專利名稱：排氣設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及尤其是車輛的內(nèi)燃機(jī)的排氣設(shè)備。
背景技術(shù)：
在燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生燃燒水，燃燒水例如會(huì)在冬天行駛運(yùn)行中給排氣設(shè)備的部件造成問(wèn)題。在此，視燃料的組成而定地通過(guò)燃燒可以釋放出一定體積的燃燒水，該體積可與耗用燃料的體積相比照。在車輛正常中等負(fù)荷運(yùn)行中，通常所產(chǎn)生的燃燒水連同熱廢氣作為蒸汽通過(guò)排氣設(shè)備排出。但是，在冬季以及在臨近冬天的過(guò)渡時(shí)期，會(huì)出現(xiàn)排氣設(shè)備中的液體燃燒水向下超過(guò)露點(diǎn)并且凝結(jié)。于是，車輛中的內(nèi)燃機(jī)廢氣的露點(diǎn)視燃燒方法而定地可以處在大約20°C至60°C。由此，在這種溫度情況下在排氣設(shè)備中會(huì)出現(xiàn)冷凝液積聚。這在實(shí)踐中導(dǎo)致在排氣設(shè)備中的所有與廢氣有接觸的而且由于排氣設(shè)備的環(huán)境溫度而保持在這樣的溫度之下的部件上會(huì)發(fā)生冷凝液積聚。在當(dāng)今的排氣設(shè)備的大部分部件中，在很短 的運(yùn)行時(shí)間之后通常達(dá)到明顯更高的溫度，并且因此，所形成的冷凝液在短時(shí)間之后蒸發(fā)，并且被穿流的廢氣一并帶走。然而尤其是在外部溫度低的情況下在短途運(yùn)行中會(huì)構(gòu)成提高的冷凝液積聚，該冷凝液積聚在排氣設(shè)備中會(huì)形成冷凝液積液坑，這是因?yàn)闊崤艢庠O(shè)備區(qū)段與冷排氣設(shè)備區(qū)段的蒸汽壓力差負(fù)責(zé)使燃燒水不斷地被輸送和凝結(jié)，并且因此，水匯集至排氣設(shè)備的最低洼部位，并且在那里可能形成所說(shuō)過(guò)的冷凝液積液坑。對(duì)這種冷凝液積液坑而言有爭(zhēng)議的是冷凝液與廢氣的形成酸的組成部分或其他廢氣組成部分一起可能集中起來(lái)，這導(dǎo)致了恰對(duì)排氣設(shè)備的可能形成這種冷凝液積聚或這種冷凝液積液坑的區(qū)段的持續(xù)腐蝕負(fù)荷。所以，采取不同措施來(lái)降低這種一再反復(fù)出現(xiàn)的對(duì)排氣設(shè)備的腐蝕負(fù)荷。為此目的，例如在最低洼部位上通過(guò)將輸出管例如在最后的消聲器中放置得很低而實(shí)現(xiàn)有效地將熱廢氣引導(dǎo)經(jīng)過(guò)。由此，匯流的冷凝液不僅隨氣流一起被帶走，而且通過(guò)該氣流被加熱，并且可能被蒸發(fā)。然而如果結(jié)構(gòu)上不可能將輸出管設(shè)置在最后的消聲器中最低洼點(diǎn)的話，則可以嘗試將冷凝液用抽吸小管按照噴水泵的方式吸走，并且從排氣設(shè)備中排出。為此附加地在主管中的管入口處引入節(jié)流部，以便在廢氣流量很大時(shí)以如下程度降低壓力并且進(jìn)而在冷凝液積聚與排氣管中流動(dòng)的廢氣之間產(chǎn)生高壓力差，即將所積聚的冷凝液通過(guò)氣流而被一起帶走。不利的是，這種措施通常只在內(nèi)燃機(jī)的中等至高負(fù)荷的情況下有幫助。一般，以短時(shí)氣體沖擊消除冷凝液積聚，其中，在城市交通或在郊區(qū)交通中停停走走的行駛特性的情況下在此出現(xiàn)的壓力差大多卻對(duì)于冷凝液積聚的全面消除是不足夠的。在沒(méi)有這樣的措施的情況下會(huì)出現(xiàn)的是例如后消聲器由于常見(jiàn)的相對(duì)于車輛尾部?jī)A斜的安裝位置和端部管相對(duì)較高的安置而在相應(yīng)的低外部溫度的情況下會(huì)充滿冷凝液。這導(dǎo)致在排氣設(shè)備的區(qū)段中由于晃蕩噪聲和起泡噪聲引起的噪聲負(fù)荷加重，并且在最為不利的情況下(在冷凝液回流和持續(xù)霜凍或相應(yīng)的低溫的情況下)會(huì)導(dǎo)致由于冰堵塞引起的結(jié)冰造成的排氣設(shè)備堵死。特別不利的可能是在排氣設(shè)備中有較新型部件時(shí)的狀況，例如在有通過(guò)管接著的赫爾姆霍茨(Helmholtz)諧振器室時(shí)或在有主動(dòng)噪聲抑制裝置的具有揚(yáng)聲器的腔室時(shí)。這樣的元件并非一定被廢氣穿流，并且因此被更差而且更慢地通過(guò)廢氣加熱，但與排氣設(shè)備的由廢氣穿流的區(qū)域一樣暴露于廢氣和包含于其中的燃燒水中，并且可能在機(jī)動(dòng)車的相對(duì)應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)以及隨之出現(xiàn)的低溫度的情況下經(jīng)受冷凝液積聚。