排气系统部件的制作方法
排气系统部件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于内燃机排气系统的排气系统组件（1），包括金属第一部分（3），其这样的方式插入到金属第二部分（2）中，使得位于内侧的第一部件（3）的套筒部分（7）同轴地布置在位于外侧的第二部分（2）的套筒部分（5）中，还包括至少一个焊接（10），其以固定的方式连接位于外侧的套筒部分（5）和位于内侧的套筒部分（7）。为了简化部分（2,3）彼此之间的组装，提供了多个定心轮廓（11，12），用于将位于内侧的套筒部分（7）定心在位于外侧的套筒部分（5）中，其一体形成在位于外侧的套筒部分（5）上且凸向内侧，和/或形成在位于内侧的套筒部分（7）上且凸向外侧，其在圆周方向（6）上彼此间隔开。
【专利说明】排气系统部件
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于内燃机排气系统的排气系统部件。
【背景技术】
[0002]排气系统部件例如是消音器、颗粒过滤器、催化转换器。已知的复杂的废气处理装置，其同时结合有多种功能，并可包括例如颗粒过滤器、不同的催化转化器和消音器。在SCR系统的情况下，除了 SCR催化转换器之外还存在还原剂导入装置，通常来说，在它的帮助下液体还原剂可引入到SCR催化转换器上游的废气流中。为了能够充分混合还原剂与废气，通常是在还原剂导入装置和SCR催化转换器之间设置混合管，其限定了混合区和/或可包括静态混合器。SCR代表“选择性催化还原”。通常来说，含水尿素溶液被认为是还原剂。
[0003]对于大量的这种排气系统部件来说，通常是第一部分插入到第二部分中。例如，对于这样的部件来说，作为该部件第一部分的管可穿过作为该部件第二部分的底部。为此，相应的底部可具有由凸缘围成的通孔。此凸缘实际上是一体地形成在相应的底部上。例如，这样的凸缘可被制备为所谓的“通道”，即贯穿成型。此凸缘限定了位于外侧的所述第二部分的套筒部分。在这种情况下，设置在凸缘中的管的一部分限定了位于内侧的所述第一部分的套筒部分。为了在底部固定所述管，通常是布置分布在圆周方向上的多个焊点或形成封闭的圆周焊缝。为了能够简单地将所述管插入到通孔中，通常在管的外轮廓和凸缘的内轮廓之间设置径向间隙。在不使用圆周焊缝而只使用以分布方式设置的焊点的情况下，该径向间隙可确定尺寸，以使所述底部与管之间实现足够的密封。在这种情况下，以节气门密封间隙的方式来实现密封效果。在这种情况下，最重要的是避免过量的泄漏，而通常来说不需要特别高的密封效果。为了达到期望的密封效果，径向间隙尽可能均匀地分布在圆周方向上是必要的。只要在连接的气密性方面有更高的要求，那么制造封闭的圆周焊缝则是优选的。已经表明，在传统的装配之后，通常来说在第一焊点的区域中或在焊缝的开始处径向间隙是最小的，而通常与所述第一焊点或焊缝的开始处径向相对的区域的径向间隙则是最大的。因此，可能需要精心改造。
[0004]当将静态混合器作为第一部分插入到作为进一步的部分的排气管中，且当混合器的套筒通过焊接固定在排气管上时，也会导致相应的问题。
【发明内容】
[0005]本发明涉及的问题是提供用于排气系统部件的改进实施方式，其特征特别是在于在所产生的生产成果。
[0006]根据本发明，这一问题是通过独立权利要求的主题解决的。有利的实施方式是从属权利要求的主题。
[0007]本发明基于在彼此插入其中的部分上提供定心轮廓的总体思路，其使彼此插入其中的部分彼此相对地定心，即，使这些部分彼此同心定位。在这种情况下，该定心轮廓可一体形成在位于内侧的部分的外轮廓上，即在位于内侧的套筒部分上，和/或一体形成在位于外侧的部分的内轮廓上，即在位于外侧的套筒部分上。在这里，这些定心轮廓在圆周方向上分布设置并且进一步地在圆周方向上彼此间隔开。在定心轮廓的帮助下，甚至在产生焊接连接之前实现了在要互相连接的部分之间的居中配置，使得可能存在的任何径向间隙在圆周方向上均匀分布在两个部件之间。定心轮廓还导致了居中配置，特别是在焊接连接的制造过程中的径向间隙不再改变或至少没有实质变化，从而使复杂的再造风险显着降低。提供定心轮廓从而导致改进生产质量且减少了再造工作。
[0008]根据有利的实施方式，第二部分可通过底部形成，底部包括至少一个通孔，而位于外侧的套筒部分通过底部的凸缘形成，该凸缘包围各个通孔，其从所述底部突出且一体形成在底部上。然后第一部分通过连接部分形成，该连接部分从通孔穿过底部，其中位于内部的所述套筒部分通过位于该通孔内的连接部分的套筒部分形成。对于这样的具有金属底部和金属连接部分的排气系统部件来说，这意味着这样的定心轮廓一体地形成在底部的凸缘上凸向内侧和/或在连接部分的套筒部分上凸向外侧，并在圆周方向上彼此间隔开。
[0009]可选择地，第一部分是通过静态混合器形成的，第二部分通过废气引导排气管形成，该混合器插入其中，位于内侧的套筒部分通过混合器的套筒形成，其包围所述混合器的混合结构，并且位于外侧的套筒部分通过排气管的管段形成，所述混合器的套筒位于其中。对于配置为带有金属混合器和金属排气管的废气混合管的这种排气系统部件来说，这意味着所述定心轮廓一体地形成在静态混合器的套筒上凸向外侧和/或在排气管上凸向内侧，并在圆周方向上彼此间隔地设置。
[0010]在这两种情况下，一方面在制造底部或连接部分的过程中，另一方面在制造排气管或混合器的过程中，可以容易地且低成本地将定心轮廓考虑在内。因此，各废气混合管或各排气系统部件可以更容易地制造，几乎无需额外成本。
