DE4323644A1 - Auspufftopf für Verbrennungsmotor, insbesondere Einzylinder-Dieselmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Auspufftopf an einem Verbrennungsmotor, insbesondere Einzy­ linder-Dieselmotor, mit einer Eintrittsöffnung und einer Austrittsöffnung für das Abgas.

Üblicherweise ist der Auspufftopf am Ende ei­ ner Abgasleitung angeordnet und enthält schalldämpfende Einbauten.

Bekannt sind ferner direkt am Zylinderkopf an­ geflanschte Auspufftöpfe; diese sind entweder aus Stahlblech gefertigt oder besitzen, falls es sich um gegossene Teile handelt, aus Stabi­ litätsgründen eine relativ große Wandstärke sowie der Aussteifung dienende Rippen.

Demgegenüber besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung darin, den Auspufftopf einfach und leichtgewichtig auszubilden und dessen Aus­ steifung und Befestigung ohne großen Aufwand zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge­ löst, daß der Auspufftopf aus einem einteili­ gen, durch Gießen hergestellten Metallgehäuse besteht, daß er einen Flansch für den direkten Anschluß am Zylinderkopf besitzt und daß sein Flansch mittels Durchgangsschrauben gegenüber dem Zylinderkopf verspannt ist, deren dem Flansch abgewandte Enden durch Bohrungen in dem dem Flansch gegenüberliegenden äußeren Wandabschnitt des Auspufftopfs hindurch ragen; die Bohrungen sind gegenüber den Durchgangs­ schrauben abgedichtet.

Als Gießverfahren eignet sich bevorzugt das Gießen aus Aluminium mit einem Sandkern, wel­ cher nach dem Gießen zerkleinert und entfernt wird.

Die besondere Vereinfachung besteht darin, daß die der Befestigung des Auspufftopfs am Zylin­ derkopf dienenden Durchgangsschrauben gleich­ zeitig der Aussteifung des Auspufftopfs als solchen dienen. Er kann dadurch mit verhält­ nismäßig dünner Wandstärke gegossen werden. Der Auspufftopf wirkt gleichzeitig als Resona­ tor, d. h. er übernimmt bei entsprechender Ab­ stimmung seines Volumens die Schalldämpfung des Abgases. Zusätzlich können besondere Schalldämpfereinrichtungen mit dem Auspufftopf verbunden sein, nämlich für den Fall, daß sich sonst eine Schalldämpfung innerhalb vorge­ schriebener Grenzen nicht erzielen läßt. Be­ sonders einfache Lösungen sind z. B. ein Sieb­ einsatz im Bereich der Austrittsöffnung oder eine federbelastete Verschlußklappe.

Besonders vorteilhaft ist die Befestigung des Auspufftopfs mittels Hülsen, welche über die Durchgangsschrauben gesteckt sind. Dadurch, daß der äußere Wandabschnitt auf den vom Zy­ linderkopf entfernten Enden der Hülsen zwän­ gungsfrei festgelegt ist, können einerseits Verspannungen, andererseits unerwünschte Schwingungen des Auspufftopfs praktisch ver­ mieden werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Auspuff­ topf,

Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1,

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt III ge­ mäß Fig. 1 und

Fig. 4 den Ausschnitt gemäß Fig. 3 vor der Verformung der Dichtung.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Auspuff­ topf 1 ist ein einteiliges Gußteil, bevorzugt aus Aluminium. An der Außenseite seines Wandabschnitts 2, welche dem (nicht darge­ stellten) Zylinderkopf zugewandt ist, ist ein Flansch 3 angegossen, welcher für den direkten Anschluß am Zylinderkopf vorgesehen ist. Der Flansch 3 besitzt drei Bohrungen 23 für Durch­ gangsschrauben 4, deren dem Zylinderkopf zuge­ wandte Enden 5 mit einem Gewinde versehen sind, mit welchem Sie in entsprechende Gewin­ debohrungen des Zylinderkopfs einschraubbar sind. Die Durchgangsschrauben 4 durchqueren den gesamten Innenraum des Auspufftopfs 1 und ihre äußeren Enden 6 ragen durch Bohrungen 21 eines äußeren Wandabschnitts 7 des Aus­ pufftopfs 1 hindurch. Die Durchgangsschrauben 4 sind mittels Muttern 8 gegen Hülsen 9 ver­ spannt, durch die sie hindurchgesteckt sind. Die Hülsen 9 stützen sich einerseits gegen die Innenwand 10 des inneren Wandabschnitts 2 ab; andererseits enden sie innerhalb der Bohrungen 21 im äußeren Wandabschnitt 7. Dort wird je­ weils eine Dichtung 11 zwischen dem zugeordne­ ten Ende einer Hülse 9 und einer zwischen Mut­ ter 8 und Hülse 9 eingespannten Buchse 12 ver­ formt, so daß die Dichtung 11 wirksam an der Innenseite der Bohrung 21 anliegt. In den Fig. 3 und 4 ist dieser Dichtungsanschluß vergrö­ ßert dargestellt.

Der Flansch 3 umschließt die Eintrittsöffnung 13 des Abgases, welches aus dem Auspufftopf 1 wiederum durch die Austrittsöffnung 14 aus­ tritt. Aus Gründen der Geräuschdämpfung ist die Austrittsöffnung durch eine federbelastete Klappe 15 verschlossen; unter der Wirkung der Abgaspulsationen hebt die Klappe 15 von deren Sitz 16 gegen den Druck der Feder 17 geringfü­ gig ab, wobei die Abgaspulsationen unter gleichzeitiger Reduzierung der Geräuschbildung geglättet werden.

Die Durchgangsschrauben 4 besitzen jeweils an ihren beiden Enden 5, 6 Außengewinde, und au­ ßerdem im Anschluß an diese Gewinde jeweils eine für Zugschrauben typische Eindrehung 18.

Gemäß Fig. 2 wird deutlich, daß die Wand des Auspufftopfs 1 im Bereich der Bohrungen 21 des äußeren Wandabschnitts 7 Verdickungen 19 be­ sitzt, so daß dank entsprechend verlängerter Bohrungen 21 eine bessere Führung für die Hül­ sen 9 und die Buchsen 12 erzielt wird.

Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt gemäß III der Fig. 1, und zwar in der Position der Hülse 9 und der Buchse 12 nach dem Fest­ spannen der Mutter 8. Die Dichtung 11 ist hier bereits entsprechend verquetscht, d. h. sie füllt den verbleibenden Hohlraum zwischen Buchse 12 und Hülse 9 voll aus und legt sich fest und dichtend an die Innenwand der Bohrung 21 im äußeren Wandteil 7 an.

Zur Verdeutlichung ist in Fig. 4 der Zustand vor dem Verformen der Dichtung 11 dargestellt. Die Dichtung 11 ist hier als Ring mit etwa quadratischem Querschnitt dargestellt; die Buchse 12 besitzt eine konische Endfläche 20, welche die Verformung der aus weichem Metall wie Kupfer bestehenden Dichtung 11 erleich­ tert, während die Mutter 8 zunehmend auf das mit Außengewinde versehene Ende 6 der Durch­ gangsschraube 4 aufgeschraubt wird. Gemäß Fig. 4 liegt die Bohrung 21 des äußeren Wandab­ schnitts 7 teilweise frei. Im Zuge der Verfor­ mung der Dichtung 11 wird der vorhandene Hohl­ raum vollständig ausgefüllt, wobei das Volumen der Dichtung etwa so bemessen ist, daß in der Endstellung der Buchse 12 deren innere Stirn­ seite 22, wie in Fig. 3 dargestellt, an der gegenüberliegenden Stirnseite der Hülse 9 an­ liegt. In der Endstellung gemäß Fig. 3 kommt es zu einer festen Verpressung der Dichtung 11 innerhalb der Bohrung 21, so daß eine vollwer­ tige und dauerhafte Abdichtung erzielt wird. Dieser feste Dichtungsschluß dient gleichzei­ tig der Aussteifung des Auspufftopfs in seiner Gesamtheit, wobei die drei Durchgangsschrauben 4 zusammen mit den darauf befindlichen Hülsen 9 und Buchsen 12 eine in sich stabile, weitge­ hend körperschallfreie Baueinheit bilden.

