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DE102011121328A1 - Exhaust system for commercial vehicle, has cooling passage formed between wall and outer parts of exhaust system, where surface temperature of outer parts is adjustable to specific value by introduction of cooling medium into passage - Google Patents

Exhaust system for commercial vehicle, has cooling passage formed between wall and outer parts of exhaust system, where surface temperature of outer parts is adjustable to specific value by introduction of cooling medium into passage Download PDF

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DE102011121328A1
DE102011121328A1 DE102011121328A DE102011121328A DE102011121328A1 DE 102011121328 A1 DE102011121328 A1 DE 102011121328A1 DE 102011121328 A DE102011121328 A DE 102011121328A DE 102011121328 A DE102011121328 A DE 102011121328A DE 102011121328 A1 DE102011121328 A1 DE 102011121328A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust system
cooling
cooling medium
exhaust
outer part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102011121328A
Other languages
German (de)
Inventor
Martin Schirmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102011121328A priority Critical patent/DE102011121328A1/en
Publication of DE102011121328A1 publication Critical patent/DE102011121328A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The system (10) has an exhaust gas after-treatment device (12) isolated from the surroundings by a wall (14). A cooling passage (20) is formed between the wall and outer parts (16, 18) of the exhaust system which are made of thermal protection metal sheets. A fan supplied cooling medium i.e. cool air, into the cooling passage for adjusting the surface temperature of the outer parts to less than 60 degrees centigrade. The cooling passage is coupled with a cooling circuit containing cooling fluid e.g. oil, for introducing the cooling fluid as the cooling medium into the cooling passage. The exhaust gas after-treatment device is a particulate filter and a selective catalytic reduction (SCR) converter. The outer parts are formed as heat exchangers. An independent claim is also included for a method for operating an exhaust system for a vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage für ein Fahrzeug, mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung, welche durch eine Wandung zu einer Umgebung der Abgasnachbehandlungseinrichtung hin begrenzt ist. Zwischen der Wandung und wenigstens einem Außenteil der Abgasanlage ist ein Kühlkanal ausgebildet, in welchen ein Kühlmedium einbringbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Abgasanlage.The invention relates to an exhaust system for a vehicle, having an exhaust gas aftertreatment device which is bounded by a wall to an environment of the exhaust gas aftertreatment device. Between the wall and at least one outer part of the exhaust system, a cooling channel is formed, in which a cooling medium can be introduced. Furthermore, the invention relates to a method for operating such an exhaust system.

Die DE 102 06 066 A1 beschreibt eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasanlage, in welcher ein Stickoxid-Speicherkatalysator angeordnet ist. Eine Abgasleitung, welche von der Brennkraftmaschine zu dem Stickoxid-Speicherkatalysator führt, ist doppelwandig ausgeführt. In einen zwischen einem Innenrohr und einer Außenschale der Abgasleitung ausgebildeten Kühlkanal kann Kühlluft eingebracht werden. Die Kühlluft wird darüber hinaus weiter in einen Luftspalt geleitet, welcher zwischen einer Ummantelung und einem Gehäuse des Katalysators ausgebildet ist. Dadurch soll bei Volllast die Abgastemperatur gesenkt und somit der Katalysator vor einer thermischen Überlastung geschützt werden. Zudem soll so eine gute Isolation zur Umgebung hin erreicht werden.The DE 102 06 066 A1 describes an internal combustion engine with an exhaust system, in which a nitrogen oxide storage catalyst is arranged. An exhaust pipe, which leads from the internal combustion engine to the nitrogen oxide storage catalyst is designed double-walled. In a formed between an inner tube and an outer shell of the exhaust pipe cooling channel cooling air can be introduced. The cooling air is further passed into an air gap, which is formed between a shell and a housing of the catalyst. This should reduce the exhaust gas temperature at full load and thus protect the catalyst from thermal overload. In addition, such a good isolation to the environment to be achieved.

