DE19933030A1

DE19933030A1 - Fluideinleitung für ein heißes Fluid in einer Hohlraumstruktur

Info

Publication number: DE19933030A1
Application number: DE19933030A
Authority: DE
Inventors: Jochem Fischer
Original assignee: Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 1999-07-15
Filing date: 1999-07-15
Publication date: 2001-01-18
Also published as: JP4498651B2; WO2001006109A1; DE50011124D1; EP1196687B1; EP1196687A1; ES2248093T3; US20020112708A1; JP2003504555A; US6513508B2; ATE304120T1; BR0012988A

Abstract

Fluideinleitung, bestehend aus einer Hohlraumstruktur 10, in die ein Einleitstutzen 12 über eine Verbindungsstruktur 34 eingesetzt ist. Diese Fluideinleitung kommt bevorzugt zur Einleitung eines Abgasrückführstromes (gestrichelter Pfeil) in einen Strom von Ansaugluft (durchgezogener Pfeil) in einer Brennkraftmaschine zur Anwendung. Durch Verwendung des Keramikrohrs 16 wird eine Wärmeleitung vom strömenden Abgas zu den Einspannungen in der Hohlraumstruktur 10, die das Saugrohr darstellt, unterbunden. Daher kann das Saugrohr aus Kunststoff gefertigt werden, da eine thermische Überanspruchung vermieden wird. Weiterhin weist der Einleitstutzen eine Umlenkung 19 auf, die mit Austrittsöffnungen 20 versehen ist. Diese ermöglichen eine Einspeisung des Abgasstroms in Richtung der strömenden Ansaugluft, so daß eine optimale Durchmischung stattfinden kann und der Abgasstrom nicht direkt an die Wandung des Kunststoffsaugrohrs geleitet wird. Damit wird auch in diesem Bereich ein Aufschmelzen der Kunststoffstrukturen vermieden.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Fluideinleitung, die insbesondere als Abgasrückführung in den Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine verwendet werden kann, nach der Gat tung des Patentanspruches 1 und 7.

Die Rückführung von Abgasen in den Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine ist be kannt. Diese Maßnahme wird ergriffen, um die Schadstoffemission der Brennkraft maschine zu verringern. Problematisch hierbei ist jedoch die hohe Temperatur des Abgases. Insbesondere wenn der Ansaugtrakt aus Kunststoff gefertigt ist, so kann die Einleitung des Abgases zu einem Aufschmelzen des Ansaugtraktes im Bereich der Abgaszuführung führen.

Um eine thermische Überanspruchung des Ansaugtraktes zu verhindern wird gemäß der EP 486 338 A1 vorgeschlagen, die Abgaseinleitung doppelwandig auszuführen. Das Abgas wird durch das Innenrohr in den Ansaugtrakt eingeleitet, wobei der sich zwischen der Doppelwand ergebende Hohlraum isolierend gegenüber der Kontakt stelle der Abgaseinleitung mit dem Saugrohr wirkt.

Um eine zusätzliche Kühlwirkung zu erzielen, wird durch den Zwischenraum ein Teil der angesaugten Frischluft geleitet, welche vor einer Drosselklappe entnommen wird und über eine Umgehungsleitung in den Zwischenraum gelangt. Die Kühlluft gelangt durch entsprechende Öffnungen parallel zum Abgasstrom wieder in den Ansaugtrakt.

Bei der vorgeschlagenen Lösung läßt sich allerdings der Anteil an rückgeführtem Ab gas im Verhältnis zur durchgeleiteten Verbrennungsluft nicht beliebig steigern. Das doppelwandige Rohr ist direkt mit dem Saugrohr verbunden, so daß bei höheren Rückführraten dennoch die Gefahr eines Aufschmelzens der Wandung des Ansaug traktes droht. Außerdem trifft der heiße Abgasstrom ungehindert auf die gegenüber liegende Wandung des Ansaugtraktes, wodurch auch hier ein Bereich hoher thermi scher Belastung entsteht, der zu einem Bauteilversagen führen kann.

