DE102021208623A1 - Secondary air line for an exhaust system of an internal combustion engine, having diode valve loops - Google Patents
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Abstract
Offenbart ist eine Sekundärluftleitung (10) für einen Abschnitt (13) eines Abgastrakts (17) eines Verbrennungsmotors (19), aufweisend eine Hauptleitung (14) mit winkelig zueinander angeordneten Hauptströmungsachsen (151, 152, 153, 154) und mit diodischen Ventilschleifen (16), die einen Zulauf (11) aufweisen, der sich fluidleitend aus der Hauptleitung (14) erstreckt, sowie einen gegenüber der Hauptströmungsachsen (151, 152, 153, 154) um einen Ausgangswinkel (W12) geneigten Ablauf (12), der fluidleitend mit der Hauptleitung (14) verbunden ist, wobei der Zulauf (11) und der Ablauf (12) innerhalb der diodischen Ventilschleifen (16) fluidleitend miteinander verbunden sind.Disclosed is a secondary air line (10) for a section (13) of an exhaust tract (17) of an internal combustion engine (19), having a main line (14) with main flow axes (151, 152, 153, 154) arranged at an angle to one another and with diode valve loops (16 ), which have an inlet (11) which extends fluidly from the main line (14) and an outlet (12) which is inclined at an exit angle (W12) relative to the main flow axes (151, 152, 153, 154) and which is fluidly conductive with is connected to the main line (14), the inlet (11) and the outlet (12) being fluidly connected to one another within the diode valve loops (16).
Description
Technisches Gebiettechnical field
Die Offenbarung betrifft eine Sekundärluftleitung für einen Abgastrakt eines Verbrennungsmotors. Eine Sekundärluftleitung, die vor oder bei einer Anfettung eines Luft-Kraftstoffgemisches zum Einblasen von Sekundärluft zur Reduzierung der Startemissionen genutzt wird, kann nach Abschaltung der Sekundärluftzufuhr als Resonator wirken, was zu Resonanzeffekten mit unerwünschten Überhöhungen oder Absenkungen der Temperatur-, Druck- oder Geschwindigkeitsverläufe im Sekundärluftkanal selbst und/oder im motornahen Abgassystem führen kann.The disclosure relates to a secondary air line for an exhaust system of an internal combustion engine. A secondary air line, which is used before or when an air-fuel mixture is enriched to blow in secondary air to reduce starting emissions, can act as a resonator after the secondary air supply has been switched off, which can lead to resonance effects with undesirable increases or decreases in the temperature, pressure or speed curves in the Secondary air duct can lead itself and / or in the exhaust system close to the engine.
Hierdurch kann die Funktion bzw. ein energetischer Wirkungsgrad anderer Bauteile z.B. Turbolader beeinträchtigt werden. Dies kann die Anwendung zusätzlicher Komponenten erforderlich machen. Hierzu gehören beispielsweise Absperrventile und dazugehörige Regelungskonzepte.This can impair the function or energy efficiency of other components, e.g. turbochargers. This may require the use of additional components. This includes, for example, shut-off valves and the associated control concepts.
BeschreibungDescription
Gemäß einer Aufgabe der vorliegenden Offenbarung soll eine Sekundärluftleitung angegeben werden, mit der die oben genannten Nachteile abgestellt werden können.According to an object of the present disclosure, a secondary air line is to be specified with which the disadvantages mentioned above can be eliminated.
Diese Aufgabe wird mit einer Sekundärluftleitung nach Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Offenbarung aus. Die Unteransprüche können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Offenbarung zusätzlich.This object is achieved with a secondary air line according to claim 1. The dependent claims form advantageous developments of the disclosure. The dependent claims can be combined with one another in a technologically meaningful manner. The description, in particular in connection with the figures, additionally characterizes and specifies the disclosure.
