DE3815406A1 - Abgaseinrichtung fuer mehrzylinder-brennkraftmaschinen - Google Patents
Abgaseinrichtung fuer mehrzylinder-brennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Abgaseinrichtung
für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen mit im gemeinsamen
gegossenen, wassergekühlten Zylinderkopf eingeformter
Abgasleitung.
Bei einer bekannten Brennkraftmaschine dieser
Art (US-PS 35 40 425) ist die von Gußwänden im gemein
samen Zylinderkopf gebildete Abgasleitung ohne jede
Wärmeisolierung belassen und wird somit unmittelbar
vom Kühlwasser umströmt. Dies bringt naturgemäß eine
Kühlung der Abgase mit sich, die dann wünschenswert ist,
wenn die ganze Brennkraftmaschine von einer Kapsel um
schlossen ist, um innerhalb der Kapsel einen zu hohen
Temperaturanstieg, der sich sonst aus einer heißen Ab
gasleitung ergeben würde, zu vermeiden. Wird die Brenn
kraftmaschine aber mit einem Abgasturbolader ausgestattet,
so bringt die verringerte Abgastemperatur einen erheblichen
Energieverlust für die Turbine und damit eine Verschlech
terung des Gesamtwirkungsgrades der Brennkraftmaschine mit
sich.
Es ist auch schon bekannt (DE-AS 26 53 263), in
einem Trockenraum eines gemeinsamen, auf die Zylinder
köpfe einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine aufgesetzten
wassergekühlten Gehäuses eine Abgasleitung vorzusehen, die
nicht beim Gießen eingeformt, sondern aus einzelnen Blech
schüssen mit Steckverbindungen zusammengesetzt ist, wobei
die Steckverbindungen die durch Wärmedehnung verursachten
axialen Relativbewegungen der einzelnen Schüsse zu
lassen sollen. Das zusätzliche Gehäuse mit einem eigenen
Anschluß an das Kühlsystem der Brennkraftmaschine er
höht selbstverständlich den technischen Aufwand und
bringt eine ungünstige Vergrößerung der Abmessungen
und des Gesamtgewichtes der Brennkraftmaschine mit sich.
Schließlich ist es bekannt (US-PS 39 49 552), eine
außerhalb des gemeinsamen Zylinderkopfes angeordnete,
aus Guß bestehende Abgasleitung mit einer Auskleidung
zu versehen, die aus einem Blechrohr mit einer äußeren
Wärmeisolierung besteht, wobei auch ein Teil der im
Zylinderkopf vorgesehenen Auslaßkanäle eine gleiche
Auskleidung aufweisen kann. Hier handelt es sich aber
um eine vom gemeinsamen Zylinderkopf völlig trennbare
gesonderte Abgasleitung, die einen beträchtlichen Raum
bedarf hat und eine kompakte Bauweise der Brennkraft
maschine nicht zuläßt, wozu noch kommt, daß der Guß
teil der gesonderten Abgasleitung ohne eigene Kühlung
belassen ist und demnach eine verhältnismäßig große Wärme
menge abstrahlen kann.
Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
die eingangs geschilderte Abgaseinrichtung so zu verbessern,
daß die heißen Abgase vor Energieverlust weitgehend ge
schützt werden, ohne die Abmessungen der Brennkraftmaschine
vergrößern oder Betriebsschwierigkeiten in Kauf nehmen zu
müssen.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch,
daß die Abgasleitung in an sich bekannter Weise eine aus
einem Blechrohr mit äußerer Wärmeisolierung bestehende
Auskleidung aufweist, daß das Blechrohr, wie ebenfalls an
sich bekannt, aus einzelnen, mit Steckverbindungen zusammen
gesetzten Schüssen besteht und daß die Wärmeisolierung
im Bereich der Steckverbindungen unterbrochen ist.
Da die Abgasleitung im wassergekühlten Zylinder
kopf eingeformt, also vom Wassermantel des Zylinderkopfes
gegen Temperaturabgabe nach außen geschützt ist, kann die
Brennkraftmaschine ohne weiteres gekapselt werden, um
eine entsprechende Körperschallisolierung zu erreichen.
Um dabei aber zu vermeiden, daß das Kühlwasser im gemein
samen Zylinderkopf die Abgastemperatur herabsetzt, die
bei Anordnung eines Abgasturboladers, aber auch eines Ruß
filters oder eines Katalysators möglichst hoch bleiben soll,
weist die Abgasleitung die Auskleidung auf, wobei das Blech
rohr als Träger und Schützer der Wärmeisolierung dient.
Obwohl dieses Blechrohr verhältnismäßig großen Wärme
dehnungen unterworfen ist, kann es zu keinen Verspannun
gen oder Zerstörungen innerhalb des Zylinderkopfes kommen,
weil das Blechrohr aus einzelnen Schüssen besteht, deren
Steckverbindungen relative Axialbewegungen der einzelnen
Schüsse zulassen. Dadurch, daß die Wärmeisolierung im
Bereich der Steckverbindungen unterbrochen ist und das
Blechrohr samt der Isolierung vor dem Guß in den Kern
kasten eingesetzt wird, dringt dann das Gußmaterial im
Bereich der Steckverbindungen bis zum Blechrohr vor, wo
es gewissermaßen einen Bund bildet, der die zentrisch
richtige Lage des Blechrohrs bzw. seiner Schüsse sichert.
Außerdem wird an diesen Stellen eine örtliche Kühlung des
Blechrohres erreicht und dadurch eine Verklemmung zufolge
zu großer radialer Wärmedehung verhindert. Die Zentrierung
des Blechrohres ist auch während des Betriebes der Brenn
kraftmaschine wichtig, weil sich wegen der vergleichsweise
weichen Wärmeisolierung sonst radiale Verschiebungen des
Blechrohres ergeben könnten.
In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die
Schüsse des Blechrohres an ihren in die Auslaßkanäle
der Ventile bzw. in den Anschlußkanal zu einem Abgas
turbolader bzw. in einen Abgasrückführkanal od. dgl.
mündenden Enden mit schwacher Krümmung aufgeweitet und
gegenüber der Wärmeisolierung freigestellt. Die nach
außen gekrümmten Ränder der Schüsse können sich daher
im Bereich dieser Kanäle nicht einwärtsbiegen und dem
nach auch nicht den Gasstrom stören und Schwierigkeiten
beim Strahlputzen bereiten. Außerdem lassen die schwach
gekrümmt aufgeweiteten Enden in gewünschter Weise noch
eine gewisse Axialbewegung der Schüsse bei Wärmedehnung
zu. Durch die Freistellung der Schußenden gegenüber der
Isolierung wird wieder die unmittelbare Anlage des Blechs
am Gußmaterial und damit die radiale Fixierung der Schuß
enden in den Kanälen erreicht.
Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel einen
Teil einer Abgaseinrichtung für eine Sechszylinder-Brenn
kraftmaschine in vereinfachter Darstellung im Horizontal
schnitt.
Die sechs Zylinder einer Brennkraftmaschine be
sitzen einen gemeinsamen wassergekühlten Zylinderkopf 1,
von dem nur eine Hälfte dargestellt ist. Von den Ventilen
2 führen Auslaßkanäle 3 in die im Zylinderkopf 1 einge
formte Abgasleitung 4, die in den Anschlußkanal 5 eines
Abgasturboladers bzw. in einen Abgasrückführkanal 6 mündet.
Die Abgasleitung 4 weist eine Auskleidung auf, die
aus einem aus drei Schüssen 7 a, 7 b, 7 c mit äußerer Wärme
isolierung 8 zusammengesetzten Blechrohr 7 besteht. Die
Schüsse 7 a, 7 b, 7 c weisen Steckverbindungen auf, d. h. es
ist jeweils das Ende des einen Schusses aufgeweitet, so
daß es das Ende des anschließenden Schusses relativ axial
verschiebbar aufnehmen kann. Im Bereich dieser Steck
verbindungen ist die Wärmeisolierung 8 unterbrochen,
so daß das Gußmaterial einen das Schußende zentrieren
den Bund bilden kann. In gleicher Weise sind die Schüsse
7 a, 7 b, 7 c an ihren in die Auslaßkanäle 3 bzw. in die
Anschlußkanäle 5, 6 mündenden Enden gegenüber der Wärme
isolierung 8 freigestellt. An diesen Enden sind die
Schüsse 7 a, 7 b, 7 c außerdem mit schwacher Krümmung auf
geweitet.
Claims (2)
1. Abgaseinrichtung für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen
mit im gemeinsamen gegossenen, wassergekühlten Zylinder
kopf eingeformter Abgasleitung, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abgasleitung (4) in an sich bekannter Weise eine
aus einem Blechrohr (7) mit äußerer Wärmeisolierung (8)
bestehende Auskleidung aufweist, daß das Blechrohr (7),
wie ebenfalls an sich bekannt, aus einzelnen mit Steck
verbindungen zusammengesetzten Schüssen (7 a, 7 b, 7 c) be
steht und daß die Wärmeisolierung (8) im Bereich der
Steckverbindungen unterbrochen ist.
2. Abgaseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schüsse (7 a, 7 b, 7 c) des Blechrohres
(7) an ihren in die Auslaßkanäle (3) der Ventile (2)
bzw. in den Anschlußkanal (5) zu einem Abgasturbolader
bzw. in einen Abgasrückführkanal (6) od. dgl. mündenden
Enden mit schwacher Krümmung aufgeweitet und gegenüber
der Wärmeisolierung (8) freigestellt sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT0122187A AT395637B (de) | 1987-05-14 | 1987-05-14 | Abgaseinrichtung fuer mehrzylinder-brennkraftmaschinen |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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Country Status (2)
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