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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs, die ein wenigstens bereichsweise als Sichtbauteil vorliegendes Endrohr aufweist, durch welches Abgas einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs in eine Umgebung ausbringbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs.
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Die Abgasanlage ist mithin Bestandteil des Kraftfahrzeugs, welches neben der Abgasanlage zusätzlich über die Brennkraftmaschine verfügt. Die Brennkraftmaschine dient dabei dem Antrieb des Kraftfahrzeugs. Das von der Brennkraftmaschine erzeugte Abgas wird mithilfe der Abgasanlage in Richtung der Umgebung abgeführt und in diese ausgebracht. Die Abgasanlage weist das Endrohr auf, welches in Strömungsrichtung des Abgases gesehen den am weitesten stromabwärts gelegenen Bereich der Abgasanlage darstellt. An das Endrohr schließt sich also in Strömungsrichtung unmittelbar die Umgebung an, wobei das Endrohr beispielsweise eine Ausbringöffnung aufweist, durch welche das Abgas in die Umgebung austreten kann. Das Endrohr ist als Sichtbauteil ausgebildet, ist also nach einer vollständigen Montage des Kraftfahrzeugs und insbesondere auch während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs permanent wenigstens bereichsweise auch bei normaler Betrachtungsweise sichtbar. Unter normaler Betrachtungsweise ist dabei beispielsweise zu verstehen, dass eine neben dem Kraftfahrzeug stehende Person das Endrohr wenigstens bereichsweise erblickt, insbesondere ohne das Kraftfahrzeug anzuheben und ohne das Sichtfeld beispielsweise durch Bücken oder dergleichen zu verändern.
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Die Abgasanlage und insbesondere das von außen sichtbare Endrohr stellen inzwischen ein prägendes Designmerkmal von Kraftfahrzeugen dar. Insbesondere werden bedeutende Umsätze mit Nachrüstabgasanlagen erzielt, die zwar keine oder lediglich eine geringe Veränderung der Leistung des Kraftfahrzeugs beziehungsweise der Brennkraftmaschine bewirken, sondern im Wesentlichen nur die Optik beeinflussen und das Kraftfahrzeug beispielsweise sportlicher aussehen lassen. Mithin wird also durch die Abgasanlage beziehungsweise das Endrohr der optische Gesamteindruck des Kraftfahrzeugs deutlich beeinflusst und hat unmittelbare Auswirkungen auf eine Kaufentscheidung für oder gegen das Kraftfahrzeug. Der optische Eindruck hängt jedoch stark von dem subjektiven Empfinden einer Person ab. Was für eine erste Person noch als sportlich gilt, wird von einer anderen Person bereits als übertrieben angesehen.
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Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
US 2012/0204538 A1 bekannt. Diese betrifft eine Endrohrverlängerung, mittels welcher das Eindringen von Abgas in eine Passagierkabine eines Kraftfahrzeugs verhindert werden soll.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen, mit welchem dieser Nachteil behoben wird, sondern insbesondere eine Ausgestaltung der Abgasanlage derart ermöglicht, dass diese von einem weiten Personenkreis als optisch ansprechend empfunden wird.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass mittels einer Stellvorrichtung zumindest ein Geometrieparameter des Endrohrs und/oder einer an dem Endrohr vorgesehenen Endrohrblende, nämlich der Außendurchmesser und/oder die Unrundheit, insbesondere während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs, gezielt auf einen von zumindest zwei verschiedenen Werten eingestellt wird. Die Stellvorrichtung dient also dazu, die Optik des Endrohrs und/oder der Endrohrblende zu verändern, insbesondere während beziehungsweise auch während des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs. Der Fahrbetrieb schließt dabei alle Betriebszustände des Kraftfahrzeugs ein, in welchen zumindest eine Einrichtung des Kraftfahrzeugs betrieben wird. Es ist also nicht notwendig, dass sich das Kraftfahrzeug tatsächlich in Bewegung, also in Fahrt, befindet. Mithin kann bevorzugt auch ein Abstellen beziehungsweise Parken des Kraftfahrzeugs als Fahrbetrieb angesehen werden. Vorteilhafterweise liegt jedoch der Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs lediglich dann vor, wenn sich die Brennkraftmaschine in Betrieb befindet, also tatsächlich Abgas in die Umgebung ausgebracht wird.
