DE2111806A1 - Exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine - Google Patents
Exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Brennkraftmaschinen und "betrifft insbesondere eine Aus puff a.nlage für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine O The invention relates to internal combustion engines and "relates in particular to an exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine
Bei einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine ist es bekanntlich wünschenswert und vorteilhaft, die von den Auslaßventilen zur Außenluft führenden Abgasleitungen in der Weise zu führen bzwo anzuordnen, daß der Ausstoßtakt des einen Zylinders nicht denjenigen eines anderen Zylinders beeinflußt oder beeinträchtigt» Beispielsweise weist eine derartige Anordnung zur Gewährleistung vorgenannter Bedingung für jeden Zylinder eine getrennte, zur Außenluft führende Rohrleitung auf»In a multi-cylinder internal combustion engine, it is known to be desirable and advantageous, or to guide the leading of the exhaust valves to the outside air exhaust passages in the manner o to arrange that the discharge timing of the non those influences a cylinder of another cylinder or impaired "For example, such an arrangement for Guarantee of the aforementioned condition for each cylinder a separate pipe leading to the outside air on »
Ebenso kann eine zufriedenstellende Anordnung, welche eine Interferenz des Auslaßtakts des einen Zylinders mit dem Auslaßtakt eines anderen Zylinders vermeidet* aus je einem getrennten Rohr für jeden Zylinder beispielsweise einer Sechs- oder Achtzylinder-Maschine bestehen, wobei diese Rohre zu einer zur Außenluft führenden Sammelleitung mit' einer etwa das 2,8— bis 4-fache der QuerschnittsflächeAlso, a satisfactory arrangement which prevents interference of the exhaust stroke of the one cylinder with the Avoids exhaust stroke of another cylinder * from one each separate tube for each cylinder, for example a six- or eight-cylinder machine, these Pipes to a collecting line leading to the outside air with about 2.8 to 4 times the cross-sectional area
-2--2-
109846/1 1 Λ 1109846/1 1 Λ 1
jedes.einzelnen Rohrs betragenden Querschnittfläche führen, und wobei diese Sammelleitung in" einem nicht weniger als beispielsweise das 8-fache des Durchmessers der einzelnen Rohre betragenden Abstand zur Außenluft hin mündet»each individual pipe with a cross-sectional area, and being this manifold in "one not less than." For example, the distance to the outside air, which is 8 times the diameter of the individual pipes »
Umgekehrt ist es bekanntlich unerwünscht und nachteilig, jeden einzelnen Auslaßschlitz über eine Sammelleitung oder einen Abgassammler mit der Außenluft zu verbinden, wobei die Effektivlänge jeder Einzelleitung ungefähr dem Abstand des Auslaßventilsitzes bzw, der Auslaßventilsitze im Zylinderkopf«Gußstück von dessen Außenfläche her entspricht oder etwas größer ist als dieser Abstand, doh, der Länge des im Zylinderkopf-Gußstück vorhandenen Auslaßkanals entspricht«Conversely, it is known to be undesirable and disadvantageous to connect each individual outlet slot to the outside air via a manifold or an exhaust manifold, the effective length of each individual line roughly corresponding to the distance between the exhaust valve seat or the exhaust valve seats in the cylinder head casting from its outer surface or being slightly larger than corresponds to this distance, d o h, the length of existing in the cylinder head casting outlet channel "
Insbesondere im Fall einer stehenden Reihen-Viertaktbrennkraftmaschine mit sechs oder acht Zylindern zur Verwendung als Antriebsmaschine für ein Strfoenfahrzeug ist es wegen der Raumbeschränkungen praktisch nicht möglich, eine der beiden genannten Anordnungen anzuwenden» Bei der erstgenannten Anordnung ist es nicht nur praktisch unmöglich9 die sechs oder acht Abgasleitungen zwischen der Fahrzeug-Karosserie und der Brennkraftmaschina nach unten zu führen, vielmehr müssen auch noch sechs oder acht getrennte Schalldämpfer vorgesehen werden. Bei der zweitgenannten Anordnung kann zwar ein einziger Schalldämpfer an die Sammelleitung angeschlossen werden, wodurch der Nachteil der bei der zuerst erwähnten Konstruktion erforderlichen Anordnung von sechs oder acht Schalldämpfern ausgeschaltet wird, doch wird für das Zusammenführen der sechs oder acht Rohrleitungen zu einer Sammelleitung mehr Raum benötigt, als er