Um dies zu verhindern, kann entsprechend der Konstruktion nach der EP 886 063 A2 ein thermisch belastbares Gasführungselement 26 (vergleiche Fig. 2) vorgese hen werden, welches die Wandung des Ansaugtraktes vor einem direkten Auftreffen der heißen Abgasströmung schützt. Innerhalb dieses Gasführungselementes hat der heiße Abgasstrom genügend Zeit, sich mit der Ansaugluft zu durchmischen. Jedoch bedeutet ein solches zusätzliches Bauteil einen erhöhten konstruktiven Aufwand und erhöht auch das Gewicht des Ansaugtraktes. Beides ist im Bezug auf eine möglichst hohe Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung und dem Gebrauch des Ansaugtraktes nicht gewünscht.

Um die genannten Nachteile zu vermeiden, wird in der Automobiltechnischen Zeit schrift, Jahrgang 1992, Seite 530 eine Befestigung heißer Rohrleitungen an Kunst stoffbauteilen vorgeschlagen. Diese besteht ebenfalls aus einem doppelwandigen Rohr, wobei jedoch das Innenrohr früher endet als das Außenrohr. Hierdurch wird der Effekt einer Saugstrahlpumpe erzielt, so daß kühlende Luft aus dem Ansaugtrakt durch den Zwischenraum des doppelwandigen Rohres gesogen werden kann. Hier durch wird also nicht nur die Einleitstelle gekühlt, sondern die Kühlluft durchmischt sich gleichzeitig mit dem Abgasstrom und führt dadurch zu einer Kühlung desselben.

Jedoch werden auch bei dieser Ausgestaltung der Abgasrückführung die realisierba ren Abgasrückführraten nach oben hin begrenzt. Um den Kühlgasstrom zu ermögli chen, muß an das Abgasrückführrohr eine Manschette angebracht werden, die direkt in den Befestigungsflansch für die Abgaseinleitung am Saugrohr übergeht. Diese Wärmebrücke führt bei hohen Abgasrückführraten zu einer zu hohen thermischen Belastung des Ansaugtraktes im Bereich der Abgasrückführung. Auch wird der Ab gasstrom zwar gekühlt. Wird jedoch eine bestimmte Abgasrückführrate überschritten, so muß im Ansaugtrakt ein Gasführungselement entsprechend der EP 886 063 A2 vorgesehen werden.

Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Fluideinleitung von heißen Fluiden in eine Hohlraumstruktur zur Durchleitung eines kühleren Fluides zu schaffen, die kosten günstig in der Herstellung ist und eine hohe Rate an eingeleitetem heißen Fluid im Verhältnis zum durchgeleiteten Fluid erlaubt, wobei die thermische Belastung der Hohlraumstruktur dabei in den erforderlichen Grenzen gehalten wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 7 gelöst.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Fluideinleitung besteht aus drei strukturellen Funktionsberei chen, der Hohlraumstruktur, dem Einleitstutzen und der Verbindungsstruktur. Die Hohlraumstruktur ist zur Durchleitung eines Fluides geeignet und kann z. B. aus ei nem Ansaugrohr für einen Verbrennungsmotor bestehen. Der Einleitstutzen ist zur Verbindung mit einer Zuführleitung geeignet, wobei durch die Zuführleitung das ein zuleitende heiße Fluid geführt wird. Außerdem ist eine Verbindungsstruktur vorgese hen, die einerseits zur Befestigung des Einleitstutzens in der Wandung der Hohl raumstruktur dient und zum zweiten eine Abdichtung zwischen diesen beiden Bau teilen ermöglicht.

Die beschriebene Fluideinleitung muß für die auftretenden thermischen Belastungen durch die Einleitung des heißen Fluides ausgelegt sein. Dies bedeutet, daß der Ein leitstutzen temperaturbeständig gegenüber dem einzuleitenden Fluid sein muß. Für die Hohlraumstruktur kommen jedoch häufig niedriger schmelzende Werkstoffe, z. B. Kunststoff, zum Einsatz. Da sich der Einleitstutzen durch das einzuleitende Fluid stark aufheizt, muß die Verbindungsstelle zwischen diesem und der Hohlraumstruk tur soweit isoliert werden, daß die Hohlraumstrukturen in diesem Bereich nicht ther misch überansprucht wird. Hierzu ist die Verbindungsstruktur vorgesehen, wobei über diese eine Wärmeleitung vom Einlaßstutzen zur Hohlraumstruktur erfolgt. Dabei stellt sich in der Verbindungsstruktur ausgehend vom Einleitstutzen zur Hohlraum struktur hin ein Temperaturgradient ein, so daß die Kontaktfläche zwischen Verbin dungsstruktur und Hohlraumstruktur kühler ist, als der Einleitstutzen.