[0011]根据有利的实施方式，位于外侧的各个定心轮廓，特别是在凸缘侧或排气管侧，可将自身支撑在位于内侧的套筒部分的外轮廓上。以这种方式，实现了在位于内侧的部分(特别是连接部分或混合器)和位于外侧的部分(特别是底部或排气管)之间的物理接触，其结果是定心特别有效。
[0012]根据另一实施方式，位于内侧的各个定心轮廓，特别是在套筒部分侧或套筒侧，可将自身支撑在位于外侧的套筒部分内轮廓上。这项措施也导致了直接的物理接触，其特别有效地实现了定心。
[0013]在一个有利的实施方式中，径向间隙可径向地设置在位于内侧的套筒部分外轮廓和位于外侧的套筒部分内轮廓之间，其由所述定心轮廓桥接。借助该定心轮廓，径向间隙均匀地分布在圆周方向上，结果是在插入到彼此之中的所述部分之间的圆周方向上获得了均匀气隙，其在圆周方向上仅局部被定心轮廓中断。
[0014]根据另一有利实施方式，至少一个这样的定心轮廓可通过相应套筒部分的局部塑性成形而形成。由塑性成形实现各个定心轮廓可特别低成本地实现并轻松地集成在相关部分的相应生产过程中。
[0015]根据另一有利实施方式，至少一个这样的定心轮廓可通过突起或通过珠子而形成。体现为突起的定心轮廓导致插入到彼此之中的所述部分之间的点状接触。相反的，配置为珠子的定心轮廓导致插入到彼此之中的所述部分的线性接触。
[0016]特别感兴趣的是进一步的发展，其中相应珠子定向在轴向方向上。在这里，该轴向方向是所述两个部分插入到彼此之中的方向。通过各个珠子的轴向取向，简化了两个部分到彼此之中的插入。
[0017]根据另一有利实施方式，各个定心轮廓可与圆周方向上的焊接间隔布置。换句话说，每个焊接产生在圆周方向上相邻定心轮廓之间。以这种方式，可避免通过焊点损坏所述定心轮廓。同样可以想象的是一种实施方式，其中所述焊接恰好布置在所述定心轮廓上。在所述定心轮廓的区域中，在所述彼此紧固的部分之间的间隔被最小化，其大大简化了焊点的布置。另外地或可选择地，该定心轮廓轴向地与各自的焊接连接间隔开。例如，配置为双片缝的焊缝可连接位于内侧的部分的轴向端面与位于外侧的部分的凸缘的轴向端面。
[0018]根据另一实施方式，所述底部是废气再处理装置的壳体端底部，其中所述连接部分是废气再处理装置的入口管或出口管。
[0019]优选的，相反该底部是废气再处理装置的壳体的中间底部，其设置在所述壳体的两个端底部之间。由此，特别可能的是充分紧密的连接所述端底部和壳体套筒，以避免排气系统到废气再处理装置的环境中的泄露。在这里内部泄漏是可以容忍的。
[0020]根据另一有利的实施方式，所述连接部分可以是用于容纳至少一个废气再处理元件的套管。这样的套管通常可描述为“罐装”。在这样的套管中，各个废气再处理元件例如可借助于轴承垫保持。通常，这样的废气再处理元件是催化转化器元件或颗粒过滤器元件。优先地，这些废气再处理元件是单片陶瓷体。
[0021]可选择地，所述连接部分也可以是用于形成混合段的混合管或者是静态混合器。带有混合段的混合管以及静态混合器用于混合废气流和还原剂。这种混合管和这种混合器特别用于与SCR系统连接。
[0022]本发明进一步的重要特征和优点从从属权利要求、附图和根据附图的相关【专利附图】
【附图说明】中获得。
[0023]应当理解的是，上述和在下面仍要解释的特征不仅可用于所述各自的组合，而且可用于其它组合或单独使用，而不脱离本发明的范围。
[0024]本发明的优选示例性实施方式示于附图中，并在下面的说明书中详细地说明，其中相同的附图标记表示相同的或类似的或功能相同的部件。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]在每种情况下，其示意性地示出了，
[0026]图1到4:对于各个实施方式，在连接部分的区域中的每个排气系统部件的轴向视图，
[0027]图5和6:对于另外的实施方式，在连接部分的区域中的排气系统部件的各个纵向剖视图。
【具体实施方式】
[0028]根据图1至6,排气系统部件I,其用于内燃机、优选机动车辆内燃机的排气系统中，包括至少一个由金属制成的根据图1_3、5和6的第一部分3或根据图4的第一部分18。此外，还提供了根据图1-3、5和6的第二部分2或根据图4的第二部分17，其同样由金属制成。在图1_3、5和6中，示出了通用的排气系统部件1，其中第一部分3配置为连接部分，其在以下同样标记为3且其穿过第二部分2，在这里第二部分2配置为底部，其在下面同样标记为2。与此相反，图4示例性地示出了特殊的实施方式，其中所述排气系统部件I配置为废气混合管16，其本身可形成排气系统的排气管线中的一部分，或可被安装到更复杂的排气系统部件中。在此废气混合管16的情况下，第一部分18由静态混合器形成，其在以下也同样标记为18，而第二部分17通过排气管形成的，混合器18插入其中，且其在下面也同样标记为17。
[0029]根据图1-3、5和6，该排气系统部件I因此包括至少一个金属底部2 (其在这里只是部分示出)以及至少一个金属连接部分3。该底部2包括至少一个通孔4，其在圆周方向6上被凸缘5完全包围。在这种情况下，凸缘5—体地形成在底部2上。在这里，凸缘5从底部2沿轴向延伸，所述轴向垂直于图1-3的绘图平面，其在图5和6中对应于纵向中心轴25。优选地，这样的凸缘5以通道的形式产生，即通过形成限定通孔4到内部的边缘而产生。
[0030]该连接部分3包括套筒部分7，其轴向地插入在通孔4中。在这里，形成套筒部分C的外轮廓8，基本上互补于凸缘5的内轮廓9。在这里所示实施例的情况下，凸缘5和套筒部分7各自沿着圆周延伸。很显然，不脱离本发明的思想的情况下，原则上可使用任何其它圆形或非圆形横截面的几何形状。