所以通常嘗試布置如下的排氣設(shè)備部件，使得總是使該部件的最低洼點(diǎn)距熱的排氣管構(gòu)成落差，從而使得所產(chǎn)生的冷凝液可以流走，并且可以盡可能完全地從排氣設(shè)備或各部件中排出。然而這就排氣設(shè)備的這種部件以及接到其上的部件而言會(huì)導(dǎo)致在車輛中的不利的安裝位置。因此由于必須將冷凝液積聚從排氣設(shè)備排出，而在排氣設(shè)備的構(gòu)造自由度方面受限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明研究如下問(wèn)題，S卩對(duì)于在未由廢氣穿流的區(qū)域中出現(xiàn)冷凝液積聚的排氣設(shè)備，給出一種改進(jìn)的實(shí)施方式，該實(shí)施方式的長(zhǎng)處尤其在于減小了冷凝液積聚的不利效果，而同時(shí)致力于給未被穿流的區(qū)域的布置方案以更多個(gè)構(gòu)造自由度。在此優(yōu)選的是，特別價(jià)格低廉的解決方案。
根據(jù)本發(fā)明，該問(wèn)題通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題來(lái)解決。有利的實(shí)施方式是從屬權(quán)利要求的主題。本發(fā)明基于如下總體構(gòu)思在包括未由廢氣穿流的帶冷凝積聚區(qū)的區(qū)域和由廢氣穿流的區(qū)域的排氣設(shè)備中，設(shè)置有熱傳遞裝置，該熱傳遞裝置將冷凝積聚區(qū)與由廢氣穿流的區(qū)域熱傳遞地連接。在排氣設(shè)備運(yùn)行中或者說(shuō)在配備該排氣設(shè)備的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中，由廢氣穿流的區(qū)域被內(nèi)燃機(jī)的熱燃燒廢氣穿流，由此加熱由廢氣穿流的區(qū)域。借助熱傳遞裝置在這里可以將熱量從被加熱的由廢氣穿流的區(qū)域傳遞到冷凝液積聚區(qū)。由此可行的是，將在冷凝液積聚區(qū)積聚的冷凝液加熱或蒸發(fā)。液態(tài)冷凝液的不利作用由此可以被避免。同時(shí)，獲得了用于相對(duì)于被穿流的區(qū)域設(shè)置未被穿流的區(qū)域的有利可能性。由于熱傳遞裝置利用熱傳遞來(lái)工作，所以熱傳遞裝置在沒(méi)有外來(lái)能量的情況下并且尤其是沒(méi)有電能的情況下就行得通。確切地說(shuō)，在排出的廢氣中本來(lái)包含的熱能得到利用。尤其是，該解決方案因此可以特別低廉地實(shí)現(xiàn)。根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施方式，熱傳遞裝置可以具有至少一個(gè)熱傳遞體，其一方面與由廢氣穿流的區(qū)域熱傳遞地連接，而另一方面與冷凝液積聚區(qū)熱傳遞地連接。適當(dāng)?shù)氖?，熱傳遞體將熱量通過(guò)熱量管路來(lái)傳遞，尤其是僅通過(guò)熱量管路來(lái)傳遞。這種熱傳遞體可以通過(guò)簡(jiǎn)單的棒或通過(guò)管等來(lái)形成。例如，熱傳遞體可以由導(dǎo)熱材料制成，例如由銅或鋁或銅合金或鋁合金構(gòu)成。對(duì)此可替選地，熱傳遞體可以通過(guò)導(dǎo)熱管形成。這種導(dǎo)熱管，其也可以稱作熱管(Heatpipe)，通常包括冷凝區(qū)、蒸發(fā)區(qū)和輸送區(qū)，輸送區(qū)將冷凝區(qū)與蒸發(fā)區(qū)通過(guò)蒸發(fā)路徑以及冷凝路徑連接。尤其是，輸送區(qū)可以包含毛細(xì)結(jié)構(gòu)，以便將冷凝液從冷凝區(qū)輸送到蒸發(fā)區(qū)。這種導(dǎo)熱管具有比導(dǎo)熱材料制成的、幾何結(jié)構(gòu)上相同的型體以三倍系數(shù)到四倍系數(shù)地更大的導(dǎo)熱性。以此方式可以實(shí)現(xiàn)非常有效地加熱冷凝液積聚區(qū)。相應(yīng)于另一實(shí)施方式，熱傳遞體可以在冷凝液積聚區(qū)的內(nèi)部中具有熱傳遞結(jié)構(gòu)，這提高了熱傳遞體到冷凝液的熱傳遞。附加地或替選地，熱傳遞體在由廢氣穿流的區(qū)域的內(nèi)部中具有熱傳遞結(jié)構(gòu)，以便改善廢氣至熱傳遞體上的熱傳遞。為了實(shí)現(xiàn)熱傳遞結(jié)果，熱傳遞體可以穿通冷凝液積聚區(qū)的將內(nèi)部與外側(cè)分隔的壁。附加地或可替選地，熱傳遞體可以穿通由廢氣穿流的區(qū)域的將內(nèi)部與外側(cè)分隔的壁。