DE102022002118B3 - Burner for a motor vehicle and motor vehicle with at least one such burner - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Brenner (12) für einen von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs durchströmbaren Abgastrakt (10), mit einer Brennkammer (16), in welcher ein Luft und einen Brennstoff umfassendes Gemisch zu zünden und dadurch zu verbrennen ist, mit einer von einem ersten Teil der Luft durchströmbaren, inneren Drallkammer (20), welche eine erste Drallerzeugungseinrichtung (55), mittels welcher eine drallförmige Strömung (50) des ersten Teils der Luft bewirkbar ist, und eine von dem die innere Drallkammer (20) durchströmenden ersten Teil der Luft durchströmbare, erste Ausströmöffnung (22) aufweist, über welche der erste Teil der Luft aus der inneren Drallkammer (20) abführbar ist, und mit einem von dem Brennstoff durchströmbaren Einbringelement (24), mittels welchem der Brennstoff in die innere Drallkammer (20) einbringbar ist, deren erste Ausströmöffnung (22) auch von dem aus dem Einbringelement (24) abgeführten Brennstoff durchströmbar ist.The invention relates to a burner (12) for an exhaust tract (10) through which exhaust gas from an internal combustion engine of a motor vehicle flows, with a combustion chamber (16) in which a mixture comprising air and a fuel is to be ignited and thereby burned, with one of one first part of the air can flow through, inner swirl chamber (20), which has a first swirl generating device (55), by means of which a swirl-shaped flow (50) of the first part of the air can be brought about, and a first part of which flows through the inner swirl chamber (20). Has a first outflow opening (22) through which air can flow, through which the first part of the air can be removed from the inner swirl chamber (20), and with an introduction element (24) through which the fuel can flow, by means of which the fuel is fed into the inner swirl chamber (20). can be introduced, the first outflow opening (22) of which can also be flowed through by the fuel removed from the introduction element (24).
Description
Die Erfindung betrifft einen Brenner für einen von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs durchströmbaren Abgastrakt. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem solchen Brenner.The invention relates to a burner for an exhaust tract through which exhaust gas from an internal combustion engine of a motor vehicle can flow. The invention further 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 angeordnete Abgasnachbehandlungseinrichtung schnell aufheizen und/oder warmhalten zu können, wobei jedoch in diesen Betriebszuständen oder Betriebssituationen die tatsächliche Temperatur des Abgases nur unzureichend hoch ist.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 known as an internal combustion engine, can flow through the respective exhaust gas tract. In some operating states or operating situations of the respective internal combustion engine, a high temperature of the exhaust gas may be desirable in order, for example, to be able to quickly heat up and/or keep warm an exhaust gas aftertreatment device arranged in the exhaust tract, although in these operating states or operating situations the actual temperature of the exhaust gas is only insufficiently high.
Der
Die
Die
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Brenner für einen Abgastrakt eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem solchen Brenner zu schaffen, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb des Brenners realisiert werden kann. The object of the present invention is to create a burner for an exhaust tract of a motor vehicle and a motor vehicle with at least one such burner, so that a particularly advantageous operation of the burner can be realized.
Diese Aufgabe wird durch einen Brenner mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a burner with the features of patent claim 1 and by a motor vehicle with the features of
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Brenner für einen von Abgas einer auch als Verbrennungsmotor oder Brennkraftmaschine bezeichneten Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs durchströmbaren Abgastrakt. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise als Kraftwagen und ganz vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildet sein kann, in seinem vollständig hergestellten Zustand die Verbrennungskraftmaschine und den Abgastrakt aufweist und mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine laufen in der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere in wenigstens einem oder mehreren Brennräumen der Verbrennungskraftmaschine, Verbrennungsvorgänge ab, woraus das Abgas der Verbrennungskraftmaschine resultiert. Das Abgas kann aus dem jeweiligen Brennraum ausströmen und in den Abgastrakt einströmen und in der Folge den Abgastrakt durchströmen, welcher auch als Abgasanlage bezeichnet wird. In dem Abgastrakt kann wenigstens eine Komponente wie beispielsweise ein Abgasnachbehandlungselement zum Nachbehandeln des Abgases angeordnet sein. Bei dem Abgasnachbehandlungselement handelt es sich beispielsweise um einen Katalysator, insbesondere um einen SCR-Katalysator, wobei beispielsweise mittels des SCR-Katalysators eine selektive katalytische Reduktion (SCR) katalytisch unterstützbar und/oder bewirkbar ist, sodass beispielsweise der SCR-Katalysator für die SCR katalytisch aktiv ist. Bei der selektiven katalytischen Reduktion werden im Abgas etwaig enthaltene Stickoxide zumindest teilweise aus dem Abgas entfernt, indem bei der selektiven katalytischen Reduktion die Stickoxide mit Ammoniak zu Stickstoff und Wasser reagieren. Das Ammoniak wird beispielsweise von einem insbesondere flüssigen Reduktionsmittel bereitgestellt. Ferner kann das Abgasnachbehandlungselement ein Partikelfilter, insbesondere ein Dieselpartikelfilter, sein oder einen Partikelfilter, insbesondere einen Dieselpartikelfilter, umfassen, wobei mittels des Partikelfilters im Abgas enthaltene Partikel, insbesondere Rußpartikel, aus dem Abgas herausgefiltert werden können.A first aspect of the invention relates to a burner for an exhaust gas tract through which exhaust gas from an internal combustion engine of a motor vehicle, also referred to as an internal combustion engine or internal combustion engine, can flow. This means that the motor vehicle, which can preferably be designed as a motor vehicle and most preferably as a passenger car, 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 from the internal combustion engine. The exhaust gas can flow out of the respective combustion chamber and flow 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 aftertreating the exhaust gas, can be arranged in the exhaust gas tract. The exhaust gas aftertreatment element is, for example, a catalyst, in particular an SCR catalyst, wherein, for example, a selective catalytic reduction (SCR) can be catalytically supported and/or brought about by means of the SCR catalyst, so that, for example, the SCR catalyst is catalytic for the SCR is active. During the 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 a particle filter, in particular a diesel particle filter, or can comprise a particle filter, in particular a diesel particle filter, wherein particles contained in the exhaust gas, in particular soot particles, can be filtered out of the exhaust gas by means of the particle filter.
Der Brenner weist eine auch als Hauptbrennkammer bezeichnete Brennkammer auf, in welcher ein Gemisch, welches Luft und einen vorzugsweise flüssigen Brennstoff umfasst, gezündet und dadurch verbrannt werden kann. Durch das insbesondere in der Brennkammer stattfindende Verbrennen des Gemisches wird, insbesondere in der Brennkammer, ein Brennerabgas des Brenners erzeugt. Das Brennerabgas kann beispielsweise aus der Brennkammer ausströmen und in den Abgastrakt, das heißt beispielsweise in einen von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgaskanal des Abgastrakts einströmen, insbesondere an einer Einleitstelle, die beispielweise in Strömungsrichtung des den Abgastrakt beziehungsweise den Abgaskanal durchströmenden Abgases der Verbrennungskraftmaschine stromauf der zuvor genannten Komponente angeordnet ist. Beispielsweise vermischt sich das Brennerabgas mit dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine. Die ist insbesondere bei einem Kaltstart oder einem noch nicht vollständig eine Betriebstemperatur aufweisenden Verbrennungskraftmaschine vorteilhaft, da in der Folge das Brennerabgas, insbesondere das mit dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine vermischte Brennerabgas, beispielsweise die Komponente durchströmen kann, wodurch die Komponente aufgeheizt, das heißt erwärmt werden kann. Insbesondere ist es denkbar, dass das Brennerabgas aus der Brennerkammer ausströmen und in den Abgastrakt beziehungsweise in den zuvor genannten Abgaskanal einströmen kann und dadurch mit dem den Abgastrakt durchströmenden, auch als Motorabgas bezeichneten Abgas der Verbrennungskraftmaschine und/oder mit einem den Abgastrakt durchströmenden Gas vermischt wird, wodurch das Abgas der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise das Gas erwärmt wird. Mit anderen Worten kann hierdurch eine besonders hohe, auch als Abgastemperatur bezeichnete Temperatur des Abgases der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise des Gases realisiert werden. Insbesondere kann es sich bei dem Gas beispielsweise um Luft oder Verbrennungsluft handeln, die beispielsweise den Abgastrakt beziehungsweise den Abgaskanal durchströmt, insbesondere während ein befeuerter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine unterbleibt, sodass die Verbrennungskraftmaschine kein Abgas bereitstellt, wobei dann beispielsweise das Gas, insbesondere die Verbrennungsluft, von der Verbrennungskraftmaschine durch den Abgastrakt hindurchgefördert wird. Durch die hohe Abgastemperatur kann die Komponente erwärmt werden, da das Abgas mit dem Brennerabgas beziehungsweise das Gas mit dem Brennerabgas durch die Komponente hindurchströmt. Somit wird beispielsweise das Brennerabgas aus der Brennkammer an der zuvor genannten Einleitstelle in den Abgastrakt beziehungsweise in den Abgaskanal und somit in das den Abgastrakt durchströmende Abgas beziehungsweise Gas eingeleitet.The burner has a combustion chamber, also known as the main combustion chamber, in which a mixture comprising air and a preferably liquid fuel can be ignited and thereby burned. As a result of the combustion of the mixture taking place in particular in the combustion chamber, a burner exhaust gas from the burner is generated, in particular in the combustion chamber. The burner exhaust gas can, for example, flow out of the combustion chamber and flow into the exhaust tract, that is, for example, into an exhaust duct of the exhaust tract through which the exhaust gas of the internal combustion engine can flow, in particular at an introduction point which, for example, is upstream in the flow direction of the exhaust gas of the internal combustion engine flowing through the exhaust tract or the exhaust duct aforementioned component is arranged. For example, the burner exhaust gas mixes with the exhaust gas from the internal combustion engine. This is particularly advantageous in the case of a cold start or an internal combustion engine that has not yet completely reached an operating temperature, since as a result the burner exhaust gas, in particular the burner exhaust gas mixed with the exhaust gas of the internal combustion engine, can flow through the component, for example, whereby the component can be heated up, that is, heated . In particular, it is conceivable that the burner exhaust gas can flow out of the burner chamber and flow into the exhaust tract or into the aforementioned exhaust duct and thereby be mixed with the exhaust gas of the internal combustion engine flowing through the exhaust tract, also referred to as engine exhaust gas, and/or with a gas flowing through the exhaust tract , whereby the exhaust gas of the internal combustion engine or the gas is heated. In other words, a particularly high temperature of the exhaust gas of the internal combustion engine or of the gas, also referred to as exhaust gas temperature, can be achieved in this way. In particular, the gas can be, for example, air or combustion air, which flows through, for example, the exhaust tract or the exhaust duct, in particular while the internal combustion engine is not being operated, so that the internal combustion engine does not provide any exhaust gas, in which case, for example, the gas, in particular the combustion air, from the internal combustion engine is conveyed through the exhaust tract. Due to the high exhaust gas temperature, the component can be heated because the exhaust gas with the burner exhaust or the gas with the burner exhaust flows through the component. Thus, for example, the burner exhaust gas is introduced from the combustion chamber at the aforementioned introduction point into the exhaust tract or into the exhaust duct and thus into the exhaust gas or gas flowing through the exhaust tract.
Es ist eine, insbesondere elektrisch betreibbare, Zündeinrichtung vorgesehen, wobei der Brenner die Zündeinrichtung umfasst. Insbesondere ist es denkbar, dass die Zündeinrichtung zumindest teilweise in der Brennkammer angeordnet ist. Mittels der Zündeinrichtung kann, insbesondere in der Brennkammer und/oder unter Nutzung von elektrischer Energie, wenigstens ein Zündfunke zum Zünden des Gemisches bereitgestellt, das heißt erzeugt werden, sodass insbesondere mittels des Zündfunkens das Gemisch in der Brennkammer gezündet werden kann. Die Zündeinrichtung ist beispielsweise eine Glühkerze oder aber eine Zündkerze.An ignition device, in particular an electrically operable one, is provided, the burner comprising the ignition device. In particular, it is conceivable that the ignition device is at least partially arranged in the combustion chamber. By means of the ignition device, at least one ignition spark for igniting the mixture can be provided, that is, generated, in particular in the combustion chamber and/or using electrical energy, so that the mixture can be ignited in the combustion chamber, in particular by means of the ignition spark. The ignition device is, for example, a glow plug or a spark plug.
