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Die Erfindung betrifft eine Abgasrohranordnung für einen Kraftwagen, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Bei Nutzfahrzeugen wird eine Abgasnachbehandlungseinheit aus Bauraumgründen des Öfteren relativ weit entfernt von einem Motor des Nutzfahrzeugs angebracht. Eine entsprechende Verrohrung zur Abgasnachbehandlungseinheit und von der Abgasnachbehandlungseinheit weg gestaltet sich je nach Fahrzeugtyp mehr oder weniger aufwendig und verbraucht relativ viel Bauraum für andere Komponenten des Nutzfahrzeugs. Besonders dann, wenn eine bestimmte Ausblasrichtung realisiert werden muss, zum Beispiel weil Abgas nach oben abgeführt werden soll, besteht diese Problematik. Des Weiteren muss des Öfteren insbesondere eine Zuleitung zu der Abgasnachbehandlungseinheit isoliert werden, um Wärmeverluste zu begrenzen und entsprechende Reaktionen in der Abgasnachbehandlungseinheit überhaupt zuverlässig zu ermöglichen.
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Allgemein bekannt sind Rohrführungen aus Rundrohren oder freie, mittels Hydroforming hergestellte Geometrien. Des Weiteren sind auch Rohrsegmente aus Halbschalen bekannt. Nachteilig bei diesen Lösungen ist der relativ hohe Bauraumbedarf, insbesondere wenn zwei Leitungen nebeneinander geführt werden müssen. Die Isolation wird dabei beispielsweise über zweischalige Ausführungen oder mittels folienkaschierter Mineralwolle dargestellt, was relativ aufwendig und kostenintensiv ist.
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Die
EP 1 398 469 A1 zeigt eine gattungsgemäße Abgasrohranordnung für einen Kraftwagen, mit einem ersten Abgasrohr, welches zumindest teilweise in einem zweiten Abgasrohr angeordnet ist. Die dort gezeigte Abgasrohranordnung dient zur baulichen Zusammenführung zweier Abgasströme direkt nach einem Motor.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abgasrohranordnung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mittels welcher eine besonders kompakte Zu- und Ableitung für eine Abgasnachbehandlungseinheit ermöglicht wird. Diese Aufgabe wird durch eine Abgasrohranordnung für einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine besonders kompakte Zu- und Ableitung für eine Abgasnachbehandlungseinheit eines Kraftwagens bereitzustellen, ist es bei der erfindungsgemäßen Abgasrohranordnung vorgesehen, dass das erste Abgasrohr mit einem Eingang einer Abgasnachbehandlungseinheit der Abgasrohranordnung verbunden und das zweite Abgasrohr mit einem Ausgang der Abgasnachbehandlungseinheit verbunden ist. Mit anderen Worten ist es also erfindungsgemäß vorgesehen, eine Art Rohr-in-Rohr-Führung für eine Zuteilung und eine Ableitung für eine Abgasnachbehandlungseinheit eines Kraftwagens bereitzustellen. Das erste Abgasrohr dient somit als Zuleitung und ist daher mit einem Eingang der Abgasnachbehandlungseinheit verbunden, wobei das zweite Abgasrohr als Ableitung von der Abgasnachbehandlungseinheit dient und somit mit dem Ausgang der Abgasnachbehandlungseinheit verbunden ist. Die erfindungsgemäße Rohr-in-Rohr-Führung kann dabei über Teilbereiche oder auch im Wesentlich über die gesamte Rohrstrecke ausgebildet sein.
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Durch die erfindungsgemäße Abgasrohranordnung ergibt sich eine besonders günstige Bauraumausnutzung, wobei die Zweischaligkeit der beiden Abgasrohre zudem eine besonders günstige und gute Isolierung darstellt. Denn der warme Abgasstrom in dem als Ableitung dienenden zweiten Abgasrohr verhindert zusätzlich einen Wärmeverlust in dem als Zuleitung dienenden ersten Abgasrohr.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Eingang und der Ausgang der Abgasnachbehandlungseinheit an derselben Seite der Abgasnachbehandlungseinheit, insbesondere konzentrisch zueinander, angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine besonders kompakte Bauweise der Abgasrohranordnung, da das als Zuleitung dienende erste Abgasrohr und das als Ableitung dienende zweite Abgasrohr in der erfindungsgemäßen Rohr-in-Rohr-Ausführung bis an die Abgasnachbehandlungseinheit herangeführt und mit dieser Verbunden werden können.
