DE102008021282A1

DE102008021282A1 - Exhaust gas system for internal combustion engine, has exhaust manifold and muffler, where exhaust manifold comprises cylinder head flange, manifold and multiple exhaust manifold pipes

Info

Publication number: DE102008021282A1
Application number: DE200810021282
Authority: DE
Inventors: Jürgen Schorn; Michael Wessels; Markus Menzel; Bernd Müller
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2008-04-29
Filing date: 2008-04-29
Publication date: 2009-11-05

Abstract

The exhaust gas system has an exhaust manifold (4) and a muffler (5), where the exhaust manifold comprises a cylinder head flange, a manifold and multiple exhaust manifold pipes. The exhaust manifold is positioned between the muffler and an internal combustion engine (2). The exhaust manifold pipes end in the manifold with their ends opposite the cylinder head flange, in which a catalytic converter is carried.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an exhaust system for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Aus der US 4,596,304 ist eine Abgasanlage für eine im Heckbereich eines Fahrzeugs angeordnete Brennkraftmaschine bekannt. Die Abgasanlage umfasst einen Abgaskrümmer, einen Katalysator und einen Schalldämpfer. Außerdem wird die Abgasanlage mittels drei Halterungsvorrichtungen unmittelbar an der Karosserie des Fahrzeugs befestigt. Darüber hinaus ist der Abgaskrümmer mit der Brennkraftmaschine verbunden. Um eine relative Bewegung des Abgaskatalysators gegenüber des Schalldämpfers zu vermeiden, ist zwischen einem Anschlussflansch am Katalysator und dem Schalldämpfer ein Befestigungselement vorgesehen.From the US 4,596,304 an exhaust system for a arranged at the rear of a vehicle internal combustion engine is known. The exhaust system includes an exhaust manifold, a catalyst and a muffler. In addition, the exhaust system is fastened by means of three mounting devices directly to the body of the vehicle. In addition, the exhaust manifold is connected to the internal combustion engine. In order to avoid a relative movement of the catalytic converter relative to the muffler, a fastening element is provided between a connecting flange on the catalytic converter and the muffler.

In der DE 41 16 493 A1 ist eine Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen und zwei Abgassträngen beschrieben, bei der in einem Sammlerohr eines Abgaskrümmers zwei Katalysatoren integriert eingesetzt sind, deren Längsachsen parallel zu den Zylinderreihen liegen. Weiterhin weist jeder Abgasstrang jeweils einen Abgasendschalldämpfer auf, der seitlich von Brennkraftmaschine und unterhalb des Abgaskrümmers positioniert ist.In the DE 41 16 493 A1 an exhaust system for an internal combustion engine with two rows of cylinders and two exhaust gas strands is described, in which a collector of an exhaust manifold two catalysts are used integrated, the longitudinal axes are parallel to the cylinder rows. Furthermore, each exhaust system each has an exhaust muffler, which is positioned laterally of the engine and below the exhaust manifold.

Nachteilig ist bei den bekannten Abgasanlagen eine unvorteilhafte Positionierung der einzelnen Komponenten der Abgasanlage, bei der eine starre Befestigung der Abgasanlage sowohl an der Fahrzeugkarosserie als auch an der Brennkraftmaschine vorliegt. Dies führt zu einer unerwünschten Übertragung von Vibrationen der Abgasanlage auf die Brennkraftmaschine und auf die Fahrzeugkarosserie. Das verstärkt die Bewegung der Abgasanlage in der Eigenresonanz und belastet somit die Schweißverbindungen der einzelnen Krümmerrohre am Zylinderkopfflansch durch die Vibrationen der Abgasanlage.adversely is an unfavorable positioning in the known exhaust systems the individual components of the exhaust system, in which a rigid attachment the exhaust system both on the vehicle body and on the Internal combustion engine is present. This leads to an unwanted transmission of vibrations of the exhaust system on the internal combustion engine and on the vehicle body. This reinforces the movement of Exhaust system in the self-resonance and thus loaded the welded joints the individual manifold pipes on Zylinderkopfflansch the vibrations of the exhaust system.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für eine Brennkraftmaschine eine Abgasanlage anzugeben, mit der die Übertragung von Vibrationen der Abgasanlage auf die Fahrzeugkarosserie vermindert wird, um Belastungen an den Schweißverbindungen der Abgasanlagenteile zu reduzieren.Of the Invention is therefore the object of an internal combustion engine specify an exhaust system with which the transmission of Vibration of the exhaust system to the vehicle body reduced is to stress on the welded joints of the exhaust system parts to reduce.

