-
Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.
-
Der
DE 10 2008 025 862 A1 ist ein Abgasstrang zum Abführen von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs als bekannt zu entnehmen, wobei eine Innenwand eines von dem Abgas durchströmbaren Bauteils des Abgasstrangs zumindest bereichsweise ein Verkleidungselement zum vorübergehenden Speichern einer gegebenenfalls in dem Abgas gebildeten, flüssigen Fase aufweist. Außerdem offenbart die
US 2018/0 058 282 A1 eine Abgasrohrstruktur. Der
DE 10 2015 113 159 A1 ist ein Bauteil einer Abgasanlage für eine Verbrennungskraftmaschine als bekannt zu entnehmen.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abgasanlage für eine Verbrennungskraftmaschine sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Abgasanlage zu schaffen, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb realisierbar ist.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Abgasanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine auch als Abgastrakt bezeichnete Abgasanlage für eine auch als Verbrennungsmotor bezeichnete Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines beispielsweise als Kraftwagen, vorzugsweise als Personenkraftwagen, ausgebildeten Kraftfahrzeugs. Dies bedeutet beispielsweise, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die beispielsweise als Hubkolbenmotor ausgebildete Verbrennungskraftmaschine aufweist und mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine laufen in der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere in wenigstens einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine, Verbrennungsvorgänge ab, bei denen ein jeweiliges Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches einfach auch als Gemisch bezeichnet wird, verbrannt wird. Hieraus resultiert Abgas der Verbrennungskraftmaschine. Dabei ist die Abgasanlage von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbar. Hierzu umfasst die Abgasanlage wenigstens ein Abgasrohr, welches von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbar ist. Insbesondere ist es denkbar, dass das Abgasrohr, insbesondere eine innenumfangsseitige Mantelfläche des Abgasrohrs, wenigstens einen von dem Abgas durchströmbaren Abgaskanal, insbesondere direkt, begrenzt. Der Abgaskanal wird einfach auch als Kanal bezeichnet.
-
Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Abgasanlage wenigstens einen Abführpfad aufweist, in welchem wenigstens ein Abdeckelement angeordnet ist, mittels welchem unter Nutzung beziehungsweise Bewirken des Kapillareffekts Kondensat aus dem Abgasrohr zumindest durch einen Teilbereich des Abführpfads hindurchförderbar und an eine Umgebung der Abgasanlage führbar ist. Dies bedeutet, dass das Kondensat den Abführpfad durchströmt und dadurch zu dem Abdeckelement hinströmen kann, mithin zu dem Abdeckelement gelangen oder vordringen kann. Beispielsweise ist das Abdeckelement in dem genannten Teilbereich des Abführpfads angeordnet, wobei der Teilbereich auch als erster Teilbereich bezeichnet wird. Beispielsweise ist ein zweiter Teilbereich des Abführpfads frei von dem Abdeckelement. Beispielsweise kann das Kondensat aus dem Abgasrohr, insbesondere aus dem Abgaskanal, insbesondere schwerkraftbedingt, den zweiten Teil durchströmen und dadurch, insbesondere schwerkraftbedingt, zu dem ersten Teilbereich oder in den ersten Teilbereich und somit zu dem Abdeckelement strömen beziehungsweise gelangen. Mittels des Abdeckelements wird unter Nutzung des Kapillareffekts, welcher auch als Kapillarwirkung bezeichnet wird, das Kondensat durch den ersten Teilbereich hindurchgefördert und somit hindurchgeleitet und dadurch an die Umgebung geführt und dadurch aus der Abgasanlage herausgeleitet, insbesondere ohne dass hierfür aktive, das heißt beispielsweise elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betreibbare Stellglieder erforderlich sind. Somit ist beispielsweise in Strömungsrichtung des den Abführpfad durchströmenden Kondensats der erste Teilbereich stromab des zweiten Teilbereichs angeordnet, wobei insbesondere das Abdeckelement stromab des zweiten Teilbereichs angeordnet ist. Insbesondere ist unter dem Abführpfad somit ein Abführkanal, ein Weg oder eine Strecke zu verstehen, der beziehungsweise die von dem Kondensat aus dem Abgasrohr, insbesondere aus dem Abgaskanal, durchströmbar ist, wobei das Abdeckelement das Kondensat zumindest durch den Teilbereich (erster Teilbereich) des Abführpfads unter Nutzung des Kapillareffekts hindurchfördert und hierdurch gezielt an die Umgebung führt, mithin aus der Abgasanlage herausführt. Somit ist beispielsweise unter dem Abführpfad insbesondere eine Strecke oder ein Weg zu verstehen, die beziehungsweise der, insbesondere entlang einer oder der zuvor genannten Strömungsrichtung von dem Kondensat aus dem Abgasrohr, das heißt aus dem Abgaskanal durchströmbar ist, wobei der Strömungspfad, insbesondere über seine gesamte Erstreckung, in um die Strömungsrichtung des Kondensats verlaufender Umfangsrichtung vollständig umlaufend durch insbesondere als Festkörper ausgebildete Wandungsbereiche, insbesondere direkt, begrenzt sein kann, wobei die Wandungsbereiche beispielsweise von einem einzigen, einstückig und somit integral ausgebildeten Bauteil oder aber von mehreren, separat voneinander ausgebildeten und miteinander verbundenen Bauteilen gebildet sein können. Dabei ist es beispielsweise denkbar, dass das Abdeckelement, welches im Abführpfad angeordnet ist, beispielsweise in dem (ersten) Teilbereich angeordnet ist, insbesondere derart, dass das Abdeckelement im ersten Teilbereich und/oder einen von dem den Abführpfad durchströmenden Kondensat durchströmbaren Strömungsquerschnitt des Abführpfads vollständig ausfüllt. Dies bedeutet insbesondere, dass das Kondensat auf seinem Weg durch den Abführpfad an die Umgebung zwangsläufig durch das Abdeckelement hindurchströmt und dabei mittels des Abdeckelements gefördert wird und nicht etwa das Abdeckelement umgehen, das heißt an dem Abdeckelement vorbeiströmen kann, sodass vorzugsweise nicht etwa ein Teil des Strömungsquerschnitts frei von dem Abdeckelement ist.