Als nachteilig ist hierbei der Umstand anzusehen, dass es im Betrieb der Abgasanlage dennoch zu Problemen aufgrund der Wärme des Abgases kommen kann.A disadvantage in this case is the fact that, during operation of the exhaust system, problems due to the heat of the exhaust gas can still occur.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Abgasanlage sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bzw. welches einen verbesserten Betrieb ermöglicht.Object of the present invention is therefore to provide an exhaust system and a method of the type mentioned, which or which enables improved operation.

Diese Aufgabe wird durch eine Abgasanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by an exhaust system having the features of patent claim 1 and by a method having the features of patent claim 10. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the dependent claims.

Bei der erfindungsgemäßen Abgasanlage ist durch das Einbringen des Kühlmediums in den Kühlkanal eine Oberflächentemperatur des wenigstens einen Außenteils einstellbar, bei welcher beim Berühren des wenigstens einen Außenteils durch eine Person eine Schädigung der ungeschützten menschlichen Haut ausbleibt. Dadurch können Gefährdungen vermieden werden, wenn die Person versehentlich das wenigstens eine Außenteil berührt. Dies ist insbesondere bei einer von außen vergleichsweise gut zugänglichen Abgasanlage vorteilhaft, wie sie bei einem Nutzfahrzeug vorkommen kann. Insbesondere, wenn die Abgasnachbehandlungseinrichtung einen Partikelfilter umfasst, bei welchem im Rahmen einer thermischen Regeneration Rußpartikel abgebrannt werden und folglich besonders hohe Temperaturen auftreten, ist die vorliegend erreichbare Einhaltung einer Berührschutztemperatur von besonders großer Bedeutung.In the exhaust system according to the invention by the introduction of the cooling medium in the cooling channel, a surface temperature of the at least one outer part is adjustable, in which there is no damage to the unprotected human skin when touching the at least one outer part by a person. As a result, hazards can be avoided if the person inadvertently touches the at least one outer part. This is particularly advantageous in a comparatively easily accessible from the outside exhaust system, as may occur in a commercial vehicle. In particular, if the exhaust gas aftertreatment device comprises a particle filter in which soot particles are burned off during thermal regeneration and consequently particularly high temperatures occur, the presently achievable compliance with a contact protection temperature is of great importance.

Zudem können, da das wenigstens eine Außenteil der Abgasanlage vergleichsweise stark gekühlt wird, Zusatzbauteile besonders nah an der Abgasnachbehandlungseinrichtung verbaut werden. Dies ermöglicht eine besonders effiziente Ausnutzung des vorhandenen Bauraums. Eine thermische Schädigung der Zusatzbauteile wird hierbei vermieden, da die Oberflächentemperatur des wenigstens einen Außenteils durch das Einbringen des Kühlmediums in den Kühlkanal besonders gering gehalten wird. Die Zusatzbauteile brauchen so nicht für hohe Temperaturen beständig ausgelegt zu werden, so dass sich Kostenvorteile ergeben.In addition, since the at least one outer part of the exhaust system is relatively strongly cooled, additional components are installed particularly close to the exhaust gas aftertreatment device. This allows a particularly efficient use of the available space. A thermal damage to the additional components is avoided here, since the surface temperature of the at least one outer part is kept particularly low by the introduction of the cooling medium in the cooling channel. The additional components do not need to be designed for high temperatures resistant, so there are cost advantages.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist durch das Einbringen des Kühlmediums in den Kühlkanal eine Oberflächentemperatur des wenigstens einen Außenteils von weniger als 70°C einstellbar. Beim Unterschreiten dieser Temperatur führt eine kurzzeitige Berührung des Außenteils zu keiner Schädigung der menschlichen Haut. Wenn infolge des Einbringens des Kühlmediums in den Kühlkanal die Oberflächentemperatur des wenigstens einen Außenteils auf weniger als 60°C abgesenkt wird, ist selbst bei einer Berührung des Außenteils über mehr als eine Sekunde hinweg nicht von einer Schädigung der menschlichen Haut auszugehen. Dadurch ist eine besonders hohe Berührsicherheit gegeben.In an advantageous embodiment of the invention, by introducing the cooling medium into the cooling channel, a surface temperature of the at least one outer part of less than 70 ° C adjustable. When falling below this temperature, a short-term contact with the outer part does not damage the human skin. If, as a result of introducing the cooling medium into the cooling channel, the surface temperature of the at least one outer part is lowered to less than 60 ° C, even if the outer part is touched for more than one second, no damage to the human skin can be expected. As a result, a particularly high contact safety is given.

