排氣處理裝置和用于制造排氣處理裝置的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種排氣處理裝置，該排氣處理裝置例如可以設(shè)置在機(jī)動(dòng)車內(nèi)燃機(jī)的排氣流動(dòng)路徑中，以便從離開(kāi)內(nèi)燃機(jī)的排氣中過(guò)濾掉碳黑顆?；蛘呤古艢饨?jīng)受催化反應(yīng)。
【背景技術(shù)】
[0002]集成在內(nèi)燃機(jī)之一的排氣流動(dòng)路徑中的排氣處理裝置通常構(gòu)造成具有基本上構(gòu)成為柱形的、例如圓柱形的沿著載體縱軸線延伸的管狀的載體。該載體構(gòu)成為具有兩個(gè)例如基本上相同的載體元件(通常也稱為半殼)。載體元件具有各自的從要制造的載體主體的第一軸向端部區(qū)域向該載體主體的第二軸向端部區(qū)域基本上平行于載體縱軸線延伸的連接區(qū)段。在組裝如此構(gòu)造的排氣處理裝置的載體主體時(shí)，首先在載體元件之一中設(shè)置一個(gè)例如構(gòu)成為碳黑顆粒過(guò)濾元件或者構(gòu)成為催化元件的排氣處理元件，其中，排氣處理元件在其外周區(qū)域上被至少一層在制成的載體主體中牢固鎖定該排氣處理元件的纖維材料包圍。然后使另一載體元件沿聚攏運(yùn)動(dòng)方向朝向已經(jīng)包含排氣處理元件的那個(gè)載體元件運(yùn)動(dòng)，其中，這兩個(gè)載體元件的連接區(qū)段都基本上設(shè)置在一個(gè)相對(duì)于聚攏運(yùn)動(dòng)方向正交的平面內(nèi)。在這兩個(gè)載體元件的相向運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，它們的連接區(qū)段彼此接觸，從而利用相應(yīng)相接觸的連接區(qū)段形成兩個(gè)連接區(qū)域，在這兩個(gè)連接區(qū)域中，這兩個(gè)將被纖維材料包圍的排氣處理元件圍繞在其間并且固定住的載體元件例如可以通過(guò)焊接相互連接。
[0003]在按上述方式和方法制造排氣處理裝置時(shí)存在如下問(wèn)題，覆蓋排氣處理元件的纖維材料的纖維運(yùn)動(dòng)到在兩個(gè)相互接觸的連接區(qū)段之間的區(qū)域中或夾緊在那里。因?yàn)檫@難化或阻止兩個(gè)載體元件的穩(wěn)定的和尤其是也對(duì)排氣密封的連接，所以在最終相向運(yùn)動(dòng)之前通常必須手動(dòng)地將纖維材料的纖維如此向內(nèi)擠壓，使得它們不伸進(jìn)兩個(gè)載體元件的要相互連接的連接區(qū)段的對(duì)接區(qū)域中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種排氣處理裝置、尤其是用于內(nèi)燃機(jī)排氣流動(dòng)路徑的排氣處理裝置，在該排氣處理裝置中避免了覆蓋排氣處理元件的纖維材料的纖維在兩個(gè)載體元件的接觸區(qū)域內(nèi)聚集。
[0005]按照本發(fā)明的第一方面，所述任務(wù)通過(guò)一種排氣處理裝置、尤其是用于內(nèi)燃機(jī)的排氣流動(dòng)路徑的排氣處理裝置解決，該排氣處理裝置包括沿著載體縱軸線延伸的管狀的載體主體和至少一個(gè)在載體主體中在之間設(shè)置至少一個(gè)纖維材料層的情況下支承的排氣處理元件，該載體主體帶有一第一軸向端部區(qū)域和一軸向端部區(qū)域，所述載體主體包括兩個(gè)在第一連接區(qū)域和第二連接區(qū)域中相互連接的載體元件，第一連接區(qū)域和第二連接區(qū)域從第一軸向端部區(qū)域向第二軸向端部區(qū)域延伸，至少一個(gè)連接區(qū)域從第一軸向端部區(qū)域向第二軸向端部區(qū)域不是平行于載體縱軸線延伸。
[0006]通過(guò)這樣構(gòu)造至少一個(gè)、優(yōu)選兩個(gè)連接區(qū)域，使得所述至少一個(gè)或兩個(gè)連接區(qū)域不是平行于載體縱軸線、亦即基本上關(guān)于該載體縱軸線傾斜地延伸，在制造載體主體時(shí)、亦即在使兩個(gè)載體元件沿一個(gè)相對(duì)于載體縱軸線通?；旧险坏木蹟n運(yùn)動(dòng)方向相向運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)包圍排氣處理元件的纖維材料施加這樣的力，使得該纖維材料的纖維不是被向外拉，而是被向內(nèi)擠壓并且因而不聚集在兩個(gè)載體元件在兩個(gè)連接區(qū)域內(nèi)相互進(jìn)入接觸并且要相互連接的地方。這避免了用于在兩個(gè)載體元件相向運(yùn)動(dòng)或進(jìn)入相互接觸之前向內(nèi)擠壓纖維的處理過(guò)程。
