DE102015121814A1

DE102015121814A1 - Outlet device for the outlet of exhaust gas of an internal combustion engine of a vehicle

Info

Publication number: DE102015121814A1
Application number: DE102015121814.3A
Authority: DE
Inventors: Matthieu Jacquemont; Christos Pashias; Yoran Pichon
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2015-12-15
Publication date: 2017-06-22

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Auslassvorrichtung (10) für den Auslass von Abgas eines Verbrennungsmotors (110) eines Fahrzeugs (100), aufweisend wenigstens eine Abgasführungsleitung (20) für die Aufnahme von Abgas von dem Verbrennungsmotor (110), wobei die wenigstens eine Abgasführungsleitung (20) einen Auslassabschnitt (30) mit zumindest einer Auslassöffnung (32) aufweist, wobei die zumindest eine Auslassöffnung (32) eine Auslassrichtung (AR) für einen Abgasstrahl (200) aufweist, welche in Einbauposition entlang der Oberfläche eines Frontabschnitts (122) der Außenhaut (120) des Fahrzeugs (100) ausgerichtet ist.The present invention relates to an outlet device (10) for the exhaust gas of an internal combustion engine (110) of a vehicle (100), comprising at least one exhaust gas guide line (20) for receiving exhaust gas from the internal combustion engine (110), the at least one exhaust gas guide line (10). 20) has an outlet section (30) with at least one outlet opening (32), the at least one outlet opening (32) having an outlet direction (AR) for an exhaust jet (200) mounted in the installation position along the surface of a front portion (122) of the outer skin (120) of the vehicle (100) is aligned.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Auslassvorrichtung für den Auslass von Abgas eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs sowie ein Fahrzeug mit einer derartigen Auslassvorrichtung. The present invention relates to an exhaust device for the exhaust of an internal combustion engine of a vehicle and a vehicle having such an exhaust device.

Es ist bekannt, dass Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren ausgestattet werden, welche zum Antrieb des Fahrzeugs Kraftstoff verbrennen. Das dabei entstehende Abgas wird über Auslassvorrichtungen einer Auspuffanlage des Fahrzeugs der Umgebung zugeleitet. Bekannte Auslassvorrichtungen in Form von Abgasanlagen weisen entsprechende Endrohre mit Auslassöffnungen auf, welche üblicherweise an der Heckseite des Fahrzeugs angeordnet sind. Je nach Abgasaufkommen und Abgasvolumen sind dabei auch zwei oder mehr Auslassöffnungen an der Heckseite des Fahrzeugs vorgesehen. It is known that vehicles are equipped with internal combustion engines, which burn fuel to drive the vehicle. The resulting exhaust gas is supplied via exhaust devices of an exhaust system of the vehicle to the environment. Known exhaust devices in the form of exhaust systems have corresponding tailpipes with outlet openings, which are usually arranged on the rear side of the vehicle. Depending on the amount of exhaust gas and exhaust gas volume, two or more outlet openings are also provided on the rear side of the vehicle.

Nachteil bei den bekannten Lösungen ist es, dass solche Auslassvorrichtungen im Wesentlichen ausschließlich einer einzelnen Funktionalität, nämlich dem Abgeben von Abgas an die Umgebung des Fahrzeugs, zu Gute kommen. Andere Funktionen sind bisher nicht vorgesehen. Insbesondere fehlt eine Nutzung des Abgases hinsichtlich einer aerodynamischen Wirkung für das Fahrzeug. Die aerodynamische Situation ist für das Fahrzeug hinsichtlich des Fahrverhaltens, des Spritverbrauchs sowie der Endgeschwindigkeit jedoch von wesentlicher Bedeutung. So sind üblicherweise hohe konstruktive Aufwendungen notwendig, um den sogenannten CW-Wert und damit den Luftwiderstand des Fahrzeugs im Vorwärtstrieb zu reduzieren. A disadvantage of the known solutions is that such exhaust devices essentially exclusively benefit from a single functionality, namely the discharge of exhaust gas to the surroundings of the vehicle. Other features are not provided. In particular, there is no use of the exhaust gas with regard to an aerodynamic effect for the vehicle. However, the aerodynamic situation is essential to the vehicle in terms of drivability, fuel consumption and top speed. So usually high design costs are necessary to reduce the so-called CW value and thus the air resistance of the vehicle in the forward drive.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise einen Abgasstrom einzusetzen, um die Aerodynamik und die Anströmung des Fahrzeugs zumindest teilweise zu verbessern. It is an object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages described above. In particular, it is an object of the present invention to use an exhaust gas flow in a cost-effective and simple manner in order to at least partially improve the aerodynamics and the flow of the vehicle.

Voranstehende Aufgabe wird gelöst, durch eine Auslassvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Auslassvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten steht wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. The above object is achieved by an exhaust device with the features of claim 1 and a vehicle with the features of claim 8. Further features and details of the invention will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings. In this case, features and details that are described in connection with the exhaust device according to the invention apply, of course, also in connection with the vehicle according to the invention and in each case vice versa, so with respect to the disclosure of the individual aspects of the invention is mutually referenced or can be.

