DE2653263C3 - Abgasleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasleitung für eine aufladbare mehrzylindrige Kolbenbrennkraftmaschine mit die Abgase führenden inneren Rohrleitungen und einem diese Rohrleitungen mit Abstand umgebenden wassergekühlten Gehäuse, das an den Abgasflanschen der Kolbenbrennkraftmaschine befestigt ist und dort gekühlte Zwischenflansche für die inneren Rohrleitungen bildet.

Derartige Abgasleitungen zwischen der Brennkraftmaschine und dem Abgasturbolader haben den Zweck, die heißen Abgase vor Energieverlust durch Wärmeabstrahlung und Konvektion zu schützen, die Außentemperatur der Abgasleitung auf derjenigen des Brennkraftmaschinengehäuses zu halten und dabei durch den als Isolierung wirkenden Abstand zwischen Rohrleitungen und Gehäuse eine mäßige Belastung der Kühlanlage der Brennkraftmaschine zu erreichen.

Eine solche Abgasleitung ist bekannt aus der DE-AS 58 758. Bei dieser Konstruktion werden die aus einem Stück bestehenden Innenleitungen mittels Stütz- und Spanneinrichtungen gegenüber dem Gehäuse abgestützt.

Hierzu hat das Gehäuse an seiner der Maschine abgewandten Seite öffnungen in Form von Gewindebohrungen, die zur Aufnahme von Spannschrauben dienen, die zum Andrücken der Innenleitungen an die Zwischenflansche bestimmt sind.

Nachteilig ist bei dieser Ausführung, daß, bedingt durch die großen Temperaturunterschiede zwischen Innen- und gekühlter Außenleitung und durch die große Gesamtlänge der Abgasleitung, beträchtliche Längendifferenzen zwischen den beiden Leitungen entstehen, die zu einer unerwünschten Verschiebung der Durchtrittsöffnungen an den Flanschen und damit zu Querschnittsverengungen an diesen Stellen führen. Außerdem muß beim Auftreten einer Undichtigkeit die gesamte Leitung ausgewechselt werden.

Weiter ist aus der US-PS 35 81 494 eine Abgasleitung bekannt mit einer inneren, aus einzelnen Abschnitten ίο über Steckverbindungen ohne besondere Dichteinrichtungen zusammengesetzten Rohrleitung. Diese Rohrleitung ist mit Isolierstoff umhüllt, um in ihrem Inneren hohe Temperaturen für eine Nachverbrennung der Abgase aufrechtzuerhalten, und mit einem Gehäuse umgeben, das über Rohrstutzen mit Flanschen an den Abgasöffnungen der Motorenzylinder befestigt ist. Im Betrieb nimmt dieses ungekühlte Gehäuse eine Temperatur zwischen 370 und 540⁰C an, was zu beträchtlichen Wärmedehnungen gegenüber dem wassergekühlten Motorgehäuse führt und die Flanschverbindungen so belastet, daß ihre Dichtheit nicht gewährleistet ist.

Für die Wartung und den Austausch einzelner der hoch wärmebeanspruchten Rohrabschnitte fehlt eine einfache Zugänglichkeit zum Gehäuseinneren. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abgasleitung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß keine schädlichen Auswirkungen der verschiedenen Wärmeausdehnungen der Innenleitung und des diese umgebenden Gehäuses auftreten, daß die Abgasleitung leicht montiert werden kann und daß bei Wartungsarbeiten schadhafte Leitungsabschnitte einfach ermittelt und, unter Vermeidung von Dichtungsproblemen, ausgetauscht werden können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Gehäuse an der der Kolbenbrennkraftmaschine abgewandten Seite eine etwa über seine Länge sich erstreckende, mit einem Deckel gasdicht verschließbare Öffnung aufweist und mit den Abgasflanschen vom Gehäuseinneren her verschraubt ist und daß die inneren Rohrleitungen aus mit Steckverbindungen zusammengesetzten einzelnen Rohrabschnitten bestehen, deren Längen etwa dem Zylinderabstand der Kolbenbrennkraftmaschine entsprechen, wobei die Steckverbindungen keine zusätzlichen Dichtungseinrichtungen aufweisen. Durch die Öffnung kann in einfacher Weise das Gehäuse mit den Abgasflanschen der Kolbenbrennkraftmaschine verbunden und der Aufbau, die Befestigung, die Kontrolle und der etwa notwendige Austausch der einzelnen Rohrabschnitte der inneren Rohrleitungen vorgenommen werden.

Da das Abgasleitungs-Gehäuse und das Brennkraftmaschinengehäuse durch die Kühlung etwa gleiche Temperaturen aufweisen, ist bei Verwendung entsprechenden Werkstoffes bei beiden Teilen auch die gleiche Längenausdehnung bei Erwärmung vorhanden. Die entsprechenden Flanschverbindungen können deshalb starr ausgeführt werden und sind dadurch und durch die Wasserkühlung einwandfrei dicht zu bekommen.

