DE3887944T2

DE3887944T2 - Abgassteuervorrichtung für Motorräder.

Info

Publication number: DE3887944T2
Application number: DE3887944T
Authority: DE
Inventors: Takahashi Naohisa; Hiraguchi Yoshitsugu
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1987-09-14
Filing date: 1988-09-14
Publication date: 1994-06-01
Anticipated expiration: 2008-09-15
Also published as: EP0307898B1; US4999999A; EP0307898A2; DE3887944D1; EP0307898A3

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Abgassteuervorrichtung, die für die Verwendung in Motorrädern geeignet ist.
Es ist ausreichend bekannt, daß die Leistung eines Motors mit innerer Verbrennung wesentlich durch den Aufbau und die Anordnung des Abgassystems beeinflußt wird. Weiterhin ist auch bekannt, daß herkömmliche Abgassysteme, die so eingestellt werden können, um die Leistung im Hochgeschwindigkeitsbereich zu erhöhen, dazu tendieren, die Leistung unter anderen Laufbedingungen zu verringern. Beispielsweise ist es bekannt, daß der Abtrieb eines Motors mit innerer Verbrennung verbessert werden kann, falls der Motor mit einer Mehrzahl von Auspuffrohren für jeden Zylinder oder Abgasauslaß des Motors versehen wird und die alle in eine gemeinsame Ausdehnungskammer bzw. Expansionskammer übergehen. Die Abgase werden dann an die Atmosphäre aus dieser Ausdehnungskammer ausgestoßen. Obwohl dieser Typ eines Systems wesentlich die Hochgeschwindigkeitsleistung erhöhen kann, wurde auch herausgefunden, daß eine Verschlechterung der Leistung in den mittleren Bereichen auftritt. Der sich ergebende Motorabtrieb führt zu einem nicht zufriedenstellenden Einbruch in dem mittleren Bereich der Drehmomentkurve des Motors.
Eine Abgassteuervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus dem Artikel "Motorcycle Inovations" aus Automotive Engineering, Vol. 95 (1987), Juni, Nummer 6, Seiten 95 und 96 bekannt. Wie in diesem Artikel beschrieben wird, wurde erkannt, daß das Abgassystem einstellbar aufgebaut werden kann, um so seine Leistung unter allen Betriebsbedingungen durch die Verwendung eines reflektierenden Ventilteils zu erhöhen, das in der Ausdehnungskammer in gegenüberliegender Beziehung zu den Auspuffrohren angeordnet ist. Durch eine geeignete Einstellung der effektiven Strömungsflächen der Auspuffrohre kann der Einbruch in der Leistung im mittleren Bereich im wesentlichen vermieden werden. Dies erfolgt dadurch, daß das Ventilteil die Reflektion der Abgasimpulse zurück zu dem Abgasauslaß bewirkt, was eher eine Verbesserung als eine Verschlechterung der Spülung und der Leistung bewirkt. Obwohl dieser Typ der Anordnung einen besonderen Nutzen mit sich bringt, sind verschiedene Nachteile und Schwierigkeiten bei der Umsetzung in die Praxis damit verbunden.
Die praktische Anwendung dieses Prinzips ist besonders in Verbindung mit kompakten Fahrzeugen, wie beispielsweise Motorrädern, schwierig. In Verbindung mit einer Motorradanwendung ist es die übliche Praxis, die Ausdehnungskammer und das Abgassteuerventil in der Nähe der Motorgetriebeanordnung anzuordnen. Die Auspuffrohre verlaufen dann von den Zylindern des Motors nach unten zu der Ausdehnungskammer. Allerdings ist es erwünscht sicherzustellen, daß die Ausdehnungskammer ein ausreichendes Volumen besitzt, um die Hochgeschwindigkeitsleistung des Motors zu verbessern, und ihre niedrige Positionierung am Motorrad kann umgekehrt die Eigenschaft beeinflussen, wie beispielsweise eine Neigung bzw. Schräglage des Motorrads, wenn es um die Kurve fährt.
Die GB-A-2058917 beschreibt einen Motorabgasvertelleraufbau, bei dem der Abgasrohrverteiler aus zwei Stanzteilen aus Metallblechen gebildet ist, die miteinander verschweißt werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine relativ kompakte Ausdehnungskammer zu bilden, die ein niedriges Gewicht besitzt und die leicht hergestellt werden kann und die zuverlässig im Langzeitbetrieb sein soll.

