EP4314504A1 - Burner for a motor vehicle, and motor vehicle comprising at least one such burner - Google Patents

Burner for a motor vehicle, and motor vehicle comprising at least one such burner

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EP4314504A1
EP4314504A1 EP22717562.7A EP22717562A EP4314504A1 EP 4314504 A1 EP4314504 A1 EP 4314504A1 EP 22717562 A EP22717562 A EP 22717562A EP 4314504 A1 EP4314504 A1 EP 4314504A1
Authority
EP
European Patent Office
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flow
air
chamber
burner
fuel
Prior art date
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Pending
Application number
EP22717562.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Herbert Zoeller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
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Filing date
Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a burner for an exhaust system through which exhaust gas from an internal combustion engine of a motor vehicle can flow. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with at least one such burner.
  • exhaust tracts Motor vehicles with internal combustion engines and exhaust systems, which are also referred to as exhaust tracts, are known from the general state of the art and in particular from series vehicle construction. Exhaust gas from the respective internal combustion engine, also referred to as an internal combustion engine, can flow through the respective exhaust tract. In some operating states or operating situations of the respective internal combustion engine, it may be desirable for the exhaust gas to have a high temperature, for example a temperature that is arranged in the exhaust gas tract
  • DE 3729 861 C2 discloses a burner for an exhaust tract through which exhaust gas from an internal combustion engine of a motor vehicle can flow, with a combustion chamber in which a mixture comprising air and a liquid fuel is to be ignited and thereby burned.
  • the burner has an inner swirl chamber through which a first part of the air can flow and which causes a swirling flow of the first part of the air, which has a first outflow opening via which the first part of the air can be discharged from the inner swirl chamber.
  • the liquid fuel can be introduced into the inner swirl chamber by means of an introduction element.
  • a second swirl chamber surrounds the inner swirl chamber in the circumferential direction, at least over a length. A second part of the air flows through the second swirl chamber and causes a swirling flow of the second part of the air.
  • the second swirl chamber has a second outflow opening, via which the second part of the Air and the first part of the air and the liquid fuel can be introduced from the inner swirl chamber into the combustion chamber.
  • the first outflow opening ends in the flow direction at a specifically machined end edge, which is formed by an atomizer lip and which tapers in the flow direction of the first part of the air flowing through the first outflow opening up to the end edge and ends at the end edge.
  • US 2005 / 0 039456 A1 discloses a burner with an inner swirl chamber through which a first part of the air can flow and which causes a swirling flow of the first part of the air, and with an inner swirl chamber through which a second part of the air can flow and which causes a swirling flow of the second part of the Air-causing, outer swirl chamber, in which the swirling flow of a first part of the air runs counter to the swirling flow of a second part of the air.
  • DE 102008 026477 A1 discloses a burner with an inner swirl chamber with a first outflow opening and an outer swirl chamber with a second outflow opening, the outer swirl chamber and thereby a second outflow opening being formed by a component and extending from the component in the radial direction of the respective outflow opening an anti-recirculation plate extends outwards and projects beyond at least a portion of the component in the radial direction of the respective outflow opening.
  • the object of the present invention is therefore to create a burner for an exhaust system of a motor vehicle and a motor vehicle with such a burner, so that at least one component of the exhaust system can be heated particularly quickly and efficiently.
  • a first aspect of the invention relates to a burner for an exhaust tract through which exhaust gas of an internal combustion engine of a motor vehicle, also referred to as an internal combustion engine, can flow.
  • the motor vehicle which is preferably a motor vehicle and more preferably a passenger car can be formed, has the internal combustion engine and the exhaust tract in its fully manufactured state and can be driven by means of the internal combustion engine.
  • combustion processes take place in the internal combustion engine, in particular in at least one or more combustion chambers of the internal combustion engine, resulting in the exhaust gas of the internal combustion engine.
  • the exhaust gas can flow out of the respective combustion chamber and into the exhaust tract and subsequently flow through the exhaust tract, which is also referred to as the exhaust system.
  • At least one component such as an exhaust gas aftertreatment element for aftertreatment of the exhaust gas
  • the exhaust gas aftertreatment element is, for example, a catalytic converter, in particular an SCR catalytic converter, wherein, for example, a selective catalytic reduction (SCR) can be catalytically supported and/or effected by means of the SCR catalytic converter.
  • SCR selective catalytic reduction
  • any nitrogen oxides contained in the exhaust gas are at least partially removed from the exhaust gas by the nitrogen oxides reacting with ammonia to form nitrogen and water during the selective catalytic reduction.
  • the ammonia is provided, for example, by a particularly liquid reducing agent.
  • the exhaust gas aftertreatment element can be or include a particle filter, in particular a diesel particle filter, by means of which particles contained in the exhaust gas, in particular soot particles, can be filtered out of the exhaust gas.
  • the burner has a combustion chamber in which a mixture comprising air and a liquid fuel can be ignited and thereby burned.
  • the combustion of the mixture in particular the combustion chamber, generates exhaust gas from the burner, the exhaust gas of which is also referred to as burner exhaust gas.
  • the burner exhaust gas can, for example, flow out of the combustion chamber and into the exhaust tract, in particular at an introduction point which is arranged upstream of the component, for example in the direction of flow of the exhaust gas of the internal combustion engine flowing through the exhaust tract.
  • the burner exhaust gas can, for example, flow through the component, as a result of which the component can be heated, that is to say can be heated.
  • the burner exhaust gas can flow out of the combustion chamber and into the exhaust tract and thereby be mixed with the exhaust gas of the internal combustion engine flowing through the exhaust tract and/or with a gas flowing through the exhaust tract, as a result of which the exhaust gas of the internal combustion engine or the gas is heated.
  • this can result in a particularly high, too temperature of the exhaust gas of the internal combustion engine or of the gas, referred to as the exhaust gas temperature, can be realized.
  • the component can be heated by the high exhaust gas temperature, since the exhaust gas or the gas flows through the component.
  • the exhaust gas from the combustion chamber is introduced at the aforementioned introduction point into the exhaust tract and thus into the exhaust gas or gas flowing through the exhaust tract.
  • an ignition device in particular one that can be operated electrically, is arranged in the combustion chamber, by means of which at least one ignition spark for igniting the mixture can be provided, i.e. generated, for example, in particular in the combustion chamber and/or using electrical energy or the current.
  • the ignition device is, for example, a glow plug or else a spark plug.
  • the burner has an inner swirl chamber through which a first part of the air forming the mixture can flow and which causes a swirling flow of the first part of the air, which is therefore preferably arranged upstream of the combustion chamber in the direction of flow of the first part of the air flowing through the inner swirl chamber .
  • the inner swirl chamber has, in particular precisely, a first outflow opening through which the first part of the air flowing through the inner swirl chamber can flow, via which the first part of the air flowing through the first outflow opening can be discharged from the inner swirl chamber and, for example, introduced into the combustion chamber.
  • the feature that the inner swirl chamber causes or can cause a swirling flow of the first part of the air flowing through the inner swirl chamber means in particular that the first part of the air in the swirl chamber flows through in a swirling manner, and therefore flows through at least a longitudinal region of the swirling chamber in a swirling manner and/or the first part of the air first develops its swirling flow at least in a first flow region which is arranged downstream of the inner swirl chamber and outside of the inner swirl chamber and which is arranged, for example, in the combustion chamber.
  • the first part of the air flows out of the inner swirl chamber via the first outflow opening in a swirling manner and/or flows into the combustion chamber in a swirling manner, so that it is very preferably provided that the first part of the air has its swirling flow at least in the combustion chamber having.
  • the burner also has an introduction element, in particular an injection element, which has at least or exactly one outlet opening through which the liquid fuel can flow.
  • the exit port is in the inner swirl chamber arranged so that the introduction element, in particular the injection element, or a channel of the introduction element through which the liquid fuel can flow, opens out via the outlet opening into the inner swirl chamber.
  • the introduction element By means of the introduction element, the fuel flowing through the outlet opening can be introduced, in particular injected, via the outlet opening, in particular directly, into the inner swirl chamber, so that the first outflow opening is also filled with the liquid that has escaped from the introduction element via the outlet opening, in particular ejected, and as a result, in particular directly , introduced into the inner swirl chamber, in particular injected, fuel can flow through.
  • This means in particular that the first part of the air and the fuel can flow through the first outflow opening along a common, first flow direction and can thereby flow out of the inner swirl chamber.
  • the burner comprises an outer swirl chamber, which surrounds at least one longitudinal region of the inner swirl chamber and preferably also the first outflow opening in the circumferential direction of the inner swirl chamber, in particular completely surrounding it.
  • the circumferential direction of the inner swirl chamber runs, for example, around the aforementioned first flow direction, which coincides, for example, with the axial direction of the inner swirl chamber and thus the first outflow opening.
  • the inner swirl chamber is in the direction of flow of the first part flowing through the first outflow opening and thus in the direction of flow of the fuel flowing through the first outflow opening, thus in the axial direction of the inner swirl chamber and thus of the first outflow opening at the first outflow opening or at its end ends.
  • a second part of the air can flow through the outer swirl chamber and is designed to bring about a swirling flow of the second part of the air.
  • This is to be understood in particular as meaning that the second part of the air flows in the outer swirl chamber, thus flowing through at least a partial or lengthwise region of the outer swirl chamber in a swirling manner, and/or the second part of the air has in a direction of flow of the air flowing through the outer swirl chamber, second part of the air arranged downstream of the outer swirl chamber, second flow area, which coincides, for example, with the aforementioned first flow area, its swirling flow, wherein the second flow area can be arranged, for example, outside the outer swirl chamber and, for example, inside the combustion chamber.
  • the aforementioned first flow area is arranged outside of the outer swirl chamber.
  • the second part of the air swirls out of the outer Swirl chamber flows out and / or swirling flows into the combustion chamber, so it is preferably provided that the second part of the air has its swirling flow at least in the combustion chamber.
  • the outer swirl chamber has, in particular precisely, one of the second part of the air flowing through the outer swirl chamber, of the fuel flowing through the first outflow opening and of the first part of the air flowing through the inner swirl chamber and the first outflow opening and through which it can flow and, for example, in the flow direction of the parts and of the fuel downstream of the first outflow opening, second outflow opening, via which the second part of the air can be discharged from the outer swirl chamber and the parts of the air and the fuel can be introduced into the combustion chamber.
  • the parts of the air and the fuel can flow along a second flow direction through the second outflow opening and thus flow into the combustion chamber via the second outflow opening, with the second flow direction running parallel to the first flow direction or coinciding with the first flow direction, for example.
  • the second flow direction runs in the axial direction of the outer swirl chamber, thus coinciding with the axial direction of the outer swirl chamber, so that it is preferably provided that the axial direction of the inner swirl chamber corresponds to the axial direction of the outer swirl chamber or vice versa .
  • the axial direction of the inner swirl chamber coincides with the axial direction of the outer swirl chamber or vice versa.
  • the respective radial direction of the respective swirl chamber runs perpendicular to the respective axial direction of the respective swirl chamber. Since, for example, the second outflow opening is arranged along the respective flow direction, i.e.
  • the first outflow opening is in the outer swirl chamber, for example arranged.
  • the outer swirl chamber in particular in the flow direction of the second part of the air flowing through the second outflow opening, ends at the second outflow opening, in particular at its end.
  • the respective swirl chamber can have at least one or more swirl generators, by means of which the respective swirling flow can be generated or is generated.
  • the respective swirl generator is arranged in the respective swirl chamber.
  • the swirl generator can be, for example, a guide vane, by means of which, for example, the respective part, i.e. the respective air forming the respective part, is deflected at least or exactly once, in particular by at least or exactly 70 degrees, in particular by approximately 90 degrees , that is, for example, by 70 to 90 degrees.
  • the swirling flow is to be understood as a flow that extends in a swirling or at least essentially helical or helical manner around the respective axial direction of the respective swirl chamber or the respective outflow opening.
  • the respective axial direction of the respective outflow opening runs perpendicular to a plane in which the respective outflow opening runs.
  • the respective axial direction of the respective outflow opening coincides with the respective axis device of the respective swirl chamber.
  • the respective outflow opening is also referred to, for example, as the respective nozzle, but the cross section through which the respective part of the air can flow does not necessarily have to taper along the respective direction of flow.
  • the second outflow opening is also referred to as the outer nozzle or second nozzle, with the first outflow opening, for example, also being referred to as the inner nozzle or first nozzle.
  • the air can be mixed with the liquid fuel in a particularly advantageous manner, in particular over only a small mixing distance, particularly in the combustion chamber, so that a particularly advantageous mixture preparation is implemented, ie the mixture can be formed particularly advantageously.
  • the fuel, particularly in the inner swirl chamber can be particularly well mixed with the first part of the air, particularly due to the swirling flow of the first part, particularly in the inner swirl chamber.
  • the fuel and, for example, the first part already mixed with the fuel can be mixed particularly advantageously with the second part of the air, in particular in the outer swirl chamber and/or in the combustion chamber, since the second part of the air also has an advantageous, swirling flow having.
  • the parts of the air and the fuel can be mixed in a particularly advantageous manner, so that an advantageous preparation of the mixture can be achieved.
  • the burner has at least or exactly one of which the air can flow through, which opens, in particular directly, into an air chamber common to the swirl chambers, through which the swirl chambers through which the parts of the air can flow along the respective flow direction flow at least partially, in particular at least predominantly and thus at least partially, in a direction opposite to the respective flow direction are more than half or fully overlapped.
  • the air chamber extends uninterruptedly, ie continuously, both along a first direction running parallel to the respective flow direction and along a second direction running perpendicular to the respective flow direction.
  • the air chamber is a supply chamber common to the swirl chambers, since the swirl chambers can be supplied or are supplied with the air or with the parts of the air from the air chamber.
  • the air that flows through the supply channel and is directed via the air chamber that is common to the swirl chambers or by means of the supply channel is divided into parts, i.e. into the first part of the air and into the second part of the air, so that the first part of the air from the air chamber is directed into the inner swirl chamber and then flows through the inner swirl chamber, and so that the second part of the air from the air chamber is directed into the outer swirl chamber and then flows through the outer swirl chamber.
  • the burner according to the first aspect of the invention is therefore a burner without a prechamber, so that a particularly advantageous mixture preparation can also be achieved in a particularly simple, space-saving, weight-saving and cost-effective manner.
  • the burner has at least one closure element which, relative to the outflow openings, is between at least one at least one of the outflow openings closing and thus completely blocking the closed position and at least one of the at least one outflow opening releasing open position is movable.
  • no gases and no particles, in particular from the combustion chamber can enter the at least one outflow opening or penetrate through the at least one outflow opening, so that no gases such as the burner exhaust gas or the exhaust gas of the internal combustion engine and also no particles can get into an air line for guiding the Air or in a fuel line for guiding the fuel can penetrate.
  • a particularly advantageous preparation of the mixture is also possible over a particularly long service life of the burner be achieved because the mixture preparation is not affected by particles or gases that have penetrated unwanted areas of the burner.
  • the first outflow opening (first or inner nozzle) ends in the direction of flow of the first part of the air flowing through the first outflow opening and thus in the direction of flow of the fuel flowing through the first outflow opening at a specifically machined and therefore sharp or razor-sharp end edge, which is formed by an atomizer lip designed in particular as a solid body, which extends in the direction of flow of the die first part of the air flowing through the first outflow opening and thus in the direction of flow of the fuel flowing through the first outflow opening tapers down to the end edge and at the E end edge ends.
  • the atomizer lip has a taper which tapers in the first flow direction and thus in particular towards the combustion chamber and ends, in particular, only at the end edge.
  • the taper or the atomizer lip is sharp-edged.
  • the atomizer lip ends with a sharp edge, as a result of which a particularly advantageous preparation of the mixture can be achieved.
  • the mixture in the combustion chamber is burned to form a flame, the fuel being able to be advantageously mixed with the air in particular due to the swirling flows, and the flame of the combustion chamber being advantageously able to be stabilized in particular due to the swirling flows.
  • a combustion-induced bursting of vortices can be generated in particular by the swirling flows.
  • the air flowing into the combustion chamber is first deflected in the respective swirl chamber by approximately 70 degrees or approximately 90 degrees, in particular in a range from 70 degrees to 90 degrees, which can be implemented, for example, by the respective swirl generator.
  • the inner swirl chamber and the outer swirl chamber form, for example, a swirl chamber, also referred to as the overall swirl chamber, which in the invention is divided into the inner swirl chamber and the outer swirl chamber.
  • the inner swirl chamber and the outer swirl chamber are preferably separated from one another by a partition wall, in particular designed as a solid body, in particular in the radial direction of the respective swirl chamber. It is conceivable that the dividing wall surrounds at least the aforementioned longitudinal region of the inner swirl chamber in the circumferential direction of the inner swirl chamber running around the axial direction of the inner swirl chamber, in particular completely circumferentially, so that, for example, at least the longitudinal region of the inner swirl chamber in the radial direction of the inner swirl chamber outside, in particular directly, formed or limited by the partition.
  • At least a second longitudinal region of the outer swirl chamber is formed or delimited in the radial direction of the outer swirl chamber inwards, in particular directly, by the partition wall. It is particularly conceivable that the longitudinal areas of the swirl chambers are arranged at the same height in the axial direction of the respective swirl chamber.
  • the introduction element in particular the injection element, can be an injection nozzle whose outlet opening is arranged, for example, in or on an end face or end face of the injection element, whose end face or end face runs in an end face plane or end face plane that runs perpendicular to the axial direction of the respective swirl chamber.
  • the introduction element is designed as a lance, which has a longitudinal extent that coincides, for example, with the respective axial direction of the respective swirl chamber or the respective outflow opening.
  • the lance has, for example, at least or exactly, in particular at least or exactly two, outlet openings, which can be designed as bores, in particular transverse bores.
  • the outlet opening has a passage direction along which the fuel can flow through the outlet opening.
  • the passage direction of the outlet opening runs parallel to the respective axial direction of the respective swirl chamber or the passage direction coincides with the respective axial direction of the respective swirl chamber or the respective outflow opening.
  • the passage direction runs obliquely or preferably perpendicular to the axial direction of the respective swirl chamber or the respective outflow opening.
  • at least the inner swirl chamber is formed by a component designed in particular as a solid body, which also forms the atomizer lip and thus the end edge.
  • a lateral surface of the component on the inner peripheral side delimits the inner swirl chamber outwards in the radial direction of the inner swirl chamber.
  • the component in particular its inner peripheral lateral surface, is or functions as a film layer between the swirl chambers and thus between the swirling and thus wired flows, also referred to as air flows.
  • the lateral surface on the inner peripheral side or the film layer is formed by the aforementioned partition or that the component forms or has the aforementioned partition.
  • the fuel that has emerged from the introduction element, in particular that has been ejected, and is thereby introduced, in particular injected, i.e. injected, in particular directly into the inner swirl chamber, is deposited in particular as the aforementioned film on the Film layer, in particular on the inner peripheral lateral surface, and flows or streams downstream to the first outflow opening, also referred to as the nozzle opening, and thus to the end edge.
  • the fuel is applied to the atomizer lip and promoted or transported to the end edge.
  • the first outflow opening ends at the razor-sharp end edge, which has or provides only a small area due to the tapering described above, so that no excessively large droplets of the fuel can form at the end edge.
  • Due to the configuration of the atomizer lip and in particular the end edge according to the invention only tiny droplets of the fuel tear off at the end edge. In other words, only particularly small, ie tiny, droplets form from the aforementioned fuel film at the end edge, which tear off at the end edge, in particular from the atomizer lip or from the component, and have a correspondingly large surface area. This effect leads to particularly low-soot combustion of the mixture in the combustion chamber.
  • tiny droplets of the fuel can also be produced without expensively generated, high injection pressures of the fuel and without expensive injection elements, so that on the one hand the costs of the burner can be kept particularly low.
  • particularly small droplets of fuel can be produced, so that very low burner outputs can also be achieved.
  • the invention is based in particular on the knowledge that conventional burners have an excessively high pressure loss and are unsuitable for low outputs and are therefore disadvantageous in terms of fuel consumption. The problems and disadvantages mentioned above can now be avoided by the invention, so that in particular the fuel consumption can be kept particularly low. If the injection element is mentioned below, the insertion element should be included.
  • the gas flowing through the exhaust tract is mentioned below, this can be understood to mean the previously mentioned exhaust gas of the internal combustion engine or the previously mentioned gas, unless otherwise stated. It is conceivable that the above-mentioned introduction point, at which the burner exhaust gas can be introduced into the exhaust gas tract or into the gas, is arranged in the flow direction of the gas flowing through the exhaust gas tract downstream or upstream of an oxidation catalytic converter of the exhaust gas tract, embodied, for example, as a diesel oxidation catalytic converter.
  • the oxidation catalytic converter is designed in particular to oxidize any unburned hydrocarbons (HC) contained in the exhaust gas and/or to oxidize any carbon monoxide (CO) contained in the exhaust gas, in particular to form carbon dioxide.
  • one embodiment of the invention provides for the end edge to be machined in a targeted manner.
  • the feature that the end edge is machined in a targeted manner, in particular mechanically, means in particular that the end edge does not have a randomly designed or arbitrarily provided machining, but rather the end edge is or is specifically and thus desired during the manufacture of the burner , especially mechanically processed.
  • a further embodiment is distinguished by the fact that the end edge is turned, ie machined by turning, and/or ground and is thereby mechanically machined in a targeted manner. As a result, particularly small droplets of the fuel can be produced by means of the end edge.
  • the swirling flow of the first part of the air, in particular in of the inner swirl chamber, in the opposite direction to the swirling flow of the second part, in particular in the outer swirl chamber are preferably designed to form the swirling flows of the parts of the air as swirling flows running in opposite directions in relation to one another.
  • a first of the swirling flows runs during one or the aforementioned operation of the burner viewed along the respective axial direction of the respective swirl chamber in a first direction of rotation.
  • the first swirling flow has a first sense of rotation when viewed in the axial direction of the respective swirl chamber.
  • the second swirling flow has a second sense of rotation opposite to the first sense of rotation.
  • the second swirling flow runs in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation.
  • the smallest flow cross section of the second outflow opening that can be flowed through by the second part of the air is in the radial direction of the respective outflow opening and thus of the respective swirl chamber is completely delimited or formed towards the inside by the end edge.
  • the second outflow opening has its smallest flow cross section at the end edge.
  • the outer swirl chamber and thus the second outflow opening are formed by a component which is in particular configured in one piece and which can be configured separately from the aforementioned component, for example.
  • the above-mentioned component which is in particular designed in one piece, can be arranged in the component.
  • an anti-recirculation plate extends outwards from the component in the radial direction of the respective outflow opening and thus the respective swirl chamber, which anti-recirculation plate extends outwards at least a partial area of the component in the radial direction of the respective outflow opening and thus the respective swirl chamber towards.
  • the partial area upstream of the anti- Recirculation plate that is, is arranged on a back side of the anti-recirculation plate, the back side of which faces the respective swirl chamber.
  • at least a first region of the combustion chamber, in which the anti-recirculation plate is arranged, for example, is at least partially divided by the anti-recirculation plate from a second region of the combustion chamber.
  • the anti-recirculation plate extends in the circumferential direction of the respective outflow opening running around the respective axial direction of the respective outflow opening and thus of the respective swirl chamber completely around the respective swirl chamber or around the respective outflow opening.
  • the anti-recirculation plate can be used to prevent the mixture comprising the air and the fuel from flowing backwards into the combustion chamber, especially after it has exited the second outflow opening, i.e. against the respective direction of flow along which the parts and the fuel, for example, through the second outflow opening flow through, flows, so that excessive vortex formation, especially in the combustion chamber, can be avoided.
  • the anti-recirculation plate runs in an imaginary plane which runs perpendicularly to the respective flow direction and thus perpendicularly to the respective axial direction of the respective outflow opening or the respective swirl chamber. A particularly efficient operation of the burner can thus be implemented.
  • the second outflow opening is in the flow direction of the flow through the second outflow opening parts of the air and thus in the direction of flow of the fuel flowing through the second outflow opening in one or in the aforementioned imaginary plane running perpendicular to the flow direction of the parts of the air flowing through the second outflow opening, in which the anti-recirculation plate is arranged.
  • the anti-recirculation plate is therefore not set back against the flow direction in relation to the second outflow opening, in particular in relation to its end, but it is preferably provided that the second outflow opening, in particular its end, and the anti-recirculation plate lie in the common, imaginary plane, so that excessive vortex formation can be safely avoided.
  • the anti-recirculation plate is formed in one piece with the component. As a result, excessive eddy formation can be reliably avoided, as a result of which particularly efficient operation of the burner can be achieved in a particularly cost-effective manner.
  • the combustion chamber has a plurality of discharge openings which are spaced apart from one another and are separated from one another by respective wall regions which are preferably embodied as solid bodies, the wall regions preferably being embodied in one piece with one another.
  • the wall areas are formed by a perforated plate or perforated disc.
  • the mixture should be ignitable, in particular in the combustion chamber, and therefore be present as an ignitable mixture. This can be achieved by so-called pre-storage of fuel or the fuel. For this purpose, for example, initially, in particular for two to six seconds, i.e.
  • the fuel is conveyed by means of a fuel pump into the inner swirl chamber and in particular over the injection element is conveyed into the inner swirl chamber, in particular injected and thereby upstream, in particular while the ignition device remains deactivated, that is to say while the ignition device does not provide an ignition spark.
  • the ignition device switched on, that is to say activated, and an actual air and fuel supply started.
  • the swirl chambers are not supplied with air during the period of time.
  • Advantageous cooling of the ignition device designed as a spark plug can be achieved, for example, by perforated, in particular drilled, ribs, in particular made of aluminum, which can be arranged or provided, for example, on a thread of the ignition device designed in particular as an external thread and also referred to as a spark plug thread.
  • an in particular eccentric air supply that is to say an at least essentially eccentric supply of the respective part of the air into the respective swirl chamber or into at least one of the swirl chambers, can be provided.
  • the aforesaid fuel pump may be frequency controlled and/or have a piston and spring to prevent backflow of exhaust gas.
  • the film applicator or the inner swirl chamber has a Venturi nozzle, on or in whose narrowest flow cross-section, for example, the injection element is arranged.
  • the injection element, in particular the lance can preferably have several, and in particular compared to two, more, particularly small outlet openings.
  • the passage direction encloses a jet angle with the axial direction of the inner combustion chamber, for example.
  • the fuel can flow through the outlet opening to form a fuel jet and thus flow out of the injection element via the outlet opening, with the fuel jet, in particular its longitudinal center axis, coinciding with the passage direction.
  • a particularly advantageous preparation of the mixture can be achieved by appropriate selection or adjustment of the jet angle.
  • an afterburner or an afterburning function is conceivable, for example in order to generate a particularly high output and in particular an output of the burner that is greater than eight kilowatts.
  • the burner has, for example, a rated output of eight kilowatts, with the afterburner function being able to produce a higher output of the burner than the rated output, at least for a short period of time.
  • a third aspect of the invention relates to a motor vehicle, preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, which comprises a combustion engine or the aforementioned internal combustion engine for driving the motor vehicle.
  • the motor vehicle comprises a or the previously mentioned exhaust tract and at least one burner according to the first aspect of the invention.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a drive device of a
  • Fig. 2 is a schematic longitudinal sectional view of a first embodiment of the
  • FIG. 3 shows a detail of a schematic longitudinal sectional view of the burner according to the first embodiment
  • FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view of a component of the burner according to the first embodiment
  • 5 shows a schematic longitudinal sectional view of a second embodiment of the burner
  • 6 shows a detail of a schematic and perspective rear view of a third embodiment of the burner
  • FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view of the burner according to the third embodiment.
  • FIG. 8 shows a detail of a schematic and partially sectioned perspective view of a swirl generating device of the burner
  • FIG. 10 shows a schematic front view of a closure device
  • FIG. 11 shows a detail of a schematic longitudinal sectional view of a fourth embodiment of the burner
  • FIG. 13 shows a detail of a schematic longitudinal sectional view of a sixth embodiment of the burner
  • Fig. 15 is a schematic and partially sectioned side view of an injection element of the burner
  • Fig. 16 is a block diagram showing an operation of the burner.
  • FIG. 17 shows a schematic sectional view of a fuel pump for delivering a fuel to the burner.
  • FIG. 21 shows a detail of a schematic longitudinal sectional view of the ignition device
  • FIG. 23 shows a detail of a schematic sectional view of a ninth embodiment of the burner.
  • FIG. 1 shows, in a schematic illustration, a drive device 10 of a motor vehicle which is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car.
  • the drive device 10 has an internal combustion engine 12, also referred to as an internal combustion engine, which has an engine block 14, also referred to as a motor housing.
  • the internal combustion engine 12 has cylinders 16 which are formed or delimited by the engine block 14, in particular directly. During fired operation of internal combustion engine 12 , respective combustion processes take place in cylinders 16 , resulting in an exhaust gas from internal combustion engine 12 .
  • a fuel in particular a liquid fuel
  • Internal combustion engine 12 can be designed as a diesel engine, so that the fuel is preferably diesel fuel.
  • a tank 18, also referred to as a fuel tank is provided, in which the fuel can be accommodated or accommodated.
  • the respective cylinder 16 is assigned, for example, a respective injector, by means of which the fuel can be introduced, in particular directly injected, into the respective cylinder 16 .
  • a low-pressure pump 20 By means of a low-pressure pump 20 the fuel is conveyed from the tank 18 to a high-pressure pump 22, by means of which the fuel is conveyed to the injectors or to a fuel distribution element common to the injectors and also referred to as a rail or common rail.
  • the injectors can be supplied with fuel from the fuel distribution element common to the injectors by means of the fuel distribution element and can introduce the fuel from the fuel distribution element into the respective cylinder 16, in particular inject it directly.
  • the drive device 10 includes an intake tract 24 through which fresh air can flow, by means of which the fresh air flowing through the intake tract 24 is guided to and into the cylinders 16 .
  • the fresh air forms a fuel-air mixture with the fuel, which includes the fresh air and the fuel and is ignited within the respective work cycle in the respective cylinder 16 and thereby burned.
  • the fuel-air mixture is ignited by self-ignition.
  • the ignition and combustion of the fuel-air mixture results in exhaust gas from internal combustion engine 12, whose exhaust gas is also referred to as engine exhaust gas.
  • the drive device 10 has an exhaust tract 26 through which the exhaust gas from the cylinders 16 can flow.
  • the drive device 10 also includes an exhaust gas turbocharger 28 which has a compressor 30 arranged in the intake tract 24 and a turbine 32 arranged in the exhaust tract 26 .
  • the exhaust gas can flow out of the cylinders 16 , flow into the exhaust tract 26 and then flow through the exhaust tract 26 .
  • the turbine 32 can be driven by the exhaust gas flowing through the exhaust duct 26 .
  • the compressor 30 can be driven by the turbine 32, in particular via a shaft 34 of the exhaust gas turbocharger 28. By driving the compressor 30 , the fresh air flowing through the intake tract 24 is compressed by means of the compressor 30 .
  • a plurality of components 36a-d are arranged in the exhaust gas tract 26, which are designed as respective exhaust gas aftertreatment devices, that is to say exhaust gas aftertreatment components for aftertreatment of the exhaust gas.
  • the components 36a-d are arranged one after the other in the flow direction of the exhaust gas of the internal combustion engine 12 flowing through the exhaust tract 26 and are therefore connected in series or in series with one another.
  • the component 36a is, for example, an oxidation catalytic converter, in particular a diesel oxidation catalytic converter (DOC).
  • DOC diesel oxidation catalytic converter
  • NSK nitrogen oxide storage catalytic converter
  • the component 36b can be an SCR catalytic converter, which is also referred to simply as an SCR.
  • the component 36c can be a particle filter, in particular a a diesel particulate filter (DPF).
  • Component 36d may include a second SCR catalyst and/or an ammonia slip catalyst (ASC), for example.
  • ASC ammonia slip catalyst
  • the motor vehicle has a structure designed, for example, as a self-supporting body, which forms or delimits an interior of the motor vehicle, also referred to as a passenger cell or safety cell. People can stay in the interior while the motor vehicle is driving.
  • the structure forms or defines an engine room in which the internal combustion engine 12 is arranged.
  • the exhaust gas turbocharger 28 is also arranged in the engine compartment.
  • the structure also has a floor, also referred to as the main floor, through which the interior space is at least partially, in particular at least predominantly or completely, delimited downwards in the vertical direction of the vehicle.
  • the components 36a, b, c are arranged in the engine compartment, so that for example the components 36a, b and c form a so-called hot end or are part of a so-called hot end (hot end).
  • the hot end can be flanged directly to the turbine 32 .
  • the component 36d is, for example, outside the engine compartment and is arranged below the floor in the vertical direction of the vehicle, so that the component 36d, for example, forms a so-called cold end (cold end) or is part of the so-called cold end.
  • the drive device 10 includes a dosing device 38, by means of which a particularly liquid reducing agent can be introduced into the exhaust gas tract 26 and thereby, for example, into the exhaust gas flowing through the exhaust gas tract 26 at an introduction point E1.
  • the reducing agent is preferably an aqueous urea solution, which can provide ammonia, which can react with any nitrogen oxides contained in the exhaust gas to form water and nitrogen during a selective catalytic reduction.
  • the selective catalytic reduction can be effected and/or supported catalytically by the SCR catalytic converter.
  • the introduction point E1 is arranged upstream of the component 36b and downstream of the component 36a in the direction of flow of the exhaust gas flowing through the exhaust tract 26 .
  • the exhaust tract 26 preferably has a mixing chamber 40 in which the reducing agent introduced into the exhaust gas at the introduction point E1 can advantageously be mixed with the exhaust gas.
  • the drive unit 10 and thus the motor vehicle also include a burner 42, by means of which - as will be explained in more detail below - at least one of the components 36b, c, d arranged downstream of the burner 42 in the direction of flow of the exhaust gas flowing through the exhaust tract 26 is heated quickly and efficiently and/or can be kept warm.
  • the burner 42 can burn a mixture, in particular with the formation of a flame 44 and in particular with the provision of a burner exhaust gas, the burner exhaust gas or the flame 44 being introduced into the exhaust tract 26 at an introduction point E2. This means that, so to speak, the burner 42 is arranged at the introduction point E2.
  • the burner 42 is arranged at the introduction point E2.
  • the entry point E2 is arranged upstream of the components 36b, c and d and downstream of the component 36a.
  • the burner 42 is arranged upstream of the components 36b, c, d and downstream of the component 36a.
  • the burner 42 or the introduction point E2 is arranged upstream of the component 36a and in particular downstream of the turbine 32 .
  • the aforementioned mixture to be burned in the burner 42 or by means of the burner 42 comprises air and a liquid fuel.
  • the fuel is used as the fuel and/or at least a portion of the air that is supplied to the burner 42 and used to form the mixture can originate from the intake tract 24 , for example.
  • a fuel supply path 46 is provided, which is or can be connected fluidically to the burner 42 on the one hand and to a fuel line 48 on the other hand.
  • the fuel flowing from the tank 18 to the injectors or to the fuel distribution element can flow through the fuel line 48 .
  • the fuel supply path 46 is fluidically connected to the fuel line 48 at a first connection point V1, the connection point V1 being arranged downstream of the low-pressure pump 20 and upstream of the high-pressure pump 22 in the flow direction of the fuel flowing from the tank 18 to the fuel distribution element or to the respective injector.
  • At the connection point V1 at least part of the liquid fuel flowing through the fuel line 48 can be branched off from the fuel line 48 and introduced into the fuel supply path 46.
  • the fuel introduced into the fuel supply path 46 is allowed to flow through the fuel supply path 46 and is guided as the fuel to, and in particular into, the combustor 42 by means of the fuel supply path 46 .
  • a first valve element 50 is arranged in the fuel supply path 46, by means of which an amount of fuel flowing through the fuel supply path 46 and thus to be supplied to the burner 42 can be adjusted.
  • An electronic computing device 52 also referred to as a control unit, is provided, by means of which valve element 50 can be controlled, so that the quantity of fuel flowing through fuel supply path 46 and to be supplied to burner 42 can be adjusted, in particular regulated, by means of the control unit via valve element 50.
  • an air supply path 54 is provided, via which or by means of which the burner can be or is supplied with the air for forming the mixture.
  • a pump 56 also referred to as an air pump, is arranged in the air supply path 54 , by means of which the air can be conveyed through the air supply path 54 and can thus be conveyed to the burner 42 .
  • the low-pressure pump 20 also referred to as a low-pressure fuel pump, is referred to as a fuel pump, by means of which the fuel is conveyed through the fuel supply path 46 and is thus conveyed to the burner 42 .
  • the air supply path 54 is fluidically connected to the intake tract 24 at a second connection point V2.
  • the fresh air introduced into the air supply path 54 can flow through the air supply path 54 as the air and is guided to and in particular into the burner 42 by means of the air supply path 54 .
  • a second valve element 55 is arranged in the air supply path 54, by means of which the quantity of air flowing through the air supply path 54 and thus the burner 42, which is used to form the mixture, can be adjusted.
  • the control unit is designed, for example, to activate the valve element 55 so that, for example, the quantity of air flowing through the air supply path 54 and thus to be supplied to the burner 42 and used to form the mixture can be adjusted, in particular regulated, by means of the control unit via the valve element 55 , is.
  • 2 shows a first embodiment of the burner 42 in a schematic sectional view.
  • the burner 42 has a combustion chamber 58 in which the mixture comprising the air supplied to the burner 42 and the liquid fuel supplied to the burner 42 are to be ignited and thereby burned is, that is ignited during operation of the burner 42 and thereby burned.
  • an ignition device 60 embodied, for example, as a spark plug or glow plug or glow plug is provided, by means of which at least one ignition spark can be generated in particular using electrical energy or electric current in combustion chamber 58 .
  • the mixture in the combustion chamber 58 is ignited and burned by means of the ignition spark, in particular with the provision of the burner exhaust gas and/or with the provision of the flame 44.
  • the burner exhaust gas or by means of the flame 44 for example, the exhaust gas flowing through the exhaust tract 26 can be heated quickly and efficiently and/or or kept warm, so that by means of the heated and/or kept warm exhaust gas, which flows through the components 36b, c and d, for example at least the component 36b can be quickly and efficiently heated and/or kept warm.
  • the burner 42 has an inner swirl chamber 62 through which a first part of the air that is supplied to the burner 42 can flow and causes a swirling first flow of the first part of the air.
  • the inner swirl chamber 62 has, in particular precisely, a first outflow opening 64 through which the first part of the air can flow along a first passage direction of the outflow opening 64 and thus along a first flow direction coinciding with the first passage direction.
  • the first part of the air can be discharged from the inner swirl chamber 62 via the first outflow opening 64 .
  • the burner 42 comprises an introduction element in the form of an injection element 66 which has a channel 68 through which the liquid fuel which is supplied to the burner 42 can flow.
  • the injection element 66 is designed as a lance, which is also referred to as a fuel lance.
  • the channel 68 and thus the injection element 66 has at least one of the channel 68 flowing through, outlet opening 70 through which liquid fuel can flow.
  • the channel 68 and thus the injection element 66 has at least or exactly two outlet openings 70 embodied, for example, as bores.
  • the fuel can flow through outlet opening 70 in a respective, second passage direction, so that the fuel flowing through injection element 66 can be ejected or exit from injection element 66 via respective outlet opening 70 and can be injected, in particular directly, into inner swirl chamber 62 and thereby introduced is.
  • the injection element 66 or the channel 68 opens into the inner swirl chamber 62 via the respective outlet opening 70, so that the liquid fuel can be injected via the respective outlet opening 70, in particular directly, into the inner swirl chamber 62 by means of the injection element 66.
  • the respective second passage direction of the respective outlet opening 70 coincides with a respective second flow direction along which the fuel can flow through the respective outlet opening 70 . It can be seen that the fuel can be sprayed out of the injection element 66 via the respective outlet opening 70 to form a respective fuel jet 72 and can thereby be injected, in particular directly, into the inner swirl chamber 62 .
  • the respective fuel jet 72 whose longitudinal center axis coincides, for example, with the respective second passage direction or with the respective second flow direction, is at least essentially conical.
  • the injection element 66 and thus the channel 68 in the present case has a longitudinal direction or longitudinal extension or longitudinal extension direction, which runs parallel to the first passage direction and thus parallel to the first flow direction, in particular coincides with the first passage direction and thus with the first flow direction.
  • the first passage direction and thus the first flow direction coincide with the axial direction of the outflow opening 64 and with the axial direction of the inner swirl chamber 62 .
  • the respective second passage direction or the respective second flow direction runs perpendicularly or, in the present case, at an angle to the first passage direction and thus to the first flow direction and to the axial direction of swirl chamber 62 and outflow opening 64.
  • Swirl chamber 62 is at least partially, in particular at least predominantly and thus more than half or completely, formed or delimited by a preferably integrally formed component 74 of burner 42, so that component 74 also forms or delimits outflow opening 64.
  • the burner 42 also has an outer swirl chamber 76 which surrounds at least a longitudinal region and in the present case also the first outflow opening 64 in the circumferential direction of the swirl chamber 62 running around the axial direction of the swirl chamber 62, in particular completely surrounding it.
  • the component 74 has a partition wall 78 which is arranged between the swirl chambers 62 and 76 in the radial direction of the swirl chamber 62 , the radial direction of which runs perpendicular to the axial direction of the swirl chamber 62 .
  • the swirl chambers 62 and 76 are separated from one another in the radial direction of the swirl chamber 65 by the partition wall 78 .
  • the axial direction of the swirl chamber 62 coincides with the axial direction of the swirl chamber 76 such that the radial direction of the swirl chamber 62 coincides with the radial direction of the swirl chamber 76 .
  • a second part of the air that is supplied to the burner 42 can flow through the outer swirl chamber 76 and is designed to bring about a swirling second flow of the second part of the air. This means that the second part of the air flows through the swirl chamber 76 in a swirling manner and/or flows out of the swirl chamber 76 in a swirling manner and/or flows in the combustion chamber 58 in a swirling manner.
  • Outer swirl chamber 76 has, in particular precisely, a second outflow opening 80 through which the second part of the air flowing through outer swirl chamber 76 can flow, in particular along a third flow direction; Part of the air can flow through, in this case coincides with the axial direction of the swirl chamber 76 and thus with the axial direction of the swirl chamber 62 .
  • the third passage direction coincides with a third flow direction, along which the second part of the air flowing through the outer swirl chamber 76 flows or can flow through the outflow opening 80 .
  • the first flow direction coincides with the third flow direction and the first flow direction with the third flow direction, so that in the present case the first flow direction, the third flow direction, the first flow direction and the third flow direction coincide with the axial direction of swirl chamber 62 and with the axial Direction of the swirl chamber 76 coincide.
  • the second outflow opening 80 is arranged downstream of the outflow opening 64 and, in particular, is arranged in a row or in series with the outflow opening 64, so that the outflow opening 80 has access to the second part of the air, the first part of the air and the Fuel can flow through.
  • the first part of the air is already mixed with the fuel in the swirl chamber 62, in particular due to the swirling first flow, in particular with the formation of a partial mixture.
  • the partial mixture can flow through the outflow opening 64 and thus flow out of the swirl chamber 62 and then flow through the outflow opening 80 and is mixed with the second part of the air, in particular due to the advantageous swirling second flow, whereby the mixture is particularly advantageously prepared, and therefore the partial mixture is particularly advantageously mixed with the second part.
  • swirl chamber 76 is delimited at least partially, in particular at least predominantly and thus at least more than half or completely, in the radial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 inwards by component 74, in particular by partition 78 is.
  • the swirl chamber 76 is at least partially, in particular at least predominantly or completely, delimited by a component 82 which is formed separately from the component 74 in the present case.
  • the component 74 is at least partially, in particular at least predominantly, arranged in the component 82 .
  • Outflow opening 80 is, for example, delimited or formed partially by component 82 and partially by component 74, in particular with regard to the smallest or smallest flow cross section of outflow opening 80 through which the second portion of the air can flow.
  • razor-sharp end edge K which, for example, extends in the circumferential direction of the outflow opening 64 around the axial direction of the outflow opening 64, whose axial direction is aligned with the axial direction of the respective Swirl chamber 62 or 76 coincides, runs completely around the outflow opening 64.
  • the razor-sharp end edge K is formed by an atomizer lip 84, which is formed by the component 74 in the present case.
  • the atomizer lip 84 tapers in the flow direction of the first part of the air flowing through the first outflow opening 64 and thus in the flow direction of the first part of the air flowing through the first outflow opening 64
  • the end edge K is ground and/or turned and thereby machined in a targeted manner.
  • the fuel is sprayed against component 74, in particular against an inner peripheral lateral surface 86 of component 74, in particular with the formation of fuel jets 72, in particular in such a way that a film, also referred to simply as a film, forms on component 74, in particular on the inner peripheral lateral surface 86 Fuel film forms from the fuel.
  • the inner swirl chamber 62 is formed in the radial direction of the inner swirl chamber 62 towards the outside, in particular directly, by the inner peripheral lateral surface 86 .
  • the first swirling flow in particular the centrifugal forces resulting from the first swirling flow, transports the fuel film along the inner peripheral lateral surface 86 towards the end edge K, at which point the fuel tears away from the end edge K, causing particularly tiny Droplets of fuel are formed.
  • the component 74 is therefore a so-called film layer or acts as a film bearing between the swirling flows.
  • the droplets together form a particularly large surface of the fuel, so that the burner can be operated particularly efficiently even with low burner outputs, with no expensive pumps or no expensive high-pressure generation being required to generate the small and therefore fine droplets of fuel.
  • the smallest flow cross-section of the second outflow opening 80 through which the second partial fan can flow is completely delimited or formed by the end edge K in the radial direction of the respective outflow opening 64 or 80 inwards.
  • the burner 42 has an anti-recirculation plate 88 which, in the first embodiment, is arranged downstream of the outflow opening 80 and downstream of the component 82 in the flow direction of the parts flowing through the outflow opening 80 and of the fuel flowing through the outflow opening 80 .
  • the anti-recirculation plate 88 has a flow opening 90 which is arranged correspondingly downstream of the outflow opening 80 and can therefore be flowed through by the parts of the air and the fuel from the swirl chambers 62 and 76 .
  • the anti-recirculation plate 88 extends outwards in the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76, whereby the anti -Recirculation plate 88 at least a portion T of the component 82 protrudes in the radial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 to the outside.
  • a first part T1 of the combustion chamber 58 is at least partially separated from a second part T2 of the combustion chamber 58 by means of the anti-recirculation plate 88 .
  • Anti-recirculation plate 88 can be used to prevent the mixture flowing through flow opening 90 and flowing into combustion chamber 58, in particular into part T2, from excessively flowing back in the direction of component 82 or back into part T1, so that advantageous mixture preparation can be achieved .
  • the swirl chambers 62 and 76 are supplied with the air or parts of the air via a supply chamber 92 that is common to the swirl chambers 62 and 76 .
  • the supply chamber 92 is arranged upstream of the swirl chambers 62 and 76 in the flow direction of the parts flowing through the swirl chambers 62 and 76 .
  • This means that the air is first introduced into the supply chamber 92 via the air supply path 54 .
  • the air that has been introduced into the supply chamber 92 can flow through the supply chamber 92 on its way to and into the swirl chambers 62 and 76 and is divided, in particular by means of the component 74, into the first part and into the second part.
  • the air flowing through air supply path 54 can, for example, flow out of air supply path 54 along a supply direction and flow into supply chamber 92, the supply direction running, for example, obliquely and/or tangentially to the axial direction of the respective swirl chambers 62 and 76 and thus to their respective longitudinal axis.
  • FIG. 4 shows the component 74, also referred to as a film applicator, in a schematic longitudinal sectional view. It can be seen that at least part TB of outer swirl chamber 76 is formed by component 74 .
  • the component 74 has first swirl generators 94 of the inner swirl chamber 62 and second swirl generators 96 of the outer swirl chamber 76 .
  • the first swirling flow of the first part of the air is generated by means of the swirl generator 94
  • the second swirling flow of the second part of the air is generated by means of the swirl generator 96 .
  • An inner annular surface, in particular of the inner swirl chamber 62 is denoted by K1 in FIG. 4
  • an outer annular surface, in particular of the outer swirl chamber 76 is denoted by K2 in FIG.
  • the swirl generators 94 are arranged in an air duct LK1 of the swirl chamber 62 whose air duct LK1 is delimited, in particular completely, by the component 74 .
  • the air duct LK1 extends outwards and inwards through the component 74 in the radial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 limited.
  • the swirl generators 96 are arranged in a second air duct LK2 of the swirl chamber 76, the air duct LK2 of which is completely delimited by the component 74 and in particular in the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 to the outside and inside.
