DE2154155C2

DE2154155C2 - Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2154155C2
Application number: DE2154155A
Authority: DE
Inventors: Richard Albert Southfield Mich. Gast; Harry Ream Bloomfield Hills Mich. Mitchell
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1970-10-30
Filing date: 1971-10-26
Publication date: 1986-12-11
Also published as: US3653212A; DE2154155A1; GB1321177A; AU443187B2; AU3512171A

Description

/.=0,3048

worin

L der Abstand der Verbindung (63) der beiden Abgasleitungen (61,62; 61 ύ, 62Z») von dem von dieser am weitesten entfernten Abgassammler (13,14) in m ist;

A der Strömungsquerschnitt der Abgasleitungen (61,62; 61 b, 62b) in cm² ist;
5 die Drehzahl der Brennkraftmaschine bei maximalem veranlagten Zusatzluftstrom zu den Abgasen in U/min;

M die Zahl der Abgasleitungen (61, 62; 616, 626), die an den Auspufftopf (64) angeschlossen sind: bei Y-Verbindung von zwei Abgasleitungen mit einem gemeinsamen Auspufftopf (64) M= 1; bei zwei Abgasleitungen (616, 62b), die je mit einem Auspufftopf (64) und miteinander durch ein Ausgleichsrohr (66) verbunden sind, M= 2;

V das Volumen eines Abgassammlers (13,14) in cm³ ist und
e die Basis der natürlichen Logarithmen ist

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage von der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art.

In den vergangenen Jahren sind erhebliche Anstrengungen gemacht worden, um den Anteil an unverbrannten Bestandteilen in den Abgasen, wie Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid zu vermindern. Eine der wirkungsvollsten Maßnahmen besteht darin, diese Verringerung der schädlichen Bestandteile durch Luftzufuhr zu bewirken.

Eine gattungsgemäße Abgasanlage für eine Vierzylinder-Reihenbrennkraftmaschine ist aus der DE-OS 19 26 041 bekannt. Bei dieser bekannten Anlage ist ein allen Zylindern gemeinsamer Abgassammler vorgesehen, der einen einzigen Anschlußflansch zum Anschluß an das Auspuffrohr aufweist. Das die Zuführung atmosphärischer Luft zur Nachverbrennung der Abgase steuernde Rückschlagventil ist so aufgebaut, daß es bei negativem Abgasdruck öffnet und bei positivem schließt und dazu über einen Kanal mit der Auspuffanlage verbunden ist.

so Bei der bekannten Abgasanlage sind die sich in der Abgasabführung ausbildenden und zur Steuerung des Rückschlagventils verwendeten Druckschwankungen nicht ausreichend groß, um einen für eine ausreichende, d. h., den bestehenden Forderungen entsprechende Nachverbrennung erforderlichen Luftstrom zu erhalten.

Aus MTZ1968, Heft 9, Seiten 376 bis 379, ist ein Abgassystem zur Abgasentgiftung von Sechszylinder-Reihenbrennkraftmaschinen bekannt, bei dem jeweils für die halbe Anzahl der Zylinder eine gemeinsame Abgassammelleitung vorgesehen ist, in die mit gleichmäßigen gegenseitigen Abständen von den einzelnen Zylindern kommende Rohrabschnitte münden. Die beiden Abgassammelleitungen münden gemeinsam in ein Mischrohr mit anschließendem Diffusor. Der Übergang der beiden Abgassammelleitungen in das Mischrohr ist in der Weise ausgebildet, daß zwei Einlaßdüsen zur Zweitluftzuführung entstehen, durch die nach dem Injektorprinzip Zweitluft in das Mischrohr bzw. den anschließenden Diffusor gesaugt wird. Die beiden Düsen werden abwechselnd von negativen Abgasdruckwellen beaufschlagt, die einerseits zur Verbesserung des Gaswechsels und andererseits zum Einsaugen von Zweitluft aus der Atmosphäre dienen, um eine anschließende katalytische Nachverbrennung zu ermöglichen. Ferner wird in dieser Druckschrift ausgeführt, daß die zur Selbstzündung des Abgas-Luft-Gemisches erforderliche Temperatur im normalen Betriebsbereich eines Kfz-Motors kaum erreicht wird. Soll eine Zündeinrichtung vermieden werden, so muß eine Zweitluftzuführung im Bereich der beim öffnen des Ventils in den Auslaß schlagenden "leuchtenden Flamme" liegen. Dabei wird gleichzeitig darauf hingewiesen, daß auch dann, wenn ein Zylinder je Abgassammelleitung zur sicheren Zündung ausreicht, eine praktische Ausführung bei Hubkolbenmotoren nicht ganz einfach zu realisieren ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abgasanlage der als bekannt vorausgesetzten Art so auszugestalten, daß

