用于內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)組件及排氣系統(tǒng)組件的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)組件及排氣系統(tǒng)組件的制造方法，該排氣系統(tǒng)組件尤其是用于商用車輛的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，具有多個(gè)相互連接的排氣系統(tǒng)元件，其可供內(nèi)燃機(jī)排出的氣體流過(guò)，排氣系統(tǒng)元件被支撐于第一框體和第二框體內(nèi)，框體間彼此間隔且由連接支撐體將其彼此固定連接。
【專利說(shuō)明】用于內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)組件及排氣系統(tǒng)組件的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)組件，尤其是用于商用車輛的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，該組件包括多個(gè)相互連接的排氣系統(tǒng)元件，其可供內(nèi)燃機(jī)排出的氣體流過(guò)。
[0002]本發(fā)明還涉及一種制造該排氣系統(tǒng)組件的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]排氣系統(tǒng)組件，特別是被設(shè)計(jì)以用于商用車輛的排氣系統(tǒng)組件，可包括多個(gè)相互連接的排氣系統(tǒng)元件，并因此具有大的重量。由于固定于車輛的排氣系統(tǒng)組件在行駛過(guò)程中所承受的加速度，導(dǎo)致排氣系統(tǒng)元件可能繞著自身轉(zhuǎn)動(dòng)，或者也可能以不期望的方式發(fā)生彼此之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明的首要目的是提供一種對(duì)此改進(jìn)的排氣系統(tǒng)組件。另外，本發(fā)明還描述了相應(yīng)的制造方法。
[0005]該目的通過(guò)提供之前所描述類型的排氣系統(tǒng)組件實(shí)現(xiàn)，其中，排氣系統(tǒng)元件被支撐于第一框體(frame)和第二框體內(nèi)，第一框體和第二框體彼此間隔開(kāi)，且由連接支撐體(connection struts)將其彼此固定連接。
[0006]框體間通過(guò)連接支撐體彼此固定連接，形成排氣系統(tǒng)組件的剛性結(jié)構(gòu)，從而，減少了相互連接的排氣系統(tǒng)元件之間發(fā)生旋轉(zhuǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，且組件的重量不會(huì)增加太多。
[0007]優(yōu)選地，每個(gè)連接支撐體形成支撐面，其上設(shè)置形成為外圍壁的護(hù)套(jacket)。護(hù)套可保護(hù)排氣系統(tǒng)元件，并且進(jìn)一步加強(qiáng)了排氣系統(tǒng)組件的剛性。
[0008]在一種實(shí)施方式中，護(hù)套可包括內(nèi)護(hù)套和外護(hù)套。內(nèi)護(hù)套位于連接支撐體的支撐面上，且被外護(hù)套包圍。
[0009]這種處理使得內(nèi)護(hù)套和外護(hù)套之間能夠提供隔離空間(insulation space),該隔離空間至少區(qū)域性地填充有隔熱材料，優(yōu)選地，材料為針刺氈。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)排出的熱廢氣流經(jīng)排氣系統(tǒng)元件時(shí)，利用隔熱材料可獲得良好的熱屏蔽。
[0010]如果隔熱材料同時(shí)適用于吸聲，這是特別優(yōu)選的。目前已有這種材料，其增加了排氣系統(tǒng)組件的消聲性能。
[0011]內(nèi)護(hù)套的壁上至少區(qū)域性地設(shè)有孔，優(yōu)選是細(xì)長(zhǎng)孔，用于將內(nèi)護(hù)套緊固于連接支撐體。優(yōu)選地，內(nèi)護(hù)套在這些孔的部位被焊接到連接支撐體。
[0012]排氣系統(tǒng)元件可以是，例如，消聲器(mufflers),催化轉(zhuǎn)換器(catalyticconverters),顆粒物過(guò)濾器(particle filters),轉(zhuǎn)向殼(deflection shells)和 / 或排氣管(exhaust pipes)。具有個(gè)別或多個(gè)上述元件的排氣系統(tǒng)元件可被集成于本發(fā)明排氣系統(tǒng)組件中。