  • the swirl generators 94 and 96 are also formed by the component 74 .
  • the air duct LK1 can be flowed through by the first part of the air, and the air duct LK2 can be flowed through by the second part of the air, so that the swirl generators 94 generate or effect the first swirling flow and the swirl generators 96 the second swirling flow.
  • An outer diameter of the air duct LK1, also referred to as air duct, is denoted by Di, and an outer diameter of the air duct LK2, also referred to as air duct, is denoted by Da in FIG.
  • the outflow openings 64 and 80 are both aligned in the axial direction.
  • the partial mixture flows from the inner swirl chamber 62 into the combustion chamber 58 at least essentially in the axial direction.
  • the second part of the air from the outer swirl chamber 76 also flows at least essentially in the axial direction into the combustion chamber 58 and entrains the finely distributed fuel from the film applicator in small droplets at the end edge K, in particular at its break-off point the combustion chamber 58.
  • the smallest or narrowest flow cross-section of the outer nozzle, and therefore the outflow opening 80 is located at the tear-off point of the inner nozzle, therefore the outflow opening 64, i.e. the end edge K.
  • the outflow opening 64 (inner nozzle) preferably has a diameter, in particular an inner diameter, which is 10 percent to 20 percent of Di having. Furthermore, it is preferably provided that the outer nozzle, and therefore the outflow opening 80, has a diameter, in particular an inner diameter, which is, for example, 10 percent to 35 percent of Da.
  • a circular ring area from the inside to the outside should have the same area, i.e. both should be 50 percent of the total ring area.
  • FIG. 5 shows a schematic sectional view of a second embodiment of the burner 42.
  • the component 82 and the anti-recirculation plate 88 are designed as components that are designed separately from one another and are at least indirectly, in particular directly, connected to one another .
  • the anti-recirculation plate 88 is formed in one piece with the component 82 .
  • the anti-recirculation plate 88 advantageously prevents the mixture from flowing backwards back to the component 82 and forming a vortex after it has exited the outer nozzle, and thus out of the outflow opening 80 and into the combustion chamber 58 .
  • the anti-recirculation plate 88 also referred to simply as a plate, preferably has a diameter, in particular an outer diameter, which is preferably at least as large as Di.
  • Fig. 6 shows a section of a third embodiment of the burner 42 in a schematic perspective view.
  • the combustion chamber 58 has a plurality of flow openings 98 which are spaced apart from one another and are formed by respective wall regions W, in particular designed as respective solid bodies, in particular in the radial direction of the respective swirl chamber 62 and 76 are separated from each other.
  • the burner exhaust gas or the flame 44 can be discharged from the combustion chamber 58 and introduced into the exhaust tract 26 via the through-flow openings 98 .
  • the wall regions W are formed in one piece with one another and are formed by a one-piece perforated disk 100, for example, which is formed as a solid body. Precisely eight through-flow openings 98 are provided here.
  • the combustion chamber 58 it is fundamentally conceivable for the combustion chamber 58 to have exactly one large and undivided discharge opening 102, through which the burner exhaust gas or the flame 44 can be discharged from the combustion chamber 58 and introduced into the exhaust gas tract 26.
  • the plurality of through-flow openings 98 are provided which are spaced apart and separate from one another, so that the discharge opening 102 is subdivided or divided by the wall regions W into the plurality of through-flow openings 98 . It can be seen that the through-flow openings 98 are evenly distributed in the circumferential direction running around the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 and are arranged in particular along a circle whose center point is arranged on the respective axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76.
  • the third embodiment instead of a large Outlet opening in the form of the large discharge opening 102, several outlet openings in the form of the through-flow openings 98 are provided, in particular at a particular point in each case, in order to enable advantageous recirculation in the combustion chamber 58.
  • a perforated plate such as perforated disk 100 with a plurality of smaller openings in the form of flow-through opening 98 .
  • the number of through-flow openings 98 is, for example, in a range from three to nine inclusive.
  • the flow-through openings 98 have a similar or at least substantially the same flow-through surface or exit surface through which the burner exhaust gas or the flame 44 can flow.
  • the flow-through areas of or all of the flow-through openings 98 add up to a total flow-through area, which is also referred to as the total exit area and is, for example, 0.8 times to 1.8 times larger than with a single, centrally arranged opening such as the discharge opening 102.
  • a central outlet opening with a diameter of 25 millimeters and thus with an area of 491 square millimeters, depending on the flow conditions in the exhaust gas tract 26, it can be advantageous to implement six smaller openings, each with a diameter of 10.5 millimeters, so that a total outlet area of 520 square millimeters is represented is.
  • FIG. 7 shows the third embodiment of the burner 42 in a schematic longitudinal sectional view, with the perforated disk 100 also referred to as perforated plate being provided.
  • the aforementioned advantageous recirculation in the combustion chamber 58 is illustrated by an arrow 104 in FIG. 7 .
  • a swirling flow of the mixture and designated 106 is also illustrated in Figure 7 .
  • the respective swirl generator 94 or 96 is preferably designed as an air guide vane and not as a quarter-spherical sheet metal construction, so that the respective swirl-shaped flow can be generated or brought about in a particularly advantageous manner.
  • the swirling flows of the parts of the air and the resulting swirling flow 106 of the mixture in the combustion chamber 58 prevents the flame 44 from being blown out in the combustion chamber 58, optimizes mixing of the air with the fuel in the combustion chamber 58 and creates vortex bursting for stabilization of the flame 44.
  • the recirculation in the combustion chamber 58 illustrated by the arrows 104 can be implemented in particular by using the perforated plate and a resulting reduction in an outlet cross section, via which the flame 44 or the burner exhaust gas can be discharged from the combustion chamber 58 and introduced into the exhaust gas tract 26 is.
  • the reduction in the outlet cross section means that, for example, the total outlet area of the individual flow openings 98 is smaller than the area of the large, connected discharge openings 102.
  • the advantageous recirculation in the combustion chamber 58 results in improved mixing of the air and of the fuel in the combustion chamber 58 and a longer dwell time of the burning mixture in the combustion chamber 58, so that when the flame 44 or burner exhaust gas exits the combustion chamber 58 and into the exhaust tract 26, excessive emissions of unburned hydrocarbons (HC) can be avoided, and a particularly high temperature of the flame 44 or of the burner exhaust gas can be achieved at its outlet.
  • the recirculation leads to recirculation areas and vortex bursts, as a result of which the flame 44 can remain in the combustion chamber 58 for a particularly long time.
  • FIG. 8 shows, in a schematic and partially sectioned perspective view, a swirl generating device 107 which, for example, can be part of the component 74 or can be formed by the component 74 .
  • Swirl generating device 107 comprises the swirl generators 94 of the inner swirl chamber 62 and the swirl generators 96 of the outer swirl chamber 76. It can be seen particularly well from FIG. could be. This can avoid excessive pressure drop, especially when compared to spherical swirlers.
  • the number of swirl generators 94 is, for example, in a range from six to eleven inclusive.
  • the number of outer swirl generators 96 is, for example, in a range from eight to 14 inclusive.
  • the respective air duct LK1 or LK2, in which the swirl generators 94 or 96 are arranged has, for example, a respective surface area which, for example, is at least 20 percent and at most 70 percent is covered by the respective swirl generators arranged in the air duct LK1 or LK2.
  • a particularly advantageous axial obstruction is at least 20 percent and at most 70 percent of the respective Area provided.
  • a respective radius of the respective air guide vane can extend from at least 40 percent from Di to infinity, so that the respective air guide vane can be straight.
  • the respective air guide vane encloses a respective angle ⁇ with the respective radial direction of the respective swirl chamber 62 and 76, which angle is, for example, in a range from ten degrees up to and including 45 degrees.
  • the aforementioned radius of the respective air guide vane also referred to simply as a vane, is denoted by R in FIG.
  • Swirl generators 94 and 96 are preferably designed to deflect the part of the air flowing through the respective air duct LK1 or LK2, and therefore the air flowing through the respective air duct LK1 or LK2 and thus forming the respective part, by 70 degrees to 90 degrees, in particular in relation to the strictly or purely axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76.
  • the air guide vanes of the inner and outer swirl chambers 62 and 76 can be designed in opposite directions.
  • the outer swirl generators 96 of the outer swirl chamber 76 and the inner swirl generators 94 of the inner swirl chamber 62 are designed to form or cause the swirling flows of the parts of the air as opposing or oppositely directed swirling flows, so that, for example the first flow is left-handed and the second flow is right-handed, or vice versa.
  • Swirl generating device 107 has a through opening 108, in particular a central through opening, through which injection element 66 passes.
  • injection element 66 protrudes through through-opening 108 into inner swirl chamber 62.
  • a closure device 110 which in the present case is designed as an iris diaphragm or in the manner of an iris diaphragm.
  • burner 42 is not in operation, it may be advantageous to have an air line and a fuel line, that is, for example, air supply path 54 and/or fuel supply path 46 and/or swirl chambers 62 and 76 and, for example, outflow opening 64 and/or outflow opening 80 to block exhaust gas from the internal combustion engine 12 from entering the air supply path 54, the fuel supply path 46, the supply chamber 92, the swirl chamber 62 and/or the swirl chamber 76.
  • the combustion chamber 58 or at least a length range of Combustion chamber 58 to block in order to prevent exhaust gas from the internal combustion engine 12 from the exhaust tract 26 penetrating into the combustion chamber 58 or in its partial area or longitudinal area.
  • the closure device 110 can be used for this purpose, which can be arranged, for example, in the combustion chamber 58 or downstream of the combustion chamber 58 .
  • Closing elements 112 of closing device 110 which can be moved in the manner of an iris diaphragm, can vary, i.e.
  • an opening cross section 114 through which, for example, the flame 44 or the burner exhaust gas can flow and which is delimited, in particular directly, by the closing elements 112, whereby, for example, the opening cross section 114 is set depending on the load, in particular controlled or regulated, can be. It is thus conceivable to close at least a partial area of the combustion chamber 58 by means of the closing device 110 .
  • the outflow opening 80 can be closed, for example, by means of a first closure device 110 .
  • the outflow opening 80 can be closed, for example, by means of a second closure device 110 . In particular, this has the advantage that an air and fuel supply can be closed at the same time by means of a small plug.
  • An air valve is then also not required downstream of the pump 56 since it prevents exhaust gas from entering the pump 56 . It is also possible to dispense with a much larger exhaust gas flap, which is subjected to hot exhaust gas, after the combustion chamber 58 or after its exit.
  • the opening cross section 114 is an opening cross section or outlet cross section, in particular of the combustion chamber 58, with the flame 44 or the burner exhaust gas being discharged from the combustion chamber 58 via the outlet cross section and being introduced into the exhaust gas tract 26.
  • a narrowing of the opening cross section that is necessary, required or implemented to increase the flow speed of the flame 44 or the burner exhaust gas from the combustion chamber 58, in particular by correspondingly moving the closure elements 112 in the manner of an iris diaphragm, should be presented in a streamlined manner.
  • a conical outlet could be made at an angle of 30 degrees to 70 degrees to the horizontal, as is realized, for example, in an aircraft engine by segments and/or by a cone. This can be done with a fixed geometry or variable as in an aircraft engine with individual segments that are foldable, for example in the case of a thrust nozzle, or with a displaceable arranged outlet cone, which is displaceable, for example, in the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76.
  • FIG. 11 shows a detail of a schematic sectional view of the burner 42 according to a fourth embodiment. It can be seen particularly well from FIG. 11, but also from FIGS. 2 and 7, that the combustion chamber 58 is formed or delimited by a chamber element 116 designed in particular as a solid body.
  • combustion chamber 58 whose axial direction coincides with the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76, along its radial direction running parallel to the respective radial direction of the respective swirl chamber 62 or 76, in particular directly, through an inner peripheral lateral surface 118 of the chamber element 116 limited.
  • the chamber element 116 can be formed in one piece.
  • the chamber member 116 is formed to have two chamber parts 120 and 122 which are, for example, integrally formed with each other, or the chamber parts 120 and 122 are separately formed and interconnected components. In this case, the lateral surface 118 on the inner circumference is formed by the chamber part 122 .
  • Chamber parts 120 and 122 are arranged one inside the other in such a way that at least one longitudinal region of chamber part 120 surrounds at least one longitudinal region of chamber part 122 in the circumferential direction of combustion chamber 58 running around the axial direction of combustion chamber 58, in particular completely circumferentially, with at least the longitudinal region of chamber part 120 is spaced outwards in the radial direction of the combustion chamber 58 from the longitudinal region of the chamber part 122, in particular with the formation of an intermediate space 124.
  • the intermediate space 124 is arranged in the radial direction of the combustion chamber 58 between the chamber parts 120 and 122 and, for example, as an air gap, in particular between chamber parts 120 and 122.
  • the continuous or uninterrupted discharge opening 102 is formed or delimited by the chamber part 122 , particularly in the circumferential direction of the combustion chamber 58 .
  • the discharge opening 102 is not subdivided, that is to say free of a component dividing the discharge opening 102 into a plurality of through-flow openings that are separate and spaced apart from one another.
  • the perforated disk 100 also known as the perforated plate, is arranged in the discharge opening 102, through which the per se uninterrupted, i.e.
  • the flame 44 or the burner exhaust gas can flow out of the combustion chamber 58 along a fourth flow direction running in the axial direction of the combustion chamber 58, i.e. running parallel to the axial direction of the combustion chamber 58 or coinciding with the axial direction of the combustion chamber 58, and thereby through the discharge opening 102 or flow through the respective flow opening 98, with the fourth flow direction coinciding with the first, second and third flow direction.
  • the discharge opening 102 tapers in the flow direction of the burner exhaust gas flowing through the discharge opening 102, ie along the fourth flow direction.
  • the chamber element 116 in particular the chamber part 120, has a longitudinal region L1 that tapers in the flow direction of the burner exhaust gas flowing through the discharge opening 102 and that delimits the discharge opening 102 in the circumferential direction of the combustion chamber 58, in particular completely around it.
  • the length region L1 and thus the discharge opening 102 are conical in the direction of flow of the burner exhaust gas flowing through the discharge opening 102, that is to say conical or truncated.
  • the discharge opening 102 is formed at an outlet of the combustion chamber 58 or forms an outlet of the combustion chamber 58, with the combustion chamber 58 being formed conically at its outlet in the fourth embodiment , thus having a cone formed by the length region L1.
  • the discharge opening 102 has an inside diameter of 34 mm. In other words, it is preferably provided that the smallest or narrowest inner diameter of the discharge opening 102 through which the burner exhaust gas can flow is 43 mm.
  • intermediate space 124 is filled with air, for example, and thus being formed as an air gap
  • the combustion chamber is double-walled 58 or the chamber element 116 created, whereby the combustion chamber 58 is isolated by the intermediate space 124, that is, by the air gap.
  • the combustor 58 is air gap insulated.
  • the combustion chamber 58 preferably has an inner diameter d1, in particular upstream of the cone or upstream of the length region L1, which is preferably 1.0 to 3.0 times Da. Furthermore, it is preferably provided that the smallest inside diameter d2 of the discharge opening 102, the smallest inside diameter d2 of the discharge opening 102 also being referred to as the outlet diameter, is 0.7 times to 2.3 times Da. A smaller outlet diameter of the discharge opening 102 maintains the outlet speed of the burner exhaust gas and reduces the influence of the flame 44, also known as the burner flame, by the exhaust gas of the internal combustion engine 12, also known as the engine exhaust gas.
  • a length 11 of the combustion chamber 58 running in the axial direction of the combustion chamber 58, in particular without secondary air injection , is preferably 1.5 to 4.0 times Da. With secondary air injection, it is preferably provided that the length 11 of the combustor is 2.0 to 5.5 times Da.
  • the continuous discharge opening 102 it is conceivable to use the plurality of through-flow openings 98 that are separate and spaced apart from one another. In other words, it is conceivable to divide the continuous and therefore uninterrupted discharge opening 102 into the plurality of throughflow openings 98 which are spaced apart and separate from one another, the number of which is preferably in a range from 3 to 9 inclusive.
  • the respective through-flow opening 98 has a surface area, also referred to as the exit area or through-flow area, with the sum of the surface areas of all through-flow openings 98 preferably being similar to the exit area of the connected discharge openings 102, i.e. similar to the surface area of the discharge opening 102.
  • the sum of the surface areas of the through-flow openings 98 is also referred to as the total exit area.
  • the through-flow openings 98 are designed as bores, for example. It is conceivable that the sum of the surface areas of all flow openings 98, i.e. the total outlet surface, is 0.8 to 1.8 times the surface area of the or an uninterrupted, connected discharge opening of the discharge opening 102 of the combustion chamber 58. In particular, it is conceivable that the perforated disk 100 is arranged in the discharge opening 102 or in the length region L1.
  • the exhaust gas of the internal combustion engine 12 also referred to as engine exhaust gas
  • a deflection element in particular a deflection element and/or a perforated element, in particular a perforated plate
  • the perforated element an element designed in particular as a solid body can be understood, which has a plurality of holes spaced apart from one another and in particular separated from one another by respective walls, through which a gas, such as the burner exhaust gas or the engine exhaust gas, can flow.
  • a deflection element such as a baffle
  • the deflection element is arranged in the direction of flow of the engine exhaust gas upstream of the combustion chamber 58, that is to say upstream of the introduction point E2, in the exhaust tract 26.
  • a geometry of the deflection element can depend on how the combustion chamber 58 is arranged in relation to the exhaust gas tract 26 , that is to say in relation to an exhaust gas duct of the exhaust gas tract 26 .
  • the exhaust gas duct means that the burner exhaust gas or the flame 44 flows out of the combustion chamber 58, in particular along the fourth flow direction, into the exhaust gas duct, in particular at the inlet point E2. Individual adjustment of the geometry of the deflection element is advantageous.
  • closure device 110 or another closure device can be arranged at the outlet of the combustion chamber 58 .
  • the closure device 110 can be arranged, for example, in the length region L1 or in the discharge opening 102, so that a flow cross section through which the burner exhaust gas or the flame 44 can flow, over which the burner exhaust gas or the flame 44, in particular at the Inlet point E2, can be removed from combustion chamber 58 and introduced into exhaust gas tract 26, in particular into the exhaust gas duct, is delimited by closure device 110, in particular by closure elements 112, and can therefore be varied, i.e. adjusted, by means of closure device 110.
  • This adjustable flow cross section is in particular the opening cross section 114.
  • the closure device 110 can be arranged in the chamber part 122 and in the discharge opening 102, or the closure device 110 or a Another closure device is arranged downstream of the combustion chamber 58, that is to say downstream of the chamber part 122 and directly adjoining the combustion chamber 58 or the chamber part 122, and therefore arranged downstream of the discharge opening 102 per se.
  • a narrowing of the discharge opening 102 as is realized in the fourth embodiment by the length region L1, i.e. by the cone described, leads to an increase in the flow velocity of the burner exhaust gas, with the narrowing of the outlet of the combustion chamber 58 being designed to be streamlined.
  • the cone formed here by the length region L1 preferably has an angle, also referred to as a cone angle, in particular to the axial direction of the combustion chamber 58 illustrated by a dashed line 126 in FIG. 11 of 30° to 70°.
  • the cone is designed as a fixed geometry, so that the cone, ie the cone angle, is fixed, ie cannot be varied.
  • the cone or its cone angle can be varied by means of a displaceably arranged outlet cone and/or that an outlet cone is provided whose longitudinal center axis coincides, for example, with the axial direction of combustion chamber 58 and/or which extends in the axial direction of combustion chamber 58 is displaceable, in particular relative to the chamber element 116, with the outlet cone, which is preferably arranged coaxially to the combustion chamber 58, preferably tapering in the direction of flow of the burner exhaust gas flowing through the discharge opening 102.
  • the feature that the outlet cone is arranged coaxially to the combustion chamber 58 means in particular that the axial direction of the outlet cone, and therefore its longitudinal center axis, coincides with the axial direction of the combustion chamber 58 .
  • the flow cross section through which the burner exhaust gas can flow can be varied, for example, via which the burner exhaust gas can be discharged from the combustion chamber 58 and introduced into the exhaust gas duct.
  • the exit cone is shown particularly schematically in FIG. 11 and is denoted by 128 .
  • a movement direction running parallel to the axial direction of combustion chamber 58 or coinciding with the axial direction of combustion chamber 58, along which the outlet cone 128 can be moved, in particular displaced, translationally relative to the chamber element 116 is shown in FIG a double arrow 130 is illustrated.
  • the flow cross-section through which the burner exhaust gas flows in the radial direction of the combustion chamber 58 is also limited to the outside by the chamber element 116 and to the inside by the outlet cone 128, in particular directly, with the flow cross-section being annular or ring-shaped . Since the outlet cone 128 tapers in the direction of flow of the burner exhaust gas flowing through the discharge opening 102 or the flow cross section, the flow cross section is varied by displacing the outlet cone 128 along the direction of movement and relative to the chamber element 116 .
  • FIG. 12 shows a detail of a fifth embodiment of the burner 42 in a schematic sectional view.
  • part of the component 74 and part of the component 82 can be seen, in particular as in FIG. 3.
  • an air and fuel line that is, preferably to close the outflow openings 64 and 68 in order to prevent the engine exhaust gas from entering the swirl chambers 62 and 76 .
  • a closure device 110 is arranged in outflow opening 64 and/or in outflow opening 80, or closure device 110 is arranged downstream of outflow opening 80 and directly adjoining outflow opening 80, so that, for example, one of the first part of the air and the fuel through which a first flow cross-section can flow, in particular outflow opening 64, and/or a second flow cross-section through which the parts of the air and fuel can flow, in particular outflow opening 80, or one of the parts of the air and of
  • the third flow cross section through which the fuel can flow and which is arranged downstream of the outflow opening 80 and directly or directly adjoins the outflow opening 80 is variable or adjustable by means of the closure device 110 .
  • the first, second or third flow cross section is, for example, opening cross section 114, i.e. in particular opening cross section 114 of an opening having opening cross section 114, whose flow cross section (opening cross section 114) and thus surface area can be adjusted, in particular in the manner of an iris diaphragm, by means of closure elements 112.
  • the respective first, second or third flow cross section can thus be adjusted, in particular controlled or regulated, in particular as a function of the load. For example, it is conceivable to close only the two outflow openings 64 and 80, also referred to as outlet nozzles, by means of the closure device 110 or by means of another, additional closure device close, thus reducing the first, second or third flow cross section to zero.
  • the further closure device can be, for example, a closure element which is shown particularly schematically in FIG. 12 and is designated by 132, which is also designated as a closure plug.
  • the closure element 132 can be moved, for example, in particular in the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76, relative to the component 82 and relative to the component 74, in particular translationally, in particular between at least one closed position and at least one open position shown in FIG.
  • the outflow openings 64 and 80 are closed by the closure element 132 and are thus fluidically blocked, in particular while the burner 42 is deactivated.
  • no engine exhaust gas from the exhaust tract 26 can flow through the outflow openings 64 and 80 .
  • the closure element 132 releases the outflow openings 64 and 80, in particular while the burner 42 is being operated. It can be seen that the outflow openings 64 and 80 can be closed or are closed at the same time by means of the closure element 132, which is designed as a small plug, for example, particularly when the closure element 132 is in the closed position.
  • An air valve such as the valve element 55, for example, is then not required downstream of the pump 56 , since it can be avoided by means of the closure element 132 that engine exhaust gas from the exhaust tract 26 flows through the air supply path 54. In other words, it can be avoided by means of the closure element 132 or by means of the closure device 110 that engine exhaust gas from the exhaust tract 26 penetrates into the pump 56 . It is also possible to dispense with a much larger exhaust gas flap, which is subjected to hot exhaust gas, downstream of the combustion chamber 58, that is to say after its outlet.
  • the above-mentioned air gap insulation of the combustion chamber 58 is explained in more detail below: Since the combustion chamber 58 is very hot on its outer wall, especially during full-load operation, and possibly glows, the air gap insulation can ensure particularly reliable operation. In addition, heat losses can be kept particularly low thanks to the air gap insulation. It is preferably provided that thermal insulation, in particular, surrounds the combustion chamber 58 in the circumferential direction running around the axial direction of the combustion chamber 58, in particular completely circumferentially. In the present case, the air gap insulation, and therefore the air gap, is provided as this insulation.
  • the intermediate space designed here as an air gap 124 preferably has a width running in the radial direction of the combustion chamber 58, in particular a gap width, the width, in particular the gap width, preferably being 6% to 25% of Da. In particular, it is conceivable that the width is in a range from 1.5 mm up to and including 6 mm.
  • the chamber element 116 is a double-walled and therefore air-gap insulated tube. In other words, the chamber parts 120 and 122 form a double-walled and therefore air-gap insulated tube.
  • an insulating element formed separately from chamber element 116 surrounds the air-gap-insulated pipe (chamber element 116), i.e. at least a longitudinal region of chamber element 116 running in the axial direction of combustion chamber 58, in particular completely surrounding it surrounds.
  • the insulating element is preferably an insulating mat.
  • the insulating element is preferably formed at least from mineral wool and/or sheet metal, as a result of which the combustion chamber 58 can be insulated in a particularly advantageous manner.
  • a possible installation position of the combustion chamber 58 or the burner 42 is described below.
  • the mixture in the combustion chamber 58 is too thin to burn, releasing heat or thermal energy.
  • At least component 36b for example, can be effectively and efficiently heated and/or kept warm by means of thermal energy.
  • component 36c embodied as a particle filter, for example, can be heated. By heating up the particle filter, regeneration of the particle filter can be brought about or carried out, for example.
  • it or the introduction point E2 should be arranged as close as possible to the component to be heated or kept warm, such as the component 36b and/or 36c. As a result, heat losses can also be kept low.
  • a minimum distance for mixing the burner exhaust gas with the engine exhaust gas should be provided, with this minimum distance extending in particular continuously in the direction of flow of the engine exhaust gas flowing through the exhaust tract 26 from the burner 42 or from the introduction point E2 up to the component to be heated or kept warm, such as component 36b, in particular up to its inlet.
  • the minimum distance is a minimum distance of the mixing chamber 40. Therefore, the Do not approach the entry point E2 directly to the entry point of component 36b.
  • a distance, particularly in the flow direction of the exhaust gas flowing through the exhaust gas tract 26, between the inlet point E2 and the component 36b, in particular in the flow direction of the component 36b immediately following the exhaust gas tract 26, is at least 5 times to 8 times Da and at most 30 times Da.
  • component 36b in the direction of flow of the exhaust gas (engine exhaust) flowing through exhaust tract 26 directly adjoins inlet point E2 means that in the direction of flow of the exhaust gas flowing through exhaust tract 26 between inlet point E2 and component 36b no other, further exhaust gas aftertreatment component is arranged.
  • a diameter, in particular an inner diameter, of the exhaust gas duct in which the introduction point E2 is arranged, in particular after exiting the combustion chamber 58 should expand conically to at least 6 times Da, in particular before the exhaust gas enters component 36b entry.
  • component 36b is a catalytic converter, in particular the aforementioned SCR catalytic converter
  • component 36b has a substrate.
  • the aforementioned distance is a distance running in particular in the flow direction of the exhaust gas flowing through the exhaust gas tract 26 between the introduction point E2 and the substrate of the catalytic converter. It is therefore advantageous if the inner diameter of the exhaust gas duct expands to at least 6 times Da after exiting the combustion chamber 58, i.e. starting from the introduction point E2, for example, before the exhaust gas (engine exhaust gas or burner exhaust gas) hits the substrate.
  • ignition device 60 embodied, for example, as a spark plug, glow plug or glow plug
  • cooling ribs are applied to the thread 134 of the ignition device 60, which is also referred to as the spark plug thread.
  • the number of cooling fins is preferably in a range from 1 to 7 inclusive.
  • the cooling fins have a thickness which is in a range from 2 to 4 mm inclusive.
  • the respective cooling rib has a diameter of 20 to 80 mm, in particular an outer diameter.
  • the individual cooling ribs have openings in the form of bores, in particular through-openings, the number of which is in a range from 3 to 8 inclusive, in order to implement advantageous heat dissipation to an environment of ignition device 60, i.e. ambient air .
  • the respective passage opening of the respective cooling rib has, for example, a diameter, in particular an inner diameter, which is at least 5 mm and at most 15 mm.
  • An electrode spacing between electrodes of the ignition device 60 is at least 0.7 mm and at most 10 mm.
  • the electrodes can be seen in FIG. 2 and are denoted there by 136 and 138, the ignition spark for igniting the mixture in the combustion chamber 58 being generated by means of the electrodes 136 and 138, in particular between the electrodes 136 and 138.
  • the air should not be introduced into the respective swirl chamber 62 or 76 strictly radially, i.e. in the radial direction of the respective swirl chambers 62 or 76, but instead tangentially or obliquely to the respective axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76, as illustrated in FIG.
  • an impulse of the incoming air can already be directed in the direction of the swirl, which leads to a particularly high level of effectiveness in the generation of the swirl.
  • a fuel pump such as a fuel pump, is used to deliver the fuel from the tank 18 .
  • the fuel pump can thus be the low-pressure pump 20, for example.
  • the burner is operated stoichiometrically, which means that the mixture is a stoichiometric mixture.
  • a first portion of the air in the mixture and a second portion of the fuel in the mixture are set or regulated as precisely as possible.
  • a first quantity of the air in the mixture also referred to as combustion air
  • a second quantity of the fuel in the mixture are set and/or calculated at least essentially exactly and fed into the respective corresponding swirl chamber 62 or 76 be initiated. Therefore, it is advantageous to use a frequency-controlled piston pump as the fuel pump for delivering the fuel to the combustor 42 . At its outlet, this should be provided with a spring-loaded valve, such as a ball valve, in order to prevent fuel or exhaust gas from flowing back, in particular into the fuel pump.
  • FIG. 17 Such a fuel pump is shown in FIG. 17 in a schematic longitudinal sectional view and is denoted by 137 .
  • the fuel pump 137 is designed as a piston pump, the piston of which is denoted by 138 for conveying the fuel.
  • the spring-loaded valve which is designed as a spring-loaded ball valve in the exemplary embodiment shown in FIG. 17, is designated 140 in FIG. 17 and includes a spring unit 142, in particular mechanical, and a ball 144.
  • the spring-loaded valve 140 is designed or functions as a check valve as a non-return valve, so that the fuel can be conveyed to burner 42 by means of fuel pump 137, so that valve 140 opens in the direction of the burner but blocks in the opposite direction, so that no exhaust gas and no air from burner 42 back in the fuel pump 137 can flow.
  • FIG. 13 shows a detail of a sixth embodiment of the burner 42 in a schematic longitudinal sectional view, with the outflow openings 64 and 80 and thus the component 82 and the component 74 being recognizable in particular in FIG. 6 as well as in FIG.
  • the injection element 66 can also be seen in FIG. 13, which in the exemplary embodiment shown in FIG. 13 is designed as a lance according to FIGS.
  • the outlet openings are not arranged or formed on an axial end face 146 of the injection element 66 oriented in the axial direction of the swirl chambers 62 or 76, but rather the outlet openings 70 are oriented in the radial direction of the swirl chambers 62 or 76 and in this case in an outer circumferential lateral surface 148 of the injection element 66 is formed, whose outer circumferential lateral surface 148 extends around the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 running circumferential direction.
  • the respective fuel jet 72 does not exit from the injection element 66 at the end face 146 and not in the axial direction or not parallel to the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76, but rather the fuel jet 72 exits perpendicularly or, in the present case, obliquely 13 by a dashed line 150, of the respective swirl chamber 62 or 76 out of the injection element 66.
  • the inner peripheral lateral surface 86 of the component 74 is also referred to as the film wall, since the fuel that is ejected through the outlet openings 70 from the injection element 66 and brought or injected against the film wall forms the aforementioned film or fuel film on the film wall (inner peripheral lateral surface 86). forms.
  • a simple lance such as the injection element 66 shown in FIG. 13, can be used, for example, instead of an atomizer nozzle.
  • the lance comprises a small tube 152, in the end area of which the at least two outlet openings 70, designed for example as transverse bores, are attached.
  • the fuel does not exit the lance or tube 152 in the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76, but rather in the radial direction or at an angle to the radial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 on the film applicator and in particular on or against the film wall, it is advantageous if the fuel is atomized.
  • a Venturi nozzle 154 is arranged on or on the film wall, also referred to as the film layer wall, which is particularly in the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76, its respective axial direction with the axial direction and with the longitudinal direction of the injection element 66, in particular the tube 152, is arranged at the level of the outlet openings 70, which are preferably arranged at the same level in the axial direction.
  • the venturi nozzle 154 is preferably provided in the swirl chamber 62, in which the outlet openings 70 are also arranged of injection element 66 is arranged in such a way that the narrowest or smallest or smallest flow cross section of Venturi nozzle 154 and the respective outlet opening 70 are arranged at the same height in the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 and thus in the axial direction of injection element 66.
  • the venturi nozzle 154 and the injection element 66 can function in the manner of a jet pump. The first part of the air flows through the venturi nozzle 154, ie through its narrowest flow cross section.
  • the outlet openings 70 are each arranged at least partially in the narrowest flow cross section of the Venturi nozzle 154, that is, since the narrowest Flow cross-section of the Venturi nozzle 154 and the outlet openings 70 are arranged at the same height in the axial direction of the injection element 66 and thus in the direction of flow of the first part of the air flowing through the Venturi nozzle 154, the first part of the air acts or functions as a propellant medium that Fuel sucks in as a suction medium, so to speak, in particular via the outlet openings 70, so that so to speak the propellant medium sucks the suction medium (fuel) through the outlet openings 70.
  • the fuel in the swirl chamber 62 is atomized in a particularly advantageous manner.
  • FIG. 14 shows a detail of a seventh embodiment of the burner in a schematic longitudinal sectional view.
  • the injection element 66 is formed as a lance, for example.
  • the respective fuel jet 72 in particular its longitudinal axis or longitudinal center axis, with an imaginary perpendicular to the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 and thus perpendicular to the respective flow direction of the respective part of the fluid flowing through the respective swirl chamber 62 or 76
  • the plane EB running in the air includes an angle ß, also referred to as the jet angle.
  • the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 coincides with the direction of longitudinal extent or longitudinal extent of the injection element 66 and thus with its axial direction.
  • the outlet openings 70 are distributed, in particular uniformly, in the circumferential direction running around the axial direction of the injection element 66 and are spaced apart from one another.
  • the number of outlet openings 70 is preferably at least 2 and at most 10. In other words, it is provided, for example, that the number of outlet openings 70 in a range from 2 to 10 inclusive.
  • the angle ⁇ is in a range from 10° to 60° inclusive, in particular in order to direct an impulse of the fuel in the direction of flow.
  • the respective, preferably circular outlet opening 70 which is designed as a bore, for example, has a diameter, in particular an inner diameter, which is in a range from 50 mm to 3 mm inclusive.
  • FIG. 15 shows a possible, further embodiment of the injection element 66 in a schematic and partially sectioned side view.
  • the injection element 66 is in the form of an injection nozzle formed, as used in fuel oil burners.
  • the injection element 66 has a head 155, a swirl slot 156, a swirl body 158, a secondary filter 160 and a primary filter 162.
  • the injection element 66 according to FIG. 15 has at least or precisely one outlet opening 70, the outlet opening 70 of the injection element 66 being arranged or formed on its axial end face 146, which is also referred to as the axial end face.
  • the fuel jet 72 flowing through the outlet opening 70 emerges in the axial direction of the injection element 66 and thus of the respective swirl chamber 62 or 76 from the outlet opening 70 and thus out of the injection element 66 .
  • the fuel jet 72 or its longitudinal axis or longitudinal center axis runs at least essentially in the axial direction, i.e. parallel to the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76.
  • T5 A temperature of the exhaust gas at inlet point E2 or downstream of inlet point E2 and in particular upstream of component 36b is denoted by T5.
  • T5 A temperature of the exhaust gas at inlet point E2 or downstream of inlet point E2 and in particular upstream of component 36b is denoted by T5.
  • the temperature T5 is measured, in particular by means of a temperature sensor, so that, for example, a value, also referred to as the T5 value, which characterizes the temperature T5, is measured.
  • the T5 value is illustrated by a block 164 in FIG.
  • the T5 value is transmitted to a block 166, in particular as an input variable.
  • the block 166 illustrates an initial state in which, for example, an air supply in the burner 42 is closed, the fuel pump is deactivated, so that a fuel supply in the burner 42 is also deactivated and the ignition device 60 is deactivated.
  • An arrow 168 illustrates a so-called burner release, ie a release of the burner.
  • the ignition device 60 is switched on at a block 170, ie activated.
  • a block 172 for example, a combustion air ratio of the mixture of 0.9 is set in order to implement start-up operation of the burner 42 in this way.
  • the air pump is activated and the fuel pump is activated.
  • the air/fuel ratio of the mixture is adjusted to 1.03 with the fuel pump operating at a low frequency.
  • the ignition device 60 is deactivated.
  • a block 178 illustrates an operational state of the combustor 42. In the operational state, an air supply to the combustor 42 is open and the fuel pump is on turned on and the igniter 60 is deactivated so that the burner 42 is supplied with the air and fuel.
  • An arrow 180 illustrates that the burner release is revoked, in particular when the temperature T5 is greater than a limit value, which is 400° C., for example.
  • a comparison takes place in which an actual value of the temperature T5 is compared with a target value of the temperature T5.
  • the actual value of the temperature T5 is, for example, the aforementioned T5 value and/or, for example, the actual value of the temperature T5 is measured, in particular by means of the aforementioned temperature sensor, in particular at the introduction point E2 or at a downstream of the introduction point E2 and in particular upstream of component 36b in exhaust tract 26. If, for example, the comparison shows that the actual value is less than or equal to the setpoint value, a state set in block 174 in particular is retained, in particular with regard to the operation of the fuel pump and the air pump, the fuel pump being illustrated in FIG.
  • the fuel pump is activated in block 188, in particular by means of an electronic computing device also referred to as a control unit, and/or in block 190, in particular by the control unit, a Activation of the air pump, in particular to the effect that the fuel pump or the air pump is changed with regard to its respective operation, in particular in such a way that the actual value is reduced until, for example, the actual value corresponds to the setpoint value or is less than the setpoint value .
  • the quantity of air in the mixture is determined, in particular measured, in particular by means of an air flow measurement.
  • an arrow 194 illustrates that the amount of fuel is determined, in particular measured.
  • the combustion air ratio (g) is determined, in particular calculated, as a function of the determined, in particular measured, amount of air and as a function of the determined, in particular measured or else calculated, amount of fuel.
  • an actual value of the combustion air ratio of the mixture is determined, in particular calculated.
  • the actual air-fuel ratio is compared to a second target air-fuel ratio, the second target being, for example, 1.03.
  • a block 202 illustrates that the target value of the temperature T5 is specified from or by the control unit, in particular to block 182. Alternatively or additionally, the control unit can specify or output the target value of the air/fuel ratio, in particular to block 198.
  • FIG. 18 shows the swirl generation device 107 of the burner 42 in a schematic and partially sectioned perspective view.
  • the air ducts LK1 and LK2 can be seen particularly well in FIG.
  • the outer air duct LK2 is outwardly delimited in the radial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 by a first wall 109 of the swirl generating device 107, which is designed in particular as a solid body, the wall 109 of which completely runs around the respective swirl chamber 62 or 76, for example in the circumferential direction, and thus the air duct LK2 completely surrounds.
  • the outer air duct LK2 is delimited by a second wall 111 of the swirl generating device 107, which is designed in particular as a solid body, the wall 111 of which preferably runs completely around the respective swirl chamber 62 or 76 in the circumferential direction, and thus the air duct LK1 completely surrounds.
  • the respective air duct LK1 or LK2 is at least essentially ring-shaped, and is therefore designed as a ring duct.
  • the air duct LK1 is delimited by a body 113 of the swirl generating device 107 designed in particular as a solid body, with the body 113 being an air guide body, as will be explained in more detail below.
  • the Swirl generating device 107 is formed in one piece, so that it is conceivable that the walls 109 and 111 are formed in one piece with one another and/or the wall 109 and/or 111 is formed in one piece with the body 113 .
  • the swirl generating device 107 comprises an inner, first
  • Swirl generating device 115 which includes the first, inner swirl generating elements 94.
  • swirl-generating elements 94 are designed as guide vanes that are at least partially curved or arc-shaped, with the air flowing through air duct LK1, i.e. the first part of the air, being guided, deflected or deflected in this way by means of swirl-generating elements 94 is that the swirling, first flow of the first part of the air can be brought about or is brought about by means of the swirl generating elements 94, and consequently by means of the swirl generating device 115.
  • the respective swirl generation element 94 is formed in one piece with the wall 109 and/or 111 and/or in one piece with the body 113 . It can be seen that the swirl-generating elements 94 are arranged in the air duct LK1, the swirl-generating elements 94 being arranged in succession and, in particular, spaced apart from one another in the circumferential direction of the respective swirl chamber 62 or 76 and thus in the circumferential direction of the swirl-generating device 107.
  • the swirl generation device 107 comprises the swirl generation device 115 arranged in the air duct LK1 with the swirl generation elements 94 and an outer, second swirl generation device 117 arranged in the air duct LK2, which has the second, outer swirl generation elements 96 .
  • the swirl-generating elements 96 are thus arranged in the air duct LK2, the swirl-generating elements 96 being arranged one after the other and in particular spaced apart from one another in the circumferential direction of the respective swirl chamber 62 or 76 and thus in the circumferential direction of the swirl-generating device 107 .
  • the part of the air flowing through the air duct LK2 is or is deflected, deflected or guided by means of the swirl generation elements 96, ie by means of the swirl generation device 117, in such a way that the second swirling flow of the second part of the air is brought about.
  • the respective swirl generation element 96 is preferably formed in one piece with the wall 109 and/or 111 and/or in one piece with the body 113 and/or in one piece with the respective swirl generation element 94, so that the swirl generation device 107 is preferably formed in one piece overall. In the case of the one in Fig.
  • the respective swirl-generating element 96 is designed as a vane or air vane, which is at least partially bent or arcuate, and therefore has an arcuate course.
  • the number of first, inner swirl-generating elements 94 is preferably in a range from six to eleven inclusive.
  • the number of second, outer swirl-generating elements 96 is preferably in a range from eight to 14 inclusive.
  • the respective air duct LK1 or LK2 itself i.e. when considering the respective air duct LK1 or LK2 without the swirl-generating elements 94 or 96, has a surface area also referred to as the passage cross section, in particular upstream of the respective swirl-generating device 115 or 117 and/or downstream of the respective swirl-generating device 115 or 117. Since the respective air duct LK1 or LK2 is ring-shaped in the present case, the respective surface area is a respective surface area of an annular surface.
  • the respective swirl-generating elements 94 or 96 cover or block at least 20 percent and at most 60 percent of the surface area of the respective air duct LK1 or LK2 arranged upstream and/or downstream of the respective swirl-generating device 115 or 117, as a result of which a particularly advantageous Twist generation can be realized.
  • the body 113 which is a central body, is closed and therefore cannot be traversed by air.
  • the body 113 itself is rotationally symmetrical with respect to its longitudinal axis or longitudinal center axis, which coincides with the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 and thus with the axial direction of the swirl generating device 107 .
  • the body 113 is designed as a profile, in particular a central and/or closed profile.
  • the respective twist-generating element 94 or 96 encloses the angle ⁇ , for example, with the aforementioned imaginary plane EB, which is preferably in a range from 10 degrees to 45 degrees inclusive. Provision is also preferably made for the respective swirl-generating element 94 or 96 to cause the part of the air flowing through the respective air duct LK1 or LK2 to be deflected by a deflection angle, which is preferably in a range from 70 degrees up to and including 90 degrees.
  • swirl-generating device 115 in particular swirl-generating elements 94
  • swirl-generating device 117 in particular swirl-generating elements 96
  • the first swirling flow of the first part of the air merges first direction of rotation, in particular about the respective axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76
  • the second swirling flow of the second part of the air preferably has a second direction of rotation, in particular about the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76, and wherein the first direction of rotation corresponds to the second Direction of rotation is opposite or vice versa.
  • Fig. 19 shows a schematic side view of a possible embodiment of ignition device 60, which is designed as a spark plug, for example. It can be seen from Fig. 19 that ignition device 60 has a plurality of radial direction in Fig. 19 is illustrated by a double arrow 226 and runs perpendicularly to the direction of longitudinal extent of ignition device 60, protruding and in the direction of longitudinal extent of base body 224, the direction of longitudinal extent of which is illustrated in Fig. 19 by a double arrow 228 and coincides overall with the direction of longitudinal extent of ignition device 60, has cooling fins 230 spaced apart from one another, by means of which the ignition device 60 can be cooled in a particularly advantageous manner.
  • At least one of the cooling ribs 230 preferably the respective cooling rib 230, has through-openings 232 which, for example, can be in the form of bores and/or can be circular.
  • the cooling ribs and in particular their spacing can be seen particularly well in FIG.
  • Fig. 23 shows a detail of a further embodiment of the burner 42 in a schematic sectional view.
  • the burner 42 has the closure element 132, which relative to the outflow openings 64 and 80 and thereby relative to the component 74 and relative to the component 82 between the in The open position shown in FIG. 12 and the closed position shown in FIG. 23 can be moved.
  • the outflow opening 80 is closed by means of the closure element 132 , that is to say it is fluidically blocked, with the closure element 132 being at least partially arranged in the outflow opening 80 in the closed position.
  • the closure element 132 penetrates the outflow opening 80 and protrudes into the outflow opening 64 .
  • the outflow opening 80 is closed by means of the closing element 132 in the closed position, and since the outflow opening 80 is arranged downstream of the outflow opening 64 in the flow direction of the air, i.e. the flow direction of the respective part of the air, no particles and no gases can escape from the combustion chamber 58 flow through the outflow opening 80 when the closure element 132 is in its closed position, so that no particles and no gases from the combustion chamber 58 can flow through the outflow opening 64 .
  • both the air supply path 54 and the fuel supply path 46 can be protected from contamination by gases and/or particles from the combustion chamber 58 .
  • the closure element 132 can be moved between the closed position and the open position, for example, along an element direction that runs parallel to the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 or coincides with the respective axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 .
  • the closure element 132 can be pivoted about a pivot axis SA running through a pivot point between the closed position and the open position relative to the outflow openings 64 and 80 and thus relative to the component 74 and relative to the component 82.
  • the closure element 132 is assigned an actuator 234 that can be operated electrically and/or pneumatically and/or hydraulically, for example, by means of which the closure element 232 can be moved, in particular pivoted, between the closed position and the open position.
  • the actuator 234 is coupled to the closure element 132 via a lever arrangement 236, in particular in an articulated manner.
  • the actuator 234 can move lever elements 238 and 240 of the lever arrangement 236 at least in a translatory manner, i.e. shift them, wherein the lever elements 238 and 240 can be coupled to the closure element 132 at least indirectly or directly in an articulated manner.
  • translational movements of the lever elements 238 and 240 are converted into a pivoting movement of the closure element 132, as a result of which the closure element 132 can be pivoted between the closed position and the open position.
  • the air chamber 92 is a supply chamber that is common to both swirl chambers 62 and 76 and is also referred to as an air supply chamber, which will be explained in more detail below.
  • the burner 42 has a supply channel 241 through which the air and thus the parts can flow, which is around the components of the air supply path 54 .
  • the air can flow through the air duct 241 in a flow direction illustrated in Fig. 7 by a double arrow 242 and opens out along the flow direction, in particular directly, into the air chamber 92 242 can be flowed through by the air and thus by both parts.
  • the air flowing through the supply duct 241 along the flow direction can flow through the outlet opening 244 along the flow direction and thus flow via the outlet opening 244 along the chamber flow direction illustrated by the double arrow 242 and also simply referred to as the flow direction into the air chamber 92, so that the supply duct 241 flows directly into the air chamber 92 via the outlet opening 244 along the chamber flow direction.
  • the air introduced into the air chamber 92 via the supply duct 241 can flow through the air chamber 92 along the respective axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 and can thus flow out of the air chamber 92 along the respective axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 and into the respective swirl chamber 62 or 76 flow in.
  • the air chamber 92 is thus an air supply chamber common to the swirl chambers 62 and 76, through which the swirl chambers 62 and 76 can be supplied with the parts of the air. That is, the first portion of air may exit air chamber 92, enter inner swirl chamber 62, and then flow through swirl chambers 62, and the second portion of air may exit air chamber 92, enter outer swirl chamber 76, and then flow through the outer swirl chamber 76 .
  • the respective part of the air flows in the aforementioned flow direction through the respective swirl chamber 62 or 76, with this respective flow direction being illustrated in FIG. 7 by an arrow 246.
