廢氣處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢氣處理裝置，用于可布置在例如機動車輛上的內(nèi)燃機的排氣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了內(nèi)燃機廢氣的再處理，可根據(jù)需要將液體反應(yīng)物引入到廢氣流中。例如，可根據(jù)需要將水或燃料引入到廢氣流中。然而，特別感興趣的是所謂的SCR系統(tǒng)，SCR代表“選擇性催化還原”。通過這樣的SCR系統(tǒng)，嘗試借助于還原劑來減少包含在廢氣中的有害氮氧化物以變成無害的氮氣。在這種情況下，可能的還原劑是氨。這通常是以含水尿素溶液的形式引入到廢氣流中。通過熱解和水解，氨和二氧化碳的高效混合物由此產(chǎn)生，這使得與SCR催化轉(zhuǎn)換器一起將氮氧化物轉(zhuǎn)化為氮和水成為可能。為了盡可能有效地發(fā)生各自所需的反應(yīng)、引入的液體反應(yīng)物的大量蒸發(fā)和盡可能的均勻，需要反應(yīng)物與廢氣流的徹底混合。為了這個目的，使用固定混合器，其安裝在廢氣處理裝置的殼體中，特別是相對于用來引入還原劑的噴射器下游的廢氣流。
[0003]因為內(nèi)燃機廢氣根據(jù)運行狀態(tài)可達到較高的溫度，所以需要所述混合器在殼體中有效的固定。此外，廢氣處理裝置是在大型系列范圍內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品。為此，所述廢氣處理裝置的結(jié)構(gòu)必須是盡可能經(jīng)濟有效地實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明涉及的問題是說明上述類型的廢氣處理裝置的改進實施方式，其特征在于特別是成本效益好的可生產(chǎn)性。同時，目的是在殼體中實現(xiàn)混合器的有效和耐用的固定。
[0005]本發(fā)明是基于為所述混合器配備多條條帶的總體思路，這些條帶從混合器的罩朝向外側(cè)突出并由此接合條帶開口，所述條帶開口形成在圍繞所述混合器接合的所述殼體的殼壁中。在生產(chǎn)廢氣處理裝置的過程中，在混合器側(cè)的條帶使混合器能簡單定位在殼體中，其中所述條帶以正向結(jié)合的方式與所述條帶開口接合。正因為如此，這是可能的，特別是通過條帶與條帶開口接合至少臨時將混合器固定在殼體上，以便在稍后的時間可進行最終的固定。直到那時，帶有插入的混合器的殼體的處理被簡化，特別是進一步完成或生產(chǎn)廢氣處理裝置。
[0006]此外，特別感興趣的是所述混合器被設(shè)計為成形的鈑金件，其特征在于所述混合器通過由單片鈑金件成型而產(chǎn)生，其包括罩、從這里突出的導(dǎo)向葉片以及上述條帶，其中所述成型顯然在之前可進行切割加工和沖壓加工。這樣的一體成形的鈑金件可特別成本有效地、方便操作地生產(chǎn)，并被插入在殼體中。通過將條帶整合在此成形的鈑金件上，可以省略用于將混合器固定在殼體中的額外單獨的緊固裝置。
[0007]詳細地，所述混合器包括所述罩，其包圍混合器的橫截面，所述廢氣流可以流動通過其中。在排氣系統(tǒng)的操作過程中，廢氣流遵循穿過所述廢氣處理裝置的殼體的排氣路徑。前述導(dǎo)向葉片在罩內(nèi)側(cè)從所述罩突出并伸入混合器的橫截面中。所述導(dǎo)向葉片可通過它們的幾何形狀并通過其相對于廢氣流的葉片角度產(chǎn)生廢氣流的回旋，這有利于反應(yīng)物和廢氣之間的密集的徹底混合。
[0008]根據(jù)有利的實施方式，在每種情況下，所述條帶可通過焊接連接從外部固定到殼體上，其中各個焊接連接封閉了相關(guān)的條帶開口。通過在背對所述混合器的所述殼壁的外壁上提供焊接連接，可完成前面提到的混合器在殼體中的最終固定，并具有封閉殼體，其本質(zhì)上簡化了廢氣處理裝置的生產(chǎn)。通過使用焊接連接，所述條帶開口可同時另外充分地不透氣封閉，以避免在所述條帶開口區(qū)域中不希望的泄漏。
[0009]在另一實施方式中，混合器在其罩的外側(cè)可通過殼壁的壁內(nèi)側(cè)上的支撐區(qū)域徑向地支撐，其中所述支撐區(qū)域被布置為在罩的圓周方向上分布并彼此間隔開。其結(jié)果是，空隙徑向地形成在條帶外側(cè)和支撐區(qū)域外側(cè)的罩外側(cè)和壁內(nèi)側(cè)之間，其作為混合器和殼體之間的熱絕緣。借助于分布在罩的圓周方向上并彼此間隔開的所述支撐區(qū)域，僅限于少數(shù)幾個地方的局部接觸因而在混合器和殼體之間或罩和殼壁之間產(chǎn)生，一方面這能夠產(chǎn)生更大的制造公差，另一方面通過熱傳導(dǎo)至少數(shù)、小的個別地方而降低了混合器和殼體之間的熱傳遞。相比之下，在空隙中，熱傳遞只通過熱輻射產(chǎn)生，其對應(yīng)于有效的熱絕緣。在這種情況下，空隙徑向測量的間隙寬度可小于罩的壁厚和/或混合器區(qū)域中的殼壁的壁厚。
