DE2728811A1 - Mehrring-hohlkammer-innenkuehlrohr mit allseitiger luftkuehlung der inneren abgasteilstroeme - Google Patents

Description

• Zusatzpatentanmeldung zu P 27 18 944.2 (lei N 775)
• Bezeichnung : Mehrring-Kohlkammer-Innenkiihlrohr mit allseitiger Luftkühlung der inneren Abgasteilströme Beschreibung In der Beschreibung von P 27 18 844.2 (lei N 775) Seite 4 Zeile 19 ff. war ein gedanklicher Überblick über das Sytem der Eohlkammer-Innenkühlrohre gegeben worden. Es wurde dabei insbesondere neben das Einring-Hohlkammerrohr das Mehrring-Hohlkammer-Innen-Fdhlrohr gestellt und im Anspruch 1 war ausdrücklich neben dem Einring-Innenkiihlrohr gleichzeitig vom Mehrring-Hohlkammer-InnenkUhlrohr ausgegangen worden. Die Figur 1 von P 27 18 844.2 zeigte ein inneres Rohr 24 mit den Hohlkammern 10 des sich daran anschließenden ersten Ringraumes und den Hohlkammern 9 des daran wiederum anliegenden äußeren Ringraumes. In Übereinstimmung mit dieser technologischen Systematik zeigt die in dieser Zusatzanmeldung beigefügte Figur 1 ein inneres Rohr 4 (mit der Mantelwandung 21), um welches zwei Gruppen von Hohlkammern den ersten (inneren) Ringraum bilden : die Bohlkammern 14, durch welche die Abgasteilströme laufen, und die aus Hohlrippen gebildeten Rohlkammern 16, in welchen ebenso wie im Innenrohr 4 der Luftdurchsatz stattfindet. Ummantelt wird dieser erste Ringraum durch das Rohr 2. An diesen Rohrmantel 2 schließt sich der nächste (äußere) Ringraum an, für den die Wandung 2 die innere und die, hier aus Keramik gebildete, Wandung 5 die äußere Begrenzung ist. Innerhalb des äußeren Ringraumes erfolgt die Hohlkammerbildung erstens durch innere Rippen 15, die vom Keramikmantel 5 ausgehen, und durch die Rohlkammern 22, die Bestandteil des Mantels 2 sind und in der Regel zum Strangpreßstück gehören, welches der Mantel 2 samt den Hohlkammern 22 darstellt. Der äußere Ringraum besteht mithin insgesamt aus den Hohlkammern 11 und 22. Der funktionelle Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, den inneren Abgasteilströmen eine fast allseitige Luftkühlung zu erteilen, denn Luftdurchsatz erfolgt nicht nur in den jenseits der Abgasfühning liegenden Räumen 16, sondern ebenso in den Hohlkammern 22. Die Figur 2 zeigt das zugleich im Zusammenhang der Gesamtkonstruktion und es sei darin vorerst leaiglich der Weg des verschiedenen Luftdurchsatzes verfolgt. Die zentrale Leitung 4 (mit der Außenwandung 21) durchdringt den gesamten Baukörper : der gestrichelte Pfeil 4 zeigt die Luftdurchsatzstrecke vom Eintritt bis zum Luftaustritt. Da die Figur 2 im Schnitt so ausgelegt ist, wie dies die Linie D/D in Figur 1 zeigt, konnten die Lufteintrittsöffnungen der Hohlkammern 16 und 22 nur mit entsprechend numerierten Pfeilen 16 und 22 in ihrer Position innerhalb der Wandung 1, welche sie durchdringen, in ihrer Position angedeutet werden. Die Bohlkammern 22 entlassen die erwärmte Kühlluft beim Pfeil 22 in die freie Atmosphäre. Bei den Hohlkammern 16 geht die Kühlluft in die gemeinsame Zentralleitung 4 über und verläßt mit der dort hindurchlaufenden Luftmenge das Gerät. Die Form dieses Leitungsweges ist aus den Schemazeichnungen nicht ersichtlich.