Der Brenner weist eine von einem ersten Teil der das Gemisch in der Brennkammer bildenden Luft durchströmbare und eine drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft bewirkende, innere Drallkammer auf, welche somit vorzugsweise in Strömungsrichtung des die innere Drallkammer durchströmenden, ersten Teils der Luft stromauf der Brennkammer angeordnet ist. Wenn im Folgenden die Rede von der Luft ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die das Gemisch in der Brennkammer bildende Luft, das heißt die Luft zu verstehen, aus welcher insbesondere zusammen mit dem Brennstoff das Gemisch gebildet wird. Bei der Luft handelt es sich beispielsweise um Umgebungsluft. Die innere Drallkammer weist, insbesondere genau, eine von dem die innere Drallkammer durchströmenden ersten Teil der Luft durchströmbare, erste Ausströmöffnung auf, über welche der die erste Ausströmöffnung durchströmende, erste Teil der Luft aus der inneren Drallkammer abführbar und beispielsweise in die Brennkammer einleitbar ist. Somit ist insbesondere die Brennkammer in Strömungsrichtung des die innere Drallkammer durchströmenden, ersten Teils der Luft stromab der inneren Drallkammer angeordnet. Unter dem Merkmal, dass die innere Drallkammer eine drallförmige Strömung des die innere Drallkammer durchströmenden ersten Teils der Luft bewirkt beziehungsweise bewirken kann, ist insbesondere zu verstehen, dass der erste Teil der Luft die innere Drallkammer drallförmig durchströmt, mithin zumindest einen ersten Teilbereich der inneren Drallkammer drallförmig durchströmt, und/oder der erste Teil der Luft weist erst zumindest in einem stromab der inneren Drallkammer und außerhalb der inneren Drallkammer angeordneten, ersten Strömungsbereich, welcher beispielsweise in der Brennkammer angeordnet ist, seine drallförmige Strömung auf. Insbesondere ist es denkbar, dass der erste Teil der Luft über die erste Ausströmöffnung drallförmig aus der inneren Drallkammer ausströmt und/oder drallförmig in die Brennkammer einströmt, sodass es ganz vorzugsweise vorgesehen ist, dass der erste Teil der Luft zumindest in der Brennkammer seine drallförmige Strömung aufweist. Ganz insbesondere ist es denkbar, dass der erste Teil der Luft seine drallförmige Strömung bereits in der inneren Dreikammer aufweist, und zwar zumindest in dem zuvor genannten, zumindest einen ersten Teilbereich der inneren Drallkammer.The burner has an inner swirl chamber through which a first part of the air forming the mixture in the combustion chamber can flow and which causes a swirl-shaped flow of the first part of the air on, which is therefore preferably arranged upstream of the combustion chamber in the flow direction of the first part of the air flowing through the inner swirl chamber. When we talk about air below, unless otherwise stated, this refers to the air forming the mixture in the combustion chamber, that is to say the air from which the mixture is formed, in particular together with the fuel. The air is, for example, ambient air. The inner swirl chamber has, in particular, 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 removed from the inner swirl chamber and, for example, introduced into the combustion chamber. Thus, in particular, the combustion chamber is arranged downstream of the inner swirl chamber in the flow direction of the first part of the air flowing through the inner swirl chamber. The feature that the inner swirl chamber causes or can cause a swirl-shaped flow of the first part of the air flowing through the inner swirl chamber is to be understood in particular as meaning that the first part of the air flows through the inner swirl chamber in a swirl-shaped manner, i.e. at least a first portion of the inner swirl chamber flows through in a swirl-shaped manner, and/or the first part of the air only has its swirl-shaped flow at least in a first flow region arranged downstream of the inner swirl chamber and outside the inner swirl chamber, 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 in a swirl shape via the first outflow opening and/or flows in a swirl shape into the combustion chamber, so that it is very preferably provided that the first part of the air flows in a swirl shape at least in the combustion chamber having. In particular, it is conceivable that the first part of the air already has its swirl-shaped flow in the inner three-chamber, at least in the aforementioned, at least a first partial area of the inner swirl chamber.
Der Brenner weist außerdem ein Einbringelement, insbesondere ein Einspritzelement, auf, welches wenigstens oder genau eine von dem vorzugsweise flüssigen Brennstoff durchströmbare Austrittsöffnung aufweist. Insbesondere ist es denkbar, dass das Einbringelement mehrere, insbesondere mehr als zwei, Austrittsöffnungen aufweist, welche von dem vorzugsweise flüssigen Brennstoff durchströmbar sind. Insbesondere ist es denkbar, dass das Einbringelement wenigstens oder genau drei Austrittsöffnungen aufweist, die von dem Brennstoff durchströmbar sind. Mittels des Einbringelements ist der Brennstoff in die innere Drallkammer, insbesondere direkt, einbringbar, insbesondere einspritzbar, sodass die erste Ausströmöffnung auch von dem vorzugsweise flüssigen, über die wenigstens eine Austrittsöffnung aus dem Einbringelement ausgetretenen, insbesondere ausgespritzten, und dadurch, insbesondere direkt, in die innere Drallkammer eingebrachten, insbesondere eingespritzten, Brennstoff durchströmbar ist. Dies bedeutet insbesondere, dass der erste Teil der Luft und der Brennstoff entlang einer gemeinsamen, ersten Strömungsrichtung die erste Ausströmöffnung durchströmen und dadurch aus der inneren Drallkammer ausströmen können.The burner also has an introduction element, in particular an injection element, which has at least or exactly one outlet opening through which the preferably liquid fuel can flow. In particular, it is conceivable that the introduction element has several, in particular more than two, outlet openings through which the preferably liquid fuel can flow. In particular, it is conceivable that the introduction element has at least or exactly three outlet openings through which the fuel can flow. By means of the introduction element, the fuel can be introduced, in particular directly, into the inner swirl chamber, in particular injected, so that the first outflow opening is also supplied by the preferably liquid, in particular ejected, via the at least one outlet opening from the introduction element, and thereby, in particular directly, into the fuel introduced, in particular injected, into the inner swirl chamber 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 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 in die zuvor genannte, erste Strömungsrichtung, die beispielsweise in axialer Richtung der inneren Drallkammer und somit der ersten Ausströmöffnung verläuft, mithin mit der axialen Richtung der inneren Drallkammer und somit der Ausströmöffnung zusammenfällt. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die innerer Drallkammer in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung durchströmenden, ersten Teils und somit in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung durchströmenden Brennstoffes, mithin in axialer Richtung der inneren Drallkammer und somit der ersten Ausströmöffnung an der ersten Ausströmöffnung beziehungsweise an deren Ende endet. Die äußere Drallkammer, deren axiale Richtung mit der axialen Richtung der inneren Drallkammer zusammenfällt, ist von einem zweiten Teil der Luft durchströmbar und dazu ausgebildet, eine drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft zu bewirken. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass der zweite Teil der Luft in der äußeren Drallkammer drallförmig strömt, mithin zumindest einen zweiten Teilbereich der äußeren Drallkammer drallförmig durchströmt, und/oder der zweite Teil der Luft weist in einem in Strömungsrichtung des die äußere Drallkammer durchströmenden, zweiten Teils der Luft stromab der äußeren Drallkammer angeordneten, zweiten Strömungsbereich, welcher beispielsweise mit dem zuvor genannten, ersten Strömungsbereich zusammenfällt, seine drallförmige Strömung auf, wobei der zweite Strömungsbereich beispielsweise außerhalb der äußeren Drallkammer und beispielsweise innerhalb der Brennkammer angeordnet sein kann. Ferner ist denkbar, dass der zuvor genannte, erste Strömungsbereich außerhalb der äußeren Drallkammer angeordnet ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist es denkbar, dass der zweite Teil der Luft drallförmig aus der äußeren Drallkammer ausströmt und/oder drallförmig in die Brennkammer einströmt, sodass es vorzugsweise vorgesehen ist, dass der zweite Teil der Luft zumindest in der Brennkammer seine drallförmige Strömung aufweist.Furthermore, the burner comprises an outer swirl chamber, which surrounds at least a length 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 circumferentially. The circumferential direction of the inner swirl chamber runs, for example, in the aforementioned first flow direction, which runs, for example, in the axial direction of the inner swirl chamber and thus of the first outflow opening, and therefore coincides with the axial direction of the inner swirl chamber and thus of the outflow opening. It is preferably provided that the inner swirl chamber is in the flow direction of the first part flowing through the first outflow opening and thus in the flow direction of the fuel flowing through the first outflow opening, therefore in the axial direction of the inner swirl chamber and thus the first outflow opening at the first outflow opening or at its end ends. The outer swirl chamber, whose axial direction coincides with the axial direction of the inner swirl chamber, can be flowed through by a second part of the air and is designed to cause a swirl-shaped 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 a swirling manner in the outer swirl chamber, and therefore flows in a swirling manner through at least a second portion of the outer swirl chamber, and/or the second part of the air points in a second part flowing through the outer swirl chamber in the flow direction of the outer swirl chamber Part of the air has its swirl-shaped flow in the second flow region arranged downstream of the outer swirl chamber, which, for example, coincides with the aforementioned first flow region, wherein the second flow region 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 region is arranged outside the outer swirl chamber. Expressed again in other words, it is conceivable that the second part of the air flows out of the outer swirl chamber in a swirl shape and / or flows in a swirl shape into the combustion chamber, so that it is preferably provided that second part of the air has its swirl-shaped 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 der Luft und des Brennstoffes stromab der ersten Ausströmöffnung angeordnete, zweite Ausströmöffnung auf, über welche der zweite Teil der Luft aus der äußeren Drallkammer abführbar und die Teile der Luft und der Brennstoff in die Brennkammer einleitbar sind.The outer swirl chamber has, in particular precisely, a 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, for example, in the flow direction of the parts of the air and the fuel, arranged downstream of the first outflow opening, through which the second part of the air can be removed from the outer swirl chamber and the parts of the air and the fuel can be introduced into the combustion chamber.
Somit ist zum Beispiel unter dem Merkmal, dass die äußere Drallkammer eine drallförmige Strömung des die äußere Drallkammer durchströmenden zweiten Teils der Luft bewirkt beziehungsweise bewirken kann, insbesondere zu verstehen, dass der zweite Teil der Luft die äußere Drallkammer drallförmig durchströmt, mithin zumindest einen zweiten Teilbereich der äußeren Drallkammer drallförmig durchströmt, und/oder der zweite Teil der Luft weist erst zumindest in einem stromab der äußeren Drallkammer und außerhalb der äußeren Drallkammer angeordneten, zweiten Strömungsbereich, welcher beispielsweise in der Brennkammer angeordnet ist, seine drallförmige Strömung auf. Insbesondere ist es denkbar, dass der zweite Teil der Luft über die zweite Ausströmöffnung drallförmig aus der äußeren Drallkammer ausströmt und/oder drallförmig in die Brennkammer einströmt, sodass es ganz vorzugsweise vorgesehen ist, dass der zweite Teil der Luft zumindest in der Brennkammer seine drallförmige Strömung aufweist. Ganz insbesondere ist es denkbar, dass der zweite Teil der Luft seine drallförmige Strömung bereits in der äußeren Dreikammer aufweist, und zwar zumindest in dem zuvor genannten, zumindest einen zweiten Teilbereich der äußeren Drallkammer.Thus, for example, the feature that the outer swirl chamber causes or can cause a swirl-shaped flow of the second part of the air flowing through the outer swirl chamber is to be understood in particular as meaning that the second part of the air flows through the outer swirl chamber in a swirl-shaped manner, i.e. at least a second partial area flows through the outer swirl chamber in a swirl shape, and / or the second part of the air only has its swirl-shaped flow at least in a second flow region arranged downstream of the outer swirl chamber and outside the outer swirl chamber, which is arranged, for example, in the combustion chamber. In particular, it is conceivable that the second part of the air flows out of the outer swirl chamber in a swirl shape via the second outflow opening and/or flows in a swirl shape into the combustion chamber, so that it is very preferably provided that the second part of the air flows in a swirl shape at least in the combustion chamber having. In particular, it is conceivable that the second part of the air already has its swirl-shaped flow in the outer three-chamber, at least in the aforementioned, at least a second portion of the outer swirl chamber.