p- eine hohen Anforderungen gerecht werdende Verringerung der schädlichen Besiandteile in den Abgasen von

,^ Achtzylinder-V-Brennkraftmaschinen durch Einleitung eines ausreichenden Luftstroms durch den ventilgesteuerten Einlaß in den Abgasstrom erreicht wird, um durch Nachverbrennung vor allem im kritischen unteren Drehzahlbereich einen vorgegebenen niedrigen Anteil an unverbrannten Bestandteilen zu erhalten.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs gelöst.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dtrgestellt In der Zeichnung ist
Flg. 1 eine perspektivische Ansicht einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasanlage nach der Erfindung,
Rg. 2 eine Ansicht der Rückseite der Brennkraftmaschine gemäß Fig. 1 mit zum Teil weggebrochenen Teilen, Flg. 3 eine Draufsicht auf eine der Maschine gemäß Fig. 2 ähnliche Maschine mit einer Y-förniigen Verbindung der Abgasleitungen,

Fig. 4 line schematische Darstellung einer Achtzylinder-V-Brennkraftmaschine mit einem Auspufftopf,
'o Fig. 5 eine graphische Darstellung, in der die Drehzahl der Brennkraftmaschine bei maximalem Luftstrom

[i über dem Abstand zwischen der Verbindung der Abgasleitungen und dem Abgassammler dargestellt ist,

V i Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Achtzylinder-V-Brennkraftmaschine mit einem Auspufftopf und

>'j asymmetrisch aasgebildeten Abgasleitungen,

g Fig. 7 eine graphische Darstellung, in der die Brennkraftmaschinendrehzahl bei maximalem Luftstrom über

% dem Abstand zwischen der Verbindung der Abgasleitungen und dem Abgassammler dargestellt ist,

I Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Achtzylinder-V-Brennkraftmaschine mit zwei Auspufftöpfen und

^: Fig. 9 eine graphische Darstellung, in der die Brennkraftmaschinendrehzahl bei maximalem Luftstrom über

,Ji dem Abstand zwischen dem Ausgleichsrohr zwischen den beiden Abgasleitungen und dem Abgassammler

β dargestellt ist.

fe In den Fig. 1 bis 3 ist eine Achtzylinder-V-Brennkraftmaschine 10 dargestellt, die mit einem Vergaser 11 und

Ij einem Luftfilter 12 ausgerüstet ist Jeder aus vier Zylindern bestehenden Zylinderreihe ist ein Abgassammler 13

5 bzw. 14 zugeordnet Die Abgassammler 13 und 14 enthalten Luftzufuhrrohre 17, die sich in diese bis neben die

?■? Auslaßventile 18 der Brennkraftmaschine erstrecken (Fig. 2) und die an Luftverteilerleitungen 15 bzw. 16

,'- angeschlossen sind. Letztere sind über Leitungen 21 bzw. 22 an die Auslässe eines Luftansaugventils 23 ange-

i i schlossen, das an der Brennkraftmaschine befestigt ist und mit seinem Einlaß über ein Rohr 24 mit dem

g Luftansaugkanal stromabwärts des Luftfilters 12 verbunden ist.

[ Erfindungsgemäß werden nun die Druckschwankungen in der Abgasanlage der Brennkraftmaschine verwen-

j ι det, um Frischluft in die Abgase durch die Luftzufuhrrohre 17 einzuführen. Diese Lösung ist vorteilhaft, weil sie

;■ keine Leistung der Brennkraftmaschine benötigi und die Luftpumpe entbehrlich macht, bei der außerdem

L schnellschaltende Rückschlagventile notwendig sind, da eine Luftzufuhr nur erfolgen darf, wenn der Druck in

■ ■! der Abgasanlage unter dem Außenluftdruck liegt Derartige Unterdrücke entstehen, da die von den die Brenn-

N kammern verlassenden Abgasen erzeugten Druckwellen vom offenen Ende der Abgasanlage als Expansionswel-

j len reflektiert werden. Um einen ausreichenden Luftstrom zur Nachverbrennung der Abgase zu bewirken, wie

Γ; er durch die jetzt geltenden Vorschriften über Abgasentgiftung erforderlich ist, muß die Abgasanlage entspre-

l's chend abgestimmt ausgebildet werden, so daß sie zusammengesetzte Schwingungsfrequenzen erzeugt, denen

:' das Luftansaugventil 23 folgen kann.

;; Zum besseren Verständnis werden die theoretischen Grundlagen der Erfindung ausgeführt Betrachtet man

r eine Einzylindermaschine mit einer angeschlossenen Abgasleitung, so entsteht beim ersten Zünden der Brenn-

¹ kraftmaschine eine Druckwelle von der Brennkammer zur Auslaßöffnung, wenn das Auslaßventil öffnet, und

' schreitet mit Schallgeschwindigkeit durch die Abgasanlage fort. Die Auswirkung dieses Druckimpulses endet

^:. jedoch nicht, wenn die Druckwelle aus der Abgasleitung austritt. Es wird vielmehr längs der Abgasleitung eine

' Druckwelle reflektiert und dieses wechselseitige Reflektieren dieser Druckwelle dauert an, bis sie vollständig

;}■ abgeklungen ist Jede das offene, in die Außenluft mündende Ende der Abgasleitung erreichende Druckwelle

|; wird also als Expansions- oder Verdünnungswelle durch die Abgasanlage reflektiert. Ebenso wird eine Expan-

ϊ sionswelle vom offenen Ende der Abgasleitung als Druckwelle reflektiert. Druck- und Expansionswellen werden

von der geschlossenen Seite der Abgasleitung als Druck- bzw. Expansionswellen reflektiert. Es können somit -. mehrere Perioden von Unterdruck an jedem einzelnen Punkt der Abgasanlage durch Reflexion eines einzigen

- Auslaßimpulses erzeugt werden. Bei Fahrzeugabgasanlagen mit Auspufftöpfen und mehreren Abgasleitungen

; treten diese Wirkungen der Druckwellen ebenfalls ein, aber die konstante Druckgrenze, die die Expansionswel-

'}. len erzeugt, stimmt nicht notwendigerweise mit dem baulichen Ende des Auspuffrohres überein.

; Bei normalem Betrieb einer Brennkraftmaschine tritt ein zweiter Auslaßimpuls auf, bevor die Reflexionen der

!;■ ersten Druckwelle vollständig abgeklungen sind. Die folgenden Druckwellen und ihre Reflexionswellen vereinen

k sich bald miteinander, um eine zusammengesetzte Welle zu bilden, die sich bei jedem Zündvorgang der Brenn-

ι' kraftmaschine wiederholt, bis deren Betriebsbedingungen sich ändern. Treffen sich zwei oder mehrere Druck-

^; wellen, so ist die resultierende Amplitude der zusammengesetzten Welle die Summe dieser Amplituden, die

unabhängig in jeder Welle auftreten. Nachdem die Wellen aneinander vorbeigelaufen sind, bleiben sie voneinander unbeeinflußt.