Vorgesehen ist demgemäß eine Sekundärluftleitung für einen Abschnitt eines Abgastrakts eines Verbrennungsmotors, aufweisend eine Hauptleitung mit winkelig zueinander angeordneten Hauptströmungsachsen und mit diodischen Ventilschleifen, die einen Zulauf aufweisen, der sich fluidleitend aus der Hauptleitung erstreckt, sowie einen gegenüber der Hauptströmungsachsen um einen Ausgangswinkel geneigten Ablauf, der fluidleitend mit der Hauptleitung verbunden ist, wobei der Zulauf und der Ablauf innerhalb der diodischen Ventilschleifen fluidleitend miteinander verbunden sind.Accordingly, a secondary air line is provided for a section of an exhaust tract of an internal combustion engine, having a main line with main flow axes arranged at an angle to one another and with diode valve loops, which have an inlet which extends fluid-conducting from the main line, and an outlet which is inclined by an outlet angle with respect to the main flow axes. which is fluidly connected to the main line, the inlet and the outlet being fluidly connected to one another within the diode valve loops.
Die Hauptströmungsachsen sind winkelig gegenübereinander angeordnet, wobei der Winkel flach sein kann. Die Verwendung einiger weniger diodischer Ventilschleifen stellt eine Lösung zur Reduzierung der unerwünschten strömungs- bzw. thermodynamischen Nebeneffekte in Verbrennungsmotoren dar, welche die Hauptfunktion des Sekundärkanals nicht beeinflusst. Zudem kommt sie ohne bewegliche Komponenten und zusätzliche Regel- / Steuerelemente aus. Regel und Steuerelemente sind bei den im Abgastrakt herrschenden Temperatur- und Druckschwankungen robust und dementsprechend teuer. Es ist demnach vorteilhaft, wenn keine Regel- und Steuerelemente im Abgastrakt notwendig sind.The main flow axes are arranged at an angle to one another, where the angle can be flat. The use of a few diode valve loops represents a solution to reduce the undesirable flow or thermodynamic side effects in internal combustion engines, which does not affect the main function of the secondary duct. In addition, it does not require any moving components or additional control elements. Rule and control elements are robust with the prevailing temperature and pressure fluctuations in the exhaust system and are accordingly expensive. It is therefore advantageous if no regulating and control elements are necessary in the exhaust system.
Eine Sekundärluftleitung ist ein Gebilde, das dazu ausgestaltet ist, eine fluidleitende Verbindung zwischen einem Sekundärluftgebläse und einem Abgastrakt eines Verbrennungsmotors zu schaffen. Ein Sekundärluftgebläse fördert in Betriebspunkten des Verbrennungsmotors, in welchen dieser mit einem fetten Gemisch betrieben wird, Luft in den Abgastrakt, so dass übrig gebliebene Kohlenwasserstoffe im Katalysator oxidiert werden können. Weiterhin existieren Lösungen, bei denen ein Heizgitter stromaufwärts von dem Katalysator mit Sekundärluft durchströmt wird, um den Katalysator zu erwärmen.A secondary air line is a structure that is designed to create a fluid-conducting connection between a secondary air fan and an exhaust tract of an internal combustion engine. A secondary air fan conveys air into the exhaust tract at operating points of the internal combustion engine in which it is operated with a rich mixture, so that remaining hydrocarbons in the catalytic converter can be oxidized. There are also solutions in which secondary air flows through a heating grid upstream of the catalytic converter in order to heat the catalytic converter.
Der Zulauf ist eine Position in der Sekundärluftleitung, an der die jeweilige diodische Ventilschleife fluidleitend abgezweigt ist. Der Zulauf kann denselben Querschnitt aufweisen wie die Hauptleitung. Der Zulauf erstreckt sich in einem möglichst flachen Winkel aus der Hauptleitung bzw. ohne Richtungsumkehr, d.h. geradlinig. An jeder Ventilschleife knickt die Hauptleitung um 20° bis 40° ab.The inlet is a position in the secondary air line at which the respective diode valve loop branches off in a fluid-conducting manner. The inlet can have the same cross-section as the main line. The inlet extends from the main line at an angle that is as flat as possible or without a change in direction, i.e. in a straight line. The main line bends by 20° to 40° at each valve loop.