-
Der Kapillareffekt wird auch als Kapillarität bezeichnet und ist, wie hinlänglich bekannt ist, das Verhalten von Flüssigkeiten bei Kontakt mit Kapillaren, also hinreichend in Röhren, Spalten oder Hohlräumen in Feststoffen, vorliegend in dem Abdeckelement. Der Kapillareffekt (Kapillarität) bewirkt, dass das Kondensat, welches eine Flüssigkeit ist, entlang wenigstens einer oder mehrerer Kapillare des Abdeckelements hindurchströmt beziehungsweise hindurchgefördert wird und hierdurch gezielt und wesentlich schneller aus dem Abgasrohr an die Umgebung geführt beziehungsweise geleitet wird, als dies der Fall wäre, wenn kein Kapillareffekt zum Abführen des Kondensats aus dem Abgasrohr verwendet würde und beispielsweise das Kondensat aus dem Abgasrohr einfach beispielsweise ausschließlich schwerkraftbedingt über den Abführpfad heraustropfen würde. Des Weiteren ist unter dem Kondensat eine durch Kondensation gebildete oder entstandene Flüssigkeit zu verstehen, welche zumindest oder ausschließlich Wasser umfassen kann. Somit wird das Kondensat auch als Kondensatwasser oder Kondenswasser bezeichnet. Da durch die Erfindung eine vorteilhaft große Menge des Kondensats in vorteilhaft geringer Zeit über den Abführpfad aus dem Abgasrohr und somit aus dem Abgaskanal abgeführt werden kann, können unerwünschte, durch das Kondensat bewirkbare Effekte vermieden werden.
-
Der Erfindung liegen dabei insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Sensoren in Abgasanlagen können anfällig gegenüber Flüssigkeit und dabei insbesondere gegenüber Wasser, insbesondere Spritzwasser, sein, insbesondere durch Schwappen von zumindest oder ausschließlich Wasser umfassendem Kondensat in der Abgasanlage. Somit ist Kondenswasser in Abgasanlagen für dort installierten Sensoren ein limitierender Faktor beziehungsweise kann unter Umständen zu einer Schädigung oder anderweitigen Fehlfunktion der Sensoren führen. Um die Sensoren zu schützen, werden sie üblicherweise erst nach einer gewissen Motorlaufdauer, das heißt erst nach einer sich an einen Start, insbesondere Kaltstart, der Verbrennungskraftmaschine anschließenden Zeitspanne aktiviert, während welcher die Verbrennungskraftmaschine in Folge ihres Starts, insbesondere durchgängig, in ihrem befeuerten Betrieb betrieben wird. Die Sensoren können somit während der genannten Zeitspanne, insbesondere unterbrechungsfrei, deaktiviert sein, was einen Betrieb von Einrichtungen wie beispielsweise einer Abgasnachbehandlungseinrichtung beeinflussen kann. Daher wird für insbesondere mit Dieselmotoren ausgestatteten Kraftfahrzeugen in Betracht gezogen, Maßnahmen wie weitere, thermische Isolierungen der Abgasanlage und/oder Rücklaufsperren für Kondenswasser einzusetzen, um eine Entstehung einer übermäßigen Menge an Kondensat zu vermeiden und/oder zu vermeiden, das etwaig in der Abgasanlage entstehendes Kondensat beziehungsweise eine übermäßige Menge von in der Abgasanlage entstehendem Kondensat zu dem jeweiligen Sensor vordringen kann. Denkbar diesbezüglich ist die Verwendung von Klappensystemen, wobei jedoch die zuvor genannten Maßnahmen zu einem unerwünschten Mehrgewicht und/oder zu einem erhöhten Bauraumbedarf und/oder zu einem erhöhten Gewicht der Abgasanlage führen können. Diese Probleme und Nachteile können nun durch die Erfindung vermieden werden. Durch die Erfindung ist es auf besonders einfache, gewichts-, bauraum- und kostengünstige Weise möglich, in kurzer Zeit eine vorteilhaft große Menge an etwaig in der Abgasanlage entstehendem Kondensat über den Abführpfad an die Umgebung der Abgasanlage zu führen und somit aus der Abgasanlage heraus zu führen, wodurch das Kondensat von etwaig in der Abgasanlage verbauten Sensoren ferngehalten wird beziehungsweise zu solchen Sensoren nicht in übermäßiger Menge vordringen kann. Die Nutzung der Kapillareffekts stellt dabei sicher, dass eine vorteilhaft große Menge des Kondensats in vorteilhaft geringer Zeit aus der Abgasanlage abgeführt werden kann, ohne dass hierfür jedoch aufwändige, aktive Stellglieder und/oder anderweitige Maßnahmen wie beispielsweise weitere Isolierungen zum Einsatz kommen müssen. Die Erfindung nutzt somit den Kapillareffekt zur insbesondere gezielten beziehungsweise definierten Ausscheidung von Kondensat aus der Abgasanlage, insbesondere unter Aufrechterhaltung einer vorteilhaften Dichtheit der Abgasanlage insbesondere im Hinblick auf eine Gasleckage. Mit anderen Worten können zumindest einige der oben genannten Maßnahmen zu unerwünschten Leckagen der Abgasanlage führen, was nun jedoch durch die Erfindung vermieden werden kann. Dadurch kann ein besonders emissionsarmer Betrieb der Verbrennungskraftmaschine gewährleistet werden. Das Abdeckelement ist beispielsweise eine Drainageeinlage oder wird auch als Drainageeinlage bezeichnet, da sie in dem Abführpfad, insbesondere in dem Teilbereich, angeordnet ist.