相應(yīng)的熱傳遞結(jié)構(gòu)相對(duì)于跨接由廢氣穿流的區(qū)域與冷凝液積聚區(qū)之間間距的常用的熱傳遞體的特征例如在于明顯增大的表面，這例如可以借助肋和/或薄片等來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)另一實(shí)施方式，熱傳遞裝置可以設(shè)置在由廢氣穿流的區(qū)域的外側(cè)上并且設(shè)置在冷凝液積聚區(qū)的外側(cè)上。由此，熱傳遞裝置能以直接而且短的路徑(即在排氣設(shè)備的暴露于廢氣中的區(qū)域之外)跨接由廢氣穿流的區(qū)域與冷凝液積聚區(qū)之間的距離。在另一實(shí)施方式中，熱傳遞裝置可以具有隔熱件，由此，可以特別有效地并且低損耗地實(shí)現(xiàn)熱傳遞。附加地或可替選地，熱傳遞裝置可以具有迎流保護(hù)件和/或?yàn)R水保護(hù)件。只要熱傳遞裝置設(shè)置在由廢氣穿流的區(qū)域之外，則原則上也存在如下可能性熱傳遞裝置暴露于配備有排氣設(shè)備的車輛的迎面風(fēng)和/或?yàn)R水中。以迎面風(fēng)的加載還有以濺水的加載
會(huì)引起熱傳遞裝置的冷卻，即帶走熱量，這降低了熱傳遞裝置的效率。相應(yīng)的迎流保護(hù)件或相應(yīng)的濺水保護(hù)件的安置可以減小該風(fēng)險(xiǎn)，由此改善了熱傳遞裝置的效率。相應(yīng)于另一有利的實(shí)施方式，熱傳遞裝置可以具有至少一個(gè)雙形體，雙形體特征在于，該雙形體依賴于其溫度而處于至少兩個(gè)不同的幾何形狀。適當(dāng)?shù)卦谶@里設(shè)置為雙形體的至少兩個(gè)形狀和雙形體的溫度依賴性這樣選擇使得在預(yù)定的溫度之下通過(guò)熱傳遞裝置進(jìn)行從由廢氣穿流的區(qū)域到冷凝液積聚區(qū)的熱傳遞，而這樣的熱傳遞在預(yù)定的溫度之上中斷。由此，例如在冷凝液被蒸發(fā)之后可以避免冷凝液積聚區(qū)的過(guò)熱。例如，在雙形體的第一形狀中(雙形體在預(yù)定的溫度之下處于該第一形狀)一方面存在由廢氣穿流的區(qū)域與熱傳遞裝置之間連貫的體接觸，而另一方面存在熱傳遞裝置與冷凝液積聚區(qū)之間連貫的體接觸。與此不同，在雙形體的第二形狀中(雙形體在預(yù)定的溫度之上處于該第二形狀)中斷該連續(xù)的接觸連接。例如，可以中斷在熱傳遞裝置與由廢氣穿流的區(qū)域之間連續(xù)的接觸連接，或中斷在熱傳遞裝置與冷凝液積聚區(qū)之間的連續(xù)的接觸連接，或中斷熱傳遞裝置內(nèi)的接觸連接。一旦連續(xù)接觸被中斷，則中斷直接熱流，這顯著地減小了熱傳遞，并且例如減小到通過(guò)對(duì)流進(jìn)行的明顯更弱的熱傳遞。相應(yīng)于另一實(shí)施方式，在這里可以設(shè)置為前面所提到的雙形體整合到其他前面所提到的熱傳遞體中。同樣，雙形體可以整合到冷凝液積聚區(qū)中?？商孢x地，同樣可能的是將雙形體整合到由廢氣穿流的區(qū)域中。這種雙形體例如可以構(gòu)造為雙金屬體或記憶金屬體。相應(yīng)于另一有利的實(shí)施方式，未由廢氣穿流的區(qū)域可以是主動(dòng)消聲器，其殼體具有冷凝液積聚區(qū)。主動(dòng)消聲器通常包含至少一個(gè)揚(yáng)聲器，用于生成反噪聲，其被產(chǎn)生以消除或減小干擾聲。這種主動(dòng)消聲器的殼體可以適當(dāng)?shù)赝ㄟ^(guò)用于進(jìn)行空氣聲傳遞的連接管接到可由廢氣穿流的區(qū)域上。在此情況下，主動(dòng)消聲器可以被利用來(lái)減小廢氣中攜帶的干擾聲。在主動(dòng)消聲器與由廢氣穿流的區(qū)域之間沒(méi)有這種連接的情況下出現(xiàn)如下的實(shí)施方式，其中，主動(dòng)消聲器例如被用于衰減通過(guò)新鮮空氣系統(tǒng)發(fā)出的干擾噪聲。代替主動(dòng)消聲器可以例如也通過(guò)赫爾姆霍茨諧振器的諧振室形成由廢氣穿流的區(qū)域。同樣，可以考慮這種由廢氣穿流的區(qū)域的其他構(gòu)型。適當(dāng)?shù)?，由廢氣穿流的區(qū)域可以是排氣管，其基本上在排氣設(shè)備的任意部位上位于接到內(nèi)燃機(jī)上的廢氣收集器與朝著周圍環(huán)境敞開(kāi)的端部管之間。可替選地，由廢氣穿流的區(qū)域可以是排氣設(shè)備的任意部件，例如廢氣收集器、廢氣渦輪增壓器的渦輪、催化轉(zhuǎn)換器、顆粒過(guò)濾器、消聲器或端部管。相應(yīng)于另一有利的實(shí)施方式，熱傳遞裝置可以具有調(diào)整件，用于改變?cè)诶淠悍e聚區(qū)與由廢氣穿流的區(qū)域之間的熱傳遞。由此可行的是，考慮其他參數(shù)來(lái)控制熱傳遞。