Der Ablauf ist eine Position in der Sekundärluftleitung, an der eine diodische Ventilschleife zurück in die Hauptleitung mündet. Der Ablauf kann denselben Querschnitt aufweisen wie die Hauptleitung.The drain is a position in the secondary air line where a diode valve loop opens back into the main line. The drain can have the same cross-section as the main line.
Der besagte Abschnitt, in dem die Ventilschleifen angeordnet sind, ist ein Teil der Sekundärluftleitung. Es können mehrere Abschnitte mit jeweils einer diodischen Ventilschleife vorgesehen sein. Die diodische Ventilschleifen können auch versetzt an gegenüberliegenden Seiten der geraden oder gekrümmten Hauptleitung angeordnet sein. Dies ist in den Ausführungsbeispielen nicht dargestellt.Said section, in which the valve loops are arranged, is part of the secondary air line. Several sections, each with a diode valve loop, can be provided. The diode valve loops can also be staggered on opposite sides of the straight or curved main line. This is not shown in the exemplary embodiments.
Die Hauptleitung ist der Teil der Sekundärluftleitung, der für eine fluidleitende Verbindung zwischen der Sekundärluftpumpe und dem Abgastrakt sorgt. Luft strömt mit einem geringeren Strömungswiderstand von der Sekundärluftpumpe zu dem Abgastrakt und mit einen höheren Strömungswiderstand von dem Abgastrakt zu der Sekundärluftpumpe. Wird keine Luft von der Sekundärluftpumpe gefördert, kann nicht viel Abgas in die Sekundärluftleitung gelangen, da in dieser Richtung der Strömungswiderstand höher ist. Zudem werden Schwingungen in der Sekundärluftleitung rasch abgebaut, da der erhöhte Strömungswiderstand dämpfend wirkt. Die Sekundärluftpumpe ist häufig im Motorraum neben dem Verbrennungsmotor angeordnet. Die Sekundärluftleitung erstreckt sich von der Sekundärluftleitung bis zu einem Abschnitt des Abgastraktes stromabwärts von den Auslassventilen und stromaufwärts von dem Katalysator.The main line is the part of the secondary air line that provides a fluid-conducting connection between the secondary air pump and the exhaust tract. Air flows at a slower flow resistance from the secondary air pump to the exhaust tract and with a higher flow resistance from the exhaust tract to the secondary air pump. If no air is conveyed by the secondary air pump, not much exhaust gas can get into the secondary air line, since the flow resistance is higher in this direction. In addition, vibrations in the secondary air line are quickly reduced, since the increased flow resistance has a dampening effect. The secondary air pump is often located in the engine compartment next to the internal combustion engine. The secondary air line extends from the secondary air line to a portion of the exhaust tract downstream from the exhaust valves and upstream from the catalytic converter.
Entlang der Hauptströmungsachsen strömt im Betrieb der Sekundärluftpumpe Luft in Richtung zum Abgastrakt.During operation of the secondary air pump, air flows along the main flow axes in the direction of the exhaust tract.
Bei der diodischen Ventilschleife handelt es sich um eine in die Sekundärluftleitung integrierte, einfach aufgebaute und ohne aktive Komponenten arbeitende Schleife, die eine Strömung entlang der Hauptströmungsachse in einer Richtung erleichtert und in der umgekehrten Richtung erschwert.The diode valve loop is a loop integrated into the secondary air line, simply constructed and working without active components, which facilitates flow along the main flow axis in one direction and impedes it in the opposite direction.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine fluidleitende Erstreckung des Zulaufs der Ventilschleife entlang der Hauptströmungsachsen fortgesetzt ist.In one embodiment, it is provided that a fluid-conducting extension of the inflow of the valve loop is continued along the main flow axes.