normalerweise zwischen den Karosserie-Ieilen und der-Brennkraftmaschine zur Verfügung steht«Particularly in the case of a standing-line four-stroke internal combustion engine having six or eight cylinders, for use as a driving engine for a Strfoenfahrzeug it is because of space limitations not practically possible to apply one of the two orders mentioned "In the former arrangement, it is not only virtually impossible to 9, the six or Eight exhaust pipes between the vehicle body and the internal combustion engine down, but also six or eight separate silencers must be provided. In the second arrangement, although a single silencer can be connected to the manifold, thereby eliminating the disadvantage of the arrangement of six or eight silencers required in the first-mentioned construction, more space is required for the merging of the six or eight pipes into one manifold than it is normally available between the body parts and the internal combustion engine "
109846/1U1109846 / 1U1
Aufgabe der Erfindung ist mithin in erster Linie die Schaffung einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, bei welcher eine Interferenz des Auslaßtakts des einen Zylinders mit dem Auslaßtakt eines anderen Zylinders ausgeschaltet oder vermieden wird und bei welcher die Nachteile der beiden vorgenannten Anordnungen vermieden werden*The object of the invention is therefore primarily to create a multi-cylinder internal combustion engine in which an interference of the exhaust stroke of one cylinder with the exhaust stroke of another cylinder is eliminated or is avoided and in which the disadvantages of the two aforementioned arrangements are avoided *
Das Wesen der Erfindung besteht darin, die Auslaßschlitze der Zylinder einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine auspuffmäßig paarweise anzuordnen und eine solche Zündfolge für die Maschine zu wählenj, daß die Zylinder jedes Paars ihren Auslaßtakt zu unterschiedlichen Zeitpunkten durchführen, wodurch Auslaßtakt-Interferensen vermieden werden» The essence of the invention consists in the exhaust ports of the cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine to be arranged in pairs and such a firing order to choose for the machine that the cylinders of each pair perform their exhaust cycle at different times, thereby avoiding exhaust cycle interferences »
Genauer gesagt, schafft die Erfindung eine Auspuffanlage für eine Mehrzylinder—Brennkraftmaschine, deren Besonderheit darin besteht, daß mehrere getrennte Auspuffrohre mit einer Sammel-Auspuffleitung verbunden sind, die ihrerseits an einen Schalldämpfer angeschlossen ist-, daß jedes einzelne Auspuffrohr jeweils an die Auslaß-Schlitze eines Zylinderpaars angeschlossen bzw« anschließbar ist und daß die Zündfolge der Brennkraftmaschine derart gewählt ist, daß 'die Auspufftakte der Zylinder jedes Paars nicht gleichzeitig auftreten*More specifically, the invention provides an exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine, its specialty consists in that several separate exhaust pipes are connected to a collective exhaust pipe, which in turn is connected to a silencer - that each individual exhaust pipe is connected or can be connected to the outlet slots of a pair of cylinders and that the ignition sequence of the internal combustion engine is chosen such that the exhaust strokes of the cylinders of each pair do not occur simultaneously appear*
In einer Ausführungsform der Erfindung werden die Zylinder einer sechszylindrigen stehenden Reihen-Viertaktmaschine jeweils mit dem ersten und sechsten, dem zweiten und fünften sowie dem dritten und vierten Zylinder paarweise einander zugeordnet, während die Zündfolge nach einem der folgenden Schemata gewählt werden kann:In one embodiment of the invention, the cylinders a six-cylinder upright in-line four-stroke engine with the first and sixth, second and fifth respectively as well as the third and fourth cylinders assigned to one another in pairs, while the firing order is according to one of the following Schemes can be chosen:
12 3 6-54-12
4 6 5 3
153624 '12 3 6-54-12 4 6 5 3
153624 '
15 4 6 2 315 4 6 2 3
109846/1141109846/1141
Wenn die Maschine im entgegengesetzten Drehsann umläuft, können bei Verwendung derselben Kurbelwelle die folgenden vier Zündfolgen gewählt werden:When the machine rotates in the opposite direction, the following four firing orders can be selected when using the same crankshaft:
14 5 6 3 214 5 6 3 2