Insbesondere kann somit vorgesehen sein, dass die Brennkammer in Strömungsrichtung des jeweiligen, die jeweilige Drallkammer durchströmenden Teils der Luft stromab der inneren Drallkammer und/oder stromab der äußeren Drallkammer angeordnet ist. Insbesondere können die Teile der Luft und der Brennstoff entlang einer zweiten Strömungsrichtung durch die zweite Ausströmöffnung hindurchströmen und somit über die zweite Ausströmöffnung in die Brennkammer einströmen, wobei beispielsweise die zweite Strömungsrichtung parallel zur ersten Strömungsrichtung verläuft oder mit der ersten Strömungsrichtung zusammenfällt. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die zweite Strömungsrichtung in axialer Richtung der äußeren Drallkammer verläuft, mithin mit der axialen Richtung der äußeren Drallkammer zusammenfällt, sodass es ganz vorzugsweise vorgesehen ist, dass die axiale Richtung der inneren Drallkammer der axialen Richtung der äußeren Drallkammer entspricht beziehungsweise umgekehrt. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die axiale Richtung der inneren Drallkammer mit der axialen Richtung der äußeren Drallkammer zusammenfällt beziehungsweise umgekehrt. Die jeweilige, axiale Richtung der jeweiligen Drallkammer verläuft senkrecht zur jeweiligen, radialen Richtung der jeweiligen Drallkammer, wobei die radiale Richtung der inneren Drallkammer mit der radialen Richtung der äußeren Drallkammer vorzugsweise zusammenfällt beziehungsweise umgekehrt. Da beispielsweise die zweite Ausströmöffnung entlang der jeweiligen Strömungsrichtung, das heißt in Strömungsrichtung des jeweiligen Teils der Luft und in Strömungsrichtung des Brennstoffes stromab der ersten Ausströmöffnung angeordnet ist und da vorzugsweise die äußere Drallkammer die erste Ausströmöffnung umgibt, ist beispielsweise die erste Ausströmöffnung in der äußeren Drallkammer angeordnet. Insbesondere ist es denkbar, dass die äußere Drallkammer, insbesondere in Strömungsrichtung des die zweite Ausströmöffnung durchströmenden, zweiten Teils der Luft, an der zweiten Ausströmöffnung, insbesondere an deren Ende, endet.In particular, it can thus be provided that the combustion chamber is arranged downstream of the inner swirl chamber and/or downstream of the outer swirl chamber in the flow direction of the respective part of the air flowing through the respective swirl 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, for example the second flow direction running parallel to the first flow direction or coinciding with the first flow direction. Furthermore, it is preferably provided that the second flow direction runs in the axial direction of the outer swirl chamber, and therefore coincides with the axial direction of the outer swirl chamber, so that it is very preferably provided that the axial direction of the inner swirl chamber corresponds to the axial direction of the outer swirl chamber vice versa. Expressed again 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 axial direction of the respective swirl chamber runs perpendicular to the respective radial direction of the respective swirl chamber, the radial direction of the inner swirl chamber preferably coinciding with the radial direction of the outer swirl chamber or vice versa. For example, since the second outflow opening is arranged downstream of the first outflow opening along the respective flow direction, that is in the flow direction of the respective part of the air and in the flow direction of the fuel, and since the outer swirl chamber preferably surrounds the first outflow opening, the first outflow opening is, for example, in the outer swirl chamber 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 die jeweilige drallförmige Strömung zu erzeugen, kann die jeweilig Drallkammer wenigstens einen oder mehrere Drallerzeuger aufweisen, mittels welchen die jeweilige, drallförmige Strömung erzeugbar ist beziehungsweise erzeugt wird. Insbesondere ist der jeweilige Drallerzeuger in der jeweiligen Drallkammer angeordnet. Insbesondere kann es sich bei dem jeweiligen Drallerzeuger beispielsweise um eine Leitschaufel handeln, mittels welcher beispielsweise der jeweilige Teil, das heißt die jeweilige, den jeweiligen Teil bildende Luft wenigstens oder genau einmal umgelenkt wird, insbesondere um wenigstens oder genau 70°, insbesondere um zumindest im Wesentlichen 90°, das heißt beispielsweise um 70° bis 90°. Insbesondere ist unter der jeweiligen, drallförmigen Strömung eine solche Strömung zu verstehen, welche sich drallförmig, das heißt zumindest im Wesentlichen schraubenförmig oder schraubenlinienförmig um die jeweilige axiale Richtung der jeweiligen Drallkammer beziehungsweise der jeweiligen Ausströmöffnung herumerstreckt. Insbesondere verläuft die jeweilige, axiale Richtung der jeweiligen Ausströmöffnung senkrecht zu einer Ebene, in welcher die jeweilige Ausströmöffnung verläuft. Dabei fällt beispielsweise die jeweilige, axiale Richtung der jeweiligen Ausströmöffnung mit der jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Drallkammer zusammen. Die jeweilige Ausströmöffnung wird beispielsweise auch als jeweilige Düse bezeichnet, deren von dem jeweiligen Teil der Luft durchströmbare Querschnitt sich jedoch nicht notwendigerweise entlang der jeweiligen Strömungsrichtung verjüngen muss, aber verjüngen kann. Somit wird beispielsweise die zweite Ausströmöffnung auch als äußere Düse oder zweite Düse bezeichnet, wobei beispielsweise die erste Ausströmöffnung auch als innere Düse oder erste Düse bezeichnet wird.In order to generate the respective swirl-shaped flow, the respective swirl chamber can have at least one or more swirl generators, by means of which the respective swirl-shaped flow can be generated or is generated. In particular, the respective swirl generator is arranged in the respective swirl chamber. In particular, the respective swirl generator can be, for example, a guide vane, by means of which, for example, the respective part, that is to say the respective air forming the respective part, is deflected at least or exactly once, in particular by at least or exactly 70 °, in particular by at least 1 Essentially 90°, that is, for example, around 70° to 90°. In particular, the respective swirl-shaped flow is to be understood as meaning a flow which extends in a swirl-shaped manner, that is to say at least essentially in a helical or helical shape, 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. For example, the respective axial direction of the respective outflow opening coincides with the respective axial direction of the respective swirl chamber. The respective outflow opening is also referred to, for example, as the respective nozzle, although the cross section through which the respective part of the air can flow does not necessarily differ must taper along the respective flow direction, but can taper. Thus, for example, the second outflow opening is also referred to as an outer nozzle or second nozzle, with the first outflow opening, for example, also being referred to as an inner nozzle or first nozzle.
Durch das Bewirken der jeweiligen, drallförmigen Strömung kann die Luft besonders vorteilhaft insbesondere über einen auch nur geringen Mischungsweg mit dem vorzugsweise flüssigen Brennstoff vermischt werden, insbesondere in der Brennkammer, sodass eine besonders vorteilhafte Gemischaufbereitung realisiert, das heißt das Gemisch besonders vorteilhaft gebildet werden kann. Insbesondere kann zunächst der Brennstoff, insbesondere in der inneren Drallkammer, besonders gut mit dem ersten Teil der Luft vermischt werden, insbesondere aufgrund der drallförmigen Strömung des ersten Teils der Luft, insbesondere in der inneren Drallkammer. Außerdem können der Brennstoff und beispielsweise auch der bereits mit dem Brennstoff vermischte erste Teil der Luft besonders vorteilhaft mit dem zweiten Teil der Luft vermischt werden, insbesondere in der äußeren Drallkammer und/oder in der Brennkammer, da auch der zweite Teil der Luft eine vorteilhafte, drallförmige Strömung aufweist. Insgesamt können aufgrund der drallförmigen Strömungen die Teile der Luft und der Brennstoff besonders vorteilhaft vermischt werden, sodass eine vorteilhafte Gemischaufbereitung darstellbar ist. Dabei weist die drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft und die drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft eine gleiche Richtung des jeweiligen Dralls auf, insbesondere fallen die beiden Strömungen zusammenBy effecting the respective, swirl-shaped flow, the air can be particularly advantageously mixed with the preferably liquid fuel, in particular over a small mixing path, in particular in the combustion chamber, so that a particularly advantageous mixture preparation is realized, that is to say the mixture can be formed particularly advantageously. In particular, the fuel can initially be mixed particularly well with the first part of the air, in particular in the inner swirl chamber, in particular due to the swirl-shaped flow of the first part of the air, in particular in the inner swirl chamber. In addition, the fuel and, for example, the first part of the air already mixed with the fuel can be particularly advantageously mixed 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, has a swirl-shaped flow. Overall, due to the swirl-shaped flows, the parts of the air and the fuel can be mixed particularly advantageously, so that an advantageous mixture preparation can be achieved. The swirl-shaped flow of the first part of the air and the swirl-shaped flow of the second part of the air have the same direction of the respective swirl, in particular the two flows coincide
Die innere Drallkammer weist eine erste, innere Drallerzeugungseinrichtung auf, mittels welcher die erste, drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft bewirkt werden kann. Somit weist beispielsweise die innere Drallerzeugungseinrichtung den zuvor genannten, wenigstens einen Drallerzeuger der inneren Drallkammer auf. Des Weiteren weist die äußere Drallkammer eine äußere, zweite Drallerzeugungseinrichtung auf, mittels welcher die zweite, drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft bewirkt werden kann. Somit weist beispielsweise die äußere Drallerzeugungseinrichtung den zuvor genannten, wenigstens einen Drallerzeuger der äußeren Drallkammer auf. Beispielsweise bilden die beiden Drallerzeugungseinrichtungen eine Drallerzeugungsvorrichtung beziehungsweise die Drallerzeugungseinrichtungen sind Bestandteile einer Drallerzeugungsvorrichtung des Brenners. Insbesondere ist es denkbar, dass die beiden Drallerzeugungseinrichtungen einstückig miteinander ausgebildet, das heißt durch ein einstückiges Bauelement gebildet sind, sodass die beiden Drallerzeugungseinrichtungen beispielsweise aus einem einzigen Stück, das heißt durch ein einziges Stück gebildet sind. Hierunter ist zu verstehen, dass die Drallerzeugungseinrichtungen nicht als separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Bauteile ausgebildet sind. Ferner ist es denkbar, dass die Drallerzeugungseinrichtungen separat voneinander ausgebildet und insbesondere miteinander verbundene Bauteile sind. Beispielsweise weist die erste Drallerzeugungseinrichtung wenigstens ein oder mehrere, erste Drallerzeugungselemente wie vorzugsweise erste Leitschaufeln auf, wobei mittels des ersten Drallerzeugungselements beziehungsweise mittels der ersten Drallerzeugungselemente die Luft beziehungsweise der erste Teil der Luft vorteilhafterweise derart geführt beziehungsweise abgelenkt oder umgelenkt werden kann, dass die drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft bewirkbar ist, das heißt bewirkt wird. Somit ist beispielsweise das erste Drallerzeugungselement der zuvor genannte Drallerzeuger der inneren Drallkammer. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die zweite Drallerzeugungseinrichtung wenigstens ein oder mehrere, zweite Drallerzeugungselemente wie vorzugsweise zweite Leitschaufeln umfasst, wobei mittels des zweiten Drallerzeugungselements beziehungsweise mittels der zweiten Drallerzeugungselemente die Luft beziehungsweise der zweite Teil der Luft derart geführt beziehungsweise umgelenkt oder abgelenkt werden kann, dass die zweite drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft bewirkbar ist, das heißt bewirkt wird. Insbesondere ist es denkbar, dass das zweite Drallerzeugungselement der zuvor genannte Drallerzeuger der äußeren Drallkammer ist. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Drallerzeugungselemente der jeweiligen Drallerzeugungseinrichtung in, insbesondere um die jeweilige, axiale Richtung der jeweiligen Drallkammer verlaufender Umfangsrichtung der jeweiligen Drallkammer aufeinanderfolgend und/oder voneinander beabstandet angeordnet sind. Beispielsweise ist der zumindest eine erste Teilbereich der inneren Drallkammer in Strömungsrichtung des die innere Drallkammer durchströmenden, ersten Teils der Luft stromab der ersten Drallerzeugungseinrichtung angeordnet. Ferner ist es denkbar, dass der zumindest eine zweite Teilbereich der äußeren Drallkammer in Strömungsrichtung des die äußere Drallkammer durchströmenden, zweiten Teils der Luft stromab der zweiten Drallerzeugungseinrichtung angeordnet ist.The inner swirl chamber has a first, inner swirl generating device, by means of which the first, swirl-shaped flow of the first part of the air can be brought about. Thus, for example, the inner swirl generating device has the aforementioned, at least one swirl generator of the inner swirl chamber. Furthermore, the outer swirl chamber has an external, second swirl generating device, by means of which the second, swirl-shaped flow of the second part of the air can be brought about. Thus, for example, the outer swirl generating device has the aforementioned, at least one swirl generator in the outer swirl chamber. For example, the two swirl generating devices form a swirl generating device or the swirl generating devices are components of a swirl generating device of the burner. In particular, it is conceivable that the two swirl generating devices are formed in one piece with one another, that is to say are formed by a one-piece component, so that the two swirl generating devices are formed, for example, from a single piece, that is to say by a single piece. This is to be understood as meaning that the swirl generating devices are not designed as components that are designed separately from one another and are connected to one another. Furthermore, it is conceivable that the swirl generating devices are designed separately from one another and, in particular, are components that are connected to one another. For example, the first swirl generating device has at least one or more first swirl generating elements, such as preferably first guide vanes, wherein by means of the first swirl generating element or by means of the first swirl generating elements, the air or the first part of the air can advantageously be guided or deflected or redirected in such a way that the swirl-shaped flow of the first part of the air can be effected, that is, is effected. Thus, for example, the first swirl generating element is the aforementioned swirl generator of the inner swirl chamber. Alternatively or additionally, it is conceivable that the second swirl generating device comprises at least one or more second swirl generating elements, such as preferably second guide vanes, wherein the air or the second part of the air can be guided or deflected or deflected in this way by means of the second swirl generating element or by means of the second swirl generating elements that the second swirl-shaped flow of the second part of the air can be brought about, that is, is effected. In particular, it is conceivable that the second swirl generating element is the aforementioned swirl generator of the outer swirl chamber. Preferably, it is provided that the swirl generating elements of the respective swirl generating device are arranged successively and/or spaced apart from one another in the circumferential direction of the respective swirl chamber, in particular around the respective axial direction of the respective swirl chamber. For example, the at least one first portion of the inner swirl chamber is arranged downstream of the first swirl generating device in the flow direction of the first part of the air flowing through the inner swirl chamber. Furthermore, it is conceivable that the at least one second portion of the outer swirl chamber is arranged downstream of the second swirl generating device in the flow direction of the second part of the air flowing through the outer swirl chamber.
