DE102022002114B4 - Brenner für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit wenigstens einem solchen Brenner - Google Patents

Brenner für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit wenigstens einem solchen Brenner Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Brenner (12) für einen von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs durchströmbaren Abgastrakt (10), mit einer Brennkammer (16), in welcher ein Luft und einen Brennstoff umfassenden Gemisch zu zünden und dadurch zu verbrennen ist, mit einer von einem ersten Teil der Luft durchströmbaren, inneren Drallkammer (20), welche eine erst Drallerzeugungseinrichtung (55), mittels welcher eine drallförmige Strömung (50) des ersten Teils der Luft bewirkbar ist, und eine von dem die innere Drallkammer (20) durchströmenden ersten Teil der Luft durchströmbare, erste Ausströmöffnung (22) aufweist, über welche der erste Teil der Luft aus der inneren Drallkammer (20) abführbar ist, und mit einem von dem Brennstoff durchströmbaren Einbringelement (24), mittels welchem der Brennstoff in die innere Drallkammer (20) einbringbar ist, deren erste Ausströmöffnung (22) auch von dem aus dem Einbringelement (24) abgeführten Brennstoff durchströmbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Brenner für einen von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs durchströmbaren Abgastrakt. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem solchen Brenner.
  • Aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau sind Kraftfahrzeuge mit Verbrennungskraftmaschinen und Abgasanlagen bekannt, die auch als Abgastrakte bezeichnet werden. Der jeweilige Abgastrakt ist von Abgas der jeweiligen, auch als Verbrennungsmotor bezeichneten Verbrennungskraftmaschine durchströmbar. In einigen Betriebszuständen oder Betriebssituationen der jeweiligen Verbrennungskraftmaschine kann eine hohe Temperatur des Abgases wünschenswert sein, um beispielsweise eine im Abgastrakt angeordnete Abgasnachbehandlungseinrichtung schnell aufheizen und/oder warmhalten zu können, wobei jedoch in diesen Betriebszuständen oder Betriebssituationen die tatsächliche Temperatur des Abgases nur unzureichend hoch ist.
  • Die AT 406 706 B offenbart einen Brenner für Gas- und Ölheizungskessel mit einer Brennkammer, in welcher ein Luft und einen Brennstoff umfassenden Gemisch zu zünden und dadurch zu verbrennen ist und einer von einem ersten Teil der Luft durchströmbaren, inneren Drallkammer. Der Brenner weist eine erste Drallerzeugungseinrichtung, mittels welcher eine drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft bewirkbar ist, und eine von dem die innere Drallkammer durchströmenden ersten Teil der Luft durchströmbare, erste Ausströmöffnung auf, über welche der erste Teil der Luft aus der inneren Drallkammer abführbar ist. Der Brenner weist weiterhin ein von dem Brennstoff durchströmbares Einbringelement auf, mittels welchem der Brennstoff in die innere Drallkammer einbringbar ist, deren erste Ausströmöffnung auch von dem aus dem Einbringelement abgeführten Brennstoff durchströmbar ist. Der Brenner weist auch zumindest einen Längenbereich der inneren Drallkammer in Umfangsrichtung der inneren Drallkammer umgebenden, von einem zweiten Teil der Luft durchströmbaren, äußere Drallkammer auf, welche eine zweite Drallerzeugungseinrichtung, mittels welcher eine drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft bewirkbar ist, und eine von dem die äußere Drallkammer durchströmenden zweiten Teil der Luft, von dem die erste Ausströmöffnung durchströmenden Brennstoff und von dem die innere Drallkammer und die erste Ausströmöffnung durchströmenden ersten Teil der Luft durchströmbare, zweite Ausströmöffnung aufweist, über welche die Teile der Luft und der Brennstoff in die Brennkammer einleitbar sind. Eine die innere Drallkammer in radialer Richtung der inneren Drallkammer nach außen direkt begrenzende, innenumfangsseitige Mantelfläche ist in einem ersten Längenbereich konusförmig mit einem ersten Öffnungswinkel und in einem sich zu der ersten Ausströmöffnung hin auf den ersten Längenbereich folgenden, zweiten Längenbereich konusförmig mit einem von dem ersten Öffnungswinkel unterschiedlichen, zweiten Öffnungswinkel ausgebildet.
  • Die DE 694 21 766 T2 und die DE 42 16 532 A1 offenbaren jeweils eine erste Drallerzeugungseinrichtung, mittels welcher eine drallförmige Strömung eines ersten Teils von Luft bewirkbar ist, und eine von dem die innere Drallkammer durchströmenden ersten Teil der Luft durchströmbare, erste Ausströmöffnung auf, über welche ein erster Teil der Luft aus der inneren Drallkammer abführbar ist. Die erste Drallerzeugungseinrichtung weist weiterhin ein von dem Brennstoff durchströmbares Einbringelement auf, mittels welchem der Brennstoff in die innere Drallkammer einbringbar ist, deren erste Ausströmöffnung auch von dem aus dem Einbringelement abgeführten Brennstoff durchströmbar ist. Zumindest in einem Längenbereich der inneren Drallkammer in Umfangsrichtung ist der inneren Drallkammer eine umgebende, von einem zweiten Teil der Luft durchströmbaren, äußere Drallkammer vorgesehen, welche eine zweite Drallerzeugungseinrichtung, mittels welcher eine drallförmige Strömung eines zweiten Teils der Luft bewirkbar ist, und eine von dem die äußere Drallkammer durchströmenden zweiten Teil der Luft, von dem die erste Ausströmöffnung durchströmenden Brennstoff und von dem die innere Drallkammer und die erste Ausströmöffnung durchströmenden ersten Teil der Luft durchströmbare, zweite Ausströmöffnung aufweist, über welche die Teile der Luft und der Brennstoff in die Brennkammer einleitbar sind.
  • Des Weiteren offenbart die DE 195 39 246 A1 eine Zerstäuberdüse für den Betrieb eines mit flüssigen und gasförmigen Brennstoffen betriebenen Brenners. Aus der DE 102 07 311 B4 ist eine Zerstäuberdüse für einen Brenner bekannt. Ferner ist der DE 37 29 861 C2 ein Verfahren zum Betreiben einer Rußfiltervorrichtung für einen Dieselmotor als bekannt zu entnehmen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Brenner für einen Abgastrakt eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem solchen Brenner zu schaffen, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb des Brenners realisiert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Brenner mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Brenner für einen von Abgas einer auch als Verbrennungsmotor oder Brennkraftmaschine bezeichneten Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs durchströmbaren Abgastrakt. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise als Kraftwagen und ganz vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildet sein kann, in seinem vollständig hergestellten Zustand die Verbrennungskraftmaschine und den Abgastrakt aufweist und mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine laufen in der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere in wenigstens einem oder mehreren Brennräumen der Verbrennungskraftmaschine, Verbrennungsvorgänge ab, woraus das Abgas der Verbrennungskraftmaschine resultiert. Das Abgas kann aus dem jeweiligen Brennraum ausströmen und in den Abgastrakt einströmen und in der Folge den Abgastrakt durchströmen, welcher auch als Abgasanlage bezeichnet wird. In dem Abgastrakt kann wenigstens eine Komponente wie beispielsweise ein Abgasnachbehandlungselement zum Nachbehandeln des Abgases angeordnet sein. Bei dem Abgasnachbehandlungselement handelt es sich beispielsweise um einen Katalysator, insbesondere um einen SCR-Katalysator, wobei beispielsweise mittels des SCR-Katalysators eine selektive katalytische Reduktion (SCR) katalytisch unterstützbar und/oder bewirkbar ist, sodass beispielsweise der SCR-Katalysator für die SCR katalytisch aktiv ist. Bei der selektiven katalytischen Reduktion werden im Abgas etwaig enthaltene Stickoxide zumindest teilweise aus dem Abgas entfernt, indem bei der selektiven katalytischen Reduktion die Stickoxide mit Ammoniak zu Stickstoff und Wasser reagieren. Das Ammoniak wird beispielsweise von einem insbesondere flüssigen Reduktionsmittel bereitgestellt. Ferner kann das Abgasnachbehandlungselement ein Partikelfilter, insbesondere ein Dieselpartikelfilter, sein oder einen Partikelfilter, insbesondere einen Dieselpartikelfilter, umfassen, wobei mittels des Partikelfilters im Abgas enthaltene Partikel, insbesondere Rußpartikel, aus dem Abgas herausgefiltert werden können.
  • Der Brenner weist eine auch als Hauptbrennkammer bezeichnete Brennkammer auf, in welcher ein Gemisch, welches Luft und einen vorzugsweise flüssigen Brennstoff umfasst, gezündet und dadurch verbrannt werden kann. Durch das insbesondere in der Brennkammer stattfindende Verbrennen des Gemisches wird, insbesondere in der Brennkammer, ein Brennerabgas des Brenners erzeugt. Das Brennerabgas kann beispielsweise aus der Brennkammer ausströmen und in den Abgastrakt, das heißt beispielsweise in einen von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgaskanal des Abgastrakts einströmen, insbesondere an einer Einleitstelle, die beispielweise in Strömungsrichtung des den Abgastrakt beziehungsweise den Abgaskanal durchströmenden Abgases der Verbrennungskraftmaschine stromauf der zuvor genannten Komponente angeordnet ist. Beispielsweise vermischt sich das Brennerabgas mit dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine. Die ist insbesondere bei einem Kaltstart oder einem noch nicht vollständig eine Betriebstemperatur aufweisenden Verbrennungskraftmaschine vorteilhaft, da in der Folge das Brennerabgas, insbesondere das mit dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine vermischte Brennerabgas, beispielsweise die Komponente durchströmen kann, wodurch die Komponente aufgeheizt, das heißt erwärmt werden kann. Insbesondere ist es denkbar, dass das Brennerabgas aus der Brennerkammer ausströmen und in den Abgastrakt beziehungsweise in den zuvor genannten Abgaskanal einströmen kann und dadurch mit dem den Abgastrakt durchströmenden, auch als Motorabgas bezeichneten Abgas der Verbrennungskraftmaschine und/oder mit einem den Abgastrakt durchströmenden Gas vermischt wird, wodurch das Abgas der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise das Gas erwärmt wird. Mit anderen Worten kann hierdurch eine besonders hohe, auch als Abgastemperatur bezeichnete Temperatur des Abgases der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise des Gases realisiert werden. Insbesondere kann es sich bei dem Gas beispielsweise um Luft oder Verbrennungsluft handeln, die beispielsweise den Abgastrakt beziehungsweise den Abgaskanal durchströmt, insbesondere während ein befeuerter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine unterbleibt, sodass die Verbrennungskraftmaschine kein Abgas bereitstellt, wobei dann beispielsweise das Gas, insbesondere die Verbrennungsluft, von der Verbrennungskraftmaschine durch den Abgastrakt hindurchgefördert wird. Durch die hohe Abgastemperatur kann die Komponente erwärmt werden, da das Abgas mit dem Brennerabgas beziehungsweise das Gas mit dem Brennerabgas durch die Komponente hindurchströmt. Somit wird beispielsweise das Brennerabgas aus der Brennkammer an der zuvor genannten Einleitstelle in den Abgastrakt beziehungsweise in den Abgaskanal und somit in das den Abgastrakt durchströmende Abgas beziehungsweise Gas eingeleitet. Beispielsweise ist eine, insbesondere elektrisch betreibbare, Zündeinrichtung vorgesehen, wobei der Brenner die Zündeinrichtung umfassen kann. Insbesondere ist es denkbar, dass die Zündeinrichtung zumindest teilweise in der Brennkammer angeordnet ist. Mittels der Zündeinrichtung kann, insbesondere in der Brennkammer und/oder unter Nutzung von elektrischer Energie, wenigstens ein Zündfunke zum Zünden des Gemisches bereitgestellt, das heißt erzeugt werden, sodass insbesondere mittels des Zündfunkens das Gemisch in der Brennkammer gezündet werden kann. Die Zündeinrichtung ist beispielsweise eine Glühkerze oder aber eine Zündkerze.
  • Der Brenner weist eine von einem ersten Teil der das Gemisch in der Brennkammer bildenden Luft durchströmbare und eine drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft bewirkende, innere Drallkammer auf, welche somit vorzugsweise in Strömungsrichtung des die innere Drallkammer durchströmenden, ersten Teils der Luft stromauf der Brennkammer angeordnet ist. Wenn im Folgenden die Rede von der Luft ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die das Gemisch in der Brennkammer bildende Luft, das heißt die Luft zu verstehen, aus welcher insbesondere zusammen mit dem Brennstoff das Gemisch gebildet wird. Bei der Luft handelt es sich beispielsweise um Umgebungsluft. Die innere Drallkammer weist, insbesondere genau, eine von dem die innere Drallkammer durchströmenden ersten Teil der Luft durchströmbare, erste Ausströmöffnung auf, über welche der die erste Ausströmöffnung durchströmende, erste Teil der Luft aus der inneren Drallkammer abführbar und beispielsweise in die Brennkammer einleitbar ist. Somit ist insbesondere die Brennkammer in Strömungsrichtung des die innere Drallkammer durchströmenden, ersten Teils der Luft stromab der inneren Drallkammer angeordnet. Unter dem Merkmal, dass die innere Drallkammer eine drallförmige Strömung des die innere Drallkammer durchströmenden ersten Teils der Luft bewirkt beziehungsweise bewirken kann, ist insbesondere zu verstehen, dass der erste Teil der Luft die innere Drallkammer drallförmig durchströmt, mithin zumindest einen ersten Teilbereich der inneren Drallkammer drallförmig durchströmt, und/oder der erste Teil der Luft weist erst zumindest in einem stromab der inneren Drallkammer und außerhalb der inneren Drallkammer angeordneten, ersten Strömungsbereich, welcher beispielsweise in der Brennkammer angeordnet ist, seine drallförmige Strömung auf. Insbesondere ist es denkbar, dass der erste Teil der Luft über die erste Ausströmöffnung drallförmig aus der inneren Drallkammer ausströmt und/oder drallförmig in die Brennkammer einströmt, sodass es ganz vorzugsweise vorgesehen ist, dass der erste Teil der Luft zumindest in der Brennkammer seine drallförmige Strömung aufweist. Ganz insbesondere ist es denkbar, dass der erste Teil der Luft seine drallförmige Strömung bereits in der inneren Dreikammer aufweist, und zwar zumindest in dem zuvor genannten, zumindest einen ersten Teilbereich der inneren Drallkammer.
