-
Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
-
Eine solche Abgasanlage für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, ist beispielsweise bereits der
DE 34 02 810 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Abgasanlage umfasst wenigstens einen von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Schalldämpfer, welcher beispielsweise als Endschalldämpfer ausgebildet ist. Der Schalldämpfer wird üblicherweise genutzt, um ein von der Verbrennungskraftmaschine über die Abgasanlage an die Umgebung des Kraftfahrzeugs emittiertes Geräusch gering zu halten und somit ein angenehmes und vorteilhaftes Geräuschverhalten des Kraftfahrzeugs realisieren zu können.
-
Darüber hinaus umfasst die Abgasanlage ein in Strömungsrichtung des die Abgasanlage durchströmenden Abgases stromab des Schalldämpfers angeordnetes, mit dem Schalldämpfer fluidisch verbundenes und von dem Abgas durchströmbares Endrohr, welches üblicherweise an die Umgebung der Abgasanlage, insbesondere an die Umgebung des Kraftfahrzeugs, mündet. Das die Abgasanlage durchströmende Abgas kann somit durch den Schalldämpfer, von dem Schalldämpfer zu dem Endrohr und durch das Endrohr und über das Endrohr an die Umgebung des Kraftfahrzeugs strömen, sodass beispielsweise das Endrohr das in Strömungsrichtung des Abgases letzte, von dem Abgas durchströmbare Bauteil der Abgasanlage ist.
-
Des Weiteren offenbart die
DE 10 2013 109 462 A1 eine Abgasanlage für ein verbrennungsmotorisch betriebenes Fahrzeug, mit einem System zur Abfuhr von Kondensat.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abgasanlage der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine übermäßige Korrosion der Abgasanlage auf besonders einfache Weise vermieden werden kann.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Abgasanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
-
Um eine Abgasanlage der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass eine übermäßige Korrosion der Abgasanlage auf besonders einfache und somit auf besonders kostengünstige Weise vermieden werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Schalldämpfer und das Endrohr in Einbaulage der Abgasanlage derart ausgebildet, insbesondere derart angeordnet und/oder ausgestaltet, sind, dass sich in dem Schalldämpfer ansammelndes Kondensat bei auf einer horizontalen Ebene stehendem Kraftfahrzeug schwerkraftbedingt aus dem Schalldämpfer in das Endrohr strömt.
-
Die Abgasanlage nimmt ihre Einbaulage in vollständig hergestelltem Zustand des Kraftfahrzeugs ein. Im vollständig hergestellten Zustand des Kraftfahrzeugs ist die Abgasanlage zumindest mittelbar an einem Aufbau, insbesondere an der Karosserie, des beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftfahrzeugs angeordnet. Steht dann das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand auf einer horizontalen Ebene, so kann Kondensat, welches sich in dem Schalldämpfer angesammelt hat, schwerkraftbedingt von beziehungsweise aus dem Schalldämpfer zu dem beziehungsweise in das Endrohr strömen, sodass das Kondensat auf besonders einfache und kostengünstige Weise, insbesondere ohne aktive Stellglieder und vorzugsweise ohne Venturi-Düse, aus dem Schalldämpfer abgeführt werden kann.
-
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das aus dem beispielsweise als Endschalldämpfer ausgebildeten Schalldämpfer in das Endrohr geführte beziehungsweise geströmte Kondensat in der Einbaulage der Abgasanlage und bei auf einer horizontalen Ebene stehendem Kraftfahrzeug aus dem Endrohr ausströmen und insbesondere an die Umgebung der Abgasanlage, insbesondere an die Umgebung des Kraftfahrzeugs, strömen kann.