• Wira innerhalb der Schemazeichnung Figur 2 die Strecke des Abgasdurchlaufes verfolgt, wird sichtbar, welche besondere zusätzliche Kühlwirkung durch diese Konstruktion erzielt wird. Das Abgas tritt durch das Zulaufrohr 3 in das Gerät ein, gelangt in einen Entspannungsraum 10, durchströmt die Lochungen der Wandung 27 und strömt aus dem Raum 28 in Pfeilrichtung 12 in Teilströme aufgeteilt in den äußeren Ringraum ein, und zwar in dessen Hohlkammern 11. In diesen langgestreckten Hohlräumen 11 erfährt das Abgas eine starke Kühlung dadurch, daß die jenseitige Luftdurchsatzkammer 22 in voller Längserstreckung die innere Begrenzung der Abgasdurchlaufkammern 11 zum überwiegenden Teile ausmacht und die erwärmte K:9h1luft der ISohlkammern 22 im Gegenstrom auf kürzestem Wege aus dem Gerät austritt. Hinzu kommt, daß die vier Kühlstrecken 22 auch die Beschickungskammer 28 durchqueren.
• Es ist aus dieser Beschreibung ersichtlich, daß das eintretende Abgas folgenden Gruppen von EüSlmaBnahmen unterwor£en wird erstens erfolgt eine Abstrahlung an die freie Atmosphäre huber die in der Regel aus aluminisiertem Eisenblech gefertigte Außenwandung 20, zweitens ein Abstrahl>-iihlung beim Eintritt in den Raum 28 an der Wandung 7 und eine Innenkühlung durch die durchlaufenden Kühlstrecken 22, drittens im gegenströmenden Wärmetausch eine Innenkühlung innerhalb der außen mit Keramik abgedeckten Hohlkammern 11, viertens, d.h. nachdem das Abgas durch die Lochungen 8 in Hohlkammern 14 Ubergetreten ist, eine fast allseitige Luftkühlung wie bereits oben beschrieben, und fünften nach Erreichen des Gerätaustritts mit Übergang in das Einring-Hohlkammer-Rohr 13 sowohl eine Innenkühlung durch die Luftdurchflossene Zentralleitung 4 und eine Abstrahlkühlung an die freie Atmosphäre mit der Wandung 13.
• Der praktische Vorzug dieser fünf aufeinanderfolgenden Kühlstrekken besteht nicht nur darin, daß die durch Resonanzkammern jeweils unterbrochene Teilstromaufteilung, welche mit den langgestreckten Sohlkammerdurchläufen vor sich geht, nicht nur ein intensives Schalldämpfungssystem darstellt, sondern vor allem zugleich darin, daß die Herstellung insbesondere im Druckguß- bzw. Strangpreßverfahren es gestattet, dies auf wirtschaftlichste Weise in der gedrängten Bauweise einer Kompaktanlage zu realisieren. Im Schema der Figur 2 ist vorgesehen, die Wand 1 mit daran befestigtem Aluminium-Strangpreßteil 2(22) als Montage-Leitschiene zu verwenden, auf welche das geramikteil 5 (später durch Feder 6 angepreßt) und die Außenwandung 20 außen aufgefädelt werden, während innen das Stragpreßteil 4 mit den Hohlrippen 16 (letztere mit ihrer Wandung 26 am Mantel 2 formschlüssig anliegend) eingesteckt wird und in dieses wiederum das Einring-Hohlkammerrohr 13. Das Formstück 23 ist ein konstruktionsbedingter "Zulaufverteiler", wie er bereits in Anspruch 3 von P 27 18 944.2 (lei N 775) beschrieben wurde. Erfolgte beim Einstecken des Außenrohres 13 bereits eine solche "Umschaltung", d.h. Zulaufverteilung der Abgas und Luftströme vom Zweiring-Kohlkammerohr 4-14/16-22/11 auf ein Einring-Hohlkammerohr 4-14, so nimmt das Formstück 23 neben der Entlassung der Kühlluft 4 in die freie Atmosphäre die Reduktion vom Einring-Hohlkammerrohr 4-14 auf das Rohr 25, einen einzelnen Abgasführungskörper, vor. Nach der hochgradigen Abgaskühlung ist es in vielen Fällen möglich, die Abgasführung 25, und zwar mit einem Aufsteckteil, als Xunststoff- bzw. Gummischlauchleitung fortzuführen, auf diese Weise zugleich auf einfachste Art die Hinterachse eines Fahrzeugs überquerend.

