DE4203172C2 - An einem Abgaskonverter einer Brennkraftmaschine montierbarer Hitzeschild - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft, einen Hitzeschild gemäßt dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Bekanntlich werden Abgaskonverter im Betrieb auf derart hohe Temperaturen erhitzt, daß beispielsweise bei einem über einer trockenen Grasnarbe parkenden Kraftfahrzeugs die von dem Abgaskonverter durch Konvektion und Strahlung abgegebene Wärme die Grasnarbe entzünden kann. Aus diesem Grunde sieht man unterhalb des Abgaskonverters einen an diesem befestigten Hitzeschild vor, der möglichst wärmeisoliert vom Abgaskonverter ist. Da demgemäß Hitzeschild und Konverter bzw. Konvertergehäuse sehr unterschiedliche Temperaturen an­ nehmen - hierzu trägt auch die Kühlung des Hitzeschilds durch den Fartwind bei -, müssen unterschiedliche Wärmedehnungen der beiden Teile berücksichtigt werden.

Aus der US-PS 40 85 816, B60K 13/04, ist ein Hitzeschild bekannt, der mittels eine Abgasleitung schellenartig umfassender Befestigungsmittel am Abgasrohr festgelegt ist. Dabei sind an den Längsenden des Hitzeschilds zwei derartige schellenartige Befestigungen vorgesehen, von denen eine fest, dagegen die andere axial verschiebbar die Abgasleitung umschließt.

Eine derartige Konstruktion der Befestigungsmittel ist jedoch nur bei relativ kleinen Hitzeschilden, das heißt solchen, die zur Abschirmung der Abgas­ leitung dienen, sinnvoll, da nur dann ein Ausgleich unterschiedlicher Wärme­ dehnungen von Abgasleitung und Hitzeschild durch axiale Bewegungen eines der Befestigungsmittel zuverlässig gegeben ist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen an einem Abgas­ konverter befestigbaren und demgemäß erheblich größeren Hitzeschild zu schaf­ fen, dessen Befestigungsmittel sowohl im Hinblick auf die Aufnahme unter­ schiedlicher Wärmendehnungen von Konverter und Hitzeschild als auch im Hin­ blick auf die Vermeidung von Schwingungen des Hitzeschilds insbesondere während des Fahrbetriebs eines mit der Brennkraftmaschine ausgerüsteten Kraftfahrzeugs ausgelegt sind.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Bei der Erfindung sind also zwei Arten von Befestigungsmitteln zu unterscheiden:
Zwei starre Befestigungsmittel sind in einer den Schwerpunkt des Hitzeschilds enthaltenden Querebene zu beiden Seiten einer Längsmittelebene angeordnet; sie dienen zur Aufnahme des Gewichts des Hitzeschilds. Diese starren Be­ festigungsmittel bilden eine unverschiebbare Verbindung zwischen Hitzeschild und Konverter. Infolge der relativ großen Länge des Hitzeschilds besteht im Betrieb der Maschine bzw. eines mit der Maschine ausgerüsteten Kraftfahrzeugs die Gefahr, daß die von diesen Befestigungsmitteln relativ weit entfernt liegenden Enden des Hitzeschilds Schwingungen ausführen. Diese Schwingungen sind im Hinblick auf die Lebensdauer des Hitzeschilds und der beschriebenen Befestigungsmittel unerwünscht. Aus diesem Grunde sieht die Erfindung zwei weitere Befestigungsmittel vor, die im Bereich der Längsenden des Hitzeschilds angeordnet sowie nachgiebig ausgebildet sind, so daß sie zur Abstützung des Gewichts des Hitzeschilds allenfalls wenig beitragen, aber Schwingungen desselben zumindest auf ein tragbares Maß reduzieren.

Diese nachgiebigen Befestigungsmittel ermöglichen auch unterschiedliche Wärmedehnungen von Konverter und Hitzeschild, da sie infolge ihrer Nach­ giebigkeit derartige relative Längenänderungen gleichsam in sich aufnehmen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sie die gestellte Aufgabe mit sehr einfachen Mitteln, nämlich lediglich vier Befestigungsmitteln, löst, die ihrerseits sehr einfach aufgebaut sein können. Gemäß Anspruch 3 können die nachgiebigen Befestigungsmittel provilierte Federstege sein bzw. enthalten, die beispielsweise durch Schweißen sowohl mit dem Konverter als auch mit dem Hitzeschild verbunden sind. Entsprechend können die zur Gewichtsaufnahme des Hitzeschilds ausgelegten Befestigungsmittel Stege oder dergleichen sein, die ebenfalls durch Schweißen mit dem Konverter und/oder dem Hitzeschild verbunden sind. Komplizierte schellenartige Befestigungs­ mittel, die noch dazu temperaturempfindlich sind, wie sie die genannte US-PS 40 85 816 zeigt, sind bei der Erfindung also überflüssig.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert, deren Fig. 1 eine Seitenansicht und deren Fig. 2 ein Draufsicht eines an einem Konverter befestigten Hitzeschilds wiedergibt.

