DE102021127830A1

DE102021127830A1 - Einlasskonus- und plattenbaugruppe für abgasanlagenmodul

Info

Publication number: DE102021127830A1
Application number: DE102021127830.9A
Authority: DE
Inventors: Rick Buening; Mark Lambrecht; Ryan Market
Original assignee: Faurecia Emissions Control Technologies USA LLC
Current assignee: Faurecia Emissions Control Technologies USA LLC
Priority date: 2020-10-28
Filing date: 2021-10-26
Publication date: 2022-04-28
Also published as: CN216691224U; US20220127992A1; US11519316B2

Abstract

Eine Abgasanlage weist ein Gehäuse mit einem Innenhohlraum, der einen sich längs einer Achse erstreckenden Abgasdurchgang bildet, wenigstens eine Abgasnachbehandlungskomponente, die in dem Innenhohlraum positioniert ist, und eine Einlassabdeckung auf, die so an dem Gehäuse angebracht ist, dass ein offener Innenbereich geschaffen ist, der sich stromaufwärts des Innenhohlraums befindet. Die Einlassabdeckung hat eine konturierte Außenfläche, die eine Einlassöffnung und wenigstens eine Sensoröffnung aufweist, die zur Aufnahme eines Abgassensors eingerichtet ist. An der Einlassöffnung ist ein Einlassrohr an der Einlassabdeckung angebracht. Eine Platte ist stromaufwärts der wenigstens einen Gasnachbehandlungskomponente und innerhalb des offenen Innenbereichs positioniert. Die Platte weist eine gekrümmte Oberfläche mit mehreren Öffnungen auf.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft allgemein einen Einlasskonus und eine Platte bzw. ein Blech, die so eingerichtet sind, dass sie ein kompaktes Abgasanlagenmodul in einer Fahrzeugabgasanlage bereitstellen.
HINTERGRUND
Fahrzeuge weisen Abgasanlagen auf, bei denen ein Katalysatorsystem zum Einsatz kommt, damit Schadstoffe aus Motorabgasen entfernt werden. Ein Dieseloxidationskatalysator (DOC) wird dazu verwendet, Stickoxid (NO) zu Stickstoffdioxid (NO₂) zu oxidieren, das zur Unterstützung der Leistung von Dieselpartikelfiltern und Katalysatoren für selektive katalytische Reduktion (SCR-Katalysatoren) benötigt wird, die zur NOx-Reduktion dienen. Der Gehalt an NOx wird unter Verwendung von Ammoniak als Reduktionsmittel im Katalysatorsystem reduziert. Der DOC und der SCR-Katalysator sind in Gehäusen umschlossen und zur Schaffung der Fahrzeugabgasanlage zusammen mit weiteren Abgasanlagenkomponenten gekoppelt. Der Bauraum für diese Komponenten ist stets sehr begrenzt.
KURZFASSUNG
Eine Abgasanlage gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist unter anderem ein Gehäuse mit einem Innenhohlraum, der einen sich längs einer Achse erstreckenden Abgasdurchgang bildet, wenigstens eine Abgasnachbehandlungskomponente, die in dem Innenhohlraum positioniert ist, und eine Einlassabdeckung auf, die so an dem Gehäuse angebracht ist, dass ein offener Innenbereich geschaffen ist, der sich stromaufwärts des Innenhohlraums befindet. Die Einlassabdeckung hat eine konturierte Außenfläche, die eine Einlassöffnung und wenigstens eine Sensoröffnung aufweist, die zur Aufnahme eines Abgassensors eingerichtet ist. An der Einlassöffnung ist ein Einlassrohr an der Einlassabdeckung angebracht. Eine Platte ist stromaufwärts der wenigstens einen Gasnachbehandlungskomponente und innerhalb des offenen Innenbereichs positioniert. Die Platte weist eine gekrümmte Oberfläche mit mehreren Öffnungen auf.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform der vorstehenden Abgasanlage gehört zu den mehreren Öffnungen wenigstens eine Sensoröffnung.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Abgasanlagen ist die wenigstens eine Sensoröffnung größer als alle übrigen Öffnungen der mehreren Öffnungen.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Abgasanlagen bietet die wenigstens eine Sensoröffnung einen Sensorspitzenspielraumbereich für den Abgassensor.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Abgasanlagen haben übrige Öffnungen der mehreren Öffnungen voneinander verschiedene Größen.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Abgasanlagen umfasst die gekrümmte Oberfläche eine gewölbte Oberfläche, die sich in Richtung auf eine stromaufwärtige Stirnfläche der wenigstens einen Abgasnachbehandlungskomponente erstreckt.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Abgasanlagen umfasst die wenigstens eine Abgasnachbehandlungskomponente einen DOC.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Abgasanlagen umfassen die mehreren Öffnungen mehrere umlaufende Reihen von Öffnungen, wobei Öffnungen in jeder umlaufenden Reihe in Umfangsrichtung um die Achse voneinander beabstandet sind und wobei jede umlaufende Reihe von einer benachbarten umlaufenden Reihe radial beabstandet ist.