Insbesondere ist es denkbar, dass die jeweiligen Drallerzeugungselemente der jeweiligen Drallkammer jeweilige, von dem jeweiligen Teil der Luft durchströmbare Drallkanäle bilden, das heißt, insbesondere direkt, begrenzen, sodass mittels der Drallkanäle die jeweilige drallförmige Strömung bewirkbar ist beziehungsweise bewirkt wird. Insbesondere ist es möglich, dass die Drallkanäle in Umfangsrichtung der jeweiligen Drallkammer aufeinanderfolgend und insbesondere voneinander beabstandet angeordnet sind.In particular, it is conceivable that the respective swirl generating elements of the respective swirl chamber form, that is, in particular directly, delimit respective swirl channels through which the respective part of the air can flow, so that the respective swirl-shaped flow can be brought about or is brought about by means of the swirl channels. In particular, it is possible for the swirl channels to be arranged one after the other in the circumferential direction of the respective swirl chamber in particular are arranged at a distance from one another.
Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb des Brenners realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Zündeinrichtung eine Elektrode und ein korrespondierendes Masseelement aufweist, zwischen welchen, insbesondere in der Brennkammer, der Zündfunke zum Zünden des Gemisches erzeugbar ist. Das Masseelement wird auch als Masse bezeichnet und weist ein elektrisches Bezugspotential auf oder stellt ein elektrisches Bezugspotential bereit. Der Zündfunke wird beispielsweise derart erzeugt, dass ein elektrisches Potential der Elektrode verändert wird, insbesondere während das elektrische Bezugspotential des Masseelements unverändert bleibt. Hierdurch wird beispielsweise eine elektrische Spannung zwischen der Elektrode und dem Masseelement verändert, insbesondere erhöht, sodass es in der Folge unter Ausbildung des Zündfunkens zu einem Funkenüberschlag, das heißt insbesondere zu einem Stromfluss, kommt, bei welchem ein elektrischer Strom von der Elektrode zu dem Masseelement fließt.In order to be able to realize a particularly advantageous operation of the burner, it is provided according to the invention that the ignition device has an electrode and a corresponding mass element, between which, in particular in the combustion chamber, the ignition spark for igniting the mixture can be generated. The ground element is also referred to as ground and has an electrical reference potential or provides an electrical reference potential. The ignition spark is generated, for example, in such a way that an electrical potential of the electrode is changed, in particular while the electrical reference potential of the mass element remains unchanged. As a result, for example, an electrical voltage between the electrode and the mass element is changed, in particular increased, so that a spark flashover, that is in particular a current flow, occurs in which an electrical current flows from the electrode to the mass element flows.
Insbesondere bildet sich der Zündfunke in oder entlang einer Funkenstrecke zwischen der Elektrode und dem Masseelement aus, wobei insbesondere die Funkenstrecke beispielsweise der kleinste Abstand zwischen der Elektrode und dem Masseelement ist.In particular, the ignition spark is formed in or along a spark gap between the electrode and the mass element, the spark gap in particular being, for example, the smallest distance between the electrode and the mass element.
Erfindungsgemäß weist der Brenner ferner eine Einstelleinrichtung auf, mittels welcher ein Abstand, insbesondere der zuvor genannte, kleinste Abstand, zwischen der Elektrode und dem Masseelement einstellbar, das heißt veränderbar beziehungsweise variierbar ist. Die Erfindung ermöglicht es somit, den auch als Elektrodenabstand bezeichneten Abstand zwischen der Elektrode und dem Masseelement bedarfsgerecht und somit insbesondere je nach Anwendungsfall einstellen zu können. Insbesondere kann beispielsweise der Abstand an eine Art des Brennstoffes, das heißt an unterschiedliche Brennstoffe, angepasst werden. Wird beispielsweise als der Brennstoff Diesel, das heißt ein Dieselkraftstoff, verwendet, so kann beispielsweise ein anderer Wert des Abstands bedarfsgerecht eingestellt werden als wenn als der Brennstoff Kerosin, Benzin oder Gas, das heißt ein gasförmiger, Brennstoff verwendet wird. Mit anderen Worten kann je nach Art des Brennstoffes ein anderer Wert des Abstands eingestellt werden. Die Erfindung ermöglicht ferner beispielsweise eine sogenannte Nachstellung, wodurch beispielsweise in einem Verschleißfall beziehungsweise mit zunehmendem Verschleiß der Abstand nachgestellt, das heißt konstant gehalten werden kann. Somit kann beispielsweise ein Verschleiß der Elektrode und/oder des Masseelements kompensiert werden. Ferner kann die Einstelleinrichtung eine einfache Austauschbarkeit von Einzelkomponenten realisieren, beispielsweise derart, dass beispielsweise das Masseelement beispielsweise bei übermäßigem Verschleiß, einfach ausgetauscht und gegen ein neues, weniger oder nicht verschlissenes Masseelement ausgetauscht werden kann, insbesondere ohne den Brenner insgesamt auseinanderbauen zu müssen. Der Erfindung liegen insbesondere die Erkenntnisse zugrunde, dass beispielsweise unterschiedliche Brennstoffe, das heißt unterschiedliche Arten des Brennstoffes, unterschiedliche Elektrodenabstände erfordern, um das Gemisch sicher zünden und in der Folge effizient verbrennen zu können. Um beispielsweise dann, wenn der Brennstoff ein Dieselkraftstoff ist, den Brennstoff beziehungsweise das Gemisch zu zünden, ist beispielsweise ein Elektrodenabstand von 0,7 Millimetern zu klein. Durch Versuche in einer Kältezelle wurde festgestellt, dass hier ein Elektrodenabstand von zumindest im Wesentlichen 3,5 Millimeter vorteilhaft ist.According to the invention, the burner further has an adjusting device by means of which a distance, in particular the aforementioned smallest distance, between the electrode and the mass element can be adjusted, that is, changed or varied. The invention thus makes it possible to adjust the distance between the electrode and the mass element, also known as the electrode distance, as required and thus in particular depending on the application. In particular, for example, the distance can be adapted to a type of fuel, that is, to different fuels. For example, if diesel, that is to say a diesel fuel, is used as the fuel, a different value of the distance can be set as required than if kerosene, gasoline or gas, that is to say a gaseous fuel, is used as the fuel. In other words, a different distance value can be set depending on the type of fuel. The invention also enables, for example, a so-called adjustment, whereby, for example, in the event of wear or with increasing wear, the distance can be adjusted, that is, kept constant. In this way, for example, wear of the electrode and/or the mass element can be compensated for. Furthermore, the adjusting device can realize a simple interchangeability of individual components, for example in such a way that, for example, in the event of excessive wear, the mass element can be easily replaced and replaced with a new, less or not worn mass element, in particular without having to disassemble the burner as a whole. The invention is based in particular on the findings that, for example, different fuels, that is, different types of fuel, require different electrode spacings in order to be able to ignite the mixture safely and subsequently burn it efficiently. For example, in order to ignite the fuel or the mixture when the fuel is diesel fuel, an electrode spacing of 0.7 millimeters is too small. Through tests in a cold cell it was found that an electrode spacing of at least essentially 3.5 millimeters is advantageous here.
Um den Abstand zwischen der Elektrode und dem Masseelement besonders einfach und präzise einstellen zu können, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Einstelleinrichtung zwei miteinander korrespondierende und insbesondere, insbesondere direkt, miteinander verschraubte Gewinde aufweist, mittels welchen eine Relativdrehung zwischen den Gewinden in eine translatorische Relativbewegung, insbesondere zwischen der Elektrode und dem Masseelement, umwandelbar ist, wodurch der Abstand einstellbar ist. Vorzugsweise ist eines der Gewinde ein Außengewinde, sodass das andere Gewinde ein mit dem Außengewinde korrespondierendes, Innengewinde ist.In order to be able to adjust the distance between the electrode and the mass element particularly easily and precisely, it is provided in one embodiment of the invention that the adjusting device has two threads that correspond to one another and in particular, in particular directly, are screwed together, by means of which a relative rotation between the threads can be converted into a translational relative movement, in particular between the electrode and the mass element, whereby the distance can be adjusted. Preferably one of the threads is an external thread, so that the other thread is an internal thread corresponding to the external thread.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn ein erstes der Gewinde, insbesondere das Außengewinde, an dem Masseelement vorgesehen und dadurch mit dem Masseelement mitdrehbar ist. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Masseelement und mit dem Masseelement das erste Gewinde um eine Drehachse relativ zu dem zweiten Gewinde drehbar sind. Dadurch kann der Abstand besonders einfach, bedarfsgerecht und präzise eingestellt werden.It has proven to be particularly advantageous if a first of the threads, in particular the external thread, is provided on the mass element and can therefore be rotated with the mass element. In other words, it is preferably provided that the mass element and, with the mass element, the first thread are rotatable about an axis of rotation relative to the second thread. This means that the distance can be adjusted particularly easily, as required and precisely.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das zweite Gewinde, insbesondere das Innengewinde, an einem Gehäuse vorgesehen ist, an welchem das Masseelement und die Elektrode gehalten sind. Das Masseelement und mit dem Masseelement das erste Gewinde sind um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar und somit um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar an dem Gehäuse gehalten. Vorzugsweise ist die Elektrode relativ zu dem Gehäuse unbeweglich an dem Gehäuse gehalten. Insbesondere ist es denkbar, dass das Gehäuse eine innenumfangsseitige Mantelfläche aufweist, durch welche die Brennkammer, insbesondere direkt, zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte, begrenzt ist. Beispielsweise durchsetzt die Zündeinrichtung eine insbesondere als Durchgangsöffnung ausgebildete Öffnung des Gehäuses, sodass beispielsweise zumindest ein Teilbereich der Masseelektrode in der Brennkammer angeordnet ist, mithin in die Brennkammer hineinragt. Ferner ist es denkbar, dass zumindest ein Teilbereich des Masseelements in der Brennkammer angeordnet ist, sodass es denkbar ist, dass beispielsweise das Masseelement eine insbesondere zweite Durchgangsöffnung des Gehäuses durchsetzt. Da die Elektrode an dem Gehäuse gehalten ist, und da das Masseelement und das erste Gewinde relativ zum Gehäuse drehbar am Gehäuse gehalten sind, ist zum Einstellen des Abstands eine Relativdrehung zwischen dem Masseelement und dem Gehäuse und somit zwischen den Gewinden mittels der Gewinde in eine insbesondere entlang der Drehachse erfolgende translatorische Relativbewegung zwischen dem Masseelement und dem Gehäuse und dadurch zwischen dem Masseelement und der Elektrode umwandelbar.A further embodiment is characterized in that the second thread, in particular the internal thread, is provided on a housing on which the mass element and the electrode are held. The mass element and with the mass element the first thread are rotatable about the axis of rotation relative to the housing and are thus held on the housing so that they can be rotated about the axis of rotation relative to the housing. Preferably the electrode is stationary relative to the housing lich held on the housing. In particular, it is conceivable that the housing has an inner circumferential surface through which the combustion chamber is delimited, in particular directly, at least partially, in particular at least predominantly and thus at least to more than half. For example, the ignition device passes through an opening in the housing, which is designed in particular as a through opening, so that, for example, at least a portion of the ground electrode is arranged in the combustion chamber and therefore projects into the combustion chamber. Furthermore, it is conceivable that at least a portion of the mass element is arranged in the combustion chamber, so that it is conceivable that, for example, the mass element passes through a particularly second through-opening in the housing. Since the electrode is held on the housing, and since the mass element and the first thread are rotatably held on the housing relative to the housing, a relative rotation between the mass element and the housing and thus between the threads by means of the threads in particular is required to adjust the distance Translatory relative movement occurring along the axis of rotation between the mass element and the housing and thereby convertible between the mass element and the electrode.