  • the respective flow direction, illustrated by arrow 246, in which the respective part of the air flows through the respective swirl chamber 62 or 76, runs parallel to the respective axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 or coincides with the respective axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 together.
  • a first direction opposite to the direction of flow illustrated by arrow 246 and running parallel to the respective axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 or coinciding with the respective axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 is shown in Fig. 7 illustrated by arrow 248 .
  • Both swirl chambers 62 and 76 are in each case at least partially, in particular at least predominantly at least more than half or in the present case completely overlapped in the first direction illustrated by arrow 248 by air chamber 92 common to swirl chambers 62 and 76.
  • the air chamber 92 extends both along a second direction running parallel to the respective flow direction illustrated by the arrow 246 and illustrated in Fig.
  • the burner 42 is thus a burner without an antechamber, without a central antechamber, as a result of which a particularly advantageous preparation of the mixture is possible in terms of space, weight and cost, which can be presented in terms of its particularly advantageous mixture preparation.
  • FIG. 23 shows, as an exception, a further embodiment of the burner 42 in a schematic sectional view.
  • the injection element 66 has an introduction element housing 254 embodied in particular as a solid body, through which the outlet opening 70 is formed or delimited, or completely.
  • the exit opening 70 is formed in the insertion element housing 254 .
  • the introduction element housing 254 can be flowed through by the fuel which can be made available via the outlet opening 70 by the injection element 66 , in particular can be sprayed out of the injection element 66 .
  • injection element 66 has valve element 256, in the present case designed as an umbrella valve, which, in particular along a direction of movement illustrated in Fig. 23 by a double arrow 258, relative to insertion element housing 254, in particular translationally, between at least one insertion position and at least one blocking pitch is movable.
  • valve element 256 In the locking position shown in FIG. 23, the outlet opening 70 is completely blocked by the valve element 256, which is closed so that the injection element 66 does not provide any fuel or the outlet opening 70 cannot be flowed through by the fuel.
  • the valve element 256 gives the Outlet opening 70 free, whereby the outlet opening 70 can be flowed through by the fuel and the injection element 66 provides the fuel, in particular ejects it from the outlet opening 70 .
  • the insertion element housing 254 has two housing parts 260 and 266, which are preferably designed as components which are configured separately from one another and are connected to one another.
  • the outlet opening 70 is formed or delimited, in particular completely, by the housing part 266 , in particular formed in the housing part 266 .
  • a support element 268 is provided on the valve element 256 and can be moved with the valve element 256 relative to the insertion housing in 254 .
  • valve element 256 and the closing element 268 are designed as components that are designed separately from one another and are connected to one another.
  • the injection element 66 also has a spring element 270 designed here as a mechanical spring, in particular as a compression spring.
  • Spring element 270 can be or is supported, in particular along the direction of movement illustrated by double arrow 258, on insertion element housing 254, in particular on housing part 266, on the one hand, and on support element 268, in particular directly, on the other hand.
  • valve element 256 By means of the spring force, the valve element 256 can be moved out of the insertion position into the blocking position and, in particular, is held in the blocking position.
  • a particularly advantageous metering of the fuel also referred to as fuel metering, can thus be implemented by means of the valve element 256, which is designed here as an umbrella valve. Since the spring force that can be provided or is provided by spring element 270 acts at least indirectly, in particular directly, on valve element 56, which can be moved from the insertion position into the blocking position by means of the spring force, valve element 256 is a spring-loaded valve element, which in the present case is embodied as a spring-loaded umbrella valve .
  • the injection element 66 has a valve seat 272, which in the present case is formed, in particular directly, by the insertion element housing 254, in particular by the housing part 266.
  • the valve element 256 has a seat surface 274 corresponding to the valve seat 272, which is also referred to as a sealing surface and is formed here, in particular directly, by the valve in 256. In the lockdown the valve element 256 sits via its seat surface 274, in particular directly, on the corresponding valve seat 272, so that the seat surface 274 touches the corresponding valve seat 272, in particular directly.
  • valve seat 272 or the sealing surface 274 is conical or truncated and thus has the shape of a cone, the longitudinal center axis of which runs parallel to the direction of movement illustrated by the double arrow 258 or with the direction of movement illustrated by the double arrow 258 coincides.
  • outlet opening 70 is arranged downstream of the swirl-generating elements 96, so that the fuel can be metered, in particular metered, by means of the valve element 256 downstream of the swirl-generating devices 115 and 117 as required.
  • valve element 56 When burner 42 is inactive and internal combustion engine 12 is running, valve element 56 is in the blocking position, so that no gas, such as engine exhaust gas or burner exhaust gas, in particular from combustion chamber 58, and dirt particles contained therein, cannot penetrate outlet opening 60 and thus penetrate fuel supply path 46 there could lead to deposits and, as a result, to throttling losses in the fuel metering, so that a particularly advantageous mixture preparation can also be ensured over a particularly long service life of the burner 42 .
  • gas such as engine exhaust gas or burner exhaust gas, in particular from combustion chamber 58, and dirt particles contained therein
  • valve element 258 double arrow 260 housing part 266 housing part 268 section element 270 spring element 272 valve seat 274 sealing surface E1 inlet point E2 inlet point V1 connection point V2 connection point T1 part T2 part T part

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Abstract

The invention relates to a burner (42) for an exhaust tract (26) through which exhaust of an internal combustion engine (12) of a motor vehicle can flow, comprising a combustion chamber (58) in which an air- and liquid fuel-containing mixture is to be ignited and thus combusted, an inner turbulence chamber (62) through which a first part of the air can flow and which produces a turbulent flow of the first part of the air, said inner turbulence chamber having a first outlet opening (64) through which the first part of the air flowing through the inner turbulence chamber (62) can flow and via which the first part of the air can be discharged out of the inner turbulence chamber (62), and an introduction element (66) through which the liquid fuel can flow and by means of which the fuel can be introduced into the inner turbulence chamber (62), the fuel discharged from the introduction element (66) also being able to flow through the first outlet opening (64) of the turbulence chamber.

Description

Brenner für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit wenigstens einem solchen Burner for a motor vehicle and motor vehicle with at least one
Brenner burner
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. The invention relates to a burner for an exhaust system through which exhaust gas from an internal combustion engine of a motor vehicle can flow. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with at least one such burner.
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 angeordneteMotor vehicles with internal combustion engines and exhaust systems, which are also referred to as exhaust tracts, are known from the general state of the art and in particular from series vehicle construction. Exhaust gas from the respective internal combustion engine, also referred to as an internal combustion engine, can flow through the respective exhaust tract. In some operating states or operating situations of the respective internal combustion engine, it may be desirable for the exhaust gas to have a high temperature, for example a temperature that is arranged in the exhaust gas tract
Abgasnachbehandlungseinrichtung schnell aufheizen und/oder warmhalten zu können, wobei jedoch in diesen Betriebszuständen oder Betriebssituationen die Temperatur des Abgases nur unzureichend hoch ist. To be able to heat up the exhaust aftertreatment device quickly and/or keep it warm, but in these operating states or operating situations the temperature of the exhaust gas is not sufficiently high.
Die DE 3729 861 C2 offenbart einen Brenner für einen von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs durchströmbaren Abgastrakt, mit einer Brennkammer, in welcher ein Luft und einen flüssigen Brennstoff umfassendes Gemisch zu zünden und dadurch zu verbrennen ist. Der Brenner weist eine von einem ersten Teil der Luft durchströmbaren und eine drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft bewirkenden, innere Drallkammer auf, welche eine erste Ausströmöffnung aufweist, über welche der erste Teil der Luft aus der inneren Drallkammer abführbar ist. Mittels eines Einbringelements ist der flüssige Brennstoff in die innere Drallkammer einbringbar. Eine zweite Drallkammer umgibt zumindest in einem Längenbereich die innere Drallkammer in Umfangsrichtung. Die zweite Drallkammer wird von einem zweiten Teil der Luft durchströmt und bewirkt eine drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft. Die zweite Drallkammer weist eine zweite Ausströmöffnung auf, über die der zweite T eil der Luft und der erste Teil der Luft und der flüssige Brennstoff aus der inneren Drallkammer in die Brennkammer einleitbar sind. Die erste Ausströmöffnung endet in Strömungsrichtung an einer gezielt bearbeiteten Endkante, welche durch eine Zerstäuberlippe gebildet ist und die sich in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung durchströmenden ersten Teils der Luft bis zu der Endkante hin verjüngt und an der Endkante endet. DE 3729 861 C2 discloses a burner for an exhaust tract through which exhaust gas from an internal combustion engine of a motor vehicle can flow, with a combustion chamber in which a mixture comprising air and a liquid fuel is to be ignited and thereby burned. The burner has an inner swirl chamber through which a first part of the air can flow and which causes a swirling flow of the first part of the air, which has a first outflow opening via which the first part of the air can be discharged from the inner swirl chamber. The liquid fuel can be introduced into the inner swirl chamber by means of an introduction element. A second swirl chamber surrounds the inner swirl chamber in the circumferential direction, at least over a length. A second part of the air flows through the second swirl chamber and causes a swirling flow of the second part of the air. The second swirl chamber has a second outflow opening, via which the second part of the Air and the first part of the air and the liquid fuel can be introduced from the inner swirl chamber into the combustion chamber. The first outflow opening ends in the flow direction at a specifically machined end edge, which is formed by an atomizer lip and which tapers in the flow direction of the first part of the air flowing through the first outflow opening up to the end edge and ends at the end edge.
Die US 2005 / 0 039456 A1 offenbart einen Brenner mit einer von einem ersten Teil der Luft durchströmbaren und eine drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft bewirkenden, innere Drallkammer und mit einer von einem zweiten Teil der Luft durchströmbaren und eine drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft bewirkenden, äußeren Drallkammer, bei dem die drallförmige Strömung eines ersten Teils der Luft gegenläufig zu der drallförmigen Strömung eines zweiten Teils der Luft verläuft. US 2005 / 0 039456 A1 discloses a burner with an inner swirl chamber through which a first part of the air can flow and which causes a swirling flow of the first part of the air, and with an inner swirl chamber through which a second part of the air can flow and which causes a swirling flow of the second part of the Air-causing, outer swirl chamber, in which the swirling flow of a first part of the air runs counter to the swirling flow of a second part of the air.
Die DE 102008 026477 A1 offenbart einen Brenner mit einer inneren Drallkammer mit einer ersten Ausströmöffnung und einer äußeren Drallkammer mit einer zweiten Ausströmöffnung, wobei die äußere Drallkammer und dadurch eine zweite Ausströmöffnung durch ein Bauelement gebildet sind und sich von dem Bauelement in radialer Richtung der jeweiligen Ausströmöffnung nach außen weg eine Anti- Rezirkulationsplatte erstreckt, die zumindest einen Teilbereich des Bauelements in radialer Richtung der jeweiligen Ausströmöffnung nach außen überragt. DE 102008 026477 A1 discloses a burner with an inner swirl chamber with a first outflow opening and an outer swirl chamber with a second outflow opening, the outer swirl chamber and thereby a second outflow opening being formed by a component and extending from the component in the radial direction of the respective outflow opening an anti-recirculation plate extends outwards and projects beyond at least a portion of the component in the radial direction of the respective outflow opening.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Brenner für einen Abgastrakt eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Brenner zu schaffen, sodass wenigstens eine Komponente des Abgastrakts besonders schnell und effizient aufgeheizt werden kann. The object of the present invention is therefore to create a burner for an exhaust system of a motor vehicle and a motor vehicle with such a burner, so that at least one component of the exhaust system can be heated particularly quickly and efficiently.
Diese Aufgabe wird durch einen Brenner mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 beziehungsweise 2 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben. This object is achieved by a burner having the features of patent claim 1 or 2 and by a motor vehicle having the features of patent claim 12 . Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Brenner für einen von Abgas einer auch als Verbrennungsmotor 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. Bei der selektiven katalytischen Reduktion werden in 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 umfassen, mittels welchem in Abgas enthaltene Partikel, insbesondere Rußpartikel, aus dem Abgas herausgefiltert werden können. A first aspect of the invention relates to a burner for an exhaust tract through which exhaust gas of an internal combustion engine of a motor vehicle, also referred to as an internal combustion engine, can flow. This means that the motor vehicle, which is preferably a motor vehicle and more preferably a passenger car can be formed, has the internal combustion engine and the exhaust tract in its fully manufactured state and can be driven by means of the internal combustion engine. During fired operation of the internal combustion engine, combustion processes take place in the internal combustion engine, in particular in at least one or more combustion chambers of the internal combustion engine, resulting in the exhaust gas of the internal combustion engine. The exhaust gas can flow out of the respective combustion chamber and into the exhaust tract and subsequently flow through the exhaust tract, which is also referred to as the exhaust system. At least one component, such as an exhaust gas aftertreatment element for aftertreatment of the exhaust gas, can be arranged in the exhaust tract. The exhaust gas aftertreatment element is, for example, a catalytic converter, in particular an SCR catalytic converter, wherein, for example, a selective catalytic reduction (SCR) can be catalytically supported and/or effected by means of the SCR catalytic converter. In the case of selective catalytic reduction, any nitrogen oxides contained in the exhaust gas are at least partially removed from the exhaust gas by the nitrogen oxides reacting with ammonia to form nitrogen and water during the selective catalytic reduction. The ammonia is provided, for example, by a particularly liquid reducing agent. Furthermore, the exhaust gas aftertreatment element can be or include a particle filter, in particular a diesel particle filter, by means of which particles contained in the exhaust gas, in particular soot particles, can be filtered out of the exhaust gas.
Der Brenner weist eine Brennkammer auf, in welcher ein Gemisch, welches Luft und einen flüssigen Brennstoff umfasst, gezündet und dadurch verbrannt werden kann.The burner has a combustion chamber in which a mixture comprising air and a liquid fuel can be ignited and thereby burned.
Durch das Verbrennen des Gemisches wird, insbesondere der Brennkammer, Abgas des Brenners erzeugt, dessen Abgas auch als Brennerabgas bezeichnet wird. Das Brennerabgas kann beispielsweise aus der Brennerkammer ausströmen und in den Abgastrakt einströmen, insbesondere an einer Einleitstelle, die beispielsweise in Strömungsrichtung des den Abgastrakt durchströmenden Abgases der Verbrennungskraftmaschine stromauf der Komponente angeordnet ist. In der Folge kann das Brennerabgas beispielsweise die Komponente durchströmen, wodurch die Komponente aufgeheizt, das heißt erwärmt werden kann. Ferner ist es denkbar, dass das Brennerabgas aus der Brennerkammer ausströmen und in den Abgastrakt einströmen und dadurch mit dem den Abgastrakt durchströmenden 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. Durch die hohe Abgastemperatur kann die Komponente erwärmt werden, da das Abgas beziehungsweise das Gas durch die Komponente hindurchströmt. Somit wird beispielsweise das Abgas aus der Brennkammer an der zuvor genannten Einleitstelle in den Abgastrakt und somit in das den Abgastrakt durchströmende Abgas beziehungsweise Gas eingeleitet. Beispielsweise ist in der Brennkammer eine, insbesondere elektrisch betreibbare, Zündeinrichtung angeordnet, mittels welcher beispielsweise, insbesondere in der Brennkammer und/oder unter Nutzung von elektrischer Energie beziehungsweise dem Strom, wenigstens ein Zündfunke zum Zünden des Gemisches bereitstellbar, das heißt erzeugbar ist. Die Zündeinrichtung ist beispielsweise eine Glühkerze oder aber eine Zündkerze. The combustion of the mixture, in particular the combustion chamber, generates exhaust gas from the burner, the exhaust gas of which is also referred to as burner exhaust gas. The burner exhaust gas can, for example, flow out of the combustion chamber and into the exhaust tract, in particular at an introduction point which is arranged upstream of the component, for example in the direction of flow of the exhaust gas of the internal combustion engine flowing through the exhaust tract. As a result, the burner exhaust gas can, for example, flow through the component, as a result of which the component can be heated, that is to say can be heated. It is also conceivable for the burner exhaust gas to flow out of the combustion chamber and into the exhaust tract and thereby be mixed with the exhaust gas of the internal combustion engine flowing through the exhaust tract and/or with a gas flowing through the exhaust tract, as a result of which the exhaust gas of the internal combustion engine or the gas is heated. In other words, this can result in a particularly high, too temperature of the exhaust gas of the internal combustion engine or of the gas, referred to as the exhaust gas temperature, can be realized. The component can be heated by the high exhaust gas temperature, since the exhaust gas or the gas flows through the component. Thus, for example, the exhaust gas from the combustion chamber is introduced at the aforementioned introduction point into the exhaust tract and thus into the exhaust gas or gas flowing through the exhaust tract. For example, an ignition device, in particular one that can be operated electrically, is arranged in the combustion chamber, by means of which at least one ignition spark for igniting the mixture can be provided, i.e. generated, for example, in particular in the combustion chamber and/or using electrical energy or the current. The ignition device is, for example, a glow plug or else a spark plug.
Der Brenner weist eine von einem ersten T eil der das Gemisch 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. 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. 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 in der Drallkammer drallförmig durchströmt, mithin zumindest einen Längenbereich der Drallkammer drallförmig durchströmt und/oder der erste Teil der Luft 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. The burner has an inner swirl chamber through which a first part of the air forming the mixture can flow and which causes a swirling flow of the first part of the air, which is therefore preferably arranged upstream of the combustion chamber in the direction of flow of the first part of the air flowing through the inner swirl chamber . The inner swirl chamber has, in particular precisely, a first outflow opening through which the first part of the air flowing through the inner swirl chamber can flow, via which the first part of the air flowing through the first outflow opening can be discharged from the inner swirl chamber and, for example, introduced into the combustion chamber. The feature that the inner swirl chamber causes or can cause a swirling flow of the first part of the air flowing through the inner swirl chamber means in particular that the first part of the air in the swirl chamber flows through in a swirling manner, and therefore flows through at least a longitudinal region of the swirling chamber in a swirling manner and/or the first part of the air first develops its swirling flow at least in a first flow region which is arranged downstream of the inner swirl chamber and outside of the inner swirl chamber and which is arranged, for example, in the combustion chamber. In particular, it is conceivable that the first part of the air flows out of the inner swirl chamber via the first outflow opening in a swirling manner and/or flows into the combustion chamber in a swirling manner, so that it is very preferably provided that the first part of the air has its swirling flow at least in the combustion chamber having.
Der Brenner weist außerdem ein Einbringelement, insbesondere ein Einspritzelement, auf, welches wenigstens oder genau eine von dem flüssigen Brennstoff durchströmbare Austrittsöffnung aufweist. Die Austrittsöffnung ist in der inneren Drallkammer angeordnet, sodass das Einbringelement, insbesondere das Einspritzelement, beziehungsweise ein von dem flüssigen Brennstoff durchströmbarer Kanal des Einbringelements über die Austrittsöffnung in die innere Drallkammer mündet. Mittels des Einbringelements ist der die Austrittsöffnung durchströmende Brennstoff über die Austrittsöffnung, insbesondere direkt, in die innere Drallkammer einbringbar, insbesondere einspritzbar, sodass die erste Ausströmöffnung auch von dem flüssigen, über die Austrittsöffnung aus dem Einbringelements 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. The burner also has an introduction element, in particular an injection element, which has at least or exactly one outlet opening through which the liquid fuel can flow. The exit port is in the inner swirl chamber arranged so that the introduction element, in particular the injection element, or a channel of the introduction element through which the liquid fuel can flow, opens out via the outlet opening into the inner swirl chamber. By means of the introduction element, the fuel flowing through the outlet opening can be introduced, in particular injected, via the outlet opening, in particular directly, into the inner swirl chamber, so that the first outflow opening is also filled with the liquid that has escaped from the introduction element via the outlet opening, in particular ejected, and as a result, in particular directly , introduced into the inner swirl chamber, in particular injected, fuel can flow through. This means in particular that the first part of the air and the fuel can flow through the first outflow opening along a common, first flow direction and can thereby flow out of the inner swirl chamber.
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 um die zuvor genannte, erste Strömungsrichtung, die beispielsweise mit der axialen Richtung der inneren Drallkammer und somit der ersten Ausströmöffnung zusammenfällt. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die innere 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 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 strömt, mithin zumindest einen Teil- oder Längenbereich 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 es 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. Furthermore, the burner comprises an outer swirl chamber, which surrounds at least one longitudinal region of the inner swirl chamber and preferably also the first outflow opening in the circumferential direction of the inner swirl chamber, in particular completely surrounding it. The circumferential direction of the inner swirl chamber runs, for example, around the aforementioned first flow direction, which coincides, for example, with the axial direction of the inner swirl chamber and thus the first outflow opening. It is preferably provided that the inner swirl chamber is in the direction of flow of the first part flowing through the first outflow opening and thus in the direction of flow of the fuel flowing through the first outflow opening, thus in the axial direction of the inner swirl chamber and thus of the first outflow opening at the first outflow opening or at its end ends. A second part of the air can flow through the outer swirl chamber and is designed to bring about a swirling flow of the second part of the air. This is to be understood in particular as meaning that the second part of the air flows in the outer swirl chamber, thus flowing through at least a partial or lengthwise region of the outer swirl chamber in a swirling manner, and/or the second part of the air has in a direction of flow of the air flowing through the outer swirl chamber, second part of the air arranged downstream of the outer swirl chamber, second flow area, which coincides, for example, with the aforementioned first flow area, its swirling flow, wherein the second flow area can be arranged, for example, outside the outer swirl chamber and, for example, inside the combustion chamber. Furthermore, it is conceivable that the aforementioned first flow area is arranged outside of the outer swirl chamber. Expressed in other words, it is conceivable that the second part of the air swirls out of the outer Swirl chamber flows out and / or swirling flows into the combustion chamber, so it is preferably provided that the second part of the air has its swirling flow at least in the combustion chamber.
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 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. 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 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 radiale Richtung der jeweiligen Drallkammer verläuft senkrecht zur jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer. 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. The outer swirl chamber has, in particular precisely, one of the second part of the air flowing through the outer swirl chamber, of the fuel flowing through the first outflow opening and of the first part of the air flowing through the inner swirl chamber and the first outflow opening and through which it can flow and, for example, in the flow direction of the parts and of the fuel downstream of the first outflow opening, second outflow opening, via which the second part of the air can be discharged from the outer swirl chamber and the parts of the air and the fuel can be introduced into the combustion chamber. In particular, the parts of the air and the fuel can flow along a second flow direction through the second outflow opening and thus flow into the combustion chamber via the second outflow opening, with the second flow direction running parallel to the first flow direction or coinciding with the first flow direction, for example. Furthermore, it is preferably provided that the second flow direction runs in the axial direction of the outer swirl chamber, thus coinciding with the axial direction of the outer swirl chamber, so that it is preferably provided that the axial direction of the inner swirl chamber corresponds to the axial direction of the outer swirl chamber or vice versa . In other words, it is preferably provided that the axial direction of the inner swirl chamber coincides with the axial direction of the outer swirl chamber or vice versa. The respective radial direction of the respective swirl chamber runs perpendicular to the respective axial direction of the respective swirl chamber. Since, for example, the second outflow opening is arranged along the respective flow direction, i.e. in the flow direction of the respective part of the air and in the flow direction of the fuel, downstream of the first outflow opening and since the outer swirl chamber preferably surrounds the first outflow opening, the first outflow opening is in the outer swirl chamber, for example arranged. In particular, it is conceivable that the outer swirl chamber, in particular in the flow direction of the second part of the air flowing through the second outflow opening, ends at the second outflow opening, in particular at its end.
Um beispielsweise die jeweilige drallförmige Strömung zu erzeugen, kann die jeweilige Drallkammer wenigstens ein oder mehrere Drallerzeuger aufweisen, mittels welchem 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 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 Grad, insbesondere um zirka 90 Grad, das heißt beispielsweise um 70 bis 90 Grad. Insbesondere ist unter der drallförmigen Strömung eine solche Strömung zu verstehen, welche sich drallförmig beziehungsweise zumindest im Wesentlichen schraubenförmig oder schraubenlinienförmig um die jeweilige axiale Richtung der jeweiligen Drallkammer beziehungsweise der jeweiligen Ausströmöffnung herum erstreckt. 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 Achseinrichtung der jeweiligen Drallkammer zusammen. Die jeweilige Ausströmöffnung wird beispielsweise auch als jeweilige Düse bezeichnet, deren von dem jeweiligen Teil der Luft durchströmbarer Querschnitt sich jedoch nicht notwendigerweise entlang der jeweiligen Strömungsrichtung verjüngen muss. 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. In order to generate the respective swirling flow, for example, the respective swirl chamber can have at least one or more swirl generators, by means of which the respective swirling flow can be generated or is generated. In particular, the respective swirl generator is arranged in the respective swirl chamber. In particular, the swirl generator can be, for example, a guide vane, by means of which, for example, the respective part, i.e. the respective air forming the respective part, is deflected at least or exactly once, in particular by at least or exactly 70 degrees, in particular by approximately 90 degrees , that is, for example, by 70 to 90 degrees. In particular, the swirling flow is to be understood as a flow that extends in a swirling or at least essentially helical or helical manner around the respective axial direction of the respective swirl chamber or the respective outflow opening. In particular, the respective axial direction of the respective outflow opening runs perpendicular to a plane in which the respective outflow opening runs. In this case, for example, the respective axial direction of the respective outflow opening coincides with the respective axis device of the respective swirl chamber. The respective outflow opening is also referred to, for example, as the respective nozzle, but the cross section through which the respective part of the air can flow does not necessarily have to taper along the respective direction of flow. Thus, for example, the second outflow opening is also referred to as the outer nozzle or second nozzle, with the first outflow opening, for example, also being referred to as the inner nozzle or first nozzle.
Durch das Bewirken der jeweiligen, drallförmigen Strömung kann die Luft besonders vorteilhaft insbesondere auch über einen nur geringen Mischungsweg mit dem 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, insbesondere in der inneren Drallkammer. Außerdem können der Brennstoff und beispielsweise auch der bereits mit dem Brennstoff vermischte erste Teil 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. By effecting the respective swirling flow, the air can be mixed with the liquid fuel in a particularly advantageous manner, in particular over only a small mixing distance, particularly in the combustion chamber, so that a particularly advantageous mixture preparation is implemented, ie the mixture can be formed particularly advantageously. In particular, initially the fuel, particularly in the inner swirl chamber, can be particularly well mixed with the first part of the air, particularly due to the swirling flow of the first part, particularly in the inner swirl chamber. In addition, the fuel and, for example, the first part already mixed with the fuel can be mixed particularly advantageously with the second part of the air, in particular in the outer swirl chamber and/or in the combustion chamber, since the second part of the air also has an advantageous, swirling flow having. Overall, due to the swirling flows, the parts of the air and the fuel can be mixed in a particularly advantageous manner, so that an advantageous preparation of the mixture can be achieved.
Um nun eine besonders vorteilhafte Gemischaufbereitung realisieren und um die Komponente besonders schnell und effizient aufheizen und/oder warmhalten zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Brenner wenigstens oder genau einen von der Luft durchströmbaren Zufuhrkanal aufweist, welcher, insbesondere direkt, in eine den Drallkammern gemeinsame Luftkammer mündet, durch welche die entlang der jeweiligen Strömungsrichtung von den Teilen der Luft durchströmbaren Drallkammern in eine der jeweiligen Strömungsrichtungen entgegengesetzte Richtung jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder vollständig, überlappt sind. Die Luftkammer erstreckt sich sowohl entlang einer parallel zu der jeweiligen Strömungsrichtung verlaufenden ersten Richtung als auch entlang einer senkrecht zu der jeweiligen Strömungsrichtung verlaufenden, zweiten Richtung unterbrechungsfrei, das heißt durchgängig. Die Luftkammer ist eine den Drallkammern gemeinsame Versorgungskammer, da die Drallkammern mit der Luft beziehungsweise mit den Teilen der Luft aus der Luftkammer versorgbar sind beziehungsweise versorgt werden. Dies bedeutet insbesondere Folgendes: Die Luft, die den Zufuhrkanal durchströmt und über den beziehungsweise mittels des Zufuhrkanals in den Drallkammern gemeinsame Luftkammer geleitet wird, wird in die Teile, das heißt in den ersten Teil der Luft und in den zweiten Teil der Luft aufgeteilt, sodass der erste Teil der Luft aus der Luftkammer in die innere Drallkammer geleitet wird und daraufhin die innere Drallkammer durchströmt, und sodass der zweite Teil der Luft aus der Luftkammer in die äußere Drallkammer geleitet wird und daraufhin die äußere Drallkammer durchströmt. Bei dem Brenner gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung handelt es sich somit um einen Brenner ohne Vorkammer , sodass sich auch besonders einfache, Bauraum-, gewichts- und kostengünstige Weise eine besonders vorteilhafte Gemischaufbereitung darstellen lässt. In order to realize a particularly advantageous mixture preparation and to be able to heat up and/or keep warm the component particularly quickly and efficiently, it is provided according to the invention that the burner has at least or exactly one of which the air can flow through, which opens, in particular directly, into an air chamber common to the swirl chambers, through which the swirl chambers through which the parts of the air can flow along the respective flow direction flow at least partially, in particular at least predominantly and thus at least partially, in a direction opposite to the respective flow direction are more than half or fully overlapped. The air chamber extends uninterruptedly, ie continuously, both along a first direction running parallel to the respective flow direction and along a second direction running perpendicular to the respective flow direction. The air chamber is a supply chamber common to the swirl chambers, since the swirl chambers can be supplied or are supplied with the air or with the parts of the air from the air chamber. This means the following in particular: The air that flows through the supply channel and is directed via the air chamber that is common to the swirl chambers or by means of the supply channel is divided into parts, i.e. into the first part of the air and into the second part of the air, so that the first part of the air from the air chamber is directed into the inner swirl chamber and then flows through the inner swirl chamber, and so that the second part of the air from the air chamber is directed into the outer swirl chamber and then flows through the outer swirl chamber. The burner according to the first aspect of the invention is therefore a burner without a prechamber, so that a particularly advantageous mixture preparation can also be achieved in a particularly simple, space-saving, weight-saving and cost-effective manner.
Um eine besonders vorteilhafte Gemischaufbereitung realisieren und in der Folge die Komponente besonders effizient und schnell aufheizen und/warmhalten zu können, ist es bei einem zweiten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass der Brenner wenigstens ein Verschlusselement aufweist, welches relativ zu den Ausströmöffnungen zwischen wenigstens einer, zumindest eine der Ausströmöffnungen verschließenden und somit völlig versperrenden Schließstellung und wenigstens einer die zumindest eine Ausströmöffnung freigebenden Offenstellung bewegbar ist. In der Schließstellung können keine Gase und keine Partikel, insbesondere aus der Brennkammer, in die zumindest eine Ausströmöffnung eindringen beziehungsweise die zumindest eine Ausströmöffnung durchdringen, sodass keine Gase wie beispielsweise das Brennerabgas oder das Abgas der Brennungskraftmaschine und auch keine Partikel in eine Luftleitung zum Führen der Luft oder in eine Brennstoffleitung zum Führen des Brennstoffes eindringen kann. Dadurch kann auch über eine besonders hohe Lebensdauer des Brenners hinweg eine besonders vorteilhafte Gemischaufbereitung erzielt werden, da die Gemischaufbereitung nicht durch unerwünschte Bereiche des Brenners eingedrungene Partikel oder Gase beeinträchtigt wird. In order to realize a particularly advantageous mixture preparation and consequently to be able to heat up and/keep the component particularly efficiently and quickly, it is provided in a second aspect of the invention that the burner has at least one closure element which, relative to the outflow openings, is between at least one at least one of the outflow openings closing and thus completely blocking the closed position and at least one of the at least one outflow opening releasing open position is movable. In the closed position, no gases and no particles, in particular from the combustion chamber, can enter the at least one outflow opening or penetrate through the at least one outflow opening, so that no gases such as the burner exhaust gas or the exhaust gas of the internal combustion engine and also no particles can get into an air line for guiding the Air or in a fuel line for guiding the fuel can penetrate. As a result, a particularly advantageous preparation of the mixture is also possible over a particularly long service life of the burner be achieved because the mixture preparation is not affected by particles or gases that have penetrated unwanted areas of the burner.
Um die beispielsweise als Abgasnachbehandlungseinrichtung beziehungsweise als Abgasnachbehandlungsanlage ausgebildete Komponente besonders schnell und effizient aufheizen zu können, insbesondere auch dann, wenn das Abgas der Verbrennungskraftmaschine eine nur geringe Temperatur aufweist, ist es bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass die erste Ausströmöffnung (erste beziehungsweise innere Düse) in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung durchströmenden ersten Teils der Luft und somit in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung durchströmenden Brennstoffes an einer gezielt bearbeiteten und dadurch scharfen beziehungsweise messerscharfen Endkante endet, welche durch eine insbesondere als Festkörper ausgebildete Zerstäuberlippe gebildet ist, die sich in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung durchströmenden ersten Teils der Luft und somit in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung durchströmenden Brennstoffes bis zu der Endkante hin verjüngt und an der Endkante endet. Dies bedeutet, dass die Zerstäuberlippe eine sich in die erste Strömungsrichtung und somit insbesondere zu der Brennkammer hin verjüngende Verjüngung aufweist, die, insbesondere erst, an der Endkante endet. Hierdurch und insbesondere durch das gezielte Bearbeiten der Endkante ist die Verjüngung beziehungsweise die Zerstäuberlippe scharfkantig. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt endet die Zerstäuberlippe scharfkantig, wodurch eine besonders vorteilhafte Gemischaufbereitung dargestellt werden kann. In order to be able to heat up the component designed, for example, as an exhaust gas aftertreatment device or as an exhaust gas aftertreatment system particularly quickly and efficiently, especially when the exhaust gas from the internal combustion engine is only at a low temperature, one embodiment provides that the first outflow opening (first or inner nozzle) ends in the direction of flow of the first part of the air flowing through the first outflow opening and thus in the direction of flow of the fuel flowing through the first outflow opening at a specifically machined and therefore sharp or razor-sharp end edge, which is formed by an atomizer lip designed in particular as a solid body, which extends in the direction of flow of the die first part of the air flowing through the first outflow opening and thus in the direction of flow of the fuel flowing through the first outflow opening tapers down to the end edge and at the E end edge ends. This means that the atomizer lip has a taper which tapers in the first flow direction and thus in particular towards the combustion chamber and ends, in particular, only at the end edge. As a result, and in particular due to the targeted processing of the end edge, the taper or the atomizer lip is sharp-edged. To put it another way, the atomizer lip ends with a sharp edge, as a result of which a particularly advantageous preparation of the mixture can be achieved.
Beispielsweise wird das Gemisch in der Brennkammer unter Ausbildung einer Flamme verbrannt, wobei insbesondere durch die drallförmigen Strömungen der Brennstoff vorteilhaft mit der Luft vermischt werden kann, und wobei insbesondere aufgrund der drallförmigen Strömungen die Flamme der Brennkammer vorteilhaft stabilisiert werden kann. Hierzu kann insbesondere durch die drallförmigen Strömungen ein verbrennungsinduziertes Aufplatzen von Wirbeln erzeugt werden. Hierzu wird beispielsweise die in die Brennkammer einströmende Luft in der jeweiligen Drallkammer zunächst um etwa 70 Grad oder um etwa 90 Grad, insbesondere in einem Bereich von 70 Grad bis 90 Grad, umgelenkt, was beispielsweise durch den jeweiligen Drallerzeuger realisiert werden kann. Die innere Drallkammer und die äußere Drallkammer bilden beispielsweise eine auch als Gesamtdrallkammer bezeichnete Drallkammer, die bei der Erfindung in die innere Drallkammer und die äußere Drallkammer aufgeteilt ist. Vorzugsweise sind die innere Drallkammer und die äußere Drallkammer durch eine insbesondere als Festkörper ausgebildete Trennwand voneinander getrennt, insbesondere in radialer Richtung der jeweiligen Drallkammer. Dabei ist es denkbar, dass die Trennwand zumindest den genannten Längenbereich der inneren Drallkammer in um die axiale Richtung der inneren Drallkammer verlaufender Umfangsrichtung der inneren Drallkammer, insbesondere vollständig umlaufend, umgibt, sodass beispielsweise zumindest der Längenbereich der inneren Drallkammer in radialer Richtung der inneren Drallkammer nach außen, insbesondere direkt, durch die Trennwand gebildet beziehungsweise begrenzt ist. Ferner ist es denkbar, dass zumindest ein zweiter Längenbereich der äußeren Drallkammer in radialer Richtung der äußeren Drallkammer nach innen hin, insbesondere direkt, durch die Trennwand gebildet beziehungsweise begrenzt ist. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass die Längenbereiche der Drallkammern in axialer Richtung der jeweiligen Drallkammer auf gleicher Höhe angeordnet sind. Während eines Betriebs des Brenners wird die äußere Drallkammer nur von Luft, das heißt nur von dem zweiten Teil der Luft durchströmt, während oder wobei die innere Drallkammer von Luft, das heißt von dem ersten Teil, und von dem flüssigen Brennstoff durchströmt wird. Somit kann bereits in der inneren Drallkammer eine vorteilhafte Vermischung des Brennstoffes mit dem ersten Teil der Luft erfolgen. Das Einbringelement, insbesondere Einspritzelement, kann eine Einspritzdüse sein, deren Austrittsöffnung beispielsweise in oder an einer Stirnseite oder Stirnfläche des Einspritzelements angeordnet ist, dessen Stirnseite beziehungsweise Stirnfläche in einer senkrecht zur axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer verlaufenden Stirnseiten- beziehungsweise Stirnflächenebene verläuft. Ferner ist es denkbar, dass das Einbringelement als eine Lanze ausgebildet ist, welche eine beispielsweise mit der jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer beziehungsweise der jeweiligen Ausströmöffnung zusammenfallende Längserstreckung aufweist. Dabei weist die Lanze beispielsweise wenigstens oder genau, insbesondere wenigstens oder genau zwei, Austrittsöffnungen auf, welche als Bohrungen, insbesondere Querbohrungen, ausgebildet sein können. Die Austrittsöffnung weist eine Durchgangsrichtung auf, entlang welcher die Austrittsöffnung von dem Brennstoff durchströmbar ist. For example, the mixture in the combustion chamber is burned to form a flame, the fuel being able to be advantageously mixed with the air in particular due to the swirling flows, and the flame of the combustion chamber being advantageously able to be stabilized in particular due to the swirling flows. For this purpose, a combustion-induced bursting of vortices can be generated in particular by the swirling flows. For example, the air flowing into the combustion chamber is first deflected in the respective swirl chamber by approximately 70 degrees or approximately 90 degrees, in particular in a range from 70 degrees to 90 degrees, which can be implemented, for example, by the respective swirl generator. The inner swirl chamber and the outer swirl chamber form, for example, a swirl chamber, also referred to as the overall swirl chamber, which in the invention is divided into the inner swirl chamber and the outer swirl chamber. The inner swirl chamber and the outer swirl chamber are preferably separated from one another by a partition wall, in particular designed as a solid body, in particular in the radial direction of the respective swirl chamber. It is conceivable that the dividing wall surrounds at least the aforementioned longitudinal region of the inner swirl chamber in the circumferential direction of the inner swirl chamber running around the axial direction of the inner swirl chamber, in particular completely circumferentially, so that, for example, at least the longitudinal region of the inner swirl chamber in the radial direction of the inner swirl chamber outside, in particular directly, formed or limited by the partition. It is also conceivable that at least a second longitudinal region of the outer swirl chamber is formed or delimited in the radial direction of the outer swirl chamber inwards, in particular directly, by the partition wall. It is particularly conceivable that the longitudinal areas of the swirl chambers are arranged at the same height in the axial direction of the respective swirl chamber. During operation of the burner, only air, ie only the second part of the air, flows through the outer swirl chamber, while air, ie the first part, and the liquid fuel flow through the inner swirl chamber. Advantageous mixing of the fuel with the first part of the air can thus already take place in the inner swirl chamber. The introduction element, in particular the injection element, can be an injection nozzle whose outlet opening is arranged, for example, in or on an end face or end face of the injection element, whose end face or end face runs in an end face plane or end face plane that runs perpendicular to the axial direction of the respective swirl chamber. Furthermore, it is conceivable that the introduction element is designed as a lance, which has a longitudinal extent that coincides, for example, with the respective axial direction of the respective swirl chamber or the respective outflow opening. The lance has, for example, at least or exactly, in particular at least or exactly two, outlet openings, which can be designed as bores, in particular transverse bores. The outlet opening has a passage direction along which the fuel can flow through the outlet opening.
Insbesondere dann, wenn das Einbringelement als eine Einspritzdüse ausgebildet ist, verläuft die Durchgangsrichtung der Austrittsöffnung parallel zur jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer beziehungsweise die Durchgangsrichtung fällt mit der jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer beziehungsweise der jeweiligen Ausströmöffnung zusammen. Insbesondere dann, wenn das Einbringelement als eine Lanze ausgebildet ist, verläuft die Durchgangsrichtung schräg oder vorzugsweise senkrecht zur axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer beziehungsweise der jeweiligen Ausströmöffnung. Insbesondere ist es denkbar, dass zumindest die innere Drallkammer durch ein insbesondere als Festkörper ausgebildetes Bauteil gebildet ist, welches auch die Zerstäuberlippe und somit die Endkante bildet. Insbesondere begrenzt eine innenumfangsseitige Mantelfläche des Bauteils die innere Drallkammer in radialer Richtung der inneren Drallkammer nach außen. Dabei ist oder fungiert beispielsweise das Bauteil, insbesondere dessen innenumfangsseitige Mantelfläche, als ein Filmleger zwischen den Drallkammern und somit zwischen den auch als Luftströmungen bezeichneten, drallförmigen und somit verdrahten Strömungen. Insbesondere ist es denkbar, dass die innenumfangsseitige Mantelfläche beziehungsweise der Filmleger durch die zuvor genannte Trennwand gebildet ist beziehungsweise dass das Bauteil die zuvor genannte Trennwand bildet oder aufweist. Dabei wird mittels des Einbringelements der die Austrittsöffnung durchströmende und damit aus dem Einspritzelement ausgetretene, insbesondere ausgespritzte, Brennstoff insbesondere als ein auch als Brennstofffilm bezeichneter Film auf den Filmleger, insbesondere auf die innenumfangsseitige Mantelfläche, aufgebracht beziehungsweise auf den Filmleger zwischen den zwei verdrahten Luftströmungen zerstäubt. Durch aus der drallförmigen Strömung des ersten Teils der Luft resultierende Fliehkräfte legt sich der aus dem Einbringelement ausgetretene, insbesondere ausgespritzte, und dadurch in die innere Drallkammer, insbesondere direkt, eingebrachte, insbesondere eingespritzte, das heißt eingedüste Brennstoff insbesondere als der zuvor genannte Film auf den Filmleger, insbesondere auf die innenumfangsseitige Mantelfläche, und fließt oder strömt stromabwärts zu der auch als Düsenöffnung bezeichneten, ersten Ausströmöffnung und somit zu der Endkante. Hierdurch wird also der Brennstoff auf die Zerstäuberlippe aufgebracht und zu der Endkante gefördert oder transportiert. Erfindungsgemäß endet die erste Ausströmöffnung an der messerscharfen Endkante, welche durch die zuvor beschriebene Verjüngung eine nur geringe Fläche aufweist oder bereitstellt, sodass sich an der Endkante keine übermäßig großen Tröpfchen des Brennstoffes bilden können. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Zerstäuberlippe und insbesondere der Endkante reißen an der Endkante nur winzig kleine Tröpfchen des Brennstoffes ab. Mit anderen Worten entstehen aus dem zuvor genannten Brennstofffilm an der Endkante nur besonders geringe, das heißt winzige, Tröpfchen, die an der Endkante, insbesondere von der Zerstäuberlippe beziehungsweise von dem Bauteil, abreißen und eine entsprechend große Oberfläche aufweisen. Dieser Effekt führt zu einer besonders rußarmen Verbrennung des Gemisches in der Brennkammer. Hierdurch lassen sich auch ohne aufwendig erzeugte, hohe Einspritzdrücke des Brennstoffes und ohne kostenintensive Einspritzelemente winzige Tröpfchen des Brennstoffes erzeugen, sodass einerseits die Kosten des Brenners besonders gering gehalten werden können. Andererseits können besonders kleine Tröpfchen des Brennstoffes erzeugt werden, sodass auch sehr kleine Leistungen des Brenners dargestellt werden können. Dabei beruht die Erfindung insbesondere auf den Erkenntnissen, dass herkömmliche Brenner einen übermäßig hohen Druckverlust aufweisen und ungeeignet für kleine Leistungen und daher nachteilig im Hinblick auf einen Brennstoffverbrauch sind. Die zuvor genannten Probleme und Nachteile können nun durch die Erfindung vermieden werden, sodass insbesondere der Brennstoffverbrauch besonders gering gehalten werden kann. Wenn im Folgenden die Rede von dem Einspritzelement ist, so ist darunter das Einbringelement zu versehen. In particular, when the introduction element is designed as an injection nozzle, the passage direction of the outlet opening runs parallel to the respective axial direction of the respective swirl chamber or the passage direction coincides with the respective axial direction of the respective swirl chamber or the respective outflow opening. In particular when the introduction element is designed as a lance, the passage direction runs obliquely or preferably perpendicular to the axial direction of the respective swirl chamber or the respective outflow opening. In particular, it is conceivable that at least the inner swirl chamber is formed by a component designed in particular as a solid body, which also forms the atomizer lip and thus the end edge. In particular, a lateral surface of the component on the inner peripheral side delimits the inner swirl chamber outwards in the radial direction of the inner swirl chamber. In this case, for example, the component, in particular its inner peripheral lateral surface, is or functions as a film layer between the swirl chambers and thus between the swirling and thus wired flows, also referred to as air flows. In particular, it is conceivable that the lateral surface on the inner peripheral side or the film layer is formed by the aforementioned partition or that the component forms or has the aforementioned partition. By means of the introduction element, the fuel flowing through the outlet opening and thus exiting, in particular ejected, from the injection element is applied, in particular as a film also referred to as fuel film, to the film applicator, in particular to the inner circumferential lateral surface, or atomized onto the film applicator between the two wired air flows. Due to the centrifugal forces resulting from the swirling flow of the first part of the air, the fuel that has emerged from the introduction element, in particular that has been ejected, and is thereby introduced, in particular injected, i.e. injected, in particular directly into the inner swirl chamber, is deposited in particular as the aforementioned film on the Film layer, in particular on the inner peripheral lateral surface, and flows or streams downstream to the first outflow opening, also referred to as the nozzle opening, and thus to the end edge. In this way, therefore, the fuel is applied to the atomizer lip and promoted or transported to the end edge. According to the invention, the first outflow opening ends at the razor-sharp end edge, which has or provides only a small area due to the tapering described above, so that no excessively large droplets of the fuel can form at the end edge. Due to the configuration of the atomizer lip and in particular the end edge according to the invention, only tiny droplets of the fuel tear off at the end edge. In other words, only particularly small, ie tiny, droplets form from the aforementioned fuel film at the end edge, which tear off at the end edge, in particular from the atomizer lip or from the component, and have a correspondingly large surface area. This effect leads to particularly low-soot combustion of the mixture in the combustion chamber. In this way, tiny droplets of the fuel can also be produced without expensively generated, high injection pressures of the fuel and without expensive injection elements, so that on the one hand the costs of the burner can be kept particularly low. On the other hand, particularly small droplets of fuel can be produced, so that very low burner outputs can also be achieved. The invention is based in particular on the knowledge that conventional burners have an excessively high pressure loss and are unsuitable for low outputs and are therefore disadvantageous in terms of fuel consumption. The problems and disadvantages mentioned above can now be avoided by the invention, so that in particular the fuel consumption can be kept particularly low. If the injection element is mentioned below, the insertion element should be included.
Wenn im Folgenden die Rede von dem den Abgastrakt durchströmenden Gas ist, so kann darunter das zuvor genannte Abgas der Verbrennungskraftmaschine oder das zuvor genannte Gas verstanden werden, falls nichts anderes angegeben ist. Dabei ist es denkbar, dass die zuvor genannte Einleitstelle, an welcher das Brennerabgas in den Abgastrakt beziehungsweise in das Gas einleitbar ist, in Strömungsrichtung des den Abgastrakt durchströmenden Gases stromab oder stromauf eines beispielsweise als Dieseloxidationskatalysator ausgebildeten Oxidationskatalysators des Abgastrakts angeordnet ist. Der Oxidationskatalysator ist insbesondere dazu ausgebildet, im Abgas etwaig enthaltene, unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) zu oxidieren und/oder im Abgas etwaig enthaltene Kohlenmonoxide (CO) zu oxidieren, insbesondere zu Kohlendioxid. If the gas flowing through the exhaust tract is mentioned below, this can be understood to mean the previously mentioned exhaust gas of the internal combustion engine or the previously mentioned gas, unless otherwise stated. It is conceivable that the above-mentioned introduction point, at which the burner exhaust gas can be introduced into the exhaust gas tract or into the gas, is arranged in the flow direction of the gas flowing through the exhaust gas tract downstream or upstream of an oxidation catalytic converter of the exhaust gas tract, embodied, for example, as a diesel oxidation catalytic converter. The oxidation catalytic converter is designed in particular to oxidize any unburned hydrocarbons (HC) contained in the exhaust gas and/or to oxidize any carbon monoxide (CO) contained in the exhaust gas, in particular to form carbon dioxide.
