DE102020118815A1

DE102020118815A1 - Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102020118815A1
Application number: DE102020118815.3A
Authority: DE
Inventors: Markus Amsz; Matthias Stangl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-07-16
Filing date: 2020-07-16
Publication date: 2022-01-20

Abstract

Kraftfahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor mit einer Abgasanlage, wobei ein Abgasrohr der Abgasanlage im Bereich eines Radhauses einer Karosserie des Kraftfahrzeuges angeordnet ist, wobei das Kraftfahrzeug über einen elektrischen Antrieb verfügt und das Abgasrohr aus einem Kunststoff ist.Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Abgasanlage können beispielsweise elektrische Achsantriebe problemlos im Package untergebracht werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zur weltweiten Zulassungsfähigkeit ohne Einschränkungen ist die Endrohrmündung einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges grundsätzlich im Fahrzeugheck anzuordnen. Bei einem Frontmotor / Standardantrieb ist daher die Abgasanlage durch den Bereich der Hinterachse des Kraftfahrzeuges zu führen, was üblicherweise mittig unterhalb der Achse bzw. gegebenenfalls eines Achsgetriebes gelingt.
Zum technischen Umfeld wird beispielsweise auf die europäische Patentanmeldung EP 0 353 411 A2 hingewiesen. Aus dieser Offenlegungsschrift ist eine Heizungsanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem luftgekühlten Heckmotor bekannt. Damit eine innerhalb eines Aufbauteils laufende Heizleitung einer Heizanlage einfach und kostengünstig montier- und demontierbar und ein defekter Schalldämpfer leicht austauschbar ist, wird die Heizleitung mit dem integrierten Schalldämpfer durch ein vorgefertigtes, flexibles Montageteil gebildet, das nach der Oberflächenbehandlung des Kraftfahrzeuges durch eine in einem vorderen Radhaus vorgesehene Montageöffnung in das Aufbauteil eingesetzt und endseitig mit angrenzenden Bauteilen der Heizungsanlage bzw. des Aufbaus verbunden ist. Auch bei diesem heckangetriebenen Kraftfahrzeug ist die Endrohrmündung der Abgasanlage grundsätzlich in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges nach hinten angeordnet.
Weiter ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2016 106 340 A1 , von der die vorliegende Erfindung ausgeht, eine Abgasanlage für ein Kraftfahrzeug bekannt. In dieser Patentanmeldung wird eine Abgasanlage für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, wobei die Abgasanlage einen Abgasstrang zum Abführen von Abgas der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges umfasst. Der Abgasstrang umfasst eine Verzweigungsstelle zum Verzweigen des Abgasstrangs in einen ersten Abgasteilstrang des Abgasstrangs und in einen zweiten Abgasteilstrang des Abgasstrangs, wobei der erste Abgasteilstrang an ein erstes Schalldämpfungsvolumen gekoppelt ist. Der zweite Abgasteilstrang ist an ein zweites Schalldämpfungsvolumen gekoppelt, wobei der Abgasstrang eine Abgasklappe zum zumindest teilweisen Verschließen des ersten Abgasteilstrangs oder des zweiten Abgasteilstrangs umfasst. Hierbei sind die beiden Abgasteilstränge im Bereich der Radhäuser des Kraftfahrzeuges angeordnet.
Abgasanlagen aus Stahl-/ Edelstahlrohr werden üblicherweise mittels elastischer Aufhängeelemente akustisch und thermisch von einer Karosseriestruktur entkoppelt gelagert. Diese elastische Lagerung stellt darüber hinaus die ungehinderte Wärmeausdehnung der Abgasanlage beim Betrieb einer Brennkraftmaschine sicher. Diese beschriebene elastisch entkoppelte Lagerung der Abgasanlage lässt eine Radhausdurchführung wegen des erforderlichen Bauraumbedarfs bei derzeit üblichen Fahrzeugkonzepten nicht zu. Eine entsprechend Platz sparende, direkte Karosserieanbindung erscheint aus akustischen und thermischen Gründen ebenso nicht darstellbar. Diese Tatsache wird durch die zunehmende Elektrifizierung von Kraftfahrzeugen nochmals kritischer, da beispielsweise elektrische Achsantriebe den Bauraum im Heck eines Kraftfahrzeuges nochmals dramatisch verringern.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Maßnahme aufzuzeigen, wie ein Abgasrohr einer Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit zusätzlichem elektrischem Antrieb Platz sparend und Package freundlich untergebracht bzw. angeordnet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch das Merkmal im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Erfindungsgemäß wird für ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einem zusätzlichen elektrischen Antrieb eine Abgasdurchführung mittels eines temperaturbeständigen Kunststoffschlauchs bzw. Elastomerschlauchs im Bereich eines Radhauses einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen.
Gemäß Patentanspruch 2 kann das Abgasrohr in vorteilhafter Weise Platz sparend direkt an das Radhaus angeordnet werden.
Dies kann gemäß Patentanspruch 3 beispielsweise durch Kleben und/oder Nieten und/oder Klipsen an das Radhaus erfolgen. Durch die günstigen akustischen Dämpfungs- sowie thermischen Eigenschaften kann damit eine wesentlich Platz sparendere Abgasdurchführung dargestellt werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das Abgasrohr gemäß Patentanspruch 4 direkt in das Radhaus integriert werden. Dies spart nochmals in vorteilhafter Weise Bauraum.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Abgasrohr gemäß Patentanspruch 5 direkt in einem Hinterschnitt des Radhauses angeordnet werden, der ohnehin aus optischen und Festigkeitsgründen vorhanden ist.
Weiter kann die Abgasanlage gemäß den Patentansprüchen 6 und 7 in Strömungsrichtung des Abgases vor dem Abgasrohr und hinter dem Abgasrohr aus einem Stahlwerkstoff dargestellt werden. Der Anschluss der Abgasanlage vorne bzw. hinter dem Abgasrohr kann mittels konventioneller Rohrstücke und üblicher Klemmschellen oder V-Bandschellen erfolgen.
Besonders bevorzugt wird das Abgasrohr gemäß Patentanspruch 8 an einem, in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges hinteren Radhaus des Kraftfahrzeuges angeordnet. Aufgrund der Distanz der Brennkraftmaschine im Vorderteil des Kraftfahrzeuges bis zum hinteren Radhaus sind die Abgase so weit abgekühlt, dass eine thermische Schädigung des Elastomerschlauchs nicht möglich ist.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in drei Figuren näher erläutert.

