AT395637B - Abgaseinrichtung fuer mehrzylinder-brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

AT 395 637 B

Die Erfindung betrifft eine Abgaseinrichtung für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen mit im für alle Zylinder gemeinsamen, gegossenen, wassergekühlten Zylindetkopf eingefarmter Abgasleitung, die eine eingegossene, aus einem Blechrohr mit einer äußeren, zur Halterung des Blechrohres im Gußwerkstoff stellenweise unterbrochenen Wärmeisolierung bestehende Auskleidung aufweist. 5 Es ist bekannt (US-PS 3 540 425), die von Gußwänden im gemeinsamen Zylinderkopf gebildete Abgasleitung ohne jede Wärmeisolierung zu belassen, so daß sie unmittelbar vom Kühlwasser umströmt wird. Dies bringt naturgemäß eine Kühlung der Abgase mit sich, die dann wünschenswert ist, wenn die ganze Brennkraftmaschine von ein» Kapsel umschlossen ist, um innerhalb der Kapsel einen zu hohen Temperaturanstieg, der sich sonst aus einer heißen Abgasleitung »geben würde, zu vermeiden. Wird die Brennkraftmaschine aber mit einem Abgasturbolader 10 ausgestattet so bringt die verringerte Abgastemperatur einen erheblichen Energieverlust für die Turbine und damit eine Verschlechterung des Gesamtwirkungsgrades der Brennkraftmaschine mit sich.

Es ist ferner bekannt (FR-PS 2 347 530), in der im Zylinderkopf eingeformten Abgasleitung eine Auskleidung voizusehen, die aus einem Blechrohr mit äußerer Wärmeisolierung besteht. Dabei erstreckt sich die Auskleidung jedoch nur über einen kleinen Teil der Länge der Abgasleitung, so daß auch die Isolierwirkung dementsprechend 15 gering ist

Es ist aber auch schon eine Abgaseinrichtung für eine wassergekühlte Brennkraftmaschine bekannt (DE-OS 2 642 486), die mindestens einen Auslaßkanal aufweist, der im gegossenen Zylinderkopf eingeformt ist und eine eingegossene Auskleidung besitzt. Diese Auskleidung besteht aus einem Blechrohr mit einer äußeren, zur Halterung des Blechrohres im Gußwerkstoff stellenweise unterbrochenen Wärmeisolierung, wobei es sich bei den Unterbre-20 chungen lediglich um punktförmige Aussparungen handelt, die keine genaue Zentrierung des Blechrohres gewährleisten. Außerdem ist bei längerem Blechrohr für mehrere Zylinder keine Maßnahme zur Ermöglichung ναι axialen Wärmedehnungen getroffen, so daß dann Verspannungen oder Zerstörungen im Zylinderkopf auftreten können.

Schließlich ist es bekannt (DE-OS 2 653 263), in einem Trockenraum eines gemeinsamen, auf dieZylinderköpfe 25 einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine aufgesetzten wassergekühlten Gehäuses eine Abgasleitung vorzusehen, die nicht beim Gießen eingeformt, sondern aus einzelnen BlechschQssen mit Steckverbindungen zusammengesetzt ist, wobei die Steckverbindungen die durch Wärmedehnung verursachten axialen Relativbewegungen der einzelnen Schüsse zulassen sollen. Das zusätzliche Gehäuse mit einem eigenen Anschluß an das Kühlsystem der Brennkraftmaschine erhöht selbstverständlich den technischen Aufwand und bringt eine ungünstige Vergrößerung der 30 Abmessungen und des Gesamtgewichtes der Brennkraftmaschine mit sich.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Abgaseinrichtung so zu verbessern, daß die heißen Abgase vor Energieverlust weitgehend geschützt werden, ohne die Abmessungen der Brennkraftmaschine vergrößern oder Betriebsschwierigkeiten in Kauf nehmen zu müssen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß das Blechrohr in an sich bekannter Weise aus einzelnen, 35 mit Steckverbindungen zusammengesetzten Schüssen besteht und daß die Wärmeisolierung im Bereich der Steckverbindungen zur Zentrierung der Blechschüsse am ganzen Rohrumfang unterbrochen ist.