Die erfindungsgemäße Abgasanlage zeichnet sich dadurch aus, dass der Abgaskrümmer seitlich von der Brennkraftmaschine zwischen dem Schalldämpfer und der Brennkraftmaschine positioniert ist. Mit der seitlichen Anordnung von Abgaskrümmer und Schalldämpfer liegt eine gezielte Positionierung der einzelnen Komponenten der Abgasanlage vor, mit der eine Reduzierung der Schwingungsbewegungen der Abgasanlage erzielt wird. Vorzugsweise sind Zylinderkopfflansch des Abgaskrümmers, Sammelrohr und Schalldämpfer in etwa auf einer Höhe seitlich von der Brennkraftmaschine positioniert, wobei das Sammelrohr in etwa parallel zum Zylinderkopfflansch liegt.The inventive exhaust system is characterized made that the exhaust manifold laterally from the engine positioned between the muffler and the engine is. With the lateral arrangement of exhaust manifold and Silencer is a targeted positioning of each Components of the exhaust system before, with the reduction of vibration movements the exhaust system is achieved. Preferably, cylinder head flange the exhaust manifold, manifold and silencer approximately at a height laterally from the internal combustion engine positioned with the manifold approximately parallel to the cylinder head flange lies.

In einer Ausgestaltung der Erfindung münden die Abgaskrümmerrohre mit ihren dem Zylinderkopfflansch entgegengesetzten Enden in das Sammelrohr, in dem ein Abgaskatalysator aufgenommen ist. Vorzugsweise ist das Sammelrohr mit dem Abgaskrümmer einstückig ausgebildet. Eine solche Anordnung ermöglicht eine kompakte Bauweise der Abgasanlage und eine Verschiebung des Abgaskatalysators in Richtung der heißen Abgase. Eine Aufheizphase des Abgaskatalysators wird beschleunigt, so dass eine optimierte Abgasnachbehandlung während einer Warmlaufphase der Brennkraftmaschine erfolgt.In In one embodiment of the invention, the exhaust manifolds open with its cylinder head flange opposite ends in the Collecting tube, in which an exhaust gas catalyst is added. Preferably the manifold is integral with the exhaust manifold educated. Such an arrangement allows a compact Construction of the exhaust system and a displacement of the catalytic converter in the direction of the hot exhaust gases. A heating phase of the catalytic converter is accelerated, so that optimized exhaust aftertreatment during a warm-up phase of the internal combustion engine takes place.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Sammelrohr zwischen der Brennkraftmaschine und dem Schalldämpfer positioniert. Mit dieser Anordnung kann eine gezielte Anbindung der einzelnen, nebeneinander positionierten Komponenten der Abgasanlage aneinander vorgenommen werden. Insbesondere wenn gemäß der vorliegenden Erfindung zwischen einem an einem der Abgaskrümmerrohre und/oder am Zylinderkopfflansch positionierten Abgaskrümmerabschnitt und dem Sammelrohr eine Verbindungseinrichtung vorgesehen ist, liegt eine schwingungsarme Ausgestaltung des Abgaskrümmers vor.In an embodiment of the invention, the collection tube between the Internal combustion engine and the muffler positioned. With this arrangement, a targeted connection of the individual, side by side positioned components of the exhaust system made to each other become. In particular, if according to the present Invention between a on one of the exhaust manifolds and / or exhaust manifold portion positioned on the cylinder head flange and the collecting pipe is provided a connecting device is located a low-vibration design of the exhaust manifold before.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist an der Verbindungseinrichtung ein Dämpfungselement positioniert. Vorzugsweise ist das Sammelrohr über das in der Verbindungseinrichtung positionierte Dämpfungselement mit dem Abgaskrümmerabschnitt bzw. mit einem der Abgaskrümmerrohre verbunden. Erfindungsgemäß dient die Verbindungseinrichtung zur Reduzierung der Bewegung des Abgaskrümmers bzw. des Sammelrohres in der Eigenresonanz, wobei mit einer entsprechenden Ausgestaltung des Dämpfungselementes eine Abstimmung des gesamten Schwingungsverhaltens der kompletten Abgasanlage auf das Schwingungsverhalten des Gesamtfahrzeuges erfolgt.In An embodiment of the invention is connected to the connecting device positioned a damping element. Preferably that is Collecting tube via the damping element positioned in the connecting device with the exhaust manifold section or with one of the exhaust manifold pipes connected. According to the invention, the connection device serves to reduce the movement of the exhaust manifold or the Collection tube in the natural resonance, with a corresponding Design of the damping element is a vote of the total vibration behavior of the entire exhaust system on the Vibration behavior of the entire vehicle takes place.