-
Um das Kondensat besonders bedarfsgerecht und somit effektiv und effizient aus dem Abgasrohr herausleiten und an die Umgebung führen zu können, ist es vorgesehen, dass zumindest ein Teil des Abführpfads, insbesondere er erste Teilbereich oder zumindest ein Teil des ersten Teilbereichs, durch wenigstens einen ersten Bereich einer ersten Oberfläche eines separat von dem Abgasrohr ausgebildeten und mit dem Abgasrohr verbundenen, ersten Bauelements der Abgasanlage und wenigstens einem, den ersten Bereich überlappenden und von dem ersten Bereich beabstandeten, zweiten Bereich einer zweiten Oberfläche eines separat von dem Abgasrohr und separat von dem ersten Bauelement ausgebildeten und mit dem Abgasrohr und dem ersten Bauelement verbundenen, zweiten Bauelements der Abgasanlage gebildet ist.
-
Um dabei den Kapillareffekt besonders gut nutzen zu können, um das Kondensat, insbesondere eine vorteilhaft große Menge des Kondensats, aus dem Abgasrohr abführen zu können, ist es vorgesehen, dass das Abdeckelement zumindest teilweise zwischen den Bereichen angeordnet ist. Dabei ist es vorgesehen, dass das Abdeckelement direkt an den Bereichen anliegt, mithin die Bereiche direkt berührt. Dadurch kann beispielsweise vermieden werden, dass das den Abführpfad durchströmende Kondensat das Abdeckelement umgeht. Mithin kann sichergestellt werden, dass das gesamte, den Abführpfad durchströmende Kondensat, insbesondere zwangsläufig, durch das Abdeckelement hindurchströmt und somit mittels des Kapillareffekts definiert und gezielt aus der Abgasanlage abgeführt wird.
-
Dabei ist das erste Bauelement ein erstes Schraubelement, welches ein erstes Gewinde, insbesondere ein Innengewinde, aufweist. Das zweite Bauelement ist ein zweites Schraubelement, welches ein mit dem ersten Gewinde korrespondierendes zweites Gewinde, insbesondere ein Außengewinde aufweist. Das zweite Gewinde ist, insbesondere direkt, mit dem ersten Gewinde verschraubt, sodass beispielsweise das zweite Bauelement, insbesondere direkt, in das zweite Bauelement eingeschraubt ist oder umgekehrt. Hierdurch kann insbesondere dadurch, dass die Schraubelemente relativ zueinander gedreht werden, während die Gewinde ineinandergreifen, die Klemmkraft bedarfsgerecht eingestellt werden. Ferner ist es beispielsweise denkbar, dass die zuvor genannten Bereiche einen Spalt begrenzen, welcher zwischen den Bereichen angeordnet ist, wobei beispielsweise das Abdeckelement zumindest teilweise in dem Spalt angeordnet ist. Durch Drehen der Schraubelemente relativ zueinander kann beispielsweise eine Breite des Spalts bedarfsgerecht eingestellt werden, wodurch eine bedarfsgerechte Abführung des Kondensats aus der Abgasanlage darstellbar ist.
-
Um das Kondensat aus dem Abgasrohr unter Nutzung des Kapillareffekts besonders effektiv und effizient an die Umgebung der Abgasanlage zu führen, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Abdeckelement aus einem Fasermaterial gebildet wird, wobei das Fasermaterial auch als Faserwerkstoff bezeichnet wird. Es wurde gefunden, dass das Fasermaterial eine vorteilhafte Anzahl von Kapillaren bildet, in welchen der Kapillareffekt stattfindet, wobei das Fasermaterial zudem kosten- und gewichtsgünstig ist. Außerdem können durch Verwendung des Fasermaterials unerwünschte Leckagen, insbesondere Gasleckagen, der Abgasanlage vermieden werden.
-
Vorzugsweise ist das Fasermaterial brandfest, das heißt feuerfest, mithin einer feuerfester Werkstoff, insbesondere nach der Norm DIN 51060 2000-06-00 Feuerfeste keramische Rohstoffe und feuerfeste Erzeugnisse, welche zumindest am 08. Oktober 2021 gültig war. Alternativ oder zusätzlich ist das Fasermaterial feuerhemmend, hochfeuerhemmend, feuerbeständig, hochfeuerbeständig oder höchstfeuerbeständig, insbesondere nach der Norm DIN 4102-21977-09-00 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen, welche zumindest am 08. Oktober 2021 gültig war. Insbesondere ist es denkbar, dass das Fasermaterial zumindest Hochtemperaturwolle aufweist.
