DE102018122056A1

DE102018122056A1 - Kopplungssystem für turbolader und emissionssteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102018122056A1
Application number: DE102018122056.1A
Authority: DE
Inventors: Daniel Jakobcic; Sami Siddiqui; Rodolfo Palma sen.; Bhageerath Bogi; Xiankai Song
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2018-09-10
Publication date: 2019-03-14
Also published as: US20190078467A1; US10570778B2; CN109488436A

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme für ein Kopplungssystem eines Turboladers und einer Emissionssteuervorrichtung eines Fahrzeugs bereitgestellt. In einem Beispiel kann das Kopplungssystem eine Schräge an einem oder mehreren der Flansche eines Turbinengehäuses und eines Katalysatorgehäuses beinhalten, um einen Abstand dazwischen zu verringern.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Kopplungssystem eines Turboladers und einer Emissionssteuervorrichtung eines Fahrzeugs.
Allgemeiner Stand der Technik/Kurzdarstellung
Ein Fahrzeug, beinhaltend einen internen Verbrennungsmotor, kann einen Turbolader mit einer Turbine beinhalten. Die Turbine kann mit dem Verbrennungsmotor über einen oder mehrere Abgaskanäle gekoppelt sein. Abgase strömen aus dem Verbrennungsmotor durch die Abgaskanäle und in ein Einlassende eines Gehäuses der Turbine, wobei sich die Abgase ausdehnen, um die Turbine anzutreiben. Die Abgase können dann aus einem Auslassende der Turbine und in Richtung einer Emissionssteuervorrichtung strömen. Die Emissionssteuervorrichtung kann ein katalytischer Konverter sein, der dazu konfiguriert ist, gefährliche Substanzen wie etwa Kohlenstoffmonoxid (CO), Stickoxide (NO_x), unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC), Schwefeloxide (SO_x) und/oder andere Verbindungen aus den Abgasen zu entfernen.
Das Auslassende der Turbine und ein Einlassende der Emissionssteuervorrichtung sind häufig mit gegenüberliegenden Enden einer Abgasleitung durch eine oder mehrere Befestigungsvorrichtungen wie etwa Bänder, V-Klemmen usw. gekoppelt, um Abgase von der Turbine durch die Leitung und zu der Emissionssteuervorrichtung strömen zu lassen. Ein beispielhafter Ansatz wird von Schmitt et al. in US-Patent 9,140,171 gezeigt. Darin wird ein Flansch offenbart, der einen Rohrabschnitt beinhaltet, der von dem Flansch entlang einer Längsachse absteht, wobei die zentrale Achse senkrecht zu einer Ebene des Flansches steht. Der Flansch beinhaltet eine Vielzahl von Befestigungsbereichen, die von dem Rohrabschnitt radial nach außen angeordnet sind, und der Flansch kann an einem komplementären Gegenflansch über die Befestigungsbereiche befestigt werden (zum Beispiel, um ein Abgasrohr mit einem katalytischen Konverter zu koppeln). Ein anderer beispielhafter Ansatz wird von Loebig im US-Patent 8,585,101 gezeigt. Darin wird eine Flanschverbindung für einen Turbolader und ein Abgassystem bereitgestellt. Die Flanschverbindung beinhaltet eine Klemmklammer, die über Flanschen einrastet, die an dem Turbolader und an dem Abgassystem bereitgestellt sind, und diese unter Verwendung von zumindest einer Schraube, die unter Verwendung eines Schraubengewindes in der Klemmklammer Druck auf ein Druckteil ausübt, das wiederum Druck auf die Ränder der Flansche ausübt, zusammenklemmt.
Die Erfinder haben in der vorliegenden Schrift jedoch mögliche Probleme bei solchen Systemen erkannt. Als ein Beispiel kann radiales Verlängern eines Standorts von Nasen, wie in Schmitt gezeigt, die dazu konfiguriert sind, einen Bolzen oder eine Schraube zum Verbinden von Flanschen aufzunehmen, in einer Verschlechterung der Nasen aufgrund von Vibrationen und Wärme aufgrund der Verbrennungsmotorverbrennung resultieren. Zusätzlich kann ein Abstand zwischen einem Katalysator und dem Turbinengehäuse aufgrund der Zugänglichkeit zu den Nasen relativ groß sein. Zum Beispiel kann ein Montagearbeiter einen Bohrer oder eine andere ähnliche Vorrichtung verwenden, um einen Bolzen oder eine Schraube durch die Nasen zu drehen. Somit kann ein Abstand zwischen dem Katalysator und dem Turbinengehäuse von einer Größe des Bohrers abhängig sein. Als ein anderes Beispiel kann die Klemmklammer von Loebig bestimmte Probleme verursachen. Zum Beispiel ist die Klemmklammer mit einer Öffnung in einem Flansch ausgerichtet, bevor eine Schraube durch einen Montagearbeiter dort hindurch gedreht wird. Dies stellt Montageherausforderungen dar, die Herstellungskosten erhöhen und Herstellungseffizienz verringern können.
In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein System angegangen werden, das ein Turbinengehäuse umfasst, umfassend einen ersten Kanal, der innerhalb eines ersten Flansches angeordnet ist, der dazu konfiguriert ist, sich mit dem zweiten Kanal, der innerhalb einer Schräge eines zweiten Flansches eines Katalysatorgehäuses angeordnet ist, zentral auszurichten, wobei ein Befestigungselement durch den zweiten Kanal verläuft und mit dem ersten Kanal verriegelt ist. Auf diese Weise sind der erste und der zweite Kanal in Bezug auf eine zentrale Achse des Katalysatorgehäuses abgewinkelt, was es ermöglicht, dass ein Abstand zwischen dem Turbinengehäuse und dem Katalysatorgehäuse abnimmt.
Als ein Beispiel kann ein Befestigungselement durch den zweiten Kanal verlaufen und an den ersten Kanal koppeln. Sobald das Befestigungselement mit dem ersten Kanal verriegelt ist, können flache Oberflächen des ersten und des zweiten Flansches in flächenteilendem Kontakt zusammengedrückt werden. Um das Befestigungselement an dem ersten Kanal zu befestigen, wird ein Werkzeug (z. B. ein Bohrer) dazu verwendet, das Befestigungselement um eine zentrale Achse des ersten und des zweiten Kanals zu drehen. Durch Abwinkeln des zweiten Kanals über die Kammer kann durch das Werkzeug an einem Standort, der im Allgemeinen von dem Katalysatorgehäuse entfernt ist, auf das Befestigungselement zugegriffen werden. Dadurch kann ein Abstand zwischen dem Katalysatorgehäuse und dem Turbinengehäuse in Bezug auf die Beispiele von Schmitt und Loebig reduziert werden. Wenn dies vorgenommen wird, kann Wärmeverlust minimiert werden, Beschränkungen der Platzverhältnisse können reduziert werden und Emissionen können abnehmen.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu vorgesehen, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Ansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beseitigen.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotorsystems, beinhaltend einen Turbolader, der mit einer Emissionssteuervorrichtung gekoppelt ist.
2 zeigt eine Seitenansicht eines Kopplungssystems eines Turboladers und einer Emissionssteuervorrichtung, wobei das Kopplungssystem im Querschnitt gezeigt ist und ein Turbinengehäuse des Turboladers von einem Katalysatorgehäuse der Emissionssteuervorrichtung abgekoppelt ist.
3 zeigt eine Seitenansicht des Kopplungssystems aus 2, wobei eine ebene Oberfläche des Turbinengehäuses in flächenteilendem Kontakt mit einer ebenen Oberfläche des Katalysatorgehäuses als Gegenstück positioniert ist.
4 zeigt eine Seitenansicht des Kopplungssystems aus 2-3, wobei das Turbinengehäuse mit dem Katalysatorgehäuse gekoppelt ist.
5A, 5B und 5C zeigen beispielhafte Ausführungsformen des Kopplungssystems, das in 2-4 gezeigt ist.
2-5C sind maßstabsgetreu gezeigt, wenngleich nach Bedarf auch andere relative Abmessungen verwendet werden können.

Detaillierte Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Systeme und Verfahren für ein Kopplungssystem eines Turboladers und einer Emissionssteuervorrichtung eines Fahrzeugs. Ein Verbrennungsmotorsystem, wie etwa das in 1 gezeigte Verbrennungsmotorsystem, beinhaltet einen Turbolader und eine Emissionssteuervorrichtung. Der Turbolader beinhaltet eine Turbine, die in einem Turbinengehäuse eingehaust ist, und die Emissionssteuervorrichtung beinhaltet einen oder mehrere Katalysatoren, die innerhalb eines Katalysatorgehäuses eingehaust sind, wie in 2 gezeigt. Der Turbolader und die Emissionssteuervorrichtung sind über ein Kopplungssystem miteinander gekoppelt. Das Kopplungssystem beinhaltet eine ebene Oberfläche des Turbinengehäuses, die so geformt ist, dass sich in eine ebene Oberfläche des Katalysatorgehäuses als Gegenstück eingreift, wie in 3 gezeigt. Die ebenen Oberflächen des Turbinengehäuses und des Katalysatorgehäuses werden zusammengedrückt und so positioniert, dass Öffnungen, die durch die obere Oberfläche des Turbinengehäuses gebildet werden, mit Öffnungen, die durch die ebene Oberfläche des Katalysatorgehäuses als Gegenstück gebildet werden, ausgerichtet sind. Ein Befestigungselement verläuft durch die Öffnungen und drückte die Flansche des Turbinengehäuses und des Katalysatorgehäuses zusammen. Ein Beispiel von Abgas, das aus dem Turbinengehäuse durch eine Öffnung zwischen den Flanschen und zu dem Katalysatorgehäuse strömt, ist in 4 gezeigt. Eine erste Ausführungsform des Kopplungssystems ist in 5A gezeigt, wobei die Flansche des Kopplungssystems ein zusätzliches Ineinandergreifen außerhalb der Kanäle, die dazu konfiguriert sind, ein Befestigungselement aufzunehmen, beinhalten. In einem Beispiel ist das zusätzliche Ineinandergreifen eine Einbuchtung. Eine zweite Ausführungsform des Kopplungssystems ist in 5B gezeigt, wobei der Kanal des Flansches, der mit dem Katalysatorgehäuse assoziiert ist, einen Empfangsabschnitt, gegen den das Befestigungselement drückt, umfasst. In einem Beispiel ermöglicht es der Empfangsabschnitt, dass ein Kopf des Befestigungselements mit einer abgewinkelten Oberfläche des Flansches, der mit dem Katalysatorgehäuse assoziiert ist, bündig ist. Eine dritte Ausführungsform des Kopplungssystems ist in 5C gezeigt, wobei der mit dem Turbinengehäuse assoziiert Flansch in Bezug auf eine Richtung von Abgasausgang aus dem Turbinengehäuse abgewinkelt sein kann. Das Abwinkeln des mit dem Turbinengehäuse assoziierten Flansches kann auf Abgassystemgeometrien basieren, wodurch es dem Turbinengehäuseflansch ermöglicht wird, Beschränkungen der Platzverhältnisse zu reduzieren.
