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DE10357950A1 - Combustion engine exhaust gas system, e.g. for a turbo diesel motor vehicle, has pulsation damping element in the exhaust gas line and or the exhaust gas recirculation line - Google Patents

Combustion engine exhaust gas system, e.g. for a turbo diesel motor vehicle, has pulsation damping element in the exhaust gas line and or the exhaust gas recirculation line Download PDF

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DE10357950A1
DE10357950A1 DE10357950A DE10357950A DE10357950A1 DE 10357950 A1 DE10357950 A1 DE 10357950A1 DE 10357950 A DE10357950 A DE 10357950A DE 10357950 A DE10357950 A DE 10357950A DE 10357950 A1 DE10357950 A1 DE 10357950A1
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exhaust gas
exhaust system
honeycomb body
exhaust
damping element
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Naroa-Moreno Zaldua
Rolf BRÜCK
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Abstract

Combustion engine exhaust gas system has at least a pulsation damping element (11) in the exhaust gas line (5) between the combustion engine (1) and the turbine (9) in the flow direction prior to the coupling element (6) and or in the exhaust gas return line (7).

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Abgassystem mit Abgasrückführung und einem Pulsationsdämpfer, insbesondere ein Abgassystem eines Automobils.object The present invention is an exhaust system with exhaust gas recirculation and a pulsation damper, in particular an exhaust system of an automobile.

Eine Vielzahl von Automobilen weist Abgassysteme auf, die einen Abgasturbolader und/oder eine Abgasrückführung umfassen. Ein Abgasturbolader nutzt die thermische Energie des Abgases zur Kompression der Luft beziehungsweise des Gases, das in die Verbrennungskraftmaschine des Automobils eingeführt wird. Insbesondere bei Dieselmaschinen haben sich Abgasturbolader und Abgasrückführung durchgesetzt. Im Regelfall wird dabei zumindest ein Teil des Abgases stromabwärts des Abgasturboladers rückgeführt und mit dem Frischgas, insbesondere Luft, vermischt in den Gaseinlass der Verbrennungskraftmaschine geführt. Solch ein System ist beispielsweise aus der WO 00/34630 A1 bekannt.A Variety of automobiles has exhaust systems that include an exhaust gas turbocharger and / or exhaust gas recirculation. An exhaust gas turbocharger uses the thermal energy of the exhaust gas for compression the air or the gas that enters the internal combustion engine of the automobile becomes. In particular, diesel engines have exhaust gas turbochargers and exhaust gas recirculation prevailed. As a rule, at least part of the exhaust gas downstream of the Exhaust gas turbocharger recirculated and with the fresh gas, in particular air, mixed in the gas inlet the internal combustion engine. Such a system is for example known from WO 00/34630 A1.

Aufgrund der Nutzung der thermischen Energie des Abgases durch den Abgasturbolader ist jedoch der Druck und/oder die Temperatur, unter dem das Abgas in der Rückführleitung vorliegt, deutlich niedriger als der Druck und/oder die Temperatur des Abgases der Verbrennungskraftmaschine vor dem Turbolader. Für bestimmte Anwendungsfälle ist jedoch insbesondere ein erhöhter Druck des Abgases bei der Rückführung nötig und/oder vorteilhaft, beispielsweise beim Betrieb von HCCI-Motoren (Homogeneous Charge Compression Ignition), die einen sehr hohen Abgasanteil bei der Befüllung der Zylinder benötigen. Wird jedoch die Rückführleitung vor dem, also stromaufwärts des Abgasturboladers) abgezweigt, kommt es aufgrund der Pulsatilität des Abgases dazu, dass dann, wenn Abgas rückgeführt wird, auch das rückgeführte Abgas pulsatil vorliegt. Damit können kurzfristige Situationen entstehen, in denen rückgeführtes Abgas in der Verbrennungskraftmaschine benötigt wird, aber aufgrund der Pulsatilität des rückgeführten Abgasstroms kein Abgas zuströmt. Dies verkompliziert die Steuerung der Abgasrückführung und das Motormanagement beträchtlich und verhindert gegebenenfalls den Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine im HCCI-Modus.by virtue of the use of the thermal energy of the exhaust gas through the exhaust gas turbocharger However, the pressure and / or the temperature below which the exhaust gas in the return line is present, much lower than the pressure and / or the temperature the exhaust gas of the internal combustion engine in front of the turbocharger. For certain use cases is however in particular an elevated one Pressure of the exhaust gas in the return necessary and / or advantageous, for example, in the operation of HCCI engines (Homogeneous Charge Compression Ignition), which contributes a very high proportion of exhaust gas the filling the cylinder need. However, the return line before, that is, upstream the exhaust gas turbocharger), it comes due to the pulsatility of the exhaust gas in that, when exhaust gas is recycled, also the recirculated exhaust gas Pulsatil present. This can be short-term Situations arise in which recirculated exhaust gas in the internal combustion engine needed is, but due to the pulsatility of the recirculated exhaust gas flow no exhaust gas flows. This Complicates the control of the exhaust gas recirculation and the engine management considerably and optionally prevents the operation of an internal combustion engine in HCCI mode.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Abgassystem vorzuschlagen, bei dem diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwunden werden.Of these, Based on the object of the present invention, an exhaust system to propose, in which overcome these known from the prior art disadvantages become.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Abgassystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.These Task is solved by an exhaust system with the features of claim 1. Advantageous Further developments are the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Abgassystem einer Verbrennungskraftmaschine ist insbesondere für ein Automobil geeignet. Die Verbrennungskraftmaschine umfasst mindestens einen Gaseinlass und mindestens einen Gasauslass. Das erfindungsgemäße Abgassystem umfasst mindestens eine im wesentlichen in einer Strömungsrichtung durchströmbare Abgasleitung, die zum Abführen der Abgase der Verbrennungskraftmaschine mit dem mindestens einen Gasauslass verbunden ist, eine Turbine, die zumindest teilweise in der Abgasleitung ausgebildet ist, mindestens ein Pulsationsdämpfungselement zur zeitlichen und/oder örtlichen Vergleichmäßigung eines Abgasstroms, mindestens eine Rückführleitung zur Rückführung des Abgases der Verbrennungskraftmaschine vom Gasauslass zum Gaseinlass, wobei die Rückführleitung zwischen Gasauslass und Turbine mit der Abgasleitung verbindbar ist. Dies erfolgt vorzugsweise über Kopplungsmittel derart, dass zwischen 0 und 100%, des Abgases durch die Rückführleitung geführt werden. Das erfindungsgemäße Abgassystem zeichnet sich dadurch aus, dass das mindestens eine Pulsationsdämpfungselement in der Abgasleitung zwischen Verbrennungskraftmaschine und der Turbine in Strömungsrichtung vor dem Kopplungsmittel und/oder in der Rückführleitung ausgebildet ist.The Inventive exhaust system an internal combustion engine is especially for an automobile suitable. The internal combustion engine comprises at least one Gas inlet and at least one gas outlet. The exhaust system according to the invention includes at least one substantially in a flow direction flow-through Exhaust pipe for the discharge the exhaust gases of the internal combustion engine with the at least one Gas outlet is connected to a turbine, at least partially is formed in the exhaust pipe, at least one Pulsationsdämpfungselement for temporal and / or local Equalization of a Exhaust gas flow, at least one return line for the return of the Exhaust gases of the internal combustion engine from the gas outlet to the gas inlet, the return line connectable between the gas outlet and turbine with the exhaust pipe is. This is preferably done via Coupling means such that between 0 and 100%, of the exhaust gas through the return line guided become. The exhaust system according to the invention is characterized in that the at least one Pulsationsdämpfungselement in the exhaust pipe between the internal combustion engine and the turbine in the flow direction is formed before the coupling means and / or in the return line.

Das Pulsationsdämpfungselement bewirkt eine zeitliche und/oder räumliche Vergleichmäßigung des Abgasstroms. Dies bedeutet beispielsweise, dass bei gleichbleibenden Rückführbedingungen, insbesondere konstantem mittleren Rückführvolumen an Abgas, dieses bei zeitlicher Vergleichmäßigung im wesentlichen kontinuierlich, insbesondere unter relativ kleinen Druckschwankungen dem Gaseinlass zugeführt wird. Eine räumliche Vergleichmäßigung bedeutet insbesondere, dass sich in der Abgasströmung im wesentlichen gleichmäßig geformte Isobaren und/oder Bereiche gleicher Strömungsgeschwindigkeit ausbilden, beispielsweise ein laminares, quasilaminares oder Propfenströmungsprofil („Plug Flow").The Pulsationsdämpfungselement causes a temporal and / or spatial equalization of Exhaust gas flow. This means, for example, that while staying the same Return conditions, in particular constant mean return volume on exhaust gas, this with temporal homogenization substantially continuously, especially under relatively small pressure fluctuations the gas inlet supplied becomes. A spatial Equalization means in particular, that in the exhaust gas flow is substantially uniformly shaped isobars and / or regions of equal flow velocity form, for example, a laminar, quasi-laminar or plug flow profile ("plug flow").

Die Ausbildung des Pulsationsdämpfungselements in der Abgasleitung zwischen Gasauslass und Turbine in Strömungsrichtung vor dem Kopplungsmittel bewirkt insbesondere, dass in der Rückführleitung stromabwärts des Pulsationsdämpfüngselements ein Abgasstrom vorliegt, dessen Pulsatilität deutlich geringer ist als stromaufwärts des Pulsationsdämpfungselements, wenn das Abgas zumindest teilweise rückgeführt wird, so dass das rückgeführte Abgas auf einfache Art und Weise dosiert und geregelt werden kann. Als Kopplungsmittel kann jedes aktive oder passive Bauteil ausgebildet sein, welches eine Kopplung der Abgasleitung mit der Rückführleitung ermöglicht, insbesondere ein Mehrwegeventil oder eine einfache Ableitung der Rückführleitung mit gegebenenfalls weiteren Regelmitteln wie beispielsweise einer Drosselklappe oder ähnliches.The formation of the Pulsationsdämpfungselements in the exhaust pipe between the gas outlet and turbine upstream of the coupling means causes in particular in the return line downstream of Pulsationsdämpfüngselements an exhaust gas flow, the pulsatility is significantly lower than upstream of the Pulsationsdämpfungselements when the exhaust gas is at least partially recycled, so that the recirculated exhaust gas can be dosed and regulated in a simple manner. As a coupling means, any active or passive component may be formed, which allows a coupling of the exhaust pipe to the return line, in particular a multi-way valve or a simple derivation of the return line with optionally further control means such as a throttle valve or the like.

Die Ausbildung des Pulsationsdämpfungselements in der Rückführleitung führt in vorteilhafter Weise dazu, dass am Gaseinlass der Verbrennungskraftmaschine ein zeitlich und/oder räumlich vergleichmäßigter rückgeführter Abgasstrom vorliegt. Dies vereinfacht die Bemessung und Steuerung der Abgasrückführung insbeson dere in Bezug auf das rückgeführte Volumen und/oder die rückgeführte Menge des Abgases im Vergleich zu einer Rückführleitung ohne Pulsationsdämpfungselement. Im Vergleich zu einer Abgasrückführung, die nach der Turbine abzweigt, weist das rückgeführte Abgas eine deutlich höhere Temperatur und/oder einen höheren Druck auf, was insbesondere beim Kaltstart der Verbrennungskraftmaschine von Vorteil ist.The Formation of Pulsationsdämpfungselements in the return line leads in Advantageously, that at the gas inlet of the internal combustion engine one temporally and / or spatially uniform recirculated exhaust gas flow is present. This simplifies the design and control of exhaust gas recirculation in particular in terms of the volume returned and / or the amount returned the exhaust gas compared to a return line without Pulsationsdämpfungselement. Compared to an exhaust gas recirculation, the after the turbine branches, the recirculated exhaust gas has a much higher temperature and / or a higher pressure on, which is especially the cold start of the internal combustion engine is beneficial.

Insbesondere ist es möglich und erfindungsgemäß, mehrere Pulsationsdämpfungselemente, insbesondere eines zwischen Gasauslass und Turbine und eines in der Rückführleitung, auszubilden. Vergleichmäßigung kann eine teilweise oder auch eine im wesentlichen vollständige Homogenisierung in zeitlicher und/oder räumlicher Hinsicht bedeuten.Especially Is it possible and according to the invention, several Pulsation damping elements, in particular one between gas outlet and turbine and one in the return line, train. Equalization can a partial or a substantially complete homogenization in temporal and / or spatial Meaning.

Als Pulsationsdämpfungselement kann jedes Bauteil eingesetzt werden, welches zu der benötigten Vergleichmäßigung des Abgasstroms führt. Beispielsweise ist es möglich und erfindungsgemäß, das Pulsationsdämpfungselement in Form einer Mehrzahl von Schaufeln auszubilden, die sich jeweils in den Querschnitt eines Rohres hineinerstrecken, welches vom Abgas durchströmt wird. Hierbei sind die Schaufeln so in Strömungsrichtung hintereinander versetzt ausgebildet, dass ein direktes Durchströmen, also ohne Auftreffen auf mindestens eine Schaufel, nicht möglich ist. Die Schaufeln dienen insbesondere als Prallplatten und führen zu einer Umlenkung zumindest eines Teils des Abgases und somit zu einer zeitlichen und/oder räumlichen Homogenisierung des Abgasstroms.When Pulsationsdämpfungselement each component can be used, which contributes to the required homogenization of the Exhaust gas flow leads. For example Is it possible and according to the invention, the pulsation damping element form in the form of a plurality of blades, each in extend the cross-section of a pipe, which from the exhaust gas flows through becomes. Here, the blades are in the flow direction one behind the other formed offset that a direct flow, ie without hitting at least one shovel is not possible. The blades serve in particular as baffle plates and lead to a deflection at least a part of the exhaust gas and thus to a temporal and / or spatial Homogenization of the exhaust gas flow.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgassystems umfasst das Pulsationsdämpfungselement einen Wabenkörper.According to one advantageous embodiment of the exhaust system according to the invention comprises the Pulsationsdämpfungselement a honeycomb body.