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Abgasanlagen sind die mehreren umlaufenden Reihen in mehreren Zonen angeordnet, zu denen wenigstens eine mittlere Zone, die einen Mittelpunkt der Platte umgibt, eine erste äußere Zone, die von der mittleren Zone radial nach außen beabstandet ist, eine zweite äußere Zone, die von der ersten äußeren Zone radial nach außen beabstandet ist, und eine am weitesten außen gelegene Zone gehören, die von der zweiten äußeren Zone radial nach außen beabstandet ist, und wobei die mittlere Zone Öffnungen mit einer ersten Größe hat, die erste äußere Zone Öffnungen mit einer zweiten Größe hat, die größer als die erste Größe ist, die zweite äußere Zone Öffnungen mit einer dritten Größe hat, die größer als die zweite Größe ist, und die am weitesten außen gelegene Zone Öffnungen mit einer vierten Größe hat, die kleiner als die dritte Größe ist.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Abgasanlagen weisen die mittlere Zone, die erste äußere Zone, die zweite äußere Zone und die am weitesten außen gelegene Zone jeweils wenigstens eine umlaufende Reihe von Öffnungen auf, und wobei wenigstens zwei aus der mittleren Zone, der ersten äußeren Zone, der zweiten äußeren Zone und der am weitesten außen gelegenen Zone zwei oder mehr umlaufende Reihen von Öffnungen aufweisen.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Abgasanlagen ist die vierte Größe größer als die erste Größe.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Abgasanlagen ist die vierte Größe kleiner als die zweite Größe.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Abgasanlagen gehört zu den mehreren Öffnungen wenigstens eine Sensoröffnung, die größer als die Öffnungen in jeder umlaufenden Reihe ist, und wobei die wenigstens eine Sensoröffnung in wenigstens einer Zone aus den mehreren Zonen liegt, die zwischen der mittleren Zone und der am weitesten außen gelegenen Zone gelegen ist.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Abgasanlagen weist die konturierte Oberfläche mehrere Rippen auf.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Abgasanlagen umfasst die wenigstens eine Sensoröffnung mehrere Sensoröffnungen, und wobei die konturierte Oberfläche einen Montagevorsprung für jeden Sensor umfasst, wobei die Montagevorsprünge in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind und wobei sich wenigstens eine Rippe aus den mehreren Rippen in Umfangsrichtung zwischen benachbarten Montagevorsprüngen befindet.
Eine Abgasanlage gemäß einem noch weiteren beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist unter anderem ein Gehäuse mit einem Innenhohlraum, der einen sich längs einer Achse erstreckenden Abgasdurchgang bildet, einen in dem Innenhohlraum positionierten DOC, und eine Einlassabdeckung auf, die so am Gehäuse angebracht ist, dass ein offener Innenbereich geschaffen ist, der sich stromaufwärts des Innenhohlraums befindet. Die Einlassabdeckung hat eine konturierte Außenfläche, die eine Einlassöffnung und wenigstens eine Sensoröffnung aufweist, die zur Aufnahme eines Abgassensors eingerichtet ist. An der Einlassöffnung ist ein Einlassrohr an der Einlassabdeckung angebracht. Eine Platte ist stromaufwärts der wenigstens einen Gasnachbehandlungskomponente und in dem offenen Innenbereich positioniert. Die Platte weist eine gewölbte Oberfläche auf, die sich in Richtung auf eine stromaufwärtige Stirnfläche des DOC erstreckt. Die gewölbte Oberfläche weist mehrere Öffnungen und wenigstens eine Sensoröffnung auf, die größer als die mehreren Öffnungen ist, um einen Sensorspitzenspielraumbereich für den Abgassensor zu schaffen.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Abgasanlagen umfassen die mehreren Öffnungen mehrere umlaufende Reihen von Öffnungen, wobei Öffnungen in jeder umlaufenden Reihe in Umfangsrichtung um die Achse voneinander beabstandet sind und wobei jede umlaufende Reihe von einer benachbarten umlaufenden Reihe radial beabstandet ist, wobei die mehreren umlaufenden Reihen in mehreren Zonen angeordnet sind, zu denen wenigstens eine mittlere Zone, die einen Mittelpunkt der Platte umgibt, eine erste äußere Zone, die von der mittleren Zone radial nach außen beabstandet ist, eine zweite äußere Zone, die von der ersten äußeren Zone radial nach außen beabstandet ist, und eine am weitesten außen gelegene Zone gehören, die von der zweiten äußeren Zone radial nach außen beabstandet ist, und wobei die mittlere Zone Öffnungen mit einer ersten Größe hat, die erste äußere Zone Öffnungen mit einer zweiten Größe hat, die größer als die erste Größe ist, die zweite äußere Zone Öffnungen mit einer dritten Größe hat, die größer als die zweite Größe ist, und die am weitesten außen gelegene Zone Öffnungen mit einer vierten Größe hat, die kleiner als die dritte Größe ist.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Abgasanlagen weisen die mittlere Zone, die erste äußere Zone, die zweite äußere Zone und die am weitesten außen gelegene Zone jeweils wenigstens eine umlaufende Reihe von Öffnungen auf, und wobei wenigstens zwei aus der mittleren Zone, der ersten äußeren Zone, der zweiten äußeren Zone und der am weitesten außen gelegenen Zone zwei oder mehr umlaufende Reihen von Öffnungen aufweisen.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Abgasanlagen ist die vierte Größe größer als die erste Größe und kleiner als die zweite Größe.