Um den Abstand zu variieren, das heißt um unterschiedliche Werte des Abstands bedarfsgerecht, präzise und einfach einstellen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass durch das Umwandeln der Relativdrehung zwischen dem Masseelement und dem Gehäuse in die translatorische Relativbewegung zwischen dem Masseelement und dem Gehäuse das Masseelement relativ zu dem Gehäuse translatorisch in unterschiedliche, auch als Stellungen bezeichnete, Positionen bewegbar ist, wodurch der Abstand einstellbar ist. Dabei ist eine Fixiereinrichtung vorgesehen, mittels welcher das Masseelement in der jeweiligen Position, das heißt in den Positionen relativ zu dem Gehäuse und relativ zu der Elektrode, fixierbar ist. Hierdurch können unerwünschte Relativbewegungen zwischen dem Masseelement und dem Gehäuse und somit zwischen dem Masseelement und der Elektrode und in der Folge unerwünschte Änderungen des eingestellten Abstands vermieden werden, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb des Brenners gewährleistet werden kann.In order to vary the distance, that is to say in order to be able to set different values of the distance as needed, precisely and easily, it is provided in a further embodiment of the invention that by converting the relative rotation between the mass element and the housing into the translational relative movement between the mass element and the mass element is movable in translation relative to the housing into different positions, also referred to as positions, whereby the distance is adjustable. A fixing device is provided, by means of which the mass element can be fixed in the respective position, that is to say in the positions relative to the housing and relative to the electrode. As a result, undesirable relative movements between the mass element and the housing and thus between the mass element and the electrode and, as a result, undesirable changes in the set distance can be avoided, so that particularly advantageous operation of the burner can be guaranteed.
Um das Masseelement in der jeweiligen Position auf besonders einfache Weise sowie sicher relativ zu dem Gehäuse zu fixieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Fixiereinrichtung ein beispielsweise als Mutter ausgebildetes und somit beispielsweise als Kontermutter bezeichnetes Schraubelement mit einem dritten Gewinde aufweist, welches, insbesondere direkt, mit dem ersten Gewinde verschraubt ist, wodurch zum Fixieren des Masseelements relativ zu dem Gehäuse das Schraubelement mittels des ersten Gewindes und des dritten Gewindes zumindest mittelbar gegen das Gehäuse zu spannen ist. Mit anderen Worten, wird das Schraubelement relativ zu dem Masseelement und somit relativ zu dem ersten Gewinde, gedreht, sodass eine Relativdrehung zwischen dem Schraubelement und dem Masseelement erfolgt, so wird diese Relativdrehung zwischen dem Masseelement und dem Schraubelement mittels des ersten Gewindes und mittels des dritten Gewindes in eine translatorische Relativbewegung zwischen dem Masseelement und dem Schraubelement umgewandelt. Hierdurch kann das Schraubelement relativ zu dem Masseelement gedreht und in der Folge relativ zu dem Masseelement translatorisch bewegt und dabei in Richtung des Gehäuses bewegt werden, sodass das Schraubelement zumindest mittelbar, insbesondere direkt, gegen das Gehäuse geschraubt und somit gespannt wird. In der Folge sind Relativdrehungen zwischen dem Masseelement und dem Gehäuse vermieden, insbesondere so lange, bis das Schraubelement wieder von dem Gehäuse losgeschraubt beziehungsweise weggeschraubt wird. Dadurch kann eine einfache Fixierung des Schraubelements gewährleistet werden.In order to fix the mass element in the respective position in a particularly simple manner and securely relative to the housing, it is provided in a further embodiment of the invention that the fixing device has a screw element designed, for example, as a nut and thus, for example, as a lock nut, with a third thread, which is screwed, in particular directly, to the first thread, whereby in order to fix the mass element relative to the housing, the screw element is to be tensioned at least indirectly against the housing by means of the first thread and the third thread. In other words, if the screw element is rotated relative to the mass element and thus relative to the first thread, so that a relative rotation takes place between the screw element and the mass element, this relative rotation between the mass element and the screw element is carried out by means of the first thread and by means of the third Thread converted into a translational relative movement between the mass element and the screw element. As a result, the screw element can be rotated relative to the mass element and subsequently moved in translation relative to the mass element and thereby moved in the direction of the housing, so that the screw element is at least indirectly, in particular directly, screwed against the housing and thus tensioned. As a result, relative rotations between the mass element and the housing are avoided, in particular until the screw element is unscrewed or unscrewed from the housing again. This ensures that the screw element can be easily fixed.
Um einen besonders vorteilhaften Betrieb des Brenners auf besonders einfache und kostengünstige Weise realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Masseelement eine aus einem einzigen Stück gebildete und dadurch einstückig ausgebildete Schraube ist, welche das erste Gewinde aufweist.In order to be able to realize a particularly advantageous operation of the burner in a particularly simple and cost-effective manner, it is provided in a further embodiment of the invention that the mass element is a screw formed from a single piece and therefore in one piece, which has the first thread.
Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Masseelement aus genau einem Werkstoff, das heißt aus einem einzigen Werkstoff, gebildet ist. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Masseelement aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Stahl, gebildet ist.Furthermore, it is preferably provided that the mass element is formed from exactly one material, that is to say from a single material. Furthermore, it is preferably provided that the mass element is formed from a metallic material, in particular steel.
Um eine besonders vorteilhafte Gemischaufbereitung und somit einen besonders vorteilhaften Betrieb des Brenners realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der erste Teil der Luft der inneren Drallkammer in radialer Richtung der inneren Drallkammer von außen nach innen zuführbar ist. Mit anderen Worten strömt der erste Teil der Luft nicht etwa axial, sondern radial in die erste Drallkammer ein.In order to be able to realize a particularly advantageous mixture preparation and thus a particularly advantageous operation of the burner, it is provided in a further embodiment of the invention that the first part of the air can be fed to the inner swirl chamber in the radial direction of the inner swirl chamber from the outside to the inside. In other words, the first part of the air flows into the first swirl chamber not axially, but radially.
Alternativ oder zusätzlich ist es vorgesehen, dass der zweite Teil der Luft der äußeren Drallkammer in radialer Richtung der äußeren Drallkammer von außen nach innen zuführbar ist. Mit anderen Worten strömt der zweite Teil der Luft nicht in axialer Richtung der äußeren Drallkammer sondern in radialer Richtung der äußeren Drallkammer in die äußere Drallkammer ein, wodurch eine besonders vorteilhafte Gemischaufbereitung dargestellt werden kann.Alternatively or additionally, it is provided that the second part of the air can be supplied to the outer swirl chamber in the radial direction of the outer swirl chamber from the outside to the inside. In other words, the second part of the air does not flow in the axial direction of the outer swirl chamber but in the radial direction of the outer swirl chamber into the outer one A swirl chamber, whereby a particularly advantageous mixture preparation can be achieved.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches eine Verbrennungskraftmaschine aufweist, mittels welcher das Kraftfahrzeug antreibbar ist. Das Kraftfahrzeug weist außerdem einen von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgastrakt auf, welcher wenigstens einen Brenner gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A second aspect of the invention relates to a motor vehicle, preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, which has an internal combustion engine by means of which the motor vehicle can be driven. The motor vehicle also has an exhaust gas tract through which exhaust gas from the internal combustion engine can flow, which has at least one burner according to the first aspect of the invention. Advantages and advantageous refinements of the first aspect of the invention are to be viewed as advantages and advantageous refinements of the second aspect of the invention and vice versa.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown in the figures alone can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without the scope of to abandon invention.
Die Zeichnung zeigt in:
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1 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht eines Abgastrakts einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem Brenner gemäß einer nicht zur Erfindung gehörenden, ersten Ausführungsform; -
2 ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittansicht des Abgastrakts; -
3 ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittansicht des Abgastrakts; -
4 eine schematische Längsschnittansicht des Brenners gemäß der ersten Ausführungsform; -
5 eine schematische Perspektivansicht einer Drallerzeugungsvorrichtung des Brenners; -
6 eine schematische und perspektivische Längsschnittansicht der Drallerzeugungsvorrichtung; -
7 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer zur Erfindung gehörenden, zweiten Ausführungsform des Brenners; und -
8 eine schematische Perspektivansicht eines Masseelements einer zur Erfindung gehörenden, dritten Ausführungsform des Brenners.
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1 a detail of a schematic sectional view of an exhaust tract of an internal combustion engine of a motor vehicle, with a burner according to a first embodiment not belonging to the invention; -
2 a detail of a further schematic sectional view of the exhaust tract; -
3 a detail of a further schematic sectional view of the exhaust tract; -
4 a schematic longitudinal sectional view of the burner according to the first embodiment; -
5 a schematic perspective view of a swirl generating device of the burner; -
6 a schematic and perspective longitudinal section view of the swirl generating device; -
7 a detail of a schematic longitudinal sectional view of a second embodiment of the burner belonging to the invention; and -
8th a schematic perspective view of a mass element of a third embodiment of the burner belonging to the invention.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Die Antriebseinrichtung umfasst beispielsweise einen von Frischluft durchströmbaren Ansaugtrakt, mittels welchem die den Abgastrakt durchströmende Frischluft zu den und in die Zylinder geführt wird. Die Frischluft bildet mit dem Kraftstoff ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches die Frischluft und den Kraftstoff umfasst und innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels in dem jeweiligen Zylinder gezündet und dadurch verbrannt wird. Insbesondere wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch durch Selbstzündung gezündet. Aus dem Zünden und Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemischs resultiert das Abgas der Verbrennungskraftmaschine, deren Abgas auch als Maschinenabgas oder Motorabgas bezeichnet wird.The drive device comprises, for example, an intake tract through which fresh air can flow, by means of which the fresh air flowing through the exhaust tract is guided to and into the cylinders. The fresh air forms a fuel-air mixture with the fuel, which includes the fresh air and the fuel and is ignited in the respective cylinder within the respective working cycle and is thereby burned. In particular, the fuel-air mixture is ignited by self-ignition. Igniting and burning the fuel-air mixture results in the exhaust gas of the internal combustion engine, the exhaust gas of which is also referred to as machine exhaust gas or engine exhaust gas.