Die 2-5C zeigen beispielhafte Konfigurationen mit einer relativen Positionierung der verschiedenen Komponenten. Wenn derartige Elemente so gezeigt sind, dass sie einander direkt berühren oder direkt miteinander gekoppelt sind, können sie in zumindest einem Beispiel als sich direkt berührend bzw. direkt gekoppelt bezeichnet werden. Gleichermaßen können Elemente, die aneinander angrenzend oder benachbart gezeigt sind, zumindest in einem Beispiel aneinander angrenzend bzw. benachbart sein. Beispielsweise können Komponenten, die in flächenteilendem Kontakt zueinander liegen, als in flächenteilendem Kontakt bezeichnet werden. Als ein weiteres Beispiel können Elemente, die voneinander getrennt positioniert sind, wobei sich dazwischen lediglich ein Raum befindet und keine anderen Komponenten, zumindest in einem Beispiel als solche bezeichnet werden. Als noch ein weiteres Beispiel können Elemente, die über-/untereinander, an gegenüberliegenden Seiten voneinander oder links/rechts voneinander gezeigt sind, in Bezug aufeinander als solche bezeichnet werden. Ferner kann, wie in den Figuren gezeigt, ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements in zumindest einem Beispiel als eine „Oberseite“ der Komponente bezeichnet werden und kann ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements als eine „Unterseite“ der Komponente bezeichnet werden. Wie hierin verwendet, können sich Oberseite/Unterseite, obere(r/s)/untere(r/s), über/unter auf eine vertikale Achse der Figuren beziehen und dazu verwendet werden, um die Positionierung von Elementen der Figuren in Bezug aufeinander zu beschreiben. Somit sind Elemente, die über anderen Elementen gezeigt sind, in einem Beispiel vertikal über den anderen Elementen positioniert. Als noch ein weiteres Beispiel können ferner Formen der Elemente, die in den Figuren dargestellt sind, als diese Formen (z. B. kreisförmig, gerade, eben, gekrümmt, abgerundet, abgeschrägt, abgewinkelt oder dergleichen) aufweisend bezeichnet werden. Ferner können Elemente, die so gezeigt sind, dass sie einander schneiden, in zumindest einem Beispiel als sich schneidende Elemente oder einander schneidend bezeichnet werden. Des Weiteren kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, in einem Beispiel als solches bezeichnet werden. Man wird verstehen, dass eine oder mehrere Komponenten, die als „im Wesentlichen ähnlich und/oder identisch“ bezeichnet werden, sich je nach Herstellungstoleranzen (z. B. mit 1-5 % Abweichung) voneinander unterscheiden.
Es ist zu beachten, dass 4 Pfeile zeigt, die angeben, wo es Raum für einen Gasstrom gibt, und die durchgezogenen Linien zeigen die Stellen, an denen ein Strom blockiert wird und keine Verbindung möglich ist aufgrund des Fehlens einer fluidischen Verbindung, das durch die sich von einem Punkt zu einem anderen erstreckenden Vorrichtungswände verursacht wird. Die Wände erzeugen eine Trennung zwischen Bereichen, außer an Öffnungen in der Wand, welche die beschriebene Fluidverbindung ermöglichen.
1 stellt ein Beispiel eines Zylinders eines internen Verbrennungsmotors 10 dar, der in dem Verbrennungsmotorsystem 7 des Fahrzeugs 5 beinhaltet ist. Der Verbrennungsmotor 10 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem, das die Steuerung 12 enthält, und durch eine Eingabe von einem Fahrzeugführer 130 über eine Eingabevorrichtung 132 gesteuert werden. In diesem Beispiel gehören zur Eingabevorrichtung 132 ein Gaspedal und ein Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Der Zylinder 14 (der hierin auch als eine Brennkammer bezeichnet werden kann) des Verbrennungsmotors 10 kann die Brennkammerwände 136 beinhalten, in denen der Kolben 138 positioniert ist. Der Kolben 138 kann an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, sodass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein Getriebesystem an mindestens ein Antriebsrad des Personenkraftwagens gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlasser (nicht gezeigt) über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um einen Anlassvorgang des Verbrennungsmotors 10 zu ermöglichen.
Der Zylinder 14 kann über eine Reihe von Ansaugluftkanälen 142, 144 und 146 Ansaugluft aufnehmen. Der Ansaugluftkanal 146 kann zusätzlich zu dem Zylinder 14 mit anderen Zylindern des Verbrennungsmotors 10 kommunizieren. 1 zeigt den Verbrennungsmotor 10, der mit einem Turbolader 175, einschließend einen Verdichter 174, der zwischen den Ansaugkanälen 142 und 144 angeordnet ist, und einer Abgasturbine 176 konfiguriert ist, die entlang des Abgaskanals 148 angeordnet ist. Der Kompressor 174 kann zumindest teilweise von der Abgasturbine 176 über eine Welle 180 mit Energie versorgt werden. Eine Drossel 162, zu der eine Drosselklappe 164 gehört, kann entlang eines Ansaugdurchlasses des Verbrennungsmotors bereitgestellt sein, um die Durchflussgeschwindigkeit und/oder den Druck der Ansaugluft zu variieren, die den Verbrennungsmotorzylindern bereitgestellt wird. Beispielsweise kann die Drossel 162 dem Verdichter 174 nachgeschaltet angeordnet sein, wie in 1 gezeigt, oder sie kann alternativ dem Verdichter 174 vorgeschaltet angeordnet sein.
Der Abgaskanal 148 kann zusätzlich zu dem Zylinder 14 Abgase von anderen Zylindern des Motors 10 aufnehmen. Der Abgassensor 128 wird so gezeigt, dass er vor der Emissionssteuervorrichtung 178 mit dem Abgaskanal 148 gekoppelt ist. Der Sensor 128 kann aus verschiedenen geeigneten Sensoren zum Bereitstellen einer Angabe eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases ausgewählt sein, wie etwa einer linearen Lambdasonde oder UEGO-Sonde (Breitband- oder Weitbereichlambdasonde), einer binären Lambdasonde oder EGO-Sonde (wie dargestellt), einer HEGO-Sonde (beheizten EGO-Sonde), einem NOx-, HC- oder CO-Sensor. Bei der Emissionssteuervorrichtung 178 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator (TWC), eine NOx-Falle, diverse andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen davon handeln.
Jeder Zylinder des Motors 10 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile aufweisen. Zum Beispiel weist der Zylinder 14 der Darstellung nach mindestens ein Einlasstellerventil 150 und mindestens ein Auslasstellerventil 156 auf, die in einem oberen Bereich des Zylinders 14 angeordnet sind. In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Verbrennungsmotors 10, einschließlich des Zylinders 14, mindestens zwei Einlasstellerventile und mindestens zwei Auslasstellerventile beinhalten, die in einer oberen Region des Zylinders angeordnet sind.
Das Einlassventil 150 kann über einen Aktor 152 durch die Steuerung 12 gesteuert werden. Auf ähnliche Weise kann das Auslassventil 156 über den Aktor 154 durch die Steuerung 12 gesteuert werden. Unter einigen Bedingungen kann die Steuerung 12 die den Aktoren 152 und 154 bereitgestellten Signale variieren, um das Öffnen und Schließen der jeweiligen Einlass- und Auslassventile zu steuern. Die Position des Einlassventils 150 und Auslassventils 156 kann durch entsprechende Ventilpositionssensoren (nicht gezeigt) bestimmt werden. Die Ventilaktoren können dem Typ mit elektrischer Ventilbetätigung oder dem Typ mit Nockenbetätigung oder einer Kombination davon entsprechen. Die Einlass- und Auslassventilansteuerung können gleichzeitig gesteuert werden oder es kann eine beliebige von einer Möglichkeit zur variablen Einlassnockenansteuerung, zur variablen Auslassnockenansteuerung, zur dualen unabhängigen variablen Nockenansteuerung oder zur festgelegten Nockenansteuerung verwendet werden. Jedes Nockenbetätigungssystem kann einen oder mehrere Nocken beinhalten und eines oder mehrere von Systemen zur Nockenprofilverstellung (CPS), variablen Nockenzeitsteuerung (VCT), variablen Ventilzeitsteuerung (WT) und/oder zum variablen Ventilhub (VVL) nutzen, die durch die Steuerung 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Zum Beispiel kann der Zylinder 14 alternativ ein über eine elektronische Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil und ein über eine Nockenbetätigung, einschließend CPS und/oder VCT, gesteuertes Auslassventil einschließen. Bei anderen Beispielen können das Einlass- und das Auslassventil durch einen gemeinsamen Ventilaktor oder ein gemeinsames Betätigungssystem oder einen Aktor oder ein Betätigungssystem zur variablen Ventilzeitsteuerung gesteuert werden.
Der Zylinder 14 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, bei dem es sich um das Volumenverhältnis zwischen dem Kolben 138 am unteren Totpunkt und am oberen Totpunkt handelt. In einem Beispiel liegt das Verdichtungsverhältnis im Bereich von 9:1 bis 10:1. In einigen Beispielen, bei denen andere Kraftstoffe verwendet werden, kann das Verdichtungsverhältnis jedoch erhöht sein. Hierzu kann es beispielsweise kommen, wenn Kraftstoffe mit einer höheren Oktanzahl oder Kraftstoffe mit einer höheren latenten Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Wenn eine Direkteinspritzung verwendet wird, kann das Verdichtungsverhältnis aufgrund von deren Auswirkung auf das Verbrennungsmotorklopfen ebenfalls erhöht sein.
In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Verbrennungsmotors 10 eine Zündkerze 192 zum Initiieren der Verbrennung beinhalten. Das Zündsystem 190 kann bei ausgewählten Betriebsmodi als Reaktion auf das Vorzündungssignal SA von der Steuerung 12 dem Zylinder 14 über die Zündkerze 192 einen Zündfunken bereitstellen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Zündkerze 192 jedoch entfallen, wie etwa, wenn der Verbrennungsmotor 10 die Verbrennung durch eine Selbstzündung oder durch das Einspritzen von Kraftstoff initiieren kann, was bei einigen Dieselmotoren der Fall sein kann.
In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Motors 10 mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen konfiguriert sein, um diesem Kraftstoff bereitzustellen. Als nicht einschränkendes Beispiel gehören zum Zylinder 14 der Darstellung nach zwei Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 können dazu konfiguriert sein, aus dem Kraftstoffsystem 8 aufgenommenen Kraftstoff abzugeben. Das Kraftstoffsystem 8 kann einen/eine oder mehrere Kraftstofftanks, Kraftstoffpumpen und Kraftstoffverteiler beinhalten. Der Darstellung nach ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 direkt an den Zylinder 14 gekoppelt, um Kraftstoff proportional zur Impulsbreite des Signals FPW-1, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 168 empfangen wird, direkt in diesen einzuspritzen. So stellt die Kraftstoff einspritzvorrichtung 166 eine sogenannte Direkteinspritzung (hier nachfolgend als „DI“ bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 14 bereit. Während die Einspritzvorrichtung 166 der Darstellung in 1 nach auf einer Seite des Zylinders 14 positioniert ist, kann sie alternativ dazu oberhalb des Kolbens angeordnet sein, wie etwa in der Nähe der Position der Zündkerze 192. Eine solche Position kann das Mischen und Verbrennen verbessern, wenn der Motor mit einem Kraftstoff auf Alkoholbasis betrieben wird, da einige Kraftstoffe auf Alkoholbasis eine geringere Flüchtigkeit aufweisen. Alternativ dazu kann die Einspritzvorrichtung oberhalb und in der Nähe des Einlassventils angeordnet sein, um das Mischen zu verbessern. Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 aus einem Kraftstofftank des Kraftstoffsystems 8 über eine Hochdruckkraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler zugeführt werden. Ferner kann der Kraftstofftank einen Druckwandler aufweisen, welcher der Steuerung 12 ein Signal bereitstellt.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170 ist laut Darstellung im Einlasskanal 146, anstatt im Zylinder 14, in einer Konfiguration angeordnet, die eine sogenannte Kraftstoffanschlusseinspritzung (nachfolgend als „PFI“ bezeichnet) in den Einlassanschluss bereitstellt, der dem Zylinder 14 vorgeschaltet ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170 kann aus dem Kraftstoffsystem 8 aufgenommenen Kraftstoff proportional zur Impulsbreite des Signals FPW-2, das von der Steuerung 12 über den elektronischen Treiber 171 empfangen wird, einspritzen. Es ist zu beachten, dass ein einzelner Treiber 168 oder 171 für beide Kraftstoffeinspritzsysteme verwendet werden kann oder, wie dargestellt, mehrere Treiber, zum Beispiel der Treiber 168 für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 und der Treiber 171 für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170, verwendet werden können.
