DE202007011168U1 - Decoupling element for the exhaust system of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Entkopplungselement (1) für die Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit einem außenliegenden Balg (2) und einer innerhalb des Balgs (2) angeordneten Strömungsführungseinrichtung (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsführungseinrichtung (3) mehrere, in axialer Richtung des Entkopplungselements (3) im Wesentlichen hintereinander angeordnete Strömungsführungsteile (3.1-3.4, 6.1, 6.2, 3.1', 3.2') aufweist.decoupling element (1) for the exhaust system of a motor vehicle, in particular of a commercial vehicle, with an outside Bellows (2) and within the bellows (2) arranged flow guide means (3), characterized in that the flow guiding device (3) has several, in the axial direction of the decoupling element (3) substantially successively arranged flow guide parts (3.1-3.4, 6.1, 6.2, 3.1 ', 3.2').
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Entkopplungselement für die Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit einem außenliegenden Balg und einer innerhalb des Balgs angeordneten Strömungsführungseinrichtung für einen durch das Entkopplungselement strömenden Fluidstrom.The The present invention relates to a decoupling element for the exhaust system a motor vehicle, in particular a commercial vehicle, with a external Bellows and disposed within the bellows flow guide device for a flowing through the decoupling element fluid flow.
Im Bereich von Nutzfahrzeugen sind Entkopplungselemente für Abgasanlagen heutzutage weltweit überwiegend als nicht gasdichte Wickelschläuche ausgeführt. Dies führt zu einer Leckage durch das Entkopplungselement hindurch, was entsprechende Nachteile einer Abgasbelastung nach sich zieht. Darüber hinaus weisen derartige Anordnungen Nachteile hinsichtlich Verschleiß und Lebensdauer auf, da sich insbesondere mechanische Eigenschaften über die Laufzeit aufgrund von Wärmeversteifung, Reibung oder dergleichen verändern.in the Range of commercial vehicles are decoupling elements for exhaust systems predominantly worldwide today as non-gas-tight winding tubes executed. this leads to to a leakage through the decoupling element, what appropriate Disadvantages of exhaust pollution entails. Furthermore Such arrangements have disadvantages in terms of wear and life on, since in particular mechanical properties over the Transit time due to heat stiffening, Change friction or the like.
Aus diesem Grund ist es insbesondere auch im Nurzfahrzeugbereich wünschenswert, gasdichte Entkopplungselemente einzusetzen, die zu diesem Zweck regelmäßig einen außenliegenden (Metall-)Balg aufweisen. Allerdings sind Entkopplungselemente gerade im Nutzfahrzeugbereich hohen Strömungsgeschwindigkeiten des durch das Entkopplungselement geleiteten Fluidstromes (Abgasstrom) ausgesetzt, so dass durch die große Oberfläche des Balges, die durch gewellte Abschnitte desselben bedingt ist, eine starke Geräuschentwicklung resultiert. Aus diesem Grund ist eine gute Strömungsführung innerhalb des Balgs bzw. innerhalb des Entkopplungselements notwendig, um die angesprochene Geräuschentwicklung zu reduzieren.Out For this reason, it is particularly desirable in the field of to use gas-tight decoupling elements for this purpose regularly one external Have (metal) bellows. However, decoupling elements are straight in the commercial vehicle sector high flow velocities of the fluid flow (exhaust gas flow) conducted through the decoupling element, so by the big one surface of the bellows, which is due to corrugated sections of the same, a strong noise results. For this reason, a good flow guidance within the bellows or within the decoupling element necessary to the mentioned noise to reduce.
In
diesem Zusammenhang sind aus dem Stand der Technik Ansätze bekannt,
innerhalb des Balgs einen Liner vorzusehen. Hierbei ist neben den entsprechenden
Kosten als nachteilig anzusehen, dass größer dimensionierte Liner (z.
B. ab ca. DN70) aufgrund ihrer Form unter Temperatureinfluss versteifen
und somit die angestrebte Entkopplung behindern:
Ein weiterer
Ansatz sieht vor, innerhalb des Balgs ein starres Innenrohr anzubringen.
Ein derartiges Innenrohr wird nur auf der Eingangsseite des Entkopplungselements
fixiert, kann jedoch bei Bewegungen des Entkopplungselements zu
Kollisionen mit dem Balg führen,
was die Flexibilität
des Entkoppelelements negativ beeinflusst und in der Praxis zu Beschädigungen
führen
kann.In this connection, approaches are known from the prior art to provide a liner within the bellows. In addition to the corresponding costs, the disadvantage here is that larger-sized liners (for example, starting from about DN70), due to their shape, stiffen under the influence of temperature and thus hinder the desired decoupling:
Another approach is to mount a rigid inner tube within the bellows. Such an inner tube is fixed only on the input side of the decoupling element, but can lead to collisions with the bellows during movements of the decoupling element, which adversely affects the flexibility of the decoupling element and can lead to damage in practice.
