排气管的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种承载内燃机排气系统的废气的管。本发明还涉及一种配备有至少一根这样的管的排气系统。
【背景技术】
[0002]用于从内燃机排出燃烧废气的排气系统实现多种功能。最重要的功能一方面是进行废气后处理，以便减少内燃机的污染物排放。另一方面，排气系统实现吸声，以便减少内燃机的噪声排放。带有小的阻尼体积的吸声器实际上能根据需要沿着排气系统定位在这里，并且能与承载排气系统的废气的管声学地连接。例如，这样的吸声器的管状壳体能与这样的排气管同心地布置，并能经由侧面上的端板与之连接。排气管中的穿孔于是导致排气系统(即排气管的内部)与在所述壳体中形成的阻尼室之间的声学耦合，所述阻尼室以环形方式围绕排气管。然而，在这样简单的吸声器中的问题是一方面排气管的和另一方面管状壳体的不同热负荷。通常，排气管暴露于比壳体明显高的温度波动，使得位于侧面上的壳体的端板上的壳体与排气管之间的连接部位承受高的热交变负荷。为了解决该问题，基本上可想到的是，中断壳体内的排气管(即将壳体固定在排气管上的两块端板之间的排气管)，或者给其配备滑动座，使得壳体最终在排气管的纵向方向上相对于排气管被可移动地保持。然而，这样的结构形状是相对成本较高的。另外，能出现关于气密性的问题。
[0003]另外，例如当排气系统的两个相对重的部件彼此必须经由这样的排气管连接时，用于排气系统的排气管还能有助于排气系统的稳定性。
【发明内容】
[0004]本发明涉及对于承载废气的上述类型的管或相应地对于配备有所述管的排气系统指出的问题，改进的实施例尤其地通过附加功能区分。尤其地，根据本发明的一个方面，以对于排气管的提高的尺寸稳定性或相应地刚度为目标。根据本发明的另一方面，能期望吸声器的特别经济的生产。另外，作为附加方面，能以带有吸声器功能的排气管的紧凑结构形式为目标。
[0005]本发明的问题由独立权利要求的主题解决。有利的实施例是从属权利要求的主题。
[0006]本发明基于的总的思想是给承载废气的管(下文也称为排气管)配备相对于排气管的管状本体单独生产的装接部分，其中，装接部分被外部地添加到管状本体上，使得在管状本体上，外部地产生完全或部分地由装接部分界定的空腔。此外，装接部分与管状本体彼此协调，装接部分在管状本体的周向方向上延伸小于360°上、并且优选地延伸180°或延伸小于180°。通过在管状本体上布置装接部分，排气管在装接部分的区域中被加强。由于装接部分构造成或相应地布置在管状本体上，使得在承载废气的管状本体的内部外附加地形成空腔，所以与管状本体的纵向方向横向地出现增大的面积惯性矩，所述增大的面积惯性矩明显提高排气管的刚度。空腔的提供附加地提供了将空腔用作声音阻尼室的可能性，由此，排气管能改为吸声器。这样的吸声器能以相对便宜的方式实现，因为大体上仅仅必须将装接部分安装在排气管的管状本体上。装接部分设置在排气管上，使得装接部分最多在管状本体的外周的一半上延伸，附加地导致非常紧凑的结构形状，使得在此介绍的排气管实际上能在排气系统的起点与终点之间的任何期望的位置实现，所述起点通常由排气歧管形成，并且所述终点通常由尾管形成。
[0007]例如，因此能提供朝着外部封闭的空腔。另外，能提供流体地和/或声学地连接至管状本体的内部的空腔。此外，能可选择地提供填充或充满吸声材料的空腔。
[0008]根据有利的实施例，装接部分能在管状本体的彼此背离的两侧上紧固在管状本体上。装接部分在此沿着管状本体的纵向延伸，使得装接部分在管状本体上的紧固同样在相对的两侧上进行，并且优选地在管状本体的横截面中在彼此直径相对的两侧上进行。通过装接部分与管状本体的直接耦合，尤其地在装接部分与管状本体之间实现好的热耦合，使得管状本体与装接部分之间的温度差减小。结果，装接部分与管状本体之间的热致应力同样减小。
