[0001] Die Erfindung betrifft ein Gasleitungssysttem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
[0002] Betrachtet man den bevorzugten, aber keineswegs einzigen Einsatzfall der Erfindung,
nämlich im Rahmen eines Abgasleitungssystems eines Kraftfahrzeugs, so werden hier
über die Dichtheit des Leitungssystems hinausgehende Anforderungen gestellt. Zum einen
bewegen sich verschiedene Teile, an denen das Abgasleitungssystem befestigt werden
muß, im Fahrbetrieb relativ zueinander, und zum anderen muß eine Schwingungsübertragung
schon aus Gründen der Vermeidung von Geräuschen so gut wie möglich unterbunden sein.
Außerdem bewegen sich verschiedene Bestandteile des Fahrzeugs, die in Richtung des
Gasleitungssystems aufeinanderfolgen, relativ zueinander, beispielsweise Bestandteile
der Karosserie bzw. des Fahrzeugbodens einerseits und Stoßfänger andererseits.
[0003] Es ist bekannt, zur Berücksichtigung dieser verschiedenen Relativbewegungen und zur
Unterdrückung von Schwingungen flexible Leitungen im Zuge des Abgasleitungssystems
einzusetzen. Derartige, auch als Flexleitungen bekannte Leitungen können zwar Relativbewegungen
zwischen durch sie verbundenen Bestandteilen des Gasleitungssystems ermöglichen, jedoch
unter Inkaufnahme erheblicher Kosten. Außerdem ist eine vollständige Unterdrückung
der Schwingungsübertragung nicht gewährleistet, da nach wie vor metallene Bestandteile
in direkter Verbindung miteinander stehen.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ganz allgemein ein Gasleitungssystem in
Fällen zu schaffen, in denen diese und ähnliche Probleme auftreten, und dieses Gasleitungssystem
so auszubilden, daß ohne Beeinträchtigung der Dichtheit des Systems die auf starren
Verbindungen der verschiedenen Teile bzw. Bereiche des Gasleitungssystems beruhenden
Schwierigkeiten vermieden sind.
[0005] Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen
des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.
[0006] Die Erfindung sieht also eine Unterteilung des Gasleitungssystems in zumindest zwei
in Strömungsrichtung der Gase aufeinanderfolgende Teile vor, die unter Spaltbildung
berührungslos ineinander übergehen. Diese Spaltbildung hat an sich einen Nachteil,
denn sie ist als gezielte Undichtheit des Gasleitungssystems zu bezeichnen. Aus diesem
Grunde ist erfindungsgemäß die in Strömungsrichtung zweite Gasleitung als Diffusorblende
ausgelegt, die durch Umsetzung von Geschwindigkeitsenergie in Druckenergie eine Gasansaugung
aus der Umgebung durch den Spalt sicherstellt.
[0007] Dieser Spalt sorgt also einerseits dafür, daß eine direkte Bewegungs- bzw. Schwingungsübertragung
über das Gasleitungssystem unterbunden ist, und andererseits ermöglicht er Relativbewegungen
der Bestandteile des Gasleitungssystems zueinander, so daß eine Aufhängung beispielsweise
an Fahrzeugteilen, die im Betrieb des Fahrzeugs auch etwas größere Relativbewegungen
zueinander ausführen, möglich wird.
[0008] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert.
[0009] Das Gasleitungssystem enthält die erste Gasleitung 1 und die zweite Gasleitung 2,
deren bezüglich der Gasströmung, hier einer Abgasströmung 3, vorderer Endbereich einen
größeren Strömungsquerschnitt F1 bildet als die erste Gasleitung 1, so daß diese unter
Wahrung eines Spalts 4 in den ersten Bereich 5 der zweiten Gasleitung 2 hineinragt.
Während dieser erste Leitungsbereich 5 einen konstanten Querschnitt besitzt, steigt
der Strömungsquerschnitt des sich anschließenden Bereichs 6 der zweiten Gasleitung
2 von einem Wert F2, der identisch ist mit dem Wert F1, kontinuierlich an bis zu einem
Maximalwert F3. Der Bereich 5 hat eine Länge I1, der Bereich 6 eine Länge I2.
[0010] Damit eine Rückströmung oder Ausströmung von Abgas 3 durch den Spalt 4 vermieden
ist, also dort nur eine Einströmung entsprechend den Pfeilen 7 erfolgt, müssen bestimmte
Randbedingungen erfüllt sein. So soll der Strömungsquerschnitt des Spalts 4 höchstens
etwa 80 % des Strömungsquerschnitts des ersten Bereichs 5 betragen. Der maximale Strömungsquerschnitt
F3 des Ausgangsbereichs 6 soll kleiner bemessen sein als derjenige Strömungsquerschnitt,
bei dem eine störende Strömungsablösung auftreten würde. Wie sich gezeigt hat, ist
es vorteilhaft, wenn der maximale Strömungsquerschnitt F3 etwa 100 mm nach dem Bereich
5 dem doppelten Strömungsquerschnitt F2 des Einlaßbereichs 5 entspricht. Grundsätzlich
kann man sagen, daß die Funktion der Diffusorblende um so besser ist, je kleiner der
Strömungsquerschnitt des Spalts ist; diese berührungslose Entkopplung durch den Spalt
darf jedoch verständlicherweise nicht verlorengehen.
[0011] Abschließend sei darauf hingewiesen, daß die Gasleitungen 1 und 2 nicht notwendigerweise
runde Querschnitte besitzen müssen, also der Spalt 4 auch eine von der Ringscheibenform
abweichende Form haben kann.
1. Gasleitungssystem, insbesondere Abgasleitungssystem für eine ein Fahrzeug antreibende
Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch zwei in Gasströmungsrichtung (3) im wesentlichen
aufeinanderfolgende Gasleitungen (1, 2), von denen die der Gasquelle nähere erste
Gasleitung (1) mit einem Endbereich unter Wahrung eines Spalts (4) berührungslos in
den eine größere lichte Weite aufweisenden zugekehrten Endbereich der zweiten Gasleitung
(2) hineinragt, die als Diffusorblende mit in Gasströmungsrichtung (3) kontinuierlich
zunehmendem Strömungsquerschnitt ausgebildet ist.
2. Gasleitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gasleitung
(2) einen der ersten Gasleitung (1) zugekehrten Einlaßbereich (5) mit über seine Länge
konstantem Strömungsquerschnitt (F2) und anschließend einen Auslaßbereich (6) mit
dem kontinuierlich zunehmenden Strömungsquerschnitt aufweist, wobei der von dem Spalt
(4) gebildete Strömungsquerschnitt höchstens etwa 80 % des Strömungsquerschnitts (F2)
des Einlaßbereichs (5) beträgt, während der maximale Strömungsquerschnitt (F3) des
Auslaßbereichs (6) kleiner als ein Strömungsquerschnitt bemessen ist, bei dem eine
störende Strömungsablösung auftritt.
3. Gasleitungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Strömungsquerschnitt
(F3) etwa 100 mm hinter dem Einlaßbereich (5) dem Doppelten des Strömungsquerschnitts
(F2) des Einlaßbereichs (5) entspricht.
4. Gasleitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es
den Endbereich einer Kraftfahrzeug-Abgasanlage bildet.