-
Insbesondere ist es möglich, die Erfindung, das heißt das erfindungsgemäße Abführen des Kondensats aus der Abgasanlage zusätzlich oder vorzugsweise anstelle der oben beschriebenen Maßnahmen wie Kondenswassersperren und/oder thermische Isolierungen zu verwenden. Das Abdeckelement fungiert als Drainage, um übermäßige Kondensatansammlungen in dem Abgasrohr zu vermeiden. Durch Nutzung des Kapillareffekts wird überschüssiges Kondensat und somit beispielsweise überschüssiges Wasser an die Umgebung abgegeben, das heißt abgeführt. Versuche haben gezeigt, dass durch die Erfindung in vorteilhaft kurzer Zeit eine hinreichend hohe Menge an Kondensat aus dem Abgasrohr abgeführt werden kann, ohne dass hierzu andere oder zusätzliche Maßnahmen erforderlich sind.
-
Um eine vorteilhaft große Menge des Kondensats in vorteilhaft geringer Zeit auf besonders einfache Weise aus dem Abgasrohr abführen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass zumindest ein Teil des Abführpfads durch eine Durchgangsöffnung des Abgasrohrs gebildet ist. Insbesondere ist es denkbar, dass die Durchgangsöffnung als eine Bohrung ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Durchgangsöffnung den zweiten Teilbereich bilden, sodass beispielsweise der erste Teilbereich und somit beispielsweise das Abdeckelement stromab der Durchgangsöffnung angeordnet sind.
-
Somit ist es beispielsweise denkbar, dass der zumindest eine, durch die Durchgangsöffnung gebildete Teil des Abführpfads, der zweite Teilbereich ist.
-
Diesbezüglich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Durchgangsöffnung durch das Abdeckelement, insbesondere vollständig, überdeckt ist, wobei mittels des Abdeckelements unter Nutzung des Kapillareffekts, das die Durchgangsöffnung durchströmende Kondensat aus dem Abgasrohr an die Umgebung der Abgasanlage führbar ist. Dies bedeutet beispielsweise, dass das Kondensat, insbesondere schwerkraftbedingt, die Durchgangsöffnung, welche beispielsweise frei von dem Abdeckelement sowie frei von einem anderen, weiteren Abdeckelement ist, durchströmen und dadurch zu dem Abdeckelement hinströmen, das heißt zu dem Abdeckelement gelangen oder vordringen kann. Hat das Kondensat die Durchgangsöffnung durchströmt und in der Folge das Abdeckelement erreicht, so wird mittels des Abdeckelements bewegten Kapillareffekts das Kondensat, nachdem es die Durchgangsöffnung durchströmt hat, durch den Teilbereich (erster Teilbereich) des Abführpfads geführt und dadurch gezielt, effektiv und effizient aus dem Abgasrohr herausgeführt und an die Umgebung geführt.
-
Um das Kondensat auf besonders einfache Weise aus der Abgasanlage abzuführen, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Abdeckelement, insbesondere ausschließlich, durch Klemmen, das heißt durch eine Klemmverbindung an dem Abgasrohr gehalten ist. Außerdem können hierdurch unerwünschte Bewegungen des Abdeckelements, insbesondere relativ zu dem Abgasrohr, vermieden werden, sodass das Kondensat besonders vorteilhaft abgeführt werden kann.
-
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Abdeckelement mittels des zweiten Bauelements zwischen den Bereichen geklemmt und dadurch durch Klemmen an dem Abgasrohr gehalten ist. Beispielsweise ermöglicht das zweite Bauelement eine bedarfsgerechte Einstellung einer Klemmkraft, mittels welcher das Abdeckelement geklemmt und dadurch, insbesondere ausschließlich, durch Klemmen an dem Abgasrohr gehalten ist, wodurch eine vorteilhafte Abführung des Kondensats realisierbar ist.
-
Schließlich hat es zur Realisierung einer gezielten, effektiven und effizienten Abführung des Kondensats aus der Abgasanlage als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn zumindest ein weiterer Teil des Abführpfads, beispielsweise der zweite Teilbereich oder zumindest ein Teil des zweiten Teilbereichs, durch eine beispielsweise als Bohrung ausgebildete Durchgangsöffnung des ersten Bauelements gebildet ist, dessen Durchgangsöffnung insbesondere um die Strömungsrichtung des den Abführpfad durchströmenden Kondensat verlaufender Umfangsrichtung der Durchgangsöffnung des ersten Bauelements vollständig umlaufend durch eine innenumfangseitige Mantelfläche des ersten Bauelements direkt begrenzt ist.
-
Beispielsweise weist die Abgasanlage wenigstens einen von dem Abgas durchströmbaren Katalysator zum Nachbehandeln des Abgases auf. Insbesondere ist oder umfasst der Katalysator einen Oxidationskatalysator und/oder einen 3-Wege-Katalsysator. Alternativ oder zusätzlich ist oder umfasst der Katalysator einen SCR-Katalysator. Beispielsweise ist der Katalysator in Strömungsrichtung des die Abgasanlage durchströmenden Abgases stromab oder stromauf des Abdeckelements angeordnet.
-
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches eine Verbrennungskraftmaschine und eine Abgasanlage gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist und mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
-
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:
- 1 eine schematische Seitenansicht einer Abgasanlage für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs;
- 2 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer nicht zur Erfindung gehörenden, ersten Ausführungsform der Abgasanlage; und
- 3 ausschnittweise eine schematische Längsschnittansicht einer zur Erfindung gehörenden, zweiten Ausführungsform der Abgasanlage.