  • Der Brenner weist außerdem ein Einbringelement, insbesondere ein Einspritzelement, auf, welches wenigstens oder genau eine von dem vorzugsweise flüssigen Brennstoff durchströmbare Austrittsöffnung aufweist. Insbesondere ist es denkbar, dass das Einbringelement mehrere, insbesondere mehr als zwei, Austrittsöffnungen aufweist, welche von dem vorzugsweise flüssigen Brennstoff durchströmbar sind. Insbesondere ist es denkbar, dass das Einbringelement wenigstens oder genau drei Austrittsöffnungen aufweist, die von dem Brennstoff durchströmbar sind. Mittels des Einbringelements ist der Brennstoff in die innere Drallkammer, insbesondere direkt, einbringbar, insbesondere einspritzbar, sodass die erste Ausströmöffnung auch von dem vorzugsweise flüssigen, über die wenigstens eine Austrittsöffnung aus dem Einbringelement ausgetretenen, insbesondere ausgespritzten, und dadurch, insbesondere direkt, in die innere Drallkammer eingebrachten, insbesondere eingespritzten, Brennstoff durchströmbar ist. Dies bedeutet insbesondere, dass der erste Teil der Luft und der Brennstoff entlang einer gemeinsamen, ersten Strömungsrichtung die erste Ausströmöffnung durchströmen und dadurch aus der inneren Drallkammer ausströmen können.
  • Des Weiteren umfasst der Brenner eine äußere Drallkammer, die zumindest einen Längenbereich der inneren Drallkammer und dabei auch vorzugsweise die erste Ausströmöffnung in Umfangsrichtung der inneren Drallkammer, insbesondere vollständig umlaufend, umgibt. Die Umfangsrichtung der inneren Drallkammer verläuft dabei beispielsweise in die zuvor genannte, erste Strömungsrichtung, die beispielsweise in axialer Richtung der inneren Drallkammer und somit der ersten Ausströmöffnung verläuft, mithin mit der axialen Richtung der inneren Drallkammer und somit der Ausströmöffnung zusammenfällt. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die innerer Drallkammer in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung durchströmenden, ersten Teils und somit in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung durchströmenden Brennstoffes, mithin in axialer Richtung der inneren Drallkammer und somit der ersten Ausströmöffnung an der ersten Ausströmöffnung beziehungsweise an deren Ende endet. Die äußere Drallkammer, deren axiale Richtung mit der axialen Richtung der inneren Drallkammer zusammenfällt, ist von einem zweiten Teil der Luft durchströmbar und dazu ausgebildet, eine drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft zu bewirken. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass der zweite Teil der Luft in der äußeren Drallkammer drallförmig strömt, mithin zumindest einen zweiten Teilbereich der äußeren Drallkammer drallförmig durchströmt, und/oder der zweite Teil der Luft weist in einem in Strömungsrichtung des die äußere Drallkammer durchströmenden, zweiten Teils der Luft stromab der äußeren Drallkammer angeordneten, zweiten Strömungsbereich, welcher beispielsweise mit dem zuvor genannten, ersten Strömungsbereich zusammenfällt, seine drallförmige Strömung auf, wobei der zweite Strömungsbereich beispielsweise außerhalb der äußeren Drallkammer und beispielsweise innerhalb der Brennkammer angeordnet sein kann. Ferner ist denkbar, dass der zuvor genannte, erste Strömungsbereich außerhalb der äußeren Drallkammer angeordnet ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist es denkbar, dass der zweite Teil der Luft drallförmig aus der äußeren Drallkammer ausströmt und/oder drallförmig in die Brennkammer einströmt, sodass es vorzugsweise vorgesehen ist, dass der zweite Teil der Luft zumindest in der Brennkammer seine drallförmige Strömung aufweist.
  • Die äußere Drallkammer weist, insbesondere genau, eine von dem die äußere Drallkammer durchströmenden, zweiten Teil der Luft, von dem die erste Ausströmöffnung durchströmenden Brennstoff und von dem die innere Drallkammer und die erste Ausströmöffnung durchströmenden ersten Teil der Luft durchströmbare und beispielsweise in Strömungsrichtung der Teile der Luft und des Brennstoffes stromab der ersten Ausströmöffnung angeordnete, zweite Ausströmöffnung auf, über welche der zweite Teil der Luft aus der äußeren Drallkammer abführbar und die Teile der Luft und der Brennstoff in die Brennkammer einleitbar sind.
  • Somit ist zum Beispiel unter dem Merkmal, dass die äußere Drallkammer eine drallförmige Strömung des die äußere Drallkammer durchströmenden zweiten Teils der Luft bewirkt beziehungsweise bewirken kann, insbesondere zu verstehen, dass der zweite Teil der Luft die äußere Drallkammer drallförmig durchströmt, mithin zumindest einen zweiten Teilbereich der äußeren Drallkammer drallförmig durchströmt, und/oder der zweite Teil der Luft weist erst zumindest in einem stromab der äußeren Drallkammer und außerhalb der äußeren Drallkammer angeordneten, zweiten Strömungsbereich, welcher beispielsweise in der Brennkammer angeordnet ist, seine drallförmige Strömung auf. Insbesondere ist es denkbar, dass der zweite Teil der Luft über die zweite Ausströmöffnung drallförmig aus der äußeren Drallkammer ausströmt und/oder drallförmig in die Brennkammer einströmt, sodass es ganz vorzugsweise vorgesehen ist, dass der zweite Teil der Luft zumindest in der Brennkammer seine drallförmige Strömung aufweist. Ganz insbesondere ist es denkbar, dass der zweite Teil der Luft seine drallförmige Strömung bereits in der äußeren Dreikammer aufweist, und zwar zumindest in dem zuvor genannten, zumindest einen zweiten Teilbereich der äußeren Drallkammer,
  • Insbesondere kann somit vorgesehen sein, dass die Brennkammer in Strömungsrichtung des jeweiligen, die jeweilige Drallkammer durchströmenden Teils der Luft stromab der inneren Drallkammer und/oder stromab der äußeren Drallkammer angeordnet ist. Insbesondere können die Teile der Luft und der Brennstoff entlang einer zweiten Strömungsrichtung durch die zweite Ausströmöffnung hindurchströmen und somit über die zweite Ausströmöffnung in die Brennkammer einströmen, wobei beispielsweise die zweite Strömungsrichtung parallel zur ersten Strömungsrichtung verläuft oder mit der ersten Strömungsrichtung zusammenfällt. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die zweite Strömungsrichtung in axialer Richtung der äußeren Drallkammer verläuft, mithin mit der axialen Richtung der äußeren Drallkammer zusammenfällt, sodass es ganz vorzugsweise vorgesehen ist, dass die axiale Richtung der inneren Drallkammer der axialen Richtung der äußeren Drallkammer entspricht beziehungsweise umgekehrt. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die axiale Richtung der inneren Drallkammer mit der axialen Richtung der äußeren Drallkammer zusammenfällt beziehungsweise umgekehrt. Die jeweilige, axiale Richtung der jeweiligen Drallkammer verläuft senkrecht zur jeweiligen, radialen Richtung der jeweiligen Drallkammer, wobei die radiale Richtung der inneren Drallkammer mit der radialen Richtung der äußeren Drallkammer vorzugsweise zusammenfällt beziehungsweise umgekehrt. Da beispielsweise die zweite Ausströmöffnung entlang der jeweiligen Strömungsrichtung, das heißt in Strömungsrichtung des jeweiligen Teils der Luft und in Strömungsrichtung des Brennstoffes stromab der ersten Ausströmöffnung angeordnet ist und da vorzugsweise die äußere Drallkammer die erste Ausströmöffnung umgibt, ist beispielsweise die erste Ausströmöffnung in der äußeren Drallkammer angeordnet. Insbesondere ist es denkbar, dass die äußere Drallkammer, insbesondere in Strömungsrichtung des die zweite Ausströmöffnung durchströmenden, zweiten Teils der Luft, an der zweiten Ausströmöffnung, insbesondere an deren Ende, endet.
  • Um die jeweilige drallförmige Strömung zu erzeugen, kann die jeweilig Drallkammer wenigstens einen oder mehrere Drallerzeuger aufweisen, mittels welchen die jeweilige, drallförmige Strömung erzeugbar ist beziehungsweise erzeugt wird. Insbesondere ist der jeweilige Drallerzeuger in der jeweiligen Drallkammer angeordnet. Insbesondere kann es sich bei dem jeweiligen Drallerzeuger beispielsweise um eine Leitschaufel handeln, mittels welcher beispielsweise der jeweilige Teil, das heißt die jeweilige, den jeweiligen Teil bildende Luft wenigstens oder genau einmal umgelenkt wird, insbesondere um wenigstens oder genau 70°, insbesondere um zumindest im Wesentlichen 90°, das heißt beispielsweise um 70° bis 90°. Insbesondere ist unter der jeweiligen, drallförmigen Strömung eine solche Strömung zu verstehen, welche sich drallförmig, das heißt zumindest im Wesentlichen schraubenförmig oder schraubenlinienförmig um die jeweilige axiale Richtung der jeweiligen Drallkammer beziehungsweise der jeweiligen Ausströmöffnung herumerstreckt. Insbesondere verläuft die jeweilige, axiale Richtung der jeweiligen Ausströmöffnung senkrecht zu einer Ebene, in welcher die jeweilige Ausströmöffnung verläuft. Dabei fällt beispielsweise die jeweilige, axiale Richtung der jeweiligen Ausströmöffnung mit der jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer zusammen. Die jeweilige Ausströmöffnung wird beispielsweise auch als jeweilige Düse bezeichnet, deren von dem jeweiligen Teil der luftdurchströmbare Querschnitt sich jedoch nicht notwendigerweise entlang der jeweiligen Strömungsrichtung verjüngen muss, aber verjüngen kann. Somit wird beispielsweise die zweite Ausströmöffnung auch als äußere Düse oder zweite Düse bezeichnet, wobei beispielsweise die erste Ausströmöffnung auch als innere Düse oder erste Düse bezeichnet wird.
  • Durch das Bewirken der jeweiligen, drallförmigen Strömung kann die Luft besonders vorteilhaft insbesondere über einen auch nur geringen Mischungsweg mit dem vorzugsweise flüssigen Brennstoff vermischt werden, insbesondere in der Brennkammer, sodass eine besonders vorteilhafte Gemischaufbereitung realisiert, das heißt das Gemisch besonders vorteilhaft gebildet werden kann. Insbesondere kann zunächst der Brennstoff, insbesondere in der inneren Drallkammer, besonders gut mit dem ersten Teil der Luft vermischt werden, insbesondere aufgrund der drallförmigen Strömung des ersten Teils der Luft, insbesondere in der inneren Drallkammer. Außerdem können der Brennstoff und beispielsweise auch der bereits mit dem Brennstoff vermischte erste Teil der Luft besonders vorteilhaft mit dem zweiten Teil der Luft vermischt werden, insbesondere in der äußeren Drallkammer und/oder in der Brennkammer, da auch der zweite Teil der Luft eine vorteilhafte, drallförmige Strömung aufweist. Insgesamt können aufgrund der drallförmigen Strömungen die Teile der Luft und der Brennstoff besonders vorteilhaft vermischt werden, sodass eine vorteilhafte Gemischaufbereitung darstellbar ist. Dabei weist die drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft und die drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft eine gleiche Richtung des jeweiligen Dralls auf, insbesondere fallen die beiden Strömungen zusammen.