Claims (12)

1. Auspufftopf an einem Verbrennungsmotor, insbesondere Einzylinder-Dieselmotor, mit einer Eintrittsöffnung (13) und einer Aus­ trittsöffnung (14) für das Abgas, gekennzeichnet durch die folgenden Merk­ male:

• 1.1 er besteht aus einem einteiligen, durch Gießen hergestellten Metallgehäuse;
• 1.2 er besitzt für den direkten Anschluß am Zylinderkopf einen die Eintrittsöffnung (13) enthaltenden Flansch (3) an der Au­ ßenseite seines dem Zylinderkopf benach­ barten inneren Wandabschnitts (2);
• 1.3 sein Flansch (3) ist mittels Durchgangs­ schrauben (4) gegenüber dem Zylinderkopf verspannt, deren dem Flansch abgewandte Enden durch Bohrungen (21) in dem dem Flansch (3) gegenüberliegenden äußeren Wandabschnitt (7) des Auspufftopfs (1) hindurch ragen;
• 1.4 die Bohrungen (21) sind gegenüber den Durchgangsschrauben (4) abgedichtet.

2. Auspufftopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsschrauben (4) durch Boh­ rungen (23) im Flansch hindurchgeführt und in zugeordnete Gewindebohrungen des Zylin­ derkopfs eingeschraubt sind.

3. Auspufftopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsschrauben (4) an ihren vom Zylinderkopf entfernten Enden (6) mit­ tels Muttern (8) auf Zug festgespannt sind.

4. Auspufftopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Muttern (8) gegen rohrförmige Hül­ sen (9) verspannt sind, die über die Durchgangsschrauben (4) gesteckt sind und daß die abgewandten Enden der Hülsen (9) gegenüber der Innenseite des dem Zylinder­ kopf benachbarten inneren Wandteils (2) des Auspufftopfs (1) abgestützt sind.

5. Auspufftopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Zylinderkopf entfernten Enden der Hülsen (9) jeweils innerhalb einer Bohrung (21) des äußeren Wandabschnitts (7) des Auspufftopfs enden und dort mit­ tels eines durch die Zugspannung der Durchgangsschrauben (4) verformbaren Dich­ tungselements (11) gegenüber der Innenwand der Bohrung (21) festgelegt und abgedich­ tet sind.

6. Auspufftopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Dichtungsele­ ments (11), zwischen diesem und den Mut­ tern (8) der Durchgangsschrauben (4) eine Buchse (12) aufgesteckt ist, wobei das Dichtungselement (11) zwischen Buchse (12) und dem benachbarten Ende der zugeordneten Hülse (9) verformt wird.

7. Auspufftopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (11) aus einem leicht verformbaren metallenen Werkstoff, vorzugsweise Kupfer, besteht.

8. Auspufftopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Buchse (12) genau jenem der Hülse (9) entspricht.

9. Auspufftopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Aluminiumguß besteht.

10. Auspufftopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß er mit Ausnahme des Flansches (3) mit etwa gleicher Wandstärke gegossen ist.

11. Auspufftopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sein äußerer Wandabschnitt (7) paral­ lel zu seinem dem Zylinderkopf zugeordne­ ten inneren Wandabschnitt (2) verläuft.

12. Auspufftopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (14) in einem zu den parallelen Wandabschnitten (2, 7) quer verlaufenden Wandteil vorgesehen ist.