用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分或根據(jù)權(quán)利要求13的前序部分所述的用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣設(shè)備，一種根據(jù)權(quán)利要求14所述的車輛或水上工具、尤其船只，以及一種根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了減少在內(nèi)燃機(jī)(例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī))中燃料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的污染物，通常已知使用廢氣凈化-或者說廢氣后處理裝置。這樣的用于廢氣的后處理的廢氣凈化裝置例如可以是顆粒過濾器、SCR催化器等。
[0003]越來越嚴(yán)格的廢氣規(guī)定同時(shí)還使對于在船只中所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)需要廢氣后處理，例如以顆粒過濾器、用于NOx-降低的SCR催化器和DeSOx-設(shè)備的形式。
[0004]尤其在廢氣凈化裝置中流動(dòng)橫截面相對小的情況下，如這例如在船用發(fā)動(dòng)機(jī)中是該情況，可能造成這些廢氣凈化裝置的堵塞。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)以較差質(zhì)量的燃料來運(yùn)行時(shí)，更是這種情況，這在船用發(fā)動(dòng)機(jī)中同樣是相對常見的情況，但是在車輛的內(nèi)燃機(jī)中同樣可以是這種情況。
[0005]廢氣凈化裝置的這樣的累積的堵塞導(dǎo)致排氣背壓的顯著上升并且導(dǎo)致可能的發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。出于該原因設(shè)置有旁通管路，借助于其在需要時(shí)可來橋接廢氣凈化裝置。由此因此在故障情況中也保證內(nèi)燃機(jī)的可靠的運(yùn)行和因此車輛的運(yùn)行或船只的可操控性。
[0006]為了打開旁通管路，在此通常使用以廢氣活門(Abgasklappe)或廢氣滑塊的形式的閉鎖裝置。然而由于閉鎖裝置僅非常少地被使用并且附加地持久暴露于廢氣的實(shí)際情況，這里存在該危險(xiǎn)，即閉鎖裝置粘住并且不再能被打開。此外大多在廢氣活門的軸通道(ffellendurchgang)處設(shè)置空氣掃氣，以避免廢氣流出到環(huán)境中。因?yàn)楸仨毘志玫靥峁嚎s空氣，這導(dǎo)致相對高的設(shè)備耗費(fèi)和過高的投資-和運(yùn)行成本。
[0007]此外由文件DE 102 06 805 A1已知設(shè)置用于凈化機(jī)動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒設(shè)備的廢氣的碳煙過濾器，其具有用于降低在碳煙過濾器中存在的排氣背壓的器件，其中，用于降低排氣背壓的器件在過濾器的過濾體中和/或在過濾器的旁通管路中應(yīng)具有至少一個(gè)理論斷裂部位(Sollbruchstelle)。在旁通管路中的理論斷裂部位在此構(gòu)造為爆裂板。由此在碳煙過濾器堵塞的情況下應(yīng)避免內(nèi)燃機(jī)死火或損壞。布置在旁通管路中的爆裂板在此可根據(jù)所測量的排氣背壓被機(jī)械地帶至破裂，然而主要應(yīng)在不需要附加的措施的情況下地帶至破裂。
