-
Die Erfindung betrifft ein Abgasrohr zum Führen von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
-
Derartige Abgasrohre zum Führen von Abgas von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Ein solches Abgasrohr weist wenigstens einen von dem Abgas durchströmbaren Abgaskanal auf, welcher zumindest in einem Längenbereich unter Ausbildung eines Rohrbogens gekrümmt ist. Ferner weist das Abgasrohr wenigstens eine Öffnung auf, welche einenends in den Abgaskanal und anderenends in die Umgebung des Abgasrohrs mündet. Die Öffnung ist beispielsweise eine Mündungsöffnung, über welche das Abgas aus dem Abgaskanal ausströmen und an die Umgebung strömen kann. Ein solches Abgasrohr ist beispielsweise ein Endrohr oder Mündungsrohr, über welches das Abgas der Verbrennungskraftmaschine an die Umgebung entlassen wird.
-
Ferner offenbart die
DE 10 2009 050 627 A1 eine Mischeinrichtung zur Vermischung von Frischluft mit Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem von der Frischluft durchströmbaren ersten Leitungselement, in welches das Abgas zudosierbar ist.
-
Außerdem ist der
DE 10 2005 034 462 A1 eine Abgasanlage als bekannt zu entnehmen. Die Abgasanlage weist einen Abgaskanal auf, durch welchen Abgas einer Verbrennungskraftmaschine auf einem Strömungsweg abführbar ist. Dabei ist dem Abgas zur Abkühlung Frischluft zuführbar. Ferner ist es vorgesehen, dass der Abgaskanal konstruktiv so ausgestaltet ist, dass im Strömungsweg des Abgases durch dessen Strömung ein Unterdruckbereich zum Ansaugen von Frischluft ausbildbar ist.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Abgasrohr der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Temperatur des Abgases auf besonders einfache Weise reduziert werden kann.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Abgasrohr mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
-
Um ein Abgasrohr der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass die Temperatur des Abgases auf besonders einfache Weise sowie besonders effektiv reduziert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Rohrbogen auf seiner Krümmungsinnenseite derart gekrümmt ist, dass an der Krümmungsinnenseite eine Strömungsablösung des Abgases und ein daraus resultierender Unterdruck entstehen, mittels welchem über die Öffnung Luft aus der Umgebung in das Abgas einsaugbar ist. Dadurch vermischt sich die Luft aus der Umgebung mit dem Abgas, wodurch die Temperatur des Abgases, insbesondere an einem Abgasauslass bzw. einem Auslassbereich des Abgasrohrs, besonders gut reduziert werden kann. Ferner kann mittels des erfindungsgemäßen Abgasrohres eine gezielte und bedarfsgerechte Ablenkung bzw. Ableitung des Abgases realisiert werden, wobei gleichzeitig eine besonders einfache Geometrie des Abgasrohrs realisiert werden kann. Dadurch können das Gewicht und die Kosten des Abgasrohrs besonders gering gehalten werden.
-
Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass das aus einer Abgasanlage einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs wie beispielsweise eines Nutzfahrzeugs, austretende Abgas aufgrund seiner hohen Temperatur und seines großen Massenstroms bei ungünstiger Mündungsgestaltung Beeinträchtigungen der Umgebung und am Kraftfahrzeug selbst bewirken kann. Diese Probleme und Nachteile können mittels des erfindungsgemäßen Abgasrohrs auf besonders einfache Weise vermieden werden, da die Temperatur des Abgases auf besonders einfache Weise besonders gering gehalten werden kann.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
-
Die Zeichnungen zeigen in:
-
1 eine schematische Perspektivansicht eines Abgasrohres zum Führen von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigsten einem von dem Abgas durchströmbaren Abgaskanal, welcher zumindest in einem Längenbereich unter Ausbildung eines Rohrbogens gekrümmt ist, und mit wenigstens einer Öffnung, welche einenends in den Abgaskanal und anderenends in die Umgebung des Abgasrohr mündet, wobei der Rohrbogen auf seiner Krümmungsinnenseite derart gekrümmt ist, dass an der Krümmungsinnenseite eine Strömungsablösung des Abgases und ein daraus resultierender Unterdruck entstehen, mittels welchem über die Öffnung Luft aus der Umgebung in das Abgas einsaugbar ist; und
-
2 eine schematische Draufsicht des Abgasrohres.
-
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Abgasrohr zum Führen von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise Bestandteil eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, welches mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Dabei ist das Kraftfahrzeug beispielsweise als Nutzfahrzeug ausgebildet. Das Abgasrohr 10 ist Bestandteil einer Abgasanlage der Verbrennungskraftmaschine, welche in ihrem gefeuerten Betrieb das genannte Abgas bereitstellt. Die Abgasanlage ist von dem Abgas durchströmbar, sodass das Abgas mittels der Abgasanlage von der Verbrennungskraftmaschine abgeführt wird.
-
Das Abgasrohr 10 weist dabei wenigstens einen von dem Abgas durchströmbaren Abgaskanal 12 auf, welcher eine Eintrittsöffnung 14 und eine Mündungsöffnung 16 aufweist. Die Mündungsöffnung 16 ist eine Austrittsöffnung, über welche das den Abgaskanal 12 und somit das Abgasrohr 10 durchströmende Abgas aus dem Abgaskanal 12 bzw. aus dem Abgasrohr 10 ausströmen und insbesondere an die Umgebung 18 des Abgasrohrs 10 strömen kann. Über die Eintrittsöffnung 14 kann das Abgas in den Abgaskanal 12 einströmen. Aus 1 und 2 ist besonders gut erkennbar, dass der Abgaskanal 12 und vorliegend das Abgasrohr 10 insgesamt zumindest in einem Längenbereich 22 unter Ausbildung eines Rohrbogens 24 gekrümmt und dabei zumindest im Wesentlichen bogenförmig ausgebildet ist. Somit wird das Abgas, dessen Strömung bzw. Strömungsrichtung durch den Abgaskanal 12 in 1 und 2 durch Pfeile 20 veranschaulicht ist, mittels des Abgaskanals 12 bzw. mittels des Abgasrohrs 10 derart geführt und geleitet, dass das Abgas nicht etwa zumindest im Wesentlichen geradlinig durch das Abgasrohr 10, sondern zumindest im Wesentlichen bogenförmig durch das Abgasrohr 10 strömt. Somit wird das Abgas mittels des Abgasrohrs 10 umgelenkt bzw. abgeleitet.
-
Die Mündungsöffnung 16 ist eine Öffnung, welche einenends in den Abgaskanal 12 und anderenends in die Umgebung 18 des Abgasrohrs 10 mündet. Mittels des Abgasrohrs 10 wird das Abgas beispielsweise nach einem Austritt aus einer Abgasnachbehandlungseinrichtung oder aus einem Schalldämpfer geführt. Das Abgasrohr 10 beschreibt dabei zumindest in dem Längenbereich 22 einen Bogen, welcher wenigstens einen Krümmungsradius aufweist.
-
Um nun die Temperatur des Abgases, insbesondere bei dessen Austritt aus dem Abgaskanal 12 über die Mündungsöffnung 16, besonders gering halten zu können, ist der Rohrbogen 24 auf seiner Krümmungsinnenseite 26 derart gekrümmt, dass an der Krümmungsinnenseite 26 in dem Abgaskanal 12 eine Strömungsablösung des Abgases entsteht, wenn das Abgas durch den Abgaskanal 12 strömt. Aus dieser Strömungsablösung des Abgases resultiert ein Unterdruck, mittels welchem über die Mündungsöffnung 16 Luft aus der Umgebung 18, das heißt Umgebungsluft in das Abgas einsaugbar ist bzw. – während das Abgas durch den Abgaskanal 12 strömt – eingesaugt wird.
-
Die Eintrittsöffnung 14 ist dabei an einem ersten Ende 28 des Abgasrohrs 10 angeordnet, wobei die Mündungsöffnung 16 an einem dem ersten Ende 28 gegenüberliegenden zweiten Ende 30 des Abgasrohrs 10 angeordnet ist. Durch die Entstehung der Strömungsablösung und des daraus resultierenden Unterdrucks, mittels welchem Umgebungsluft in das Abgas, insbesondere dessen Abgasstrahl, eingesaugt wird, kommt es an dem Ende 30 zu einem Mischeffekt, in dessen Rahmen das Abgas mit der Umgebungsluft vermischt wird. Die Umgebungsluft weist dabei eine wesentlich geringere Temperatur als das Abgas auf, wodurch das Abgas gekühlt bzw. dessen Temperatur reduziert wird.
