DE2756597A1 - EXHAUST SYSTEM OF A MULTI-CYLINDER, WATER-COOLED COMBUSTION ENGINE - Google Patents

EXHAUST SYSTEM OF A MULTI-CYLINDER, WATER-COOLED COMBUSTION ENGINE

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DE2756597A1 DE19772756597 DE2756597A DE2756597A1 DE 2756597 A1 DE2756597 A1 DE 2756597A1 DE 19772756597 DE19772756597 DE 19772756597 DE 2756597 A DE2756597 A DE 2756597A DE 2756597 A1 DE2756597 A1 DE 2756597A1
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Description

KßcknerHimbdcÄ-OeubAG Λ L-IKiLiI) 500° K?Un 80» den 14· Dezember 1977 KßcknerHimbdcÄ-OeubAG Λ L-IKiLiI) 500 ° K? Un 80 » the 14 · December 1977

Unser Zeichen: D 77/83 AG-XP Ca/LoOur reference: D 77/83 AG-XP Ca / Lo

Abgassystem einer mehrzylindrigen, wassergekühlten BrennkraftmaschineExhaust system of a multi-cylinder, water-cooled internal combustion engine

Die Erfindung bezieht sich auf ein Abgassystem einer mehrzylindrigen, wassergekühlten Brennkraftmaschine mit zumindest einer Zylinderreihe/mit Abgaskrümmern, Abgasstutzen und einem von einem Wärmedämmgehäuse umgebenen Abgasleitungsbündel·The invention relates to an exhaust system of a multi-cylinder, water-cooled internal combustion engine with at least one cylinder bank / with exhaust manifolds, exhaust gas nozzle and one of one Exhaust pipe bundle surrounded by thermal insulation housing

Bei einem gattungsgemäßen Abgassystem ist es bekannt (DE-OS 26 09 851), die Voraussetzungen für eine optimale Abgassystemisolierung dadurch zu erfüllen, daß die Abgaskrümmer einen Kühlwassermantel aufweisen, während die sich an den Abgasquerschnitt der Abgaskrümmer anschließenden Abgasstutzen und Abgasleitungen von einem geschlossenen, ebenfalls gekühlten Wärmedämmgehäuse umgeben sind. Schwierigkeiten bereitet bei entsprechend ausgeführten Abgassystemen die Montage einzelner Zylinderköpfe, ganzer Zy- · linderreihen oder des gesamten Abgassystems. Vor der Demontage sämtlicher Zylinderköpfe muß nämlich grundsätzlich das Abgassystem entfernt werden, was zur Folge hat, daß das von den Zylinderköpfen getragene Abgasrohrbündel innerhalb des Wärmedämmgehäuses zusammenfällt. Folglich können bei der anschließenden Montage die Abgaskrümmer nicht wieder in die zum Verschrauben mit den Zylinderköpfen erforderliche Lage gebracht werden, da die Abgasrohre im Inneren des Wärmedämmgehäuses gegenseitig verklemmen. Dieses Problem tritt auch bei der Demontage einzelner Zylinderköpfe auf, wenn im Verlauf der Abgasleitungen Kompensatoren zur Aufnahme der Wärmeausdehnung der Abgasleitungen angeordnet sind, wobei die Gefahr besteht, daß die Kompensatoren beschädigt bzw. zerstört werden.In a generic exhaust system, it is known (DE-OS 26 09 851) to meet the requirements for optimal exhaust system insulation in that the exhaust manifold has a cooling water jacket, while the exhaust pipe and exhaust pipes adjoining the exhaust cross-section of the exhaust manifold are also closed cooled thermal insulation housing are surrounded. With correspondingly designed exhaust systems, the assembly of individual cylinder heads, entire rows of cylinders or the entire exhaust system causes difficulties. Before all cylinder heads are dismantled, the exhaust system must in principle be removed, with the result that the exhaust pipe bundle carried by the cylinder heads collapses within the thermal insulation housing. Consequently, during the subsequent assembly, the exhaust manifolds cannot be brought back into the position required for screwing to the cylinder heads, since the exhaust pipes jam against one another inside the thermal insulation housing. This problem also occurs when individual cylinder heads are dismantled if compensators for absorbing the thermal expansion of the exhaust lines are arranged in the course of the exhaust pipes, with the risk that the compensators will be damaged or destroyed.