In einem alternativen Beispiel kann jede der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 als Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in den Zylinder 14 konfiguriert sein. In noch einem anderen Beispiel kann jede der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 als Anschlusskraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff vor dem Einlassventil 150 konfiguriert sein. In noch anderen Beispielen kann zum Zylinder 14 nur eine einzelne Kraftstoffeinspritzvorrichtung gehören, die so konfiguriert ist, dass sie unterschiedliche Kraftstoffe in variierenden relativen Mengen als Kraftstoffgemisch aus den Kraftstoffsystemen aufnimmt, und die zudem so konfiguriert ist, dass sie dieses Kraftstoffgemisch entweder als Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung direkt in den Zylinder oder als Anschlusskraftstoffeinspritzvorrichtung vor den Einlassventilen einspritzt.
Kraftstoff kann dem Zylinder während eines einzelnen Zyklus des Zylinders durch beide Einspritzvorrichtungen zugeführt werden. Zum Beispiel kann jede Einspritzvorrichtung einen Teil einer Kraftstoffgesamteinspritzung bereitstellen, der in dem Zylinder 14 verbrannt wird. Ferner können/kann die Verteilung und/oder die relative Menge des Kraftstoffs, der von jeder Einspritzvorrichtung zugeführt wird, mit Betriebsbedingungen, wie etwa Verbrennungsmotorlast, Klopfen und Abgastemperatur, wie hier nachstehend beschrieben, variieren. Der über das Saugrohr eingespritzte Kraftstoff kann während eines Ereignisses mit geöffnetem Einlassventil, eines Ereignisses mit geschlossenem Einlassventil (z. B. im Wesentlichen vor dem Ansaugtakt) sowie während eines Betriebs bei sowohl offenem als auch geschlossenem Einlassventil abgegeben werden. Gleichermaßen kann direkt eingespritzter Kraftstoff zum Beispiel während eines Ansaugtakts sowie teilweise während eines vorhergehenden Ausstoßtakts, während des Ansaugtakts und teilweise während des Verdichtungstakts zugeführt werden. Demnach kann selbst bei einem einzelnen Verbrennungsereignis eingespritzter Kraftstoff zu unterschiedlichen Zeitpunkten aus der Einlasskanal- und Direkteinspritzvorrichtung eingespritzt werden. Außerdem können bei einem einzelnen Verbrennungsereignis mehrere Einspritzungen des abgegebenen Kraftstoffs pro Zyklus durchgeführt werden. Die mehreren Einspritzungen können während des Verdichtungstakts, Ansaugtakts oder einer beliebigen geeigneten Kombination davon durchgeführt werden.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 können unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Dazu gehören Unterschiede in Bezug auf die Größe; beispielsweise kann eine Einspritzvorrichtung eine größere Einspritzöffnung als die andere aufweisen. Andere Unterschiede sind unter anderem unterschiedliche Spritzwinkel, unterschiedliche Betriebstemperaturen, unterschiedliche Zielsetzungen, unterschiedliche Einspritzzeitpunkte, unterschiedliche Spritzeigenschaften, unterschiedliche Positionen usw. Darüber hinaus können je nach Verteilungsverhältnis des eingespritzten Kraftstoffs unter den Einspritzvorrichtungen 170 und 166 unterschiedliche Wirkungen erzielt werden.
Kraftstofftanks in dem Kraftstoffsystem 8 können Kraftstoffe unterschiedlicher Arten enthalten, wie etwa Kraftstoffe mit unterschiedlichen Kraftstoffeigenschaften und unterschiedlichen Kraftstoffzusammensetzungen. Zu diesen Unterschieden können Unterschiede in Bezug auf den Alkoholgehalt, den Wassergehalt, die Oktanzahl, Verdampfungswärmen, Kraftstoffgemische und/oder Kombinationen davon usw. gehören. Ein Beispiel für Kraftstoffe mit unterschiedlichen Verdampfungswärmen könnte Benzin als erste Kraftstoffart mit niedrigerer Verdampfungswärme und Ethanol als zweite Kraftstoffart mit größerer Verdampfungswärme umfassen. In einem anderen Beispiel kann der Verbrennungsmotor Benzin als erste Kraftstoffart und ein alkoholhaltiges Kraftstoffgemisch, wie etwa E85 (das ungefähr zu 85 % aus Ethanol und zu 15 % aus Benzin besteht) oder M85 (das ungefähr zu 85 % aus Methanol und zu 15 % aus Benzin besteht), als zweite Kraftstoffart verwenden. Zu weiteren möglichen Stoffen gehören Wasser, Methanol, ein Gemisch aus Alkohol und Wasser, ein Gemisch aus Wasser und Methanol, ein Gemisch aus Alkoholen usw.
Die Steuerung 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer dargestellt, zu dem eine Mikroprozessoreinheit 106, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 108, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, in diesem konkreten Beispiel zum Speichern von ausführbaren Anweisungen als nichtflüchtiger Nurlesespeicher 110 dargestellt, Direktzugriffsspeicher 112, Keep-Alive-Speicher 114 und ein Datenbus gehören. Die Steuerung 12 kann zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich die Messung von eingeleitetem Luftmassenstrom (MAF) von Luftmassenstromsensor 122; Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von Temperatursensor 116, der mit der Kühlhülse 118 gekoppelt ist; eines Profilzündungsaufnahmesignals (PIP) von Hall-Effekt-Sensor 120 (oder anderer Art), der mit der Kurbelwelle 140 gekoppelt ist; Drosselstellung (TP) von einem Drosselstellungssensor; und Krümmerabsolutdrucksignal (MAP) von Sensor 124. Ein Motordrehzahlsignal, RPM, kann durch die Steuerung 12 ausgehend von dem PIP-Signal erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann dazu verwendet werden, eine Angabe von Vakuum oder Druck in dem Ansaugkrümmer bereitzustellen. Die Steuerung 12 kann eine Verbrennungsmotortemperatur auf der Grundlage einer Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur ableiten.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt 1 lediglich einen Zylinder eines Mehrzylinderverbrennungsmotors. Somit kann jeder Zylinder gleichermaßen seinen eigenen Satz Einlass-/Auslassventile, Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en), Zündkerze usw. beinhalten. Es versteht sich, dass der Motor 10 jede geeignete Anzahl von Zylindern beinhalten kann, wobei 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 oder mehr Zylinder beinhaltet sein können. Ferner kann jeder dieser Zylinder einige oder alle der verschiedenen Komponenten enthalten, die in 1 unter Bezugnahme auf den Zylinder 14 beschrieben und abgebildet sind.
In einigen Beispielen kann das Fahrzeug 5 ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen sein, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 55 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen handelt es sich beim Fahrzeug 5 um ein herkömmliches Fahrzeug nur mit einem Motor. In dem gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 5 einen Verbrennungsmotor 10 und eine elektrische Maschine 52. Bei der elektrischen Maschine 52 kann es sich um einen Elektromotor oder einen Motorgenerator handeln. Die Kurbelwelle 140 des Verbrennungsmotors 10 und die elektrische Maschine 52 sind über ein Getriebe 54 mit den Fahrzeugrädern 55 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 56 eingekuppelt sind. In dem dargestellten Beispiel ist eine erste Kupplung 56 zwischen der Kurbelwelle 140 und der elektrischen Maschine 52 bereitgestellt und ist eine zweite Kupplung 56 zwischen der elektrischen Maschine 52 und dem Getriebe 54 bereitgestellt. Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Aktor jeder Kupplung 56 senden, um die Kupplung einzukuppeln oder auszukuppeln, um so die Kurbelwelle 140 mit bzw. von der elektrischen Maschine 52 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 52 mit bzw. von dem Getriebe 54 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen. Das Getriebe 54 kann ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart sein. Der Antriebsstrang kann auf verschiedene Weisen ausgelegt sein, darunter als ein paralleles, serielles oder seriell-paralleles Hybridfahrzeug.
Die elektrische Maschine 52 nimmt elektrische Leistung von einer Traktionsbatterie 58 auf, um den Fahrzeugrädern 55 Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 52 kann auch als Generator betrieben werden, um zum Beispiel während eines Bremsbetriebs elektrische Leistung zum Aufladen der Batterie 58 bereitzustellen.
2 zeigt ein Kopplungssystem 200 des Turboladers 175 und einer Emissionssteuervorrichtung 178 (z. B. ein katalytischer Konverter) in einem entkoppelten Zustand (z. B. wobei der Turbolader 175 und die Emissionssteuervorrichtung 178 voneinander entkoppelt sind). Demnach können zuvor eingeführte Komponenten in den nachfolgenden Figuren ähnlich nummeriert sein. Insbesondere beinhaltet der Turbolader 175 ein Turbinengehäuse 206, die Emissionssteuervorrichtung 178 beinhaltet ein Katalysatorgehäuse 240 und 2 zeigt das Turbinengehäuse 206 und das Katalysatorgehäuse 240 voneinander entkoppelt. Der Turbolader 175 und die Emissionssteuervorrichtung 178 können in einem Verbrennungsmotorsystem enthalten sein (z. B. in dem Verbrennungsmotorsystem 7, das vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ist).
Es ist ein Achsensystem 201 umfassend zwei Achsen, nämlich eine x-Achse parallel zu einer horizontalen Richtung und eine y-Achse parallel zu einer vertikalen Richtung, gezeigt. Eine Richtung der Schwerkraft ist durch den Pfeil 299 gezeigt (hierin die Schwerkraft 299). Eine zentrale Achse ist durch eine gestrichelte Linie 298 (hierin die zentrale Achse 298) parallel zu der x-Achse gezeigt. Eine Höhe von Komponenten, die hierin beschrieben ist, steht in Bezug auf einen Abstand, mit dem sich eine Komponente entlang der y-Achse erstreckt. Eine Länge von Komponenten, die hierin beschrieben ist, steht in Bezug auf einen Abstand, mit dem sich eine Komponente entlang der y-Achse erstreckt.
Der Turbolader 175 beinhaltet ein Turbinengehäuse 206, das ein Turbinenrad einhaust (z. B. die Turbine 176 aus 1), ein Verdichtergehäuse 202, das ein Verdichterrad einhaust (z. B. der Verdichter 174 aus 1), und ein Wellengehäuse 204, das eine Welle einhaust (z. B. die Welle 180 aus 1), die das Turbinenrad mit dem Verdichterrad koppelt. Ein Einlassende 208 des Turbinengehäuses 206 kann mit einem oder mehreren Abgaskanälen des Verbrennungsmotorsystems gekoppelt sein (z. B. der Abgaskanal 148, der vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ist), um Abgase aus dem Verbrennungsmotor in das Turbinengehäuse 206 und zu dem Turbinenrad strömen zu lassen. Abgase, die in das Turbinengehäuse 206 strömen, können sich innerhalb des Turbinengehäuses 206 ausdehnen, um das Turbinenrad anzutreiben (z. B. zu drehen). Das Turbinenrad treibt das Verdichterrad über die Welle an, sodass eine Drehung des Turbinenrads um die zentrale Achse 298 des Turboladers 175 in einer Drehung des Verdichterrads um die zentrale Achse 298 resultiert. Wenn die Abgase sich ausdehnen und das Turbinenrad antreiben, strömen die Abgase aus einem Auslassende 276 des Turbinengehäuses 206 und in Richtung eines Einlassendes 239 der Emissionssteuervorrichtung 178 (wie in 4 gezeigt und nachfolgend beschrieben).