Eine weitere Absenkung der Temperatur in der Verbindung zwischen Hohlraum struktur und Verbindungsstruktur wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß Mittel vorgesehen sind, die die Wärmeeinleitung vom Einleitstutzen in die Verbindungs struktur von vorne herein vermindern. Dadurch senkt sich naturgemäß auch die Wärmebelastung der Verbindungsstelle zwischen Verbindungsstruktur und Hohl raumstruktur. Es lassen sich im Vergleich höhere Abgasrückführraten erreichen, als bei einer Fluideinleitung ohne die Mittel zur Verminderung der Wärmeeinleitung. Bei Dieselmotoren werden teilweise Abgasrückführraten bis zu 60% gefordert, welche nur bei Verwendung der erwähnten Mittel in einen Ansaugtrakt aus Kunststoff ein geleitet werden können.

Gemäß einer sinnvollen Ausgestaltung der Erfindung kann als Mittel zur Verminde rung der Wärmeeinleitung der Einleitstutzen aus Keramik gefertigt sein. Dieser Werkstoff weist eine genügende Temperaturbeständigkeit gegenüber dem heißen einzuleitenden Fluid auf. Im Vergleich zu metallischen Werkstoffen, die den üblichen Konstruktionswerkstoff für den Einleitstutzen darstellen, ist die Wärmeleitfähigkeit von Keramik jedoch wesentlich geringer. Der Einleitsutzen wirkt damit als thermi scher Isolator, so daß ein geringerer Wärmebetrag in die Verbindungsstruktur einge leitet wird.

Es ist vorteilhaft auch die Verbindungsstruktur aus Keramik herzustellen. Damit wird auch in diesem Bereich eine übermäßige Wärmeleitung verhindert. Einleitstutzen und Verbindungsstruktur können einteilig hergestellt werden, was die Fertigungskosten vorteilhaft verringert.

Eine weitere vorteilhafte Gestaltung der Mittel zur Verminderung der Wärmeeinlei tung besteht in einem doppelwandigen Konstruktionsprinzip des Einleitstutzens. Die ser besitzt eine Innenwand und eine Außenwand, wobei das im Zwischenraum dieser Wände befindliche Fluid als Isolator wirkt. Das einzuleitende Fluid wird durch den durch die Innenwand gebildeten Querschnitt geleitet.

Um den Zwischenraum als Isolator auch zu Verminderung der Einleitung von Wär meenergie in die Verbindungsstruktur zu nutzen, wird diese an der Außenwand des Einleitstutzens angebracht. Der Isolationseffekt des Zwischenraums kann gesteigert werden, wenn die beschriebene Ausgestaltung der Erfindung mit dem aus dem Stand der Technik bereits bekannten Saugstrahlpumpeneffekt kombiniert wird. Das Fluid im Zwischenraum wird dadurch ständig ausgewechselt, wodurch seine Erwär mung verhindert wird. Damit bleibt die Außenwand von vorne herein kühler, wodurch sich auch die Wärmeeinleitung in die Verbindungsstruktur verringert.