Als Folge dieser Wirkungen ist die Häufigkeit des Auftretens von Unterdruck bei einer Einzylindermaschine ~l je Zündablauf bei zwei Umdrehungen der Kurbelwelle durch die Drehzahl der Brennkraftmaschine und die

Länge und Gestalt der Abgasanlage bestimmt sowie durch die Schallgeschwindigkeit in den Abgasen. Die Größe der Unterdrücke wird im wesentlichen durch den Druckpegel in der Brennkammer im Augenblick des Öffnens des Auslaßventils und durch die Dämpfungseigenschaften der Abgasanlage bestimmt. Sowohl die Größe als auch die Häufigkeit der Unterdrücke wird durch die Öffnungscharakteristik des Auslaßventils beeinflußt und durch den Einfluß der bei folgenden Zündungen auftretenden Druckwellen. Auch die Ansauganlage der Brennkraftmaschine k?.nn Unterdrücke in der Abgasanlage infolge der Überlappung der Ein- und Auslaßventile bewirken, wenn das Einlaßventil öffnet, während das Auslaßventil noch offen ist. Dieser Einfluß ist jedoch

bei einer Mehrzylindermaschine der in Fig. 1 dargestellten Art von geringerer Bedeutung, da allein das Abstimmen der Abgasanlage als ausreichend festgestellt wurde, um die für die Nachverbrennung der Abgase notwendige Luftzufuhr zu gewährleisten.

Betrachtet man nun eine Mehrzylindermaschine der zumeist in Kraftfahrzeugen benutzten Art, bei der mehrere Zylinder in einen gemeinsamen Abgassammler münden, so zeigt sich, daß die Auslaßdruckwellen, die hierbei entstehen, wesentlich komplexer sind. Druckwellen von den verschiedenen Zylindern wandern längs der gemeinsamen Abgasleitung zur Mündung und werden dort reflektiert. Jede Druckwelle behält ihre Eigenschaft unabhängig von den anderen, jedoch erfolgt eine Überlagerung der Wellen an den Stellen, wo beide gleichzeitig auftreten. Infolge dieser Überlagerung bestimmt die Zündfolge der an einen gemeinsamen Abgassammler ίο angeschlossenen Zylinde.· die Art der zusammengesetzten Druckwelle an einer bestimmten Stelle der Abgasanlage. Die Verbindung von zwei oder mehr Abgasleitungen der Maschine gestattet, daß Druckwellen aus der einen Abgasleitung diejenigen in der anderen Abgasleitung unter bestimmten Voraussetzungen verstärken. Diese Parameter müssen ebenso wie die zuvor erwähnten, die die Druckwelle eines Zylinders beeinflussen, bei dem Entwurf der Abgasanlage berücksichtigt werden, um die erfindungsgemäße Luftzufuhr zu ermöglichen.
Hierzu ist zunächst erforderlich, daß die Auslegung so erfolgen muß, daß die erzeugten Auslaßdruckschwingungsfrequenzen innerhalb der Grenzen liegen, in denen das Luftansaugventil 23 ansprechen kann und Unterdrücke für eine genügend lange Zeit aufrechterhalten bleiben, um den eingeleiteten Luftstrom durch das Ventil zu bringen.

Bei einer Mehrzylindermaschine mit N Zylindern ist die Auslaßdruckwelle eine vereinigte Druckwelle, die

durch Überlagerung der Druckwellen der einzelnen Zylinder entsteht Diesem Umstand kann dadurch vorteilhaft Rechnung getragen werden, daß dicht beieinander liegende Auslaßöffnungen vorgesehen werden, wie dies bei üblichen Bauarten möglich ist, bei denen N/2 Zylinder an einen Abgassammler angeschlossen sind, da dann der Abgassammler als Überdruck- bzw. Unterdruckkammer wirkt, die durch eine verhältnismäßig lange Abgasleitung beeinflußt wird. Dicht beieinander liegende Auslaßöffnungen in einem gemeinsamen Abgassammler führen an allen Auslaßöffnungen zu Unterdrücken zu gleicher Zeit Es kann daher eine Zufuhr von Luft zu den Abgasen von einem gemeinsamen Luftansaugventil erfolgen, wie dies in Fig. 2 und 3 dargestellt ist