Ein Querschnitt der Ventilschleifen ist in einer Ausgestaltung so groß wie ein Querschnitt der Hauptleitung, zumindest aber 90% so groß. Dies hat sich als vorteilhaft gegenüber alternativen Gestaltungen erwiesen. In Experimenten wurden Ventilschleifen mit deutlich kleineren Querschnitten getestet. Hierbei musste im Bereich der Ventilschleife jedoch der Querschnitt der Hauptleitung vergrößert werden, um einen geringen Strömungswiderstand in einer Förderrichtung der Sekundärluftleitung zu erzielen. Dieser erhöhte Querschnitt führte dazu, dass auch entgegengesetzt zur Förderrichtung der Strömungswiderstand verringert ist. Daher hat es sich bewährt, dass der Querschnitt der Ventilschleifen dem Querschnitt der Hauptleitung entspricht.In one embodiment, a cross section of the valve loops is as large as a cross section of the main line, but at least 90% as large. This has proven advantageous over alternative designs. Valve loops with significantly smaller cross sections were tested in experiments. In this case, however, the cross section of the main line had to be enlarged in the area of the valve loop in order to achieve a low flow resistance in a conveying direction of the secondary air line. This increased cross-section means that the flow resistance is also reduced in the opposite direction to the conveying direction. Therefore, it has proven that the cross section of the valve loops corresponds to the cross section of the main line.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass maximal drei diodische Ventilschleifen in einer Sekundärluftleitung angeordnet sind. Es können weitere Ventilschleifen vorgesehen sein, hierdurch wird der Effekt aber nicht mehr wesentlich verstärkt. In Untersuchungen haben sich drei Ventilschleifen bewährt.In one embodiment it is provided that a maximum of three diode valve loops are arranged in a secondary air line. Further valve loops can be provided, but the effect is no longer significantly increased as a result. Three valve loops have proven themselves in tests.
Messungen bei stehender Sekundärluftpumpe belegen, dass eine maximale Strömungsgeschwindigkeit des Fluids aus dem Sekundärluftkanal in den Abgastrakt bei drei Ventilschleifen sich gegenüber zwei Ventilschleifen um 4% verringert. Dieser Effekt tritt nahezu konstant über einer gesamten gemessenen Motordrehzahl auf. Die maximale Strömungsgeschwindigkeit des Fluids ändert sich bei zwei diodischen Ventilschleifen gegenüber einer Sekundärluftleitung ohne Ventilschleifen um über 30%. Daher ist ab der vierten Ventilschleife keine größere Änderung mehr zu erwarten.Measurements with the secondary air pump stopped show that a maximum flow speed of the fluid from the secondary air duct into the exhaust tract is reduced by 4% with three valve loops compared to two valve loops. This effect occurs almost constantly over an entire measured engine speed. The maximum flow rate of the fluid changes by more than 30% with two diode valve loops compared to a secondary air line without valve loops. Therefore, no major change is to be expected from the fourth valve loop.