-
Aus 1 und 2 ist besonders gut erkennbar, dass die Krümmungsinnenseite 26 einer Krümmungsaußenseite 32 des Rohrbogens 24, insbesondere dessen Krümmung, gegenüberliegt. Dabei ist der Rohrbogen 24 auf der Krümmungsinnenseite 26 von außen betrachtet konkav gekrümmt, wobei der Rohrbogen 24 auf der Krümmungsaußenseite 32 von außen betrachtet konvex gekrümmt ist. Der Rohrbogen 24 weist dabei auf der Krümmungsinnenseite 26 einen geringeren Krümmungsradius als auf der Krümmungsaußenseite 32 auf. Der Krümmungsradius auf der Krümmungsinnenseite 26 des Rohrbogens 24 ist dabei so klein gewählt, dass die beschriebene Strömungsablösung erfolgt. Ferner ist der Rohrbogen 24, insbesondere auf der Krümmungsinnenseite 26, derart geformt, insbesondere derart beschnitten, dass mittels des aus der Strömungsablösung resultierenden Unterdrucks Luft aus der Umgebung 18 über die Mündungsöffnung 16 in das Abgas gesaugt wird. Die eingesaugte Luft vermischt sich mit dem Abgas, was zu einer Temperaturabsenkung des Abgases führt.
-
Da vorliegend die Umgebungsluft über die Mündungsöffnung 16 in den Gasabgas gesaugt wird, weist die Mündungsöffnung 16 wenigstens einen von einem Abgas durchströmbaren ersten Teilbereich 34 auf, über welchen das Abgas aus dem Abgaskanal 12 an die Umgebung 18 führbar ist bzw. strömen kann. Ferner weist die Mündungsöffnung wenigstens einen durch einen ersten Teilbereich 34 anschließenden zweiten Teilbereich 36 auf, über welchen die Luft aus der Umgebung in das Abgas eingesaugt wird. Somit strömt beispielsweise kein Abgas über den zweiten Teilbereich 36 aus dem Abgaskanal 12 an die Umgebung 18 aus.
-
Ferner ist aus 1 und 2 besonders gut erkennbar, dass das Abgasrohr 10 auf der Krümmungsaußenseite 32 einen ersten Wandungsbereich 38 aufweist, durch welchen der Abgaskanal 12 teilweise begrenzt ist. Ferner weist das Abgasrohr 10 auf der der Krümmungsaußenseite 32 gegenüberliegenden Krümmungsinnenseite 26 einen zweiten Wandungsbereich 40 auf, durch welchen der Abgaskanal 12 teilweise begrenzt ist. Dabei sind die Wandungsbereiche 38 und 40 beispielsweise einstückig miteinander ausgebildet, wobei der Abgaskanal 12 aus der Krümmungsaußenseite 32 bzw. der Krümmungsaußenseite 32 hin durch den Wandungsbereich 38 und auf der Krümmungsinnenseite 26 bzw. zur Krümmungsinnenseite 26 hin durch den Wandungsbereich 40 begrenzt ist.
-
Dabei überragt der Wandungsbereich 38 an dem freien Ende 30 den gegenüberliegenden Wandungsbereich 40 in Strömungsrichtung des Abgases, sodass der Wandungsbereich 38 gegenüber dem Wandungsbereich 40 in Strömungsrichtung des Abgases weiter geführt ist. Mit anderen Worten ist der Wandungsbereich 38 an der Krümmungsaußenseite 32 in Strömungsrichtung des Abgases weiter geführt als der Wandungsbereich 40, um dadurch das Abgas, insbesondere dessen Abgasstrom, beispielsweise in eine gewünschte Richtung zu lenken. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, den Abgasstrom weg von temperaturempfindlichen Bauteilen des Fahrzeugs zu leiten, sodass dem Wandungsbereich 38 beispielsweise eine Abschirmfunktion zukommt. Dabei ist der äußere Wandungsbereich 38 in Strömungsrichtung des Abgases länger als der innenseitige Wandungsbereich 40, wobei diese Verlängerung optional ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Abgasrohr
- 12
- Abgaskanal
- 14
- Eintrittsöffnung
- 16
- Mündungsöffnung
- 18
- Umgebung
- 20
- Pfeil
- 22
- Längenbereich
- 24
- Rohrbogen
- 26
- Krümmungsinnenseite
- 28
- Ende
- 30
- Ende
- 32
- Krümmungsaußenseite
- 34
- erster Teilbereich
- 36
- zweiter Teilbereich
- 38
- Wandungsbereich
- 40
- Wandungsbereich
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102009050627 A1 [0003]
- DE 102005034462 A1 [0004]