Erfindungsgemäß ist eine Auslassvorrichtung vorgesehen für den Auslass von Abgas eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs. Hierfür weist die Auslassvorrichtung wenigstens eine Abgasführungsleitung für die Aufnahme von Abgas für den Verbrennungsmotor auf, wobei die wenigstens eine Abgasführungsleitung einen Auslassabschnitt mit zumindest einer Auslassöffnung aufweist. Die erfindungsgemäße Auslassvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die zumindest eine Auslassöffnung eine Auslassrichtung für einen Abgasstrahl aufweist, welche in Einbauposition entlang der Oberfläche eines Frontabschnitts der Außenhaut des Fahrzeugs ausgerichtet ist. According to the invention, an outlet device is provided for the outlet of exhaust gas of an internal combustion engine of a vehicle. For this purpose, the outlet device has at least one exhaust gas guide line for receiving exhaust gas for the internal combustion engine, wherein the at least one exhaust gas guide line has an outlet section with at least one outlet opening. The outlet device according to the invention is characterized in that the at least one outlet opening has an outlet direction for an exhaust gas jet, which is aligned in the installed position along the surface of a front portion of the outer skin of the vehicle.

Erfindungsgemäß ist nun im Vergleich zu den bekannten Auslassvorrichtungen der Ort und die Ausrichtung der Auslassöffnung verändert worden. Eine erfindungsgemäße Auslassvorrichtung ist also hinsichtlich der Geometrie und der entsprechenden Montageschnittstellen so ausgebildet, dass die Auslassöffnungen sich im Bereich der Frontpartie und damit des Fahrzeugs und damit an dem Frontabschnitt der Außenhaut des Fahrzeugs befinden. Die Auslassöffnungen führen dabei einen entsprechenden Abgasstrahl des Abgases beim Austreten aus der Auslassöffnung entlang dieser Außenhaut an dem Frontabschnitt des Fahrzeugs. According to the invention, the location and the orientation of the outlet opening has now been changed compared to the known outlet devices. An outlet device according to the invention is thus designed with respect to the geometry and the corresponding mounting interfaces so that the outlet openings are in the region of the front end and thus of the vehicle and thus on the front portion of the outer skin of the vehicle. In this case, the outlet openings guide a corresponding exhaust gas jet of the exhaust gas as it exits the outlet opening along this outer skin on the front section of the vehicle.

Mit anderen Worten wird das Abgas vom Verbrennungsmotor nicht mehr zum Heck des Fahrzeugs über die Abgasführungsleitung transportiert, sondern vielmehr in die entgegengesetzte Richtung zum Frontabschnitt des Fahrzeugs. In dem Frontbereich des Fahrzeugs erfolgt nun eine Abgabe des Abgases in Form eines Abgasstrahls. Unter einem Abgasstrahl ist eine definiert ausgerichtete Strömung eines Abgasstroms zu verstehen, wobei insbesondere auch eine definierte Geschwindigkeit eines solchen Abgasstrahls hinsichtlich der Strahlgeschwindigkeit vorgegeben ist. Mit anderen Worten tritt an der zumindest einen Auslassöffnung ein Abgasstrahl mit definierter Richtung entlang einer Auslassrichtung mit definierter Geschwindigkeit aus. Durch die Ausrichtung der Auslassrichtung entlang der Oberfläche eines Frontabschnitts der Außenhaut strömt dementsprechend dieser Abgasstrahl auch entlang dieser Außenhaut im Frontabschnitt des Fahrzeugs. Eine Strahlströmung, welche entlang einer festen Kontur, in diesem Fall der Außenhaut des Fahrzeugs, strömt hat eine fluiddynamische Wirkung. Insbesondere in der Kombination zu der normalen Umströmung des Fahrzeugs durch den Fahrtwind entstehen hier positive Beeinflussungsmöglichkeiten für die Umströmungssituation der Außenhaut des Fahrzeugs, wie sie nachfolgend erläutert werden. In other words, the exhaust gas from the engine is no longer transported to the rear of the vehicle via the exhaust duct, but rather in the opposite direction to the front portion of the vehicle. In the front region of the vehicle, a discharge of the exhaust gas takes place in the form of an exhaust gas jet. An exhaust gas jet is to be understood as meaning a defined oriented flow of an exhaust gas flow, wherein, in particular, a defined speed of such an exhaust gas jet is predetermined with regard to the jet velocity. In other words, at the at least one outlet opening, an exhaust gas jet with a defined direction emerges along an outlet direction at a defined speed. By aligning the outlet direction along the surface of a front portion of the outer skin, accordingly, this exhaust gas jet also flows along this outer skin in the front portion of the vehicle. A jet flow which flows along a fixed contour, in this case the outer skin of the vehicle, has a fluid-dynamic effect. In particular, in combination with the normal flow around the vehicle through the wind, positive influencing possibilities for the flow around the outer skin of the vehicle arise, as will be explained below.