In einer Ausgestaltung ist dennoch vorgesehen, dass maximal vier diodische Ventilschleifen in einer Sekundärluftleitung angeordnet sind. Wie oben erwähnt können drei Ventilschleifen in einigen Anwendungen und Betriebspunkten des Verbrennungsmotors ausreichend sein. Bei gewissen Motorenkonzepten kann es dennoch zweckmäßig sein, eine vierte Ventilschleife vorzusehen. Jede weitere Ventilschleife erhöht den Strömungswiderstand entgegen der Strömungsrichtung zwar noch, bewirkt aber auch eine Erhöhung des Strömungswiderstands in der eigentlichen Strömungsrichtung im Betrieb der Sekundärluftpumpe. Mit vier Ventilschleifen kann ein günstiger Kompromiss erzielt werden.In one embodiment, however, it is provided that a maximum of four diode valve loops are arranged in a secondary air line. As mentioned above, three valve loops may be sufficient in some applications and operating points of the internal combustion engine. With certain engine concepts, it can nevertheless be useful to provide a fourth valve loop. Although each additional valve loop increases the flow resistance against the flow direction, it also causes an increase in the flow resistance in the actual flow direction during operation of the secondary air pump. A favorable compromise can be achieved with four valve loops.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass drei diodische Ventilschleifen an einer Außenseite eines Bogenabschnitts, den die Sekundärluftleitung zwischen einer Sekundärluftpumpe und dem Abgastrakt beschreibt, angeordnet sind und wobei eine vierte diodische Ventilschleife an einer Innenseite des Bogenabschnitts angeordnet ist. Die in eine Richtung dämpfende Wirkung dieser vierten Ventilschleife kann dadurch erhöht werden, dass die vierte „gegenüberliegend“ von den ersten drei Ventilschleifen an der Sekundärluftleitung angeordnet ist, also auf der anderen Seite der Hauptleitung. Dabei ist auch die vierte Hauptströmungsachse winkelig gegenüber der dritten Hauptströmungsachse angeordnet, aber umgekehrt orientiert. D.h. die ersten drei Hauptströmungsachsen sind gegeneinander jeweils im Uhrzeigersinn winkelig versetzt und die vierte Hauptströmungsachse ist gegenüber der dritten Hauptströmungsachse entgegen dem Uhrzeigersinn winkelig angeordnet. Die ersten drei Hauptströmungsachsen beschreiben einen Bogenabschnitt. Unter einem Bogenabschnitt wird ein Leitungsabschnitt verstanden, der eine 30° bis 120° Kurve in einer Ebene beschreibt. Der Effekt der vierten Ventilschleife kann wie gesagt dadurch erhöht werden, dass diese versetzt an der Sekundärluftleitung angeordnet ist.In one embodiment it is provided that three diode valve loops are arranged on an outside of a curved section, which the secondary air line describes between a secondary air pump and the exhaust gas tract, and a fourth diode valve loop is arranged on an inside of the curved section. The damping effect of this fourth valve loop in one direction can be increased by arranging the fourth “opposite” of the first three valve loops on the secondary air line, i.e. on the other side of the main line. The fourth main flow axis is also arranged at an angle to the third main flow axis, but is oriented in the opposite direction. That is, the first three main flow axes are angularly offset from one another in a clockwise direction and the fourth main flow axis is arranged at an angle counterclockwise with respect to the third main flow axis. The first three main flow axes describe a curved section. A curved section is understood to be a line section that describes a 30° to 120° curve in one plane. As already mentioned, the effect of the fourth valve loop can be increased by arranging it offset on the secondary air line.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die auf der Innenseite des Bogenabschnitts angeordnete vierte diodische Ventilschleife an einem Kurvenabschnitt angeordnet ist, wobei ein Verlauf des Kurvenabschnitts entgegengesetzt zu einem Verlauf des Bogenabschnitts gekrümmt ist.In one embodiment, it is provided that the fourth diode valve loop arranged on the inside of the arcuate section is arranged on a curved section, with a course of the curved section being curved in the opposite direction to a course of the curved section.
In einer Ausgestaltung sind die Ventilschleifen in einer Ebene angeordnet. Die Sekundärluftleitung ist in der Regel aus einem flexiblen Material, insbesondere aus Kunststoff gebildet. Die Ventilschleifen liegen in einer Ebene, wenn die Sekundärluftleitung auf einer Fläche liegt. In einer betriebsbereiten Einbaulage kann die Sekundärluftleitung um Bauteile wie Radkästen und dergleichen herum gelegt sein und alleine deshalb gekrümmt sein, weil ein Ausgangsanschluss der Sekundärluftpumpe versetzt zu einem Einlassanschluss des Abgastrakts liegt.In one embodiment, the valve loops are arranged in one plane. The secondary air line is usually made of a flexible material, in particular plastic. The valve loops lie in one plane when the secondary air line lies on one surface. In an installation position ready for operation, the secondary air line can be placed around components such as wheel housings and the like and be curved simply because an outlet connection of the secondary air pump is offset from an inlet connection of the exhaust gas tract.