Claims (12)

1. Patentansprüche < Vorrichtung nach einem der Ansprüche von P 27 18 944.2 (lei g 775) dadurch gekennzeichnet, daß die abgasführenden Hohlkanmern des inneren Ringraumes eines Nehrring-Ilohlkammer-Innenhhhlrohres auch in dem Bereich jener Wandung, die den inneren vom anschliessenden äußeren Ringraum trennt, mindestens teilweise jenseitig von Kühlluft bestrichen werden.
2. 2. Vorrichtung nach einem der Ansprüche von P 27 18 944.2 dadurch gekennzeichnet, daß auch innerhalb des oder der äußeren Ringräume eines Mehrring-Hohlkammer-Innenkühlrohres Hohlkammern mit Luftdurchsatz vorgesehen sind.
3. 3. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche bzw. einem der Ansprüche von P 27 18 944.2 dadurch gekennzcichnet, daß im Bereich der Beschickungsstrecke Motorauslaß/iiohlkammer-Innenkühlrohr eine Teilstromaufteilung der Abgase vorgesehen ist und zwar, falls diese Strecke innerhalb des gleichen Baukörpers gelegen ist, in den ein Innenhühlrohr der beschriebenen Art integriert ist, mittels einer mit Feinlochungen versehenen Wandung (aus metallischem Werkstoff) oder einer mit einem Feld von Feinkanälen versehenen dickeren Wandung (z.B. Keramik); vgl.Figur 2 Ziff. 27; und falls diese Strecke außerhalb des das Innenkühlrohrsystem umfassenden Baukörpers gelegen ist, mittels einer radiatorenähnlichen Formgebung.
4. 4. Vorrichtung gemäß einem der vorigen Ansprüche bzw. einem der Ansprüche von P 27 18 944.2 dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsstrecke,die unmittelbar vor der Beaufschlagung von Aluminumwandungen gelegen ist, Wandungen aus dicker aluminiumplattiertem Eisenblech (als aus Schweißgründen üblich) versehen ist und diese Wandungen keine Schweißstellen aufweisen.
5. 5. Mehrring-Hohlkammer-I nnenkühlrohr gemäß einem dzr vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die hohlkasmerbildung durch Strangpreßteile erfolgt, die formschlüssig aneinander grenzen, gleichgüitig, ob aus demselben oder verschiedenen Werkstoffen.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche von P 27 18 944.4, insbesondere Anspruch 3 mit der Einfügung von Zulaufverteilern in die Ringraumzonen, und einem der vorigen Ansprüche dieser Zusatzaraneldung, dadurch gekennzeichnet, daß solche Zulaufverteiler innerhalb der Hohlkammer-Gas- bzw. Luftführungen Umverteilungen bewirken bzw. Kühlluftmengen nach Wärmeaufnahme in die freie Atmosphäre überleiten.
7. 7. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß Zulaufverteiler-(23) Teilstromführungen (14) in einer Gasführungsleitung (25) zusammenfassen.
8. 8. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß Zulaufverteiler (23) frequenzsenkende Zwischenkammern (24) enthalten.
9. 9. Vorrichtung gemäß einem der vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Teilstromkammern eines mindestens teilweise von Keramikwandungen lmmnntelten Ringraumes (11) von Metallwandungen umschlossene Eülluftführungen vorgesehen sind, die im Wärmetausch zu den Medien stehen, welche die keramik-umschlossenen Teilstromkanäle passieren.
10. 10. Vorrichtung gemäß einem der vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die an das Abgaskühlsystem angeschlossene Endleitung, welche das Abgas der freien Atmosphäre zuführt, aus einer Kunststoff- oder Gummileitung besteht, die mit Metallgespins' innerhalb der Wandung oder an derer Oberfläche verfestigt ist.
11. 11. Vorrichtung gemäß einem der vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß in eine Luftleitung eine Abgasinjektion bzw.

    in eine Abgasleitung eine Kühlluftinjektion stattfindet und dies in oder nahe der Zone eines Zulaufverteilers erfolgt.
12. 12. Vorrichtung gemäß einem der vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß den Außenwandungen, gleichgültig ob die Oberfläche vollständig aus einer Aluminiumlegierung besteht oder nur aluminiumbeschichtet ist, in bekannter Weise durch wellblechartige Formgebung oder Ausstattung mit vollen Rippen oder Luftdurchsatz ermöglichenden Hohlrippen eine Oberflächenvergrößerung gegeben wird.