[0031]在安装状态下，凸缘5限定了位于外侧的底部2的套筒部分，而设置在其中的套筒部分7限定了位于内部侧的连接部分3的套筒部分。
[0032]对于图1-4的实施方式，为了将连接部分3固定在底面2上，多个焊接10分布设置在圆周方向6上，并在圆周方向6上彼此间隔开，在这种情况下，焊接10通过焊点26形成。与此相反，图5和6分别示出了一个实施方式，其中仅提供了单一的焊接10，在这种情况下，其配置为在圆周方向上的封闭圆周焊缝27。各焊接10以固定方式连接凸缘5和套筒部分7。在图1的实施例中，纯粹示例性地示出了三个这样的焊接10。在图2和图3的实施例中，纯粹示例性地示出了四个这样的焊接10。与此相反，在图5和6中仅提供了单一的焊接10。很显然，原则上也可存在更多或更少的焊接10。
[0033]这里介绍的排气系统部件I的另外的特征在于多个定心轮廓11，12，由此带来了在凸缘5上的套筒部分7的定心。一方面，根据图2和图3，径向地凸向内侧的定心轮廓11可设置在凸缘5上。另一方面，根据图1、3、5和6的实施方式，径向地凸向外侧的定心轮廓12可设置在套筒部分7上。在这种情况下，设置在凸缘上的定心轮廓11 一体地形成在凸缘5上。在这种情况下，设置在套筒部分7上的定心轮廓12 —体地形成在套筒部分7上。定心轮廓11，12在圆周方向6上彼此间隔开。定心轮廓11，12实际地设置尺寸，使得它们带来了彼此插入到其中的所述两个部分(一个为底部2，另一个为连接部分3)的直接接触。在另一方面，在凸缘侧的定心轮廓11可直接将自身支撑在套筒部分7的外轮廓8上。另一方面，在套筒部分侧上的定心轮廓12可直接将自身支撑在凸缘5的内轮廓9上。
[0034]在这里所示的实施方式的情况下，径向间隙13径向地形成在套筒部分7的外轮廓8与凸缘5的内轮廓之间，其由定心轮廓11，12所桥接。通过所述两部分2、3的同心取向，所述彼此插入到其中的定心轮廓11，12产生了在圆周方向6上均匀分布的径向间隙13。
[0035]各个定心轮廓11、12实际上是通过凸缘5或套筒部分7的局部塑性成型而形成的。例如，这样的定心轮廓11、12可通过点状的突起或通过线性的珠子而形成。实际上，在这种情况下，相应的珠子平行于轴向延伸。
[0036]在这里所示的图1至4的实施方式中，所述定心轮廓11，12在圆周方向6上与焊接10间隔设置。在图5和6所示实施方式的情况下，所述定心轮廓12与焊接10轴向间隔地设置。在这两种情况下，焊缝27配置为两片缝。在图5所示实施方式的情况下，焊缝27以下列方式产生于连接部分3和凸缘5的两轴向面端上:桥连并紧密地密封了径向间隙13。与此相反，对于图6中所示的实施方式来说，焊缝27是以这样的方式产生的:其连接凸缘5的轴向面端和外轮廓8或连接部分3的外侧，在这一过程中同样紧密地密封径向间隙13。
[0037]对于图1_3、5和6的实施方式,原则上底部2可以是此处未不出的排气再处理装置的壳体端底部。连接部分3则实际上可以是该排气再处理装置的入口管或出口管。与此可替换地，该底部2也可以是此处未示出的排气再处理装置的壳体的中间底部。在这种情况下，这样的中间底部位于所述壳体的两个端底部之间。插入到这样的中间底部的通孔4中的连接部分3例如可以是根据图3的套管，用于容纳排气再处理元件14。例如，该排气再处理元件14是微粒过滤器元件或催化转化器元件。该排气再处理元件14可固定在套管内的位置上，即借助轴承垫15固定在连接部分3中。连接部分3也可以是根据图1和2的混合管，以形成用于相互混合废气流与还原剂的混合段。同样，连接部分3可以是静态混合器18，如在图4所示的实施方式中所提供的。
[0038]根据图4，废气混合管16适用于内燃机、特别是机动车内燃机的排气系统中，可包括废气引导排气管17和插入其中的静态混合器18。提供该排气管17用于安装在排气系统中或用于安装在排气系统的排气系统处理装置中。静态混合器18插入到排气管17中，并在排气系统操作期间用于相互混合废气流以及例如还原剂。该混合器18包括套筒19，例如多个导向叶片20可从此径向地凸向内侧。在此情况下，导向叶片20形成一个混合器结构21，它由套筒19包围。该套筒19具有外轮廓22，其基本上形成为互补于排气管17的内轮廓23。为了在排气管17上固定所述混合器18，提供了彼此在圆周方向6上间隔开的多焊接10，其中的每一个以固定的方式连接套筒19至排气管17。这里也一样，焊接10优选是点焊。
[0039]在安装状态下，套筒19限定了位于内侧的混合器18的套筒部分，而套筒19定位在其中的排气管17的管段24限定了位于外侧的排气管17的套筒部分。
[0040]在该废气混合管16的情况下，为了相对于排气管17将混合器18放在中央，也可在此提供多个定心轮廓11，12。在这里，一个中心轮廓11再次一体地形成在排气管17上并凸向内侧。另一个定心轮廓12—体地形成在套筒19上并凸向外侧。这里也一样，所述定心轮廓11，12在圆周方向上彼此间隔开地设置。
[0041]定心轮廓11，12到排气管17和混合器18的匹配以这样的方式实际生效:在排气管侧上的定心轮廓11将自身支撑在套筒19的外轮廓22上。实际上，在套筒侧上的定心轮廓12可将自身支撑在排气管17的内轮廓23上。
[0042]虽然，类似于图3中所示的实施方式，在图4所示的实施方式中提供了凸向内侧的定心轮廓11以及凸向外侧的中心轮廓12，可以想到的是这样的实施方式，其中呈现了仅定心轮廓凸向内侧，类似于图2 ;或仅定心轮廓12凸向外侧，类似于图1，5和6。
[0043]对于图4所示的实施方式，径向间隙13也可径向的存在于套筒19的外轮廓22和排气管17的内轮廓23之间，其由定心轮廓11，12桥连。