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Gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Eingang und der Ausgang der Abgasnachbehandlungseinheit an unterschiedlichen Seiten der Abgasnachbehandlungseinheit angeordnet sind. Sollte es beispielsweise aus bauraumtechnischen oder auch strömungsmechanischen Gründen erforderlich sein, dass der Eingang und der Ausgang der Abgasnachbehandlungseinheit voneinander getrennt angeordnet werden müssen, kann durch diese bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dieser Randbedingung Rechnung getragen werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass soweit das erste Abgasrohr in dem zweiten Abgasrohr angeordnet ist, beide Abgasrohre konzentrisch zueinander angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine besonders gute Isolierwirkung des Abgasstroms, welcher durch das als Zuführung dienende erste Abgasrohr zugeführt wird, da dieses genau mittig innerhalb des zweiten, als Ableitung dienenden Abgasrohrs angeordnet ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Außenseite des ersten Abgasrohrs von einer Innenseite des zweiten Abgasrohrs über Verbindungselemente voneinander beabstandet ist. Bei diesen Verbindungselementen kann es sich beispielsweise über Stege oder dergleichen handeln, mittels welchen das erste Abgasrohr sicher innerhalb des zweiten Abgasrohrs gehalten wird.
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Schließlich ist es in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die beiden Abgasrohre einen kreisrunden Querschnitt aufweisen, wodurch die beiden Abgasrohre besonders einfach herzustellen und zueinander anordenbar sind.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele 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.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Seitenansicht einer Abgasrohranordnung für ein Nutzfahrzeug, mit einem ersten Abgasrohr, welches zumindest teilweise in einem zweiten Abgasrohr angeordnet ist, wobei beide Abgasrohre mit einer Abgasnachbehandlungseinheit verbunden sind; und in
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2 eine alternative Ausführungsform der Abgasrohranordnung, wobei wiederum ein erstes Abgasrohr teilweise in einem zweiten Abgasrohr angeordnet ist und die beiden Abgasrohre mit einer Abgasnachbehandlungseinheit verbunden sind.
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In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Eine Abgasrohranordnung 10 für ein Nutzfahrzeug ist in einer schematischen Seitenansicht in 1 gezeigt. Die Abgasrohranordnung 10 umfasst ein erstes Abgasrohr 12 und ein zweites Abgasrohr 14. Das erste Abgasrohr 12 dient dabei als Zuleitung zu einer Abgasnachbehandlungseinheit 16, wobei das zweite Abgasrohr 14 als Ableitung von der Abgasnachbehandlungseinheit 16 dient. Das erste Abgasrohr 12 ist teilweise in dem zweiten Abgasrohr 14 angeordnet.
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Das erste Abgasrohr 12 weist einen Einlass 18 auf, durch welchen von einem Motor des Nutzfahrzeugs produziertes Abgas in das erste Abgasrohr 12 gelangt und gemäß der mit den Pfeilen 20 gekennzeichneten Strömungsrichtung das erste Abgasrohr 12 durchströmt. Das erste Abgasrohr 12 ist des Weiteren mit einem Eingang 22 der Abgasnachbehandlungseinheit 16 verbunden, so dass das vom Motor des Nutzfahrzeugs kommende heiße Abgas der Abgasnachbehandlungseinheit 16 zugeführt werden kann.
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Sobald das Abgas in der Abgasnachbehandlungseinheit 16 aufbereitet worden ist, strömt dieses durch einen Ausgang 24 der Abgasnachbehandlungseinheit 16, mit welcher das zweite Abgasrohr 14 verbunden ist, in der mit den Pfeilen 26 gekennzeichneten Strömungsrichtung durch das zweite Abgasrohr 14 und verlässt dieses durch einen Auslass 28 des zweiten Abgasrohrs 14.
