DE4021563A1 - Abgasleitung fuer eine mindestens vierzylindrige brennkraftmaschine mit gerader zylinderanzahl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasleitung für eine minde­ stens vierzylindrige Brennkraftmaschine mit gerader Zy­ linderanzahl für ein Kraftfahrzeug, bei der die von den einzelnen Zylindern herführenden Abgasrohre zu einem ein­ zigen Auspuffrohr zusammengeführt sind.

Die von den Zylindern einer vierzylindrigen Brennkraftma­ schine herführenden Abgasrohre werden üblicherweise zu­ nächst paarweise zusammengefaßt. Die entstehenden zwei Rohre führt man anschließend mit einem sogenannten "Ho­ senrohr" zusammen, welches in das einzige Auspuffrohr mündet. Diese Abgasführung, bei der die Anfangsrohre in zwei Rohre und dann die zwei Rohre in ein Rohr münden, galt bisher als optimal. Die Anforderungen an eine Abgas­ leitung steigen jedoch ständig. Insbesondere ist man be­ strebt, durch Maßnahmen in der Abgasleitung das Geräusch­ verhalten zu verbessern, die Leistung zu erhöhen und den Schadstoffgehalt im Abgas zu reduzieren. Das gelingt teil­ weise durch Ausnutzung der Gasschwingungen in der Abgas­ leitung, indem man variable Abgasleitungslängen oder groß­ volumige Sammelbehälter vorsieht, was jedoch beträchtli­ chen Aufwand mit sich bringt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abgaslei­ tung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit möglichst geringem Aufwand eine Leistungssteigerung der Brennkraftmaschine und eine Verbesserung der Abgaswerte bei gleichzeitig verbesserter Innen- und Außenakustik zu erreichen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß alle Abgasrohre unmittelbar in ein einziges Rohrstück münden, welches durch einen Mittelsteg in zwei parallel in Längsrichtung des Rohrstückes verlaufende Rohrkammern aufgeteilt ist und zu dem Auspuffrohr führt.

Durch diese im Vergleich zu üblichen Auspuffsystemen so­ gar einfachere Ausbildung ergibt sich überraschenderwei­ se ein Leistungsanstieg der Brennkraftmaschine und eine Verringerung des Schadstoffanteils im Abgas. Weiterhin verbessert sich die Außen- und Innenakustik, insbesonde­ re wird bei den Geräuschen das sogenannte "Kieseln" be­ seitigt. Die erfindungsgemäße Abgasleitung benötigt weni­ ger Bauraum und hat ein geringeres Gewicht als übliche Auspuffsysteme. Durch die Integration des Hosenrohres in ein Rohrstück kann man die Hosenrohrlängen besser opti­ mieren als bei den bisherigen Abgassystemen. Da durch die Erfindung die erforderlichen Rohroberflächen kleiner werden, kann sich das Abgas bis zum Erreichen des Kataly­ sators weniger abkühlen. Dadurch erreicht nach einem Kaltstart der Katalysator schneller seine Anspringtempe­ ratur, so daß er früher zu arbeiten vermag als bei her­ kömmlichen Abgassystemen.

Für Vierzylindermotoren mit üblicher Zündfolge ist es vorteilhaft, wenn in die eine Rohrkammer die Abgasrohre des ersten und vierten Zylinders und in die andere Rohr­ kammer die Abgasrohre des zweiten und dritten Zylinders münden.

Der erforderliche Mittelsteg kann sehr kostengünstig un­ ter Verwendung üblicher Rohre erzeugt werden, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Mit­ telsteg durch einen eingeschweißten Blechstreifen gebil­ det ist.

Eine andere Möglichkeit der Erzeugung eines Mittelstegs liegt darin, daß das Rohrstück aus zwei jeweils mit ei­ ner halbseitigen Abflachung aneinanderliegenden Rohren besteht.

Vorteilhaft ist es auch, wenn der Mittelsteg wellenför­ mig ausgebildet ist. Durch diese Wellenform entsteht für die Wärmeaufnahme eine große Fläche. Der wellenförmige Mittelsteg wirkt deshalb wie eine Heizspirale, so daß die erforderliche Katalysator-Anspringtemperatur rasch erreicht ist.

Ein unerwünschter Wärmefluß vom Mittelsteg zum Rohrstück kann auf einfache Weise dadurch verhindert werden, daß der Mittelsteg lose in das Rohrstück eingelegt ist.

Die Erfindung läßt verschiedene Ausführungsmöglichkeiten zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind mehrere davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Abgas­ leitung nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Rohrstück der Abgasleitung nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein gegenüber Fig. 2 abgewandeltes Rohrstück,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine weitere Ausfüh­ rungsform des Rohrstückes.

Die Fig. 1 zeigt einen Teilbereich eines Auspuff- Flansches 1 einer 4-Zylinder-Brennkraftmaschine. Von jedem der nicht gezeigten Zylinder führt ein Abgasrohr 2, 3, 4, 5 zu einem allen Abgasrohren 2, 3, 4, 5 gemein­ samen Rohrstück 6. Dieses Rohrstück 6 ist durch einen gestrichelt dargestellten Mittelsteg 7 in zwei Rohrkam­ mern 8, 9 aufgeteilt.

Dem Rohrstück 6 schließt sich ein übliches Auspuffrohr 10 an, welches zu einem Katalysator 11 führt, hinter dem die Abgase auf übliche Weise nach Passieren eines nicht gezeigten Auspufftopfes oder mehrerer Auspufftöpfe ins Freie gelangen.

Die Fig. 2 zeigt, daß der Mittelsteg 7 das Rohrstück 6 mittig teilt, so daß die Rohrkammern 8, 9 gleich groß sind. Der Mittelsteg 7 ist bei dieser Ausführungsform in das Rohrstück 6 eingeschweißt. Er kann jedoch auch auf andere Weise gebildet sein. Insbesondere ist es möglich, die Rohrkammern 8, 9 durch separate Rohre zu bilden, die im Querschnitt halbkreisförmig sind und mit ihrer jewei­ ligen Abflachung aneinanderliegen.

Gemäß Fig. 3 besteht das Rohrstück 6 aus zwei im Quer­ schnitt halbkreisförmigen Rohren 12, 13, welche mit ihrem flachen Bereich aufeinander liegen. Der Mittelsteg 7 ist deshalb durch zwei parallel verlaufende Wandbe­ reiche der Rohre 12, 13 gebildet.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist der Mittelsteg 7 lose in das Rohrstück 6 eingesetzt, so daß es zu einer einen Wärmefluß vom Mittelsteg 7 zum Rohrstück 6 unter­ brechenden Entkoppelung kommt. Der Mittelsteg 7 ist hier­ bei wellenförmig ausgebildet, um ihm für die Wärmeauf­ nahme eine möglichst große Fläche zu geben.

Claims (6)

1. Abgasleitung für eine mindestens vierzylindrige Brenn­ kraftmaschine mit gerader Zylinderanzahl für ein Kraft­ fahrzeug, bei der die von den einzelnen Zylindern herfüh­ renden Abgasrohre zu einem einzigen Auspuffrohr zusammen­ geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß alle Abgasrohre (2, 3, 4, 5) unmittelbar in ein einziges Rohrstück (6) münden, welches durch einen Mittelsteg (7) in zwei paral­ lel in Längsrichtung des Rohrstückes (6) verlaufende Rohr­ kammern (8, 9) aufgeteilt ist und zu dem Auspuffrohr (10) führt.

2. Abgasleitung nach Anspruch 1 für eine vierzylindri­ ge Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß in die eine Rohrkammer (8) die Abgasrohre (2, 5) des ersten und vierten Zylinders und in die andere Rohrkammer (9) die Abgasrohre (3, 4) des zweiten und dritten Zylinders münden.

3. Abgasleitung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelsteg (7) durch einen ein­ geschweißten Blechstreifen gebildet ist (Fig. 2).

4. Abgasleitung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (6) aus zwei jeweils mit einer halbseitigen Abflachung aneinanderliegenden Rohren besteht (Fig. 3).

5. Abgasleitung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelsteg (7) wellenförmig ausgebildet ist.

6. Abgasleitung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelsteg (7) lose in das Rohrstück (6) eingelegt ist.