DE4341383A1 - Flexibles Leitungselement für eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein flexibles Leitungselement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiges Leitungsele­ ment, wie es aus der DE-OS 22 56 718, F01N 7/08, in Gestalt eines reinen Wellrohres (mit in jeweils einer Querschnittsebene umlaufenden Wellen und Tälern) bekannt ist, hat im Rahmen der Abgasleitung einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine die Aufgabe eines Abkoppelelements zwischen der Brennkraftmaschine einer­ seits und weiteren Teilen der Abgasanlage andererseits, die mittels elastischer Zwischenlagen (siehe auch die DE-OS 38 30 489, F01N 7/08) am Fahrzeugboden befestigt sind. Das Abkoppel­ element nimmt dabei die Relativbewegungen zwischen der Brenn­ kraftmaschine, insbesondere einer quer eingebauten Brennkraft­ maschine, und den übrigen Teilen der Abgasanlage auf. Dabei ist wichtig, daß über das definierte Leitungselement von der Brenn­ kraftmaschine erzeugte Schwingungen praktisch nicht in die übrigen Teile der Abgasanlage und damit in das eigentliche Fahrzeug übertragen werden.

Der Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, ein gattungs­ gemäßes flexibles Leitungselement so auszubilden, daß es einer­ seits - selbstverständlich bei zuverlässiger Dichtheit bezüglich der Leitung der Gase - über eine lange Betriebsdauer die erfor­ derliche Flexibilität besitzt, andererseits bei der erforder­ lichen Festigkeit eine minimale Schwingungsübertragung gewähr­ leistet.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbil­ dungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße flexible Leitungselement besteht also im Prinzip aus zwei Bauteilen, nämlich zum einen einem infolge ge­ eigneter Wellung und Materialwahl bzw. Wandstärkenwahl äußerst biegeweichen Rohr zur Leitung der Abgase und zum anderen einer elastischen Stützspirale, die von einer gewindeartigen Wellung des Rohres aufgenommen ist, diesem die erforderliche Eigensteife verleiht und bei Schwingungseinleitung in das Leitungselement und damit verbundenen Relativbewegungen zwischen ihr und dem Rohr durch Reibung die Schwingungsintensität verringert.

Zweckmäßigerweise ist eine Eigenfrequenz für das flexible Leitungselement gewählt, die überkritisch bezüglich der Eigen­ frequenz der Lagerung der Brennkraftmaschine und unterkritisch bezüglich der Frequenz der Wechselkräfte der Maschinenanregung gewählt ist. Bei im Einsatz befindlichen Kraftfahrzeug-Brenn­ kraftmaschinen bedeutet dies eine Eigenfrequenz in der Größen­ ordnung von 15 Hz.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, die ein erfindungsgemäß ausgebildetes Abkoppel-Element für die Abgasanlage einer Kraftfahrzeug-Brenn­ kraftmaschine, teilweise im Schnitt, wiedergibt.

Das dargestellte flexible Leitungselement besteht aus zwei Hauptbestandteilen, nämlich dem gewellten Rohr 1 und der aus einem Federdraht gewickelten Stützspirale 2. In diesem Ausfüh­ rungsbeispiel ist angenommen, daß das Rohr 1, das sehr biege­ weich ausgeführt ist, drei gewindeartige Wellungen mit Wellen­ tälern 4, 5 und 6 besitzt, d. h. Wellungen gleicher Steigung, und an Endflanschen 7 (zum Anschluß an den Abgaskrümmer der Brennkraftmaschine) und 8 (zum Anschluß eines weiteren Bereichs der Abgasleitung) endet. Von den Wellentälern 4, 5 und 6 nimmt das Wellental 5 die Stützspirale 2 auf, deren Enden 9 und 10 mit den Flanschen 7 und 8 verschweißt sind. Diese Stützspirale 2 verleiht dem flexiblen Rohr 1 erst die erforderliche Eigensteife und Rückstellkraft gegen Biegekräfte. Bei Schwingungseinleitung in das dargestellte Leitungselement erfolgen Relativbewegungen zwischen dem gewellten Rohr 1 einerseits und der Stützspirale 2 andererseits, die im dynamischen Betrieb eine Resonanzen unter­ drückende Reibungsdämpfung zur Folge haben. Auf der anderen Seite besitzt das erfindungsgemäße Leitungselement im quasi­ statischen Bereich, d. h. beim Auftreten großer Bewegungs­ amplituden der Brennkraftmaschine, eine hohe Flexibilität.

Mit der Erfindung ist demgemäß ein gattungsgemäßes flexibles Leitungselement geschaffen, das bei einer einfachen, störunan­ fälligen Konstruktion alle an ein Abkoppelelement zu stellenden Anforderungen erfüllt.

Claims (4)

1. Flexibles Leitungselement für eine Abgasleitung einer Brenn­ kraftmaschine mit einem gewellten Rohr, dadurch gekennzeich­ net, daß das Rohr (1) mehrere gewindeartige Wellungen (4, 5, 6) gleicher Steigung besitzt, von denen zumindest eine eine Federdraht-Stützspirale (2) reibschlüssig aufnimmt, die nur mit ihren Endbereichen (9, 10) in fester Verbindung mit dem gewellten Rohr (1) steht.

2. Leitungselemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) in Flanschen (7, 8) endet und die Endbereiche (9, 10) der Stützspirale (2) an diesen festgelegt sind.

3. Leitungselemente nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Rohr (1) biegeweich ausgebildet ist, aber in Reibkontakt mit der Stützspirale (2) steht.

4. Leitungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Leitungselement überkritisch bezüglich der Lagerung und unterkritisch bezüglich der Anregung der Brennkraftmaschine abgestimmt ist.