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Wie zu erkennen, sind sowohl der Eingang 22 als auch der Ausgang 24 der Abgasnachbehandlungseinheit 16 an derselben Seite 30 der Abgasnachbehandlungseinheit 16 angeordnet. Vorliegend sind der Eingang 22 und der Ausgang 24 konzentrisch zueinander angeordnet. Die beiden Abgasrohre 12, 14 sind dabei mit einem kreisrunden Querschnitt ausgebildet und ebenfalls konzentrisch zueinander angeordnet. Das zweite, also äußere Abgasrohr 14 weist somit also einen ringförmigen Strömungsquerschnitt auf, welcher den kreisförmigen Strömungsquerschnitt des ersten, also inneren Abgasrohrs 12 teilweise ummantelt. Durch die konzentrische Anordnung der beiden Abgasrohre 12, 14 und der konzentrischen Anordnung von Einlass 22 und Auslass 24 kann eine besonders kompakte Bauform der Abgasrohranordnung 10 erzielt werden.
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Durch die hier gezeigte Rohr-in-Rohr-Ausführung der Abgasrohranordnung 10 wird neben der bereits erwähnten besonders kompakten Bauweise zusätzlich auch eine besonders gute Isolation des in die Abgasnachbehandlungseinheit 16 zugeführten Abgasstroms ermöglicht. Denn der weiterhin noch warme Abgasstrom in dem als Ableitung dienenden Abgasrohr 14 verhindert einen Wärmeverlust in dem als Zuleitung dienenden ersten Abgasrohr 12.
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Um die konzentrische Anordnung der Abgasrohre 12, 14 zu ermöglichen, sind vorliegend zwischen einer Außenseite 32 des ersten Abgasrohrs 12 und einer Innenseite 34 des zweiten Abgasrohrs 14 mehrere Verbindungselemente 36 angeordnet. Mittels der Verbindungselemente 26 werden die beiden Abgasrohre 12, 14 entsprechend voneinander beabstandet gehalten und miteinander verbunden. Bei den Verbindungselementen 36 kann es sich beispielsweise um stegartige Elemente handeln, über welche die Außenseite 32 des ersten Abgasrohrs 12 mit der Innenseite 34 des zweiten Abgasrohrs 14 miteinander verbunden ist.
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In 2 ist eine alternative Ausführungsform der Abgasrohranordnung 10 gezeigt. Vorliegend sind der Eingang 22 und der Ausgang 24 der Abgasnachbehandlungseinheit 16 an unterschiedlichen Seiten 30, 38 der Abgasnachbehandlungseinheit 16 angeordnet.
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Dadurch ergibt sich der hier gezeigte segmentweise Aufbau der Abgasrohranordnung 10. Das erste Abgasrohr 12 und das zweite Abgasrohr 14 sind ebenfalls teilweise konzentrisch zueinander Angeordnet, wobei wiederum das erste Abgasrohr 12 innerhalb des zweiten Abgasrohrs 14 angeordnet ist. Dadurch, dass der Eingang 22 und der Ausgang 24 der Abgasnachbehandlungseinheit 16 nicht mehr an derselben Stelle der Abgasnachbehandlungseinheit 16 angeordnet sind, ergibt sich eine von der in 1 gezeigten Ausführungsform verschiedene Rohrführung.
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Das zweite Abgasrohr 14 weist ein Rohrsegment 40 auf, welches vorliegend U-förmig ausgebildet ist und den Abgasstrom von dem Ausgang 24 der Abgasnachbehandlungseinheit 16 in den Bereich der Abgasrohranordnung 10 leitet, in welchem die beiden Abgasrohre 12, 14 wiederum konzentrisch zueinander angeordnet sind. Des Weiteren weist das erste Abgasrohr 12 ein Abgasrohrsegment 42 auf, welches nicht von dem zweiten Abgasrohr 14 ummantelt ist, und mittels welchem der Abgasstrom dem Eingang 22 der Abgasnachbehandlungseinheit 16 zugeführt wird.
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Insgesamt wird durch beide Ausführungsformen der Abgasrohranordnung 10 eine besonders günstige Bauraumausnutzung ermöglicht, wobei zudem aufgrund der Zweischaligkeit eine besonders gute Isolierung des heißen Abgasstroms ermöglicht wird, welcher der Abgasnachbehandlungseinheit 16 zuzuführen ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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