Wabenkörper lassen sich in besonders vorteilhafter Weise als oder als Teil von Pulsationsdämpfungselemente(n) einsetzen. Wabenkörper weisen regelmäßig eine Vielzahl von Hohlräumen, insbesondere Kanälen auf, die sich bevorzugt von einer Stirnseite des Wabenkörpers zur anderen Stirnseite des Wabenkörpers hin erstrecken. Solche Hohlräume führen beispielsweise zur Ausbildung laminarer oder quasilaminarer Strömungsprofile in den einzelnen Hohlräumen und allgemein sowohl zu einer zeitlichen als auch zu einer räumlichen Vergleichmäßigung der Strömung des Abgases, da die Strömung durch die Hohlräume die Strömungsgeschwindigkeit von Teilen der Strömung senkt und von Teilen der Strömung erhöht. Insbesondere kann es auch vorteilhaft sein, den Wabenkörper so anzupassen, dass eine besonders gute Vergleichmässigung der Strömung erfolgt, beispielsweise dadurch, dass über den Querschnitt des Wabenkörpers betrachtet inhomogene Zelldichten ausgebildet werden. Unter der Zelldichte versteht man die Zahl der Hohlräume, insbesondere Kanäle, pro Querschnittsfläche. Die Zelldichte wird im allgemeinen als cpsi (cells per square inch, Zellen pro Quadratzoll) angegeben. Insbesondere können auch Hohlräume mit sich über die Länge des Wabenkörpers ändernden Querschnittsflächen ausgebildet sein, die nach dem Diffusor- bzw. Konfusorprinzip für eine Verlangsamung bzw. Beschleunigung der jeweiligen Komponente führen. Auch hierbei ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Ausbildung der einzelnen Diffusor- bzw. Konfusorkanäle an die üblichen Strömungsverhältnisse des Abgases vor dem Pulsationsdämpfungselement anzupassen.Let honeycomb body in a particularly advantageous manner as or as part of pulsation damping elements (s) deploy. honeycombs regularly have a variety of cavities, especially channels on, which preferably from an end face of the honeycomb body to other end face of the honeycomb body extend. Such cavities lead, for example for the formation of laminar or quasi-laminar flow profiles in the individual cavities and generally both temporal and spatial Equalization of the flow of Exhaust gas, as the flow through the cavities the flow velocity from parts of the flow lowers and parts of the flow elevated. In particular, it may also be advantageous, the honeycomb body so adapt that a particularly good homogenization of the flow takes place, for example, by the fact that over the cross section of the honeycomb body considered inhomogeneous cell densities are formed. Under the Cell density is understood to mean the number of cavities, in particular channels, per Cross sectional area. The cell density is generally referred to as cpsi (cells per square inch, Cells per square inch). In particular, cavities can also be used over the length of the honeycomb body changing Cross-sectional areas be formed, according to the diffuser or Konfusorprinzip for a slowdown or acceleration of the respective component. Again, it is in advantageously possible, the formation of the individual diffuser or Confusor channels to the usual flow conditions the exhaust gas before the Pulsationsdämpfungselement adapt.

Ein weiterer Vorteil eines Wabenkörpers als Pulsationsdämpfungselementes ist insbesondere, dass diese in einer großen Vielfalt verfügbar sind, so dass hierdurch preiswert ein Pulsationsdämpfungselement zur Verfügung gestellt werden kann. Zudem werden Wabenkörper oftmals für eine oder mehrere Funktionen im Abgassystem eingesetzt, so zum Beispiel als Katalysatorträgerkörper, Partikelfilter und/oder Adsorberstruktur für mindestens eine Komponente des Abgases. Als Katalysatorträgerkörper dienende Wabenkörper weisen im Regelfall eine Beschichtung, insbesondere eine keramische Beschichtung wie einen Washcoat auf, welche Katalysatorpartikel, wie beispielsweise Edelmetallpartikel, insbesondere aus der Platingruppe, enthalten. Diese Katalysatoren katalysieren eine Umsetzung zumindest von Teilen des Abgases, durch welche der Anteil von Komponenten im Abgas reduziert wird, welche schädlich für Mensch und/oder Umwelt sind. Bei einer Partikelfalle werden Feststoffanteile des Abgases wie beispielsweise Ruß, der oft insbesondere bei Dieselmaschinen auftritt, ausgefiltert. Solche Partikelfilter können als geschlossene oder offene Partikelfilter ausgebildet sein. Unter einer Adsorberstruktur versteht man eine Struktur, die beispielsweise bei niedrigen Betriebstemperaturen zumindest eine Komponente des Abgases, beispielsweise Stickoxide (NOX), adsorbiert und diese beispielsweise bei höheren Betriebstemperaturen wieder abgibt. Solche Adsorberstrukturen können aus Wabenkörpern bestehen, die mit einer entsprechenden Beschichtung versehen sind.Another advantage of a honeycomb body as Pulsationsdämpfungselementes is in particular that they are available in a wide variety, so that thereby a low-cost Pulsationsdämpfungselement can be provided. In addition, honeycomb bodies are often used for one or more functions in the exhaust system, for example as catalyst support body, particulate filter and / or adsorber structure for at least one component of the exhaust gas. As a catalyst carrier body serving honeycomb body usually have a coating, in particular a ceramic coating such as a washcoat containing catalyst particles, such as noble metal particles, in particular from the platinum group. These catalysts catalyze an implementation of at least portions of the exhaust gas, which reduces the proportion of components in the exhaust gas which are detrimental to man and / or the environment. In a particulate trap, solid components of the exhaust gas, such as soot, which often occurs especially in diesel engines, are filtered out. Such particle filters can be designed as closed or open particle filters. An adsorber structure is understood as meaning a structure which, for example, adsorbs at least one component of the exhaust gas, for example nitrogen oxides (NO x ), at low operating temperatures and releases them again, for example at higher operating temperatures. Such adsorber structures may consist of honeycomb bodies, which are provided with a corresponding coating.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgassystems erfolgt eine zeitliche Vergleichmäßigung des Drucks.According to one further advantageous embodiment of the exhaust system according to the invention there is a temporal equalization of the pressure.

Durch eine zeitliche Vergleichmäßigung des Drucks liegt trotz der Pulsatilität des Abgases stets ein gewisser Druck zur Rückführung von Abgas in den Gaseinlass der Verbrennungskraftmaschine vor, so dass praktisch zu jedem Zeitpunkt eine Rückführung des Abgases erfolgen kann. Dies vereinfacht zudem die Motorsteuerung.By a temporal equalization of the pressure lies despite the pulsatility the exhaust gas always a certain pressure for the return of exhaust gas in the gas inlet the internal combustion engine before, so that virtually at any time a return of the Exhaust gas can take place. This also simplifies the engine control.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgassystems ist das Verhältnis der vollen Breite bei halber Höhe (FWHM, full width half maximum) des zeitlichen Verlaufs eines Druckpulses nach dem Pulsationsdämpfungselement zu der vollen Breite bei halber Höhe (FWHM) des zeitlichen Verlaufs eines Druckpulses vor dem Pulsationsdämpfungselement größer als eins.According to one further advantageous embodiment of the exhaust system according to the invention is the relationship the full width at half height (FWHM, full width half maximum) of the time course of a pressure pulse after the pulsation damping element to the full width at half height (FWHM) of the time course a pressure pulse before the Pulsationsdämpfungselement greater than one.

Eine Ausbildung des Pulsationsdämpfungselements, die dies erreicht, ermöglicht in vorteilhafter Weise eine gute Vergleichmäßigung der Strömung.A Formation of the pulsation damping element, which achieves this, allows advantageously a good homogenization of the flow.

Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, dass das Verhältnis der vollen Breite bei halber Höhe (FWHM, full width half maximum) des zeitlichen Verlaufs eines Druckpulses nach dem Pulsationsdämpfungselement zu der vollen Breite bei halber Höhe (FWHM) des zeitlichen Verlaufs eines Druckpulses vor dem Pulsationsdämpfungselement mindestens 1,5, bevorzugt mindestens 2, besonders bevorzugt mindestens 3 beträgt.Especially It is advantageous in this context that the ratio of full width at half height (FWHM, full width half maximum) of the time course of a pressure pulse after the pulsation damping element to the full width at half height (FWHM) of the time course a pressure pulse before the pulsation damping element at least 1.5, preferably at least 2, more preferably at least 3.

Je nach Ausgestaltung des Pulsationsdämpungselement kommt es so in vorteilhafter Weise dazu, dass zwei aufeinanderfolgende Druckpulse „ineinanderlaufen", also praktisch zu jedem Zeitpunkt ein gewisser Druck zur Rückführung bereitsteht.ever After embodiment of the Pulsationsdämpungselement it comes in Advantageously, that two consecutive pressure pulses "run into each other", so practically there is a certain amount of pressure for repatriation at any given time.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgassystems erfolgt eine räumliche Vergleichmäßigung der Strömungsgeschwindigkeit.According to one further advantageous embodiment of the exhaust system according to the invention is a spatial Equalization of Flow rate.

Dies ermöglicht eine räumlich deutlich einfacher zu steuernde Abgasrückführung, die zu besonders gleichmäßigen Ergebnissen in der Verbrennungskraftmaschine beispielsweise im HCCI-Betrieb führt.This allows a spatially much easier to control exhaust gas recirculation, leading to particularly uniform results in the internal combustion engine, for example, in HCCI operation leads.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgassystems ist das Verhältnis der vollen Breite bei halber Höhe (FWHM) der Häufigkeitsverteilung der Strömungsgeschwindigkeiten nach dem Pulsationsdämpfungselement zu der vollen Breite bei halber Höhe (FWHM) der Häufigkeitsverteilung der Strömungsgeschwindigkeiten vor dem Pulsationsdämpfungselement kleiner als eins.According to one further advantageous embodiment of the exhaust system according to the invention is the relationship full width at half height (FWHM) the frequency distribution the flow rates after the pulsation damping element to the full width at half height (FWHM) of the frequency distribution the flow rates before the pulsation damping element less than one.

Die Häufigkeitsverteilung der Strömungsgeschwindigkeiten oder auch die Wahrscheinlichkeit der Strömungsgeschwindigkeiten (Propagatoren) berechnen sich durch eine entsprechende Integration der räumlich aufgelösten Geschwindigkeiten und gegebenenfalls eine entsprechende Normierung, beispielsweise eine Normierung dermaßen, dass das Integral über die gesamte Verteilung eins ergibt.The frequency distribution the flow rates or the probability of flow velocities (propagators) are calculated by a corresponding integration of the spatially resolved speeds and optionally a corresponding normalization, for example a standardization to such an extent, that the integral over the total distribution is one.

Besonders bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang, dass das Verhältnis der vollen Breite bei halber Höhe (FWHM) der Häufigkeitsverteilung der Strömungsgeschwindigkeiten nach dem Pulsationsdämpfungselement zu der vollen Breite bei halber Höhe (FWHM) der Häufigkeitsverteilung der Strömungsgeschwindigkeiten vor dem Pulsationsdämpfungselement kleiner als Einhalb, bevorzugt kleiner als ein Drittel, besonders bevorzugt kleiner als ein Viertel ist.Especially it is preferred in this context that the ratio of full width at half height (FWHM) of the frequency distribution of flow rates after the pulsation damping element to the full width at half height (FWHM) of the frequency distribution the flow rates before the pulsation damping element less than one-half, preferably less than one third, especially preferably less than a quarter.

Eine Ausbildung des Pulsationsdämpfungselements, die dies erfüllt, ermöglicht in vorteilhafter Weise eine gute räumliche Vergleichmäßigung der Strömung.A Formation of the pulsation damping element, that fulfills this, allows advantageously a good spatial homogenization of the flow.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Wabenkörper aus keramischem Material und/oder Metall ausgebildet.According to one Further advantageous embodiment of the honeycomb body is made ceramic material and / or metal formed.

Die Ausbildung des Wabenkörpers aus keramischem und/oder metallischem Material bietet je nach Anwendungsfall Vorteile. Einerseits ist die Ausbildung des Wabenkörpers aus Keramik preiswert, jedoch sind den Gestaltungsmöglichkeiten der Hohlräume regelmäßig Grenzen gesetzt. Bei metallischen Wabenkörpern, insbesondere bei metallischen Wabenkörpern, die durch Wickeln oder Verwinden einer oder mehrerer metallischer Lagen wie beispielsweise Blechlagen ausgebildet werden, ist es in einfacher Weise insbesondere durch Manipulation der eingesetzten metallischen Lagen möglich, Strukturen zur Strömungsbeeinflussung wie beispielsweise Mikrostrukturen, Umstülpungen und ähnliches, Löcher mit Ausmaßen größer als die Abmessungen der Kanäle und ähnliches auszubilden. Solche Maß nahmen können die Vergleichmäßigung der Strömung positiv beeinflussen. Insbesondere können solche Maßnahmen in Abhängigkeit von und angepasst auf die Strömungsverhältnisse vor dem Pulsationsdämpfungselement ausgebildet werden. Unter einer metallischen Lage ist in diesem Zusammenhang nicht nur eine Blechlage aus dünnen hochtemperatur- und korrosionsfesten Blechen, insbesondere mit einer Dicke von weniger als 80μm, bevorzugt weniger als 50μm, besonders bevorzugt weniger als 30μm, zu verstehen sondern auch metallische Lagen aus einem Material, welches zumindest teilweise für ein Fluid durchströmbar ist. Ein solches stellen sowohl Faservliese als auch aus Pulver und/oder Spänen gegebenenfalls auf ein Trägermaterial gesinterte entsprechende metallische Elemente dar. Solche zumindest teilweise für ein Fluid durchströmbaren Materialien können mit Blechbereichen verstärkt und/oder kombiniert sein. Unter den Begriff einer metallischen Lage im Sinne dieser Erfindung fällt auch ein Material, dass beispielsweise teilweise aus metallischem und teilweise aus keramischem Material aufgebaut ist. Insbesondere können so kombinierte Lagen aus Composit-Material ausgebildet werden, die aus metallischen und keramischen Fasern, aus mit metallischem Material, insbesondere Blech verstärkten keramischen Fasern und/oder keramischen Fasern, die im wesentlichen unverlierbar in einer zumindest teilweise durchströmbaren metallischen Hülle gelagert sind.The formation of the honeycomb body of ceramic and / or metallic material offers advantages depending on the application. On the one hand, the formation of the honeycomb body made of ceramic is inexpensive, but the design possibilities of the cavities are regularly limited. In metallic honeycomb bodies, in particular in metallic honeycomb bodies which are formed by winding or twisting one or more metallic layers such as sheet metal layers, it is possible in a simple manner, in particular by manipulation of the metallic layers used, structures for influencing the flow such as microstructures, invaginations and the like, To make holes with dimensions larger than the dimensions of the channels and the like. Such measures can positively influence the equalization of the flow. In particular, such measures can be formed as a function of and adapted to the flow conditions upstream of the pulsation damping element. Under a metallic layer is in this context not only a sheet metal layer of thin high-temperature and corrosion-resistant sheets, in particular having a thickness of less than 80μm, preferably less than 50μm, more preferably less than 30μm to understand, but also metallic layers of a material, which can be flowed through at least partially for a fluid. Such fiber webs as well as powders and / or chips optionally represent corresponding metallic elements sintered on a carrier material. Such are at least partially Fluid-flowable materials can be reinforced and / or combined with sheet metal regions. The term "metallic layer" in the sense of this invention also includes a material that is constructed, for example, partly from metallic material and partly from ceramic material. In particular, so combined layers of composite material can be formed, consisting of metallic and ceramic fibers, of metallic material, in particular reinforced sheet metal ceramic fibers and / or ceramic fibers, which are stored substantially captive in an at least partially permeable metallic shell.