[0008]然而在內(nèi)燃機(jī)的廢氣設(shè)備中的這樣的爆裂板的問題是，其在排氣背壓的可能的由運(yùn)行引起的期望的升高的情況下可能以不期望的方式爆裂并且由此旁通管路以不期望的方式被開啟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]與此相對，本發(fā)明目的在于提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣設(shè)備，借助于其能夠以功能可靠的方式來控制與廢氣凈化裝置相關(guān)聯(lián)的旁路通道或者說分支通道的需要的釋放。
[0010]該目的利用獨(dú)立權(quán)利要求的特征來實(shí)現(xiàn)。有利的設(shè)計(jì)方案對此是回引于此的從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。
[0011]根據(jù)權(quán)利要求1提出一種用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣設(shè)備，其具有廢氣管路，在廢氣管路中布置有至少一個(gè)廢氣凈化裝置(例如顆粒過濾器，SCR催化器和/或DeSOx設(shè)備等)。此外，廢氣設(shè)備具有平行于該至少一個(gè)廢氣凈化裝置布置的至少一個(gè)分支通道(Abzweigkanal)(例如在該至少一個(gè)廢氣凈化裝置上游或在至少一個(gè)廢氣凈化裝置上游分岔的分支通道)，尤其以分支或旁通管路的形式，其借助于至少一個(gè)爆裂盤被閉鎖，其中，爆裂盤關(guān)聯(lián)有借助于控制裝置根據(jù)至少一個(gè)限定地預(yù)設(shè)的參數(shù)、尤其根據(jù)限定地預(yù)設(shè)的閾值和/或廢氣參數(shù)(例如排氣背壓的超過)可操控的和可激活的爆裂輔助。根據(jù)本發(fā)明設(shè)置成，爆裂輔助由至少一個(gè)加熱元件、尤其至少一個(gè)電氣加熱元件和/或由至少一個(gè)爆炸元件和/或由氣態(tài)的或液態(tài)的工作介質(zhì)形成，借助于其可削弱和/或可破壞該至少一個(gè)爆裂盤以釋放通過分支通道的廢氣流動(dòng)。
[0012]利用這樣的爆裂輔助因此能夠在精確地期望的時(shí)刻以受控制的方式破壞該至少一個(gè)爆裂盤并且由此在合適的時(shí)刻釋放通過分支通道的廢氣流動(dòng)。這明顯有助于在分支通道的開啟方面提高廢氣設(shè)備的運(yùn)行可靠性。
[0013]術(shù)語分支通道這里以廣泛的意義來理解并且不應(yīng)僅包括在其中通道由單獨(dú)的管路形成的這樣的解決方案。而該術(shù)語應(yīng)明確地包括利用其廢氣流能夠在旁路的意義中偏轉(zhuǎn)或子流能夠從廢氣流分支且因此離開廢氣流的本身預(yù)設(shè)的(主)流動(dòng)路徑的任何設(shè)計(jì)方案。
[0014]為了在合適的時(shí)刻操控或激活爆裂輔助，優(yōu)選地在廢氣凈化裝置上游和/或下游布置有至少一個(gè)傳感器，借助于其可檢測該至少一個(gè)參數(shù)，根據(jù)該參數(shù)可操控且可激活爆裂輔助。例如，爆裂輔助可根據(jù)借助于多個(gè)傳感器實(shí)現(xiàn)的排氣背壓的測量通過廢氣凈化裝置被激活，以保證當(dāng)需要這時(shí)爆裂盤那么精確地被帶到破裂。當(dāng)然，爆裂盤的激活但是也可根據(jù)其它廢氣參數(shù)實(shí)現(xiàn)，例如根據(jù)在廢氣中的物質(zhì)集中和/或廢氣溫度，僅列舉幾個(gè)另外的例子。
[0015]根據(jù)第一優(yōu)選的具體的設(shè)計(jì)方案，爆裂輔助由至少一個(gè)電氣加熱元件形成，其布置在爆裂盤的限定的部位處、尤其布置在中心或在中間并且其在激活的狀態(tài)中加熱、尤其熱破壞相關(guān)聯(lián)的爆裂盤壁區(qū)域。利用這樣的電氣加熱元件提供特別可靠的和功能安全的爆裂輔助。