[0007]在一種由于特別簡(jiǎn)單的并且因而也能經(jīng)濟(jì)制造的構(gòu)造而特別有利的變型方案中提出，第一連接區(qū)域從第一軸向端部區(qū)域向第二軸向端部區(qū)域關(guān)于包含載體縱軸線的參考平面傾斜地延伸，而第二連接區(qū)域從第一軸向端部區(qū)域向第二軸向端部區(qū)域關(guān)于參考平面相對(duì)于第一連接區(qū)域相反傾斜地延伸。
[0008]為了能以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)按照本發(fā)明的排氣處理裝置集成到內(nèi)燃機(jī)的排氣流動(dòng)路徑中而提出，載體主體基本上構(gòu)成為柱形、優(yōu)選具有圓式的、例如正圓形的或橢圓形的周向輪廓，并且第一連接區(qū)域和第二連接區(qū)域從第一軸向端部區(qū)域向第二軸向端部區(qū)域同向螺旋式地圍繞載體主體的周向延伸。
[0009]例如可以通過(guò)如下途徑按簡(jiǎn)單的方式獲得兩個(gè)載體元件相互間的穩(wěn)定的連接，即，在第一連接區(qū)域中和在第二連接區(qū)域中，第一載體元件和第二載體元件分別包括一個(gè)關(guān)于載體縱軸線基本上徑向向外延伸的連接區(qū)段。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的構(gòu)造而提出，第一載體元件和第二載體元件構(gòu)成為優(yōu)選彼此相同的板材成型件。此外，可以通過(guò)如下方式獲得兩個(gè)載體元件相互間的尤其是對(duì)排氣密封的連接，即，這兩個(gè)載體元件在第一連接區(qū)域中和在第二連接區(qū)域中通過(guò)焊接相互連接。
[0011]至少一個(gè)排氣處理元件可以構(gòu)成為碳黑顆粒過(guò)濾元件。備選地或者附加地，至少一個(gè)排氣處理元件可以構(gòu)成為催化元件。
[0012]按照另一方面，上述任務(wù)通過(guò)一種用于制造排氣處理裝置、尤其是用于內(nèi)燃機(jī)排氣流動(dòng)路徑的排氣處理裝置的方法解決，其中，排氣處理裝置包括構(gòu)成為具有第一載體元件和第二載體元件的沿著載體縱軸線延伸的管狀的載體主體和至少一個(gè)在管狀的載體主體中在之間設(shè)置至少一個(gè)纖維材料層的情況下支承的排氣處理元件，該載體主體帶有第一軸向端部區(qū)域和第二軸向端部區(qū)域，所述方法包括如下措施:
[0013]a)提供帶有第一連接區(qū)段和第二連接區(qū)段的第一載體元件，使得第一連接區(qū)段和第二連接區(qū)段基本上平行于載體縱軸線從第一軸向端部區(qū)域向第二軸向端部區(qū)域延伸，
[0014]b)提供帶有第三連接區(qū)段和第四連接區(qū)段的第二載體元件，使得第三連接區(qū)段和第四連接區(qū)段基本上平行于載體縱軸線從第一軸向端部區(qū)域向第二軸向端部區(qū)域延伸，
[0015]c)這樣設(shè)置第一載體元件，使得第一連接區(qū)段和第二連接區(qū)段沿聚攏運(yùn)動(dòng)方向彼此位錯(cuò)，
[0016]d)這樣設(shè)置第二載體元件，使得第三連接區(qū)段和第四連接區(qū)段沿聚攏運(yùn)動(dòng)方向彼此位錯(cuò)，
[0017]e)使第一載體元件和第二載體元件沿聚攏運(yùn)動(dòng)方向這樣相向運(yùn)動(dòng)，使得第一連接區(qū)段與第三連接區(qū)段進(jìn)入接觸并且第二連接區(qū)段與第四連接區(qū)段進(jìn)入接觸。
[0018]在該按照本發(fā)明的做法中，由于在載體元件的相應(yīng)的連接區(qū)段中存在的沿聚攏運(yùn)動(dòng)方向的位錯(cuò)而保證了，覆蓋排氣處理元件的纖維材料的纖維在相向運(yùn)動(dòng)的最終階段中不是被向外拉、而是向內(nèi)朝向排氣處理元件被擠壓并且因而不在相互接觸的連接區(qū)段的相互的對(duì)接區(qū)域內(nèi)聚集。