  • Die innere Drallkammer weist eine erste, innere Drallerzeugungseinrichtung auf, mittels welcher die erste, drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft bewirkt werden kann. Somit weist beispielsweise die innere Drallerzeugungseinrichtung den zuvor genannten, wenigstens einen Drallerzeuger der inneren Drallkammer auf. Des Weiteren weist die äußere Drallkammer eine äußere, zweite Drallerzeugungseinrichtung auf, mittels welcher die zweite, drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft bewirkt werden kann. Somit weist beispielsweise die äußere Drallerzeugungseinrichtung den zuvor genannten, wenigstens einen Drallerzeuger der äußeren Drallkammer auf. Beispielsweise bilden die beiden Drallerzeugungseinrichtungen eine Drallerzeugungsvorrichtung beziehungsweise die Drallerzeugungseinrichtungen sind Bestandteile einer Drallerzeugungsvorrichtung des Brenners. Insbesondere ist es denkbar, dass die beiden Drallerzeugungseinrichtungen einstückig miteinander ausgebildet, das heißt durch ein einstückiges Bauelement gebildet sind, sodass die Drallerzeugungseinrichtungen beispielsweise aus einem einzigen Stück, das heißt durch ein einziges Stück gebildet sind. Hierunter ist zu verstehen, dass die Drallerzeugungseinrichtungen nicht als separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Bauteile ausgebildet sind. Ferner ist es denkbar, dass die Drallerzeugungseinrichtungen separat voneinander ausgebildet und insbesondere miteinander verbundene Bauteile sind. Beispielsweise weist die erste Drallerzeugungseinrichtung wenigstens ein oder mehrere, erste Drallerzeugungselemente wie vorzugsweise erste Leitschaufeln auf, wobei mittels des ersten Drallerzeugungselements beziehungsweise mittels der ersten Drallerzeugungselemente die Luft beziehungsweise der erste Teil der Luft vorteilhafterweise derart geführt beziehungsweise abgelenkt oder umgelenkt werden kann, dass die drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft bewirkbar ist, das heißt bewirkt wird. Somit ist beispielsweise das erste Drallerzeugungselement der zuvor genannte Drallerzeuger der inneren Drallkammer. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die zweite Drallerzeugungseinrichtung wenigstens ein oder mehrere, zweite Drallerzeugungselemente wie vorzugsweise zweite Leitschaufeln umfasst, wobei mittels des zweiten Drallerzeugungselements beziehungsweise mittels der zweiten Drallerzeugungselemente die Luft beziehungsweise der zweite Teil der Luft derart geführt beziehungsweise umgelenkt oder abgelenkt werden kann, dass die zweite drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft bewirkbar ist, das heißt bewirkt wird. Insbesondere ist es denkbar, dass das zweite Drallerzeugungselement der zuvor genannte Drallerzeuger der äußeren Drallkammer ist. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Drallerzeugungselemente der jeweiligen Drallerzeugungseinrichtung in, insbesondere um die jeweilige, axiale Richtung der jeweiligen Drallkammer verlaufender Umfangsrichtung der jeweiligen Drallkammer aufeinanderfolgend und/oder voneinander beabstandet angeordnet sind. Beispielsweise ist der zumindest eine erste Teilbereich der inneren Drallkammer in Strömungsrichtung des die innere Drallkammer durchströmenden, ersten Teils der Luft stromab der ersten Drallerzeugungseinrichtung angeordnet. Ferner ist es denkbar, dass der zumindest eine zweite Teilbereich der äußeren Drallkammer in Strömungsrichtung des die äußere Drallkammer durchströmenden, zweiten Teils der Luft stromab der zweiten Drallerzeugungseinrichtung angeordnet ist.
  • Insbesondere ist es denkbar, dass die jeweiligen Drallerzeugungselemente der jeweiligen Drallkammer jeweilige, von dem jeweiligen Teil der Luft durchströmbare Drallkanäle bilden, das heißt, insbesondere direkt, begrenzen, sodass mittels der Drallkanäle die jeweilige drallförmige Strömung bewirkbar ist beziehungsweise bewirkt wird. Insbesondere ist es möglich, dass die Drallkanäle in Umfangsrichtung der jeweiligen Drallkammer aufeinanderfolgend und insbesondere voneinander beabstandet angeordnet sind.
  • Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb des Brenners realisieren zu können, ist eine die innere Drallkammer in radialer Richtung der inneren Drallkammer nach außen direkt begrenzende, innenumfangsseitige Mantelfläche in einem ersten Längenbereich der Mantelfläche konusförmig mit einem ersten Öffnungswinkel und in einem sich insbesondere in axialer Richtung der inneren Drallkammer zu der ersten Ausströmöffnung hin, insbesondere direkt, an dem ersten Längenbereich anschließenden, zweiten Längenbereich der innenumfangsseitigen Mantelfläche konusförmig mit einem von dem ersten Öffnungswinkel unterschiedlichen, zweiten Öffnungswinkel ausgebildet. Mit anderen Worten ist die innenumfangsseitige Mantelfläche im ersten Längenbereich als ein erster Kegel, welcher auch als erster Konus bezeichnet wird, und in dem zweiten Längenbereich als ein zweiter Kegel, welcher auch als zweiter Konus bezeichnet wird, ausgebildet, sodass die innenumfangsseitige Mantelfläche in dem ersten Längenbereich und in dem zweiten Längenbereich zusammenfassend betrachtet als ein Doppelkegel, mithin als ein Doppelkonus, ausgebildet ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt, in dem ersten Längenbereich ist die innenumfangsseitige Mantelfläche eine Mantelfläche eines gedachten, ersten Kegels, welcher auch als erster Konus bezeichnet wird, und in dem zweiten Längenbereich ist die innenumfangsseitige Mantelfläche eine Mantelfläche eines gedachten, zweiten Kegels, welcher auch als zweiter Konus bezeichnet wird.
  • Dabei weist der erste Kegel den ersten Öffnungswinkel auf, und der zweite Kegel weist den zweiten Öffnungswinkel auf, wobei der erste Öffnungswinkel und der zweite Öffnungswinkel voneinander unterschiedlich sind. Durch die Ausgestaltung der innenumfangsseitigen Mantelfläche als Doppelkonus kann eine besonders vorteilhafte Strömung des in die innere Drallkammer eingebrachten, insbesondere eingespritzten, Brennstoffes realisiert werden, sodass der Brennstoff an einem Ende oder Ausgang der inneren Drallkammer, deren Ende beziehungsweise Ausgang insbesondere mit der ersten Ausströmöffnung zusammenfällt, eine vorteilhafte, insbesondere eine vorteilhaft hohe, auch als Brennstoffgeschwindigkeit bezeichnete Geschwindigkeit aufweist. Somit kann beispielsweise ein durch den in die innere Drallkammer eingebrachten Brennstoff gebildeter, auch als Brennstofffilm bezeichneter Film vorteilhaft zerstäubt werden, insbesondere in vorteilhaft kleine, durch den Brennstoff gebildete, Brennstofftröpfchen mit einer vorteilhaft großen Gesamtoberfläche, sodass ein besonders effizientes und emissionsarmes Brennverhalten des Brenners gewährleistet werden kann.
  • Die innenumfangsseitige Mantelfläche ist beispielsweise durch ein Bauteil gebildet, wobei das Bauteil beispielsweise auch als Prefilmer oder Filmleger bezeichnet wird. Dadurch, dass das Einbringelement den insbesondere flüssigen Brennstoff in die innere Drallkammer einbringt, insbesondere einspritzt, wird der Brennstoff beispielsweise auf die auch als Oberfläche bezeichnete oder als Oberfläche ausgebildete, innenumfangsseitige Mantelfläche und somit auf das Bauteil aufgebracht, insbesondere derart, dass aus dem mittels des Einbringelements in die innere Drallkammer eingebrachten Brennstoff der zuvor genannte Brennstofffilm gebildet wird, insbesondere auf der innenumfangsseitigen Mantelfläche. Der Brennstofffilm kann, insbesondere an der ersten Ausströmöffnung, besonders vorteilhaft zerstäubt werden, sodass der Brennstoff besonders fein in der Brennkammer verteilt werden kann.
  • Die innere Drallkammer endet insbesondere in axialer Richtung der inneren Drallkammer zu der Brennkammer beziehungsweise zu der zweiten Ausströmöffnung hin an der ersten Ausströmöffnung und dabei an einer die erste Ausströmöffnung in um die axiale Richtung der inneren Drallkammer verlaufender Umfangsrichtung der inneren Drallkammer vollständig umlaufend umgebenden, einfach auch als Kante bezeichneten Endkante. Vorzugsweise ist die Endkante eine insbesondere mechanisch gezielt bearbeitete und somit vorzugsweise scharfe, insbesondere messerscharfe, Endkante. Der in die innere Drallkammer eingebrachte Brennstoff, insbesondere Brennstofffilm, kann an oder mittels der Endkante, die beispielsweise durch eine als Festkörper ausgebildete Zerstäuberlippe, insbesondere des Bauteils, gebildet ist, besonders vorteilhaft zu den oder in die zuvor genannten, vorteilhaft kleinen Brennstofftröpfchen zerstäubt werden, sodass eine besonders effiziente und emissionsarme Verbrennung gewährleistet werden kann.
  • In axialer Richtung der inneren Drallkammer zwischen dem zweiten Längenbereich und der Endkante ist ein dritter Längenbereich der innenumfangsseitigen Mantelfläche angeordnet, deren dritter Längenbereich über seine gesamte Erstreckung in axialer Richtung der inneren Drallkammer betrachtet genau einen Radius aufweist. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass sich der dritte Längenbereich in axialer Richtung der inneren Drallkammer zu der ersten Ausströmöffnung hin direkt an den zweiten Längenbereich anschließt. Durch Ausgestaltung beziehungsweise Verwenden des dritten Längenbereichs kann eine vorteilhafte Strömung, insbesondere des Brennstoffes, realisiert werden, sodass ein besonders effizienter Betrieb des Brenners darstellbar ist
  • Eine besonders vorteilhafte Zerstäubung des Brennstoffes kann insbesondere dadurch realisiert werden, dass der zweite Öffnungswinkel größer als der erste Öffnungswinkel ist, sodass der zweite Kegel enger als der erste Kegel ist, das heißt sodass sich der zweite Kegel in axialer Richtung der inneren Drallkammer zu der ersten Ausströmöffnung hin stärker verengt oder verjüngt als der erste Kegel. Hierdurch kann zu der ersten Ausströmöffnung und somit zu dem Ende der inneren Drallkammer beziehungsweise des Bauteils hin der mittels des Einbringelements in die innere Drallkammer eingebrachte Brennstoff weiter beschleunigt werden, sodass der Brennstoff an dem Ende der inneren Drallkammer eine vorteilhaft hohe Brennstoffgeschwindigkeit aufweist und somit mit einer besonders vorteilhaft hohen Geschwindigkeit den gegenüber dem ersten Konus engeren, zweiten Konus verlassen und insbesondere die erste Ausströmöffnung durchströmen und somit aus der inneren Drallkammer ausströmen kann.
  • Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Brennstoff mittels des Einbringelements getaktet in die innere Drallkammer eingebracht, insbesondere eingespritzt, wird, wodurch eine besonders vorteilhafte Zerstäubung des Brennstoffes realisiert werden kann.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn sich der zweite Längenbereich zu der ersten Ausströmöffnung hin direkt an den ersten Längenbereich anschließt, sodass die innenumfangsseitige Mantelfläche in axialer Richtung der inneren Drallkammer betrachtet zwischen dem ersten Längenbereich und dem zweiten Längenbereich keinen anderen, weiteren Längenbereich mit einer von dem ersten Kegel und dem zweiten Kegel unterschiedlichen Form aufweist.
  • Denkbar ist jedoch, dass in axialer Richtung der inneren Drallkammer betrachtet zwischen dem ersten Längenbereich und dem zweiten Längenbereich ein weiterer Längenbereich der innenumfangsseitigen Mantelfläche angeordnet ist, wobei sich beispielsweise der weitere Längenbereich in axialer Richtung der inneren Drallkammer betrachtet direkt an den ersten Längenbereich anschließt, und wobei sich beispielsweise in axialer Richtung der Drallkammer betrachtet der zweite Längenbereich direkt an den weiteren Längenbereich anschließt. Beispielsweise weist der weitere Längenbereich über seine gesamte Erstreckung in axialer Richtung der inneren Drallkammer betrachtet genau einen Radius auf.
  • Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass in axialer Richtung der inneren Drallkammer zwischen dem dritten Längenbereich und der Endkante ein vierter Längenbereich der innenumfangsseitigen Mantelfläche angeordnet ist, deren vierter Längenbereich über seine gesamte Erstreckung in axialer Richtung der inneren Drallkammer betrachtet zylindrisch ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist der vierte Längenbereich ein Zylinder beziehungsweise der vierte Längenbereich der innenumfangsseitigen Mantelfläche ist eine Mantelfläche eines gedachten Kreiszylinders. Vorzugsweise schließt sich der vierte Längenbereich in axialer Richtung der inneren Drallkammer hin zu der ersten Ausströmöffnung betrachtet direkt an den dritten Längenbereich an. Durch Verwenden des vierten Längenbereichs kann eine besonders vorteilhafte Strömung des Brennstoffs realisiert werden. Insbesondere kann der Brennstoff besonders vorteilhaft zerstäubt werden.
  • Um eine besonders vorteilhafte Strömung des Brennstoffes und in der Folge eine besonders vorteilhafte Zerstäubung des Brennstoffes realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der vierte Längenbereich und die innere Drallkammer in axialer Richtung der inneren Drallkammer und dabei insbesondere zu der ersten Ausströmöffnung hin an der Endkante enden.
  • Um eine besonders vorteilhafte Gemischaufbereitung und somit einen besonders vorteilhaften Betrieb des Brenners realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der erste Teil der Luft der inneren Drallkammer in radialer Richtung der inneren Drallkammer von außen nach innen zuführbar ist. Mit anderen Worten strömt der erste Teil der Luft nicht etwa axial, sondern radial in die erste Drallkammer ein.