[0016]但是爆裂輔助也可由至少一個(gè)爆炸元件形成，其布置在爆裂盤的限定的部位處、尤其布置在中心和/或在中間并且其在激活的狀態(tài)中通過點(diǎn)燃爆炸裝藥(Sprengladung)破壞相關(guān)聯(lián)的爆裂盤壁區(qū)域。這里在操縱爆裂輔助的情況下也獲得非常高的功能可靠性，其引起爆裂盤的可靠破壞。
[0017]根據(jù)另一實(shí)施形式，爆裂盤可至少局部雙層壁地來構(gòu)造并且具有處于相對的壁區(qū)域之間的自由空間，其中，該自由空間可借助于供給裝置以氣態(tài)的或液態(tài)的工作介質(zhì)供料成使得可建立從自由空間并且由此從內(nèi)部這里作用到爆裂盤壁上的爆裂壓力。特別優(yōu)選地，這里設(shè)置有兩個(gè)彼此相間隔的和/或彼此大致平行取向的爆裂盤，其在其之間具有構(gòu)造自由空間的間距(Spaltabstand)。利用這樣的爆裂輔助也可實(shí)現(xiàn)爆裂盤裝置或組件的特別功能可靠的破裂。
[0018]根據(jù)另一備選的實(shí)施形式，爆裂盤關(guān)聯(lián)有壓縮空氣供給裝置作為爆裂輔助，亦即優(yōu)選地這樣使得壓縮空氣供給裝置的嘴口(Muendungsoeffnung)大致在中間指向到爆裂盤上。借助于這樣的壓縮空氣供給裝置能夠?qū)⑾薅ǖ仡A(yù)設(shè)的數(shù)目的壓縮空氣脈沖和/或-沖擊優(yōu)選地間歇地或脈沖式地受控地施加到爆裂盤的限定的區(qū)域上。該實(shí)施形式優(yōu)選地是單層壁的或單層的爆裂盤設(shè)計(jì)。代替壓縮空氣，在該實(shí)施變體中當(dāng)然也可應(yīng)用任何其它合適的氣態(tài)的或明確地還液態(tài)的介質(zhì)。術(shù)語壓縮空氣這里因此明確地應(yīng)用在廣泛的意義而不限于作為這樣的壓縮空氣來理解。
[0019]根據(jù)另一特別優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，該至少一個(gè)爆裂盤或在多個(gè)爆裂盤的情況中爆裂盤中的至少一個(gè)、尤其至少處于上游的爆裂盤具有至少一個(gè)限定的理論斷裂部位。利用這樣的理論斷裂部位可實(shí)現(xiàn)爆裂盤對相應(yīng)的使用情況的單獨(dú)的匹配和設(shè)計(jì)。此外利用這樣的理論斷裂部位可精確地確定和限定爆裂盤最終應(yīng)爆裂的區(qū)域。
[0020]尤其與在布置唯一的爆裂盤情況下保證氣密性相聯(lián)系，當(dāng)該至少一個(gè)理論斷裂部位由未貫穿爆裂盤壁的缺口形成時(shí)，是有利的。此外在該情況中一設(shè)計(jì)方案是優(yōu)選的，在其中具有理論斷裂部位的爆裂盤具有多個(gè)缺口，其構(gòu)造限定地預(yù)設(shè)的理論斷裂部位圖案(Sollbruchstellenmuster)。由此可能在爆裂過程開始之后借助于爆裂輔助使爆裂盤以期望的方式裂開或爆裂。
[0021]理論斷裂部位圖案原則上可以以最不同的方式來構(gòu)造。然而一結(jié)構(gòu)特別優(yōu)選，在其中設(shè)置有多個(gè)彼此相間隔的并且從中間的爆裂盤區(qū)域出發(fā)徑向向外朝向爆裂盤邊緣延伸的理論斷裂部位，其構(gòu)造理論斷裂部位線。這樣的理論斷裂部位線中的至少兩個(gè)然后可在爆裂盤的周向上彼此相間隔成使得處于兩個(gè)理論斷裂部位線之間的爆裂盤區(qū)域構(gòu)造可移位的、尤其可擺動(dòng)的爆裂盤壁段。這些爆裂盤壁段然后在爆裂之后規(guī)則地形成突片(Lappen)，其能