Ein weiterer Ansatz sieht vor, innerhalb des Balgs Innengeflechte aus Geflechtmaterial vorzusehen. Diese können jedoch bei zu großer Länge instabil sein und sich auf diese Weise ebenfalls negativ auf die angestrebte Entkopplung auswirken.One another approach envisages interior braids inside the bellows Provide braid material. However, these can become unstable if they are too long be and in this way also negative on the intended Decoupling effect.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Entkopplungselement der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass in einfacher und kostengünstiger Weise eine gute Strömungsführung innerhalb des Balgs gewährleistet ist, um Geräuschentwicklungen zu minimieren, ohne dass die Flexibilität oder Entkopplungswirkung des Entkopplungselements beeinträchtigt ist.Of the Invention is based on the object, a decoupling element of The above-mentioned type to the effect that in a simple and cheaper Way a good flow guidance within of the bellows guaranteed is to noise developments minimize without the flexibility or decoupling effect impaired the decoupling element is.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Entkopplungselement mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Entkopplungselements sind Gegenstand von Unteransprüchen, deren Wortlaut durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird, um unnötige Textwiederholungen zu vermeiden.The Task is solved by a decoupling element with the features of the protection claim 1. Advantageous development of the decoupling element according to the invention are Subject of dependent claims, their wording by reference in the present specification is added to unnecessary To avoid repeated text.
Erfindungsgemäß ist ein Entkopplungselement für die Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit einem außenliegenden Balg und einer innerhalb des Balgs angeordneten Strömungsführungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsführungseinrichtung mehrere, in axialer Richtung des Entkopplungselements im Wesentlichen hintereinander angeordnete Strömungsführungsteile aufweist.According to the invention is a Decoupling element for the exhaust system of a motor vehicle, in particular of a commercial vehicle, with an outside Bellows and arranged within the bellows flow guide device characterized characterized in that the flow guiding device a plurality, in the axial direction of the decoupling element substantially successively arranged flow guide parts having.
Das geschaffene Bauteil ist also im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass es sich aus einem (Metall-)Balg und mehreren Strömungsführungsteilen zusammensetzt, die im Wesentlichen hintereinander innerhalb des Balgs angeordnet sind. Dabei können die einzelnen Strömungsführungsteile als eigenstabile Rohrsegmente (Flammrohre) und/oder aus Liner- oder Gewebematerial gebildet sein. Sie sind so kurz ausgebildet, dass sie die Beweglichkeit des Entkopplungselementes nicht beeinträchtigen.The created component is thus essentially characterized that it consists of a (metal) bellows and several flow guide parts composed essentially one behind the other within the Bellows are arranged. It can the individual flow guide parts as intrinsically stable pipe segments (flame pipes) and / or liners or liners Tissue material be formed. They are trained so short that they do not affect the mobility of the decoupling element.
Der Balg kann modular aus einer Anzahl von Balgsegmenten zusammengesetzt sein. Diese können beispielsweise miteinander verschweißt werden, bis das gesamte Entkopplungselement eine benötigte Länge erreicht. Jedes Balgmodul oder -segment kann seine eigene Strömungsführung aufweisen, beispielsweise kann in jedem Balgsegment ein einzelnes Flammrohr angeordnet sein, welches nur so lang ausgebildet ist, dass es eine Bewegung des Balgs bzw. des Balgsegments nicht behindert.Of the Bellows can be modularly composed of a number of bellows segments be. these can For example, be welded together until the entire Decoupling element a needed Length reached. Each bellows module or segment may have its own flow guide, for example a single flame tube can be arranged in each bellows segment, which is formed only so long that there is a movement of the bellows or the bellows segment is not hindered.
Die einzelnen Strömungsführungsteile der Balgmodule ergänzen sich für das Gesamtbauteil zu einer quasi durchgehenden Strömungsführung.The individual flow guide parts supplement the bellows modules for the entire component to a quasi-continuous flow guidance.
Alternativ können für jedes Balgmodul oder Balgsegment auch mehrere Strömungsführungsteile vorgesehen sein.alternative can for each Bellows module or bellows segment may also be provided a plurality of flow guide parts.
Diese können in axialer Richtung voneinander beabstandet sein oder können sich in axialer Richtung zumindest teilweise überlappen.These can voneinan in the axial direction be spaced apart or may overlap in the axial direction at least partially.
Auch Kombinationen von eigenstabilen Rohrsegmenten und nicht eigenstabilen Liner- oder Gewebematerialien sind möglich.Also Combinations of inherently stable pipe segments and not inherently stable Liner or fabric materials are possible.
Die einzelnen Rohrsegmente oder Flammrohre können eine geschlossene Fläche aufweisen. Alternativ hierzu können zumindest einige Rohrsegmente auch gelocht oder genoppt sein, wenn dies aus Gründen der Strömungsführung (Geräuschminimierung) gewünscht ist.The individual pipe segments or flame tubes can have a closed surface. alternative can do this at least some pipe segments also be punched or studded, though for reasons the flow guidance (noise minimization) required is.