Bei einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Abgasanlagen umfasst die wenigstens eine Sensoröffnung mehrere Sensoröffnungen, und wobei die konturierte Oberfläche einen Montagevorsprung für jeden Sensor umfasst, wobei die Montagevorsprünge in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind und wobei die konturierte Oberfläche ferner mehrere Rippen umfasst, die in einer Radialrichtung verlaufen, und wobei sich wenigstens eine Rippe aus den mehreren Rippen in Umfangsrichtung zwischen benachbarten Montagevorsprüngen befindet.
Die Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen aus den vorhergehenden Absätzen, die Ansprüche bzw. die nachstehende Beschreibung und die Zeichnungen, einschließlich aller ihrer verschiedenen Aspekte oder jeweiligen Einzelmerkmale, können unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination betrachtet werden. Merkmale, die im Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben sind, lassen sich auf alle Ausführungsformen anwenden, sofern diese Merkmale nicht unvereinbar sind.
Figurenliste
Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der offenbarten Beispiele werden dem Fachmann aus der ausführlichen Beschreibung ersichtlich. Die Figuren, die der ausführlichen Beschreibung beigefügt sind, können wie folgt kurz beschrieben werden:

1 stellt eine schematische Ansicht einer Fahrzeugabgasanlage dar.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Abgasanlagenmoduls, wie es bei der Fahrzeugabgasanlage von 1 zur Anwendung kommt.
3 ist eine perspektivische Schnittansicht des Abgasanlagenmoduls von 3.
4 ist eine Explosionsansicht des Abgasanlagenmoduls von 2.
5 ist eine geschnittene Seitenansicht des Abgasanlagenmoduls.
6 ist eine Endansicht einer Einlassabdeckung des Abgasanlagenmoduls.
7 ist eine Endansicht eines perforierten Leitblechs des Abgasanlagenmoduls.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In dieser Offenbarung sind ein beispielhafter Einlasskonus und eine beispielhafte Platte für eine kompaktere Abgasanlagenmodulausführung in einer Fahrzeugabgasanlage ausführlich beschrieben. In 1 ist eine Fahrzeugabgasanlage 10 gezeigt, die von einem Motor 12 erzeugte heiße Abgase durch verschiedene Abgasanlagenkomponenten leitet, um Emissionen zu verringern und Geräusche zu mindern, wie bekannt ist. Bei einer beispielhaften Ausführung umfasst eine stromaufwärtige Abgasanlagenkomponente einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) 14, der Abgase aus dem Motor 12 aufnimmt. Der DOC 14 kann auch mit einem optionalen Dieselpartikelfilter (DPF) 16 zusammengehören, der bekanntlich dazu dient, Schadstoffe aus dem Abgas zu entfernen. Stromabwärts des DOC 14 und des optionalen DPF 16 befinden sich zusätzliche Abgasnachbehandlungskomponenten, mit denen bekanntermaßen ebenfalls Schadstoffe aus dem Abgas entfernt werden.
Bei einer beispielhaften Ausführung befindet sich wenigstens ein Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR-Katalysator) 18 stromabwärts des DOC 14 und des DPF 16. Ein Einspritzsystem 20 dient zum Einspritzen eines Reduktionsmittels, wie zum Beispiel einer Lösung aus Harnstoff und Wasser, in den Abgasstrom stromaufwärts des SCR-Katalysators 18. Das Einspritzsystem 20 weist eine Fluidzufuhr 22, einen Dosierer/eine Einspritzdüse 24 und eine Steuerung 26 auf, die die Einspritzung des Harnstoffs wie bekannt steuert. Ein optionaler Mischer 28 kann ebenfalls stromaufwärts des SCR-Katalysators 18 so positioniert sein, dass der Mischer 28 das eingespritzte Reduktionsmittel und das Abgas gründlich miteinander vermischen kann, bevor es in den SCR-Katalysator 18 eintritt. Der SCR-Katalysator 18 verwendet das Reduktionsmittel dazu, mit NOx zu reagieren und die Schadstoffe in Stickstoff, Wasser und geringe Mengen CO₂ umzuwandeln. Aus dem SCR-Katalysator 18 austretende Abgase werden zu stromabwärtigen Abgasanlagenkomponenten 30 wie etwa Reflexionsschalldämpfern, Schalldämpfern, Leitungen usw. geleitet und treten schließlich über ein Endrohr 32 in die Atmosphäre aus. Diese Komponenten können je nach Fahrzeuganwendung und verfügbarem Bauraum in verschiedenen unterschiedlichen Ausführungen und Kombinationen angebracht sein.
