DE19524980A1 - Abgasanlage einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage einer Mehrzylin­ der-Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspru­ ches 1.

Aus der DE-OS 39 30 380 ist es bekannt, in einer Abgasan­ lage in allen von den Zylinderköpfen ausgehenden Abgas­ leitungen in Nähe der Brennkraftmaschine kleinvolumige Startkatalysatoren vorzusehen, wobei diese Abgasleitungen in ein gemeinsames Abgasrohr einmünden, welches einen Hauptkatalysator enthält.

Nach dieser Druckschrift ist es auch bekannt, die Start­ katalysatoren in Gruppensammelrohren anzuordnen, so daß ein Startkatalysator von den Abgasen einer Zylindergrup­ pe, beispielsweise einer Zylinderbank eines Boxermotors, beaufschlagt ist. Nachteilig ist bei einer solchen Abgas­ anlage, daß der Montageaufwand für den Einbau der einzel­ nen Startkatalysatoren gegenüber einer Abgasanlage ohne Startkatalysator oder einer Abgasanlage mit einem einzi­ gen parallel geschalteten Startkatalysator erheblich an­ wächst. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Oberfläche eines kleinvolumigen Startkatalysators relativ groß ist im Vergleich zu einem größervolumigen Katalysa­ tor und daß dadurch der kleinvolumige Startkatalysator relativ viel Wärme über seine Oberfläche verliert, so daß sich seine Startzeit und damit auch die Startzeit des Hauptkatalysators dadurch wieder verlängert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Abgasanlage nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, welche mit ver­ gleichsweise geringem Aufwand, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, montierbar ist und die nur geringe Wärme­ verluste an den Startkatalysatoren hat, so daß sowohl die Startkatalysatoren als auch der Hauptkatalysator schnel­ ler auf Betriebstemperatur kommen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Durch die Vereinigung der Startkatalysatoren in einem ge­ meinsamen Gehäuse liegt ein erheblicher Teil der äußeren Oberfläche jedes einzelnen Startkatalysators innerhalb des Gehäuses und an der äußeren Oberfläche des benachbar­ ten Startkatalysators an. Der Wärmeverlust von den Start­ katalysatoren wird damit insgesamt stark reduziert, so daß die Startkatalysatoren schneller als bei einzelner Anordnung anspringen und deren Reaktionswärme sich för­ derlich auf das Anspringen des Hauptkatalysators aus­ wirkt.

Das gemeinsame Gehäuse kann relativ nahe an den Zylindern der Brennkraftmaschine angeordnet werden, so daß dem Ab­ gas auf dem Weg von den Zylindern zu den Startkatalysato­ ren wenig Wärme verloren geht.

Durch die Vereinigung aller Startkatalysatoren in einem Gehäuse, welches unmittelbarer Bestandteil der Abgasan­ lage ist und mit dieser vorgefertigt werden kann, redu­ ziert sich gegenüber einer Einzelmontage von Startkataly­ satoren der Montageaufwand erheblich.

In besonders vorteilhafter Weise können die Startkataly­ satoren innerhalb des gemeinsamen Gehäuses von einem ein­ heitlichen Wabenkörper gebildet sein, welcher durch das Einlaufteil des Gehäuses sowie durch dessen Endteil mit voneinander getrennten Abgasströmen beaufschlagt ist.

Damit ist für eine Mehrzahl von Startkatalysatoren nur ein gemeinsamer Wabenkörper erforderlich, der kostengün­ stiger herstellbar ist als mehrere kleine Wabenkörper, einfacher montierbar ist und die Wärme besser hält.

Der die Startkatalysatoren bildende Wabenkörper kann ei­ nen in der Form beliebigen, an die Einbauverhältnisse an­ gepaßten Querschnitt aufweisen, wobei die Trennwände an Einlaufteil und Endteil den Querschnitt in gleich große Flächen beliebiger Form aufteilen.

Die Trennwände sind bezogen auf den Querschnitt des Wa­ benkörpers vorteilhaft gewellt ausgeführt, um die unter­ schiedliche Wärmedehnung zwischen Gehäuse und Wabenkörper ohne Spannungen ausgleichen zu können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an­ hand einer Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit vier in Reihe angeordneten Zylindern;

Fig. 2 ein Gehäuse mit Startkatalysator;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 2.