Durch das Ausgeben eines Abgasstrahls aus der zumindest einen Auslassöffnung entsteht ein sogenannter CW Effekt an der Außenhaut des Fahrzeugs im Bereich dieses Abgasstrahls. Dabei legt sich der Abgasstrahl nach dem Austritt aus der Auslassöffnung entlang der Außenhaut an diese Außenhaut an und schirmt sozusagen diese Außenhaut gegen den normalen Fahrtwind ab. Da es sich bei dem Abgasstrahl um eine definierte Strahlströmung handelt, wirkt dieser CW Effekt besonders stark, sodass dieser Abgasstrahl einen besonders langen Weg entlang dieser Außenhaut entlang strömt, ohne das ein Abriss dieser Abgasstrahlströmung erfolgt. Dies führt dazu, dass von vorne auf das Fahrzeug bzw. auf diesen Abgasstrahl treffender Luftwiderstand bzw. Fahrtwind von der Außenhaut abgehalten wird, sondern vielmehr gemeinsam mit der Außenseite des Abgasstrahls an die Seitenflächen des Fahrzeugs geführt wird. Damit führt dies zu einer Situation mit deutlich reduzierten Druckverhältnissen an der Vorderseite des Fahrzeugs. Diese reduzierten statischen Druckverhältnisse an der Vorderseite des Fahrzeugs reduzieren den dort angeordneten Luftwiderstand, sodass ohne bauliche Veränderungen an den luftführenden Bauteilen des Fahrzeugs eine Reduktion des Luftwiderstandes und damit des CW-Wertes zur Verfügung gestellt werden kann. Mit anderen Worten wird durch den Abgasstrahl eine unterstützende Strahlströmung zur Verfügung gestellt, welche bei der Umströmung der Fahrzeugaußenhaut mit dem Fahrtwind unterstützend wirkt. Der Abgasstrahl dient also dazu in führender Weise auf den auftreffenden Fahrtwind einzuwirken und diesen mit möglichst geringem Luftwiderstand um das Fahrzeug herumzuleiten. By emitting an exhaust gas jet from the at least one outlet opening, a so-called CW effect is produced on the outer skin of the Vehicle in the range of this exhaust jet. In this case, the exhaust jet sets after exiting the outlet opening along the outer skin to this outer skin and shields, so to speak, this outer skin against the normal wind. Since the exhaust gas jet is a defined jet flow, this CW effect is particularly strong, so that this exhaust gas jet flows along a particularly long path along this outer skin, without a demolition of this exhaust jet flow. This results in the fact that from the front of the vehicle or on this exhaust gas jet air drag or wind is prevented from the outer skin, but rather is performed together with the outside of the exhaust jet to the side surfaces of the vehicle. This leads to a situation with significantly reduced pressure conditions at the front of the vehicle. This reduced static pressure conditions at the front of the vehicle reduce the air resistance arranged there, so that without structural changes to the air-conducting components of the vehicle, a reduction of the air resistance and thus the CW value can be provided. In other words, an assisting jet flow is provided by the exhaust gas jet, which assisting in the flow around the vehicle outer skin with the wind. The exhaust jet is thus used in a leading way to act on the impending wind and to pass this around with minimal air resistance around the vehicle.

Dabei ist darauf hinzuweisen, dass grundsätzlich die tatsächliche Ausrichtung der Auslassöffnung unerheblich ist, solange die Wirkung eines CW Effekts die beschriebene Führungsfunktionalität für den auftreffenden Fahrtwind zur Verfügung stellt. It should be noted that in principle the actual orientation of the outlet opening is insignificant, as long as the effect of a CW effect provides the described guidance functionality for the incident airstream.

Die Ausrichtung der Auslassvorrichtung bzw. der Auslassrichtung der Auslassöffnung ist dabei auf die Einbauposition definiert. So kann eine solche Auslassvorrichtung selbstverständlich auch bei bereits bestehenden Fahrzeugen nachgerüstet werden, um diese mit der erfindungsgemäßen Funktionalität auszustatten. Die Einbausituation erlaubt es nun anhand der Auslassvorrichtung, für welche eine solche Einbausituation anhand von Montageschnittstellen und der tatsächlichen geometrisch baulichen Ausrichtung definiert ist, mit dem erfindungsgemäßen Effekt zur Verfügung zu stellen. The orientation of the outlet device or the outlet direction of the outlet opening is defined at the installation position. Of course, such an outlet device can also be retrofitted to existing vehicles in order to equip them with the functionality according to the invention. The installation situation now makes it possible with the effect according to the invention to make available on the basis of the outlet device for which such an installation situation is defined on the basis of mounting interfaces and the actual geometrical structural orientation.

Die Abgasführungsleitung ist dabei im Wesentlichen auf die Funktionalität der Überbrückung des Abstandes zwischen den Auslassöffnungen und dem Verbrennungsmotor fokussiert. Dabei kann der Verbrennungsmotor im Wesentlichen frei angeordnet werden, sodass sowohl ein im Heck, als auch in der Front des Fahrzeugs angeordneter Verbrennungsmotor für eine erfindungsgemäße Auslassvorrichtung einsetzbar ist. The exhaust gas guide line is focused essentially on the functionality of bridging the distance between the outlet openings and the internal combustion engine. In this case, the internal combustion engine can be arranged substantially freely, so that both an arranged in the rear, as well as in the front of the vehicle internal combustion engine for a discharge device according to the invention can be used.

