排气设备和用于排气设备的混合器组件制造技术

本发明专利技术涉及一种排气设备，其包括具有混合器体和板状的承载元件的混合器组件，混合器体具有流入侧和流出侧，承载元件具有承载元件体，混合器体包括多个流动偏转元件和至少一个保持区域，承载元件与至少一个保持区域相配设地包括配合保持区域，至少一个配合保持区域与保持区域材料锁合地连接，至少一个配合保持区域在朝混合器体的流出侧方向取向的一侧上至少局部地径向搭接保持区域，混合器组件设置在两个管状的废气引导元件彼此的邻接区域中，每个所述废气引导元件在邻接区域中包括用于与相应另外的废气引导元件的耦联区段耦联的法兰状耦联区段，混合器组件的承载元件体设置在各废气引导元件的法兰状耦联区段之间，并且设置有耦联元件。

【技术实现步骤摘要】
排气设备和用于排气设备的混合器组件
本专利技术涉及一种排气设备以及一种混合器组件，该混合器组件可以在车辆内燃机的这种排气设备中用于将注入到从内燃机排出的废气中的反应剂与废气混合。
技术介绍
为了降低特别是机动车中的柴油内燃机的有害物质排放已知的是，将反应剂、例如尿素/水溶液注入到由内燃机排出的废气中，以便在整合到排气设备中的催化转化布置系统中实施选择性的催化转化还原以降低废气中的氮氧化物含量。为了在此实现废气与注入到该废气中的反应剂的有效混合，在反应剂注入装置的下游和催化转化布置系统的上游向排气设备中整合混合器，该混合器以多个叶片状的流动偏转元件引起在排气设备中流动的废气的涡流并且由此引起与所注入的反应剂的混合。这样的混合器通常如此构造，使得所述混合器原则上在内部中由排气设备的管状的废气引导元件容纳并且在其径向外部区域中在其上承载。在图1中，由在后公开的德国专利申请DE102016120171.5已知的用于车辆内燃机的排气设备一般以10标记。排气设备10在上游区域12中具有两个相互连接的管状的废气引导元件14。所述废气引导元件在邻接区域18中分别具有法兰状耦联区段20或22，在所述耦联区段中，所述废气引导元件例如通过穿过法兰状耦联区段20、22的螺栓彼此固定地连接。在两个法兰状的耦联区域20、22之间定位有一般以26标记的混合器组件的下面还要详细阐述的承载元件24并且由此借助于例如也穿过该承载元件的螺栓与两个废气引导元件14、16或者说其法兰状耦联区段20、22在邻接区域18中固定在排气设备10上。邻接区域18处于反应剂注入布置系统的上游，借助于该反应剂注入布置系统可以将反应剂例如尿素/水溶液注入到废气流中。在邻接于废气引导元件16的邻接区域18的上游设置有一般以28标记的催化转化布置系统，在该催化转化布置系统中，包括废气和反应剂的混合物承受选择性的催化转化还原，以便由此降低废气中的氮氧化物份额。废气经由另外的废气引导元件30到达排气消声器32，废气从该排气消声器出来例如经由两个端管34、36向外放出。图2示出混合器组件26的透视图。混合器组件26包括已经提到的优选板状地构造的承载元件24，该承载元件的周向轮廓例如可以基本上对应于法兰状耦联区段22的外周轮廓。同样如法兰状耦联区段22那样，优选作为板材成形件提供的且板状地构造的承载元件24构造有环状的结构并且在两个彼此对置的周向区域中具有带有开口38、40的径向扩宽部，连接两个法兰状耦联区段20、22的且由此连接废气引导元件14、16的螺栓可以引导穿过所述开口。为了能够将承载元件24或者说混合器组件26作为预装配组件与废气引导元件16组合，承载元件24例如在两个先前提到的周向区域中具有固定接片42，所述固定接片如此弯曲或者说在混合器组件26定位在废气引导元件16上之后弯曲，使得所述固定接片从后嵌接法兰状耦联区段22并且由此将混合器组件26固定在其上。如此组装的组件于是可以以简单的方式与废气引导元件14组装，其方式是，该废气引导元件的法兰状耦联区段放置到法兰状耦联区段22或者说承载元件24上并且通过螺纹连接与其连接。在承载元件24的一般以44标记的承载元件体(固定接片42也从该承载元件体44起延伸)的内周区域上，在示出的设计实例中相对彼此成优选均匀的周向间距地设置有四个配合保持区域46，从所述承载元件体起也延伸有固定接片42，在所述配合保持区域上固定有混合器组件26的一般以48标记的混合器体。每个所述配合保持区域46包括一个在图5中可明显看出的向内伸出的接片状的保持区段50。每个接片状的保持区段50基本上构造有U形的设计并且具有外U形腿52、内U形腿54以及连接它们的连接区域56。U形的保持区段50如此成形，使得保持区段50朝混合器体48的在图3中可看到的流入侧58方向、亦即朝上游方向敞开并且朝混合器体48的在图2中被覆盖的流出侧60方向、亦即朝下游方向特别是通过连接区域56封闭。每个所述保持区段50基本上钩状地设计并且由此能实现混合器体48稳定地保持在承载元件24上。