Insbesondere strömen Abgase, die durch das Auslassende 276 des Turbinengehäuses 206 strömen, durch eine Öffnung 242 eines Flansches 248. Die Öffnung 242 kann symmetrisch um die zentrale Achse 298 beabstandet sein. In einem Beispiel ist die Öffnung 242 kreisförmig und die zentrale Achse 298 verläuft direkt durch deren geometrische Mitte. Der Flansch 248 definiert eine Grenze der Öffnung 242.
Der Flansch 248 kann fünf Seiten umfassen, die ein asymmetrisches Fünfeck erzeugen. Eine erste Oberfläche 210 kann sich am nächsten an der Öffnung 242 befinden und definiert deren äußeren Umfang. In einigen Beispielen kann die Öffnung 242 zusätzlich oder alternativ viereckig und deren äußerer Umfang sein. Auf diese Weise kann die erste Oberfläche 210 gebogen oder gerade sein. In jedem Fall berührt in einem Beispiel die erste Oberfläche 210 keine Umgebungsluft und berührt nur Abgase, die von dem Turbinengehäuse 206 zu dem Katalysatorgehäuse 240 laufen. Anders ausgedrückt, kann die erste Oberfläche 210 von einer Umgebungsatmosphäre umschlossen sein und bildet einen Kanal, der sich von dem Turbinengehäuse 206 zu dem Katalysatorgehäuse 240 erstreckt.
Eine zweite Oberfläche 212 erstreckt sich direkt von der ersten Oberfläche 210 und kann über eine oder mehrere Schweißungen, Fusionen, Schrauben, Klebeverbindungen und dergleichen direkt mit dem Turbinengehäuse 206 gekoppelt sein. Die zweite Oberfläche 212 ist parallel zu und in flächenteilendem Kontakt mit dem Turbinengehäuse gezeigt. In einem Beispiel ist die erste Oberfläche 210 parallel zu der x-Achse und die zweite Oberfläche 212 ist parallel zu der y-Achse.
Der Flansch 248 kann ferner eine abgeschrägte Oberfläche 214 umfassen, die zu der zentralen Achse 298 und dem Turbinengehäuse 206 abgewinkelt ist. Anders ausgedrückt, ist die abgeschrägte Oberfläche 214 sowohl zu der x-Achse als auch der y-Achse geneigt und/oder abgewinkelt. In einem Beispiel ist die abgeschrägte Oberfläche 214 die einzige Oberfläche des Flansches 248, die nicht parallel oder senkrecht zu der x- und der y-Achse ist. Ein Winkel der abgeschrägten Oberfläche wird nachfolgend ausführlicher beschrieben.
In einigen Beispielen kann der Flansch 248 die abgeschrägte Oberfläche 214 nicht aufweisen. Somit können die zweite Oberfläche 212 und eine dritte Oberfläche 216 miteinander in direkten Kontakt kommen, ohne Komponenten, die sich dazwischen befinden, zu stören.
Die dritte Oberfläche 216 ist direkt mit der abgeschrägten Oberfläche 214 gekoppelt. Die dritte Oberfläche 216 ist parallel zu der x-Achse. In einem Beispiel, wenn das Turbinengehäuse 206 und das Katalysatorgehäuse 240 gekoppelt sind, sind die abgeschrägte Oberfläche 214 und die dritte Oberfläche 216 die einzigen Oberflächen des Flansches 248, die Umgebungsluft außerhalb eines Abgaskanals 246 berühren.
Der Flansch 248 umfasst ferner eine vierte Oberfläche 218 in direktem Kontakt mit sowohl der dritten Oberfläche 216 als auch der ersten Oberfläche 210. Die vierte Oberfläche 218 ist parallel zu der y-Achse positioniert und kann dazu konfiguriert sein, eine ähnliche Oberfläche eines Flansches 250 des Katalysatorgehäuses 240 aufzunehmen. Hierin wird der Flansch 248 als der erste Flansch 248 bezeichnet und der Flansch 250 wird als der zweite Flansch 250 bezeichnet. In einigen Beispielen kann die vierte Oberfläche 218 einen oder mehrere Ausschnitte umfassen, die dazu konfiguriert sind, Kopplung zwischen dem ersten Flansch 248 und dem zweiten Flansch 250 zu erhöhen.
Somit ist der erste Flansch 248 um die erste Öffnung 242 beabstandet, was es Abgas erlaubt, von dem Turbinengehäuse 206 durch die erste Öffnung 242 durch eine zweite Öffnung 244, die innerhalb des zweiten Flansches 250 angeordnet ist, zu strömen. In einem Beispiel sind der erste Flansch 248 und die erste Öffnung 242 im Wesentlichen ähnlich zu dem zweiten Flansch 250 und der zweiten Öffnung 244. Somit können sich die erste Öffnung 242 und die zweite Öffnung 244 entlang der zentralen Achse 298 miteinander ausrichten, wenn der erste Flansch 248 und der zweite Flansch 250 physisch gekoppelt sind und über ein oder mehrere Befestigungselement 230 gegeneinander gedrückt werden. Ferner umfasst der zweite Flansch 250 eine erste Oberfläche 280, eine zweite Oberfläche 282, eine abgeschrägte Oberfläche 284, eine dritte Oberfläche 286 und eine vierte Oberfläche 288, die im Wesentlichen ähnlich zu der ersten Oberfläche 210, der zweiten Oberfläche 212, der abgeschrägten Oberfläche 214, der dritten Oberfläche 216 und der vierten Oberfläche 218 des ersten Flansches 248 sind. Zusätzlich oder alternativ können sich eine oder mehrere der Oberflächen des zweiten Flansches 250 von entsprechenden Oberflächen des ersten Flansches 248 unterscheiden. Zum Beispiel kann sich die zweite Oberfläche 282 des zweiten Flansches 250 von der zweiten Oberfläche 212 des ersten Flansches 248 unterscheiden. Eine Höhe der zweiten Oberfläche 282 kann kleiner als eine Höhe der zweiten Oberfläche 212 sein. Die zweite Oberfläche 282 des zweiten Flansches 250 kann aufgrund einer Kombination der abgeschrägten Oberfläche 286 und eines Übergangs 290, der sich zwischen dem zweiten Flansch 250 und dem Katalysatorgehäuse 240 erstreckt, kürzer sein. Der Übergang 290 erhöht einen Durchmesser des Abgaskanals 246. Insbesondere erhöht der Übergang 290 einen Durchmesser des Abgaskanals 246 in einer Stromabwärtsrichtung dauerhaft und einheitlich von dem zweiten Flansch 250 zu dem Katalysator 278.
Jede der Oberflächen des ersten 248 und des zweiten 250 Flansches kann eine glatte ebene Oberfläche sein. Somit kann jede der Oberflächen des ersten 248 und des zweiten 250 Flansches keine störenden Komponenten und/oder Ausbuchtungen und/oder Einbuchtungen, die sich daran befinden, aufweisen. In einigen Beispielen können eine oder mehrere Oberflächen des ersten 248 und des zweiten 250 Flansches einen Balken, eine Markierung oder eine andere Einbuchtung und/oder Ausbuchtung umfassen. Eine Ausführungsform einer Ausbuchtung und/oder Einbuchtung ist in 5A gezeigt, wobei der erste 248 und der zweite 250 Flansch Formen umfassen, die dazu konfiguriert sind, bei der Kopplung der zwei Flansche behilflich zu sein. Zum Beispiel ist eine Einbuchtung 283 zwischen der zweiten Oberfläche 282 und der abgeschrägten Oberfläche 284 gezeigt. Die Einbuchtung 283 ist optional und kann aus dem zweiten Flansch 250 in anderen Ausführungsformen ausgeschlossen sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Einbuchtung 283 auch in dem ersten Flansch 248 zwischen der zweiten Oberfläche 212 und der abgeschrägten Oberfläche 214 beinhaltet sein. Als ein Beispiel kann die Einbuchtung 283 eine Flexibilität eines Flansches erhöhen, bevor das Turbinengehäuse 206 und das Katalysatorgehäuse 240 gekoppelt werden. Somit kann der Flansch/können die Flansche zumindest teilweise gebogen sein, um ein Ausrichten der Flansche während der Montage eines Abgassystems einfacher zu gestalten.
Die vierte Oberfläche 218 des ersten Flansches 248 kann so geformt sein, dass sie die vierte Oberfläche 288 des zweiten Flansches 250 aufnimmt und gegen diese drückt. Auf diese Weise kann die vierte Oberfläche 218 des ersten Flansches 248 parallel zu der vierten Oberfläche 288 des zweiten Flansches 250 sein. Wenn die vierte Oberfläche 218 des ersten Flansches 248 und die vierte Oberfläche 288 des zweiten Flansches 250 zusammengedrückt werden, sodass die erste Oberfläche 210 mit der ersten Oberfläche 280 im Einklang steht und die dritte Oberfläche 216 mit der dritten Oberfläche 286 in Einklang steht, dann können sich ein erster Kanal 260 des ersten Flansches 248 und ein zweiter Kanal 262 des zweiten Flansches 250 ausrichten. In einem Beispiel richten sich der erste Kanal 260 und der zweite Kanal 262 zentral aus, wobei geometrische Mitten der Kanäle ausgerichtet sind, wie in 3 gezeigt. Auf diese Weise können der erste Kanal 260 und der zweite Kanal 262 einen einzelnen zusammenhängenden Kanal bilden, wenn der erste Flansch 248 und der zweite Flansch 250 aneinander befestigt werden. In einigen Beispielen können eine oder mehrere Dichtungen zwischen der vierten Oberfläche 218 und 288 angeordnet sein, wenn der erste Flansch 248 vollständig mit dem zweiten Flansch 250 gekoppelt ist.
Ein Durchmesser des zweiten Kanals 262 kann größer als ein Durchmesser des ersten Kanals 260 sein. In einem Beispiel überlappt ein Auslass 256 des zweiten Kanals 262 vollständig einen Einlass 252 des ersten Kanals 260 und/oder umgibt diesen, wenn der erste 260 und der zweite 262 Kanal ausgerichtet sind. Der zweite Kanal 262 kann größer sein, um es einem Befestigungselement 230 zu ermöglichen, sich dort hindurch zu erstrecken und sich radial innerhalb des zweiten Kanals zu bewegen, um es einem Montagearbeiter zu erlauben, den ersten 248 und den zweiten Flansch einfacher zu koppeln, so wie dies in Bezug auf 3 detaillierter beschrieben wird.