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Der Geometrieparameter wird gezielt eingestellt, was insbesondere bedeutet, dass in jedem Betriebszustand des Kraftfahrzeugs beziehungsweise der Brennkraftmaschine jeder beliebige der verschiedenen Werte eingestellt werden kann. Unter dem gezielten Einstellen ist also keine zufällige Veränderung der Geometrie des Endrohrs beziehungsweise der Endrohrblende beispielsweise aufgrund thermischer Einflüsse durch den Betrieb der Brennkraftmaschine zu verstehen.
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Die Stellvorrichtung kann entweder auf das Endrohr oder die Endrohrblende oder beide wirken und mithin den entsprechenden Geometrieparameter anpassen. Der Geometrieparameter ist derart gewählt, dass er die durch den Betrachter erkennbare Optik unmittelbar oder zumindest mittelbar beeinflusst. Er bewirkt also eine Veränderung des sichtbaren Bereichs des Endrohrs beziehungsweise der Endrohrblende. Die Stellvorrichtung ermöglicht es zusammenfassend, das optische Erscheinungsbild der Abgasanlage zu verändern und beispielsweise den Durchmesser des Endrohrs beziehungsweise der Endrohrblende anzupassen. Der Zielkonflikt bei der Auslegung der Abgasanlage wird aufgelöst und es eröffnen sich neue Möglichkeiten zur Differenzierung, um beispielsweise das Erscheinungsbild in Abhängigkeit von der Stimmung des Fahrers, einer Umgebungssituation und/oder einem Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs, insbesondere der Brennkraftmaschine, zu wählen und einzustellen.
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Es ist vorgesehen, dass als Geometrieparameter der Außendurchmesser des Endrohrs und/oder der Endrohrblende und/oder die Unrundheit des Endrohrs und/oder der Endrohrblende, insbesondere einer Außenkontur des Endrohrs und/oder der Endrohrblende, verwendet wird. Der Außendurchmesser des Endrohrs beziehungsweise der Endrohrblende liegt insbesondere an demjenigen Ende des Endrohrs beziehungsweise der Endrohrblende vor, durch welches Abgas in die Umgebung ausgebracht wird, mithin also an dem freien Ende des Endrohrs beziehungsweise der Endrohrblende. Der Außendurchmesser stellt dabei beispielsweise den größten Durchmesser in diesem Bereich dar.
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Wenn mittels der Stellvorrichtung der Außendurchmesser des Endrohrs beziehungsweise der Endrohrblende vergrößert wird, wirkt das Kraftfahrzeug sportlicher. Beispielsweise im Falle eines Werkstattaufenthalts oder für spezielle Einsatzzwecke, wie insbesondere Carsharing oder dergleichen, kann die Stellvorrichtung dazu genutzt werden, eine „low-profile”-Variante abzubilden, in welcher ein kleiner Außendurchmesser gewählt wird. Zusätzlich kann es auch vorgesehen sein, die Endrohrblende bezüglich des Endrohrs auf unterschiedliche Werte einzustellen. Bei einem ersten Wert ist die Endrohrblende beispielsweise derart angeordnet, dass sie aus der Umgebung des Kraftfahrzeugs deutlich sichtbar ist, während sie in einer zweiten Position versteckt angeordnet ist, insbesondere unter und/oder hinter einer Schürze, beispielsweise Heckschürze, des Kraftfahrzeugs. Mithin kann durch einfache Verlagerung der Endrohrblende bezüglich des Endrohrs eine Veränderung der Optik erreicht werden, ohne tatsächlich Veränderungen an dem abgasführenden Endrohr vornehmen zu müssen.