Es kann von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Auslassvorrichtung zumindest zwei Auslassöffnungen mit entgegensetzt oder im Wesentlichen entgegengesetzt ausgerichteten Auslassrichtungen ausgerichtet sind. Mit anderen Worten ist eine sozusagen symmetrische Einwirkung auf den Fahrtwind möglich. Dies kann, wie später noch erläutert wird, zum Beispiel für die linke und die rechte Fahrzeugseite eingesetzt werden. Eine im Wesentlichen symmetrische Ausgestaltung mit entgegengesetzt ausgerichteten Auslassrichtungen führt dazu, dass die erfindungsgemäß positive Beeinflussung des umströmenden Fahrtwindes ebenfalls im Wesentlichen in symmetrischer Weise erfolgt. Dies führt dazu, dass der erfindungsgemäße Effekt neben der Reduktion des Luftwiderstandes zu einer Stabilisierung des Fahrzeugs bei hohen Geschwindigkeiten beiträgt. So wird dies dazu führen, dass seitlich einwirkende Kräfte durch die entsprechende Führungsfunktionalität des CW Effektes reduziert bzw. abgemildert werden. Die Fahrstabilität wird durch die entsprechende gleichmäßige Druckreduktion an beiden Seiten positiv beeinflusst. It may be advantageous if, in the case of an outlet device according to the invention, at least two outlet openings are aligned with outlet directions oriented in opposite or substantially opposite directions. In other words, a so-called symmetrical effect on the wind is possible. This can, as will be explained later, be used for example for the left and the right side of the vehicle. A substantially symmetrical configuration with oppositely directed outlet directions results in that the positively influencing the circulating airstream according to the invention also takes place essentially in a symmetrical manner. As a result, in addition to the reduction of air resistance, the effect according to the invention contributes to a stabilization of the vehicle at high speeds. Thus, this will cause laterally acting forces to be reduced or mitigated by the corresponding guidance functionality of the CW effect. The driving stability is positively influenced by the corresponding uniform pressure reduction on both sides.

Ein weiterer Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Auslassvorrichtung die zumindest zwei Auslassöffnungen in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gesehen, die Auslassrichtung nach links und rechts ausgerichtet haben. Dabei ist insbesondere die Seitenführungsstabilität des Fahrzeugs positiv beeinflusst. Die Ausrichtung nach links und rechts führt dazu, dass der Abgasstrom also nach links und rechts bezogen auf die Fahrtrichtung durch entsprechend separate Auslassöffnungen abgegeben wird. Dementsprechend wird auftreffender Fahrtwind im Bereich dieser abgegebenen Abgasströme ebenfalls nach links und rechts unterstützend mitgenommen, sodass nach links und rechts die entsprechend seitliche Umströmung mit reduziertem Widerstand erfolgt. Mit anderen Worten saugt das Fahrzeug den Fahrtwind an und führt ihn aktiv mit Hilfe des Abgasstroms um die beiden Seitenflächen des Fahrzeugs herum. Diese Saugwirkung führt dazu, dass neben der Reduktion des Fahrtwiderstandes durch den Luftwiderstand eine entsprechende Seitenführungsstabilität für das Fahrzeug insbesondere in Kurvensituationen zur Verfügung gestellt werden kann. It is a further advantage if, in an outlet device according to the invention, the at least two outlet openings, viewed in the direction of travel of the vehicle, have aligned the outlet direction to the left and to the right. In particular, the cornering stability of the vehicle is positively influenced. The orientation to the left and right leads to the fact that the exhaust gas flow is thus discharged to the left and right with respect to the direction of travel through correspondingly separate outlet openings. Accordingly, incidental wind in the range of these emitted exhaust gas streams is also taken to the left and right supporting so that to the left and right, the corresponding lateral flow takes place with reduced resistance. In other words, the vehicle sucks in the airstream and actively guides it around the two side surfaces of the vehicle with the help of the exhaust gas flow. This suction effect means that in addition to the reduction of the driving resistance caused by the air resistance, a corresponding cornering stability for the vehicle can be provided, in particular in curve situations.

Ein weiterer Vorteil ist erzielbar, wenn bei einer erfindungsgemäßen Auslassvorrichtung, die zumindest eine Auslassöffnung eine Auslassrichtung aufweist, welche den Abgasstrahl entlang der Oberfläche der Außenhaut unter das Fahrzeug oder über das Fahrzeug führt. Selbstverständlich sind auch beliebige Kombinationen von zwei, drei, vier oder auch mehr Auslassöffnungen für eine erfindungsgemäße Auslassvorrichtung denkbar. Neben der Ausrichtung nach links und rechts für eine Seitenführungsstabilität des Fahrzeugs, ist eine Führung des Abgasstrahls unter das Fahrzeug bzw. über das Fahrzeug ebenfalls mit Vorteilen hinsichtlich einer Reduktion des entsprechenden Strömungsverhaltens des Fahrtwindes erzielbar. Eine verbesserte Unterströmung des Fahrzeugs kann dabei zum Beispiel zu einem erhöhten Anpressdruck führen, welche eine verbesserte Straßenlage des Fahrzeugs zur Folge hat. Gleiches gilt auch für eine verbesserte Überströmung des Fahrzeugs, welche damit ein erhöhten Anpressdruck und insbesondere auch ein verbessertes Kurvenverhalten zur Verfügung stellen kann. A further advantage can be achieved if, in an outlet device according to the invention, the at least one outlet opening has an outlet direction which guides the exhaust gas jet along the surface of the outer skin under the vehicle or over the vehicle. Of course, any combinations of two, three, four or even more outlet openings for an outlet device according to the invention are conceivable. In addition to the orientation to the left and right for cornering stability of the vehicle, guidance of the exhaust gas jet under the vehicle or over the vehicle can also be achieved with advantages with regard to a reduction of the corresponding flow behavior of the airstream. An improved underflow of the vehicle can lead, for example, to an increased contact pressure, which results in an improved road holding of the vehicle. The same applies to an improved overflow of the vehicle, which thus can provide an increased contact pressure and in particular an improved cornering behavior.

