Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abgassystem für ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Montieren desselben. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Abgassystem für eine Verbrennungsmaschine eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Personenkraftwagens.
Herkömmliche Abgassysteme für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs weisen einen Katalysator mit einem Auslassrohr auf, das über ein Anschlusselement oder direkt mit einem Auspuff des Fahrzeugs verbunden wird, um ein aus dem Auslassrohr des Katalysators strömendes Abgas aus dem Fahrzeug in die Umgebung zu leiten.
Hierbei kann die Lage und die Ausrichtung des Auslassrohrs des Katalysators von der spezifischen Konfiguration des Fahrzeugs, insbesondere des Motorraums des Fahrzeugs, abhängen, beispielsweise ob es sich um ein herkömmliches Fahrzeug mit lediglich einem Verbrennungsmotor oder um ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor zum Antrieb des Fahrzeugs handelt. In einem derartigen Fall sind je nach Konfiguration des Fahrzeugs unterschiedliche Bauteile zur Ausleitung des aus dem Katalysator strömenden Abgases in die Umwelt und gegebenenfalls unterschiedliche Werkzeuge zur Montage der unterschiedlichen Bauteile erforderlich, wodurch die Herstellungskosten des Fahrzeugs erhöht werden.
Aus dem Stand der Technik sind die Dokumente
Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es, ein Abgassystem für ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Montieren desselben zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. ein Abgassystem mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Montieren eines Abgassystems für ein Fahrzeug, in einer Ausführung für einen Personenkraftwagen, die folgenden Schritte auf:
Hierdurch kann in einer Ausführung für unterschiedliche Lagen und/oder Ausrichtungen des Auslassrohrs des Katalysators aufgrund der Möglichkeit der Einstellung des Verkippungswinkels zwischen der Längsachse des Verbindungsstücks und der Längsachse des Auslassrohrs und des Verschweißens des Auslassrohrs und des Verbindungsstücks bei dem eingestellten Verkippungswinkel das selbe Verbindungsstück zur Verbindung des Auslassrohrs des Katalysators mit dem Anschlusselement verwendet werden, wodurch die Herstellungskosten des Fahrzeugs reduziert werden können. Hierbei ist der Verkippungswinkel ein Winkel, um den das Verbindungsstück und somit die Längsachse des Verbindungsstücks gedreht werden müsste, damit die Längsachse des Verbindungsstücks und die Längsachse des Auslassrohrs sich decken oder zumindest parallel zueinander sind, bzw. um den das Auslassrohr und somit die Längsachse des Auslassrohrs gedreht werden müsste, damit die Längsachse des Verbindungsstücks und die Längsachse des Auslassrohrs sich decken oder zumindest parallel zueinander sind. In einer Ausführung ist der vorgegebene Verkippungswinkel zwischen der Längsachse des Verbindungsstücks und der Längsachse des Auslassrohrs von 0° verschieden, in einer Ausführung größer als 5°, in einer Ausführung größer als 10°, in einer Ausführung größer als 20°, in einer Ausführung größer als 30°.
Weiterhin kann hierdurch in einer Ausführung durch das Verschweißen des Auslassrohrs und des Verbindungsstücks eine gasdichte Verbindung zwischen dem Auslassrohr und dem Verbindungsstück hergestellt werden.
In einer Ausführung wird in Schritt a) ein Auslassrohr mit vorgegebenen Außenmaßen bereitgestellt, in Schritt b) ein Verbindungsstück mit einem Durchlass mit vorgegebenen Innenmaßen bereitgestellt, wobei die vorgegebenen Außenmaße des Auslassrohrs und die vorgegebenen Innenmaße des Durchlasses des Verbindungsstücks derart gewählt werden, dass in dem zumindest teilweise übergestülpten Zustand des Verbindungsstücks über das Auslassrohr das Verbindungsstück entlang der Längsachse des Auslassrohrs bewegbar und/oder zumindest um den vorgegebenen Verkippungswinkel verkippbar ist, oder es wird in Schritt a) ein Auslassrohr mit einem Durchlass mit vorgegebenen Innenmaßen bereitgestellt, in Schritt b) ein Verbindungsstück mit vorgegebenen Außenmaßen bereitgestellt, wobei die vorgegebenen Außenmaße des Verbindungsstücks und die vorgegebenen Innenmaße des Durchlasses des Auslassrohrs derart gewählt werden, dass in dem zumindest teilweise eingesetzten Zustand des Verbindungsstücks in das Auslassrohr das Verbindungsstück entlang der Längsachse des Auslassrohrs bewegbar und/oder zumindest um den vorgegebenen Verkippungswinkel verkippbar ist.