Um mittels der Endkante besonders kleine Tröpfchen des Brennstoffes zu erzeugen, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Endkante gezielt mechanisch bearbeitet ist. Unter dem Merkmal, dass die Endkante gezielt, insbesondere mechanisch, bearbeitet ist, ist insbesondere zu verstehen, dass die Endkante nicht etwa eine zufällig ausgebildete oder willkürlich vorgesehene Bearbeitung aufweist, sondern im Rahmen einer Herstellung des Brenners ist beziehungsweise wird die Endkante gezielt und somit gewünscht, insbesondere mechanisch, bearbeitet. In order to produce particularly small droplets of fuel by means of the end edge, one embodiment of the invention provides for the end edge to be machined in a targeted manner. The feature that the end edge is machined in a targeted manner, in particular mechanically, means in particular that the end edge does not have a randomly designed or arbitrarily provided machining, but rather the end edge is or is specifically and thus desired during the manufacture of the burner , especially mechanically processed.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Endkante gedreht, das heißt drehend bearbeitet, und/oder geschliffen und dadurch gezielt mechanisch bearbeitet ist. Dadurch können mittels der Endkante besonders kleine Tröpfchen des Brennstoffes erzeugt werden. A further embodiment is distinguished by the fact that the end edge is turned, ie machined by turning, and/or ground and is thereby mechanically machined in a targeted manner. As a result, particularly small droplets of the fuel can be produced by means of the end edge.
Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft, insbesondere in der inneren Drallkammer, gegenläufig zu der drallförmigen Strömung des zweiten Teils, insbesondere in der äußeren Drallkammer, ist. Mit anderen Worten sind die Drallkammern vorzugsweise dazu ausgebildet, die drallförmigen Strömungen der Teile der Luft als in Relation zueinander gegenläufige, drallförmige Strömungen auszubilden. Somit verläuft beispielsweise eine erste der drallförmigen Strömungen während eines beziehungsweise des zuvor genannten Betriebs des Brenners entlang der jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer betrachtet in eine erste Drehrichtung. Mit anderen Worten weist beispielsweise die erste drallförmige Strömung in axialer Richtung der jeweiligen Drallkammer betrachtet einen ersten Drehsinn auf. Die zweite drallförmige Strömung weist in axialer Richtung der jeweiligen Drallkammer betrachtet einen dem ersten Drehsinn entgegengesetzten, zweiten Drehsinn auf. Mit anderen Worten verläuft die zweite drallförmige Strömung in axialer Richtung der jeweiligen Drallkammer betrachtet in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte, zweite Drehrichtung. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Gemischaufbereitung realisiert werden, sodass die Komponente schnell und effizient, das heißt brennstoffverbrauchsarm, aufgeheizt und/oder warmgehalten werden kann. In a further, particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the swirling flow of the first part of the air, in particular in of the inner swirl chamber, in the opposite direction to the swirling flow of the second part, in particular in the outer swirl chamber. In other words, the swirl chambers are preferably designed to form the swirling flows of the parts of the air as swirling flows running in opposite directions in relation to one another. Thus, for example, a first of the swirling flows runs during one or the aforementioned operation of the burner viewed along the respective axial direction of the respective swirl chamber in a first direction of rotation. In other words, for example, the first swirling flow has a first sense of rotation when viewed in the axial direction of the respective swirl chamber. Viewed in the axial direction of the respective swirl chamber, the second swirling flow has a second sense of rotation opposite to the first sense of rotation. In other words, viewed in the axial direction of the respective swirl chamber, the second swirling flow runs in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation. In this way, a particularly advantageous mixture preparation can be realized, so that the component can be heated up and/or kept warm quickly and efficiently, that is to say with low fuel consumption.
Um eine besonders vorteilhafte Gemischaufbereitung und somit einen besonders effizienten Betrieb des Brenners zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der kleinste, von dem zweiten Teil der Luft durch ström bare Strömungsquerschnitt der zweiten Ausströmöffnung in radialer Richtung der jeweiligen Ausströmöffnung und somit der jeweiligen Drallkammer nach innen hin vollständig durch die Endkante begrenzt beziehungsweise gebildet ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt weist die zweite Ausströmöffnung ihren kleinsten Strömungsquerschnitt an der Endkante auf. In order to achieve a particularly advantageous mixture preparation and thus a particularly efficient operation of the burner, it is provided in a further embodiment of the invention that the smallest flow cross section of the second outflow opening that can be flowed through by the second part of the air is in the radial direction of the respective outflow opening and thus of the respective swirl chamber is completely delimited or formed towards the inside by the end edge. To put it another way, the second outflow opening has its smallest flow cross section at the end edge.
In weiterer, besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die äußere Drallkammer und dadurch die zweite Ausströmöffnung durch ein insbesondere einstückig ausgebildetes Bauelement gebildet sind, welches beispielsweise separat von dem zuvor genannten Bauteil ausgebildet sein kann. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass das zuvor genannte, insbesondere einstückig ausgebildete Bauteil in dem Bauelement angeordnet sein kann. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass sich von dem Bauelement in radialer Richtung der jeweiligen Ausströmöffnung und somit der jeweiligen Drallkammer nach außen weg eine Anti-Rezirkulationsplatte erstreckt, die zumindest einen Teilbereich des Bauelements in radialer Richtung der jeweiligen Ausströmöffnung und somit der jeweiligen Drallkammer nach außen hin überragt. Dabei ist es denkbar, dass der Teilbereich stromauf der Anti- Rezirkulationsplatte, das heißt auf einer Rückseite der Anti-Rezirkulationsplatte, angeordnet ist, deren Rückseite der jeweiligen Drallkammer zugewandt ist. Hierdurch ist beispielsweise zumindest ein erster Bereich der Brennkammer, in welcher beispielsweise die Anti-Rezirkulationsplatte angeordnet ist, mittels der Anti-Rezirkulationsplatte von einem zweiten Bereich der Brennkammer zumindest teilweise unterteilt. Insbesondere ist es denkbar, dass sich die Anti-Rezirkulationsplatte in um die jeweilige axiale Richtung der jeweiligen Ausströmöffnung verlaufender Umfangsrichtung der jeweiligen Ausströmöffnung und somit der jeweiligen Drallkammer vollständig umlaufend um die jeweilige Drallkammer beziehungsweise um die jeweilige Ausströmöffnung herum erstreckt. Mittels der Anti-Rezirkulationsplatte kann vermieden werden, dass das die Luft und den Brennstoff umfassende Gemisch insbesondere nach seinem Austritt aus der zweiten Ausströmöffnung in die Brennkammer rückwärts, das heißt entgegen der jeweiligen Strömungsrichtung, entlang welcher die Teile und der Brennstoff beispielsweise durch die zweite Ausströmöffnung hindurchströmen, strömt, sodass eine übermäßige Wirbelbildung, insbesondere in der Brennkammer, vermieden werden kann. Hierzu ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Anti-Rezirkulationsplatte in einer gedachten Ebene verläuft, welche senkrecht zur jeweiligen Strömungsrichtung und somit senkrecht zur jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Ausströmöffnung beziehungsweise der jeweiligen Drallkammer verläuft. Somit kann ein besonders effizienter Betrieb des Brenners realisiert werden. In a further, particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the outer swirl chamber and thus the second outflow opening are formed by a component which is in particular configured in one piece and which can be configured separately from the aforementioned component, for example. In this context, it is particularly conceivable that the above-mentioned component, which is in particular designed in one piece, can be arranged in the component. It is preferably provided that an anti-recirculation plate extends outwards from the component in the radial direction of the respective outflow opening and thus the respective swirl chamber, which anti-recirculation plate extends outwards at least a partial area of the component in the radial direction of the respective outflow opening and thus the respective swirl chamber towards. It is conceivable that the partial area upstream of the anti- Recirculation plate, that is, is arranged on a back side of the anti-recirculation plate, the back side of which faces the respective swirl chamber. As a result, at least a first region of the combustion chamber, in which the anti-recirculation plate is arranged, for example, is at least partially divided by the anti-recirculation plate from a second region of the combustion chamber. In particular, it is conceivable that the anti-recirculation plate extends in the circumferential direction of the respective outflow opening running around the respective axial direction of the respective outflow opening and thus of the respective swirl chamber completely around the respective swirl chamber or around the respective outflow opening. The anti-recirculation plate can be used to prevent the mixture comprising the air and the fuel from flowing backwards into the combustion chamber, especially after it has exited the second outflow opening, i.e. against the respective direction of flow along which the parts and the fuel, for example, through the second outflow opening flow through, flows, so that excessive vortex formation, especially in the combustion chamber, can be avoided. For this purpose, it is preferably provided that the anti-recirculation plate runs in an imaginary plane which runs perpendicularly to the respective flow direction and thus perpendicularly to the respective axial direction of the respective outflow opening or the respective swirl chamber. A particularly efficient operation of the burner can thus be implemented.
Um eine übermäßige Rückströmung des Gemisches in der Brennkammer und somit eine übermäßige Wirbelbildung in der Brennkammer vermeiden und somit einen besonders effizienten Betrieb des Brenners realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die zweite Ausströmöffnung in Strömungsrichtung der die zweite Ausströmöffnung durchströmenden Teile der Luft und somit in Strömungsrichtung des die zweite Ausströmöffnung durchströmenden Brennstoffes in einer beziehungsweise in der zuvor genannten, gedachten, senkrecht zur Strömungsrichtung der die zweite Ausströmöffnung durchströmenden Teile der Luft verlaufenden Ebene endet, in welcher die Anti-Rezirkulationsplatte angeordnet ist. Die Anti-Rezirkulationsplatte ist somit nicht entgegen der Strömungsrichtung gegenüber der zweiten Ausströmöffnung, insbesondere gegenüber deren Ende, zurückversetzt, sondern vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die zweite Ausströmöffnung, insbesondere deren Ende, und die Anti-Rezirkulationsplatte in der gemeinsamen, gedachten Ebene liegen, sodass eine übermäßige Wirbelbildung sicher vermieden werden kann. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Anti-Rezirkulationsplatte einstückig mit dem Bauelement ausgebildet ist. Dadurch kann eine übermäßige Wirbelbildung sicher vermieden werden, wodurch ein besonders effizienter Betrieb des Brenners auf besonders kostengünstige Weise darstellbar ist. In order to avoid excessive backflow of the mixture in the combustion chamber and thus excessive eddy formation in the combustion chamber and thus to be able to implement particularly efficient operation of the burner, it is provided in a further embodiment of the invention that the second outflow opening is in the flow direction of the flow through the second outflow opening parts of the air and thus in the direction of flow of the fuel flowing through the second outflow opening in one or in the aforementioned imaginary plane running perpendicular to the flow direction of the parts of the air flowing through the second outflow opening, in which the anti-recirculation plate is arranged. The anti-recirculation plate is therefore not set back against the flow direction in relation to the second outflow opening, in particular in relation to its end, but it is preferably provided that the second outflow opening, in particular its end, and the anti-recirculation plate lie in the common, imaginary plane, so that excessive vortex formation can be safely avoided. In this context, it has proven to be particularly advantageous if the anti-recirculation plate is formed in one piece with the component. As a result, excessive eddy formation can be reliably avoided, as a result of which particularly efficient operation of the burner can be achieved in a particularly cost-effective manner.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Brennkammer mehrere, voneinander beabstandete und durch jeweilige, vorzugsweise als Festkörper ausgebildete Wandungsbereiche voneinander getrennte Abführöffnungen aufweist, wobei die Wandungsbereiche vorzugsweise einstückig miteinander ausgebildet sind. Beispielsweise sind die Wandungsbereiche durch eine Lochplatte oder Lochscheibe gebildet. Über die Abführöffnungen kann das aus der Verbrennung des Gemisches resultierende Brennerabgas aus der Brennkammer abgeführt und dadurch in den Abgastrakt eingeleitet werden. Finally, it has been shown to be particularly advantageous if the combustion chamber has a plurality of discharge openings which are spaced apart from one another and are separated from one another by respective wall regions which are preferably embodied as solid bodies, the wall regions preferably being embodied in one piece with one another. For example, the wall areas are formed by a perforated plate or perforated disc. The burner waste gas resulting from the combustion of the mixture can be discharged from the combustion chamber via the discharge openings and thereby introduced into the exhaust tract.
Im Folgenden wird ein Start des Brenners beschrieben: Bei einem Kaltstart des Brenners liegt noch keine hohe Temperatur und somit keine hohe Luftbewegung in der jeweiligen Drallkammer vor. Üblicherweise lässt dieser Zustand keine Zündung zu oder dieser Zustand erschwert eine Zündung zumindest. Um einen besonders schnellen und effektiven Start des Brenners auch bei laufender Verbrennungskraftmaschine und/oder bei kalten Umgebungsbedingungen zu realisieren, sollte, insbesondere in der Brennkammer, das Gemisch zündfähig sein, mithin als zündfähiges Gemisch vorliegen. Dies kann durch ein sogenanntes Vorlagern von Brennstoff beziehungsweise des Brennstoffes erreicht werden. Hierzu wird beispielsweise zunächst, insbesondere zwei bis sechs Sekunden lang, das heißt während einer vorgegebenen oder vorgebbaren Zeitspanne, welche beispielsweise in einem Bereich von einschließlich zwei Sekunden bis einschließlich sechs Sekunden liegen kann, der Brennstoff mittels einer Brennstoffpumpe in die innere Drallkammer gefördert und insbesondere über das Einspritzelement in die innere Drallkammer hineingefördert, insbesondere eingespritzt und dadurch vorgelagert, insbesondere während die Zündeinrichtung deaktiviert bleibt, das heißt während ein Bereitstellen eines Zündfunkens durch die Zündeinrichtung unterbleibt. Erst danach, das heißt erst nach Ablauf der Zeitspanne, wird die Zündeinrichtung eingeschaltet, das heißt aktiviert, und eine eigentliche Luft- und Brennstoffzufuhr gestartet. Mit anderen Worten ist es beispielsweise vorzugsweise vorgesehen, dass während der Zeitspanne ein Versorgen der Drallkammern mit Luft unterbleibt. Durch dieses Vorlagern bildet sich ein besonders fettes Gemisch, welches trotz großer Tröpfchen durch eine besonders hohe Masse auch eine zum Zünden geeignete, große Brennstoffoberfläche bietet. Eine vorteilhafte Kühlung der beispielsweise als Zündkerze ausgebildeten Zündeinrichtung kann beispielsweise durch gelochte, insbesondere gebohrte, Rippen, insbesondere aus Aluminium, realisiert werden, die beispielsweise auf einem insbesondere als Außengewinde ausgebildeten und auch als Zündkerzengewinde bezeichneten Gewinde der Zündeinrichtung angeordnet beziehungsweise vorgesehen sein können. Alternativ oder zusätzlich kann eine insbesondere außermittige Luftzufuhr, das heißt eine zumindest im Wesentlichen außermittige Zufuhr des jeweiligen Teils der Luft in die jeweilige Drallkammer oder in zumindest eine der Drallkammern vorgesehen sein. Die zuvor genannte Brennstoffpumpe kann frequenzgesteuert sein und/oder einen Kolben und eine Feder aufweisen, damit Abgas nicht zurückströmen kann. Hierdurch kann die Verwendung eines Rückschlagventils vermieden werden und es kann ein besonders geringes Totvolumen geschaffen werden. Insbesondere ist es denkbar, dass der Filmleger beziehungsweise die innere Drallkammer eine Venturidüse aufweist, an beziehungsweise in deren engsten Strömungsquerschnitt beispielsweise das Einspritzelement angeordnet ist. Das Einspritzelement, insbesondere die Lanze, kann vorzugsweise mehrere und insbesondere gegenüber zwei mehr, besonders kleine Austrittsöffnungen aufweisen. Die Durchgangsrichtung schließt beispielsweise mit der axialen Richtung der inneren Brennkammer einen Strahlwinkel ein. Mit anderen Worten kann beispielsweise der Brennstoff unter Bildung eines Brennstoffstrahls die Austrittsöffnung durchströmen und somit über die Austrittsöffnung aus dem Einspritzelement ausströmen, wobei der Brennstoffstrahl, insbesondere dessen Längsmittelachse, mit der Durchgangsrichtung zusammenfällt. Durch entsprechende Wahl oder Einstellung des Strahlwinkels kann eine besonders vorteilhafte Gemischaufbereitung dargestellt werden. Alternativ oder zusätzlich ist ein Nachbrenner oder eine Nachbrennfunktion denkbar, um beispielsweise eine besonders hohe Leistung und insbesondere eine gegenüber acht Kilowatt größere Leistung des Brenners zu erzeugen. Der Brenner weist beispielsweise eine Nennleistung auf, welche acht Kilowatt betragen kann, wobei durch die Nachbrennerfunktion eine gegenüber der Nennleistung zumindest kurzfristig höhere Leistung des Brenners dargestellt werden kann. Dadurch können auch besonders hohe Temperaturen des Gases von beispielsweise mindestens oder größer als 600 Grad Celsius realisiert werden, sodass beispielsweise die insbesondere als Partikelfilter ausgebildete Komponente auf eine besonders hohe Temperatur von beispielsweise mindestens oder größer als 600 Grad Celsius aufgeheizt werden kann. Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches eine beziehungsweise die zuvor genannte Verbrennungskraftmaschine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs umfasst. Außerdem umfasst das Kraftfahrzeug einen beziehungsweise den zuvor genannten Abgastrakt und wenigstens einen Brenner gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt. Starting the burner is described below: With a cold start of the burner, there is not yet a high temperature and therefore no high air movement in the respective swirl chamber. Usually, this state does not allow ignition or at least makes ignition more difficult. In order to start the burner particularly quickly and effectively even when the internal combustion engine is running and/or in cold ambient conditions, the mixture should be ignitable, in particular in the combustion chamber, and therefore be present as an ignitable mixture. This can be achieved by so-called pre-storage of fuel or the fuel. For this purpose, for example, initially, in particular for two to six seconds, i.e. during a predetermined or predeterminable period of time, which can for example be in a range of two seconds up to and including six seconds, the fuel is conveyed by means of a fuel pump into the inner swirl chamber and in particular over the injection element is conveyed into the inner swirl chamber, in particular injected and thereby upstream, in particular while the ignition device remains deactivated, that is to say while the ignition device does not provide an ignition spark. Only then, that is to say only after the time period has elapsed, is the ignition device switched on, that is to say activated, and an actual air and fuel supply started. In other words, it is preferably provided, for example, that the swirl chambers are not supplied with air during the period of time. Due to this pre-storage, a particularly rich mixture is formed which, despite large droplets, also offers a large fuel surface suitable for ignition due to a particularly high mass. Advantageous cooling of the ignition device designed as a spark plug, for example, can be achieved, for example, by perforated, in particular drilled, ribs, in particular made of aluminum, which can be arranged or provided, for example, on a thread of the ignition device designed in particular as an external thread and also referred to as a spark plug thread. Alternatively or additionally, an in particular eccentric air supply, that is to say an at least essentially eccentric supply of the respective part of the air into the respective swirl chamber or into at least one of the swirl chambers, can be provided. The aforesaid fuel pump may be frequency controlled and/or have a piston and spring to prevent backflow of exhaust gas. As a result, the use of a check valve can be avoided and a particularly small dead volume can be created. In particular, it is conceivable that the film applicator or the inner swirl chamber has a Venturi nozzle, on or in whose narrowest flow cross-section, for example, the injection element is arranged. The injection element, in particular the lance, can preferably have several, and in particular compared to two, more, particularly small outlet openings. The passage direction encloses a jet angle with the axial direction of the inner combustion chamber, for example. In other words, for example, the fuel can flow through the outlet opening to form a fuel jet and thus flow out of the injection element via the outlet opening, with the fuel jet, in particular its longitudinal center axis, coinciding with the passage direction. A particularly advantageous preparation of the mixture can be achieved by appropriate selection or adjustment of the jet angle. Alternatively or additionally, an afterburner or an afterburning function is conceivable, for example in order to generate a particularly high output and in particular an output of the burner that is greater than eight kilowatts. The burner has, for example, a rated output of eight kilowatts, with the afterburner function being able to produce a higher output of the burner than the rated output, at least for a short period of time. As a result, particularly high gas temperatures of, for example, at least or greater than 600 degrees Celsius can be achieved, so that, for example, the component designed in particular as a particle filter can be heated to a particularly high temperature of, for example, at least or greater than 600 degrees Celsius. A third aspect of the invention relates to a motor vehicle, preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, which comprises a combustion engine or the aforementioned internal combustion engine for driving the motor vehicle. In addition, the motor vehicle comprises a or the previously mentioned exhaust tract and at least one burner according to the first aspect of the invention. Advantages and advantageous configurations of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous configurations of the second aspect of the invention and vice versa.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele 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. Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without going beyond the scope of the leave invention.
Die Zeichnung zeigt in: The drawing shows in:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung einesFig. 1 is a schematic representation of a drive device of a
Kraftfahrzeugs, mit einer Verbrennungskraftmaschine, einem Abgastrakt und einem Brenner; Motor vehicle with an internal combustion engine, an exhaust system and a burner;
Fig. 2 eine schematische Längsschnittansicht einer ersten Ausführungsform desFig. 2 is a schematic longitudinal sectional view of a first embodiment of the
Brenners; burners;
Fig. 3 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht des Brenners gemäß der ersten Ausführungsform; 3 shows a detail of a schematic longitudinal sectional view of the burner according to the first embodiment;
Fig. 4 eine schematische Längsschnittansicht eines Bauteils des Brenners gemäß der ersten Ausführungsform; 4 is a schematic longitudinal sectional view of a component of the burner according to the first embodiment;
Fig. 5 eine schematische Längsschnittansicht einer zweiten Ausführungsform des Brenners; Fig. 6 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Rückansicht einer dritten Ausführungsform des Brenners; 5 shows a schematic longitudinal sectional view of a second embodiment of the burner; 6 shows a detail of a schematic and perspective rear view of a third embodiment of the burner;
Fig. 7 eine schematische Längsschnittansicht des Brenners gemäß der dritten Ausführungsform; 7 is a schematic longitudinal sectional view of the burner according to the third embodiment;
Fig. 8 ausschnittsweise eine schematische und teilweise geschnittene Perspektivansicht einer Drallerzeugungsvorrichtung des Brenners; 8 shows a detail of a schematic and partially sectioned perspective view of a swirl generating device of the burner;
Fig. 9 eine schematische Perspektivansicht der Drallerzeugungsvorrichtung; 9 shows a schematic perspective view of the swirl generating device;
Fig. 10 eine schematische Vorderansicht einer Verschlusseinrichtung; 10 shows a schematic front view of a closure device;
Fig. 11 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer vierten Ausführungsform des Brenners; 11 shows a detail of a schematic longitudinal sectional view of a fourth embodiment of the burner;
Fig. 12 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht einer fünften Ausführungsform des Brenners; 12 shows a detail of a schematic sectional view of a fifth embodiment of the burner;
Fig. 13 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer sechsten Ausführungsform des Brenners; 13 shows a detail of a schematic longitudinal sectional view of a sixth embodiment of the burner;
Fig. 14 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer siebten Ausführungsform des Brenners; 14 shows a detail of a schematic longitudinal sectional view of a seventh embodiment of the burner;
Fig. 15 eine schematische und teilweise geschnittene Seitenansicht eines Einspritzelements des Brenners; Fig. 15 is a schematic and partially sectioned side view of an injection element of the burner;
Fig. 16 ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines Betriebs des Brenners; und Fig. 16 is a block diagram showing an operation of the burner; and
Fig. 17 eine schematische Schnittansicht einer Brennstoffpumpe zum Fördern eines Brennstoffes zu dem Brenner. 17 shows a schematic sectional view of a fuel pump for delivering a fuel to the burner.
Fig. 18 eine schematische und geschnittene Perspektivansicht einer Drallerzeugungsvorrichtung des Brenners; Fig. 19 eine schematische Seitenansicht einer Zündeinrichtung des Brenners; 18 shows a schematic and sectional perspective view of a swirl generating device of the burner; 19 shows a schematic side view of an ignition device of the burner;
Fig. 20 eine schematische Vorderansicht der Zündeinrichtung; 20 is a schematic front view of the ignition device;
Fig. 21 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht der Zündeinrichtung; 21 shows a detail of a schematic longitudinal sectional view of the ignition device;
Fig. 22 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht des Brenners gemäß einer achten Ausführungsform; und 22 shows a detail of a schematic sectional view of the burner according to an eighth embodiment; and
Fig. 23 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht einer neunten Ausführungsform des Brenners. 23 shows a detail of a schematic sectional view of a ninth embodiment of the burner.
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Elements that are the same or have the same function are provided with the same reference symbols in the figures.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Antriebseinrichtung 10 eines vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildeten Kraftfahrzeugs. Dies bedeutet, dass das als Landfahrzeug ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Antriebseinrichtung 10 aufweist und mittels der Antriebseinrichtung 10 antreibbar ist. Die Antriebseinrichtung 10 weist eine auch als Verbrennungsmotor bezeichnete Verbrennungskraftmaschine 12 auf, welche einen auch als Motorgehäuse bezeichneten Motorblock 14 aufweist. Des Weiteren weist die Verbrennungskraftmaschine 12 Zylinder 16 auf, die durch den Motorblock 14, insbesondere direkt, gebildet beziehungsweise begrenzt sind. Während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 12 laufen in den Zylindern 16 jeweilige Verbrennungsvorgänge ab, woraus ein Abgas der Verbrennungskraftmaschine 12 resultiert. Hierzu wird innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine 12 ein insbesondere flüssiger Kraftstoff in den jeweiligen Zylinder 16 eingebracht, insbesondere direkt eingespritzt. Die Verbrennungskraftmaschine 12 kann als ein Dieselmotor ausgebildet sein, sodass es sich bei dem Kraftstoff vorzugsweise um einen Dieselkraftstoff handelt. Dabei ist ein auch als Kraftstofftank bezeichneter Tank 18 vorgesehen, in welchen der Kraftstoff aufnehmbar oder aufgenommen ist. Dem jeweiligen Zylinder 16 ist beispielsweise ein jeweiliger Injektor zugeordnet, mittels welchem der Kraftstoff in den jeweiligen Zylinder 16 einbringbar, insbesondere direkt einspritzbar, ist. Mittels einer Niederdruckpumpe 20 wird der Kraftstoff aus dem Tank 18 zu einer Hochdruckpumpe 22 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 16 einbringen, insbesondere direkt einspritzen. 1 shows, in a schematic illustration, a drive device 10 of a motor vehicle which is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car. This means that the motor vehicle designed as a land vehicle has the drive device 10 in its fully manufactured state and can be driven by means of the drive device 10 . The drive device 10 has an internal combustion engine 12, also referred to as an internal combustion engine, which has an engine block 14, also referred to as a motor housing. Furthermore, the internal combustion engine 12 has cylinders 16 which are formed or delimited by the engine block 14, in particular directly. During fired operation of internal combustion engine 12 , respective combustion processes take place in cylinders 16 , resulting in an exhaust gas from internal combustion engine 12 . For this purpose, within a respective working cycle of the internal combustion engine 12, a fuel, in particular a liquid fuel, is introduced into the respective cylinder 16, in particular injected directly. Internal combustion engine 12 can be designed as a diesel engine, so that the fuel is preferably diesel fuel. In this case, a tank 18, also referred to as a fuel tank, is provided, in which the fuel can be accommodated or accommodated. The respective cylinder 16 is assigned, for example, a respective injector, by means of which the fuel can be introduced, in particular directly injected, into the respective cylinder 16 . By means of a low-pressure pump 20 the fuel is conveyed from the tank 18 to a high-pressure pump 22, by means of which the fuel is conveyed to the injectors or to a fuel distribution element common to the injectors and also referred to as a rail or common rail. The injectors can be supplied with fuel from the fuel distribution element common to the injectors by means of the fuel distribution element and can introduce the fuel from the fuel distribution element into the respective cylinder 16, in particular inject it directly.
Die Antriebseinrichtung 10 umfasst dabei einen von Frischluft durchströmbaren Ansaugtrakt 24, mittels welchem die den Ansaugtrakt 24 durchströmende Frischluft zu den und in die Zylinder 16 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 16 gezündet und dadurch verbrannt wird. Insbesondere wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch durch Selbstzündung gezündet. Aus dem Zünden und Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemisches resultiert Abgas der Verbrennungskraftmaschine 12, deren Abgas auch als Maschinenabgas bezeichnet wird. The drive device 10 includes an intake tract 24 through which fresh air can flow, by means of which the fresh air flowing through the intake tract 24 is guided to and into the cylinders 16 . The fresh air forms a fuel-air mixture with the fuel, which includes the fresh air and the fuel and is ignited within the respective work cycle in the respective cylinder 16 and thereby burned. In particular, the fuel-air mixture is ignited by self-ignition. The ignition and combustion of the fuel-air mixture results in exhaust gas from internal combustion engine 12, whose exhaust gas is also referred to as engine exhaust gas.
Die Antriebseinrichtung 10 weist dabei einen von dem Abgas aus den Zylindern 16 durchströmbaren Abgastrakt 26 auf. Die Antriebseinrichtung 10 umfasst außerdem einen Abgasturbolader 28, welcher einen in dem Ansaugtrakt 24 angeordneten Verdichter 30 und eine in dem Abgastrakt 26 angeordnete Turbine 32 aufweist. Das Abgas kann aus den Zylindern 16 ausströmen, in den Abgastrakt 26 einströmen und daraufhin den Abgastrakt 26 durchströmen. Dabei ist die Turbine 32 von dem den Abgastrakt 26 durchströmenden Abgas antreibbar. Der Verdichter 30 ist, insbesondere über eine Welle 34 des Abgasturboladers 28, von der Turbine 32 antreibbar. Durch Antreiben des Verdichters 30 wird mittels des Verdichters 30 die den Ansaugtrakt 24 durchströmende Frischluft verdichtet. In dem Abgastrakt 26 sind mehrere Komponenten 36a-d angeordnet, welche als jeweilige Abgasnachbehandlungseinrichtungen, das heißt Abgasnachbehandlungskomponenten zum Nachbehandeln des Abgases, ausgebildet sind. In Strömungsrichtung des den Abgastrakt 26 durchströmenden Abgases der Verbrennungskraftmaschine 12 sind die Komponenten 36a-d aufeinanderfolgend angeordnet und somit in Reihe oder seriell zueinander geschaltet. Bei der Komponente 36a handelt es sich beispielsweise um einen Oxidationskatalysator, insbesondere um einen Dieseloxidationskatalysator (DOC). Ferner kann es sich bei der Komponente 36 um einen Stickoxid-Speicherkatalysator (NSK) Handeln. Bei der Komponente 36b kann es sich um einen SCR-Katalysator handeln, welcher auch einfach als SCR bezeichnet wird. Bei der Komponente 36c kann es sich bei um einen Partikelfilter, insbesondere um einen Dieselpartikelfilter (DPF), handeln. Die Komponente 36d kann beispielsweise einen zweiten SCR-Katalysator und/oder einen Ammoniak-Sperrkatalysator (ASC) aufweisen. The drive device 10 has an exhaust tract 26 through which the exhaust gas from the cylinders 16 can flow. The drive device 10 also includes an exhaust gas turbocharger 28 which has a compressor 30 arranged in the intake tract 24 and a turbine 32 arranged in the exhaust tract 26 . The exhaust gas can flow out of the cylinders 16 , flow into the exhaust tract 26 and then flow through the exhaust tract 26 . The turbine 32 can be driven by the exhaust gas flowing through the exhaust duct 26 . The compressor 30 can be driven by the turbine 32, in particular via a shaft 34 of the exhaust gas turbocharger 28. By driving the compressor 30 , the fresh air flowing through the intake tract 24 is compressed by means of the compressor 30 . A plurality of components 36a-d are arranged in the exhaust gas tract 26, which are designed as respective exhaust gas aftertreatment devices, that is to say exhaust gas aftertreatment components for aftertreatment of the exhaust gas. The components 36a-d are arranged one after the other in the flow direction of the exhaust gas of the internal combustion engine 12 flowing through the exhaust tract 26 and are therefore connected in series or in series with one another. The component 36a is, for example, an oxidation catalytic converter, in particular a diesel oxidation catalytic converter (DOC). Furthermore, the component 36 can be a nitrogen oxide storage catalytic converter (NSK). The component 36b can be an SCR catalytic converter, which is also referred to simply as an SCR. The component 36c can be a particle filter, in particular a a diesel particulate filter (DPF). Component 36d may include a second SCR catalyst and/or an ammonia slip catalyst (ASC), for example.
Das Kraftfahrzeug weist einen beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau auf, welcher einen auch als Fahrgastzelle oder Sicherheitszelle 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 12 angeordnet ist. Dabei ist beispielsweise auch der Abgasturbolader 28 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 Komponenten 36a, b, c in dem Motorraum angeordnet, sodass beispielsweise die Komponenten 36a, b und c ein sogenanntes Hot-End bilden oder Bestandteile eines sogenannten Hot-Ends (heißes Ende) sind. Insbesondere kann das Hot-End direkt an die Turbine 32 angeflanscht sein. Die Komponente 36d ist beispielsweise außerhalb des Motorraums und dabei in Fahrzeughochrichtung unterhalb des Bodens angeordnet, sodass beispielsweise die Komponente 36d ein sogenanntes Cold-End (kaltes Ende) bildet oder Bestandteil des sogenannten Cold-Ends ist. The motor vehicle has a structure designed, for example, as a self-supporting body, which forms or delimits an interior of the motor vehicle, also referred to as a passenger cell or safety cell. People can stay in the interior while the motor vehicle is driving. For example, the structure forms or defines an engine room in which the internal combustion engine 12 is arranged. In this case, for example, the exhaust gas turbocharger 28 is also arranged in the engine compartment. The structure also has a floor, also referred to as the main floor, through which the interior space is at least partially, in particular at least predominantly or completely, delimited downwards in the vertical direction of the vehicle. Here, for example, the components 36a, b, c are arranged in the engine compartment, so that for example the components 36a, b and c form a so-called hot end or are part of a so-called hot end (hot end). In particular, the hot end can be flanged directly to the turbine 32 . The component 36d is, for example, outside the engine compartment and is arranged below the floor in the vertical direction of the vehicle, so that the component 36d, for example, forms a so-called cold end (cold end) or is part of the so-called cold end.
Die Antriebseinrichtung 10 umfasst eine Dosiereinrichtung 38, mittels welcher an einer Einleitstelle E1 ein insbesondere flüssiges Reduktionsmittel in den Abgastrakt 26 und dabei beispielsweise in das den Abgastrakt 26 durchströmende Abgas einbringbar ist.The drive device 10 includes a dosing device 38, by means of which a particularly liquid reducing agent can be introduced into the exhaust gas tract 26 and thereby, for example, into the exhaust gas flowing through the exhaust gas tract 26 at an introduction point E1.
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. Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass in Strömungsrichtung des den Abgastrakt 26 durchströmenden Abgases die Einleitstelle E1 stromauf der Komponente 36b und stromab der Komponente 36a angeordnet ist. Dabei weist der Abgastrakt 26 vorzugsweise eine Mischkammer 40 auf, in welcher das an der Einleitstelle E1 in das Abgas eingebrachte Reduktionsmittel vorteilhaft mit dem Abgas vermischt werden kann. Die Antriebseinrichtung 10 und somit das Kraftfahrzeug umfassen außerdem einen Brenner 42, mittels welchem - wie im Folgenden noch genauer erläutert wird - zumindest eine der in Strömungsrichtung des den Abgastrakt 26 durchströmenden Abgases stromab des Brenners 42 angeordneten Komponenten 36b, c, d schnell und effizient aufgeheizt und/oder warmgehalten werden kann. Der Brenner 42 kann ein Gemisch insbesondere unter Bildung einer Flamme 44 und insbesondere unter Bereitstellung eines Brennerabgases verbrennen, wobei das Brennerabgas beziehungsweise die Flamme 44 an einer Einleitstelle E2 in den Abgastrakt 26 einleitbar ist beziehungsweise eingeleitet wird. Dies bedeutet, dass sozusagen der Brenner 42 an der Einleitstelle E2 angeordnet ist. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Einleitstelle E2 stromauf der Komponenten 36b, c und d und stromab der Komponente 36a angeordnet. Mit anderen Worten ist bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Brenner 42 stromauf der Komponenten 36b, c, d und stromab der Komponente 36a angeordnet. Alternativ ist es denkbar, dass der Brenner 42 beziehungsweise die Einleitstelle E2 stromauf der Komponente 36a und insbesondere stromab der Turbine 32 angeordnet ist. Das zuvor genannte, in dem Brenner 42 beziehungsweise mittels des Brenners 42 zu verbrennende Gemisch umfasst Luft und einen flüssigen Brennstoff. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird als der Brennstoff der Kraftstoff verwendet, und/oder zumindest eine Teilmenge der Luft, die dem Brenner 42 zugeführt und zum Bilden des Gemisches verwendet wird, kann beispielsweise aus dem Ansaugtrakt 24 stammen. Hierzu ist ein Kraftstoffversorgungspfad 46 vorgesehen, welcher einerseits fluidisch mit dem Brenner 42 und andererseits fluidisch mit einer Kraftstoffleitung 48 verbunden oder verbindbar ist. Die Kraftstoffleitung 48 ist von dem von dem Tank 18 zu den Injektoren beziehungsweise zu dem Kraftstoffverteilungselement strömenden Kraftstoff durchströmbar. Insbesondere ist der Kraftstoffversorgungspfad 46 an einer ersten Verbindungsstelle V1 fluidisch mit der Kraftstoffleitung 48 verbunden, wobei die Verbindungsstelle V1 in Strömungsrichtung des von dem Tank 18 zu dem Kraftstoffverteilungselement beziehungsweise zu dem jeweiligen Injektor strömenden Kraftstoffs stromab der Niederdruckpumpe 20 und stromauf der Hochdruckpumpe 22 angeordnet ist. An der Verbindungsstelle V1 kann zumindest ein Teil des die Kraftstoffleitung 48 durchströmenden, flüssigen Kraftstoffes aus der Kraftstoffleitung 48 abgezweigt und in den Kraftstoffversorgungspfad 46 eingeleitet werden. Der in den Kraftstoffversorgungspfad 46 eingeleitete Kraftstoff kann den Kraftstoffversorgungspfad 46 durchströmen und wird als der Brennstoff mittels des Kraftstoffversorgungspfads 46 zu dem und insbesondere in den Brenner 42 geleitet. Dabei ist in dem Kraftstoffversorgungspfad 46 ein erstes Ventilelement 50 angeordnet, mittels welchem eine den Kraftstoffversorgungspfad 46 durchströmende und somit dem Brenner 42 zuzuführende Menge des Brennstoffes eingestellt werden kann. Dabei ist eine auch als Steuergerät bezeichnete, elektronische Recheneinrichtung 52 vorgesehen, mittels welcher das Ventilelement 50 ansteuerbar ist, sodass mittels des Steuergeräts über das Ventilelement 50 die den Kraftstoffversorgungspfad 46 durchströmende und dem Brenner 42 zuzuführende Menge des Brennstoffes einstellbar, insbesondere zu regeln, ist. The reducing agent is preferably an aqueous urea solution, which can provide ammonia, which can react with any nitrogen oxides contained in the exhaust gas to form water and nitrogen during a selective catalytic reduction. The selective catalytic reduction can be effected and/or supported catalytically by the SCR catalytic converter. It can be seen from FIG. 1 that the introduction point E1 is arranged upstream of the component 36b and downstream of the component 36a in the direction of flow of the exhaust gas flowing through the exhaust tract 26 . In this case, the exhaust tract 26 preferably has a mixing chamber 40 in which the reducing agent introduced into the exhaust gas at the introduction point E1 can advantageously be mixed with the exhaust gas. The drive unit 10 and thus the motor vehicle also include a burner 42, by means of which - as will be explained in more detail below - at least one of the components 36b, c, d arranged downstream of the burner 42 in the direction of flow of the exhaust gas flowing through the exhaust tract 26 is heated quickly and efficiently and/or can be kept warm. The burner 42 can burn a mixture, in particular with the formation of a flame 44 and in particular with the provision of a burner exhaust gas, the burner exhaust gas or the flame 44 being introduced into the exhaust tract 26 at an introduction point E2. This means that, so to speak, the burner 42 is arranged at the introduction point E2. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the entry point E2 is arranged upstream of the components 36b, c and d and downstream of the component 36a. In other words, in the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the burner 42 is arranged upstream of the components 36b, c, d and downstream of the component 36a. Alternatively, it is conceivable that the burner 42 or the introduction point E2 is arranged upstream of the component 36a and in particular downstream of the turbine 32 . The aforementioned mixture to be burned in the burner 42 or by means of the burner 42 comprises air and a liquid fuel. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1 , the fuel is used as the fuel and/or at least a portion of the air that is supplied to the burner 42 and used to form the mixture can originate from the intake tract 24 , for example. For this purpose, a fuel supply path 46 is provided, which is or can be connected fluidically to the burner 42 on the one hand and to a fuel line 48 on the other hand. The fuel flowing from the tank 18 to the injectors or to the fuel distribution element can flow through the fuel line 48 . In particular, the fuel supply path 46 is fluidically connected to the fuel line 48 at a first connection point V1, the connection point V1 being arranged downstream of the low-pressure pump 20 and upstream of the high-pressure pump 22 in the flow direction of the fuel flowing from the tank 18 to the fuel distribution element or to the respective injector. At the connection point V1, at least part of the liquid fuel flowing through the fuel line 48 can be branched off from the fuel line 48 and introduced into the fuel supply path 46. The fuel introduced into the fuel supply path 46 is allowed to flow through the fuel supply path 46 and is guided as the fuel to, and in particular into, the combustor 42 by means of the fuel supply path 46 . In this case, a first valve element 50 is arranged in the fuel supply path 46, by means of which an amount of fuel flowing through the fuel supply path 46 and thus to be supplied to the burner 42 can be adjusted. An electronic computing device 52, also referred to as a control unit, is provided, by means of which valve element 50 can be controlled, so that the quantity of fuel flowing through fuel supply path 46 and to be supplied to burner 42 can be adjusted, in particular regulated, by means of the control unit via valve element 50.
Des Weiteren ist ein Luftversorgungspfad 54 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 54 von der Luft, aus welcher das Gemisch gebildet wird, durchströmbar ist. Dabei ist in dem Luftversorgungspfad 54 eine auch als Luftpumpe bezeichnete Pumpe 56 angeordnet, mittels welcher die Luft durch den Luftversorgungspfad 54 hindurchförderbar und somit zu dem Brenner 42 hin förderbar ist. Beispielsweise wird die auch als Niederdruckkraftstoffpumpe bezeichnete Niederdruckpumpe 20 als Brennstoffpumpe bezeichnet, mittels welcher der Brennstoff durch den Kraftstoffversorgungspfad 46 hindurchgefördert und somit zu dem Brenner 42 hin gefördert wird. Furthermore, an air supply path 54 is provided, via which or by means of which the burner can be or is supplied with the air for forming the mixture. This means that the air supply path 54 can be flowed through by the air from which the mixture is formed. A pump 56 , also referred to as an air pump, is arranged in the air supply path 54 , by means of which the air can be conveyed through the air supply path 54 and can thus be conveyed to the burner 42 . For example, the low-pressure pump 20 , also referred to as a low-pressure fuel pump, is referred to as a fuel pump, by means of which the fuel is conveyed through the fuel supply path 46 and is thus conveyed to the burner 42 .
Es ist erkennbar, dass der Luftversorgungspfad 54 an einer zweiten Verbindungsstelle V2 fluidisch mit dem Ansaugtrakt 24 verbunden ist. Somit kann beispielsweise an der Verbindungsstelle V2 zumindest ein Teil der den Ansaugtrakt 24 durchströmenden Frischluft aus dem Ansaugtrakt 24 abgezweigt und in den Luftversorgungspfad 54 eingeleitet werden. Die in den Luftversorgungspfad 54 eingeleitete Frischluft kann als die Luft den Luftversorgungspfad 54 durchströmen und wird mittels des Luftversorgungspfads 54 zu dem und insbesondere in den Brenner 42 geleitet. Dabei ist in dem Luftversorgungspfad 54 ein zweites Ventilelement 55 angeordnet, mittels welchem eine die den Luftversorgungspfad 54 durchströmende und somit den Brenner 42 durchströmende Menge der Luft, die zum Bilden des Gemisches verwendet wird, einstellbar ist. Dabei ist beispielsweise das Steuergerät dazu ausgebildet, das Ventilelement 55 anzusteuern, sodass beispielsweise mittels des Steuergeräts über das Ventilelement 55 die den Luftversorgungspfad 54 durchströmende und somit dem Brenner 42 zuzuführende Menge der Luft, die zum Bilden des Gemisches verwendet wird, einstellbar, insbesondere zu regeln, ist. Fig. 2 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine erste Ausführungsform des Brenners 42. Der Brenner 42 weist eine Brennkammer 58 auf, in welcher das die dem Brenner 42 zugeführte Luft und den dem Brenner 42 zugeführten, flüssigen Brennstoff umfassende Gemisch zu zünden und dadurch zu verbrennen ist, das heißt während eines Betriebs des Brenners 42 gezündet und dadurch verbrannt wird. Hierzu ist eine beispielsweise als Zündkerze oder Glühkerze oder Glühstift ausgebildete Zündeinrichtung 60 vorgesehen, mittels welcher insbesondere unter Nutzung von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom in der Brennkammer 58 wenigstens ein Zündfunke erzeugbar ist. Mittels des Zündfunkens wird das Gemisch in der Brennkammer 58 gezündet und verbrannt, insbesondere unter Bereitstellung des Brennerabgases und/oder unter Bereitstellung der Flamme 44. Mittels des Brennerabgases beziehungsweise mittels der Flamme 44 kann beispielsweise das den Abgastrakt 26 durchströmende Abgas schnell und effizient aufgeheizt und/oder warmgehalten werden, sodass mittels des aufgeheizten und/oder warmgehaltenen Abgases, welches die Komponenten 36b, c und d durchströmt, beispielsweise zumindest die Komponente 36b schnell und effizient aufgeheizt und/oder warmgehalten werden kann. It can be seen that the air supply path 54 is fluidically connected to the intake tract 24 at a second connection point V2. Thus, at least part of the fresh air flowing through the intake tract 24 can be branched off from the intake tract 24 at the connection point V2 and introduced into the air supply path 54 . The fresh air introduced into the air supply path 54 can flow through the air supply path 54 as the air and is guided to and in particular into the burner 42 by means of the air supply path 54 . In this case, a second valve element 55 is arranged in the air supply path 54, by means of which the quantity of air flowing through the air supply path 54 and thus the burner 42, which is used to form the mixture, can be adjusted. In this case, the control unit is designed, for example, to activate the valve element 55 so that, for example, the quantity of air flowing through the air supply path 54 and thus to be supplied to the burner 42 and used to form the mixture can be adjusted, in particular regulated, by means of the control unit via the valve element 55 , is. 2 shows a first embodiment of the burner 42 in a schematic sectional view. The burner 42 has a combustion chamber 58 in which the mixture comprising the air supplied to the burner 42 and the liquid fuel supplied to the burner 42 are to be ignited and thereby burned is, that is ignited during operation of the burner 42 and thereby burned. For this purpose, an ignition device 60 embodied, for example, as a spark plug or glow plug or glow plug is provided, by means of which at least one ignition spark can be generated in particular using electrical energy or electric current in combustion chamber 58 . The mixture in the combustion chamber 58 is ignited and burned by means of the ignition spark, in particular with the provision of the burner exhaust gas and/or with the provision of the flame 44. By means of the burner exhaust gas or by means of the flame 44, for example, the exhaust gas flowing through the exhaust tract 26 can be heated quickly and efficiently and/or or kept warm, so that by means of the heated and/or kept warm exhaust gas, which flows through the components 36b, c and d, for example at least the component 36b can be quickly and efficiently heated and/or kept warm.
