[发明专利]用于冷却废气流的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于冷却废气流的装置，该装置具有能够借助于废气流加载的排出喷嘴，该排出喷嘴如此伸入邻接的废气管的敞开的端部中，从而在排出喷嘴和废气管之间形成的吸入区域中在废气流穿过时能够产生相对于周围环境的低压。

背景技术

由欧盟公布的排放标准逐步地降低了由柴油发动机产生的并且随着发动机废气排放到环境中的碳黑颗粒。碳黑颗粒排放的限制通过使用碳黑颗粒过滤器、通常用所谓的壁流式过滤器来实现，在所述过滤器中发动机废气穿过由陶瓷或金属材料制成的多孔的过滤器壁。在此，包含在发动机废气中的碳黑颗粒不仅沉积在过滤器壁的表面上而且沉积在过滤器壁的内部，使得废气背压随着过滤器壁的堵塞程度的增大而增大。因此，为了碳黑颗粒过滤器的再生，在定期的时间间隔中烧尽沉积的碳黑颗粒，为此例如使用连接在碳黑颗粒过滤器前面的氧化催化器暂时地将发动机废气的温度提高到600℃以上的温度。在碳黑颗粒过滤器的再生阶段中，会在排气装置的排气尾管上相应地出现较高的废气温度，该废气温度对于周围的车辆组件、物体或者人来说可能是种危险。

在这种背景下，从WO 2008/060559A2中得知了一种用于降低排气尾管上废气温度的装置。能够借助于夹子或者夹钳安置在排气尾管上的装置包括喷嘴，该喷嘴借助于多个径向布置的固定支柱如此安置在邻接的转向器壳体上，从而在废气流穿过时在喷嘴和转向器壳体之间构成的入口中产生用于吸入较冷的周围空气的局部真空。然而，所述喷嘴或者说转向器壳体的沿着废气流穿过的方向逐渐变细的形状会使得排气装置中的废气背压不希望地增大。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种开头所述类型的装置，该装置实现了将废气背压的不希望的增大至少限制在碳黑颗粒过滤器的再生阶段。

该任务通过具有权利要求1所述特征的装置得到解决。

按本发明的用于冷却废气流的装置包括能够借助于废气流加载的排出喷嘴，该排出喷嘴如此伸入邻接的废气管的敞开的端部中，从而能够在排出喷嘴和废气管之间形成的吸入区域中在废气流穿过时产生相对于周围环境的低压。此外，设置了用于改变排出喷嘴的流动横截面的调节件。

确切地说，根据文丘里原理来产生低压，其中排出喷嘴延伸到废气管的敞开的端部中并且在吸入区域中产生取决于流动横截面的低压。在此，由于低压而吸入废气管中的周围空气根据其温度相应地冷却所述废气流。

因为仅仅在碳黑颗粒过滤器的再生阶段中需要混合较冷的周围空气，所以在碳黑颗粒过滤器的其余工作阶段中能够借助于调节件如此增大排出喷嘴的流动横截面，使得废气流能够不受阻碍地通过。以这种方式实现了将废气背压的不希望的增大限制在碳黑颗粒过滤器的再生阶段。

按本发明的装置的突出之处在于特别简单的构造，从而能够将该装置节省空间地安置在由柴油发动机运行的车辆、尤其农业生产车辆的发动机室内部的碳黑颗粒过滤器的区域内。布置在车辆的发动机室中的高温热交换器通常用于冷却柴油发动机，该高温热交换器是与柴油发动机连接的液体冷却回路的组成部分，其中借助于通风机组用冷却空气加载高温热交换器，通过散热器格栅以及布置在后面的过滤器滤芯从周围环境中吸入冷却空气。因为如此导入发动机室中的空气在很大程度上没有脏物，所以可靠地避免了构造在排出喷嘴和废气管之间的吸入区域的不希望的堵塞。在通风机组方面引起的对发动机室中的空气的压缩额外地引起了吸入区域中的体积流增加并且由此更有效地冷却废气流。

有利的改进方案由从属权利要求中获知。

优选根据废气温度改变排出喷嘴的流动横截面。尤其在碳黑颗粒过滤器的再生阶段中典型出现的废气温度的情况下通过调节件使得流动横截面增大。

所述排出喷嘴能够为了改变流动横截面而具有大量易弯曲的薄片。所述薄片例如构造成手指状的导向片的造型，所述导向片是可以安置在碳黑颗粒过滤器的排出管接头上的固定条的一体的组成部分，其中所述导向片在装配状态下沿着废气流的方向伸出。所述排出管接头尤其是由碳黑颗粒过滤器包围的过滤器壳体的固定的组成部分并且与过滤器壳体进行焊接或者以其它方式固定地连接。

所述薄片尤其可以构造成双金属元件，所述双金属元件占据使得排出喷嘴的流动横截面随着废气温度的增加而变小的弯曲。换句话说，所述双金属元件同时形成了用于根据温度改变排出喷嘴的流动横截面的调节件。这种双金属元件的构造基本上是已知的。相应地，该双金属元件由金属条制成，该金属条具有两个相互连接的具有不同的纵向膨胀系数的金属层。