Gemäß einer Modifikation der Erfindung läßt sich auch der Temperaturgradient in der Verbindungsstruktur beeinflussen. Dies geschieht durch Mittel zur Vergrößerung der Oberfläche der Verbindungsstruktur. Dadurch wird zum einem der Betrag der Wär meabstrahlung, der in proportionalem Verhältnis zur Oberfläche der Verbindungs struktur steht, vergrößert, wodurch sich die Verbindungsstelle zwischen Verbin dungsstruktur und Hohlraumstruktur weniger erwärmt. Zur Vergrößerung der Ober fläche kann z. B. die Verbindungsstruktur aus dünnem Blech gefertigt werden, wobei ihr eine balgartige Struktur gegeben wird. Die gewellten Wände dieser balgartigen Struktur führen zu einer genügenden Versteifung und vergrößern gleichzeitig die Oberfläche. Eine andere Möglichkeit besteht in einer schüsselartigen Ausgestaltung der Verbindungsstruktur, wobei der Außenradius dieser Schüssel größer gewählt wird, als dies für den Einbau des Einleitstutzens notwendig wäre. Auch die Schüssel kann aus dünnem Blech gefertigt und durch Sicken versteift werden. Die Sicken füh ren gleichzeitig zu einer weiteren Erhöhung der Oberfläche.

Für eine großtechnische Herstellung wird die Verbindungsstruktur gemäß einer zweckmäßigen Ausbildung des Erfindungsgedankens als Bajonettverschluß gefertigt. Es entsteht damit ein Modul, welches einfach in Hohlraumstrukturen eingegliedert werden kann. Insbesondere wenn diese aus Kunststoff sind, läßt sich die entspre chende Aufnahme als Gegenstück des Bajonettverschlusses einfach in die Wand struktur integrieren. Einleitstutzen und Verbindungsstruktur können dann als Stan dartbauteil ausgeführt werden, wodurch sich hohe Stückzahlen erreichen lassen. Dies führt zu einer erhöhten Wirtschaftlichkeit der Lösung. Durch den Bajonettver schluß läßt sich die Fluideinleitung leicht montieren, wobei auch der verringerte Montageaufwand zu einer weiteren Steigerung der Wirtschaftlichkeit der Fluideinlei tung beiträgt.

Die beschriebenen Ausführungsformen sind geeignet, die thermische Belastung der Verbindung zwischen Einleitstutzen und Hohlraumstruktur zu vermindern, so daß im Verhältnis zum durchgeleiteten Fluid ein höherer Betrag an einzuleitendem heißem Fluid zugemischt werden kann. Für den Fall der Anwendung als Abgasrückführung bedeutet dies höhere Grenzen für die Abgasrückführraten in die angesaugte Ver brennungsluft. Dies bedeutet jedoch nicht nur eine höhere thermische Belastung der Verbindungsstellen, sondern auch der restlichen Hohlraumstruktur, da sich das im Hohlraum befindliche rückgeführte Fluid an den Hohlraumwandungen abkühlt. Daher können auch in diesen Bereichen die Grenzen der thermischen Belastbarkeit der Hohlraumstruktur überschritten werden. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der rückgeführte Fluidstrom ungehindert gegen eine Wandung der Hohlraumstruktur prallen kann.

Eine alternative Lösung für die Fluideinleitung sieht daher vor, den Einleitstutzen im Endbereich, der in den Innenraum der Hohlraumstruktur hineinreicht, mit Austrittsöff nungen zu versehen, die in Richtung der Flußrichtung des durchgeleiteten Fluides weisen. Durch diese konstruktive Maßnahme wird der Strom des einzuleitenden Flui des in Richtung der Strömung in der Hohlraumstruktur umgeleitet, wodurch ein di rektes Auftreffen des eingeleiteten Fluidstromes auf eine Wandung der Hohlraum struktur verhindert wird. Das einzuleitende Fluid wird unter Ausnutzung des Saug strahlpumpeneffektes von der Strömung des durchgeleiteten Fluides erfaßt und mit gerissen, wodurch eine schnelle Durchmischung stattfindet. Die Durchmischung be wirkt gleichzeitig eine Abkühlung des einzuleitenden Fluides und eine Erwärmung des durchzuleitenden Fluides. Die resultierende Temperatur liegt jedoch im Bereich der zulässigen thermischen Beanspruchung der Hohlraumwandung.