Die Abgasanlage kann wenigstens einen Lüfter umfassen, mittels welchem als Kühlmedium Kühlluft in den Kühlkanal einbringbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann der Kühlkanal auch mit einem Kühlkreislauf des Fahrzeugs gekoppelt sein, welcher eine Kühlflüssigkeit enthält. Dann ist als Kühlmedium die Kühlflüssigkeit in den Kühlkanal einbringbar. Es ist auch denkbar, einen eigenen, der Abgasanlage zugeordneten Kühlkreislauf zu nutzen, welcher als Kühlflüssigkeit insbesondere ein Öl enthalten kann. Wenn bei solchen Kühlkreisläufen Wärmetauscher vorgesehen sind, welche besonders gut ein Abgeben von durch die Kühlflüssigkeit aufgenommener Wärme an die Umgebung ermöglichen, ist durch die Verwendung der Kühlflüssigkeit besonders viel Wärme von der Abgasanlage abführbar.The exhaust gas system may comprise at least one fan, by means of which cooling air can be introduced into the cooling channel as the cooling medium. Additionally or alternatively, the cooling channel may also be coupled to a cooling circuit of the vehicle, which contains a cooling liquid. Then, the cooling liquid in the cooling channel can be introduced as a cooling medium. It is also conceivable to use a separate, the exhaust system associated cooling circuit, which may contain in particular an oil as the cooling liquid. If heat exchangers are provided in such cooling circuits, which allow a particularly good discharge of heat absorbed by the cooling liquid to the environment, through the use of the cooling liquid particularly much heat from the exhaust system can be dissipated.

Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn wenigstens ein Sensor und/oder wenigstens eine Steuerungseinrichtung und/oder wenigstens eine zum Einbringen eines Mediums in das Abgas ausgebildete Dosiereinrichtung durch das wenigstens eine Außenteil vor einer durch die Wärme der Abgasanlage bedingten Schädigung geschützt im Bereich der Abgasanlage oder an der Abgasanlage angeordnet sind. Dadurch, dass das wenigstens eine Außenteil auf eine vergleichsweise niedrige Temperatur abgekühlt werden kann, brauchen derartige Sensoren, Steuergeräte oder Dosiereinrichtungen nicht resistent gegenüber großer Hitze ausgelegt zu werden, und sie können dennoch besonders nah an der Abgasanlage angebracht werden.As a further advantage, it has been shown that at least one sensor and / or at least one control device and / or at least one metering device formed for introducing a medium into the exhaust gas protected by the at least one outer part of a caused by the heat of the exhaust system damage in the area the exhaust system or are arranged on the exhaust system. The fact that the at least one outer part can be cooled to a comparatively low temperature, such sensors, control devices or metering devices need not be designed resistant to high heat, and yet they can be mounted very close to the exhaust system.

Die Dosiereinrichtung kann insbesondere dazu ausgebildet sein, ein Reduktionsmittel in das Abgas einzubringen, welches in einem SCR-Katalysator (SCR = Selective Catalytic Reduction, selektive katalytische Reduktion) in einer selektiven katalytischen Reduktionsreaktion zu einer Umsetzung von Ammoniak mit Stickoxiden und so zur Verringerung des Stickoxidgehalts des Abgases führt.The metering device can in particular be designed to introduce a reducing agent into the exhaust gas, which in an SCR (selective catalytic reduction) catalyst in a selective catalytic reduction reaction to react ammonia with nitrogen oxides and thus to reduce the nitrogen oxide content the exhaust gas leads.