-
Der Erfindung liegt dabei insbesondere die Erkenntnis die folgende Erkenntnis zugrunde: Bei vielen, jeweilige Verbrennungskraftmaschinen aufweisenden und von den jeweiligen Verbrennungskraftmaschinen antreibbaren Kraftfahrzeugen werden die Verbrennungskraftmaschinen, welche auch als Motoren oder Verbrennungsmotoren bezeichnet werden, nur sehr kurze Zeitspannen und/oder mit nur geringer Last betrieben. Insbesondere bei Hybridfahrzeugen wird die Verbrennungskraftmaschine während einer Fahrt phasenweise gar nicht betrieben. Dies kann dazu führen, dass zumindest Teile der Abgasanlage über längere Zeiten hinweg relativ kalt bleiben und insbesondere Temperaturen von weniger als 100° Celsius aufweisen. Bei diesen Temperaturen kann im Abgas etwaig enthaltener Wasserdampf zu flüssigem Wasser kondensieren, wobei dieses flüssige Wasser als Kondensat bezeichnet wird. Dabei weißt das Wasser üblicherweise einen hohen Säuregehalt auf.
-
Das Wasser sammelt sich üblicherweise in dem Schalldämpfer und verdampft erst wieder, wenn der Schalldämpfer beziehungsweise die Abgasanlage über längere Zeit hinweg heißgefahren wird und somit wieder hohe Temperaturen von mehr als 100° Celsius aufweist. Das säurehaltige Wasser kann, wenn es übermäßig lange in der Abgasanlage, insbesondere in dem Schalldämpfer, verbleibt, zu einer unerwünschten, starken Korrosion der Abgasanlage führen.
-
Eine solche, übermäßig starke Korrosion kann nun mittels der erfindungsgemäßen Abgasanlage auf besonders einfache und kostengünstige Weise vermieden werden, da sich im Schalldämpfer ansammelndes Kondensat aus dem Schalldämpfer in das Endrohr und vorzugsweise aus dem Endrohr an die Umgebung der Abgasanlage geführt werden kann, insbesondere ohne dass hierzu aktive Stellglieder oder Venturi-Anordnungen erforderlich sind. Insbesondere kann sich im Schalldämpfer ansammelndes Kondensat auch dann aus dem Schalldämpfer beziehungsweise aus der Abgasanlage insgesamt abgeführt werden, wenn die Verbrennungskraftmaschine deaktiviert ist und somit kein Abgas bereitstellt, das heißt wenn kein Abgas durch die Abgasanlage strömt. Erfindungsgemäß ist es nämlich vorgesehen, dass sich im Schalldämpfer ansammelndes Kondensat schwerkraftbedingt, das heißt einzig und allein aufgrund der auf das Kondensat wirkenden Schwerkraft aus dem Schalldämpfer aus- und in das Endrohr einströmen kann, wobei das Kondensat vorzugsweise schwerkraftbedingt aus dem Endrohr an die Umgebung der Abgasanlage, insbesondere des Kraftfahrzeugs, strömen kann.
-
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Schalldämpfer um einen Endschalldämpfer, welcher der in Strömungsrichtung des Abgases letzte Schalldämpfer der Abgasanlage ist. Dieser Ausführungsform liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein solcher Endschalldämpfer üblicherweise sehr kalt ist. Das Endrohr ist vorzugsweise das in Strömungsrichtung des Abgases letzte, von dem Abgas durchströmbare Bauteil der Abgasanlage und wird vorzugsweise genutzt, um das aus dem Schalldämpfer abgeführte Kondensat aus der Abgasanlage insgesamt auszuleiten. Dadurch ist es möglich, eine übermäßig lange Verweilzeit des Kondensats in der Abgasanlage zu vermeiden und das Kondensat insbesondere auch dann aus der Abgasanlage abzuführen, wenn die Abgasanlage kalt ist und/oder wenn die Verbrennungskraftmaschine deaktiviert ist.
-
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 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Seitenansicht einer Abgasanlage für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Schalldämpfer und mit wenigstens einem Endrohr, wobei der Schalldämpfer und das Endrohr in Einbaulage der Abgasanlage derart ausgebildet sind, dass sich in dem Schalldämpfer ansammelndes Kondensat bei auf einer horizontalen Ebene stehendem Kraftfahrzeug schwerkraftbedingt aus dem Schalldämpfer in das Endrohr strömt; und
- 2 eine schematische Draufsicht einer Anordnung der Abgasanlage an dem Kraftfahrzeug.