In einer Anwendung der Sekundärluftleitung ist vorgesehen, dass der Abschnitt, in den die Sekundärluftleitung mündet, in Strömungsrichtung von Abgas aus dem Verbrennungsmotor aus betrachtet stromaufwärts von einem Turbolader angeordnet ist. Dadurch, dass die Sekundärluftleitung stromaufwärts von dem Turbolader in den Abgastrakt mündet, wird eine in den Turbolader eingeleitete Energiemenge (Wärme und Impuls) potentiell erhöht, da die Sekundärluftleitung mit diodischen Ventilschleifen eine geringere Neigung zur Absorption von kinetischer Energie im Abgas aufweist als eine Sekundärluftleitung ohne diodische Ventilschleifen. Dementsprechend steigt die Energiemenge, die an der Turbine aufgenommen und an einen Verdichter abgegeben werden kann.In one application of the secondary air line, it is provided that the section into which the secondary air line opens is arranged upstream of a turbocharger, viewed in the direction of flow of exhaust gas from the internal combustion engine. Having the secondary air duct open into the exhaust tract upstream of the turbocharger potentially increases the amount of energy (heat and momentum) introduced into the turbocharger since the secondary air duct with diode valve loops has less of a tendency to absorb kinetic energy in the exhaust gas than a secondary air duct without diode valve loops. Accordingly, the amount of energy that can be absorbed at the turbine and delivered to a compressor increases.
Der Abgastrakt verbindet einen Auslass eines Verbrennungsmotors fluidleitend mit der Umgebung. In dem Abgastrakt können Ventile, Umleitungen, Kühler, Oxidationskatalysatoren, Turbinen, 3-Wegekatalysatoren, Wastegates, SCR Katalysatoren, AGR Komponenten und dergleichen angeordnet sein. Bei dem Verbrennungsmotor kann es sich um einen Ottomotor handeln, bei dem während der Aufwärmphase zusätzlicher Kraftstoff eingespritzt wird, wobei durch Einblasen von Sekundärluft in den Abgastrakt ein stöchiometrisches Verhältnis am 3-Wegekatalysator hergestellt wird.The exhaust tract connects an outlet of an internal combustion engine to the environment in a fluid-conducting manner. Valves, bypasses, coolers, oxidation catalytic converters, turbines, 3-way catalytic converters, wastegates, SCR catalytic converters, EGR components and the like can be arranged in the exhaust gas tract. The internal combustion engine can be an Otto engine, in which additional fuel is injected during the warm-up phase, with a stoichiometric ratio being produced at the 3-way catalytic converter by blowing secondary air into the exhaust tract.
Figurenlistecharacter list
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken. Es zeigen:
-
1 : schematisiert eine Ebene eines Abschnitts eines Abgastrakts, in den eine Sekundärluftleitung mit Ventilschleifen mündet; -
2 : schematisiert eine Ebene eines Abschnitts eines Abgastrakts, in den eine Sekundärluftleitung mit Ventilschleifen mündet, mit einer Sekundärluftpumpe, die durch die Sekundärluftleitung ein Gas, insbesondere Luft aus der Umgebung, in den Abgastrakt leitet, wobei stromabwärts von einer Position, an der die Sekundärluftleitung in den Abgastrakt mündet, ein Katalysator angeordnet ist; -
3 : schematisiert eine Ebene eines Abschnitts eines Abgastrakts, in den eine Sekundärluftleitung mit Ventilschleifen mündet, mit einer Sekundärluftpumpe, die durch die Sekundärluftleitung ein Gas, zumeist Luft aus der Umgebung, in den Abgastrakt leitet, wobei stromabwärts von einer Position, an der die Sekundärluftleitung in den Abgastrakt mündet, eine Turbine eines Abgasturboladers angeordnet ist; und -
4 : einen Vergleich eines Drehmomentverlaufs eines Verbrennungsmotors mit Sekundärluftleitung mit diodischen Ventilschleifen und ohne diodische Ventilschleifen.
