DE2616030C2 - Brennkraftmaschine - Google Patents
BrennkraftmaschineInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/26—Construction of thermal reactors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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Description
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit -to
mindestens einem Zylinder mit Abgaskanal und einem Auspuffinnenrohr innerhalb des Abgaskanals, das von
den Wänden des Abgaskanals nach innen einen Abstan.1 hat und eine Halterung nahe oder an seinem
austrittsseitigen Ende aufweist. «
Bekanntlich werden Auspuffinnenrohre verwendet, wenn die Abgase relativ lange auf hoher Temperatur
gehalten werden sollen, besonders bei überschüssigem Sauerstoff in den Abgasen, um die Anteile unverbrannter
Kohlenwasserstoffe und von Kohlenmonoxid bei in so die Atmosphäre abgegebenen Gasen zu verringern.
Eine Möglichkeit ?.ur Halterung eines Auspuffinnenrohres
besteht darin, dieses direkt an den Zylinderkopf anzugießen. Dies hat jedoch den Nachteil, daß die
Kontaktfläche zwischen dem Auspuffinnenrohr und dem Zylinderkopf sehr groß ist, so daß die Wandtemperatur
des Innenrohrs abfällt und damit auch die Abgastemperatur verringert wird. Dadurch wird wiederum
eine Abnahme des Reaktionswirkungsgrades von HC und CO in dem Auspuffsystem hervorgerufen, ω
Eine weitere bekannte Möglichkeit (siehe z. B. DE-OS
23 793) zur Halterung eines Auspuffinnenrohres besteht darin, das Innenrohr mit einem Flansch zu
versehen, der zwischen dem Zylinderkopf und einem weiteren Element, beispielsweise einem Auspuffkrümmer,
gehalten wird. Dies hat jedoch den Nachteil, daß Faktoren wie Druckänderungen im Abgassystem und
Maschinenvibrationen den Flansch bzw. die Kontaktflächen abnutzen können, so daß dann das Innenrohr keine
feste Halterung mehr hat.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Konstruktion anzugeben, durch die ein fester Sitz des Auspuffinnenrohres
gewährleistet ist, ohne daß Druckänderungen im Abgassystem oder Maschinenvibrationen zu Schaden
führen können.
Eine Brennkraftmaschine eingangs genannter Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart
ausgebildet, daß die Halterung ein starres, separat zum Auspuffinnenrohr vorgesehenes Halteelerrent ist, das
an dem Auspuffinnenrohr befestigt und in die umgebende Wand des Abgaskanals fest eingelassen ist.
Bei einer Konstruktion nach der Erfindung ergibt sich einerseits ein fester und starrer Sitz des Auspuffinnen-
-.ohres, andererseits wird ein zu verklemmender Flansch
mit den vorstehend genannten Nachteilen überflüssig.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Schnittdarstellung der wichtigsten Teile
einer Brennkraftmaschine nach der Erfindung,
F i g. 2 einen Horizontaischnitt der Brennkraftmaschine
nach Fig. 1 und
Fig.3 eine Seitenansicht eines Halterungselementes
für ein Innenrohr.
In den Figuren ist eine Brennkraftmaschine 10 dargestellt, die vier Zylinder 11, 12,13 und 14 hat. Jeder
Zylinder enthält eine Hauptbrennkammer 15 und ein Auslaßventil 16. Abgaskanäle 17, 18, 19 und 20 sind für
die Zylinder 11,12,13 und 14 vorgesehen. Die einander
benachbarten Abgaskanäle 17 und 18 laufen in einem Doppelkanal 22 im Zylinderkopf 21 zusammen, ähnlich
sind die einander benachbarten Abgaskanäle 19 und 20 in dem Doppelkanal 23 zusammengeführt.
Ein Auspuffinnenrohr 24 aus dünnwandigem, wärmebeständigem Material ist in den benachbarten Abgaskanälen
17 und 18 angeordnet und ragt in den Doppelkanal 22 hinein. Das Auspuffinnenrohr 24 ist
gegabelt, so daß es zwei Eintrittsiei'e 25 und 26 hat, die
in den Abgaskanälen 17 und 13 liegea, jedoch hat es nur
eine Austrittsöffnung 27, die in einem kreisrunden Vorsprung 28 angeordnet ist.
Die in Strömungsrichtung hinteren gegabelten Enden 29 des Auspuffinnenrohrs 24 können, falsch erwünscht,
in den umgebenden Wänden der Abgaskanäle 17 und 18 gehalten sein, jedoch hat mindestens der größere Teil
der Länge des Auspuffinnenrohrs 24 von den die Abgaskanäle in dem Zylinderkopf 21 bildenden Wänden
einen Abstand. Der kreisrunde Vorsprung 28 am vorderen Ende eines jeden Auspuffinnenrohrs 24 ist in
eine zentrale Öffnung 31 eingeschweißt, die von einem Flansch 32 eines Halteelements 33 gebildet ist, welches
in: übrigen die Form einer Platte ohne Öffnungen hat. Ein Umfangsflansch 34 an dem Halteelement 33 ist fest
in eine Nut oder Aussparung 35 eingepaßt, die am Austrittsende des Doppelkanals 22 vorgesehen ist und
eine Kontur hat, die größer als der Doppelkanal 22 ist. Das vordere Ende des Auspuffinnenrohrs 24 wird
dadurch zur Halterung des gesamten Rohrkörpers fixiert. Der Außenflansch 34 hat eine relativ kleine
Berührungsfläche mit dem Zylinderkopf 21.
Das Halteelement 33 erfüllt die weitere Funktion der Absperrung einer Rückströmung von Abgasen an der
Außenseite des Auspuffinnenrohres 24 und innerhalb der Abgaskanäle 17 und 18 sowie des Doppelkanals 22.
Dies ist jedoch niehl wesentlich. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann ein Flansch 34 des Haltelementes
33 fest in die Wände der Abeaskanäle nur an der
Oberseite und der Unterseite des Austritts des Doppelkanals 22 eingepaßt sein, wodurch die Kontaktflache
zwischen dem Halteelement 33 und dem Zylinderkopf 21 noch verkleinert wird.
Die Konstruktion des Auspuffinnenrohrs 36 und seines Halteelements 37 in den Abgaskanälen 19,20 und
23 stimmt mit derjenigen de; Auspuffinnenrohrs 24 und seines Halteelements 33 Oberein.
Die Erfindung kann in ähnlicher Weise auch zur Halterung ein?s Auspuffinnenrohrs in einem separaten
Abgaskanal für jeden Zylinder einer Brennkraftmaschine mit einem oder mehreren Zylindern eingesetzt
werden, im Gegensatz zu der Anordnung mit paarweise zusammengeführten Abgaskanälen, die vorstehend
beschrieben wurde.
Der Auspuffkrümmer 39 hat ein Außengehäuse 41 mit relativ dicken Wänden, in denen eine hintere Reaktionskammer 42 vorgesehen ist, welche über Abgasleitungen
43 und 44 gespeist wird, die auf die Austrittsöffnungen 27 der als Doppelkanäle ausgebildeten Auspuffinnenrohre
24 und 36 ausgerichtet sind. Eine vordere Reaktionskarnmer 45 umgibt die hintere Reaktionskarnmer
42 und jede Abgasleitung 43 und 44. Ke Abgase werden von der vorderen Reaktionskammer 45 durch
das Auspuffrohr 46 abgegeben. Wenn das Außengehäuse des Auspuffkrümmers 39 mit dem Zylinderkopf 21
verbunden ist, so verhindert es eine Verlagerung der Außenflansche 34 der Halteelemente 33 und 37 nach
außen.
Beim Betrieb der Maschine gelangen die Abgase einer jeden Brennkammer 15 in die Abgaskanäle 17,18,
19 und 20 entsprechend deF Zündfolge und dem Betrieb
der Austrittsventile 16. Die Abgase gelangen in die gegabelten Enden 29 der Eintrittsteile 25 und 26 der
beiden Auspuffinnenrohre 24 und 36. Diese werden in ihrer Position mit den Halteelementen 33 und 37
festgehalten und erfahren praktisch keine Vibration, so daß sie eine lange Lebensdauer haben. Die Tatsache,
daß der Berührungsbereich zwischen dem Außenflansch 34 und dem Zylinderkopf 21 klein ist, verhindert einen
zu großen Temperaturabfall an den Auspuffinnenrohren 24 und 36. Da die Halterungselemente eine Rückströmung
der Abgase an der Außenseite der Auspuffinnenrohre 24 und 36 verhindern, wird eine Kühlung der
Abgase diirch Kontakt mit den Wänden des wassergekühlten
Zylinderkopfes 21 weit'.hend vermieden. Entsprechend bleiben die Abgase ht:3, wenn sie durch
die zentralen Austrittsöffnungen 27 in die Abgasleitungen 43 und 44 geführt werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinder mit Abgaskanal und einem Auspuffinnenrohr
innerhalb des Abgaskanals, das von den Wänden des Abgaskanals nach innen einen Abstand
hat und eine Halterung nahe oder an seinem austrittsseitigen Ende aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Halterung ein starres, separat zum Auspuf finnenrohr (24,36) vorgesehenes ι ο
Halteelement (33) ist, das an dem Auspuffinnenrohr (24, 36) befestigt und in die umgebende Wand des
Abgaskanals (22,23) fest eingelassen isL
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (33) das
Auspuffinnenrohr (24, 36) umgibt und mit seinem gesamten Umfang in die Wände des Abgaskanals
(22,23) eingelassen ist
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (33)
die einzige Halterung für das Auspuffinnenrohr (24, 36) bildet.
4. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Austrittsöffnung (27) des Auspuffinnenrohrs (24, 36) durch einen Endvorsprung (28) gebildet ist,
der in eine zentrale Öffnung dzs Halteelements (33)
eingeschweißt ist
5. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Halteelement (33) aus nicht durchlöchertem Material bt teht und eine Rückströmung von
Abgasen in den Raum zwischen dem Auspuffinnenrohr
(24, 36) und den Wänden des Abgaskanals (22, 23) verhindert
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