1 zeigt eine Aufsicht auf eine Karosserie mit einem Radhaus und einer erfindungsgemäßen Abgasanlage.
2 zeigt einen Schnitt durch das Radhaus mit der erfindungsgemäßen Abgasanlage.
3 zeigt eine Aufsicht auf das Radhaus mit der erfindungsgemäßen Abgasanlage.

Im Folgenden gelten in den 1 bis 3 für gleiche Bauelemente die gleichen Bezugsziffern.
1 zeigt eine Aufsicht auf eine Karosserie 4 eines nicht vollständig dargestellten Kraftfahrzeuges. Das Kraftfahrzeug weist in einem nicht dargestellten Vorderbau in der Karosserie 4, dem Motorraum einen Verbrennungsmotor auf. Für den Verbrennungsmotor ist zur Abfuhr von Abgasen eine Abgasanlage 1 vorgesehen, die in 1 abschnittsweise dargestellt ist. Die Karosserie 4 weist ein Radhaus 3 auf, in dem ein nicht dargestelltes Rad des Kraftfahrzeuges anordenbar ist. Weiter weist das Kraftfahrzeug zusätzlich einen nicht dargestellten elektrischen Antrieb auf, wie beispielsweise ein Plug-in-Hybrid. Für den elektrischen Antrieb können beispielsweise elektrische Achsantriebe vorgesehen werden, weshalb es ein Package-Problem sein kann, die Abgasanlage 1 unterhalb eines elektrischen Achsantriebes oder unterhalb einer Antriebsachse anzuordnen.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, dass für das Kraftfahrzeug, welches über einen konventionellen Verbrennungsmotor und einen elektrischen Antrieb verfügt, das Abgasrohr 2 für den Verbrennungsmotor aus einem hochtemperaturfesten Kunststoff darzustellen. Bei diesem Kunststoff kann es sich beispielsweise um einen Silikonwerkstoff oder um einen Elastomer handeln.
Bevorzugt wird das Abgasrohr 2 in den Bereich des Radhauses 3 der Karosserie 4 angeordnet. Dies kann beispielsweise durch Kleben und/oder Nieten und/oder Klipsen an das Radhaus 3 erfolgen. Diese Befestigungsmethoden sind dem Fachmann hinreichend bekannt und werden deshalb an dieser Stelle nicht näher erläutert. Ein Teilabschnitt der Abgasanlage 1, von der Brennkraftmaschine bis zum Abgasrohr 2 kann auch mit einem Stahlwerkstoff 5 dargestellt werden. Dies heißt, dass die Verbindung von dem Verbrennungsmotor bis zu dem erfindungsgemäßen Abgasrohr 2 aus einem Stahlwerkstoff, wie beispielsweise Edelstahl sein kann, ebenso wie der Endabschnitt, nach dem Abgasrohr 2. Die Verbindung zwischen dem Stahlwerkstoff 5 und dem Abgasrohr 2 kann beispielsweise wie üblich mittels V-Bandschellen erfolgen.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann das Abgasrohr 2 auch direkt in das Radhaus 3 integriert werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Abgasrohr 2 auch in einem Hinterschnitt des Radhauses 3 angeordnet werden. Dieser Hinterschnitt ist aus optischen und Festigkeitsgründen ohnehin vorhanden.
Bevorzugt wird das Abgasrohr 2 an einem, in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges hinteren Radhaus 3 des Kraftfahrzeuges angeordnet. Dies ermöglicht das Abkühlen der Abgase, so dass eine thermische Schädigung des Abgasrohres 2 vermieden ist.
2 zeigt einen Schnitt durch das Radhaus 3 mit dem erfindungsgemäßen Abgasrohr 2. In diesem Ausführungsbeispiel weist das Abgasrohr 2 einen nicht bezifferten Flansch auf, der auf dem Radhaus 3 aufliegt. Wie bereits erwähnt kann diese Verbindung beispielsweise durch Kleben und/oder Nieten und/oder Klipsen erfolgen.