例如，通過(guò)傳感器件借助溫度傳感器可以避免冷凝液積聚區(qū)的過(guò)熱，其方式是及時(shí)減小或中斷熱傳遞，這可以通過(guò)相應(yīng)地操作調(diào)整件來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，借助傳感器件例如借助濕度傳感器監(jiān)控冷凝液在冷凝液積聚區(qū)中的存在，以便避免在缺少冷凝液時(shí)的熱傳遞的接通和/或如果冷凝液已完全蒸發(fā)則減小或中斷熱傳遞。為了操作調(diào)整件，則適當(dāng)?shù)卦O(shè)置有相應(yīng)的控制件，其顧及到傳感器的信號(hào)。在操作調(diào)整件時(shí)可考慮的其他參數(shù)例如是當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、當(dāng)前的車輛運(yùn)行狀態(tài)、環(huán)境溫度以及氣候關(guān)系(例如下雨或?yàn)R水)。例如，前面所述的控制件為此可以接到發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置上，發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置設(shè)置用于操作配備有排氣設(shè)備的內(nèi)燃機(jī)。尤其是，前面所提到的控制件可以通過(guò)總線系統(tǒng)與所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置通信，尤其是通過(guò)CAN總線來(lái)通信。調(diào)整件可以設(shè)計(jì)為該調(diào)整件可以接通和關(guān)閉熱傳遞或者說(shuō)使 熱傳遞激活和停止工作。例如，調(diào)整件為此可以與熱傳遞體共同作用，以便熱傳遞體至少在關(guān)于冷凝液積聚區(qū)和關(guān)于由廢氣穿流的區(qū)域的兩個(gè)相對(duì)位置之間被調(diào)整。在其中一個(gè)相對(duì)位置中，建立從冷凝液積聚區(qū)通過(guò)熱傳遞體到由廢氣穿流的區(qū)域的連續(xù)的體接觸。在另外那個(gè)相對(duì)位置中，中斷該連續(xù)的體接觸。此外，可考慮的是，調(diào)整件設(shè)計(jì)為該調(diào)整件針對(duì)熱傳遞實(shí)現(xiàn)了具有減小的但未完全中斷的熱傳遞的至少一個(gè)中間位置。尤其是，任意多個(gè)的中間區(qū)段分級(jí)地或無(wú)級(jí)地實(shí)現(xiàn)。例如，熱傳遞體在其與冷凝液積聚區(qū)和由廢氣穿流的區(qū)域牢固連接的端部區(qū)段之間可以具有可運(yùn)動(dòng)的中部區(qū)段，該中部區(qū)段通過(guò)接觸面與端部區(qū)段連接。調(diào)整件在這里可以與熱傳遞體的中部區(qū)段聯(lián)接，以便將其橫向于端部區(qū)段調(diào)整。視中部區(qū)段與端部區(qū)段的相對(duì)位置而定地，形成了提供熱傳遞在端部區(qū)段與中部區(qū)段之間的接觸面改變的尺寸。由此可以準(zhǔn)無(wú)極地任意改變熱傳遞效率。清楚的是，調(diào)整件附加地也可以與隔熱器和/或與迎流保護(hù)件和/或?yàn)R水保護(hù)件共同作用，只要存在這些部件就行。本發(fā)明的其他重要的特征和優(yōu)點(diǎn)由從屬權(quán)利要求、附圖和參照附圖的相關(guān)附圖描述得到。應(yīng)理解的是，前面所提及的和下面還要闡述的特征不僅能以相應(yīng)所說(shuō)明的組合應(yīng)用，而且能以其他組合應(yīng)用或者可以單獨(dú)地應(yīng)用，而不離開(kāi)本發(fā)明的范圍。


本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例在附圖中示出并且在以下描述中更為詳細(xì)地闡述。附圖分別示意性地示出的是圖I示出了在主動(dòng)消聲器的區(qū)域中的排氣設(shè)備的極其簡(jiǎn)化的原理視2和3示出了在不同實(shí)施方式中在熱傳遞裝置的區(qū)域中的排氣設(shè)備的詳細(xì)視圖，圖4至6如圖2和3所示那樣示出了具有在不同實(shí)施方式中在第一狀態(tài)a和第二狀態(tài)b中具有雙形體的實(shí)施方式的視圖，
圖7至9如圖2和3所示那樣示出了在不同的實(shí)施方式中具有至少一個(gè)熱傳遞結(jié)構(gòu)的熱傳遞體的視圖，圖10如圖2和圖3的視圖，但以另一實(shí)施方式示出。