Weiter von Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Auslassvorrichtung die zumindest eine Abgasführungsleitung eine Pumpvorrichtung aufweist für eine Unterstützung der Strömungsgeschwindigkeit des Abgasstrahls. Eine solche Pumpvorrichtung kann sowohl eine aktive Pumpvorrichtung, als auch eine passive Pumpvorrichtung sein. In Form von aktiven Pumpvorrichtungen können zum Beispiel Lüfterrädchen oder Verdichter zum Einsatz kommen, welcher zur aktiven Beschleunigung des Abgasstrahls für den Auslass aus der Auslassöffnung zur Verfügung stellen. Dies erlaubt es, in noch definierterer Weise den Abgasstrahl auszurichten und mit einer entsprechenden Abgasstrahlgeschwindigkeit auszustatten. Eine passive Möglichkeit einer Pumpvorrichtung ist zum Beispiel eine Reduktion des Querschnittes, sodass die gleiche Strömungsmenge nur mit einer erhöhten Strömungsgeschwindigkeit erzielbar wird. Eine entsprechende Verengung des Auslassquerschnittes, insbesondere im Bereich der Auslassöffnungen führt also dazu, dass ebenfalls in Form einer passiven Pumpvorrichtung eine definierte Beeinflussung der Abgasstrahlgeschwindigkeit zur Verfügung gestellt ist. It may also be advantageous if, in the case of an outlet device according to the invention, the at least one exhaust-gas guidance line has a pump device for assisting the flow velocity of the exhaust-gas jet. Such a pump device may be both an active pump device and a passive pump device. In the form of active pumping devices, for example, fan wheels or compressors can be used, which provide for the active acceleration of the exhaust gas jet for the outlet from the outlet opening. This makes it possible to align the exhaust jet in a more defined manner and to equip it with a corresponding exhaust gas jet velocity. A passive possibility of a pumping device is, for example, a reduction of the cross section, so that the same flow rate can only be achieved with an increased flow velocity. A corresponding narrowing of the outlet cross-section, in particular in the region of the outlet openings, thus results in the fact that a defined influencing of the exhaust gas jet velocity is likewise provided in the form of a passive pumping device.

Ebenfalls von Vorteil ist es weiter, wenn bei einer erfindungsgemäßen Auslassvorrichtung die zumindest eine Auslassöffnung einen Auslassquerschnitt aufweist mit einem rechteckigen Querschnitt, insbesondere mit einem entlang der Außenhaut verlaufenden flachen rechteckigen Querschnitt. Selbstverständlich sind hinsichtlich einer flachen Ausbildung des Querschnittes auch andere Geometrien, zum Beispiel freigeformte Querschnitte oder Umrandungen für die Auslassöffnungen denkbar. Insbesondere ist die geometrische Umrandung und damit der Querschnitt der Auslassöffnung an die tatsächliche Geometrie der Außenhaut in diesem Bereich angepasst, um eine später noch näher beschriebene zumindest teilweise nahtlose Übergangslösung zu schaffen an die Außenhaut des Fahrzeugs. Ein möglichst flacher Querschnitt führt dazu, dass die Höhe der sich einstellenden Zwischenschicht des Abgasstroms zwischen dem Auftreffen des Fahrtwindes und der Fahrzeughaut begrenzt ist. Je flacher diese Schicht ist, umso stärker kann die Wirkung des Coanda Effekts eintreten. Gleichzeitig dient eine besonders flache, jedoch sehr lange Ausbildung des Abgasstrahls dazu, eine großflächige Fläche zu schaffen, in welcher der erfindungsgemäße Effekt auftritt. Die entsprechend definierte Effektfläche für den Coanda Effekt wird auf diese Weise vergrößert und bei gleichem Abgasvolumen bzw. gleichem Abgasstrom eine höhere Vorteilswirkung der erfindungsgemäßen Qualität erzielt. It is also advantageous if, in an outlet device according to the invention, the at least one outlet opening has an outlet cross section with a rectangular cross section, in particular with a flat rectangular cross section running along the outer skin. Of course, with regard to a flat design of the cross section, other geometries, for example free-form cross sections or borders for the outlet openings are also conceivable. In particular, the geometric border and thus the cross section of the outlet opening is adapted to the actual geometry of the outer skin in this area in order to provide an at least partially seamless transitional solution, which will be described in more detail later, to the outer skin of the vehicle. A flat as possible cross-section means that the height of the self-adjusting intermediate layer of the exhaust gas flow between the impact of the wind and the vehicle skin is limited. The flatter this layer, the stronger the effect of the Coanda effect can be. At the same time, a particularly flat, but very long, design of the exhaust gas jet serves to create a large area in which the effect according to the invention occurs. The correspondingly defined effect area for the Coanda effect is increased in this way and achieves a higher advantageous effect of the quality according to the invention with the same exhaust gas volume or the same exhaust gas flow.

Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn bei einer erfindungsgemäßen Auslassvorrichtung die Abgasführungsleitung insbesondere im Bereich des Auslassabschnittes einen Strömungsteiler aufweist, für eine Aufteilung des Abgases auf unterschiedliche Auslassöffnungen. So ist es denkbar, dass ein gemeinsamer Abgasstrom vom Verbrennungsmotor zu der einen oder mehreren Auslassöffnungen geführt wird. Um nun verschiedene Effektflächen für den Coanda Effekt an der Außenhaut des Fahrzeugs zur Verfügung stellen zu können, kann mit Hilfe des Strömungsteilers diese Aufteilung auf die einzelnen Auslassöffnungen erfolgen. Dies kann sowohl im entsprechenden Auslassabschnitt aber auch bereits vorher innerhalb der Abgasführungsleitung zur Verfügung gestellt werden. In addition, it is advantageous if, in an outlet device according to the invention, the exhaust gas duct has a flow divider, in particular in the region of the outlet section, for dividing the exhaust gas into different outlet openings. Thus, it is conceivable that a common exhaust gas flow from the engine to the one or more outlet openings is performed. In order to be able to provide different effect surfaces for the Coanda effect on the outer skin of the vehicle, this division into the individual outlet openings can be carried out with the aid of the flow divider. This can be provided both in the corresponding outlet section but also previously within the exhaust duct.

Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, aufweisend eine erfindungsgemäße Auslassvorrichtung für die Aufnahme von Abgas von dem Verbrennungsmotor und dem Auslass eines Abgasstrahls über die zumindest eine Auslassöffnung entlang der Oberfläche entlang eines Frontabschnitts der Außenhaut des Fahrzeugs. Damit bringt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Auslassvorrichtung erläutert worden sind. Bevorzugt sind dabei die Auslassöffnungen in einem Bereich angeordnet, dass der abgegebene Abgasstrahl ausschließlich entlang geschlossener Außenhaut geführt wird. Dies führt dazu, dass separate Lufteinlässe zum Beispiel für die Prozessluft oder für die Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs von dem abgegeben Abgasstrahl unbeeinträchtigt bleiben. Diese Lufteinlässe sind dementsprechend allein durch die Ausrichtung der Auslassöffnungen Bereichs gegen einen Eintritt des Abgasstrahls geschützt. Likewise provided by the present invention is a vehicle having an internal combustion engine, comprising an exhaust device according to the invention for absorbing exhaust gas from the internal combustion engine and the outlet of an exhaust gas jet via the at least one outlet opening along the surface along a front portion of the outer skin of the vehicle. Thus brings a vehicle according to the invention with the same advantages as they have been explained in detail with respect to an outlet device according to the invention. In this case, the outlet openings are preferably arranged in a region such that the emitted exhaust gas jet is guided exclusively along the closed outer skin. As a result, separate air inlets, for example, for the process air or for the air conditioning of the interior of the vehicle remain unaffected by the exhaust gas discharged. Accordingly, these air inlets are protected against entry of the exhaust jet solely by the orientation of the outlet openings.

Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug der Frontabschnitt bezogen auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs die Vorderseite des Fahrzeugs ist. Der als Frontpartie bezeichnete Abschnitt des Fahrzeugs ist besonders stark dem Fahrtwind ausgesetzt, da der Hauptbetrieb eines solchen Fahrzeugs der Vorwärtsfahrtbetrieb ist. Dementsprechend ist ein entsprechender Einsatz einer erfindungsgemäßen Auslassvorrichtung in dieser Frontpartie mit der stärksten Wirkung der erfindungsgemäßen Vorteile besetzt. It is also advantageous if, in a vehicle according to the invention, the front section is the front side of the vehicle relative to the direction of travel of the vehicle. The designated as a front part of the vehicle section is particularly exposed to the wind, since the main operation of such a vehicle is the forward drive operation. Accordingly, a corresponding use of an outlet device according to the invention in occupied this front end with the strongest effect of the advantages of the invention.