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ϋΐϋ ΙΟ " 4 " ^- D^· 1977ϋΐϋ ΙΟ " 4 " ^ - D ^ · 1977

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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten zu vermeiden, wobei die Montage sowohl einzelner Zylinderköpfe, gesamter Zylinderreihen als auch des Abgassystems vereinfacht werden soll.The object on which the invention is based is thus to avoid the difficulties described above, wherein the assembly of both individual cylinder heads, entire rows of cylinders and the exhaust system is to be simplified.

Diese Aufgabe wird bei Abgassystemen der in Rede stehenden Gattung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 ausgeführten Merkmale gelöst,This task is used in exhaust systems of the type in question solved by the features set out in the characterizing part of claim 1,

Bei dem Abgassystem gemäß der Erfindung kann daher mit Hilfe des Trägerelements erreicht werden, daß nach der Demontage von Zylinderköpfen das gesamte Abgassystem samt Abgasleitungsbündel in seiner ursprünglichen Lage gehalten wird. Es ist auch nicht mehr erforderlich, bei der Demontage sämtlicher Zylinderkopfe das Abgassystem zu entfernen, denn es wird über das TrM-gerelement in seiner Position gehalten.In the exhaust system according to the invention can therefore be achieved with the help of the support element that after the dismantling of Cylinder heads the entire exhaust system including the exhaust pipe bundle is kept in its original position. It is also it is no longer necessary to remove the exhaust system when dismantling all cylinder heads, because it is via the TrM-gerelement held in position.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ausgeführt. Danach bietet sich die Möglichkeit, bei der Fertigung der Brennkraftmaschine das Abgassystem als fertige Montageeinheit vorzukomplettieren, es sodann an der Brennkraftmaschine zu befestigen und die Abgaskrümmer mit den Zylinderkopfen zu verschrauben. Das TrMgerelement kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung als Profilrohr ausgebildet sein, wobei dieses Profilrohr im Bereich von gekühlten Teilen des Abgassystems angeordnet ist und zur Erzielung einer kompakten Bauweise der Brennkraftmaschine zur Aufnahme von Leitungen, d.h. Kühlmittel-, Druckluft- und Schmierölleitungen sowie elektrischen Leitungen ausgebildet sein kann. Die Enden des Trägerelements sind dabei an den Stirnseiten der Brennkraftmaschine direkt am Kurbelgehäuse oder an den am Kurbelgehäuse angeordneten Bauteilen befestigt. Erheblich vereinfacht wird außerdem die Montierbarkeit des Abgassystems und der Einzelzylinderköpfe dadurch, daß die Abgasstutzen vonAdvantageous further developments of the invention are set out in the subclaims executed. Then there is the possibility of the exhaust system as a finished assembly unit in the manufacture of the internal combustion engine vorzukomplettieren, it then on the internal combustion engine to attach and the exhaust manifold to the cylinder head to screw. According to one embodiment of the invention, the support element can be designed as a profile tube, this being Profile tube is arranged in the area of cooled parts of the exhaust system and to achieve a compact design of the internal combustion engine Designed to accommodate lines, i.e. coolant, compressed air and lubricating oil lines as well as electrical lines can be. The ends of the carrier element are directly on the crankcase or on the end faces of the internal combustion engine attached to the components arranged on the crankcase. The ability to assemble the exhaust system is also considerably simplified and the single cylinder heads in that the exhaust ports of

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KJÖckneHHumbokÄ-OeutzAG ZAu^JfJ - 5 - 14. Dez. 1977KJÖckneHHumbokÄ-OeutzAG ZAu ^ JfJ - 5-14 Dec. 1977