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Abstützeinrichtung in einem Abschnitt zwischen dem Abgaskrümmer und dem Schalldämpfer vorgesehen, mit der der Abgaskrümmer mit dem Schalldämpfer verbindbar ist. Vorzugsweise ist zur Reduzierung von Vibrationen der Abgasanlage die Abstützeinrichtung mit einer ersten Dämpfungseinrichtung versehen. Durch die Anordnung der erfindungsgemäßen Abstützeinrichtung zwischen Abgaskrümmer und Schalldämpfer wird die an der Brennkraftmaschine angekoppelte Masse des Schalldämpfers getilgt. Diese Anordnung wird durch die Positionierung des Schalldämpfers seitlich vom Abgaskrümmer und von der Brennkraftmaschine erreicht.In a further embodiment of the invention, a support device is provided in a section between the exhaust manifold and the muffler, with which the exhaust manifold with the muffler is connectable. Preferably, to reduce vibrations of the exhaust system, the support means is provided with a first damping device. Due to the arrangement of the support device according to the invention between the exhaust manifold and muffler coupled to the engine mass of the muffler is redeemed. This arrangement is determined by the positio nierung of the muffler laterally from the exhaust manifold and the internal combustion engine achieved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Dämpfungseinrichtung an einem Ende der Abstützeinrichtung positioniert, das mit dem Schalldämpfer verbunden ist. Demnach ist der Abgaskrümmer mit dem Schalldämpfer über die erste Dämpfungseinrichtung verbunden. Durch die vorteilhafte Positionierung der ersten Dämpfungseinrichtung am Schalldämpfer wird die notwendige Tilgungsfrequenz eingestellt, so dass ein hoher Dämpfungsgrad erzielbar ist. Das führt zu einer deutlichen Reduzierung der Eigenresonanz der Abgasanlage.According to one advantageous embodiment of the invention is the first damping device positioned at one end of the support, which with connected to the muffler. Accordingly, the exhaust manifold with the muffler via the first damping device connected. Due to the advantageous positioning of the first damping device on the silencer the necessary repayment frequency is set, so that a high degree of damping can be achieved. Leading to a significant reduction in the natural resonance of the exhaust system.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Schalldämpfer mit der Brennkraftmaschine über eine Halterung befestigt, wobei vorzugsweise der Schalldämpfer mit der Halterung über eine zweite Dämpfungseinrichtung verbunden ist. Hierdurch wird eine zusätzliche Tilgung der angekoppelten Masse des Schalldämpfers an der Brennkraftmaschine erzielt.In Another embodiment of the invention is the muffler attached to the engine via a bracket, preferably wherein the muffler with the bracket over a second damping device is connected. hereby will be an additional eradication of the coupled mass of the Muffler achieved on the internal combustion engine.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, für den Abgasstrang der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mehrere Dämpfungseinheiten derart vorzusehen, dass mindestens zwei der Dämpfungseinheiten am mit der Brennkraftmaschine verbundenen Schalldämpfer positioniert sind, wobei mindestens eine weitere Dämpfungseinheit in Form eines Dämpfungselementes innerhalb des Abgaskrümmers angeordnet ist. Insbesondere liegt eine vorteilhafte Dämpfung durch die mittige Anordnung des Sammelrohres zwischen Schalldämpfer und Zylinderkopfflansch in Verbindung mit den mehreren Dämpfungseinheiten vor.The The present invention is based on the general idea, for the exhaust system of the internal combustion engine according to the invention provide a plurality of damping units such that at least two of the damping units on with the internal combustion engine associated silencers are positioned, at least another damping unit in the form of a damping element is disposed within the exhaust manifold. Especially is an advantageous damping by the central arrangement of the manifold between silencer and cylinder head flange in conjunction with the several damping units.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in each case specified combination, but also in other combinations or can be used in isolation, without the scope of the present To leave invention.

Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht ist. Es zeigen:Further Features and combinations of features result from the description and the accompanying drawings, in which a preferred embodiment the invention is illustrated. Show it:

1 eine perspektivische Ansicht einer Brennkraftmaschine der Boxerbauart, 1 a perspective view of an internal combustion engine boxer type,

2 eine Abgasanlage für die Brennkraftmaschine nach 1, 2 an exhaust system for the internal combustion engine after 1 .