具體實(shí)施例方式相應(yīng)于圖1，在這里未示出的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)用于排放廢氣的排氣設(shè)備I包括至少一個(gè)由廢氣穿流的區(qū)域2和至少一個(gè)未由廢氣穿流的區(qū)域3。由廢氣穿流的區(qū)域2例如是排氣管4。在排氣設(shè)備I或內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中在由廢氣穿流的區(qū)域2中所引導(dǎo)的廢氣流5在圖I中通過(guò)箭頭來(lái)表示。未由廢氣穿流的區(qū)域3在所示的示例中通過(guò)主動(dòng)消聲器6來(lái)形成，消聲器6具有殼體7,在該殼體7中布置有至少一個(gè)揚(yáng)聲器8。只要如這里設(shè)置主動(dòng)消聲器6來(lái)抑制廢氣流5中攜帶的干擾噪聲，則殼體7就通過(guò)連接管9這樣接到引導(dǎo)廢氣的區(qū)域2上，即在此接 到排氣管4上，即使得空氣聲傳遞成為可能。揚(yáng)聲器8產(chǎn)生的反噪聲10在圖I中通過(guò)箭頭表示，反噪聲10通過(guò)連接管9傳播至由廢氣穿流的區(qū)域2中。未由廢氣穿流的區(qū)域3具有冷凝液積聚區(qū)域11，冷凝液12可以在冷凝液積聚區(qū)域11中積聚，冷凝液例如在內(nèi)燃機(jī)或者排氣設(shè)備I投入運(yùn)行時(shí)優(yōu)選會(huì)形成于未由廢氣穿流的區(qū)域3中。在所示的示例中，冷凝液積聚區(qū)11構(gòu)造在主動(dòng)消聲器6的殼體7中。適當(dāng)?shù)兀淠悍e聚區(qū)11在殼體7內(nèi)或者說(shuō)在未由廢氣穿流的區(qū)域3內(nèi)處于低洼而置的部位，使得冷凝液通過(guò)重力驅(qū)動(dòng)而達(dá)到冷凝液積聚區(qū)11中。此外，在此介紹的排氣設(shè)備I配備有熱傳遞裝置13，熱傳遞裝置13設(shè)計(jì)為使得該熱傳遞裝置13將冷凝液積聚區(qū)11與由廢氣穿流的區(qū)域2 (即在此與排氣管4)熱傳遞地連接。相應(yīng)的熱傳遞在圖I中通過(guò)箭頭14表示。根據(jù)圖I至圖10，熱傳遞裝置13具有至少一個(gè)熱傳遞體15。在此，相應(yīng)的熱傳遞體15 —方面在16處與由廢氣穿流的區(qū)2熱傳遞地連接，即在此與排氣管4熱傳遞地連接，而另一方面在17處與冷凝液積聚區(qū)11熱傳遞地連接。此外，熱傳遞體15適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)為，使得其中，熱傳遞14至少部分借助熱量管路來(lái)進(jìn)行。在該示例中，熱傳遞體15細(xì)長(zhǎng)地或呈棒狀或桿狀地構(gòu)造，用于跨接冷凝液積聚區(qū)11與由廢氣穿流的區(qū)域2之間的間距。熱傳遞體15可以適當(dāng)?shù)赜蓪?dǎo)熱材料構(gòu)造，并且尤其是根據(jù)圖2構(gòu)造為實(shí)心體。合適的導(dǎo)熱材料是已知的銅或鋁或相應(yīng)的銅合金或鋁合金?？商孢x地，根據(jù)圖3的熱傳遞體15可以通過(guò)導(dǎo)熱管18形成。也可以稱作熱管的這種導(dǎo)熱管18通常包括蒸發(fā)區(qū)19，蒸發(fā)區(qū)19與由廢氣穿流的區(qū)域2連接；冷凝區(qū)20，冷凝區(qū)20與冷凝液積聚區(qū)10連接；以及，輸送區(qū)21，輸送區(qū)21布置在冷凝區(qū)20與蒸發(fā)區(qū)19之間。輸送區(qū)21包括至少一個(gè)蒸氣通道22，導(dǎo)熱管18的被蒸發(fā)的工作介質(zhì)從蒸發(fā)區(qū)19通過(guò)蒸氣通道流向冷凝區(qū)20 ；以及至少一個(gè)冷凝路徑23，被冷凝的工作介質(zhì)從冷凝區(qū)20通過(guò)冷凝路徑23引回至蒸發(fā)區(qū)19。尤其是，冷凝路徑23通常借助毛細(xì)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)選擇相應(yīng)的工作介質(zhì)和/或存在于導(dǎo)熱管18內(nèi)的低壓，可以比較精確地調(diào)整如下的溫度范圍，在該溫度范圍內(nèi)，導(dǎo)熱管18實(shí)現(xiàn)從蒸發(fā)區(qū)19至冷凝區(qū)20有效的熱輸送。如可從圖I至圖10的圖示中獲知的那樣，熱傳遞裝置13適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行布置，使得熱傳遞裝置不僅處于由廢氣穿流的區(qū)域2的外側(cè)24上，而且處于冷凝液積聚區(qū)11的外側(cè)25上。因此，熱傳遞裝置13位于排氣設(shè)備I的暴露于廢氣中的區(qū)域外。