Zusammenfassung der Erfindung

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:

Fig. 1 zeigt einen Seitenaufriß eines Motorrads, das gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, und stellt die Umgebung dar, in der die Erfindung eingesetzt werden kann.
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte, perspektivische Vorderdraufsicht auf eine Abgassteuervorrichtung, die gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist.
Fig. 3 zeigt eine weitere, vergrößerte Ansicht der Abgassteuervorrichtung, wobei ein Teil aufgebrochen ist.
Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie 4-4 der Fig. 3.
Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie 5-5 der Fig. 4.
Fig. 6 zeigt eine vergrößerte, perspektivische Ansicht, die die Auslaßenden der Einlaßkanäle und die eine Art, in der sie gebildet werden können, darstellt.
Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht, teilweise ähnlich der Figur 6, und stellt eine andere Ausführungsform der Erfindung dar.
Fig. 8 zeigt eine Querschnittsansicht durch aneinanderangrenzende Abgaseinlaßkanäle, die gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung aufgebaut sind.
Fig. 9 zeigt eine Querschnittsansicht, die die anfängliche Stufe darstellt, wie aneinanderangrenzende Bereiche der Auslaßkanäle miteinander verschweißt werden können.
Fig. 10 zeigt eine Querschnittsansicht, teilweise ähnlich der Fig. 9, die den Abschluß des Schweißverfahrens darstellt.
Fig. 11 zeigt eine Querschnittsansicht, teilweise ähnlich der Fig. 10, die eine andere Art und Weise darstellt, in der die Kanäle miteinander verschweißt werden können.
Fig. 12, 13 und 14 zeigen Querschnittsansichten, die eine andere Ausführungsform des Zusammenschweißens der Einlaßkanäle darstellen.
Fig. 15 zeigt eine Teilansicht auf die Oberseite, teilweise ähnlich der Fig. 3, die eine andere Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Fig. 16 zeigt eine Ansicht auf die Oberseite der Abgassteuervorrichtung, die gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist.
Fig. 17 zeigt eine Seitenaufrißansicht der Abgassteuervorrichtung dieser Ausführungsform.
Fig. 18 zeigt eine Querschnittsansicht, die entlang der Schnittlinie 18-18 der Fig. 16 vorgenommen ist.
Fig. 19 zeigt eine Ansicht, die im wesentlichen entlang der Schnittlinie 19-19 der Fig. 16 vorgenommen ist.
Fig. 20 zeigt einen vergrößerte Perspektive, teilweise ähnlich der Figur 2, und stellt eine noch weitere Ausführungsform der Erfindung dar.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung

Wie zunächst die Fig. 1 zeigt, ist ein Motorrad gemäß einer Ausführungsform der Erfindung allgemein mit dem Bezugszeichen 31 bezeichnet. Wie ersichtlich wird, befaßt sich die Erfindung mit dem Abgassystem der Antriebsmaschine des Motorrads und kann ihre Anwendung auch in anderen Verwendungen als in Verbindung mit Motorrädern finden. Allerdings besitzt die Erfindung einen besonderen Nutzen in Verbindung mit Motorrädern aufgrund der Tatsache, daß sie extrem kompakt in ihrem Aufbau sind, wodurch sie bestimmte spezifische Raumprobleme liefern, die durch den Aufbau der Ausführungsformen der Erfindung gelöst werden, und die auch einen robusten Aufbau erfordern.
Das Motorrad 31 umfaßt eine Rahmenanordnung, die allgemein mit 32 bezeichnet ist und die eines bekannten Typs ist. Ein Vorderrad 33 ist durch eine Vordergabelanordnung 34 gelagert, die wiederum für eine Lenkbewegung durch die Rahmenanordnung 32 in einer bekannten Art und Weise gelagert ist. Eine Handlenkeranordnung 35 wird an dem oberen Ende der Vordergabel 34 für eine Lenkung des Vorderrads 33 getragen. Zusätzlich ist das Hinterrad 36 an dem hinteren Ende der Rahmenanordnung 32 mittels der Einrichtung einer Führungsarmanordnung 37 gelagert. Das Hinterrad 36 wird über die Einrichtung einer Kettenanordnung 38 angetrieben, die wiederum von einem kombinierten Kurbelgehäuse, die Geschwindigkeit ändernden Getriebeanordnung 39 eines Motors 41 mit innerer Verbrennung angetrieben wird. Der Motor 41 und dessen integrale Geschwindigkeitsänderungs-Kurbelgehäuseanordnung 39 werden in dem Rahmen 32 in einer bekannten Art und Weise gelagert.
Ein Kraftstofftank 42 wird durch den Rahmen 32 in einer übereinanderliegenden Anordnung zu dem Motor 41 getragen. Der Kraftstofftank 42 ist hinter der Handlenkeranordnung 35 und vor dem Fahrersitz 43, der durch den Rahmen 32 getragen wird, positioniert.
Der Motor 41 ist in dem Rahmen 32 mit seinem Zylinderblock 44 so angeordnet, daß sich dieser quer relativ zu der Längsmittenlinie des Motorrads 31 erstreckt. Der Zylinderblock 44 ist auch nach vorne orientiert, um so einen niedrigen Schwerpunkt zu bilden, und besitzt Abgasauslässe, die nach vorne und nach unten gerichtet sind. Eine Auspuffrohranordnung 45 erstreckt sich von diesen Abgasauslässen zuerst nach vorne und dann nach unten und nach hinten unterhalb der Kurbelgehäuse-Getriebeanordnung 39. Entsprechend der üblichen Praxis ist ein Auspuffrohr für jeden Abgasauslaß des Motors vorhanden. In der dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei dem Motor um einen Vierzylinderreihentyp und es sind vier Auspuffrohre 45 vorhanden. Es ist allerdings auch verständlich, daß die Erfindung mit Motoren verwendet werden kann, die andere Zylinderanzahlen und andere Zylinderkonfigurationen besitzen. Allerdings besitzt die Erfindung einen besonderen Nutzen bei Mehrzylindermotoren, die Mehrfachauspuffrohre besitzen, in denen die Zündimpulse zu unterschiedlichen Zeiten auftreten.
Die Auspuffrohre 45 enden in einer Abgasvorrichtung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 46 bezeichnet ist, und die einen Sammler- oder Einlaßabschnitt 47 eines Aufbaus, wie er beschrieben wird, der mit einer Ausdehnungskammer 48 in Verbindung steht, aufweist. Die Ausdehnungskammer 48 wiederum besitzt einen Auslaßabschnitt 49, der mit einem Endrohr 51 in Verbindung steht. Das Endrohr 51 wiederum führt Abgase einem Schalldämpfer 52 zu, der an einer Seite des Hinterrads 36 angeordnet ist und der nach oben und nach hinten abläßt.
Der Aufbau der Abgasvorrichtung 48 wird nun in weiteren Einzelheiten, insbesondere unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 6, beschrieben.
