DE1576357B2

DE1576357B2 - Sammelabschnitt der abgasleitung einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE1576357B2
Application number: DE1967D0053204
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing 7000 Stuttgart; Rudert Wolfgang Dipl.-Ing 7067 Grunbach Wahnschaffe
Original assignee: MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 1967-05-31
Filing date: 1967-05-31
Publication date: 1977-12-01
Also published as: FR1569175A; DE1576357A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf den Sammelabschnitt der Abgasleitung einer Brennkraftmaschine, der baukastenartig aus einzelnen Anschlußstücken zusammengesetzt ist, die jeweils einen Austrittskrümmer mit Anschlußflansch sowie Leitungsstücke mit Rohrleitungsflansche umfassen.

Der Zweck der Erfindung ist die Ausbildung des Sammelabschnittes einer Abgasleitung, dessen Anschlußstücke eine beschränkte Beweglichkeit zueinander besitzen und der wegen hoher Temperaturbelastung bis 800⁰C mit einer Wärmedämmschicht umkleidet werden muß.

Den Sammelabschnitt einer Abgasleitung für Brennkraftmaschinen aus einzelnen Anschluß- und Verbindungsstücken zusammenzusetzen, die gegeneinander eine beschränkte Bewegung zulassen, ist nach DT-AS 14 26 108 bekannt. Diese bekannten Anschlußstücke sind aber dickwandige Stahlgußhohlkörper, die der Abgasleitung ein hohes Eigengewicht verleihen und deren Herstellung komplizierte Gußmodelle erfordert. Außerdem sind Flanschverbindungen zwischen den Anschluß- und Verbindungsstücken der bekannten Abgasleitung sehr voluminös gestaltet, wodurch viel wertvoller Einbauraum verlorengeht. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Anschlußstücke für den Sammelabschnitt einer Abgasleitung zu schaffen, die bei wirtschaftlicher Herstellungsweise gleichzeitig leicht und, selbst mit einer die Anschlußstücke umgebenden Wärmedämmschicht, raumsparend sind.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei die mit der Erfindung erzielten Vorteile insbesondere darin bestehen, daß sich eine erhebliche Gewichtseinsparung gegenüber einer Stahlgußausführung ergibt, daß der Bauraumbedarf der wärmegedämmten Abgasleitung nicht größer ist als bei einer herkömmlich nicht isolierten, aus Stahlguß bestehenden Abgasleitung, daß sich nur geringe Werkzeugkosten für die spanlose Herstellung der Halbschalen ergeben und daß für die Herstellung von Anschlußstücken mit nur einem Leitungsstück keine zusätzlichen Werkzeugkosten anfallen.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß nach DT-AS 11 36 546 Anschlußstücke mit zwei in einer Ebene ^r> angeordneten Rohranschlußstutzen für Schalldämpfergehäuse bekannt sind, die aus zwei Halbschalen bestehen, deren Teilungsebene jedoch durch die Mittelachsen beider Rohranschlußstutzen verläuft.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den

ίο Zeichnungen dargestellt und,wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines teilweise geschnittenen Anschlußstückes des Sammelabschnittes einer Abgasleitung,

π F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie H-II in F i g. 1 und Fig.3 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf miteinander verbundene Anschlußstücke des Sammelabschnittes einer Abgasleitung.

An einem gestrichelt dargestellten Zylinderkopf 10 kann ein Krümmerflansch 12 eines nach dem Baukastenprinzip ausgebildeten Anschlußstückes 14 des Sammelabschnittes einer Abgasleitung mit Hilfe von nicht dargestellten Schrauben befestigt werden, die durch vier in den Eckbereichen des Anschlußflansches 12 vorgesehene Langlöcher 18 gesteckt werden. Der Anschlußflansch 12 ist auf seiner dem Zylinderkopf 10 zugewandten Fläche 20 fein bearbeitet, damit diese an der entsprechenden Fläche des Zylinderkopfes 10 dicht anliegt. In seinem Mittelbereich weist der Anschluß-

JO flansch 12 eine rechteckige Ausnehmung 22 mit abgerundeten Ecken auf. Die Begrenzungsfläche der Ausnehmung 22 am Anschlußflansch 12 verlaufen senkrecht zur Fläche 20 mit Ausnahme der unteren Begrenzungsfläche 24, die zur Fläche 20 einen Winkel

j^r> von etwa 60° einnimmt. Mit Hilfe einer Naht 26 ist ein Austrittskrümmer 28 in die Ausnehmung 22 an der aus den Figuren hervorgehenden Lage eingeschweißt. Der Austrittskrümmer 28 ist ein Teil zweier Halbschalen 30 und 32, die in einer ebenen Teilungsfläche 34 und einer gebogenen Teilungsfläche 36 aneinanderstoßen, die beide in F i g. 2 senkrecht zur Zeichnungsebene stehen und einander am Punkt 38 tangieren. Die Spur der Teilungsfläche 34 in der Zeichnungsebene der Fig.2 entspricht dem mittleren Krümmungsbogen des Austrittskrümmers 28. An ihren einander gegenüberliegenden Randbereichen sind die beiden Halbschalen 30 und 32 durch V-Nähte 40 miteinander verschweißt. Sie bestehen aus austenitischem, hochwarmfestem Blech, wogegen der Anschlußflansch 12 aus Temperguß

^r>o besteht. Ein Verzundern dieser Anordnung ist daher ausgeschlossen. Die freien Enden der Rohrleitungsstükke 42 und 44 tragen Rohrleitungsflansche 46 und 48, deren Außendurchmesser größer als der Durchmesser der Rohrleitungsstücke 42 und 44 ist. Ein Innenvor-

T> sprung 50 dient bei dem Aufschieben der Rohrleitungsflansche 46 bzw. 48 auf die Rohrleitungsstücke 42 bzw. 44 als Anschlag.

Durch Schweißnähte 52 sind die Rohrleitungsflansche 46 bzw. 48 mit den Rohrleitungsstücken 42 bzw. 44

ho verbunden. Die Rohrleitungsflansche 46 und 48 besitzen jeweils eine Ausdrehung 54. Auf den zusammengeschweißten Halbschalen 30 und 32 kann eine Wärme-j dämmschicht 56 aufgebracht sein, die gestrichelt dargestellt ist und im Bereich der Rohrleitungsstücke 42

b·) und 44 sowie im Bereich des Austrittskrümmers 28 eine Stärke hat, die der Differenz zwischen dem Außendurchmesser der Rohrleitungsflansche 46 und 48 sowie der Rohrleitungsstücke 42 und 44 entspricht. Auf diese

Weise bekommt der Sammelabschnitt der Abgasleitung 14 eine glattflächige Außenseite.

Fig.3 zeigt die Verbindung der einzelnen Anschlußstücke zum Sammelabschnitt einer Abgasleitung. Hierzu wird in die Ausdrehung 54 zweier benachbarter Rohrleitungsflansche 46 und 48 ein Verbindungsrohrstück 58 eingelegt, das etwa gleichen Innendurchmesser wie die Rohrleitungsstücke 42 und 44 hat, dessen Außendurchmesser jedoch kleiner als derjenige der Durchmesser der Ausdrehung 54 ist. In Umfangsnuten 60 sind Kolbenlamellenringe 62 eingesetzt, die mit den gegenüberliegenden Innenflächen der Ausdrehungen 54 der verschiedenen Rohrleitungsflansche 46 und 48 dichtend zusammenwirken. Wie Fig.3 erkennen läßt, ist es mit dieser Konstruktion möglich, auch nicht genau fluchtende Rohrleitungsstücke 42 und 44 miteinander zu verbinden. Diese Fähigkeit hängt zum einen von den obenerwähnten Durchmesserverhältnissen des Verbindungsrohrstückes 58 und der Ausdrehung 54 und zum anderen von einer Ansenkung 64 an den Stirnflächen der Rohrleitungsflansche 46 und 48 ab. Bei dieser Art der Muffenverbindung verringert sich der Querschnitt

^Λ) für den Gasstrom nicht und die Beweglichkeit der einzelnen Anschlußstücke 14 zueinander bleibt erhalten. Trotzdem erzielt man eine sehr gute Abdichtung.

Aus F i g. 3 geht außerdem hervor, daß man das am weitesten stromauf gelegene Anschlußstück 66 ohne

K) weiteres dadurch herstellen kann, daß man das Rohrleitungsstück 44 zum größten Teil abschneidet und

die so entstehende öffnung durch ein Blechstück 68 verschließt.

Befinden sich die Rohrleitungsflansche aufeinander-

i^r> folgender Anschlußstücke nicht in unmittelbarer Nachbarschaft, so ist das Verbindungsrohrstück 58 entsprechend langer auszubilden und gegebenenfalls zu krümmen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sammelabschnitt der Abgasleitung einer Brennkraftmaschine, der baukastenartig aus einzelnen Anschlußstücken zusammengesetzt ist, die jeweils einen Austrittskrümmer mit Anschlußflansch sowie Leitungsstücke mit Rohrleitungsflansche umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Anschlußstück (14) aus zwei Halbschalen (30, 32) besteht, auf deren Enden der Anschlußflansch (12) und die Rohrleitungsflansche (46,48) aufgesetzt sind,

wobei alle Teile gasdicht durch Schweißen miteinander verbunden sind, und daß die Halbschalen (30,32) in Bereich der Leitungsstücke (42, 44) eine ebene Teilungsfläche (36) aufweisen, die tangential in eine gebogene Teilungsfläche (34) im Bereich des Austrittskrümmers (28) übergeht, die auf dessen mittlerem Krümmungsbogen verläuft.

2. Sammelabschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Teile der Anschlußstücke (14) aus hochwarmfestem Stahl bestehen.

3. Sammelabschnitt nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Wärmedämmschicht (56), die jedes Anschlußstück (14) umgibt.