  • Alternativ oder zusätzlich ist es vorgesehen, dass der zweite Teil der Luft der äußeren Drallkammer in radialer Richtung der äußeren Drallkammer von außen nach innen zuführbar ist. Mit anderen Worten strömt der zweite Teil der Luft nicht in axialer Richtung der äußeren Drallkammer sondern in radialer Richtung der äußeren Drallkammer in die äußere Drallkammer ein, wodurch eine besonders vorteilhafte Gemischaufbereitung dargestellt werden kann.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches eine Verbrennungskraftmaschine aufweist, mittels welcher das Kraftfahrzeug antreibbar ist. Das Kraftfahrzeug weist außerdem einen von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgastrakt auf, welcher wenigstens einen Brenner gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in:
    • 1 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht eines Abgastrakts einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem Brenner;
    • 2 ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittansicht des Abgastrakts;
    • 3 ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittansicht des Abgastrakts;
    • 4 eine schematische Längsschnittansicht des Brenners;
    • 5 eine schematische Perspektivansicht einer Drallerzeugungsvorrichtung des Brenners;
    • 6 eine schematische und perspektivische Längsschnittansicht der Drallerzeugungsvorrichtung;
    • 7 eine schematische Längsschnittansicht der Drallerzeugungsvorrichtung; und
    • 8 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht eines auch als Filmleger oder Prefilmer bezeichneten Bauteils der Drallerzeugungsvorrichtung.
  • In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Schnittansicht einen auch als Abgasanlage bezeichneten Abgastrakt 10 eines vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildeten Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug weist eine in den Figuren nicht näher dargestellte Antriebseinrichtung auf, mittels welcher das Kraftfahrzeug antreibbar ist. Außerdem weist das Kraftfahrzeug den Abgastrakt 10 auf. Das Kraftfahrzeug ist ein Landfahrzeug. Die Antriebseinrichtung weist eine auch als Verbrennungsmotor oder Brennkraftmaschine bezeichnete Verbrennungskraftmaschine auf, welche einen auch als Motorgehäuse bezeichneten Motorblock aufweist. Des Weiteren weist die Verbrennungskraftmaschine wenigstens einen oder mehrere Zylinder auf, die durch den Motorblock, insbesondere direkt, gebildet beziehungsweise begrenzt sind. Während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine laufen in den Zylindern jeweiligen Verbrennungsvorgänge ab, woraus ein Abgas der Verbrennungskraftmaschine resultiert. Hierzu wird innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine ein insbesondere flüssiger Kraftstoff in den jeweiligen Zylinder eingebracht, insbesondere direkt eingespritzt. Die Verbrennungskraftmaschine kann als ein Dieselmotor ausgebildet sein, sodass es sich bei dem Kraftstoff vorzugsweise um einen Dieselkraftstoff handelt. Dabei ist auch ein als Kraftstofftank bezeichneter Tank vorgesehen, in welchem der Kraftstoff aufnehmbar oder aufgenommen ist. Dem jeweiligen Zylinder ist beispielsweise ein jeweiliger Injektor zugeordnet, mittels welchem der Kraftstoff in den jeweiligen Zylinder einbringbar, insbesondere direkt einspritzbar, ist. Beispielsweise wird mittels einer Niederdruckpumpe der Kraftstoff aus dem Tank zu einer Hochdruckpumpe gefördert, mittels welcher der Kraftstoff zu den Injektoren oder zu einem den Injektoren gemeinsamen und auch als Rail oder Common-Rail bezeichneten Kraftstoffverteilungselement gefördert wird. Die Injektoren sind mittels des Kraftstoffverteilungselements mit dem Kraftstoff aus dem den Injektoren gemeinsamen Kraftstoffverteilungselement versorgbar und können den Kraftstoff aus dem Kraftstoffverteilungselement in den jeweiligen Zylinder einbringen, insbesondere direkt einspritzen.
  • Die Antriebseinrichtung umfasst beispielsweise einen von Frischluft durchströmbaren Ansaugtrakt, mittels welchem die den Abgastrakt durchströmende Frischluft zu den und in die Zylinder geführt wird. Die Frischluft bildet mit dem Kraftstoff ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches die Frischluft und den Kraftstoff umfasst und innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels in dem jeweiligen Zylinder gezündet und dadurch verbrannt wird. Insbesondere wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch durch Selbstzündung gezündet. Aus dem Zünden und Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemischs resultiert das Abgas der Verbrennungskraftmaschine, deren Abgas auch als Maschinenabgas oder Motorabgas bezeichnet wird.
  • Die Antriebseinrichtung weist dabei beispielsweise den von dem Abgas aus dem Zylinder der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgastrakt 10 auf. Die Verbrennungskraftmaschine umfasst außerdem beispielsweise einen Abgasturbolader, welcher einen in dem Ansaugtrakt angeordneten Verdichter und eine in dem Abgastrakt angeordnete Turbine aufweist. Das Abgas kann aus den Zylindern zunächst in die Turbine ausströmen, aus der Turbine in den Abgastrakt 10 einströmen und daraufhin den Abgastrakt 10 durchströmen. Dabei ist die Turbine von dem den Abgastrakt 10 durchströmenden Abgas antreibbar. Der Verdichter ist, insbesondere über eine Welle des Abgasturboladers, von der Turbine antreibbar. Durch Antreiben des Verdichters wird mittels des Verdichters die den Ansaugtrakt durchströmende Frischluft bzw. Umgebungsluft verdichtet. In dem Abgastrakt 10 sind beispielsweise mehrere Komponenten angeordnet, welche als jeweilige Abgasnachbehandlungseinrichtungen oder Abgasnachbehandlungselemente, das heißt als Abgasnachbehandlungskomponenten zum Nachbehandeln des Abgases ausgebildet sind. In Strömungsrichtung des den Abgastrakt 10 durchströmenden Abgases der Verbrennungskraftmaschine sind die Komponenten aufeinanderfolgend angeordnet und somit in Reihe oder seriell zueinander geschaltet. Bei einer ersten der Komponenten 11 handelt es sich beispielsweise um einen Oxidationskatalysator, insbesondere um einen Dieseloxidationskatalysator (DOC). Ferner kann es sich bei der ersten Komponente um einen Stickoxidspeicherkatalysator (NSK) oder die erste Komponente 11 kann einen solchen Stickoxidspeicherkatalysator aufweisen. Bei einer zweiten der Komponenten kann es sich um einen SCR-Katalysator handeln, welcher einfach auch als SCR bezeichnet wird. Bei einer dritten der Komponenten kann es sich um einen Partikelfilter, insbesondere um einen Dieselpartikelfilter (DPF), handeln, wobei der Dieselpartikelfilter (DPF) auch als erste Komponente 11 vorgehen werden kann. Bei einer vierten der Komponenten kann es sich beispielsweise um einen zweiten SCR-Katalysator und/oder um einen Ammoniak-Sperrkatalysator (ASC) handeln. Mit anderen Worten kann beispielsweise die vierte Komponente einen zweiten SCR-Katalysator und/oder einen Ammoniak-Sperrkatalysator aufweisen.
  • Das Kraftfahrzeug weist einen beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau auf, welcher einen auch als Fahrgastzelle oder Sicherheitszelle oder Fahrgastraum bezeichneten Innenraum des Kraftfahrzeugs bildet oder begrenzt. Während einer jeweiligen Fahrt des Kraftfahrzeugs können sich in dem Innenraum Personen aufhalten. Beispielsweise bildet oder begrenzt der Aufbau einen Motorraum, in welchem die Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist. Dabei ist beispielsweise auch der Abgasturbolader in dem Motorraum angeordnet. Der Aufbau weist außerdem einen auch als Hauptboden bezeichneten Boden auf, durch welchen der Innenraum in Fahrzeughochrichtung nach unten hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, begrenzt ist. Dabei sind beispielsweise die erste Komponente, die zweite Komponente und die dritte Komponente in dem Motorraum angeordnet, sodass beispielsweise die erste Komponente, die zweite Komponente und die dritte Komponente ein so genanntes Hot-End bilden oder Bestandteil eines so genannten Hot-Ends (heißes Ende) sind. Insbesondere kann das Hot-End direkt an die Turbine angeflanscht sein. Die vierte Komponente ist beispielsweise außerhalb des Motorraums und dabei in Fahrzeughochrichtung unterhalb des Bodens angeordnet, sodass beispielsweise die vierte Komponente ein so genanntes Cold-End (kaltes Ende) bildet oder Bestandteil eines so genannten Cold-Ends ist.
  • Der Abgastrakt 10kann wenigstens eine Dosiereinrichtung umfassen, mittels welcher an einer Einbringstelle ein insbesondere flüssiges Reduktionsmittel in den Abgastrakt 10 und dabei beispielsweise in das den Abgastrakt 10 durchströmende Abgas einbringbar ist. Bei dem Reduktionsmittel handelt es sich vorzugsweise um eine wässrige Harnstofflösung, welche Ammoniak bereitstellen kann, das bei einer selektiven katalytischen Reduktion mit im Abgas etwaig enthaltenen Stickoxiden zu Wasser und Stickstoff reagieren kann. Die selektive katalytische Reduktion ist dabei durch den SCR-Katalysator katalytisch bewirkbar und/oder unterstützbar. In Strömungsrichtung des den Abgastrakt 10 durchströmenden Abgases ist die Einbringstelle beispielsweise stromauf der zweiten Komponente und stromab der ersten Komponente 11 angeordnet, wobei die zweite Komponente stromab der ersten Komponente 11 angeordnet ist. Es ist auch denkbar, dass die Einbringstelle stromauf der ersten Komponente 11 angeordnet ist.
  • Beispielsweise ist die vierte Komponente stromab der dritten Komponente angeordnet, wobei die dritte Komponente stromab der zweiten Komponente angeordnet ist. Beispielsweise weist der Abgastrakt eine Mischkammer auf, in welcher das an der Einbringstelle in das Abgas eingebrachte Reduktionsmittel vorteilhaft mit dem Abgas vermischt werden kann, wobei beispielsweise die Mischkammer stromauf der zweiten Komponente und beispielsweise stromab der ersten Komponente angeordnet sein kann.
  • Der Abgastrakt 10 und somit die Antriebseinrichtung und das Kraftfahrzeug umfassen außerdem einen Brenner 12, mittels welchem, wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, zumindest eine der Komponente, beispielsweise die erste Komponente 11 und/oder die zweite Komponente und/oder die dritte Komponente und/oder die vierte Komponente schnell und effizient aufgeheizt und/oder warmgehalten werden kann, wobei die zumindest eine Komponente insbesondere stromab des Brenners 12 angeordnet ist. Der Brenner 12 kann ein Gemisch insbesondere unter Ausbildung einer Flamme verbrennen, woraus Brennerabgas des Brenners 12 resultiert, welcher das Brennerabgas bereitstellt. Beispielsweise kann das Brennerabgas beziehungsweise die Flamme an einer Einleitstelle E in den Abgastrakt 10, das heißt in einen von dem Abgas durchströmbaren Abgaskanal 14 des Abgastrakts 10 eingeleitet werden. Dies bedeutet, dass sozusagen der Brenner 12 an der Einleitstelle E angeordnet ist. Wie insbesondere in 2 erkennbar, wird das Abgas der Verbrennungskraftmaschine über eine Zuströmleitung 15 im Abgaskanal 14 an die Einleitstelle E des Brenners 12 geführt und in den Abgaskanal 14 entlassen. Selbstverständlich kann auf die Zuströmleitung 15 verzichtet werden, so dass das Abgas der Verbrennungskraftmaschine aus der Turbine in den Abgaskanal 14 strömt. Beispielsweise ist die Einleitstelle E stromauf der zweiten Komponente, stromauf der dritten Komponente und stromauf der vierten Komponente und stromab der ersten Komponente angeordnet. Mit anderen Worten ist beispielsweise der Brenner 12 stromauf der zweiten Komponente, stromauf der dritten Komponente und stromauf der vierten Komponente und stromab der ersten Komponente angeordnet. Alternativ und in 2 gezeigt, ist es denkbar, dass der Brenner 12 beziehungsweise die Einleitstelle E stromauf der ersten Komponente und insbesondere stromab der Turbine angeordnet ist. Das zuvor genannte, in dem Brenner 12 beziehungsweise mittels des Brenners 12 zu verbrennende Gemisch umfasst Luft und einen vorzugsweise flüssigen Brennstoff. Beispielsweise wird bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel als der Brennstoff der zuvor genannte Kraftstoff verwendet. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest eine Teilmenge der Luft, die dem Brenner 12 zugeführt und zum Bilden des Gemisches verwendet wird, beispielsweise aus dem Ansaugtrakt stammen.