Die Antriebseinrichtung weist dabei beispielsweise den von dem Abgas aus dem Zylinder der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgastrakt 10 auf. Die Verbrennungskraftmaschine umfasst außerdem beispielsweise einen Abgasturbolader, welcher einen in dem Ansaugtrakt angeordneten Verdichter und eine in dem Abgastrakt angeordnete Turbine aufweist. Das Abgas kann aus den Zylindern zunächst in die Turbine ausströmen, aus der Turbine in den Abgastrakt 10 einströmen und daraufhin den Abgastrakt 10 durchströmen. Dabei ist die Turbine von dem den Abgastrakt 10 durchströmenden Abgas antreibbar. Der Verdichter ist, insbesondere über eine Welle des Abgasturboladers, von der Turbine antreibbar. Durch Antreiben des Verdichters wird mittels des Verdichters die den Ansaugtrakt durchströmende Frischluft bzw. Umgebungsluft verdichtet. In dem Abgastrakt 10 sind beispielsweise mehrere Komponenten angeordnet, welche als jeweilige Abgasnachbehandlungseinrichtungen oder Abgasnachbehandlungselemente, das heißt als Abgasnachbehandlungskomponenten zum Nachbehandeln des Abgases ausgebildet sind. In Strömungsrichtung des den Abgastrakt 10 durchströmenden Abgases der Verbrennungskraftmaschine sind die Komponenten aufeinanderfolgend angeordnet und somit in Reihe oder seriell zueinander geschaltet. Bei einer ersten der Komponenten 11 handelt es sich beispielsweise um einen Oxidationskatalysator, insbesondere um einen Dieseloxidationskatalysator (DOC). Ferner kann es sich bei der ersten Komponenten 11 um einen Stickoxidspeicherkatalysator (NSK) oder die erste Komponente 11 kann einen solchen Stickoxidspeicherkatalysator aufweisen. Bei einer zweiten der Komponenten kann es sich um einen SCR-Katalysator handeln, welcher einfach auch als SCR bezeichnet wird. Bei einer dritten der Komponenten kann es sich um einen Partikelfilter, insbesondere um einen Dieselpartikelfilter (DPF), handeln, wobei der Dieselpartikelfilter (DPF) auch als erste Komponente 11 vorgehen werden kann. Bei einer vierten der Komponenten kann es sich beispielsweise um einen zweiten SCR-Katalysator und/oder um einen Ammoniak-Sperrkatalysator (ASC) handeln. Mit anderen Worten kann beispielsweise die vierte Komponente einen zweiten SCR-Katalysator und/oder einen Ammoniak-Sperrkatalysator aufweisen.The drive device has, for example, the
Das Kraftfahrzeug weist einen beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau auf, welcher einen auch als Fahrgastzelle oder Sicherheitszelle oder Fahrgastraum bezeichneten Innenraum des Kraftfahrzeugs bildet oder begrenzt. Während einer jeweiligen Fahrt des Kraftfahrzeugs können sich in dem Innenraum Personen aufhalten. Beispielsweise bildet oder begrenzt der Aufbau einen Motorraum, in welchem die Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist. Dabei ist beispielsweise auch der Abgasturbolader in dem Motorraum angeordnet. Der Aufbau weist außerdem einen auch als Hauptboden bezeichneten Boden auf, durch welchen der Innenraum in Fahrzeughochrichtung nach unten hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, begrenzt ist. Dabei sind beispielsweise die erste Komponente 11, die zweite Komponente und die dritte Komponente in dem Motorraum angeordnet, sodass beispielsweise die erste Komponente, die zweite Komponente und die dritte Komponente ein so genanntes Hot-End bilden oder Bestandteil eines so genannten Hot-Ends (heißes Ende) sind. Insbesondere kann das Hot-End direkt an die Turbine angeflanscht sein. Die vierte Komponente ist beispielsweise außerhalb des Motorraums und dabei in Fahrzeughochrichtung unterhalb des Bodens angeordnet, sodass beispielsweise die vierte Komponente ein so genanntes Cold-End (kaltes Ende) bildet oder Bestandteil eines so genannten Cold-Ends ist.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 or passenger compartment. People can be in the interior while the motor vehicle is traveling. For example, the structure forms or delimits an engine compartment in which the internal combustion engine is arranged. For example, the exhaust gas turbocharger is also arranged in the engine compartment. The structure also has a floor, also referred to as a main floor, through which the interior is at least partially, in particular at least predominantly or completely, limited downwards in the vertical direction of the vehicle. For example, the
Der Abgastrakt 10kann wenigstens eine Dosiereinrichtung umfassen, mittels welcher an einer Einbringstelle ein insbesondere flüssiges Reduktionsmittel in den Abgastrakt 10 und dabei beispielsweise in das den Abgastrakt 10 durchströmende Abgas einbringbar ist. Bei dem Reduktionsmittel handelt es sich vorzugsweise um eine wässrige Harnstofflösung, welche Ammoniak bereitstellen kann, das bei einer selektiven katalytischen Reduktion mit im Abgas etwaig enthaltenen Stickoxiden zu Wasser und Stickstoff reagieren kann. Die selektive katalytische Reduktion ist dabei durch den SCR-Katalysator katalytisch bewirkbar und/oder unterstützbar. In Strömungsrichtung des den Abgastrakt 10 durchströmenden Abgases ist die Einbringstelle beispielsweise stromauf der zweiten Komponente und stromab der ersten Komponente 11 angeordnet, wobei die zweite Komponente stromab der ersten Komponente 11 angeordnet ist. Es ist auch denkbar, dass die Einbringstelle stromauf der ersten Komponente 11 angeordnet ist. Beispielsweise ist die vierte Komponente stromab der dritten Komponente angeordnet, wobei die dritte Komponente stromab der zweiten Komponente angeordnet ist. Beispielsweise weist der Abgastrakt eine Mischkammer auf, in welcher das an der Einbringstelle in das Abgas eingebrachte Reduktionsmittel vorteilhaft mit dem Abgas vermischt werden kann, wobei beispielsweise die Mischkammer stromauf der zweiten Komponente und beispielsweise stromab der ersten Komponente angeordnet sein kann.The
Der Abgastrakt 10 und somit die Antriebseinrichtung und das Kraftfahrzeug umfassen außerdem einen Brenner 12, mittels welchem, wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, zumindest eine der Komponente, beispielsweise die erste Komponente 11 und/oder die zweite Komponente und/oder die dritte Komponente und/oder die vierte Komponente schnell und effizient aufgeheizt und/oder warmgehalten werden kann, wobei die zumindest eine Komponente insbesondere stromab des Brenners 12 angeordnet ist. Dabei zeigen
Der Brenner 12 kann ein Gemisch insbesondere unter Ausbildung einer Flamme verbrennen, woraus Brennerabgas des Brenners 12 resultiert, welcher das Brennerabgas bereitstellt. Beispielsweise kann das Brennerabgas beziehungsweise die Flamme an einer Einleitstelle E in den Abgastrakt 10, das heißt in einen von dem Abgas durchströmbaren Abgaskanal 14 des Abgastrakts 10 eingeleitet werden. Dies bedeutet, dass sozusagen der Brenner 12 an der Einleitstelle E angeordnet ist. Wie insbesondere in
Beispielsweise ist ein Kraftstoffversorgungspfad vorgesehen, welcher einerseits fluidisch mit dem Brenner und andererseits fluidisch mit einer Kraftstoffleitung verbunden oder verbindbar ist. Die Kraftstoffleitung ist von dem Tank zu den Injektoren beziehungsweise zu dem Kraftstoffverteilungselement von dem Kraftstoff durchströmbar. Insbesondere ist der Kraftstoffversorgungspfad an einer ersten Verbindungsstelle fluidisch mit der Kraftstoffleitung verbunden, wobei die erste Verbindungsstelle in Strömungsrichtung des von dem Tank zu dem Kraftstoffverteilungselement beziehungsweise zu dem jeweiligen Injektor strömenden Kraftstoff stromab der Niederdruckpumpe und stromauf der Hochdruckpumpe angeordnet ist. An der ersten Verbindungsstelle kann zumindest ein Teil des die Kraftstoffleitung durchströmenden, insbesondere flüssigen Kraftstoffs aus der Kraftstoffleitung abgezweigt und in den Kraftstoffversorgungspfad eingeleitet werden. Der in dem Kraftstoffversorgungspfad eingeleitete Kraftstoff kann den Kraftstoffversorgungspfad durchströmen und wird als Wertbrennstoff mittels des Kraftstoffversorgungspfads zu dem und insbesondere in den Brenner 12 geleitet. Dabei ist beispielsweise in dem Kraftstoffversorgungspfad ein erstes Ventilelement angeordnet, mittels welchem eine den Kraftstoffversorgungspfad durchströmende und somit den Brenner 12 zuzuführende Menge des Brennstoffs eingestellt werden kann. Dabei ist beispielsweise eine auch als Steuergerät bezeichnete, elektronische Recheneinrichtung vorgesehen, mittels welcher das erste Ventilelement ansteuerbar ist, sodass mittels des Steuergeräts über das erste Ventilelement die den Kraftstoffversorgungspfad durchströmende und dem Brenner 12 zuzuführende Menge des Brennstoffs einstellbar, insbesondere zu regeln, ist. Vorzugsweise weist der Kraftstoffversorgungspfad eine gesteuerte Pumpe bzw. eine geregelte Pumpe zum Fördern des Brennstoffs aus dem Tank zum Brenner 12 auf.For example, a fuel supply path is provided which is, on the one hand, fluidly connected or connectable to the burner and, on the other hand, fluidly connected to a fuel line. The fuel can flow through the fuel line from the tank to the injectors or to the fuel distribution element. In particular, the fuel supply path is fluidly connected to the fuel line at a first connection point, the first connection point being arranged downstream of the low-pressure pump and upstream of the high-pressure pump in the flow direction of the fuel flowing from the tank to the fuel distribution element or to the respective injector. At the first connection point, at least part of the fuel, in particular liquid fuel, flowing through the fuel line can be branched off from the fuel line and introduced into the fuel supply path. The fuel introduced in the fuel supply path can flow through the fuel supply path and is conducted as valuable fuel by means of the fuel supply path to and in particular into the
Des Weiteren ist beispielsweise ein Luftversorgungspfad vorgesehen, über welchen beziehungsweise mittels welchem der Brenner mit der Luft zum Bilden des Gemisches versorgbar ist beziehungsweise versorgt wird. Dies bedeutet, dass der Luftversorgungspfad von der Luft, aus welcher das Gemisch gebildet wird, durchströmbar ist. Dabei ist in dem Luftversorgungspfad beispielsweise eine auch als Luftpumpe bezeichnete Pumpe angeordnet, mittels welcher die Luft durch den Luftversorgungspfad hindurchförderbar und somit zu dem Brenner 12 hin förderbar ist. Beispielsweise wird die auch als Niederdruckkraftstoffpumpe bezeichnete Niederdruckpumpe als Brennstoffpumpe bezeichnet, mittels welcher der Brennstoff durch den Kraftstoffversorgungspfad hindurchgefördert wird und somit zu dem Brenner 12 hin gefördert wird. Der Luftversorgungspfad ist beispielsweise an einer zweiten Verbindungsstelle fluidisch mit dem Ansaugtrakt verbunden. Somit kann beispielsweise eine zweite Verbindungsstelle zumindest einen Teil der den Ansaugtrakt durchströmenden Frischluft aus dem Ansaugtrakt abgezweigt und in den Luftversorgungspfad eingeleitet werden. Die in den Luftversorgungspfad eingeleitete Frischluft kann als die Luft zum Bilden des Gemisches den Luftversorgungspfad durchströmen und wird mittels des Luftversorgungspfad zu dem und insbesondere in den Brenner 12 geleitet. Dabei ist beispielsweise in dem Luftversorgungspfad ein zweites Ventilelement angeordnet, mittels welchem eine die den Luftversorgungspfad durchströmende und somit den Brenner 12 durchströmende Menge der Luft, die zum Bilden des Gemische verwendet wird, einstellbar ist. Dabei ist beispielsweise das Steuergerät dazu ausgebildet, das zweite Ventilelement anzusteuern, dass beispielsweise mittels des Steuergeräts über das zweite Ventilelement die den Luftversorgungspfad durchströmende und somit dem Brenner 12 zuzuführende Menge der Luft, die zum Bilden des Gemisches verwendet wird, einstellbar, insbesondere zu regeln, ist. Vorzugsweise weist der Luftversorgungspfad einen gesteuerte bzw. geregelte Pumpe zum Fördern von Luft, ins besondere von Frischluft oder Umgebungsluft, auf. Die Luft wird bevorzugt über einen Luftfilter des Luftversorgungspfads von der Pumpe angesaugt und zum Brenner 12 gefördert.Furthermore, for example, an air supply path is provided, via which or by means of which the burner can be supplied or is supplied with the air to form the mixture. This means that the air from which the mixture is formed can flow through the air supply path. For example, a pump, also known as an air pump, is arranged in the air supply path, by means of which the air can be conveyed through the air supply path and thus conveyed towards the
Wie aus insbesondere den