Hierdurch kann in einer Ausführung das Verbindungsstück an unterschiedlichen Positionen entlang der Längsachse des Auslassrohrs des Katalysators an das Auslassrohr angeschweißt werden bzw. das Auslassrohr des Katalysators an unterschiedlichen Positionen entlang der Längsachse des Auslassrohrs des Katalysators an das Verbindungsstück angeschweißt werden.
In einer Ausführung sind das in Schritt a) bereitgestellte Auslassrohr und das in Schritt b) bereitgestellte Verbindungsstück derart eingerichtet, dass in Schritt d)
Hierdurch können in einer Ausführung das Auslassrohr und das Verbindungsstück in einem Zustand verschweißt werden, in dem der vorgegebene Abschnitt des Verbindungsstücks über das Auslassrohr gestülpt ist, oder in dem der vorgegebene Abschnitt des Verbindungsstücks in das Auslassrohr eingesetzt ist.
In einer Ausführung wird in Schritt g) das Anschlusselement mit dem Verbindungsstück mittels einer Schelle verbunden, in einer Ausführung wobei die Schelle einen radial vorstehenden Abschnitt des Verbindungsstücks und einen radial vorstehenden Abschnitt des Anschlusselements umgreift.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine auf einfache Weise lösbare Verbindung zwischen dem Anschlusselement und dem Verbindungsstück hergestellt werden.
Erfindungsgemäß wird
Hierdurch kann in einer Ausführung ein im Vergleich zu Fällen, in denen der erste Abschnitt des Verbindungsstücks als Kreiszylinder ausgebildet ist oder der Abschnitt des Auslassrohrs als Kreiszylinder ausgebildet ist, größerer Verkippungswinkel zwischen der Längsachse des Verbindungsstücks und der Längsachse des Auslassrohrs vorgegeben und eingestellt werden.
Erfindungsgemäß werden in Schritt b) ein Verbindungsstück mit einem zweiten Abschnitt, der an den ersten Abschnitt des Verbindungsstücks anschließt und sich in Richtung des ersten Abschnitts des Verbindungsstücks zumindest abschnittsweise verjüngt, in einer Ausführung konisch verjüngt, bereitgestellt, in Schritt c) ein Anschlusselement mit einem ersten Abschnitt und einem an den ersten Abschnitt anschließenden zweiten Abschnitt, welcher eine geringere Außenabmessung als ein an den zweiten Abschnitt des Anschlusselements anschließendes Ende des ersten Abschnitts des Anschlusselements aufweist, wobei sich der erste Abschnitt des Anschlusselements in Richtung weg von dem an den zweiten Abschnitt des Anschlusselements anschließenden Ende zumindest abschnittsweise verjüngt, in einer Ausführung konisch verjüngt, bereitgestellt, in Schritt g) der erste Abschnitt des Anschlusselements zumindest abschnittsweise in den zweiten Abschnitt des Verbindungsstücks eingefügt, wobei das Verfahren ferner den folgenden Schritt aufweist:
h) Verbinden des Anschlusselements mit dem Verbindungsstück mittels einer Schelle, insbesondere wobei die Schelle das Ende des ersten Abschnitts des Anschlusselements und ein von dem ersten Abschnitt des Verbindungsstücks abgewandtes Ende des zweiten Abschnitts des Verbindungsstücks umgreift.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine auf einfache Weise lösbare und gasdichte Verbindung zwischen dem Verbindungsstück und dem Anschlusselement hergestellt werden.