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U-förmigen Kapselelementen umgeben sind, über die das Abgassystem mit dem Trägerelement verschraubt ist. Durch den zwischen den U-förmigen Kapselelementen vorhandenen Raum wird die Zugänglichkeit zu den Befestigungsschrauben, die zur Verschraubung der Abgaskrümmer mit den Zylinderköpfen dienen, erheblich verbessert. Weiterhin ist von Vorteil, daß die einfache Form des Wärmedämmgehäuses einen geringen Aufwand bei der Fertigung als Blechteil zuläßt. Durch die Anordnung des Profilrohres außerhalb des Wärmedämmgehäuses werden Wärmedehnungen am Profilrohr vermieden.U-shaped capsule elements are surrounded by the exhaust system is screwed to the carrier element. Due to the space between the U-shaped capsule elements the accessibility to the fastening screws, which are used to screw the exhaust manifold to the cylinder heads, is considerable improved. Another advantage is that the simple shape of the heat insulating housing requires little effort in production as a sheet metal part. Due to the arrangement of the profile tube outside the thermal insulation housing, thermal expansion occurs on the Profile tube avoided.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der ein Ausführungsbeispiel vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:To further explain the invention, reference is made to the drawing, in which an exemplary embodiment is shown in a simplified manner is. Show it:

Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch ein Abgassystem einer Brennkraftmaschine mit V-Anordnung der Zylinderreihen und einem zwischen den Abgasstutzen angeordneten Trägerelement,1 shows a partial cross section through an exhaust system of an internal combustion engine with a V-arrangement of the cylinder rows and a carrier element arranged between the exhaust ports,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Abgassystems gemäß Figrus 1,FIG. 2 shows a side view of the exhaust system according to FIG. 1,

Fig. 3 einen Tei!querschnitt durch ein Abgassystem einer Brennkraftmaschine mit Reihenanordnung der Zylindereinheiten,3 shows a partial cross section through an exhaust system of an internal combustion engine with in-line arrangement of the cylinder units,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Abgassystems gemäß Figur 3.FIG. 4 shows a side view of the exhaust system according to FIG. 3.

In den Fig. 1 bis 4 ist, soweit dargestellt, mit 1 eine Brennkraftmaschine bezeichnet, deren Zylinderköpfe 2 mit einem Abgassystem in Verbindung stehen. Dabei setzt sich das Abgassystem 3 aus wassergekühlten Abgaskrümmern 4, die mit den Zylinderköpfen 2 verschraubt sind, und aus Abgastutzen 5 sowie einem Abgasleitungsbündel 6 zusammen. Das Abgasleitungsbündel 6 ist von einem Wärme-In FIGS. 1 to 4, where shown, 1 is an internal combustion engine denotes whose cylinder heads 2 are connected to an exhaust system. The exhaust system 3 consists of water-cooled Exhaust manifolds 4, which are screwed to the cylinder heads 2, and from exhaust ports 5 and an exhaust pipe bundle 6 together. The exhaust pipe bundle 6 is from a heat

9(39825/04759 (39825/0475

KlflcknerHumboldt-DeutzAG 6Al. Xu J.:^> - 6 - 14. Dez. 1977 KlflcknerHumboldt-DeutzAG 6Al. Xu J. ^> - 6 - 14 December 1977

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dMmmgehäuse 7 umgeben. Parallel zu dem Abgasleitungsbündel 6 ist ein als Profilrohr ausgeführtes Trägerelement 8 angeordnet, das über Laschen 9 mit den Abgaskrümmern verschraubt ist. Das Trägerelement 8 ist mit seinen Enden 10 an der Brennkraftmaschine 1 befestigt und weist Transportösen 11 auf. Innerhalb des als Profil— rohr ausgebildeten Trägerelements 8 sind Leitungen 14 für die Kühlmittel-, Druckluft- und Schmierölversorgung bzw. elektrische Überwachung der Brennkraftmaschine geführt.Surrounding the dmmmm housing 7. Is parallel to the exhaust pipe bundle 6 arranged as a profile tube carrier element 8, which is screwed to the exhaust manifolds via tabs 9. The carrier element 8 is fastened with its ends 10 to the internal combustion engine 1 and has transport eyes 11. Within the as a profile Tubular support element 8 are lines 14 for the coolant, compressed air and lubricating oil supply or electrical Monitoring of the internal combustion engine out.

