-
Die Erfindung betrifft einen Abgaskrümmer für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
-
Derartige Abgaskrümmer für Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Ein solcher Abgaskrümmer weist wenigstens einen, durch eine Innenkontur des Abgaskrümmers begrenzten und von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgaskanal auf, mittels welchem beispielsweise das den Abgaskanal durchströmende Abgas geführt beziehungsweise geleitet wird.
-
Außerdem offenbart die
DE 10 2014 202 097 A1 einen Ansaugkrümmer für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, wobei der Ansaugkrümmer von Luft durchströmbar ist.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Abgaskrümmer der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass der Abgaskrümmer besonders vorteilhaft von dem Abgas durchströmt werden kann.
-
Diese Aufgabe wird durch einen Abgaskrümmer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
-
Um einen Abgaskrümmer der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass der Abgaskrümmer besonders vorteilhaft von dem Abgas durchströmt werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Innenkontur wenigstens eine in den Abgaskanal hineinragende Strömungsleitrippe zum Leiten des den Abgaskanal durchströmenden Abgases aufweist. Hierdurch ist eine besonders vorteilhafte, günstige geometrische Ausführung der Innenkontur geschaffen, sodass ein von dem Abgaskrümmer bewirkter Strömungswiderstand für das Abgas besonders gering gehalten beziehungsweise im Vergleich zu herkömmlichen Abgaskrümmern signifikant gesenkt werden kann. Dadurch können Druckverluste sowie der Abgasgegendruck, insbesondere in einem Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine, besonders gering gehalten werden, sodass sich ein effizienter und somit kraftstoffverbrauchsarmer Betrieb der Verbrennungskraftmaschine mittels des erfindungsgemäßen Abgaskrümmers realisieren lässt.
-
Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass herkömmliche Abgaskrümmer auf eine maximale, von dem Abgas durchströmbare Innen-Querschnittsfläche ausgelegt werden, um die Druckverluste so gering wie möglich zu halten. Um den Abgasgegendruck weiter zu reduzieren, wird beispielsweise die Innenkontur beziehungsweise eine den Abgaskanal zumindest teilweise begrenzende Innenfläche des Abgaskrümmers bearbeitet, insbesondere mechanisch bearbeitet, wobei im Rahmen dieser Bearbeitung beispielsweise eine Festkörperentgratung, Sandstrahlung, Polieren und/oder ein anderes, insbesondere mechanisches, Verfahren durchgeführt wird.
-
Mittels der Strömungsleitrippe des erfindungsgemäßen Abgaskrümmers kann beispielsweise ein Strömungsdrall des Abgases beruhigt beziehungsweise gering gehalten werden, was wiederum eine Reduzierung der Strömungsverluste mit sich bringt. Dadurch wird der Abgasgegendruck in Summe gesenkt. Durch die Reduzierung des Abgasgegendrucks kann die von einem Kurbeltrieb der Verbrennungskraftmaschine aufzubringende Ausschiebearbeit zum Ausschieben des Abgases aus wenigstens einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden, sodass der Kraftstoffverbrauch und somit die CO2-Emissionen der Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden können. Darüber hinaus kann auf aufwändige mechanische Maßnahmen zur Reduzierung des Abgasgegendrucks verzichtet werden, sodass der erfindungsgemäße Abgaskrümmer besonders zeit- und kostengünstig hergestellt 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 Zeichnung zeigt in:
- 1 eine schematische Draufsicht eines Abgaskrümmers für eine Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens einem, durch eine Innenkontur des Abgaskrümmers begrenzten und von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgaskanal, wobei die Innenkontur wenigstens eine in den Abgaskanal hineinragende Strömungsleitrippe zum Leiten des den Abgaskanal durchströmenden Abgases aufweist;
- 2 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht des Abgaskrümmers;
- 3 eine schematische Draufsicht der Innenkontur des Abgaskrümmers;
- 4 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht der Innenkontur; und
- 5 ausschnittsweise eine schematische Querschnittsansicht des Abgaskrümmers im Bereich des Abgaskanals.
-
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt in einer schematischen Draufsicht einen Abgaskrümmer 10 für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, welches mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildet und weist eine Mehrzahl von Brennräumen, insbesondere in Form von Zylindern, auf, wobei dem jeweiligen Brennraum während eines gefeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine Luft und Kraftstoff, insbesondere flüssiger Kraftstoff, zugeführt werden. Dadurch entsteht im jeweiligen Brennraum ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches verbrannt wird. Daraus resultiert im jeweiligen Brennraum Abgas der Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine weist dabei einen von dem Abgas durchströmbaren Abgastrakt auf, mittels welchem das Abgas aus dem jeweiligen Brennraum abgeführt wird. Dabei ist der Abgaskrümmer 10 in dem Abgastrakt angeordnet und von zumindest einem Teil des den Abgastrakt durchströmenden Abgases durchströmbar. Dem jeweiligen Brennraum ist wenigstens ein Auslasskanal zugeordnet, über welchen das Abgas aus dem jeweiligen, zugehörigen Brennraum abgeführt werden kann.