Der zweite Kanal 262 umfasst einen Einlass 258 an der abgeschrägten Oberfläche 284, der in eine Richtung zeigt, die zu der zentralen Achse 298 abgeschrägt ist. In einem Beispiel wird der Winkel des zweiten Kanals 262 auf Grundlage von einem Winkel der abgeschrägten Oberfläche 284 eingestellt. Insbesondere ist die abgeschrägte Oberfläche 284 über der zentralen Achse 298 in Bezug auf die zentrale Achse 298 um einen Winkel 234 abgewinkelt. Der Winkel 234 wird zwischen der zentralen Achse 298 und einer gestrichelten Linie 226, die eine Ebene der abgeschrägten Oberfläche 284 über der zentralen Achse 298 angibt, gemessen. Der Winkel 234 kann gleich einem Winkel von 5 bis 60 Grad sein. In einem Beispiel ist der Winkel 234 genau gleich 30 Grad. Zusätzlich ist die abgeschrägte Oberfläche 284, die unter der zentralen Achse 298 angeordnet ist, in Bezug auf die zentrale Achse 298 um einen Winkel 236 abgewinkelt. In einem Beispiel ist der Winkel 236 genau gleich dem Winkel 234. In einigen Beispielen ist der Winkel 234 so eingestellt, dass er senkrecht zu einer zentralen Achse des zweiten Kanals 262 steht, wobei die zentrale Achse parallel zu einer Richtung ist, in der sich die ein Befestigungselement der Befestigungselemente 230 dort hindurch erstreckt. Der Winkel 236 wird zwischen der zentralen Achse 298 und einer gestrichelten Linie 228, die eine Ebene der abgeschrägten Oberfläche 284 unter der zentralen Achse 298 angibt, gemessen. Zusätzlich oder alternativ kann der Winkel 236 auf Grundlage von einem oder mehreren von Abgaskanalgeometrien, Zugänglichkeit und dergleichen größer oder kleiner als der Winkel 234 sein. Der zweite Kanal 262 erstreckt sich von der abgeschrägten Oberfläche 284 zu der vierten Oberfläche 288 des zweiten Flansches. Somit überquert der zweite Kanal 262 eine vollständige Breite des zweiten Flansches 250. Somit ist der Auslass 256 des zweiten Kanals 262 an der vierten Oberfläche 288 angeordnet. Der Auslass 256 und der Einlass 258 können in Bezug auf Größe und Form im Wesentlichen ähnlich sein. In einem Beispiel haben der Auslass 256 und der Einlass 258 genau die gleiche Größe und sind beide kreisförmig. Ein Durchmesser des zweiten Kanals 262 kann konstant und gleich den Durchmessern des Auslasses 256 und des Einlasses 258 sein, sodass der Durchmesser des zweiten Kanals 262 zwischen dem Einlass 258 und dem Auslass 256 nicht zunimmt oder abnimmt. Die Größe und die Form des Auslasses 256 und des Einlasses 258 können jedoch eingestellt werden, ohne von dem Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Wie gezeigt, ist der zweite Kanal 262 glatt und umfasst ein Gewinde oder dergleichen. Es versteht sich jedoch, dass der zweite Kanal 262 ein Gewinde oder dergleichen umfassen kann, ohne von dem Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Der erste Kanal 260 kann das Befestigungselement 230 aufnehmen, nachdem sich dieses vollständig durch den zweiten Kanal 262 erstreckt. Der erste Kanal 260 umfasst ein Gewinde 254, das sich von seinem Einlass 252 zu einem äußeren Ende 253 erstreckt. Auf diese Weise ist der erste Kanal 260 ein Sackloch. In einigen Beispielen kann der erste Kanal ein Durchgangsloch sein und das äußere Ende 253 kann offen sein. Das Befestigungselement 230 kann dazu verwendet werden, den ersten Flansch 248 mit dem zweiten Flansch 250 zu befestigen. Wie gezeigt, kann das Befestigungselement 230 an Abschnitten des ersten 248 und des zweiten 250 Flansches über und unter der zentralen Achse 298 verwendet werden. Auf diese Weise umfassen der erste und der zweite Flansch einen ersten bzw. einen zweiten Kanal über und unter der zentralen Achse 298, die jeweils das Befestigungselement 230 aufnehmen können. In einem Beispiel umfasst der erste Flansch 248 genau zwei erste Kanäle und der zweite Flansch 250 umfasst genau zwei zweite Kanäle, sodass zwei der Befestigungselemente 230 dazu verwendet werden, den ersten und den zweiten Flansch vollständig zu koppeln. Auf diese Weise ist eine Anzahl von ersten Kanälen 260 in dem ersten Flansch 248 gleich einer Anzahl von zweiten Kanälen 262 in dem zweiten Flansch 250. Zusätzlich ist eine Anzahl von Befestigungselementen, die dazu verwendet werden, den ersten und den zweiten Flansch zu koppeln, gleich der Anzahl von ersten und zweiten Kanälen. Es versteht sich, dass andere Anzahlen von ersten und zweiten Kanälen in anderen Ausführungsformen vorliegen können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel können drei, vier oder mehr der ersten und zweiten Kanäle vorliegen. Die Anzahl von Befestigungselementen 230 kann entsprechend eingestellt sein.
Das Befestigungselement 230 kann einen Kopf 233 an einem ersten äußeren Ende umfassen. Das Befestigungselement 230 kann ferner ein Gewinde 232 angrenzend an ein zweites äußeres Ende gegenüber dem Kopf 233 umfassen. Zwischen dem Gewinde 232 und dem Kopf 233 befindet sich ein Schaft 231, der in Bezug auf das Gewinde 232 glatt ist. Anders ausgedrückt, ist der Schaft 231 zylindrisch ohne jedwede Ausbuchtungen oder Stege, die sich von dort erstrecken, wobei das Gewinde 232 eine spiralförmige Ausbuchtung beinhaltet, die das Befestigungselement 230 von dem äußeren Ende zu dem Schaft 231 umläuft. Somit kann auf Grundlage der Dicke des Gewindes 232 ein Durchmesser des Gewindes 232 größer als ein Durchmesser des Schafts 231 sein.
Das Befestigungselement 230 kann über den Einlass 258 in den zweiten Kanal 262 eintreten und den zweiten Kanal 262 vollständig queren, wodurch es sich durch den Auslass 256 des zweiten Kanals 262 in Richtung des ersten Kanals 260 erstreckt. Der erste Kanal 260 kann das Gewinde 232 des Befestigungselements 230 aufnehmen. In einem Beispiel ist das Gewinde 232 komplementär zu einem Gewinde 254 des ersten Kanals 260, sodass das Befestigungselement 230 an dem ersten Kanal 260 verriegelt werden kann, nachdem die Breite des zweiten Flansches 250 gequert ist. In einem Beispiel wird das Befestigungselement 230 durch Verriegeln des Gewindes 232 des Befestigungselements 230 mit dem Gewinde 254 des ersten Kanals 260 in dem ersten Kanal 260 befestigt. Eine Vorrichtung 292 (z. B. ein Bohrer) kann dazu konfiguriert sein, das Befestigungselement 230 zu drehen. Dies kann das Gewinde 232 des Bolzens mit dem Gewinde 254 des ersten Kanals 260 verriegeln, was es dem Befestigungselement 230 erlaubt, weiter in den ersten Kanal 260 vorzurücken. Der Bolzen 230 ist vollständig mit dem ersten Kanal 260 verriegelt, wenn die vierte Oberfläche 218 des ersten Flansches 248 gegen die vierte Oberfläche 288 des zweiten Flansches 250 gedrückt wird und an diese in flächenteilendem Kontakt anliegt. Zusätzlich oder alternativ ist, wenn der Bolzen vollständig mit dem ersten Kanal 260 verriegelt ist, ein Abschnitt des Kopfs 233 am nächsten zu dem Schaft 231 bündig mit der abgeschrägten Oberfläche 284 und wird gegen diese gedrückt. In einem Beispiel, wenn der Kopf 233 gegen die abgeschrägte Oberfläche 284 des zweiten Flansches 250 gedrückt wird, deckt der Kopf 233 den Einlass 258 des zweiten Kanals 262 so ab, dass der zweite Kanal 262 gegenüber einer Umgebungsatmosphäre abgedichtet ist.
Als ein Beispiel ist die Vorrichtung 292 eine kleinste Version einer Vorrichtung, die in der Lage ist, das Befestigungselement 230 durch den zweiten Flansch 250 an dem ersten Flansch 248 zu befestigen. Somit sind ein zulässiger Abstand und/oder ein zulässiges Spiel zwischen Oberflächen des ersten Flansches 250 und des Übergangs 290 von einer Größe der Vorrichtung 292 abhängig. Anders ausgedrückt, ist für ein Katalysatorgehäuse 240 umfassend einen Flansch, der keine abgeschrägte Oberfläche beinhaltet, ein Abstand zwischen einem Einlass eines zweiten Kanals und der Verlängerung zumindest leicht größer als eine Größe S der Vorrichtung 292. Dies kann dazu führen, dass eine erste Oberfläche eine Länge aufweist, die größer als eine Länge der veranschaulichten ersten Oberfläche 280 ist. Durch Erhöhen der Länge der ersten Oberfläche nimmt ein Abstand zwischen dem Katalysatorgehäuse 240 und dem Turbinengehäuse 206 zu, was zu thermischen Verlusten, Beschränkungen der Platzverhältnisse und erhöhten Emissionen führen kann. Diese Probleme können durch Abschrägen von zumindest dem Flansch der Emissionssteuervorrichtung 178, die mit dem Übergang 290 des Katalysatorgehäuses 240 gekoppelt ist, vermieden werden. Durch Einstellen des Winkels, mit dem der zweite Kanal ausgerichtet ist, kann die Vorrichtung 292 auf den zweiten Kanal zugreifen und den zweiten Flansch 250 mit dem ersten Flansch 248 einfacher in Bezug auf den zweiten Flansch, der keine Schräge beinhaltet, koppeln. Auf diese Weise ist der Abstand zwischen dem Katalysatorgehäuse 240 und dem Turbinengehäuse 206 unabhängig von der Größe S der Vorrichtung 292 und kann kleiner als die Größe S sein. Somit kann der Abstand zwischen dem Turbinengehäuse 206 und dem Katalysatorgehäuse 240 reduziert werden, wenn der zweite Flansch 250 abgeschrägt ist. Dies kann in geringeren thermischen Verlusten, weniger Beschränkungen der Platzverhältnisse und reduzierten Emissionen resultieren.
Nun wird unter Bezugnahme auf 3 eine Ausführungsform 300 des ersten Flansches 248, der gegen der zweiten Flansch 250 gedrückt wird, gezeigt. In der Ausführungsform 300 sind der erste Kanal 260 und der zweite Kanal 262 über der zentralen Achse 298 entlang einer Achse 212 zentral ausgerichtet. Gleichermaßen sind der erste Kanal 260 und der zweite Kanal 262 unter der zentralen Achse 298 entlang einer Achse 214 zentral ausgerichtet. Die Achsen 212 bzw. 214 können senkrecht zu den Achsen 226 und 228 stehen. Die Achse 212 stellt eine geometrische Mitte des ersten 260 und des zweiten 262 Kanals über der zentralen Achse 298 dar, wenn die Kanäle ausgerichtet sind. Gleichermaßen stellt die Achse 214 eine geometrische Mitte des ersten 260 und des zweiten 262 Kanals unter der zentralen Achse 298 dar, wenn die Kanäle ausgerichtet sind. Die Achse 212 bildet einen Winkel 222 mit der zentralen Achse 298, und die Achse 214 bildet einen Winkel 224 mit der zentralen Achse 298. In einem Beispiel sind die Winkel 222 und 224 im Wesentlichen identisch. Somit werden der erste 260 und der zweite 262 Kanal über der zentralen Achse 298 und der erste 260 und der zweite 262 Kanal unter der zentralen Achse 298 an der zentralen Achse 298 gespiegelt.
In einigen Beispielen können sich die Winkel 222 und 224 zusätzlich oder alternativ so unterscheiden, dass der erste 260 und der zweite 262 Kanal über der zentralen Achse 298 nicht den ersten 260 und den zweiten 262 Kanal unter der zentralen Achse 298 widerspiegeln. Anders ausgedrückt, können der erste 260 und der zweite 262 Kanal über der zentralen Achse 298 anders ausgerichtet sein als der erste 260 und der zweite 262 Kanal unter der zentralen Achse 298. Dies kann darin resultieren, dass die Winkel 222 und 224 nicht gleich sind, was dazu führt, dass eine oder mehrere der Achsen 212 und 214 nicht senkrecht zu der abgeschrägten Oberfläche 284 sind (z. B. mehr oder weniger als 90 Grad). Zum Beispiel kann der Winkel 224 aufgrund der Richtung des Abgaskanals 246 größer als der Winkel 222 sein. Dies kann einen einfacheren Zugang zu dem ersten 260 und dem zweiten 262 Kanal unter der zentralen Achse 298 mit der Vorrichtung 292 ermöglichen. Zusätzlich oder alternativ kann sich die abgeschrägte Oberfläche 284 entlang verschiedener Abschnitte des zweiten Flansches 250 unterscheiden. Zum Beispiel kann sich der Winkel 234, der der abgeschrägten Oberfläche 284 über der zentralen Achse 298 entspricht, von dem Winkel 236, der der abgeschrägten Oberfläche 284 unter der zentralen Achse 298 entspricht, unterscheiden. Bei einem Beispiel, bei dem die abgeschrägten Oberflächen 284 senkrecht zu den Achsen 212 und 214 stehen, können sich die Achsen 212 und 214 an einer anderen Stelle als der zentralen Achse 298 (z. B. darüber oder darunter) schneiden. Auf diese Weise können Befestigungselemente über der zentralen Achse 298 mit einem anderen Winkel ausgerichtet sein als Befestigungselemente unter der zentralen Achse 298.
Der erste Kanal 260 und der zweite Kanal 262 sind zentral ausgerichtet gezeigt, wobei der erste 248 und der zweite 250 Flansch zusammengedrückt sind. Während der Montage kann dies jedoch schwer zu erreichen sein, wenn das Befestigungselement 230 nicht durch den zweiten Kanal 262 geführt ist. Anders ausgedrückt, kann das Befestigungselement 230 durch den zweiten Kanal 262 geführt sein und in die Richtung des ersten Kanals 260 gerichtet sein, während der erste Flansch 248 und der zweite Flansch 250 voneinander beabstandet sind. Ein Durchmesser d2 des zweiten Kanals kann größer als ein Durchmesser d1 des ersten Kanals 260 sein, wobei sich der Durchmesser d1 gemäß dem Gewinde 254 wellt. In einem Beispiel ist der Durchmesser d1 gleich einem Durchmesser des Gewindes 232. Der Durchmesser d2 kann gleich dem 1,5-fachen des Durchmessers d1 sein. In einem Beispiel ist der Durchmesser d2 gleich dem 1,2-fachen des Durchmessers d1. Da der zweite Kanal 262 in Bezug auf das Gewinde 232 und den Schaft 231 überdimensioniert und/oder größer als diese ist, kann sich das Befestigungselement 230 innerhalb des zweiten Kanals 262 in einer radialen Richtung bewegen, um es einem Montagearbeiter zu ermöglichen, das Befestigungselement 230 mit dem ersten Kanals 260 auszurichten. Indem es dem Befestigungselement 230 erlaubt wird, locker durch den zweiten Kanal 262 in Richtung des ersten Kanals 260 zu laufen, kann der Montagearbeiter das Befestigungselement 230 im Vergleich zu einer Ausführungsform, bei der der zweite Kanal 262 einen kleineren Durchmesser (z. B. einen Durchmesser gleich dl) aufweist, schneller in den ersten Kanal 260 einsetzen.
In einigen Beispielen kann der erste Kanal 260 das Befestigungselement 230 vor dem zweiten Kanal 262 aufnehmen. Somit kann das Befestigungselement 230 vor dem Eintreten in und Verriegeln mit dem zweiten Kanal 262 durch den ersten Kanal 260 laufen. Eine Ausrichtung des ersten Kanals 260 in dem ersten Flansch 248 kann in Bezug auf die y-Achse gekippt sein und eine Ausrichtung des zweiten Kanals 262 kann entsprechend angepasst sein, sodass such die Achsen 212 und 214 an einer Stelle in der Nähe des Katalysatorgehäuses 240 schneiden. Zusätzlich kann der zweite Kanal 262 ein Gewinde oder dergleichen zum Verriegeln mit dem Befestigungselement umfassen.
Der Doppelpfeil 241 zeigt ein Spiel an, das durch die abgeschrägte Oberfläche des zweiten Flansches 250 zwischen der Vorrichtung 292 und dem Katalysatorgehäuse 240 generiert wird. Dieses Spiel ermöglicht es, dass sich der Abstand 302 zwischen dem Katalysatorgehäuse 240 und dem Turbinengehäuse 206 in Bezug auf ein System, das keinen Flansch mit einer abgeschrägten Oberfläche umfasst, verringern kann. Anders ausgedrückt, wenn die abgeschrägte Oberfläche nicht in zumindest dem zweiten Flansch 250 des Katalysatorgehäuses 240 enthalten ist, dann würde der Abstand 302 auf Grundlage einer Größe (z. B. die Größe S aus 2) der Vorrichtung 292 zunehmen.
Nun wird unter Bezugnahme auf 4 eine vollständig montierte Ansicht 400 des Turbinengehäuses 206 und des Katalysatorgehäuses 240, die gekoppelt sind, gezeigt. Insbesondere ist in der vollständig montierten Ansicht 400 der erste Flansch 248 gegen den zweiten Flansch 250 gedrückt. Das Befestigungselement 230 erstreckt sich durch den zweiten Kanal 262 und koppelt physisch an den ersten Kanal 260. Wie gezeigt, ist das Befestigungselement 230 in dem zweiten Kanal 262 angeordnet, sodass das Befestigungselement 230 von der inneren Oberfläche des zweiten Kanals 262 beabstandet ist. Auf diese weise berührt das Befestigungselement 230 nicht die Oberflächen des zweiten Kanals 262, wenn das Turbinengehäuse 206 und das Katalysatorgehäuse 240 vollständig zusammengebaut sind.
Es wird Abgas, das in das Turbinengehäuse 206 eintritt, über den Pfeil 418 in einer Richtung senkrecht zu der zentralen Achse 298 gezeigt. Nach dem Strömen durch das Turbinengehäuse 206 dreht sich das Abgas und strömt in einen Raum, der zwischen dem ersten 248 und dem zweiten 250 Flansch angeordnet ist, in einer Richtung parallel zu der zentralen Achse 298. Wie gezeigt, strömt Abgas nicht durch den ersten 248 und den zweiten Flansch 250 zu einer Umgebungsatmosphäre oder einem Verbrennungsmotor (z. B. der Verbrennungsmotor 10 aus 1). Ferner werden außer den Gasen von dem Turbinengehäuse 206 keine Außengase in den Raum zwischen dem ersten 248 und dem zweiten 250 Flansch eingebracht. Somit bestehen außer einem Turbinengehäuseauslass und einem Katalysatorgehäuseeinlass keine anderen Einlässe oder zusätzlichen Auslässe zwischen dem ersten 248 und dem zweiten 250 Flansch. Zusätzlich sind der erste Flansch 248 und der zweite Flansch 250 nicht mit einem AGR-Kanal, einem Ansaugkanal, einem Wärmetauscher oder dergleichen gekoppelt.
Es versteht sich, dass in einigen Ausführungsformen der erste 248 und/oder der zweite 250 Flansch dazu konfiguriert sein kann, Abgas von stromabwärts von dem Turbinengehäuse 206 zu einem Standort, der sich von dem Katalysatorgehäuse 240 unterscheidet, zu strömen. Zum Beispiel kann Abgas zu einem Ansaugkanal, einem Wärmetauscher oder dergleichen strömen.
Nach dem Strömen zwischen dem ersten 248 und dem zweiten Flansch 250 strömt das Abgas zu dem Katalysator 278 in dem Katalysatorgehäuse 240, wobei Bestandteile in dem Abgas reduziert, oxidiert und/oder durch den Katalysator 278 eingefangen werden können.
Nun wird unter Bezugnahme auf 5A eine Ausführungsform 500 des ersten Flansches 248 und des zweiten Flansches 250, umfassend eine oder mehrere Ausbuchtungen und/oder Einbuchtungen daran, gezeigt. Insbesondere umfasst der erste Flansch 248 eine Einbuchtung 502, die an der Schnittstelle zwischen der ersten Oberfläche 210 und der vierten Oberfläche 218 angeordnet ist. Die Einbuchtung 502 ist in einem Beispiel quadratisch geformt und erstreckt sich um einen gesamten inneren Umfang des ersten Flansches 248. Die Einbuchtung 502 kann andere Formen aufweisen, ohne von dem Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel kann die Einbuchtung 502 kreisförmig, dreieckig oder dergleichen sein. Die Einbuchtung kann dazu konfiguriert sein, eine Ausbuchtung 504 des zweiten Flansches 250 aufzunehmen. Die Ausbuchtung 504 ist entlang des Schnittpunkts zwischen der ersten Oberfläche 280 und der vierten Oberfläche 288 angeordnet. Die Ausbuchtung 504 kann so bemessen sein, dass jede von ihren Oberflächen in flächenteilendem Kontakt an den Oberflächen der Einbuchtung 502 anliegt. Wenn dies auftritt, kann die vierte Oberfläche 218 des ersten Flansches 248 gegen die vierte Oberfläche 288 des zweiten Flansches 250 gedrückt sein und mit dieser bündig sein. Zusätzlich kann sich der erste Kanal 260 mit dem zweiten Kanal 262 ausrichten und dazu positioniert sein, ein Befestigungselement (z. B. eines der Befestigungselemente 230 aus 2) aufzunehmen.
In einigen Beispielen kann der erste Flansch 248 eine Ausbuchtung umfassen und der zweite Flansch kann eine Einbuchtung umfassen. Zusätzlich oder alternativ können unterschiedliche Abschnitte des ersten Flansches 248 und des zweiten Flansches 250 unterschiedliche geformte Einbuchtungen und Ausbuchtungen umfassen, wenn sich die Achsen 212 und 214 unterscheiden. Wenn zum Beispiel die Achse 212 einen ersten Winkel mit der zentralen Achse 298 bildet, der sich von einem zweiten Winkel unterscheidet, der zwischen der 214 und der zentralen Achse 298 gebildet ist, dann unterscheidet sich die Ausrichtung des ersten 260 und des zweiten 262 Kanals unter der zentralen Achse 298 von der Ausrichtung des ersten 260 und des zweiten Kanals 262 über der zentralen Achse 298. Somit kann der Abschnitt des ersten Flansches 248 über der zentralen Achse 298 die Einbuchtung 502 umfassend und der Abschnitt des ersten Flansches 248 unter der zentralen Achse 298 kann die Ausbuchtung 504 umfassen. Zusätzlich kann der Abschnitt des zweiten Flansches 250 über der zentralen Achse die Ausbuchtungen 504 umfassend und der Abschnitt des zweiten Flansches 250 unter der zentralen Achse 298 kann die Einbuchtung 502 umfassen. Dies kann einen Montagearbeiter beim zusammenbauen des ersten 248 und des zweiten 250 Flansches unterstützen und ähnlich ausgerichtete erste 260 und zweite 262 Kanäle auf Grundlage der Achsen 212 und 214 hinreichend ausrichten.