  • Beispielsweise ist ein Kraftstoffversorgungspfad vorgesehen, welcher einerseits fluidisch mit dem Brenner 12 und andererseits fluidisch mit einer Kraftstoffleitung verbunden oder verbindbar ist. Die Kraftstoffleitung ist von dem Tank zu den Injektoren beziehungsweise zu dem Kraftstoffverteilungselement von dem Kraftstoff durchströmbar. Insbesondere ist der Kraftstoffversorgungspfad an einer ersten Verbindungsstelle fluidisch mit der Kraftstoffleitung verbunden, wobei die erste Verbindungsstelle in Strömungsrichtung des von dem Tank zu dem Kraftstoffverteilungselement beziehungsweise zu dem jeweiligen Injektor strömenden Kraftstoff stromab der Niederdruckpumpe und stromauf der Hochdruckpumpe angeordnet ist. An der ersten Verbindungsstelle kann zumindest ein Teil des die Kraftstoffleitung durchströmenden, insbesondere flüssigen Kraftstoffs aus der Kraftstoffleitung abgezweigt und in den Kraftstoffversorgungspfad eingeleitet werden. Der in dem Kraftstoffversorgungspfad eingeleitete Kraftstoff kann den Kraftstoffversorgungspfad durchströmen und wird als Wertbrennstoff mittels des Kraftstoffversorgungspfads zu dem und insbesondere in den Brenner 12 geleitet. Dabei ist beispielsweise in dem Kraftstoffversorgungspfad ein erstes Ventilelement angeordnet, mittels welchem eine den Kraftstoffversorgungspfad durchströmende und somit den Brenner 12 zuzuführende Menge des Brennstoffs eingestellt werden kann. Dabei ist beispielsweise eine auch als Steuergerät bezeichnete, elektronische Recheneinrichtung vorgesehen, mittels welcher das erste Ventilelement ansteuerbar ist, sodass mittels des Steuergeräts über das erste Ventilelement die den Kraftstoffversorgungspfad durchströmende und dem Brenner 12 zuzuführende Menge des Brennstoffs einstellbar, insbesondere zu regeln, ist. Vorzugsweise weist der Kraftstoffversorgungspfad eine gesteuerte Pumpe bzw. eine geregelte Pumpe zum Fördern des Brennstoffs aus dem Tank zum Brenner 12 auf.
  • Des Weiteren ist beispielsweise ein Luftversorgungspfad vorgesehen, über welchen beziehungsweise mittels welchem der Brenner mit der Luft zum Bilden des Gemisches versorgbar ist beziehungsweise versorgt wird. Dies bedeutet, dass der Luftversorgungspfad von der Luft, aus welcher das Gemisch gebildet wird, durchströmbar ist. Dabei ist in dem Luftversorgungspfad beispielsweise eine auch als Luftpumpe bezeichnete Pumpe angeordnet, mittels welcher die Luft durch den Luftversorgungspfad hindurchförderbar und somit zu dem Brenner 12 hin förderbar ist. Beispielsweise wird die auch als Niederdruckkraftstoffpumpe bezeichnete Niederdruckpumpe als Brennstoffpumpe bezeichnet, mittels welcher der Brennstoff durch den Kraftstoffversorgungspfad hindurchgefördert wird und somit zu dem Brenner 12 hin gefördert wird. Der Luftversorgungspfad ist beispielsweise an einer zweiten Verbindungsstelle fluidisch mit dem Ansaugtrakt verbunden. Somit kann beispielsweise eine zweite Verbindungsstelle zumindest einen Teil der den Ansaugtrakt durchströmenden Frischluft aus dem Ansaugtrakt abgezweigt und in den Luftversorgungspfad eingeleitet werden. Die in den Luftversorgungspfad eingeleitete Frischluft kann als die Luft zum Bilden des Gemisches den Luftversorgungspfad durchströmen und wird mittels des Luftversorgungspfad zu dem und insbesondere in den Brenner 12 geleitet. Dabei ist beispielsweise in dem Luftversorgungspfad ein zweites Ventilelement angeordnet, mittels welchem eine die den Luftversorgungspfad durchströmende und somit den Brenner 12 durchströmende Menge der Luft, die zum Bilden des Gemische verwendet wird, einstellbar ist. Dabei ist beispielsweise das Steuergerät dazu ausgebildet, das zweite Ventilelement anzusteuern, dass beispielsweise mittels des Steuergeräts über das zweite Ventilelement die den Luftversorgungspfad durchströmende und somit dem Brenner 12 zuzuführende Menge der Luft, die zum Bilden des Gemisches verwendet wird, einstellbar, insbesondere zu regeln, ist. Vorzugsweise weist der Luftversorgungspfad einen gesteuerte bzw. geregelte Pumpe zum Fördern von Luft, ins besondere von Frischluft oder Umgebungsluft, auf. Die Luft wird bevorzugt über einen Luftfilter des Luftversorgungspfads von der Pumpe angesaugt und zum Brenner 12 gefördert.
  • Wie aus insbesondere den 1, 2 und 4 erkennbar ist, weist der Brenner 12 eine Brennkammer 16 auf, in welcher das die dem Brenner 12 zugeführte, auch als Brennerluft bezeichnete Luft, aus welcher das Gemisch gebildet wird, und den dem Brenner 12 zugeführten, flüssigen Brennstoff umfassende Gemisch zu zünden und dadurch zu verbrennen ist, das heißt während eines Betriebs des Brenners 12 gezündet und dadurch verbrannt wird. Hierzu ist eine beispielsweise als Zündkerze oder Glühkerze oder Glühstift ausgebildete, insbesondere elektrisch betreibbare Zündeinrichtung 18 vorgesehen, welche beispielsweise Bestandteil des Brenners 12 ist. Mittels der Zündeinrichtung 18 kann insbesondere unter Nutzung von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom in der Brennkammer 16 wenigstens ein Zündfunke erzeugt werden. Mittels des Zündfunkens wird das Gemisch in der Brennkammer 16 gezündet und in der Folge verbrannt, insbesondere unter Bereitstellung des Brennerabgases und/oder unter Bereitstellung der genannten Flamme. Mittels des Brennerabgases beziehungsweise mittels der Flamme kann beispielsweise das den Abgastrakt 10 durchströmende Abgas, das heißt das den Abgaskanal 14 durchströmende Abgas schnell und effizient aufgeheizt und/oder warmgehalten werden, sodass mittels des aufgeheizten und/oder warm gehaltenen Abgases (Motorabgas), welches beispielsweise die erste Komponente 11 und die weiteren Komponenten durchströmt, schnell und effizient aufgeheizt und/oder warmgehalten werden kann.
  • Der Brenner 12 weist eine erste, innere Drallkammer 20 auf, welche von einem ersten Teil der auch als Brennerluft bezeichneten Luft, die dem Brenner 12 zugeführt wird, durchströmbar ist beziehungsweise durchströmt wird und eine erste drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft bewirkt, mithin zum Bewirken einer ersten drallförmigen Strömung des ersten Teils der Luft ausgebildet ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass der erste Teil der Luft drallförmig durch zumindest einen ersten Teilbereich der Drallkammer 20 hindurchströmt und/oder drallförmig aus der Drallkammer 20 ausströmt und/oder drallförmig in die und somit in der Brennkammer 16 strömt. Die innere Drallkammer 20 weist, insbesondere genau, eine erste Ausströmöffnung 22 auf, die entlang eine ersten Durchgangsrichtung der Ausströmöffnung 22 und somit entlang einer mit der ersten Durchgangsrichtung zusammenfallenden, ersten Strömungsrichtung von dem ersten Teil der Luft durchströmbar ist. Über die erste Ausströmöffnung 22 ist der erste Teil der Luft aus der inneren Drallkammer 20 in die Brennkammer 16 abführbar. Das bedeutet, dass der erste Teil der Luft über die erste Ausströmöffnung 22 aus der inneren Drallkammer 20 herausströmen kann. Des Weiteren umfasst der Brenner 12 ein Einbringelement 24 vorliegend in Form eines elektrisch betätigbaren Einspritzelements, welches von dem vorliegend flüssigen Brennstoff, der dem Brenner 12 zugeführt wird, durchströmbar ist. Das Einbringelement 24 weist vorzugsweise, insbesondere genau, drei auch als Einspritzöffnungen bezeichnete Austrittsöffnungen auf, die von dem dem Einbringelement 24 zugeführten Brennstoff durchströmbar sind, wobei der die jeweiligen Austrittsöffnungen durchströmende Brennstoff aus dem Einbringelement 24, insbesondere insgesamt, ausströmt. Beispielsweise sind die jeweiligen Austrittsöffnungen als eine insbesondere runde Bohrung ausgebildet. Die jeweilige Austrittsöffnung ist beispielsweise entlang einer jeweiligen, zweiten Durchgangsrichtung von dem Brennstoff durchströmbar, sodass über die jeweilige Austrittsöffnung der das Einbringelement 24 durchströmende Brennstoff aus dem Einbringelement 24 ausspritzbar ist beziehungsweise austreten kann und, insbesondere direkt, in die innere Drallkammer 20 einspritzbar und dadurch einbringbar ist. Vorzugsweise ist die zweite Durchgangsrichtung leicht geneigt zur axialen Richtung der Drallkammer 20, deren axiale Richtung beispielsweise mit der zuvor genannten, ersten Durchgangsrichtung zusammenfällt. Des Weiteren fällt beispielsweise die axiale Richtung der Drallkammer 20 mit einer Brennerlängsachse des Brenners 12 zusammen, welche sich beispielsweise entlang seiner Brennerlängsachse länglich erstreckt und insbesondere kann beispielsweise bezüglich der Brennerlängsachse die Drallkammer 20 und/oder die Brennkammer 16 rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Das Einbringelement 24 ist insbesondere dazu ausgebildet, den Brennstoff aus den nicht näher bezeichneten Austrittsöffnungen getaktet auszuspritzen und somit getaktet in die Drallkammer 20 einzuspritzen, insbesondere auf eine die Drallkammer 20 insbesondere in radialer Richtung der Drallkammer 20 nach außen direkt begrenzende, als innenumfangseitige Mantelfläche ausgebildete Oberfläche 26 aufzuspritzen. Mit anderen Worten ist die Drallkammer 20 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, durch die Oberfläche 26 direkt begrenzt, welche vorliegend eine innenumfangseitige Mantelfläche ist.
  • Die jeweilige, zweite Durchgangsrichtung der jeweiligen Austrittsöffnung fällt mit einer jeweiligen, zweiten Strömungsrichtung zusammen, entlang welcher der Brennstoff durch die jeweilige Austrittsöffnung hindurchströmen und somit aus dem Einbringelement 24 (Einspritzelement) ausströmen kann. Der Brennstoff kann über die jeweilige Austrittsöffnung insbesondere unter Ausbildung eines jeweiligen Brennstoffstrahls aus dem Einbringelement 24 ausgespritzt und dadurch, insbesondere direkt, in die Drallkammer 20 eingespritzt werden. Beispielsweise ist der jeweilige Brennstoffstrahl, dessen Längsmittelachse beispielsweise mit der jeweiligen zweiten Durchgangsrichtung beziehungsweise mit der jeweiligen zweiten Strömungsrichtung zusammenfällt, zumindest im Wesentlichen keulen- oder kegelförmig ausgebildet. Außerdem weist beispielsweise das Einbringelement 24 eine Längsrichtung oder Längserstreckung oder Längserstreckungsrichtung auf, welche parallel zur ersten Durchgangsrichtung und somit parallel zur ersten Strömungsrichtung und parallel zur axialen Richtung der inneren Drallkammer 20 verläuft, insbesondere mit der ersten Durchgangsrichtung und somit mit der ersten Strömungsrichtung und somit insbesondere mit der axialen Richtung der inneren Drallkammer 20 zusammenfällt. Beispielsweise verläuft die jeweilige, zweite Durchgangsrichtung senkrecht oder aber vorliegend schräg zur ersten Durchgangsrichtung und somit zur ersten Strömungsrichtung und zur axialen Richtung der inneren Drallkammer 20 und der ersten Ausströmöffnung 22.
  • Die innere Drallkammer 20 ist zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, durch ein Bauteil 28 des Brenners 12 gebildet oder begrenzt, sodass Bauteil 28 auch die erste Ausströmöffnung 22, insbesondere direkt, bildet beziehungsweise begrenzt. Somit bildet das Bauteil 28 beispielweise die Oberfläche 26. Das Bauteil 28 wird auch als Prefilmer oder Filmleger bezeichnet.
  • Der Brenner 12 weist des Weiteren eine äußere Drallkammer 30 auf, welche zumindest einen Längenbereich und vorliegend auch die erste Ausströmöffnung 22 in um die axiale Richtung der inneren Drallkammer 20 verlaufender Umfangsrichtung der inneren Drallkammer 20, insbesondere vollständig umlaufend, umgibt. Dabei weist beispielsweise das Bauteil 28 eine Trennwand 32 auf, welche in radialer Richtung der inneren Drallkammer 20 und somit in radialer Richtung der äußeren Drallkammer 30, deren radiale Richtung mit der radialen Richtung der Drallkammer 20 zusammenfällt, zwischen den Drallkammern 20 und 30 angeordnet ist. Dadurch sind die Drallkammern 20 und 30, deren axiale Richtungen zusammenfallen, in radialer Richtung der Drallkammern 20 und 30 durch die Trennwand 32 voneinander getrennt. Die axiale Richtung der Drallkammer 20 fällt mit der axialen Richtung der Drallkammer 30 zusammen, wobei die radiale Richtung der Drallkammer 20 mit der radialen Richtung der Drallkammer 30 zusammenfällt. Die äußere Drallkammer 30 ist von einem zweiten Teil der Luft, die in dem Brenner 12 zugeführt wird, durchströmbar und dazu ausgebildet, eine zweite drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft zu bewirken. Die bedeutet, dass der zweite Teil der Luft die Drallkammer 30 drallförmig durchströmt und/oder drallförmig aus der Drallkammer 30 ausströmt und/oder drallförmig in die und somit in der Brennkammer 16 strömt. Insbesondere ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der zweite Teil der Luft drallförmig durch zumindest einen zweiten Teilbereich der äußeren Drallkammer 30 hindurchströmt und/oder drallförmig aus der Drallkammer 30 ausströmt und/oder drallförmig in die und somit in der Brennkammer 16 strömt.