3 eine Ansicht eines Abgaskrümmers der Abgasanlage nach 2, 3 a view of an exhaust manifold of the exhaust system after 2 .

4 eine weitere Ansicht des Abgaskrümmers der Abgasanlage nach 2, 4 another view of the exhaust manifold of the exhaust system after 2 .

5 eine perspektivische Ansicht einer Halterung für die Abgasanlage nach 2, 5 a perspective view of a holder for the exhaust system according to 2 .

6 eine weitere Ansicht der Halterung aus 5, 6 another view of the bracket 5 .

7 eine Ansicht der Brennkraftmaschine nach 1 von unten, 7 a view of the internal combustion engine after 1 from underneath,

8 eine Ansicht der Brennkraftmaschine nach 1 von oben und 8th a view of the internal combustion engine after 1 from above and

9 eine seitliche Ansicht der Brennkraftmaschine nach 1. 9 a side view of the internal combustion engine after 1 ,

Die in 1 dargestellte Brennkraftmaschine 2 ist als eine Brennkraftmaschine der Boxerbauart ausgebildet. Vorzugsweise ist die Brennkraftmaschine 2 im Heckbereich eines nicht dargestellten Fahrzeugs positioniert. Demnach kann die Anordnung der Brennkraftmaschine 2 im Heckbereich des Fahrzeugs vor, hinter oder in etwa auf einer nicht gezeigten Fahrzeugräderachse erfolgen. Die gemäß 1 dargestellte Brennkraftmaschine 2 eines 6-Zylinder-Boxermotors besteht ohne Einschränkung auf diese Ausführungsform aus zwei Kurbelgehäusehälften 7 mit zwei horizontal angeordneten Zylinderbankreihen. An den beiden Kurbelgehäusehälften 7 rechts und links bzw. seitlich der beiden Kurbelgehäusehälften 7 ist jeweils ein Zylinderkopf 3 angeordnet, der mit nicht dargestellten Abgasauslassöffnungen versehen ist. Die erfindungsgemäße Abgasanlage eignet sich für Brennkraftmaschinen sowohl im Heckbereich als auch im Vorderbereich eines Fahrzeugs, auch für V- und Reihenmotoren, insbesondere wenn sich diese im Heckbereich des Fahrzeugs befinden.In the 1 illustrated internal combustion engine 2 is designed as a box-type internal combustion engine. Preferably, the internal combustion engine 2 positioned in the rear of a vehicle, not shown. Accordingly, the arrangement of the internal combustion engine 2 in the rear area of the vehicle in front, behind or approximately on a vehicle axle, not shown, done. The according to 1 illustrated internal combustion engine 2 a 6-cylinder boxer engine is without limitation to this embodiment of two crankcase halves 7 with two horizontally arranged rows of cylinder banks. At the two crankcase halves 7 right and left or side of the two crankcase halves 7 is each a cylinder head 3 arranged, which is provided with not shown Abgasauslassöffnungen. The exhaust system according to the invention is suitable for internal combustion engines both in the rear area and in the front of a vehicle, also for V and in-line engines, especially if they are located in the rear of the vehicle.

An jedem Zylinderkopf 3 ist jeweils ein Abgaskrümmer 4 mit einem Zylinderkopfflansch 25 vorgesehen, durch den die Abgase der Brennkraftmaschine 2 nach außen abgeführt werden. Somit umfasst die Abgasanlage 1 zwei Abgasstränge, so dass jeder Abgasstrang mit einer Zylinderbankreihe verbunden ist. Jeder Abgasstrang besteht jeweils aus dem Abgaskrümmer 4, einem ersten Schalldämpfer, der als Vorschalldämpfer 6 ausgebildet ist, und einem zweiten Schalldämpfer, der als Endschalldämpfer 5 ausgebildet ist, wobei die Vorschalldämpfer 6 in einem gemeinsamen Gehäuse zusammengefasst sind, das hinter der Brennkraftmaschine 2 positioniert ist.At every cylinder head 3 is each an exhaust manifold 4 with a cylinder head flange 25 provided by the exhaust gases of the internal combustion engine 2 be discharged to the outside. Thus, the exhaust system includes 1 two exhaust lines, so that each exhaust line is connected to a row of cylinder banks. Each exhaust system consists of the exhaust manifold 4 , a first muffler that serves as a front muffler 6 is formed, and a second muffler, as the muffler 5 is formed, wherein the pre-silencer 6 are summarized in a common housing, behind the internal combustion engine 2 is positioned.