Die Austrittsöffnungen sind entlang der Flanken am Endbereich des Einlaßstutzens angeordnet. Die Vielzahl der Öffnungen verbessert den Durchmischungseffekt, da der Fluidstrom des einzuleitenden Fluides in viele kleine Teilströme aufgebrochen wird.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Austrittsöffnungen mit Leitblech versehen. Insbesondere, wenn der Einleitstutzen aus Blech gefertigt ist, lassen sich diese Leitbleche auf einfache Weise durch Stanzen erzeugen. Bevor zugt sind die Leitbleche in das Innere des Einlaßstutzens hineingebogen und bewir ken damit eine optimale Vermischung des einzuleitenden Fluides mit dem durchzu leitenden Fluid. Außerdem bewirken die Leitbleche ein Anlegen des einzuleitenden Fluidstroms beim Austritt an den Endbereich des Einleitstutzens, wodurch ein direk ter Wandkontakt des einzuleitenden Fluides mit den Wandungen der Hohlraum struktur vermieden wird. Dieser erfolgt erst nach einer genügenden Durch mischungsstrecke im weiteren Verlauf der durchzuleitenden Strömung in der Hohl raumstruktur.

Um die Durchmischung der beiden Fluide weiter zu fördern, ist es vorteilhaft, den Einleitstutzen bezogen auf die durchgeleitete Strömung in der Hohlraumstruktur mit einer strömungsoptimierten Außenkontur zu versehen. Beim Umströmen des Ein leitstutzens ergibt sich dann eine laminare Strömung entlang der Außenkontur des Einleitstutzens, insbesondere dessen Endbereiches. Dadurch wird das Durch mischungsergebnis mit dem einzuleitenden Fluids verbessert.

Eine besonders günstige Ausführungsform für die Fluideinleitung ergibt sich, wenn die Merkmale der Ansprüche 1 und 7 kombiniert werden. Damit wird das Risiko einer thermischen Überanspruchung der Hohlraumstruktur sowohl im Bereich der Verbin dung zum Einlaßstutzen als auch im Bereich der fluidführenden Wandteile am weit gehendsten verhindert. In Abhängigkeit vom Anwendungsfall können die Maßnah men jedoch auch einzeln angewendet zur befriedigenden Lösung führen. Die Ge staltung des Endbereiches des Einleitstutzens ist z. B. nicht notwendig, wenn die Fluidzuführung in einen weiten Hohlraum erfolgt, so daß insbesondere die dem Ein leitstutzen gegenüberliegende Wandung der Hohlraumstruktur weit entfernt ist. Im Gegenteil hierzu kann bei besonders engen Hohlraumstrukturen nur die Maßnahme am Endbereich des Einleitstutzens notwendig sein, während die Wärmeleitung am Einleitstutzen unkritisch bleibt.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen her vor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Zeichnung

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in den Zeichnungen anhand von sche matischen Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigen

Fig. 1 eine Fluideinleitung im Längsschnitt bestehend aus einem Ansaugrohr, in das ein doppelwandiger Einlaßstutzen mit abgewinkeltem Endbereich hineinreicht,

Fig. 2 den Schnitt A-A gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Fluideinleitung mit einem Einleitstutzen aus Keramik im Längs schnitt,

Fig. 4 eine Fluideinleitung entsprechend Fig. 1, die sich jedoch in einer schrägen Anordnung der Austrittsöffnungen und in der Gestaltung der Verbindungsstruktur unterscheiden, im Längsschnitt,

Fig. 5 die Aufsicht auf den Einleitstutzen von hinten, der im Ansaugrohr mon tiert ist und

Fig. 6 ein Detail des Bajonettverschlußes der Fluideinleitung gemäß Fig. 4 und 5.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Fluideinleitung gemäß Fig. 1 stellt eine Abgasrückführung in den Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine dar. Eine Hohlraumstruktur 10 ist als Leitungsabschnitt des Ansaugtraktes ausgeführt. Diese Hohlraumstruktur weist eine Einbauöffnung 11 auf, durch die ein Einleitstutzen 12 in einen Innenraum 13 der Hohlraumstruktur hinein geschoben werden kann. Die Bruchkanten sind als Einlaß 14 und als Auslaß 15 zu verstehen, so daß Verbrennungsluft entsprechend den angedeuteten durchgezoge nen Pfeilen die Hohlraumstruktur durchströmen kann.

Der Einleitstutzen 12 besteht aus einem Anschluß 16 für eine Abgasrückführleitung, wobei diese durch ein Außenrohr 17, einer doppelwandigen Rohrstruktur mitgebildet wird. Ein zugehöriges Innenrohr 18 ist zur Leitung des Abgases, dargestellt durch einen gestrichelten Pfeil, vorgesehen. Das Innenrohr 18 mündet in einen Endbereich 19 des Einleitstutzens 12, und weist Austrittsöffnungen 20 zur Einleitung des Abga ses in den Luftstrom der Hohlraumstruktur auf. Auch die Einleitung des Abgases ist durch gestrichelte Pfeile gekennzeichnet. Mit dem Außenrohr 17 fest verbunden ist ein Blechbalg 21, der eine Verbindung des Einleitstutzens 12 mit der Hohlraum struktur 10 ermöglicht. Als Teil der Hohlraumstruktur wird in diesem Zusammenhang auch ein Deckel 22 verstanden, der mit Schrauben 23 fixiert und mit Hilfe eines O- Rings 24 abgedichtet ist. Ein Außenrand 25 des Blechbalgs ist mit einem Tefflonring 26 versehen, der wiederum in den Deckel 22 eingespritzt ist. Der Tefflonring weist gegenüber dem Deckel eine höhere Temperaturbeständigkeit auf, so daß eine ge wisse Einleitung von Wärme über den Blechbalg die Gesamtvorrichtung nicht be schädigt. Ein Innenrand 27 des Blechbalgs 21 ist direkt mit dem Außenrohr 17 z. B. durch Verlöten verbunden.

Zur Fixierung des Innenrohrs 18 im Außenrohr 17 weist ersteres Sicken 28 auf, wel che mit den Außenwänden des Innenrohrs 18 in Verbindung stehen. Ein durch In nenrohr und Außenrohr gebildeter Ringraum 29 wird neben seiner isolierenden Wir kung gleichzeitig zur Durchleitung von Ansaugluft genutzt. Diese wird durch einen Saugstrahlpumpeneffekt am Innenrohrende 30 durch den Ringraum 29 gesogen, in den sie zuvor durch Einlaßbohrungen 31 eingetreten ist. Auf dem Weg zu den Ein laßbohrungen kann die Ansaugluft zusätzlich die Innenseiten des Blechbalgs kühlen. Der Weg des Kühlluftstroms ist durch gepunktete Pfeile gekennzeichnet.

Der Aufbau des Endbereiches 19 läßt sich der Fig. 2 entnehmen. Dieser bildet ei nen langgestreckten Hohlraum, der durch die Strömung in der Hohlraumstruktur 10 umflossen wird (durchgezogene Pfeile). Der Hohlraum 45 weist zum Innenraum 13 als Verbindung die Austrittsöffnungen 20 auf, durch die der Abgasstrom (gestrichelte Pfeile) in Richtung der Strömung der Ansaugluft eingeleitet werden kann. Der Ab gasstrom liegt zunächst noch an Flanken 32 des Endbereiches 19 an, um sich dann nach und nach mit der Strömung der Ansaugluft zu vermischen. Der Endbereich ist aus Blech gefertigt. Die Öffnungen lassen sich auf einfache Weise herstellen, indem das Material ausgeklinkt und nach innen gebogen wird. Dadurch entstehen Leitble che 33, die einen ungestörten Austritt des Abgases durch die Austrittsöffnung 20 er leichtern.

In Fig. 3 ist ein zweiteilig ausgeführter Einleitstutzen 12 dargestellt. Das erste Teil ist der Endbereich 19, der entsprechend Fig. 1 ausgeführt ist. Dieser ist direkt mit einem Keramikbauteil verbunden, welches die Funktionen des Anschlusses 16 und eines Anschlußtellers 34 zur Montage in der Hohlraumstruktur 10 vereint. Der kera mische Werkstoff dieses Bauteils wirkt als Isolator, so daß die Wärme aus dem ein geleiteten Abgas (gestrichelter Pfeil) nur in geringem Masse an die Hohlraumstruktur 10 weitergegeben wird.

Der Einleitstutzen 12 ist über den Keramikteller direkt in die Einbauöffnung 11 der Hohlraumstruktur 10 eingegossen. Auf diese Weise ergibt sich eine einfach zu ferti gende Baueinheit. Die Geometrie des Einleitstutzens ist durch den zweiteiligen Auf bau sehr einfach. Der Einleitstutzen kann in entsprechenden Aufnahmen im Guß werkzeug fixiert werden um im Spritzgießprozess der Hohlraumstruktur direkt einge spritzt zu werden. Der Aufwand einer Endmontage entfällt also vollständig.

Der Einleitstutzen 12 gemäß Fig. 4 weist entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel eine doppelwandige Struktur, bestehend aus Innenrohr 18 und Außenrohr 17, auf. Diese wird jedoch nicht von einem Kühlluftstrom (Vergleiche gepunkteter Pfeil in Fig. 1) durchflossen. Das im Ringraum 29 befindliche Gas wird also nicht ständig ausgewechselt und wirkt dabei dennoch als Isolator zwischen Außen- und Innenrohr.

Am Außenrohr 17 ist eine Blechglocke 35 befestigt, die zur Befestigung des Ein leitstutzens 12 an der Hohlraumstruktur 10 dient. Die Abdichtung erfolgt über einen O-Ring 24a zwischen Blechglocke 35 und Einbauöffnung 11. Zur Versteifung ist die Blechglocke 35 mit Sicken 28a versehen.

Im Unterschied zu den anderen Ausführungsbeispielen sind die Austrittsöffnungen 20 schräg angeordnet. Diese Maßnahme dient der Richtungskorrektur, des austre tenden Abgasstroms in Richtung der strömenden Ansaugluft in der Hohlraumstruktur. Die Abgasströmung ist aufgrund der Umlenkung im Endbereich 19 nämlich mit einem Drall behaftet. Um eine Berührung des Abgasstromes mit den Hohlraumwänden nach dem Austritt aus dem Endbereich möglichst lange zu vermeiden, wird der Drall impuls mit Hilfe der schräg angeordneten Leitbleche in den Austrittöffnungen 20 ver nichtet. Dieser Vorgang ist durch die gestrichelten Pfeile angedeutet.

Die Verbindung zwischen Blechglocke 35 und Hohlraumstruktur 10 erfolgt durch ei nen Bajonettverschluß 36, dessen Wirkungsweise am besten unter Zuhilfenahme von Fig. 4 und 5 verstanden werden kann. Rings um die Einbauöffnung 11 sind an der Hohlraumstruktur 10 Aufnahmerippen 37 angeordnet. Diese weisen Schlitze 38 auf, in die durch Drehung des Einleitstutzens 12 eine radial am Außenumfang der Blechglocke 35 angeordnete Lasche 39 hineinrutscht, wodurch die Blechglocke 35 auf den O-Ring 24a gedrückt wird. Die Aufnahmerippen 37 sind an einem Befesti gungsflansch 40 angebracht, der sich an die Einbauöffnung 11 anschließt und durch Stützrippen 41 zur Hohlraumstruktur hin stabilisiert wird. Es wird die Strömungsopti mierte Gestalt des Endbereichs deutlich.

Der Fig. 5 läßt sich außerdem die Kontur des Endbereiches 19 entnehmen, der das in den Innenraum 13 ragende Teil des Einleitstutzens 12 darstellt. Der Blick in den Innenraum 13 erfolgt in Strömungsrichtung der Ansaugluft (siehe durchgezogenen Pfeif in Fig. 4).

Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt der Aufsicht auf den Einleitstutzen in Richtung des eingeleiteten Abgases (Vergleiche gestrichelter Pfeil in Fig. 4). Zu erkennen ist das Innenrohr 18, der Anschluß 16, eine der Sicken 28a in der Blechglocke 35, die Rän der der Lasche 39, die unter die Aufnahmerippen 37 geschoben ist, sowie eine Arre tierung 42, die aus einer Aussparung 43 zwischen den Aufnahmerippen 37 besteht, in die eine abstehende Blechzunge 44 einrastet, die Teil der Lasche 39 ist. Weiterhin lassen sich die Enden der Leitbleche 33 im Rohrinneren erkennen.