[0010]根據(jù)有利的進一步發(fā)展，所述支撐區(qū)域可由僅在殼壁上通過成型一體成形的立面而形成?？蛇x擇地，一個實施方式也是可能的，其中所述支撐區(qū)域由立面形成，其僅在罩上通過成型而一體成形。同樣地，混合的形式是可以想象的，其中所述支撐區(qū)域由立面形成，其通過在殼壁和在罩上成型而一體成形。然而，優(yōu)選的配置是其中所述立面集成在殼壁上。
[0011]在這種情況下特別優(yōu)選是進一步的發(fā)展，其中所述支撐區(qū)域在各種情況下形成在所述條帶的區(qū)域中。換言之，在這種情況下各條帶和相關(guān)聯(lián)的條帶開口形成在這樣的支撐區(qū)域中。通過一起放置所述支撐區(qū)域以及在條帶和條帶開口之間的插頭連接，可減少所述罩和殼壁之間的接觸位置的數(shù)量，從而提高混合器相對于殼體的熱絕緣。
[0012]然而，原則上任何的實施方式都是可想到的，其中支撐區(qū)域和條帶單獨形成并在罩的圓周方向上彼此間隔開。
[0013]根據(jù)另一有利的實施方式，殼體至少在包含混合器的殼體部分中以雙殼方式配置，使得罩外側(cè)在第一圓周部分中沿著第一殼體罩以及在第二圓周部分中沿著第二殼體罩延伸。所述殼體的雙殼配置簡化了混合器在殼體中的安裝。特別地，所述混合器可因此插入在殼體罩中，而另一殼體罩則可在隨后附連。特別是在所述混合器包括在圓周方向上封閉運行的罩的情況下，由于所述條帶，沿軸向?qū)⑺龌旌掀鞑迦朐诜忾]殼體中能夠證明是困難的，所述條帶徑向地向外側(cè)突出。通過所述罩的設(shè)計，殼體現(xiàn)在可以打開以用于插入混合器。此外，雙殼設(shè)計能使得殼體幾何形狀偏離常規(guī)的圓柱形設(shè)計成為可能。
[0014]根據(jù)有利的進一步發(fā)展，至少一個這樣的支撐區(qū)域每一個可形成在第一殼體罩的區(qū)域中以及第二殼體罩的區(qū)域中。因此，混合器通過這樣的支撐區(qū)域支撐在第一殼體罩以及第二殼體罩上。
[0015]根據(jù)另一進一步的發(fā)展，至少一個這樣的條帶開口每一個可形成在第一殼體罩以及第二殼體罩上。通過這樣的設(shè)計，可以實現(xiàn)混合器固定在第一殼體罩和第二殼體罩上。
[0016]實際上，混合器橫截面可以是平的，以使混合器的寬度大于所述混合器的高度。特別地，混合器的寬至少是高的兩倍。在這種情況下，寬度和高度是彼此垂直且垂直于縱向方向測量的，它是由混合器的通流方向或廢氣流的流動方向來限定的。
[0017]實際上，導(dǎo)向葉片可直地且相互平行地運行。特別是與平的橫截面有關(guān)，利用這樣的平行導(dǎo)向葉片獲得用于導(dǎo)向葉片的有效流動引導(dǎo)作用。在平罩的橫截面的情況下，直的導(dǎo)向葉片平行于高度方向延伸。在這里，至少一個導(dǎo)向葉片列形成在所述罩上，在該情況下，導(dǎo)向葉片布置成在罩的橫截面的寬度方向上彼此相鄰。
[0018]混合器的特別簡單的可生產(chǎn)性由這樣的設(shè)計來保證，其中在每種情況下導(dǎo)向葉片的一端都以固定的方式連接到所述罩上，同時它們在另一端以獨立的方式布置。因此，導(dǎo)向葉片以獨立的方式從所述罩突出并伸入到混合器橫截面中。在這里，熱膨脹效應(yīng)不能產(chǎn)生任何壓力，無論混合器內(nèi)的導(dǎo)向葉片是什么類型的。導(dǎo)向葉片相對于所述罩的相對運動也不會產(chǎn)生任何噪音。
[0019]特別有利的是這樣的實施方式，其中在流入側(cè)或流出側(cè)的混合器側(cè)面上的所述罩包含第一圓周部分和第二圓周部分，它們彼此相對地定位。這特別適用于具有平坦混合器橫截面的設(shè)計。彼此相對定位的圓周部分然后每一個沿著寬度方向延伸并且在高度方向上彼此相對地平放。實際上，現(xiàn)在可提供的是第一圓周部分包括第一導(dǎo)向葉片，第一導(dǎo)向葉片在第二圓周部分的方向上從第一圓周部分突出。因此，第一導(dǎo)向葉片列形成在第一圓周部分上，在這種情況下第一導(dǎo)向葉片在寬度方向上彼此相鄰地布置。另外，第二圓周部分包括第二導(dǎo)向葉片，第二導(dǎo)向葉片在第一圓周部分的方向上從第二圓周部分突出。因此，第二圓周部分具有第二導(dǎo)向葉片列，其中第二導(dǎo)向葉片在寬度方向上彼此相鄰地布置。現(xiàn)在特別有利的是這樣的實施方式，其中第一導(dǎo)向葉片布置為在廢氣流的流動方向上偏移于第二導(dǎo)向葉片。這樣，一個導(dǎo)向葉片列的導(dǎo)向葉片在排氣