-
1 : schematizes a level of a section of an exhaust tract into which a secondary air line with valve loops opens; -
2 : schematizes a level of a section of an exhaust tract into which a secondary air line with valve loops opens, with a secondary air pump which directs a gas, in particular air from the environment, into the exhaust tract through the secondary air line, with downstream from a position at which the secondary air line in opens into the exhaust tract, a catalytic converter is arranged; -
3 : schematizes a level of a section of an exhaust tract, into which a secondary air line with valve loops opens, with a secondary air pump, which directs a gas, mostly air from the environment, into the exhaust tract through the secondary air line, with downstream from a position at which the secondary air line in the exhaust tract opens, a turbine of an exhaust gas turbocharger is arranged; and -
4 : a comparison of a torque curve of an internal combustion engine with secondary air duct with diode valve loops and without diode valve loops.
Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich veranschaulichend. Der Klarheit halber werden in den Zeichnungen zur Bezeichnung ähnlicher Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet.The following description is merely illustrative in nature. For purposes of clarity, the same reference numbers will be used throughout the drawings to designate similar elements.
An jedem Zulauf 11 schneiden sich die Hauptströmungsachsen 151, 152, 153. Der Zulauf 11 erstreckt sich jeweils in Richtung der Hauptströmungsachsen 151, 152, 153, 154. Insofern werden die Hauptströmungsachsen 151, 152, 153, 154 bei Eintritt in die Ventilschleifen 16 zunächst fortgesetzt. Dabei sind der Zulauf 11 und der Ablauf 12 innerhalb der diodischen Ventilschleife 16 fluidleitend miteinander verbunden. Ein die Ventilschleifen durchströmendes Fluid wird um eine Kurve von ca. 180° umgelenkt. Hierbei erfährt das Fluid einen Impulsverlust. Deshalb ist ein Strömungswiderstand von dem Abgastrakt 17 zu der Sekundärluftpumpe 23 (siehe
Es sind wie gesagt in dem ersten Ausführungsbeispiel, das mit dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel kombinierbar ist, drei diodische Ventilschleifen 16 vorgesehen. Diese sind an einem Bogenabschnitt 22 angeordnet. Hierdurch wird Abgas, das von dem Abgastrakt 17 in die Sekundärluftleitung 10 strömt, ein größerer Strömungswiderstand entgegen gesetzt, als bei einer geraden Hauptleitung, das Abgas entsprechend seiner Massenträgheit eher in die Ventilschleifen 16 drängt und mit der Richtungsumkehr um die Kurve ein Impulsverlust verbunden ist. An jeder Ventilschleife 16 beschreibt die Sekundärluftleitung 10 eine Kurve um einen flachen Winkel zwischen 10° und 40°.As stated, three
Wie auch im Zusammenhang mit
In dem in
Die Sekundärluftleitung 10 mündet in Strömungsrichtung 18 von Abgas aus dem Verbrennungsmotor 19 aus betrachtet stromaufwärts von einem Turbolader 20 in den Abgastrakt 17.The
Die Hauptleitung 14 ist der Teil der Sekundärluftleitung 10, der für eine fluidleitende Verbindung zwischen der Sekundärluftpumpe 23 und dem Abgastrakt 17 sorgt. Luft strömt mit einem geringen Strömungswiderstand von der Sekundärluftpumpe zu dem Abgastrakt 17 und mit einem höheren Strömungswiderstand von dem Abgastrakt 17 zu der Sekundärluftpumpe 23. Wird keine Luft von der Sekundärluftpumpe 23 gefördert, kann nicht viel Abgas in die Sekundärluftleitung 10 gelangen, da in dieser Richtung der Strömungswiderstand höher ist. Zudem werden Schwingungen in der Sekundärluftleitung 10 rasch abgebaut, da der erhöhte Strömungswiderstand dämpfend wirkt. Hierdurch wird auch eine Wärmemenge im Abgastrakt 17 erhalten, so dass die Energie, die im Turbolader 20 in Ladedruck umgewandelt werden kann, entsprechend höher ausfällt.The