  • Die äußere Drallkammer 30 weist, insbesondere genau, eine von dem die äußere Drallkammer 30 durchströmenden, zweiten Teil der Luft insbesondere entlang einer dritten Strömungsrichtung durchströmbare, zweite Ausströmöffnung 34 auf, deren dritte, mit der dritten Strömungsrichtung zusammenfallende Durchgangsrichtung, entlang welcher die Ausströmöffnung 34 von dem die Drallkammer 30 durchströmenden, zweiten Teil der Luft durchströmbar ist, vorliegend mit der axialen Richtung der Drallkammer 30 und somit der axialen Richtung der Drallkammer 20 zusammenfällt. Die dritte Durchgangsrichtung fällt mit der dritten Strömungsrichtung zusammen, entlang welcher der die äußere Drallkammer 30 durchströmende zweite Teil der Luft die Ausströmöffnung 34 durchströmt beziehungsweise durchströmen kann. Dies bedeutet insbesondere, dass die erste Durchgangsrichtung mit der dritten Durchgangsrichtung und die erste Strömungsrichtung mit der dritten Strömungsrichtung zusammenfällt, sodass vorliegend die erste Strömungsrichtung, die dritte Strömungsrichtung, die erste Durchgangsrichtung und dritte Durchgangsrichtung mit der axialen Richtung der Drallkammer 20 und mit der axialen Richtung der Drallkammer 30 zusammenfallen. In Strömungsrichtung der die Drallkammern 20 und 30, insbesondere die Ausströmöffnung 22 und 34, durchströmenden Luft ist die zweite Ausströmöffnung 34 stromab der ersten Ausströmöffnung 22 angeordnet und dabei insbesondere in Reihe beziehungsweise in Serie zu der Ausströmöffnung 22 angeordnet oder geschaltet, sodass die zweite Ausströmöffnung 34 von dem zweiten Teil der Luft, von dem ersten Teil der Luft und von dem Brennstoff durchströmbar ist. Insbesondere wird der erste Teil der Luft insbesondere aufgrund der drallförmigen ersten Strömung bereits in der Drallkammer 20 mit dem Brennstoff vermischt, insbesondere unter Bildung eines Teilgemisches. Das Teilgemisch kann die Ausströmöffnung 22 durchströmen und somit aus der Drallkammer 20 ausströmen und daraufhin die zweite Ausströmöffnung 34 durchströmen und wird mit dem zweiten Teil der Luft, insbesondere aufgrund der vorteilhaften, zweiten drallförmigen Strömung vermischt, wodurch das Gemisch besonders vorteilhaft aufbereitet wird, mithin das Teilgemisch besonders vorteilhaft mit dem zweiten Teil der Luft vermischt wird.
  • Es ist erkennbar, dass die Drallkammer 30 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, in radialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 nach innen hin durch das Bauteil 28, insbesondere durch die Trennwand 32, begrenzt ist. Dabei ist insbesondere die Drallkammer 20 in radialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 nach außen hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch das Bauteil 28, insbesondere durch die Trennwand 32, begrenzt. In radialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 nach außen hin ist die äußere Drallkammer 30 zumindest teilweise insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch ein Bauelement 36 des Brenners 12 begrenzt. Insbesondere ist die Drallkammer 20 in radialer Richtung der Drallkammer 20, 30 nach außen hin zumindest teilweise durch die Oberfläche 26, insbesondere direkt, begrenzt. Die Drallkammer 30 ist in radialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 nach außen hin zumindest teilweise durch eine vorliegend als innenumfangseitige Mantelfläche ausgebildete, zweite Oberfläche 38, insbesondere direkt, begrenzt, wobei die zweite Oberfläche 38 insbesondere durch das Bauelement 36 gebildet ist.
  • Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass das Bauelement 36 und das Bauteil 28 separat voneinander ausgebildete und insbesondere miteinander verbundene Bauteile sind. Dabei ist das Bauteil 28 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, in dem Bauelement 36 angeordnet. Die zweite Ausströmöffnung 34 ist beispielsweise zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, durch das Bauelement 36 begrenzt beziehungsweise gebildet oder die zweite Ausströmöffnung 22 ist beispielsweise teilweise durch das Bauelement 36 und teilweise durch das Bauteil 28, insbesondere jeweils direkt, begrenzt beziehungsweise gebildet, insbesondere im Hinblick auf den geringsten beziehungsweise kleinsten, von dem zweiten Teil der Luft durchströmbaren Strömungsquerschnitt der Ausströmöffnung 34.
  • Besonders gut aus 1 bis 4 ist erkennbar, dass die Brennkammer 16 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch ein Kammerelement 40 des Brenners 12, insbesondere direkt, begrenzt ist. Insbesondere weist das Kammerelement 40 eine als innenumfangsseitige Mantelfläche ausgebildete Oberfläche 42 auf, durch welche die Brennkammer 16 zumindest teilweise direkt begrenzt ist. Insbesondere ist die Brennkammer 16 in radialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 nach außen hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend vollständig, vorzugsweise direkt durch die Oberfläche 42 begrenzt.
  • Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen weist, wie insbesondere aus 3 erkennbar ist, das Kammerelement 40 eine Wandung 44 auf, welche in axialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 und somit in die erste beziehungsweise dritte Strömungsrichtung von den Ausströmöffnungen 22 und 34 beabstandet ist, wobei die Brennkammer 16 in axialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 und dabei in die erste beziehungsweise dritte Strömungsrichtung, mithin in ein parallel zur axialen Richtung in der jeweiligen Drallkammer 20, 30 verlaufende und von den Drallkammern 20 und 30 wegweisende Begrenzungsrichtung durch die Wandung 44, insbesondere durch eine Oberfläche 46 der Wandung 44 und somit des Kammerelements 40, begrenzt ist. Dabei ist es denkbar, dass die Oberflächen 42 und 46 Bestandteile einer innenumfangsseitigen Gesamtoberfläche des Kammerelements 40 sind. Wie besonders gut aus 3 erkennbar ist, ist die Wandung 44 von mehreren Durchgangsöffnungen 48 durchdrungen, welche die Wandung 44 vollständig durchdringt. Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Durchgangsöffnungen 48 in um die jeweilige, axiale Richtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 verlaufender Umfangsrichtung aufeinanderfolgend und voneinander beabstandet angeordnet und insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnet. Ferner sind beispielhaft die Durchgangsöffnungen 48 kreisrund und somit als Kreise ausgebildet, deren Mittelpunkte auf einem weiteren Kreis liegen, dessen Mittelpunkt auf der axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 liegt. Insbesondere ist die Drallkammer 30 bezogen auf ihre axiale Richtung und somit insbesondere bezogen auf die Brennerlängsachse rotationssymmetrisch ausgebildet.
  • Das Brennerabgas aus der Brennkammer 16 kann die Durchgangsöffnungen 48 durchströmen und somit über die Durchgangsöffnungen 48 aus der Brennkammer 16 ausströmen und insbesondere an der Einleitstelle E in den Abgastrakt 10, das heißt in den Abgaskanal 14 einströmen.
  • In 4 ist erkennbar, dass die in 4 zusammenfassend mit 50 bezeichneten, drallförmigen Strömungen in der Brennkammer 16 drallförmig verlaufen, derart, dass die drallförmigen Strömungen um die jeweilige, axiale Richtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 und somit um die Brennerlängsachse schraubenförmig oder schraubenlinienförmig verlaufen. Ein erster Abgasteil des Brennerabgases kann beispielsweise die Durchgangsöffnung 48 durchströmen und dadurch in den Abgastrakl, insbesondere in den Abgaskanal 14, einströmen. Ein zweiter Abgasteil des Brennerabgases strömt beispielsweise zunächst gegen die Wandung 44 und wird dadurch mittels der Wandung 44 abgelenkt und insbesondere zurückgelenkt (Pfeil 52), insbesondere in Richtung der Oberfläche 42 und/oder der Ausströmöffnung 34, woraufhin beispielsweise zumindest ein Teil des zweiten Abgasteils die Durchgangsöffnung 48 durchströmen kann. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Gemischaufbereitung mittels der vorliegenden Rückströmung (Pfeil 52) in der Brennkammer 16 dargestellt werden.
  • Besonders gut aus 4, 5 und 6 sind das Bauteil 28 und das Bauelement 36 erkennbar. Beispielsweise ist das Bauteil 28 zumindest teilweise in das Bauelement 36 eingesteckt. Das Bauteil 28 und das Bauelement 36 bilden eine Drallerzeugungsvorrichtung 54 des Brenners 12. Die Drallerzeugungsvorrichtung 54 umfasst einen ersten Drallerzeuger 56, welcher auch als erste Drallerzeugungselemente bezeichnet werden und beispielsweise als erste Leitschaufeln ausgebildet sind. Dabei sind die ersten Drallerzeuger 56 erste Drallerzeuger der inneren Drallkammer 20. Außerdem weist das Bauteil 28 die ersten Drallerzeuger 56 auf. Die Drallerzeugungsvorrichtung 54 umfasst außerdem zweite Drallerzeuger 58, welche auch als zweite Drallerzeugungselemente bezeichnet werden. Insbesondere sind beispielsweise die zweiten Drallerzeuger 58 zweite Leitschaufeln. Die zweiten Drallerzeuger 58 sind zweite Drallerzeuger der äußeren Drallkammer 30. Außerdem ist es vorliegend vorgesehen, dass das Bauelement 36 die zweiten Drallerzeuger 58 aufweist. Mittels der ersten Drallerzeuger 56 wird die erste drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft in der inneren Drallkammer 20 erzeugt, und mittels der zweiten Drallerzeuger 58 wird die zweite drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft in der äußeren Drallkammer 30 erzeugt. Die Drallerzeuger 56 beziehungsweise 58 sind in um die axiale Richtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 verlaufender Umfangsrichtung aufeinander folgend und insbesondere voneinander beabstandet angeordnet, insbesondere derart, dass in Umfangsrichtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 zwischen den Drallerzeugern 56 beziehungsweise 58 Drallkanäle 60 beziehungsweise 62 angeordnet sind. Die Drallkanäle 60 beziehungsweise 62 sind demzufolge in Umfangsrichtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 aufeinanderfolgend und voneinander beabstandet angeordnet und derart voneinander getrennt, dass in Umfangsrichtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 zwischen jeweils zwei der Drallkanäle 60 beziehungsweise 62 einer der jeweiligen Drallerzeuger 56 beziehungsweise 58 angeordnet ist. Es ist erkennbar, dass der jeweilige Drallkanal 60, 62 in Umfangsrichtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 beidseitig direkt durch jeweils zwei der Drallerzeuger 56 beziehungsweise 58 begrenzt ist. Mit anderen Worten ist beispielsweise der jeweilige Drallkanal in Umfangsrichtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 beidseitig durch jeweilige Oberflächen 64, insbesondere des Bauteils 28, direkt begrenzt. Dementsprechend ist der jeweilige Drallkanal 62 in Umfangsrichtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 beidseitig direkt durch jeweilige Oberflächen 65, insbesondere des Bauelements 36, begrenzt. Das Bauteil 28 beziehungsweise die innere Drallkammer 20 wird auch als Prefilmer oder Filmleger bezeichnet.
  • Insbesondere bilden die Drallerzeuger 56 eine erste Drallerzeugungseinrichtung 55 der inneren Drallkammer 20, wobei mittels der Drallerzeugungseinrichtung 55 die erste drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft bewirkbar ist beziehungsweise bewirkt wird. Ferner bilden die zweiten Drallerzeuger 58 eine zweite Drallerzeugungseinrichtung 57 der äußeren Drallkammer 30, wobei mittels der zweiten Drallerzeugungseinrichtung 57 die zweite drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft bewirkt werden kann beziehungsweise bewirkt wird. Ferner ist erkennbar, dass die Drallerzeugungseinrichtung 55 und 57 Bestandteile der Drallerzeugungsvorrichtung 54 sind. Dabei ist die Drallerzeugungseinrichtung 55 durch das Bauteil 28 gebildet, und die Drallerzeugungseinrichtung 57 ist durch das Bauelement 36 gebildet.