-
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeitig in einer schematischen und perspektivischen Seitenansicht ausschnittsweise eine Abgasanlage 10 für eine Verbrennungskraftmaschine eines in 2 erkennbaren Kraftfahrzeugs 12, welches als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet und von der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Insbesondere ist aus 1 und 2 die mit 14 bezeichnete Karosserie des Kraftfahrzeugs 12 teilweise erkennbar, wobei die Karosserie 14 ein Aufbau des Kraftfahrzeugs 12 ist. Dabei ist die Abgasanlage 10 zumindest mittelbar an der Karosserie 14 gehalten. Ferner zeigt 2 in einer schematischen Draufsicht eine Anordnung der Abgasanlage 10 an der Karosserie 14 und somit an dem Kraftfahrzeug 12, wobei in 1 durch einen Pfeil 16 die Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 12 veranschaulicht ist. Insbesondere veranschaulicht 2 das Kraftfahrzeug 12 in seinem vollständig hergestellten Zustand, in welchem die Abgasanlage 10 ihre Einbaulage einnimmt.
-
Besonders gut aus 1 ist erkennbar, dass die Abgasanlage 10 wenigstens einen von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Schalldämpfer 18 umfasst. Dabei ist der Schalldämpfer 18 ein so genannter Endschalldämpfer. Dies bedeutet, dass der Schalldämpfer 18 der in Strömungsrichtung des die Abgasanlage 10 durchströmenden Abgases letzte Schalldämpfer der Abgasanlage 10 ist. Der Schalldämpfer 18 wird genutzt, um ein von der Verbrennungskraftmaschine über die Abgasanlage 10 emittiertes beziehungsweise abgestrahltes Geräusch zu dämpfen, sodass übermäßig laute, von dem Kraftfahrzeug abgegebene Geräusche vermieden werden können.
-
Die Abgasanlage 10 umfasst ferner ein Endrohr 20, welches sich in Strömungsrichtung des Abgases an den Schalldämpfer 18 anschließt. Mit anderen Worten ist das Endrohr 20 in Strömungsrichtung des Abgases stromab des Schalldämpfers 18 angeordnet. Dabei ist das Endrohr 20 von dem Abgas durchströmbar und fluidisch mit dem Schalldämpfer 18 verbunden, sodass das Abgas den Schalldämpfer 18 durchströmen und von dem Schalldämpfer 18 in das Endrohr 20 strömen kann. Ferner kann das Abgas das Endrohr 20 durchströmen. Das Endrohr 20 weißt wenigstens eine Austrittsöffnung 22 auf, über welche das Endrohr 20 an die Umgebung 24 der Abgasanlage 10, insbesondere des Kraftfahrzeugs 12 insgesamt, mündet. Somit kann das das Endrohr 20 durchströmende Abgas über die Austrittsöffnung 22 aus dem Endrohr 20 und somit aus der Abgasanlage 10 insgesamt ausströmen. Aus 1 ist erkennbar, dass die Austrittsöffnung 22 in Fahrzeughochrichtung nach unten weißt, sodass das Abgas in Fahrzeughochrichtung nach unten aus der Austrittsöffnung 22 ausströmt.
-
Um nun eine übermäßig Korrosion der Abgasanlage 10 auf besonders einfache und kostengünstige Weise vermeiden zu können, sind der Schalldämpfer 18 und das Endrohr 20 der Abgasanlage 10 derart ausgebildet, insbesondere derart angeordnet, dass sich in dem Schalldämpfer 18 ansammelndes Kondensat dann, wenn das Kraftfahrzeug 12 auf einer horizontalen Ebene steht, schwerkraftbedingt aus dem Schalldämpfer 18 in das Endrohr 20 und vorzugsweise aus dem Endrohr 20 über die Austrittsöffnung 22 an die Umgebung 24 strömt.