[0013]為了能夠簡(jiǎn)化框體和連接支撐體的組裝，并盡可能地減少焊接變形，優(yōu)選地，第一框體和第二框體中的一個(gè)，優(yōu)選是在其外圍區(qū)域上，具有連接支撐體可插入其中的狹縫。連接支撐體可焊接到該框體。而且，連接支撐體可被置于另一框體的邊緣，且同樣地焊接到該框體。
[0014]根據(jù)另一種實(shí)施例，框體之一或兩個(gè)框體具有切口，排氣管可插入其中，形成排氣管的排氣入口和排氣出口。
[0015]框體之一或兩個(gè)框體可設(shè)有用于將排氣系統(tǒng)組件固定于機(jī)動(dòng)車的緊固裝置。特別地，緊固裝置可被插入對(duì)應(yīng)的框體的切口。優(yōu)選地，緊固裝置焊接到框體的一個(gè)側(cè)面。優(yōu)選地，將不具有焊接縫(weld seam)的框體的側(cè)面用作為安裝面,該安裝面用于固定于機(jī)動(dòng)車的相應(yīng)表面。該安裝面遠(yuǎn)離焊接縫和焊接毛邊(weld splashes),以便獲得附著到機(jī)動(dòng)車的最大安裝面，其中焊接縫和焊接毛邊是由于將緊固裝置焊接到框體的與安裝面相反的側(cè)面而出現(xiàn)的。另外，由于焊接縫不在安裝面，減少了由于焊接而導(dǎo)致的安裝面的不期望的變形。
[0016]優(yōu)選地,排氣系統(tǒng)兀件還被支撐于第三框體內(nèi)，第三框體設(shè)置于第一和第二框體之間，用于增加排氣系統(tǒng)元件的穩(wěn)定性。特別地，連接支撐體被置于第三框體的邊緣上，并焊接到第三框體。此外，還可進(jìn)一步提供更多的這種框體，并將框體固定連接到連接支撐體。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中示出并將在下文中予以描述。所示如下:
圖1A和圖1B為根據(jù)本發(fā)明的具有支撐于框體內(nèi)的排氣系統(tǒng)元件的排氣系統(tǒng)組件的立體示意圖；
圖2A和圖2B為具有焊接到框體的內(nèi)護(hù)套的圖1A和圖1B所示的排氣系統(tǒng)組件的立體不意圖；和
圖3A和圖3B為具有焊接到框體和內(nèi)護(hù)套的外護(hù)套的圖2A和圖2B所示的排氣系統(tǒng)組件的立體示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]圖1A和圖1B示出了從兩個(gè)不同的方向觀察的排氣系統(tǒng)組件的一部分。特別地，排氣系統(tǒng)組件可被設(shè)計(jì)為用于商業(yè)車輛，且能夠被連結(jié)成一個(gè)排氣序列，圖未示出。排氣系統(tǒng)組件具有多個(gè)相互連接的排氣系統(tǒng)元件1，這些排氣系統(tǒng)元件本身是已知的零部件，并供在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)作過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣流過(guò)。下面將通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步描述每個(gè)排氣系統(tǒng)元件1，這些零部件可以是例如消聲器、催化轉(zhuǎn)換器、顆粒物過(guò)濾器、轉(zhuǎn)向殼和/或排氣管。
[0019]在本實(shí)施例中，排氣系統(tǒng)兀件I被支撐于三個(gè)框體2、3、4內(nèi)?？蝮w2-4具有與排氣系統(tǒng)元件I的形狀相適的切口，排氣系統(tǒng)元件I可插入該切口?？蝮w2-4固定連接到排氣系統(tǒng)元件1，為此，在某些位置，框體2-4被焊接到排氣系統(tǒng)元件I。
[0020]框體2-4由至少一部分是平面且彼此基本上相互平行地間隔開(kāi)的金屬片制得。框體2-4的材料和厚度的選擇，應(yīng)可使得固定連接到排氣系統(tǒng)元件I的框體2-4可為排氣系統(tǒng)組件提供足夠的穩(wěn)定性。
[0021]連接支撐體5將框體2-4彼此固定連接。在本實(shí)施例中，設(shè)有4個(gè)連接支撐體5，其以平坦的帶狀方式基本橫向于框體2-4設(shè)置?？蝮w2在其周邊區(qū)域設(shè)有與連接支撐體5的橫截面相適應(yīng)的狹縫6。連接支撐體5插入狹縫6內(nèi)，并焊接到框體2的外側(cè)，即框體2遠(yuǎn)離其它框體3、4的一側(cè)。此外，連接支撐體5位于其它兩個(gè)框體3、4的邊緣上，并同樣地被焊接到這兩個(gè)框體。連接支撐體5的尺寸應(yīng)可使得其基本上從框體2延伸到框體4。
[0022]框體2-4連同連接支撐體5形成剛性結(jié)構(gòu)，特別地該剛性結(jié)構(gòu)不受固定到該剛性結(jié)構(gòu)的排氣系統(tǒng)元件I的支撐，，且該剛性結(jié)構(gòu)穩(wěn)定了排氣系統(tǒng)組件的整個(gè)結(jié)構(gòu)。