Nun wird unter Bezugnahme auf 5B eine Ausführungsform 520 des zweiten Kanals 262 der zweiten Flansches 250 gezeigt. Wie gezeigt, ist der Einlass 258 des zweiten Kanals 262 in der Ausführungsform 520 aus 5B breiter im Vergleich zu dem Einlass 258, der in 2 gezeigt ist. Diese Verbreiterung kann als eine Aufnahmeplattform 522 bezeichnet werden, wobei es die Aufnahmeplattform 522 einem Befestigungselement (z. B. einem Befestigungselement der Befestigungselemente 230 aus 2) ermöglicht, durch den zweiten Kanal 262 zu verlaufen. Die Aufnahmeplattform 522 kann jedoch so bemessen sein, dass ein Kopf des Befestigungselements entlang der Befestigungsplattform 522 sitzt und sich nicht weiter in den zweiten Kanal 262 erstreckt. In einem Beispiel kann die Aufnahmeplattform 522 so bemessen sein, dass ein äußeres Ende des Kopfs des Befestigungselements bündig mit der abgeschrägten Oberfläche 284 des zweiten Flansches 250 ist. Auf diese Weise erscheint die abgeschrägte Oberfläche 284 glatt, wenn sich die Befestigungselemente vollständig durch den zweiten Kanal 250 erstreckt.
Zusätzlich oder alternativ stellen die gestrichelten Linien 532 und 534 optionale Ausführungsformen der abgeschrägten Oberfläche 284 bzw. der zweiten Oberfläche (z. B. der zweiten Oberfläche 282 aus 2) dar. Wie gezeigt, erstreckt sich die gestrichelte Linie 532 von dem zweiten Flansch 250 über einen Standort des Einlasses 258 hinaus, wo ein Kopf des Befestigungselements 230 sitzen kann. Die gestrichelte Linie 534 drückt in einen Körper des zweiten Flansches 250, sodass deren Krümmung der Krümmung der gestrichelten Linie 532 entgegensteht und/oder entgegengesetzt ist. In einem Beispiel umfasst der zweite Flansch 250 die Modifikationen sowohl der gestrichelten Linie 532 als auch 534. Zusätzlich oder alternativ umfasst der zweite Flansch 250 entweder die Modifikation der gestrichelten Linie 532 oder der gestrichelten Linie 534. Es versteht sich, dass eine Form von einer oder mehreren äußeren Oberflächen des zweiten Flansches 250 oder des ersten Flansches 248 modifiziert werden kann, während ein Winkel des ersten und des zweiten Kanals aufrechterhalten wird, ohne von dem Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Nun wird unter Bezugnahme auf 5C eine Ausführungsform 540 des ersten Flansches 248 gezeigt. In der Ausführungsform 540 ist der erste Flansch 248 in einer Abwärtsrichtung gekrümmt gezeigt, sodass eine zentrale Achse 542 des ersten Flansches 248 nicht mit der zentralen Achse 298 ausgerichtet ist. Dies kann verschiedenen Abgassystem-Platzgeometrien aufnehmen. Die zentrale Achse 542 kann durch eine Mitte des zweiten Flansches (z. B. der zweite Flansch 250 aus 2) verlaufen, sodass eine Richtung von Abgasstrom parallel zu der zentralen Achse 542 ist. Anders ausgedrückt, dreht sich Abgas, das aus dem Turbinengehäuse 206 strömt, aus einer Richtung parallel zu der zentralen Achse 298 in eine Richtung parallel zu der zentralen Achse 542, wobei das Abgas parallel zu der zentralen Achse 542 strömt, bis es ein Katalysatorgehäuse (z. B. das Katalysatorgehäuse 240) erreicht.
Auf diese Weise können ein oder mehrere Flansche eines Turbinengehäuses und eines Katalysatorgehäuses abgeschrägt sein, um einen Abstand zwischen dem Turbinengehäuse und dem Katalysatorgehäuse zu reduzieren. Ein Bohrer und/oder ein anderes Werkzeug können immer noch auf ein Befestigungselement, das in Kanälen der Flansche angeordnet ist, zugreifen und dieses verriegeln. Der technische Effekt des Abschrägens der Flansche des Turbinengehäuses und des Katalysatorgehäuses besteht darin, einen Abstand zwischen einem Katalysator und dem Turbinengehäuse zu verringern. Dadurch kann die Katalysatortemperatur während eines Kaltstarts aufgrund von verringerten thermischen Verlusten schneller ansteigen, was Emissionen verringern kann.
Eine Ausführungsform eines Systems umfasst ein Turbinengehäuse, umfassend einen ersten Kanal, der innerhalb eines ersten Flansches angeordnet ist, der dazu konfiguriert ist, sich mit dem zweiten Kanal, der innerhalb einer Schräge eines zweiten Flansches eines Katalysatorgehäuses angeordnet ist, zentral auszurichten, wobei ein Befestigungselement durch den zweiten Kanal verläuft und mit dem ersten Kanal verriegelt ist. Ein erstes Beispiel des Systems beinhaltet ferner, dass der erste Flansch abgeschrägt ist. Ein zweites Beispiel des Systems, optional das erste Beispiel beinhaltend, beinhaltet ferner, dass der erste und der zweite Kanal in Bezug zu einer zentralen Achse des Katalysatorgehäuses abgewinkelt sind. Ein drittes Beispiel des Systems, optional das erste und/oder das zweite Beispiel beinhaltend, beinhaltet ferner, dass das Turbinengehäuse Abgas zwischen einem Raum, der zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch angeordnet ist, zu dem Katalysatorgehäuse leitet und wobei das Abgas in einer Richtung parallel zu der zentralen Achse strömt. Ein viertes Beispiel des Systems, optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels beinhaltend, beinhaltet ferner, dass sich der erste Kanal und der zweite Kanal zentral über deren geometrischen Mitten ausrichten und wobei eine Achse, die sich von den geometrischen Mitten des ersten und des zweiten Kanals erstreckt, zu der Schräge des zweiten Flansches senkrecht steht. Ein fünftes Beispiel des Systems, optional eines oder mehrere des ersten bis vierten Beispiels beinhaltend, beinhaltet ferner, dass die Schräge eine Ebene umfasst, die sich geneigt zu einer zentralen Achse des Katalysatorgehäuses erstreckt, und wobei ein zwischen der Ebene und der zentralen Achse gemessener Winkel zwischen 10 und 60 Grad beträgt. Ein sechstes Beispiel des Systems, optional eines oder mehrere des ersten bis fünften Beispiels beinhaltend, beinhaltet ferner, dass der erste Kanal einen ersten Durchmesser umfasst und der zweite Kanal einen zweiten Durchmesser umfasst und wobei der zweite Durchmesser größer als der erste Durchmesser ist. Ein siebentes Beispiel des Systems, optional eines oder mehrere des ersten bis sechsten Beispiels beinhaltend, beinhaltet ferner, dass das Befestigungselement einen dritten Durchmesser, der gleich dem ersten Durchmesser ist, und wobei das Befestigungselement von inneren Oberflächen des zweiten Kanals weg beabstandet ist und diese nicht berührt, wenn das Befestigungselement mit dem ersten Kanal verriegelt ist. Ein achtes Beispiel des Systems, optional eines oder mehrere des ersten bis siebenten Beispiels beinhaltend, beinhaltet ferner, dass der erste Kanal und der zweite Kanal hermetisch abgedichtet sind, wenn der erste Flansch und der zweite Flansch zusammengedrückt werden und das Befestigungselement mit dem ersten Flansch verriegelt ist. Ein neuntes Beispiel des Systems, optional eines oder mehrere des ersten bis achten Beispiels beinhaltend, beinhaltet ferner, dass sich das Befestigungselement durch eine gesamte Breite des zweiten Flansches und zumindest einen Abschnitt der Breite des ersten Flansches erstreckt. Ein zehntes Beispiel des Systems, optional eines oder mehrere des ersten bis neunten Beispiels beinhaltend, beinhaltet ferner, dass außer einem Turbinengehäuseauslass und einem Katalysatorgehäuseeinlass keine anderen Einlässe oder zusätzlichen Auslässe vorhanden sind.
Eine Ausführungsform eines Verfahrens, umfassend Drehen eines Turbinenrads innerhalb eines Turbinengehäuses, wobei das Turbinengehäuse eine ebene erste Oberfläche umfasst, die in flächenteilendem Kontakt in eine ebene zweite Oberfläche eines Flansches eines Katalysatorgehäuses als Gegenstück mittels eines Befestigungselements eingreift, das sowohl durch die erste Oberfläche als auch durch die zweite Oberfläche entlang eine Einführachse, die nicht orthogonal zu der ersten Oberfläche oder der zweiten Oberfläche ist, eingeführt ist, und Strömen von Abgas aus dem Turbinengehäuse durch die erste Öffnung der ersten Oberfläche, durch eine zweite Öffnung der zweiten Oberfläche und in das Katalysatorgehäuse. Ein erstes Beispiel des Verfahrens beinhaltet ferner, dass die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche parallel zueinander angeordnet sind und eine Drehachse des Turbinenrads lotrecht zu jeder von der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche angeordnet ist. Ein zweites Beispiel des Verfahrens, optional das erste Beispiel beinhaltend, beinhaltet ferner Drehen einer Welle, die das Turbinenrad mit einem Verdichterrad koppelt, wobei die Welle entlang einer Drehachse des Turbinenrads positioniert ist und die Einführachse schneidet. Ein drittes Beispiel des Verfahrens, optional das erste und/oder das zweite Beispiel beinhaltend, beinhaltet ferner, dass Strömen von Abgas aus dem Turbinengehäuse und in das Katalysatorgehäuse ein Strömen von Abgas durch einen Schnittpunkt der Drehachse des Turbinenrads mit einer abgewinkelten Achse beinhaltet, wobei die abgewinkelte Achse orthogonal zu der Einführachse ist und parallel zu einer abgewinkelten Oberfläche des Flansches positioniert ist, wobei die abgewinkelte Oberfläche in flächenteilendem Kontakt in das Befestigungselement eingreift. Ein viertes Beispiel des Verfahrens, optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels beinhaltend, beinhaltet ferner ein Strömen von Abgas von dem Schnittpunkt zu einem Katalysator des Katalysatorgehäuses, wobei der Schnittpunkt stromaufwärts von dem Katalysator in Bezug auf eine Richtung von Abgas, das aus dem Turbinengehäuse in das Katalysatorgehäuse strömt, positioniert ist.
