Claims (3)
PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS
1. Verbrennungsmotor mit einem sich von einem Auslassventil (15) aus erstreckenden Abgaskanal (21) und einem im Abgaskanal (21) mit Abstand von dessen Wandungen angeordneten Einsatz (24,34), dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (24,34) mindestens teilweise mit einem wärmeisolierenden Material (41) umgeben ist, das in einer den Einsatz (24,34) mit Abstand von den Wandungen des Abgaskanals (21) umgebenden Metallhülle (43,44) angeordnet ist.1. Internal combustion engine with an exhaust gas duct (21) extending from an exhaust valve (15) and an insert (24,34) arranged in the exhaust gas duct (21) at a distance from its walls, characterized in that the insert (24,34) has at least is partially surrounded by a heat-insulating material (41) which is arranged in a metal shell (43,44) surrounding the insert (24,34) at a distance from the walls of the exhaust gas duct (21).
2. Verbrennungsmotor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schicht des wärmeisolierenden Stoffes im Bereich der Eintrittsöffnung (25) den Einsatz (24, 34) umgibt.2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that a layer of heat-insulating material surrounds the insert (24, 34) in the area of the inlet opening (25).
3. Verbrennungsmotor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ventilstange (17) des Auslassventils (15) durch eine Ausnehmung (35) des Einsatzes (24, 34) erstreckt und dass letzterer mit Ausnahme des Bereichs der Ausnehmung (35) im wesentlichen vollständig vom wärmeisolierenden Material (41) umgeben ist.3. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the valve rod (17) of the exhaust valve (15) extends through a recess (35) of the insert (24, 34) and that the latter, with the exception of the region of the recess (35), is essentially is completely surrounded by the heat insulating material (41).
Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1.
Die Abgaskanäle von Verbrennungsmotoren werden gelegentlich mit Einsätzen versehen. Der Zweck solcher Einsätze ist es, dass sich die Abgase nach dem Durchtritt durch das Auslassventil und vor ihrem Eintritt in eine Abgasvorrichtung mit einer oder mehreren Reaktionskammern nicht zu stark abkühlen. Durch die Erhaltung einer hohen Abgastemperatur während einer verhältnismässig langen Zeit lassen sich die an die Atmosphäre abgegebenen Mengen an unverbrannten Kohlenwasserstoffen und an Kohlenmonoxyd verringern.The exhaust ducts of internal combustion engines are occasionally fitted with inserts. The purpose of such inserts is that the exhaust gases do not cool too much after passing through the exhaust valve and before entering an exhaust device with one or more reaction chambers. By maintaining a high exhaust gas temperature for a relatively long time, the amounts of unburned hydrocarbons and carbon monoxide released into the atmosphere can be reduced.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verbrennungsmotors der eingangs genannten Art, um die Wirksamkeit der genannten Einsätze zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definierten Massnahmen gelöst.The object of the invention is to create an internal combustion engine of the type mentioned in the introduction in order to improve the effectiveness of the operations mentioned. This object is achieved by the measures defined in the characterizing part of claim 1.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Verbrennungsmotors sind in den Patentansprüchen 2 und 3 umschrieben.Patent claims 2 and 3 describe particularly advantageous configurations of the internal combustion engine.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstands wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben, die schematisch und ausschnittsweise einen Verbrennungsmotor im Schnitt zeigt.A preferred embodiment of the subject of the invention is described in more detail below with reference to the drawing, which shows a section of an internal combustion engine schematically and in part.
Der Verbrennungsmotor weist einen Motorblock 11 und einen wassergekühlten Zylinderkopf 12 auf, welche zusammen mit einem Kolben 13 eine Brennkammer 14 bilden. Eine Auslasseinrichtung weist ein Auslassventil 15 mit einer Ventilstange 17 und einem Ventilkörper 18 auf. In geschlossenem Zustand liegt der Ventilkörper 18 an einem ortsfesten Ventilsitz 20 an. Im Zylinderkopf 12 ist ein Auslasskanal 21 angeordnet, welcher sich vom Ventilsitz 20 bis zur Austrittsöffnung 22 erstreckt.The internal combustion engine has an engine block 11 and a water-cooled cylinder head 12 which form a combustion chamber 14 together with a piston 13 . An outlet device has an outlet valve 15 with a valve rod 17 and a valve body 18 . In the closed state, the valve body 18 rests against a stationary valve seat 20 . An outlet channel 21 is arranged in the cylinder head 12 and extends from the valve seat 20 to the outlet opening 22 .
Ein dünnwandiger Einsatz 24,34 aus hitzebeständigem Werkstoff ist im Abgaskanal 21 mit Abstand von dessen Wandungen angeordnet. Der Einsatz 24,34 weist an seinem einen Ende eine Eintrittsöffnung 25 auf, in welche bei geöffnetem Auslassventil 15 das Abgas aus der Brennkammer 14 gelangt. An seinem anderen Ende weist der Einsatz 24,34 eine Austrittsöffnung 26 auf. Ein Trägerflansch 27 ist in der Nähe der Austrittsöffnung 26 am Einsatz 24,34 befestigt und ist mit einem weiteren Flansch 30 in Berührung, welcher am Eintrittsende einer Abgasleitung 31 von einer Abgassammeivorrichtung 32 vorgesehen ist. Die Flansche 27,30 sind in irgendeiner Weise, z.B. mittels Klammern, miteinander verbunden, wodurch auch die Abgassammeivorrichtung 32 am Zylinderkopf 12 gehalten ist. Der Flansch 27 wirkt als Abdeckelement, welches das stromabwärts gelegene Ende des durch den Einsatz 24,34 einerseits und die Wandungen des Abgaskanals 21 andererseits begrenzten ringförmigen Raumes abschliesst; dadurch wird ein Zurückströmen von Abgasen in diesen Raum verhindert. Bei Betrieb des Verbrennungsmotors füllt sich also dieser Raum mit einer wärmeisolierenden Schicht aus im wesentlichen ruhenden Abgasen, die vom stromaufwärts gelegenen Ende des Einsatzes 24,34 her eintreten. Diese isolierende Schicht hat zur Folge, dass weniger Wärme vom Einsatz 24,34 an die Wandungen des Abgaskanals 21 abgegeben wird; sie vermindert somit den Wärmeverlust in den Abgasen.A thin-walled insert 24,34 made of heat-resistant material is arranged in the exhaust gas duct 21 at a distance from its walls. The insert 24, 34 has at one end an inlet opening 25 into which the exhaust gas from the combustion chamber 14 passes when the outlet valve 15 is open. The insert 24, 34 has an outlet opening 26 at its other end. A support flange 27 is secured to the insert 24,34 near the exit port 26 and contacts another flange 30 provided at the entry end of an exhaust duct 31 from an exhaust manifold 32. The flanges 27, 30 are connected to one another in some way, e.g. The flange 27 acts as a cover element closing off the downstream end of the annular space delimited by the insert 24,34 on the one hand and the walls of the exhaust gas duct 21 on the other hand; this prevents exhaust gases from flowing back into this space. Thus, during operation of the internal combustion engine, this space fills with a thermally insulating layer of essentially still exhaust gases entering from the upstream end of the insert 24,34. This insulating layer means that less heat is released from the insert 24, 34 to the walls of the exhaust gas duct 21; it thus reduces the heat loss in the exhaust gases.
Der Einsatz 24,34 weist einen vorderen Abschnitt 34 mit einer Ausnehmung 35 für den Durchtritt der Ventilstange 17 auf. Der Einsatz 24,34 weist eine ihn umgebende Metallhülle 43,44 auf, welche einen Mantel aus wärmeisolierendem Material 41 enthält. Ein Abschnitt 44 der Metallhülle 43 umgibt den vorderen Abschnitt 34 des Einsatzes 24,34 und enthält ebenfalls das wärmeisolierende Material 41. Der Einsatz 24,34 mit der Metallhülle 43,44 ist mit Abstand von den Wandungen des Abgaskanals 21 angeordnet. Es ist zu beachten, dass mit Ausnahme des Bereichs der Ausnehmung 35 im wesentlichen der gesamte Einsatz 24,34 mit wärmeisolierendem Material 41 ummantelt ist.The insert 24,34 has a front section 34 with a recess 35 for the valve rod 17 to pass through. The insert 24,34 has a metal shell 43,44 surrounding it, which contains a coat of heat-insulating material 41. A portion 44 of the metal shell 43 surrounds the front portion 34 of the insert 24,34 and also contains the heat insulating material 41. The insert 24,34 with the metal shell 43,44 is spaced from the walls of the exhaust duct 21. It should be noted that with the exception of the area of the recess 35 substantially the entire insert 24, 34 is covered with thermally insulating material 41.
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1515
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2525
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3535
4040
BB
1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings