包括排气可流过的金属层的颗粒分离器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于处理内燃机（2）的排气的颗粒分离器（1），在壳体（4）中布置了排气可流过的至少一个金属层（3），所述壳体包括进入开口（5）、排出开口（6）、横截面（25）和中心轴（7）。所述至少一个金属层（3）具有横跨该壳体（4）的横截面（25）的至少一个波纹部（9）。这种类型的颗粒过滤器具有大的表面，以使流动阻力尽可能地低并且使堵塞的危险很小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于处理内燃机的排气的颗粒分离器，所述颗粒分离器具有排气可流过的至少一个金属层，尤其是筛分层。本专利技术尤其用于移动的内燃机，例如设置在机动车中的内燃机。
技术介绍
内燃机的排气通常包含有害物质和固体物质，在考虑相应的用于保护健康和环境的规定的情况下，必须去除这些有害物质和固体物质。针对固体物质，已经提出的建议有，从排气中过滤并随后（以催化和/或热和/或化学的方式）去除或转化燃料中的组分，例如炭烟或未燃烧的碳氢化合物、硫化合物等。对此已知使用过滤器，例如该过滤器具有多孔的壁部，该固定物质被阻拦在该壁部上或壁部中。除了这些从燃烧的燃料中产生的固定物质之外，排气还可能夹带其它颗粒，该颗粒具有不同的来源且比该固体物质大数个数量级。内燃机和相关排气设备在工作中经常承受强烈震动。因此，颗粒尤其以碎屑、碎块的形式可从涂层和沉积物，排气处理单元的部分脱离，以及—被排气流携带—由于脉冲的冲击损坏随后的部件。此外，对排气系统中移动的部件来说，尤其像涡轮增压器或涡轮压缩机来说，该颗粒会由于密封间隙中摩擦效应的增大导致磨损的增大。此外，已知把产生的排气的一部分再次输送回内燃机的排气系统（AGR/EGR：废气再循环），从而对这种情况同样存在这样的危险，即内燃机承受这种颗粒并受到损坏。WO-A-2007110170提出一种用于处理内燃机的排气的布置，其中使用了比排气线路的横截面更大的筛分层。该筛分层尤其用于保护沿排气流动方向定位在下游的涡轮增压器不被从定位在上游的蜂窝体脱落的陶瓷颗粒损害。在此已经发现，随着工作时间的延长被阻拦的颗粒会产生问题。在此，要考虑到，该颗粒例如是陶瓷和/或金属的并且在排气系统中不转化。因此，该颗粒在排气系统中聚集，例如在颗粒分离器附近和/或始终不断地撞击到该颗粒分离器上。颗粒的这种聚集会导致排气流中局部或波动的压力损失，这种压力损失会导致内燃机中和/或排气系统中不期望的（减小功率）的效果。此外，在这种情况下也增大了颗粒分离器的负荷，使得颗粒分离器的稳定性更加重要。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的在于至少部分地解决鉴于现有技术描述的技术问题。尤其寻求给出一种用于处理排气的颗粒分离器，该颗粒分离器在颗粒的大的聚集速率的情况下仍持续保持排气的可透过性伴随小的压力损失。此外，本专利技术寻求在稳定性和对汽车工业的批量生产来说（灵活且简单的）制造方面改进该颗粒分离器。该目的通过根据独立权利要求1的特征所述的颗粒分离器实现。在从属权利要求中给出该布置的其它有利的设计方案。要指出，在这些权利要求中描述的单个特征可以以任意技术上有意义的方式彼此组合并描述本发明的其它设计方案。说明书、尤其结合附图描述了本专利技术以及其它实施例。根据本专利技术的用于处理内燃机的排气的颗粒分离器包括位于壳体中并且排气可流过的至少一个金属层，所述壳体具有进入开口、排出开口、横截面和中心轴，其中所述至少一个金属层具有至少一个波纹部，所述波纹部横跨（跨越）所述壳体的横截面。在此，颗粒分离器尤其指这样一种装置，该装置阻拦了例如（陶瓷和/或金属的）碎屑、碎片、碎块等，该碎屑、碎片、碎块例如由于在工作中的振动和/或排气流的脉动和/或老化而从排气系统的部件脱离。尤其可以阻拦从陶瓷或金属的涂层的蜂窝体脱离的颗粒。还可以基于脉动并与颗粒分离器的刚性或惯性共同作用把较不稳定的颗粒分开为较小的、不对其它布置在下游的部件造成威胁的颗粒。特别针对前述颗粒的阻拦形成排气可流过的金属层。