[0009]根据特别有利的另一改进，装接部分能借助于焊接连接紧固在管状本体的相应侧上，所述焊接连接沿着管状本体在管状本体的纵向方向上延伸。由于装接部分与管状本体之间的固定因此沿着管状本体的纵向方向进行，所以热致膨胀差仅导致焊缝内相对小的应力，因为管状本体仅在其纵向方向上承受应力。实施例有利的是，相应焊接连接在装接部分的整个长度上延伸。因此，使相应焊缝的热交变负荷最小化。
[0010]在另一有利的实施例中，装接部分能够是由一体制造的壳型本体，所述壳型本体与承载废气的管状本体的纵向长度横向地具有带有U形横截面和经由弯曲连接的两条腿，所述两条腿紧固在管状本体的相对侧上。装接部分的壳型本体构造使得能够特别经济地实现装接部分和配备有所述装接部分的排气管。空腔于是一方面由装接部分的内壁界定，并且另一方面由管状本体的外壁界定。
[0011]根据有利的另一改进，管状本体能在装接部分的区域中被穿孔。这样的穿孔基本上能例如由单个壁开口或优选地由多个相对小的壁开口以任何期望的方式构成。通过穿孔，管内部与空腔产生声学耦合，由此，空腔能用作声音阻尼室。例如，空腔用作膨胀室或用作吸收室。通过穿孔或相应地穿孔的开口的定向协调，还能实现一种Helmholtz共振器，所述Helmholtz共振器的共振体积由空腔界定，并且所述Helmholtz共振器的振动体积在穿孔的开口内形成。基本上，如果以合适的方式提供包含振动体积的所谓“颈部”，则还能实现“真正的” Helmholtz共振器。例如，Helmholtz共振器的这样的颈部能由从装接部分内的管状本体分支的支管、由装接部分的对应几何形状或由在管状本体中的壁开口的生产中的管状本体的突起或球根成形产生。类似得，当穿孔的开口具有最大Imm的开口横截面时，能借助于微穿孔实现声音阻尼。
[0012]在替代性的实施例中，装接部分是一体制造的另一或其他管状本体，所述另一或其他管状本体具有以与承载废气的管状本体的外壁互补的方式成形的连接侧，附加的管状本体被添加到所述外壁上，使得连接侧以面方式接触外壁。通过外侧与外壁之间的面接触，在装接部分与管状本体之间能实现高效传热，所述高效传热减小由温度差引起的热致应力。在该结构形式中，空腔至少在排气管的横截面中排他地由装接部分的内侧界定。这使得空腔的成形能够独立于承载废气的管状本体。
[0013]根据有利的另一改进，装接部分的连接侧和承载废气的管状本体的外壁能在连接侧与外壁之间的接触区域中被穿孔。此外，因此，在废气流过的管状本体的内部与未被流过的装接部分的空腔之间形成声学耦合，以便实现吸声功能。连接侧与外壁的穿孔基本上能相同地构成。此外，能够不同地构造穿孔。例如，管的外壁能形成有由多个开口形成的穿孔，然而，连接侧具有由单个开口形成的穿孔，所述单个开口延伸覆盖外壁的穿孔的所有开口。此外，可采用相反的结构形式。
[0014]根据另一有利的实施例，空腔在管状本体的纵向长度上在每端被封闭元件封闭。当相应空腔声学地并且还最终流体地耦合至管状本体的内部时，这样的在空腔的纵向端处的封闭尤其是必需的。相应的封闭元件基本上能相对于装接部分是单独的部件，所述单独的部件以合适的方式紧固至装接部分。同样地，可想到的是，在装接部分上一体地形成相应封闭元件。此外，可想到的是，将相应的封闭元件紧固在管状本体上。还可想到的是，在管状本体上一体地形成至少一个这样的封闭元件。
[0015]承载废气的管状本体基本上能具有任何期望的空间纵向长度或纵向延伸。例如，其能为弯曲形状或以直线延伸。
[0016]就管状本体以直线延伸或具有直线段而言，可想到的是，将至少两个这样的装接部分布置在管状本体上，所述至少两个这样的装接部分在管状本体的周向方向上和/或在管状本体的纵向方向上彼此偏移地布置在管状本体上。这样，能特别有利地利用沿着排气系统可得到的安装空间，以便通过将多个这样的装接部分布置在相应排气管上来提供加强和/或吸声功能。
[0017]在另一有利的实施例中