Bei der vorliegenden Offenbarung ist ein Abgasnachbehandlungskatalysatorsubstrat vorgesehen, das in einer Abgasanlagenmodulausführung enthalten ist, die kompakter als herkömmliche Ausführungen ist, damit mehr Bauraum für andere Fahrzeugkomponenten zur Verfügung steht. In 2 ist ein Beispiel für ein Abgasanlagenmodul 34 mit einem Außengehäuse bzw. einem Außenmantel 36 gezeigt, das bzw. der sich zwischen einem stromaufwärtigen Ende 38 und einem stromabwärtigen Ende 40 erstreckt. Das Abgasanlagenmodul 34 hat einen Einlass 42, der heiße Motorabgase aufnimmt. Eine Wärmeabschirmung 44 umgibt den Einlass 42 und ist beispielsweise in wenigstens zwei Abschirmabschnitten 44a, 44b ausgebildet.
Wie in 3 gezeigt, ist in dem Modul 34 ein Abgasnachbehandlungskatalysatorsubstrat wie beispielsweise ein DOC-Substrat 46 positioniert. Das DOC-Substrat 46 ist mit einer Isoliermatte 48 umwickelt, damit das DOC-Substrat 46 fest innerhalb des Außenmantels 36 gehalten wird. Das stromabwärtige Ende 40 des Abgasanlagenmoduls 34 weist einen Auslass 50 auf, mit dem Abgase zu stromabwärtigen Komponenten geleitet werden.
In 4 ist eine Explosionsansicht des Abgasanlagenmoduls 34 gezeigt. Das Modul 34 weist den DOC-Außenmantel 36, einen DOC-Innenmantel 52, der innerhalb des DOC-Außenmantels 36 aufgenommen ist, ein perforiertes Leitblech 54, einen Einlasskonus bzw. eine -abdeckung 56 und die Wärmeabschirmung 44 auf. Das Modul 34 weist ferner ein Einlassrohr 58 am Einlass 42 in das Abgasanlagenmodul 34 und einen Flansch 60 auf, mit dem ein Anschluss an eine zusätzliche Abgasanlagenkomponente 62, wie zum Beispiel eine Leitung, erleichtert wird. Ein Verschlussdeckel 64 ist um ein stromabwärtiges Ende des DOC-Innenmantels 52 angebracht, und ein Bewehrungsträger 66 ist an einem stromaufwärtigen Teil des DOC-Innenmantels 52 angebracht. Der Bewehrungsträger 66 dient zur Verstärkung eines Montagebereichs zur Halterung, wenn das System an einem Fahrzeugrahmen geklemmt ist.
In 5 ist das Abgasanlagenmodul 34 detaillierter gezeigt. Der Mantel 52 umfasst ein zylindrisches Gehäuse, das einen Innenhohlraum 70 bereitstellt, der einen Abgasdurchgang bildet, der sich längs einer Achse A erstreckt. Das DOC-Substrat 46 und die Matte 48 sind in dem Innenhohlraum 70 angeordnet. Der Einlasskonus/die -abdeckung 56 ist an dem Mantel 52 angebracht und bietet einen offenen Innenbereich 72, der sich stromaufwärts des Innenhohlraums 70 befindet. Die Einlassabdeckung 56 hat eine konturierte Außenfläche 74, die eine Einlassöffnung 76 und wenigstens eine Sensoröffnung 78 aufweist, die zur Aufnahme eines Abgassensors 80 ausgebildet ist. An der Einlassöffnung 76 ist das Einlassrohr 58 an der Einlassabdeckung 56 befestigt. Das perforierte Leitblech 54 ist stromaufwärts des DOC-Substrats 46 und in dem offenen Innenbereich 72 der Abdeckung 56 angeordnet. Das Blech 54 hat eine gekrümmte oder gewölbte Oberfläche 82, die sich zu einer stromaufwärtigen Stirnfläche des DOC-Substrats 46 hin erstreckt. Die gewölbte Oberfläche 82 weist mehrere Öffnungen 84 ( 7) und wenigstens eine Sensoröffnung 86 auf, die größer ist als die mehreren Öffnungen 84, damit ein Sensorspitzenspielraumbereich für den Abgassensor 80 geschaffen ist.