在此优选的是，仅使用一个（单个）金属层。必要时该金属层可以具有多个层（子层）（例如用于筛出颗粒的第一层和用于在壳体中固定第一层的第二层），其中这些层优选彼此钎焊、熔焊、烧结等。因此该金属层尤其表现为（单个的）平面构型物，该平面构型物（完全）跨越壳体的横截面，从而不可能从金属层旁边流过。在此金属层设计成坚固的或形状稳定的，以便该金属层可以持久地承受排气系统的使用地点处的条件（尤其是与颗粒的接触）。例如，金属层可以为穿孔的金属薄板、为网格金属薄板等。此外，金属层（优选）可以为织物，该织物包括规律地和/或不规律地相对彼此布置的金属丝、长丝和/或碎片。也可以使用由金属丝、长丝和/或碎片形成的无褶皱织物和缠结物。这些金属丝、长丝和/或碎片可以例如借助于电阻焊、烧结和/或钎焊彼此连接。金属层的特征尤其在于它的排气可穿过性，其中出现极小的压力损失。在此，“金属”尤其是指含铁和/或含铝的金属合金。壳体通常是金属薄板外壳，该金属薄板外壳与排气线路的形状相配。壳体可以由管形材料形成，并具有不同的横截面形状，如圆形、椭圆形、多边形或其它需要的形状。在此尤其使用基本上为圆柱形的壳体，该壳体例如可以插入排气线路的邻接的部分之间并焊接到这些部分上。通常排气通过进入开口流入壳体中并通过排出开口再次排出。壳体的中心轴通常延伸经过进入开口和排出开口的几何面积形心，在此当壳体具有弯曲部时，中心轴必要时也可以是弯曲的。因此，例如在圆柱形的实施方案中该中心轴形成经过圆形横截面的中心的中心轴。进入开口和排出开口之间的壳体的横截面垂直于中心轴定向，并且可以具有变化的面积大小和/或面积形状。然而，优选横截面的大小和形状沿着中心轴是均匀的，即进入开口、横截面和排出开口在此方面是相同的。就所述至少一个金属层在壳体中的位置而已，优选该金属层既不延伸超出进入开口，也不延伸超出排出开口。此外，金属层具有至少一个波纹部。优选波纹部（即尤其是波峰或波谷）的数量极少。尤其优选的是，设置最多5个波纹部（即波峰和波谷）。通过波纹部实现了显著放大的表面，流入的排气可流过该表面。从而结合颗粒分离器的小的尺寸和良好的流动特性实现了最佳的面积利用。同时波纹部可以引起颗粒的转向，从而颗粒在金属层的预定区域中聚集。因为波纹部实际上从壳体的一个区域延伸至壳体的与所述一个区域间隔开的另一个区域，所以例如在中间被阻拦的颗粒由于排气流而向外朝向壳体移动。在那里颗粒表现为较小的流动阻力。由此例如实现了，颗粒分离器的其它区域对于排气来说始终（相对不受干扰地）可流过。此外这实现了，颗粒横向于排气的流动方向在波纹部中（重复地）运动。由于排气系统中变化的流动条件而产生的运动对颗粒有磨蚀作用，因此颗粒一再被切碎/切小并随后在到达不危险的大小之后能穿过金属层。这种作用恰恰表现为相对于筛分件的显著地改进，这种筛分件仅在中间具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.19 DE 102010051730.51.一种用于处理内燃机（2）的排气的颗粒分离器（1），其中在壳体
（4）中布置有排气可流过的至少一个金属层（3），所述壳体具有进入开
口（5）、排出开口（6）、横截面（25）和中心轴（7），其中，所述至少
一个金属层（3）具有至少一个波纹部（9），该波纹部横跨所述壳体（4）
的横截面（25）。
2.根据权利要求1所述的颗粒分离器（1），其中，多个波纹部（9）
以割线的形式横跨所述横截面（25）。
3.根据权利要求1或2所述的颗粒分离器（1），其中，所述至少一
个波纹部（9）在垂直于所述中心轴（7）的平面（8）中延伸。
4.根据前述权利要求之一所述的颗粒分离器（1），其中，所述至少
一个波纹部（9）延伸通过相对于所述中心轴（7）倾斜的平面（8）。
5.根据前述权利要求之一所述的颗粒分离器（1），其中，所述至少
一个波纹部（9）具有波纹上升部（10），所述波纹上升部相对于所述平面
（8）倾斜至少4...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·西蒂希，M·福伊特，F·库尔斯，L·维尔斯，
申请(专利权)人：排放技术有限公司，
类型：
国别省市：