[0044]实际上，在该实施例中的所述定心轮廓11，12也是通过排气管17或套筒19的局部塑性成型而形成的。至少一个这样的定心轮廓11，12可通过点状突起或由线性的珠子来形成。在这种情况下，这样的珠子状的定心轮廓11，12可在轴向方向上延伸。
[0045]这里也一样，焊接10的设置实际上与定心轮廓11，12的位置相匹配的:该焊接10在圆周方向上与所述定心轮廓11，12间隔开。
【权利要求】
1.用于内燃机排气系统的排气系统部件， -具有至少一个金属第一部分(3; 18)，其以这样的方式插入到金属第二部分(2; 17)中，从而位于内侧的第一部分(3; 18)的套筒部分(7; 19)同轴地设置在位于外侧的第二部分(2; 17)的套筒部分(5;24)中， -具有至少一个焊接(10)，其以固定方式连接位于外侧的套筒部分(5; 24)和位于内侧的套筒部分(7; 19)， -其中提供了多个定心轮廓(11，12)，用于将位于内侧的套筒部分(7; 19)定心在位于外侧的套筒部分(5，24)上，所述定心轮廓在位于外侧的套筒部分(5，24)上凸向内侧形成，和/或在位于内侧的套筒部分(7; 19)上凸向外侧地一体形成并在圆周方向(6)上彼此间隔开。
2.根据权利要求1所述的排气系统部件，其特征在于 -所述第二部分由底部(2)形成，其包括至少一个通孔(4)， -位于外侧的套筒部分由底部(2)的凸缘(5)形成，其包围相应通孔(4)，从底部(2)伸出并一体形成在底部(2)上， -所述第一部分通过连接部分(3)形成，它在通孔(4中)穿过底部(2)， -位于内侧的该套筒部分通过位于所述通孔(4)中的连接部分(3)的套筒部分(7)形成， -所述定心轮廓(11，12)将套筒部分(7)定心在凸缘(5)上，并一体形成在凸缘(5)上且凸向内侧，和/或一体形成在套筒部分(7)上且凸向外侧。
3.根据权利要求2所述的排气系统部件，其特征在于所述底部(2)是排气再处理装置的壳体端底部，其中所述连接部分(3)是排气再处理装置的入口管或出口管。
4.根据权利要求2所述的排气系统部件，其特征在于所述底部(2)是排气再处理装置的壳体的中间底部，其设置在壳体的两个端底部之间。
5.根据权利要求4所述的排气系统部件，其特征在于所述连接部分(3)是套管，用于容纳混合管的至少一个排气再处理元件(14)，该混合管用于形成混合段或静态混合器(18)，以相互混合废气流和还原剂。
6.根据权利要求1所述的排气系统部件，其特征在于 -所述第一部分由静态混合器(18)形成， -所述第二部分由废气引导排气管(17)形成，所述混合器(18)插入其中， -位于内侧的套筒部分由混合器(18)的套筒(19)形成，其包围所述混合器(18)的混合结构(21)， -位于外侧的套筒部分由排气管(17)的管段(24)形成，所述混合器(18)的套筒(19)位于其中， -所述定心轮廓(11，12)将套筒(19)定心在排气管(17)中，并一体形成在所述排气管(17)上且凸向内侧，和/或一体形成在所述套筒(19)上且凸向外侧。
7.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统部件，其特征在于，位于外侧的各个定心轮廓(11)将自身支撑在位于内侧的套筒部分(7; 19 )的外轮廓(8 )上。
8.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统部件，其特征在于，位于内侧的各个定心轮廓(12 )将自身支撑在位于外侧的套筒部分(5; 24 )的内轮廓(9 )上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统部件，其特征在于，在位于内侧的套筒部分(7; 19 )的外轮廓(8 )和位于外侧的套筒部分(5; 24 )的内轮廓(9 )之间径向地提供了径向间隙(13 )，其由定心轮廓(11，12 )桥接。
10.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统部件，其特征在于，至少一个这样的定心轮廓(11，12)通过位于外侧的套筒部分(5;24)或位于内侧的套筒部分(7; 19)的局部塑性成型而形成。
11.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统部件，其特征在于，至少一个这样的定心轮廓(11，12 )是由突起或珠子形成。
12.根据权利要求11所述的排气系统部件，其特征在于各珠子定向在轴向方向上。
13.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统部件，其特征在于，各焊接(10)配置为焊缝(27 )，其在圆周方向(6)上周向闭合，其中各焊缝(27)可特别地与定心轮廓(11，12)轴向间隔开。
14.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统部件，其特征在于，多个焊接(10)配置为点焊(26)，且在圆周方向(6)上彼此间隔开。
15.根据权利要求14所述的排气系统部件，其特征在于各定心轮廓(11，12)在圆周方向(6)和/或在轴向方向(25)上与所述焊接(10)间隔设置。
【文档编号】F01N13/00GK104131873SQ201410178031
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2013年5月3日
【发明者】卡斯滕·博伊姆兴 申请人:埃贝斯佩歇废气技术合资公司