Bei modularem Aufbau des Entkopplungselements können einzelne Strömungsführungsteile unterschiedlicher Balgmodule oder Balgsegmente gelenkig miteinander verbunden sein, insbesondere ineinandergeclipst.at modular structure of the decoupling element individual flow guide parts can be different Bellows modules or bellows segments be hinged together, especially nested inside each other.
Wenn innerhalb des Balgs bzw. der Balgsegmente ein Liner- oder Geflechtmaterial zur Gasführung verwendet wird, kann dieses jeweils einseitig, d. h. an seinem Vorderende bezogen auf die Strömungsrichtung durch das Ankopplungselement oder beidseitig, d. h. an seinem Vorder- und Hinterende eingebunden bzw. festgelegt sein.If a liner or braid material within the bellows or bellows segments for gas guidance is used, this one-sided, d. H. at its front end related to the flow direction through the coupling element or both sides, d. H. at his front and back end be included or fixed.
Die Verbindungen der Strömungsführungsteile zum Balg können sowohl formschlüssig, kraftschlüssig als auch stoffschlüssig ausgeführt sein.The Compounds of the flow guide parts to the bellows can both form-fitting, force fit as well as cohesively accomplished be.
Somit erreicht die vorliegende Erfindung eine Strömungsoptimierung der Entkopplung in der Abgasanlage insbesondere für Nutzfahrzeuge bei gleichzeitiger Optimierung der Leckage.Consequently The present invention achieves flow optimization of the decoupling in the exhaust system in particular for commercial vehicles at the same time Optimization of the leakage.
Durch geeignete Ausgestaltung der Strömungsführungsteile (Formgebung, Material, ...) im Bereich der Entkopplung lässt sich zudem eine definierte Strömungsführung erzielen.By suitable embodiment of the flow guide parts (Shaping, material, ...) in the field of decoupling can be also achieve a defined flow guidance.
Die Leckage innerhalb der Gesamtabgasanlage ist reduziert, wobei zugleich die Lebensdauer des Entkopplungselements optimiert ist.The Leakage within the total exhaust system is reduced, while at the same time the life of the decoupling element is optimized.
Unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Entkopplungselements kann demnach eine flexible Entkopplung der Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs folgendermaßen realisiert werden: Ein kurzes Entkopplungselementmodul (entsprechend einem kurzen Balgmodul oder -segment) wird mitsamt der ihm eigenen Strömungsführung eingangsseitig montiert, beispielsweise unter Verwendung einer entsprechenden Endhülse. Anschließend wird die Ausgangsseite des genannten Moduls soweit aufgeweitet, dass ein weiteres Modul mit seiner Eingangsseite fügbar ist. Das erste Entkopplungselementmodul ist somit fertig, und die Ausgangsseite des ersten Moduls wird mit der Eingangsseite eines weiteren Moduls montiert und anschließend verschweißt. Dieser letzte Schritt wird so oft wiederholt, bis die gewünschte Endlänge des Entkopplungselements erreicht ist.Under Use of a decoupling element according to the invention can therefore be a flexible decoupling of the exhaust system of a motor vehicle as follows be realized: A short decoupling element module (corresponding a short bellows module or segment), together with its own Flow control on the input side mounted, for example using a corresponding ferrule. Subsequently, will the output side of said module expanded so far that another module with its input side is available. The first decoupling element module is thus finished, and the output side of the first module is with mounted on the input side of another module and then welded. This last one Step is repeated until the desired end length of the decoupling element is reached.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt/zeigen:Further Features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to FIG Drawing. It shows / shows:
Die
einzelnen Strömungsführungsteile
Durch
die Strömungsführungseinrichtung
Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der
Der
Balg
Während das
in Strömungsrichtung
S erste Strömungsführungsteil
Wie
der Fachmann erkennt, sind die einzelnen Strömungsführungsteile
Wenn
beispielsweise in dem mittleren Abschnitt der Entkopplungselements
Dagegen
ist das zweite Strömungsführungsteil
Das
letzte Strömungsführungsteil
Wie der Fachmann erkennt, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend explizit beschriebenen Befestigungsarten für die Strömungsführungsteile beschränkt.As the skilled artisan recognizes, the present invention is not limited to previously explicitly described attachment types for the flow guide parts limited.
Im
Folgenden wird auf weitere Unterschiede zu der Ausgestaltungen gemäß
Gemäß
According to
Anstelle
der Strömungsführungsteile
Jedes
Balgmodul
Das
Zusammenfügen
der Balgmodule
Die
Ausgestaltung gemäß
Es
sei nochmals darauf hingewiesen, dass für alle gezeigten Strömungsführungsteile,
die als Rohrsegmente ausgebildet sind, sämtliche anhand von
Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung sind beliebige Kombinationen der
beschriebenen Ausgestaltungen möglich.
So können
beispielsweise Balgmodule
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