Bei Ausbildung des Wabenkörpers aus metallischen Lagen können die einzelnen Lagen zumindest bereichsweise zumindest teilweise fügetechnisch miteinander verbunden sein, insbesondere hartverlötet und/oder geschweißt, jedoch ist es gleichfalls möglich und erfindungsgemäß, die Lagen nicht fügetechnisch miteinander zu verbinden, so dass in vorteilhafter Weise eine erhöhte Flexibilität des Wabenkörpers erreicht wird. Der Wabenkörper kann in einem üblichen Mantelrohr gehalten werden und mit diesem gegebenenfalls in Teilbereichen und/oder über ein Zwischenelement fügetechnisch verbunden werden, insbesondere hartverlötet und/oder geschweißt. So kann ein Wabenkörper als Pulsationsdämpfung selement ausgebildet sein, welcher aus metallischen Lagen ausgebildet ist, die untereinander nicht fügetechnisch miteinander verbunden sind, welcher jedoch fügetechnisch zumindest in Teilbereichen und/oder über ein Zwischenelement mit einem Mantelrohr verbunden ist.at Formation of the honeycomb body from metallic layers can the individual layers at least partially, at least partially joining techniques be connected to each other, in particular brazed and / or welded, however, it is also possible and according to the invention, the layers not joining techniques connect to each other, so that advantageously achieves increased flexibility of the honeycomb body becomes. The honeycomb body can in a usual Jacket tube are held and with this optionally in sub-areas and / or on a Intermediate element joined by joining technology be, in particular brazed and / or welded. So can a honeycomb body as pulsation damping selement be formed, which is formed of metallic layers, the one another not technical connected to each other, which, however, technical joining at least in some areas and / or over an intermediate element is connected to a jacket tube.

Eine Kombination aller hier erwähnten Maßnahmen in einem Pulsationsdämpfungselement ist erfindungsgemäß möglich.A Combination of all mentioned here activities in a pulsation damping element is possible according to the invention.

Beim Aufbau des Wabenkörpers aus metallischen Lagen werden oftmals im wesentlichen glatte, beispielsweise nur ein Mikrostrukturierung aufweisende, und zumindest teilweise strukturierte metallische Lagen eingesetzt, die beispielsweise eine Strukturierung in Form einer Wellung, beispielsweise einer Sinus- oder Dreiecksförmigen Wellung zumindest in Teilbereichen aufweisen. So ist es beispielsweise möglich, einen Wabenkörper aus mindestens einer im wesentlichen glatten und mindestens einer zumindest teilweise strukturierten metallischen Lage oder einer zumindest teilweise strukturierten metallischen Lage spiralförmig aufzuwickeln. Es ist ebenso möglich, jeweils eine Mehrzahl von im wesentlichen glatten und zumindest teilweise strukturierten metallischen Lagen zu stapeln und einen oder mehrere dieser Stapel gleich- oder gegensinnig miteinander zu verwinden. Es ist erfindungsgemäß möglich, jeweils nur eine Art metallischer Lagen, beispielsweise Blechlagen, oder auch mehrere Arten metallischer Lagen zum Aufbau eines einzigen Wabenkörpers zu verwenden. Auch ein extrudierter oder schichtweise aus metallischem Pulver nach Art der „Rapid Manufacturing Technology" aufgebauter metallischer Wabenkörper ist erfindungsgemäß einsetzbar.At the Structure of the honeycomb body metallic layers often become substantially smooth, for example only having a microstructure, and at least partially structured metallic layers used, for example, a structuring in the form of a corrugation, for example a sinusoidal or triangular corrugation have at least in some areas. So it is possible, for example, a honeycombs from at least one substantially smooth and at least one at least partially structured metallic layer or one at least partially wound metallic layer spirally wound. It is also possible each a plurality of substantially smooth and at least to stack partially structured metallic layers and one or more of these stacks equal or opposite to each other twist. It is possible according to the invention, respectively only one type of metallic layers, such as sheet metal layers, or also several types of metallic layers to build a single honeycomb to use. Also an extruded or layered metallic Powder similar to "Rapid Manufacturing Technology " metallic honeycomb body is used according to the invention.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgassystems ist die Turbine als ein Turbolader ausgebildet.According to one further advantageous embodiment of the exhaust system according to the invention the turbine is designed as a turbocharger.

Ein Turbolader oder Abgasturbolader nutzt in vorteilhafter Weise die thermische Energie des Abgases zur Komprimierung des in die Verbrennungskraftmaschine strömenden Frischgases.One Turbocharger or exhaust gas turbocharger advantageously uses the thermal energy of the exhaust gas for compression of the internal combustion engine flowing Fresh gas.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgassystems weist der Wabenkörper Hohlräume auf und die Hohlräume sind so ausgestaltet, dass der Wabenkörper im wesentlichen blickdicht ist.According to one further advantageous embodiment of the exhaust system according to the invention has the honeycomb body cavities on and the cavities are configured so that the honeycomb body is substantially opaque is.

Blickdicht heißt insbesondere, dass eine solche Vielzahl von Hohlräumen wie beispielsweise Kanälen ausgebildet ist, dass im wesentlichen nur längs der Kanäle durch den Wabenkörper durchgesehen werden kann, nicht aber unter einem Winkel. Dies lässt sich durch relativ dicke Hohlraumbewandungen erreichen und/oder beispielsweise durch eine große Hohlraum- oder Zelldichte. Es ist gleichfalls möglich und erfindungsgemäß in Strömungsrichtung die Zellenzahl zu variieren, so dass beispielsweise einem ersten Bereich mit einer relativ geringen Zelldichte ein Bereich mit einer deutlich erhöhten Zelldichte folgt oder umgekehrt.opaque is called in particular, that such a variety of cavities like for example channels is formed, that substantially only along the channels are looked through by the honeycomb body can, but not at an angle. This can be done by relatively thick Reach cavity walls and / or for example by a large cavity or cell density. It is also possible and according to the invention in the flow direction to vary the cell count, so that, for example, a first Area with a relatively low cell density one area with a significantly increased Cell density follows or vice versa.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgassystems beträgt eine Dichte der Hohlräume pro Flächeneinheit des Wabenkörpers mehr als 100 cpsi (cells per square inch, Zellen pro Quadratzoll), und liegt insbesondere in einem Bereich bis ca. 600 cpsi.According to one further advantageous embodiment of the exhaust system according to the invention is a density of cavities per unit area of the honeycomb more than 100 cpsi (cells per square inch, cells per square inch), and is in particular in a range up to about 600 cpsi.

Solche hochzelligen Wabenkörper erfüllen insbesondere das Kriterium, blickdicht zu sein und führen außerdem zu einer besonders guten Homogenisierung der Strömung.Such high cell honeycomb body fulfill in particular the criterion of being opaque and also lead to a particularly good Homogenization of the flow.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgassystems ist die Menge an Abgas, die durch die Rückführleitung strömen kann, durch ein Rückführsteuerventil steuerbar.According to one further advantageous embodiment of the exhaust system according to the invention is the amount of exhaust gas that can flow through the return line, through a return control valve controllable.

Durch ein Rückführsteuerventil kann in besonders einfacher Weise die Menge an Abgas, welche rückgeführt wird, gesteuert werden. Hierbei kann insbesondere als Rückführsteuerventil ein im wesentlichen stufenlos steuerbares Ventil eingesetzt werden, welches je nach Bedarf durch die Motorsteuerung geöffnet oder geschlossen wird.By a return control valve can in a particularly simple manner, the amount of exhaust gas, which is recycled, to be controlled. This can be used in particular as a return control valve a substantially infinitely controllable valve can be used, which opened as needed by the engine control or is closed.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgassystems ist das Pulsationsdämpfungselement in Strömungsrichtung vor dem Rückführsteuerventil ausgebildet.According to one further advantageous embodiment of the exhaust system according to the invention is the pulsation damping element in the flow direction in front of the return control valve educated.

Hierdurch liegt in vorteilhafter Weise ein bereits zeitlich und/oder räumlich vergleichmässigter Abgasstrom an dem Rückführsteuerventil an, so dass eine sehr genaue Dosierung des Anteils des Abgases, welcher rückgeführt wird, erfolgen kann. Dies erleichtert insbesondere die Motorsteuerung der Verbrennungskraftmaschine, da die Menge des rückgeführten Abgasstroms verlässlich und genau dosiert werden kann.hereby is advantageously an already temporally and / or spatially uniform exhaust flow on the return control valve so that a very accurate metering of the proportion of the exhaust gas, which is recycled, can be done. This facilitates in particular the engine control the internal combustion engine, since the amount of recirculated exhaust gas flow reliable and can be precisely dosed.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgassystems ist der Wabenkörper in einem äußeren Gehäuse gehalten, welches im wesentlichen frei durchströmbar ist, wobei das Abgas den Wabenkörper in einer ersten Richtung durchströmen kann und daran anschließend eine Umlenkung des Abgases in eine zweite Richtung erfolgt, in der das äußere Gehäuse durchströmt wird.According to one further advantageous embodiment of the exhaust system according to the invention is the honeycomb body held in an outer housing, which is substantially freely flowed through, wherein the exhaust gas the honeycombs can flow in a first direction and then a Deflection of the exhaust gas takes place in a second direction in which the outer housing is flowed through.

Bevorzugt beträgt der Winkel zwischen der ersten Richtung und der zweiten Richtung im wesentlichen 180 Grad, so dass also im wesentlichen eine Umkehr der Strömungsrichtung des Abgases erfolgt. Im wesentlichen frei durchströmbar bedeutet insbesondere, dass in dem Bereich zwischen Wabenkörper, welcher noch in einem üblichen Mantelrohr gehalten sein kann, und dem äußeren Gehäuse ein Rückströmbereich ausgebildet ist, der keine Wabenstruktur enthält und welcher insbesondere dem Abgasstrom möglichst geringe Strömungswiderstände entgegensetzt. Dies kann durch eine entsprechend ausgebildete Halterung des Wabenkörpers in dem oder relativ zum äußeren Gehäuse gewährleistet werden.Prefers is the angle between the first direction and the second direction essentially 180 degrees, so that is essentially a reversal the flow direction the exhaust gas takes place. Substantially freely flowable means in particular, that in the area between honeycomb body, which still in a usual Jacket tube may be held, and the outer housing is formed a Rückströmbereich, the does not contain a honeycomb structure and which in particular opposes the flow of exhaust gas as low as possible flow resistance. This can be achieved by a correspondingly formed holder of the honeycomb body be guaranteed or relative to the outer housing.

Die Umlenkung des Abgasstroms erlaubt eine besonders kompakte Bauweise des Wabenkörpers, mit dem insbesondere kleine Baulücken im Motorraum eines Kraftfahrzeuges vorteilhaft ausgenutzt werden können. So kann der Wabenkörper bzw. das äußere Gehäuse von der Richtung der Abgasleitung im Anschlusspunkt des Wabenkörpers abzweigen und einen beliebigen Winkel mit der Abgasleitung bilden. Auch die Richtung, in der das Abgas in den Wabenkörper eingeleitet und die Richtung in der es aus dem äußeren Gehäuse abgeleitet wird, können einen beliebigen Winkel miteinander einschließen. Bevorzugt ist hierbei, die Gaseinleitung in den Wabenkörper und die Gasausleitung aus dem äußeren Gehäuse benachbart zueinander, besonders bevorzugt nahe einer Stirnseite des Wabenkörpers, auszuführen. Die hier eingeführten Winkel sind bevorzugt an die Verhältnisse im Motorraum eines Kraftfahrzeuges anpassbar, insbesondere auf die jeweiligen Platzverhältnisse. So können auch kleine freie Volumina im Motorraum effektiv und vorteilhaft genutzt werden.The Deflection of the exhaust gas flow allows a particularly compact design the honeycomb body, with the particular small building gaps be used advantageously in the engine compartment of a motor vehicle can. So can the honeycomb body or the outer housing of branch off the direction of the exhaust pipe in the connection point of the honeycomb body and form any angle with the exhaust pipe. Also the direction in the exhaust gas in the honeycomb body initiated and the direction in which it is derived from the outer housing, can be any Include angle with each other. Preference is given here, the gas inlet into the honeycomb body and the gas discharge from the outer housing adjacent to each other, particularly preferably near a front side of the honeycomb body execute. The introduced here Angles are preferred to the conditions in the engine compartment Motor vehicle adaptable, in particular to the respective space conditions. So can Also small free volumes in the engine compartment effective and beneficial be used.

Durch die Umlenkung des Abgasstroms von der ersten in die zweite Richtung umströmt das Abgas die Außenseite des Wabenkörpers. Dies führt zu einer sehr gleichmäßigen Aufheizung des Wabenkörpers und somit zu relativ geringen thermischen Transienten und/oder Gradienten. Dieser Effekt wird noch dadurch unterstützt, dass beim Einsatz eines Wabenkörpers neben seiner Funktion als Pulsationsdämpfungselement zusätzlich als Katalysatorträgerkörper die katalysierte Umsetzung exotherm abläuft, so dass sich das Abgas während des Durchströmens des Wabenkörpers in der ersten Richtung aufheizt. Das Umströmen des Waben körpers in der zweiten Richtung durch das im wesentlichen frei durchströmbare äußere Gehäuse führt zu einer Abkühlung des Abgases und gleichzeitig zu einer gleichmäßigeren Temperierung des Wabenkörpers.By the deflection of the exhaust gas flow from the first to the second direction flows around the exhaust is the outside of the honeycomb body. this leads to to a very even heating of the honeycomb body and thus to relatively low thermal transients and / or gradients. This effect is further supported by the fact that when using a honeycomb in addition to its function as Pulsationsdämpfungselement in addition as Catalyst carrier body the catalyzed conversion takes place exothermically, so that the exhaust gas while flowing through the honeycomb heats up in the first direction. The circulation of the honeycomb body in the second direction through the substantially freely flow-through outer housing leads to a Cooling of the exhaust gas and at the same time to a more uniform temperature of the honeycomb body.

Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, dass der Wabenkörper einen Durchmesser von 20 bis 100 mm, bevorzugt 30 bis 80 mm, besonders bevorzugt im wesentlichen 40 mm aufweist.Especially It is advantageous in this context that the honeycomb body a Diameter of 20 to 100 mm, preferably 30 to 80 mm, especially preferably has substantially 40 mm.

Solche relativ klein bauenden Wabenkörper sind besonders vorteilhaft zur Ausnutzung relativ kleiner freier Räume im Motorraum.Such are relatively small honeycomb body particularly advantageous for the utilization of relatively small spaces in the engine compartment.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgassystems beträgt das im wesentlichen frei durchströmbare Volumen des äußeren Gehäuses mehr als etwa 20%, bevorzugt mehr als 40%, des Volumens des Wabenkörpers. Weiterhin bevorzugt ist auch, dass das frei durchströmbar Volumen des äußeren Gehäuses deutlich größer, bevorzugt im wesentlichen doppelt so groß als das Volumen des Wabenkörpers ist. Dabei hat das äußere Gehäuse vorteilhafterweise einen im wesentlichen kreisringförmigen Querschnitt, dessen Radiusdifferenz mindestens 4 mm, und ggf. sogar bis zu etwa 15 mm, beträgt. Die Ausbildung des äußeren Gehäuses und gegebenenfalls auch des Wabenkörpers als im wesentlichen kreiszylindrische Bauteile ist bevorzugt. Unter im wesentlichen kreisringförmig sind aber auch Wabenkörper zu verstehen, die beispielsweise einen ovalen oder polygonalen Querschnitt aufweisen und in einem zylindrischen äußeren Gehäuse mit kreisförmigem, elliptischem oder ovalem Querschnitt aufgenommen sind. Unter der Radiusdifferenz ist in solchen Fällen eine mittlere Radiusdifferenz zu verstehen. Eine Radiusdifferenz von im wesentlichen 7 mm in Verbindung mit einem Wabenkörperdurchmesser von im wesentlichen 40 mm hat sich als vorteilhaft herausgestellt, jedoch sind auch andere Radiusdifferenzen möglich und erfindungsgemäß.According to one further advantageous embodiment of the exhaust system according to the invention is the substantially free-flow volume of the outer housing more than about 20%, preferably more than 40%, of the volume of the honeycomb body. Farther It is also preferred that the volume of the outer housing which can be flowed freely through it clearly larger, preferred essentially twice as large as the volume of the honeycomb body is. In this case, the outer housing advantageously a substantially annular Cross-section whose radius difference is at least 4 mm, and possibly even up to about 15 mm. The training of the outer housing and optionally also the honeycomb body as substantially circular cylindrical components is preferred. Under essentially circular but are also honeycomb bodies to understand, for example, an oval or polygonal cross-section and in a cylindrical outer housing with a circular, elliptical or oval cross-section are included. Under the Radius difference is in such cases to understand a mean radius difference. A radius difference of essentially 7 mm in conjunction with a honeycomb diameter of substantially 40 mm has been found to be advantageous However, other radius differences are possible and according to the invention.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgassystems weist der Wabenkörper zumindest zwei Teilmengen von Hohlräumen aufweist, wobei die erste Teilmenge Kanäle jeweils einen ersten Eingangsquerschnitt und einen ersten Ausgangsquerschnitt und die zweite Teilmenge Kanäle jeweils einen zweiten Eingangsquerschnitt und einen zweiten Ausgangsquerschnitt auf und das Verhältnis vom erstem Eingangsquerschnitt zum ersten Ausgangsquerschnitt ein anderes ist als das vom zweiten Eingangsquerschnitt zum zweiten Ausgangsquerschnitt.According to one further advantageous embodiment of the exhaust system according to the invention has the honeycomb body has at least two subsets of cavities, wherein the first Subset channels in each case a first input cross section and a first output cross section and the second subset channels in each case a second input cross section and a second output cross section and the relationship from the first input cross section to the first output cross section other than that from the second input section to the second Output section.

Durch eine solche bevorzugte Ausführungsform des Wabenkörpers kann zusätzlich zu den Pulsationsdämpfungseigenschaften noch eine weitere Schalldämpfungsfunktion genutzt werden. Durch die Erweiterung der einen Teilmenge der Kanäle bei gleichzeitiger Verengung der anderen Teilmenge Kanäle kommt es zu einer Verlangsamung der Abgasströmung in der einen Teilmenge und zur Beschleunigung der Abgasströmung in der anderen Teilmenge Kanäle. Dies führt bei entsprechender Gestaltung der Kanalquerschnitte zu einer zumindest teilweisen destruktiven Interferenz der beiden Teilabgasströme bei Zusammenführung nach dem Wabenkörper und somit zu einer Schalldämpfung.By such a preferred embodiment of the honeycomb body can additionally to the pulsation damping properties yet another silencing function be used. By extending a subset of the channels at the same time Narrowing the other subset channels causes a slowdown the exhaust gas flow in a subset and to accelerate the exhaust gas flow in the other subset channels. this leads to with appropriate design of the channel cross-sections to an at least partial destructive interference of the two partial exhaust gas streams when merging the honeycomb body and thus to a sound attenuation.

Vorteilhaft ist es hierbei, dass sich zumindest eine Teilmenge der Kanäle konisch erweitert und/oder konisch verengt. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass eine erste Teilmenge des Abgases eine erste Teilmenge Kanäle durchströmt und eine zweite Teilmenge des Abgases eine zweite Teilmenge Kanäle durchströmt, wobei sich die Querschnitte mindestens einer der beiden Teilmengen Kanäle über die axiale Länge des Wabenkörpers ändern, so dass die Laufzeit des Abgases in den verschiedenen Teilmengen Kanäle unterschiedlich ist. Dieser Laufzeitunterschied kann in vorteilhaft einfacher Weise zur Ausbildung einer zumindest teilweisen destruktiven Interferenz ausgenutzt werden.Advantageous In this case, it is at least a subset of the channels conical expanded and / or conically narrowed. Furthermore, it is advantageous that a first subset of the exhaust gas flows through a first subset of channels and a second subset of the exhaust gas flows through a second subset of channels, wherein the cross sections of at least one of the two subsets channels over the axial length change the honeycomb body, so that the transit time of the exhaust gas in the different subsets channels different is. This difference in transit time can advantageously in a simple manner for the formation of at least partial destructive interference be exploited.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgassystems ist der Wabenkörper als Katalysatorträgerkörper, Partikelfilter und/oder Adsorber für mindestens eine Komponente des Abgases ausgebildet.According to one further advantageous embodiment of the exhaust system according to the invention is the honeycomb body as catalyst carrier body, particle filter and / or adsorber for formed at least one component of the exhaust gas.

Dies erlaubt in vorteilhafter Weise eine Mehrfachfunktion des Wabenkörpers einerseits als Pulsationsdämpfungselement und andererseits in zumindest einer weiteren Funktion. So kann beispielsweise der Pulsationsdämpfer gleichzeitig als Katalysatorträgerkörper dienen, der eine katalytisch aktive Beschichtung aufweist, durch die zumindest ein Teil des Abgases katalytisch umgesetzt wird. Weiterhin kann der Wabenkörper alternativ oder zusätzlich als offener oder geschlossener Partikelfilter zum Filtern von Partikeln im Abgas ausgebildet sein. Eine weitere alternative oder zusätzliche Möglichkeit besteht in der Ausbildung des Wabenkörpers als Adsorberstruktur, durch die mindestens eine Komponente des Abgases zumindest zeitweise adsorbiert und zu anderen Zeiten desorbiert wird. Dies kann beispielsweise durch Ausbildung einer entsprechenden Adsorberbeschichtung erfolgen, die insbesondere bei relativ tiefen Temperaturen eine Komponente des Abgases, beispielsweise Stickoxide (NOX) adsorbiert und diese bei höheren Temperaturen wieder desorbiert. Hierdurch kann diese Komponente so lange gespeichert werden, bis ein Katalysator, welcher stromabwärts der Adsorberstruktur ausgebildet ist, seine Betriebstemperatur erreicht hat, so dass dann dort eine katalytische Umsetzung des NOX erfolgen kann, so dass gerade in der Kaltstartphase eines Automobils die Emission von Stickoxiden vermieden oder zumindest wesentlich verringert werden kann.This advantageously allows a multiple function of the honeycomb body on the one hand as a pulsation damping element and on the other hand in at least one further function. Thus, for example, the pulsation damper can simultaneously serve as a catalyst carrier body, which has a catalytically active coating by which at least a portion of the exhaust gas is catalytically converted. Furthermore, the honeycomb body may alternatively or additionally be designed as an open or closed particle filter for filtering particles in the exhaust gas. Another alternative or additional possibility is the formation of the honeycomb body as an adsorber structure by which at least one component of the exhaust gas is at least temporarily adsorbed and desorbed at other times. This can be done, for example, by forming a corresponding adsorber coating, which adsorbs a component of the exhaust gas, for example nitrogen oxides (NO x ), in particular at relatively low temperatures and desorbs them again at relatively high temperatures. As a result, this component can be stored until a catalyst, which is formed downstream of the adsorber, has reached its operating temperature, so that then there can be a catalytic conversion of NO X , so that just in the cold start phase of an automobile, the emission of nitrogen oxides avoided or at least significantly reduced.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgassystems ist das mindestens eine Pulsationsdämpfungselement im Krümmer und/oder im Sammler der Verbrennungskraftmaschine ausgebildet. Die möglichst motornahe Ausbildung des Pulsationsdämfpungselements im Krümmer und/oder im Sammler der Verbrennungskraftmaschine erlaubt die pulsationsfreie Rückführung von Abgas einer relativ hohen Temparatur, so dass insbesondere in der Kaltstartphase der Verbrennungskraftmaschine das Aufheizen der Verbrennungskraftmaschine in vorteilhafter Weise beschleunigt wird.According to one further advantageous embodiment of the exhaust system according to the invention is the at least one Pulsationsdämpfungselement in the manifold and / or formed in the collector of the internal combustion engine. The possible close to the motor training of Pulsationsdämpungselements in the manifold and / or in the Collector of the internal combustion engine allows the pulsation-free recycling of Exhaust gas of a relatively high temperature, so that in particular in the Cold start phase of the internal combustion engine, the heating of the internal combustion engine is accelerated in an advantageous manner.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Abgassystems sind im folgenden anhand einiger Ausführungsbeispiele erläutert, ohne das die Erfindung darauf beschränkt ist. Es zeigen:Further advantageous embodiments of the exhaust system according to the invention are described below some embodiments explains without the invention being limited thereto. Show it:

1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abgassystems; 1 schematically a first embodiment of an exhaust system according to the invention;

2 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Pulsationsdämpfungselements; 2 schematically an embodiment of a Pulsationsdämpfungselements;

3 schematisch zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abgassystems; 3 schematically second embodiment of an exhaust system according to the invention;

4 beispielhaft einen Druckverlauf vor und nach einem Pulsationsdämpfungselement; 4 for example, a pressure curve before and after a Pulsationsdämpfungselement;

5 beispielhaft eine Häufigkeitsverteilung der Geschwindigkeiten vor und nach einem Pulsationsdämpfungselement; 5 by way of example, a frequency distribution of the speeds before and after a pulsation damping element;

6 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Pulsationsdämpfungselements im Querschnitt; 6 schematically a second embodiment of a Pulsationsdämpfungselements in cross section;

7 schematisch das zweite Ausführungsbeispiel eines Pulsationsdämpfungselements im Längsschnitt; 7 schematically the second embodiment of a Pulsationsdämpfungselements in longitudinal section;

8 schematisch einen Ausschnitt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Pulsationsdämpfungselements im Längsschnitt; 8th schematically a section of a third embodiment of a Pulsationsdämpfungselements in longitudinal section;

9 schematisch einen Ausschnitt des dritten Ausführungsbeispiel eines Pulsationsdämpfungselement im Querschnitt; und 9 schematically a section of the third embodiment of a Pulsationsdämpfungselement in cross section; and

10 eine strukturierte metallische Lage zum Aufbau des dritten Ausführungsbeispiels eines Pulsationsdämpfungselement. 10 a structured metallic layer for the construction of the third embodiment of a Pulsationsdämpfungselement.

1 zeigt ein Abgassystem einer Verbrennungskraftmaschine 1, bevorzugt einer Verbrennungskraftmaschine in einem Kraftfahrzeug. Diese Verbrennungskraftmaschine 1 weist einen Gaseinlass 2 und einen Gasauslass 3 auf. An den Gaseinlass 2 ist eine Gaszuführleitung 4 angeschlossen, über die die Verbrennungskraftmaschine 1 mit Gas versorgt wird, wobei das Gas zumindest teilweise aus Frischluft besteht. Der Gasauslass 3 ist mit der Abgasleitung 5 verbunden, über die die Abgase der Verbrennung in der Verbrennungskraftmaschine 1 abgeleitet werden. Der Gasauslass 3 kann auch einen Sammler darstellen, in den die Abgase mehrerer Zylinder einströmen. 1 shows an exhaust system of an internal combustion engine 1 , preferably an internal combustion engine in a motor vehicle. This internal combustion engine 1 has a gas inlet 2 and a gas outlet 3 on. At the gas inlet 2 is a gas supply line 4 connected, over which the internal combustion engine 1 is supplied with gas, wherein the gas consists at least partially of fresh air. The gas outlet 3 is with the exhaust pipe 5 connected, over which the exhaust gases of combustion in the internal combustion engine 1 be derived. The gas outlet 3 can also be a collector into which the exhaust gases of several cylinders flow.