在此，U形腿52从承载元件体44出发基本上沿混合器纵轴线L方向朝向混合器体48的下游侧60延伸，而U形腿54从连接区域56出发基本上平行于U形腿52朝向混合器体48的流入侧58延伸。混合器体48包括多个沿周向依次的且相对于混合器纵轴线L例如基本上径向延伸的叶片状的流动偏转元件62。所述流动偏转元件从混合器体48的中央的体区域64出发并且向径向外部延伸直至在流入侧58上连接到流动偏转元件62上的环状的连接区域66。混合器体48可以与中央的体区域64、叶片状的流动偏转元件62和环状的连接区域66作为整体构件、例如作为金属铸造构件来提供。环状的连接区域66在其在沿周向直接依次的流动偏转元件62之间延伸的且将这些流动偏转元件相互连接的区域中提供相应的以保持条68形式构造的保持区域70，所述保持区域用于分别与承载元件24的配合保持区域46配合作用。这些构造为保持条68的保持区域70可以如在图5中示出的那样插入到通过配合保持区域46的U形的保持区段50提供的保持区域容纳空间72中，从而保持区段50一方面相对于混合器纵轴线L从径向外部向径向内部搭接与这些保持区段配合作用的保持区域70并且以内U形腿54也沿混合器纵轴线L方向轴向地搭接保持区域70。由此至少局部地处于保持区域容纳空间72的内部的保持条68由此可以朝混合器体48的流出侧60方向不从保持区段50运动出来、因此防止过度的轴向运动并且通过与内U形腿54配合作用基本上也径向地被对中。由此，预给定混合器体48相对于承载元件24的限定定位，其中，基于保持区段50作为能由板材成形达到其期望形状的接片的设计能实现对制造公差的补偿，所述接片也具有一定柔性。混合器体48与承载元件24在保持条68的区域或者说保持区段50的区域中通过材料锁合、特别是通过焊接部74固定地连接。优选地，这个焊接部建立保持条68与内U形腿54之间的连接，其中，进一步优选地，为了在周边上均匀稳定的固定，在四个配合保持区域46中的每个配合保持区域中混合器体48通过焊接与承载元件24材料锁合地连接。同样可以设置有配合保持区域46，所述配合保持区域仅用于防止过度的轴向运动、而不用于建立材料锁合连接。此外，可以设置有配合保持区域和保持区域，所述配合保持区域和保持区域仅用于建立材料锁合连接并且在所述配合保持区域和所述保持区域中所述配合保持区域不必不可避免地径向地搭接所述保持区域。在图5中进一步看到，在外U形腿52与保持条68之间构成空隙76。混合器组件26在废气流中变热，其中，例如由金属铸造材料制成的混合器体48比一般作为板材成形件提供的承载元件24强地热膨胀。通过提供空隙76，为混合器体48、特别是其环状的连接区域66的这种热膨胀提供足够的空间，在该空间中，所述环状的连接区域可以径向向外延伸，而不会与外U形腿52发生接触。在这种径向向外延伸中，环状的连接区域66可以将通过焊接部74与其连接的内U形腿54一起径向向外拉，这基于承载元件24在其U形的配合保持区域46的区域中构造有较大柔性的情况并且基于内U形腿54具有比外U形腿大的轴向延伸尺寸的情况在不产生由焊接部74过度加载的应力的情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.排气设备，所述排气设备特别是用于车辆内燃机，所述排气设备包括混合器组件(26a)，所述混合器组件具有混合器体(48a)和板状的承载元件(24a)，所述混合器体具有流入侧(58a)和流出侧(60a)，所述承载元件具有关于所述混合器体(48a)相对于混合器纵轴线(L)在径向外部设置的承载元件体(44a)，其中，所述混合器体(48a)包括多个流动偏转元件(62a)和至少一个保持区域(70a)，其中，所述承载元件(24a)与至少一个保持区域(70a)相配设地包括配合保持区域(46a)，其中，至少一个配合保持区域(46a)与保持区域(70a)材料锁合地连接，并且至少一个配合保持区域(46a)在朝所述混合器体(48a)的流出侧(60a)方向取向的一侧上至少局部地径向搭接保持区域(70a)，其中，所述混合器组件(26a)设置在两个优选管状的废气引导元件(14a、16a)彼此的邻接区域中，其中，每个所述废气引导元件(14a、16a)在所述邻接区域(18a)中包括用于与相应另外的废气引导元件(14a、16a)的耦联区段(20a、22a)耦联的法兰状耦联区段(20a、22a)，其中，所述混合器组件(26a)的承载元件体(44a)设置在各所述废气引导元件(14a、16a)的法兰状耦联区段(20a、22a)之间，并且设置有耦联元件，所述耦联元件至少局部地在径向外部包围所述法兰状耦联区段(20a、22a)并且在所述法兰状耦联区段的彼此背向取向的轴向侧向径向内部搭接所述法兰状耦联区段。...