尤其是，熱傳遞裝置13因此位于排氣設(shè)備I的周圍環(huán)境26內(nèi)。為了減小進(jìn)入周圍環(huán)境26的熱散發(fā)，根據(jù)圖2和圖3的熱傳遞裝置13可以配備有隔熱件27。例如，隔熱件27可以完全包裹或者說(shuō)包繞了處在連接部位16與17之間的熱傳遞體15。 附加地或可替選地，根據(jù)圖2和圖3還可以設(shè)置有迎流保護(hù)件28和/或?yàn)R水保護(hù)件29，以便保護(hù)熱傳遞裝置13而免受通過(guò)箭頭30所表示的由于迎面風(fēng)或由于濺水引起的加載。清楚的是，前面所描述的變形方案(其尤其涉及導(dǎo)熱體15或者說(shuō)導(dǎo)熱管18以及隔熱件27和迎流保護(hù)件28或者說(shuō)濺水保護(hù)件29 )基本上可以任意地與后續(xù)的實(shí)施方式組合。圖4至圖6示出了一個(gè)特定的實(shí)施方式，其中，熱傳遞裝置13配備有至少一個(gè)雙形體31。這種雙形體31的特征在于，該雙形體31依賴于溫度地可以處于至少兩種不同的 幾何形狀，其中，該雙形體例如可以借助雙金屬體或借助記憶合金或者說(shuō)形狀記憶合金來(lái)實(shí)現(xiàn)。在圖4a和4b中將雙形體31整合到熱傳遞體15中。相應(yīng)地，在這里，熱傳遞體15至少具有兩個(gè)在圖4a和4b中反映的不同的幾何形狀。在圖5a和5b反映的實(shí)施方式中，雙形體31整合到冷凝液積聚區(qū)11中，即整合到冷凝積聚區(qū)11的壁32中，該壁32將冷凝積聚區(qū)11的內(nèi)部與外側(cè)25分隔。與之相應(yīng)地，圖5a和5b示出了雙形體31或者說(shuō)壁32的兩種不同的形狀或者說(shuō)狀態(tài)。在圖6a和6b反映的實(shí)施方式中，雙形體31整合到由廢氣穿流的區(qū)域2中，即整合到由廢氣穿流的區(qū)域2的壁34中，該壁34將由廢氣穿流的區(qū)域的內(nèi)部35與外側(cè)24分隔。于是，圖6a和6b示出了所述的壁34或者說(shuō)相應(yīng)雙形體31的兩種不同的形狀或者說(shuō)狀態(tài)。適當(dāng)?shù)?，相?yīng)的雙形體31設(shè)計(jì)為使得在圖4a、5a和6a反映的并且在預(yù)定的溫度之下調(diào)整出的第一狀態(tài)中，雙形體31處于第一形狀，第一形狀容許從由廢氣穿流的區(qū)域2至冷凝液積聚區(qū)11的所期望的熱傳遞14。尤其是，在該第一狀態(tài)中，存在從由廢氣穿流的區(qū)域2通過(guò)熱傳遞裝置13至冷凝液積聚區(qū)11連續(xù)的體接觸，亦即使得一方面存在熱傳遞裝置13與由廢氣穿流的區(qū)域2之間的接觸，而另一方面存在熱傳遞裝置13與冷凝液積聚區(qū)11的接觸。在預(yù)定的溫度之上存在的第二狀態(tài)中，雙形體31處于其第二形狀，其在圖4b、5b、6b中示出。在該第二狀態(tài)中，中斷從由廢氣穿流的區(qū)域2通過(guò)熱傳遞裝置13至冷凝液積聚區(qū)11的熱傳遞14。尤其是，在此解除或者說(shuō)中斷連續(xù)的體接觸。根據(jù)圖4b，雙形體31整合到其中的熱傳遞體15以如下程度變形，即使得該熱傳遞體15遠(yuǎn)離冷凝液積聚區(qū)11，從而在熱傳遞體15與冷凝液積聚區(qū)11之間不存在相應(yīng)的熱傳遞部位17。在該變形方案中，熱傳遞體15與由廢氣穿流的區(qū)域2連接。在一個(gè)可替選的實(shí)施方式中，也可以設(shè)置為熱傳遞體15固定地與冷凝液積聚區(qū)11連接，從而熱傳遞體15在根據(jù)圖4b的第二狀態(tài)中從由廢氣穿流的區(qū)域2抬離。在圖5b所示的實(shí)施方式中，通過(guò)壁32形成的雙形體31處于第二形狀，第二形狀導(dǎo)致熱傳遞裝置13的壁32之間隔開(kāi)間距，使得在這里也消除相應(yīng)接觸部17。
在圖6b示出的狀態(tài)中，形成雙形體31的壁34從熱傳遞裝置13抬離，由此消除了相應(yīng)的接觸部位16。在圖7所示的實(shí)施方式中，熱傳遞體15在接觸積聚區(qū)11的內(nèi)部33中具有熱傳遞結(jié)構(gòu)36。這改善了進(jìn)入冷凝液12中的熱導(dǎo)入。在此情況下，熱傳遞體15穿通壁32。在圖8所示的實(shí)施方式中，熱傳遞體15在由廢氣穿流的區(qū)域2的內(nèi)部35中具有熱傳遞結(jié)構(gòu)37，熱傳遞結(jié)構(gòu)37改進(jìn)從廢氣流5向熱傳遞結(jié)構(gòu)15上的熱傳遞。在此情況下，熱傳遞體15穿通壁34。圖9示出了一個(gè)實(shí)施方式，其中，熱傳遞體15不僅在冷凝液積聚區(qū)11的內(nèi)部33中而且在由廢氣穿流的區(qū)域2的內(nèi)部35中分別具有熱傳遞結(jié)構(gòu)36或37。