Über ein Kopplungsmittel 6 ist eine Rückführleitung 7 mit der Abgasleitung 5 verbunden. Die Rückführleitung 7 ist über ein Rückführsteuerventil 8 mit der Gaszuführleitung 4 verbunden. Über das Kopplungsmittel 6, welches als ein einfaches Ventil, beispielsweise ein Mehrwegeventil oder auch eine einfache Kreuzung von Leitungen ausgebildet sein kann, ist es möglich, gegebenenfalls zumindest einen Teil des Abgases der Verbrennungskraftmaschine 1 über die Rückführleitung 7 und das Rückführsteuerventil 8 zum Gaseinlass 2 der Verbrennungskraftmaschine 1 zurückzuführen. Menge und Dauer des rückgeführten Abgases ist hier zumindest über das Rückführsteuerventil 8 und gegebenenfalls auch über das Kopplungsmittel 6 oder umgekehrt zu regeln. Rückführsteuerventil 8 und Kopplungsmittel 6 können auch vertauscht ausgebildet sein.About a coupling agent 6 is a return line 7 with the exhaust pipe 5 connected. The return line 7 is via a return control valve 8th with the gas supply line 4 connected. About the coupling agent 6 , which may be formed as a simple valve, for example a multi-way valve or a simple intersection of lines, it is possible, if appropriate, at least part of the exhaust gas of the internal combustion engine 1 via the return line 7 and the return control valve 8th to the gas inlet 2 the internal combustion engine 1 due. Quantity and duration of the recirculated exhaust gas is here at least on the return control valve 8th and optionally also via the coupling agent 6 or vice versa. Recirculation control valve 8th and coupling agents 6 can also be designed reversed.

Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße Abgassystem einen Turbolader 9, welcher die thermische Energie des Abgases der Verbrennungskraftmaschine 1 zur Kompression der durch die Gaszuführleitung 4 strömenden Frischluft nutzt. Das Abgas, welches die Verbrennungskraftmaschine 1 über den Gasauslass 3 abgibt, liegt pulsatil vor, da es das Produkt der intermittierenden Verbrennung in den einzelnen Zylindern der Verbrennungskraftmaschine 1 darstellt. Somit treten im Abgas starke Druckschwankungen auf.Furthermore, the exhaust system according to the invention comprises a turbocharger 9 , which determines the thermal energy of the exhaust gas of the internal combustion engine 1 for the compression of the gas supply line 4 uses flowing fresh air. The exhaust gas, which is the internal combustion engine 1 over the gas outlet 3 is pulsatile, since it is the product of intermittent combustion in the individual cylinders of the internal combustion engine 1 represents. Thus, strong pressure fluctuations occur in the exhaust gas.

Die zumindest teilweise Rückführung des Abgases über die Rückführleitung 7 dient beispielsweise zur Aufheizung der Verbrennungskraftmaschine 1 oder von Komponenten, die in einer Strömungsrichtung 10, in der die Abgasleitung 5 im wesentlichen durchströmbar ist, hinter der Verbrennungskraftmaschine 1 liegen, beispielsweise Katalysatorträgerkörper, Partikelfilter und/oder Adsorber, die eine gewisse Betriebstemperatur benötigen. Die schnellere Aufheizung dieser Komponenten reduziert insbesondere die Anspringzeit und verkürzt somit die Phase, in der nur eine ungenügende Umsetzung des Abgases erfolgt. Weiterhin wichtig ist eine Abgasrückführung beispielsweise im Bereich der HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition)-Technik. Diese Technik beruht auf einer homogenen Zündung in den gesamten Zylindern der Verbrennungskraftmaschine 1 bei sehr mageren Luft/Kraftstoffgemischen, die gegebenenfalls so mager sind, dass eine Zündung beispielsweise durch Zündkerzen nur schwer möglich ist. Um eine genügend hohe Temperatur zur Selbstzündung zu erreichen, ist in solchen Fällen die Rückführung von möglichst heißem Abgas nötig, welches zur Erreichung einer hohen Verdichtung auch unter hohem Druck vorliegen kann. Würde nun eine Abgasrückführung über eine Rückführleitung 7 erfolgen, die in Strömungsrichtung 10 nach dem Turbolader 9 von der Abgasleitung 5 abzweigt, würde Abgas rückgeführt, welches durch die Nutzung der thermischen Energie des Abgases im Turbolader 9 bereits eine deutlich reduzierte Temperatur und/oder einen deutlich reduzierten Druck aufweist. Von daher ist das Kopplungsmittel 6 in Strömungsrichtung 10 vor dem Turbolader 9 ausgebildet. Im Kopplungsmittel 6 und damit auch am Rückführsteuerventil 8 liegt das Abgas – ohne Ausbildung eines Pulsationsdämpfungselements – jedoch im wesentlichen so pulsatil vor, wie es die Verbrennungskraftmaschine 1 durch den Gasauslass 3 verlässt. Somit würde jedoch ein solches Abgas nur schwer regelmäßig für den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 1 zur Verfügung stehen.The at least partial recirculation of the exhaust gas via the return line 7 serves for example for heating the internal combustion engine 1 or of components in a flow direction 10 in which the exhaust pipe 5 is substantially flowed through, behind the internal combustion engine 1 are, for example, catalyst carrier body, particulate filter and / or adsorber, which require a certain operating temperature. The faster heating of these components reduces in particular the light-off time and thus shortens the phase in which only an insufficient conversion of the exhaust gas takes place. Also important is an exhaust gas recirculation, for example in the field of HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) technology. This technique is based on a homogeneous ignition in the entire cylinders of the internal combustion engine 1 for very lean air / fuel mixtures, which may be so lean that ignition, for example, by spark plugs is difficult. In order to achieve a sufficiently high temperature for autoignition, in such cases, the return of hot exhaust gas is necessary, which may be present to achieve a high compression under high pressure. Would now an exhaust gas recirculation via a return line 7 take place in the flow direction 10 after the turbocharger 9 from the exhaust pipe 5 Exhaust gas would be recirculated, resulting from the use of the thermal energy of the exhaust gas in the turbocharger 9 already has a significantly reduced temperature and / or a significantly reduced pressure. Hence, the coupling agent is 6 in the flow direction 10 in front of the turbocharger 9 educated. In the coupling agent 6 and thus also at the return control valve 8th However, the exhaust gas is - without the formation of a Pulsationsdämpfungselements - but essentially as pulsatile ago, as is the internal combustion engine 1 through the gas outlet 3 leaves. Thus, however, such exhaust would be difficult regularly for the operation of the internal combustion engine 1 be available.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem dadurch gelöst, dass mindestens ein Pulsationsdämpfungselement in der Abgasleitung 5 in Strömungsrichtung 10 vor dem Turbolader 9 und dem Kopplungsmittel 6 und/oder in der Rückführleitung 7 ausgebildet ist. Das vorliegende Ausführungsbeispiel weist ein erstes Pulsationsdämpfungselement 11 und ein zweites Pulsationsdämpfungselement 12 auf. Es sei schon jetzt darauf hingewiesen, dass diese Pulsationsdämpfungselemente 11, 12 alternativ oder kumulativ sind. Es sind somit erfindungsgemäß auch Abgassysteme möglich, die nur das erste Pulsationsdämpfungselement 11 oder das zweite Pulsationsdämpfungselement 12 aufweisen.According to the invention this problem is solved in that at least one Pulsationsdämpfungselement in the exhaust pipe 5 in the flow direction 10 in front of the turbocharger 9 and the coupling agent 6 and / or in the return line 7 is trained. The present embodiment has a first pulsation damping element 11 and a second pulsation damping element 12 on. It should already be noted that these pulsation damping elements 11 . 12 are alternative or cumulative. Thus, according to the invention, it is also possible to use exhaust gas systems which only contain the first pulsation damping element 11 or the second pulsation damping element 12 exhibit.

Durch die Pulsationsdämpfungselemente 11, 12 erfolgt eine Vergleichmäßigung zumindest des Abgasstroms, welcher durch die Rückführleitung 7 strömen kann. Im Falle des ersten Pulsationsdämpfungselements 11 erfolgt auch eine Vergleichmäßigung des Abgasstroms durch die Abgasleitung 5 in Strömungsrichtung 10 hinter dem ersten Pulsationsdämpfungselement 11. Die Vergleichmäßigung des Abgasstroms erfolgt je nach Ausbildung der Pulsationsdämpfungselemente 11, 12 in zeitlicher und/oder räumlicher Hinsicht. Insbesondere erfolgt eine Vergleichmäßigung in der Rückführleitung 7 in Bezug auf den am Rückführsteuerventil 8 anliegenden Druck des Abgases. Vergleichmäßigung muss nicht bedeu ten, dass ein zeitlich konstanter Druck in der Rückführleitung 7 am Rückführsteuerventil 8 anliegt, es bedeutet vielmehr dass die Schwankungsbreite zwischen Druckminima und Druckmaxima verkleinert, bevorzugt deutlich verkleinert ist, dass also die Druckminima angehoben und die Druckmaxima abgesenkt werden, so dass im wesentlichen konstant ein messbarer Druck in der Rückführleitung 7 am Rückführsteuerventil 8 anliegt.By the pulsation damping elements 11 . 12 a homogenization of at least the Exhaust gas flowing through the return line 7 can flow. In the case of the first Pulsationsdämpfungselements 11 an equalization of the exhaust gas flow through the exhaust pipe is also carried out 5 in the flow direction 10 behind the first pulsation damping element 11 , The equalization of the exhaust gas flow takes place depending on the design of the pulsation damping elements 11 . 12 in temporal and / or spatial terms. In particular, a homogenization in the return line 7 in terms of the at the return control valve 8th applied pressure of the exhaust gas. Homogenization does not have to mean that a constant pressure in the return line 7 at the return control valve 8th Rather, it means that the range of variation between pressure minima and pressure maxima is reduced, preferably significantly reduced, ie, that the pressure minima are raised and the pressure maxima are lowered, so that essentially a measurable pressure in the return line 7 at the return control valve 8th is applied.

Zur weiteren Verdichtung des Gasgemisches, welches bei Rückführung zumindest eines Teils des Abgases durch die Rückführleitung 7 am Gaseinlass 2 der Verbrennungskraftmaschine 1 anliegt, ist es ferner möglich, das Rückführsteuerventil 8 in einer Einströmrichtung 13, in der die Gaszuführleitung 4 im wesentlichen durchströmbar ist, noch vor dem Turbolader 9 auszubilden, so dass auch das durch die Rückführleitung 7 und das Rückführsteuerventil 8 in die Gaszuführleitung 4 rückgeführte Abgas noch einer Kompression im Turbolader 9 unterzogen wird.For further compression of the gas mixture, which in return of at least a portion of the exhaust gas through the return line 7 at the gas inlet 2 the internal combustion engine 1 is present, it is also possible, the return control valve 8th in an inflow direction 13 in which the gas supply line 4 is essentially flowed through, even before the turbocharger 9 train, so that too through the return line 7 and the return control valve 8th in the gas supply line 4 recirculated exhaust still a compression in the turbocharger 9 is subjected.

In Strömungsrichtung 10 hinter dem Turbolader 9 sind weitere Abgasbehandlungsmittel 14 ausgebildet. Diese Abgasbehandlungsmittel 14 können aus einem Wabenkörper bestehen, welcher beispielsweise als Katalysatorträgerkörper, als Partikelfilter und/oder als Adsorber, insbesondere als Stickoxid-Adsorber, ausgebildet sein kann. In diesen Abgasnachbehandlungsmitteln 14 erfolgt also wahlweise alternativ oder zusätzlich eine zumindest teilweise Umsetzung zumindest von Teilen des Abgases und/oder von in diesem enthaltenen Feststoffen, sowie eine zumindest temporäre Speicherung von Feststoffen und/oder zumindest einer gasförmigen Komponente des Abgases.In the flow direction 10 behind the turbocharger 9 are further exhaust gas treatment agents 14 educated. These exhaust treatment agents 14 may consist of a honeycomb body, which may for example be designed as a catalyst carrier body, as a particle filter and / or as an adsorber, in particular as a nitrogen oxide adsorber. In these exhaust aftertreatment agents 14 Thus, alternatively or additionally, an at least partial conversion of at least parts of the exhaust gas and / or of solids contained in it, as well as at least temporary storage of solids and / or at least one gaseous component of the exhaust gas takes place alternatively.

2 zeigt schematisch eine mögliche Ausführungsform eines Pulsationsdämpfungselements 11, 12. Dieses ist ein Wabenkörper 15, der eine Wabenstruktur 16 und ein Mantelrohr 17 umfasst. Erfindungsgemäß sind jedoch auch Wa benkörper 15 ohne Mantelrohr 17 möglich, beispielsweise bei spiralförmig aufgebauten Wabenkörpern 15. Die Wabenstruktur 16 ist aus im wesentlichen glatten metallischen Lagen 18 und zumindest teilweise strukturierten metallischen Lagen 19 aufgebaut, welche abwechselnd zu drei Stapeln gestapelt sind, die miteinander verwunden sind. Der Übersichtlichkeit halber sind die zumindest teilweise strukturierten metallischen Lagen 19 nur in einem Teilbereich der Wabenstruktur 16 eingezeichnet. Im vorliegenden Beispiel sind die zumindest teilweise strukturierten metallischen Lagen 19 gewellt, insbesondere Sinusförmig gewellt. Die im wesentlichen glatten metallischen Lagen 18 und die zumindest teilweise strukturierten metallischen Lagen 19 begrenzen Kanäle 20, die sich in Durchströmungsrichtung durch den Wabenkörper 15 erstrecken. Die Kanäle 20 stellen für ein Fluid durchströmbare Hohlräume dar. 2 schematically shows a possible embodiment of a Pulsationsdämpfungselements 11 . 12 , This is a honeycomb body 15 , which is a honeycomb structure 16 and a jacket tube 17 includes. However, according to the invention are also Wa body 15 without casing pipe 17 possible, for example in spiral-shaped honeycomb bodies 15 , The honeycomb structure 16 is made of substantially smooth metallic layers 18 and at least partially structured metallic layers 19 constructed, which are stacked alternately to three stacks, which are wound together. For the sake of clarity, the at least partially structured metallic layers 19 only in a partial area of the honeycomb structure 16 located. In the present example, the at least partially structured metallic layers 19 corrugated, in particular sinusoidal corrugated. The essentially smooth metallic layers 18 and the at least partially structured metallic layers 19 limit channels 20 extending in the direction of flow through the honeycomb body 15 extend. The channels 20 represent for a fluid durchströmbare cavities.

Die Ausbildung von Wabenkörper 15 auch als extrudierter Baukörper, beispielsweise aus Keramik und/oder Metall, ist möglich und erfindungsgemäß. Ein Wabenkörper 15 kann neben der in 2 gezeigten Möglichkeit des Aufbaus beispielsweise auch als spiralförmig gewickelter Wabenkörper 15 aufgebaut werden, wobei mindestens eine zumindest teilweise strukturierte metallische Lage 19 und gegebenenfalls zumindest eine im wesentlichen glatte metallische Lage 18 spiralförmig aufgewickelt werden. Auch hier bilden sich Kanäle 20 aus, die sich durch den Wabenkörper 15 erstrecken und die für ein Fluid, beispielsweise ein Abgas, durchströmbar sind. Auch das Verwinden einer anderen Zahl von Stapeln, beispielsweise von zwei Stapeln, ist möglich.The formation of honeycomb body 15 Also as an extruded structure, such as ceramic and / or metal, is possible and according to the invention. A honeycomb body 15 can in addition to the in 2 shown possibility of construction, for example, as a spirally wound honeycomb body 15 be constructed, wherein at least one at least partially structured metallic layer 19 and optionally at least one substantially smooth metallic layer 18 be spirally wound up. Here, too, canals are formed 20 out, passing through the honeycomb body 15 extend and for a fluid, such as an exhaust gas, are flowed through. It is also possible to twist another number of stacks, for example two stacks.