  • Die erste Ausströmöffnung 22 endet beispielsweise in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung 22 durchströmende ersten Teils der Luft an einer vorzugsweise gezielt bearbeiteten, scharfkantigen Endkante K (6), welche durch eine insbesondere als Festkörper ausgebildete Zerstäuberlippe 67 gebildet ist, die sich in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung 22 durchströmenden ersten Teils der Luft bis zu der Endkante K hin verjüngen kann und beispielsweise an der Endkante K endet. Dabei ist insbesondere die Zerstäuberlippe 67 Bestandteil des Bauteils 28 beziehungsweise durch das Bauteil 28 gebildet. Mit anderen Worten, um die beispielsweise als Abgasnachbehandlungseinrichtung beziehungsweise als Abgasnachbehandlungsanlage ausgebildete, insbesondere erste Komponente 11 besonders schnell und effizient aufheizen zu können, insbesondere auch dann, wenn das Abgas der Verbrennungskraftmaschine eine nur geringe Temperatur aufweist, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die erste Ausströmöffnung 22 in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung 22 durchströmenden ersten Teils der Luft und somit in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung 22 durchströmenden Brennstoffes an der vorzugsweise gezielt bearbeiteten und dadurch scharfen beziehungsweise messerscharfen Endkante K endet, welche durch die insbesondere als Festkörper ausgebildete Zerstäuberlippe 67 gebildet ist, die sich vorzugsweise in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung 22 durchströmenden ersten Teils der Luft und somit in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung 22 durchströmenden Brennstoffes insbesondere bis zu der Endkante K hin verjüngt und insbesondere an der Endkante K endet. Dies bedeutet, dass die Zerstäuberlippe 67 eine sich in die erste Strömungsrichtung und somit insbesondere zu der Brennkammer 16 hin verjüngende Verjüngung aufweist, die, insbesondere erst, an der Endkante K endet. Hierdurch und insbesondere durch das gezielte Bearbeiten der Endkante K ist die Verjüngung beziehungsweise die Zerstäuberlippe 67 scharfkantig. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt endet die Zerstäuberlippe 67 scharfkantig, wodurch eine besonders vorteilhafte Gemischaufbereitung dargestellt werden kann.
  • Vorliegend ist die insbesondere messerscharfe Endkante K durch die Zerstäuberlippe 67 gebildet, die vorliegend durch das Bauteil 28 gebildet ist. Insbesondere verjüngt sich die Zerstäuberlippe 67 in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung 22 durchströmenden ersten Teils der Luft und somit in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung 22 durchströmenden Brennstoffes bis zur Endkante K hin und endet an der Endkante K.
  • Dabei ist es insbesondere denkbar, dass das Bauteil 28, insbesondere dessen die innere Drallkammer 20 in radialer Richtung der Drallkammer 20 nach außen hin und zumindest teilweise und direkt begrenzende, innenumfangsseitige Mantelfläche (Oberfläche 26), ein Filmleger ist oder als ein Filmleger zwischen den Drallkammern 20 und 30 und somit zwischen den auch als Luftströmung bezeichneten, drallförmigen und somit verdrallten Strömungen fungiert. Insbesondere ist denkbar, dass die innenumfangsseitige Mantelfläche beziehungsweise der Filmleger durch die zuvor genannte Trennwand 32 gebildet ist. Dabei wird mittels des Einbringelements 24 der die Austrittsöffnung durchströmende und damit aus dem Einbringelement 24 ausgetretene, insbesondere ausgespritzte, Brennstoff insbesondere als ein auch als Brennstofffilm bezeichneter Film auf den Filmleger, insbesondere auf die Oberfläche 26, aufgebracht beziehungsweise auf den Filmleger zerstäubt. Durch aus der drallförmigen, ersten Strömung des ersten Teils der Luft resultierende Fliegkräfte legt sich der aus dem Einbringelement 24 ausgetretene, insbesondere ausgespritzte, und dadurch in die innere Drallkammer 20, insbesondere direkt, eingebrachte, insbesondere eingespritzte, das heißt eingedüste Brennstoff insbesondere als der zuvor genannte Film auf den Filmleger, insbesondere auf die Oberfläche 26, und fließt oder strömt stromab zu der ersten Ausströmöffnung 22 und somit zu der Endkante K. Hierdurch wird also der Brennstoff auf die Zerstäuberlippe 67 aufgebracht und zu der Endkante K gefördert oder transportiert. Vorzugsweise endet die erste Ausströmöffnung 22 an der vorzugsweise messerscharfen Endkante K, welche hier durch die zuvor beschriebene Verjüngung eine nur geringe Fläche aufweist oder bereitstellt, sodass sich an der Endkante K keine übermäßig großen Tröpfchen des Brennstoffes bilden können. Durch die entsprechende Ausgestaltung der Zerstäuberlippe 67 und insbesondere der Endkante K reißen an der Endkante K nur winzig kleine Tröpfchen des Brennstoffes ab. Mit anderen Worten entstehen aus dem zuvor genannten Brennstofffilm an der Endkante K nur besonders geringe, das heißt winzige Tröpfchen, die an der Endkante K, insbesondere von der Zerstäuberlippe 67 beziehungsweise von dem Bauteil 28, abreißen und eine entsprechend große Oberfläche aufweisen. Dieser Effekt führt zu einer besonders rußarmen Verbrennung des Gemisches in der Brennkammer 16. Hierdurch lassen sich auch ohne aufwändig erzeugte, hohe Einspritzdrücke des Brennstoffes und ohne kostenintensive Einspritzelemente winzige Tröpfchen des Brennstoffes erzeugen, sodass einerseits die Kosten des Brenners 12 besonders geringgehalten werden können. Andererseits können besonders kleine Tröpfchen des Brennstoffes erzeugt werden, sodass auch sehr kleine Leistungen des Brenners 12 dargestellt werden können.
  • Wie besonders gut aus 5 und 6 in Zusammenschau mit 1 und 4 erkennbar ist, ist der erste Teil der Luft der inneren Drallkammer 20 in radialer Richtung der anderen Drallkammer von außen nach innen zuführbar, mithin in radialer Richtung der inneren Drallkammer 20 von außen nach innen in die innere Drallkammer 20 einleitbar. Dabei ist der zweite Teil der Luft der äußeren Drallkammer 30 in radialer Richtung der äußeren Drallkammer 30 von außen nach innen zuführbar, mithin in radialer Richtung der äußeren Drallkammer 30 von außen nach innen in die äußere Drallkammer 30 einleitbar. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass der erste Teil der Luft beziehungsweise der zweite Teil der Luft in einer jeweiligen Strömungsebene, das heißt in eine jeweilige, in der jeweiligen Strömungsebene verlaufende Einströmrichtung in die jeweilige Drallkammer 20, 30 einleitbar ist, wobei die Strömungsebene senkrecht zur axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 verläuft. Dies ist bei dem Brenner 12 derart realisiert, dass der erste Teil der Luft über die Drallkanäle 60 in die Drallkammer 20 einleitbar, mithin der Drallkammer 20 zuführbar ist, wobei der zweite Teil der Luft über die Drallkanäle 62 der äußeren Drallkammer 30 zuführbar, mithin in die äußere Drallkammer 30 einleitbar ist, wobei der jeweilige Drallkanal 60 in der genannten Strömungsebene und dabei in radialer Richtung der Drallkammer 20 betrachtet von außen nach innen von dem ersten Teil der Luft durchströmbar ist, und wobei der jeweilige Drallkanal 62 in der genannten Strömungsebene und dabei in radialer Richtung der Drallkammer 30 betrachtet von außen nach innen von dem zweiten Teil der Luft durchströmbar ist.
  • Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist es insbesondere vorgesehen, dass der jeweilige Drallkanal 60 in eine vierte Strömungsrichtung von einem jeweiligen Teil des ersten Teils der Luft und dabei in radialer Richtung der Drallkammer 20 von außen nach innen durchströmbar ist, um dadurch den ersten Teil der Luft der Drallkammer 20 zuzuführen, mithin in die Drallkammer 20 einzuleiten, wobei die vierte Strömungsrichtung in einer ersten Strömungsebene verläuft, die senkrecht zur axialen Richtung der Drallkammer 20 verläuft. Demzufolge ist der jeweilige Drallkanal 62 in eine fünfte Strömungsrichtung und dabei in radialer Richtung der Drallkammer 30 von außen nach innen von einem jeweiligen Teil des zweiten Teils der Luft durchströmbar, um dadurch den zweiten Teil der Luft der Drallkammer 30 zuzuführen, mithin in die Drallkammer 30 einzuleiten, wobei die fünfte Strömungsrichtung in einer zweiten Strömungsebene verläuft, welche senkrecht zur axialen Richtung der Drallkammer 30 verläuft. Dabei ist es denkbar, dass die erste Strömungsebene und die zweite Strömungsebene insbesondere in axialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 voneinander beabstandet sind, oder die Strömungsebenen fallen zusammen.
  • Die Drallerzeugungsvorrichtung 54 mit ihren Drallerzeugungseinrichtungen 55 und 57 und somit mit dem Bauteil 28 und dem Bauelement 36 sind in 7 in einer schematischen Längsschnittansicht gezeigt. Dabei zeigt 8 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht des auch als Filmleger oder Prefilmer bezeichneten Bauteils 28. Wie zuvor bereits angedeutet wurde, wird die Oberfläche 26 auch als innenumfangsseitige Mantelfläche bezeichnet. Mit anderen Worten ist die Oberfläche 26 eine innenumfangsseitige Mantelfläche oder durch eine innenumfangsseitige Mantelfläche des Bauteils 28 gebildet. Wenn im Folgenden von der innenumfangsseitigen Mantelfläche die Rede ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die Oberfläche 26 des Bauteils 28 zu verstehen. Besonders gut aus 7 und 8 ist erkennbar, dass die innere Drallkammer 20 in radialer Richtung der inneren Drallkammer 20 nach außen hin direkt durch die innenumfangsseitige Mantelfläche begrenzt ist.
  • Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb des Brenners 12 zu realisieren, ist, wie besonders gut aus 8 erkennbar ist, die die innere Drallkammer 20 in radialer Richtung der inneren Drallkammer 20 nach außen direkt begrenzende, innenumfangsseitige Mantelfläche in einem ersten Längenbereich L1 konusförmig mit einem ersten Öffnungswinkel W1 und in einem sich in axialer Richtung der inneren Drallkammer 20 zu der ersten Ausströmöffnung 22 hin an den ersten Längenbereich L1 anschließenden, zweiten Längenbereich L2 konusförmig mit einem von dem ersten Öffnungswinkel W1 unterschiedlichen, zweiten Öffnungswinkel W2 ausgebildet, sodass sozusagen die innenumfangsseitige Mantelfläche in den Längenbereichen L1 und L2 als ein auch als Doppelkonus bezeichneter Doppelkegel ausgebildet ist. Dieser Doppelkegel umfasst einen auch als erster Konus bezeichneten, ersten Kegel und einen auch als zweiter Konus bezeichneten zweiten Kegel, wobei der erste Kegel durch den Längenbereich L1 und der zweite Kegel durch den Längenbereich L2 gebildet ist. Bei dem in 7 und 8 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der zweite Öffnungswinkel W2 größer als der erste Öffnungswinkel W1, sodass der zweite Kegel enger als der erste Kegel ist.
  • Des Weiteren besonders gut aus 7 und 8 ist erkennbar, dass die innere Drallkammer 20 in axialer Richtung der inneren Drallkammer 20 zu der Brennkammer 16 hin an der ersten Ausströmöffnung 22 und an der Endkante K endet, welche die erste Ausströmöffnung 22 in um die axiale Richtung der inneren Drallkammer 20 verlaufender Umfangsrichtung vollständig umlaufend umgibt und dabei insbesondere vollständig umlaufend direkt begrenzt. Dabei ist in axialer Richtung der inneren Drallkammer 20 zwischen dem zweiten Längenbereich L2 und der Endkante K ein dritter Längenbereich L3 der innenumfangsseitigen Mantelfläche angeordnet, wobei sich der dritte Längenbereich L3 in axialer Richtung der inneren Drallkammer 20 zu der Ausströmöffnung 22 hin direkt an den Längenbereich L2 anschließt. Der dritte Längenbereich L3 weist über seine gesamte Erstreckung in axialer Richtung der inneren Drallkammer 20 betrachtet genau einen Radius R3 auf. In axialer Richtung der inneren Drallkammer 20 ist zwischen dem dritten Längenbereich L3 und der Endkante K ein vierter Längenbereich L4 der innenumfangsseitigen Mantelfläche angeordnet, wobei sich der Längenbereich L4 in axialer Richtung der Drallkammer 20 zu der Ausströmöffnung 22 direkt an den Längenbereich L3 anschließt, und wobei der Längenbereich L4 in axialer Richtung der Drallkammer 20 hin zu der Ausströmöffnung 22 an der Ausströmöffnung 22 und an der Endkante K endet. Der vierte Längenbereich L4 ist über seine gesamte Erstreckung in axialer Richtung der inneren Drallkammer 20 betrachtet zylindrisch ausgebildet. Dies bedeutet, dass die innenumfangsseitige Mantelfläche in dem Längenbereich L4 als Kreiszylinder ausgebildet ist, welcher einen Durchmesser D2 aufweist. Die Endkante K ist dabei durch den Längenbereich L4 und eine außenumfangsseitige Mantelfläche 68 des Bauteils 28 gebildet, dessen außenumfangsseitige Mantelfläche 68 in radialer Richtung der Drallkammer 20 von der innenumfangsseitigen Mantelfläche weg weist und insbesondere der Oberfläche 38 des Bauelements 36 zugewandt ist. Die Endkante K ist insbesondere dadurch gebildet, dass sich der Längenbereich L4 und die außenumfangsseitige Mantelfläche 68 entlang eines Kreises, deren Mittelpunkt auf der axialen Richtung der Drallkammer 20 liegt, treffen, wobei die Endkante K auf diesem Kreis liegt. Es ist erkennbar, dass zumindest ein die Endkante K bildender Teilbereich der außenumfangsseitigen Mantelfläche 68 als ein dritter Kegel, welcher auch als dritter Konus bezeichnet wird, ausgebildet ist, wobei der dritte Kegel einen dritten Öffnungswinkel W3 aufweist. Der jeweilige Öffnungswinkel W1, W2, W3 bezieht sich insbesondere auf die axiale Richtung der inneren Drallkammer 20.