Bei einem Beispiel weist der Gehäusemantel 52 eine Lippe 88 auf, die ein stromabwärtiges Ende der Einlassabdeckung 56 umgibt. Eine Innenfläche der Lippe 88 liegt so an einer Außenfläche der Abdeckung 56 am stromabwärtigen Ende an, dass der Gehäusemantel 52 und die Abdeckung 56 sicher aneinander befestigt sind. Das Einlassrohr 58 passt mit einem stromabwärtigen Ende 90 in einen Flansch 92, der so gebildet ist, dass er die Einlassöffnung 76 in der Abdeckung 56 umgibt. Ein stromaufwärtiges Ende 94 des Einlassrohrs 58 ist an dem Flansch 60 befestigt. Bei einem Beispiel umfasst der Flansch 60 einen Marmon-Flansch.
Bei einem Beispiel umfasst die Einlassabdeckung 56 ein gestanztes Bauteil, wie in 6 gezeigt. Die Abdeckung 56 ist so gestaltet, dass sie von der Länge her so kurz wie möglich ist, um eine kompakte Bauweise zu schaffen. Die konturierte Außenfläche 74 weist einen erhabenen mittigen Vorsprung 96 und mehrere erhabene Sensormontagevorsprünge 98 auf, die in Umfangsrichtung um die Achse A und den mittigen Vorsprung 96 voneinander beabstandet sind. Die konturierte Oberfläche 74 umfasst ferner mehrere Rippen 100, die in radialer Richtung verlaufen. Bei einem Beispiel befindet sich wenigstens eine Rippe 100 in Umfangsrichtung zwischen benachbarten Montagevorsprüngen 98. Die Rippen 100 sorgen für eine erhöhte Steifigkeit der Einlassabdeckung 56.
Die Einlassabdeckung 56 ist gestanzt und extrudiert, um die Einlassöffnung 76 zu schaffen, wie in 6 gezeigt. Die Sensorabschnitte der Abdeckung 56 werden im Stanzwerkzeug gebildet und so gestanzt, dass die Sensoröffnungen 78 entstehen, wie in 5 gezeigt. Bei einem Beispiel sind mindestens zwei bis drei Sensoröffnungen 78 in der Abdeckung 56 gebildet. Bei einem Beispiel sind mindestens zwei Sensoröffnungen 78 vorhanden, die Sensoren 80 aufnehmen. Bei einem Beispiel ist ein Temperatursensor 80a in einer Sensoröffnung 78 aufgenommen und ist ein NOx-Sensor 80b in einer anderen Sensoröffnung 78 aufgenommen. Der NOx-Sensor dient der Messung des NOx-Gehalts des Abgases. Der Aufbau und die Funktionsweise des Temperatur- und des NOx-Sensors 80a, 80b sind bekannt, und es können NOx- bzw. Temperatursensoren jeder beliebigen Art verwendet werden. Die Sensoren erfassen und übertragen an die Steuerung 26.
Das perforierte Leitblech 54 weist wenigstens eine Sensoröffnung 86 auf, um einen Spielraum beispielsweise für den NOx-Sensor 80b zu schaffen, wie in 5 gezeigt. Bei einem Beispiel weist jeder Sensor 80a, 80b eine Sensoröffnung 86 im Blech 54 auf, wie in 4 gezeigt.
In 7 ist ein Beispiel für die anderen Öffnungen 84 gezeigt, die in dem gewölbten Leitblech 54 gebildet sind. Das perforierte Leitblech 54 erstreckt sich über die gesamte offene Innenfläche 72 der Abdeckung 56 und über die gesamte stromaufwärtige Stirnfläche des DOC-Substrats 46. Die Strömung, die durch die Einlassabdeckung 56 gelangt, wird von dem perforierten Leitblech 54 über die stromaufwärtige Stirnfläche des DOC-Substrats 46 verteilt. Das Muster und die Lochgröße des perforierten Leitblechs 54 sind so ausgelegt, dass die beste Strömungsverteilung in das DOC-Substrat 46 optimiert wird und der Zielwert des Gleichförmigkeitsindex (engl. uniformity index (UI)) von 0,98 nicht aufs Spiel gesetzt wird. Bei einem Beispiel wird dies dadurch erzielt, dass mehrere Öffnungen 84 vorgesehen sind, die in mehreren umlaufenden Reihen 102 angeordnet sind, wobei die Öffnungen 84 in jeder umlaufenden Reihe 102 in Umfangsrichtung um die Achse A voneinander beabstandet sind. Außerdem ist jede umlaufende Reihe 102 radial von einer benachbarten umlaufenden Reihe 102 beabstandet. Die mehreren umlaufenden Reihen 102 sind in mehreren Zonen 104 angeordnet, zu denen wenigstens eine mittlere Zone 104a, die einen Mittelpunkt des Blechs 54 umgibt, eine erste äußere Zone 104b, die von der mittleren Zone 104a radial nach außen beabstandet ist, eine zweite äußere Zone 104c, die von der ersten äußeren Zone 104b radial nach außen beabstandet ist, und eine am weitesten außen gelegene Zone 104d gehören, die von der zweiten Zone 104c radial nach außen beabstandet ist. Zwischen diesen Zonen 104 a-d können zusätzliche Zonen 104 liegen.