【专利摘要】本发明涉及用于内燃机排气系统的排气系统组件（1），包括金属第一部分（3），其这样的方式插入到金属第二部分（2）中，使得位于内侧的第一部件（3）的套筒部分（7）同轴地布置在位于外侧的第二部分（2）的套筒部分（5）中，还包括至少一个焊接（10），其以固定的方式连接位于外侧的套筒部分（5）和位于内侧的套筒部分（7）。为了简化部分（2,3）彼此之间的组装，提供了多个定心轮廓（11，12），用于将位于内侧的套筒部分（7）定心在位于外侧的套筒部分（5）中，其一体形成在位于外侧的套筒部分（5）上且凸向内侧，和/或形成在位于内侧的套筒部分（7）上且凸向外侧，其在圆周方向（6）上彼此间隔开。
【专利说明】排气系统部件
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于内燃机排气系统的排气系统部件。
【背景技术】
[0002]排气系统部件例如是消音器、颗粒过滤器、催化转换器。已知的复杂的废气处理装置，其同时结合有多种功能，并可包括例如颗粒过滤器、不同的催化转化器和消音器。在SCR系统的情况下，除了 SCR催化转换器之外还存在还原剂导入装置，通常来说，在它的帮助下液体还原剂可引入到SCR催化转换器上游的废气流中。为了能够充分混合还原剂与废气，通常是在还原剂导入装置和SCR催化转换器之间设置混合管，其限定了混合区和/或可包括静态混合器。SCR代表“选择性催化还原”。通常来说，含水尿素溶液被认为是还原剂。
[0003]对于大量的这种排气系统部件来说，通常是第一部分插入到第二部分中。例如，对于这样的部件来说，作为该部件第一部分的管可穿过作为该部件第二部分的底部。为此，相应的底部可具有由凸缘围成的通孔。此凸缘实际上是一体地形成在相应的底部上。例如，这样的凸缘可被制备为所谓的“通道”，即贯穿成型。此凸缘限定了位于外侧的所述第二部分的套筒部分。在这种情况下，设置在凸缘中的管的一部分限定了位于内侧的所述第一部分的套筒部分。为了在底部固定所述管，通常是布置分布在圆周方向上的多个焊点或形成封闭的圆周焊缝。为了能够简单地将所述管插入到通孔中，通常在管的外轮廓和凸缘的内轮廓之间设置径向间隙。在不使用圆周焊缝而只使用以分布方式设置的焊点的情况下，该径向间隙可确定尺寸，以使所述底部与管之间实现足够的密封。在这种情况下，以节气门密封间隙的方式来实现密封效果。在这种情况下，最重要的是避免过量的泄漏，而通常来说不需要特别高的密封效果。为了达到期望的密封效果，径向间隙尽可能均匀地分布在圆周方向上是必要的。只要在连接的气密性方面有更高的要求，那么制造封闭的圆周焊缝则是优选的。已经表明，在传统的装配之后，通常来说在第一焊点的区域中或在焊缝的开始处径向间隙是最小的，而通常与所述第一焊点或焊缝的开始处径向相对的区域的径向间隙则是最大的。因此，可能需要精心改造。
[0004]当将静态混合器作为第一部分插入到作为进一步的部分的排气管中，且当混合器的套筒通过焊接固定在排气管上时，也会导致相应的问题。
【发明内容】
[0005]本发明涉及的问题是提供用于排气系统部件的改进实施方式，其特征特别是在于在所产生的生产成果。
[0006]根据本发明，这一问题是通过独立权利要求的主题解决的。有利的实施方式是从属权利要求的主题。
[0007]本发明基于在彼此插入其中的部分上提供定心轮廓的总体思路，其使彼此插入其中的部分彼此相对地定心，即，使这些部分彼此同心定位。在这种情况下，该定心轮廓可一体形成在位于内侧的部分的外轮廓上，即在位于内侧的套筒部分上，和/或一体形成在位于外侧的部分的内轮廓上，即在位于外侧的套筒部分上。在这里，这些定心轮廓在圆周方向上分布设置并且进一步地在圆周方向上彼此间隔开。在定心轮廓的帮助下，甚至在产生焊接连接之前实现了在要互相连接的部分之间的居中配置，使得可能存在的任何径向间隙在圆周方向上均匀分布在两个部件之间。定心轮廓还导致了居中配置，特别是在焊接连接的制造过程中的径向间隙不再改变或至少没有实质变化，从而使复杂的再造风险显着降低。提供定心轮廓从而导致改进生产质量且减少了再造工作。
[0008]根据有利的实施方式，第二部分可通过底部形成，底部包括至少一个通孔，而位于外侧的套筒部分通过底部的凸缘形成，该凸缘包围各个通孔，其从所述底部突出且一体形成在底部上。然后第一部分通过连接部分形成，该连接部分从通孔穿过底部，其中位于内部的所述套筒部分通过位于该通孔内的连接部分的套筒部分形成。对于这样的具有金属底部和金属连接部分的排气系统部件来说，这意味着这样的定心轮廓一体地形成在底部的凸缘上凸向内侧和/或在连接部分的套筒部分上凸向外侧，并在圆周方向上彼此间隔开。
[0009]可选择地，第一部分是通过静态混合器形成的，第二部分通过废气引导排气管形成，该混合器插入其中，位于内侧的套筒部分通过混合器的套筒形成，其包围所述混合器的混合结构，并且位于外侧的套筒部分通过排气管的管段形成，所述混合器的套筒位于其中。对于配置为带有金属混合器和金属排气管的废气混合管的这种排气系统部件来说，这意味着所述定心轮廓一体地形成在静态混合器的套筒上凸向外侧和/或在排气管上凸向内侧，并在圆周方向上彼此间隔地设置。
[0010]在这两种情况下，一方面在制造底部或连接部分的过程中，另一方面在制造排气管或混合器的过程中，可以容易地且低成本地将定心轮廓考虑在内。因此，各废气混合管或各排气系统部件可以更容易地制造，几乎无需额外成本。
[0011]根据有利的实施方式，位于外侧的各个定心轮廓，特别是在凸缘侧或排气管侧，可将自身支撑在位于内侧的套筒部分的外轮廓上。以这种方式，实现了在位于内侧的部分(特别是连接部分或混合器)和位于外侧的部分(特别是底部或排气管)之间的物理接触，其结果是定心特别有效。