  • Grundsätzlich ist es denkbar, dass sich der Längenbereich L2 in axialer Richtung der Drallkammer 20 zu der Ausströmöffnung 22 hin direkt an den Längenbereich L1 anschließt. Bei dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel jedoch ist in axialer Richtung der Drallkammer 20 zwischen den Längenbereichen L1 und L2 ein fünfter Längenbereich L5 der innenumfangsseitigen Mantelfläche (Oberfläche 26) angeordnet, wobei sich der Längenbereich L5 in axialer Richtung der Drallkammer 20 zu der Ausströmöffnung 22 hin direkt an den Längenbereich L1 anschließt, und wobei sich der Längenbereich L2 in axialer Richtung der Drallkammer 20 zu der Ausströmöffnung 22 hin direkt an den Längenbereich L5 anschließt. Der fünfte Längenbereich L5 weist über seine gesamte Erstreckung in axialer Richtung der inneren Drallkammer 20 betrachtet genau einen Radius R2 auf. Der jeweilige Längenbereich L3 beziehungsweise L5 ist somit ein jeweiliger Teil einer jeweiligen Mantelfläche eines jeweiligen Torus, die den jeweiligen Radius R3 beziehungsweise R2 aufweist. Vorliegend ist insbesondere vorgesehen, dass der Längenbereich L3 konvex ist, wobei beispielsweise der Längenbereich L5 konkav ist. Der Längenbereich L1 schließt sich in axialer Richtung der Drallkammer 20 zu der Ausströmöffnung 20 hin direkt an einen sechsten Längenbereich L6 der innenumfangsseitigen Mantelfläche an. Aus 8 ist erkennbar, dass der sechste Längenbereich L6 über seine gesamte Erstreckung in axialer Richtung der Drallkammer 20 betrachtet genau einen Radius R1 aufweist. Somit ist beispielsweise (auch) der Längenbereich L6 beziehungsweise die innenumfangsseitige Mantelfläche in dem Längenbereich L6 ein Teil einer Mantelfläche eines Torus mit dem Radius R1. Vorliegend ist die innenumfangsseitige Mantelfläche in dem Längenbereich L6 konvex. Der Längenbereich L1 weist eine in axialer Richtung der Drallkammer 20 verlaufende, erste Länge auf. Demzufolge weist der zweite Längenbereich L2 eine in axialer Richtung der Drallkammer 20 verlaufende, zweite Länge, der Längenbereich L3 eine in axialer Richtung der in der inneren Drallkammer 20 verlaufende, dritte Länge, der Längenbereich L4 eine in axialer Richtung der Drallkammer 20 verlaufende, vierte Länge, der Längenbereich L5 eine in axialer Richtung der Drallkammer 20 verlaufende, fünfte Länge und der Längenbereich L6 eine in axialer Richtung der Drallkammer 20 verlaufende, sechste Länge auf. Die erste Länge und die sechste Länge bilden in Summe eine in axialer Richtung der Drallkammer 20 verlaufende, erste Gesamtlänge. Die Längen L2, L3 und L5 bilden in Summe eine in axialer Richtung der Drallkammer 20 verlaufende, zweite Gesamtlänge. Die erste Gesamtlänge, die zweite Gesamtlänge und die vierte Länge bilden in Summe eine in axialer Richtung der Drallkammer 20 verlaufende Drallkammerlänge Lg, welche beispielsweise mehr als 23 Millimeter und weniger als 24 Millimeter, insbesondere 23,5 Millimeter, beträgt. Beispielsweise ist die Drallkammerlänge die gesamte, in axialer Richtung der Drallkammer 20 verlaufende Länge der Drallkammer 20, insbesondere von einem Eintritt der Drallkammer 20 bis zu der Endkante K hin und dabei in axialer Richtung der Drallkammer 20 betrachtet.
  • Um den Brennstoff besonders vorteilhaft zerstäuben zu können, ist es beispielsweise vorgesehen, dass die erste Gesamtlänge 66 Prozent der Drallkammerlänge Lg, die zweite Gesamtlänge 22 Prozent der Drallkammerlängen Lg und die vierte Länge L4 12 Prozent der Drallkammerlänge Lg betragen.
  • Es ist denkbar, dass in axialer Richtung der Drallkammer 20 zwischen dem Längenbereich L6 und dem konusförmigen Längenbereich L1 ein siebter, nicht näher gezeigter, Längenbereich der innenumfangsseitigen Mantelfläche angeordnet ist, insbesondere derart, dass der siebte Längenbereich in axialer Richtung der Drallkammer 20 zu der Ausströmöffnung 22 hin direkt an den Längenbereich L6 anschließt, und dass sich beispielsweise der Längenbereich L1 in axialer Richtung der Drallkammer 20 zu der Ausströmöffnung 22 hin direkt an den siebten Längenbereich anschließt. Dabei ist es denkbar, dass der siebte Längenbereich über seine gesamte Erstreckung in axialer Richtung der Drallkammer 20 betrachtet zylindrisch ausgebildet ist, sodass beispielsweise die innenumfangsseitige Mantelfläche in dem siebten Längenbereich zylindrisch, das heißt als ein zweiter Kreiszylinder ausgebildet ist. Der zweite Kreiszylinder weist beispielsweise einen Durchmesser D1 auf. Dann ist es insbesondere vorgesehen, dass die erste Länge des ersten Längenbereichs L1, die sechste Länge des sechsten Längenbereichs L6 und eine in axialer Richtung der Drallkammer 20 verlaufende, siebte Länge des siebten Längenbereichs in Summe die erste Gesamtlänge ergeben. Der Durchmesser D1 beträgt beispielsweise 8 Millimeter. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der Durchmesser D2 44 Prozent des Durchmessers D1 beträgt. Insbesondere ist es denkbar, dass die erste Gesamtlänge 50 bis 80 Prozent der Drallkammerlänge Lg betragen kann. Ferner ist es denkbar, dass die zweite Gesamtlänge zehn bis 35 Prozent der Drallkammerlänge betragen kann. Ferner ist es denkbar, dass die vierte Länge fünf bis 25 Prozent der Drallkammerlänge beträgt. Beispielsweise beträgt der Durchmesser D2 25 bis 60 Prozent des Durchmessers D1. Der Radius R1 beträgt beispielsweise sieben Millimeter. Der Radius R2 beträgt beispielsweise fünf Millimeter. Der Radius R3 beträgt beispielsweise zwölf Millimeter. Insbesondere ist es denkbar, dass der Radius R1 drei bis elf Millimeter, insbesondere 3,5 bis 10,5 Millimeter, beträgt. Der Radius R2 beträgt beispielsweise zwei bis acht Millimeter, insbesondere 2,5 bis 7,5 Millimeter. Der Radius R3 beträgt beispielsweise sechs bis 18 Millimeter.
  • Der Öffnungswinkel W1 beträgt beispielsweise zwei Grad. Insbesondere kann der Öffnungswinkel W1 größer als null und kleiner oder gleich 15 Grad sein. Der Öffnungswinkel W2 beträgt beispielsweise 20 Grad. Insbesondere kann beispielsweise der Öffnungswinkel W2 fünf bis 45 Grad betragen. Der Öffnungswinkel W3 beträgt beispielsweise elf Grad. Insbesondere kann der Öffnungswinkel W3 beispielsweise sechs bis 25 Grad betragen.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Abgastrakt
    11
    Komponente
    12
    Brenner
    15
    Zuströmleitung
    14
    Abgaskanal
    16
    Brennkammer
    18
    Zündeinrichtung
    20
    innere Drallkammer
    22
    erste Ausströmöffnung
    24
    Einspritzelement
    26
    Oberfläche
    28
    Bauteil
    30
    äußere Drallkammer
    32
    Trennwand
    34
    zweite Ausströmöffnung
    36
    Bauelement
    38
    Oberfläche
    40
    Kammerelement
    42
    Oberfläche
    44
    Wandung
    46
    Oberfläche
    48
    Durchgangsöffnung
    50
    Strömungen
    52
    Pfeil
    54
    Drallerzeugungsvorrichtung
    55
    erste Drallerzeugungseinrichtung
    56
    erster Drallerzeuger
    57
    zweite Drallerzeugungseinrichtung
    58
    zweiter Drallerzeuger
    60
    erster Drallkanal
    62
    zweiter Drallkanal
    64
    Oberfläche
    65
    Oberfläche
    67
    Zerstäuberlippe
    68
    außenumfangsseitige Mantelfläche
    E
    Einleitstelle
    D1
    Durchmesser
    D2
    Durchmesser
    L1
    erster Längenbereich
    L2
    zweiter Längenbereich
    L3
    dritter Längenbereich
    L4
    vierter Längenbereich
    L5
    fünfter Längenbereich
    L6
    sechster Längenbereich
    Lg
    Drallkammerlänge
    R1
    Radius
    R2
    Radius
    R3
    Radius
    W1
    erster Öffnungswinkel
    W2
    zweiter Öffnungswinkel
    W3
    dritter Öffnungswinkel

Claims (8)

  1. Brenner (12) für einen von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs durchströmbaren Abgastrakt (10), mit: - einer Brennkammer (16), in welcher ein Luft und einen Brennstoff umfassenden Gemisch zu zünden und dadurch zu verbrennen ist, - einer von einem ersten Teil der Luft durchströmbaren, inneren Drallkammer (20), welche eine erste Drallerzeugungseinrichtung (55), mittels welcher eine drallförmige Strömung (50) des ersten Teils der Luft bewirkbar ist, und eine von dem die innere Drallkammer (20) durchströmenden ersten Teil der Luft durchströmbare, erste Ausströmöffnung (22) aufweist, über welche der erste Teil der Luft aus der inneren Drallkammer (20) abführbar ist, - einem von dem Brennstoff durchströmbaren Einbringelement (24), mittels welchem der Brennstoff in die innere Drallkammer (20) einbringbar ist, deren erste Ausströmöffnung (22) auch von dem aus dem Einbringelement (24) abgeführten Brennstoff durchströmbar ist, - einer zumindest einen Längenbereich der inneren Drallkammer (20) in Umfangsrichtung der inneren Drallkammer (20) umgebenden, von einem zweiten Teil der Luft durchströmbaren, äußeren Drallkammer (30), welche eine zweite Drallerzeugungseinrichtung (57), mittels welcher eine drallförmige Strömung (50) des zweiten Teils der Luft bewirkbar ist, und eine von dem die äußere Drallkammer (30) durchströmenden zweiten Teil der Luft, von dem die erste Ausströmöffnung (22) durchströmenden Brennstoff und von dem die innere Drallkammer (30) und die erste Ausströmöffnung (22) durchströmenden ersten Teil der Luft durchströmbare, zweite Ausströmöffnung (34) aufweist, über welche die Teile der Luft und der Brennstoff in die Brennkammer (16) einleitbar sind, wobei eine die innere Drallkammer (20) in radialer Richtung der inneren Drallkammer (20) nach außen direkt begrenzende, innenumfangsseitige Mantelfläche (26) in einem ersten Längenbereich (L1) konusförmig mit einem ersten Öffnungswinkel (W1) und in einem sich zu der ersten Ausströmöffnung (22) hin auf den ersten Längenbereich folgenden, zweiten Längenbereich (L2) konusförmig mit einem von dem ersten Öffnungswinkel (W1) unterschiedlichen, zweiten Öffnungswinkel (W2) ausgebildet ist, - die innere Drallkammer (20) zu der Brennkammer (16) hin an der ersten Ausströmöffnung (22) und an einer die erste Ausströmöffnung (22) vollständig umlaufend umgebenden Endkante (K) endet, und - in axialer Richtung der inneren Drallkammer (20) zwischen dem zweiten Längenbereich (L2) und der Endkante (K) ein dritter Längenbereich (L3) der Mantelfläche (26) angeordnet ist, deren dritter Längenbereich (L3) über seine gesamte Erstreckung in axialer Richtung der inneren Drallkammer (20) betrachtet genau einen Radius (R3) aufweist.
  2. Brenner (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Öffnungswinkel (W2) größer als der erste Öffnungswinkel (W1) ist.
  3. Brenner (12) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite Längenbereich (L2) zu der ersten Ausströmöffnung (22) hin direkt an den ersten Längenbereich (L1) anschließt.
  4. Brenner (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung der inneren Drallkammer (20) zwischen dem dritten Längenbereich (L3) und der Endkante (K) ein vierter Längenbereich (L4) der Mantelfläche (26) angeordnet ist, deren vierter Längenbereich (L4) über seine gesamte Erstreckung in axialer Richtung der inneren Drallkammer (20) betrachtet zylindrisch ausgebildet ist.
  5. Brenner (12) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der vierte Längenbereich (L4) und die innere Drallkammer (20) an der Endkante (K) enden.
  6. Brenner (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil der Luft der äußeren Drallkammer (30) in radialer Richtung der äußeren Drallkammer (30) von außen nach innen zuführbar ist.
  7. Verfahren zum Betreiben eines Brenners (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Brennstoff mittels des Einbringelements (24) getaktet in die innere Drallkammer (20) eingebracht wird.
  8. Kraftfahrzeug, mit einer Verbrennungskraftmaschine, mittels welcher das Kraftfahrzeug antreibbar ist, und mit einem von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgastrakt (10), welcher wenigstens einen Brenner (12) nach einem der Ansprüche 1-6 aufweist.
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