-
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Element mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Abgasanlage 1 für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Verbrennungskraftmaschine und die Abgasanlage 1 aufweist und mittels der auch als Verbrennungsmotor bezeichneten und beispielsweise als Hubkolbenmotor ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Während eines befeuerten Betriebs laufen in der Verbrennungskraftmaschine Verbrennungsvorgänge ab, bei welchen jeweils ein Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt wird. Daraus resultiert Abgas der Verbrennungskraftmaschine, deren Abgas die Abgasanlage 1 durchströmen kann. Dabei weist die Abgasanlage 1 wenigstens ein von dem Abgas durchströmbares Abgasrohr 2 auf, welches ausschnittsweise aus 2 erkennbar ist. Dabei zeigt 2 in einer schematischen Längsschnittansicht eine erste Ausführungsform der Abgasanlage 1.
-
Die Abgasanlage 1 weist auch einen beispielsweise als Endschalldämpfer ausgebildeten Schalldämpfer 3 auf, welcher in Strömungsrichtung des die Abgasanlage 1 und somit das Abgasrohr 2 durchströmende Abgas stromab des Abgasrohrs 2 angeordnet ist. Außerdem weist die Abgasanlage 1 beispielsweise wenigstens ein Endrohr 4 auf, über welchem das die Abgasanlage 1 durchströmende Abgas aus der Abgasanlage 1 ausströmen und dadurch an eine Umgebung 5 der Abgasanlage 1 strömen kann. Aus 1 ist erkennbar, dass das Endrohr 4 stromab des Schalldämpfers 3 angeordnet ist. Des Weiteren ist denkbar, dass die Abgasanlage 1 wenigstens einen beispielsweise elektrischen oder elektrisch betreibbaren Sensor aufweist. Ferner kann sich gegebenenfalls in der Abgasanlage 1 Kondensat, mithin eine Flüssigkeit durch Kondensation bilden, wobei das Kondensat beispielsweise zumindest oder ausschließlich Wasser aufweist und daher auch als Kondenswasser bezeichnet wird. Um nun den Sensor von dem in der Abgasanlage 1 gebildeten Kondensat zu schützen, weist die Abgasanlage 1 wenigstens oder genau eine Drainage auf, welche im Folgenden anhand von 2 und 3 näher erläutert wird. Dabei sind in 1 mit S Stellen bezeichnet, an welchen die im Folgenden beschriebene Drainage angeordnet sein könnten.
-
2 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Längsschnittansicht die erste Ausführungsform die Abgasanlage 1, wobei in 2 insbesondere eine der Stellen S erkennbar ist. An der Stelle S ist die Drainage angeordnet. Beispielsweise befindet sich die Stelle S in Strömungsrichtung des die Abgasanlage 1 durchströmenden Abgases circa 70 Zentimeter vor dem Schalldämpfer 3 und somit beispielsweise vor einer tiefsten Stelle der Abgasanlage 1 oder die Stelle S ist die Tiefstelle der Abgasanlage 1. Unter der tiefsten Stelle ist insbesondere die in Fahrzeughochrichtung tiefste, das heißt am weitesten unten angeordnete Stelle der Abgasanlage 1 zu verstehen.
-
Um nun das Kondensat auf einfache Weise sowie besonders effektiv und effizient aus der Abgasanlage 1 abzuführen, weisen die Drainage und somit die Abgasanlage 1 wenigstens einen Abführpfad 6 auf, in welchem wenigstens ein Abdeckelement 7 angeordnet ist. Mittels des Abdeckelements 7 ist unter Nutzung des Kapillareffekts das Kondensat aus dem Abgasrohr 2 zumindest durch einen ersten Teilbereich T1 des Abführpfads 6 hindurchförderbar und an die Umgebung 5 der Abgasanlage 1 führbar. Aus 2 ist erkennbar, dass das Abgasrohr 2 einen von dem Abgas durchströmbaren und auch einfach als Kanal bezeichneten Abgaskanal 8 aufweist, welcher, insbesondere um die Strömungsrichtung des das Abgasrohr 2 und somit den Abgaskanal 3 durchströmenden Abgases verlaufender Umfangsrichtung des Abgasrohrs 2 vollständig umlaufend durch eine innenumfangsseitige Mantelfläche 9 des als Festkörper ausgebildeten Abgasrohrs 2, insbesondere direkt, begrenzt ist. Dabei veranschaulicht in 2 ein Pfeil 10 das das Abgasrohr 2 und somit den Abgaskanal 8 in die Strömungsrichtung durchströmende Abgas, mithin eine durch den Abgaskanal 8 und somit durch das Abgasrohr 2 in die Strömungsrichtung hindurchströmende Strömung des Abgases. Der Pfeil 10 deutet somit das die Stelle S durchströmende und von der Drainage hin zu dem Endrohr 4 strömende Abgas an. Ein Pfeil 11 weist in eine der Strömungsrichtung des die Abgasanlage 1 und somit das Abgasrohr 2 durchströmende Abgases entgegengesetzte Richtung, welche beispielsweise hin zu der auch als Antrieb bezeichneten Verbrennungskraftmaschine weist.