-
Besonders gut in Zusammenschau mit 2 bis 4 ist erkennbar, dass der Abgaskrümmer 10 wenigstens einen, durch eine Innenkontur 12 des Abgaskrümmers 10 begrenzten und von zumindest einem Teil des Abgases der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgaskanal 14 aufweist. In fertig hergestelltem Zustand der Verbrennungskraftmaschine ist der Abgaskrümmer 10 fluidisch mit den Auslasskanälen verbunden, sodass beispielsweise mittels des Abgaskrümmers 10 das Abgas aus den Brennräumen gesammelt beziehungsweise zusammengeführt wird. Mittels des Abgaskrümmers 10 wird das Abgas beispielsweise zu einer in den Fig. nicht erkennbaren Abgasverrohrung geführt, mittels welcher das Abgas beispielsweise zu einer Abgasnachbehandlungseinrichtung und/oder zu einer von dem Abgas antreibbaren Turbine eines Abgasturboladers geführt wird.
-
Um zu ermöglichen, dass das Abgas den Abgaskanal 14 und somit den Abgaskrümmer 10 besonders vorteilhaft, insbesondere besonders strömungsgünstig, durchströmen kann, weist die Innenkontur 12 wenigstens eine in den Abgaskanal 14 hineinragende Strömungsleitrippe 16 zum Leiten des den Abgaskanal 14 durchströmenden Abgases auf. Bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Abgaskanal 14 ein Abzweigkanal, mittels welchem zumindest ein Teil des den Abgaskrümmer 10 durchströmenden Abgases aus dem Abgaskrümmer 10 abzweigbar und zu einem Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine rückführbar ist. Mittels des Ansaugtrakts wird die den Ansaugtrakt durchströmende Luft in den jeweiligen Brennraum geleitet. Der Abzweigkanal ist Bestandteil einer Abgasrückführeinrichtung, mittels welcher zumindest ein Teil des den Abgaskrümmer 10 durchströmenden Abgases aus dem Abgaskrümmer 10 abzweigt und zu dem Ansaugtrakt rückgeführt wird. Das rückgeführte Abgas kann an wenigstens einer Einleitstelle in den Ansaugtrakt einströmen. Das in den Ansaugtrakt einströmende Abgas wird von der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft mitgenommen und in den jeweiligen Brennraum transportiert. Daher wird der Abgaskanal 14 auch als AGR-Kanal bezeichnet (AGR - Abgasrückführung).
-
Besonders gut aus 3 ist erkennbar, dass die Strömungsleitrippe 16 ein in Strömungsrichtung des den Abgaskanal 14 durchströmenden Abgases verlaufende Längserstreckung aufweist. Besonders gut ist die in den Abgaskanal 14 hineinragende Strömungsleitrippe 16 in 4 und 5 erkennbar.
-
Aus 1 und 3 ist besonders gut ein Austritt 18 des Abgaskrümmers 10 erkennbar. Über den Austritt 18 kann das den Abgaskrümmer 10 durchströmende Abgas aus dem Abgaskrümmer 10 ausströmen und beispielsweise in die genannte Abgasverrohrung einströmen. Die Strömungsleitrippe 16 ist dabei vorzugsweise an dem Austritt 18 und/oder in dem Abgaskanal 14 und dabei insbesondere an dessen Austritt 20 angeordnet, über welchen das den Abzweigkanal (Abgaskanal 14) durchströmende Abgas aus dem Abgaskanal 14 ausströmen und beispielsweise in eine Abgasrückführleitung einströmen kann. Mittels der Abgasrückführleitung wird dann beispielsweise das abgezweigte Abgas von dem Abgaskrümmer 10 zu der Einleitstelle und somit zu dem Ansaugtrakt geführt.
-
Dadurch, dass die Innenkontur 12 die wenigstens eine Strömungsleitrippe 16 aufweist, ist eine besonders vorteilhafte geometrische Ausführung des Abgaskrümmers 10, insbesondere eines Abgaskrümmer-Rohteils, realisierbar, insbesondere in einem Strömungsbereich des den Abgaskrümmer 10 durchströmenden Abgases. Die Strömungsleitrippe 16 der Innenkontur 12 wird genutzt, um einen Strömungsdrall des Abgases zu beruhigen, sodass durch den Abgaskrümmer 10 bewirkte Strömungsverluste des Abgases besonders gering gehalten werden können. Dadurch kann in der Summe der Abgasgegendruck besonders gering gehalten werden, sodass sich ein besonders kraftstoffverbrauchsarmer und somit CO2-emissionsarmer Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren lässt. Insbesondere muss die Verbrennungskraftmaschine eine nur geringe Ausschiebearbeit leisten, um das Abgas aus den Brennräumen auszuschieben, sodass ein besonders effizienter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht werden kann. Ferner kann auf aufwändige mechanische Maßnahmen zur Reduzierung des Abgasgegendrucks verzichtet werden, sodass der Abgaskrümmer 10 besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden kann.
-
Es wurde gefunden, dass es ohne den Einsatz der Strömungsleitrippe 16 der Innenkontur 12 zu einem hohen Druckverlust im Abgaskrümmer 10 kommen kann, wobei dieser hohe Druckverlust durch eine unerwünschte Ablösung des Abgases bewirkt wird. Durch den Einsatz der Strömungsleitrippe 16 kann der Drall, insbesondere an einer Abzweigstelle, an welcher das rückzuführende Abgas in den Abgaskanal 14 eingeleitet wird, besonders gering gehalten werden, sodass die zuvor genannte Ablösung gering gehalten beziehungsweise reduziert werden kann. Die Strömungsleitrippe 16 wird somit zur Strömungsberuhigung in dem Abgaskrümmer 10 genutzt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Abgaskrümmer
- 12
- Innenkontur
- 14
- Abgaskanal
- 16
- Strömungsleitrippe
- 18
- Austritt
- 20
- Austritt
-
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 102014202097 A1 [0003]