-
Das Kraftfahrzeug 12 umfasst eine Mehrzahl von Bodenkontaktelementen, welche bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel als Räder ausgebildet sind. Von diesen Rädern ist in 1 ein mit 26 bezeichnetes Rad erkennbar, wobei das Rad 26 das rechte Hinterrad des Kraftfahrzeugs 12 ist. Während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs 12 entlang einer Fahrbahn ist das Kraftfahrzeug 12 über die Räder an der Fahrbahn abgestützt. Steht somit das Kraftfahrzeug 12 auf der horizontalen Ebene, so ist das Kraftfahrzeug 12 über seine Räder an der horizontalen Ebene abgestützt. Steht somit das Kraftfahrzeug 12 in seinem vollständig hergestellten Zustand, in dem die Abgasanlage 10 ihre Einbaulage einnimmt, auf der horizontalen Ebene, so kann Kondensat, welches sich gegebenenfalls in dem Schalldämpfer 18 gesammelt hat, schwerkraftbedingt, das heißt einzig und allein unter Einwirkung der Schwerkraft, aus dem Schalldämpfer 18 aus- und in das Endrohr 20 einströmen. Das Kondensat ist eine Flüssigkeit, welche beispielsweise derart entsteht, dass in dem Abgas etwaig enthaltener Wasserdampf kondensiert. Vorzugsweise kann das von dem Schalldämpfer 18 in das Endrohr 20 geströmte Kondensat schwerkraftbedingt über die Austrittsöffnung 22 aus dem Endrohr 20 in die Umgebung 24 strömen, sodass das Kondensat ohne Venturi-Düse und ohne aktive Stellglieder aus dem Schalldämpfer 18 und insbesondere aus der Abgasanlage 10 insgesamt abgeführt werden kann.
-
Um dieses vorteilhafte Abführen des Kondensats aus der Abgasanlage 10 zu realisieren, ist es bei dem in 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass das Endrohr 20 an der in Fahrzeughochrichtung tiefsten Stelle S des Schalldämpfers 18 mit dem Schalldämpfer 18 fluidisch verbunden ist. Somit kann Kondensat, dass sich an der Stelle S ansammelt, schwerkraftbedingt aus dem Schalldämpfer 18 aus- und in das Endrohr 20 einströmen. Ferner weißt das Endrohr 20 ein in Fahrzeughochrichtung nach unten zu der Austrittsöffnung 22 hin abfallendes Gefälle auf, mittels welchem das Kondensat zu der Austrittsöffnung 22 geführt werden kann. Insbesondere ist das Gefälle zumindest im Wesentlichen kontinuierlich und/oder erstreckt sich von der Stelle S durchgehend bis hin zur Austrittsöffnung 22, sodass das als Wasser ausgebildete beziehungsweise zumindest Wasser umfassende Kondensat zumindest im Wesentlichen kontinuierlich aus der Abgasanlage 10 abfließen kann.
-
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Schalldämpfer 18 an seiner in Fahrzeughochrichtung nach unten weisenden Unterseite 28 beziehungsweise an seinem in Fahrzeughochrichtung unteren Boden 30 ein in Fahrzeughochrichtung nach unten zum Endrohr 20 hin abfallendes Gefälle aufweist, mittels welchem das sich in dem Schalldämpfer 18 sammelnde Kondensat zum Endrohr 20 und insbesondere in das Endrohr 20 geführt werden kann. Beispielsweise ist das Endrohr 20 an einer so genannten Anschlussstelle fluidisch mit dem Schalldämpfer 18 verbunden. Das Kondensat kann sich beispielsweise in dem Schalldämpfer 18 an der Anschlussstelle sammeln und wird bei einem Start der zunächst deaktivierten Verbrennungskraftmaschine beispielsweise in das Endrohr 20 geblasen. Dann kann das in das Endrohr 20 geblasene Kondensat beispielsweise mittels des Abgases aus dem Endrohr 20 ausgeblasen werden.
