DE4025066C2 - Abgasanlage einer Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschi­ ne zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs gemäß des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Eine Abgasanlage der gattungsgemäßen Bauart ist aus der DE-OS 39 03 492 bekannt. Darin wird eine Abgasanlage einer Brenn­ kraftmaschine gezeigt, bei der Abgasrohre in eine Sammelleitung geführt sind, in welcher längs der Achse verlaufende und radial angeordnete Ventilplatten vorgesehen sind. Dabei begrenzen die Ventilplatten längs der Leitung dicht nebeneinanderliegende Abgasrohrabschnitte. Die Ventilplatten sind mittels eines zwi­ schen den Abschnitten angeordneten Drehschiebers durch dessen betriebsparameterabhängige Steuerung zueinander schwenkbar ge­ halten. Im Falle getrennter Abgasrohrabschnitte sind die Ven­ tilplatten auf der gemeinsamen Schwenkachse um 90° versetzt angeordnet. Durch eine Schwenkung aus dieser Lage wird eine Übertrittsöffnung zwischen den Abgasrohren gebildet, über die das Abgas aus betreffenden Abschnitten überströmen kann. Bei zwei hintereinandergeschalteten derartigen Ventilplattengruppen wird durch geeignetes Schwenken der Platten eine Verschiebung der Übertrittsöffnung längs der Abgasrohre ermöglicht, wobei die effektive Länge der Abgasrohre geändert wird. Dadurch soll über einen weiten Drehzahlbereich der Motorbetrieb verbessert werden. Die Übertrittsöffnung kann jedoch lediglich zwei Posi­ tionen einnehmen, so daß eine im gesamten Last- und Drehzahlbereich jeweils optimale Einstellung der effektiven Länge der Abgasrohre nicht erreicht werden kann. Dieser Posi­ tionswechsel wird zudem während des Schließens und Öffnens der Übertrittsöffnung in der jeweiligen Stellung von einer konti­ nuierlichen Änderung des Querschnitts der Öffnung begleitet, was zumindest während dieses Positionswechsels zu einer Beein­ trächtigung der Abgasströmung führt.

Aus der EP 0 172 688 ist ein Steuerelement entnehmbar, welches zur Leistungsverbesserung über den gesamten Drehzahlbereich den Querschnitt einer ortsfesten Übertrittsöffnung zwischen Abgas­ leitungen motordrehzahlabhängig steuert.

Die JP 2-75721 betrifft ein Steuerelement für den Querschnitt einer Übertrittsöffnung zwischen Abgasrohren einer Brennkraft­ maschine, wobei über das Steuerelement die Übertrittsöffnung zur Erhöhung der Motorleistung im gesamten Drehzahlbereich ver­ schlossen oder geöffnet werden kann.

Schließlich ist in der JP 62-41925 eine Abgasanlage darge­ stellt, bei der eine Verbindung zwischen zwei Abgasrohren dreh­ zahlabhängig gesteuert werden kann.

Die WO 89/03473 betrifft ein Luftansaugsystem mit einer orts­ festen Übertrittsöffnung zwischen zwei Ansaugrohren, die dreh­ zahlabhängig mittels eines Schiebers geschlossen oder geöffnet werden kann, um die Ansaugung für den gesamten Drehzahlbereich zu optimieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Steuereinrichtung der Abgasanlage so weiterzubilden, daß ein optimaler Drehmomentverlauf über den gesamten Last- und Dreh­ zahlbereich erzielt wird.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine kontinuierliche Verschiebung der Übertrittsöffnung ermöglicht, so daß für jeden Last- und Drehzahlbereich eine im Hinblick auf den Drehmoment­ verlauf günstige Lage der Überströmöffnung gegeben ist. Die Verschiebung der Übertrittsöffnung zwischen den Abgasrohren erfolgt dabei unter Beibehaltung eines konstanten Querschnitts, so daß die Abgasströmung während des Verschiebevorganges nicht nachteilig beeinflußt wird.

In der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung werden zwei Aus­ führungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Abschnitt zweier Abgasrohre mit einer Hülse und einem Schieber mit Querbohrung im horizontalen Längsschnitt,

Fig. 2 die Hülse und die Abgasrohre im Querschnitt gemäß der Linie II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 den Abschnitt von Fig. 1 mit einem Drehschieber mit wendelförmigem Schlitz in einer perspektivischen Darstellung,

Fig. 4 eine Dreiecksanordnung der Abgas­ rohre und der Hülse mit Schieber in einem schematischen Querschnitt.

In Fig. 1 ist ein Abschnitt zweier dicht nebeneinanderliegen­ der Abgasrohre 1, 2 einer nicht weiter ausgeführten Abgasanlage dargestellt. Die Abgasrohre 1, 2 weisen über einen Längenbereich 3 an einander zugewandten Seiten 4, 5 ihrer Wandungen 6, 7 Längs­ schlitze 8, 9 auf. Zwischen den mit Abstand verlaufenden Abgas­ rohren 1, 2 sind ober- und unterhalb der Schlitze 8, 9 schalen­ förmige Bleche 10, 11 eingesetzt, die zusammen eine zylinderför­ mige Hülse 12 bilden, wie in Fig. 2 zu sehen ist. Die Hülse 12 erstreckt sich längs zwischen den Abgasrohren 1, 2 und besitzt mit den Abgasrohren 1, 2 eine gemeinsame gleiche horizontale Mittelachse 13. In der Hülse 12 wird ein Schieber 14 geführt, der beispielsweise elektrisch, mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch verstellt werden kann und der eine Querbohrung 15 besitzt, welche eine Übertrittsöffnung 16 von einem Abgasrohr 1 zum anderen 2 für das anströmende Abgas bildet. Die Übertritts­ öffnung 16 wird dann gebildet, wenn der Schieber 14 die Quer­ bohrung 15 zwischen den Längsschlitzen 8, 9 steuert. In Abhän­ gigkeit von Motordrehzahl und -last wird der Schieber 14 zwi­ schen den Abgasrohren 1, 2 in Längsrichtung verschoben, welcher dabei gleichermaßen die Übertrittsöffnung 16 verschiebt.

Im Unterschied zu der Ausführung von Fig. 1 wird in Fig. 3 ein Drehschieber 17 in der Hülse 12 geführt, wobei der Drehschieber 17 über einen Umfangsbereich einen wendelförmigen Schlitz 18 besitzt. Bei der motordrehzahl- und -lastgesteuerten Drehbewe­ gung des Drehschiebers 17 bildet im Bereich der Längsschlitze 8, 9 der Schlitz 18 die Übertrittsöffnung 16 zwischen den Ab­ gasrohren 1, 2 aus, wobei die Übertrittsöffnung 16 ebenfalls längs der Abgasrohre 1, 2 verschoben wird.

Als weitere Ausgestaltung der Erfindung ist in Fig. 4 eine Dreiecksanordnung der Abgasrohre 1, 2 und des Schiebers 14 dar­ gestellt, wobei die Abgasrohre dicht aneinanderliegen und wobei ein weiteres Rohr 19 in einer Rinne 20, die unterhalb der Ab­ gasrohre 1, 2 von den Konturen der Abgasrohre 1, 2 gebildet wird, befestigt und mit deren Wandungen 6, 7 verbunden ist. Das Rohr 19 bildet dabei die Hülse 12 und nimmt den Schieber 14 auf. Innerhalb des Verbindungsbereiches weisen die Abgasrohre 1, 2 und die Hülse 12 die Längsschlitze 8, 9 auf. Der Schieber 14 besitzt in einem oberen Umfangsbereich 21 die Querbohrung 15. Das Rohr 19 kann im übrigen auch in einer oberhalb der Abgas­ rohre 1, 2 befindlichen Rinne 22 angebracht sein.

Ferner ist als Ausführungsbeispiel eine Führung des Schiebers 14 denkbar, die allein auf der Gestaltung von Abgasrohren 1, 2 nierenförmigen Querschnitts beruht, wobei der Schieber 14 in den gegenüberliegenden Mulden der Abgasrohre 1, 2 gehalten und geführt wird. Die die Mulden begrenzenden Wandungen der Abgas­ rohre 1, 2 weisen die Längsschlitze 8, 9 auf.

Im Rahmen der Erfindung kann die Hülse 12 auch aus einem zwi­ schen den Abgasrohren 1, 2 befestigten Rohr mit den Längsschlit­ zen 8, 9 in den Abgasrohren 1, 2 entsprechenden Längsschlitzen bestehen.

Denkbar ist darüber hinaus den Abschnitt des Übertrittsbereiches des Abgases als ein in sich abgeschlossenes Aggregat, bei­ spielsweise als Gußteil, auszubilden, wobei das Aggregat an einem Eingang und an einem Ausgang Durchführungen mit Befesti­ gungsflanschen für die Abgasrohrteile sowie eine Durchführung für den Schieber besitzt.

Claims (4)

1. Abgasanlage einer Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs mit nebeneinanderliegenden Abgasrohren und mit einem zwischen den Abgasrohren geführten und eine Übertritts­ öffnung zwischen den Abgasrohren in mindestens zwei in Längs­ richtung der Abgasrohre unterschiedlichen Lagen in Abhängigkeit von mindestens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine steuernden Schieber, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertrittsöffnung (16) von je einem an einer der zuge­ wandten Seiten (4, 5) der Abgasrohre (1, 2) angeordneten Längs­ schlitz (8, 9) und einem im Schieber (14) die Längsschlitze (8, 9) miteinander verbindenden Durchlaß gebildet ist, und daß der Schieber (14) innerhalb einer zwischen den Abgasrohren (1, 2) angeordneten Hülse (12) in Längsrichtung verschiebbar gehalten ist.

2. Abgasanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß von einer Querbohrung (15) gebildet ist.

3. Abgasanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß durch einen wendelförmigen Schlitz (18) am Umfang eines als Drehschieber (17) ausgebildeten Schiebers (14) gebildet ist.

4. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (12) von schalenförmigen Blechen (10, 11) gebildet ist, die ober- und unterhalb der Längsschlitze (8, 9) mit den Abgasrohren (1, 2) verbunden sind.