13 5 6 4 213 5 6 4 2
14 2 6 3 5
13 2 6 4 514 2 6 3 5
13 2 6 4 5
Bei einer abgewandelten Anordnung werden die Zylinder einer achtzylindrigen stehenden Reihen-Viertaktmaschine jeweils mit dem ersten und vierten, dem zweiten und dritten, dem fünften und achten sowie dem sechsten und siebenten Zylinder einander paarweise zugeordnet und wird die Zündfolge 1,5,2,6,8,4,7 und 3 gewählt« Läuft die Maschine im entgegengesetzten Drehsinn bei Verwendung derselben Kurbelwelle, so ist die Zündfolge 1, 3, 7', 4 > 8, 6, 2 und 5οIn a modified arrangement, the cylinders of an eight-cylinder vertical in-line four-stroke machine are each with the first and fourth, the second and third, the fifth and eighth as well as the sixth and seventh cylinders are assigned to each other in pairs and the firing order 1,5,2,6,8,4,7 and 3 selected «If the machine runs in the opposite direction using the same crankshaft, the firing order is 1, 3, 7 ', 4> 8, 6, 2 and 5ο
Wahlweise können jeweils der erste und der dritte, der zweite und der vierte, der fünfte und der siebente sowie der sechste und der achte Zylinder einander paarweise zugeordnet werden, während die Zündfolge je nach der Drehrichtung der Maschine 1, 6, 2, 5, 8, 3, 7 und 4 oder 1» 4» 7i 3, 8, 5, 2 und 6 gewählt wird.Optionally, the first and third, second and fourth, fifth and seventh as well as sixth and eighth cylinders can be assigned to each other in pairs, while the firing order depends on the direction of rotation of the engine 1, 6, 2, 5, 8 , 3, 7 and 4 or 1 »4» 7 i 3, 8, 5, 2 and 6 is selected.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen naher erläutert. Es zeigen:The following are preferred embodiments of the invention explained in more detail using the drawings. Show it:
Pig» 1 eine perspektivische Darstellung einer achtzylindrigen stehenden Reihen-Brennkraftmaschine mit den Merkmalen der Erfindung,Pig »1 is a perspective view of an eight-cylinder vertical in-line internal combustion engine with the Features of the invention,
2 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Detailansicht des Unterteils der Auspuffanlages 2 is an enlarged scale detail view of the lower part of the exhaust system s
.109846/1141.109846 / 1141
Pig. 3 und 4 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung bzw«, einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Befestigung der Auspuffanlage an der Brennkraftmascntne undPig. 3 and 4 are an exploded perspective view Representation or «, a section through a device to attach the exhaust system to the Brennkraftmascntne and
Figo 5 und 6 eine schematische Seitenansicht bzw, eine Stirnseitenansicht einer sechszylindrigen stehenden Reihen-Brermkraftma3chine mit den Merkmalen der Erfindung»'Figures 5 and 6 are a schematic side view and a Front view of a six-cylinder standing In-line braking power machine with the characteristics the invention"'
In den Fig. 1 und 2 ist eine achtzylindrige stehende Rel— hen-Brennkraftmaschine 10 vom Viertakt-Typ herkömmlicher Bauart dargestellt, die als Antriebsmaschine für ein nicht dargestelltes Straßenfahrzeug dient,In Figs. 1 and 2 an eight-cylinder upright rel- hen internal combustion engine 10 of the four-stroke type more conventional Design shown as a prime mover for a non the road vehicle shown serves,
Diene Brermkraftrnaschine weist vier getrennte, kleinen Innendurchmesser besitzende Auspuffrohre 11 auf, die jeweils mittels eines Rohrglieds 13 mit den Auslaß-Schiit-· zen 12 eines anderen Zylinderpaars verbunden sind. Die einzelnen Auspuffrohre 11 sind in einem Abstand, der nicht weniger als das Achtfache des Durohmessers eines dieser vier dünnen, getrennten Auspuffrohre 11 beträgt, an eine großen Innendurchmesser besitzende Sammel-Auspuffleitung 14 angeschlossen, die über einen Einzel-Schalldämpfer 15 (Pig» 6) oder über zwei oder mehrere, einander nachge·« schaltete Schalldämpfer zur Außenluft führt.Your internal combustion engine has four separate, small ones Exhaust pipes 11 having internal diameters, each connected to the exhaust pipe by means of a pipe member 13. zen 12 of another pair of cylinders are connected. the individual exhaust pipes 11 are at a distance that is not less than eight times the diameter of one of these four thin, separate exhaust pipes 11, to one A collective exhaust pipe 14 having a large inner diameter connected via a single silencer 15 (Pig »6) or over two or more, one after the other« switched silencer leads to the outside air.