In den Fig. 1 und 2 ist das Abgassystem 3 für eine Brennkraftmaschine 1 mit V-Anordnung der Zylindereinheiten ausgeführt. Dabei ist das Trägerelement 8 zwischen den Abgasstutzen 5 angeordnet, wobei die Abgasstutzen 5 an ihrem aus dem Wärmedämmgehäuse 7 herausragenden Abschnitt von U-förmigen Kapselelementen 12 abgedeckt sind. Diese Kapselelemente 12 sind ebenfalls mit dem Trägerelement 8, den Abgaskrümmern 4 und dem Wärmedämmgehäuse 7 verschraubt. Zum Schutz des Trägerelements 8 vor den hohen Temperaturen der Abgasstutzen 5 und des Abgasleitungsbündels 6 sind am Umfang des Trägerelements 8 Abdeckbleche 13 angeordnet.In Figs. 1 and 2, the exhaust system 3 is for an internal combustion engine 1 designed with a V-arrangement of the cylinder units. The carrier element 8 is arranged between the exhaust gas nozzle 5, wherein the exhaust gas nozzle 5 is covered by U-shaped capsule elements 12 on their section protruding from the thermal insulation housing 7 are. These capsule elements 12 are also screwed to the carrier element 8, the exhaust manifolds 4 and the thermal insulation housing 7. To the Protection of the carrier element 8 from the high temperatures of the exhaust gas nozzle 5 and the exhaust line bundle 6 are on the circumference of the carrier element 8 cover plates 13 arranged.

Wie den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, wird das dargestellte Abgassystem 3 nach der Demontage sämtlicher oder einzelner Zylinderköpfe 2 in seiner Lage gehalten. Das gesamte Abgassystem bildet eine Baueinheit und läßt sich somit vor der Montage der Brennkraftmaschine komplettieren und über die Transportösen 11 mit einer Transportvorrichtung auf das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine 1 setzen. Da das Wärmedämmgehäuse 7 nur das Abgasleitungsbündel 6 umschließt, während die Abgasstutzen 5 von den Kapselelementen 12 abgedeckt sind, wird im Bereich der Schrauben, die zur Befestigung der,Abgaskrümmer 4 an den Zylinderköpfen 2 dienen, der erforderliche Freiraum für einfache Montagearbeiten geschaffen.As can be seen from FIGS. 1 and 2, the exhaust system shown is 3 held in its position after all or individual cylinder heads 2 have been dismantled. The entire exhaust system forms a structural unit and can thus be completed before the assembly of the internal combustion engine and via the transport eyelets 11 with a Transport device on the crankcase of the internal combustion engine 1 set. Since the thermal insulation housing 7 only encloses the exhaust gas line bundle 6, while the exhaust gas connection 5 of the capsule elements 12 are covered, is in the area of the screws that are used to attach the exhaust manifold 4 to the cylinder heads 2, the required Clearance created for simple assembly work.

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Klöckner+iumbddt-DeufeAG ALsiLfUiii* - > - 14. Dez. 1977Klöckner + iumbddt-DeufeAG ALsiLfUiii * -> - Dec. 14, 1977

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In der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform eines Abgassystems 3 für eine Brennkraftmaschine 1 mit Reihenanordnung der Zylindereinheiten ist das TrMgerelement 8 unterhalb des Wärmedänungehäuses 7 direkt mit den Abgaskrümmern 4 über Laschen 9 verschraubt. Darüberhinaus besteht für die dargestellte Reihenmaschine aber auch die Möglichkeit, das Wärmedämmgehäuse 7 so steif auszuführen, daß mit ihm die Aufgaben des Trägerelements 8 erfüllt werden können.In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, a Exhaust system 3 for an internal combustion engine 1 with an in-line arrangement of the cylinder units, the support element 8 is below the thermal insulation housing 7 directly with the exhaust manifold 4 above Lugs 9 screwed. In addition, there is for the shown In-line machine but also the possibility of making the thermal insulation housing 7 so stiff that the tasks with it of the carrier element 8 can be met.

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Claims (7)

Kiöcknc+iumboidt-üouteAG AZ ΙΠ^Γ^ 500f< Köln 80» den l4· Dezember 1977Kiöcknc + iumboidt-üouteAG AZ ΙΠ ^ Γ ^ 500f <Cologne 80 »on December 14 , 1977 Unser Zeichen: D 77/83 AG-XP Ca/LoOur reference: D 77/83 AG-XP Ca / Lo PatentansprücheClaims IJ Abgassystem einer mehrzylindrigen, wassergekühlten Brennkraftmaschine mit zumindest einer Zylinderreihe, mit Abgaskrümmern, Abgasstutzen und einem von einem Wärmedämmgehäuse umgebenen Abgasleitungsbündel, . * dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise parallel zu dem Abgasleitungsbündel (6) ein Trägerelement (8) angeordnet ist, wobei das Trägerelement (8) einerseits an dem Abgassystem (3) und andererseits mit seinen Enden (10) an der Brennkraftmaschine (1) befestigt ist. IJ exhaust system of a multi-cylinder, water-cooled internal combustion engine with at least one row of cylinders, with exhaust manifolds, exhaust gas nozzle and an exhaust line bundle surrounded by a heat insulating housing,. * characterized in that a carrier element (8) is arranged preferably parallel to the exhaust pipe bundle (6), the carrier element (8) being fastened on the one hand to the exhaust system (3) and on the other hand with its ends (10) to the internal combustion engine (1) . 2. Abgassystem nach Anspruch 1,2. Exhaust system according to claim 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (8) Transportösen (11) zur Aufnahme des komplettierten Abgassystems (3) in eine Transportvorrichtung aufweist.characterized in that the carrier element (8) has transport eyelets (11) for receiving the completed exhaust system (3) in having a transport device. 3. Abgassystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (8) als Profilrohr ausgebildet ist.3. Exhaust system according to one of claims 1 or 2, characterized in that the carrier element (8) as a profile tube is trained. 4. Abgassystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilrohr (8) zur Aufnahme von Leitungen (14) zur Kühlmittel-, Druckluft- und Schmierölversorgung bzw. elektrischen Überwachung der Brennkraftmaschine (1) ausgebildet ist.4. Exhaust system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the profile tube (8) for receiving of lines (14) for the coolant, compressed air and lubricating oil supply or electrical monitoring of the internal combustion engine (1) is formed. 909825/IH75909825 / IH75 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED ί.ι \Λμ .-ίί ,.J ί.ι \ Λμ. -ίί, .J KlöcknorHunbcIdt-DcutzAG £Λ,, -Xu^ii J " 2 " 14* DeZ* l977 KlöcknorHunbcIdt-DcutzAG £ Λ ,, -Xu ^ ii J " 2 " 14 * Dec * l977 D 77/83D 77/83 5. Abgassystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgaskrümmer (4) über U-förmige, die Abgasstutzen (5) abdeckende Kapselelemente (12) am Trägerelement (8) befestigt sind.5. Exhaust system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the exhaust manifold (4) via U-shaped, the capsule elements (12) covering the exhaust gas nozzle (5) are fastened to the carrier element (8). 6. Abgassystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmedämmgehäuse (7) als Trägerelement ausgeführt ist.6. Exhaust system according to one of claims 1 or 2, characterized in that the heat insulating housing (7) as a carrier element is executed. 7. Abgassystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilrohr (8) außerhalb des Wärmedämmgehäuses (7) angeordnet ist.7. Exhaust system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the profile tube (8) outside of the Thermal insulation housing (7) is arranged. 909825/0475909825/0475
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