DE4206249C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgasleitung mit luftspaltisoliertem Gasführungskanal für eine Zylinderreihe einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Mit einer derartigen Abgasleitung wird dem Abgas auf dem Weg vom Zylinder zum Aufladeaggregat in nur geringem Umfang Wärme entzogen. Für die Aufladung steht damit ein höheres Energiepotential zur Verfügung. Ferner wird die Temperatur an der Außenfläche der Abgasleitung in den Bereich der Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine gesenkt, was den Anforderungen für unbeaufsichtigten Betrieb entspricht.

Aus der US-PS 21 25 703 ist eine Abgasleitung bekannt geworden, bei der ein gattungsgemäßer Gasführungskanal am Außendurchmesser seiner beiden Enden im Gehäuse unmittelbar zentriert ist. Für die axiale Fixierung des Gasführungskanals ist an einem Ende ein radialer Stift vorgesehen, der das Gehäuse und die Wand des Gasführungskanals durchdringt. Der Gasführungskanal ist darüberhinaus noch am Rand jeder Abgaseintrittsöffnung örtlich abgestützt. Die im Betrieb auftretenden erheblichen Wärmedehnungsdifferenzen zwischen Gehäuse und Gasführungskanal, die sich aufgrund der großen Temperaturdifferenz zwischen abgasberührten und wassergekühlten Bauteilen ergeben, führen zu Reibkorrosion an den Berührungsstellen der Bauteile. Reibkorrosionsstellen können Ausgangspunkte betriebsgefährdender Veränderungen in den beteiligten Bauteilen sein. Diese Gefahr besteht vor allem, wenn die gefährdeten Stellen bei Inspektionsarbeiten nicht ohne weiteres zugänglich bzw. wahrnehmbar sind.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Abgasleitung mit luftspaltisoliertem Gasführungskanal für eine Zylinderreihe einer Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der ein Kontakt zwischen wassergekühltem Gehäuse und abgasberührtem Gasführungskanal vermieden ist und die Halterung des Gasführungskanals an unkritischen, inspektionszugänglichen Stellen erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 9.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Gasführungskanal und die Abschlußdeckel auch nach längerer Betriebszeit demontierbar bleiben, wodurch Flanschauflage und Zapfenlagerbohrung in den Abschlußdeckeln bei Wartungsarbeiten auf Reibkorrosion inspizierbar sind, daß der Gasführungskanal einfach montierbar ist und daß ein weitgehender Schutz des Gehäuses vor Abgasberührung erzielt ist.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 Längsschnitt einer Abgasleitung mit einem aus drei Bauteilen bestehenden Gasführungskanal nach Linie I-I in Fig. 2;

Fig. 2 Querschnitt der Abgasleitung nach Linie II-II in Fig. 1 oder 3;

Fig. 3 Längsschnitt einer Abgasleitung mit einem aus zwei Bauteilen bestehenden Gasführungskanal nach Linie I-I in Fig. 2.

An den Zylinderköpfen 11 einer nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine ist eine Abgasleitung 12 befestigt, die aus einem wassergekühlten Gehäuse 13 und einem gegenüber dem Gehäuse 13 luftspaltisolierten Gasführungskanal 14, 27 besteht. Gehäuse 13 und Gasführungskanal 14, 27 verlaufen ohne Unterteilung über die ganze Länge der Zylinderreihe.

Das Gehäuse 13 der Abgasleitung 12 ist im Wesentlichen mit kreisringförmigem Querschnitt ausgebildet und weist mehrere Längskammern 15 für Kühlwasser sowie Öffnungen 20 für den Abgasdurchtritt aus den Zylindern auf. Etwa tangential vom Außendurchmesser des Gehäuses 13 ausgehende symmetrisch angeordnete Stege bilden einen etwa über die ganze Länge des Gehäuses 13 sich erstreckenden Anschlußflansch 19. An beiden Enden des Gehäuses 13 sind Abschlußdeckel 21, 22, 25, 26 befestigt, die Anschlüsse für den Gasführungskanal 14, 27 und die Kühlwasserführung 23, 24 aufweisen. In den Abschlußdeckeln 21, 22, 25, 26 angeordnete Kühlwasserkanäle dienen der Verteilung des Kühlwassers auf die Längskammern 15.