Gemäß 3 umfasst der Abgaskrümmer 4 im Sinne der vorliegenden Erfindung den Zylinderkopfflansch 25, der in einem Bereich der nicht dargestellten Abgasauslassöffnungen der Brennkraftmaschine 2 am Zylinderkopf 3 befestigt ist, die Abgaskrümmerrohre 9 und einen gemeinsamen Rohrabschnitt oder ein Sammelrohr bzw. einen Katalysatortopf 10. Dabei münden die Abgaskrümmerrohre 9 in das Sammelrohr 10, in dem ein nicht dargestellter Abgaskatalysator aufgenommen ist. Wie in 4 dargestellt ist, münden die Abgaskrümmerrohre 9 mit ihren dem Zylinderkopfflansch 25 entgegengesetzten Enden in das Sammelrohr 10, in dem die Abgase der Brennkraftmaschine 2 zum Abgaskatalysator zusammengeführt werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Sammelrohr 10 nahe und in etwa parallel zum Zylinderkopfflansch 25 angeordnet. Hiermit wird eine Verschiebung des Abgaskatalysators in Richtung der heißen Abgase ermöglicht.According to 3 includes the exhaust manifold 4 in the sense of the present invention, the cylinder head flange 25 in an area of the exhaust outlet openings, not shown, of the internal combustion engine 2 on the cylinder head 3 is attached, the exhaust manifold pipes 9 and a common pipe section or manifold or catalyst pot 10 , The exhaust manifold pipes open 9 into the manifold 10 , in which an unillustrated catalytic converter is included. As in 4 is shown, the exhaust manifolds open 9 with her the cylinder head flange 25 opposite ends in the manifold 10 in which the exhaust gases of the internal combustion engine 2 be merged to the catalytic converter. According to the present invention, the manifold is 10 close and approximately parallel to the cylinder head flange 25 arranged. This allows a shift of the catalytic converter in the direction of the hot exhaust gases.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Komponenten der Abgasanlage 1 Abgaskrümmer 4 und Endschalldämpfer 5 seitlich von der Brennkraftmaschine 2 derart angeordnet, dass der Abgaskrümmer 4 zwischen dem Endschalldämpfer 5 und der Brennkraftmaschine 2 positioniert ist. Eine besonders kompakte Bauweise der Abgasanlage 1 liegt dann vor, wenn das Sammelrohr 10 zwischen der Brennkraftmaschine 2 und dem Endschalldämpfer 5 positioniert ist. Um diese kompakte Bausweise des Abgaskrümmers 4 schwingungsarm auszubilden, ist eine Verbindungseinrichtung 18 zwischen einem Abgaskrümmerabschnitt 26, der an einem der Abgaskrümmerrohre 9 und/oder am Zylinderkopfflansch 25 positioniert ist, und dem Sammelrohr 10 vorgesehen. Zu Dämpfungszwecken ist an der Verbindungseinrichtung 18 ein Dämpfungselement 19 angeordnet, wobei dieses mittels eines Befestigungselements, beispielsweise einer Schraubverbindung, an einem am Sammelrohr 10 angeordneten Verbindungs- bzw. Halterungsbügel 27 befestigt ist. Der Abgaskrümmerabschnitt 26 ist vorzugsweise als ein Teil eines Abgaskrümmerrohres 9 ausgebildet, der benachbart zum Zylinderkopfflansch 25 des Abgaskrümmers 4 positioniert ist. Eine besonderes vorteilhafte Verbindung bzw. Abstützung des Sammelrohres 10 am Zylinderkopfflansch 25 kommt zustande, wenn eine senkrechte Positionierung der Verbindungseinrichtung 18 am Sammelrohr 10 derart erfolgt, dass zwischen dem Verbindungsbügel 27 und dem Abgaskrümmerabschnitt 26 ein minimaler Abstand vorliegt.According to the present invention, the components of the exhaust system 1 exhaust manifold 4 and rear silencer 5 laterally from the internal combustion engine 2 arranged such that the exhaust manifold 4 between the silencer 5 and the internal combustion engine 2 is positioned. A particularly compact design of the exhaust system 1 is present when the manifold 10 between the internal combustion engine 2 and the rear silencer 5 is positioned. To this compact design of the exhaust manifold 4 form vibration, is a connection device 18 between an exhaust manifold section 26 located on one of the exhaust manifolds 9 and / or on the cylinder head flange 25 is positioned, and the manifold 10 intended. For damping purposes is at the connecting device 18 a damping element 19 arranged, this by means of a fastener, such as a screw, at one of the manifold 10 arranged connecting or mounting bracket 27 is attached. The exhaust manifold section 26 is preferably as part of an exhaust manifold pipe 9 formed adjacent to the Zylinderkopfflansch 25 the exhaust manifold 4 is positioned. A particularly advantageous connection or support of the manifold 10 at the cylinder head flange 25 comes about when a vertical positioning of the connecting device 18 at the manifold 10 such that between the connection bracket 27 and the exhaust manifold section 26 there is a minimum distance.