In einer Ausführung wird in Schritt e) der Verkippungswinkel unter Verwendung einer Lehre eingestellt. Hierbei kann die Lehre beispielsweise Vorrichtungen zum Halten des Auslassrohrs und des Verbindungsstücks aufweisen, die dazu eingerichtet sind, das Verbindungsstück in einer vorgegebenen Stellung in Bezug auf die Ausrichtung und Lage des Auslassrohrs des Katalysators, wobei die vorgegebene Stellung dem vorgegebenen Verkippungswinkel entspricht, zu halten bzw. zu fixieren.
Hierdurch kann in einer Ausführung der vorgegebene Verkippungswinkel auf einfache Weise eingestellt werden.
In einer Ausführung weist das in Schritt a) bereitgestellte Auslassrohr und/oder das in Schritt b) bereitgestellte Verbindungsstück und/oder das in Schritt c) bereitgestellte Anschlusselement ein Metall auf oder besteht aus zumindest einem Metall. In einer Ausführung kann das Anschlusselement als flexibles, schlauchartiges Element ausgebildet sein, das beispielsweise Kunststoff aufweisen kann.
Hierdurch kann in einer Ausführung, bei der das Verbindungsstück ein Metall aufweist oder aus zumindest einem Metall besteht, das Verbindungsstück in Situationen eingesetzt werden, in denen Umgebungstemperaturen im Motorraum oder Temperaturen des aus dem Auslassrohr strömenden Abgases im Bereich von etwa 600°C bis etwa 1000°C vorherrschen.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Abgassystem nach einem vorstehend beschriebenen Verfahren zum Montieren eines Abgassystems für ein Fahrzeug montiert.
Nach einem weiteren anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Fahrzeug, in einer Ausführung ein Personenkraftwagen, ein vorstehend beschriebenes Abgassystem für ein Fahrzeug auf.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen.
Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
Mit weiterem Bezug auf die
In einem Schritt S10 wird ein Auslassrohr 11 eines Katalysators 10, das mit dem Katalysator verbunden ist oder dazu vorgesehen ist, zu einem späteren Zeitpunkt mit dem Katalysator 10 verbunden zu werden, bereitgestellt. Der Katalysator 10 kann beispielsweise über entsprechende Verbindungselemente mit einer nicht gezeigten Verbrennungsmaschine bzw. einem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs verbunden und dazu eingerichtet sein, das von dem Verbrennungsmotor produzierte Abgas zu reinigen.
In einem Schritt S20 wird ein Verbindungsstück 20 mit einem Durchlass zur Führung eines bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Abgassystems 100 aus dem Auslassrohr 11 strömenden Abgases, das von der nicht gezeigten Verbrennungsmaschine bzw. dem nicht gezeigten Verbrennungsmotor produziert wird, bereitgestellt.
In einem Schritt S30 wird ein Anschlusselement 30 mit einem Durchlass zur Führung des bei dem bestimmungsgemäßen Gebrauch des Abgassystems 100 aus dem Verbindungsstück 20 strömenden Abgases bereitgestellt.
In einer Ausführung weist das Auslassrohr 11 und/oder das Verbindungsstück 20 und/oder das Anschlusselement 30 ein Metall auf oder besteht aus zumindest einem Metall. In einer Ausführung kann das Anschlusselement 30 als flexibles, schlauchartiges Element ausgebildet sein, das beispielsweise Kunststoff aufweisen kann.
Hierdurch kann in einer Ausführung, bei der das Verbindungsstück 20 ein Metall aufweist oder aus zumindest einem Metall besteht, das Verbindungsstück 20 in Situationen eingesetzt werden, in denen Umgebungstemperaturen im Motorraum oder Temperaturen des aus dem Auslassrohr 11 strömenden Abgases im Bereich von etwa 600°C bis etwa 1000°C vorherrschen.