Der Brenner 42 weist eine innere Drallkammer 62 auf, welche von einem ersten Teil der Luft, die dem Brenner 42 zugeführt wird, durchströmbar ist und eine drallförmige erste Strömung des ersten Teils der Luft bewirkt. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass der erste Teil der Luft drallförmig durch zumindest einen ersten Teilbereich der Drallkammer 62 hindurchströmt und/oder drallförmig aus der Drallkammer 62 ausströmt und/oder drallförmig in der Brennkammer 58 strömt. Die innere Drallkammer 62 weist, insbesondere genau, eine erste Ausströmöffnung 64 auf, die entlang einer ersten Durchgangsrichtung der Ausströmöffnung 64 und somit entlang einer mit der ersten Durchgangsrichtung zusammenfallenden, ersten Strömungsrichtung von dem ersten Teil der Luft durchströmbar ist. Über die erste Ausströmöffnung 64 ist der erste Teil der Luft aus der inneren Drallkammer 62 abführbar. Dies bedeutet, dass der erste Teil der Luft über die erste Ausströmöffnung 64 aus der inneren Drallkammer 62 herausströmen kann. Des Weiteren umfasst der Brenner 42 ein Einbringelement in Form eines Einspritzelements 66, welches einen von dem flüssigen Brennstoff, der dem Brenner 42 zugeführt wird, durchströmbaren Kanal 68 aufweist. The burner 42 has an inner swirl chamber 62 through which a first part of the air that is supplied to the burner 42 can flow and causes a swirling first flow of the first part of the air. This means in particular that the first part of the air flows in a swirling manner through at least a first partial region of the swirl chamber 62 and/or flows out of the swirling chamber 62 in a swirling manner and/or flows in a swirling manner in the combustion chamber 58 . The inner swirl chamber 62 has, in particular precisely, a first outflow opening 64 through which the first part of the air can flow along a first passage direction of the outflow opening 64 and thus along a first flow direction coinciding with the first passage direction. The first part of the air can be discharged from the inner swirl chamber 62 via the first outflow opening 64 . This means that the first part of the air can flow out of the inner swirl chamber 62 via the first outflow opening 64 . Furthermore, the burner 42 comprises an introduction element in the form of an injection element 66 which has a channel 68 through which the liquid fuel which is supplied to the burner 42 can flow.
Bei der ersten Ausführungsform ist das Einspritzelement 66 als eine Lanze ausgebildet, welche auch als Kraftstofflanze bezeichnet wird. Der Kanal 68 und somit das Einspritzelement 66 weist wenigstens eine von dem den Kanal 68 durchströmenden, flüssigen Brennstoff durchströmbare Austrittsöffnung 70 auf. Aus Fig. 2 ist erkennbar, dass bei der ersten Ausführungsform der Kanal 68 und somit das Einspritzelement 66 wenigstens oder genau zwei, beispielsweise als Bohrungen ausgebildete Austrittsöffnungen 70 aufweist. Die Austrittsöffnung 70 ist entlang einer jeweiligen, zweiten Durchgangsrichtung von dem Brennstoff durchströmbar, sodass über die jeweilige Austrittsöffnung 70 der das Einspritzelement 66 durchströmende Brennstoff aus dem Einspritzelement 66 ausspritzbar ist beziehungsweise austreten kann und, insbesondere direkt, in die innere Drallkammer 62 einspritzbar und dadurch einbringbar ist. Mit anderen Worten, das Einspritzelement 66 beziehungsweise der Kanal 68 mündet über die jeweilige Austrittsöffnung 70 in die innere Drallkammer 62, sodass mittels des Einspritzelements 66 der flüssige Brennstoff über die jeweilige Austrittsöffnung 70, insbesondere direkt, in die innere Drallkammer 62 einspritzbar ist. Die jeweilige zweite Durchgangsrichtung der jeweiligen Austrittsöffnung 70 fällt mit einer jeweiligen zweiten Strömungsrichtung zusammen, entlang welcher der Brennstoff durch die jeweilige Austrittsöffnung 70 hindurchströmen kann. Es ist erkennbar, dass der Brennstoff über die jeweilige Austrittsöffnung 70 unter Bildung eines jeweiligen Brennstoffstrahls 72 aus dem Einspritzelement 66 ausspritzbar und dadurch, insbesondere direkt, in die innere Drallkammer 62 einspritzbar ist. Beispielsweise ist der jeweilige Brennstoffstrahl 72, dessen Längsmittelachse beispielsweise mit der jeweiligen zweiten Durchgangsrichtung beziehungsweise mit der jeweiligen zweiten Strömungsrichtung zusammenfällt, zumindest im Wesentlichen kegelförmig ausgebildet. Außerdem weist beispielsweise das Einspritzelement 66 und somit vorliegend der Kanal 68 eine Längsrichtung oder Längserstreckung oder Längserstreckungsrichtung auf, welche parallel zu der ersten Durchgangsrichtung und somit parallel zu der ersten Strömungsrichtung verläuft, insbesondere mit der ersten Durchgangsrichtung und somit mit der ersten Strömungsrichtung zusammenfällt. Ferner ist aus Fig. 2 erkennbar, dass die erste Durchgangsrichtung und somit die erste Strömungsrichtung mit der axialen Richtung der Ausströmöffnung 64 und mit der axialen Richtung der inneren Drallkammer 62 zusammenfallen. Dabei verläuft die jeweilige zweite Durchgangsrichtung beziehungsweise die jeweilige zweite Strömungsrichtung senkrecht oder vorliegend schräg zur ersten Durchgangsrichtung und somit zur ersten Strömungsrichtung und zur axialen Richtung der Drallkammer 62 und der Ausströmöffnung 64. In the first embodiment, the injection element 66 is designed as a lance, which is also referred to as a fuel lance. The channel 68 and thus the injection element 66 has at least one of the channel 68 flowing through, outlet opening 70 through which liquid fuel can flow. It can be seen from FIG. 2 that in the first embodiment the channel 68 and thus the injection element 66 has at least or exactly two outlet openings 70 embodied, for example, as bores. The fuel can flow through outlet opening 70 in a respective, second passage direction, so that the fuel flowing through injection element 66 can be ejected or exit from injection element 66 via respective outlet opening 70 and can be injected, in particular directly, into inner swirl chamber 62 and thereby introduced is. In other words, the injection element 66 or the channel 68 opens into the inner swirl chamber 62 via the respective outlet opening 70, so that the liquid fuel can be injected via the respective outlet opening 70, in particular directly, into the inner swirl chamber 62 by means of the injection element 66. The respective second passage direction of the respective outlet opening 70 coincides with a respective second flow direction along which the fuel can flow through the respective outlet opening 70 . It can be seen that the fuel can be sprayed out of the injection element 66 via the respective outlet opening 70 to form a respective fuel jet 72 and can thereby be injected, in particular directly, into the inner swirl chamber 62 . For example, the respective fuel jet 72, whose longitudinal center axis coincides, for example, with the respective second passage direction or with the respective second flow direction, is at least essentially conical. In addition, for example, the injection element 66 and thus the channel 68 in the present case has a longitudinal direction or longitudinal extension or longitudinal extension direction, which runs parallel to the first passage direction and thus parallel to the first flow direction, in particular coincides with the first passage direction and thus with the first flow direction. It can also be seen from FIG. 2 that the first passage direction and thus the first flow direction coincide with the axial direction of the outflow opening 64 and with the axial direction of the inner swirl chamber 62 . The respective second passage direction or the respective second flow direction runs perpendicularly or, in the present case, at an angle to the first passage direction and thus to the first flow direction and to the axial direction of swirl chamber 62 and outflow opening 64.
Die Drallkammer 62 ist zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, durch ein vorzugsweise einstückig ausgebildetes Bauteil 74 des Brenners 42 gebildet oder begrenzt, sodass das Bauteil 74 auch die Ausströmöffnung 64 bildet beziehungsweise begrenzt. Der Brenner 42 weist des Weiteren eine äußere Drallkammer 76 auf, welche zumindest einen Längenbereich und vorliegend auch die erste Ausströmöffnung 64 in um die axiale Richtung der Drallkammer 62 verlaufender Umfangsrichtung der Drallkammer 62, insbesondere vollständig umlaufend, umgibt. Dabei weist das Bauteil 74 eine Trennwand 78 auf, welche in radialer Richtung der Drallkammer 62, deren radiale Richtung senkrecht zur axialen Richtung der Drallkammer 62 verläuft, zwischen den Drallkammern 62 und 76 angeordnet ist. Dadurch sind die Drallkammern 62 und 76 in radialer Richtung der Drallkammer 65 durch die Trennwand 78 voneinander getrennt. Die axiale Richtung der Drallkammer 62 fällt mit der axialen Richtung der Drallkammer 76 zusammen, sodass die radiale Richtung der Drallkammer 62 mit der radialen Richtung der Drallkammer 76 zusammenfällt. Die äußere Drallkammer 76 ist von einem zweiten Teil der Luft, die dem Brenner 42 zugeführt wird, durchströmbar und dazu ausgebildet, eine drallförmige zweite Strömung des zweiten Teils der Luft zu bewirken. Dies bedeutet, dass der zweite Teil der Luft die Drallkammer 76 drallförmig durchströmt und/oder drallförmig aus der Drallkammer 76 ausströmt und/oder drallförmig in der Brennkammer 58 strömt. Insbesondere ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Teile der Luft ihre drallförmigen Strömungen in der Brennkammer 58 aufweisen, mithin drallförmig in der Brennkammer 58 verlaufen. Die äußere Drallkammer 76 weist, insbesondere genau, eine von dem die äußere Drallkammer 76 durchströmenden, zweiten Teil der Luft insbesondere entlang einer dritten Strömungsrichtung durchströmbare, zweite Ausströmöffnung 80 auf, deren dritte Durchgangsrichtung, entlang welcher die Ausströmöffnung 80 von dem die Drallkammer 76 durchströmenden zweiten Teil der Luft durchströmbar ist, vorliegend mit der axialen Richtung der Drallkammer 76 und somit mit der axialen Richtung der Drallkammer 62 zusammenfällt. Die dritte Durchgangsrichtung fällt mit einer dritten Strömungsrichtung zusammen, entlang welcher der die äußere Drallkammer 76 durchströmende zweite Teil der Luft die Ausströmöffnung 80 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 die dritte Durchgangsrichtung mit der axialen Richtung der Drallkammer 62 und mit der axialen Richtung der Drallkammer 76 zusammenfallen. In Strömungsrichtung der Teile der Luft ist die zweite Ausströmöffnung 80 stromab der Ausströmöffnung 64 angeordnet und dabei insbesondere in Reihe beziehungsweise in Serie zu der Ausströmöffnung 64 angeordnet, sodass die Ausströmöffnung 80 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 62 mit dem Brennstoff vermischt, insbesondere unter Bildung eines Teilgemisches. Das Teilgemisch kann die Ausströmöffnung 64 durchströmen und somit aus der Drallkammer 62 ausströmen und daraufhin die Ausströmöffnung 80 durchströmen und wird mit dem zweiten Teil der Luft, insbesondere aufgrund der vorteilhaften, drallförmigen zweiten Strömung vermischt, wodurch das Gemisch besonders vorteilhaft aufbereitet wird, mithin das Teilgemisch besonders vorteilhaft mit dem zweiten Teil vermischt wird. Swirl chamber 62 is at least partially, in particular at least predominantly and thus more than half or completely, formed or delimited by a preferably integrally formed component 74 of burner 42, so that component 74 also forms or delimits outflow opening 64. The burner 42 also has an outer swirl chamber 76 which surrounds at least a longitudinal region and in the present case also the first outflow opening 64 in the circumferential direction of the swirl chamber 62 running around the axial direction of the swirl chamber 62, in particular completely surrounding it. The component 74 has a partition wall 78 which is arranged between the swirl chambers 62 and 76 in the radial direction of the swirl chamber 62 , the radial direction of which runs perpendicular to the axial direction of the swirl chamber 62 . As a result, the swirl chambers 62 and 76 are separated from one another in the radial direction of the swirl chamber 65 by the partition wall 78 . The axial direction of the swirl chamber 62 coincides with the axial direction of the swirl chamber 76 such that the radial direction of the swirl chamber 62 coincides with the radial direction of the swirl chamber 76 . A second part of the air that is supplied to the burner 42 can flow through the outer swirl chamber 76 and is designed to bring about a swirling second flow of the second part of the air. This means that the second part of the air flows through the swirl chamber 76 in a swirling manner and/or flows out of the swirl chamber 76 in a swirling manner and/or flows in the combustion chamber 58 in a swirling manner. In particular, it is preferably provided that the parts of the air have their twisted flows in the combustion chamber 58 and therefore run in a twisted manner in the combustion chamber 58 . Outer swirl chamber 76 has, in particular precisely, a second outflow opening 80 through which the second part of the air flowing through outer swirl chamber 76 can flow, in particular along a third flow direction; Part of the air can flow through, in this case coincides with the axial direction of the swirl chamber 76 and thus with the axial direction of the swirl chamber 62 . The third passage direction coincides with a third flow direction, along which the second part of the air flowing through the outer swirl chamber 76 flows or can flow through the outflow opening 80 . This means in particular that the first flow direction coincides with the third flow direction and the first flow direction with the third flow direction, so that in the present case the first flow direction, the third flow direction, the first flow direction and the third flow direction coincide with the axial direction of swirl chamber 62 and with the axial Direction of the swirl chamber 76 coincide. In the direction of flow of the parts of the air, the second outflow opening 80 is arranged downstream of the outflow opening 64 and, in particular, is arranged in a row or in series with the outflow opening 64, so that the outflow opening 80 has access to the second part of the air, the first part of the air and the Fuel can flow through. In particular, the first part of the air is already mixed with the fuel in the swirl chamber 62, in particular due to the swirling first flow, in particular with the formation of a partial mixture. The partial mixture can flow through the outflow opening 64 and thus flow out of the swirl chamber 62 and then flow through the outflow opening 80 and is mixed with the second part of the air, in particular due to the advantageous swirling second flow, whereby the mixture is particularly advantageously prepared, and therefore the partial mixture is particularly advantageously mixed with the second part.
Es ist erkennbar, dass die Drallkammer 76 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, in radialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 nach innen hin durch das Bauteil 74, insbesondere durch die Trennwand 78, begrenzt ist. In radialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 nach außen hin ist die Drallkammer 76 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch ein Bauelement 82 begrenzt, welches vorliegend separat von dem Bauteil 74 ausgebildet ist. Dabei ist das Bauteil 74 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, in dem Bauelement 82 angeordnet. Die Ausströmöffnung 80 ist beispielsweise teilweise durch das Bauelement 82 und teilweise durch das Bauteil 74 begrenzt beziehungsweise gebildet, insbesondere im Hinblick auf den geringsten beziehungsweise kleinsten, von dem zweiten Teil der Luft durchströmbaren Strömungsquerschnitt der Ausströmöffnung 80. It can be seen that swirl chamber 76 is delimited at least partially, in particular at least predominantly and thus at least more than half or completely, in the radial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 inwards by component 74, in particular by partition 78 is. In the radial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 towards the outside, the swirl chamber 76 is at least partially, in particular at least predominantly or completely, delimited by a component 82 which is formed separately from the component 74 in the present case. In this case, the component 74 is at least partially, in particular at least predominantly, arranged in the component 82 . Outflow opening 80 is, for example, delimited or formed partially by component 82 and partially by component 74, in particular with regard to the smallest or smallest flow cross section of outflow opening 80 through which the second portion of the air can flow.
Um nun zumindest die Komponente 36b besonders effizient aufheizen und/oder warmhalten zu können, ist es vorgesehen, dass - wie besonders gut aus Fig. 3 erkennbar ist - die erste Ausströmöffnung 64 in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung 64 durchströmenden ersten Teils der Luft und somit in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung 64 durchströmenden Brennstoffes an einer gezielt, insbesondere mechanisch, bearbeiteten und dadurch beziehungsweise messerscharfen Endkante K endet, die beispielsweise in um die axiale Richtung der Ausströmöffnung 64 verlaufender Umfangsrichtung der Ausströmöffnung 64, deren axiale Richtung mit der axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 zusammenfällt, vollständig um die Ausströmöffnung 64 herum verläuft. Die messerscharfe Endkante K ist durch eine Zerstäuberlippe 84 gebildet, die vorliegend durch das Bauteil 74 gebildet ist. Die Zerstäuberlippe 84 verjüngt sich in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung 64 durchströmenden ersten Teils der Luft und somit in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung 64 durchströmenden Brennstoffes bis zu der Endkante K hin und endet an der Endkante K. Beispielsweise ist die Endkante K geschliffen und/oder gedreht und dadurch gezielt mechanisch bearbeitet. Beispielsweise wird der Brennstoff insbesondere unter Bildung der Brennstoffstrahlen 72 gegen das Bauteil 74, insbesondere gegen eine innenumfangsseitige Mantelfläche 86 des Bauteils 74, gespritzt, insbesondere derart, dass sich an dem Bauteil 74, insbesondere an der innenumfangsseitigen Mantelfläche 86, ein einfach auch als Film bezeichneter Brennstofffilm aus dem Brennstoff bildet. Dabei ist insbesondere erkennbar, dass die innere Drallkammer 62 in radialer Richtung der inneren Drallkammer 62 nach außen hin, insbesondere direkt, durch die innenumfangsseitige Mantelfläche 86 gebildet ist. Durch die erste drallförmige Strömung, insbesondere durch aus der ersten drallförmigen Strömung resultierende Fliehkräfte wird der Brennstofffilm entlang der innenumfangsseitigen Mantelfläche 86 hin zu der Endkante K transportiert, an der der Brennstoff von der Endkante K abreißt, wodurch aus dem Brennstoff beziehungsweise aus dem Brennstofffilm besonders winzige Tröpfchen des Brennstoffes entstehen. Das Bauteil 74 ist somit ein sogenannter Filmleger oder fungiert als Filmlager zwischen den drallförmigen Strömungen. Die Tröpfchen bilden zusammen eine besonders große Oberfläche des Brennstoffes, sodass ein besonders effizienter Betrieb des Brenners auch mit geringen Leistungen des Brenners realisiert werden kann, wobei zur Erzeugung der kleinen und somit feinen Tröpfchen des Brennstoffes keine kostenintensiven Pumpen beziehungsweise keine kostenintensive Hochdruckerzeugung erforderlich ist. Der kleinste, von dem zweiten Teillüfter durchströmbare Strömungsquerschnitt der zweiten Ausströmöffnung 80 ist dabei in radialer Richtung der jeweiligen Ausströmöffnung 64 beziehungsweise 80 nach innen hin vollständig durch die Endkante K begrenzt beziehungsweise gebildet. In order to be able to heat at least component 36b particularly efficiently and/or keep it warm, it is provided that—as can be seen particularly well from FIG ends in the direction of flow of the fuel flowing through the first outflow opening 64 at a specifically, in particular mechanically, machined and thus or razor-sharp end edge K, which, for example, extends in the circumferential direction of the outflow opening 64 around the axial direction of the outflow opening 64, whose axial direction is aligned with the axial direction of the respective Swirl chamber 62 or 76 coincides, runs completely around the outflow opening 64. The razor-sharp end edge K is formed by an atomizer lip 84, which is formed by the component 74 in the present case. The atomizer lip 84 tapers in the flow direction of the first part of the air flowing through the first outflow opening 64 and thus in the flow direction of the first part of the air flowing through the first outflow opening 64 Fuel up to the end edge K and ends at the end edge K. For example, the end edge K is ground and/or turned and thereby machined in a targeted manner. For example, the fuel is sprayed against component 74, in particular against an inner peripheral lateral surface 86 of component 74, in particular with the formation of fuel jets 72, in particular in such a way that a film, also referred to simply as a film, forms on component 74, in particular on the inner peripheral lateral surface 86 Fuel film forms from the fuel. It can be seen in particular that the inner swirl chamber 62 is formed in the radial direction of the inner swirl chamber 62 towards the outside, in particular directly, by the inner peripheral lateral surface 86 . The first swirling flow, in particular the centrifugal forces resulting from the first swirling flow, transports the fuel film along the inner peripheral lateral surface 86 towards the end edge K, at which point the fuel tears away from the end edge K, causing particularly tiny Droplets of fuel are formed. The component 74 is therefore a so-called film layer or acts as a film bearing between the swirling flows. The droplets together form a particularly large surface of the fuel, so that the burner can be operated particularly efficiently even with low burner outputs, with no expensive pumps or no expensive high-pressure generation being required to generate the small and therefore fine droplets of fuel. The smallest flow cross-section of the second outflow opening 80 through which the second partial fan can flow is completely delimited or formed by the end edge K in the radial direction of the respective outflow opening 64 or 80 inwards.
Des Weiteren weist der Brenner 42 eine Anti-Rezirkulationsplatte 88 auf, welche bei der ersten Ausführungsform in Strömungsrichtung der die Ausströmöffnung 80 durchströmenden Teile und des die Ausströmöffnung 80 durchströmenden Brennstoffes stromab der Ausströmöffnung 80 und dabei stromab des Bauelements 82 angeordnet ist. Dabei weist die Anti-Rezirkulationsplatte 88 eine Durchströmöffnung 90 auf, welche entsprechend stromab der Ausströmöffnung 80 angeordnet ist und somit von den Teilen der Luft und von dem Brennstoff aus den Drallkammern 62 und 76 durchströmbar ist. Ausgehend von der Durchströmöffnung 90 und insbesondere ausgehend von der Ausströmöffnung 80 und dabei ausgehend von dem Bauelement 82, insbesondere ausgehend von dessen Ende, erstreckt sich die Anti-Rezirkulationsplatte 88 in axialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 nach außen hin weg, wodurch die Anti-Rezirkulationsplatte 88 zumindest einen Teilbereich T des Bauelements 82 in radialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 nach außen hin überragt. Dadurch ist beispielsweise ein erster Teil T1 der Brennkammer 58 von einem zweiten Teil T2 der Brennkammer 58 mittels der Anti-Rezirkulationsplatte 88 zumindest teilweise getrennt. Mittels der Anti-Rezirkulationsplatte 88 kann eine übermäßige Strömung des die Durchströmöffnung 90 durchströmenden und in die Brennkammer 58, insbesondere in den Teil T2, einströmenden Gemisches zurück in Richtung des Bauelements 82 beziehungsweise zurück in den Teil T1 vermieden werden, sodass eine vorteilhafte Gemischaufbereitung darstellbar ist. Furthermore, the burner 42 has an anti-recirculation plate 88 which, in the first embodiment, is arranged downstream of the outflow opening 80 and downstream of the component 82 in the flow direction of the parts flowing through the outflow opening 80 and of the fuel flowing through the outflow opening 80 . The anti-recirculation plate 88 has a flow opening 90 which is arranged correspondingly downstream of the outflow opening 80 and can therefore be flowed through by the parts of the air and the fuel from the swirl chambers 62 and 76 . Starting from the flow opening 90 and in particular starting from the outflow opening 80 and starting from the component 82, in particular starting from its end, the anti-recirculation plate 88 extends outwards in the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76, whereby the anti -Recirculation plate 88 at least a portion T of the component 82 protrudes in the radial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 to the outside. As a result, for example, a first part T1 of the combustion chamber 58 is at least partially separated from a second part T2 of the combustion chamber 58 by means of the anti-recirculation plate 88 . Anti-recirculation plate 88 can be used to prevent the mixture flowing through flow opening 90 and flowing into combustion chamber 58, in particular into part T2, from excessively flowing back in the direction of component 82 or back into part T1, so that advantageous mixture preparation can be achieved .
Aus Fig. 2 ist ferner erkennbar, dass beispielsweise die Drallkammern 62 und 76 über eine den Drallkammern 62 und 76 gemeinsame Versorgungskammer 92 mit der Luft beziehungsweise den Teilen der Luft versorgt werden. Dabei ist die Versorgungskammer 92 in Strömungsrichtung der die Drallkammern 62 und 76 durchströmenden Teile stromauf der Drallkammern 62 und 76 angeordnet. Dies bedeutet, dass die Luft über den Luftversorgungspfad 54 zunächst in die Versorgungskammer 92 eingeleitet wird. Die Luft, die in die Versorgungskammer 92 eingeleitet wurde, kann die Versorgungskammer 92 auf ihrem Weg zu den und in die Drallkammern 62 und 76 durchströmen und wird, insbesondere mittels des Bauteils 74, in den ersten Teil und in den zweiten Teil aufgeteilt. Die den Luftversorgungspfad 54 durchströmende Luft kann beispielsweise entlang einer Versorgungsrichtung aus dem Luftversorgungspfad 54 ausströmen und in die Versorgungskammer 92 einströmen, wobei die Versorgungsrichtung beispielsweise schräg und/oder tangential zur axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 und 76 und somit zu deren jeweiliger Längsachse verläuft. It can also be seen from FIG. 2 that, for example, the swirl chambers 62 and 76 are supplied with the air or parts of the air via a supply chamber 92 that is common to the swirl chambers 62 and 76 . The supply chamber 92 is arranged upstream of the swirl chambers 62 and 76 in the flow direction of the parts flowing through the swirl chambers 62 and 76 . This means that the air is first introduced into the supply chamber 92 via the air supply path 54 . The air that has been introduced into the supply chamber 92 can flow through the supply chamber 92 on its way to and into the swirl chambers 62 and 76 and is divided, in particular by means of the component 74, into the first part and into the second part. The air flowing through air supply path 54 can, for example, flow out of air supply path 54 along a supply direction and flow into supply chamber 92, the supply direction running, for example, obliquely and/or tangentially to the axial direction of the respective swirl chambers 62 and 76 and thus to their respective longitudinal axis.
Fig. 4 zeigt das auch als Filmleger bezeichnete Bauteil 74 in einer schematischen Längsschnittansicht. Es ist erkennbar, dass zumindest ein Teil TB der äußeren Drallkammer 76 durch das Bauteil 74 gebildet ist. Dabei weist das Bauteil 74 erste Drallerzeuger 94 der inneren Drallkammer 62 und zweite Drallerzeuger 96 der äußeren Drallkammer 76 auf. Mittels der Drallerzeuger 94 wird die erste drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft erzeugt, und mittels der Drallerzeuger 96 wird die zweite drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft erzeugt. Eine innere Kreisringfläche, insbesondere der inneren Drallkammer 62, ist in Fig. 4 mit K1 bezeichnet, und eine äußere Kreisringfläche, insbesondere der äußeren Drallkammer 76, ist in Fig. 4 mit K2 bezeichnet. Die Drallerzeuger 94 sind in einem Luftkanal LK1 der Drallkammer 62 angeordnet, deren Luftkanal LK1, insbesondere vollständig, durch das Bauteil 74 begrenzt ist. Insbesondere ist der Luftkanal LK1 in radialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 nach außen und innen hin durch das Bauteil 74 begrenzt. Die Drallerzeuger 96 sind in einem zweiten Luftkanal LK2 der Drallkammer 76 angeordnet, deren Luftkanal LK2 vollständig und dabei insbesondere in axialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 nach außen und innen hin durch das Bauteil 74 begrenzt ist. Beispielsweise sind die Drallerzeuger 94 und 96 auch durch das Bauteil 74 gebildet. Dabei ist der Luftkanal LK1 von dem ersten Teil der Luft durchströmbar, und der Luftkanal LK2 ist von dem zweiten Teil der Luft durchströmbar, sodass die Drallerzeuger 94 die erste drallförmige Strömung und die Drallerzeuger 96 die zweite drallförmige Strömung erzeugen beziehungsweise bewirken. Dabei ist ein Außendurchmesser des auch als Luftführung bezeichneten Luftkanals LK1 mit Di bezeichnet, und ein Außendurchmesser des auch als Luftführung bezeichneten Luftkanals LK2 ist in Fig. 4 mit Da bezeichnet. 4 shows the component 74, also referred to as a film applicator, in a schematic longitudinal sectional view. It can be seen that at least part TB of outer swirl chamber 76 is formed by component 74 . The component 74 has first swirl generators 94 of the inner swirl chamber 62 and second swirl generators 96 of the outer swirl chamber 76 . The first swirling flow of the first part of the air is generated by means of the swirl generator 94 , and the second swirling flow of the second part of the air is generated by means of the swirl generator 96 . An inner annular surface, in particular of the inner swirl chamber 62, is denoted by K1 in FIG. 4, and an outer annular surface, in particular of the outer swirl chamber 76, is denoted by K2 in FIG. The swirl generators 94 are arranged in an air duct LK1 of the swirl chamber 62 whose air duct LK1 is delimited, in particular completely, by the component 74 . In particular, the air duct LK1 extends outwards and inwards through the component 74 in the radial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 limited. The swirl generators 96 are arranged in a second air duct LK2 of the swirl chamber 76, the air duct LK2 of which is completely delimited by the component 74 and in particular in the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 to the outside and inside. For example, the swirl generators 94 and 96 are also formed by the component 74 . The air duct LK1 can be flowed through by the first part of the air, and the air duct LK2 can be flowed through by the second part of the air, so that the swirl generators 94 generate or effect the first swirling flow and the swirl generators 96 the second swirling flow. An outer diameter of the air duct LK1, also referred to as air duct, is denoted by Di, and an outer diameter of the air duct LK2, also referred to as air duct, is denoted by Da in FIG.
Wie aus Fig. 2 bis 4 erkennbar ist, sind die auch als Düsen bezeichneten Ausströmöffnungen 64 und 80 beide in axialer Richtung ausgerichtet. Dies bedeutet, dass das Teilgemisch aus der inneren Drallkammer 62 zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung in die Brennkammer 58 einströmt. Des Weiteren strömt der zweite Teil der Luft aus der äußeren Drallkammer 76 ebenfalls zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung in die Brennkammer 58 ein und reißt dabei an der Endkante K, insbesondere an deren Abreißpunkt, den fein verteilten Brennstoff von dem Filmleger in kleinen Tröpfchen mit in die Brennkammer 58. Der kleinste beziehungsweise engste Strömungsquerschnitt der äußeren Düse, mithin der Ausströmöffnung 80, befindet sich an dem Abreißpunkt der inneren Düse, mithin der Ausströmöffnung 64, das heißt der Endkante K. As can be seen from FIGS. 2 to 4, the outflow openings 64 and 80, also referred to as nozzles, are both aligned in the axial direction. This means that the partial mixture flows from the inner swirl chamber 62 into the combustion chamber 58 at least essentially in the axial direction. Furthermore, the second part of the air from the outer swirl chamber 76 also flows at least essentially in the axial direction into the combustion chamber 58 and entrains the finely distributed fuel from the film applicator in small droplets at the end edge K, in particular at its break-off point the combustion chamber 58. The smallest or narrowest flow cross-section of the outer nozzle, and therefore the outflow opening 80, is located at the tear-off point of the inner nozzle, therefore the outflow opening 64, i.e. the end edge K.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Düsen, mithin die Ausströmöffnungen 64 und 80, die folgenden Größen- oder Flächenverhältnisse aufweisen: Die Ausströmöffnung 64 (innere Düse) weist vorzugsweise einen Durchmesser, insbesondere einen Innendurchmesser, auf, welcher 10 Prozent bis 20 Prozent von Di aufweist. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die äußere Düse, mithin die Ausströmöffnung 80, einen Durchmesser, insbesondere einen Innendurchmesser, aufweist, welcher beispielsweise 10 Prozent bis 35 Prozent von Da beträgt. Eine Kreisringfläche von innen zu außen sollte flächengleich sein, also beide 50 Prozent der gesamten Kreisringfläche betragen. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Luftkanal LK1 eine erste Kreisringfläche und der Luftkanal LK2 eine zweite Kreisringfläche aufweisen, wobei die Kreisringflächen vorzugsweise gleich groß sind. Fig. 5 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine zweite Ausführungsform des Brenners 42. Bei der ersten Ausführungsform ist es beispielsweise vorgesehen, dass das Bauelement 82 und die Anti-Rezirkulationsplatte 88 als separat voneinander ausgebildete und zumindest mittelbar, insbesondere direkt, miteinander verbundene Komponenten ausgebildet sind. Bei der zweiten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Anti-Rezirkulationsplatte 88 einstückig mit dem Bauelement 82 ausgebildet ist. Auch bei der zweiten Ausführungsform kann mittels der Anti-Rezirkulationsplatte 88 vorteilhaft vermieden werden, dass das Gemisch nach seinem Austritt aus der äußeren Düse, mithin aus der Ausströmöffnung 80 und in die Brennkammer 58 nicht rückwärts zurück zu dem Bauelement 82 strömen und einen Wirbel bilden kann. Vorzugsweise weist die einfach auch als Platte bezeichnete Anti-Rezirkulationsplatte 88 einen Durchmesser, insbesondere einen Außendurchmesser, auf, welcher vorzugsweise mindestens so groß wie Di ist. It is preferably provided that the nozzles, and therefore the outflow openings 64 and 80, have the following size or area ratios: The outflow opening 64 (inner nozzle) preferably has a diameter, in particular an inner diameter, which is 10 percent to 20 percent of Di having. Furthermore, it is preferably provided that the outer nozzle, and therefore the outflow opening 80, has a diameter, in particular an inner diameter, which is, for example, 10 percent to 35 percent of Da. A circular ring area from the inside to the outside should have the same area, i.e. both should be 50 percent of the total ring area. In other words, provision is preferably made for the air duct LK1 to have a first annular surface and the air duct LK2 to have a second annular surface, with the annular surfaces preferably being of the same size. Fig. 5 shows a schematic sectional view of a second embodiment of the burner 42. In the first embodiment, it is provided, for example, that the component 82 and the anti-recirculation plate 88 are designed as components that are designed separately from one another and are at least indirectly, in particular directly, connected to one another . In the second embodiment, it is provided that the anti-recirculation plate 88 is formed in one piece with the component 82 . In the second embodiment, too, the anti-recirculation plate 88 advantageously prevents the mixture from flowing backwards back to the component 82 and forming a vortex after it has exited the outer nozzle, and thus out of the outflow opening 80 and into the combustion chamber 58 . The anti-recirculation plate 88, also referred to simply as a plate, preferably has a diameter, in particular an outer diameter, which is preferably at least as large as Di.
Fig. 6 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Perspektivansicht eine dritte Ausführungsform des Brenners 42. Bei der dritten Ausführungsform weist die Brennkammer 58 mehrere Durchströmöffnungen 98 auf, welche voneinander beabstandet und durch jeweilige, insbesondere als jeweilige Festkörper ausgebildete Wandungsbereiche W insbesondere in radialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 voneinander getrennt sind. Über die Durchströmöffnungen 98 ist das Brennerabgas beziehungsweise ist die Flamme 44 aus der Brennkammer 58 abführbar und in den Abgastrakt 26 einleitbar. Vorliegend sind die Wandungsbereiche W einstückig miteinander ausgebildet und durch eine beispielsweise einstückige Lochscheibe 100 gebildet, die als ein Festkörper ausgebildet ist. Vorliegend sind genau acht Durchströmöffnungen 98 vorgesehen. Wie in Fig. 2 erkennbar ist, ist es grundsätzlich denkbar, dass die Brennkammer 58 genau eine große und nicht unterteilte Abführöffnung 102 aufweist, über welche das Brennerabgas beziehungsweise die Flamme 44 aus der Brennkammer 58 abführbar und in den Abgastrakt 26 einleitbar ist.Fig. 6 shows a section of a third embodiment of the burner 42 in a schematic perspective view. In the third embodiment, the combustion chamber 58 has a plurality of flow openings 98 which are spaced apart from one another and are formed by respective wall regions W, in particular designed as respective solid bodies, in particular in the radial direction of the respective swirl chamber 62 and 76 are separated from each other. The burner exhaust gas or the flame 44 can be discharged from the combustion chamber 58 and introduced into the exhaust tract 26 via the through-flow openings 98 . In the present case, the wall regions W are formed in one piece with one another and are formed by a one-piece perforated disk 100, for example, which is formed as a solid body. Precisely eight through-flow openings 98 are provided here. As can be seen in FIG. 2, it is fundamentally conceivable for the combustion chamber 58 to have exactly one large and undivided discharge opening 102, through which the burner exhaust gas or the flame 44 can be discharged from the combustion chamber 58 and introduced into the exhaust gas tract 26.
Im Gegensatz dazu sind bei der dritten Ausführungsform die mehreren, voneinander beabstandeten und voneinander getrennten Durchströmöffnungen 98 vorgesehen, sodass sozusagen die Abführöffnung 102 durch die Wandungsbereiche W in die mehreren Durchströmöffnungen 98 unterteilt beziehungsweise aufgeteilt ist. Es ist erkennbar, dass die Durchströmöffnungen 98 in um die axiale Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 verlaufender Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt und dabei insbesondere entlang eines Kreises angeordnet sind, dessen Mittelpunkt auf der jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 angeordnet ist. Somit sind bei der dritten Ausführungsform anstelle einer großen Austrittsöffnung in Form der großen Abführöffnung 102 mehrere Austrittsöffnungen in Form der Durchströmöffnungen 98 vorgesehen, insbesondere an jeweiliger besonderer Stelle, um eine vorteilhafte Rezirkulation in der Brennkammer 58 zu ermöglichen. Statt einer verkleinerten Austrittsöffnung ist es dabei vorteilhaft, eine Lochplatte wie beispielsweise die Lochscheibe 100 mit mehreren kleineren Öffnungen in Form der Durchströmöffnung 98 zu verwenden. Die Anzahl der Durchströmöffnungen 98 liegt beispielsweise in einem Bereich von einschließlich drei bis einschließlich neun. Die Durchströmöffnungen 98 weisen eine ähnliche oder die zumindest im Wesentlichen gleiche, von dem Brennerabgas beziehungsweise von der Flamme 44 durch ström bare Durchströmfläche oder Austrittsfläche auf. Die Durchströmflächen der beziehungsweise aller Durchströmöffnungen 98 ergibt in Summe eine Gesamtdurchströmfläche, welche auch als Gesamtaustrittsfläche bezeichnet wird und beispielsweise 0,8 mal bis 1,8 mal so groß ist wie bei einer einzigen, zentral angeordneten Öffnung wie beispielsweise der Abführöffnung 102. Zum Beispiel anstatt einer mittigen Austrittsöffnung mit einem Durchmesser von 25 Millimetern und somit mit einem Flächeninhalt von 491 Quadratmillimetern kann es je nach Strömungsbedingung im Abgastrakt 26 vorteilhaft sein, sechs kleinere Öffnungen mit einem jeweiligen Durchmesser von 10,5 Millimetern zu realisieren, sodass eine Gesamtaustrittsfläche von 520 Quadratmillimetern dargestellt ist. In contrast to this, in the third embodiment the plurality of through-flow openings 98 are provided which are spaced apart and separate from one another, so that the discharge opening 102 is subdivided or divided by the wall regions W into the plurality of through-flow openings 98 . It can be seen that the through-flow openings 98 are evenly distributed in the circumferential direction running around the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 and are arranged in particular along a circle whose center point is arranged on the respective axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76. Thus, in the third embodiment instead of a large Outlet opening in the form of the large discharge opening 102, several outlet openings in the form of the through-flow openings 98 are provided, in particular at a particular point in each case, in order to enable advantageous recirculation in the combustion chamber 58. Instead of a reduced outlet opening, it is advantageous to use a perforated plate such as perforated disk 100 with a plurality of smaller openings in the form of flow-through opening 98 . The number of through-flow openings 98 is, for example, in a range from three to nine inclusive. The flow-through openings 98 have a similar or at least substantially the same flow-through surface or exit surface through which the burner exhaust gas or the flame 44 can flow. The flow-through areas of or all of the flow-through openings 98 add up to a total flow-through area, which is also referred to as the total exit area and is, for example, 0.8 times to 1.8 times larger than with a single, centrally arranged opening such as the discharge opening 102. For example instead a central outlet opening with a diameter of 25 millimeters and thus with an area of 491 square millimeters, depending on the flow conditions in the exhaust gas tract 26, it can be advantageous to implement six smaller openings, each with a diameter of 10.5 millimeters, so that a total outlet area of 520 square millimeters is represented is.
Fig. 7 zeigt die dritte Ausführungsform des Brenners 42 in einer schematischen Längsschnittansicht, wobei die auch als Lochplatte bezeichnete Lochscheibe 100 vorgesehen ist. Die zuvor genannte, vorteilhafte Rezirkulation in der Brennkammer 58 ist in Fig. 7 durch einen Pfeil 104 veranschaulicht. Außerdem ist in Fig. 7 eine drallförmige Strömung des Gemisches veranschaulicht und mit 106 bezeichnet, wobei die drallförmige Strömung 106 des Gemisches in der Brennkammer 58 aus den jeweiligen, drallförmigen Strömungen der Teile der Luft resultiert. Die drallförmigen Strömungen der Teile der Luft und somit die drallförmige Strömung 106 des Gemisches wird insbesondere durch die Drallerzeuger 94 und 96 sowie durch die tangentiale Luftzufuhr, insbesondere über den Luftversorgungspfad 54, realisiert. Vorzugsweise ist der jeweilige Drallerzeuger 94 beziehungsweise 96 als eine Luftleitschaufel und nicht etwa als eine viertelkugelförmige Blechkonstruktion ausgebildet, sodass die jeweilige drallförmige Strömung besonders vorteilhaft erzeugt beziehungsweise bewirkt werden kann. Die drallförmigen Strömungen der Teile der Luft und die daraus resultierende drallförmige Strömung 106 des Gemisches in der Brennkammer 58 verhindert ein Ausblasen der Flamme 44 in der Brennkammer 58, optimiert eine Durchmischung der Luft mit dem Brennstoff in der Brennkammer 58 und erzeugt ein Wirbelaufplatzen zur Stabilisierung der Flamme 44. Die durch die Pfeile 104 veranschaulichte Rezirkulation in der Brennkammer 58 kann insbesondere durch Verwendung der Lochplatte und einer daraus resultierenden Verkleinerung eines Austrittsquerschnitts realisiert werden, über welchen die Flamme 44 beziehungsweise das Brennerabgas aus der Brennkammer 58 abführbar und in den Abgastrakt 26 einleitbar ist. Unter der Verkleinerung des Austrittsquerschnitts ist zu verstehen, dass beispielsweise die Gesamtaustrittsfläche der einzelnen Durchströmöffnungen 98 geringer ist als ein Flächeninhalt der großen, zusammenhängenden Abführöffnungen 102. Aus der vorteilhaften, durch die Pfeile 104 veranschaulichte Rezirkulation in der Brennkammer 58 resultiert eine verbesserte Durchmischung der Luft und des Kraftstoffs in der Brennkammer 58 und eine längere Verweildauer des brennenden Gemisches in der Brennkammer 58, sodass bei einem Austritt der Flamme 44 beziehungsweise Brennerabgases aus der Brennkammer 58 und in den Abgastrakt 26 eine übermäßige Emission an unverbrannten Kohlenwasserstoffen (HC) vermieden werden kann, und es kann eine besonders hohe Temperatur der Flamme 44 beziehungsweise des Brennerabgases an deren beziehungsweise dessen Austritt realisiert werden. Insbesondere führt die Rezirkulation zu Rezirkulationsgebieten und Wirbelaufplatzern, wodurch eine besonders lange Verweildauer der Flamme 44 in der Brennkammer 58 realisiert werden kann. FIG. 7 shows the third embodiment of the burner 42 in a schematic longitudinal sectional view, with the perforated disk 100 also referred to as perforated plate being provided. The aforementioned advantageous recirculation in the combustion chamber 58 is illustrated by an arrow 104 in FIG. 7 . Also illustrated in Figure 7 is a swirling flow of the mixture and designated 106, the swirling flow 106 of the mixture in the combustion chamber 58 resulting from the respective swirling flows of the portions of the air. The swirling flows of the parts of the air and thus the swirling flow 106 of the mixture is realized in particular by the swirl generators 94 and 96 and by the tangential air supply, in particular via the air supply path 54 . The respective swirl generator 94 or 96 is preferably designed as an air guide vane and not as a quarter-spherical sheet metal construction, so that the respective swirl-shaped flow can be generated or brought about in a particularly advantageous manner. The swirling flows of the parts of the air and the resulting swirling flow 106 of the mixture in the combustion chamber 58 prevents the flame 44 from being blown out in the combustion chamber 58, optimizes mixing of the air with the fuel in the combustion chamber 58 and creates vortex bursting for stabilization of the flame 44. The recirculation in the combustion chamber 58 illustrated by the arrows 104 can be implemented in particular by using the perforated plate and a resulting reduction in an outlet cross section, via which the flame 44 or the burner exhaust gas can be discharged from the combustion chamber 58 and introduced into the exhaust gas tract 26 is. The reduction in the outlet cross section means that, for example, the total outlet area of the individual flow openings 98 is smaller than the area of the large, connected discharge openings 102. The advantageous recirculation in the combustion chamber 58, illustrated by the arrows 104, results in improved mixing of the air and of the fuel in the combustion chamber 58 and a longer dwell time of the burning mixture in the combustion chamber 58, so that when the flame 44 or burner exhaust gas exits the combustion chamber 58 and into the exhaust tract 26, excessive emissions of unburned hydrocarbons (HC) can be avoided, and a particularly high temperature of the flame 44 or of the burner exhaust gas can be achieved at its outlet. In particular, the recirculation leads to recirculation areas and vortex bursts, as a result of which the flame 44 can remain in the combustion chamber 58 for a particularly long time.
Fig. 8 zeigt in einer schematischen und teilweise geschnittenen Perspektivansicht eine Drallerzeugungsvorrichtung 107, welche beispielsweise Bestandteil des Bauteils 74 beziehungsweise durch das Bauteil 74 gebildet sein kann. DieFIG. 8 shows, in a schematic and partially sectioned perspective view, a swirl generating device 107 which, for example, can be part of the component 74 or can be formed by the component 74 . the
Drallerzeugungsvorrichtung 107 umfasst die Drallerzeuger 94 der inneren Drallkammer 62 und die Drallerzeuger 96 der äußeren Drallkammer 76. Besonders gut aus Fig. 8 ist erkennbar, dass die Drallerzeuger 96 und vorzugsweise auch die Drallerzeuger 94 als Luftleitschaufeln ausgebildet sind, welche strömungsgünstig ausgebildet, insbesondere geformt, sein können. Dadurch kann ein übermäßiger Druckverlust vermieden werden, insbesondere im Vergleich zu kugelförmigen Drallerzeugern. Die Anzahl der Drallerzeuger 94 liegt beispielsweise in einem Bereich von einschließlich sechs bis einschließlich elf. Alternativ oder zusätzlich liegt die Anzahl der äußeren Drallerzeuger 96 beispielsweise in einem Bereich von einschließlich acht bis einschließlich 14. Der jeweilige Luftkanal LK1 beziehungsweise LK2, in welchem die Drallerzeuger 94 beziehungsweise 96 angeordnet sind, weist beispielsweise an sich einen jeweiligen Flächeninhalt auf, welcher beispielsweise mindestens 20 Prozent und höchstens 70 Prozent durch die jeweiligen, in dem Luftkanal LK1 beziehungsweise LK2 angeordneten Drallerzeuger überdeckt ist. Somit ist eine besonders vorteilhafte, axiale Versperrung von mindestens 20 Prozent und höchstens 70 Prozent des jeweiligen Flächeninhalts vorgesehen. Ein jeweiliger Radius der jeweiligen Luftleitschaufel kann sich erstrecken von mindestens 40 Prozent von Di bis unendlich, sodass die jeweilige Luftleitschaufel gerade ausgebildet sein kann. Insbesondere ist es denkbar, dass die jeweilige Luftleitschaufel mit der jeweiligen radialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 und 76 einen jeweiligen Winkel a einschließt, welcher beispielsweise in einem Bereich von einschließlich zehn Grad bis einschließlich 45 Grad liegt. Der zuvor genannte Radius der jeweiligen, einfach auch als Schaufel bezeichneten Luftleitschaufel ist in Fig. 8 mit R bezeichnet. Vorzugsweise sind die Drallerzeuger 94 beziehungsweise 96 dazu ausgebildet, den den jeweiligen Luftkanal LK1 beziehungsweise LK2 durchströmenden Teil der Luft, mithin die den jeweiligen Luftkanal LK1 beziehungsweise LK2 durchströmende und somit den jeweiligen Teil bildende Luft um 70 Grad bis 90 Grad umzulenken, insbesondere bezogen auf die streng oder rein axiale Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76. Um eine besonders vorteilhafte Gemischaufbereitung zu realisieren, können die Luftleitschaufeln der inneren und äußeren Drallkammer 62 und 76 gegenläufig ausgebildet sein. Mit anderen Worten ist es denkbar, dass die äußeren Drallerzeuger 96 der äußeren Drallkammer 76 und die inneren Drallerzeuger 94 der inneren Drallkammer 62 dazu ausgebildet sind, die drallförmigen Strömungen der Teile der Luft als gegenläufige beziehungsweise gegensinnige, drallförmige Strömungen auszubilden oder zu bewirken, sodass beispielsweise die erste Strömung linksdrehend und die zweite Strömung rechtsdrehend ist beziehungsweise umgekehrt. Swirl generating device 107 comprises the swirl generators 94 of the inner swirl chamber 62 and the swirl generators 96 of the outer swirl chamber 76. It can be seen particularly well from FIG. could be. This can avoid excessive pressure drop, especially when compared to spherical swirlers. The number of swirl generators 94 is, for example, in a range from six to eleven inclusive. Alternatively or additionally, the number of outer swirl generators 96 is, for example, in a range from eight to 14 inclusive. The respective air duct LK1 or LK2, in which the swirl generators 94 or 96 are arranged, has, for example, a respective surface area which, for example, is at least 20 percent and at most 70 percent is covered by the respective swirl generators arranged in the air duct LK1 or LK2. Thus, a particularly advantageous axial obstruction is at least 20 percent and at most 70 percent of the respective Area provided. A respective radius of the respective air guide vane can extend from at least 40 percent from Di to infinity, so that the respective air guide vane can be straight. In particular, it is conceivable that the respective air guide vane encloses a respective angle α with the respective radial direction of the respective swirl chamber 62 and 76, which angle is, for example, in a range from ten degrees up to and including 45 degrees. The aforementioned radius of the respective air guide vane, also referred to simply as a vane, is denoted by R in FIG. Swirl generators 94 and 96 are preferably designed to deflect the part of the air flowing through the respective air duct LK1 or LK2, and therefore the air flowing through the respective air duct LK1 or LK2 and thus forming the respective part, by 70 degrees to 90 degrees, in particular in relation to the strictly or purely axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76. In order to realize a particularly advantageous mixture preparation, the air guide vanes of the inner and outer swirl chambers 62 and 76 can be designed in opposite directions. In other words, it is conceivable that the outer swirl generators 96 of the outer swirl chamber 76 and the inner swirl generators 94 of the inner swirl chamber 62 are designed to form or cause the swirling flows of the parts of the air as opposing or oppositely directed swirling flows, so that, for example the first flow is left-handed and the second flow is right-handed, or vice versa.