[0023]排氣系統(tǒng)元件I可以是可供廢氣流過(guò)的不同的元件，且可以以適應(yīng)各自要求的方式被設(shè)置、布置和彼此相互連接。因此，圖1A和圖1B所示的并于下文描述的排氣系統(tǒng)元件I應(yīng)只可被理解為是一種實(shí)施例。
[0024]圖1A和圖1B所示的排氣系統(tǒng)元件I具有由排氣管插入穿過(guò)框體2的切口而形成的排氣入口 7和排氣出口 8。經(jīng)排氣入口 7進(jìn)入的廢氣首先流過(guò)消聲器9，然后經(jīng)轉(zhuǎn)向殼10偏轉(zhuǎn)，并經(jīng)排氣管11引導(dǎo)流到排氣系統(tǒng)組件的另一側(cè)。廢氣流隨后再次由轉(zhuǎn)向殼12偏轉(zhuǎn)，并被引入消聲器13。轉(zhuǎn)向殼14設(shè)于消聲器13的下游，其將廢氣流注入排氣管15，排氣管15引導(dǎo)廢氣流流向排氣出口 8。用于引導(dǎo)廢氣進(jìn)入和流出的排氣管可分別與排氣入口 7和排氣出口 8相連。
[0025]緊固裝置16插入框體2的切口，并焊接到框體2的內(nèi)側(cè)，即面向框體3的一側(cè)。緊固裝置16用于將排氣系統(tǒng)組件緊固到機(jī)動(dòng)車，并可以例如被設(shè)計(jì)為與框體2橫向?qū)R的支撐件，且其設(shè)有用于容納相應(yīng)的緊固材料的孔。此外，框體2的遠(yuǎn)離框體3的一側(cè)形成安裝面，可將其安裝于機(jī)動(dòng)車的相應(yīng)表面。
[0026]圖2A和圖2B示出了圖1A和圖1B所示的排氣系統(tǒng)組件，其增設(shè)有位于由連接支撐體5形成的支承表面上的內(nèi)護(hù)套17。內(nèi)護(hù)套17可被設(shè)計(jì)成多個(gè)部分，每個(gè)部分彼此焊接在一起。此外，內(nèi)護(hù)套17的壁上對(duì)應(yīng)于連接支撐體5的區(qū)域處設(shè)有細(xì)長(zhǎng)孔18。內(nèi)護(hù)套17在該處被焊接到連接支撐體5。內(nèi)護(hù)套17的邊緣分別與框體2、4的遠(yuǎn)離內(nèi)護(hù)套17的側(cè)面相抵接，同樣地也在該處被焊接到框體2、4。
[0027]圖3A和圖3B示出了圖2A和圖2B所示的排氣系統(tǒng)組件，其具有設(shè)置在內(nèi)護(hù)套17外側(cè)的外護(hù)套19。內(nèi)護(hù)套17和外護(hù)套19之間至少區(qū)域性地形成一個(gè)隔離空間以便隔熱，且可被隔熱物質(zhì)完全填充，尤其是吸聲物質(zhì)，玻璃氈或陶瓷纖維氈，例如針刺氈。將彈性玻璃氈或陶瓷纖維氈的體積，相對(duì)于其在隔離空間內(nèi)不受力、無(wú)聚集的狀態(tài)壓縮三分之一，使得這些物質(zhì)很容易地填充于隔離空間。
[0028]外護(hù)套19可被設(shè)計(jì)為多個(gè)部分，外護(hù)套19的每個(gè)部分彼此焊接在一起。在特定區(qū)域例如連接支撐體5所在區(qū)域，外護(hù)套19可直接位于內(nèi)護(hù)套17上，且外護(hù)套在這些區(qū)域被焊接到內(nèi)護(hù)套17。外護(hù)套19的邊緣與框體2、4的面向外護(hù)套的側(cè)面相抵接，且焊接到面向框體2的側(cè)面。
[0029]附圖標(biāo)記列表
1排氣系統(tǒng)元件
2框體
3框體
4框體
5連接支撐體
6狹縫7排氣入口
8排氣出口
9消聲器
10轉(zhuǎn)向殼11排氣管12轉(zhuǎn)向殼13消聲器14轉(zhuǎn)向殼15排氣管16緊固裝置17內(nèi)護(hù)套18細(xì)長(zhǎng)孔
【權(quán)利要求】
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)組件，尤其是用于商用車輛的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，具有多個(gè)相互連接的排氣系統(tǒng)元件(1)，其可供內(nèi)燃機(jī)排出的氣體流過(guò)， 其特征在于， 所述排氣系統(tǒng)元件(1)被支撐于第一框體(2 )和第二框體(4 )內(nèi)，框體(2,4)之間彼此間隔，且由連接支撐體(5 )將其彼此固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣系統(tǒng)組件， 其特征在于， 每個(gè)連接支撐體(5)形成支撐面，其上設(shè)置形成為外圍壁的護(hù)套(17，19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的排氣系統(tǒng)組件， 其特征在于， 護(hù)套包括位于連接支撐體(5)上的內(nèi)護(hù)套(17)和包圍內(nèi)護(hù)套(17)的外護(hù)套(19)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的排氣系統(tǒng)組件， 其特征在于， 所述內(nèi)護(hù)套(17)和外護(hù)套(19)之間設(shè)有絕緣空間，其至少區(qū)域性地填充有隔熱材料，優(yōu)選為針刺氈。