Das wenigstens eine Außenteil kann als Wärmetauscher ausgebildet sein, welcher von dem Kühlmedium und/oder von einem weiteren Kühlmedium durchströmbar ist. Durch eine solche Ausbildung des Außenteils lässt sich besonders gut die Oberflächentemperatur desselben auf eine den Berührschutz mit sich bringenden Wert einstellen.The at least one outer part may be formed as a heat exchanger, which can be flowed through by the cooling medium and / or by a further cooling medium. By such a design of the outer part can be particularly well set the surface temperature of the same to a contact protection with bringing value.

Die Wandung der Abgasnachbehandlungseinrichtung kann zumindest bereichsweise einen thermisch isolierenden Zwischenraum aufweisen und/oder zumindest bereichsweise mit einem thermisch isolierenden Isoliermaterial versehen sein. Eine solche Maßnahme trägt dazu bei, dass bereits die Wandung der Abgasnachbehandlungseinrichtung im Betrieb der Abgasanlage weniger stark erwärmt wird.The wall of the exhaust gas aftertreatment device can have a thermally insulating intermediate space at least in regions and / or be provided with a thermally insulating insulating material at least in regions. Such a measure contributes to the fact that already the wall of the exhaust gas aftertreatment device is less heated during operation of the exhaust system.

Wenn auch dieser thermisch isolierende Zwischenraum von dem Kühlmedium durchströmt wird, so lässt sich besonders gut die Oberflächentemperatur des wenigstens einen Außenteils verringern.If the cooling medium also flows through this thermally insulating space, the surface temperature of the at least one outer part can be reduced particularly well.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage für ein Fahrzeug, bei welcher eine Abgasnachbehandlungseinrichtung durch eine Wandung hin zu einer Umgebung der Abgasnachbehandlungseinrichtung begrenzt ist, und bei welcher zwischen der Wandung und wenigstens einem Außenteil der Abgasanlage ein Kühlkanal ausgebildet ist, wird in den Kühlkanal ein Kühlmedium eingebracht. Hierbei wird durch das Einbringen des Kühlmediums in den Kühlkanal eine Oberflächentemperatur des wenigstens einen Außenteils eingestellt, bei welcher eine Schädigung der ungeschützten menschlichen Haut ausbleibt, wenn das wenigstens eine Außenteil von einer Person kurzzeitig berührt wird.In the inventive method for operating an exhaust system for a vehicle in which an exhaust aftertreatment device is limited by a wall to an environment of the exhaust aftertreatment device, and in which between the wall and at least one outer part of the exhaust system, a cooling channel is formed, is in the cooling channel Introduced cooling medium. In this case, by introducing the cooling medium into the cooling channel, a surface temperature of the at least one outer part is set at which there is no damage to the unprotected human skin when the at least one outer part is briefly touched by a person.

Die für die erfindungsgemäße Abgasanlage beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren.The advantages and preferred embodiments described for the exhaust system according to the invention also apply to the method according to the invention.

Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the claims, the following description of preferred embodiments and from the drawings. Showing:

1 in einer schematischen Schnittansicht eine Abgasanlage eines Fahrzeugs, bei welcher durch zwei Wärmeschutzbleche zwischen einer Abgasnachbehandlungseinrichtung und diesen Wärmeschutzblechen Kühlkanäle ausgebildet sind, welche von Kühlluft durchströmt werden; 1 in a schematic sectional view of an exhaust system of a vehicle in which cooling channels are formed by two heat shields between an exhaust aftertreatment device and these heat shields, which are traversed by cooling air;

2 die Abgasanlage gemäß 1 in einer Seitenansicht; und 2 the exhaust system according to 1 in a side view; and

3 die Abgasanlage gemäß 1 in einer Draufsicht. 3 the exhaust system according to 1 in a top view.

Eine in 1 gezeigte Abgasanlage 10, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, umfasst eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 12, welche beispielsweise einen Partikelfilter und einen SCR-Katalysator (SCR = Selective Catalytic Reduction, selektive katalytische Reduktion) umfassen kann. Zur thermischen Optimierung kann eine Wandung 14 der Abgasnachbehandlungseinrichtung 12 durch Vorsehen eines Luftspalts oder durch Anbringen von Isoliermaterial thermisch isoliert ausgebildet sein. Es kann also bereits die Wandung 14 doppelwandig ausgebildet sein.An in 1 shown exhaust system 10 , in particular a commercial vehicle, comprises an exhaust gas aftertreatment device 12 , which may include, for example, a particulate filter and an SCR catalyst (SCR = Selective Catalytic Reduction). For thermal optimization, a wall 14 the exhaust aftertreatment device 12 be formed thermally insulated by providing an air gap or by attaching insulating material. So it can already be the wall 14 be formed double-walled.

Des Weiteren umfasst die Abgasanlage 10 vorliegend zwei als Wärmeschutzbleche 16, 18 ausgebildete Außenteile, wobei zwischen den Wärmeschutzblechen 16, 18 und der Wandung 14 ein jeweiliger Kühlkanal 20 ausgebildet ist. Vorliegend schirmen die beiden Wärmeschutzbleche 16, 18 die Abgasnachbehandlungseinrichtung 12 zu einer Oberseite und zu einer Außenseite der Abgasanlage 10 hin ab.Furthermore, the exhaust system includes 10 in the present case two as heat shields 16 . 18 trained exterior parts, being between the heat shields 16 . 18 and the wall 14 a respective cooling channel 20 is trained. In the present case, the two shielding heat shields 16 . 18 the exhaust aftertreatment device 12 to a top and an outside of the exhaust system 10 down.

Durch Einbringen eines Kühlmediums, etwa von Kühlluft 22, in den Kühlkanal 20 wird eine Oberflächentemperatur der Wärmeschutzbleche 16, 18 besonders gering gehalten. Dies dient der Sicherheit, da die Abgasanlage 10 zumindest bereichsweise vergleichsweise exponiert ist, sodass die Möglichkeit einer Berührung der Wärmeschutzbleche 16, 18 durch eine Person besteht. Hier ist durch das Absenken der Oberflächentemperatur der Wärmeschutzbleche 16, 18 auf eine vergleichsweise niedrige Temperatur ein Berührschutz bereitgestellt.By introducing a cooling medium, such as cooling air 22 , in the cooling channel 20 becomes one Surface temperature of the heat shields 16 . 18 kept very low. This is for safety, as the exhaust system 10 at least partially comparatively exposed, so that the possibility of touching the heat shields 16 . 18 consists of one person. Here is by lowering the surface temperature of the heat shields 16 . 18 Provided a contact protection to a relatively low temperature.

Insbesondere kann die Oberflächentemperatur der Wärmeschutzbleche 16, 18 durch Einbringen der Kühlluft 22 in den Kühlkanal 20 auf weniger als 60°C verringert werden, sodass selbst bei einer Berührung der Wärmeschutzbleche 16, 18 über einige Sekunden hinweg eine Schädigung der ungeschützten menschlichen Haut ausbleibt.In particular, the surface temperature of the heat shields can 16 . 18 by introducing the cooling air 22 in the cooling channel 20 be reduced to less than 60 ° C, so even with a touch of the heat shields 16 . 18 there is no damage to unprotected human skin for a few seconds.

Die Absenkung der Oberflächentemperatur der Wärmeschutzbleche 16, 18 dient jedoch nicht nur dem sicheren Betrieb der Abgasanlage 10, sondern es können auch Zusatzbauteile wie Sensoren, Steuergeräte oder eine Dosieranlage, welche wässrige Harnstofflösung in das Abgas einbringt, besonders nahe an der Abgasnachbehandlungseinrichtung 12 verbaut werden, ohne Schaden zu nehmen.Lowering the surface temperature of the heat shields 16 . 18 However, it does not only serve the safe operation of the exhaust system 10 but it can also be additional components such as sensors, control units or a dosing system, which introduces aqueous urea solution into the exhaust gas, particularly close to the exhaust aftertreatment device 12 be installed without being damaged.