Es wurde festgestellt daß bei Verbindung von mehr als N/2 Zylindern mit einem gemeinsamen Abgassammler trotz dicht beieinander liegender Auslaßöffnungen die vereinigte Druckschwingung verhältnismäßig kleine Amplituden und hohe Frequenz erhält Werden diese beiden Abgassammler über relativ kurzen Weg, beispielsweise durch den üblichen Querkanal, zum Vorwärmen des angesaugten Gemisches verbunden, so werden ausreichende Luftströme zu den Abgasen nur bei sehr kleinen Drehzahlen der Brennkraftmaschine erzeugt Die Frequenz dieser Schwingungen kann verringert und dafür die Amplitude wesentlich vergrößert werden, wenn eine derartig kurze Verbindung zwischen den Abgassammlern vermieden wird.

Für jede Abgasanlage kann die Eigenfrequenz durch eine charakteristische Wellenlänge bestimmt werden, die von der Länge der Leitung abhängt Es ist deshalb möglich, die Abgasanlage so abzustimmen, daß ein maximaler Luftstrom bei einer gegebenen Brennkraftmaschinendrehzahl erzeugt wird. Dies ist wichtig, da ein maximaler Luftstrom erforderlich ist um eine ausreichende Luftmenge mit den heißen Abgasen zu mischen. 1st die Abgasanlage einwandfrei abgestimmt so erfolgt ein ausreichender Luftzustrom zu den Abgasen über einen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine, der sich über mehrere hundert Umdrehungen je Minute erstreckt Hierdurch ist es möglich, die Abgasanlage so auszulegen, daß eine hohe Luftzufuhr zu den Abgasen in der unteren Hälfte des gesamten Drehzahlbereiches der Brennkraftmaschine liegt in welchem Bereich eine Entgiftung der Abgase besonders nötig ist im Gegensatz zum Betrieb mit höheren Drehzahlen, bei denen das Brennstoff-Luft-Verhältnis und die höheren Abgastemperaturen eine ausreichende Verringerung schädlicher Anteile mit einer geringeren Luftzufuhr ermöglichen.

Wie bereits erwähnt wirkt ein Abgassammler wie eine Druckkammer, die von einer verhältnismäßig langen Abgasleitung beeinflußt wird. Durch Festlegen der gesamten Länge dieses Teils der Abgasanlage kann diese verschiedenen Betriebsverhältnissen angepaßt werden. Bei einer Achtzylinder-V-Brennkraftmaschine ist diese Länge größer als 1J8 m, aber geringer als 4,2 m.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist bei allen Arten von Abgasanlagen anwendbar, wobei beste Ergebnisse bei Anlagen mit Y-verbundenen Abgasleitungen erzielt werden, die durch ein Ausgleichsrohr verbunden sind, wobei bei letzteren Anlagen bis zu 30% höhere Luftmengen zugeführt werden können als bei der erstgenannten.

In Fig. 4 ist schematisch eine symmetrische Abgasanlage mit zwei Abgasleitungen dargestellt die mit einem

gemeinsamen Auspufftopf verbunden sind, während Fig. 5 eine graphische Darstellung der Betriebsverhältnisse dieser Anordnung zeigt Die Abgassammler 13 und 14 sind durch annähernd gleich lange Abgasleitungen 61 bzw. 62 in einem Y-Verbindungsstück 63 vereinigt und mit einem gemeinsamen Auspufftopf 64 und Auspuffrohr 65 verbunden. Die kritische Länge der Abgasanlage für eine vorgegebene Brennkraftmaschinendrehzahl ist die Länge zwischen dem Abgassammler und der Verbindung der zugeordneten Abgasleitung mit dem Y-Verbindungsstück. Mit anderen Worten heißt das, daß die Lage des Schalldämpfers oder die Länge des Auspuffrohres keinen wesentlichen Einfluß auf den erzeugten Luftstrom zu den Abgasen hat wenn die angegebenen Abstände entsprechend den Kurven in Fig. 5 gewählt bzw. nach der noch später zu erklärenden Formel bestimmt werden.