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的排氣系統(tǒng)組件， 其特征在于， 所述隔熱材料同時(shí)還能夠用于吸聲。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5任一項(xiàng)所述的排氣系統(tǒng)組件， 其特征在于， 所述內(nèi)護(hù)套(17)在其壁上至少區(qū)域性地設(shè)有孔(18)，優(yōu)選為細(xì)長(zhǎng)孔，且內(nèi)護(hù)套(17)在這些孔(18)的部位被焊接到連接支撐體(5)。
7.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的排氣系統(tǒng)組件， 其特征在于， 所述排氣系統(tǒng)元件(I)包括一個(gè)或多個(gè)消聲器(9，13)，和/或一個(gè)或多個(gè)催化轉(zhuǎn)換器，和/或一個(gè)或多個(gè)顆粒物過(guò)濾器，和/或一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)向殼(10，12，14)，和/或一個(gè)或多個(gè)排氣管(11，15)。
8.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的排氣系統(tǒng)組件， 其特征在于， 框體(2)之一，優(yōu)選在其外圍區(qū)域上，具有狹縫(6)，所述連接支撐體(5)插入該狹縫；而且，優(yōu)選地，所述連接支撐體(5 )被設(shè)置于另一框體(4 )的邊緣上。
9.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的排氣系統(tǒng)組件， 其特征在于， 框體之一或兩個(gè)框體(2)具有切口，排氣管插入該切口形成排氣入口( 7)和排氣出口(8)。
10.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的排氣系統(tǒng)組件， 其特征在于， 框體之一或兩個(gè)框體(2)上設(shè)有緊固裝置(16)，用于將排氣系統(tǒng)組件固定于機(jī)動(dòng)車。
11.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的排氣系統(tǒng)組件，其特征在于， 所述排氣系統(tǒng)兀件(I)還被支撐于第三框體(3)內(nèi)，第三框體設(shè)置于第一和第二框體(2，4)之間，優(yōu)選地，所述連接支撐體(5)被設(shè)置于這些框體的邊緣上。
12.一種制造用于內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)組件的方法，尤其是用于商用車輛的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，其中排氣系統(tǒng)組件包括多個(gè)相互連接的排氣系統(tǒng)元件(1)，其可供內(nèi)燃機(jī)排出的氣體流過(guò)， 其特征在于， 所述排氣系統(tǒng)元件(I)被支撐于第一框體(2)和第二框體(4)內(nèi)，框體(2，4)之間彼此間隔，且由連接支撐體(5 )將其彼此固定連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法， 其特征在于， 每個(gè)連接支撐體(5)形成支撐面，其上設(shè)置形成為外圍壁的護(hù)套(17，19)，優(yōu)選地，護(hù)套包括內(nèi)護(hù)套(17)和外護(hù)套(19)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法， 其特征在于， 內(nèi)護(hù)套(17)在其 壁上至少區(qū)域性地設(shè)有孔(18)，優(yōu)選為細(xì)長(zhǎng)孔，且內(nèi)護(hù)套(17)在這些孔(18)的部位被焊接到連接支撐體(5)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于， 框體(2)之一，優(yōu)選在其外圍區(qū)域上，具有狹縫(6)，所述連接支撐體(5)插入該狹縫；而且，優(yōu)選地，所述連接支撐體(5 )被設(shè)置于另一框體(4 )的邊緣上。
【文檔編號(hào)】F01N13/08GK103993944SQ201310454498
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月4日
【發(fā)明者】于爾根·施密特, 萊納·梅爾滕斯, 邁克爾·史列, 托爾斯滕·莫爾, 弗蘭克·布勒 申請(qǐng)人:波森公司