DE2419126A1

DE2419126A1 - After-burner for exhausts of multi-cylinder engines - combustion chamber wall and burner pipe overlappingly joined

Info

Publication number: DE2419126A1
Application number: DE2419126A
Authority: DE
Inventors: Enrique Santiago
Original assignee: Zeuna Starker GmbH and Co KG
Current assignee: Arvin Industries Deutschland GmbH
Priority date: 1974-04-20
Filing date: 1974-04-20
Publication date: 1975-10-30
Also published as: DE2419126B2

Abstract

After-burning device for the exhaust gases of a multicylinder vehicle engine, if necessary with a fresh air feed device, with a combustion chamber, thermally insulated with respect to the surrounding housing, in whose inside is a burner pipe, into which open combined exhaust pipes of motor cylinders, where combustion chamber wall and burner are assembled from several parts which can move with respect to each other and are fixed directly or indirectly to the housing wall only at one end or in the middle. Spefically, the parts are tube sections which grip over each other loosely at their ends.

Description

Nachverbrennungsvorrichtung fUr die Abgase eines mehrzylindrigen Kraftfahrzeugmotors.Post-combustion device for the exhaust gases of a multi-cylinder motor vehicle engine.

Die Erfindung betrifft eine Nachverbrennungsvorrichtung fUr die Abgase eines mehrzylindrigen Kraftfahrzeugmotors, gegebenenfalls mit Frischlurtzuführeinrichtung, mit einer gegenüber dem sie umgebenden Gehäuse wärmeisolierten Brennkammer, in deren Innerem ein Brennrohr angeordnet ist, in welches gegebenenfalls zusammengefaßte Abgasleitungen von Motorzylindern mUnden, wobei Brennkammerwand und Brennrohr jeweils aus mehreren Teilen zusammengesetzt sind.The invention relates to an afterburning device for the exhaust gases a multi-cylinder motor vehicle engine, if necessary with a fresh meat supply device, with a heat-insulated combustion chamber with respect to the housing surrounding it, in which Inside a combustion tube is arranged, in which possibly combined Exhaust pipes from engine cylinders open, with the combustion chamber wall and combustion tube each are composed of several parts.

Bei Vorrichtungen dieser Art muß dafUr Sorga getragen werden, daß die im Betrieb vorkommenden Temperaturschwankungen zwischen 600 und 1200°C und die damit verbundenen WSrmedehnungen nicht zur Zerstbrung der Bauteile fUhrt. Probleme dieser Art treten verstärkt bei besonders lang dimensionierten Vorrichtungen auf, die fUr den Anschluß der Ab gasleitungen von vier oder mehr Motorzylindern dienen.With devices of this type, care must be taken to ensure that the temperature fluctuations between 600 and 1200 ° C occurring during operation and the The thermal expansion associated therewith does not lead to the destruction of the components. Problems of this type occur more frequently with particularly long-dimensioned devices, which are used to connect the exhaust gas lines of four or more engine cylinders.

Eine bekannte Vorrichtung trägt den Wärmedehnungen dadurch Rechnung, daß die Brennkammerwand in Axial- und Radialrichtung in mehrere gegeneinander bewegliche Schalen unterteilt ist, deren gegenseitige Abstände durch ZwischenstUcke überbrückt werden. Diese Konstruktion erfordert viele Einzelteile, macht die Einhaltung enger Toleranzen erforderlich und hält den auftretenden Erschütterungen und Schwingungan nur begrenzt stand Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfach aufgebaute, gegenUber Wärmedehnungen unempfindliche und ein lange Lebensdauer aufweisende Nachverbrennungsvorrichtung zu schaffen.A known device takes the thermal expansion into account by that the combustion chamber wall in the axial and radial direction in several mutually movable Shells is divided, the mutual spacing of which is bridged by intermediate pieces will. This construction requires many individual parts, making compliance tighter Tolerances required and withstand the shocks and vibrations that occur In contrast, the invention is based on the object of a particular simply constructed, insensitive to thermal expansion and a long service life to create having afterburning device.

Er findungs gemäß wird diese Aufgabe an einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Teile gegeneinander verschieblich in- oder übreinandrgreirend angeordnet und jeweils nur an einem Ende oder in der Mitte mittelbar oder unmittelbar an der Gehäusewand befestigt sind.According to his invention, this task is carried out on a device of the initially introduced mentioned type solved in that the parts against each other slidably in or arranged over one another and only indirectly at one end or in the middle or are attached directly to the housing wall.

Die Teile nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag erfüllen zwei Forderungen nebeneinander in jeweils vollkommaner Weise.The parts according to the proposal according to the invention meet two requirements next to each other in a perfect way.

Seinerseits sind sie in ihrer Wärmedehnung völlig ungehindert; andererseits sind sie gegennber der Gehäusewand unverrückbar fixiert, wobei hier unterstUtzend noch der die Teile verbindende Schiebesitz hinzukommt.In turn, they are completely unhindered in their thermal expansion; on the other hand they are fixed immovably against the housing wall, with support here nor is the sliding seat connecting the parts.

Bei einem länglichen Gehäuse und entsprechend geformten Brennkammer und Brennrohr ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Teile Rohrabschnitte sind, die sich mit ihren Enden gegenseitig lose Ubergreifen. Dabei kann ein Ende des einen Rohrabschnitts labyrinthartig in ainon-Ringschlitz am anderen Ende eines benachbarten Rohrabschnitts eingreifen. Diese Art von Schiebesitz hat gleichzeitig gewisse Dichtungseigenschaften, die hier durchaus erwUnscht sind. Die heißen Abgase sollen beispielsweise nach Möglichkeit nicht mit der die Brennkammerwand umgebenden Isolierung zusammenkommen.With an elongated housing and a correspondingly shaped combustion chamber and combustion tube is provided according to the invention that the parts are pipe sections, which loosely overlap at their ends. One end of the one Pipe section labyrinthine in ainon ring slot at the other end of an adjacent one Engage the pipe section. This type of sliding seat also has certain sealing properties, which are definitely desired here. The hot exhaust gases should, for example, if possible do not come into contact with the insulation surrounding the combustion chamber wall.

Weitere Ausgestaltungen und Merkmale der Erfindung sind den UnteransprUchen 4 bis 6 zu entnehmen.Further refinements and features of the invention are the dependent claims 4 to 6 can be found.

Im Rahmen der Erfindung kann vorgesehen sein, daß jeweils die äußeren Rohrabschnitte mit ihrem der GehFusewand zugekehrten Ende an dieser oder einem mit dieser verbundenen Teil befestigt sind. In ähnlicher Weise wia die Rohrabschnitte der Brennkammerwand und des Brennrohrs können auch die mit den Flanschen der Abgasleitungen verbundenen, in das Innere des Brennrohrs mündande Rohrstutzen befestigt sin, wobei bovorzugt deren Durchtritt durch die Brennkammerwand als Schiebesitz ausgebildet ist.In the context of the invention it can be provided that each of the outer Pipe sections with their end facing the GehFusewand on this or with one this connected part are attached. Similar to the pipe sections the combustion chamber wall and the combustion tube can also be those with the flanges of the exhaust pipes connected, in the interior of the combustion tube mündande pipe socket attached sin, wherein Preferably their passage through the combustion chamber wall is designed as a sliding seat is.

Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung wird im folgonden Teil der Beschreibung anhand der Zeichnuna erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Außenansicht einer Nachverbrennungsvorrichtung Fig. 2 einen durch die Längsachse geff1hrten Schnitt durch die Vorrichtung gemäß Fio. 1 Fig. 3 einen Schnitt gemäß III-III der Fig. 1 Fig. 4 die Einzelheit IV gemäß Fig. 3 Fig. 5 eine Variante zu Fig. 4 Fig. 6 die Einzelheit VI der Fig. 2 Fig. 7 die Einzelheit VII der Fig. 2 und Fig. 8 eine Alternative zu Fig. 46 Fig. 1 zeigt die Gehäuseaußenseite der Nachverbrennunoso vorrichtung mit einer oberen Gehäuseschale 1 und einer unteren Gehäuseschale 2. Etwa in der Höhe der Trennfuge 3 der beiden Gehusenhälften sind die Flansche 41, 42,43 44 für derßnschluß der von den vier Motorzylindern kommenden Abgasleitungen angeordnet. Durch jeden der Flansche 4 tritt eine Luftleitung 51, 52, 53 und 54 hindurch, die jeweils über eine auf der Oberseite des Gehäuses angeordnete Luftzuführungsleitung 6 versorgt werden.An exemplary embodiment of the invention is described in the following part the Description explained on the basis of the drawing. It shows Fig. 1 an external view of a Post-combustion device FIG. 2 shows a section through the longitudinal axis by the device according to Fio. 1, FIG. 3 shows a section according to III-III of FIG. 1 4 shows the detail IV according to FIG. 3; FIG. 5 shows a variant of FIG. 4; FIG. 6 Detail VI of FIG. 2, FIG. 7 the detail VII of FIG. 2 and FIG. 8 an alternative to Fig. 46 Fig. 1 shows the outside of the housing of the Nachverbrennunoso device with an upper housing shell 1 and a lower housing shell 2. Approximately in the The height of the parting line 3 of the two housing halves are the flanges 41, 42, 43 44 for the connection of the exhaust pipes coming from the four engine cylinders is arranged. An air line 51, 52, 53 and 54 passes through each of the flanges 4, which each via an air supply line arranged on the top of the housing 6 are supplied.

In der Schnittdarstellung gemaß Fig. 2 sind die Einbauten im Inneren der Gehäusewand mit den Gehäuseschalen 1 und 2 erkennbar. Die Brennkammer ist zusammenqesetzt aus den Rohrabschnitten 111, 112, 113 und 114. Sämtliche ohrabschnitte sind jeweils an einem Ende aufgeweitet und greifen mit dem aufgeweiteten Ende 12 in einen Ringschlitz 13 des benachbarten Rohrabschnitts ein (vergl. Fia. 6). Der Ringschlitz 13 ist gebildet durch einen gekröpften Rinq 14, der an der Außenwand des entsprechenden Rohrabschnitts angeschweißt ist. Der Ringschlitz 13 bildet einen Schiebesitz, so daß eine Relativbewegung der beiden mit ihren Enden ineinandergesteckten Pohrabschnitte mdglich ist.In the sectional view according to FIG. 2, the fixtures are inside the housing wall with the housing shells 1 and 2 can be seen. The combustion chamber is assembled from pipe sections 111, 112, 113 and 114. All ear sections are respectively widened at one end and engage with the widened end 12 in an annular slot 13 of the adjacent pipe section (see FIG. 6). The ring slot 13 is formed by a cranked Rinq 14, which is attached to the outer wall of the corresponding pipe section is welded on. The annular slot 13 forms a sliding fit, so that a relative movement the two Pohr sections with their ends nested into one another is possible.

Der linke Rohrabschnitt 111 der Brennkammerwand ist ein an seinem äußeren Ende mit der Kappe 15 verschweißtes Ziehkeil, Die Rohrabschnitte 111, 112, 113 und 114 der Brennkammerwand sind mittels der strichliert angedeuteten Laschen 171, 172, 173 und 174 an den Gehauseschalen 1 und 2 befestigt. Die Lasche t71 zur Befestigung des Rohrabschnitts 112 ist in Fia. 3 dargestellt. Sie ist mit den GehFuseschalen und mit der Brennkammerwand jeweils durch Punktschweißen verbunden.The left pipe section 111 of the combustion chamber wall is one on his outer end with the cap 15 welded draw key, the pipe sections 111, 112, 113 and 114 of the combustion chamber wall are indicated by the tabs indicated by dashed lines 171, 172, 173 and 174 attached to the housing shells 1 and 2. The tab t71 for Attachment of the pipe section 112 is shown in FIG. 3 shown. She is with the walking foot shells and connected to the combustion chamber wall by spot welding.

Das Brennrohr besteht aus dem linken Rohrabschnitt 181 und dem rechten sohrabschnitt 182. Beide Rohrabschnitte sind an ihren äußeren Enden jeweils mit den zuqeordneten Enden der Brennkammerwand fest verbunden. Da es sich bei allen Einbauten der Vorrichtuna vorzuasweise um Bauteile aus korrosionsfesten und hitzfesten Stählen handelt, kommt für deren Verbindung das Schweißen infrage, wobei Punktschweißunaen im allgemeinen ausreichend sind. Der rechte Rohrabschnitt 182 des Brennrohrs besitzt an seinem inneren Ende eine Aufweitung 19, welche über das zuqeordnete Ende des linken Rohrabschnitts 181 des Brennrohrs unter Ausbildung eines Schiebesitzes qreift. Unmittelbar neben diesem Schiebesitz sind an der Außenseite des rechten Rohrabschnitts 182 des Brennrohrs ein oberer Büqel 20 und ein unterer Bügel 21 befestiqt. Diese Bügel lieaen, wie in Fis. 3 ersichtlich, mit ihren Enden gegenüberliegend an der Innenseite der Brennkammerwand an und sichern somit das Brennrohr wegen Schwingungen und Erschütterungen, wobei sie gleichzeitig Relativverschiehungen zwischen dem Brennrohr und der Brennkamerwand zulassen. Dainit sich die Bügel durch die Wärmedehnungen nicht aegenüber der Brennkarmerwand versperren konnen, sind ihre Enden entsprechend der Form der Brennkammerwand umgebogen.The combustion tube consists of the left tube section 181 and the right ear section 182. Both pipe sections are each with their outer ends firmly connected to the assigned ends of the combustion chamber wall. As it is with all Fixtures of the Vorrichtuna vorzuasweise to components made of corrosion-resistant and heat-resistant When it comes to steels, welding can be used for their connection, with spot welding are generally sufficient. The right tube section 182 of the combustion tube has on his inner end a widening 19, which over the assigned End of the left pipe section 181 of the combustion pipe with the formation of a sliding seat rips. Immediately next to this sliding seat are on the outside of the right one Pipe section 182 of the combustion tube an upper bracket 20 and a lower bracket 21 are attached. These brackets lieaen, as in Fis. 3 can be seen with their ends opposite on the inside of the combustion chamber wall and thus secure the combustion tube against vibrations and vibrations, with simultaneous relative displacements between the combustion tube and allow the combustion chamber wall. This means that the temples are stretched through the heat can not block against the kiln wall, their ends are accordingly bent over the shape of the combustion chamber wall.

Der rechte Rohrabschnitt 114 der Brennkammerwand besitzt einen Mündungstrichter 22, der die Innenwand des Austrittsrohrstutzens 10, der mit dem Anschlußflansch 9 endet, bildet.The right pipe section 114 of the combustion chamber wall has an orifice funnel 22, the inner wall of the outlet pipe socket 10, which is with the connecting flange 9 ends, forms.

Mit seinem Ende tritt der Mündungstrichter verschieblich in das Innnere des Flanschkraaens 23 ein, der, wie in Fig. 7 deutlicher erkennbar, der verschieblichen Befestigung des Mündungstrichterendes dient, wobei gleichzeitig eine Abdichtunq der den Mündunastrichter einhf'.llenden Isolierung gegenilber den agaressiven Abaasen erzielt wird.At its end, the muzzle funnel moves into the interior of the flange crane 23, which, as can be seen more clearly in FIG. 7, of the displaceable Attachment of the mouth funnel end is used, with a seal at the same time the insulation surrounding the mouth funnel from the agaressive waste is achieved.

In der Fig. 3 ist noch der mit dem Flansch 42 fest verbundene Anschlußrohrstutzen 24 dargestellt. Dieser durchstößt die Brennkammerwand in dem Gleitsitz 25 und mündet mit seinem Ende in den Rohrabschnitt 181 des Brennrohrs. Eine Urt'strömung des Brennrohrs durch die durch dessen Öffnungen 26 austretenden heißen Abgase ist wegen der Gar sperre 27 gewährleistet. Die Abgase gelangen, zwischen Brennkammer und Brennrohr entlangströmend, durch den Austrittsrohrstutzen in die Auspuffleitung. Der Schiebesitz 25 für den Anschlußrohrstutzen 24 ist in Fiq. 4 vergrößert dargestellt.In Fig. 3, the connecting pipe socket firmly connected to the flange 42 is still 24 shown. This pierces the combustion chamber wall in the sliding seat 25 and opens with its end in the pipe section 181 of the combustion tube. A primary flow of the combustion tube through the exiting through the openings 26 hot exhaust gases is because of the cooking lock 27 guaranteed. The exhaust gases get between the combustion chamber and Flowing along the combustion pipe, through the outlet pipe socket into the exhaust line. The sliding seat 25 for the connecting pipe socket 24 is shown in Fiq. 4 shown enlarged.

Eine Variante dieses Schiebesitzes zeigt Ficr. 5, wiederum ausgebildet als labyrinthartiger, und dairit besonders gut dichtender Schiebesitz. Durch die Rohrleitung 52 wird Frischluft vor die Austrittsventile im Motorzylinder geblasen.Ficr shows a variant of this sliding seat. 5, again trained as a labyrinth-like sliding seat that seals particularly well. Through the Pipeline 52, fresh air is blown in front of the outlet valves in the engine cylinder.

In der Fig. 8 wird eine weitere mögliche Einaangsrohrverbidnung dargestellt, welche eine Alternative zu Fig. 4 darstellt.In Fig. 8, another possible inlet pipe connection is shown, which represents an alternative to FIG.

- Patentansprüche -- patent claims -

Claims

Patent claim 1. Afterburning device for the exhaust gases of a multi-cylinder motor vehicle engine, possibly with fresh air supply device, with a heat-insulated combustion chamber in the housing surrounding it Inside a combustion tube is arranged in which exhaust gas lines may be combined open from engine cylinders, the combustion chamber wall and combustion tube each consisting of several Parts are assembled, characterized in that the parts against each other Slidably arranged in or over one another and only on one at a time End or in the middle directly or indirectly attached to the housing wall (1,2) are.

2. Device according to claim 1 with an elongated housing and accordingly shaped combustion chamber and combustion tube, characterized in that the parts are pipe sections CIII, 112, 113, 114; 181, 182), which loosely overlap one another with their ends.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that one end of a pipe section labyrinthine in an annular slot (13) at the end of a engages adjacent pipe section.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the The tube sections (all, 112, 113, 114) forming the combustion chamber wall are each approximately in FIG In the middle of their axial extension by means of one or more tabs (171, 172, 173, 174) are attached to the inside of the housing wall (1,2).

5. Apparatus according to claim 2, characterized in that the combustion tube forming pipe sections (181, 182) each in the vicinity of their interlocking Ends displaceable by means of support parts arranged between the combustion chamber wall and the combustion tube and are supported against rotation.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that.

that the support parts attached to the combustion tube with both ends to each other opposite points on the combustion chamber wall adjacent brackets (20, 21) with the combustion chamber wall are bent ends accordingly.

L e r s e i t e