[0012]根据另一实施方式，位于内侧的各个定心轮廓，特别是在套筒部分侧或套筒侧，可将自身支撑在位于外侧的套筒部分内轮廓上。这项措施也导致了直接的物理接触，其特别有效地实现了定心。
[0013]在一个有利的实施方式中，径向间隙可径向地设置在位于内侧的套筒部分外轮廓和位于外侧的套筒部分内轮廓之间，其由所述定心轮廓桥接。借助该定心轮廓，径向间隙均匀地分布在圆周方向上，结果是在插入到彼此之中的所述部分之间的圆周方向上获得了均匀气隙，其在圆周方向上仅局部被定心轮廓中断。
[0014]根据另一有利实施方式，至少一个这样的定心轮廓可通过相应套筒部分的局部塑性成形而形成。由塑性成形实现各个定心轮廓可特别低成本地实现并轻松地集成在相关部分的相应生产过程中。
[0015]根据另一有利实施方式，至少一个这样的定心轮廓可通过突起或通过珠子而形成。体现为突起的定心轮廓导致插入到彼此之中的所述部分之间的点状接触。相反的，配置为珠子的定心轮廓导致插入到彼此之中的所述部分的线性接触。
[0016]特别感兴趣的是进一步的发展，其中相应珠子定向在轴向方向上。在这里，该轴向方向是所述两个部分插入到彼此之中的方向。通过各个珠子的轴向取向，简化了两个部分到彼此之中的插入。
[0017]根据另一有利实施方式，各个定心轮廓可与圆周方向上的焊接间隔布置。换句话说，每个焊接产生在圆周方向上相邻定心轮廓之间。以这种方式，可避免通过焊点损坏所述定心轮廓。同样可以想象的是一种实施方式，其中所述焊接恰好布置在所述定心轮廓上。在所述定心轮廓的区域中，在所述彼此紧固的部分之间的间隔被最小化，其大大简化了焊点的布置。另外地或可选择地，该定心轮廓轴向地与各自的焊接连接间隔开。例如，配置为双片缝的焊缝可连接位于内侧的部分的轴向端面与位于外侧的部分的凸缘的轴向端面。
[0018]根据另一实施方式，所述底部是废气再处理装置的壳体端底部，其中所述连接部分是废气再处理装置的入口管或出口管。
[0019]优选的，相反该底部是废气再处理装置的壳体的中间底部，其设置在所述壳体的两个端底部之间。由此，特别可能的是充分紧密的连接所述端底部和壳体套筒，以避免排气系统到废气再处理装置的环境中的泄露。在这里内部泄漏是可以容忍的。
[0020]根据另一有利的实施方式，所述连接部分可以是用于容纳至少一个废气再处理元件的套管。这样的套管通常可描述为“罐装”。在这样的套管中，各个废气再处理元件例如可借助于轴承垫保持。通常，这样的废气再处理元件是催化转化器元件或颗粒过滤器元件。优先地，这些废气再处理元件是单片陶瓷体。
[0021]可选择地，所述连接部分也可以是用于形成混合段的混合管或者是静态混合器。带有混合段的混合管以及静态混合器用于混合废气流和还原剂。这种混合管和这种混合器特别用于与SCR系统连接。
[0022]本发明进一步的重要特征和优点从从属权利要求、附图和根据附图的相关【专利附图】
【附图说明】中获得。
[0023]应当理解的是，上述和在下面仍要解释的特征不仅可用于所述各自的组合，而且可用于其它组合或单独使用，而不脱离本发明的范围。
[0024]本发明的优选示例性实施方式示于附图中，并在下面的说明书中详细地说明，其中相同的附图标记表示相同的或类似的或功能相同的部件。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]在每种情况下，其示意性地示出了，
[0026]图1到4:对于各个实施方式，在连接部分的区域中的每个排气系统部件的轴向视图，
[0027]图5和6:对于另外的实施方式，在连接部分的区域中的排气系统部件的各个纵向剖视图。
【具体实施方式】
[0028]根据图1至6,排气系统部件I,其用于内燃机、优选机动车辆内燃机的排气系统中，包括至少一个由金属制成的根据图1_3、5和6的第一部分3或根据图4的第一部分18。此外，还提供了根据图1-3、5和6的第二部分2或根据图4的第二部分17，其同样由金属制成。在图1_3、5和6中，示出了通用的排气系统部件1，其中第一部分3配置为连接部分，其在以下同样标记为3且其穿过第二部分2，在这里第二部分2配置为底部，其在下面同样标记为2。与此相反，图4示例性地示出了特殊的实施方式，其中所述排气系统部件I配置为废气混合管16，其本身可形成排气系统的排气管线中的一部分，或可被安装到更复杂的排气系统部件中。在此废气混合管16的情况下，第一部分18由静态混合器形成，其在以下也同样标记为18，而第二部分17通过排气管形成的，混合器18插入其中，且其在下面也同样标记为17。
[0029]根据图1-3、5和6，该排气系统部件I因此包括至少一个金属底部2 (其在这里只是部分示出)以及至少一个金属连接部分3。该底部2包括至少一个通孔4，其在圆周方向6上被凸缘5完全包围。在这种情况下，凸缘5—体地形成在底部2上。在这里，凸缘5从底部2沿轴向延伸，所述轴向垂直于图1-3的绘图平面，其在图5和6中对应于纵向中心轴25。优选地，这样的凸缘5以通道的形式产生，即通过形成限定通孔4到内部的边缘而产生。
[0030]该连接部分3包括套筒部分7，其轴向地插入在通孔4中。在这里，形成套筒部分C的外轮廓8，基本上互补于凸缘5的内轮廓9。在这里所示实施例的情况下，凸缘5和套筒部分7各自沿着圆周延伸。很显然，不脱离本发明的思想的情况下，原则上可使用任何其它圆形或非圆形横截面的几何形状。
[0031]在安装状态下，凸缘5限定了位于外侧的底部2的套筒部分，而设置在其中的套筒部分7限定了位于内部侧的连接部分3的套筒部分。