Weiterhin ist dargestellt, dass die auf der Innenseite 24 des Bogenabschnitts 22 angeordnete diodische Ventilschleife 161 an einem Kurvenabschnitt 25 angeordnet ist, wobei ein Verlauf des Kurvenabschnitts 25 entgegengesetzt zu dem Bogenabschnitt 22 verläuft. Die Ventilschleifen 16 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel in einer Ebene 26 angeordnet, bauraumbedingt können sich in der betriebsbereiten Einbaulage Abweichungen hiervon ergeben.Furthermore, it is shown that the
Gleichwohl zumindest ein Ausführungsbeispiel in der vorangegangenen Beschreibung sowie der Figurenbeschreibung dargestellt wurde, sollte man anerkennen, dass eine hohe Anzahl an Variationen existiert. Weiterhin sollte man anerkennen, dass das Ausführungsbeispiel bzw. die Ausführungsbeispiele nur Beispiele sind und dass sie nicht dazu dienen, den Schutzbereich, die Anwendbarkeit oder die genaue Ausgestaltung in irgendeiner Art und Weise zu beschränken. Although at least one exemplary embodiment has been presented in the foregoing description as well as the description of the figures, it should be recognized that a large number of variations exist. Furthermore, it should be appreciated that the embodiment(s) are only examples and are not intended to limit the scope, applicability, or precise configuration in any way.
Vielmehr stellen die Beschreibung sowie die Figurenbeschreibung für den Fachmann eine nützliche Anleitung zur Implementierung mindestens einer Ausführungsform bereit, dabei sollte klar sein, dass verschiedene Änderungen in der Form und Funktion der beschriebenen Merkmale vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der Ansprüche und deren Äquivalente zu verlassen.Rather, the description and description of the figures provide useful guidance for those skilled in the art for implementing at least one embodiment, it being understood that various changes in form and function of the described features may be made without departing from the scope of the claims and their equivalents .
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Sekundärluftleitungsecondary air line
- 1111
- ZulaufIntake
- 1212
- AblaufSequence
- 1313
- AbschnittSection
- 1414
- Hauptleitungmain line
- 151151
- Hauptströmungsachsemain flow axis
- 152152
- Hauptströmungsachsemain flow axis
- 153153
- Hauptströmungsachsemain flow axis
- 154154
- Hauptströmungsachsemain flow axis
- 1616
- Ventilschleifevalve loop
- 1717
- Abgastraktexhaust tract
- 1919
- Verbrennungsmotorcombustion engine
- 2020
- Turboladerturbocharger
- 2121
- Außenseiteoutside
- 2222
- Bogenabschnittarc section
- 2323
- Sekundärluftpumpesecondary air pump
- 2424
- Innenseiteinside
- 2525
- Kurvenabschnittcurve section
- 2626
- Ebenelevel
- 2727
- Katalysatorcatalyst
- 161161
- Ventilschleifevalve loop
- 162162
- VerlaufCourse
- 163163
- VerlaufCourse
- Q14Q14
- Querschnittcross-section
- Q16Q16
- Querschnittcross-section
- tt
- ZeitTime
- MM
- Verbrennungsmotorcombustion engine
- W12w12
- Winkelangle
- W151W151
- Winkelangle
- W152W152
- Winkelangle
- W153W153
- Winkelangle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102010050098 A1 [0003]DE 102010050098 A1 [0003]
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-
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- 2022-06-28 WO PCT/EP2022/067785 patent/WO2023016695A1/en unknown
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