Beim ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist am offenen Ende des Gasführungskanals 14 ein Flansch 18 angeordnet, der zur Befestigung am Abschlußdeckel 21 dient. Am anderen, geschlossenen Ende des Gasführungskanals 14 ist ein Zapfen 34 angeordnet, der axialverschieblich in einer Bohrung 33 des Abschlußdeckels 22 geführt ist. Im Betrieb auftretende Wärmedehnungen in Längsrichtung des Gasführungskanals 14 werden dadurch gefahrlos aufgefangen. Eine auf dem Zapfen 34 befestigte Buchse 36 dient zur Verbesserung der Gleitpaarung in der Bohrung 33 und zur Abstimmung des radialen Spiels in der Führungseinrichtung bei Betriebstemperatur.

Der Gasführungskanal 14 kann einteilig oder, wie in Fig. 1 dargestellt, auch dreiteilig aus den durch Schweißen verbundenen, spanlos geformten Bauteilen Flansch 18, Rohrteil 16 und Endkappe 17 gebildet sein.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, für das die Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 2 ebenfalls gilt, ist der Gasführungskanal 27 am offenen Ende mit seinem Außendurchmesser in einer entsprechenden Aufnahme des Abschlußdeckels 25 zwecks Wärmedehnungsausgleich axialverschieblich geführt. Die radiale Wärmedehnung des Gasführungskanals 27 wird durch eine elastische, wärmebeständige Einlage 37 aufgenommen. Die Befestigung des Gasführungskanals 27 erfolgt am geschlossenen Ende mittels einer ein Gewindeloch 32 aufweisenden Stirnfläche 31 am Abschlußdeckel 26.

Der Gasführungskanal 27 kann einteilig oder, wie in Fig. 3 dargestellt, auch zweiteilig aus den durch Schweißen verbundenen, spanlos geformten Bauteilen Rohrstück 28 und Endkappe 29 gebildet sein.

Die im Rohrteil 16, 28 des Gasführungskanals 14, 27 angeordneten Abgaseintrittsöffnungen 30 sind an ihren Rändern ringsum durch einen Wulst 35 verstärkt, um der Rißgefahr bei im Betrieb auftretenden Biegebeanspruchungen entgegenzuwirken.

Die Abschlußdeckel 21, 22, 25, 26 sind Gußstücke aus Schwermetall, wobei der Gußwerkstoff geringe Reibkorrosionsneigung gegenüber dem Gasführungskanal 14, 27 aufweist.

Aufgrund der geschlossenen Ausbildung des Gasführungskanals 14, 27 ist das Gehäuse 13 der Abgasleitung 12 weitgehend vor Berührung mit Abgas geschützt. Deshalb kann für das Gehäuse 13 gefahrlos ein Strangpreßprofil aus Leichtmetall verwendet werden.

Claims (9)

1. Abgasleitung mit einem luftspaltisolierten, in Längs- und Querrichtung nicht geteilten Gasführungskanal für eine Zylinderreihe einer Brennkraftmaschine, bestehend aus einem einteiligen, wassergekühlten Gehäuse mit an beiden Enden abnehmbar angeordneten Abschlußdeckeln, und Abgaseintrittsöffnungen im Gasführungskanal, die mit entsprechenden Öffnungen des Gehäuses korrespondieren, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasführungskanal (14, 27) zwischen den Abschlußdeckeln (21, 22, 25, 26) freitragend angeordnet ist, an einem Ende mit einem Abschlußdeckel (21, 26) fest verbunden und an seinem anderen Ende mit einer im zugeordneten Abschlußdeckel (22, 25) axialverschieblichen Führungseinrichtung (36) ausgestaltet ist.

2. Abgasleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasführungskanal (14) an seinem stirnseitig offenen Ende (18) angeflanscht ist.

3. Abgasleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (36) ein am geschlossenen Ende des Gasführungskanals (14) angeordneter, in einer Bohrung (33) des Abschlußdeckels (22) geführter Zapfen (34) ist.

4. Abgasleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasführungskanal (27) an seinem geschlossenen Ende stirnseitig mit dem Abschlußdeckel (26) verschraubt ist.

5. Abgasleitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasführungskanal (27) an seinem offenen Ende in der Aufnahme des Abschlußdeckels (25) axialverschieblich gelagert ist.

6. Abgasleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Gasführungskanal (14, 27) angeordneten Abgaseintrittsöffnungen (30) durch einen Wulst (35) verstärkte Ränder aufweisen.

7. Abgasleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (13) ein Strangpreßprofil aus Leichtmetall ist.

8. Abgasleitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußdeckel (21, 22, 25, 26) Gußstücke aus Schwermetall sind.

9. Abgasleitung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasführungskanal (14, 27) aus durch Schweißen verbundenen, spanlos geformten Bauteilen (16, 17, 18, 28, 29) besteht.