Bei einem Beispiel hat die mittlere Zone 104a Öffnungen mit einer ersten Größe, hat die erste äußere Zone 104b Öffnungen mit einer zweiten Größe, die größer als die erste Größe ist, hat die zweite äußere Zone 104c Öffnungen mit einer dritten Größe, die größer als die zweite Größe ist, und hat die am weitesten außen gelegene Zone 104d Öffnungen mit einer vierten Größe, die kleiner als die dritte Größe ist.
Bei einem Beispiel weisen die mittlere Zone 104a, die erste äußere Zone 104b, die zweite äußere Zone 104c und die am weitesten außen gelegene Zone 104d jeweils wenigstens eine umlaufende Reihe 102 von Öffnungen 84 auf, und wobei wenigstens zwei aus der mittleren Zone 104a, der ersten äußeren Zone 104b, der zweiten äußeren Zone 104c und der am weitesten außen gelegenen Zone 104d zwei oder mehr umlaufende Reihen 102 von Öffnungen 84 aufweisen.
Bei einem Beispiel ist die vierte Größe größer als die erste Größe und kleiner als die zweite Größe.
Bei dem in 7 gezeigten Beispiel gibt es acht Zonen 104. Je nach Größe, z.B. Durchmesser, des Blechs 54 könnten zur Strömungsoptimierung auch mehr oder weniger Zonen 104 zum Einsatz kommen. Bei dem in 7 gezeigten Beispiel ist eine zusätzliche Zone 104e vorhanden, die unmittelbar zwischen der am weitesten außen gelegenen Zone 104d und der zweiten äußeren Zone 104c liegt. Die Öffnungen 84 in dieser Zone 104e haben eine fünfte Größe, die kleiner als die dritte Größe und größer als die vierte Größe ist. Zwischen der ersten äußeren Zone 104b und der mittleren Zone 104a befinden sich zwei zusätzliche Zonen 104f und 104g. Bei einem Beispiel hat die Zone 104f Öffnungen 84 mit einer sechsten Größe, die kleiner als die zweite Größe und größer als die erste Größe ist, während die Zone 104g Öffnungen 84 mit einer siebten Größe hat, die kleiner als die sechste Größe und größer als die erste Größe ist. Eine zusätzliche Zone 104h befindet sich an der Mittelachse und weist nur eine Öffnung 84 mit einer achten Größe auf, die der ersten Größe entspricht.
Bei einem Beispiel liegen die erste bis achte Größe im Bereich zwischen 4,0 mm und 8,5 mm. Bei dem in 7 gezeigten Beispiel weist die zweite äußere Zone 104c Öffnungen mit der größten Größe auf, und die mittlere Zone 104a und die Zone 104h haben Öffnungen mit der kleinsten Größe.
Bei einem Beispiel ist die Sensoröffnung 86 wesentlich größer als die Öffnungen 84 in jeder umlaufenden Reihe 102. Dadurch wird ein Spielraumbereich für eine Spitze des Sensors 80 geschaffen. Bei einem Beispiel befindet sich die Sensoröffnung 86 in wenigstens einer Zone 104, die zwischen der mittleren Zone 104a und der am weitesten außen gelegenen Zone 104d liegt. Bei dem gezeigten Beispiel erstreckt sich die Sensoröffnung 86 über mehrere Zonen 104b, c und f.
Das Leitblech 54 weist einen Flansch 106 auf, der in die Abdeckung 56 passt, wie in 5 gezeigt. Der Flansch 106 erstreckt sich in einer Axialrichtung zum DOC-Substrat 46 hin, so dass sich die gewölbte Oberfläche 82 und der Flansch 106 in die gleiche Richtung erstrecken. Eine Außenfläche des Flansches 106 liegt direkt an einer Innenfläche der Abdeckung 56 an, damit das Blech 54 und die Abdeckung 56 aneinander fixiert und befestigt sind.
Die vorliegende Offenbarung sorgt für eine kompakte und verkürzte Baugruppe aus Einlasskonus/-abdeckung und gewölbter Lochplatte bzw. Lochblech, durch die der Bauraumbedarf für das Abgasanlagenmodul verringert wird. Darüber hinaus ist ein verbesserter Brennerzugang zu den Bereichen des Marmon-Flansches und des Einlassrohrs gegeben, um verglichen mit vorherigen Ausführungen eine ordnungsgemäße Herstellbarkeit zu erzielen.