Der Brenner 12 weist eine erste, innere Drallkammer 20 auf, welche von einem ersten Teil der auch als Brennerluft bezeichneten Luft, die dem Brenner 12 zugeführt wird, durchströmbar ist beziehungsweise durchströmt wird und eine erste drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft bewirkt, mithin zum Bewirken einer ersten drallförmigen Strömung des ersten Teils der Luft ausgebildet ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass der erste Teil der Luft drallförmig durch zumindest einen ersten Teilbereich der Drallkammer 20 hindurchströmt und/oder drallförmig aus der Drallkammer 20 ausströmt und/oder drallförmig in die und somit in der Brennkammer 16 strömt. Die innere Drallkammer 20 weist, insbesondere genau, eine erste Ausströmöffnung 22 auf, die entlang einer ersten Durchgangsrichtung der Ausströmöffnung 22 und somit entlang einer mit der ersten Durchgangsrichtung zusammenfallenden, ersten Strömungsrichtung von dem ersten Teil der Luft durchströmbar ist. Über die erste Ausströmöffnung 22 ist der erste Teil der Luft aus der inneren Drallkammer 20 in die Brennkammer 16 abführbar. Das bedeutet, dass der erste Teil der Luft über die erste Ausströmöffnung 22 aus der inneren Drallkammer 20 herausströmen kann. Des Weiteren umfasst der Brenner 12 ein Einbringelement 24 vorliegend in Form eines elektrisch betätigbaren Einspritzelements, welches von dem vorliegend flüssigen Brennstoff, der dem Brenner 12 zugeführt wird, durchströmbar ist. Das Einbringelement 24 weist vorzugsweise, insbesondere genau, drei auch als Einspritzöffnungen bezeichnete Austrittsöffnungen auf, die von dem dem Einbringelement 24 zugeführten Brennstoff durchströmbar sind, wobei der die jeweiligen Austrittsöffnungen durchströmende Brennstoff aus dem Einbringelement 24, insbesondere insgesamt, ausströmt. Beispielsweise sind die jeweiligen Austrittsöffnungen als eine insbesondere runde Bohrung ausgebildet. Die jeweilige Austrittsöffnung ist beispielsweise entlang einer jeweiligen, zweiten Durchgangsrichtung von dem Brennstoff durchströmbar, sodass über die jeweilige Austrittsöffnung der das Einbringelement 24 durchströmende Brennstoff aus dem Einbringelement 24 ausspritzbar ist beziehungsweise austreten kann und, insbesondere direkt, in die innere Drallkammer 20 einspritzbar und dadurch einbringbar ist. Vorzugsweise ist die zweite Durchgangsrichtung leicht geneigt zur axialen Richtung der Drallkammer 20, deren axiale Richtung beispielsweise mit der zuvor genannten, ersten Durchgangsrichtung zusammenfällt. Des Weiteren fällt beispielsweise die axiale Richtung der Drallkammer 20 mit einer Brennerlängsachse des Brenners 12 zusammen, welche sich beispielsweise entlang seiner Brennerlängsachse länglich erstreckt und insbesondere kann beispielsweise bezüglich der Brennerlängsachse die Drallkammer 20 und/oder die Brennkammer 16 rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Das Einbringelement 24 ist insbesondere dazu ausgebildet, den Brennstoff aus den nicht näher bezeichneten Austrittsöffnungen getaktet auszuspritzen und somit getaktet in die Drallkammer 20 einzuspritzen, insbesondere auf eine die Drallkammer 20 insbesondere in radialer Richtung der Drallkammer 20 nach außen direkt begrenzende, als innenumfangseitige Mantelfläche ausgebildete Oberfläche 26 aufzuspritzen. Mit anderen Worten ist die Drallkammer 20 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, durch die Oberfläche 26 direkt begrenzt, welche vorliegend eine innenumfangseitige Mantelfläche ist.The
Die jeweilige, zweite Durchgangsrichtung der jeweiligen Austrittsöffnung fällt mit einer jeweiligen, zweiten Strömungsrichtung zusammen, entlang welcher der Brennstoff durch die jeweilige Austrittsöffnung hindurchströmen und somit aus dem Einbringelement 24 (Einspritzelement) ausströmen kann. Der Brennstoff kann über die jeweilige Austrittsöffnung insbesondere unter Ausbildung eines jeweiligen Brennstoffstrahls aus dem Einbringelement 24 ausgespritzt und dadurch, insbesondere direkt, in die Drallkammer 20 eingespritzt werden. Beispielsweise ist der jeweilige Brennstoffstrahl, dessen Längsmittelachse beispielsweise mit der jeweiligen zweiten Durchgangsrichtung beziehungsweise mit der jeweiligen zweiten Strömungsrichtung zusammenfällt, zumindest im Wesentlichen keulen- oder kegelförmig ausgebildet. Außerdem weist beispielsweise das Einbringelement 24 eine Längsrichtung oder Längserstreckung oder Längserstreckungsrichtung auf, welche parallel zur ersten Durchgangsrichtung und somit parallel zur ersten Strömungsrichtung und parallel zur axialen Richtung der inneren Drallkammer 20 verläuft, insbesondere mit der ersten Durchgangsrichtung und somit mit der ersten Strömungsrichtung und somit insbesondere mit der axialen Richtung der inneren Drallkammer 20 zusammenfällt. Beispielsweise verläuft die jeweilige, zweite Durchgangsrichtung senkrecht oder aber vorliegend schräg zur ersten Durchgangsrichtung und somit zur ersten Strömungsrichtung und zur axialen Richtung der inneren Drallkammer 20 und der ersten Ausströmöffnung 22.The respective, second passage direction of the respective outlet opening coincides with a respective, second flow direction along which the fuel can flow through the respective outlet opening and thus flow out of the introduction element 24 (injection element). The fuel can be sprayed out of the
Die innere Drallkammer 20 ist zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, durch ein Bauteil 28 des Brenners 12 gebildet oder begrenzt, sodass Bauteil 28 auch die erste Ausströmöffnung 22, insbesondere direkt, bildet beziehungsweise begrenzt. Somit bildet das Bauteil 28 beispielweise die Oberfläche 26. Das Bauteil 28 wird auch als Prefilmer oder Filmleger bezeichnet.The
Der Brenner 12 weist des Weiteren eine äußere Drallkammer 30 auf, welche zumindest einen Längenbereich und vorliegend auch die erste Ausströmöffnung 22 in um die axiale Richtung der inneren Drallkammer 20 verlaufender Umfangsrichtung der inneren Drallkammer 20, insbesondere vollständig umlaufend, umgibt. Dabei weist beispielsweise das Bauteil 28 eine Trennwand 32 auf, welche in radialer Richtung der inneren Drallkammer 20 und somit in radialer Richtung der äußeren Drallkammer 30, deren radiale Richtung mit der radialen Richtung der Drallkammer 20 zusammenfällt, zwischen den Drallkammern 20 und 30 angeordnet ist. Dadurch sind die Drallkammern 20 und 30, deren axiale Richtungen zusammenfallen, in radialer Richtung der Drallkammern 20 und 30 durch die Trennwand 32 voneinander getrennt. Die axiale Richtung der Drallkammer 20 fällt mit der axialen Richtung der Drallkammer 30 zusammen, wobei die radiale Richtung der Drallkammer 20 mit der radialen Richtung der Drallkammer 30 zusammenfällt. Die äußere Drallkammer 30 ist von einem zweiten Teil der Luft, die in dem Brenner 12 zugeführt wird, durchströmbar und dazu ausgebildet, eine zweite drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft zu bewirken. Die bedeutet, dass der zweite Teil der Luft die Drallkammer 30 drallförmig durchströmt und/oder drallförmig aus der Drallkammer 30 ausströmt und/oder drallförmig in die und somit in der Brennkammer 16 strömt. Insbesondere ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der zweite Teil der Luft drallförmig durch zumindest einen zweiten Teilbereich der äußeren Drallkammer 30 hindurchströmt und/oder drallförmig aus der Drallkammer 30 ausströmt und/oder drallförmig in die und somit in der Brennkammer 16 strömt.The
Die äußere Drallkammer 30 weist, insbesondere genau, eine von dem die äußere Drallkammer 30 durchströmenden, zweiten Teil der Luft insbesondere entlang einer dritten Strömungsrichtung durchströmbare, zweite Ausströmöffnung 34 auf, deren dritte, mit der dritten Strömungsrichtung zusammenfallende Durchgangsrichtung, entlang welcher die Ausströmöffnung 34 von dem die Drallkammer 30 durchströmenden, zweiten Teil der Luft durchströmbar ist, vorliegend mit der axialen Richtung der Drallkammer 30 und somit der axialen Richtung der Drallkammer 20 zusammenfällt. Die dritte Durchgangsrichtung fällt mit der dritten Strömungsrichtung zusammen, entlang welcher der die äußere Drallkammer 30 durchströmende zweite Teil der Luft die Ausströmöffnung 34 durchströmt beziehungsweise durchströmen kann. Dies bedeutet insbesondere, dass die erste Durchgangsrichtung mit der dritten Durchgangsrichtung und die erste Strömungsrichtung mit der dritten Strömungsrichtung zusammenfällt, sodass vorliegend die erste Strömungsrichtung, die dritte Strömungsrichtung, die erste Durchgangsrichtung und dritte Durchgangsrichtung mit der axialen Richtung der Drallkammer 20 und mit der axialen Richtung der Drallkammer 30 zusammenfallen. In Strömungsrichtung der die Drallkammern 20 und 30, insbesondere die Ausströmöffnung 22 und 34, durchströmenden Luft ist die zweite Ausströmöffnung 34 stromab der ersten Ausströmöffnung 22 angeordnet und dabei insbesondere in Reihe beziehungsweise in Serie zu der Ausströmöffnung 22 angeordnet oder geschaltet, sodass die zweite Ausströmöffnung 34 von dem zweiten Teil der Luft, von dem ersten Teil der Luft und von dem Brennstoff durchströmbar ist. Insbesondere wird der erste Teil der Luft insbesondere aufgrund der drallförmigen ersten Strömung bereits in der Drallkammer 20 mit dem Brennstoff vermischt, insbesondere unter Bildung eines Teilgemisches. Das Teilgemisch kann die Ausströmöffnung 22 durchströmen und somit aus der Drallkammer 20 ausströmen und daraufhin die zweite Ausströmöffnung 34 durchströmen und wird mit dem zweiten Teil der Luft, insbesondere aufgrund der vorteilhaften, zweiten drallförmigen Strömung vermischt, wodurch das Gemisch besonders vorteilhaft aufbereitet wird, mithin das Teilgemisch besonders vorteilhaft mit dem zweiten Teil der Luft vermischt wird.The
Es ist erkennbar, dass die Drallkammer 30 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, in radialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 nach innen hin durch das Bauteil 28, insbesondere durch die Trennwand 32, begrenzt ist. Dabei ist insbesondere die Drallkammer 20 in radialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 nach außen hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch das Bauteil 28, insbesondere durch die Trennwand 32, begrenzt. In radialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 nach außen hin ist die äußere Drallkammer 30 zumindest teilweise insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch ein Bauelement 36 des Brenners 12 begrenzt. Insbesondere ist die Drallkammer 20 in radialer Richtung der Drallkammer 20, 30 nach außen hin zumindest teilweise durch die Oberfläche 26, insbesondere direkt, begrenzt. Die Drallkammer 30 ist in radialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 nach außen hin zumindest teilweise durch eine vorliegend als innenumfangseitige Mantelfläche ausgebildete, zweite Oberfläche 38, insbesondere direkt, begrenzt, wobei die zweite Oberfläche 38 insbesondere durch das Bauelement 36 gebildet ist.It can be seen that the
Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass das Bauelement 36 und das Bauteil 28 separat voneinander ausgebildete und insbesondere miteinander verbundene Bauteile sind. Dabei ist das Bauteil 28 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, in dem Bauelement 36 angeordnet. Die zweite Ausströmöffnung 34 ist beispielsweise zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, durch das Bauelement 36 begrenzt beziehungsweise gebildet oder die zweite Ausströmöffnung 22 ist beispielsweise teilweise durch das Bauelement 36 und teilweise durch das Bauteil 28, insbesondere jeweils direkt, begrenzt beziehungsweise gebildet, insbesondere im Hinblick auf den geringsten beziehungsweise kleinsten, von dem zweiten Teil der Luft durchströmbaren Strömungsquerschnitt der Ausströmöffnung 34.In the exemplary embodiment shown in the figures, it is provided that the
Besonders gut aus
Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen weist, wie insbesondere aus
Das Brennerabgas aus der Brennkammer 16 kann die Durchgangsöffnungen 48 durchströmen und somit über die Durchgangsöffnungen 48 aus der Brennkammer 16 ausströmen und insbesondere an der Einleitstelle E in den Abgastrakt 10, das heißt in den Abgaskanal 14 einströmen.The burner exhaust gas from the
In
Besonders gut aus
Insbesondere bilden die Drallerzeuger 56 eine erste Drallerzeugungseinrichtung 55 der inneren Drallkammer 20, wobei mittels der Drallerzeugungseinrichtung 55 die erste drallförmige Strömung des ersten Teils der Luft bewirkbar ist beziehungsweise bewirkt wird. Ferner bilden die zweiten Drallerzeuger 58 eine zweite Drallerzeugungseinrichtung 57 der äußeren Drallkammer 30, wobei mittels der zweiten Drallerzeugungseinrichtung 57 die zweite drallförmige Strömung des zweiten Teils der Luft bewirkt werden kann beziehungsweise bewirkt wird. Ferner ist erkennbar, dass die Drallerzeugungseinrichtung 55 und 57 Bestandteile der Drallerzeugungsvorrichtung 54 sind. Dabei ist die Drallerzeugungseinrichtung 55 durch das Bauteil 28 gebildet, und die Drallerzeugungseinrichtung 57 ist durch das Bauelement 36 gebildet.In particular, the
