Blown Diffuser

Eine abgasgestützte Diffusordüse ist ein Undertray-Bauteil, das heiße Abgase nutzt, die auf ihre Oberfläche gerichtet werden, um die Luftströmung durch den Diffusor im hinteren Fahrzeugbereich zu energetisieren. Der Abgasstrahl, typischerweise aus einem Downpipe oder Abgaskrümmer, setzt wieder an und beschleunigt die Grenzschicht der Luft unter dem Fahrzeug, unterdrückt Strömungsablösung und erzeugt mehr Abtrieb, als ein passiver Diffusor allein liefern könnte. Diese Technik nutzt aerodynamische Leistung, die sonst als Wärmeabgabe verloren ginge.

Die Anordnung erfordert sorgfältige Führung der Abgase vom Motor zu Schlitzen oder Rohren, die sie tangential auf die obere Oberfläche der Diffusordüse leiten, am häufigsten entlang der Mittellinie oder über die Breite der Diffusordüse. Die Geometrie muss präzise sein: ein zu schwacher Strahl energetisiert die Strömung nicht ausreichend; ein zu starker kann die Abgastemperatur oder den Druck zu hoch treiben und das Diffusormaterial beschädigen oder asymmetrische Strömungsmuster erzeugen, die ungewollte Giermomente hervorrufen. Die Diffusordüse selbst ist typischerweise ein geformtes Undertray, das sich von der hinteren Achslinie zur Hinterkante des Fahrzeugs erstreckt und winklig an die sich ausbreitende Strömung unter dem Fahrzeug angepasst ist.

Abgasgestützte Diffusordüsen erschienen prominent in der Formel 1 Mitte der 2000er Jahre, als Teams entdeckten, dass Abgase während des Bremsens oder Ausrollens umgelenkt werden konnten, um Abtrieb unabhängig von der Raddrehzahl zu halten. Anwendungen bei Straßenfahrzeugen bleiben selten, da die Komplexität, Wärmebewirtschaftung und mögliche Zuverlässigkeitsbedenken die bescheidenen Effizienzgewinne im Straßenbetrieb überwiegen. Die meisten Serienfahrzeuge nutzen stattdessen passive Diffusoren und Unterfahrschutz-Paneele.

Der primäre Ausfallmodus ist Verstopfung oder Korrosion der Abgasführungsrohre, die auftreten können, wenn Feuchte während kalter Starts im System kondensiert oder wenn Kohlenstoff- und Rußablagerungen die Strahlöffnungen verengen. Thermische Risse in Verbundstoff-Diffusormaterialien sind ebenfalls ein Risiko, wenn Abgastemperaturen die Wärmeformbeständigkeit des Materials übersteigen. Undichtigkeiten im Rohrsystem reduzieren die Strahlwirksamkeit und können unbrenbare Gase oder Dämpfe zum Fahrzeuguntergrund führen.

Der Begriff 'abgasgestützt' geht zurück auf die industrielle Herkunft der Grenzschicht-Kontrolle: Ein Strahl aus Druckluft oder Gas zur Umformung der Strömung um ein Objekt ist eine klassische, seit den 1950er Jahren erforschte aerodynamische Technik. Im Automobilkontext ist das Neuartige die Nutzung des Abgasstroms des Motors statt eines eigenen Gebläses, was ihn aus energetischer Sicht zu einem parasitären, aber kostenfreien Steuerungsmechanismus macht.