In den Figuren dieser Offenbarung ist zwar eine bestimmte Bauteilbeziehung dargestellt, die Darstellungen sollen diese Offenbarung jedoch nicht einschränken. Mit anderen Worten, die Anordnung und Ausrichtung der verschiedenen gezeigten Bauteile könnte im Umfang dieser Offenbarung variieren. Zudem sind die dieser Offenbarung beigefügten verschiedenen Figuren nicht unbedingt maßstabsgetreu, und einige Merkmale sind eventuell übertrieben oder minimiert, damit bestimmte Einzelheiten eines entsprechenden Bauteils gezeigt sind.
Die vorstehende Beschreibung ist von der Art her beispielhaft und nicht einschränkend. Für den Fachmann können Änderungen und Abwandlungen der offenbarten Beispiele ersichtlich werden, die nicht unbedingt vom Wesen dieser Offenbarung abweichen. Daher kann der Umfang des dieser Offenbarung verliehenen Rechtsschutzes nur durch Studieren der nachstehenden Ansprüche festgestellt werden.

Claims

Abgasanlage mit: einem Gehäuse mit einem Innenhohlraum, der einen sich längs einer Achse erstreckenden Abgasdurchgang bildet, wenigstens einer Abgasnachbehandlungskomponente, die in dem Innenhohlraum positioniert ist, einer Einlassabdeckung, die so am Gehäuse angebracht ist, dass ein offener Innenbereich geschaffen ist, der sich stromaufwärts des Innenhohlraums befindet, wobei die Einlassabdeckung eine konturierte Außenfläche hat, die eine Einlassöffnung und wenigstens eine Sensoröffnung aufweist, die zur Aufnahme eines Abgassensors eingerichtet ist, einem Einlassrohr, das an der Einlassöffnung an der Einlassabdeckung angebracht ist, und einer Platte, die stromaufwärts der wenigstens einen Gasnachbehandlungskomponente und in dem offenen Innenbereich positioniert ist, wobei die Platte eine gekrümmte Oberfläche mit mehreren Öffnungen aufweist.
Abgasanlage nach Anspruch 1, bei der zu den mehreren Öffnungen wenigstens eine Sensoröffnung gehört.
Abgasanlage nach Anspruch 2, bei der die wenigstens eine Sensoröffnung größer ist als alle übrigen Öffnungen der mehreren Öffnungen.
Abgasanlage nach Anspruch 2 oder 3, bei der die wenigstens eine Sensoröffnung einen Sensorspitzenspielraumbereich für den Abgassensor bietet.
Abgasanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der übrige Öffnungen der mehreren Öffnungen voneinander verschiedene Größen haben.
Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die gekrümmte Oberfläche eine gewölbte Oberfläche umfasst, die sich in Richtung auf eine stromaufwärtige Stirnfläche der wenigstens einen Abgasnachbehandlungskomponente erstreckt.
Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die wenigstens eine Abgasnachbehandlungskomponente einen DOC umfasst.
Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die mehreren Öffnungen mehrere umlaufende Reihen von Öffnungen umfassen, wobei Öffnungen in jeder umlaufenden Reihe in Umfangsrichtung um die Achse voneinander beabstandet sind und wobei jede umlaufende Reihe von einer benachbarten umlaufenden Reihe radial beabstandet ist.
Abgasanlage nach Anspruch 8, bei der die mehreren umlaufenden Reihen in mehreren Zonen angeordnet sind, zu denen wenigstens eine mittlere Zone, die einen Mittelpunkt der Platte umgibt, eine erste äußere Zone, die von der mittleren Zone radial nach außen beabstandet ist, eine zweite äußere Zone, die von der ersten äußeren Zone radial nach außen beabstandet ist, und eine am weitesten außen gelegene Zone gehören, die von der zweiten äußeren Zone radial nach außen beabstandet ist, und wobei die mittlere Zone Öffnungen mit einer ersten Größe hat, die erste äußere Zone Öffnungen mit einer zweiten Größe hat, die größer als die erste Größe ist, die zweite äußere Zone Öffnungen mit einer dritten Größe hat, die größer als die zweite Größe ist, und die am weitesten außen gelegene Zone Öffnungen mit einer vierten Größe hat, die kleiner als die dritte Größe ist.
Abgasanlage nach Anspruch 9, bei der die mittlere Zone, die erste äußere Zone, die zweite äußere Zone und die am weitesten außen gelegene Zone jeweils wenigstens eine umlaufende Reihe von Öffnungen aufweisen und bei der wenigstens zwei aus der mittleren Zone, der ersten äußeren Zone, der zweiten äußeren Zone und der am weitesten außen gelegenen Zone zwei oder mehr umlaufende Reihen von Öffnungen aufweisen.
Abgasanlage nach Anspruch 9 oder 10, bei der die vierte Größe größer als die erste Größe ist.
Abgasanlage nach Anspruch 11, bei der die vierte Größe kleiner als die zweite Größe ist.
Abgasanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei der zu den mehreren Öffnungen wenigstens eine Sensoröffnung gehört, die größer als die Öffnungen in jeder umlaufenden Reihe ist, und wobei die wenigstens eine Sensoröffnung in wenigstens einer Zone aus den mehreren Zonen liegt, die zwischen der mittleren Zone und der am weitesten außen gelegenen Zone gelegen ist.
Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die konturierte Oberfläche mehrere Rippen aufweist.
Abgasanlage nach Anspruch 14, bei der die wenigstens eine Sensoröffnung mehrere Sensoröffnungen umfasst und bei der die konturierte Oberfläche einen Montagevorsprung für jeden Sensor umfasst, wobei die Montagevorsprünge in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind und wobei sich wenigstens eine Rippe aus den mehreren Rippen in Umfangsrichtung zwischen benachbarten Montagevorsprüngen befindet.
Abgasanlage mit: einem Gehäuse mit einem Innenhohlraum, der einen sich längs einer Achse erstreckenden Abgasdurchgang bildet, einem in dem Innenhohlraum positionierten DOC, einer Einlassabdeckung, die so am Gehäuse angebracht ist, dass ein offener Innenbereich geschaffen ist, der sich stromaufwärts des Innenhohlraums befindet, wobei die Einlassabdeckung eine konturierte Außenfläche hat, die eine Einlassöffnung und wenigstens eine Sensoröffnung aufweist, die zur Aufnahme eines Abgassensors eingerichtet ist, einem Einlassrohr, das an der Einlassöffnung an der Einlassabdeckung angebracht ist, und einer Platte, die stromaufwärts der wenigstens einen Gasnachbehandlungskomponente und in dem offenen Innenbereich positioniert ist, wobei die Platte eine gewölbte Oberfläche aufweist, die sich in Richtung auf eine stromaufwärtige Stirnfläche des DOC erstreckt, und wobei die gewölbte Oberfläche mehrere Öffnungen und wenigstens eine Sensoröffnung aufweist, die größer als die mehreren Öffnungen ist, um einen Sensorspitzenspielraumbereich für den Abgassensor zu schaffen.
Abgasanlage nach Anspruch 16, bei der die mehreren Öffnungen mehrere umlaufende Reihen von Öffnungen umfassen, wobei Öffnungen in jeder umlaufenden Reihe in Umfangsrichtung um die Achse voneinander beabstandet sind und wobei jede umlaufende Reihe von einer benachbarten umlaufenden Reihe radial beabstandet ist, bei der die mehreren umlaufenden Reihen in mehreren Zonen angeordnet sind, zu denen wenigstens eine mittlere Zone, die einen Mittelpunkt der Platte umgibt, eine erste äußere Zone, die von der mittleren Zone radial nach außen beabstandet ist, eine zweite äußere Zone, die von der ersten äußeren Zone radial nach außen beabstandet ist, und eine am weitesten außen gelegene Zone gehören, die von der zweiten äußeren Zone radial nach außen beabstandet ist, und wobei die mittlere Zone Öffnungen mit einer ersten Größe hat, die erste äußere Zone Öffnungen mit einer zweiten Größe hat, die größer als die erste Größe ist, die zweite äußere Zone Öffnungen mit einer dritten Größe hat, die größer als die zweite Größe ist, und die am weitesten außen gelegene Zone Öffnungen mit einer vierten Größe hat, die kleiner als die dritte Größe ist.
Abgasanlage nach Anspruch 17, bei der die mittlere Zone, die erste äußere Zone, die zweite äußere Zone und die am weitesten außen gelegene Zone jeweils wenigstens eine umlaufende Reihe von Öffnungen aufweisen und bei der wenigstens zwei aus der mittleren Zone, der ersten äußeren Zone, der zweiten äußeren Zone und der am weitesten außen gelegenen Zone zwei oder mehr umlaufende Reihen von Öffnungen aufweisen.
Abgasanlage nach Anspruch 18, bei der die vierte Größe größer als die erste Größe und kleiner als die zweite Größe ist.
Abgasanlage nach einem der Ansprüche 16 bis 19, bei der die wenigstens eine Sensoröffnung mehrere Sensoröffnungen umfasst und bei der die konturierte Oberfläche einen Montagevorsprung für jeden Sensor umfasst, wobei die Montagevorsprünge in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind und wobei die konturierte Oberfläche ferner mehrere Rippen umfasst, die in einer Radialrichtung verlaufen, und wobei sich wenigstens eine Rippe aus den mehreren Rippen in Umfangsrichtung zwischen benachbarten Montagevorsprüngen befindet.