3 zeigt eine Aufsicht auf das Radhaus 3 der Karosserie 4 mit einer Abgasanlage 1, bestehend aus einem Verbindungsstück zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Abgasrohr 2 aus einem Stahlwerkstoff 5 sowie einem Endabschnitt ebenfalls aus einem Stahlwerkstoff 5.
Erfindungsgemäß wird für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und mit einem elektrischen Antrieb eine Abgasdurchführung mittels eines temperaturbeständigen Elastomerschlauchs vorgeschlagen. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Silikonwerkstoff oder ein Elastomer handeln. Es wird vorgeschlagen, ein Teilstück der Abgasanlage 1, das Abgasrohr 2, an die Radhausschale 3 anzuordnen, beispielsweise durch Kleben, Nieten, Fügen, usw.. Dies kann beispielsweise auch durch Einklipsen des biegsamen Abgasrohres 2 in den Hinterschnitt am Radhaus 3 erfolgen. Durch die günstigen akustischen Dämpfungs- sowie thermischen Eigenschaften kann damit eine wesentlich Platz sparendere Abgasdurchführung dargestellt werden. Der Anschluss der Abgasanlage 1 vorne an den Verbrennungsmotor sowie das Endrohr hinten ist vorzugsweise aus einem Stahlwerkstoff 5. Die Verbindung des Abgasrohres 2 mit den Rohrleitungen aus dem Stahlwerkstoff 5 erfolgt vorzugsweise mittels üblicher Klemmschellen oder V-Bandschellen. Alternativ können auch andere Platz sparende Abgasführungen durch andere Fahrzeugbauräume nach dem gleichen Prinzip mittels temperaturbeständiger Elastomerschläuche erfolgen. Weiter ist gegebenenfalls auch die Integration in die Unterbodenverkleidung analog der beschriebenen Anordnung an das Radhaus 3 denkbar.
Bezugszeichenliste

1.: Abgasanlage
2.: Abgasrohr
3.: Radhaus
4.: Karosserie
5.: Stahlwerkstoff

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

EP 0353411 A2 [0003]
DE 102016106340 A1 [0004]

Claims

Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor mit einer Abgasanlage (1), wobei ein Abgasrohr (2) der Abgasanlage im Bereich eines Radhauses (3) einer Karosserie (4) des Kraftfahrzeuges angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug über einen elektrischen Antrieb verfügt und das Abgasrohr (2) aus einem Kunststoff ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasrohr (2) unmittelbar an das Radhaus (3) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasrohr (2) durch Kleben und/oder Nieten und/oder Klipsen an das Radhaus (3) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasrohr (2) in das Radhaus (3) integriert ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasrohr (2) in einem Hinterschnitt des Radhauses (3) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasanlage (1) in Strömungsrichtung eines Abgases bis zu dem Abgasrohr (2) aus einem Stahlwerkstoff (5) ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasanlage (1) in Strömungsrichtung des Abgases nach dem Abgasrohr (2) aus einem Stahlwerkstoff (5) ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasrohr (2) an einem, in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges hinteren Radhaus (3) des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.