-
Aus 2 ist erkennbar, dass das Abdeckelement 7 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vorliegend vollständig, in dem ersten Teilbereich T1 des Abführpfads 6 angeordnet ist und dabei einen von dem den Abführpfad 6 durchströmenden Kondensat durchströmbaren Strömungsquerschnitt des Teilbereichs T1 und somit des Abführpfads 6 vollständig ausfüllt, sodass das gesamte, den Abführpfad 6 durchströmende Kondensat zu dem Abdeckelement 7 gelangt und mittels des Abdeckelements 7 unter Nutzung des Kapillareffekts effektiv und effizient an die Umgebung 5 gefördert beziehungsweise geführt wird.
-
Das Abdeckelement 7 ist aus einem Fasermaterial gebildet. Bei der ersten Ausführungsform ist das Abdeckelement 7 beispielsweise aus einem Vlies gebildet und somit beispielsweise als ein Drainagevlies ausgebildet. Bei der zweiten Ausführungsform ist ein zweiter Teilbereich T2 des Abführpfads 6 durch eine beispielsweise als Bohrung ausgebildete Durchgangsöffnung 12 des Abgasrohrs 2 gebildet, wobei die Durchgangsöffnung 12 entlang einer in der Umfangsrichtung vollständig umlaufen durch eine beispielsweise einstückig ausgebildete Wandung des Abgasrohrs 2 begrenzt und somit in der Wandung ausgebildet ist. Die Teilbereiche T2 und T1 sind fluidisch miteinander verbunden, sodass das Kondensat aus dem Abgasrohr 2, mithin aus dem Abgaskanal 8 auf seinem Weg durch den Abführpfad 6 zunächst durch den Teilbereich T2 und daraufhin durch den Teilbereich T1 und somit durch das Abdeckelement 7 hindurchströmt. Somit ist in Strömungsrichtung des den Abführpfad 6 und somit die Teilbereiche T1 und T2 durchströmende Kondensats der Teilbereich T1 und somit das Abdeckelement 7 stromab des Teilbereichs T2 und somit der Durchgangsöffnung 12 angeordnet, wobei der Teilbereich T2 beziehungsweise die Durchgangsöffnung 12 frei von dem Abdeckelement 7 ist. Die Durchgangsöffnung 12 weist eine Durchgangsrichtung auf, entlang welcher das den Abführpfad 6 durchströmende Kondensat die Durchgangsöffnung 12 hindurchströmen kann. Bei der ersten Ausführungsform verläuft die Durchgangsrichtung in radialer Richtung des vorzugsweise innenumfangsseitig und/oder außenumfangsseitig kreisrunden Abgasrohrs 2. Dabei ist die Durchgangsöffnung 12, insbesondere in radialer Richtung des Abgasrohrs 2 und/oder nach außen und somit zur Umgebung 5 hin, vorzugsweise vollständig, durch das Abdeckelement 7 überdeckt. Dadurch ist mittels des Abdeckelements 7 unter Nutzung des Kapillareffekts das die Durchgangsöffnung 12 durchströmende Kondensat durch den Teilbereich T1 hindurchförderbar und somit aus dem Abgasrohr 2, insbesondere aus dem Abgaskanal 8 an die Umgebung 5 der Abgasanlage 1 führbar.
-
Bei der ersten Ausführungsform ist der erste Teilbereich T1 des Abführpfads 6 durch einen ersten Bereich B1 einer außenumfangsseitigen Mantelfläche 13 des Abgasrohrs 2 und eine den ersten Bereich B1 überlappenden und von dem ersten Bereich B1, insbesondere in radialer Richtung des Abgasrohrs 2, beabstandeten, zweiten Bereich B2 einer innenumfangsseitigen Mantelfläche 14 eines separat von dem Abgasrohr 2 ausgebildeten und mit dem Abgasrohr 2 verbundenen Bauelements 15, insbesondere jeweils direkt, begrenzt beziehungsweise gebildet, wobei die Bereiche B1 und B2, insbesondere in radialer Richtung des Abgasrohrs 2, einander gegenüberliegen beziehungsweise einander zugewandt sind. Bei der ersten Ausführungsform ist das Bauelement 15 als eine auch als Abgasanlagenschelle bezeichnete Schelle ausgebildet, die das Abgasrohr 2 an der Stelle S in um die Strömungsrichtung des den Abgaskanal 8 durchströmenden Abgases verlaufender Umfangsrichtung des Abgasrohrs 2, insbesondere vollständig umlaufend, umgibt. Der Teilbereich T1 ist ein Spalt, welcher in radialer Richtung des Abgasrohrs 2 nach innen hin, insbesondere direkt, durch die außenumfangsseitige Mantelfläche 13 und in radialer Richtung des Abgasrohrs 2 nach außen hin, insbesondere direkt, durch die innenumfangsseitige Mantelfläche 14 begrenzt ist. Es ist erkennbar, dass die innenumfangsseitige Mantelfläche 14 eine Oberfläche des Bauelements 15 ist. Dabei ist das Abdeckelement 7 zwischen den Bereichen B1 und B2 angeordnet, wobei das Abdeckelement 7 die Bereiche B1 und B2 jeweils direkt berührt, mithin jeweils direkt an den Bereichen B1 und B2 anliegt.