Der relative Bohrungs-Durchmeaaer der dünneren Auspuffrohre 11 beträgt mindestens 30$ und höchstens 75$ des ßohrungsdurchmossers der weiteren Auspuffleitung,The relative bore diameter of the thinner exhaust pipes 11 is a minimum of $ 30 and a maximum of $ 75 des ßohrungsdurchmossers of the further exhaust line,
Die Zylinder können in der Reihenfolge 1 und 4, 2 und 3» 5 und ü sowie 6 und 7 einander paarweise zugeordnet sein,The cylinders can be in the order 1 and 4, 2 and 3 » 5 and ü as well as 6 and 7 be assigned to each other in pairs,
-6-109846/114 1 -6- 109846/114 1
während die Zündfolge je nach der Drehrichtun^ der Maschine 1, 5, 2, 6, 8, 4, 7 und 3 oder 1, 3, 7, 4, 3, 6, 2 und 5 ist.while the firing order depends on the direction of rotation of the engine 1, 5, 2, 6, 8, 4, 7 and 3 or 1, 3, 7, 4, 3, 6, 2 and 5.
Wahlweise können die Zylinder in der Reihenfolge 1 und 3» 2 und 4, 5 und 7 sowie 6 und 8 einander paarweise zugeordnet sein, während die Zündfolge je nach der Drehrichtung der Maschine in der Reihenfolge 1, 6, 2, 5, 8, 3» 7 und 4 oder 1, 4, 7» 3, 8, 5, 2 und 6 gewählt wird.Optionally, the cylinders can be arranged in the order 1 and 3 » 2 and 4, 5 and 7 as well as 6 and 8 can be assigned to one another in pairs, while the firing order depends on the direction of rotation the machine is selected in the order 1, 6, 2, 5, 8, 3 »7 and 4 or 1, 4, 7» 3, 8, 5, 2 and 6.
Infolge der erfindungagemäßen Anordnung ist keine Inter« ferenz bzw, gegenseitige Beeinflussung zwischen den Auspufftakten der einzelnen Zylinder möglich«As a result of the arrangement according to the invention, there is no inter " Reference or mutual influence between the exhaust strokes of the individual cylinders is possible «
Die Rohrglieder 13, d.h» die Auspuffkrümmer, sind auf her« kömmliche Weise an den Auslaß-Schlitzen 12 befestigt und mit den Auspuffrohren 11 verflanscht.The pipe sections 13, i.e. "the exhaust manifold, are open" conventional manner attached to the outlet slots 12 and flanged to the exhaust pipes 11.
Zwischen .der Brennkraftmaschine und dem Unterteil der Aus« puffanlage ist ein Hitzeschild 16 an der Maschine angeschraubt, wobei an den Schraubbolzen Gummilagerungen zur Vermeidung von Kurbelgehäuse-Schall vorgesehen sind»Between the internal combustion engine and the lower part of the puffanlage, a heat shield 16 is screwed to the machine, with rubber mountings on the screw bolts Avoidance of crankcase noise are provided »
Am Unterteil der Brennkraftmaschine ist die Auspuffanlage mittels einer Halterung 17 und einer Montage-Anordnung 18 angeschraubt, von denen letztere eine Tragplatte 19 aufweist, die bei 20 über eine Einstellplatte 21 an der Brennkraftmaschine 10 angeschraubt ist«The exhaust system is on the lower part of the internal combustion engine by means of a bracket 17 and a mounting arrangement 18 screwed, of which the latter has a support plate 19, which at 20 via an adjustment plate 21 on the Internal combustion engine 10 is screwed on "
An der Tragplatte 19 ist eine Spindel 22 befestigt, die an ihrem Außenende mit Gewinde versehen ist und an welcher die mit einem Keilfeder-Sohlitz 23 versehene Halterung 17 zwischen zwei kalottenförmigen Ringen 24 befestigt 1st»On the support plate 19, a spindle 22 is attached to its outer end is provided with a thread and on which the holder 17, which is provided with a wedge spring base seat 23 attached between two dome-shaped rings 24 1st »
1 0 9 8 4 6 / 1 U 11 0 9 8 4 6/1 U 1
Die Ringe 24 liegen in einer pfarmenf örmigen AusnehmungThe rings 24 lie in a parm-shaped recess
25 der Tragplatte 19 sowie in einer pfannenförmigen Büchse25 of the support plate 19 and in a pan-shaped sleeve
