此热量会通过热传导借助连接管从排气管传递给消声器外壳。最后，热辐射也会通过连接管从废气或排气管扩散到转换器。为了降低转换器以及布置在消声器外壳中的有源消声器的电子元件的热负荷，原则上可以在消声器外壳和排气管之间为连接管配备冷却器部分。这样，因为热量通过冷却器部分向外散发，所以连接管能够被冷却。例如，连接管可以在冷却器部分中具有向外伸出的冷却肋片。同样可以想到设置冷却套管，冷却剂通过该冷却套管在冷却器部分中流动。例如，该冷却套管可以与装备有排气系统的内燃机的冷却回路流体连通。
技术实现思路
本专利技术考虑了这样的问题，S卩，提出了用于在开始部分提及的那种排气系统的改进实施方式或至少不同的实施方式，这尤其降低了转换器的热负荷。本专利技术基于这样的总体构思，S卩，借助于至少一个突入连接管横截面的内部冷却肋片增大连接管的热质量，这样的结果是使排气管以时间延迟和/或阻尼的方式把热量传递给消声器外壳。通过这种方式可以降低转换器的热负荷。在消声器外壳中的转换器和任意其它电子部件的热负荷降低还使得能够将有源消声器布置在更上游的位置，比之前更靠近内燃机。靠近发动机布置对于某些要求而言是有利的。根据一个优选的实施方式，在连接管的冷却器部分可设置有至少一个内部冷却肋片，从而在冷却器部分的各个内部冷却肋片从冷却器部分的冷却器壁向内突出到连接管或冷却器部分的横截面中。在冷却器部分的各个内部冷却肋片的定位意味着传递到各个内部冷却肋片的热量可以从各个内部冷却肋片消散至冷却器部分的冷却器壁。冷却器壁沿着周向环绕着连接管横截面，并通过冷却器部分可能配备的冷却系统散热。在这方面，各个内部冷却肋片的冷却可以通过在冷却器部分的各个内部冷却肋片的定位来实现，其提高了转换器的热保护效率。在这种情况下，每个内部冷却肋片对增加冷却器部分的热质量的贡献也尤为重要。根据另一个优选实施方式，上述冷却器部分可以为管状体，它与连接管分开并且例如通过焊接连接或凸缘连接按照合适的方式安装在连接管中。由此尤其可以用与连接管不同的材料制备冷却器部分。例如，连接管可以用铁合金或钢合金生产出，而冷却器部分的管状体用具有更好的导热性的轻质金属合金制备。另外，冷却器部分的单独管状体允许采用这样的实施方式，其中连接管在冷却器部分的两侧上用不同材料制备。连接管因此从冷却器部分到排气管，例如可以用金属材料制备，而从冷却器部分到消声器外壳可以用塑料制备。根据另一个优选的实施方式，在连接管的帮助下为空气噪声建立的声音耦合路径可以按照不渗透热辐射的方式配置。按照这种方式，排气管中的废气流或排气管发出的热辐射不会直接通过连接管抵达转换器。按照这种方式，可以显著降低由热辐射导致的转换器的热负荷。根据这种实施方式的第一种一般改进，建议连接管可以按照使排气管通过连接管到消声器外壳没有直的、连续的辐射路径的方式弯曲。因此可避免通过热辐射对转换器的直接加热。为此，连接管可以具有，例如90°弯曲或者S型弯曲的形状。根据第二种一般改进，建议至少有一个内部冷却肋片设置在连接管的横截面上，从而空气噪声仍可以通过连接管，并且按照不透明的方式沿着与冷却器部分的纵向中心轴线平行的观看方向阻断冷却器部分的横截面。在各个内部冷却肋片的帮助下，同样也有效的阻断了热辐射通过连接管的通路，而空气噪声通过连接管的传播基本未受妨碍。因此也可以显著减小转换器的热负荷。对该至少一个内部冷却肋片的使用是为了阻拦连接管横截面使之不透明，并可渗透空气噪声，这使得使用直的连接管成为可能，这可以以具有成本效益的方式实现，且是相应优先的选择。大体上，这里提出的各种替代改进也可以互相结合，所以提供了弯曲的连接管，其横截面可用至少一个内部冷却肋片封闭，使其在观看方向上不透明。各个内部冷却肋片可以优选地使用具有高热导率和耐热性的金属片主体。优选地，也可以采用多个这种内部冷却肋片，令它们从连接管的管壁或从前述的冷却器部分的冷却器壁上向内突出。对多个内部冷却肋片的使用允许对内部冷却肋片进行配置从而让它们不会显著妨碍空气噪声沿着声音传播路径的传播。除了采用每个都由管壁或冷却器壁向内突入的多个内部冷却肋片，内部冷却肋片也可以采用穿孔金属片。这样的穿孔金属片可以优选设置为阻断连接管或冷却器部分的横截面方式，令热辐射无法通过。例如，穿孔金属片上的孔可以通过将凸起去掉来形成，所述凸起优选按照沿着观看方向阻挡着相关开口的方式形成。。根据一个优选的实施方式，各个内部冷却肋片可以是配置为与纵向中间轴线成一个角度设置的叶片。这些叶片也可以被称为用来让流体从中流过的管中的引导叶片，这与此处的连接管的情况不一样，这些叶片具有相对较低的声阻，因此这些叶片只是稍微地阻碍声音传播路径。根据优选的实施方式，多个内部冷却肋片可以按照星形方式布置，结果是内部冷却肋片与声音传播路径的相互作用形成旋转对称。按照星形方式布置的冷却肋片可以布置为它们自由竖立在径向内侧上，从而它们不会相互接触。可选的是，按照星形方式布置的内部冷却肋片同样可以在共同中心处压靠在彼此上。自由竖立布置避免了由热引起的应力。然而，共同中心使得冷却肋片能够实现为能够作为单独部件插入到相应横截面中的组件。如果按照星形方式布置的内部冷却肋片构成为叶片，则内部冷却肋片的布置可以构成为静态混合器，尤其按照漩流产生器的形式构成。因为废气不会流经连接管，所以不会产生混合或漩流，但是在内部冷却肋片的区域中的相应横截面存在不透明阻断本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机、特别是机动车内燃机的排气系统，至少具有一条排气道（2），该排气道至少具有一条用于引导废气的排气管（3），至少具有一个有源消声器（5），该消声器具有消声器外壳（6），以及至少一个流体连接消声器外壳（6）与排气管（3）的连接管（8），其中，在连接管（8）内设置至少一个内部冷却肋片(17)，该内部冷却肋片从连接管（8）壁向内突出到连接（8）的横截面（13）中。

【技术特征摘要】
2011.12.23 DE 102011089772.01.一种用于内燃机、特别是机动车内燃机的排气系统， 至少具有一条排气道(2)，该排气道至少具有一条用于引导废气的排气管(3)， 至少具有一个有源消声器(5)，该消声器具有消声器外壳(6)，以及至少一个流体连接消声器外壳(6)与排气管(3)的连接管(8)， 其中，在连接管(8)内设置至少一个内部冷却肋片(17)，该内部冷却肋片从连接管(8)壁向内突出到连接(8)的横截面(13)中。2.根据权利要求1的排气系统，其特征在于， 连接管(8)在消声器外壳(6)和排气管(3)之间具有冷却器部分(11)，该冷却器部分(11)具有在周向包围着连接管(8)的横截面(13)的冷却器壁(12)， 至少一个所述内部冷却肋片(17)设置在冷却器部分(11)中，其中至少一个所述内部冷却肋片(17)从冷却器壁(12)向内突出。3.根据权利要求2的排气系统，其特征在于， 冷却器部分(11)是与连接管(8 )分离的管状体，并安装在连接管(8 )内。4.根据权利要求1至3任一项的排气系统，其特征在于， 连接管(8)中为了传播空气噪声而形成的声音传播路径(9)不能透过从排气管(3)中的废气发射出来的热辐射(16)。5.根据权利要求4的排气系统,其特征在于， 连接管(8)是弯曲的，从而从排气管(3)通过连接管(8)到消声器外壳(6)没有不受阻碍的直连接。6.根据权利要求4或5的排气系统，其特征在于， 至少一个的内部冷却肋片(17)在连接管(8)的横截面(13)上以下方式设置，S卩，使空气噪声通过，并使得连接管(8)的横截面(13)在与连接管(8)的纵向中心轴线(15)平行的观看方向(18 )上被封闭为不透明。7.根据权利要求2和6的排气系统,其特征在于， 至少一个内部冷却肋片(17)设置在冷却器部分(11)内，使其透过空气噪声， 至少一个内部冷却肋片(17)封闭了冷却器部分(...

【专利技术属性】
技术研发人员：费力克斯·诺伊曼，维克托·科赫，
申请(专利权)人：J·埃贝斯佩歇合资公司，
类型：发明
国别省市：