【技术特征摘要】
2018.04.03 DE 102018107766.11.排气设备，所述排气设备特别是用于车辆内燃机，所述排气设备包括混合器组件(26a)，所述混合器组件具有混合器体(48a)和板状的承载元件(24a)，所述混合器体具有流入侧(58a)和流出侧(60a)，所述承载元件具有关于所述混合器体(48a)相对于混合器纵轴线(L)在径向外部设置的承载元件体(44a)，其中，所述混合器体(48a)包括多个流动偏转元件(62a)和至少一个保持区域(70a)，其中，所述承载元件(24a)与至少一个保持区域(70a)相配设地包括配合保持区域(46a)，其中，至少一个配合保持区域(46a)与保持区域(70a)材料锁合地连接，并且至少一个配合保持区域(46a)在朝所述混合器体(48a)的流出侧(60a)方向取向的一侧上至少局部地径向搭接保持区域(70a)，其中，所述混合器组件(26a)设置在两个优选管状的废气引导元件(14a、16a)彼此的邻接区域中，其中，每个所述废气引导元件(14a、16a)在所述邻接区域(18a)中包括用于与相应另外的废气引导元件(14a、16a)的耦联区段(20a、22a)耦联的法兰状耦联区段(20a、22a)，其中，所述混合器组件(26a)的承载元件体(44a)设置在各所述废气引导元件(14a、16a)的法兰状耦联区段(20a、22a)之间，并且设置有耦联元件，所述耦联元件至少局部地在径向外部包围所述法兰状耦联区段(20a、22a)并且在所述法兰状耦联区段的彼此背向取向的轴向侧向径向内部搭接所述法兰状耦联区段。2.按照权利要求要求1所述的排气设备，其特征在于，所述法兰状耦联区段(20a、22a)的彼此背向取向的轴向侧向径向外部相向地延伸，并且所述耦联元件具有向径向外部渐缩的用于所述法兰状耦联区段(20a、22a)的容纳空间。3.按照上述权利要求中任一项所述的排气设备，其特征在于，所述承载元件体(44a)环状地构造，或/和在所述承载元件体(44a)上设置有多个配合保持区域(46a)，所述配合保持区域以相对彼此的周向间距向径向内部延伸，或/和所述承载元件(24a)构造为板材成形构件，或/和至少一个配合保持区域(46a)至少局部地轴向搭接所配设的保持区域(70a)，优选至少一个配合保持区域(46a)在径向内部轴向搭接所配设的保持区域(70a)。4.按照上述权利要求中任一项所述的排气设备，其特征在于，至少一个配合保持区域(46a)包括基本上U形的保持区段(50a)，所述保持区段具有两个U形腿(52a、54a)和连接所述U形腿的连接区域(56a)，其中，所述U形腿(52a、54a)和所述连接区域(56a)界定基本上朝所述混合器体(48a)的流入侧(58a)方向敞开的保持区域容纳空间(72a)。5.按照权利要求要求4所述的排气设备，其特征在于，所述U形腿(52a、54a)中的一个U形腿相对于设置在所述保持区域容纳空间(72a)中的保持区域(70a)在径向外部设置，所述U形腿(52a、54a)中的一个U形腿相对于设置在所述保持区域容纳空间(72a)中的保持区域(70a)在径向内部设置，并且所述保持区域(70a)与相对于该保持区域在径向内部设置的U形腿(54a)连接或/和在所述保持区域(70a)与相对于该保持区域在径向外部设置的U形腿(52a)之间设置有空隙(76a)。6.按照上述权利要求中任一项所述的排气设备，其特征在于，所述混合器体(48a)在至少一个、优选每个径向搭接保持区域(70a)的配合保持区域(46a)的区域中与所述承载元件(24a)材料锁合地连接。7.按照上述权利要求中任一项所述的排气设备，其特征在于，至少一个保持区域(70a)连接到至少一个流动偏转元件(62a)的径向外部区域上，优选至少一个保持区域(70a)包括将两个流动偏转元件(62a)相互连接的保持条(68a)。8.按照权利要求要求7所述的排气设备，其特征在于，至少一部分所述流动偏转元件(62a)、优选所有流动偏转元件沿周向相继设置，并且在至少一部分所述流动偏转元件(62a)、优选所有流动偏转元件的径向外部区域上设...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·勒尔，R·施瓦茨，P·戈克，F·贝克默，TZ·朱罗斯泽克，
申请(专利权)人：埃贝斯佩歇排气技术有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE