用于内燃机的废气设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分或根据权利要求13的前序部分所述的用于内燃机的废气设备，一种根据权利要求14所述的车辆或水上工具、尤其船只，以及一种根据权利要求15所述的方法。
【背景技术】
[0002]为了减少在内燃机(例如柴油发动机)中燃料燃烧时所产生的污染物，通常已知使用废气净化-或者说废气后处理装置。这样的用于废气的后处理的废气净化装置例如可以是颗粒过滤器、SCR催化器等。
[0003]越来越严格的废气规定同时还使对于在船只中所使用的发动机需要废气后处理，例如以颗粒过滤器、用于NOx-降低的SCR催化器和DeSOx-设备的形式。
[0004]尤其在废气净化装置中流动横截面相对小的情况下，如这例如在船用发动机中是该情况，可能造成这些废气净化装置的堵塞。当内燃机以较差质量的燃料来运行时，更是这种情况，这在船用发动机中同样是相对常见的情况，但是在车辆的内燃机中同样可以是这种情况。
[0005]废气净化装置的这样的累积的堵塞导致排气背压的显著上升并且导致可能的发动机损坏。出于该原因设置有旁通管路，借助于其在需要时可来桥接废气净化装置。由此因此在故障情况中也保证内燃机的可靠的运行和因此车辆的运行或船只的可操控性。
[0006]为了打开旁通管路，在此通常使用以废气活门(Abgasklappe)或废气滑块的形式的闭锁装置。然而由于闭锁装置仅非常少地被使用并且附加地持久暴露于废气的实际情况，这里存在该危险，即闭锁装置粘住并且不再能被打开。此外大多在废气活门的轴通道(ffellendurchgang)处设置空气扫气，以避免废气流出到环境中。因为必须持久地提供压缩空气，这导致相对高的设备耗费和过高的投资-和运行成本。
[0007]此外由文件DE 102 06 805 A1已知设置用于净化机动车的发动机的燃烧设备的废气的碳烟过滤器，其具有用于降低在碳烟过滤器中存在的排气背压的器件，其中，用于降低排气背压的器件在过滤器的过滤体中和/或在过滤器的旁通管路中应具有至少一个理论断裂部位(Sollbruchstelle)。在旁通管路中的理论断裂部位在此构造为爆裂板。由此在碳烟过滤器堵塞的情况下应避免内燃机死火或损坏。布置在旁通管路中的爆裂板在此可根据所测量的排气背压被机械地带至破裂，然而主要应在不需要附加的措施的情况下地带至破裂。
[0008]然而在内燃机的废气设备中的这样的爆裂板的问题是，其在排气背压的可能的由运行引起的期望的升高的情况下可能以不期望的方式爆裂并且由此旁通管路以不期望的方式被开启。
【发明内容】
[0009]与此相对，本发明目的在于提供一种用于内燃机的废气设备，借助于其能够以功能可靠的方式来控制与废气净化装置相关联的旁路通道或者说分支通道的需要的释放。
[0010]该目的利用独立权利要求的特征来实现。有利的设计方案对此是回引于此的从属权利要求的内容。
[0011]根据权利要求1提出一种用于内燃机的废气设备，其具有废气管路，在废气管路中布置有至少一个废气净化装置(例如颗粒过滤器，SCR催化器和/或DeSOx设备等)。此外，废气设备具有平行于该至少一个废气净化装置布置的至少一个分支通道(Abzweigkanal)(例如在该至少一个废气净化装置上游或在至少一个废气净化装置上游分岔的分支通道)，尤其以分支或旁通管路的形式，其借助于至少一个爆裂盘被闭锁，其中，爆裂盘关联有借助于控制装置根据至少一个限定地预设的参数、尤其根据限定地预设的阈值和/或废气参数(例如排气背压的超过)可操控的和可激活的爆裂辅助。根据本发明设置成，爆裂辅助由至少一个加热元件、尤其至少一个电气加热元件和/或由至少一个爆炸元件和/或由气态的或液态的工作介质形成，借助于其可削弱和/或可破坏该至少一个爆裂盘以释放通过分支通道的废气流动。
[0012]利用这样的爆裂辅助因此能够在精确地期望的时刻以受控制的方式破坏该至少一个爆裂盘并且由此在合适的时刻释放通过分支通道的废气流动。这明显有助于在分支通道的开启方面提高废气设备的运行可靠性。
[0013]术语分支通道这里以广泛的意义来理解并且不应仅包括在其中通道由单独的管路形成的这样的解决方案。而该术语应明确地包括利用其废气流能够在旁路的意义中偏转或子流能够从废气流分支且因此离开废气流的本身预设的(主)流动路径的任何设计方案。
[0014]为了在合适的时刻操控或激活爆裂辅助，优选地在废气净化装置上游和/或下游布置有至少一个传感器，借助于其可检测该至少一个参数，根据该参数可操控且可激活爆裂辅助。例如，爆裂辅助可根据借助于多个传感器实现的排气背压的测量通过废气净化装置被激活，以保证当需要这时爆裂盘那么精确地被带到破裂。当然，爆裂盘的激活但是也可根据其它废气参数实现，例如根据在废气中的物质集中和/或废气温度，仅列举几个另外的例子。
[0015]根据第一优选的具体的设计方案，爆裂辅助由至少一个电气加热元件形成，其布置在爆裂盘的限定的部位处、尤其布置在中心或在中间并且其在激活的状态中加热、尤其热破坏相关联的爆裂盘壁区域。利用这样的电气加热元件提供特别可靠的和功能安全的爆裂辅助。
[0016]但是爆裂辅助也可由至少一个爆炸元件形成，其布置在爆裂盘的限定的部位处、尤其布置在中心和/或在中间并且其在激活的状态中通过点燃爆炸装药(Sprengladung)破坏相关联的爆裂盘壁区域。这里在操纵爆裂辅助的情况下也获得非常高的功能可靠性，其引起爆裂盘的可靠破坏。
[0017]根据另一实施形式，爆裂盘可至少局部双层壁地来构造并且具有处于相对的壁区域之间的自由空间，其中，该自由空间可借助于供给装置以气态的或液态的工作介质供料成使得可建立从自由空间并且由此从内部这里作用到爆裂盘壁上的爆裂压力。特别优选地，这里设置有两个彼此相间隔的和/或彼此大致平行取向的爆裂盘，其在其之间具有构造自由空间的间距(Spaltabstand)。利用这样的爆裂辅助也可实现爆裂盘装置或组件的特别功能可靠的破裂。
[0018]根据另一备选的实施形式，爆裂盘关联有压缩空气供给装置作为爆裂辅助，亦即优选地这样使得压缩空气供给装置的嘴口(Muendungsoeffnung)大致在中间指向到爆裂盘上。借助于这样的压缩空气供给装置能够将限定地预设的数目的压缩空气脉冲和/或-冲击优选地间歇地或脉冲式地受控地施加到爆裂盘的限定的区域上。该实施形式优选地是单层壁的或单层的爆裂盘设计。代替压缩空气，在该实施变体中当然也可应用任何其它合适的气态的或明确地还液态的介质。术语压缩空气这里因此明确地应用在广泛的意义而不限于作为这样的压缩空气来理解。
[0019]根据另一特别优选的设计方案，该至少一个爆裂盘或在多个爆裂盘的情况中爆裂盘中的至少一个、尤其至少处于上游的爆裂盘具有至少一个限定的理论断裂部位。利用这样的理论断裂部位可实现爆裂盘对相应的使用情况的单独的匹配和设计。此外利用这样的理论断裂部位可精确地确定和限定爆裂盘最终应爆裂的区域。
[0020]尤其与在布置唯一的爆裂盘情况下保证气密性相联系，当该至少一个理论断裂部位由未贯穿爆裂盘壁的缺口形成时，是有利的。此外在该情况中一设计方案是优选的，在其中具有理论断裂部位的爆裂盘具有多个缺口，其构造限定地预设的理论断裂部位图案(Sollbruchstellenmuster)。由此可能在爆裂过程开始之后借助于爆裂辅助使爆裂盘以期望的方式裂开或爆裂。
[0021]理论断裂部位图案原则上可以以最不同的方式来构造。然而一结构特别优选，在其中设置有多个彼此相间隔的并且从中间的爆裂盘区域出发径向向外朝向爆裂盘边缘延伸的理论断裂部位，其构造理论断裂部位线。这样的理论断裂部位线中的至少两个然后可在爆裂盘的周向上彼此相间隔成使得处于两个理论断裂部位线之间的爆裂盘区域构造可移位的、尤其可摆动的爆裂盘壁段。这些爆裂盘壁段然后在爆裂之后规则地形成突片(Lappen)，其能