26 * auf welche eine durch eine Elnstell^Mutter IQ und eine Gegen-Mutter 29 festgehaltene Feder 27 aufgesetzt ist0 26 * on which a spring 27 held by an adjusting nut IQ and a counter nut 29 is placed 0
Diese federnde Kalotten-Lagerung der Halterung 17 erleichtert den Anbau der Auspuffanlage und läßt eine Ausdehnung derselben in Längsrichtung, jedoch nicht in Querrichtung de;r Brennkraftmaschine zu„This resilient domed mounting of the bracket 17 facilitates the cultivation of the exhaust system and allows expansion the same in the longitudinal direction, but not in the transverse direction of the internal combustion engine to "
In den Fig. 5 und 6 ist eine sechszyli-ndrige stehende Reihen-Brennkraftmaschine der Viertakt-Bauart dargestellt, die als Antriebsmaschine für ein Straßenfahrzeug vorgesehen ist und mit Ausnahme der Zylinderzahl praktisch der Brennkraftmaschine gemäß den Pig· 1 bis 4 entspricht.5 and 6 is a six-cylinder vertical in-line internal combustion engine the four-stroke design, which is intended as a prime mover for a road vehicle and, with the exception of the number of cylinders, practically the Internal combustion engine according to the Pig · 1 to 4 corresponds.
Drei getrennte, kleinen Innendurchmesser besitzende Auspuffrohre 30 sind jeweils an die Auslaß-Schlitze 31 eines anderen Zylinderpaars angeschlossen. Diese getrennten Aus·* puffrohre 30 sind in einem Abstand, der mindestens das Achtfache des Durchmessers eines dieser drei dünneren Auspuffrohre 30 beträgt, an eine großen Durchmesser besitzende Sammel-Auspuffleitung 32 angeschlossen, welche Über einen Einzel-Schalldämpfer 15 oder über zwei oder mehrere, einander nachgeschaltete Schalldämpfer zur Außenluft führt«Three separate, small inner diameter having exhaust pipes 30 are each to the outlet slots 31 one connected to another pair of cylinders. These separate from * Puff pipes 30 are at a distance of at least that Eight times the diameter of one of these three thinner exhaust pipes 30 is, to have a large diameter Collective exhaust line 32 connected, which over a single silencer 15 or two or more, silencers connected downstream leads to the outside air «
Der relativ Bohrungs-Durchmesser der dünneren Auspuffrohre beträgt wenigstens 35$ und höchsttvns 9o$ des Bohrungs-Durchmessers der weiteren Auspuffleitung.The relative bore diameter of the thinner exhaust pipes is at least $ 35 and a maximum of $ 90 of the bore diameter the further exhaust line.
-8—-8th-
109846/1141109846/1141
Die Zylinder-Paarung beträgt 1 und 6, 2 und 5 sowie 3 und 4» und je nach der Drehrichtung der Brennkraftmaschine kann die Zündfolge wie folgt gewählt werden:The cylinder pairing is 1 and 6, 2 and 5 as well as 3 and 4 » and depending on the direction of rotation of the internal combustion engine, the firing order can be selected as follows:
12 3 6 5 412 3 6 5 4
12 4 6 5 312 4 6 5 3
15 3 6 2 415 3 6 2 4
15 4 6 2 315 4 6 2 3
Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung ist keine Interferenz bzw» gegenseitige Beeinflussung zwischen den Auspufftakten der einzelnen Zylinder möglich.As a result of the training according to the invention there is no interference or »mutual influence between the exhaust strokes of the individual cylinders is possible.
Infolge dieser Paarung der Zylinder-Auspuffleitungen besitzt die Brennkraftmaschine erhöhte Leistung und wird eine Geräuschminderung und möglicherweise eine weniger nicht-pulsierende Charakteristik erzielt.As a result of this pairing the cylinder has exhaust pipes the internal combustion engine increased power and becomes a noise reduction and possibly one less non-pulsating characteristic achieved.
100846/1100846/1
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NL7102099A (en) | 1971-10-20 |
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