[0019]為了能避免在相向運(yùn)動(dòng)的最后階段中出現(xiàn)一個(gè)或兩個(gè)載體元件的傾斜運(yùn)動(dòng)而提出，在執(zhí)行措施e)時(shí)使第一連接區(qū)段與第三連接區(qū)段以及第二連接區(qū)段與第四連接區(qū)段基本上同時(shí)進(jìn)入接觸。這意味著，第一連接區(qū)段相對(duì)于第二連接區(qū)段的位錯(cuò)基本上與在第三連接區(qū)段和第四連接區(qū)段之間的位錯(cuò)相等，至少在兩個(gè)載體元件的相向運(yùn)動(dòng)的最后階段中。
[0020]按照本發(fā)明的方法有利地在措施e)之前包括用于將至少一個(gè)被至少一層纖維材料包圍的排氣處理元件定位在第一載體元件或第二載體元件中的措施f)。
[0021]此外，在按照本發(fā)明的方法中可以在措施e)之后設(shè)有用于將第一連接區(qū)段與第三連接區(qū)段以及第二連接區(qū)段與第四連接區(qū)段優(yōu)選通過(guò)焊接相連接的措施g)。
[0022]當(dāng)措施a)和b)包括作為彼此優(yōu)選基本上相同的板材成型件提供第一載體元件和第二載體元件時(shí)，載體主體一方面可以按簡(jiǎn)單并且經(jīng)濟(jì)的方式和方法制造，但另一方面也由經(jīng)受得住在內(nèi)燃機(jī)的排氣流動(dòng)路徑中通常由于在排氣中傳輸?shù)臒崃慷a(chǎn)生的高溫的材料制成。
【附圖說(shuō)明】
[0023]下面參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明。圖中:
[0024]圖1示出一個(gè)排氣處理裝置的軸向視圖，該排氣處理裝置包括管狀的載體主體和設(shè)置在其中并且被纖維材料包圍的排氣處理元件；
[0025]圖2示出沿圖1中的視向II的圖1的排氣處理裝置的側(cè)視圖；
[0026]圖3示出一種備選構(gòu)造的排氣處理裝置的載體主體的兩個(gè)載體元件在它們相互連接之前的視圖；
[0027]圖4示出圖3的載體主體的兩個(gè)載體元件在它們相互連接之后的視圖；
[0028]圖5示出在圖4中示出的載體主體的沿圖4中的視向V的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]圖1和2示出一個(gè)總體用10標(biāo)出的排氣處理裝置的第一實(shí)施方式。排氣處理裝置10包括一個(gè)載體主體12，該載體主體在所示的實(shí)例中構(gòu)成為具有兩個(gè)彼此基本上相同構(gòu)造的載體元件14、16。這兩個(gè)通常也稱為半殼的載體元件14、16優(yōu)選作為板材成型件提供并且共同形成一個(gè)具有基本上管狀的柱形造型、例如具有正圓形或橢圓形周向輪廓的載體主體12。
[0030]載體主體12沿著載體縱軸線L延伸，該載體縱軸線在圖1中基本上正交于圖紙平面并且在圖2中位于圖紙平面內(nèi)。載體主體12具有一個(gè)第一軸向端部區(qū)域18和一個(gè)第二軸向端部區(qū)域20。載體主體12可以在這些軸向端部區(qū)域18、20內(nèi)與內(nèi)燃機(jī)的排氣流動(dòng)路徑的其他引導(dǎo)區(qū)域相連接。
[0031]兩個(gè)載體元件12、14在兩個(gè)關(guān)于主體縱軸線L彼此基本上沿直徑對(duì)置的連接區(qū)域22,24上相互固定連接。在這些連接區(qū)域22、24內(nèi)，第一載體元件14具有一個(gè)關(guān)于縱軸線L基本上徑向向外延伸的用于第一連接區(qū)域22的第一連接區(qū)段26和一個(gè)用于第二連接區(qū)域24的第二連接區(qū)段28。按相應(yīng)的方式，第二載體元件16為第一連接區(qū)域22具有一個(gè)關(guān)于縱軸線L基本上徑向向外延伸的第三連接區(qū)段30并且為第二連接區(qū)域24具有一個(gè)第四連接區(qū)段32。第一載體元件14的第一連接區(qū)段26在組裝狀態(tài)下貼靠在第二載體元件16的第三連接區(qū)段30上。相應(yīng)地，第一載體元件14的第二連接區(qū)段28貼靠在第二載體元件16的第四連接區(qū)段32上。在這些優(yōu)選面狀彼此貼靠的連接區(qū)段26、30或28、32的區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)載體元件14、16彼此優(yōu)選通過(guò)焊接固定地相連