Unter metallischer Lage 18, 19 sind neben üblichen Blechlagen, bevorzugt aus Aluminium oder korrosions- und hochtemperaturfestem Stahl, bevorzugt einer Dicke von weniger als 80 μm, besonders bevorzugt weniger als 50 μm, insbesondere weniger als 30 μm, auch zumindest teilweise für ein Fluid durchströmbare metallische Lagen zu verstehen. Dies können insbesondere Lagen 18, 19 aus einem metallischen Vlies sein, insbesondere ein Faservlies, beispielsweise ein gesintertes Faservlies oder auch Lagen, die durch Sintern von Pulver oder Spänen erstellt werden. Insbesondere ist unter dem Begriff einer metallischen Lage 18, 19 im Sinne dieser Erfindung auch eine Lage 18, 19 aus einem Composit-Material zu verstehen, welches beispielsweise aus einem metallischen Fasermaterial mit Blechstreifen verstärkt oder mit einer Blechlage kombiniert aufgebaut ist oder auch aus einem keramischen Fasermaterial, welches mit Blechlagen oder -streifen verstärkt, gehalten oder auch von einer insbesondere porösen oder hochporösen Blechlage umfasst ist, bevorzugt im wesentlichen unverlierbar. Erfindungsgemäß können zum Aufbau eines Wabenkörpers 15 unterschiedliche Arten von metallischen Lagen 18, 19 in allen möglichen Kombinationen verwendet werden.Under metallic position 18 . 19 are in addition to conventional sheet metal layers, preferably made of aluminum or corrosion and high temperature resistant steel, preferably a thickness of less than 80 .mu.m, more preferably less than 50 .mu.m, in particular less than 30 microns, to understand at least partially for a fluid durchströmmare metallic layers. This can be in particular layers 18 . 19 be made of a metallic nonwoven, in particular a nonwoven fabric, for example, a sintered nonwoven fabric or layers, which are created by sintering powder or chips. In particular, the term is a metallic layer 18 . 19 in the context of this invention also a location 18 . 19 from a composite material, which is reinforced, for example, from a metallic fiber material reinforced with metal strips or combined with a sheet metal layer or made of a ceramic fiber material reinforced with sheet metal layers or strips held, or even from a particular porous or highly porous sheet metal layer is, preferably substantially captive. According to the invention for the construction of a honeycomb body 15 different types of metallic layers 18 . 19 be used in all possible combinations.

In oder an den metallischen Lagen 18, 19 oder von den metallischen Lagen 18, 19 umfasst können Mittel zur Strömungsbeeinflussung ausgebildet sein. Diese umfassen insbesondere

  • – Mikrostrukturierungen, die eine Strukturierungsamplitude aufweisen, die wesentlich kleiner ist als die der zumindest teilweise strukturierten Lagen und die sich bevorzugt im wesentlichen quer zur Durchströmungsrichtung des Wabenkörpers 15 erstrecken;
  • – Umstülpungen, die sich im wesentlichen in Durchströmungsrichtung des Wabenkörpers 15 erstrecken und die gegebenenfalls eine Durchbrechung der metallischen Lage 18, 19 umfassen;
  • – Löcher in den metallischen Lagen 18, 19, die zumindest eine Abmessung aufweisen, die größer als eine Strukturierungsamplitude und/oder Strukturwiederhollänge der zumindest teilweise strukturierten Lage ist; und
  • – Strömungsleitflächen, die zur Umlenkung und/oder Verwirbelung der Strömung dienen können.
In or on the metallic layers 18 . 19 or from the metallic layers 18 . 19 may comprise means for influencing the flow formed be. These include in particular
  • - Microstructures having a structuring amplitude which is substantially smaller than that of the at least partially structured layers and preferably substantially transversely to the flow direction of the honeycomb body 15 extend;
  • - Inversions, which are substantially in the direction of flow through the honeycomb body 15 extend and optionally an opening of the metallic layer 18 . 19 include;
  • - holes in the metallic layers 18 . 19 having at least a dimension which is greater than a structuring amplitude and / or structure repeat length of the at least partially structured layer; and
  • - Flow, which can serve to deflect and / or turbulence of the flow.

Die metallischen Lagen 18, 19 können untereinander fügetechnisch verbunden sein, insbesondere hartgelötet und/oder verschweißt. Die Ausbildung der fügetechnischen Verbindung zumindest in axialen und/oder radialen Teilbereichen des Wabenkörpers 15 ist erfindungsgemäß möglich. Die Wabenstruktur 16 kann fügetechnisch mit dem Mantelrohr 17 verbunden sein, insbesondere hartgelötet und/oder geschweißt. Diese Verbindung kann zumindest in axialen und/oder radialen Teilbereichen des Wabenkörpers 15 und/oder des Mantelrohres 17 ausgebildet sein. Auch die Verbindung der Wabenstruktur 16 mit dem Mantelrohr 17 über ein Zwischenelement ist möglich und erfindungsgemäß, beispielsweise eine strukturierte Manschette, die bevorzugt eine andere Strukturierungsamplitude, Strukturwiederhollänge und/oder Materialstärke aufweist als die zumindest teilweise strukturierte metallische Lage 19, wobei die Verbindung der Wabenstruktur 16 mit dem Zwischenelement und/oder die Verbindung zwischen Zwischenelement und Mantelrohr 17 zumindest in radialen und/oder axialen Teilbereichen möglich ist, wobei insbesondere die Teilbereiche, in denen das Zwischenelement mit dem Mantelrohr 17 und die Teilbereiche, in denen das Zwischenstück mit der Wabenstruktur 16 verbunden ist, in radialer Richtung zwar übereinanderliegen können, es jedoch auch möglich ist, dass diese Teilbereiche in dieser Richtung nur teilweise oder auch gar nicht überlappen.The metallic layers 18 . 19 can be joined together by joining technology, in particular brazed and / or welded. The formation of the technical joining connection at least in axial and / or radial portions of the honeycomb body 15 is possible according to the invention. The honeycomb structure 16 Can be joined with the jacket pipe 17 be connected, in particular brazed and / or welded. This connection can at least in axial and / or radial portions of the honeycomb body 15 and / or the jacket tube 17 be educated. Also the connection of the honeycomb structure 16 with the jacket tube 17 Via an intermediate element is possible and according to the invention, for example, a structured sleeve, which preferably has a different patterning amplitude, structure repeat length and / or material thickness than the at least partially structured metallic layer 19 , wherein the compound of the honeycomb structure 16 with the intermediate element and / or the connection between the intermediate element and the jacket tube 17 is possible at least in radial and / or axial portions, in particular the subregions in which the intermediate element with the casing tube 17 and the subregions in which the intermediate piece with the honeycomb structure 16 Although it can be superposed in the radial direction, it is also possible for these subregions to overlap only partially or not at all in this direction.

Die Ausbildung zumindest eines der Pulsationsdämpfungelemente 11, 12 als Wabenkörper 15 erlaubt in vorteilhafter Weise die Kombination der Pulsationsdämpfungsfunktion mit weiteren Funktionen, insbesondere zur Abgasnachbehandlung. So kann der Wabenkörper 15 in vorteilhafter Weise so ausgebildet sein, dass er als Katalysatorträgerkörper, Partikelfilter und/oder Adsorber für zumindest eine Komponente des Abgases dient. Im übrigen wird auf die hierzu oben ausgeführten Details verwiesen.The formation of at least one of the Pulsationsdämpfungelemente 11 . 12 as a honeycomb body 15 advantageously allows the combination of Pulsationsdämpfungsfunktion with other functions, in particular for exhaust aftertreatment. So can the honeycomb body 15 be designed in an advantageous manner so that it serves as a catalyst carrier body, particulate filter and / or adsorber for at least one component of the exhaust gas. For the rest, reference is made to the above details.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abgassystems. Gleiche Bauteile sind hier mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Abgase einer Verbrennungskraftmaschine 1 mit einem Gaseinlass 2 und einem Gasauslass 3 durchströmen eine Abgasleitung 5. Mit einem Kopplungsmittel 6 ist die Abgasleitung 5 mit einer Rückführleitung 7 verbindbar, durch die 0 bis 100% des Abgases der Verbrennungskraftmaschine 1 in die Gaszuführleitung 4 und darüber in den Gaseinlass 2 der Verbrennungskraftmaschine 1 rückführbar sind. Das Kopplungsmittel 6 ist in Strömungsrichtung 10 des Abgases vor einem Turbolader 9 ausgebildet, durch den die durch die Gaszuführleitung 4 strömende Frischluft komprimiert wird. In Strömungsrichtung 10 hinter dem Turbolader 9 sind weitere Abgasbehandlungsmittel 14 ausgebildet. Diese können alternativ oder zusätzlich auch in Strömungsrichtung 10 vor dem Turbolader 9 ausgebildet sein. 3 shows a further embodiment of an exhaust system according to the invention. The same components are provided here with the same reference numerals. The exhaust gases of an internal combustion engine 1 with a gas inlet 2 and a gas outlet 3 flow through an exhaust pipe 5 , With a coupling agent 6 is the exhaust pipe 5 with a return line 7 connectable, by the 0 to 100% of the exhaust gas of the internal combustion engine 1 in the gas supply line 4 and above it into the gas inlet 2 the internal combustion engine 1 are traceable. The coupling agent 6 is in the flow direction 10 the exhaust gas in front of a turbocharger 9 formed by the through the Gaszuführleitung 4 flowing fresh air is compressed. In the flow direction 10 behind the turbocharger 9 are further exhaust gas treatment agents 14 educated. These may alternatively or additionally also in the flow direction 10 in front of the turbocharger 9 be educated.

In der Rückführleitung 7 ist ein Pulsationsdämpfungselement 21 ausgebildet. Dieses umfasst einen Wabenkörper 15, welcher in einem äußeren Gehäuse 22 gehalten ist. Der Wabenkörper 15 kann wie oben dargelegt ausgeführt sein. Das Abgas strömt durch die Rückführleitung 7 und dann durch eine Gaszuleitung 23 in den Wabenkörper 15. Im Wabenkörper 15 strömt das Abgas in einer ersten Richtung 24. Nach Durchströmen des Wabenkörpers 15 erfolgt eine Umlenkung 25, wonach das Abgas das äußere Gehäuse 22 in einer zweiten Richtung 26 durchströmt. Die zweite Richtung 26 ist im wesentlichen entgegengesetzt zur ersten Richtung 24. Das äußere Gehäuse 22 ist im wesentlichen frei durchströmbar, dass heißt insbesondere, dass keine Wabenstruktur im äußeren Gehäuse 22 ausgebildet ist. Nach Durchströmen des äußeren Gehäuses 22 strömt das Abgas durch Abströmmittel 28 weiter in die Rückführleitung 7. Die Abströmmittel 27 sind in vorliegendem Ausführungsbeispiel als kalottenförmiges Bauteil mit einer Ableitung ausgebildet, jedoch sind auch alle anderen Formen der Abströmmittel möglich und erfindungsgemäß. Insbesondere ist es auch möglich und erfindungsgemäß, die Abgase nicht stirnseitig abzuleiten sondern im zentralen Bereich des äußeren Gehäuses 22. Das heißt, Abströmmittel 28 und Gaszuleitung 12 müssen nicht im Bereich einer einzigen Stirnseite 29 des Wabenkörpers 15 ausgebildet sein.In the return line 7 is a pulsation damping element 21 educated. This includes a honeycomb body 15 which is in an outer housing 22 is held. The honeycomb body 15 may be as stated above. The exhaust gas flows through the return line 7 and then through a gas supply line 23 in the honeycomb body 15 , In the honeycomb body 15 the exhaust gas flows in a first direction 24 , After flowing through the honeycomb body 15 there is a diversion 25 after which the exhaust gas is the outer casing 22 in a second direction 26 flows through. The second direction 26 is substantially opposite to the first direction 24 , The outer case 22 is essentially free to flow through, that is, in particular, that no honeycomb structure in the outer housing 22 is trained. After flowing through the outer housing 22 the exhaust gas flows through outflow 28 continue into the return line 7 , The outflow means 27 are formed in the present embodiment as a dome-shaped component with a derivative, however, all other forms of outflow are possible and according to the invention. In particular, it is also possible and according to the invention not to divert the exhaust gases at the end but in the central region of the outer housing 22 , That is, effluent 28 and gas supply 12 do not have to be in the range of a single end face 29 of the honeycomb body 15 be educated.

Die hier gezeigte Form des Pulsationsdämpfungselements 21 in Form eines in einem äußeren Gehäuse 22 gehalterten Wabenkörpers 15 erlaubt eine Bauweise, bei der das Pulsationsdämpfungselement 21 in Bezug auf die Rückführleitung 7 und (bei Ausbildung des Pulsationsdämpfungselementes 21 in der Abgasleitung 5 in Bezug auf die Strömungsrichtung 10 stromaufwärts des Kopplungsmittels 6) in Bezug auf die Abgasleitung 5 in einem beliebigen Winkel ausgebildet ist, was es ermöglicht, sehr kleine Baulücken im Motorraum eines Kraftfahrzeuges auszunutzen. So ist eine sehr flexible Gestaltung des Pulsationsdämpfungselementes 21, der Rückführleitung 7 und der Abgasleitung 5 möglich.The form of Pulsationsdämpfungselements shown here 21 in the form of an outer housing 22 held honeycomb body 15 allows a construction in which the Pulsationsdämpfungselement 21 in relation to the return line 7 and (in the formation of Pulsationsdämpfungselementes 21 in the exhaust pipe 5 in terms of flow direction 10 upstream of the coupling means 6 ) in Reference to the exhaust pipe 5 is formed at any angle, which makes it possible to take advantage of very small gaps in the engine compartment of a motor vehicle. So is a very flexible design of Pulsationsdämpfungselementes 21 , the return line 7 and the exhaust pipe 5 possible.