[0032]对于图1-4的实施方式，为了将连接部分3固定在底面2上，多个焊接10分布设置在圆周方向6上，并在圆周方向6上彼此间隔开，在这种情况下，焊接10通过焊点26形成。与此相反，图5和6分别示出了一个实施方式，其中仅提供了单一的焊接10，在这种情况下，其配置为在圆周方向上的封闭圆周焊缝27。各焊接10以固定方式连接凸缘5和套筒部分7。在图1的实施例中，纯粹示例性地示出了三个这样的焊接10。在图2和图3的实施例中，纯粹示例性地示出了四个这样的焊接10。与此相反，在图5和6中仅提供了单一的焊接10。很显然，原则上也可存在更多或更少的焊接10。
[0033]这里介绍的排气系统部件I的另外的特征在于多个定心轮廓11，12，由此带来了在凸缘5上的套筒部分7的定心。一方面，根据图2和图3，径向地凸向内侧的定心轮廓11可设置在凸缘5上。另一方面，根据图1、3、5和6的实施方式，径向地凸向外侧的定心轮廓12可设置在套筒部分7上。在这种情况下，设置在凸缘上的定心轮廓11 一体地形成在凸缘5上。在这种情况下，设置在套筒部分7上的定心轮廓12 —体地形成在套筒部分7上。定心轮廓11，12在圆周方向6上彼此间隔开。定心轮廓11，12实际地设置尺寸，使得它们带来了彼此插入到其中的所述两个部分(一个为底部2，另一个为连接部分3)的直接接触。在另一方面，在凸缘侧的定心轮廓11可直接将自身支撑在套筒部分7的外轮廓8上。另一方面，在套筒部分侧上的定心轮廓12可直接将自身支撑在凸缘5的内轮廓9上。
[0034]在这里所示的实施方式的情况下，径向间隙13径向地形成在套筒部分7的外轮廓8与凸缘5的内轮廓之间，其由定心轮廓11，12所桥接。通过所述两部分2、3的同心取向，所述彼此插入到其中的定心轮廓11，12产生了在圆周方向6上均匀分布的径向间隙13。
[0035]各个定心轮廓11、12实际上是通过凸缘5或套筒部分7的局部塑性成型而形成的。例如，这样的定心轮廓11、12可通过点状的突起或通过线性的珠子而形成。实际上，在这种情况下，相应的珠子平行于轴向延伸。
[0036]在这里所示的图1至4的实施方式中，所述定心轮廓11，12在圆周方向6上与焊接10间隔设置。在图5和6所示实施方式的情况下，所述定心轮廓12与焊接10轴向间隔地设置。在这两种情况下，焊缝27配置为两片缝。在图5所示实施方式的情况下，焊缝27以下列方式产生于连接部分3和凸缘5的两轴向面端上:桥连并紧密地密封了径向间隙13。与此相反，对于图6中所示的实施方式来说，焊缝27是以这样的方式产生的:其连接凸缘5的轴向面端和外轮廓8或连接部分3的外侧，在这一过程中同样紧密地密封径向间隙13。
[0037]对于图1_3、5和6的实施方式,原则上底部2可以是此处未不出的排气再处理装置的壳体端底部。连接部分3则实际上可以是该排气再处理装置的入口管或出口管。与此可替换地，该底部2也可以是此处未示出的排气再处理装置的壳体的中间底部。在这种情况下，这样的中间底部位于所述壳体的两个端底部之间。插入到这样的中间底部的通孔4中的连接部分3例如可以是根据图3的套管，用于容纳排气再处理元件14。例如，该排气再处理元件14是微粒过滤器元件或催化转化器元件。该排气再处理元件14可固定在套管内的位置上，即借助轴承垫15固定在连接部分3中。连接部分3也可以是根据图1和2的混合管，以形成用于相互混合废气流与还原剂的混合段。同样，连接部分3可以是静态混合器18，如在图4所示的实施方式中所提供的。
[0038]根据图4，废气混合管16适用于内燃机、特别是机动车内燃机的排气系统中，可包括废气引导排气管17和插入其中的静态混合器18。提供该排气管17用于安装在排气系统中或用于安装在排气系统的排气系统处理装置中。静态混合器18插入到排气管17中，并在排气系统操作期间用于相互混合废气流以及例如还原剂。该混合器18包括套筒19，例如多个导向叶片20可从此径向地凸向内侧。在此情况下，导向叶片20形成一个混合器结构21，它由套筒19包围。该套筒19具有外轮廓22，其基本上形成为互补于排气管17的内轮廓23。为了在排气管17上固定所述混合器18，提供了彼此在圆周方向6上间隔开的多焊接10，其中的每一个以固定的方式连接套筒19至排气管17。这里也一样，焊接10优选是点焊。
[0039]在安装状态下，套筒19限定了位于内侧的混合器18的套筒部分，而套筒19定位在其中的排气管17的管段24限定了位于外侧的排气管17的套筒部分。
[0040]在该废气混合管16的情况下，为了相对于排气管17将混合器18放在中央，也可在此提供多个定心轮廓11，12。在这里，一个中心轮廓11再次一体地形成在排气管17上并凸向内侧。另一个定心轮廓12—体地形成在套筒19上并凸向外侧。这里也一样，所述定心轮廓11，12在圆周方向上彼此间隔开地设置。
[0041]定心轮廓11，12到排气管17和混合器18的匹配以这样的方式实际生效:在排气管侧上的定心轮廓11将自身支撑在套筒19的外轮廓22上。实际上，在套筒侧上的定心轮廓12可将自身支撑在排气管17的内轮廓23上。
[0042]虽然，类似于图3中所示的实施方式，在图4所示的实施方式中提供了凸向内侧的定心轮廓11以及凸向外侧的中心轮廓12，可以想到的是这样的实施方式，其中呈现了仅定心轮廓凸向内侧，类似于图2 ;或仅定心轮廓12凸向外侧，类似于图1，5和6。
[0043]对于图4所示的实施方式，径向间隙13也可径向的存在于套筒19的外轮廓22和排气管17的内轮廓23之间，其由定心轮廓11，12桥连。
[0044]实际上，在该实施例中的所述定心轮廓11，12也是通过排气管17或套筒19的局部塑性成型而形成的。至少一个这样的定心轮廓11，12可通过点状突起或由线性的珠子来形成。在这种情况下，这样的珠子状的定心轮廓11，12可在轴向方向上延伸。
[0045]这里也一样，焊接10的设置实际上与定心轮廓11，12的位置相匹配的:该焊接10在圆周方向上与所述定心轮廓11，12间隔开。
【权利要求】
1.用于内燃机排气系统的排气系统部件， -具有至少一个金属第一部分(3; 18)，其以这样的方式插入到金属第二部分(2; 17)中，从而位于内侧的第一部分(3; 18)的套筒部分(7; 19)同轴地设置在位于外侧的第二部分(2; 17)的套筒部分(5;24)中， -具有至少一个焊接(10)，其以固定方式连接位于外侧的套筒部分(5; 24)和位于内侧的套筒部分(7; 19)， -其中提供了多个定心轮廓(11，12)，用于将位于内侧的套筒部分(7; 19)定心在位于外侧的套筒部分(5，24)上，所述定心轮廓在位于外侧的套筒部分(5，24)上凸向内侧形成，和/或在位于内侧的套筒部分(7; 19)上凸向外侧地一体形成并在圆周方向(6)上彼此间隔开。
2.根据权利要求1所述的排气系统部件，其特征在于 -所述第二部分由底部(2)形成，其包括至少一个通孔(4)， -位于外侧的套筒部分由底部(2)的凸缘(5)形成，其包围相应通孔(4)，从底部(2)伸出并一体形成在底部(2)上， -所述第一部分通过连接部分(3)形成，它在通孔(4中)穿过底部(2)， -位于内侧的该套筒部分通过位于所述通孔(4)中的连接部分(3)的套筒部分(7)形成， -所述定心轮廓(11，12)将套筒部分(7)定心在凸缘(5)上，并一体形成在凸缘(5)上且凸向内侧，和/或一体形成在套筒部分(7)上且凸向外侧。
3.根据权利要求2所述的排气系统部件，其特征在于所述底部(2)是排气再处理装置的壳体端底部，其中所述连接部分(3)是排气再处理装置的入口管或出口管。
4.根据权利要求2所述的排气系统部件，其特征在于所述底部(2)是排气再处理装置的壳体的中间底部，其设置在壳体的两个端底部之间。
5.根据权利要求4所述的排气系统部件，其特征在于所述连接部分(3)是套管，用于容纳混合管的至少一个排气再处理元件(14)，该混合管用于形成混合段或静态混合器(18)，以相互混合废气流和还原剂。
6.根据权利要求1所述的排气系统部件，其特征在于 -所述第一部分由静态混合器(18)形成， -所述第二部分由废气引导排气管(17)形成，所述混合器(18)插入其中， -位于内侧的套筒部分由混合器(18)的套筒(19)形成，其包围所述混合器(18)的混合结构(21)， -位于外侧的套筒部分由排气管(17)的管段(24)形成，所述混合器(18)的套筒(19)位于其中， -所述定心轮廓(11，12)将套筒(19)定心在排气管(17)中，并一体形成在所述排气管(17)上且凸向内侧，和/或一体形成在所述套筒(19)上且凸向外侧。
7.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统部件，其特征在于，位于外侧的各个定心轮廓(11)将自身支撑在位于内侧的套筒部分(7; 19 )的外轮廓(8 )上。
8.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统部件，其特征在于，位于内侧的各个定心轮廓(12 )将自身支撑在位于外侧的套筒部分(5; 24 )的内轮廓(9 )上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统部件，其特征在于，在位于内侧的套筒部分(7; 19 )的外轮廓(8 )和位于外侧的套筒部分(5; 24 )的内轮廓(9 )之间径向地提供了径向间隙(13 )，其由定心轮廓(11，12 )桥接。
10.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统部件，其特征在于，至少一个这样的定心轮廓(11，12)通过位于外侧的套筒部分(5;24)或位于内侧的套筒部分(7; 19)的局部塑性成型而形成。
11.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统部件，其特征在于，至少一个这样的定心轮廓(11，12 )是由突起或珠子形成。
12.根据权利要求11所述的排气系统部件，其特征在于各珠子定向在轴向方向上。
13.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统部件，其特征在于，各焊接(10)配置为焊缝(27 )，其在圆周方向(6)上周向闭合，其中各焊缝(27)可特别地与定心轮廓(11，12)轴向间隔开。
14.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统部件，其特征在于，多个焊接(10)配置为点焊(26)，且在圆周方向(6)上彼此间隔开。
15.根据权利要求14所述的排气系统部件，其特征在于各定心轮廓(11，12)在圆周方向(6)和/或在轴向方向(25)上与所述焊接(10)间隔设置。
【文档编号】F01N13/00GK104131873SQ201410178031
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2013年5月3日
【发明者】卡斯滕·博伊姆兴 申请人:埃贝斯佩歇废气技术合资公司
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