Über eine Halterung 24 ist die Abgasanlage 10 an einem Rahmen des Nutzfahrzeugs festlegbar. Die Wärmeschutzbleche 16, 18, welche sich bei der vorliegend beispielhaft gezeigten Abgasanlage 10 nicht berühren, können auch miteinander verbunden sein, um einen gemeinsamen Kühlkanal 20 auszubilden. Auch können derartige Wärmeschutzbleche 16, 18 die Abgasnachbehandlungseinrichtung 12 außenumfangsseitig vollständig umhüllen.About a bracket 24 is the exhaust system 10 fixable on a frame of the commercial vehicle. The heat shields 16 . 18 , which in the exhaust system shown here by way of example 10 Do not touch, can also be connected to each other, to a common cooling channel 20 train. Also, such heat shields 16 . 18 the exhaust aftertreatment device 12 Completely envelop the outer circumference.

Des Weiteren ist es möglich, anstelle der vorliegend als Wärmeschutzbleche 16, 18 ausgebildeten Außenteile Wärmetauscher vorzusehen, welche zusätzlich von einem Kühlmedium, beispielsweise von einer Kühlflüssigkeit durchströmt werden können. Dies kann insbesondere im Gegenstrom zu der Kühlluft 22 erfolgen, welche nach dem Durchströmen des Kühlkanals 20 als erwärmte Kühlluft 26 wieder aus dem Kühlkanal 20 austritt.Furthermore, it is possible, instead of the present as heat shields 16 . 18 trained outer parts provide heat exchanger, which can be additionally flowed through by a cooling medium, for example, a cooling liquid. This can in particular countercurrent to the cooling air 22 take place, which after flowing through the cooling channel 20 as heated cooling air 26 again from the cooling channel 20 exit.

Wenn die Wandung 14 der Abgasnachbehandlungseinrichtung 12 doppelschalig ausgebildet und daher ein Luftspalt vorgesehen ist, so kann das Kühlmedium – beispielsweise die Kühlluft 22 – sowohl in den Kühlkanal 20 als auch in diesen Luftspalt eingebracht werden, um eine besonders weitgehende Absenkung der Oberflächentemperatur der Wärmeschutzbleche 16, 18 zu erreichen.If the wall 14 the exhaust aftertreatment device 12 formed double-shell and therefore an air gap is provided, so the cooling medium - for example, the cooling air 22 - both in the cooling channel 20 as well as introduced into this air gap to a particularly extensive lowering of the surface temperature of the heat shields 16 . 18 to reach.

Die Kühlluft 22 kann mittels eines Lüfters in den Kühlkanal 20 eingebracht werden. Es kann jedoch auch eine Kühlflüssigkeit, etwa die Kühlflüssigkeit eines Kühlkreislaufs des Nutzfahrzeugs, zum Absenken der Oberflächentemperatur der Wärmeschutzbleche 16, 18 herangezogen werden.The cooling air 22 can by means of a fan in the cooling channel 20 be introduced. However, it may also be a cooling fluid, such as the cooling liquid of a refrigeration cycle of the utility vehicle, for lowering the surface temperature of the heat shields 16 . 18 be used.