Die Drallerzeugungsvorrichtung 107 weist eine, insbesondere zentrale, Durchgangsöffnung 108 auf, welche von dem Einspritzelement 66 durchdrungen ist. Mit anderen Worten ragt das Einspritzelement 66 durch die Durchgangsöffnung 108 hindurch in die innere Drallkammer 62. Swirl generating device 107 has a through opening 108, in particular a central through opening, through which injection element 66 passes. In other words, injection element 66 protrudes through through-opening 108 into inner swirl chamber 62.
Fig. 10 zeigt in einer schematischen Vorderansicht eine Verschlusseinrichtung 110, welche vorliegend als eine Irisblende beziehungsweise nach Art einer Irisblende ausgebildet ist. Wird der Brenner 42 nicht betrieben, kann es vorteilhaft sein, eine Luftleitung und eine Kraftstoffleitung, das heißt beispielsweise den Luftversorgungspfad 54 und/oder den Kraftstoffversorgungspfad 46 und/oder die Drallkammern 62 und 76 und dabei beispielsweise die Ausströmöffnung 64 und/oder die Ausströmöffnung 80 zu versperren, um ein Eindringen von Abgas der Verbrennungskraftmaschine 12 in den Luftversorgungspfad 54, den Kraftstoffversorgungspfad 46, die Versorgungskammer 92, die Drallkammer 62 und/oder die Drallkammer 76 zu vermeiden. Ferner ist es denkbar, die Brennkammer 58 beziehungsweise zumindest einen Längenbereich der Brennkammer 58, zu versperren, um zu vermeiden, dass Abgas der Verbrennungskraftmaschine 12 aus dem Abgastrakt 26 in die Brennkammer 58 beziehungsweise in deren Teilbereich oder Längenbereich eindringt. Hierzu kann die Verschlusseinrichtung 110 verwendet werden, welche beispielsweise in der Brennkammer 58 oder stromab der Brennkammer 58 angeordnet sein kann. Nach Art einer Irisblende bewegbare Verschlusselemente 112 der Verschlusseinrichtung 110 können einen beispielsweise von der Flamme 44 beziehungsweise von dem Brennerabgas durchströmbaren und durch die Verschlusselemente 112, insbesondere direkt, begrenzten Öffnungsquerschnitt 114 variieren, das heißt variabel einstellen, wodurch beispielsweise der Öffnungsquerschnitt 114 lastabhängig eingestellt, insbesondere gesteuert oder geregelt, werden kann. Somit ist es denkbar, mittels der Verschlusseinrichtung 110 zumindest einen Teilbereich der Brennkammer 58 zu verschließen. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise mittels einer ersten Verschlusseinrichtung 110 die Ausströmöffnung 80 verschlossen werden. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise mittels einer zweiten Verschlusseinrichtung 110 die Ausströmöffnung 80 verschlossen werden. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass eine Luft- und Kraftstoffzufuhr mittels eines kleinen Stopfens gleichzeitig verschlossen werden kann. Dann ist auch kein Luftventil stromab der Pumpe 56 nötig, da es ein Eindringen von Abgas in die Pumpe 56 verhindert. Auch auf eine viel größere und mit heißem Abgas beaufschlagte Abgasklappe nach der Brennkammer 58 beziehungsweise nach deren Austritt kann verzichtet werden. 10 shows, in a schematic front view, a closure device 110, which in the present case is designed as an iris diaphragm or in the manner of an iris diaphragm. If burner 42 is not in operation, it may be advantageous to have an air line and a fuel line, that is, for example, air supply path 54 and/or fuel supply path 46 and/or swirl chambers 62 and 76 and, for example, outflow opening 64 and/or outflow opening 80 to block exhaust gas from the internal combustion engine 12 from entering the air supply path 54, the fuel supply path 46, the supply chamber 92, the swirl chamber 62 and/or the swirl chamber 76. It is also conceivable that the combustion chamber 58 or at least a length range of Combustion chamber 58 to block in order to prevent exhaust gas from the internal combustion engine 12 from the exhaust tract 26 penetrating into the combustion chamber 58 or in its partial area or longitudinal area. The closure device 110 can be used for this purpose, which can be arranged, for example, in the combustion chamber 58 or downstream of the combustion chamber 58 . Closing elements 112 of closing device 110, which can be moved in the manner of an iris diaphragm, can vary, i.e. variably set, an opening cross section 114 through which, for example, the flame 44 or the burner exhaust gas can flow and which is delimited, in particular directly, by the closing elements 112, whereby, for example, the opening cross section 114 is set depending on the load, in particular controlled or regulated, can be. It is thus conceivable to close at least a partial area of the combustion chamber 58 by means of the closing device 110 . Alternatively or additionally, the outflow opening 80 can be closed, for example, by means of a first closure device 110 . Alternatively or additionally, the outflow opening 80 can be closed, for example, by means of a second closure device 110 . In particular, this has the advantage that an air and fuel supply can be closed at the same time by means of a small plug. An air valve is then also not required downstream of the pump 56 since it prevents exhaust gas from entering the pump 56 . It is also possible to dispense with a much larger exhaust gas flap, which is subjected to hot exhaust gas, after the combustion chamber 58 or after its exit.
Insbesondere ist es denkbar, dass der Öffnungsquerschnitt 114 ein Öffnungsquerschnitt oder Austrittsquerschnitt ist, insbesondere der Brennkammer 58, wobei über den Austrittsquerschnitt die Flamme 44 beziehungsweise das Brennerabgas aus der Brennkammer 58 abgeführt und in den Abgastrakt 26 eingeleitet werden kann. Eine zu Erhöhung einer Strömungsgeschwindigkeit der Flamme 44 beziehungsweise des Brennerabgases aus der Brennkammer 58 notwendige, erforderliche oder durchgeführte Verjüngung des Öffnungsquerschnitts insbesondere durch entsprechendes, nach Art einer Irisblende erfolgendes Bewegen der Verschlusselemente 112, sollte strömungsgünstig dargestellt werden. Somit könnte statt einer Bohrung in einer ebenen Verschlussplatte ein konischer Auslauf mit einem Winkel von 30 Grad bis 70 Grad zur Horizontalen erfolgen, wie es beispielsweise bei einem Flugzeugtriebwerk durch Segmente und/oder durch einen Konus realisiert ist. Dies kann durch eine Festgeometrie oder auch variabel wie bei einem Flugzeugtriebwerk mit einzelnen Segmenten erfolgen, die klappbar sind, beispielsweise bei einer Schubdüse, oder mit einem verschiebbar angeordneten Austrittskonus, welcher beispielsweise in axialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 verschiebbar ist. In particular, it is conceivable that the opening cross section 114 is an opening cross section or outlet cross section, in particular of the combustion chamber 58, with the flame 44 or the burner exhaust gas being discharged from the combustion chamber 58 via the outlet cross section and being introduced into the exhaust gas tract 26. A narrowing of the opening cross section that is necessary, required or implemented to increase the flow speed of the flame 44 or the burner exhaust gas from the combustion chamber 58, in particular by correspondingly moving the closure elements 112 in the manner of an iris diaphragm, should be presented in a streamlined manner. Thus, instead of a bore in a flat closure plate, a conical outlet could be made at an angle of 30 degrees to 70 degrees to the horizontal, as is realized, for example, in an aircraft engine by segments and/or by a cone. This can be done with a fixed geometry or variable as in an aircraft engine with individual segments that are foldable, for example in the case of a thrust nozzle, or with a displaceable arranged outlet cone, which is displaceable, for example, in the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76.
Fig. 11 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Schnittansicht den Brenner 42 gemäß einer vierten Ausführungsform. Besonders gut aus Fig. 11 , aber auch aus Fig. 2 und 7 ist erkennbar, dass die Brennkammer 58 durch ein insbesondere als Festkörper ausgebildetes Kammerelement 116 gebildet beziehungsweise begrenzt ist. FIG. 11 shows a detail of a schematic sectional view of the burner 42 according to a fourth embodiment. It can be seen particularly well from FIG. 11, but also from FIGS. 2 and 7, that the combustion chamber 58 is formed or delimited by a chamber element 116 designed in particular as a solid body.
Insbesondere ist die Brennkammer 58, deren axiale Richtung mit der axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 zusammenfällt, entlang ihrer parallel zu der jeweiligen radialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 verlaufenden, radialen Richtung, insbesondere direkt, durch eine innenumfangsseitige Mantelfläche 118 des Kammerelements 116 begrenzt. Das Kammerelement 116 kann einstückig ausgebildet sein. Bei der vierten Ausführungsform ist das Kammerelement 116 derart ausgebildet, dass es zwei Kammerteile 120 und 122 aufweist, welche beispielsweise einstückig miteinander ausgebildet sind, oder die Kammerteile 120 und 122 sind separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Komponenten. Dabei ist die innenumfangsseitige Mantelfläche 118 durch das Kammerteil 122 gebildet. Die Kammerteile 120 und 122 sind ineinander angeordnet, derart, dass zumindest ein Längenbereich des Kammerteils 120 zumindest einen Längenbereich des Kammerteils 122 in um die axiale Richtung der Brennkammer 58 verlaufender Umfangsrichtung der Brennkammer 58, insbesondere vollständig umlaufend, umgibt, wobei zumindest der Längenbereich des Kammerteils 120 in radialer Richtung der Brennkammer 58 nach außen hin von dem Längenbereich des Kammerteils 122 beabstandet ist, insbesondere unter Ausbildung eines Zwischenraums 124. Der Zwischenraum 124 ist in radialer Richtung der Brennkammer 58 zwischen den Kammerteilen 120 und 122 angeordnet und beispielsweise als ein Luftspalt, insbesondere zwischen den Kammerteilen 120 und 122, ausgebildet. Ferner ist erkennbar, dass die an sich zusammenhängende beziehungsweise ununterbrochene Abführöffnung 102 insbesondere in Umfangsrichtung der Brennkammer 58 vollständig umlaufend durch das Kammerteil 122 gebildet beziehungsweise begrenzt ist. Bei der in Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsform ist die Abführöffnung 102 nicht unterteilt, das heißt frei von einem die Abführöffnung 102 in mehrere, voneinander getrennte und voneinander beabstandete Durchströmöffnungen unterteilenden Bauelement. Bei der in Fig. 7 gezeigten dritten Ausführungsform jedoch ist in der Abführöffnung 102 die auch als Lochplatte bezeichnete Lochscheibe 100 angeordnet, durch welche die an sich ununterbrochene, das heißt zusammenhängende Abführöffnung 102 in die mehreren, voneinander beabstandeten und voneinander getrennten Durchströmöffnungen 98, die in der Lochscheibe 100 ausgebildet sind, unterteilt beziehungsweise aufgeteilt ist. Die Flamme 44 beziehungsweise das Brennerabgas kann entlang einer in axialer Richtung der Brennkammer 58 verlaufenden, das heißt parallel zu der axialen Richtung der Brennkammer 58 verlaufenden oder mit der axialen Richtung der Brennkammer 58 zusammenfallenden, vierten Strömungsrichtung aus der Brennkammer 58 ausströmen und dabei durch die Abführöffnung 102 beziehungsweise durch die jeweilige Durchströmöffnung 98 hindurchströmen, wobei die vierte Strömungsrichtung mit der ersten, zweiten und dritten Strömungsrichtung zusammenfällt. Es ist erkennbar, dass sich die Abführöffnung 102 in Strömungsrichtung des die Abführöffnung 102 durchströmenden Brennerabgases, das heißt entlang der vierten Strömungsrichtung, verjüngt. Hierzu weist das Kammerelement 116, insbesondere das Kammerteil 120, einen sich in Strömungsrichtung des die Abführöffnung 102 durchströmenden Brennerabgases verjüngenden Längenbereich L1 auf, welcher die Abführöffnung 102 in Umfangsrichtung der Brennkammer 58, insbesondere vollständig umlaufend, begrenzt. Mit anderen Worten sind der Längenbereich L1 und somit die Abführöffnung 102 in Strömungsrichtung des die Abführöffnung 102 durchströmenden Brennerabgases konisch, das heißt kegelförmig oder kegelstumpfförmig, ausgebildet. Da das Brennerabgas beziehungsweise die Flamme 44 über die Abführöffnung 102 aus der Brennkammer 58 ausströmt, ist die Abführöffnung 102 an einem Austritt der Brennkammer 58 ausgebildet oder bildet einen Austritt der Brennkammer 58, wobei bei der vierten Ausführungsform die Brennkammer 58 an ihrem Austritt konisch ausgebildet ist, mithin einen durch den Längenbereich L1 gebildeten Konus aufweist. Vorzugsweise weist die Abführöffnung 102 einen Innendurchmesser von 34 mm auf. Mit anderen Worten ist vorzugsweise vorgesehen, dass der kleinste beziehungsweise engste, von dem Brennerabgas durchströmbare Innendurchmesser der Abführöffnung 102 43 mm beträgt. In particular, combustion chamber 58, whose axial direction coincides with the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76, along its radial direction running parallel to the respective radial direction of the respective swirl chamber 62 or 76, in particular directly, through an inner peripheral lateral surface 118 of the chamber element 116 limited. The chamber element 116 can be formed in one piece. In the fourth embodiment, the chamber member 116 is formed to have two chamber parts 120 and 122 which are, for example, integrally formed with each other, or the chamber parts 120 and 122 are separately formed and interconnected components. In this case, the lateral surface 118 on the inner circumference is formed by the chamber part 122 . Chamber parts 120 and 122 are arranged one inside the other in such a way that at least one longitudinal region of chamber part 120 surrounds at least one longitudinal region of chamber part 122 in the circumferential direction of combustion chamber 58 running around the axial direction of combustion chamber 58, in particular completely circumferentially, with at least the longitudinal region of chamber part 120 is spaced outwards in the radial direction of the combustion chamber 58 from the longitudinal region of the chamber part 122, in particular with the formation of an intermediate space 124. The intermediate space 124 is arranged in the radial direction of the combustion chamber 58 between the chamber parts 120 and 122 and, for example, as an air gap, in particular between chamber parts 120 and 122. It can also be seen that the continuous or uninterrupted discharge opening 102 is formed or delimited by the chamber part 122 , particularly in the circumferential direction of the combustion chamber 58 . In the first embodiment shown in FIG. 2, the discharge opening 102 is not subdivided, that is to say free of a component dividing the discharge opening 102 into a plurality of through-flow openings that are separate and spaced apart from one another. In the third embodiment shown in Fig. 7, however, the perforated disk 100, also known as the perforated plate, is arranged in the discharge opening 102, through which the per se uninterrupted, i.e. continuous, discharge opening 102 flows into the plurality of through-flow openings 98, spaced apart and separate from one another, which in the perforated disc 100 are formed, divided or divided. The flame 44 or the burner exhaust gas can flow out of the combustion chamber 58 along a fourth flow direction running in the axial direction of the combustion chamber 58, i.e. running parallel to the axial direction of the combustion chamber 58 or coinciding with the axial direction of the combustion chamber 58, and thereby through the discharge opening 102 or flow through the respective flow opening 98, with the fourth flow direction coinciding with the first, second and third flow direction. It can be seen that the discharge opening 102 tapers in the flow direction of the burner exhaust gas flowing through the discharge opening 102, ie along the fourth flow direction. For this purpose, the chamber element 116, in particular the chamber part 120, has a longitudinal region L1 that tapers in the flow direction of the burner exhaust gas flowing through the discharge opening 102 and that delimits the discharge opening 102 in the circumferential direction of the combustion chamber 58, in particular completely around it. In other words, the length region L1 and thus the discharge opening 102 are conical in the direction of flow of the burner exhaust gas flowing through the discharge opening 102, that is to say conical or truncated. Since the burner exhaust gas or the flame 44 flows out of the combustion chamber 58 via the discharge opening 102, the discharge opening 102 is formed at an outlet of the combustion chamber 58 or forms an outlet of the combustion chamber 58, with the combustion chamber 58 being formed conically at its outlet in the fourth embodiment , thus having a cone formed by the length region L1. Preferably, the discharge opening 102 has an inside diameter of 34 mm. In other words, it is preferably provided that the smallest or narrowest inner diameter of the discharge opening 102 through which the burner exhaust gas can flow is 43 mm.
Dadurch, dass zumindest die Längenbereiche der Kammerteile 120 und 122 ineinander angeordnet und in radialer Richtung der Brennkammer 58 unter Bildung des Zwischenraums 124 voneinander beabstandet sind, wobei der Zwischenraum 124 beispielsweise mit Luft gefüllt und somit als ein Luftspalt ausgebildet ist, ist eine Doppelwandigkeit der Brennkammer 58 beziehungsweise des Kammerelements 116 geschaffen, wodurch die Brennkammer 58 durch den Zwischenraum 124, das heißt durch den Luftspalt isoliert ist. Somit ist die Brennkammer 58 luftspaltisoliert. Im Folgenden wird insbesondere Bezug genommen auf den in Fig. 4 gezeigten Außendurchmesser Da des Filmlegers, insbesondere des äußeren Luftkanals LK2 der äußeren Drallkammer 76, wobei der Luftkanal LK2, in welchem die äußeren Drallerzeuger 96 angeordnet sind, und somit der Außendurchmesser Da, insbesondere vollständig, durch den Filmleger, das heißt durch das Bauteil 74, gebildet sind. Mit Bezug auf Fig. 11 und den Außendurchmesser Da weist vorzugsweise die Brennkammer 58, insbesondere stromauf des Konus beziehungsweise stromauf des Längenbereichs L1 einen Innendurchmesser d1 auf, welcher vorzugsweise das 1,0-fache bis 3,0-fache von Da ist. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der kleinste Innendurchmesser d2 der Abführöffnung 102, wobei der kleinste Innendurchmesser d2 der Abführöffnung 102 auch als Austrittsdurchmesser bezeichnet wird, das 0,7-fache bis 2,3-fache von Da ist. Ein kleinerer Austrittsdurchmesser der Abführöffnung 102 erhält die Austrittsgeschwindigkeit des Brennerabgases und reduziert die Beeinflussung der auch als Brennerflamme bezeichneten Flamme 44 durch das auch als Motorabgas bezeichnete Abgas der Verbrennungskraftmaschine 12. Eine in axialer Richtung der Brennkammer 58 verlaufende Länge 11 der Brennkammer 58, insbesondere ohne Sekundärlufteinblasung, beträgt vorzugsweise das 1,5-fache bis 4,0-fache von Da. Mit Sekundärlufteinblasung ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Länge 11 der Brennkammer das 2,0-fache bis 5,5-fache von Da beträgt. The fact that at least the longitudinal regions of chamber parts 120 and 122 are arranged one inside the other and are spaced apart from one another in the radial direction of combustion chamber 58 to form intermediate space 124, intermediate space 124 being filled with air, for example, and thus being formed as an air gap, means that the combustion chamber is double-walled 58 or the chamber element 116 created, whereby the combustion chamber 58 is isolated by the intermediate space 124, that is, by the air gap. Thus, the combustor 58 is air gap insulated. In the following, reference is made in particular to the outer diameter Da of the film applicator, shown in Fig completely, are formed by the film layer, that is, by the component 74. With reference to FIG. 11 and the outer diameter Da, the combustion chamber 58 preferably has an inner diameter d1, in particular upstream of the cone or upstream of the length region L1, which is preferably 1.0 to 3.0 times Da. Furthermore, it is preferably provided that the smallest inside diameter d2 of the discharge opening 102, the smallest inside diameter d2 of the discharge opening 102 also being referred to as the outlet diameter, is 0.7 times to 2.3 times Da. A smaller outlet diameter of the discharge opening 102 maintains the outlet speed of the burner exhaust gas and reduces the influence of the flame 44, also known as the burner flame, by the exhaust gas of the internal combustion engine 12, also known as the engine exhaust gas. A length 11 of the combustion chamber 58 running in the axial direction of the combustion chamber 58, in particular without secondary air injection , is preferably 1.5 to 4.0 times Da. With secondary air injection, it is preferably provided that the length 11 of the combustor is 2.0 to 5.5 times Da.
Anstelle der zusammenhängenden Abführöffnung 102 ist es denkbar, die mehreren, voneinander getrennten und voneinander beabstandeten Durchströmöffnungen 98 zu verwenden. Mit anderen Worten ist es denkbar, die an sich zusammenhängende und damit ununterbrochene Abführöffnung 102 in die mehreren, voneinander beabstandeten und voneinander getrennten Durchströmöffnungen 98 aufzuteilen, deren Anzahl vorzugsweise in einem Bereich von einschließlich 3 bis einschließlich 9 liegt. Die jeweilige Durchströmöffnung 98 weist einen auch als Austrittsfläche oder Durchströmfläche bezeichneten Flächeninhalt auf, wobei die Summe der Flächeninhalte aller Durchströmöffnungen 98 vorzugsweise ähnlich der Austrittsfläche der zusammenhängenden Abführöffnungen 102, das heißt ähnlich des Flächeninhalts der Abführöffnung 102, ist. Die Summe der Flächeninhalte der Durchströmöffnungen 98 wird auch Gesamtaustrittsfläche bezeichnet. Die Durchströmöffnungen 98 sind beispielsweise als Bohrungen ausgebildet. Es ist denkbar, dass die Summe der Flächeninhalte aller Durchströmöffnungen 98, das heißt die Gesamtaustrittsfläche, das 0,8-fache bis 1,8- fache des Flächeninhalts der beziehungsweise einer ununterbrochenen, zusammenhängenden Abführöffnung der Abführöffnung 102 der Brennkammer 58 beträgt. Insbesondere ist es denkbar, dass die Lochscheibe 100 in der Abführöffnung 102 beziehungsweise in dem Längenbereich L1 angeordnet ist. Im Hinblick auf das auch als Motorabgas bezeichnete Abgas der Verbrennungskraftmaschine 12 kann es vorteilhaft sein, ein Ablenkelement, insbesondere ein Ablenkelement und/oder ein Lochelement, insbesondere ein Lochblech zu verwenden, wobei unter dem Lochelement ein insbesondere als Festkörper ausgebildetes Element verstanden werden kann, welches mehrere, voneinander beabstandete und insbesondere durch jeweilige Wandungen voneinander getrennte Löcher aufweist, die von einem Gas, wie beispielsweise dem Brennerabgas oder dem Motorabgas, durchströmbar sind. Damit beispielsweise das Motorabgas die Flamme 44 in der Brennkammer 58 nicht übermäßig negativ beeinflusst und destabilisiert, ist es vorteilhaft, ein Ablenkelement, wie beispielsweise ein Ablenkblech, vor der Brennkammer 58, das heißt stromauf der Brennkammer 58, vorzusehen, damit das Motorabgas nicht oder nur geringfügig in die Brennkammer 58 eintreten kann, insbesondere entgegen der Strömungsrichtung, entlang welcher die Flamme 44 beziehungsweise das Brennerabgas aus der Brennkammer 58 in den Abgastrakt 26 einströmt. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Ablenkelement in Strömungsrichtung des Motorabgases stromauf der Brennkammer 58, das heißt stromauf der Einleitstelle E2, in dem Abgastrakt 26 angeordnet ist. Eine Geometrie des Ablenkelements kann davon abhängen, wie die Brennkammer 58 zu dem Abgastrakt 26, das heißt zu einem Abgaskanal des Abgastrakts 26 angeordnet ist. Unter dem Abgaskanal ist zu verstehen, dass das Brennerabgas beziehungsweise die Flamme 44 aus der Brennkammer 58, insbesondere entlang der vierten Strömungsrichtung, in den Abgaskanal einströmt, insbesondere an der Einleitstelle E2. Eine individuelle Anpassung der Geometrie des Ablenkelements ist vorteilhaft. Instead of the continuous discharge opening 102, it is conceivable to use the plurality of through-flow openings 98 that are separate and spaced apart from one another. In other words, it is conceivable to divide the continuous and therefore uninterrupted discharge opening 102 into the plurality of throughflow openings 98 which are spaced apart and separate from one another, the number of which is preferably in a range from 3 to 9 inclusive. The respective through-flow opening 98 has a surface area, also referred to as the exit area or through-flow area, with the sum of the surface areas of all through-flow openings 98 preferably being similar to the exit area of the connected discharge openings 102, i.e. similar to the surface area of the discharge opening 102. The sum of the surface areas of the through-flow openings 98 is also referred to as the total exit area. The through-flow openings 98 are designed as bores, for example. It is conceivable that the sum of the surface areas of all flow openings 98, i.e. the total outlet surface, is 0.8 to 1.8 times the surface area of the or an uninterrupted, connected discharge opening of the discharge opening 102 of the combustion chamber 58. In particular, it is conceivable that the perforated disk 100 is arranged in the discharge opening 102 or in the length region L1. With regard to the exhaust gas of the internal combustion engine 12, also referred to as engine exhaust gas, it can be advantageous to use a deflection element, in particular a deflection element and/or a perforated element, in particular a perforated plate, with the perforated element an element designed in particular as a solid body can be understood, which has a plurality of holes spaced apart from one another and in particular separated from one another by respective walls, through which a gas, such as the burner exhaust gas or the engine exhaust gas, can flow. For example, so that the engine exhaust does not unduly negatively affect and destabilize the flame 44 in the combustion chamber 58, it is advantageous to provide a deflection element, such as a baffle, in front of the combustion chamber 58, i.e. upstream of the combustion chamber 58, so that the engine exhaust does not or only can enter the combustion chamber 58 slightly, in particular counter to the flow direction along which the flame 44 or the burner exhaust gas flows out of the combustion chamber 58 into the exhaust gas tract 26 . Provision is therefore preferably made for the deflection element to be arranged in the direction of flow of the engine exhaust gas upstream of the combustion chamber 58, that is to say upstream of the introduction point E2, in the exhaust tract 26. A geometry of the deflection element can depend on how the combustion chamber 58 is arranged in relation to the exhaust gas tract 26 , that is to say in relation to an exhaust gas duct of the exhaust gas tract 26 . The exhaust gas duct means that the burner exhaust gas or the flame 44 flows out of the combustion chamber 58, in particular along the fourth flow direction, into the exhaust gas duct, in particular at the inlet point E2. Individual adjustment of the geometry of the deflection element is advantageous.
Ferner ist es vorteilhaft, wie zuvor beschrieben, dass an dem Austritt der Brennkammer 58 die Verschlusseinrichtung 110 oder eine anderweitige Verschlusseinrichtung angeordnet ist. Hierunter ist insbesondere Folgendes zu verstehen: Die Verschlusseinrichtung 110 kann beispielsweise in dem Längenbereich L1 beziehungsweise in der Abführöffnung 102 angeordnet sein, so dass ein von dem Brennerabgas beziehungsweise von der Flamme 44 durchströmbarer Strömungsquerschnitt, über welchen das Brennerabgas beziehungsweise die Flamme 44, insbesondere an der Einleitstelle E2, aus der Brennkammer 58 abführbar und in den Abgastrakt 26, insbesondere in den Abgaskanal, einleitbar ist, durch die Verschlusseinrichtung 110, insbesondere durch die Verschlusselemente 112, begrenzt ist und demzufolge mittels der Verschlusseinrichtung 110 variierbar, das heißt einstellbar ist. Bei diesem einstellbaren Strömungsquerschnitt handelt es sich insbesondere um den Öffnungsquerschnitt 114. Furthermore, it is advantageous, as described above, for the closure device 110 or another closure device to be arranged at the outlet of the combustion chamber 58 . This means in particular the following: The closure device 110 can be arranged, for example, in the length region L1 or in the discharge opening 102, so that a flow cross section through which the burner exhaust gas or the flame 44 can flow, over which the burner exhaust gas or the flame 44, in particular at the Inlet point E2, can be removed from combustion chamber 58 and introduced into exhaust gas tract 26, in particular into the exhaust gas duct, is delimited by closure device 110, in particular by closure elements 112, and can therefore be varied, i.e. adjusted, by means of closure device 110. This adjustable flow cross section is in particular the opening cross section 114.
Die Verschlusseinrichtung 110 kann dabei in dem Kammerteil 122 und dabei in der Abführöffnung 102 angeordnet sein, oder die Verschlusseinrichtung 110 oder eine andere Verschlusseinrichtung ist stromab der Brennkammer 58, das heißt stromab des Kammerteils 122 und dabei unmittelbar an die Brennkammer 58 beziehungsweise an das Kammerteil 122 anschließend angeordnet, mithin stromab der Abführöffnung 102 an sich angeordnet. Eine Verjüngung der Abführöffnung 102, wie dies bei der vierten Ausführungsform durch den Längenbereich L1, das heißt durch den beschriebenen Konus, realisiert ist, führt zu einer Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Brennerabgases, wobei die Verjüngung des Austritts der Brennkammer 58 strömungsgünstig dargestellt werden sollte. Der vorliegend durch den Längenbereich L1 gebildete Konus weist vorzugsweise einen auch als Konuswinkel bezeichneten Winkel, insbesondere zur in Fig. 11 durch eine gestrichelte Linie 126 veranschaulichten, axialen Richtung der Brennkammer 58 von 30° bis 70° auf. Bei der vierten Ausführungsform ist der Konus als Festgeometrie ausgebildet, so dass der Konus, das heißt der Konuswinkel fest, das heißt nicht variierbar ist. Es ist jedoch denkbar, den Konus, wie beispielsweise bei einem Flugzeugtriebwerk, insbesondere im Hinblick auf seinen Konuswinkel variabel auszugestalten, insbesondere durch einzelne Segmente, die beispielsweise wie bei einer Schubdüse bei einem Flugzeugtriebwerk klappbar, das heißt insbesondere relativ zu dem Kammerteil 122 verschwenkbar sind, wodurch der Konus beziehungsweise der Konuswinkel einstellbar, das heißt variierbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Konus beziehungsweise dessen Konuswinkel durch einen verschiebbar angeordneten Austrittskonus variierbar ist und/oder dass ein Austrittskonus vorgesehen ist, dessen Längsmittelachse beispielsweise mit der axialen Richtung der Brennkammer 58 zusammenfällt und/oder der in axialer Richtung der Brennkammer 58 verschiebbar ist, insbesondere relativ zu dem Kammerelement 116, wobei sich vorzugsweise der Austrittskonus, welcher vorzugsweise koaxial zur Brennkammer 58 angeordnet ist, in Strömungsrichtung des die Abführöffnung 102 durchströmenden Brennerabgases verjüngt. Unter dem Merkmal, dass der Austrittskonus koaxial zu der Brennkammer 58 angeordnet ist, ist insbesondere zu verstehen, dass die axiale Richtung des Austrittskonus, mithin dessen Längsmittelachse, mit der axialen Richtung der Brennkammer 58 zusammenfällt. Durch Verschieben des Austrittskonus in axialer Richtung der Brennkammer 58 relativ zu dem Kammerelement 116 kann beispielsweise der von dem Brennerabgas durchströmbare Strömungsquerschnitt, über welchen das Brennerabgas aus der Brennkammer 58 abführbar und in den Abgaskanal einleitbar ist, variiert werden. Der Austrittskonus ist in Fig. 11 besonders schematisch gezeigt und mit 128 bezeichnet. Eine parallel zu der axialen Richtung der Brennkammer 58 verlaufende beziehungsweise mit der axialer Richtung der Brennkammer 58 zusammenfallende Bewegungsrichtung, entlang welcher der Austrittskonus 128 translatorisch relativ zu dem Kammerelement 116 bewegbar, insbesondere verschiebbar, ist, ist in Fig. 11 durch einen Doppelpfeil 130 veranschaulicht. Es ist erkennbar, dass der von dem Brennerabgas durch ström bare Strömungsquerschnitt in radialer Richtung der Brennkammer 58 nach außen hin auch das Kammerelement 116 und nach innen hin durch den Austrittskonus 128, insbesondere jeweils direkt, begrenzt ist, wobei der Strömungsquerschnitt ringförmig beziehungsweise ringflächenförmig ausgebildet ist. Da sich der Austrittskonus 128 in Strömungsrichtung des die Abführöffnung 102 beziehungsweise den Strömungsquerschnitt durchströmenden Brennerabgases verjüngt, wird der Strömungsquerschnitt durch entlang der Bewegungsrichtung und relativ zu dem Kammerelement 116 erfolgendes Verschieben des Austrittskonus 128 variiert. The closure device 110 can be arranged in the chamber part 122 and in the discharge opening 102, or the closure device 110 or a Another closure device is arranged downstream of the combustion chamber 58, that is to say downstream of the chamber part 122 and directly adjoining the combustion chamber 58 or the chamber part 122, and therefore arranged downstream of the discharge opening 102 per se. A narrowing of the discharge opening 102, as is realized in the fourth embodiment by the length region L1, i.e. by the cone described, leads to an increase in the flow velocity of the burner exhaust gas, with the narrowing of the outlet of the combustion chamber 58 being designed to be streamlined. The cone formed here by the length region L1 preferably has an angle, also referred to as a cone angle, in particular to the axial direction of the combustion chamber 58 illustrated by a dashed line 126 in FIG. 11 of 30° to 70°. In the fourth embodiment, the cone is designed as a fixed geometry, so that the cone, ie the cone angle, is fixed, ie cannot be varied. However, it is conceivable to design the cone to be variable, for example in an aircraft engine, in particular with regard to its cone angle, in particular using individual segments which can be folded, for example like a thrust nozzle in an aircraft engine, i.e. in particular pivoted relative to the chamber part 122. whereby the cone or the cone angle is adjustable, i.e. variable. Alternatively or additionally, it can be provided that the cone or its cone angle can be varied by means of a displaceably arranged outlet cone and/or that an outlet cone is provided whose longitudinal center axis coincides, for example, with the axial direction of combustion chamber 58 and/or which extends in the axial direction of combustion chamber 58 is displaceable, in particular relative to the chamber element 116, with the outlet cone, which is preferably arranged coaxially to the combustion chamber 58, preferably tapering in the direction of flow of the burner exhaust gas flowing through the discharge opening 102. The feature that the outlet cone is arranged coaxially to the combustion chamber 58 means in particular that the axial direction of the outlet cone, and therefore its longitudinal center axis, coincides with the axial direction of the combustion chamber 58 . By shifting the outlet cone in the axial direction of the combustion chamber 58 relative to the chamber element 116, the flow cross section through which the burner exhaust gas can flow can be varied, for example, via which the burner exhaust gas can be discharged from the combustion chamber 58 and introduced into the exhaust gas duct. The exit cone is shown particularly schematically in FIG. 11 and is denoted by 128 . A movement direction running parallel to the axial direction of combustion chamber 58 or coinciding with the axial direction of combustion chamber 58, along which the outlet cone 128 can be moved, in particular displaced, translationally relative to the chamber element 116 is shown in FIG a double arrow 130 is illustrated. It can be seen that the flow cross-section through which the burner exhaust gas flows in the radial direction of the combustion chamber 58 is also limited to the outside by the chamber element 116 and to the inside by the outlet cone 128, in particular directly, with the flow cross-section being annular or ring-shaped . Since the outlet cone 128 tapers in the direction of flow of the burner exhaust gas flowing through the discharge opening 102 or the flow cross section, the flow cross section is varied by displacing the outlet cone 128 along the direction of movement and relative to the chamber element 116 .
Fig. 12 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Schnittansicht eine fünfte Ausführungsform des Brenners 42. Insbesondere ist in Fig. 12 teilweise das Bauteil 74 und teilweise das Bauelement 82 erkennbar, insbesondere wie in Fig. 3. Wird der Brenner 42 nicht betrieben, ist es vorteilhaft, eine Luft- und Kraftstoffleitung, das heißt vorzugsweise die Ausströmöffnungen 64 und 68 zu verschließen, um ein Eindringen des Motorabgases in die Drallkammern 62 und 76 zu verhindern. Hierzu ist es denkbar, dass beispielsweise in der Ausströmöffnung 64 und/oder in der Ausströmöffnung 80 jeweils eine Verschlusseinrichtung 110 angeordnet ist, oder die Verschlusseinrichtung 110 ist stromab der Ausströmöffnung 80 und dabei unmittelbar an die Ausströmöffnung 80 anschließend angeordnet, so dass beispielsweise ein von dem ersten Teil der Luft und dem Brennstoff durch ström barer erster Strömungsquerschnitt, insbesondere der Ausströmöffnung 64, und/oder ein von den Teilen der Luft und von dem Brennstoff durchströmbarer, zweiter Strömungsquerschnitt, insbesondere der Ausströmöffnung 80, oder ein von den Teilen der Luft und von dem Brennstoff durchströmbarer und stromab der Ausströmöffnung 80 angeordneter und unmittelbar beziehungsweise direkt an die Ausströmöffnung 80 anschließender, dritter Strömungsquerschnitt mittels der Verschlusseinrichtung 110 variabel beziehungsweise einstellbar ist. Der erste, zweite beziehungsweise dritte Strömungsquerschnitt ist beispielsweise der Öffnungsquerschnitt 114, das heißt insbesondere der Öffnungsquerschnitt 114 einer den Öffnungsquerschnitt 114 aufweisenden Öffnung, deren Strömungsquerschnitt (Öffnungsquerschnitt 114) und somit Flächeninhalt insbesondere nach Art einer Irisblende mittels der Verschlusselemente 112 einstellbar ist. Somit kann der jeweilige erste, zweite beziehungsweise dritte Strömungsquerschnitt, insbesondere lastabhängig, eingestellt, insbesondere gesteuert oder geregelt werden. Beispielsweise ist es denkbar, nur die beiden auch als Austrittsdüsen bezeichneten Ausströmöffnungen 64 und 80 mittels der Verschlusseinrichtung 110 oder mittels einer anderen, weiteren Verschlusseinrichtung zu verschließen, mithin den ersten, zweiten beziehungsweise dritten Strömungsquerschnitt auf null zu reduzieren. 12 shows a detail of a fifth embodiment of the burner 42 in a schematic sectional view. In particular, in FIG. 12 part of the component 74 and part of the component 82 can be seen, in particular as in FIG. 3. It is advantageous if the burner 42 is not operated , an air and fuel line, that is, preferably to close the outflow openings 64 and 68 in order to prevent the engine exhaust gas from entering the swirl chambers 62 and 76 . For this purpose, it is conceivable that, for example, a closure device 110 is arranged in outflow opening 64 and/or in outflow opening 80, or closure device 110 is arranged downstream of outflow opening 80 and directly adjoining outflow opening 80, so that, for example, one of the first part of the air and the fuel through which a first flow cross-section can flow, in particular outflow opening 64, and/or a second flow cross-section through which the parts of the air and fuel can flow, in particular outflow opening 80, or one of the parts of the air and of The third flow cross section through which the fuel can flow and which is arranged downstream of the outflow opening 80 and directly or directly adjoins the outflow opening 80 is variable or adjustable by means of the closure device 110 . The first, second or third flow cross section is, for example, opening cross section 114, i.e. in particular opening cross section 114 of an opening having opening cross section 114, whose flow cross section (opening cross section 114) and thus surface area can be adjusted, in particular in the manner of an iris diaphragm, by means of closure elements 112. The respective first, second or third flow cross section can thus be adjusted, in particular controlled or regulated, in particular as a function of the load. For example, it is conceivable to close only the two outflow openings 64 and 80, also referred to as outlet nozzles, by means of the closure device 110 or by means of another, additional closure device close, thus reducing the first, second or third flow cross section to zero.
Bei der weiteren Verschlusseinrichtung kann es sich beispielsweise um ein in Fig. 12 besonders schematisch dargestelltes und mit 132 bezeichnetes Verschlusselement handeln, welches auch als Verschlussstopfen bezeichnet wird. Das Verschlusselement 132 ist beispielsweise, insbesondere in axialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76, relativ zu dem Bauelement 82 und relativ zu dem Bauteil 74, insbesondere translatorisch, bewegbar, insbesondere zwischen wenigstens einer Schließstellung und wenigstens einer in Fig. 12 gezeigten Offenstellung. In der Schließstellung sind die Ausströmöffnungen 64 und 80 durch das Verschlusselement 132 verschlossen und somit fluidisch versperrt, insbesondere während der Brenner 42 deaktiviert ist. Dadurch kann kein Motorabgas aus dem Abgastrakt 26 die Ausströmöffnungen 64 und 80 durchströmen. In der Offenstellung gibt das Verschlusselement 132 die Ausströmöffnungen 64 und 80 frei, insbesondere während der Brenner 42 betrieben wird. Es ist erkennbar, dass die Ausströmöffnungen 64 und 80 mittels des beispielsweise als kleiner Stopfen ausgebildeten Verschlusselements 132 gleichzeitig verschlossen werden können beziehungsweise verschlossen sind, insbesondere in der Schließstellung des Verschlusselements 132. Dann ist auch kein Luftventil wie beispielsweise das Ventilelement 55 stromab der Pumpe 56 erforderlich, da mittels des Verschlusselements 132 vermieden werden kann, dass Motorabgas aus dem Abgastrakt 26 durch den Luftversorgungspfad 54 hindurchströmt. Mit anderen Worten kann mittels des Verschlusselements 132 beziehungsweise mittels der Verschlusseinrichtung 110 vermieden werden, dass Motorabgas aus dem Abgastrakt 26 in die Pumpe 56 eindringt. Auch auf eine viel größere und mit heißem Abgas beaufschlagte Abgasklappe stromab der Brennkammer 58, das heißt nach deren Austritt, kann verzichtet werden. The further closure device can be, for example, a closure element which is shown particularly schematically in FIG. 12 and is designated by 132, which is also designated as a closure plug. The closure element 132 can be moved, for example, in particular in the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76, relative to the component 82 and relative to the component 74, in particular translationally, in particular between at least one closed position and at least one open position shown in FIG. In the closed position, the outflow openings 64 and 80 are closed by the closure element 132 and are thus fluidically blocked, in particular while the burner 42 is deactivated. As a result, no engine exhaust gas from the exhaust tract 26 can flow through the outflow openings 64 and 80 . In the open position, the closure element 132 releases the outflow openings 64 and 80, in particular while the burner 42 is being operated. It can be seen that the outflow openings 64 and 80 can be closed or are closed at the same time by means of the closure element 132, which is designed as a small plug, for example, particularly when the closure element 132 is in the closed position. An air valve such as the valve element 55, for example, is then not required downstream of the pump 56 , since it can be avoided by means of the closure element 132 that engine exhaust gas from the exhaust tract 26 flows through the air supply path 54. In other words, it can be avoided by means of the closure element 132 or by means of the closure device 110 that engine exhaust gas from the exhaust tract 26 penetrates into the pump 56 . It is also possible to dispense with a much larger exhaust gas flap, which is subjected to hot exhaust gas, downstream of the combustion chamber 58, that is to say after its outlet.
Im Folgenden wird die zuvor erwähnte Luftspaltisolierung der Brennkammer 58 näher erläutert: Da die Brennkammer 58 vor allem in einem Volllastbetrieb an ihrer Außenwand sehr heißt wird und gegebenenfalls glüht, kann die Luftspaltisolierung einen besonders sicheren Betrieb gewährleisten. Außerdem können durch die Luftspaltisolierung Wärmeverluste besonders gering gehalten werden. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass eine insbesondere thermische Isolierung die Brennkammer 58 in um die axiale Richtung der Brennkammer 58 verlaufender Umfangsrichtung insbesondere vollständig umlaufend umgibt. Als diese Isolierung ist vorliegend die Luftspaltisolierung, mithin der Luftspalt vorgesehen. Der vorliegend als Luftspalt ausgebildete Zwischenraum 124 weist vorzugsweise ein in radialer Richtung der Brennkammer 58 verlaufende Breite, insbesondere Spaltbreite, auf, wobei die Breite, insbesondere Spaltbreite, vorzugsweise 6 % bis 25 % von Da beträgt. Insbesondere ist es denkbar, dass die Breite in einem Bereich von einschließlich 1,5 mm bis einschließlich 6 mm liegt. Insbesondere ist erkennbar, dass das Kammerelement 116 ein doppelwandiges und dadurch luftspaltisoliertes Rohr ist. Mit anderen Worten bilden die Kammerteile 120 und 122 ein doppelwandiges und dadurch luftspaltisoliertes Rohr. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass ein separat von dem Kammerelement 116 (luftspaltisoliertes Rohr) ausgebildetes Isolierelement das luftspaltisolierte Rohr (Kammerelement 116), das heißt zumindest einen in axialer Richtung der Brennkammer 58 verlaufenden Längenbereich des Kammerelements 116 in Umfangsrichtung der Brennkammer 58 insbesondere vollständig umlaufend umgibt. Bei dem Isolierelement handelt es sich vorzugsweise um eine Isoliermatte. Das Isolierelement ist vorzugsweise zumindest aus Mineralwolle und/oder aus Blech gebildet, wodurch die Brennkammer 58 besonders vorteilhaft isoliert werden kann. The above-mentioned air gap insulation of the combustion chamber 58 is explained in more detail below: Since the combustion chamber 58 is very hot on its outer wall, especially during full-load operation, and possibly glows, the air gap insulation can ensure particularly reliable operation. In addition, heat losses can be kept particularly low thanks to the air gap insulation. It is preferably provided that thermal insulation, in particular, surrounds the combustion chamber 58 in the circumferential direction running around the axial direction of the combustion chamber 58, in particular completely circumferentially. In the present case, the air gap insulation, and therefore the air gap, is provided as this insulation. The intermediate space designed here as an air gap 124 preferably has a width running in the radial direction of the combustion chamber 58, in particular a gap width, the width, in particular the gap width, preferably being 6% to 25% of Da. In particular, it is conceivable that the width is in a range from 1.5 mm up to and including 6 mm. In particular, it can be seen that the chamber element 116 is a double-walled and therefore air-gap insulated tube. In other words, the chamber parts 120 and 122 form a double-walled and therefore air-gap insulated tube. It is preferably provided that an insulating element formed separately from chamber element 116 (air-gap-insulated pipe) surrounds the air-gap-insulated pipe (chamber element 116), i.e. at least a longitudinal region of chamber element 116 running in the axial direction of combustion chamber 58, in particular completely surrounding it surrounds. The insulating element is preferably an insulating mat. The insulating element is preferably formed at least from mineral wool and/or sheet metal, as a result of which the combustion chamber 58 can be insulated in a particularly advantageous manner.