Eine Ausführungsform eines Verbrennungsmotorabgassystems, umfassend einen Turbolader, beinhaltend ein Turbinengehäuse, das einen ersten Abgasstromkanal bildet, einen katalytischen Konverter, beinhaltend ein Katalysatorgehäuse, das einen zweiten Abgasstromkanal bildet, einen ersten Flansch, der durch das Turbinengehäuse gebildet ist und den ersten Abgasstromkanal umgibt, der erste Flansch beinhaltend eine erste ebene Oberfläche, die sich radial von dem ersten Abgasstromkanal erstreckt, einen zweiten Flansch, der durch das Katalysatorgehäuse gebildet ist und den zweiten Abgasstromkanal umgibt, der zweite Flansch beinhaltend eine zweite ebene Oberfläche, die sich radial von dem zweiten Abgasstromkanal und einer abgewinkelten Oberfläche, die mit der zweiten ebenen Oberfläche verbunden ist, erstreckt, wobei die abgewinkelte Oberfläche von der zweiten ebenen Oberfläche abgewinkelt ist, wobei die zweite ebene Oberfläche parallel zu der ersten ebenen Oberfläche angeordnet ist, und wobei eine Linie lotrecht zu der ersten und der zweiten ebenen Oberfläche parallel zu einer Drehachse des Turboladers angeordnet ist, und einen Befestigungselementkanal, der eine Öffnung an der abgewinkelten Oberfläche bildet, wobei sich der Befestigungselementkanal durch die erste und die zweite ebene Oberfläche und in das Turbinengehäuse in einer orthogonalen Richtung relativ zu der abgewinkelten Oberfläche erstreckt. Ein erstes Beispiel des Verbrennungsmotorsystems beinhaltet ferner, dass die abgewinkelte Oberfläche radial um die Drehachse des Turboladers positioniert ist und die Drehachse umgibt. Ein zweites Beispiel des Verbrennungsmotorsystems, optional das erste Beispiel beinhaltend, beinhaltet ferner, dass der Befestigungselementkanal einer aus einer Vielzahl von Befestigungselementkanälen ist, wobei jeder Befestigungselementkanal aus der Vielzahl von Befestigungselementkanälen eine separate unterschiedliche Öffnung an der abgewinkelten Oberfläche bildet, und wobei sich jeder Befestigungselementkanal durch die erste und die zweite ebene Oberfläche entlang einer Achse, die sich von einer Achse von jedem anderen Befestigungselementkanal unterscheidet, und orthogonal relativ zu der abgewinkelten Oberfläche erstreckt. Ein drittes Beispiel des Verbrennungsmotorsystems, optional das erste und/oder das zweite Beispiel beinhaltend, beinhaltet ferner, dass die Achse von jedem Befestigungselementkanal die Achse von jedem anderen Befestigungselementkanal an einem Schnittpunkt entlang der Drehachse des Turboladers schneidet, wobei der Schnittpunkt zwischen einem Verdichter des Turboladers und dem Turbinengehäuse liegt.
In einer anderen Darstellung umfasst ein System ein Katalysatorgehäuse, ein Turbinengehäuse, beinhaltend eine ebene Oberfläche, die dazu geformt ist, in eine ebene Oberfläche des Katalysatorgehäuses als Gegenstück einzugreifen, und einen Kanal, der sich von einer abgewinkelten Oberfläche des Katalysatorgehäuses durch jede von der ebenen Oberfläche und der ebenen Oberfläche als Gegenstück entlang einer Achse, die orthogonal zu der abgewinkelten Oberfläche und nicht orthogonal zu der ebenen Oberfläche und der ebenen Oberfläche als Gegenstück angeordnet ist, erstreckt, wobei der Kanal dazu geformt ist, ein Befestigungselement aufzunehmen. Das System kann ferner beinhalten, dass die ebene Oberfläche als Gegenstück und die abgewinkelte Oberfläche jeweils durch einen Katalysatorgehäuseflansch gebildet sind, und dass eine Öffnung des Katalysatorgehäuseflansches einen inneren Umfang einer Katalysatorgehäuseabgasstromleitung bildet. Das System kann ferner beinhalten, dass die ebene Oberfläche durch einen Turbinengehäuseflansch gebildet ist, und dass eine Öffnung des Turbinengehäuseflansches einen inneren Umfang einer Turbinengehäuseabgasstromleitung bildet. Das System kann ferner beinhalten, dass der Kanal einen ersten Abschnitt, der durch einen Katalysatorgehäuseflansch gebildet ist, und einen zweiten Abschnitt, der durch das Turbinengehäuse gebildet ist, beinhaltet. Das System kann ferner beinhalten, dass der erste Abschnitt ein Durchgangsloch ist, das sich vollständig durch den Katalysatorgehäuseflansch aus der abgewinkelten Oberfläche zu der ebenen Oberfläche als Gegenstück erstreckt, wobei das Durchgangsloch eine erste Öffnung, die an der abgewinkelten Oberfläche positioniert ist, und eine zweite Öffnung, die an der ebenen Oberfläche als Gegenstück positioniert ist, bildet. Das System kann ferner beinhalten, dass der zweite Abschnitt ein Blindloch ist, das sich teilweise durch das Turbinengehäuse von der ebenen Oberfläche erstreckt und eine dritte Öffnung an der ebenen Oberfläche bildet, wobei die dritte Öffnung so positioniert ist, um sich mit der zweiten Öffnung des Durchgangslochs auszurichten. Das System kann ferner beinhalten, dass das Turbinengehäuse ein Turbinenrad einhaust, wobei das Turbinenrad innerhalb des Turbinengehäuses um eine zentrale Achse des Turbinengehäuses drehbar ist, und wobei sich die zentrale Achse des Turbinengehäuses in einer orthogonalen Richtung relativ zu der ebenen Oberfläche und der ebenen Oberfläche als Gegenstück erstreckt. Das System kann ferner beinhalten, dass eine erste Achse, die parallel zu der abgewinkelten Oberfläche positioniert ist, die zentrale Achse des Turbinengehäuses an einer Stelle innerhalb des Turbinengehäuses schneidet. Das System kann ferner beinhalten, dass eine Befestigungselementeinführachse des Kanals die zentrale Achse des Turbinengehäuses entlang einer Welle schneidet, die zwischen dem Turbinenrad und einem Verdichter positioniert ist, wobei das Turbinenrad durch die Welle drehbar mit dem Verdichterrad gekoppelt ist. Das System kann ferner beinhalten, dass die Befestigungselementeinführachse orthogonal zu der abgewinkelten Oberfläche und der ersten Achse ist. Das System kann ferner beinhalten, dass ein erster Winkel der Befestigungselementeinführachse relativ zu der zentralen Achse des Turbinengehäuses kleiner als 90 Grad ist, ein zweiter Winkel der ersten Achse relativ zu der zentralen Achse des Turbinengehäuses kleiner als 90 Grad ist und der zweite Winkel größer als der erste Winkel ist.
Es ist anzumerken, dass die hier enthaltenen Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Verbrennungsmotor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein und durch das Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Verbrennungsmotorhardware beinhaltet, ausgeführt werden. Die hierin beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern wird vielmehr zur einfacheren Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Zudem können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in dem nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Verbrennungsmotorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Verbrennungsmotorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, durchgeführt werden.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewandt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Ansprüche legen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen dar, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente einschließen, wobei sie zwei oder mehr derartiger Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Einreichung neuer Ansprüche im Rahmen dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Ansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Schutzumfang aufweisen, werden derartige Ansprüche ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
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

US 9140171 [0003]
US 8585101 [0003]

Claims

System, umfassend: ein Turbinengehäuse, umfassend einen ersten Kanal, der innerhalb eines ersten Flansches angeordnet ist, der dazu konfiguriert ist, sich mit einem zweiten Kanal, der innerhalb einer abgewinkelten Oberfläche eines zweiten Flansches eines Katalysatorgehäuses angeordnet ist, zentral auszurichten, und wobei ein Befestigungselement durch jeden von dem ersten und dem zweiten Kanal verläuft.
System nach Anspruch 1, wobei die abgewinkelte Oberfläche eine Schräge ist und wobei die Schräge senkrecht zu einer zentralen Achse des zweiten Kanals steht und wobei der erste Flansch abgeschrägt ist.
System nach Anspruch 1, wobei der erste Kanal und der zweite Kanal in Bezug auf eine zentrale Achse des Katalysatorgehäuses und des Turbinengehäuses abgewinkelt sind.
System nach Anspruch 3, wobei das Turbinengehäuse Abgas zu einem Raum, der zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch angeordnet ist, zu dem Katalysatorgehäuse leitet und wobei das Abgas in einer Richtung parallel zu der zentralen Achse strömt.
System nach Anspruch 1, wobei sich der erste Kanal und der zweite Kanal zentral über deren geometrischen Mitten ausrichten und wobei eine Achse, die sich von den geometrischen Mitten des ersten und des zweiten Kanals erstreckt, in Bezug auf die abgewinkelte Oberfläche des zweiten Flansches abgewinkelt ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Schräge eine Ebene umfasst, die sich geneigt zu einer zentralen Achse des Katalysatorgehäuses erstreckt, und wobei ein zwischen der Ebene und der zentralen Achse gemessener Winkel zwischen 5 und 60 Grad beträgt.
System nach Anspruch 1, wobei der erste Kanal einen ersten Durchmesser umfasst und der zweite Kanal einen zweiten Durchmesser umfasst und wobei der zweite Durchmesser größer als der erste Durchmesser ist.
System nach Anspruch 7, wobei das Befestigungselement einen dritten Durchmesser umfasst, der gemäß dem ersten Durchmesser bemessen ist, und wobei das Befestigungselement von inneren Oberflächen des zweiten Kanals weg beabstandet ist und diese nicht berührt, wenn das Befestigungselement mit dem ersten Kanal verriegelt ist.
System nach Anspruch 1, wobei der erste Kanal und der zweite Kanal hermetisch abgedichtet sind, wenn der erste Flansch und der zweite Flansch zusammengedrückt werden und das Befestigungselement mit dem ersten Flansch verriegelt ist.
System nach Anspruch 1, wobei sich das Befestigungselement über eine gesamte Breite des zweiten Flansches und zumindest die Breite des ersten Flansches erstreckt.
System nach Anspruch 1, wobei keine anderen Einlässe oder zusätzlichen Auslässe außer einem Turbinengehäuseauslass und einem Katalysatorgehäuseeinlass vorhanden sind.
Verfahren, umfassend: Drehen eines Turbinenrads innerhalb eines Turbinengehäuses, wobei das Turbinengehäuse eine ebene erste Oberfläche umfasst, die in flächenteilendem Kontakt in eine ebene zweite Oberfläche eines Flansches eines Katalysatorgehäuses als Gegenstück mittels eines Befestigungselements eingreift, das sowohl durch die erste Oberfläche als auch durch die zweite Oberfläche entlang eine Einführachse, die nicht orthogonal zu der ersten Oberfläche oder der zweiten Oberfläche ist, eingeführt ist; und Strömen von Abgas aus dem Turbinengehäuse durch die erste Öffnung der ersten Oberfläche, durch eine zweite Öffnung der zweiten Oberfläche und in das Katalysatorgehäuse.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche parallel zueinander angeordnet sind und eine Drehachse des Turbinenrads lotrecht zu jeder von der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend Drehen einer Welle, die das Turbinenrad mit einem Verdichterrad koppelt, wobei die Welle entlang einer Drehachse des Turbinenrads positioniert ist und die Einführachse schneidet.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei Strömen von Abgas aus dem Turbinengehäuse und in das Katalysatorgehäuse ein Strömen von Abgas durch einen Schnittpunkt der Drehachse des Turbinenrads mit einer abgewinkelten Achse beinhaltet, wobei die abgewinkelte Achse orthogonal zu der Einführachse ist und parallel zu einer abgewinkelten Oberfläche des Flansches positioniert ist, wobei die abgewinkelte Oberfläche in flächenteilendem Kontakt in das Befestigungselement eingreift, ferner umfassend ein Strömen von Abgas von dem Schnittpunkt zu einem Katalysator des Katalysatorgehäuses, wobei der Schnittpunkt stromaufwärts von dem Katalysator in Bezug auf eine Richtung von Abgas, das aus dem Turbinengehäuse in das Katalysatorgehäuse strömt, positioniert ist.