Das Kühlwasser im gemeinsamen Zylinderkopf kann die Abgas temperatur, die bei Anordnung eines Abgasturboladers, aber auch eines Rußfilters oder eines Katalysators möglichst hoch bleiben soll, nur wenig herabsetzen, weil sich das Blechrohr als Träger und Schütz» der Wärmeisolierung nahezu über die ganze Länge d» 40 Abgasleitung erstreckt. Obwohl dieses Blechrohr daher v»hältmsmäßig großen Wärmedehnungen unterworfen ist, kann es zukeinen Verspannungen oder Zerstörungen innerhalb des Zylinderkopfes kommen, weil das Blechrohr aus einzelnen Schüssen besteht, deren Steckverbindungen relative Axialbewegungen der einzelnen Schüsse zulassen. Dadurch, daß die Wärmeisolierung im Bereich der Steckverbindungen unterbrochen ist und das Blechrohr samt der Isolierung vor dem Guß in den Kemkasten eingesetzt wird, dringt dann das Gußmaterial im Bereich der Steck-45 Verbindungen bis zum Blechrohr vor, wo es gewissermaßen einen Bund bildet, der die zentrisch richtige Lage des Blechrohres bzw. seiner Schüsse sichert Außerdem wird an diesen Stellen eine örtliche Kühlung des Blechrohies erreicht und dadurch eine Verklemmung zufolge zu großer radialer Wärmedehnung verhindert Die Zentrierung des Blechrohres ist auch während des Betriebes der Brennkraftmaschine wichtig, weil sich wegen der v»gleichsweise weichen Wärmeisolierung sonst radiale Verschiebungen des Blechrohres ergeben könnten. 50 In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die Schüsse des Blechrohres an ihren in die Auslaßkanäle der Ventile bzw. in den Anschlußkanal zu einem Abgasturbolader bzw. in einen Abgasrückführkanal od. dgl. mündenden Enden mit schwacher Krümmung aufgeweitet und gegenüber der Wärmeisolierung freigestellt Die nach außen gekrümmten Ränder d» Schüsse können sich daher im B»eich dieser Kanäle nicht einwärtsbiegen und demnach auch nicht den Gasstrom stören und Schwierigkeiten beim Strahlputzen bereiten. Außerdem lassen die schwach gekrümmt 55 aufgeweiteten Enden in gewünschter Weise noch eine gewisse Axialbewegung der Schüsse bei Wärmedehnung zu.

Durch die Freistellung der Schußenden gegenüb» der Isolierung wird wied» die unmittelbare Anlage des Blechs am Gußmaterial und damit die radiale Fixierung der Schußenden in den Kanälen erreicht -2-

Claims (2)

1. AT 395 637 B Die Zeichnung zeigt als Ausfuhrungsbeispiel einen Teil einer Abgaseinrichtung für eine Sechszylinder· Brennkraftmaschine in vereinfacht« Darstellung im Horizontalschnitt. Die sechs Zylinder einer Brennkraftmaschine besitzen einen gemeinsamen wassergekühlten Zylinderkopf (1), von dem nur eine Hälfte dargestellt ist Von den Ventilen (2) führen Auslaßkanäle (3) in die im Zylinderkopf (1) eingeformte Abgasleitung (4), die in den Anschlußkanal (5) eines Abgasturboladers bzw. in einen Abgasrückführkanal (6) mündet Die Abgasleitung (4) weist eine Auskleidung auf, die aus einem aus drei Schüssen (7a, 7b, 7c) mit äußerer 'Wärmeisolierung (8) zusammengesetzten Blechrohr (7)besteht. Die Schüsse (7a, 7b, 7c) weisen Steckverbindungen auf, d. h. es ist jeweils das Ende des einen Schusses aufgeweitet, so daß es das Ende des anschließenden Schusses relativ axial verschiebbar aufnehmen kann. Im Bereich dieser Steckverbindungen ist die Wärmeisolierung (8) unterbrochen, so daß das Gußmaterial einen das Schußende zentrierenden Bund bilden kann. In gleich« Weise sind die Schüsse (7a, 7b, 7c) an ihren in die Auslaßkanäle (3) bzw. in die Anschlußkanäle (5,6) mündenden Enden gegenüber der Wärmeisolierung (8) freigestellt An diesen Enden sind die Schüsse (7a, 7b, 7c) außerdem mit schwacher Krümmung aufgeweitet PATENTANSPRÜCHE 1. Abgaseinrichtung für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen mit im für alle Zylinder gemeinsamen, gegossenen, wassergekühlten Zylinderkopf eingeformter Abgasleitung, die eine eingegossene, aus einem Blechrohr mit ein« äußeren, zur Halterung des Blechrohres im Gußwerkstoff stellenweiseunterbrochenen Wärmeisolierung bestehende Auskleidung aufweist dadurch gekennzeichnet, daß das Blechrohr (7) in an sich bekannter Weise aus einzelnen, mit Steckverbindungen zusammengesetzten Schüssen (7a, 7b, 7c) besteht und daß die Wärmeisolierung (8) im Bereich der Steckverbindungen zur Zentrierung der Blechrohrschüsse (7a, 7b, 7c) am ganzen Rohrumfang unterbrochen ist.
2. 2. Abgaseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schüsse (7a, 7b, 7c) des Blechrohres (7) an ihren in die Auslaßkanäle (3) d« Ventile (2) bzw. in den Anschlußkanal (5) zu einem Abgasturbolader bzw. in einen Abgasrückführkanal (6) od. dgl. mündenden Enden mit schwacher Krümmung aufgeweitet und gegenüber der Wärmeisolierung (8) freigestellt sind. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-