In einem Schritt S40 wird das Verbindungsstück 20 wie in den
In einem Schritt S50 wird ein vorgegebener Verkippungswinkel, in der Ausführung in
Hierbei ist der Verkippungswinkel + α, - α ein Winkel, um den das Verbindungsstück 20 und somit die Längsachse L2 des Verbindungsstücks 20 gedreht werden müsste, damit die Längsachse L2 des Verbindungsstücks 20 und die Längsachse L1 des Auslassrohrs 11 des Katalysators 10 sich decken oder zumindest parallel zueinander sind, bzw. um den das Auslassrohr und somit die Längsachse des Auslassrohrs gedreht werden müsste, damit die Längsachse des Verbindungsstücks und die Längsachse des Auslassrohrs sich decken oder zumindest parallel zueinander sind. In einer Ausführung ist der vorgegebene Verkippungswinkel zwischen der Längsachse L2 des Verbindungsstücks 20 und der Längsachse L1 des Auslassrohrs 11 von 0° verschieden, in einer Ausführung größer als 5°, in einer Ausführung größer als 10°, in einer Ausführung größer als 20°, in einer Ausführung größer als 30°.
In einer Ausführung wird der Verkippungswinkel + α, - α unter Verwendung einer Lehre eingestellt. Hierbei kann die Lehre beispielsweise Vorrichtungen zum Halten des Auslassrohrs 11 und des Verbindungsstücks 20 aufweisen, die dazu eingerichtet sind, das Verbindungsstück 20 in einer vorgegebenen Stellung in Bezug auf die Ausrichtung und Lage des Auslassrohrs 11 des Katalysators 10, wobei die vorgegebene Stellung dem vorgegebenen Verkippungswinkel + α, - α entspricht, zu halten bzw. zu fixieren.
In der in den
In der nicht in den
Weiterhin können das in Schritt S10 bereitgestellte Auslassrohr 11 und das in Schritt S20 bereitgestellte Verbindungsstück 20 derart eingerichtet sein, dass in Schritt S40 bei der in den
In einem Schritt S60 werden das Auslassrohr 11 und das Verbindungsstück 20 bei dem eingestellten Verkippungswinkel + α, - α miteinander verschweißt, wie durch die Pfeile und das Bezugszeichen S, welche die entsprechende Schweißverbindung bzw. den Schweißort illustrieren, in den
In einem Schritt S70 wird das Anschlusselement 30 mit dem Verbindungsstück 20 verbunden. Hierbei kann in einer Ausführung das Anschlusselement 30 mit dem Verbindungsstück 20 mittels einer Schelle 40, wie in
In einer in den
Weiterhin kann hierbei in Schritt S20 ein Verbindungsstück 20 mit einem zweiten Abschnitt 22, der an den ersten Abschnitt 21 des Verbindungsstücks 20 anschließt und sich in Richtung des ersten Abschnitts 21 des Verbindungsstücks 20 zumindest abschnittsweise verjüngt, insbesondere konisch verjüngt, bereitgestellt werden. Zudem kann hierbei in Schritt S30 ein Anschlusselement 30 mit einem ersten Abschnitt 31 und einem an den ersten Abschnitt 31 anschließenden zweiten Abschnitt 32, welcher eine geringere Außenabmessung als ein an den zweiten Abschnitt 32 des Anschlusselements 30 anschließendes Ende 33 des ersten Abschnitts 31 des Anschlusselements 30 aufweist, wobei sich der erste Abschnitt 31 des Anschlusselements 30 in Richtung weg von dem an den zweiten Abschnitt 32 des Anschlusselements 30 anschließenden Ende 33 zumindest abschnittsweise verjüngt, insbesondere konisch verjüngt, bereitgestellt wird, und in Schritt S70 der erste Abschnitt 31 des Anschlusselements 30 zumindest abschnittsweise in den zweiten Abschnitt 22 des Verbindungsstücks 20 eingefügt werden.
In diesem Fall kann das Verfahren ferner den Schritt S80 aufweisen, in dem das Anschlusselement 30 mit dem Verbindungsstück 20 mittels einer Schelle 40 verbunden wird, wobei in einer Ausführung die Schelle 40 das Ende 33 des ersten Abschnitts 31 des Anschlusselements 30 und ein von dem ersten Abschnitt 21 des Verbindungsstücks abgewandtes Ende 23 des zweiten Abschnitts 22 des Verbindungsstücks 20 umgreift.
In der in den
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