Die erste Ausströmöffnung 22 endet beispielsweise in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung 22 durchströmende ersten Teils der Luft an einer vorzugsweise gezielt bearbeiteten, scharfkantigen Endkante K (
Vorliegend ist die insbesondere messerscharfe Endkante K durch die Zerstäuberlippe 67 gebildet, die vorliegend durch das Bauteil 28 gebildet ist. Insbesondere verjüngt sich die Zerstäuberlippe 67 in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung 22 durchströmenden ersten Teils der Luft und somit in Strömungsrichtung des die erste Ausströmöffnung 22 durchströmenden Brennstoffes bis zur Endkante K hin und endet an der Endkante K.In the present case, the particularly razor-sharp end edge K is formed by the
Dabei ist es insbesondere denkbar, dass das Bauteil 28, insbesondere dessen die innere Drallkammer 20 in radialer Richtung der Drallkammer 20 nach außen hin und zumindest teilweise und direkt begrenzende, innenumfangsseitige Mantelfläche (Oberfläche 26), ein Filmleger ist oder als ein Filmleger zwischen den Drallkammern 20 und 30 und somit zwischen den auch als Luftströmung bezeichneten, drallförmigen und somit verdrahten Strömungen fungiert. Insbesondere ist denkbar, dass die innenumfangsseitige Mantelfläche beziehungsweise der Filmleger durch die zuvor genannte Trennwand 32 gebildet ist. Dabei wird mittels des Einbringelements 24 der die Austrittsöffnung durchströmende und damit aus dem Einbringelement 24 ausgetretene, insbesondere ausgespritzte, Brennstoff insbesondere als ein auch als Brennstofffilm bezeichneter Film auf den Filmleger, insbesondere auf die Oberfläche 26, aufgebracht beziehungsweise auf den Filmleger zerstäubt. Durch aus der drallförmigen, ersten Strömung des ersten Teils der Luft resultierende Fliehkräfte legt sich der aus dem Einbringelement 24 ausgetretene, insbesondere ausgespritzte, und dadurch in die innere Drallkammer 20, insbesondere direkt, eingebrachte, insbesondere eingespritzte, das heißt eingedüste Brennstoff insbesondere als der zuvor genannte Film auf den Filmleger, insbesondere auf die Oberfläche 26, und fließt oder strömt stromab zu der ersten Ausströmöffnung 22 und somit zu der Endkante K. Hierdurch wird also der Brennstoff auf die Zerstäuberlippe 67 aufgebracht und zu der Endkante K gefördert oder transportiert. Vorzugsweise endet die erste Ausströmöffnung 22 an der vorzugsweise messerscharfen Endkante K, welche hier durch die zuvor beschriebene Verjüngung eine nur geringe Fläche aufweist oder bereitstellt, sodass sich an der Endkante K keine übermäßig großen Tröpfchen des Brennstoffes bilden können. Durch die entsprechende Ausgestaltung der Zerstäuberlippe 67 und insbesondere der Endkante K reißen an der Endkante K nur winzig kleine Tröpfchen des Brennstoffes ab. Mit anderen Worten entstehen aus dem zuvor genannten Brennstofffilm an der Endkante K nur besonders geringe, das heißt winzige Tröpfchen, die an der Endkante K, insbesondere von der Zerstäuberlippe 67 beziehungsweise von dem Bauteil 28, abreißen und eine entsprechend große Oberfläche aufweisen. Dieser Effekt führt zu einer besonders rußarmen Verbrennung des Gemisches in der Brennkammer 16. Hierdurch lassen sich auch ohne aufwändig erzeugte, hohe Einspritzdrücke des Brennstoffes und ohne kostenintensive Einspritzelemente winzige Tröpfchen des Brennstoffes erzeugen, sodass einerseits die Kosten des Brenners 12 besonders geringgehalten werden können. Andererseits können besonders kleine Tröpfchen des Brennstoffes erzeugt werden, sodass auch sehr kleine Leistungen des Brenners 12 dargestellt werden können.It is particularly conceivable that the
Wie besonders gut aus
Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist es insbesondere vorgesehen, dass der jeweilige Drallkanal 60 in eine vierte Strömungsrichtung von einem jeweiligen Teil des ersten Teils der Luft und dabei in radialer Richtung der Drallkammer 20 von außen nach innen durchströmbar ist, um dadurch den ersten Teil der Luft der Drallkammer 20 zuzuführen, mithin in die Drallkammer 20 einzuleiten, wobei die vierte Strömungsrichtung in einer ersten Strömungsebene verläuft, die senkrecht zur axialen Richtung der Drallkammer 20 verläuft. Demzufolge ist der jeweilige Drallkanal 62 in eine fünfte Strömungsrichtung und dabei in radialer Richtung der Drallkammer 30 von außen nach innen von einem jeweiligen Teil des zweiten Teils der Luft durchströmbar, um dadurch den zweiten Teil der Luft der Drallkammer 30 zuzuführen, mithin in die Drallkammer 30 einzuleiten, wobei die fünfte Strömungsrichtung in einer zweiten Strömungsebene verläuft, welche senkrecht zur axialen Richtung der Drallkammer 30 verläuft. Dabei ist es denkbar, dass die erste Strömungsebene und die zweite Strömungsebene insbesondere in axialer Richtung der jeweiligen Drallkammer 20, 30 voneinander beabstandet sind, oder die Strömungsebenen fallen zusammen.In the exemplary embodiment shown in the figures, it is in particular provided that the
Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb des Brenners 12 realisieren zu können, weist der Brenner 12 eine Einstelleinrichtung 74 auf, mittels welcher ein Abstand, insbesondere der geringste Abstand, zwischen der Elektrode 68 und dem Masseelement 70 einstellbar ist. Bei der zweiten Ausführungsform weist die Einstelleinrichtung 74 ein erstes Gewinde 76 in Form eines Außengewindes auf. Die Einstelleinrichtung 74 weist außerdem ein in den Fig. nicht näher erkennbares, zweites Gewinde auf, welches als ein mit dem Außengewinde korrespondierendes Innengewinde ausgebildet ist. Mittels des ersten Gewindes und mittels des zweiten Gewindes kann eine zwischen dem ersten Gewinde und dem zweiten Gewinde erfolgende Relativdrehung in eine translatorische Relativbewegung zwischen dem Masseelement 70 und der Elektrode 68 umgewandelt werden, wodurch der Abstand einstellbar ist. Diese translatorische Relativbewegung zwischen dem Masseelement 70 und der Elektrode 68 ist in
Bei der in
Es ist erkennbar, dass das Masseelement 70 insbesondere entlang der Drehachse relativ zu der Elektrode 68 und relativ zu dem Kammerelement 40 translatorisch in unterschiedliche Positionen bewegt werden kann, indem das Masseelement 70 relativ zu dem Kammerelement 40 und auch relativ zu der Elektrode 68 gedreht wird. Dabei weist der Brenner 12 eine Fixiereinrichtung 80 auf, mittels welcher das Masseelement 70 in den jeweiligen Positionen relativ zu dem Kammerelement 40 (Gehäuse) und relativ zu der Elektrode 68 fixierbar ist, sodass unerwünschte Bewegungen des Masseelements 70 aus der jeweiligen Position heraus unterbleiben.It can be seen that the
Bei der ersten Ausführungsform weist die Fixiereinrichtung 80 ein vorliegend als Mutter ausgebildetes und auch als Kontermutter bezeichnetes Schraubelement 82 auf, welches ein mit dem ersten Gewinde 76 korrespondierendes, drittes Gewinde in Form eines zweiten Innengewindes aufweist. Das dritte Gewinde ist mit dem ersten Gewinde 76, insbesondere direkt, verschraubt, sodass bei der zweiten Ausführungsform das Schraubelement 82 auf das Masseelement 70 aufgeschraubt ist. Wird das Schraubelement 82 relativ zu dem Masseelement 70 gedreht, sodass eine Relativdrehung zwischen dem Schraubelement 82 und dem Masseelement 70 erfolgt, so wird mittels des ersten Gewindes 76 und mittels des dritten Gewindes die Relativdrehung zwischen dem Schraubelement 82 und dem Masseelement 70 in eine translatorische Relativbewegung zwischen dem Schraubelement 82 und dem Masseelement 70 umgewandelt. Dadurch kann das Schraubelement 82 zumindest mittelbar, insbesondere direkt, gegen das Kammerelement 40 geschraubt und gespannt werden, indem das Schraubelement 82 relativ zu dem Masseelement 70 gedreht wird. Durch Spannen des Schraubelements 82 gegen das Kammerelement 40 kann das Masseelement 70 in der jeweiligen Position relativ zu dem Kammerelement 40 und auch relativ zu der Elektrode 68 fixiert werden.In the first embodiment, the fixing
Bei der zweiten Ausführungsform ist das Masseelement 70 einstückig ausgebildet, das heißt aus einem einzigen Stück oder durch ein einziges Stück gebildet. Mit anderen Worten ist das Masseelement 70 ein Monoblock. Insbesondere ist das Masseelement 70 bei der zweiten Ausführungsform eine aus einem einzigen Stück gebildete und dadurch einstückig ausgebildete Schraube mit einem das erste Gewinde 76 aufweisenden Schraubenschaft und einem Schraubenkopf, welcher einen gegenüber dem Schraubenschaft größeren Außenumfang, insbesondere Außendurchmesser, aufweist. Außerdem ist das Masseelement 70 aus genau einem Werkstoff gebildet, welcher vorliegend ein metallischer Werkstoff, insbesondere ein Stahl, ist.In the second embodiment, the
Beispielsweise ist das erste Gewinde 76 ein M5-Gewinde. Grundsätzlich wäre es denkbar, als das Masseelement 70 eine Masseelektrode zu verwenden, welche parallel zu der beispielsweise als Mittelelektrode ausgebildeten oder als Mittelelektrode fungierenden Elektrode 68 und somit nicht gebogen oder umgebogen verläuft. Hierdurch kann beispielsweise ein Elektrodenabstand von 2,3 Millimeter realisiert werden, wobei mit einem hinreichend großen Gewinde beispielsweise ein Elektrodenabstand von 3,5 Millimetern realisiert werden kann. Der Brenner 12 gemäß der zweiten und dritten Ausführungsform hat den Vorteil, dass der auch als Elektrodenabstand bezeichnete Abstand zwischen der Elektrode 68 und dem Masseelement 70 bedarfsgerecht eingestellt und somit beispielsweise an unterschiedliche Arten des Brennstoffes angepasst und/oder nachgestellt werden kann, um dadurch einen etwaigen Verschleiß der Elektrode 68 und/oder des Masseelements 70 kompensieren zu können.For example, the
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 1010
- AbgastraktExhaust tract
- 1111
- Komponentecomponent
- 1212
- Brennerburner
- 1414
- Abgaskanalexhaust duct
- 1515
- ZuströmkanalInflow channel
- 1616
- Brennkammercombustion chamber
- 1818
- ZündeinrichtungIgnition device
- 2020
- innere Drallkammerinner swirl chamber
- 2222
- erste Ausströmöffnungfirst outflow opening
- 2424
- EinspritzelementInjection element
- 2626
- Oberflächesurface
- 2828
- BauteilComponent
- 3030
- äußere Drallkammerouter swirl chamber
- 3232
- Trennwandpartition wall
- 3434
- zweite Ausströmöffnungsecond outflow opening
- 3636
- BauelementComponent
- 3838
- Oberflächesurface
- 4040
- KammerelementChamber element
- 4242
- Oberflächesurface
- 4444
- Wandungwall
- 4646
- Oberflächesurface
- 4848
- DurchgangsöffnungPassage opening
- 5050
- Strömungencurrents
- 5252
- PfeilArrow
- 5454
- DrallerzeugungsvorrichtungSwirl generating device
- 5555
- erste Drallerzeugungseinrichtungfirst swirl generating device
- 5656
- erster Drallerzeugerfirst swirl generator
- 5757
- zweite Drallerzeugungseinrichtungsecond swirl generating device
- 5858
- zweiter Drallerzeugersecond swirl generator
- 6060
- erster Drallkanalfirst swirl channel
- 6262
- zweiter Drallkanalsecond swirl channel
- 6464
- Oberflächesurface
- 6565
- Oberflächesurface
- 6767
- Zerstäuberlippeatomizer lip
- 6868
- Elektrodeelectrode
- 7070
- MasseelementMass element
- 7272
- LichtbogenElectric arc
- 7474
- EinstelleinrichtungAdjustment device
- 7676
- erstes Gewindefirst thread
- 7878
- DoppelpfeilDouble arrow
- 8080
- FixiereinrichtungFixing device
- 8282
- Schraubelementscrew element
- 8484
- PfeilArrow
- 8686
- MasseelektrodenbereichGround electrode area
- EE
- EinleitstelleInduction point
- KK
- Endkanteend edge
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102022002118.8A DE102022002118B3 (en) | 2022-06-13 | 2022-06-13 | Burner for a motor vehicle and motor vehicle with at least one such burner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102022002118.8A DE102022002118B3 (en) | 2022-06-13 | 2022-06-13 | Burner for a motor vehicle and motor vehicle with at least one such burner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102022002118B3 true DE102022002118B3 (en) | 2023-09-21 |
Family
ID=87849782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102022002118.8A Active DE102022002118B3 (en) | 2022-06-13 | 2022-06-13 | Burner for a motor vehicle and motor vehicle with at least one such burner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102022002118B3 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB848069A (en) | 1956-04-10 | 1960-09-14 | Babcock & Wilcox Ltd | Improvements in igniting means for fluent fuel fired furnaces and to surface discharge sparking plugs |
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| AT406706B (en) | 1997-03-12 | 2000-08-25 | Schwarz A & Co | Burner for gas and oil heating boilers |
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-
2022
- 2022-06-13 DE DE102022002118.8A patent/DE102022002118B3/en active Active
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