-
Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Abdeckelement 7, insbesondere ausschließlich, durch Klemmen an dem Abgasrohr 2 gehalten ist. Insbesondere ist das Abdeckelement 7 mittels des Bauelements 15 zwischen den Bereichen B1 und B2 geklemmt und dadurch durch Klemmen an dem Abgasrohr 2 gehalten. Beispielsweise kann das Bauelement 15 (Schelle) wahlweise angezogen oder gelockert werden, wodurch beispielsweise eine insbesondere in radialer Richtung des Abgasrohrs 2 verlaufende Breite des Teilbereichs T1 und somit eine Klemmkraft einstellbar sind, mittels welcher das Abdeckelement 7 zwischen den Bereichen B1 und B2 geklemmt und dadurch an dem Abgasrohr 2 gehalten ist.
-
Bei einem Versuch, der mit der ersten Ausführungsform durchgeführt wurde, wurde die Abgasanlage 1 mit drei Liter Wasser geflutet, und das Kraftfahrzeug wurde daraufhin in einem Kurzstreckenprofil täglich kritisch in Richtung Kondensatbildung bewegt. Nach einer Woche in diesem Betrieb war die Abgasanlage 1 zumindest weitgehend frei von stehendem Kondensat, da das Kondensat, welches sich in dem Abgasrohr 2, insbesondere im Abgaskanal 8, entstanden ist, mittels des Abführpfads 6 und des Abdeckelements 7 effektiv und effizient aus dem Abgaskanal 8 herausgeführt und an die Umgebung 5 geleitet wurde. Außerdem konnte eine vorteilhafte Dichtheit, insbesondere Gasdichtheit der Abgasanlage 1 gewährleistet werden.
-
Insbesondere ist es denkbar, dass das Bauelement 15 (Schelle) an einer Abgasanlagentrennstelle angeordnet ist, sodass beispielsweise die Stelle S eine beziehungsweise die genannte Abgasanlagentrennstelle ist. An der Stelle S sind beispielsweise zwei separat voneinander ausgebildete Leitungselemente der Abgasanlage 1 mechanisch und vorzugsweise auch fluidisch miteinander verbunden, wobei beispielsweise die Leitungselemente jeweils zumindest zum Teil das Abgasrohr 2 bilden können. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass die Durchgangsöffnung 12 in einem der Leitungselemente ausgebildet ist. Insbesondere ist die Durchgangsöffnung 12 in genau oder ausschließlich einem der Leitungselemente ausgebildet. Insbesondere ist die Durchgangsöffnung 12 an oder auf einer in Einbaulage der Abgasanlage 1 in Fahrzeughochrichtung nach unten weisenden Unterseite des Abgasrohrs 2 angeordnet, wobei die Abgasanlage 1 ihre Einbaulage in vollständig hergestelltem Zustand des mit der Abgasanlage 1 und mit der Verbrennungskraftmaschine ausgestatteten Kraftfahrzeugs einnimmt. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass die Durchgangsöffnung 12 an einer in Fahrzeughochrichtung tiefsten Stelle des Abgasrohrs 2, insbesondere der Abgasanlage 1 insgesamt, angeordnet ist.
-
3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Abgasanlage 1. Bei der zweiten Ausführungsform ist ein separat von dem Abgasrohr 2 ausgebildetes und vorliegend als Buchse, insbesondere als Trägerbuchse, ausgebildetes, erstes Bauelement 16 in die Durchgangsöffnung 12 des Abgasrohrs 2 eingesetzt, insbesondere derart, dass das Bauelement 16 die Durchgangsöffnung 12 durchdringt. Das Bauelement 16 ist, insbesondere direkt, mit dem Abgasrohr 2 verbunden, wobei es denkbar ist, dass das Bauelement 16 stoffschlüssig mit dem Abgasrohr 2 verbunden ist. Beispielsweise ist das Bauelement 16 mit dem Abgasrohr 2 verschweißt. Das Bauelement 16 ist ein erstes Schraubelement, welches ein erstes Gewinde in Form eines Innengewindes 17 aufweist. Die Abgasanlage 1 weist außerdem ein zweites Bauelement 18 auf, welches ein zweites Schraubelement ist. Das Bauelement 18 ist separat von dem Abgasrohr 2 und separat von dem Bauelement 16 ausgebildet und, insbesondere direkt, mit dem Bauelement 16 verbunden und somit unter Vermittlung des Bauelements 16 mit dem Abgasrohr 2 verbunden. Dabei ist beispielsweise das Bauelement 18 als eine Schraube, insbesondere als eine Klemmschraube, ausgebildet. Das Bauelement 18 weist einen Schaft 19 und einen mit dem Schaft 19 verbundenen, insbesondere einstückigen mit dem Schaft 19 ausgebildeten, Kopf 20 auf, welcher auch als Schraubenkopf bezeichnet wird. Der Kopf 20 weist in Umfangsrichtung des Bauelements 18 betrachtet einen größeren Außenumfang, insbesondere einen größeren Außendurchmesser, als der Schaft 19 auf. Das Bauelement 18, insbesondere der Schaft 19, weist ein mit dem Innengewinde 17 korrespondierendes, zweites Gewinde auf, welches vorliegend als ein Außengewinde 21 ausgebildet ist. Bei der zweiten Ausführungsform ist der erste Teilbereich T1 des Abführpfads 6 durch einen ersten Bereich einer ersten Oberfläche des Bauelements 16 und einen den ersten Bereich der ersten Oberfläche des Bauelements 16 überlappenden und von dem ersten Bereich der ersten Oberfläche des Bauelements 16 beabstandeten, zweiten Bereich einer zweiten Oberfläche des Bauelements 18 gebildet, insbesondere begrenzt und ganz vorzugsweise direkt begrenzt. Beispielsweise sind der erste Bereich und der zweite Bereich kegelförmig oder kegelstumpfförmig ausgebildet. Dabei ist das Abdeckelement 7 in dem ersten Teilbereich T1 und somit zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich angeordnet, wobei auch bei der zweiten Ausführungsform das Abdeckelement 7 den ersten Bereich des Bauelements 16 und den zweiten Bereich des Bauelements 18, insbesondere des Kopfes 20, direkt berührt. Der stromauf des ersten Teilbereichs T1 angeordnete, zweite Teilbereich T2 ist bei der zweiten Ausführungsform durch eine zweite Durchgangsöffnung 22 des Bauelements 16 gebildet, in welchem die Durchgangsöffnung 22 ausgebildet ist. Dabei ist die Durchgangsöffnung 22 entlang ihrer Umfangsrichtung vollständig umlaufend durch eine innenumfangsseitige Mantelfläche des Bauelements 16, insbesondere einer einstückigen Wandung des Bauelements 16, begrenzt. Beispielsweise ist die Durchgangsöffnung 22 als eine Bohrung ausgebildet. Die Durchgangsöffnung 22 weist eine Durchgangsrichtung auf, entlang welcher das Kondensat durch die Durchgangsöffnung 22 und somit durch den Teilbereich T2 hindurchströmen kann. Bei der zweiten Ausführungsform verläuft die Durchgangsrichtung der Durchgangsöffnung 22 schräg oder vorliegend parallel zur axialen Richtung des Abgasrohrs 2, und die Durchgangsrichtung der Durchgangsöffnung 22 verläuft schräg oder vorliegend senkrecht zu Durchgangsrichtung der Durchgangsöffnung 12 des Abgasrohrs 2. Außerdem kann das den Abführpfad 6 durchströmende Kondensat entlang einer Durchströmrichtung zwischen den Bereichen der Oberflächen der Bauelemente 16 und 18 hindurchströmen und somit durch den Teilbereich T1 hindurchströmen, wobei die Durchströmöffnung schräg zur Durchgangsrichtung der Durchgangsöffnung 12 und schräg zur Durchgangsrichtung der Durchgangsöffnung 22 und dabei auch schräg zur radialen Richtung des Abgasrohrs 2 verläuft.
-
Dadurch, dass das Innengewinde 17 und das Außengewinde 21, insbesondere direkt, miteinander verschraubt sind, ist eine Schraubverbindung der Bauelemente 16 und 18 geschaffen, wobei mittels der Schraubverbindung eine Klemmkraft, insbesondere zwischen den Bereichen der Oberflächen der Bauelemente 16 und 18, geschaffen und eingestellt werden kann. Das Abdeckelement 7 ist mittels der Klemmkraft geklemmt und dadurch an dem Abgasrohr 2 zumindest mittelbar gehalten ist. Durch Drehen des Bauelements 18 relativ zu dem Bauelement 16 und relativ zu dem Abgasrohr 2 können eine einerseits durch den ersten Bereich und andererseits durch den zweiten Bereich begrenzte Breite des beispielsweise als Spalt, insbesondere als Ringspalt ausgebildeten Teilbereichs T1 und somit die Klemmkraft bedarfsgerecht eingestellt werden.
-
Ferner ist es denkbar, dass das Bauelement 16 mit dem Abgasrohr 2, insbesondere direkt, verschraubt ist, insbesondere derart, dass das Bauelement 16, insbesondere direkt, in das Abgasrohr 2, insbesondere in die Durchgangsöffnung 12, eingeschraubt ist. Hierzu weist beispielsweise das Bauelement 16 ein drittes Gewinde, insbesondere ein zweites Außengewinde, auf, und das Abgasrohr 2 weist beispielsweise ein mit dem dritten Gewinde korrespondierendes, viertes Gewinde, insbesondere ein zweites Innengewinde, auf, wobei das dritte Gewinde und das vierte Gewinde, insbesondere direkt miteinander verschraubt sind. Dabei ist beispielsweise das vierte Gewinde in der Durchgangsöffnung 12 angeordnet. Dadurch ist es insbesondere denkbar, dass die Drainage eine für sich alleine betrachtet montierbare oder montierte Baueinheit ist, welche zumindest die Bauelemente 16 und 18 und das Abdeckelement 7 sowie die Durchgangsöffnung 22 umfasst oder umfassen kann und beispielsweise in vormontiertem beziehungsweise montiertem Zustand und somit als Ganzes an dem Abgasrohr 2 montiert werden kann, insbesondere derart, dass das Bauelement 16 mit dem Abgasrohr 2 verschraubt wird.
-
Beispielsweise weist die Abgasanlage 1 wenigstens einen von dem Abgas durchströmbaren und in den Figuren nicht gezeigten Katalysator zum Nachbehandeln des Abgases auf. Insbesondere ist oder umfasst der Katalysator einen Oxidationskatalysator und/oder einen 3-Wege-Katalsysator. Alternativ oder zusätzlich ist oder umfasst der Katalysator einen SCR-Katalysator. Beispielsweise ist der Katalysator in Strömungsrichtung des die Abgasanlage durchströmenden Abgases stromab oder stromauf des Abdeckelements 7 angeordnet. Beispielsweise ist der Katalysator in Strömungsrichtung des die Abgasanlage durchströmenden Abgases stromab oder stromauf des Schalldämpfers 3 angeordnet.