Die Steckverbindungen der Rohrabschnitte erlauben den ungehinderten Längenausgleich der sehr viel höheren Temperaturen ausgesetzten inneren Abgasleitungen.

Diese Steckverbindungen können ohne weitere Dichtungen durch einfache,. auf der einen Seite zylindrische, auf der anderen Seite kugelförmige Aufweitungen der Rohrabschnittsenden gebildet werden, weil auftretende Undichtigkeiten durch das dicht abschließende Gehäuse aufgenommen werden, bis sich

in dem Zwischenraum zwischen inneren Rohrleitungen und Gehäuse ein entsprechender Druck aufgebaut hat und dadurch weitere Undichtigkeiten verhindert werden.

Durch die Merkmale des zweiten Anspruches können für den Abgasturbolader gesonderte Konsolen und Zwischenleitungen entfallen.

Die Merkmale des dritten Anspruches ergeben eine günstige Ausführung der Abgasleitungen, die ohne den Abgasturbolader fertig montiert werden können und ein späteres einfaches Aufsetzen des Abgasturboladers gestatten. Im Reparaturfall können andererseits einzelne Abschnitte der inneren Abgasleitungen durch die öffnung im Gehäuse ohne Demontage des Abgasturboladers ausgetauscht werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch das wassergekühlte Gehäuse mit Darstellung der Flanschverbindungen;

Fig.2 eine Draufsicht auf die Abgasleitungen bei entferntem Gehäusedeckel;

F i g. 3 einen Schnitt durch die Flanschverbindung des Abgasturboladers;

F i g. 4 einen Schnitt durch die Steckverbindungen der Rohrabschnitte.

An Einzelzylinderköpfen 11 einer Brennkraftmaschine ist mit Abgasflanschen 12 ein wassergekühltes Gehäuse 13 mittels Schrauben 14 vom Gehäuseinnern her verschraubt. Das Gehäuse 13 weist an der der Kolbenbrennkraftmaschine abgewandten Seite eine sich etwa über die Gehäuselänge erstreckende, mit einem Deckel 15 gasdicht verschließbare Öffnung 16 auf. In dem Gehäuse 13 sind innere Rohrleitungen angeordnet, die aus einzelnen mit Steckverbindungen 17

ίο zusammengesetzten Rohrabschnitten 18—22 bestehen. Die Länge dieser Rohrabschnitte entspricht etwa dem Zylinderabstand der Kolbenbrennkraftmaschine, Entsprechend den Erfordernissen der Stoßaufladung und der Zündfolge der einzelnen Zylinder sind z.B. die Rohrabschnitte 18,20 und 21 über an den Rohrabschnitten angeschweißte Rohrkrümmer 23, 24 und 25 mit Flanschen 26 an gekühlten Zwischenflanschen 27 des Gehäuses 13 befestigt. Die nebeneinanderliegenden Rohrabschnitte 19 und 21 oder 20 und 22 sind über U-Stege 28 fest miteinander verbunden. An einem Ende des Gehäuses 13 ist ein Flansch 29 für die Befestigung eines Abgasturboladers angeordnet. Zwischen einem Flansch 30 des nicht dargestellten Abgasturboladers und dem Flansch 29 ist ein Zwischenflansch 31 vorgesehen, an dem die letzten Rohrabschnitte 32 der inneren Rohrleitungen angeschweißt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Abgasleitung für eine aufladbare mehrzylindrige Kolbenbrennkraftmaschine mit die Abgase führenden inneren Rohrleitungen und einem diese Rohrleitungen mit Abstand umgebenden wassergekühlten Gehäuse, das an den Abgasflanschen der Kolbenbrennkraftmaschine befestigt ist und dort gekühlte Zwischenflansche für die inneren Rohrleitungen bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (13) an der der Kolbenbrennkraftmaschine abgewandten Seite eine etwa über seine Länge sich erstreckende, mit einem Deckel (15) gasdicht verschließbare Öffnung (16) aufweist und mit den Abgasflanschen vom Gehäuseinneren her verschraubt ist und daß die inneren Rohrleitungen aus mit Steckverbindungen (17) zusammengesetzten einzelnen Rohrabschnitten (18—22) bestehen, deren Längen etwa dem Zylinderabstand der Kolbenbrennkraftmaschine entsprechen, wobei die Steckverbindungen keine zusätzlichen Dichtungseinrichtungen aufweisen.

2. Abgasleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende des Gehäuses (13) ein Flansch (29) zum Befestigen des Abgasturboladers angeordnet ist.

3. Abgasleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Flansch (29) des Gehäuses (13) zum Befestigen des Abgasturboladers und dem entsprechenden Flansch (30) des Abgasturboladers ein Zwischenflansch (31) angeordnet ist, an dem die letzten Rohrabschnitte (32) der inneren Rohrleitungen angeschweißt sind.