在此情況下，熱傳遞體15穿通壁32以及壁34。在圖10所示的實(shí)施方式中，熱傳遞裝置13包括調(diào)整件38，借助調(diào)整件38可以改 變從由廢氣穿流的區(qū)域2到冷凝液積聚區(qū)11的熱傳遞14。在所示的示例中，調(diào)整件38構(gòu)造為活塞-缸組件或絲桿傳動(dòng)件。然而原則上可以考慮任意的以電學(xué)方式和/或以氣動(dòng)方式和/或以液壓方式工作的調(diào)整件。在圖10的示例中，調(diào)整件38與熱傳遞體15聯(lián)接，以便通過(guò)移調(diào)熱傳遞體15來(lái)改變熱傳遞14。在所示的示例中，熱傳遞體15分三部分地構(gòu)型，使得熱傳遞體15包括與由廢氣穿流的區(qū)域2連接的第一端部區(qū)段39 ;固定地與冷凝液積聚區(qū)11連接的第二端部區(qū)段40 ；以及中部區(qū)段41。中部區(qū)段41通過(guò)接觸面42與兩個(gè)端部區(qū)段39、40形成體接觸。中部區(qū)段41可以相對(duì)于端部區(qū)段39、40借助調(diào)整件38來(lái)移調(diào)，這在圖10中通過(guò)雙箭頭來(lái)表示。由此，可以改變接觸面42的有效尺寸，這直接影響熱傳遞14。在圖10的狀態(tài)中，中部區(qū)段41從端部區(qū)段39、40的對(duì)齊中側(cè)向出來(lái)運(yùn)動(dòng)超過(guò)50%，由此，顯著縮小了有效的接觸面42。原則上可以設(shè)置為調(diào)整件38可以使中部區(qū)段41完全從兩個(gè)端部區(qū)段39、40的對(duì)齊中運(yùn)動(dòng)出來(lái)，由此將接觸面42縮小到數(shù)值零。換言之，在端部區(qū)段39、40與中部區(qū)段41之間的體接觸于是被中斷。同樣，調(diào)整件38可以將中部區(qū)段41對(duì)齊地定位在這兩個(gè)端部區(qū)段39、40之間，由此接觸面42進(jìn)而還有熱傳遞14是最大的。原則上，于是也可以考慮任意的中間位置。為了操作調(diào)整件38，根據(jù)圖10適當(dāng)?shù)卦O(shè)置有控制件43，控制件32通過(guò)控制線路44可以驅(qū)控調(diào)整件38。在該示例中，設(shè)置有傳感器件，該傳感器件與控制件43共同作用。傳感器件在該示例中包括濕度傳感器45，借助濕度傳感器45可以發(fā)現(xiàn)在冷凝液積聚區(qū)11中是否存在冷凝液12。相應(yīng)的信號(hào)線路46將濕度傳感器45與控制件43連接。傳感器件的溫度傳感器47監(jiān)控冷凝液積聚區(qū)11中的溫度，并且通過(guò)信號(hào)線路48與控制件43連接。此外，控制件43例如可以通過(guò)數(shù)據(jù)總線49與在此未示出的用以驅(qū)動(dòng)配備有排氣設(shè)備I的內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置通信。因此，尤其可行的是，熱傳遞裝置13，尤其是由此可實(shí)現(xiàn)的熱傳遞14，依賴于準(zhǔn)任意的參數(shù)得到控制或調(diào)整。例如，控制件43可以考慮發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和/或車輛運(yùn)行狀態(tài)和/或外部溫度。由于現(xiàn)代車輛通常配備有用于控制風(fēng)擋刮水器的雨水傳感器，控制裝置43通過(guò)數(shù)據(jù)總線49也可以顧及到濺水是否減小了熱傳遞14。通過(guò)所示的傳感器件45、47例如可以避免了在缺少冷凝液12的情況下不必要地激活熱傳遞。此外，可以避免冷凝液積聚區(qū)11的過(guò)熱。
權(quán)利要求
1.特別是車輛的內(nèi)燃機(jī)所用的排氣設(shè)備，所述排氣設(shè)備具有 -至少一個(gè)未由廢氣穿流的區(qū)域(3)，所述未由廢氣穿流的區(qū)域(3)具有冷凝液積聚區(qū)(11)， -至少一個(gè)由廢氣穿流的區(qū)域(2)， -熱傳遞裝置(13)，所述熱傳遞裝置(13)將所述冷凝液積聚區(qū)(11)與所述由廢氣穿流的區(qū)域(2)熱傳遞地連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的排氣設(shè)備，其特征在于，所述熱傳遞裝置(13)具有至少一個(gè)熱傳遞體(15)，所述熱傳遞體(15)—方面與所述由廢氣穿流的區(qū)域(2)熱傳遞地連接，而另一方面與所述冷凝液積聚區(qū)(11)熱傳遞地連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的排氣設(shè)備，其特征在于，所述熱傳遞體(15)由導(dǎo)熱材料制成，或者為導(dǎo)熱管(18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的排氣設(shè)備，其特征在于， -所述熱傳遞體(15)在所述冷凝液積聚區(qū)(11)的內(nèi)部(33)中具有熱傳遞結(jié)構(gòu)(36)，和/或 -所述熱傳遞體(15)在所述由廢氣穿流的區(qū)域(2)的內(nèi)部(35)中具有熱傳遞結(jié)構(gòu)(37)，和/或 -所述熱傳遞體(15)穿通所述冷凝液積聚區(qū)(11)的將內(nèi)部(33 )與外側(cè)(25 )分隔的壁(32)，和/或 -所述熱傳遞體(15)穿通所述由廢氣穿流的區(qū)域(2)的將內(nèi)部(35)與外側(cè)(24)分隔的壁(34)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4之一所述的排氣設(shè)備，其特征在于，所述熱傳遞裝置(13)布置在所述由廢氣穿流的區(qū)域(2)的外側(cè)(24)上，并且布置在所述冷凝液積聚區(qū)(11)的外側(cè)(25)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5之一所述的排氣設(shè)備，其特征在于，所述熱傳遞裝置(13)具有隔熱件(27)和/或迎流保護(hù)件(28)和/或?yàn)R水保護(hù)件(29)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6之一所述的排氣設(shè)備，其特征在于，所述熱傳遞裝置(13)具有至少一個(gè)雙形體(31)，所述雙形體(31)依賴于所述雙形體(31)的溫度地處于至少兩個(gè)不同的幾何形狀，其中，所述至少兩個(gè)形狀以如下方式選擇，即在預(yù)定的溫度之下進(jìn)行從所述由廢氣穿流的區(qū)域(2)通過(guò)所述熱傳遞裝置(13)至所述冷凝液積聚區(qū)(11)的熱傳遞，并且在所述預(yù)定的溫度之上中斷此熱傳遞。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的排氣設(shè)備，其特征在于， -所述雙形體(31)整合到根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱傳遞體(15)中，或 -所述雙形體(31)整合到冷凝液積聚區(qū)(11)中，或 -所述雙形體(31)整合到所述由廢氣穿流的區(qū)域(2)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8之一所述的排氣設(shè)備，其特征在于，所述未由廢氣穿流的區(qū)域(3)是主動(dòng)消聲器(6)，所述主動(dòng)消聲器(6)的殼體(7)具有所述冷凝液積聚區(qū)(11)，其中，尤其是能設(shè)置有連接管(9 )，通過(guò)所述連接管(9 )能夠?qū)⑺鰵んw(7 )接到所述由廢氣穿流的區(qū)域(2)上，以進(jìn)行空氣聲傳遞。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9之一所述的排氣設(shè)備，其特征在于，所述由廢氣穿流的區(qū)域(2)是排氣管(4)。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10之一所述的排氣設(shè)備，其特征在于，所述熱傳遞裝置(13)具有調(diào)整件(38 )，用以改變所述冷凝液積聚區(qū)(11)與所述由廢氣穿流的區(qū)域(2 )之間的熱傳遞(14)，所述調(diào)整件(38)尤其與所述熱傳遞體(15)共同作用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種尤其是車輛的內(nèi)燃機(jī)的排氣設(shè)備(1)，其具有未由廢氣穿流的區(qū)域(3)，所述區(qū)域(3)具有冷凝液積聚區(qū)(11)；以及由廢氣穿流的區(qū)域(2)。為了減小冷凝液(12)的不利作用，設(shè)置有熱傳遞裝置(13)，熱傳遞裝置(13)將冷凝液積聚區(qū)(11)與由廢氣穿流的區(qū)域(2)熱傳遞地連接。
文檔編號(hào)F01N13/18GK102741512SQ201180008352
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
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