In den Fig. 5, 7 und 9 sind Kurvenscharen dargestellt die auf drei bzw. fünf Impulse je zwei Umdrehungen abgestimmt sind. Für die erfindungsgemäßen Zwecke sind jedoch die Kurven für fünf Impulse von vorwiegender Bedeutung.

Es ist nicht immer möglich, eine völlig symmetrische Abgasanlage in Kraftfahrzeugen vorzusehen. Notwendige Anordnung von Teilen des Kraftfahrzeugs oder des Antriebes erfordern oft wesentliche Asymmetrien beim Entwurf der Abgasanlage. In Fig. 6 ist eine Brennkraftmaschine mit einer asymmetrischen Abgasanlage schematisch dargestellt bei der die Abgassammler 13 und 14 durch Abgasleitungen 61 und 62a, die ungleiche Länge aufweisen, in einem Y-Verbindungsstück 63 zusammengeführt sind, das zu einem gemeinsamen Auspufftopf 64

und Auspuffrohr 65 führt. Bei dieser Anordnung ist der erwähnte kritische Abstand das Mittel der Abstände der beiden Abgasleitungen von den Abgassammlern, wenn der Unterschied zwischen ihnen nicht mehr als 0,6 m beträgt. Bei einer größeren Differenz der Längen wird in jeder Zylinderreihe ein maximaler Strom bei verschiedenen Drehzahlen auftreten, so daß in jeder Zylinderreihe bei einer bestimmten Brennkraftmaschinendrehzahl verschieden große Luftströme den Abgasen zugeführt werden.

Die Bedingungen für einen maximalen Luftstrom sind in Fig. 7 in durchgehenden Linien eingezeichnet, wobei ein Unterschied der Längen der beiden Abgasleitungen von etwa 1,2 m besteht. Zum Vergleich sind die Kurven bei gleicher Länge der Abgasleitungen gestrichelt eingezeichnet.

Obwohl die Y-Verbindungsstücke mit gleichen Eintrittswinkeln von etwa 45° zur Achsrichtung des Verbindungsstückes dargestellt sind, kann das Verbindungsstück mit verschieden geneigten Stutzen zum Anschluß der to Abgasleitungen ausgebildet sein.

In Fig. 8 ist eine Abgasanlage dargestellt, bei der durch ein Ausgleichsrohr 66 die beiden Abgasleitungen 616 und 626 stromaufwärts von zwei Auspufftöpfen 64 miteinander verbunden sind. Bei dieser Anordnung ist die kritische Länge der Abgasanlage der Abstand vom Abgassammler bis zur Mitte des Ausgleichsrohres 66. In Fig. 9 sind die entsprechenden Kurven in durchgehenden Linien und für Vergleichszwecke in gestrichelten Linien die Werte für eine Abgasanlage mit nur einem Auspuffrohr eingezeichnet Das Ausgleichsrohr 66 kann im Gegensatz zu der gezeichneten rechtwinkligen Lage zu den Abgasleitungen 616 und 626 auch in jedem gewünschten Winkel geneigt diese Verbindung herstellen.

Für jede gegebene Achtzylinder-V-Brennkraftmaschine kann nach folgender Formel die Länge der Abgasanlage mit einer Toleranz von ± 0,3 m ermittelt werden.