Weiterhin ist es vorstellbar, als in den Kühlkanal 20 einbringbare Kühlflüssigkeit ein Öl vorzusehen, welches in einem separaten Wärmetauscher abgekühlt wird, nachdem es den Kühlkanal 20 verlassen hat. Es kann jedoch auch eine bereits vorhandene Öl-Kühlanlage für die Abkühlung des bis sorgen.Furthermore, it is conceivable as in the cooling channel 20 einbringbare cooling liquid to provide an oil which is cooled in a separate heat exchanger, after the cooling channel 20 has left. However, it can also provide an existing oil cooling system for the cooling of up.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10206066 A1 [0002] DE 10206066 A1 [0002]

Claims (10)

Abgasanlage für ein Fahrzeug, mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (12), welche durch eine Wandung (14) zu einer Umgebung der Abgasnachbehandlungseinrichtung (12) hin begrenzt ist, wobei zwischen der Wandung (14) und wenigstens einem Außenteil (16, 18) der Abgasanlage (10) ein Kühlkanal (20) ausgebildet ist, in welchen ein Kühlmedium (22) einbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Einbringen des Kühlmediums (22) in den Kühlkanal (20) eine Oberflächentemperatur des wenigstens einen Außenteils (16, 18) einstellbar ist, bei welcher beim Berühren des wenigstens einen Außenteils (16, 18) durch eine Person eine Schädigung der ungeschützten menschlichen Haut ausbleibt.Exhaust system for a vehicle, with an exhaust aftertreatment device ( 12 ), which by a wall ( 14 ) to an environment of the exhaust aftertreatment device ( 12 ), whereby between the wall ( 14 ) and at least one outer part ( 16 . 18 ) of the exhaust system ( 10 ) a cooling channel ( 20 ) is formed, in which a cooling medium ( 22 ) can be introduced, characterized in that by the introduction of the cooling medium ( 22 ) in the cooling channel ( 20 ) a surface temperature of the at least one outer part ( 16 . 18 ) is adjustable, wherein when touching the at least one outer part ( 16 . 18 ) by a person, damage to the unprotected human skin is missing. Abgasanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Einbringen des Kühlmediums (22) in den Kühlkanal (20) eine Oberflächentemperatur des wenigstens einen Außenteils (16, 18) von weniger als 70°C, insbesondere von weniger als 60°C, einstellbar istExhaust system according to claim 1, characterized in that by the introduction of the cooling medium ( 22 ) in the cooling channel ( 20 ) a surface temperature of the at least one outer part ( 16 . 18 ) of less than 70 ° C, in particular of less than 60 ° C, is adjustable Abgasanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lüfter vorgesehen ist, mittels welchem als Kühlmedium Kühlluft (22) in den Kühlkanal (20) einbringbar ist.Exhaust system according to claim 1 or 2, characterized in that at least one fan is provided, by means of which as cooling medium cooling air ( 22 ) in the cooling channel ( 20 ) can be introduced. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (20) mit einem eine Kühlflüssigkeit enthaltendem Kühlkreislauf des Fahrzeugs gekoppelt ist, wobei als Kühlmedium die Kühlflüssigkeit in den Kühlkanal (20) einbringbar ist.Exhaust system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cooling channel ( 20 ) is coupled to a coolant containing a cooling circuit of the vehicle, wherein as the cooling medium, the cooling liquid in the cooling channel ( 20 ) can be introduced. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensor und/oder wenigstens eine Steuerungseinrichtung und/oder wenigstens eine zum Einbringen eines Mediums in das Abgas ausgebildete Dosiereinrichtung durch das wenigstens eine Außenteil (16, 18) vor einer durch die Wärme der Abgasanlage (10) bedingten Schädigung geschützt im Bereich der Abgasanlage (10) oder an der Abgasanlage (10) angeordnet sind.Exhaust system according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one sensor and / or at least one control device and / or at least one metering device designed for introducing a medium into the exhaust gas through the at least one outer part ( 16 . 18 ) in front of a through the heat of the exhaust system ( 10 ) conditional damage in the area of the exhaust system ( 10 ) or at the exhaust system ( 10 ) are arranged. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei, insbesondere als Wärmeschutzbleche (16, 18) ausgebildete und/oder zumindest bereichsweise miteinander verbundene, Außenteile die Wandung (14) der Abgasnachbehandlungseinrichtung (12) zu wenigstens zwei Seiten hin zumindest bereichsweise überdecken.Exhaust system according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least two, in particular as heat shields ( 16 . 18 ) formed and / or at least partially interconnected, outer parts of the wall ( 14 ) of the exhaust aftertreatment device ( 12 ) at least partially cover at least two sides. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Außenteil (16, 18) als Wärmetauscher ausgebildet ist, welcher von dem Kühlmedium und/oder von einem weiteren Kühlmedium durchströmbar ist.Exhaust system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the at least one outer part ( 16 . 18 ) is designed as a heat exchanger, which can be flowed through by the cooling medium and / or by a further cooling medium. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (14) der Abgasnachbehandlungseinrichtung (12) zumindest bereichsweise einen thermisch isolierenden Zwischenraum aufweist und/oder zumindest bereichsweise mit einem thermisch isolierenden Isoliermaterial versehen ist.Exhaust system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the wall ( 14 ) of the exhaust aftertreatment device ( 12 ) at least partially has a thermally insulating space and / or at least partially provided with a thermally insulating insulating material. Abgasanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der thermisch isolierende Zwischenraum von dem Kühlmedium durchströmbar ist.Exhaust system according to claim 8, characterized in that the thermally insulating space can be flowed through by the cooling medium. Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage (10) für ein Fahrzeug, bei welcher eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (12) durch eine Wandung (14) zu einer Umgebung der Abgasnachbehandlungseinrichtung (12) hin begrenzt ist, wobei zwischen der Wandung (14) und wenigstens einem Außenteil (16, 18) der Abgasanlage (10) ein Kühlkanal (20) ausgebildet ist, in welchen ein Kühlmedium (22) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Einbringen des Kühlmediums (22) in den Kühlkanal (20) eine Oberflächentemperatur des wenigstens einen Außenteils (16, 18) eingestellt wird, bei welcher eine Schädigung der ungeschützten menschlichen Haut ausbleibt, wenn das wenigstens eine Außenteil (16, 18) von einer Person berührt wird.Method for operating an exhaust system ( 10 ) for a vehicle in which an exhaust aftertreatment device ( 12 ) through a wall ( 14 ) to an environment of the exhaust aftertreatment device ( 12 ), whereby between the wall ( 14 ) and at least one outer part ( 16 . 18 ) of the exhaust system ( 10 ) a cooling channel ( 20 ) is formed, in which a cooling medium ( 22 ) is introduced, characterized in that by the introduction of the cooling medium ( 22 ) in the cooling channel ( 20 ) a surface temperature of the at least one outer part ( 16 . 18 ), in which there is no damage to the unprotected human skin if the at least one outer part ( 16 . 18 ) is touched by a person.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017098452A1 (en) * 2015-12-11 2017-06-15 Pj Aucamp Cooling system for emission gases of an electronically controlled engine
FR3057021A1 (en) * 2016-10-04 2018-04-06 Peugeot Citroen Automobiles Sa DEVICE FOR TREATING EXHAUST GASES

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10206066A1 (en) 2001-02-15 2002-09-19 Avl List Gmbh I.C. engine for a vehicle comprises an exhaust gas system having an exhaust gas manifold arranged upstream of a catalyst formed as a nitrogen oxides storage catalyst

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10206066A1 (en) 2001-02-15 2002-09-19 Avl List Gmbh I.C. engine for a vehicle comprises an exhaust gas system having an exhaust gas manifold arranged upstream of a catalyst formed as a nitrogen oxides storage catalyst

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017098452A1 (en) * 2015-12-11 2017-06-15 Pj Aucamp Cooling system for emission gases of an electronically controlled engine
US11028777B2 (en) 2015-12-11 2021-06-08 Aim Ip (Pty) Limited Cooling system for emission gases of an electronically controlled engine
FR3057021A1 (en) * 2016-10-04 2018-04-06 Peugeot Citroen Automobiles Sa DEVICE FOR TREATING EXHAUST GASES

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