Im Folgenden wird eine mögliche Einbauposition der Brennkammer 58 beziehungsweise des Brenners 42 beschrieben. Wie zuvor beschrieben wurde, ist das Gemisch in der Brennkammer 58 unter Freisetzung von Wärme beziehungsweise Wärmeenergie zu dünn, um zu verbrennen. Mittels der Wärmeenergie kann beispielsweise zumindest die Komponente 36b effektiv und effizient aufgeheizt und/oder warmgehalten werden. Alternativ oder zusätzlich kann die beispielsweise als Partikelfilter ausgebildete Komponente 36c aufgeheizt werden. Durch Aufheizen des Partikelfilters kann beispielsweise eine Regeneration des Partikelfilters bewirkt beziehungsweise durchgeführt werden. Um nun die Wärmeenergie des Brenners 42 vorteilhaft nutzen zu können, sollte er beziehungsweise sollte die Einleitstelle E2 möglichst nahe an der aufzuheizenden beziehungsweise warmzuhaltenden Komponente, wie beispielsweise der Komponente 36b und/oder 36c angeordnet sein. Hierdurch können auch Wärmeverluste gering gehalten werden. Um jedoch eine vorteilhafte Durchmischung des Motorabgases mit dem Brennerabgas zu gewährleisten, sollte eine Mindeststrecke zur Durchmischung des Brennerabgases mit dem Motorabgas vorgesehen werden, wobei sich diese Mindeststrecke insbesondere in Strömungsrichtung des den Abgastrakt 26 durchströmenden Motorabgases von dem Brenner 42 beziehungsweise von der Einleitstelle E2 insbesondere durchgängig bis hin zu der aufzuheizenden beziehungsweise warmzuhaltenden Komponente, wie beispielsweise der Komponente 36b, insbesondere bis zu deren Eintritt, erstreckt. Insbesondere handelt es sich bei der Mindeststrecke um eine Mindeststrecke der Mischkammer 40. Daher kann die Einleitstelle E2 nicht unmittelbar an den Eintritt der Komponente 36b heranrücken. Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn ein insbesondere in Strömungsrichtung des den Abgastrakt 26 durchströmenden Abgases verlaufender Abstand zwischen der Einleitstelle E2 und der insbesondere in Strömungsrichtung des den Abgastrakt 26 unmittelbar auf die Einleitstelle E2 folgenden Komponente 36b mindestens das 5-fache bis 8-fache von Da und höchstens das 30-fache von Da ist. Unter dem Merkmal, dass sich die Komponente 36b in Strömungsrichtung des den Abgastrakt 26 durchströmenden Abgases (Motorabgas) unmittelbar beziehungsweise direkt an die Einleitstelle E2 anschließt, ist zu verstehen, dass in Strömungsrichtung des den Abgastrakt 26 durchströmenden Abgases zwischen der Einleitstelle E2 und der Komponente 36b keine andere, weitere Abgasnachbehandlungskomponente angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich sollte eine Durchmesser, insbesondere ein Innendurchmesser, des Abgaskanals, in welchem die Einleitstelle E2 angeordnet ist, insbesondere nach Austritt aus der Brennkammer 58 sich auf mindestens das 6-fache von Da kegelförmig erweitern, insbesondere, bevor das Abgas in die Komponente 36b eintritt. Insbesondere dann, wenn die Komponente 36b ein Katalysator, insbesondere der zuvor genannte SCR-Katalysator, ist, weist die Komponente 36b ein Substrat auf. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der zuvor genannte Abstand ein insbesondere in Strömungsrichtung des den Abgastrakt 26 durchströmenden Abgases zwischen der Einleitstelle E2 und dem Substrat des Katalysators verlaufender Abstand ist. Somit ist es vorteilhaft, wenn sich der Innendurchmesser des Abgaskanals nach Austritt aus der Brennkammer 58, das heißt beispielsweise von der Einleitstelle E2 ausgehend auf mindestens das 6-fache von Da erweitert, bevor das Abgas (Motorabgas beziehungsweise Brennerabgas) auf das Substrat trifft. A possible installation position of the combustion chamber 58 or the burner 42 is described below. As previously described, the mixture in the combustion chamber 58 is too thin to burn, releasing heat or thermal energy. At least component 36b, for example, can be effectively and efficiently heated and/or kept warm by means of thermal energy. As an alternative or in addition, component 36c, embodied as a particle filter, for example, can be heated. By heating up the particle filter, regeneration of the particle filter can be brought about or carried out, for example. In order to be able to use the thermal energy of the burner 42 advantageously, it or the introduction point E2 should be arranged as close as possible to the component to be heated or kept warm, such as the component 36b and/or 36c. As a result, heat losses can also be kept low. However, in order to ensure advantageous mixing of the engine exhaust gas with the burner exhaust gas, a minimum distance for mixing the burner exhaust gas with the engine exhaust gas should be provided, with this minimum distance extending in particular continuously in the direction of flow of the engine exhaust gas flowing through the exhaust tract 26 from the burner 42 or from the introduction point E2 up to the component to be heated or kept warm, such as component 36b, in particular up to its inlet. In particular, the minimum distance is a minimum distance of the mixing chamber 40. Therefore, the Do not approach the entry point E2 directly to the entry point of component 36b. It has been shown to be particularly advantageous if a distance, particularly in the flow direction of the exhaust gas flowing through the exhaust gas tract 26, between the inlet point E2 and the component 36b, in particular in the flow direction of the component 36b immediately following the exhaust gas tract 26, is at least 5 times to 8 times Da and at most 30 times Da. The feature that component 36b in the direction of flow of the exhaust gas (engine exhaust) flowing through exhaust tract 26 directly adjoins inlet point E2 means that in the direction of flow of the exhaust gas flowing through exhaust tract 26 between inlet point E2 and component 36b no other, further exhaust gas aftertreatment component is arranged. Alternatively or additionally, a diameter, in particular an inner diameter, of the exhaust gas duct in which the introduction point E2 is arranged, in particular after exiting the combustion chamber 58, should expand conically to at least 6 times Da, in particular before the exhaust gas enters component 36b entry. In particular when component 36b is a catalytic converter, in particular the aforementioned SCR catalytic converter, component 36b has a substrate. It is therefore preferably provided that the aforementioned distance is a distance running in particular in the flow direction of the exhaust gas flowing through the exhaust gas tract 26 between the introduction point E2 and the substrate of the catalytic converter. It is therefore advantageous if the inner diameter of the exhaust gas duct expands to at least 6 times Da after exiting the combustion chamber 58, i.e. starting from the introduction point E2, for example, before the exhaust gas (engine exhaust gas or burner exhaust gas) hits the substrate.
Aus Fig. 2 ist erkennbar, dass die beispielsweise als Zündkerze, Glühkerze oder Glühstift ausgebildete Zündeinrichtung 60 ein insbesondere als Außengewinde ausgebildetes Gewinde 134 aufweist, mittels welchem die Zündeinrichtung 60 zumindest mittelbar mit dem Kammerelement 116 verschraubt und dadurch an dem Kammerelement 116 gehalten ist. Um eine hinreichende Kühlung der Zündeinrichtung 60, das heißt eine vorteilhafte Wärmeabfuhr von der Zündeinrichtung 60 zu realisieren, ist es vorteilhaft, wenn auf das auch als Zündkerzengewinde bezeichnete Gewinde 134 der Zündeinrichtung 60 Kühlrippen aufgebracht sind. Die Anzahl der Kühlrippen liegt vorzugsweise in einem Bereich von einschließlich 1 bis einschließlich 7. Beispielsweise weisen die Kühlrippen eine Dicke auf, welche in einem Bereich von einschließlich 2 bis einschließlich 4 mm liegt. Ferner ist es denkbar, dass die jeweilige Kühlrippe einen Durchmesser von 20 bis 80 mm aufweist, insbesondere einen Außendurchmesser. Zusätzlich ist es von Vorteil, wenn die einzelnen Kühlrippen zur Realisierung einer vorteilhaften Wärmeabfuhr an eine Umgebung der Zündeinrichtung 60, das heißt eine Umgebungsluft, insbesondere als Bohrungen ausgebildete Öffnungen, insbesondere Durchgangsöffnungen, aufweisen, deren Anzahl in einem Bereich von einschließlich 3 bis einschließlich 8 liegt. Die jeweilige Durchgangsöffnung der jeweiligen Kühlrippe weist beispielsweise einen Durchmesser, insbesondere Innendurchmesser, auf, welcher mindestens 5 mm und höchstens 15 mm beträgt. Ein Elektrodenabstand zwischen Elektroden der Zündeinrichtung 60 beträgt mindestens 0,7 mm und höchstens 10 mm. Die Elektroden sind aus Fig. 2 erkennbar und dort mit 136 und 138 bezeichnet, wobei mittels der Elektroden 136 und 138, insbesondere zwischen den Elektroden 136 und 138, der Zündfunke zum Zünden des Gemisches in der Brennkammer 58 erzeugt wird. It can be seen from Fig. 2 that ignition device 60, embodied, for example, as a spark plug, glow plug or glow plug, has a thread 134, embodied in particular as an external thread, by means of which ignition device 60 is screwed at least indirectly to chamber element 116 and is thereby held on chamber element 116. In order to achieve sufficient cooling of the ignition device 60, that is to say an advantageous heat dissipation from the ignition device 60, it is advantageous if cooling ribs are applied to the thread 134 of the ignition device 60, which is also referred to as the spark plug thread. The number of cooling fins is preferably in a range from 1 to 7 inclusive. For example, the cooling fins have a thickness which is in a range from 2 to 4 mm inclusive. Furthermore, it is conceivable that the respective cooling rib has a diameter of 20 to 80 mm, in particular an outer diameter. In addition, it is advantageous if the individual cooling ribs have openings in the form of bores, in particular through-openings, the number of which is in a range from 3 to 8 inclusive, in order to implement advantageous heat dissipation to an environment of ignition device 60, i.e. ambient air . The respective passage opening of the respective cooling rib has, for example, a diameter, in particular an inner diameter, which is at least 5 mm and at most 15 mm. An electrode spacing between electrodes of the ignition device 60 is at least 0.7 mm and at most 10 mm. The electrodes can be seen in FIG. 2 and are denoted there by 136 and 138, the ignition spark for igniting the mixture in the combustion chamber 58 being generated by means of the electrodes 136 and 138, in particular between the electrodes 136 and 138.
Um das Bewirken beziehungsweise Erzeugen der drallförmigen Strömungen der Teile der Luft in den Drallkammern 62 und 76 zu unterstützen, sollte die Luft nicht streng radial, das heißt in radialer Richtung der jeweiligen Drallkammern 62 beziehungsweise 76 in die jeweilige Drallkammer 62 beziehungsweise 76 eingeleitet werden, sondern tangential beziehungsweise schräg zur jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist. Mit anderen Worten ist es vorteilhaft, wenn die Luft beziehungsweise der jeweilige Teil der Luft in die jeweilige Drallkammer 62 beziehungsweise 76 tangential einströmt. Dadurch kann bereits ein Impuls der eintretenden Luft in Drallrichtung gelenkt werden, was zu einer besonders hohen Effektivität der Drallerzeugung führt. In order to support the effecting or generating of the swirling flows of the parts of the air in the swirl chambers 62 and 76, the air should not be introduced into the respective swirl chamber 62 or 76 strictly radially, i.e. in the radial direction of the respective swirl chambers 62 or 76, but instead tangentially or obliquely to the respective axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76, as illustrated in FIG. In other words, it is advantageous if the air or the respective part of the air flows tangentially into the respective swirl chamber 62 or 76 . As a result, an impulse of the incoming air can already be directed in the direction of the swirl, which leads to a particularly high level of effectiveness in the generation of the swirl.
Um den Brenner 42 mit dem Brennstoff zu versorgen, wird eine Brennstoffpumpe, wie beispielsweise eine Kraftstoffpumpe zum Fördern des Kraftstoffs aus dem Tank 18 genutzt. Bei der Brennstoffpumpe kann es sich somit beispielsweise um die Niederdruckpumpe 20 handeln. Es ist vorteilhaft, den Brenner 42 Lambda-geregelt zu betreiben, so dass beispielsweise das Gemisch ein Verbrennungsluftverhältnis (g) von zumindest im Wesentlichen 1,0 aufweist. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Brenner stöchiometrisch betrieben wird, mithin das Gemisch ein stöchiometrisches Gemisch ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist es vorteilhafterweise vorgesehen, wenn ein erster Anteil der Luft an dem Gemisch und ein zweiter Anteil des Brennstoffes an dem Gemisch möglichst exakt eingestellt beziehungsweise geregelt werden. Daher ist es von Vorteil, wenn eine erste Menge der auch als Verbrennungsluft bezeichneten Luft des Gemisches und eine zweite Menge des Brennstoffes des Gemisches zumindest im Wesentlichen exakt eingestellt und/oder berechnet und in die jeweilige, entsprechende Drallkammer 62 beziehungsweise 76 eingeleitet werden. Daher ist es vorteilhaft, als die Brennstoffpumpe zum Fördern des Brennstoffs zu dem beziehungsweise in den Brenner 42 eine frequenzgesteuerte Kolbenpumpe zu verwenden. Diese sollte an ihrem Austritt mit einem federbelasteten Ventil, wie beispielsweise einem Kugelventil, versehen sein, um ein Rückströmen von Kraftstoff oder Abgas, insbesondere in die Brennstoffpumpe, zu verhindern. In order to supply the combustor 42 with the fuel, a fuel pump, such as a fuel pump, is used to deliver the fuel from the tank 18 . The fuel pump can thus be the low-pressure pump 20, for example. It is advantageous to operate the burner 42 in a lambda-controlled manner so that, for example, the mixture has a combustion air ratio (g) of at least essentially 1.0. In other words, it is preferably provided that the burner is operated stoichiometrically, which means that the mixture is a stoichiometric mixture. In other words, it is advantageously provided that a first portion of the air in the mixture and a second portion of the fuel in the mixture are set or regulated as precisely as possible. It is therefore advantageous if a first quantity of the air in the mixture, also referred to as combustion air, and a second quantity of the fuel in the mixture are set and/or calculated at least essentially exactly and fed into the respective corresponding swirl chamber 62 or 76 be initiated. Therefore, it is advantageous to use a frequency-controlled piston pump as the fuel pump for delivering the fuel to the combustor 42 . At its outlet, this should be provided with a spring-loaded valve, such as a ball valve, in order to prevent fuel or exhaust gas from flowing back, in particular into the fuel pump.
Eine solche Brennstoffpumpe ist in Fig. 17 in einer schematischen Längsschnittansicht gezeigt und mit 137 bezeichnet. Dabei ist die Brennstoffpumpe 137 als eine Kolbenpumpe ausgebildet, deren Kolben zum Fördern des Brennstoffes mit 138 bezeichnet ist. Das federbelastete Ventil, welches bei dem in Fig. 17 gezeigten Ausführungsbeispiel als federbelastetes Kugelventil ausgebildet ist, ist in Fig. 17 mit 140 bezeichnet und umfasst eine insbesondere mechanische Federeinheit 142 und eine Kugel 144. Insbesondere ist das federbelastete Ventil 140 als Rückschlagventil ausgebildet oder fungiert als Rückschlagventil, so dass mittels der Brennstoffpumpe 137 der Brennstoff zu dem Brenner 42 hin gefördert werden kann, so dass das Ventil 140 in Richtung des Brenners öffnet, in entgegengesetzte Richtung jedoch sperrt, so dass kein Abgas und keine Luft aus dem Brenner 42 zurück in die Brennstoffpumpe 137 strömen kann. Such a fuel pump is shown in FIG. 17 in a schematic longitudinal sectional view and is denoted by 137 . The fuel pump 137 is designed as a piston pump, the piston of which is denoted by 138 for conveying the fuel. The spring-loaded valve, which is designed as a spring-loaded ball valve in the exemplary embodiment shown in FIG. 17, is designated 140 in FIG. 17 and includes a spring unit 142, in particular mechanical, and a ball 144. In particular, the spring-loaded valve 140 is designed or functions as a check valve as a non-return valve, so that the fuel can be conveyed to burner 42 by means of fuel pump 137, so that valve 140 opens in the direction of the burner but blocks in the opposite direction, so that no exhaust gas and no air from burner 42 back in the fuel pump 137 can flow.
Fig. 13 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Längsschnittansicht eine sechste Ausführungsform des Brenners 42, wobei insbesondere in Fig. 6 wie auch in Fig. 12 die Ausströmöffnungen 64 und 80 und somit das Bauelement 82 und das Bauteil 74 erkennbar sind. Auch erkennbar ist aus Fig. 13 das Einspritzelement 66, welches bei dem in Fig. 13 gezeigten Ausführungsbeispiel jedoch gemäß Fig. 2 und 7 als eine Lanze ausgebildet ist. Die Austrittsöffnungen sind dabei nicht an einer in axialer Richtung der Drallkammern 62 beziehungsweise 76 ausgerichteten, axialen Stirnseite 146 des Einspritzelements 66 angeordnet oder ausgebildet, sondern die Austrittsöffnungen 70 sind in radialer Richtung der Drallkammern 62 beziehungsweise 76 ausgerichtet und dabei in einer außenumfangsseitigen Mantelfläche 148 des Einspritzelements 66 ausgebildet, dessen außenumfangsseitige Mantelfläche 148 sich um die axiale Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 verlaufender Umfangsrichtung herum erstreckt. Mit anderen Worten tritt der jeweilige Brenn Stoff strahl 72 nicht an der Stirnseite 146 und nicht in axialer Richtung beziehungsweise nicht parallel zur axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 aus dem Einspritzelement 66 aus, sondern der Brenn Stoff strahl 72 tritt senkrecht oder vorliegend schräg zur in Fig. 13 durch eine gestrichelte Linie 150 veranschaulichten, axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 aus dem Einspritzelement 66 aus. Die innenumfangsseitige Mantelfläche 86 des Bauteils 74 wird auch als Filmwand bezeichnet, da der Brennstoff, der über die Austrittsöffnungen 70 aus dem Einspritzelement 66 ausgespritzt und gegen die Filmwand gebracht beziehungsweise gespritzt wird, an der Filmwand (innenumfangsseitige Mantelfläche 86) den zuvor genannten Film beziehungsweise Brennstofffilm bildet. Um den Brennstoff besonders vorteilhaft auf beziehungsweise gegen die Filmwand zu bringen, kann beispielsweise anstatt einer Zerstäuberdüse eine einfache Lanze, wie beispielsweise das in Fig. 13 gezeigte Einspritzelement 66 verwendet werden. Die Lanze umfasst ein Röhrchen 152, in dessen Endbereich die wenigstens zwei, beispielsweise als Querbohrungen ausgebildeten Austrittsöffnungen 70 angebracht sind. Dabei tritt der Brennstoff nicht in axialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 aus der Lanze beziehungsweise aus dem Röhrchen 152 aus, sondern in radialer Richtung beziehungsweise schräg zur radialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76. Um den aus den Austrittsöffnungen 70 austretenden Brennstoff besonders effektiv auf den Filmleger und dabei insbesondere auf beziehungsweise gegen die Filmwand bringen zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Brennstoff zerstäubt wird. Hierzu ist es vorzugsweise vorgesehen, wenn an oder auf der auch als Filmlegerwand bezeichneten Filmwand eine Venturi-Düse 154 angeordnet ist, welche insbesondere in axialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76, deren jeweilige axiale Richtung mit der axialen Richtung und mit der Längserstreckungsrichtung des Einspritzelements 66, insbesondere des Röhrchens 152, zusammenfällt, auf Höhe der Austrittsöffnungen 70 angeordnet ist, welche vorzugsweise in axialer Richtung auf der gleichen Höhe angeordnet sind. Mit anderen Worten, vorzugsweise ist in der Drallkammer 62, in welcher auch die Austrittsöffnungen 70 angeordnet sind, die Venturi-Düse 154 vorgesehen, deren engster, von dem ersten Teil der Luft durchströmbarer Strömungsquerschnitt vorzugsweise in axialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 und somit des Einspritzelements 66 derart angeordnet ist, dass der engste beziehungsweise kleinste oder geringste Strömungsquerschnitt der Venturi-Düse 154 und die jeweilige Austrittsöffnung 70 in axialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 und somit in axialer Richtung des Einspritzelements 66 auf gleiche Höhe angeordnet sind. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Zerstäubung des die Austrittsöffnungen 70 durchströmenden Brennstoffs realisiert werden. Insbesondere können die Venturi-Düse 154 und das Einspritzelement 66 nach Art einer Strahlpumpe fungieren. Der erste Teil der Luft strömt durch die Venturi-Düse 154, das heißt durch deren engsten Strömungsquerschnitt hindurch. Da dabei die Austrittsöffnungen 70 jeweils zumindest teilweise in den engsten Strömungsquerschnitt der Venturi-Düse 154 angeordnet sind, das heißt, da der engste Strömungsquerschnitt der Venturi-Düse 154 und die Austrittsöffnungen 70 in axialer Richtung des Einspritzelements 66 und somit Strömungsrichtung des die Venturi-Düse 154 durchströmenden ersten Teils der Luft auf gleicher Höhe angeordnet sind, wirkt oder fungiert der erste Teil der Luft als ein Treibmedium, das den Brennstoff als Saugmedium sozusagen ansaugt, insbesondere über die Austrittsöffnungen 70, so dass sozusagen das Treibmedium das Saugmedium (Brennstoff) durch die Austrittsöffnungen 70 hindurchsaugt. Hierdurch wird der Brennstoff in der Drallkammer 62 besonders vorteilhaft zerstäubt. 13 shows a detail of a sixth embodiment of the burner 42 in a schematic longitudinal sectional view, with the outflow openings 64 and 80 and thus the component 82 and the component 74 being recognizable in particular in FIG. 6 as well as in FIG. The injection element 66 can also be seen in FIG. 13, which in the exemplary embodiment shown in FIG. 13 is designed as a lance according to FIGS. The outlet openings are not arranged or formed on an axial end face 146 of the injection element 66 oriented in the axial direction of the swirl chambers 62 or 76, but rather the outlet openings 70 are oriented in the radial direction of the swirl chambers 62 or 76 and in this case in an outer circumferential lateral surface 148 of the injection element 66 is formed, whose outer circumferential lateral surface 148 extends around the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 running circumferential direction. In other words, the respective fuel jet 72 does not exit from the injection element 66 at the end face 146 and not in the axial direction or not parallel to the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76, but rather the fuel jet 72 exits perpendicularly or, in the present case, obliquely 13 by a dashed line 150, of the respective swirl chamber 62 or 76 out of the injection element 66. The inner peripheral lateral surface 86 of the component 74 is also referred to as the film wall, since the fuel that is ejected through the outlet openings 70 from the injection element 66 and brought or injected against the film wall forms the aforementioned film or fuel film on the film wall (inner peripheral lateral surface 86). forms. In order to bring the fuel onto or against the film wall in a particularly advantageous manner, a simple lance, such as the injection element 66 shown in FIG. 13, can be used, for example, instead of an atomizer nozzle. The lance comprises a small tube 152, in the end area of which the at least two outlet openings 70, designed for example as transverse bores, are attached. The fuel does not exit the lance or tube 152 in the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76, but rather in the radial direction or at an angle to the radial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 on the film applicator and in particular on or against the film wall, it is advantageous if the fuel is atomized. For this purpose, it is preferably provided if a Venturi nozzle 154 is arranged on or on the film wall, also referred to as the film layer wall, which is particularly in the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76, its respective axial direction with the axial direction and with the longitudinal direction of the injection element 66, in particular the tube 152, is arranged at the level of the outlet openings 70, which are preferably arranged at the same level in the axial direction. In other words, the venturi nozzle 154 is preferably provided in the swirl chamber 62, in which the outlet openings 70 are also arranged of injection element 66 is arranged in such a way that the narrowest or smallest or smallest flow cross section of Venturi nozzle 154 and the respective outlet opening 70 are arranged at the same height in the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 and thus in the axial direction of injection element 66. In this way, a particularly advantageous atomization of the fuel flowing through the outlet openings 70 can be realized. In particular, the venturi nozzle 154 and the injection element 66 can function in the manner of a jet pump. The first part of the air flows through the venturi nozzle 154, ie through its narrowest flow cross section. Since the outlet openings 70 are each arranged at least partially in the narrowest flow cross section of the Venturi nozzle 154, that is, since the narrowest Flow cross-section of the Venturi nozzle 154 and the outlet openings 70 are arranged at the same height in the axial direction of the injection element 66 and thus in the direction of flow of the first part of the air flowing through the Venturi nozzle 154, the first part of the air acts or functions as a propellant medium that Fuel sucks in as a suction medium, so to speak, in particular via the outlet openings 70, so that so to speak the propellant medium sucks the suction medium (fuel) through the outlet openings 70. As a result, the fuel in the swirl chamber 62 is atomized in a particularly advantageous manner.
Fig. 14 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Längsschnittansicht eine siebte Ausführungsform des Brenners. Bei der siebten Ausführungsform ist das Einspritzelement 66 beispielsweise als eine Lanze ausgebildet. Es ist erkennbar, dass der jeweilige Brenn Stoff strahl 72, insbesondere dessen Längsachse oder Längsmittelachse, mit einer gedachten, senkrecht zur axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 und somit senkrecht zur jeweiligen Strömungsrichtung des jeweiligen, die jeweilige Drallkammer 62 beziehungsweise 76 durchströmenden Teils der Luft verlaufende Ebene EB einen auch als Strahlwinkel bezeichneten Winkel ß einschließt. Dabei fällt die axiale Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 mit der Längserstreckungsrichtung beziehungsweise Längserstreckung des Einspritzelements 66 und somit mit dessen axialer Richtung zusammen. Die Austrittsöffnungen 70 sind in um die axiale Richtung des Einspritzelements 66 verlaufender Umfangsrichtung, insbesondere gleichmäßig, verteilt angeordnet und voneinander beabstandet. Um einen möglichst dünnen und gleichmäßigen Brennstofffilm auf den Filmleger, das heißt auf der innenumfangsseitigen Mantelfläche 86, zu erzeugen, beträgt vorzugsweise die Anzahl der Austrittsöffnungen 70 mindestens 2 und höchstens 10. Mit anderen Worten ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Anzahl der Austrittsöffnungen 70 in einem Bereich von einschließlich 2 bis einschließlich 10 liegt. Beispielsweise ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Winkel ß in einem Bereich von einschließlich 10° bis einschließlich 60° liegt, insbesondere um einen Impuls des Brennstoffs schon Strömungsrichtung zu lenken. Außerdem ist es vorgesehen, dass die jeweilige, vorzugsweise kreisrunde Austrittsöffnung 70, welche beispielsweise als eine Bohrung ausgebildet ist, einen Durchmesser, insbesondere einen Innendurchmesser, aufweist, welcher in einem Bereich von einschließlich 50 mm bis einschließlich 3 mm liegt. FIG. 14 shows a detail of a seventh embodiment of the burner in a schematic longitudinal sectional view. In the seventh embodiment, the injection element 66 is formed as a lance, for example. It can be seen that the respective fuel jet 72, in particular its longitudinal axis or longitudinal center axis, with an imaginary perpendicular to the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 and thus perpendicular to the respective flow direction of the respective part of the fluid flowing through the respective swirl chamber 62 or 76 The plane EB running in the air includes an angle ß, also referred to as the jet angle. The axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 coincides with the direction of longitudinal extent or longitudinal extent of the injection element 66 and thus with its axial direction. The outlet openings 70 are distributed, in particular uniformly, in the circumferential direction running around the axial direction of the injection element 66 and are spaced apart from one another. In order to produce a fuel film that is as thin and uniform as possible on the film applicator, i.e. on the inner peripheral lateral surface 86, the number of outlet openings 70 is preferably at least 2 and at most 10. In other words, it is provided, for example, that the number of outlet openings 70 in a range from 2 to 10 inclusive. For example, it is preferably provided that the angle β is in a range from 10° to 60° inclusive, in particular in order to direct an impulse of the fuel in the direction of flow. It is also provided that the respective, preferably circular outlet opening 70, which is designed as a bore, for example, has a diameter, in particular an inner diameter, which is in a range from 50 mm to 3 mm inclusive.
Fig. 15 zeigt in einer schematischen und teilweise geschnittenen Seitenansicht eine mögliche, weitere Ausführungsform des Einspritzelements 66. Bei dem in Fig. 15 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Einspritzelement 66 als eine Einspritzdüse ausgebildet, wie sie bei Heizölbrennern verwendet wird. Bei dem in Fig. 15 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Einspritzelement 66 einen Kopf 155, einen Drallschlitz 156, einen Wirbelkörper 158, einen Sekundärfilter 160 und einen Primärfilter 162 auf. Das Einspritzelement 66 gemäß Fig. 15 weist wenigstens oder genau eine Austrittsöffnung 70 auf, wobei die Austrittsöffnung 70 des Einspritzelements 66 an dessen axialer Stirnseite 146 angeordnet oder ausgebildet ist, die auch als axiale Stirnfläche bezeichnet wird. Dies bedeutet, dass der die Austrittsöffnung 70 durchströmende Brennstoffstrahl 72 in axialer Richtung des Einspritzelements 66 und somit der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 aus der Austrittsöffnung 70 und somit aus dem Einspritzelement 66 austritt. Mit anderen Worten verläuft gemäß Fig. 15 der Brenn Stoff strahl 72 beziehungsweise dessen Längsachse beziehungsweise Längsmittelachse zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung, das heißt parallel zur axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76. FIG. 15 shows a possible, further embodiment of the injection element 66 in a schematic and partially sectioned side view. In the exemplary embodiment shown in FIG. 15, the injection element 66 is in the form of an injection nozzle formed, as used in fuel oil burners. In the exemplary embodiment shown in FIG. 15, the injection element 66 has a head 155, a swirl slot 156, a swirl body 158, a secondary filter 160 and a primary filter 162. The injection element 66 according to FIG. 15 has at least or precisely one outlet opening 70, the outlet opening 70 of the injection element 66 being arranged or formed on its axial end face 146, which is also referred to as the axial end face. This means that the fuel jet 72 flowing through the outlet opening 70 emerges in the axial direction of the injection element 66 and thus of the respective swirl chamber 62 or 76 from the outlet opening 70 and thus out of the injection element 66 . In other words, according to FIG. 15, the fuel jet 72 or its longitudinal axis or longitudinal center axis runs at least essentially in the axial direction, i.e. parallel to the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76.
Fig. 16 zeigt ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines Betriebs, insbesondere einer Regelung des Brenners 42. Dabei wird eine Temperatur des Abgases an der Einleitstelle E2 oder stromab der Einleitstelle E2 und insbesondere stromauf der Komponente 36b mit T5 bezeichnet. Beispielsweise wird die Temperatur T5, insbesondere mittels eines Temperatursensors, gemessen, so dass beispielsweise ein auch als T5-Wert bezeichneter Wert, welcher die Temperatur T5 charakterisiert, gemessen wird. Der T5-Wert ist in Fig. 16 durch einen Block 164 veranschaulicht. Der T5-Wert wird, insbesondere als Eingangsgröße, an einen Block 166 übermittelt. Der Block 166 veranschaulicht einen Ausgangszustand, in welchem beispielsweise eine Luftzufuhr in dem Brenner 42 geschlossen ist, die Brennstoffpumpe deaktiviert ist, so dass auch eine Brennstoffzufuhr in dem Brenner 42 deaktiviert ist und die Zündeinrichtung 60 deaktiviert ist. Ein Pfeil 168 veranschaulicht eine sogenannte Brennerfreigabe, das heißt eine Freigabe des Brenners. Infolge der Brennerfreigabe wird bei einem Block 170 die Zündeinrichtung 60 eingeschaltet, das heißt aktiviert. Bei einem Block 172 wird beispielsweise ein Verbrennungsluftverhältnis des Gemisches von 0,9 eingestellt, um so einen Startbetrieb des Brenners 42 zu realisieren. Außerdem wird beispielsweise bei dem Block 172 die Luftpumpe aktiviert, und die Brennstoffpumpe wird aktiviert. Daraufhin wird beispielsweise bei einem Block 174 das Verbrennungsluftverhältnis des Gemisches auf 1,03 eingestellt, wobei die Brennstoffpumpe mit einer niedrigen Frequenz betrieben wird. Bei einem Block 176 wird beispielsweise die Zündeinrichtung 60 deaktiviert. Ein Block 178 veranschaulicht einen Betriebszustand des Brenners 42. In dem Betriebszustand ist eine Luftzufuhr zu dem beziehungsweise in dem Brenner 42 geöffnet, und die Brennstoffpumpe ist eingeschaltet, und die Zündeinrichtung 60 ist deaktiviert, so dass der Brenner 42 mit der Luft und dem Brennstoff versorgt wird. Durch einen Pfeil 180 ist veranschaulicht, dass die Brennerfreigabe widerrufen wird, insbesondere dann, wenn die Temperatur T5 größer als ein Grenzwert ist, welcher beispielsweise 400 °C beträgt. 16 shows a block diagram to illustrate operation, in particular regulation of burner 42. A temperature of the exhaust gas at inlet point E2 or downstream of inlet point E2 and in particular upstream of component 36b is denoted by T5. For example, the temperature T5 is measured, in particular by means of a temperature sensor, so that, for example, a value, also referred to as the T5 value, which characterizes the temperature T5, is measured. The T5 value is illustrated by a block 164 in FIG. The T5 value is transmitted to a block 166, in particular as an input variable. The block 166 illustrates an initial state in which, for example, an air supply in the burner 42 is closed, the fuel pump is deactivated, so that a fuel supply in the burner 42 is also deactivated and the ignition device 60 is deactivated. An arrow 168 illustrates a so-called burner release, ie a release of the burner. As a result of the burner release, the ignition device 60 is switched on at a block 170, ie activated. In a block 172, for example, a combustion air ratio of the mixture of 0.9 is set in order to implement start-up operation of the burner 42 in this way. Also, for example at block 172, the air pump is activated and the fuel pump is activated. Then, for example, at a block 174, the air/fuel ratio of the mixture is adjusted to 1.03 with the fuel pump operating at a low frequency. At a block 176, for example, the ignition device 60 is deactivated. A block 178 illustrates an operational state of the combustor 42. In the operational state, an air supply to the combustor 42 is open and the fuel pump is on turned on and the igniter 60 is deactivated so that the burner 42 is supplied with the air and fuel. An arrow 180 illustrates that the burner release is revoked, in particular when the temperature T5 is greater than a limit value, which is 400° C., for example.
Bei einem Block 182 erfolgt ein Vergleich, bei welchem ein Ist-Wert der Temperatur T5 mit einem Soll-Wert der Temperatur T5 verglichen wird. Der Ist-Wert der Temperatur T5 ist beispielsweise der zuvor genannte T5-Wert und/oder beispielsweise wird der Ist-Wert der Temperatur T5, insbesondere mittels des zuvor genannten Temperatursensors, gemessen, insbesondere an der Einleitstelle E2 oder an einer stromab der Einleitstelle E2 und insbesondere stromauf der Komponente 36b angeordneten Stelle in dem Abgastrakt 26. Ergibt beispielsweise der Vergleich, dass der Ist-Wert kleiner oder gleich dem Soll-Wert ist, so wird ein insbesondere bei dem Block 174 eingestellter Zustand beibehalten, insbesondere im Hinblick auf den Betrieb der Brennstoffpumpe und der Luftpumpe, wobei die Brennstoffpumpe in Fig. 16 durch einen Block 184 und die Luftpumpe durch einen Block 186 veranschaulicht ist. Ist beispielsweise der Ist-Wert größer als der Soll-Wert, so erfolgt bei dem Block 188, insbesondere mittels einer auch als Steuergerät bezeichneten, elektronischen Recheneinrichtung, eine Ansteuerung der Brennstoffpumpe und/oder bei einem Block 190 erfolgt, insbesondere durch das Steuergerät, eine Ansteuerung der Luftpumpe, insbesondere dahingehend, dass die Brennstoffpumpe beziehungsweise die Luftpumpe hinsichtlich ihres jeweiligen Betriebs verändert wird, insbesondere derart, dass der Ist-Wert reduziert wird, bis beispielsweise der Ist-Wert dem Soll-Wert entspricht oder kleiner als der Soll-Wert ist. In a block 182, a comparison takes place in which an actual value of the temperature T5 is compared with a target value of the temperature T5. The actual value of the temperature T5 is, for example, the aforementioned T5 value and/or, for example, the actual value of the temperature T5 is measured, in particular by means of the aforementioned temperature sensor, in particular at the introduction point E2 or at a downstream of the introduction point E2 and in particular upstream of component 36b in exhaust tract 26. If, for example, the comparison shows that the actual value is less than or equal to the setpoint value, a state set in block 174 in particular is retained, in particular with regard to the operation of the fuel pump and the air pump, the fuel pump being illustrated in FIG. 16 by a block 184 and the air pump being illustrated by a block 186 . If, for example, the actual value is greater than the setpoint value, the fuel pump is activated in block 188, in particular by means of an electronic computing device also referred to as a control unit, and/or in block 190, in particular by the control unit, a Activation of the air pump, in particular to the effect that the fuel pump or the air pump is changed with regard to its respective operation, in particular in such a way that the actual value is reduced until, for example, the actual value corresponds to the setpoint value or is less than the setpoint value .
Bei einem Block 192 wird die Menge der Luft des Gemisches ermittelt, insbesondere gemessen, insbesondere durch eine Luftstrommessung. Außerdem ist durch einen Pfeil 194 veranschaulicht, dass die Menge des Brennstoffes ermittelt, insbesondere gemessen wird. Bei einem Block 196 wird das Verbrennungsluftverhältnis (g) in Abhängigkeit von der ermittelten, insbesondere gemessenen, Menge der Luft und in Abhängigkeit von der ermittelten, insbesondere gemessenen oder aber berechneten, Menge des Brennstoffes ermittelt, insbesondere berechnet. Insbesondere wird bei dem Block 196 ein Ist-Wert des Verbrennungsluftverhältnisses des Gemisches ermittelt, insbesondere berechnet. Bei einem Block 198 wird der Ist-Wert des Verbrennungsluftverhältnisses mit einem zweiten Soll-Wert des Verbrennungsluftverhältnisses verglichen, wobei der zweite Soll-Wert beispielsweise 1,03 beträgt. Entspricht der Ist-Wert des Verbrennungsluftverhältnisses dem Soll-Wert des Verbrennungsluftverhältnisses, oder weicht der Ist-Wert des Verbrennungsluftverhältnisses nur derart von dem Soll-Wert des Verbrennungsluftverhältnisses ab, dass eine Differenz zwischen dem Ist-Wert des Verbrennungsluftverhältnisses und dem Soll-Wert des Verbrennungsluftverhältnisses insbesondere betragsmäßig größer oder gleich einer Grenze ist, so wird ein aktueller Betrieb des Brenners 42, insbesondere der Brennstoffpumpe und der Luftpumpe, beibehalten. Weicht jedoch der Ist-Wert des Verbrennungsluftverhältnisses übermäßig von dem Soll-Wert des Verbrennungsluftverhältnisses ab, so wird, wie insbesondere durch einen Pfeil 200 dargestellt ist, beispielsweise die Luftpumpe und/oder die Brennstoffpumpe hinsichtlich ihres jeweiligen Betriebs verändert, insbesondere durch Ansteuern der Brennstoffpumpe beziehungsweise Luftpumpe, insbesondere derart, dass die Differenz zwischen dem Ist-Wert des Verbrennungsluftverhältnisses und dem Soll- Wert des Verbrennungsluftverhältnisses zumindest reduziert oder aber aufgehoben wird. Schließlich veranschaulicht ein Block 202, dass der Soll-Wert der Temperatur T5 aus beziehungsweise von dem Steuergerät vorgegeben wird, insbesondere an den Block 182. Alternativ oder zusätzlich kann das Steuergerät den Soll-Wert des Verbrennungsluftverhältnisses vorgeben beziehungsweise ausgeben, insbesondere an den Block 198. In a block 192, the quantity of air in the mixture is determined, in particular measured, in particular by means of an air flow measurement. In addition, an arrow 194 illustrates that the amount of fuel is determined, in particular measured. In a block 196, the combustion air ratio (g) is determined, in particular calculated, as a function of the determined, in particular measured, amount of air and as a function of the determined, in particular measured or else calculated, amount of fuel. In particular, in block 196 an actual value of the combustion air ratio of the mixture is determined, in particular calculated. At a block 198, the actual air-fuel ratio is compared to a second target air-fuel ratio, the second target being, for example, 1.03. Does the actual value of the combustion air ratio correspond to the target value of the combustion air ratio, or does the actual value of the If the combustion air ratio only deviates from the setpoint value of the combustion air ratio in such a way that a difference between the actual value of the combustion air ratio and the setpoint value of the combustion air ratio is greater than or equal to a limit, in particular in terms of amount, then current operation of burner 42, in particular the fuel pump and the air pump. However, if the actual value of the combustion air ratio deviates excessively from the setpoint value of the combustion air ratio, then, as shown in particular by arrow 200, the air pump and/or the fuel pump, for example, are changed with regard to their respective operation, in particular by actuating the fuel pump or Air pump, in particular such that the difference between the actual value of the combustion air ratio and the target value of the combustion air ratio is at least reduced or eliminated. Finally, a block 202 illustrates that the target value of the temperature T5 is specified from or by the control unit, in particular to block 182. Alternatively or additionally, the control unit can specify or output the target value of the air/fuel ratio, in particular to block 198.
Fig. 18 zeigt in einer schematischen und teilweise geschnittenen Perspektivansicht die Drallerzeugungsvorrichtung 107 des Brenners 42. Besonders gut aus Fig. 18 sind die Luftkanäle LK1 und LK2 erkennbar. Der äußere Luftkanal LK2 ist in radialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 nach außen hin durch eine insbesondere als Festkörper ausgebildete, erste Wandung 109 der Drallerzeugungsvorrichtung 107 begrenzt, deren Wandung 109 beispielsweise in Umfangsrichtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 vollständig umläuft und somit den Luftkanal LK2 vollständig umlaufend umgibt. In radialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 nach innen hin ist der äußere Luftkanal LK2 durch eine insbesondere als Festkörper ausgebildete, zweite Wandung 111 der Drallerzeugungsvorrichtung 107 begrenzt, deren Wandung 111 vorzugsweise in Umfangsrichtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 vollständig umläuft, mithin den Luftkanal LK1 vollständig umgibt. Insbesondere ist erkennbar, dass der jeweilige Luftkanal LK1 beziehungsweise LK2 an sich zumindest im Wesentlichen ringförmig ausgebildet, mithin als Ringkanal ausgebildet ist. In radialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 nach innen hin ist der Luftkanal LK1 durch einen insbesondere als Festkörper ausgebildeten Körper 113 der Drallerzeugungsvorrichtung 107 begrenzt, wobei - wie im Folgenden noch genauer erläutert wird - der Körper 113 ein Luftleitkörper ist. Beispielsweise ist die Drallerzeugungsvorrichtung 107 einstückig ausgebildet, sodass es denkbar ist, dass die Wandungen 109 und 111 einstückig miteinander ausgebildet sind und/oder die Wandung 109 und/oder 111 ist einstückig mit dem Körper 113 ausgebildet. FIG. 18 shows the swirl generation device 107 of the burner 42 in a schematic and partially sectioned perspective view. The air ducts LK1 and LK2 can be seen particularly well in FIG. The outer air duct LK2 is outwardly delimited in the radial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 by a first wall 109 of the swirl generating device 107, which is designed in particular as a solid body, the wall 109 of which completely runs around the respective swirl chamber 62 or 76, for example in the circumferential direction, and thus the air duct LK2 completely surrounds. Inward in the radial direction of the respective swirl chamber 62 or 76, the outer air duct LK2 is delimited by a second wall 111 of the swirl generating device 107, which is designed in particular as a solid body, the wall 111 of which preferably runs completely around the respective swirl chamber 62 or 76 in the circumferential direction, and thus the air duct LK1 completely surrounds. In particular, it can be seen that the respective air duct LK1 or LK2 is at least essentially ring-shaped, and is therefore designed as a ring duct. In the radial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 inwards, the air duct LK1 is delimited by a body 113 of the swirl generating device 107 designed in particular as a solid body, with the body 113 being an air guide body, as will be explained in more detail below. For example, the Swirl generating device 107 is formed in one piece, so that it is conceivable that the walls 109 and 111 are formed in one piece with one another and/or the wall 109 and/or 111 is formed in one piece with the body 113 .
Die Drallerzeugungsvorrichtung 107 umfasst eine innere, ersteThe swirl generating device 107 comprises an inner, first
Drallerzeugungseinrichtung 115, welche die ersten, inneren Drallerzeugungselemente 94 umfasst. Auch bei dem in Fig. 18 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Drallerzeugungselemente 94 als insbesondere zumindest teilweise gebogen oder bogenförmig verlaufende Leitschaufeln ausgebildet, wobei die den Luftkanal LK1 durchströmende Luft, das heißt der erste Teil der Luft, mittels der Drallerzeugungselemente 94 derart geführt, umgelenkt beziehungsweise abgelenkt wird, dass die drallförmige, erste Strömung des ersten Teils der Luft mittels der Drallerzeugungselemente 94, mithin mittels der Drallerzeugungseinrichtung 115, bewirkbar ist beziehungsweise bewirkt wird. Insbesondere ist es denkbar, dass das jeweilige Drallerzeugungselement 94 einstückig mit der Wandung 109 und/oder 111 und/oder einstückig mit dem Körper 113 ausgebildet ist. Es ist erkennbar, dass die Drallerzeugungselemente 94 in dem Luftkanal LK1 angeordnet sind, wobei die Drallerzeugungselemente 94 in Umfangsrichtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 und somit in Umfangsrichtung der Drallerzeugungsvorrichtung 107 aufeinanderfolgend und insbesondere voneinander beabstandet angeordnet sind. Swirl generating device 115, which includes the first, inner swirl generating elements 94. In the exemplary embodiment shown in Fig. 18, too, swirl-generating elements 94 are designed as guide vanes that are at least partially curved or arc-shaped, with the air flowing through air duct LK1, i.e. the first part of the air, being guided, deflected or deflected in this way by means of swirl-generating elements 94 is that the swirling, first flow of the first part of the air can be brought about or is brought about by means of the swirl generating elements 94, and consequently by means of the swirl generating device 115. In particular, it is conceivable that the respective swirl generation element 94 is formed in one piece with the wall 109 and/or 111 and/or in one piece with the body 113 . It can be seen that the swirl-generating elements 94 are arranged in the air duct LK1, the swirl-generating elements 94 being arranged in succession and, in particular, spaced apart from one another in the circumferential direction of the respective swirl chamber 62 or 76 and thus in the circumferential direction of the swirl-generating device 107.
Die Drallerzeugungsvorrichtung 107 umfasst die in dem Luftkanal LK1 angeordnete Drallerzeugungseinrichtung 115 mit den Drallerzeugungselementen 94 sowie eine in dem Luftkanal LK2 angeordnete, äußere, zweite Drallerzeugungseinrichtung 117, welche die zweiten, äußeren Drallerzeugungselemente 96 aufweist. Somit sind die Drallerzeugungselemente 96 in dem Luftkanal LK2 angeordnet, wobei die Drallerzeugungselemente 96 in Umfangsrichtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 und somit in Umfangsrichtung der Drallerzeugungsvorrichtung 107 aufeinanderfolgend und insbesondere voneinander beabstandet angeordnet sind. Mittels der Drallerzeugungselemente 96, das heißt mittels der Drallerzeugungseinrichtung 117, ist beziehungsweise wird der den Luftkanal LK2 durchströmende Teil der Luft derart umgelenkt, abgelenkt beziehungsweise geführt, dass die zweite drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft bewirkt wird. Vorzugsweise ist das jeweilige Drallerzeugungselement 96 einstückig mit der Wandung 109 und/oder 111 und/oder einstückig mit dem Körper 113 und/oder einstückig mit dem jeweiligen Drallerzeugungselement 94 ausgebildet, sodass vorzugsweise die Drallerzeugungsvorrichtung 107 insgesamt einstückig ausgebildet ist. Bei dem in Fig. 18 gezeigten Ausführungsbeispiel ist auch das jeweilige Drallerzeugungselement 96 als eine Leitschaufel oder Luftleitschaufel ausgebildet, welche zumindest teilweise gebogen beziehungsweise bogenförmig ist, mithin einen bogenförmigen Verlauf aufweist. Die Anzahl der ersten, inneren Drallerzeugungselemente 94 liegt vorzugsweise in einem Bereich von einschließlich sechs bis einschließlich elf. Die Anzahl der zweiten, äußeren Drallerzeugungselemente 96 liegt vorzugsweise in einem Bereich von einschließlich acht bis einschließlich 14. The swirl generation device 107 comprises the swirl generation device 115 arranged in the air duct LK1 with the swirl generation elements 94 and an outer, second swirl generation device 117 arranged in the air duct LK2, which has the second, outer swirl generation elements 96 . The swirl-generating elements 96 are thus arranged in the air duct LK2, the swirl-generating elements 96 being arranged one after the other and in particular spaced apart from one another in the circumferential direction of the respective swirl chamber 62 or 76 and thus in the circumferential direction of the swirl-generating device 107 . The part of the air flowing through the air duct LK2 is or is deflected, deflected or guided by means of the swirl generation elements 96, ie by means of the swirl generation device 117, in such a way that the second swirling flow of the second part of the air is brought about. The respective swirl generation element 96 is preferably formed in one piece with the wall 109 and/or 111 and/or in one piece with the body 113 and/or in one piece with the respective swirl generation element 94, so that the swirl generation device 107 is preferably formed in one piece overall. In the case of the one in Fig. 18 shown embodiment, the respective swirl-generating element 96 is designed as a vane or air vane, which is at least partially bent or arcuate, and therefore has an arcuate course. The number of first, inner swirl-generating elements 94 is preferably in a range from six to eleven inclusive. The number of second, outer swirl-generating elements 96 is preferably in a range from eight to 14 inclusive.