Bezugszeichenliste

10

Hohlraumstruktur

11

Einbauöffnung

12

Einleitstutzen

13

Innenraum

14

Einlaß

15

Auslaß

16

Anschluß

17

Außenrohr

18

Innenrohr

19

Endbereich

20

Austrittsöffnungen

21

Blechbalg

22

Deckel

23

Schrauben

24

,

24

a O-Ring

25

Außenrand

26

Teflonring

27

Innenrand

28

,

28

a Sicke

29

Ringraum

30

Innenrohrende

31

Einlaßbohrung

32

Flanke

33

Leitblech

34

Anschlußteller

35

Blechglocke

36

Bajonettverschluß

37

Aufnahmerippen

38

Schlitz

39

Lasche

40

Aufnahmeflansch

41

Stützrippe

42

Arrettierung

43

Aussparung

44

Blechzunge

45

Hohlraum

Claims

1. Fluideinleitung, insbesondere Abgasrückfühung in den Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine, bestehend aus

- einer Hohlraumstruktur (10) zur Durchleitung eines Fluides von einem Einlaß (14) zu einem Auslaß (15),
- einem Einleitstutzen (12) zur Einleitung eines Fluides, welches wärmer als das durchgeleitete Fluid ist, in die Hohlraumstruktur,
- einer Verbindungsstruktur (21, 34, 35) zur abgedichteten Montage des Einleitstutzens in der Hohlraumstruktur

wobei der Einleitstutzen und die Verbindungsstruktur eine höhere Temperaturbeständigkeit aufweisen, als die Hohlraumstruktur und der Einleitstutzen gegenüber dem einzuleitenden Fluid temperaturbeständig ist, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Verminderung der Wärmeeinleitung von dem Einleitstutzen (12) in die Verbindungsstruktur (21, 34, 35) vorgesehen sind.

2. Fluideinleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Verminderung der Wärmeeinleitung ein Einleitstutzen (12) aus Keramik vorgesehen ist.

3. Fluideinleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einleitstutzen (12) und die Verbindungsstruktur (34) einteilig aus Keramik hergestellt sind.

4. Fluideinleitung nach Anspruch 1, wobei der Einleitstutzen (12) doppelwandig ausgeführt ist und das einzuleitende Fluid durch ein Innenrohr (18) des Einleitstutzens geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstruktur (21, 35) an einem Außenrohr (17) des Einleitstutzens angebracht ist, wobei als Mittel zur Verminderung der Wärmeeinleitung ein Ringraum (29) zwischen dem Innenrohr (18) und dem Außenrohr (17) vorgesehen ist.

5. Fluideinleitung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Vergrößerung der Oberfläche der Verbindungsstruktur (21, 35) vorgesehen sind.

6. Fluideinleitung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstruktur (35) durch einen Bajonettverschluß (36) mit der Hohlraumstruktur verbunden ist.

7. Fluideinleitung, insbesondere Abgasrückfühung in den Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine, bestehend aus

wobei der Einleitstutzen und die Verbindungsstruktur eine höhere Temperaturbeständigkeit aufweisen, als die Hohlraumstruktur und der Einleitstutzen gegenüber dem einzuleitenden Fluid temperaturbeständig ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endbereich (19) des Einleitstutzens in Richtung der Flußrichtung des durchgeleiteten Fluides weist und an den umströmten Flanken des Endbereiches mit Austrittsöffnungen (20) in den Innenraum (13) der Hohlraumstruktur versehen ist.

8. Fluideinleitung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (20) Leitbleche (33) zur Beeinflussung der Strömungsrichtung des eingeleiteten Fluides aufweisen.

9. Fluideinleitung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einleitstutzen (12) in dem Bereich, in dem er in den Innenraum (13) der Hohlraumstruktur (10) hineinragt, eine strömungsoptimierte Außenkontur hinsichtlich der durchgeleiteten Strömung aufweist.