Das Pulsationsdämpfungselement 21 – genauso wie die Pulsationsdämpfungselemente 11, 12 – führt zu einer Vergleichmäßigung der Strömung des Abgases in zeitlicher und/oder räumlicher Hinsicht. Bei Betrachtung des zeitlichen Ablaufs des Drucks PR wie in 4 dargestellt, ist zu erkennen, dass der zeitliche Druckverlauf 30 vor dem Pulsationsdämpfungselement 21 (gezeigt als durchgezogene Linie) deutlich pulsatiler ist als der zeitliche Druckverlauf 31 nach dem Pulsationsdämpfungselement 21 (gezeigt als gepunktete Linie). Insbesondere führt das Pulsationsdämpfungselement 11, 12, 21 zu einer Vergrößerung der vollen Breite bei halber Höhe (FWHM, full width half maximum) um einen Faktor von mindestens 1,5, bevorzugt mindestens 2, besonders bevorzugt mindestens 3. Insbesondere trifft dies auf Druckwerte PR zu, die über einen Querschnitt der Abgasleitung 5 oder der Rückströmleitung 7 integriert und/oder gemittelt sind.The pulsation damping element 21 - as well as the Pulsationsdämpfungselemente 11 . 12 - leads to a homogenization of the flow of the exhaust gas in temporal and / or spatial terms. Considering the timing of the pressure PR as in 4 shown, it can be seen that the temporal pressure curve 30 before the pulsation damping element 21 (shown as a solid line) is significantly more pulsatile than the temporal pressure curve 31 after the pulsation damping element 21 (shown as a dotted line). In particular, the pulsation damping element leads 11 . 12 . 21 to increase the full width at half height (FWHM, full width half maximum) by a factor of at least 1.5, preferably at least 2, more preferably at least 3. In particular, this applies to pressure values PR, which over a cross section of the exhaust pipe 5 or the return line 7 integrated and / or averaged.

5 zeigt Propagatoren der Strömung vor dem Pulsationsdämpfungselement 11, 12, 21 und nach dem Pulsationsdämpfungselement 11, 12, 21. Ein Propagator gibt die Wahrscheinlichkeitsverteilung P(v) einer Geschwindigkeit v an oder auch die Häufigkeitsverteilung der Geschwindigkeit, die sich nur um einen Normierungsfaktor unterscheiden. Liegt ein Datensatz vor, in dem räumlich aufgelöst zu jedem Punkt x, y einer Ebene die dort vorliegende Geschwindigkeit v oder auch eine Intensität dieser Geschwindigkeit v bekannt ist, die beispielsweise auf der Integration über eine endlich dicke „Scheibe" vorliegt, so lässt sich durch eine einfache Integration über die Ebene x, y der Propagator bestimmen. Der Wert eines Propagators P(v) einer bestimmten Geschwindigkeit v gibt die Wahrscheinlichkeit an, dass ein Teilchen in der Strömung die Geschwindigkeit v aufweist. Als Häufigkeitsverteilung P(v) gibt sie eine Größe an, die direkt proportional zur Zahl der Teilchen ist, die diese bestimmte Geschwindigkeit v aufweisen. Grundsätzlich kann hier der Erwartungswert der Geschwindigkeit vor dem erfindungsgemäßen Pulsationsdämpfungselement von dem Erwartungswert danach verschieden sein. 5 shows propagators of the flow before the Pulsationsdämpfungselement 11 . 12 . 21 and after the pulsation damping element 11 . 12 . 21 , A propagator gives the probability distribution P (v) of a velocity v or also the frequency distribution of the velocity, which differ only by a normalization factor. If there is a data record in which spatially resolved at each point x, y of a plane the velocity v present there or also an intensity of this velocity v is known, which for example is present on the integration over a finitely thick "slice", then it is possible The value of a propagator P (v) of a certain velocity v indicates the probability that a particle in the flow has the velocity v. As a frequency distribution P (v) it gives one In this case, the expected value of the velocity upstream of the pulsation damping element according to the invention can be different from the expected value thereafter.

Die in 5 beispielhaft gezeigte Häufigkeitsverteilung 32 vor dem Pulsationsdämpfungselement 11, 12, 21 (als durchgezogene Linie gezeichnet) weist eine deutlich größere volle Breite bei halber Höhe (FWHM) auf als die Häufigkeitsverteilung 33 nach dem Pulsationsdämpfungselement 11, 12, 21. Bevorzugt ist das Verhältnis der vollen Breite bei halber Höhe (FWHM) der Häufigkeitsverteilung 33 nach dem Pulsationsdämpfungselement 11, 12, 21 zu der vollen Breite bei halber Höhe (FWHM) der Häufigkeitsverteilung 32 vor dem Pulsationsdämpfungselement 11, 12, 21 kleiner als 0,5, bevorzugt kleiner als 0,35, besonders bevorzugt kleiner als 0,25.In the 5 exemplified frequency distribution 32 before the pulsation damping element 11 . 12 . 21 (drawn as a solid line) has a significantly greater full width at half height (FWHM) than the frequency distribution 33 after the pulsation damping element 11 . 12 . 21 , The ratio of the full width at half height (FWHM) of the frequency distribution is preferred 33 after the pulsation damping element 11 . 12 . 21 to the full width at half height (FWHM) of the frequency distribution 32 before the pulsation damping element 11 . 12 . 21 less than 0.5, preferably less than 0.35, more preferably less than 0.25.

6 zeigt schematisch einen Querschnitt durch das Pulsationsdämpfungselement 21 aus 3. Ein Wabenkörper 15 ist in einem äußeren Gehäuse 22 mit Halteelementen 27 gehalten. Der Wabenkörper 15 ist als extrudiertes Bauteil ausgeführt, dass Kanalwände 34 aufweist, die Kanäle 20 begrenzen. Die Kanäle sind nur exemplarisch gezeichnet, es können erfindungsgemäß auch bei solchen Wabenkörpern 15 hohe Zelldichten vorliegen, bevorzugt mehr als 100 cpsi (cells per square inch), besonders bevorzugt mehr als 400 cpsi, insbesondere bis zu ca. 600 cpsi. In diesem Beispiel sind die Querschnitte der Kanäle 20 zumeist quadratisch, mit Ausnahme der am Rand des Wabenkörpers 15 gelegenen Kanäle 20. Das äußere Gehäuse 22 und der Wabenkörper 15, gegebenenfalls das den Wabenkörper 15 umgebende Mantelrohr 17, bilden einen Rückströmraum 35. In einem solchen Pulsationsdämpfungselement können beliebige andere Wabenkörper 15 ausgebildet sein. 6 schematically shows a cross section through the Pulsationsdämpfungselement 21 out 3 , A honeycomb body 15 is in an outer case 22 with holding elements 27 held. The honeycomb body 15 is designed as an extruded component that channel walls 34 has, the channels 20 limit. The channels are drawn only by way of example, it can also according to the invention in such honeycomb bodies 15 high cell densities are present, preferably more than 100 cpsi (cells per square inch), more preferably more than 400 cpsi, in particular up to about 600 cpsi. In this example, the cross sections of the channels 20 mostly square, except at the edge of the honeycomb body 15 located channels 20 , The outer case 22 and the honeycomb body 15 , optionally the honeycomb body 15 surrounding jacket pipe 17 , form a return flow space 35 , Any other honeycomb body can be used in such a pulsation damping element 15 be educated.

7 zeigt die Strömungsverhältnisse in einem Pulsationsdämpfungselement 21 schematisch im Detail. Das Abgas strömt in einer ersten Richtung 24 durch den Wabenkörper 15. Nach dem Verlassen des Wabenkörpers 15 erfolgt eine Umlenkung 25, woraufhin das Abgas in der zweiten Richtung 26 den Rückströmraum 35 durchströmt. 7 shows the flow conditions in a Pulsationsdämpfungselement 21 schematically in detail. The exhaust gas flows in a first direction 24 through the honeycomb body 15 , After leaving the honeycomb body 15 there is a diversion 25 , whereupon the exhaust gas in the second direction 26 the return flow space 35 flows through.

Bei Ausbildung der Pulsationsdämpfungselemente 11, 12, 21 als Wabenkörper 15 kommen bevorzugt Wabenkörper 15 zum Einsatz, die eine hohe Zelldichte aufweisen. Solche hohen Zelldichten weisen insbesondere die Eigenschaft auf, dass sie blickdicht sind.In training the Pulsationsdämpfungselemente 11 . 12 . 21 as a honeycomb body 15 Honeycomb preferably come 15 used, which have a high cell density. In particular, such high cell densities have the property of being opaque.

8 zeigt einen Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Wabenkörpers 5. Dieser weist eine erste Teilmenge Kanäle 36 und eine zweite Teilmenge Kanäle 37 auf. Die Kanäle der ersten Teilmenge Kanäle 36 weisen jeweils einen ersten Eingangsquerschnitt 38 und einen ersten Ausgangsquerschnitt 39 auf. Die Kanäle der zweiten Kanäle 37 weisen jeweils einen zweiten Eingangsquerschnitt 40 und einen zweiten Ausgangsquerschnitt 41 auf. Hierbei ist das Verhältnis des ersten Eingangsquerschnitts 38 zum ersten Ausgangsquerschnitt 38 ein anderes als das des zweiten Eingangsquerschnitts 40 zum zweiten Ausgangsquerschnitt 41. Die Kanäle der ersten Teilmenge Kanäle 36 verengen sich, während sich die Kanäle der zweiten Teilmenge Kanäle 37 erweitern. Dies führt dazu, dass sich der Teilstrom des Abgasstroms, welcher durch die erste Teilmenge Kanäle 36 strömt, beschleunigt, während sich der Teilstrom des Abgasstroms, welcher durch die zweite Teilmenge Kanäle 37 strömt, verlangsamt. Im Vermischungsraum 42 werden die Teilmengen Abgase wieder miteinander vermischt. Bei entsprechender Ausgestaltung der Teilmengen Kanäle 36, 37 kommt es aufgrund der Laufzeitunterschiede, die sich zwischen den Teilströmen aufgrund der Beschleunigung bzw. Verlangsamung der Teilströme ergeben, zu einer zumindest teilweisen destruktiven Interferenz zwischen den Teilströmen, was zu einer Schalldämpfung führt. 8th shows a section of another embodiment of a honeycomb body 5 , This has a first subset of channels 36 and a second subset of channels 37 on. The channels of the first subset channels 36 each have a first input cross section 38 and a first output cross section 39 on. The channels of the second channels 37 each have a second input cross section 40 and a second output section 41 on. Here is the ratio of the first input cross section 38 to the first output cross-section 38 other than that of the second input section 40 to the second output cross-section 41 , The channels of the first subset channels 36 narrow, while the channels of the second subset channels 37 expand. This leads to the fact that the partial flow of the exhaust gas flow, which by the first subset channels 36 flows, accelerates, while the partial flow of the exhaust gas flow, which channels through the second subset 37 flows, slows down. In the mixing room 42 The partial quantities of exhaust gases are mixed together again. With appropriate design of subsets channels 36 . 37 Due to the differences in transit time, which arise between the partial flows due to the acceleration or deceleration of the partial flows, at least partial destructive interference between the partial flows, which leads to a sound attenuation.

Hierbei ist bevorzugt die erste Teilmenge Kanäle 36 im wesentlichen konisch verjüngend ausgebildet, während die zweite Teilmenge Kanäle 37 im wesentlichen konisch erweiternd ausgebildet ist. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Wabenkörper 15 aus im wesentlichen glatten metallischen Lagen und strukturierten metallischen Lagen 43 ausgebildet werden, deren Strukturierungsamplitude sich über die Länge der metallischen Lagen 43 ändert.In this case, the first subset is preferably channels 36 formed substantially conically tapered, while the second subset channels 37 is designed to widen substantially conically. This can be achieved by the fact that the honeycomb body 15 from substantially smooth metallic layers and structured metallic layers 43 be formed, the patterning amplitude over the length of the metallic layers 43 changes.

9 ist ein Ausschnitt des dritten Ausführungsbeispiels eines Wabenkörpers 15 als gaseintrittsseitige Ansicht zu entnehmen. Der Wabenkörper 15 ist aus im wesentlichen glatten metallischen Lagen 44 und strukturierten metallischen Lagen 43 aufgebaut, wobei benachbarte strukturierte metallische Lagen 43 jeweils um 180° gegeneinander verdreht sind. Dadurch bildet sich eine erste Teilmenge Kanäle 36 mit ersten Eingangsquerschnitten 38 und eine zweite Teilmenge Kanäle 37 mit zweiten Eingangsquerschnitten 40. Der in 8 und 9 gezeigte und hier beschriebene Wabenkörper 15 kann in vorteilhafter Weise als Pulsationsdämpfungselement 11, 12 oder in einem Pulsationsdämpfungselement 21 auch in Kombination mit anderen Wabenkörpern 15 zum Einsatz kommen. 9 is a section of the third embodiment of a honeycomb body 15 to take as gas inlet side view. The honeycomb body 15 is made of substantially smooth metallic layers 44 and structured metallic layers 43 constructed, with adjacent structured metallic layers 43 each rotated by 180 ° from each other. This forms a first subset of channels 36 with first input cross sections 38 and a second subset of channels 37 with second input cross sections 40 , The in 8th and 9 honeycomb body shown and described here 15 can advantageously as Pulsationsdämpfungselement 11 . 12 or in a pulsation damping element 21 also in combination with other honeycomb bodies 15 be used.

10 zeigt beispielhaft eine strukturierte metallische Lage 43 zum Aufbau des Wabenkörpers 15, der in den 8 und 9 gezeigt ist. Die metallische Lage 43 weist über die Länge unterschiedliche Strukturierungsamplituden auf, die im Zusammenwirken mit den benachbarten glatten Lagen 44 (nicht gezeigt) den ersten Ausgangsquerschnitt 39 und auf der anderen Seite den zweiten Eingangsquerschnitt 40. Beim Aufbau des Wabenkörpers 15 werden benachbarte strukturierte metallische Lagen 43 jeweils um 180° um die Achse 45 gedreht ausgebildet. 10 shows an example of a structured metallic layer 43 for building the honeycomb body 15 in the 8th and 9 is shown. The metallic situation 43 has different structuring amplitudes over the length, which interact with the adjacent smooth layers 44 (not shown) the first output cross-section 39 and on the other side the second input section 40 , When building the honeycomb body 15 become adjacent structured metallic layers 43 each 180 ° about the axis 45 turned trained.