Der Hitzeschild ist allgemein mit 1 bezeichnet, während der Konverter das Bezugszeichen 2 trägt. Er ist angeordnet im Zuge der Abgasleitung 3, die einer zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs dienenden Brennkraftmaschine zugeordnet ist. Einzelheiten hinsichtlich des Aufbaus des Konverters und der Maschine interessieren hier nicht.

Zur Befestigung der Hitzeschilds 1 am Gehäuse des Konverters 2 dienen ins­ gesamt vier Befestigungsmittel. Zur Aufnahme des Gewichts des Hitzeschilds 1 dienen die beiden starren seitlichen Befestigungsstege 4 und 5, die beispiels­ weise Fortsätze des Hitzeschilds 1 darstellen und mit dem Gehäuse des Kon­ verters 2 verschweißt sein können. Diese beiden starren Befestigungsmittel 4 und 5 liegen in einer Querebene, die auch den Schwerpunkt des Hitzeschilds 1 zumindest annähernd enthält, so daß durch die Befestigungsmittel 4 und 5 eine momentenfreie Aufhängung des Hitzeschilds 1 geschaffen ist.

Infolge der relativ großen axialen Abstände zwischen dem vorderen und hinteren Längsende des Hitzeschilds 1 einerseits und der Lage der Querebene der starren Befestigungsmittel 4 und 5 andererseits besteht die Gefahr, daß während des Betriebs des mit dem Konverter 2 ausgerüsteten Kraftfahrzeugs der Hitze­ schild 1 Schwingungen um einen durch die Befestigungsmittel 4 und 5 definiert Querachse ausführt, die mit relativ großen Ausschlägen der Längsenden des Hitzeschilds 1 einhergehen. Um diese Schwingungsgefahr zumindest auf ein erträgliches Maß zu reduzieren, sind zwei weitere Befestigungsmittel in Gestalt von provilierten Federstegen 6 und 7 an den beiden Längsenden des Hitzeschilds 1 vorgesehen. Sie können, da das Gewicht des Hitzeschilds 1 praktisch ausschließlich durch die seitlichen Befestigungsmittel 4 und 5 abgefangen wird, allein im Hinblick auf die Schwingungsunterdrückung ausgelegt sein, wobei sie aber unterschiedlichen Längsdehnungen von Konvertergehäuse und Hitzeschild Rechnung tragen müssen. Aus diesem Grunde sind sie nachgiebig ausgeführt, so daß sie relative Längenänderungen von Konverter 2 und Hitze­ schild 1 gleichsam in sich aufnehmen. Auch sie können einteilig mit dem Hitzeschild 1 sein.

Mit der Erfindung ist demgemäß mit einfachen Mitteln ein gattungsgemäßer Hitzeschild geschaffen, dessen Befestigung allen betrieblichen Anforderungen Rechnung trägt.

Claims (4)

1. An einem Abgaskonverter einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Kraftfahrzeug-Antriebsmaschine, montierbarer Hitzeschild, gekennzeichnet durch zwei im wesentlichen starre, zur Aufnahme des Gewichts des Hitze­ schilds (1) ausgelegte seitliche Befestigungsmittel (4, 5) in einer den Schwerpunkt enthaltenden Querebene des Hitzeschilds (1) und zwei in Längs­ richtung desselben nachgiebige, zur Unterdrückung von Schwingungen des Hitzeschilds (1) dienende Befestigungsmittel (6, 7) an den Längsenden desselben.

2. Hitzeschild nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebigen Befestigungsmittel (6, 7) auf der senkrechten Längsmittelebene des Hitze­ schilds (1) liegen.

3. Hitzeschild nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nach­ giebigen Befestigungsmittel profilierte Federstege (6, 7) enthalten.

4. Hitzeschild nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelne der Befestigungsmittel (4, 5, 6, 7) einteilig mit dem Material des Hitzeschilds (1) sind.