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Ebenso kann es zusätzlich oder alternativ natürlich vorgesehen sein, die Unrundheit des Endrohrs beziehungsweise der Endrohrblende zu variieren. Auch eine Veränderung von mehreren der genannten Geometrieparameter oder aller Geometrieparameter ist selbstverständlich möglich. Insbesondere kann durch entsprechende Wahl des Geometrieparameters beziehungsweise der Geometrieparameter eine Verschmutzung des Endrohrs beziehungsweise der Endrohrblende durch Rußpartikel reduziert werden, insbesondere wenn die Brennkraftmaschine bei hoher Last, insbesondere bei Volllast, betrieben wird. Beispielsweise wird in diesem Fall die Endrohrblende auf einen großen Außendurchmesser, insbesondere ihren größten Außendurchmesser, eingestellt und/oder die Position der Endrohrblende bezüglich des Endrohrs derart gewählt, dass das Abgas die Endrohrblende nicht oder zumindest nur in verringertem Maße überstreicht.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der zumindest eine Geometrieparameter von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs oder von einem Steuergerät, insbesondere in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs, bestimmt wird. In ersterem Fall ist beispielsweise ein Bedienelement vorgesehen, mittels welchem der Fahrer aus dem Innenraum des Kraftfahrzeugs Einfluss auf die Stellvorrichtung und mithin dem Geometrieparameter nehmen kann. Alternativ oder zusätzlich kann auch das Bestimmen durch das Steuergerät vorgesehen sein. Dabei wird besonders bevorzugt der Geometrieparameter in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine festgelegt. Beispielsweise wird bei einem Unterschreiten eines ersten Grenzwerts durch die angeforderte Leistung der Brennkraftmaschine der Geometrieparameter auf einen ersten Wert eingestellt und bei einem Überschreiten des ersten Grenzwerts und/oder dem Überschreiten eines zweiten, größeren Grenzwerts, auf einen zweiten Wert, welcher von dem ersten Wert verschieden ist. Selbstverständlich kann auch ein unmittelbarer mathematischer Zusammenhang zwischen dem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine, insbesondere der Leistung oder dem Drehmoment, und dem Geometrieparameter festgelegt werden. Beispielsweise wird der Geometrieparameter linear in Abhängigkeit von dem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine gewählt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Geometrieparameter periodisch auf verschiedene Werte eingestellt wird. Die Periodenlänge bleibt dabei bevorzugt gleich oder kann von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs oder dem Steuergerät bestimmt werden, wobei letzteres wiederum bevorzugt in Abhängigkeit von dem Betriebszustand beziehungsweise dem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine erfolgt. Auf diese Art und Weise kann beispielsweise ein Pulsieren beziehungsweise Wabern des Endrohrs beziehungsweise der Endrohrblende dargestellt werden. Die Werte, zwischen welchen der Geometrieparameter periodisch verändert wird, bleiben bevorzugt ebenfalls konstant, können jedoch auch in Abhängigkeit von einem Fahrerwunsch beziehungsweise von dem Betriebszustand oder dem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine gewählt werden.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, mit einem wenigstens bereichsweise als Sichtbauteil vorliegenden Endrohr, durch welches Abgas einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs in eine Umgebung ausbringbar ist. Dabei ist eine Stellvorrichtung vorgesehen, mittels welcher zumindest ein Geometrieparameter des Endrohrs und/oder einer an dem Endrohr vorgesehenen Endrohrblende, nämlich der Außendurchmesser und/oder die Unrundheit, insbesondere während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs, gezielt auf einen von zumindest zwei verschiedenen Werten einstellbar ist. Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise Ausgestaltung wurde bereits eingegangen. Die Abgasanlage beziehungsweise das durchgeführte Verfahren können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
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Schließlich kann vorgesehen sein, dass die Stellvorrichtung in radialer Richtung wenigstens teilweise zwischen dem Endrohr und der Endrohrblende angeordnet ist, sodass durch eine Abmesserveränderung der Stellvorrichtung der Geometrieparameter veränderbar ist. In diesem Fall ist beispielsweise das Endrohr fest beziehungsweise starr und unveränderlich ausgebildet und befestigt. Mittels der Stellvorrichtung kann somit lediglich der Geometrieparameter der Endrohrblende variiert werden. Dabei ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Endrohrblende mehrteilig ausgestaltet ist und/oder über eine flexible Bördelung verfügt. Werden nun die Abmessungen der Stellvorrichtung verändert, so wird beispielsweise durch die zwischen dem Endrohr und der Endrohrblende angeordnete Stellvorrichtung die Endrohrblende in radialer Richtung nach außen gedrängt, sodass sich ihre Abmessungen wenigstens bereichsweise verändern. Auf diese Art und Weise sind beispielsweise der Außendurchmesser der Endrohrblende und/oder ihre Unrundheit einstellbar.