Weiter lässt sich ein erfindungsgemäßes Fahrzeug dahingehend verbessern, wenn zumindest ein Teil der Umrandung der zumindest eine Auslassöffnung direkt an die Oberfläche der Außenhaut angrenzt. Das bedeutet, dass ohne Sprung oder ohne unstetigen Abschnitt ein direkter Übergang zwischen der Innenfläche des Auslassabschnittes und zu der entsprechenden Oberfläche der Außenhaut zur Verfügung gestellt ist. Dies erlaubt es insbesondere ohne jeglichen Strömungsabriss und ohne Verwirbelung den Abgasstrahl an die Außenhaut abzugeben und dementsprechend die Wirkung des Coanda Effekts zu verstärken bzw. zu verbessern. Furthermore, a vehicle according to the invention can be improved if at least part of the border of the at least one outlet opening directly adjoins the surface of the outer skin. This means that without a jump or unsteady section a direct transition between the inner surface of the outlet section and to the corresponding surface of the outer skin is provided. This allows in particular without any stall and without turbulence to give off the exhaust jet to the outer skin and, accordingly, to enhance or improve the effect of the Coanda effect.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung einzeln beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch: Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, embodiments of the invention are described individually. The features mentioned in the claims and in the description may each be essential to the invention individually or in any desired combination. They show schematically:

1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1 an embodiment of a vehicle according to the invention

2 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs, 2 a further embodiment of a vehicle according to the invention,

3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs, 3 a further embodiment of a vehicle according to the invention,

4 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs, 4 a further embodiment of a vehicle according to the invention,

5 eine Möglichkeit einer Auslassöffnung und 5 a possibility of an outlet opening and

6 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Auslassvorrichtung. 6 a further embodiment of an outlet device according to the invention.

In 1 dargestellt, wie in Draufsicht ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 100 mit einer erfindungsgemäßen Auslassvorrichtung 10 ausgestattet sein kann. So ist dieses Fahrzeug 100 mit einem Verbrennungsmotor 110 im Heck des Fahrzeugs 100 ausgestattet. Entsprechend lange Abgasführungsleitungen 20 der Auslassvorrichtung 10 führen das Abgas an die Vorderseite des Fahrzeugs 100, also in den entsprechenden Frontabschnitt 122 der Außenhaut 120. Dort sind auch die beiden Auslassabschnitte 30 vorgesehen, welche mit einer entsprechenden Krümmung die Auslassöffnungen 32 mit Auslassrichtungen AR nach links und nach rechts entlang der Außenhaut 120 des Fahrzeugs 100 zur Verfügung stellen. Mit anderen Worten wird nun beim Betrieb des Verbrennungsmotors 110 ein Antrieb des Fahrzeugs 100 in Fahrtrichtung FR nach links erfolgen. Das dabei entstehende Abgas wird entlang der Auslassvorrichtung AR nach links und rechts entlang der Außenhaut 120 im Frontabschnitt 122 des Fahrzeugs 100 ausgebracht. In 1 illustrated, as in plan view of an inventive vehicle 100 with an outlet device according to the invention 10 can be equipped. That's how this vehicle is 100 with an internal combustion engine 110 in the rear of the vehicle 100 fitted. Correspondingly long exhaust ducts 20 the outlet device 10 lead the exhaust to the front of the vehicle 100 , ie in the corresponding front section 122 the outer skin 120 , There are also the two outlet sections 30 provided, which with a corresponding curvature, the outlet openings 32 with outlet directions AR to the left and to the right along the outer skin 120 of the vehicle 100 provide. In other words, now during operation of the internal combustion engine 110 a drive of the vehicle 100 in the direction of travel FR to the left. The resulting exhaust gas is along the outlet device AR to the left and right along the outer skin 120 in the front section 122 of the vehicle 100 applied.

In 3 ist dargestellt, wie anschließend dieser Abgasstrom 200 an der Außenhaut 120 des Fahrzeugs 100 entlang streicht und auf diese Weise von links entgegen der Fahrtrichtung FR auftreffenden Fahrwind abschirmt bzw. mitnimmt. Damit stellt sich die erfindungsgemäße Unterstützung der Umströmung des Fahrzeugs 100 und damit einhergehend eine Reduktion eines Luftwiderstandes ein. In 3 is shown how subsequently this exhaust stream 200 on the outer skin 120 of the vehicle 100 along sweeps and shields in this way from the left against the direction of travel FR incident driving wind takes away or takes along. This provides the inventive support the flow around the vehicle 100 and concomitantly a reduction of air resistance.

2 zeigt schematisch eine Alternative, bei welcher der Verbrennungsmotor 110 in dem Frontbereich des Fahrzeugs 100 angeordnet ist. Hier ist gut zu erkennen, dass die erfindungsgemäße Qualität in gleicher Weise unabhängig von der tatsächlichen Anordnung des Verbrennungsmotors 110 erzielbar wird. 2 schematically shows an alternative in which the internal combustion engine 110 in the front area of the vehicle 100 is arranged. Here it is easy to see that the quality according to the invention in the same way regardless of the actual arrangement of the internal combustion engine 110 is achievable.

4 zeigt eine Möglichkeit sowohl in seitlicher Richtung eine Auslassöffnung 32, als auch nach oben eine Auslassöffnung 32 vorzusehen. So sind nicht nur die seitlichen Umströmungen des Fahrzeugs 100, sondern auch die Überströmungen, wie auch eine nicht näher dargestellte Unterströmung um den Unterboden des Fahrzeugs 100 mit der erfindungsgemäßen Qualität ausstattbar. 4 shows a possibility both in the lateral direction an outlet opening 32 , as well as up an outlet opening 32 provided. So not only the lateral flow around the vehicle 100 , but also the overflows, as well as a not shown underflow around the underbody of the vehicle 100 equipped with the quality of the invention.

5 zeigt in einem Teilbild, wie die Auslassöffnung 32 einen Wesentlichen rechteckigen und flachen Auslassquerschnitt 32a aufweisen kann. Somit kann die tatsächliche Effektfläche, welche sich hier von oben nach unten auf der Außenhaut 120 erstreckt, deutlich vergrößert werden und damit der erfindungsgemäße Effekt verbessert werden. Gleichzeit ist hier gut zu erkennen, wie der Auslassquerschnitt 32a und damit der Auslass 32 zumindest teilweise direkt an die Außenhaut 120 angrenzt und damit Sprünge oder unstetige Übergänge für den Abgasstrom 200 entlang der Auslassrichtung AR vermieden werden. 5 shows in a partial image, as the outlet opening 32 a substantially rectangular and flat outlet cross-section 32a can have. Thus, the actual effect surface, which is here from top to bottom on the outer skin 120 extends, be significantly increased and thus the effect of the invention can be improved. At the same time, it is easy to see how the outlet cross-section is 32a and thus the outlet 32 at least partially directly to the outer skin 120 adjoins and thus jumps or unsteady transitions for the exhaust stream 200 be avoided along the outlet AR.

In 6 ist dargestellt, wie eine Auslassrichtung AR der jeweiligen Auslassöffnung 32 sowohl nach oben als auch nach unten gerichtet sein kann. Um dies hier zu erreichen, ist im Bereich des einzigen Auslassabschnitts 30 ein Strömungsteiler 40 vorgesehen, welcher das entsprechende Abgas aufteilt und auf diese Weise zwei separate Abgasstrahlen 200 zur Verfügung stellt. Um bei dieser Ausführungsform sicherzustellen, dass eine definierte Strömungsgeschwindigkeit an den beiden Auslassöffnungen 32 zur Verfügung gestellt ist, ist hier sogar eine aktive Pumpvorrichtung 22 vorgesehen. In 6 is shown as an outlet direction AR of the respective outlet opening 32 can be directed both upwards and downwards. To accomplish this, is in the area of the single outlet section 30 a flow divider 40 provided, which divides the corresponding exhaust gas and in this way two separate exhaust jets 200 provides. In order to ensure in this embodiment that a defined flow rate at the two outlet openings 32 is even an active pumping device here 22 intended.

Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll frei, miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. The above explanation of the embodiments describes the present invention solely by way of example. Of course, individual features of the embodiments, if technically reasonable free, can be combined with each other without departing from the scope of the present invention.

Claims

Outlet device ( 10 ) for the exhaust of an internal combustion engine ( 110 ) of a vehicle ( 100 ), comprising at least one exhaust gas duct ( 20 ) for receiving exhaust gas from the internal combustion engine ( 110 ), wherein the at least one exhaust gas duct ( 20 ) an outlet section ( 30 ) with at least one outlet opening ( 32 ), characterized in that the at least one outlet opening ( 32 ) an outlet direction (AR) for an exhaust gas jet ( 200 ), which in the installed position along the surface of a front portion ( 122 ) of the outer skin ( 120 ) of the vehicle ( 100 ) is aligned.

Outlet device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that at least two outlet openings ( 32 ) are aligned with oppositely or substantially oppositely directed outlet directions (AR).

Outlet device ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the at least two outlet openings ( 32 ) in the direction of travel (FR) of the vehicle (FR) 100 ) seen the outlet directions (AR) have aligned to the left and right.

Outlet device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one outlet opening ( 32 ) has an outlet (AR), which the exhaust gas jet ( 200 ) along the surface of the outer skin ( 120 ) under the vehicle ( 100 ) or over the vehicle ( 100 ) leads.

Outlet device ( 10 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one exhaust gas duct ( 20 ) a pumping device ( 22 ) for supporting the flow velocity of the exhaust gas jet ( 200 ).

Outlet device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one outlet opening ( 32 ) an outlet cross-section ( 32a ) has a rectangular cross-section, in particular with a along the outer skin ( 120 ) extending flat rectangular cross-section.

Outlet device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas duct ( 20 ) in particular in the region of the outlet section ( 30 ) a flow divider ( 40 ) for a distribution of the exhaust gas to different outlet openings ( 32 ).

Vehicle ( 100 ) with an internal combustion engine ( 110 ), comprising an outlet device ( 10 ) with the features of one of claims 1 to 7 for the absorption of exhaust gas from the internal combustion engine ( 110 ) and the outlet of an exhaust jet ( 200 ) via the at least one outlet opening ( 32 ) along the surface of a front section ( 122 ) of the outer skin ( 120 ) of the vehicle ( 100 ).

Vehicle ( 100 ) according to claim 8, characterized in that the front section ( 122 ) with respect to the direction of travel (FR) of the vehicle ( 100 ) the front of the vehicle ( 100 ).

Vehicle ( 100 ) according to claim 8 or 9, characterized in that at least a part of the border of the at least one outlet opening ( 32 ) directly to the surface of the outer skin ( 120 ) adjoins.