Das erfindungsgemäße Abgassystem mit einem Pulsationsdämpfungselement 11, 12, 21 ermöglicht in vorteilhafter Weise die Rückführung eines zeitlich und/oder räumlich vergleichmäßigten Abgasstroms, so dass eine vereinfachte Steuerung der Abgasrückführung möglich ist. Als oder in Pulsationsdämpfungselemente(n) 11, 12, 21 lassen sich in vorteilhafter Weise Wabenkörper 15 einsetzen.The exhaust system according to the invention with a pulsation damping element 11 . 12 . 21 advantageously allows the return of a temporally and / or spatially uniformed exhaust gas flow, so that a simplified control of the exhaust gas recirculation is possible. As or in pulsation damping elements (s) 11 . 12 . 21 can be honeycomb body advantageously 15 deploy.

11
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
22
Gaseinlassgas inlet
33
Gasauslassgas outlet
44
Gaszuführleitunggas supply
55
Abgasleitungexhaust pipe
66
Kopplungsmittelcoupling agent
77
RückführleitungReturn line
88th
RückführsteuerventilRecirculation control valve
99
Turboladerturbocharger
1010
Strömungsrichtungflow direction
1111
erstes Pulsationsdämpfungselementfirst Pulsationsdämpfungselement
1212
zweites Pulsationsdämpfungselementsecond Pulsationsdämpfungselement
1313
Einströmrichtunginflow
1414
AbgasbehandlungsmittelExhaust gas treatment agents
1515
Wabenkörperhoneycombs
1616
Wabenstrukturhoneycomb structure
1717
Mantelrohrcasing pipe
1818
im wesentlichen glatte metallische Lagein the substantially smooth metallic layer
1919
zumindest teilweise strukturierte metallische Lageat least partially structured metallic layer
2020
Kanalchannel
2121
PulsationsdämpfungselementPulsationsdämpfungselement
2222
äußeres Gehäuseouter casing
2323
Gaszuleitunggas supply
2424
erste Richtungfirst direction
2525
Umlenkungredirection
2626
zweite Richtungsecond direction
2727
Halteelementretaining element
2828
AbströmmittelAbströmmittel
2929
Stirnseitefront
3030
zeitlicher Druckverlauf vor einem Pulsationsdämpfungselementtime Pressure curve before a Pulsationsdämpfungselement
3131
zeitlicher Druckverlauf nach einem Pulsationsdämpfungselementtime Pressure curve after a Pulsationsdämpfungselement
3232
Häufigkeitsverteilung vor einem Pulsationsdämpfungselementfrequency distribution in front of a pulsation damping element
3333
Häufigkeitsverteilung nach einem Pulsationsdämpfungselementfrequency distribution after a Pulsationsdämpfungselement
3434
Kanalwandchannel wall
3535
Rückströmraumreturn flow
3636
erste Teilmenge Kanälefirst Subset channels
3737
zweite Teilmenge Kanälesecond Subset channels
3838
erster Eingangsquerschnittfirst Input section
3939
erster Ausgangsquerschnittfirst Output section
4040
zweite Eingangsquerschnittsecond Input section
4141
zweite Ausgangsquerschnittsecond Output section
4242
Vermischungsraummixing room
4343
strukturierte metallische Lagestructured metallic position
4444
im wesentlichen glatte metallische Lagein the substantially smooth metallic layer
4545
Achseaxis

Claims (20)

Abgassystem einer Verbrennungskraftmaschine (1), insbesondere in einem Automobil, wobei die Verbrennungskraftmaschine (1) mindestens einen Gaseinlass (2) und mindestens einen Gasauslass (3) umfasst, mit mindestens einer im wesentlichen in einer Strömungsrichtung (10) durchströmbaren Abgasleitung (5), die zum Abführen der Abgase der Verbrennungskraftmaschine (1) mit dem mindestens einen Gasauslass (3) verbunden ist, mit einer Turbine (9), die zumindest teilweise in der Abgasleitung (5) ausgebildet ist, mit mindestens einem Pulsationsdämpfungselement (11, 12, 21) zur zeitlichen und/oder örtlichen Vergleichmäßigung eines Abgasstroms, mit mindestens einer Rückführleitung (7) zur Rückführung des Abgases der Verbrennungskraftmaschine (1) vom Gasauslass (3) zum Gaseinlass (2), wobei die Rückführleitung (7) zwischen Gasauslass (3) und Turbine (9) über Kopplungsmittel (6) so mit der Abgasleitung (5) verbindbar ist, dass zwischen 0 und 100% des Abgases durch die Rückführleitung (7) geführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Pulsationsdämpfungselement (11, 12, 21) in der Abgasleitung (5) zwischen Verbrennungskraftmaschine (1) und der Turbine (9) in Strömungsrichtung (10) vor dem Kopplungsmittel (6) und/oder in der Rückführleitung (7) ausgebildet ist.Exhaust system of an internal combustion engine ( 1 ), in particular in an automobile, wherein the internal combustion engine ( 1 ) at least one Gas inlet ( 2 ) and at least one gas outlet ( 3 ), with at least one substantially in a flow direction ( 10 ) throughflowable exhaust pipe ( 5 ), which for discharging the exhaust gases of the internal combustion engine ( 1 ) with the at least one gas outlet ( 3 ), with a turbine ( 9 ), which at least partially in the exhaust pipe ( 5 ) is formed, with at least one Pulsationsdämpfungselement ( 11 . 12 . 21 ) for temporal and / or local homogenization of an exhaust gas flow, with at least one return line ( 7 ) for returning the exhaust gas of the internal combustion engine ( 1 ) from the gas outlet ( 3 ) to the gas inlet ( 2 ), the return line ( 7 ) between gas outlet ( 3 ) and turbine ( 9 ) via coupling agents ( 6 ) so with the exhaust pipe ( 5 ) is connectable that between 0 and 100% of the exhaust gas through the return line ( 7 ), characterized in that the at least one pulsation damping element ( 11 . 12 . 21 ) in the exhaust pipe ( 5 ) between internal combustion engine ( 1 ) and the turbine ( 9 ) in the flow direction ( 10 ) before the coupling agent ( 6 ) and / or in the return line ( 7 ) is trained. Abgassystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulsationsdämpfungselement (11, 12, 21) einen Wabenkörper (15) umfasst.Exhaust system according to claim 1, characterized in that the pulsation damping element ( 11 . 12 . 21 ) a honeycomb body ( 15 ). Abgassystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zeitliche Vergleichmäßigung des Drucks (PR) erfolgt.Exhaust system according to claim 1 or 2, characterized that a temporal homogenization of the Pressure (PR) takes place. Abgassystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der vollen Breite bei halber Höhe (FWHM, full width half maximum) des zeitlichen Verlaufs (31) eines Druckpulses nach dem Pulsationsdämpfungselement (11, 12, 21) zu der vollen Breite bei halber Höhe (FWHM) des zeitlichen Verlauf (30) des Druckpulses vor dem Pulsationsdämpfungselement (11, 12, 21) größer als eins ist.Exhaust system according to claim 3, characterized in that the ratio of the full width at half height (FWHM, full width half maximum) of the time course ( 31 ) of a pressure pulse after the pulsation damping element ( 11 . 12 . 21 ) to the full width at half height (FWHM) of the time course ( 30 ) of the pressure pulse before the Pulsationsdämpfungselement ( 11 . 12 . 21 ) is greater than one. Abgassystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der vollen Breite bei halber Höhe (FWHM, full width half maximum) des zeitlichen Verlaufs (31) eines Druckpulses nach dem Pulsationsdämpfungselement (11, 12, 21) zu der vollen Breite bei halber Höhe (FWHM) des zeitlichen Verlaufs (30) des Druckpulses vor dem Pulsationsdämpfungselement (11, 12, 21) mindestens 1,5 beträgt.Exhaust system according to claim 4, characterized in that the ratio of the full width at half height (FWHM, full width half maximum) of the time course ( 31 ) of a pressure pulse after the pulsation damping element ( 11 . 12 . 21 ) to the full width at half height (FWHM) of the time course ( 30 ) of the pressure pulse before the Pulsationsdämpfungselement ( 11 . 12 . 21 ) is at least 1.5. Abgassystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine räumliche Vergleichmäßigung der Strömungsgeschwindigkeit (v) erfolgt.Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a spatial Equalization of flow rate (tracked. Abgassystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der vollen Breite bei halber Höhe (FWHM) der Häufigkeitsverteilung (33) der Strömungsgeschwindigkeiten (v) nach dem Pulsationsdämpfungselement (11, 12, 21) zu der vollen Breite bei halber Höhe (FWHM) der Häufigkeitsverteilung (32) der Strömungsgeschwindigkeiten (v) vor dem Pulsationsdämpfungselement (11, 12, 21) kleiner als eins ist.Exhaust system according to claim 6, characterized in that the ratio of the full width at half height (FWHM) of the frequency distribution ( 33 ) of the flow velocities (v) after the pulsation damping element ( 11 . 12 . 21 ) to the full width at half height (FWHM) of the frequency distribution ( 32 ) of the flow velocities (v) in front of the pulsation damping element ( 11 . 12 . 21 ) is less than one. Abgassystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der vollen Breite bei halber Höhe (FWHM) der Häufigkeitsverteilung (33) der Strömungsgeschwindigkeiten (v) nach dem Pulsationsdämpfungselement (11, 12, 21) zu der vollen Breite bei halber Höhe (FWHM) der Häufigkeitsverteilung (32) der Strömungsgeschwindigkeiten (v) vor dem Pulsationsdämpfungselement (11, 12, 21) kleiner als 0,5 ist.Exhaust system according to claim 7, characterized in that the ratio of the full width at half height (FWHM) of the frequency distribution ( 33 ) of the flow velocities (v) after the pulsation damping element ( 11 . 12 . 21 ) to the full width at half height (FWHM) of the frequency distribution ( 32 ) of the flow velocities (v) in front of the pulsation damping element ( 11 . 12 . 21 ) is less than 0.5. Abgassystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine (9) als ein Turbolader ausgebildet ist.Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that the turbine ( 9 ) is designed as a turbocharger. Abgassystem nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wabenkörper (15) aus keramischem Material und/oder Metall ausgebildet ist.Exhaust system according to one of claims 2 to 9, characterized in that the honeycomb body ( 15 ) is formed of ceramic material and / or metal. Abgassystem nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei der Wabenkörper (15) Hohlräume (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräume (20) so ausgestaltet sind, dass der Wabenkörper (15) im wesentlichen blickdicht ist.Exhaust system according to one of claims 2 to 10, wherein the honeycomb body ( 15 ) Cavities ( 20 ), characterized in that the cavities ( 20 ) are configured so that the honeycomb body ( 15 ) is substantially opaque. Abgassystem nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichte der Hohlräume (20) pro Flächeneinheit des Wabenkörpers (15) mehr als 100 cpsi beträgt.Exhaust system according to one of claims 2 to 11, characterized in that a density of the cavities ( 20 ) per unit area of the honeycomb body ( 15 ) is more than 100 cpsi. Abgassystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Abgas, die durch die Rückführleitung (7) strömen kann, durch ein Rückführsteuerventil (8) steuerbar ist.Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that the amount of exhaust gas passing through the return line ( 7 ) can flow through a return control valve ( 8th ) is controllable. Abgassystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulsationsdämpfungselement (11, 12, 21) in Strömungsrichtung (10) vor dem Rückführsteuerventil (7) ausgebildet ist.Exhaust system according to claim 13, characterized in that the pulsation damping element ( 11 . 12 . 21 ) in the flow direction ( 10 ) in front of the return control valve ( 7 ) is trained. Abgassystem nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Wabenkörper (15) in einem äußeren Gehäuse (22) gehalten ist, welches im wesentlichen frei durchströmbar ist, wobei das Abgas den Wabenkörper (15) in einer ersten Richtung (24) durchströmen kann und daran anschließend eine Umlenkung (25) des Abgases in eine zweite Richtung (26) erfolgt, in der das äußere Gehäuse (22) durchströmt wird.Exhaust system according to one of claims 2 to 14, characterized in that the honeycomb body ( 15 ) in an outer housing ( 22 ), which is substantially freely permeable, wherein the exhaust gas is the honeycomb body ( 15 ) in a first Direction ( 24 ) and then a diversion ( 25 ) of the exhaust gas in a second direction ( 26 ), in which the outer housing ( 22 ) is flowed through. Abgassystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Wabenkörper (15) einen Durchmesser von 20 bis 100 mm aufweist.Exhaust system according to claim 15, characterized in that the honeycomb body ( 15 ) has a diameter of 20 to 100 mm. Abgassystem nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das im wesentlichen frei durchströmbare Volumen des äußeren Gehäuses (22) mehr als 20%, bevorzugt mehr als 40%, des Volumens des Wabenkörpers (15) beträgt.Exhaust system according to claim 15 or 16, characterized in that the substantially freely flowable volume of the outer housing ( 22 ) more than 20%, preferably more than 40%, of the volume of the honeycomb body ( 15 ) is. Abgassystem nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Gehäuse (22) einen im wesentlichen kreisringförmigen Querschnitt aufweist, dessen Radiusdifferenz mindestens 4 nun beträgt.Exhaust system according to one of claims 15 to 17, characterized in that the outer housing ( 22 ) has a substantially annular cross-section whose radius difference is at least 4 now. Abgassystem nach einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Wabenkörper (15) zumindest zwei Teilmengen von Kanälen (20) aufweist, wobei die erste Teilmenge Kanäle (20) jeweils einen ersten Eingangsquerschnitt und einen ersten Ausgangsquerschnitt und die zweite Teilmenge Kanäle (20) jeweils einen zweiten Eingangsquerschnitt und einen zweiten Ausgangsquerschnitt aufweist und das Verhältnis vom erstem Eingangsquerschnitt zum ersten Ausgangsquerschnitt ein anderes ist als das vom zweiten Eingangsquerschnitt zum zweiten Ausgangsquerschnitt.Exhaust system according to one of claims 2 to 18, characterized in that the honeycomb body ( 15 ) at least two subsets of channels ( 20 ), the first subset being channels ( 20 ) each have a first input cross section and a first output cross section and the second subset of channels ( 20 ) has in each case a second input cross section and a second output cross section and the ratio of the first input cross section to the first output cross section is different from that of the second input cross section to the second output cross section. Abgassystem nach einem der Ansprüche 2 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Wabenkörper (15) als Katalysatorträgerkörper, Partikelfilter und/oder Adsorber für mindestens eine Komponente des Abgases ausgebildet ist.Exhaust system according to one of claims 2 to 19, characterized in that the honeycomb body ( 15 ) is formed as a catalyst carrier body, particulate filter and / or adsorber for at least one component of the exhaust gas.
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