DE2616030C2 - Brennkraftmaschine - Google Patents

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)

Patentansprüche:

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