Am Zylinderkopf 1 einer Vierzylinder-Reihen-Brennkraftma­ schine ist ein Abgaskrümmer mit ausgehenden Abgasleitun­ gen 2, 3, 4, 5 befestigt. Jeweils zwei Abgasleitungen 2 und 4 bzw. 3 und 5 vereinigen sich zu je einem Abgas-Leis­ tungsstrang 6 bzw. 7. Am Abgaskrümmer ist ein Gehäuse 8 mit einem Einlaufteil 9 und einem Endteil 10 so ange­ flanscht, daß die Leitungsstränge 6 und 7 getrennt in das Einlaufteil 9 einlaufen. Im Gehäuse 8 befinden sich die durch einen gemeinsamen Wabenkörper gebildeten Startkata­ lysatoren 12. Im Einlaufteil 9 ist eine Trennwand 11 an­ geordnet, welche die Abgasströme aus den Leitungssträngen 6 und 7 getrennt auf die Stirnseite der Startkatalysato­ ren 12 leitet. Jeder der beiden Leitungsstränge 6 und 7 beaufschlagt so nur einen Teil des Querschnittes des Wa­ benkörpers, der so für jeden der beiden Gasströme als ge­ trennter Startkatalysator wirkt.

Im Endteil 10 befindet sich gleichermaßen wie im Einlauf­ teil 9 eine Trennwand, so daß der Abgasstrom in zwei ge­ trennten Rohren 13, 14 bis zu einem gemeinsamen Abgasrohr 15 geführt werden kann, in dessen Verlauf ein Hauptkata­ lysator 16 angeordnet ist. Damit kann die Vorrohrtrennung für besseren Drehmomentgewinn über die Startkatalysatoren 12 hinaus trotz nur eines Wabenkörpers für die Startkata­ lysatoren 12 ausgedehnt werden.

Selbstverständlich können die Startkatalysatoren 12 auch aus mehreren Segmenten eines Wabenkörpers zusammengesetzt sein, die sich dann mit ihren Seitenflächen innerhalb des Gehäuses 8 berühren, so daß über diese Berührungsflächen keine Wärmeverluste nach außen auftreten.

Die Startkatalysatoren 12 können in an sich bekannter Weise auch mit jeweils einem Zentralkanal für jede der Abgas-Leitungsstränge 6 und 7 und mit diese schaltenden Klappen im Einlaufteil 9 oder im Endteil 10 des Gehäuses 8 ausgerüstet sein, um die Startkatalysatoren 12 bei er­ reichter Betriebstemperatur der Abgasanlage und Lastbe­ trieb der Brennkraftmaschine vor Zerstörung durch Über­ hitzen zu schützen, indem dann die Abgase die Startkata­ lysatoren 12 durch die Zentralkanäle passieren.

Claims (4)

1. Abgasanlage einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, deren Abgase zumindest während der Startphase wir­ kende Startkatalysatoren und einen Hauptkatalysator durchströmen, wobei die Abgase in Nähe der Zylinder in zumindest zwei auf Zylindergruppen aufgeteilten Leitungssträngen geführt sind, in welche die Start­ katalysatoren eingesetzt sind und die sich zu einem gemeinsamen Abgasrohr vereinen, in welchem der Hauptkatalysator eingesetzt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Startkatalysatoren (12) in der Vereinigungsstelle der Leitungsstränge (6, 7) als Wabenkörper in einem gemeinsamen Gehäuse (8) ange­ ordnet sind, welches in einem Einlaufteil (9) die Teilströme des Abgases aus den Leitungssträngen (6, 7) durch im Einlaufteil (9) angeordnete Trennwände (11) auf eine Stirnseite des Wabenkörpers aufteilt und durch ein gleichfalls mit Trennwänden versehenes Endteil (10) getrennt von der anderen Stirnseite des Wabenkörpers abnimmt.

2. Abgasanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Gehäuse (8) angeordneten Startkatalysato­ ren (12) von einem einzigen Wabenkörper gebildet sind, welcher von durch das Einlaufteil (9) des Ge­ häuses (8) sowie durch das Endteil (10) mit vonein­ ander getrennten Abgas strömen aus den Leitungssträn­ gen (6, 7) beaufschlagt ist.

3. Abgasanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der bzw. die Wabenkörper der Startka­ talysatoren (12) eine beliebige Querschnittsfläche aufweisen, welche durch die Trennwände (11) an Ein­ laufteil (9) und Endteil (10) in gleich große Flä­ chen beliebiger Form aufgeteilt ist.

4. Abgasanlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trennwände (11) gewellt ausgeführt sind.