/l2270- 0,625 -4tA-

5 + 231

L der Abstand der Verbindung (63) der beiden Abgasleitungen (61,62; 616,62ί>) von dem von dieser am weitesten entfernten Abgassammler (13,14) in m ist;

A der Strömungsquerschnitt der Abgasleitungen (61,62; 616,626) in cm² ist;

5 die Drehzahl der Brennkraftmaschine bei maximalem veranlaßten Zusatzluftstrom zu den Abgasen in U/min:

M die Zahl der Abgasleitungen (61,62; 616, 626), die an den Auspufftopf (64) angeschlossen sind: bei Y-Verbindung von zwei Abgasleitungen mit einem gemeinsamen Auspufftopf (64) M= 1; bei zwei Abgasleitungen (61 b, 626), die je mit einem Auspufftopf (64) und miteinander durch ein Ausgleichsrohr (66) verbunden sind, M= 2;

V das Volumen eines Abgassammlers (13,14) in cm³ ist und

e die Basis der natürlichen Logarithmen ist

Die zu der obigen Formel angegebene Toleranz von ±0,3 m berücksichtigt Unterschiede in den Tempera turen der Abgase einer bestimmten Maschinengattung und die akustische Leitfähigkeit der Verbindungen innerhalb der Abgasanlage. Ein Einschließen dieser Variablen in die obige Gleichung würde deren Handhabung ungebührlich erschweren. Ihr Einfluß ist durch die angegebene Toleranz berücksichtigt, wobei eine ausreichend genaue Bestimmung der erforderlichen Länge für eine bestimmte Maschine gewährleistet bleibt

Ist ein Aufwärmen des angesaugten Brennstoff-Luft-Gemisches erwünscht, so kann die Abgasanlage abgewandelt werden, indem ein Querrohr in der Abgasanlage vorgesehen wird, wie dies beispielsweise in Fig. 2 und 3 dargestellt ist

Die übliche Querverbindung des einen Abgassammlers mit dem anderen ist hier fortgelassen und statt dessen die eine Zylinderreihe mit einer nach außen führenden Abgasleitung 71 zu einem Abgasquerkanal 72 verbunden, der über eine zweite Abgasleitung 73 zur Abgasleitung 61 der gleichen Zylinderreihe zurückgeführt ist und stromaufwärts des Y-Verbindungsstückes in die Abgasleitung 61 einmündet Hierdurch können heiße Abgase von der rechten Zylinderreihe durch den Querkanal 72 strömen und das Aufheizen des zugeführten Gemisches bewirken, das durch einen Kanal 74 strömt

Bei der Bestimmung der kritischen Länge der Abgasanlage bei einer Brennkraftmaschine, bei der keine Aufheizung des Gemisches durch Abgase erfolgt, ist es zweckmäßig, der aus der oben angegebenen Formel ermittelten Länge den Wert von 0,23 m hinzuzufügen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch

Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine mit gerader Zylinderzahl und üblicher Zündfolge und einer sich an eine Abgassammelanordnung anschließenden Abgasabführung, wobei die Abgassammelanordnung von mindestens einem Rückschlagventil gesteuerte Einlasse für atmosphärische Luft enthält, deren Luftzufuhrrohre neben den Auslaßventilen der Zylinder enden, und sich in der Abgasabführung vom Auslaßdruck angefachte Druckschwingungen ausbilden, durch deren Druck-Amplituden das Rückschlagventil geschlossen und durch deren Unterdruck-Amplituden das Rückschlagventil geöffnet wird, dadurch gekennzeich net, daß bei einer Achtzylinder-V-Brennkraftmaschine die Abgassammelanordnung (2) mit dicht beieinander liegenden Zylinder-Auslaßöffnungen verbundene Abgassammler (13,14) für jeweils die halbe Anzahl der Zylinder aufweist und die Abgasabführung aus zwei an die Abgassammler angeschlossenen Abgasleitungen (61,62) besteht, die mit Abstand von dem jeweils zugeordneten Abgassammler an einer Stelle (63) miteinander verbunden sind, an der die in jeder Abgasleitung vom Auslaßdruck angefachten Schwingungen sich mit den zugeordneten Reflexschwingungen zu einer Resonanzwellenbildung mit verringerter Impulsfrequenz und erhöhter Amplitude überlagern, wobei der Abstand der Verbindung der beiden Abgasleitungen (61, 62) von den Abgassammlern (13,14) mehr als 1,8 m und weniger als 4,2 m beträgt und nach der Formel bestimmt wird: