用于内燃机废气系统的模块化的废气后处理装置的制作方法

本发明涉及一种用于内燃机的废气系统的废气后处理装置以及一种用于这样的废气后处理装置的废气引导模块。

背景技术：

技术实现要素：

根据本发明建议了一种用于内燃机的废气系统的废气后处理装置，带有具有用于布置AGN模块的至少两个相等地构造的容纳部的壳体，且带有被置入到容纳部的一个中的至少一个废气引导模块。由此，废气引导模块可被置入到被设置用于AGN模块的容纳部的任意一个中，由此废气引导可被灵活地匹配于不同的要求。在此，“废气引导模块”应尤其被理解为仅被设置用于引导废气流的模块。相对于此，“AGN模块”应被理解为被设置用于引导废气流的至少一部分的模块，其具有至少一个对于废气后处理而言重要的、尤其用于净化废气的基底例如DPF或SCR模块，废气流被引导穿过该基底。在此，“模块”应尤其地被理解为带有一个或多个牢固地彼此相连接的构件的单元，其被设置用于在装配步骤中被装配。“设置”应尤其地被理解为专门地设计和/或装备。

尤其当废气引导模块被设置用于构造废气进口或废气出口时，可实现鉴于废气后处理装置的布置的高的灵活性。通过作为废气进口或废气出口的设计方案可取消壳体对不同废气系统的在结构上的匹配。通过将废气引导模块置入到相应地被最有利地合适的容纳部中，可轻易地实现废气流在其处被导入到壳体中或从壳体中被导出的不同位置。通过使壳体可被设置用于不同的废气系统，在不同废气系统的情况中的高的构件一致性可被提高，由此可降低成本。在此，“废气系统”应被理解为联接到内燃机处的用于引导废气流的系统。

在一特别优选的设计方案中，壳体具有至少两个彼此分开的废气腔，至少两个容纳部至少接合到其中。结合容纳部和壳体的这样的设计方案，废气引导模块可在结构上特别简单地构造，而同时可取消AGN模块对容纳部的特殊的设计方案在结构上的匹配。在此，“分开的废气腔”应尤其地被理解为被分成进口侧和出口侧，其中，AGN模块在流动技术上布置在两个彼此分开的废气腔之间。

另外建议，废气引导模块具有用于连结废气系统的外部开口。由此，废气系统可被容易地连结到废气引导模块处。在此，“外部开口”应尤其地被理解为在拆卸的废气系统的情况中将废气腔中的一个朝向周围环境敞开的开口。“内部开口”应被相对地理解为在与废气引导管的被设置用于引导废气流的部分区段的连接中将外部开口与废气腔中的一个相连接的开口。

此外建议，废气引导模块具有至少一个内部开口，其被设置用于与废气腔中的仅一个在流动技术上相连接。由此，废气引导模块可被容易地设置用于构造废气进口或废气出口。在此，“仅”应尤其地理解成，废气引导模块将所有具有废气引导模块的内部开口均被设置用于与相同废气腔的在流动技术上的连接。

在一特别有利的设计方案中，废气后处理装置包括至少一个固定器件，其被设置用于将废气引导模块固定在容纳部中。通过使用被匹配于容纳部的固定器件，废气引导模块在容纳部中的固定可特别容易实现。尤其由此可实现的是，当用于废气引导模块的固定器件相应于被设置用于固定AGN模块的固定器件时，壳体、尤其容纳部的在结构上的改变可被取消。

在一特别有利的改进方案中，废气引导模块在未固定的状态中被设置用于在容纳部中被转动。由此，在废气系统的连结中的灵活性可被进一步提高。尤其可容易实现的是，将废气系统在不同的安装位置中连结到壳体处。备选地然而还可设置成，废气引导模块仅可被固定在容纳部中的一个或多个例如通过形状配合来定义的角度位置中。通过这样的设计方案，可为在废气系统与废气引导模块之间的连接设置固定的角度位置。为了废气系统的定向或者为了对废气系统的定向的匹配，仅废气引导模块在容纳部中被转动，在其紧接着借助于固定器件被固定在容纳部中之前。作为固定器件，在此尤其不同的夹紧固定是有利的，因为其允许在任意安装位置中的固定，例如通过卡箍或借助于呈U形的夹子。然而备选地还可设想的是，作为固定器件设置有螺旋连接，其由于旋转对称的布置使得在不同的离散的角度位置中的至少一个固定成为可能。

在一种可能的设计方案中建议，壳体具有至少两个侧，其具有用于构造容纳部的空隙。由此可进一步提高灵活性，因为由此可实现的是，将废气引导模块安装在壳体的两侧处。如果壳体在至少一个另外的侧处具有至少一个额外的废气进口支管和/或至少一个废气出口支管，废气系统可在三个不同的侧处与壳体相连接，由此可实现特别高的灵活性。备选地，壳体然而还可具有仅一个带有用于构造容纳部的空隙的唯一的侧。在此，“废气出口支管”和“废气进口支管”应尤其地被理解为牢固地与壳体相连接的支管，其在流动技术上与废气腔中的一个相连接且其仅被设置用于连结废气系统。

此外建议，废气后处理装置具有至少一个AGN模块，其被置入到容纳部中的一个中且其将至少两个废气腔在流动技术上彼此连接。

此外，作为本发明的一个方面建议了一种用于根据本发明的废气后处理装置的废气引导模块，其具有被设置用于连结到废气系统处的连接法兰，和被设置用于与废气后处理装置的仅一个废气腔在流动技术上相连接的废气引导管。

附图说明

另外的优点由接下来的附图说明得出。在附图中示出了本发明的一实施例。附图、附图说明和权利要求组合地包含很多特征。专业人士还将这些特征按目的地单独作考虑且综合成另外有意义的组合。

图1显示了带有废气系统和废气后处理装置的内燃机的示意性图示，

图2以侧视图形式显示了带有被置入的废气引导模块的废气后处理装置，

图3显示了移除壳体的废气后处理装置，

图4显示了废气后处理装置的关于图1被转动的侧视图。

具体实施方式

图1至4显示了用于内燃机4的废气系统2,3的废气后处理装置1。废气后处理装置1被设置用于例如通过过滤或转化来减少在内燃机4的废气中的有害物质。为了减少有害物质，废气后处理装置1具有多个AGN模块7，其被设置用于有害物质的过滤和/或催化转化。取决于所使用的内燃机4、使用目的和/或其余技术要求，AGN模块7可具有不同的设计方案。在此，废气后处理装置1的所有AGN模块7相同地构造且在流动技术上并联。AGN模块7可例如构造成微粒过滤器模块或构造成催化器模块，如尤其地构造成柴油微粒过滤器模块、用于降低CO含量的柴油氧化催化器模块、用于减少氧化氮的SCR催化器模块等。原则上，示出的废气后处理装置1可前置或后置有另外的用于废气后处理的装置。例如，当示出的装置构造成SCR催化器时，另外的未详细示出的用于废气后处理的装置可构造有微粒过滤器。

AGN模块7通常经受磨损。为了可确保废气后处理装置1的功能性，AGN模块7可被拆除。视AGN模块7的设计方案而定，在此可设置成，AGN模块7单独地由新的AGN模块7替代。备选地还可设想的是，AGN模块7在净化之后又被装配。在此，AGN模块7中的每个可被单独地拆除和更换。

废气流中的由内燃机4推出的至少一部分被引导穿过AGN模块7。为了将AGN模块7布置在废气流中，废气后处理装置1包括具有多个用于AGN模块7的容纳部6的壳体5。在此，所有容纳部6相等地构造，这也就是说AGN模块7原则上可被插入到容纳部6中的任意一个中。

被设置用于将废气流引导穿过AGN模块7的壳体5具有废气进口9和废气出口10。另外，壳体5具有多个中间壁21,22，其将壳体5分隔成两个彼此分开的废气腔11,12。在此，废气进口9和废气出口10相应地与废气腔11,12中的一个相连接。在运行就绪的状态中AGN模块7被置入到其中的容纳部6相应地接合到两个废气腔11,12中。AGN模块7在运行就绪的状态中将废气腔11,12彼此连接。废气流经由废气进口9被导入到第一废气腔11中。在第一废气腔11中，废气流分配到各个AGN模块7上、被引导穿过各个AGN模块7且在第二废气腔12中又被收集。紧接着，废气流经由废气出口10又从壳体5中被导出。

壳体5具有两个侧壁16,17，为了构造用于AGN模块7的容纳部6将多个空隙18引入到其中。容纳部6由此在两侧被引入到壳体5中。原则上然而也可仅在侧壁16,17中的一个中设置有空隙18。将壳体5划分成废气腔11,12的中间壁21,22的至少一部分平行于侧壁16,17定向。空隙25同样被引入到平行于侧壁16,17定向的中间壁21,22中，该空隙沿着用于AGN模块7的插入方向与空隙18一致地布置在侧壁16,17中。在该实施例中可由两侧被插入到壳体5中的AGN模块7分别最高一半接合到壳体5中。同时，其分别至少接合到相应的容纳部6的两个空隙18,25中。

为了构造容纳部6，壳体5可额外地具有未详细示出的容纳管，其牢固地与相应的侧壁16,17和相应的中间壁21,22相连接。在这样的设计方案中，容纳部6分别由两个附属的空隙18,25和附属的容纳管构造。在这样的设计方案中，容纳管被设置用于在流动技术上将两个废气腔11,12彼此连接。

被设置用于废气进口9的第一废气腔11具有两个分腔27,28，其沿着插入方向相应地由侧壁16,17中的一个和中间壁21,22中的一个来限制。被设置用于废气出口10的第二废气腔12沿着插入方向布置在第一废气腔12的两个分腔27,28之间。限制第二废气腔12的中间壁21,22沿着插入方向将两个废气腔11,12彼此分开。

在装配状态中(这也就是说当AGN模块7被插入到容纳部6中时)，AGN模块7穿过相应的中间壁21,22。AGN模块7相应地具有用于容纳基底的罐装管29、用于与第一废气腔11在流动技术上相连接的流入开口23和用于与第二废气腔12相连接的流出开口24。第一废气腔11和第二废气腔12仅经由AGN模块7彼此在流动技术上相连接。AGN模块7被设置用于与AGN模块7被引导穿过的相应的侧壁16,17相连接，以便于被固定在容纳部6中。

在示出的实施例中，被装配的AGN模块7的数量小于壳体5所具有的容纳部6的数量。容纳部6因此仅部分配备有AGN模块7。除了AGN模块7之外，废气后处理装置1具有废气引导模块8，其被置入到壳体5的剩下的容纳部6中。废气引导模块8被置入到其中的容纳部6原则上还适合用于容纳另一AGN模块7。因此，废气引导模块8可被置入到容纳部6的任意一个中。AGN模块7和废气引导模块8在容纳部6中的布置可被任意更换。

在该示出的实施例中，废气后处理装置1仅具有一个废气引导模块8。备选地，废气后处理装置1然而仍还可具有另外的废气引导模块，其替代AGN模块7被置入到其余的容纳部6中的一个中。原则上，任意数量的AGN模块7可被废气引导模块8替代。

在该示出的实施例中，废气引导模块8构造废气出口支管，用于进一步引导废气流的废气系统3可例如被连结到其处。除了尤其鉴于其在容纳部6中的一个中的定位可被灵活地匹配于紧接着的废气系统3的废气引导模块8之外，壳体5具有废气系统3可被连结到其处的另一废气出口支管30。视要求而定，壳体5所具有的废气出口支管30或由废气引导模块8构造的废气出口支管因此可被选择性地使用。如果壳体5的废气出口支管30被使用，废气引导模块8可被取消且作为替代，另一AGN模块7可被置入到容纳部6中。如果废气流借助于废气引导模块8被导出，壳体5的废气出口支管30可被封闭。

废气引导模块8具有用于与第二废气腔12在流动技术上的连接的内部开口13和用于连结废气系统3的外部开口14。在废气引导模块8内被引导的废气流在流动技术上由第一废气腔11分开。在运行中，废气流通过内部开口13进入到废气引导模块8中且通过外部开口14又离开。

废气引导模块8具有废气引导管20和连接法兰19。连接法兰19被设置用于将废气引导模块8牢固地与壳体5连接。被设置用于连结废气系统3的连接法兰19此外构造外部开口14。废气引导管20联接到连接法兰19处。废气引导管20构造用于与第二废气腔12在流动技术上相连接的内部开口13。废气引导管20沿着插入方向具有至少与第一废气腔11的分腔27,28的相应的伸展相同大小的延伸长度。在装配状态中，废气引导管20完全穿过第一废气腔11的相应的分腔27,28且部分伸入到第二废气腔12中。内部开口13由伸入到第二废气腔12中的废气引导管20的部分区段来构造。

为了固定在容纳部6中，废气引导模块8具有固定器件15，其被设置用于尤其地将连接法兰19和废气引导管20牢固地与壳体5连接。在示出的实施例中，壳体5具有多个保持管26，其相应地关联于容纳部6中的一个。被设置用于固定AGN模块7和废气引导模块8的保持管26在示出的实施例中相应地构造V形带法兰。被设置用于固定废气引导模块8的固定器件15构造成V形带箍。AGN模块7相应地具有类似的或相同的固定器件。在该实施例中未详细示出的用于AGN模块7的固定器件同样构造成V形带箍。

废气引导模块8被设置用于在容纳部6的未固定的状态中被转动。废气引导模块8的连接法兰19旋转对称地构造。结合相应的容纳部6的保持管26，连接法兰19仅固定旋转轴线，废气引导模块8可绕该旋转轴线转动，只要其未固定。在此，旋转轴线平行于插入方向延伸。如果对于废气引导模块8而言安装位置被确定，废气引导模块8借助于固定器件15被固定。

壳体5除了废气出口支管30之外具有两个另外的废气进口支管31,32，其设置用于连接废气后处理装置1与内燃机4的废气系统2的连结。在废气引导模块8作为废气出口的设计方案中，废气流经由废气进口支管31,32进入到废气后处理装置1的壳体5中、被分配到第一废气腔11的两个分腔27,28上、经由AGN模块7到达到第二废气腔12中且经由废气引导模块8又从壳体5中离开。备选地，废气引导模块8可构造废气进口支管，其可替代壳体5的废气进口支管31,32被使用。

在作为废气进口支管的设计方案中，废气引导模块8大致类似于示出的实施例来构造。在作为废气进口支管的设计方案中，内部开口13被设置用于与第一废气腔11相连接。内部开口13于是布置在废气引导管20的部分区段中，其在装配状态中穿过第一废气腔11。在此，废气引导管20的一端被气密地封闭，由此废气引导管20被设置用于气密地封闭在中间壁21,22中的相应的空隙25。