Weiterhin ist zwischen dem Vorschalldämpfer 6 und dem Sammelrohr 10 ein Anschlussflansch 11 vorgesehen, mit dem ein Zwischenrohr 20 verbunden ist, das zum Vorschalldämpfer 6 führt. Der in 2 gezeigte Vorschalldämpfer 6 dient als Vorschalldämpfer für die beiden Abgasanlagehälften, und weist vorzugsweise eine nicht dargestellte Trennwand auf, die eine Vermischung der Abgase der beiden Zylinderbankreihen verhindert. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Trennwand derart abgasdurchlässig ausgebildet sein, dass im Vorschalldämpfer 6 die Abgasströme der einzelnen Abgasstränge vermischt werden. Die Strömungsrichtung der jeweiligen Abgasmasse ist schematisch mit Pfeil A in den 7 und 8 dargestellt. Vorzugsweise ist die Brennkraftmaschine 2 im Heckbereich des Fahrzeuges hinter der nicht gezeigten Fahrzeugräderachse angeordnet, wobei die Fahrzeugfahrtrichtung mit dem Pfeil F angedeutet ist. Die Endschalldämpfer 5 sind seitlich der Brennkraftmaschine 2 positioniert und mit den Vorschalldämpfer 6 jeweils über eine Schiebemuffe verbunden. Vorzugsweise sind am Endschalldämpfer 5 zur Minimierung der Vibrationen der Abgasanlage in der Eigenresonanz mehrere, vorzugsweise zwei Dämpfungseinrichtungen 16 und 17 vorgesehen, wobei die erste Dämpfungseinrichtung 16 mit einer Abstützeinrichtung 8 verbunden ist. Diese Abstützeinrichtung 8 ist vorzugsweise als eine Blechstrebe 15 ausgebildet, durch die der Abgaskrümmer 4 gegen den Endschalldämpfer 5 abgestützt ist.Furthermore, between the front silencer 6 and the manifold 10 a connection flange 11 provided with an intermediate pipe 20 connected to the pre-silencer 6 leads. The in 2 shown front silencer 6 serves as a front muffler for the two exhaust system halves, and preferably has a partition, not shown, which prevents mixing of the exhaust gases of the two rows of cylinder banks. According to a further aspect of the invention, the dividing wall may be formed such exhaust gas permeable that in the front silencer 6 the exhaust gas streams of the individual exhaust gas strands are mixed. The flow direction of the respective exhaust gas mass is schematically indicated by arrow A in the 7 and 8th shown. Preferably, the internal combustion engine 2 arranged in the rear region of the vehicle behind the vehicle wheel axis, not shown, wherein the vehicle travel direction is indicated by the arrow F. The silencers 5 are the side of the engine 2 positioned and with the front silencer 6 each connected via a sliding sleeve. Preferably, the rear silencer 5 to minimize the vibrations of the exhaust system in the self-resonance multiple, preferably two damping devices 16 and 17 provided, wherein the first damping device 16 with a support device 8th connected is. This support device 8th is preferably as a sheet metal strut 15 formed by the exhaust manifold 4 against the rear silencer 5 is supported.

Alternativ kann die Abstützeinrichtung 8 als Blech- oder Gussformteil bzw. als Rohr oder eine Stabform ausgestaltet sein. Über die Form der Abstützeinrichtung 8 wird die Einstellung eines notwendigen Dämpfungsgrades ermöglicht. Somit kann die Form bzw. die Ausgestaltung der Abstützeinrichtung 8 in Abhängigkeit von der Masse der Abgasanlage 1 sowie von der Gesamtlänge der Abgaskrümmerrohre 9 variiert werden. Hierdurch wird eine deutliche Reduzierung der Bewegung der Abgasanlage in der Eigenresonanz erzielt. Diese Reduzierung beruht darauf, dass die angekoppelte Masse des Endschalldämpfers 5 getilgt wird.Alternatively, the support device 8th be designed as a sheet metal or cast molding or as a pipe or a rod shape. About the shape of the support device 8th the adjustment of a necessary degree of damping is made possible. Thus, the shape or the design of the support device 8th depending on the mass of the exhaust system 1 as well as the total length of the exhaust manifolds 9 be varied. As a result, a significant reduction in the movement of the exhaust system is achieved in the self-resonance. This reduction is based on the fact that the coupled mass of the rear silencer 5 is paid off.

Eine weitere Tilgung der angekoppelten Masse des Schalldämpfers wird über die zweite Dämpfungseinrichtung 17 erzielt, über die der Endschalldämpfer 5 mit einer Halterung 12 verbunden ist. Dabei dient die Halterung 12 zur Befestigung des Endschalldämpfers 5 an der Brennkraftmaschine 2. Dabei weist die Halterung 12 gemäß 5 und 6 zwei obere Arme 13 und einen unteren Arm 14 auf. Vorzugsweise sind die beiden oberen Arme 13 aus einem einstückigen gebogenen Rohr ausgebildet. Im oberen Bereich der Halterung 12 sind die beiden oberen Arme 13 mit einem Anschlussflansch 21 verbunden, der an einer geeigneten Stelle an der Brennkraftmaschine 2, insbesondere am Zylinderkopf 3 befestigt ist. Dagegen ist der untere Arm 14 mit einem weiteren Anschlussflansch 22 verbunden, der ebenfalls am Zylinderkopf 3 befestigt ist. Vorzugsweise sind die oberen Arme 13 und der untere Arm 14 einstückig aus einem Rohr gebildet. Weiterhin weist die Halterung 12 einen U-förmigen Halterungsabschnitt 23 auf, in dem die zweite Dämpfungseinrichtung 17 aufgenommen ist. An diesem U-förmigen Halterungsabschnitt 23 sind die beiden oberen Arme 13 und der untere Arm 14 mittels eines Befestigungsbleches 24 verschraubt.Another eradication of the coupled mass of the muffler is via the second damping device 17 achieved, over which the rear silencer 5 with a holder 12 connected is. The holder is used 12 for mounting the rear silencer 5 on the internal combustion engine 2 , In this case, the holder 12 according to 5 and 6 two upper arms 13 and a lower arm 14 on. Preferably, the two upper arms 13 formed from a one-piece bent tube. In the upper part of the holder 12 are the two upper arms 13 with a connection flange 21 connected at a suitable location on the internal combustion engine 2 , especially on the cylinder head 3 is attached. In contrast, the lower arm 14 with another connection flange 22 connected, which also on the cylinder head 3 is attached. Preferably, the upper arms 13 and the lower arm 14 formed in one piece from a tube. Furthermore, the holder 12 a U-shaped bracket portion 23 in which the second damping device 17 is included. At this U-shaped support portion 23 are the two upper arms 13 and the lower arm 14 by means of a mounting plate 24 screwed.

Somit verfügt jeder Abgasstrang der Abgasanlage 1 über mehrere, hier drei Dämpfungseinheiten bzw. Dämpfungseinrichtungen 16, 17 und 19, mit deren Hilfe das gesamte Schwingungsverhalten der Abgasanlage optimiert und auf das Schwingungsverhalten des Fahrzeuges abgestimmt wird. Dabei sind mindestens zwei der Dämpfungseinheiten am Schalldämpfer bzw. Endschalldämpfer 5 positioniert, der mit der Brennkraftmaschine verbunden ist. Außerdem ist mindestens eine weitere Dämpfungseinheit innerhalb des Abgaskrümmers 4 angeordnet. Der Abgaskrümmer 4 besitzt aufgrund seiner Bauform, durch die Integration des Abgaskatalysators innerhalb des Abgaskrümmers 4, eine höhere Masse und durch die Anordnung des Vorschalldämpfers längere Einzelrohre. Daher wirken die drei Dämpfungseinheiten derart zusammen, dass hierdurch die Schweißverbindungen der einzelnen Abgaskrümmerrohre 9 am Zylinderkopfflansch 25 weniger belastet sind. Insbesondere wird durch die Abstützeinrichtung 8 die Bewegung des Abgaskrümmers und/oder des Endschalldämpfers 5 in der Eigenresonanz deutlich vermindert.Thus, each exhaust system has the exhaust gas investment 1 over several, here three damping units or damping devices 16 . 17 and 19 , with the help of which the entire vibration behavior of the exhaust system is optimized and tuned to the vibration behavior of the vehicle. At least two of the damping units are on the silencer or rear silencer 5 positioned, which is connected to the internal combustion engine. In addition, at least one further damping unit is within the exhaust manifold 4 arranged. The exhaust manifold 4 owns due to its design, by the integration of the exhaust gas catalyst within the exhaust manifold 4 , a higher mass and the arrangement of the pre-silencer longer single tubes. Therefore, the three damping units cooperate in such a way that thereby the welded joints of the individual Abgaskrümmerrohre 9 at the cylinder head flange 25 are less loaded. In particular, by the support device 8th the movement of the exhaust manifold and / or the muffler 5 significantly reduced in the self-resonance.

Über die Dämpfungseinrichtungen 16, 17, und/oder das Dämpfungselement 19 einzeln oder in Kombination, wird die notwendige Tilgungsfrequenz und ein bestimmter Dämpfungsgrad bei der Abgasanlage 1 eingestellt. Ebenso ist das Schwingungsverhalten über die Form der Stützstrebe 15 abstimmbar. Die nicht näher dargestellten Dämpfungseinrichtungen 16 und 17 sowie das Dämpfungselement 19 bestehen vorzugsweise aus einem Drahtstrick, der innerhalb einer Hülse aufgenommen ist. Alternativ kann jede andere Art von Dämpfungseinrichtungen eingesetzt werden, wobei die Dämpfungseinrichtungen 16, 17, und das Dämpfungselement 19 unterschiedlich im Hinblick auf die Dämpfungseigenschaften oder Dimensionierung ausgestaltet sein können.About the damping devices 16 . 17 , and / or the damping element 19 individually or in combination, the required repayment frequency and a certain degree of damping in the exhaust system 1 set. Likewise, the vibration behavior over the shape of the support strut 15 tunable. The damping devices not shown 16 and 17 and the damping element 19 are preferably made of a wire knit, which is received within a sleeve. Alternatively, any other type of damping devices may be used, the damping devices 16 . 17 , and the damping element 19 can be configured differently with respect to the damping properties or dimensioning.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- US 4596304 [0002]
- DE 4116493 A1 [0003]

Claims

Exhaust system ( 1 ) for an internal combustion engine ( 2 ), with an exhaust manifold ( 4 ) and a silencer ( 5 ), wherein the exhaust manifold ( 4 ) a cylinder head flange ( 25 ), a collecting pipe ( 10 ) and a plurality of exhaust manifolds ( 9 ), wherein the silencer ( 5 ) and the exhaust manifold ( 4 ) side of the internal combustion engine ( 2 ) are arranged, characterized in that the exhaust manifold ( 4 ) between the muffler ( 5 ) and the internal combustion engine ( 2 ) is positioned.

Exhaust system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the exhaust manifolds ( 9 ) with its the cylinder head flange ( 25 ) opposite ends in the manifold ( 10 ), in which an exhaust gas catalyst is received.

Exhaust system ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the collecting pipe ( 10 ) between the internal combustion engine ( 2 ) and the silencer ( 5 ) is positioned.

Exhaust system ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that between one on one of the exhaust manifolds ( 9 ) and / or on the cylinder head flange ( 25 ) positioned exhaust manifold section ( 26 ) and the manifold ( 10 ) a connection device ( 18 ) is provided.

Exhaust system ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that at the connecting device ( 18 ) a damping element ( 19 ) is positioned.

Exhaust system ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the collecting pipe ( 10 ) via the in the connection device ( 18 ) positioned damping element ( 19 ) with the exhaust manifold section ( 26 ) connected is.

Exhaust system ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that a supporting device ( 8th ) in a section between the exhaust manifold ( 4 ) and the silencer ( 6 ) is provided, with the exhaust manifold ( 4 ) with the silencer ( 5 ) is connectable.

Exhaust system ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the supporting device ( 8th ) with a first damping device ( 16 ) is provided.

Exhaust system ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the first damping device ( 16 ) at one end of the support device ( 8th ) is positioned with the muffler ( 5 ) connected is.

Exhaust system ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the silencer ( 5 ) with the internal combustion engine ( 2 ) via a holder ( 12 ) is attached.

Exhaust system ( 1 ) according to claim 10, characterized in that the muffler ( 5 ) with the bracket ( 12 ) via a second damping device ( 17 ) connected is.