Allgemein handelt es sich bei der Abgasvorrichtung 46 um eine vorgefertigte Anordnung, die aus einer Anzahl von Stanzteilen gefertigt ist, die aus Metallblechen, wie beispielsweise aus Edelstahl oder dergleichen, gebildet sind. Beispielsweise ist der Sammel- oder Einlaßabschnitt 47 aus einer Vielzahl von Einlaßrohren 53, 54, 55 und 56 in einer Anzahl entsprechend der Zahl der Auspuffrohre 45 zusammengesetzt. Jedes der Einlaßrohre oder der Sammelabschnitte 53 bis 56 ist aus einem Paar Stanzteile 57 und 58 gebildet, die einen Aufbau besitzen, der kreisförmig an dem Einlaßende beginnt, das mit dem entsprechenden Auspuffrohr 45 in Verbindung steht, und das an einem rechtwinkligen Auslaßende endet, das am besten in Fig. 5 zu sehen ist. Die Stücke 57 und 58 besitzen jeweils zueinander passende flanschpaare 59 und 61, die sich im wesentlichen in Längsrichtung erstrecken und die ein Paar von zueinander passenden Flächen besitzen, die in einer sich vertikal erstreckenden Ebene liegen. Es sollte angemerkt werden, daß die Flanschabschnitte 59 und 61 mit Aussparungen 62 benachbart den Auslaßenden versehen sind, aus einem Grund, der noch beschrieben wird.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung sind die Abschnitte 57 und 58 miteinander über eine Aufschweißung 63 verbunden, so daß die Aufschweißung innerhalb der Einlaßkanäle 53, 54, 55 und 56 und nicht außerhalb angeordnet ist. Der Grund hierfür ist derjenige, sicherzustellen, daß der äußere Umfang der Kanäle 53, 54, 55 und 56 im wesentlichen glatt insbesondere dort ist, wo sie mit der Ausdehnungskammer 48 zusammentreffen, und zwar aus einem Grund, der noch beschrieben wird.
Die Ausdehnungskammer 48 ist auch eine vorgefertigte Konstruktion und ist aus oberen und unteren Stanzteilen 63 und 64 gebildet, die aus einem Material, wie beispielsweise rostfreiem Stahl, gebildet werden können. Die Stanzteile 63 und 64 besitzen eine im wesentlichen U-form mit einem Paar sich nach außen erstreckenden flanschen 65 und 66, die in einer sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Ebene liegen. Die flansche 65 und 66 befinden sich in einer zueinander anstoßenden Beziehung zueinander und können miteinander mittels Schweißen befestigt werden.
Es ist anzumerken, daß sich die Ausdehnungskammer quer mit einer im wesentlichen stromlinienförmigen Breite erstreckt, allerdings eine relativ flache Höhe besitzt, so daß sie nicht ein sich neigendes Motorrad 31 während einer Kurvenfahrt beeinflußt. Zusätzlich erstreckt sich die Ausdehnungskammer 48 etwas diagonal unterhalb der Kurbelgehäuseanordnung 39, um so den Einlaßenden der Auspuffrohre zu ermöglichen, daß sie im wesentlichen dieselbe Länge haben, und um so die Seite, die mit dem Endrohr 51 und dem Schalldämpfer 52 befestigt ist, aufzunehmen. Die Flansche 65 und 66 erstrecken sich durch die Seitenlängen der Ausdehnungskammer 48 und bilden auch flanschbereiche 67 und 68 an dem vorderen Bereich der Ausdehnungskammer 48, um so eine im wesentlichen rechtwinklig geformte Einlaßöffnung zu bilden. Der Flanschbereich 67 und 68 erstreckt sich in die Flanschausnehmungen 62 der Einlaßkanäle, um so eine miteinander verriegelte Beziehung zu bilden. Falls es erforderlich ist, können Schweißstellen in diesem Bereich gebildet werden, um die Komponenten aneinander zu sichern.
Das obere und das untere Teil 63 und 64 der Ausdehnungskammer 48 sind mit jeweiligen Ausnehmungen oder Prägungen 69, 71, 72 und 73 versehen. Die Prägungen 69 und 72 greifen in den oberen und unteren Einlaßkanalflansch 59 und 61 ein, um so eine weitere Steifigkeit- und bessere Anordnungscharakteristik zu bilden.
Es sollte anhand der Fig. 3 und 6 angemerkt werden, daß die Einlaßenden des Einlaßkanalabschnitts 57 und 58 geringfügig unterschiedliche Längen besitzen, um so eine gestaffelte Versetzung zu bilden, entlang derer Schweißbereiche 74 so gelegt werden können, um die Einlaßkanäle 52, 53, 54, 55 und 56 miteinander zu befestigen. Zusätzlich können, wie in Fig. 2 zu sehen ist, Schweißstellen entlang der äußeren Oberflächen vorgesehen werden, wo die Einlaßkanäle 53, 54, 55 und 56 aneinander anstoßen, um so eine steifere Anordnung zu bilden.
Das Volumen der Ausdehnungskammer 48 und die Länge und die form der Auspuffrohre 45 und die Einlaßsammelkanäle 53, 54, 55 und 56 sind so abgestimmt, um eine gute, maximale Ausgangsleistung zu erhalten. Allerdings wurde herausgefunden, daß diese Abstimmung eine gewisse Verringerung der Leistung im mittleren Bereich liefert, da die Auspuffimpulse der einzelnen Zylinder dazu führen, sich gegeneinander aufgrund der Verbindung mit der gemeinsamen Ausdehnungskammer zu blockieren. Um dieses Problem zu vermeiden und um die Leistung im mittleren Bereich zu verbessern, wird ein Abgassteuerventil, das allgemein mit dem Bezugszeichen 75 bezeichnet ist, innerhalb der Ausdehnungskammer 48 in der Nähe der Auslaßenden der Einlaßkanäle 53, 54, 55 und 56 angeordnet. Das Abgassteuerventil 75 umfaßt ein bogenförmiges Teil 76, das auf einer Ventilwelle 77 gelagert ist. Die Ventilwelle 77 liegt in einer sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Ebene und durchquert die Ausdehnungskammer 48. Ein Ende der Ventilwelle 77 ist in einer Verstärkungsplatte 78 gelagert, die an einer Seite der Ausdehnungskammer 46 befestigt ist. Es sollte angemerkt werden, daß die flansche 65 und 66 in diesem Bereich der Platte unterbrochen sind, um zusätzlich die Welle 77 zu lagern, und wodurch eine Verstärkung der Anordnung erzielt wird.
In ähnlicher Weise ist eine zweite Verstärkungsplatte 79 mit der gegenüberliegenden Seite der Ausdehnungskammer 48 befestigt und trägt ein Lagerteil 81, das dieses Ende der Ventilwelle 77 lagert. Eine Riemenscheibe 82 ist mit dem äußeren Ende der Welle 77 befestigt und wird durch die Einrichtung eines Servomechanismus, der nicht dargestellt ist, betätigt, um so die Winkelstellung des Ventilteils 76 in Abhängigkeit verschiedener, ermittelter Motorlaufcharakteristiken zu steuern. Grundeinstellungsmäßig ist das Ventilelement 76 in mittleren Geschwindigkeitsbereichen in einer solchen Weise positioniert, um zu bewirken, daß negative Impulse zurück zu den Abgasauslässen des Motors unter mittleren Laufbedingungen reflektiert werden, um so die Effektivität der Spülung und den Abtrieb des Motors zu verbessern. Auch vermeidet das Ventil Blockierimpulse zwischen den Motorzylindern, um so weiterhin die Eigenschaften zu verbessern.
Um eine gute Dichtung und ein Blockieren der einzelnen Auslaßenden der Kanäle 73, 74, 75 und 76 gegeneinander sicherzustellen, sollte angemerkt werden, daß diese Enden entlang einer gekrümmten Ebene abgeschnitten sind, die am besten in den Fig. 4 und 6 zu sehen ist, so daß das bogenförmig gekrümmte Ventilteil 76 dicht mit diesen zusammenwirken kann, um das gewünschte Ergebnis zu erhalten. Aufgrund dieser Krümmung ist es auch erforderlich, daß keine Schweißnaht 74 freiliegt, so daß dort eine gute Isolation zwischen den Auslaßenden und den Einlaßkanälen 53, 54, 55 und 56 vorhanden sein wird.
In der Ausführungsform der Erfindung, die bisher beschrieben wurde, waren die Einlaßkanäle 53, 54, 55 und 56 als individuelle Stanz- bzw. Prägeteile gebildet, die zusammenpassende flansche besitzen. Es wird verständlich, daß allerdings die Erfindung gleichsam mit Stanzteilen ausgeführt werden kann, die eine U-form und keine zusammenpassenden flansche besitzen. Eine solche Anordnung ist in Fig. 7 dargestellt, wo ein Paar Kanäle 101 und 102 aus einander zugewandten U-förmigen Teilen 103 und 104 jeweils gebildet sind. Die aneinandergrenzenden Kanten der Teile 103 und 104 sind durch Maßnahmen in Form von Stoßnähten 105 verbunden, um so eine glatte Oberfläche zu bilden und äußere Flansche zu vermeiden. In dieser Hinsicht wird ein einfacher Aufbau eingesetzt, allerdings ist die miteinander verbundene Beziehung zwischen den einzelnen Kanälen und der Ausdehnungskammer, die durch die Ausnehmungen in den flanschen ermöglicht wird, bei dieser Ausführungsform nicht möglich. Zusätzlich ist hier eine Abstufung der benachbarten Kanten derart vorhanden, daß eine Schweißnaht 106 die Verbindung der Kanäle 101 und 102 miteinander unterstützen kann. Zusätzlich kann die äußere Schweißnaht 107 für diesen Zweck verwendet werden. In jeder anderen Hinsicht ist diese Ausführungsform dieselbe wie die zuvor beschriebene Ausführungsform, und aus diesem Grund wird davon ausgegangen, daß eine weitere Beschreibung nicht erforderlich ist.
Fig. 8 stellt eine andere Ausführungsform der Erfindung und die Art und Weise dar, in der die Einlaßkanäle und der Sammelabschnitt hergestellt werden können. In dieser Ausführungsform ist ein Paar Einlaßkanäle allgemein mit den Bezugszeichen 151 und 152 bezeichnet. Ähnlich der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist ersichtlich, daß irgendeine Anzahl von Einlaßkanälen in dem Sammelbereich eingesetzt werden kann, und zwar in Abhängigkeit der Anzahl der Auspuffrohre, die damit verbunden werden. Jeder Einlaßkanal 151 und 152 ist aus einem Paar von gegenüberliegend angeordneten U-förmigen Abschnitten 153 und 154 gebildet. Es sollte angemerkt werden, daß die Abschnitte 153 und 154 nicht in einer aneinanderstoßenden Beziehung zueinander verbunden sind, sondern in einer versetzten Anordnung. Wie am besten anhand der Fig. 8 zu sehen ist, führt dies zu überlappenden Bereichen, entlang derer Schweißnähte 155 gebildet werden können, um die Verbindung nicht nur der Abschnitte 153 und 154 miteinander zu unterstützen, sondern gleichzeitig die Einlaßkanäle 151 und 152 miteinander zu verbinden. In jeder weiteren Hinsicht ist diese Ausführungsform dieselbe wie die zuvor beschriebenen Ausführungsformen, und deshalb wird davon ausgegangen, daß eine weitere Erläuterung des Aufbaus nicht notwendig ist.
In den Ausführungsformen der Erfindung, wie sie bis hier beschrieben wurden, sind aneinandergrenzende Seitenflächen der einzelnen Einlaßkanäle, die zu dem Ventilelement 76 hin gerichtet sind, relativ zueinander versetzt worden, so daß die Schweißnähte zwischen diesen Oberflächen nicht in den Ventilbereich eingreifen. Natürlich sind andere Arten der Bildung der Verbindung möglich, wo die Schweißnaht nicht den Betrieb des Ventils oder dessen Dichtungscharakteristiken beeinflußt. Die Fig. 9 und 10 zeigen eine andere Art, mit der eine solche Schweißung gebildet werden kann. In dieser Figur sind aneinandergrenzende Seitenflächen 201 und 202 des entsprechenden Einlaßkanals mit abgeschrägten Kanten 203 versehen, um so eine V-förmige Ausnehmung zu bilden (Fig. 9). Eine Schweißnaht 204 kann dann in diese Ausnehmung (Fig. 10) eingesetzt werden, um so die Teile 201 und 202 miteinander ohne irgendein Vorstehen von Schweißmaterial zu verbinden.
Fig. 11 stellt eine andere Ausführungsform und die Art dar, in der die einzelnen Einlaßkanäle des Sammelabschnitts miteinander verschweißt werden können, ohne daß die Schweißnaht in den Bereich angrenzend an das Steuerventil vorsteht. In dieser Ausführungsform haben die jeweiligen Einlaßkanäle 251 und 252 einen unterbrochenen Bereich benachbart zu dem Ende nahe dem Steuerventilteil. Eine umlaufende Stoßnaht 253 verbindet die unterbrochenen Kanäle 251 und 252 miteinander und vervollständigt die einzelnen Einlaßkanäle.
Die Fig. 12 bis 14 stellen noch eine weitere Ausführungsform dar, bei der die Enden der Kanäle des Sammelabschnitts miteinander durch Schweißen ohne eine Beeinflussung des damit zusammenwirkenden Abgassteuerteils verbunden sind. In dieser Ausführungsform sind aneinandergrenzende Flächen der Einlaßkanäle allgemein mit den Bezugszeichen 301 und 302 gekennzeichnet. In ihrem ursprünglichen Zusammenbau sind die Enden der Kanäle 301 und 302 aneinandergrenzend zueinander ausgerichtet (Fig. 12).
Eine Schweißnaht 303 wird dann entlang der aneinandergrenzenden Enden gelegt, um sie miteinander zu verbinden (Fig. 13). Ein Teil der Schweißung wird dann, wie durch die unterbrochenen Linien dargestellt ist, entfernt, wie dies in Fig. 14 dargestellt ist, um so eine glatte Kante 304 zu bilden, die mit dem Ventilelement zusammenwirken kann.
Fig. 15 stellt eine andere Ausführungsform der Erfindung dar, bei der die dichtende Beziehung zwischen den Enden des jeweiligen Einlaßkanals des Sammelabschnitts und des Ventilteils noch weiter verbessert wird. Wie anhand dieser Ausführungsform zu sehen ist, sind die einzelnen Sammelabschnitte durch die Bezugszeichen 351, 352, 353 und 354 gekennzeichnet. Entsprechend den zuvor beschriebenen Ausführungsformen sind die Enden der Einlaßkanäle 351, 352 und 353 und 354 versetzt angeordnet, um Schweißnähte 355 zur Befestigung der Kanäle 351, 352, 353 und 354 miteinander aufzunehmen.
Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist ein Ventilteil 356, das aus einem Ventilelement 357 und einer Lagerwelle 358 zusammengesetzt ist, zur Steuerung des reflektierenden Auslaßbereichs der Einlaßkanäle 351 bis 354 eingesetzt. Um die Verhinderung einer Strömung zwischen den Kanälen 351, 352, 353 und 354 zu verbessern, wenn sich das Ventilelement 357 in seiner geschlossenen Stellung befindet, ist das Ventilelement 357 mit Ausnehmungen 359 ausgebildet, in die sich die vorstehenden Bereiche 361 der sich überlappenden Enden der Einlaßkanäle erstrecken können.
In sämtlichen Ausführungsformen, die bis hier beschrieben sind, sind die Einlaßkanäle aus vorgefertigten Teilen gebildet, die aus zwei Stanzteilen hergestellt sind. Es ist verständlich, daß es allerdings in einigen Formen der Erfindung erwünscht und möglich sein kann, Einlaßkanäle einzusetzen, die durch geeignet geformte Teile aus rostfreien Stahlrohren gebildet sind. Die Fig. 16 bis 19 und 20 stellen zwei solcher Ausführungsformen dar. In diesen Ausführungsformen ist die Ausdehnungskammer aus einem Stanzteil gebildet, und zwar entsprechend den zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Allerdings sind in dieser Ausführungsform die Ausdehnungskammerhälften entlang einer sich vertikal im Gegensatz zu einer sich horizontal erstreckenden Ebene unterteilt.
Zunächst unter Bezugnahme auf die Ausführungsform der Fig. 16 bis 19, ist der Sammelabschnitt, der allgemein mit dem Bezugszeichen 401 bezeichnet ist, aus einer Anzahl von Einlaßkanälen 402, 403, 404 und 405 zusammengesetzt. Entsprechend der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist eine gleiche Anzahl von Einlaßkanälen für die Anzahl der Auspuffrohre vorhanden. Die Einlaßkanäle 402 bis 405 sind mit einen Flansch aufweisenden Einlaßabschnitten 406, 407, 408 und 409 jeweils ausgebildet, um so die Auslaßenden der (nicht dargestellten) Auspuffrohre in einer bekannten Art und Weise aufzunehmen. Die flansche 406 bis 409 sind in einer kreisförmigen Anordnung gebildet. Allerdings wird die kreisförmige Anordnung stufenweise in jeweilige rechteckige Auslaßöffnungen 411, 412, 413 und 414 umgeformt, die sich in die Ausdehnungskammer erstrecken, die allgemein mit dem Bezugszeichen 415 bezeichnet ist.
Die Ausdehnungskammer 415 ist durch ein Paar von Stanzteilen 416 und 417 aus rostfreiem Stahl gebildet, die die Einlaßöffnung durch ein Paar von sich nach vorne erstreckenden flanschen 418 und 419 festlegen, die die rechteckigen Auslaßenden 411 bis 414 der Einlaßkanäle 402, 403, 404 und 405 aufnehmen. Zusätzlich besitzen die Stanzteile 416 und 417 flansche 421 und 422, die sich entlang einer sich im wesentlichen vertikal erstreckenden Ebene teilen und die miteinander, beispielsweise durch Schweißen, verbunden sind.
Es ist auch eine Lagerplatte 423 und eine Ventilsteuerplatte 424 an gegenüberliegenden Seiten der Ausdehnungskammer zur Lagerung des Steuerventilteils vorgesehen, das nicht dargestellt ist, von dem allerdings angenommen werden kann, daß es im Aufbau dasselbe wie dasjenige der Ausführungsformen der Fig. 1 bis 6 ist. Hierdurch ist eine weitere Beschreibung nicht erforderlich. Falls erforderlich kann ein Band bzw. Bügel 425 auch mit den Einlaßenden der Einlaßkanäle 402 bis 404 verschweißt werden, um weiterhin die Struktur zu verstärken und zu versteifen.
Fig. 20 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, die im wesentlichen dieselbe wie die Ausführungsform der Fig. 16 bis 19 ist, allerdings ist das Band 425 nicht eingesetzt. Allerdings sind aufgrund der übrigen Ähnlichkeit dieser zweiten Ausführungsformen Komponenten, die ansonsten die gleichen sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet worden und werden nicht weiter beschrieben.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß eine Anzahl von Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben worden ist, und jede davon schließt eine vorgefertigte Abgasvorrichtung ein, die aus einem Sammelabschnitt, einer Ausdehnungskammer, einem Steuerventil und einem Abgasauslaß zusammengesetzt ist. In allen Ausführungsformen können die Komponenten aus blattförmigen Material gebildet werden, und dem zufolge werden teuere und nicht zufriedenstellende Gußteile vermieden und es ist eine wesentliche Gewichtsreduzierung möglich. Auch sind verschiedene Verbindungsverfahren angegeben worden, die eine wirksame Steuerung der Abgase ermöglichen und die die Wahrscheinlichkeit einer Abgasströmung von einem Abgaseinlaßkanal zu einem anderen, wenn dies nicht erwünscht ist, vermeiden.

Claims

1. Eine Abgassteuervorrichtung (46) für eine Brennkraftmaschine (41) mit innerer Verbrennung, weiche eine Vielzahl von Auspuffrohren (45) aufweist, von denen jedes mit einem ersten Ende mit einem der Abgasauslässe dieser Brennkraftmaschine verbunden ist, beinhaltend:

einen Sammelabschnitt (47), der aus einer Vielzahl von Kanälen (53, 54, 55, 56) besteht, wobei jedes Einlaßende von diesen Kanälen dafür vorgesehen ist, mit einem zweiten Ende eines entsprechenden dieser Auspuffrohre (45) in Verbindung zu stehen,

wobei jedes Auslaßende von diesen Kanälen dafür vorgesehen ist, mit einer Ausdehnungskammer (48) in Verbindung zu stehen, und

eine Abgassteuereinrichtung (75), die innerhalb dieser Ausdehnungskammer (48) abgestützt ist, und mit diesen Kanalauslaßenden zusammenwirkt, um deren effektive Fläche zu steuern, um die Übertragung von Abgaspulsationen zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß diese Ausdehnungskammer (48) aus einem Paar von geformten Plattenelementen (63, 64) gebildet ist, weiche zueinander passende Flansche (65, 66) aufweisen, und welche eine rechteckige Einlaßöffnung aufweisen, um die Auslaßenden dieser Kanäle (53, 54, 55, 56) aufzunehmen, und

daß diese Auslaßenden dieser Kanäle rechteckig sind und Seite-an-Seite aneinanderstoßend in dieser Einlaßöffnung dieser Ausdehnungskammer (48) aufgenommen sind.

2. Abgassteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei diese zueinander passenden Flansche (65, 66) sich entlang einer horizontal erstreckenden Ebene berühren.

3. Abgassteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei diese Flansche sich in einer im wesentlichen vertikalen erstreckenden Ebene berühren.

4. Abgassteuervorrichtung gemäß einen der Ansprüche 1 bis 3, welche weiterhin Verstärkungsplatten (78, 79) aufweist, die an entgegengesetzten Seiten dieser Ausdehnungskammer (48) befestigt sind.

5. Abgassteuervorrichtung gemäß Anspruch 4 wobei die Verstärkungsplatten (78, 79) eine Welle (77) des Steuerventils (75) lagern.

6. Abgassteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Auslaßenden durch Schweißen an den Flanschen der Ausdehnungskammer (48) befestigt sind.

7. Abgassteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, gemäß Anspruch 6, wobei jeder Einlaß der Kanäle (53, 54, 55, 56) von einem Paar von Stücken (57, 58) gebildet ist, welche zueinander passende Flanschen (59, 61) aufweisen.

8. Abgassteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, gemäß Anspruch 7, wobei die Flansche (406, 407, 408) der Einlaßkanäle (402, 403, 404, 405) sich in vertikal erstreckenden Ebenen treffen (Fig. 16-20).

9. Abgassteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, gemäß Anspruch 8, wobei die Flansche (59, 61) der Kanaleinläße (53, 54, 55, 56) unterbrochen sind, um eine Vertiefung zu bilden, welche die Flansche dieser Ausdehnungskammer aufnehmen.

10. Abgassteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, gemäß Anspruch 7, wobei die Kanaleinlaßstücke (57, 58) aneinander befestigt sind, indem sie an ihrer inneren Fläche verschweißt sind.

11. Abgassteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, gemäß Anspruch 7, wobei die Kanaleinläße versetzte Flächen an ihren Auslaßenden haben, um eine Fläche zu bilden, um eine Schweißnaht (74) aufzunehmen, die nach innen von den Auslaßenden beabstandet ist.

12. Abgassteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, gemäß Anspruch 11, wobei die Auslaßenden der Kanaleinläße (53, 54, 55, 56) bogenförmig sind und das Ventilelement (76) bogenförmig ist, um damit zusammenzuwirken.

13. Abgassteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, gemäß Anspruch 7, wobei die Auslaßenden der Kanaleinläße bogenförmig sind und die Abgassteuerventileinrichtung (75) eine bogenförmige Bauweise (76) aufweist, welche mit Aussparungen versehen ist, um die Enden der Kanaleinläße aufzunehmen.

14. Abgassteuervorrichtung gemäß irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, befestigt an einem Motorrad (31), welches eine kombinierte Motor-Getriebeeinheit aufweist, wobei sich die Abgasrohre (45) von den Abgaskanälen der Maschine (41) aus nach unten erstrecken und zwischen dieser Motor-Getriebeeinheit (39) hindurch, und wobei diese Abgassteuervorrichtung unterhalb der Motor-Getriebeeinrichtung (39) positioniert ist.