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Die Stellvorrichtung weist beispielsweise zumindest ein Fluidelement auf, für welches ein Innendruck und/oder eine Innentemperatur einstellbar sind. Das Fluidelement ist derart ausgestaltet, dass sich seine Abmessungen in Abhängigkeit von dem Innendruck beziehungsweise der Innentemperatur verändern. Beispielsweise verfügt es also über eine flexible Hülle. Die Ansteuerung des Fluidelements, also das Einstellen des gewünschten Innendrucks und/oder der gewünschten Innentemperatur, erfolgt gemäß den vorstehenden Ausführungen. Beispielsweise verfügt die Stellvorrichtung über mehrere derartiger Fluidelemente. Alternativ kann das Fluidelement selbstverständlich auch mehrere separat ansteuerbare Kammern aufweisen. Soll die Innentemperatur des Fluidelements einstellbar sein, so befindet sich beispielsweise ein Heizelement in einem Innenraum des Fluidelements, welche insbesondere von der vorstehend beschriebenen Hülle eingeschlossen wird.
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Beispielsweise ist die Stellvorrichtung derart ausgestaltet, dass sie auf das Endrohr auf einfache Art und Weise aufsteckbar ist. Zu diesem Zweck verfügt sie beispielsweise über Klemmnasen und/oder Rastnasen, mittels welchen die Stellvorrichtung bezüglich des Endrohrs sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung nach dem Aufbringen auf das Endrohr festgesetzt ist. Die Endrohrblende kann wiederum fest mit der Stellvorrichtung verbunden sein beziehungsweise die Stellvorrichtung einen integralen Bestandteil der Endrohrblende bilden. Ist die Endrohrblende mehrteilig ausgestaltet, so sind die mehreren Segmente der Endrohrblende mittels Führungselementen verlagerbar aneinander gelagert. Diese Führungselemente können zudem dem Schutz vor Umwelteinflüssen und/oder Verschmutzungen dienen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt
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1 eine nicht erfindungsgemäße erste Ausführungsform einer Abgasanlage in einer schematischen Darstellung,
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2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Abgasanlage, und
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3 einen Querschnitt durch einen Bereich der Abgasanlage gemäß der zweiten Ausführungsform.
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Abgasanlage 1 in einer nicht erfindungsgemäßen ersten Ausführungsform. Die Abgasanlage 1 ist einem hier lediglich abstrakt angedeuteten Kraftfahrzeug 2 zugeordnet, von welchem hier lediglich ein Bereich einer Heckschürze 3 erkennbar ist. Die Abgasanlage 1 verfügt über ein Endrohr 4, welches als Sichtbauteil vorliegt und mithin wenigstens bereichsweise aus einer Umgebung 5, auch bei normalen Betrachtungsbedingungen, erkennbar ist. Dem Endrohr 4 ist eine Endrohrblende 6 zugeordnet, deren Position bezüglich des Endrohrs 4 entsprechend eines Geometrieparameters einstellbar ist. Das Einstellen der Position erfolgt dabei mittels einer Stellvorrichtung 7, die beispielsweise über einen Aktuator 8 und einen Stellhebel 9 verfügt. Der Geometrieparameter in Form der Position der Endrohrblende 6 bezüglich des Endrohrs 4 ist auf wenigstens zwei verschiedene Werte einstellbar. Bei einem ersten Wert ist die Endrohrblende 6 maximal in Richtung der Umgebung 5 verlagert (gestrichelte Darstellung), während sie für den zweiten Wert maximal von der Umgebung 5 entfernt ist.