Der jeweilige Luftkanal LK1 beziehungsweise LK2 an sich, das heißt bei Betrachtung des jeweiligen Luftkanals LK1 beziehungsweise LK2 ohne die Drallerzeugungselemente 94 beziehungsweise 96 weist einen auch als Durchlassquerschnitt bezeichneten Flächeninhalt auf, insbesondere stromauf der jeweiligen Drallerzeugungseinrichtung 115 beziehungsweise 117 und/oder stromab der jeweiligen Drallerzeugungseinrichtung 115 beziehungsweise 117. Da vorliegend der jeweilige Luftkanal LK1 beziehungsweise LK2 an sich ringförmig ausgebildet ist, ist der jeweilige Flächeninhalt ein jeweiliger Flächeninhalt einer Ringfläche. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die jeweiligen Drallerzeugungselemente 94 beziehungsweise 96 mindestens 20 Prozent und höchstens 60 Prozent des stromauf und/oder stromab der jeweiligen Drallerzeugungseinrichtung 115 beziehungsweise 117 angeordneten Flächeninhalts des jeweiligen Luftkanals LK1 beziehungsweise LK2 an sich überdecken beziehungsweise versperren, wodurch eine besonders vorteilhafte Drallerzeugung realisiert werden kann. Der Körper 113, welcher ein zentraler Körper ist, ist geschlossen und somit nicht von Luft durchströmbar. Außerdem ist der Körper 113 an sich bezüglich seiner Längsachse beziehungsweise Längsmittelachse, die mit der axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 und somit mit der axialen Richtung der Drallerzeugungsvorrichtung 107 zusammenfällt, rotationssymmetrisch ausgebildet. Insbesondere ist vorliegend der Körper 113 als ein, insbesondere zentrales und/oder geschlossenes, Profil ausgebildet. The respective air duct LK1 or LK2 itself, i.e. when considering the respective air duct LK1 or LK2 without the swirl-generating elements 94 or 96, has a surface area also referred to as the passage cross section, in particular upstream of the respective swirl-generating device 115 or 117 and/or downstream of the respective swirl-generating device 115 or 117. Since the respective air duct LK1 or LK2 is ring-shaped in the present case, the respective surface area is a respective surface area of an annular surface. It is preferably provided that the respective swirl-generating elements 94 or 96 cover or block at least 20 percent and at most 60 percent of the surface area of the respective air duct LK1 or LK2 arranged upstream and/or downstream of the respective swirl-generating device 115 or 117, as a result of which a particularly advantageous Twist generation can be realized. The body 113, which is a central body, is closed and therefore cannot be traversed by air. In addition, the body 113 itself is rotationally symmetrical with respect to its longitudinal axis or longitudinal center axis, which coincides with the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 and thus with the axial direction of the swirl generating device 107 . In particular, in the present case the body 113 is designed as a profile, in particular a central and/or closed profile.
Das jeweilige Drallerzeugungselement 94 beziehungsweise 96 schließt beispielsweise mit der zuvor genannten, gedachten Ebene EB den Winkel ß ein, welcher vorzugsweise in einem Bereich von einschließlich 10 Grad bis einschließlich 45 Grad liegt. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das jeweilige Drallerzeugungselement 94 beziehungsweise 96 eine Umlenkung des jeweiligen, den jeweiligen Luftkanal LK1 beziehungsweise LK2 durchströmenden Teils der Luft um einen Umlenkwinkel bewirkt, welcher vorzugsweise in einem Bereich von einschließlich 70 Grad bis einschließlich 90 Grad liegt. Um eine besonders vorteilhafte Gemischbildung zu realisieren, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Drallerzeugungseinrichtung 115, insbesondere die Drallerzeugungselemente 94, gegenläufig zu der Drallerzeugungseinrichtung 117, insbesondere den Drallerzeugungselementen 96, verläuft oder ausgeführt ist, sodass die erste drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft einen ersten Drehsinn insbesondere um die jeweilige axiale Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 aufweist, wobei die zweite drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft vorzugsweise einem zweiten Drehsinn insbesondere um die axiale Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 aufweist, und wobei der erste Drehsinn dem zweiten Drehsinn entgegengesetzt ist beziehungsweise umgekehrt. The respective twist-generating element 94 or 96 encloses the angle β, for example, with the aforementioned imaginary plane EB, which is preferably in a range from 10 degrees to 45 degrees inclusive. Provision is also preferably made for the respective swirl-generating element 94 or 96 to cause the part of the air flowing through the respective air duct LK1 or LK2 to be deflected by a deflection angle, which is preferably in a range from 70 degrees up to and including 90 degrees. In order to achieve a particularly advantageous mixture formation, provision is preferably made for swirl-generating device 115, in particular swirl-generating elements 94, to run or be designed in the opposite direction to swirl-generating device 117, in particular swirl-generating elements 96, so that the first swirling flow of the first part of the air merges first direction of rotation, in particular about the respective axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76, wherein the second swirling flow of the second part of the air preferably has a second direction of rotation, in particular about the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76, and wherein the first direction of rotation corresponds to the second Direction of rotation is opposite or vice versa.
Fig. 19 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine mögliche Ausführungsform der beispielsweise als Zündkerze ausgebildeten Zündeinrichtung 60. Aus Fig. 19 ist erkennbar, dass die Zündeinrichtung 60 mehrere, in radialer Richtung der Zündeinrichtung 60 nach außen von einem Grundkörper 224 der Zündeinrichtung 60, deren radiale Richtung in Fig. 19 durch einen Doppelpfeil 226 veranschaulicht ist und senkrecht zur Längserstreckungsrichtung der Zündeinrichtung 60 verläuft, abstehende und in Längserstreckungsrichtung des Grundkörpers 224, dessen Längserstreckungsrichtung in Fig. 19 durch einen Doppelpfeil 228 veranschaulicht ist und mit der Längserstreckungsrichtung der Zündeinrichtung 60 insgesamt zusammenfällt, voneinander beabstandete Kühlrippen 230 aufweist, mittels welchen die Zündeinrichtung 60 besonders vorteilhaft gekühlt werden kann. Fig. 19 shows a schematic side view of a possible embodiment of ignition device 60, which is designed as a spark plug, for example. It can be seen from Fig. 19 that ignition device 60 has a plurality of radial direction in Fig. 19 is illustrated by a double arrow 226 and runs perpendicularly to the direction of longitudinal extent of ignition device 60, protruding and in the direction of longitudinal extent of base body 224, the direction of longitudinal extent of which is illustrated in Fig. 19 by a double arrow 228 and coincides overall with the direction of longitudinal extent of ignition device 60, has cooling fins 230 spaced apart from one another, by means of which the ignition device 60 can be cooled in a particularly advantageous manner.
Aus Fig. 20 ist erkennbar, dass wenigstens eine der Kühlrippen 230, vorzugsweise die jeweilige Kühlrippe 230, Durchgangsöffnungen 232 aufweist, welche beispielsweise als Bohrungen ausgebildet und/oder kreisrund sein können. Besonders gut aus Fig. 21 sind die Kühlrippen und insbesondere deren Beabstandung erkennbar. From Fig. 20 it can be seen that at least one of the cooling ribs 230, preferably the respective cooling rib 230, has through-openings 232 which, for example, can be in the form of bores and/or can be circular. The cooling ribs and in particular their spacing can be seen particularly well in FIG.
Fig. 23 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Schnittansicht eine weitere Ausführungsform des Brenners 42. Der Brenner 42 weist dabei das Verschlusselement 132 auf, welches relativ zu den Ausströmöffnungen 64 und 80 und dabei relativ zu dem Bauteil 74 und relativ zu dem Bauelement 82 zwischen der in Fig. 12 gezeigten Offenstellung und der in Fig. 23 gezeigten Schließstellung bewegbar ist. In der Schließstellung ist mittels des Verschlusselements 132 die Ausströmöffnung 80 verschlossen, das heißt fluidisch versperrt, wobei in der Schließstellung das Verschlusselement 132 zumindest teilweise in der Ausströmöffnung 80 angeordnet ist. Bei dem in Fig. 23 gezeigten Ausführungsbeispiel durchdringt das Verschlusselement 132 die Ausströmöffnung 80 und ragt in die Ausströmöffnung 64 ein. Da in der Schließstellung mittels des Verschlusselements 132 die Ausströmöffnung 80 verschlossen ist, und da die Ausströmöffnung 80 in Strömungsrichtung der Luft, das heißt die Strömungsrichtung des jeweiligen Teils der Luft, stromab der Ausströmöffnung 64 angeordnet ist, können keine Partikel und keine Gase aus der Brennkammer 58 die Ausströmöffnung 80 durchströmen, wenn sich das Verschlusselement 132 in seiner Schließstellung befindet, sodass auch keine Partikel und keine Gase aus der Brennkammer 58 die Ausströmöffnung 64 durchströmen können. Dadurch können sowohl der Luftversorgungspfad 54 als auch der Kraftstoffversorgungspfad 46 vor Verunreinigungen durch Gase und/oder Partikel aus der Brennkammer 58 geschützt werden. Fig. 23 shows a detail of a further embodiment of the burner 42 in a schematic sectional view. The burner 42 has the closure element 132, which relative to the outflow openings 64 and 80 and thereby relative to the component 74 and relative to the component 82 between the in The open position shown in FIG. 12 and the closed position shown in FIG. 23 can be moved. In the closed position, the outflow opening 80 is closed by means of the closure element 132 , that is to say it is fluidically blocked, with the closure element 132 being at least partially arranged in the outflow opening 80 in the closed position. In the exemplary embodiment shown in FIG. 23 , the closure element 132 penetrates the outflow opening 80 and protrudes into the outflow opening 64 . Since the outflow opening 80 is closed by means of the closing element 132 in the closed position, and since the outflow opening 80 is arranged downstream of the outflow opening 64 in the flow direction of the air, i.e. the flow direction of the respective part of the air, no particles and no gases can escape from the combustion chamber 58 flow through the outflow opening 80 when the closure element 132 is in its closed position, so that no particles and no gases from the combustion chamber 58 can flow through the outflow opening 64 . As a result, both the air supply path 54 and the fuel supply path 46 can be protected from contamination by gases and/or particles from the combustion chamber 58 .
Gemäß Fig. 12 ist das Verschlusselement 132 beispielsweise entlang einer parallel zur axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 verlaufenden oder mit der jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 zusammenfallenden Elementrichtung zwischen der Schließstellung und der Offenstellung bewegbar. Gemäß Fig. 22 ist das Verschlusselement 132 um eine durch einen Drehpunkt verlaufende Schwenkachse SA zwischen der Schließstellung und der Offenstellung relativ zu den Ausströmöffnungen 64 und 80 und somit relativ zu dem Bauteil 74 und relativ zu dem Bauelement 82 verschwenkbar. Dem Verschlusselement 132 ist ein beispielsweise elektrisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch betreibbarer Aktor 234 zugeordnet, mittels welchem das Verschlusselement 232 zwischen der Schließstellung und der Offenstellung bewegbar, insbesondere verschwenkbar, ist. Hierzu ist der Aktor 234 über eine Hebelanordnung 236, insbesondere gelenkig, mit dem Verschlusselement 132 gekoppelt. Beispielsweise kann der Aktor 234 Hebelelemente 238 und 240 der Hebelanordnung 236 zumindest translatorisch bewegen, mithin verschieben, wobei die Hebelelemente 238 und 240 zumindest mittelbar oder direkt gelenkig mit dem Verschlusselement 132 gekoppelt sein können. Hierdurch werden beispielsweise translatorische Bewegungen der Hebelelemente 238 und 240 in eine Schwenkbewegung des Verschlusselements 132 umgewandelt, wodurch das Verschlusselement 132 zwischen der Schließstellung und der Offenstellung verschwenkbar ist. According to FIG. 12, the closure element 132 can be moved between the closed position and the open position, for example, along an element direction that runs parallel to the axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 or coincides with the respective axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 . According to FIG. 22, the closure element 132 can be pivoted about a pivot axis SA running through a pivot point between the closed position and the open position relative to the outflow openings 64 and 80 and thus relative to the component 74 and relative to the component 82. The closure element 132 is assigned an actuator 234 that can be operated electrically and/or pneumatically and/or hydraulically, for example, by means of which the closure element 232 can be moved, in particular pivoted, between the closed position and the open position. For this purpose, the actuator 234 is coupled to the closure element 132 via a lever arrangement 236, in particular in an articulated manner. For example, the actuator 234 can move lever elements 238 and 240 of the lever arrangement 236 at least in a translatory manner, i.e. shift them, wherein the lever elements 238 and 240 can be coupled to the closure element 132 at least indirectly or directly in an articulated manner. As a result, for example, translational movements of the lever elements 238 and 240 are converted into a pivoting movement of the closure element 132, as a result of which the closure element 132 can be pivoted between the closed position and the open position.
Insbesondere ist erkennbar, dass die Luftkammer 92 eine beiden Drallkammern 62 und 76 gemeinsame und auch als Luftversorgungskammer bezeichnete Versorgungskammer ist, die im Folgenden noch näher erläutert wird. Aus Fig. 7 ist erkennbar, dass der Brenner 42 einen von der Luft und somit von den Teilen durchströmbaren Zufuhrkanal 241 aufweist, welches um die Bestandteile des Luftversorgungspfads 54 ist. Der Luftkanal 241 ist entlang einer in Fig. 7 durch einen Doppelpfeil 242 veranschaulichten Strömungsrichtung von der Luft durchströmbar und mündet entlang der Strömungsrichtung, insbesondere direkt, in die Luftkammmer 92. Hierzu weißt der Zufuhrkanal 241 eine Austrittsöffnung 244 auf, die entlang der durch den Doppelpfeil 242 von der Luft und somit von beiden Teilen durchströmbar ist. Die den Zufuhrkanal 241 entlang der Strömungsrichtung durchströmende Luft kann entlang der Strömungsrichtung die Austrittsöffnung 244 durchströmen und somit über die Austrittsöffnung 244 entlang der durch den Doppelpfeil 242 veranschaulichten und auch einfach als Strömungsrichtung bezeichneten, Kammer-Strömungsrichtung in die Luftkammer 92 einströmen, sodass der Zufuhrkanal 241 über die Austrittsöffnung 244 entlang der Kammer-Strömungsrichtung in die Luftkammer 92 direkt mündet. Die über den Zufuhrkanal 241 in die Luftkammer 92 eingeleitete Luft kann die Luftkammer 92 entlang der jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 durchströmen und somit entlang der jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 aus Luftkammer 92 ausströmen um in die jeweilige Drallkammer 62 beziehungsweise 76 einströmen. Die Luftkammer 92 ist somit eine den Drallkammern 62 und 76 gemeinsamen Luftversorgungskammer, durch welche die Drallkammern 62 und 76 mit den Teilen der Luft versorgbar sind. Dies bedeutet, dass der erste Teil der Luft aus der Luftkammer 92 ausströmen, in die innere Drallkammer 62 einströmen und daraufhin die Drallkammern 62 durchströmen kann, und der zweite Teil der Luft kann aus der Luftkammer 92 ausströmen, in die äußere Drallkammer 76 einströmen und daraufhin die äußere Drallkammer 76 durchströmen. Dabei strömt der jeweilige Teil der Luft in die zuvor genannte Strömungsrichtung durch die jeweilige Drallkammer 62 beziehungsweise 76 hindurch, wobei diese jeweilige Strömungsrichtung in Fig. 7 durch einen Pfeil 246 veranschaulicht ist. Die jeweilige, durch den Pfeil 246 veranschaulichte Strömungsrichtung, in die der jeweilige Teil der Luft die jeweilige Drallkammer 62 beziehungsweise 76 durchströmt, verläuft parallel zur jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 oder fällt mit der jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 zusammen. In particular, it can be seen that the air chamber 92 is a supply chamber that is common to both swirl chambers 62 and 76 and is also referred to as an air supply chamber, which will be explained in more detail below. It can be seen from FIG. 7 that the burner 42 has a supply channel 241 through which the air and thus the parts can flow, which is around the components of the air supply path 54 . The air can flow through the air duct 241 in a flow direction illustrated in Fig. 7 by a double arrow 242 and opens out along the flow direction, in particular directly, into the air chamber 92 242 can be flowed through by the air and thus by both parts. The air flowing through the supply duct 241 along the flow direction can flow through the outlet opening 244 along the flow direction and thus flow via the outlet opening 244 along the chamber flow direction illustrated by the double arrow 242 and also simply referred to as the flow direction into the air chamber 92, so that the supply duct 241 flows directly into the air chamber 92 via the outlet opening 244 along the chamber flow direction. The air introduced into the air chamber 92 via the supply duct 241 can flow through the air chamber 92 along the respective axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 and can thus flow out of the air chamber 92 along the respective axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 and into the respective swirl chamber 62 or 76 flow in. The air chamber 92 is thus an air supply chamber common to the swirl chambers 62 and 76, through which the swirl chambers 62 and 76 can be supplied with the parts of the air. That is, the first portion of air may exit air chamber 92, enter inner swirl chamber 62, and then flow through swirl chambers 62, and the second portion of air may exit air chamber 92, enter outer swirl chamber 76, and then flow through the outer swirl chamber 76 . The respective part of the air flows in the aforementioned flow direction through the respective swirl chamber 62 or 76, with this respective flow direction being illustrated in FIG. 7 by an arrow 246. The respective flow direction, illustrated by arrow 246, in which the respective part of the air flows through the respective swirl chamber 62 or 76, runs parallel to the respective axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 or coincides with the respective axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 together.
Eine der durch den Pfeil 246 veranschaulichten Strömungsrichtung entgegengesetzte und parallel zur jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 verlaufende oder mit der jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer 62 beziehungsweise 76 zusammenfallende, erste Richtung ist in Fig. 7 durch einen Pfeil 248 veranschaulicht. Dabei sind beide Drallkammern 62 und 76 in die durch den Pfeil 248 veranschaulichte, erste Richtung jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend zumindest mehr als zur Hälfte oder vorliegend vollständig, durch die den Drallkammern 62 und 76 gemeinsame Luftkammer 92 übelappt. Die Luftkammer 92 erstreckt sich dabei sowohl entlang einer parallel zu der jeweiligen, durch den Pfeil 246 veranschaulichten Strömungsrichtung verlaufenden und in Fig. 7 durch einen Doppelpfeil 250 veranschaulichten, zweiten Richtung als auch entlang einer senkrecht zu der jeweiligen, durch den Pfeil 246 veranschaulichten Strömungsrichtung und somit senkrecht zu der zweiten Richtung verlaufenden, dritten und in Fig. 7 durch einen Doppelpfeil 252 veranschaulichten Richtung unterbrechungsfrei, das heißt ununterbrochen. Der Brenner 42 ist somit ein Brenner ohne Vorkammer, Mittenvorkammer frei, wodurch auf bauraum-, gewichts-, und kostengünstige Weise eine besonders vorteilhafte Aufbereitung des Gemisches, das auf seine besonders vorteilhafte Gemischaufbereitung dargestellt werden kann. A first direction opposite to the direction of flow illustrated by arrow 246 and running parallel to the respective axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 or coinciding with the respective axial direction of the respective swirl chamber 62 or 76 is shown in Fig. 7 illustrated by arrow 248 . Both swirl chambers 62 and 76 are in each case at least partially, in particular at least predominantly at least more than half or in the present case completely overlapped in the first direction illustrated by arrow 248 by air chamber 92 common to swirl chambers 62 and 76. The air chamber 92 extends both along a second direction running parallel to the respective flow direction illustrated by the arrow 246 and illustrated in Fig. 7 by a double arrow 250 and along a direction perpendicular to the respective flow direction illustrated by the arrow 246 and thus perpendicular to the second direction, third direction illustrated in FIG. 7 by a double arrow 252 without interruption, that is to say uninterrupted. The burner 42 is thus a burner without an antechamber, without a central antechamber, as a result of which a particularly advantageous preparation of the mixture is possible in terms of space, weight and cost, which can be presented in terms of its particularly advantageous mixture preparation.
Schließlich zeigt Fig. 23 ausnahmsweise in einer schematischen Schnittansicht eine weitere Ausführungsform des Brenners 42. Bei der weiteren Ausführungsform gemäß Fig. 23 weist das Einspritzelement 66, insbesondere genau, eine Austrittsöffnung 70 auf, welche an der axialen Stirnseite 146 des Einspritzelements 66 ausgebildet beziehungsweise angeordnet ist. Das Einspritzelement 66 weist dabei ein insbesondere als Festkörper ausgebildetes Einbringelementgehäuse 254 auf, durch welches die Austrittsöffnung 70, beziehungsweise vollständig, gebildet beziehungsweise begrenzt. Mit anderen Worten ist beispielsweise die Austrittsöffnung 70 in dem Einbringelementgehäuse 254 ausgebildet. Dabei ist das Einbringelementgehäuse 254 von dem Brennstoff durchströmbar, der über die Austrittsöffnung 70 von dem Einspritzelement 66 bereitstellbar, insbesondere aus dem Einspritzelement 66 ausspritzbar, ist. Finally, FIG. 23 shows, as an exception, a further embodiment of the burner 42 in a schematic sectional view. In the further embodiment according to FIG is. In this case, the injection element 66 has an introduction element housing 254 embodied in particular as a solid body, through which the outlet opening 70 is formed or delimited, or completely. In other words, for example, the exit opening 70 is formed in the insertion element housing 254 . In this case, the introduction element housing 254 can be flowed through by the fuel which can be made available via the outlet opening 70 by the injection element 66 , in particular can be sprayed out of the injection element 66 .
Bei der in Fig. 23 Ausführungsform weist das Einspritzelement 66 als vorliegend als Schirmventil ausgebildetes Ventilelement 256 auf, welches, insbesondere entlang einer in Fig. 23 durch einen Doppelpfeil 258 veranschaulichten Bewegungsrichtung, relativ zu dem Einbringelementgehäuse 254, insbesondere translatorisch, zwischen wenigsten einer Einbringstellung und wenigstens einer Sperrsteilung bewegbar ist. In der in Fig. 23 gezeigten Sperrsteilung ist mittels des Ventilelements 256 die Austrittsöffnung 70 völlig versperrt, das verschlossen, sodass das Einspritzelement 66 keinen Brennstoff bereitstellt beziehungsweise die Austrittsöffnung 70 nicht von dem Brennstoff durchströmbar ist. In der Einbringstellung jedoch gibt das Ventilelement 256 die Austrittsöffnung 70 frei, wodurch die Austrittsöffnung 70 von dem Brennstoff durchströmbar ist und das Einspritzelement 66 den Brennstoff bereitstellt, insbesondere aus der Austrittsöffnung 70 ausspritzt. In the embodiment shown in Fig. 23, injection element 66 has valve element 256, in the present case designed as an umbrella valve, which, in particular along a direction of movement illustrated in Fig. 23 by a double arrow 258, relative to insertion element housing 254, in particular translationally, between at least one insertion position and at least one blocking pitch is movable. In the locking position shown in FIG. 23, the outlet opening 70 is completely blocked by the valve element 256, which is closed so that the injection element 66 does not provide any fuel or the outlet opening 70 cannot be flowed through by the fuel. In the loading position, however, the valve element 256 gives the Outlet opening 70 free, whereby the outlet opening 70 can be flowed through by the fuel and the injection element 66 provides the fuel, in particular ejects it from the outlet opening 70 .
Bei dem in Fig. 23 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Einbringelementgehäuse 254 zwei Gehäuseteile 260 und 266 auf, welche vorzugsweise als separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Komponenten ausgebildet sind. Dabei ist vorliegend die Austrittsöffnung 70, insbesondere vollständig, durch das Gehäuseteil 266 gebildet beziehungsweise begrenzt, insbesondere in Gehäuseteil 266 ausgebildet. An dem Ventilelement 256 ist ein Abstützelement 268 vorgesehen, welches mit dem Ventilelement 256 relativ zu dem Einbringgehäuse in 254 mitbewegbar ist. In the exemplary embodiment shown in FIG. 23, the insertion element housing 254 has two housing parts 260 and 266, which are preferably designed as components which are configured separately from one another and are connected to one another. In the present case, the outlet opening 70 is formed or delimited, in particular completely, by the housing part 266 , in particular formed in the housing part 266 . A support element 268 is provided on the valve element 256 and can be moved with the valve element 256 relative to the insertion housing in 254 .
Beispielsweise sind das Ventilelement 256 und das Abschlusselement 268 als separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundenen Komponenten ausgebildet Das Einspritzelement 66 weist außerdem ein vorliegend als mechanische Feder, insbesondere als Druckfeder, ausgebildetes Federelement 270 auf. Das Federelement 270 ist, insbesondere entlang der durch den Doppelpfeil 258 veranschaulichte Bewegungsrichtung, einerseits an dem Einbringelementgehäuse 254, insbesondere an dem Gehäuseteil 266, und andererseits an dem Abstützelement 268, insbesondere jeweils direkt, abstützbar oder abgestützt. Durch Bewegen des Ventilelements 256 aus der Sperrsteilung in die Einbringstellung wird das Federelement 270 gespannt, insbesondere komprimiert, wodurch das Federelement 270 zumindest in der Einbringstellung eine Federkraft bereitstellt. Mittels der Federkraft ist das Ventilelement 256 aus der Einbringstellung in die Sperrsteilung bewegbar und insbesondere in der Sperrsteilung gehalten. Somit kann mittels des vorliegend als Schirmventil ausgebildeten Ventilelement 256 eine besonders vorteilhafte, auch als Brennstoffdosierung bezeichnete Dosierung des Brennstoffes realisiert werden. Da die von dem Federelement 270 bereitstellbar oder bereitgestellte Federkraft zumindest mittelbar, insbesondere direkt, auf das Ventilelement 56 wirkt, welches mittels der Federkraft aus der Einbringstellung in die Sperrsteilung bewegbar ist, ist das Ventilelement 256 ein federbelastetes Ventilelement, welches vorliegend als federbelastetes Schirmventil ausgebildet ist. For example, the valve element 256 and the closing element 268 are designed as components that are designed separately from one another and are connected to one another. The injection element 66 also has a spring element 270 designed here as a mechanical spring, in particular as a compression spring. Spring element 270 can be or is supported, in particular along the direction of movement illustrated by double arrow 258, on insertion element housing 254, in particular on housing part 266, on the one hand, and on support element 268, in particular directly, on the other hand. By moving the valve element 256 from the blocking position into the insertion position, the spring element 270 is tensioned, in particular compressed, as a result of which the spring element 270 provides a spring force at least in the insertion position. By means of the spring force, the valve element 256 can be moved out of the insertion position into the blocking position and, in particular, is held in the blocking position. A particularly advantageous metering of the fuel, also referred to as fuel metering, can thus be implemented by means of the valve element 256, which is designed here as an umbrella valve. Since the spring force that can be provided or is provided by spring element 270 acts at least indirectly, in particular directly, on valve element 56, which can be moved from the insertion position into the blocking position by means of the spring force, valve element 256 is a spring-loaded valve element, which in the present case is embodied as a spring-loaded umbrella valve .
Das Einspritzelement 66 weist einen Ventilsitz 272 auf, welches vorliegend, inbesondere direkt, durch das Einbringelementgehäuse 254, insbesondere durch das Gehäuseteil 266, gebildet ist. Dabei weist das Ventilelement 256 eine mit dem Ventilsitz 272 korrespondierende Sitzfläche 274 auf, welche auch als Dichtfläche bezeichnet und vorliegend, insbesondere direkt, durch das Ventil in 256 gebildet ist. In der Sperrsteilung sitzt das Ventilelement 256 über seine Sitzfläche 274, insbesonder direkt, auf dem korrespondierenden Ventilsitz 272, sodass die Sitzfläche 274, insbesondere direkt den korrespondierenden Ventilsitz 272 berührt. Bei dem in Fig. 23 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Ventilsitz 272 beziehungsweise die Dichtfläche 274 kegelförmig beziehungsweise kegelstummförmig ausgebildet und weist somit die Form eines Kegels auf, dessen Längsmittelachse parallel zu der durch den Doppelpfeil 258 veranschaulicht Bewegungsrichtung verläuft oder mit der durch den Doppelpfeil 258 veranschaulicht Bewegungsrichtung zusammenfällt. The injection element 66 has a valve seat 272, which in the present case is formed, in particular directly, by the insertion element housing 254, in particular by the housing part 266. The valve element 256 has a seat surface 274 corresponding to the valve seat 272, which is also referred to as a sealing surface and is formed here, in particular directly, by the valve in 256. In the lockdown the valve element 256 sits via its seat surface 274, in particular directly, on the corresponding valve seat 272, so that the seat surface 274 touches the corresponding valve seat 272, in particular directly. In the exemplary embodiment shown in Fig. 23, the valve seat 272 or the sealing surface 274 is conical or truncated and thus has the shape of a cone, the longitudinal center axis of which runs parallel to the direction of movement illustrated by the double arrow 258 or with the direction of movement illustrated by the double arrow 258 coincides.
In Zusammenschau beispielsweise mit Fig. 14 ist erkennbar, dass die Austrittöffnung 70 stromab der Drallerzeugungselemente 96 angeordnet ist, sodass mittels des Ventilelements 256 stromab der Drallerzeugungseinrichtung 115 und 117 der Brennstoff insbesondere bedarfsgerecht dosiert, insbesondere eindosiert, werden kann. In combination with FIG. 14, for example, it can be seen that the outlet opening 70 is arranged downstream of the swirl-generating elements 96, so that the fuel can be metered, in particular metered, by means of the valve element 256 downstream of the swirl-generating devices 115 and 117 as required.
Bei inaktivem Brenner 42 und laufender Verbrennungskraftmaschine 12 befindet sich das Ventilelement 56 in der Sperrsteilung, sodass kein Gas wie beispielsweise Motorabgas oder Brennerabgas, insbesondere aus der Brennkammer 58, und darin enthaltene Schmutzpartikel die Austrittsöffnung 60 durchdringen und somit in den Kraftstoffversorgungspfad 46 eindringen können, die dort zur Ablagerung und in der Folge zu Drosselverlusten in der Brennstoffdosierung führen könnten, sodass auch über eine besonders hohe Lebensdauer des Brenners 42 hinweg eine besonders vorteilhafte Gemischaufbereitung gewährleistet werden kann. When burner 42 is inactive and internal combustion engine 12 is running, valve element 56 is in the blocking position, so that no gas, such as engine exhaust gas or burner exhaust gas, in particular from combustion chamber 58, and dirt particles contained therein, cannot penetrate outlet opening 60 and thus penetrate fuel supply path 46 there could lead to deposits and, as a result, to throttling losses in the fuel metering, so that a particularly advantageous mixture preparation can also be ensured over a particularly long service life of the burner 42 .
Bezugszeichenliste Reference List
10 Antriebseinrichtung 10 drive device
12 Verbrennungskraftmaschine12 internal combustion engine
14 Motorblock 14 engine block
16 Zylinder 16 cylinders
18 Tank 18 tanks
20 Niederdruckpumpe 20 low pressure pump
22 Hochdruckpumpe 22 high pressure pump
24 Ansaugtrakt 24 intake tract
26 Abgastrakt 26 exhaust tract
28 Abgasturbolader 28 exhaust gas turbocharger
30 Verdichter 30 compressors
32 Turbine 32 turbines
34 Welle 34 wave
36a-d Komponente 36a-d component
38 Dosiereinrichtung 38 dosing device
40 Mischkammer 40 mixing chamber
42 Brenner 42 burners
44 Flamme 44 flame
46 Kraftstoffversorgungspfad 46 fuel supply path
48 Kraftstoff lei tu ng 48 fuel line
50 Ventilelement 50 valve member
52 elektronische Recheneinrichtung52 electronic computing device
54 Luftversorgungspfad 54 air supply path
55 Ventilelement 55 valve element
56 Pumpe 58 Brennkammer 60 Zündeinrichtung 62 innere Drallkammer 64 erste Ausströmöffnung 66 Einspritzelement 68 Kanal 70 Austrittsöffnung 72 Brennstoffstrahl 74 Bauteil äußere Drallkammer Trennwand zweite Ausströmöffnung56 pump 58 combustion chamber 60 ignition device 62 inner swirl chamber 64 first outflow opening 66 injection element 68 channel 70 outlet opening 72 fuel jet 74 component outer swirl chamber partition wall second outflow opening
Bauelement component
Zerstäuberlippe innenumfangsseitige MantelflächeAtomizer lip inner peripheral lateral surface
Anti-Rezirkulationsplatte anti-recirculation plate
D u rch strö m öff n u n gF ow opening
Versorgungskammersupply chamber
Drallerzeuger swirl generator
Drallerzeuger swirl generator
D u rch strö m öff n u n gF ow opening
Lochscheibe perforated disc
Abführöffnung discharge opening
Pfeil drallförmige Strömung Drallerzeugungsvorrichtung Durchgangsöffnung WandungArrow swirling flow swirl generating device passage opening wall
Verschlusseinrichtunglocking device
Wandung wall
Verschlusselement closure element
Körper Body
Öffnungsquerschnittopening cross-section
Drallerzeugungseinrichtungtwist generating device
Kammerelementchamber element
Drallerzeugungseinrichtung innenumfangsseitige MantelflächeSwirl generating device on the inner peripheral lateral surface
Kammerteil chamber part
Kammerteil chamber part
Zwischenraum gestrichelte Liniespace dashed line
Austrittskonus exit cone
Doppelpfeildouble arrow
Verschlusselement closure element
Gewinde thread
Elektrode Brennstoffpumpeelectrode fuel pump
Kolben Pistons
Ventil Valve
Feder Feather
KugelBullet
Stirnseiteface
Mantelfläche gestrichelte Linielateral surface dashed line
Röhrchentube
Venturi-Düseventuri nozzle
Kopfhead
Drallschlitztwist slot
Wirbelkörpervertebrae
Sekundärfiltersecondary filter
Primärfilterprimary filter
Block block
Block block
Pfeil Arrow
Block block
Block block
Block block
Block block
Block block
Pfeil Arrow
Block block
Block block
Block block
Block block
Block block
Block block
Pfeil Arrow
Block block
Block block
Pfeil Arrow
Blockblock
Grundkörperbody
Doppelpfeil 228 Doppelpfeil double arrow 228 double arrow
230 Kühlrippe 230 cooling fin
232 Durchgangsöffnung232 through hole
234 Aktor 234 actuator
236 Hebelanordnung 236 lever arrangement
238 Hebelelement 238 lever element
240 Hebelelement 240 lever element
241 Zufuhrkanal 241 feed channel
242 Doppelpfeil 244 Austrittsöffnung 246 Pfeil 248 Pfeil 250 Doppelpfeil 252 Doppelpfeil 254 Einbringelementgehäuse 256 Ventilelement 258 Doppelpfeil 260 Gehäuseteil 266 Gehäuseteil 268 Abschnittselement 270 Federelement 272 Ventilsitz 274 Dichtfläche E1 Einleitstelle E2 Einleitstelle V1 Verbindungsstelle V2 Verbindungsstelle T1 Teil T2 Teil T Teil 242 double arrow 244 outlet opening 246 arrow 248 arrow 250 double arrow 252 double arrow 254 insertion element housing 256 valve element 258 double arrow 260 housing part 266 housing part 268 section element 270 spring element 272 valve seat 274 sealing surface E1 inlet point E2 inlet point V1 connection point V2 connection point T1 part T2 part T part
K Endkante K trailing edge
LK1 Luftkanal LK1 air duct
LK2 Luftkanal LK2 air duct
K1 Kreisringfläche K1 circular ring area
K2 Kreisringfläche K2 circular ring area
TB Teil TB part
Di Außendurchmesser Da AußendurchmesserThe outside diameter Because outside diameter
W WandungsbereichW wall area
R Radius a Winkel R radius a angle
11 Länge d1 Innendurchmesser d2 Innendurchmesser11 length d1 inner diameter d2 inner diameter
L1 Längenbereich ß Winkel L1 length range ß angle
EB Ebene EB level
LW LängenbereichLW length range
TBK Teilbereich TBK section
LBE Längenbereich LBE length range

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Brenner (42) für einen von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine (12) eines1. Burner (42) for an exhaust gas of an internal combustion engine (12) of a
Kraftfahrzeugs durchströmbaren Abgastrakt (26), mit: Motor vehicle through-flow exhaust system (26), with:
- einer Brennkammer (58), in welcher ein Luft- und einen flüssigen Brennstoff umfassenden Gemisch zu zünden und dadurch zu verbrennen ist, - a combustion chamber (58) in which a mixture comprising air and a liquid fuel is to be ignited and thereby burned,
- einer von einem ersten Teil der Luft durchströmbaren und eine drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft bewirkenden, inneren Drallkammer (62), welche eine von dem die innere Drallkammer (62) durchströmenden ersten Teil der Luft durchströmbare, erste Ausströmöffnung (64) aufweist, über welche der erste Teil der Luft aus der inneren Drallkammer (62) abführbar ist, - an inner swirl chamber (62) through which a first part of the air can flow and which causes a swirling flow of the first part of the air, which has a first outflow opening (64) through which the first part of the air flowing through the inner swirl chamber (62) can flow, via which the first part of the air can be discharged from the inner swirl chamber (62),
- einem von dem flüssigen Brennstoff durchströmbaren Einbringelement (66), mittels welchem der Brennstoff in die innere Drallkammer (62) einbringbar ist, deren erste Ausströmöffnung (64) auch von dem aus dem Einbringelement (66) abgeführten Brennstoff durchströmbar ist, und - an introduction element (66) through which the liquid fuel can flow, by means of which the fuel can be introduced into the inner swirl chamber (62), the first outflow opening (64) of which can also be flowed through by the fuel discharged from the introduction element (66), and
- einer zumindest einen Längenbereich der inneren Drallkammer (62) in Umfangsrichtung der inneren Drallkammer (62) umgebenden, von einem zweiten Teil der Luft durchströmbaren und eine drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft bewirkenden, äußeren Drallkammer (76), welche eine von dem die äußere Drallkammer (76) durchströmenden zweiten Teil der Luft, von dem die erste Ausströmöffnung (64) durchströmenden Brennstoff und von dem die innere Drallkammer (62) und die erste Ausströmöffnung (64) durchströmenden ersten Teil der Luft durchströmbare, zweite Ausströmöffnung (80) aufweist, über welche die Teile der Luft und der Brennstoff in die Brennkammer (58) einleitbar sind, und - an outer swirl chamber (76), which surrounds at least a length of the inner swirl chamber (62) in the circumferential direction of the inner swirl chamber (62), through which a second part of the air can flow and which causes a swirling flow of the second part of the air, which second part of the air flowing through the outer swirl chamber (76), of the fuel flowing through the first outflow opening (64) and of the first part of the air flowing through the inner swirl chamber (62) and the first outflow opening (64) through which the second outflow opening (80) can flow , via which the parts of the air and the fuel can be introduced into the combustion chamber (58), and
- einem von der Luft durchströmbaren Zufuhrkanal (240), welcher in eine den Drallkammern (62, 76) gemeinsame Luftkammer (92) mündet, durch welche die entlang einer jeweiligen Strömungsrichtung (246) von den Teilen der Luft durchströmbaren Drallkammern (62, 76) in eine der jeweiligen Strömungsrichtung (246) entgegengesetzte Richtung (248) jeweils zumindest teilweise überlappt sind, wobei sich die Luftkammer (92) sowohl entlang einer parallel zu der jeweiligen Strömungsrichtung (246) verlaufenden ersten Richtung (250) als auch entlang einer senkrecht zu der jeweiligen Strömungsrichtung (246) verlaufenden, zweiten Richtung (252) unterbrechungsfrei erstreckt, und- A through-flow of the air supply channel (240), which in a swirl chambers (62, 76) common air chamber (92) opens, through which the along a respective flow direction (246) of the parts of the swirl chambers (62, 76) through which air can flow in a direction (248) opposite the respective flow direction (246), the air chamber (92) extending both along a parallel to the respective first direction (250) running in the respective flow direction (246) and without interruption along a second direction (252) running perpendicular to the respective flow direction (246), and
- die Brennkammer (58) mehrere Durchströmöffnungen (98) aufweist, welche voneinander beabstandet und durch jeweilige Festkörper ausgebildete Wandungsbereiche (W) insbesondere in radialer Richtung der jeweiligen Drallkammer (62) beziehungsweise (76) voneinander getrennt sind, wobei über die Durchströmöffnungen (98) Brennerabgas (44) aus der Brennkammer (58) abführbar und in den Abgastrakt (26) einleitbar ist. - the combustion chamber (58) has a plurality of through-flow openings (98), which are spaced apart from one another and wall regions (W) formed by respective solid bodies are separated from one another, in particular in the radial direction of the respective swirl chamber (62) or (76), with the through-flow openings (98) Burner exhaust gas (44) can be removed from the combustion chamber (58) and introduced into the exhaust tract (26).
2. Brenner (42) für einen von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine (12) eines2. Burner (42) for one of the exhaust gas of an internal combustion engine (12).
Kraftfahrzeugs durchströmbaren Abgastrakt (26), mit: Motor vehicle through-flow exhaust system (26), with:
- einer Brennkammer (58), in welcher ein Luft- und einen flüssigen Brennstoff umfassenden Gemisch zu zünden und dadurch zu verbrennen ist, - a combustion chamber (58) in which a mixture comprising air and a liquid fuel is to be ignited and thereby burned,
- einer von einem ersten Teil der Luft durchströmbaren und eine drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft bewirkenden, inneren Drallkammer (62), welche eine von dem die innere Drallkammer (62) durchströmenden ersten Teil der Luft durchströmbare, erste Ausströmöffnung (64) aufweist, über welche der erste Teil der Luft aus der inneren Drallkammer (62) abführbar ist, - an inner swirl chamber (62) through which a first part of the air can flow and which causes a swirling flow of the first part of the air, which has a first outflow opening (64) through which the first part of the air flowing through the inner swirl chamber (62) can flow, via which the first part of the air can be discharged from the inner swirl chamber (62),
- einem von dem flüssigen Brennstoff durchströmbaren Einbringelement (66), mittels welchem der Brennstoff in die innere Drallkammer (62) einbringbar ist, deren erste Ausströmöffnung (64) auch von dem aus dem Einbringelement (66) abgeführten Brennstoff durchströmbar ist, und - an introduction element (66) through which the liquid fuel can flow, by means of which the fuel can be introduced into the inner swirl chamber (62), the first outflow opening (64) of which can also be flowed through by the fuel discharged from the introduction element (66), and
- einer zumindest einen Längenbereich der inneren Drallkammer (62) in Umfangsrichtung der inneren Drallkammer (62) umgebenden, von einem zweiten Teil der Luft durchströmbaren und eine drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft bewirkenden, äußeren Drallkammer (76), welche eine von dem die äußere Drallkammer (76) durchströmenden zweiten Teil der Luft, von dem die erste Ausströmöffnung (64) durchströmenden Brennstoff und von dem die innere Drallkammer (62) und die erste Ausströmöffnung (64) durchströmenden ersten Teil der Luft durchströmbare, zweite Ausströmöffnung (80) aufweist, über welche die Teile der Luft und der Brennstoff in die Brennkammer (58) einleitbar sind, und - wenigstens einem Verschlusselement (132), welches relativ zu den- an outer swirl chamber (76), which surrounds at least a length of the inner swirl chamber (62) in the circumferential direction of the inner swirl chamber (62), through which a second part of the air can flow and which causes a swirling flow of the second part of the air, which second part of the air flowing through the outer swirl chamber (76), of the fuel flowing through the first outflow opening (64) and of the fuel flowing through the inner swirl chamber (62) and the first outflow opening (64) first part of the air flowing through, second outflow opening (80) through which the parts of the air and the fuel can be introduced into the combustion chamber (58), and - at least one closure element (132) which is positioned relative to the
Ausströmöffnungen (64, 80) zwischen wenigstens einer, zumindest eine der Ausströmöffnungen (64, 80) fluidisch versperrenden Schließstellung und wenigstens einer die zumindest eine Ausströmöffnung (64, 80) freigebenden Offenstellung bewegbar ist. outflow openings (64, 80) between at least one closed position fluidically blocking at least one of the outflow openings (64, 80) and at least one open position releasing the at least one outflow opening (64, 80).
3. Brenner (42) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wobei die erste Ausströmöffnung (64) in Strömungsrichtung (246) des die erste Ausströmöffnung (64) durchströmenden ersten Teils der Luft an einer gezielt bearbeiteten Endkante (K) endet, welche durch eine Zerstäuberlippe (84) gebildet ist, die sich in Strömungsrichtung (246) des die erste Ausströmöffnung (64) durchströmenden ersten Teils der Luft bis zu der Endkante (K) hin verjüngt und an der Endkante (K) endet. 3. Burner (42) according to claim 1 or 2, characterized in that the first outflow opening (64) ends in the flow direction (246) of the first part of the air flowing through the first outflow opening (64) at a specifically machined end edge (K), which is formed by an atomizer lip (84) which tapers in the flow direction (246) of the first part of the air flowing through the first outflow opening (64) up to the end edge (K) and ends at the end edge (K).
4. Brenner (42) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Endkante (K) gezielt mechanisch bearbeitet ist. 4. Burner (42) according to claim 3, characterized in that the end edge (K) is machined in a targeted manner.
5. Brenner (42) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Endkante (K) gedreht und/oder geschliffen und dadurch gezielt mechanisch bearbeitet ist. 5. Burner (42) according to claim 4, characterized in that the end edge (K) is turned and/or ground and thereby machined in a targeted manner.
6. Brenner (42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drallförmige Strömung des ersten Teils gegenläufig zu der drallförmigen Strömung des zweiten Teils ist. 6. Burner (42) according to one of the preceding claims, characterized in that the swirling flow of the first part is in the opposite direction to the swirling flow of the second part.
7. Brenner (42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinste, von dem zweiten Teil der Luft durchströmbare Strömungsquerschnitt der zweiten Ausströmöffnung (80) in radialer Richtung der jeweilige Ausströmöffnung (64, 80) nach innen hin vollständig durch die Endkante (K) begrenzt ist. 7. Burner (42) according to one of the preceding claims, characterized in that the smallest flow cross-section through which the second part of the air can flow of the second outflow opening (80) in the radial direction of the respective outflow opening (64, 80) inwards is completely delimited by the end edge (K).
8. Brenner (42) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungsbereiche (W) einstückig miteinander ausgebildet und durch eine einstückige Lochscheibe (100) gebildet ist. 8. Burner (42) according to claim 1, characterized in that the wall regions (W) are formed in one piece with one another and are formed by a one-piece perforated disk (100).
9. Brenner (42) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchströmöffnungen (98) in um eine axiale Richtung der jeweiligen Drallkammer (62) beziehungsweise (76) verlaufender Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt und dabei entlang eines Kreises angeordnet sind, dessen Mittelpunkt auf der jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer (62) beziehungsweise (76) angeordnet ist. 9. Burner (42) according to Claim 8, characterized in that the flow openings (98) are distributed uniformly in a circumferential direction running around an axial direction of the respective swirl chamber (62) or (76) and are arranged along a circle whose center point is on the respective axial direction of the respective swirl chamber (62) or (76) is arranged.
10. Brenner (42) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass 10. Burner (42) according to claim 8 or 9, characterized in that
Anzahl der Durchströmöffnungen (98) in einem Bereich von einschließlich drei bis einschließlich neun liegt Number of flow openings (98) is in a range from three to nine inclusive
11. Brenner (42) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass acht Durchströmöffnungen (98) vorgesehen sind. 11. Burner (42) according to claim 8 or 9, characterized in that eight flow openings (98) are provided.
12. Kraftfahrzeug, mit einem Brenner (42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 12. Motor vehicle with a burner (42) according to any one of the preceding claims.
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