AT396170B - Auspuffanlage fuer zweitakt-brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

AT 396 170 B

Die Erfindung betrifft eine Auspuffanlage für Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit einem Gehäuse, von dem wenigstens der an die Brennkraftmaschine anschließende Teil einen Katalysator enthält und aus zwei einen Diffusor bildenden, symmetrisch in bezug auf eine Teilungsebene angeordneten Blechschalen besteht, die in der Teilungsebene mit Borden zusammengefügt, vorzugsweise geschweißt, sind, S Derartige Auspuffanlagen zeichnen sich durch verhältnismäßig einfache und billige Herstellungsmöglichkeit aus. Bei Auspuffanlagen, die zur Verringerung der Abgasemission einen Katalysator enthalten, ist es aber schwierig, ein rasches Anspringen bzw. Zünden des Katalysators, z. B. beim Kaltstart, einerseits und eine entsprechende Dauerhaltbarkeit bei längerem Vollastbetrieb anderseits zu vereinen, weil durch die hohen Temperaturen der Katalysator über längere Zeit hinweg geschädigt werden kann. 10 Es ist bereits bekannt, dem Hauptkatalysator einen Vorkatalysator vorzuordnen, wobei der Vorkatalysator möglichst nahe am Zylinder der Biennkraftmaschine vorgesehen sein sollte, um durch die dort herrschenden höheren Temperaturen ein rascheres Anspringen zu erzielen, wogegen dann der Hauptkatalysator in einem gasdynamisch weniger empfindlichen hinteren Bereich der Auspuff anlage eingebaut werden kann. Bei bekannten Auspuffanlagen ist nun der Vorkatalysator so ausgebildet, daß er sich im wesentlichen über den ganzen Quer-15 schnitt der Auspuffanlage erstreckt. Daraus ergibt sich aber der Nachteil, daß die gasdynamische Wirkung erheblich beeinträchtigt und damit die Maschinenleistung herabgesetzt wird.

Es ist bereits eine Vorrichtung zur katalytischen Reinigung von Abgasen bekannt (DE-OS 2 658 892), die aus einem Rohr mit einem durchlochten Einbau besteht, der diametral verlaufende sowie quergestellte Abschnitte aufweist und dazu dient, Strömungsstörungen zur Staudruckerhöhung und Strömungsrichtungsänderungen zur 20 Erzeugung größerer Turbulenzen zu erreichen. Dieser dünnwandige Einbau ist ebenso wie alle anderen Vorrich tungsteile, insbesondere die Rohrinnenwandung, katalytisch beschichtet. Für Zweitakt-Brennkraftmaschinen wäre eine solche Vorrichtung ungeeignet, weil Zweitakt-Brennkraftmaschinen im Bereich des Diffusors äußerst empfindlich auf Einbauten, Unstetigkeiten, abrupte Querschnittsänderungen u. dgl. mit Strömungsablösungen an der Diffusorwand reagieren, wodurch die Wirkung der reflektierten Druckwelle vermindert wird und sich daraus 25 eine Verschlechterung des Maschinendrehmomentes ergibt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Auspuffanlage so zu verbessern, daß sich eine besonders einfache Bauart ergibt, ohne ungünstige gasdynamische Rückwirkungen selbst dann in Kauf nehmen zu müssen, wenn der Katalysator in nächster Nähe der Brennkraftmaschine angeordnet wird, um durch die dort herrschenden höheren Temperaturen ein rasches Anspringen bzw. Zünden zu erzielen. 30 Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß als Katalysator eine in der Teilungsebene zwischen den Blechschalen und von diesen gehaltene Mittelwand mit aus durchgehend in Strömungsrichtung verlaufenden Erzeugenden gebildeten Seitenflächen vorgesehen ist, die in an sich bekannter Weise katalytisch beschichtet und gegebenenfalls durchbrochen ist.

Eine solche Mittelwand stellt keinen die gasdynamische Wirkung störenden Einbau dar, und sie läßt sich auch 35 beim Zusammenfügen der beiden die Auspuffanlage bildenden Blechschalen ohne weiteres in einem Arbeitsgang einbauen. Bei Motoren mit geringeren Anforderungen an die Abgasreduktion ist die ausschließliche Verwendung eines solchen Katalysators ohne weiteres möglich. Werden an die Brennkraftmaschine höhere Abgasanforderungen gestellt, so wird man der erfindungsgemäßen, den Katalysator bildenden Mittelwand einen üblichen Hauptkatalysator nachordnen, so daß die Mittelwand dann nur als Vorkatalysator dient, der so weit zur Zylinderaustrittsöff-40 nung hin reicht, daß eine sehr rasche Zündung gewährleistet ist. Die Durchbrechungen der Mittelwand dienen einem etwaigen Druckausgleich zwischen den beiden Querschnittshälften der Auspuffanlage. Die erfindungs-gemäße Katalysatorausbildung ist insbesondere für Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit als Diffusor ausgebildetem Krümmer geeignet.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die den Katalysator bildende Mittelwand mit abstandsweise angeord-45 neten Ansätzen zwischen den Blechschalenborden gehalten, um unterschiedliche Wärmedehnungen zu berücksich tigen, da die Mittelwand selbstverständlich wesentlich höhere Temperaturen erreicht als die Blechschalen.

Besonders zweckmäßig ist es auch, wenn die Blechschalen eine vorzugsweise aus einer Hülle und einer Isolierzwischenschicht bestehende Außenisolierung auf weisen, die mit den Blechschalenborden verschweißt ist. Dadurch wird die Wärmeabgabe nach außen verringert und ein Lärmschutz erreicht Die Außenisolierung kann bei 50 der Herstellung des betreffenden Anlageteiles einfach in einem Arbeitsgang bei der Verbindung der Blechschalen durch Rollenschweißung unter gleichzeitigem Einbau der Mittelwand mitangebracht werden. bi der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 die erfin-dungswesentlichen Teile der Auspuffanlage einer Zweitakt-Brennkraftmaschine im Teilschnitt, Fig. 2 im Querschnitt nach der Linie (Π-ΙΙ) der Fig. 1, Fig. 3 die eine Hälfte einer einfachen Auspuffanlage ohne Hauptka-55 talysator in Ansicht und Fig. 4 einen Querschnitt durch die Gesamtanlage nach der Linie (IV-IV) da Fig. 3.

Eine Zweitakt-Brennkraftmaschine (1) ist mit einer Auspuffanlage ausgestattet, von der der an die Brennkraftmaschine (1) unmittelbar anschließende, als gekrümmter Diffusor ausgebildete Teil (2) aus zwei zusammengefügten Blechschalen (3) besteht. Diese Blechschalen (3) besitzen eine mit der Symmetrieebene zusammenfallende Teilungsebene, in da auch Randborde (4) liegen, mit denen sie verschweißt sind. An den Teil (2) 60 der Auspuffanlage schließt sich ein Mittelteil (5) an, in dem ein Hauptkatalysator (6) angeordnet ist Zwischen den beiden Blechschalen (3) ist eine Mittelwand (7) mit aus durchgehend in Strömungsrichtung verlaufenden Erzeugenden gebildeten, katalytisch beschichteten Seitenflächen angeordnet, die als Vorkatalysator dient und -2-

Claims (4)

1. AT 396 170 B gegebenenfalls mit Durchbrechungen (8), die auch Schlitzform aufweisen können, versehen ist Um die verschiedenen Wärmedehnungen der Mittelwand (7) und der beiden Blechschalen (3) auszugleichen, ist die Mittelwand (7) lediglich mit abstandsweise angeoidneten Ansätzen (9) zwischen den Blechschalenborden (4) gehalten. 5 Wie in Fig. 2 angedeutet, kann der Teil (2) der Anlage auch eine Außenisolierung erhalten, die aus einer Hülle (10) und ein» Isolierzwischenschicht (11) besteht. Diese Außenisolierung (10), (11) ist mit den Blech· schalenborden (4) verschweißt. Die Fig. 3 und 4 zeigen einen etwa S-förmig gekrümmten Diffusor aus zwei Blechschalen (3‘), wobei die den Katalysator bildende Mittelwand (7') durch alle S-Teile durchläuft. Selbstverständlich wäre es aber auch 10 möglich, die Mittelwand (7') der S-Form entsprechend zu unterteilen. 15 PATENTANSPRÜCHE 1. Auspuffanlage für Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit einem Gehäuse, von dem wenigstens der an die Brenn kraftmaschine anschließende Teil einen Katalysator enthält und aus zwei einen Diffusor bildenden, symmetrisch in bezug auf eine Teilungsebene angeordneten Blechschalen besteht, die in der Teilungsebene mit Borden zusam-mengefügt, vorzugsweise geschweißt, sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator eine in der Tel· lungsebene zwischen den Blechschalen (3; 3') und von diesen gehaltene Mittelwand (7; 7') mit aus durch-25 gehend in Strömungsrichtung verlaufenden Erzeugenden gebüdeten Seitenflächen vorgesehen ist, die in an sich bekannter Weise katalytisch beschichtet und gegebenenfalls durchbrochen ist
2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Katalysator bildende Mittelwand (7) mit abstandsweise angeordneten Ansätzen (9) zwischen den Blechschalenborden (4) gehalten ist (Fig. 1 und 2). 30
3. 3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelwand (7) in an sich bekannter Weise als Vorkatalysator einem Hauptkatalysator (6) vorgeordnet ist (Fig. 1).
4. 4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechschalen (3) eine vor-35 zugsweise aus einer Hülle (10) und einer Isolierzwischenschicht (11) bestehende Außenisolierung aufweisen, die mit den Blechschalenborden (4) verschweißt ist (Fig. 2). 40 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -3-