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Das bedeutet, dass die Endrohrblende 6 für den zweiten Wert aus dem normalen Sichtbereich des Betrachters zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, verschwindet. Mithin ist sie aus der Umgebung 5 unter normalen Betrachtungsbedingungen nicht mehr erkennbar, sodass der Betrachter lediglich das Endrohr 4 erkennt. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es beispielsweise vorgesehen, dass der Außendurchmesser der Endrohrblende 6 deutlich größer ist als der des Endrohrs 4. So kann durch entsprechende Verlagerung der Endrohrblende 6 in Richtung der Umgebung beziehungsweise in Richtung der ersten Position eine optische Vergrößerung des Endrohrs 4 erzielt werden. Die Stellvorrichtung 7 wird beispielsweise mithilfe eines Steuergeräts 10 angesteuert.
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Die 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Abgasanlage 1. Für diese gilt weitgehend das vorstehend Gesagte, sodass insoweit auf die dieses verwiesen wird. Ergänzend ist hier nun ein Nachschalldämpfer 11 dargestellt, welcher selbstverständlich optional ist und auch bei der ersten Ausführungsform vorgesehen sein kann. Der Geometrieparameter, welcher nun veränderbar sein soll, ist der Außendurchmesser der Endrohrblende 6. Das Endrohr 4 ist, wie dies bereits für die erste Ausführungsform der Fall war, starr und bezüglich der Heckschürze 3 unbeweglich befestigt. Die Endrohrblende 6 besteht gemäß der zweiten Ausführungsform aus mehreren Segmenten 12, beispielsweise zwei Segmenten 12, welche gegeneinander verlagerbar sind, also entweder voneinander fort oder aufeinander zu verlagert werden können.
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Dieses Verlagern ist mithilfe wenigstens eines Fluidelements 13 vorgesehen, welches zwischen dem Endrohr 4 und der Endrohrblende 6 beziehungsweise deren Segmenten 12 angeordnet ist. Über Leitungen 14 kann mithilfe des Aktuators 8 ein Innendruck des wenigstens einen Fluidelements 13 eingestellt werden. Bei höherem Druck verformt sich das Fluidelement 13 derart, dass die Segmente 12 voneinander fortverlagert werden, sodass der Außendurchmesser der Endrohrblende 6 zunimmt. Bei geringerem Druck dagegen verformt er sich elastisch in seinen Ausgangszustand zurück, wobei entsprechende Segmente 12 aufeinander zu verlagert werden. Die Endrohrblende 6 kann zudem über eine variable Bördelung 15 verfügen.
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Die 3 zeigt eine Schnittdarstellung durch die Endrohrblende 6 der zweiten Ausführungsform. Deutlich zu erkennen sind hier nun die Segmente 12 sowie das wenigstens eine Fluidelement 13. Zusätzlich verfügt die Endrohrblende 6 über Halteelemente 16, mittels welchen es auf dem Endrohr 4 befestigt wird, beispielsweise durch Aufpressen und/oder Einrasten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Abgasanlage
- 2
- Kraftfahrzeug
- 3
- Heckschürze
- 4
- Endrohr
- 5
- Umgebung
- 6
- Endrohrblende
- 7
- Stellvorrichtung
- 8
- Aktuator
- 9
- Stellhebel
- 10
- Steuergerät
- 11
- Nachschalldämpfer
- 12
- Segment
- 13
- Fluidelement
- 14
- Leitung
- 15
- Bördelung
- 16
- Halteelement