-
Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass an der in Fahrzeughochrichtung tiefsten Stelle S des Schalldämpfers 18 mit dem Schalldämpfer 18 wenigstens eine Abführleitung fluidisch verbunden ist, mittels welcher das sich im Schalldämpfer 18 sammelnde Kondensat aus dem Schalldämpfer 18 in das Endrohr 20 geführt werden kann. Die Abführleitung wird auch als Ablaufleitung oder Bypass bezeichnet, wobei sich das im Schalldämpfer 18 ansammelnde Kondensat schwerkraftbedingt aus dem Schalldämpfer 18 aus- und in die Abführleitung einströmen kann, wenn das Kraftfahrzeug 12 in seinem vollständig hergestellten Zustand auf der horizontalen Ebene steht. Ferner wird das Kondensat mittels der Abführleitung zu dem und insbesondere in das Endrohr 20 geführt, sodass das Kondensat schwerkraftbedingt durch die Abführleitung strömt und mittels dieser in das Endrohr 20 geführt wird. Vorzugsweise ist die Abführleitung dünn ausgestaltet, um das Gewicht der Abgasanlage 10 besonders gering halten zu können.
-
Außerdem kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass das Endrohr 20 eine von dem Abgas an- und/oder umströmbare Sammelstelle für das Kondensat aufweist, welches mittels des Abgases von der Sammelstelle aus dem Endrohr 20 ausblasbar ist. Die Sammelstelle ist beispielsweise eine von dem Abgas durchströmbare Sammelstelle, welche beispielsweise durch ein Rohrknie des Endrohrs 20 gebildet ist. An der Sammelstelle kann sich das Kondensat sammeln. Wird dann die zunächst deaktiviere Verbrennungskraftmaschine gestartet, sodass dann die Verbrennungskraftmaschine Abgas bereitstellt, so wird das Kondensat, welches sich an der Sammelstelle gesammelt hat, aus dem Endrohr 20 herausgeblasen.
-
Die Einbaulage wird auch als Einbauposition bezeichnet, welche besonders gut aus 2 erkennbar ist. Dabei ist der als Endschalldämpfer ausgebildete Schalldämpfer 18 in einem hinteren rechten Kotflügel 32 des Kraftfahrzeugs 12 angeordnet. Zumindest ein Teilbereich des Endrohrs 20 verläuft in Fahrzeugquerrichtung und somit quer unter einem hinteren Stoßfänger 34 des Kraftfahrzeugs 12. Da das Endrohr 20 an der tiefsten Stelle S des Schalldämpfers 18 an diesen angeschlossen ist und ein zumindest im Wesentlichen kontinuierliches Gefälle, insbesondere in Fahrzeughochrichtung nach unten zur Austrittsöffnung 22 hin, aufweist, kann sich etwaig in dem Schalldämpfer 18 bildendes Kondensat, insbesondere Kondenswasser, aus der Abgasanlage 10 herausfließen, sodass das Kondensat sich nicht übermäßig in der Abgasanlage 10 ansammelt und nicht übermäßig lange in der Abgasanlage 10 verbleibt.
-
Die Abgasanlage 10 ist besonders vorteilhaft verwendbar für Hybridfahrzeuge, bei denen die Verbrennungskraftmaschine während einer Fahrt gegebenenfalls nur kurzzeitig oder gar nicht aktiviert ist und/oder mit nur geringen Lasten betrieben wird. Dabei kann eine übermäßige Korrosion der Abgasanlage 10 auf einfache Weise vermieden werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Abgasanlage
- 12
- Kraftfahrzeug
- 14
- Karosserie
- 16
- Pfeil
- 18
- Schalldämpfer
- 20
- Endrohr
- 22
- Austrittsöffnung
- 24
- Umgebung
- 26
- Rad
- 28
- Unterseite
- 30
- Boden
- 32
- Kotflügel
- 34
- Stoßfänger
- S
- Stelle
-
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 3402810 A1 [0002]
- DE 102013109462 A1 [0004]
