DE4417653A1 - Abgasanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine in ei­ nem Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Abgasanlagen für Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen, inbesondere in Personenkraftwagen, sind am Unterboden elastisch aufgehängt und weisen oft aufgrund konstruktiver Zwänge oder zur Erzielung definierter Dämp­ fungseigenschaften komplizierte Verlegungen mit entsprechendem bauli­ chen Aufwand auf. Auch die ständig zunehmenden Anforderungen hinsicht­ lich der Abgasentgiftung steigern den Bauaufwand.

Durch das DE-GM 88 13 792 ist es bekannt, das heckseitige Abgasrohr bzw. Endrohr mit einem Schiebestück zu versehen, welches bei einer Kollision mit einem Hindernis nachgibt und damit bei geringfügigen Kollisionen Schä­ den von der übrigen Abgasanlage fernhält. Eine derartige Lösung ist aber nur begrenzt wirksam und herstellungstechnisch aufwendig, da Klapperge­ räusche und Festkorrodieren zu vermeiden sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abgasanlage vorzuschlagen, die bei rela­ tiv geringem Mehraufwand unproblematisch bei leichten bis schwereren Kol­ lisionen größere Schäden an der Abgasanlage vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentan­ spruches 1 und/oder des Patentanspruches 4 gelöst. Vorteilhafte Weiterbil­ dungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.

Erfindungsgemäß soll ein Abgasrohr, insbesondere das heckseitige Endrohr der Abgasanlage mit einer oder mehreren Sollknickstellen versehen sein, die im Falle einer Kollision nachgeben und somit eine Beschädigung der weiter vorne liegenden Abschnitte der Abgasanlage verhindern. Die Soll­ knickstellen können Einbuchtungen, Wellrohrbereiche, etc. sein, die als de­ finierte Schwachstellen eine vorzeitige Verformung des Endrohres ermögli­ chen und somit die Weiterleitung unzulässig hoher Kräfte unterbinden. Das verformte Endrohr kann anschließend mit geringem Aufwand entfernt und durch ein neues ersetzt werden. Beispielsweise kann bei einem an den an­ schließenden Schalldämpfer angeschweißtem Endrohr dieses abgesägt und ein neues Endrohr durch Anschweißen oder durch eine Reparaturlösung mittels einer Rohrmuffenverbindung gesetzt werden.

In besonders einfacher Weise kann das Endrohr - sofern dies baulich mög­ lich ist - geschränkt ausgebildet und an den beiden Biegestellen mit einer Sollknickstelle versehen sein. Durch einen diametralen Versatz der Soll­ knickstellen kann dann ein Z-förmiges Zusammenklappen bzw. Abknicken des Endrohres bei einer Kollision bewirkt werden.

Alternativ oder zusätzlich zu den Sollknickstellen im Abgasrohr können an definierten Stellen an der Abgasanlage ein oder mehrere ortsfeste An­ schläge vorgesehen sein, die bei heckseitig eingeleiteten Längsverschie­ bungen aufgrund einer Kollision zur Wirkung kommen und den jeweils vor dem Anschlag liegenden Bereich der Abgasanlage abstützen bzw. von den Kollisionskräften entlasten. Der Anschlag, der entweder an der Abgasanlage und/oder am Unterboden des Kraftfahrzeuges befestig sein kann, ist so ausgelegt, daß er die konstruktiv vorgegebenen Schwingungen und Aus­ schläge der Abgasanlage aufgrund deren elastischer Aufhängung nicht be­ hindert, ab einem definierten Verschiebeweg aber zur Wirkung kommt.

Bevorzugt wirkt der Anschlag bzw. wirken die Anschläge auf einen oder mehrere Schalldämpfer und/oder einem Katalysator zur Abgasentgiftung. Diese relativ massiven Bauteile der Abgasanlage eignen sich besonders zur Abstützung der Kollisionskräfte, wobei die jeweils in Fahrtrichtung davor lie­ genden Abschnitte vor Verformungen und Beschädigungen geschützt sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzel­ heiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen heckseitigen Abschnitt einer am Unterboden eines Kraftfahr­ zeuges aufgehängten Abgasanlage mit zwei Schalldämpfern in einer Seitenansicht; und

Fig. 2 die Abgasanlage nach Fig. 1 in der Draufsicht.

Die abschnittsweise dargestellte Abgasanlage 10 für eine Brennkraftma­ schine in einem Kraftfahrzeug ist über nicht gezeigte elastische Aufhän­ gungsmittel am Unterboden 12 eines Kraftfahrzeuges aufgehängt. Im Aus­ führungsbeispiel ist die Brennkraftmaschine frontseitig des Kraftfahrzeuges angeordnet und die Abgasanlage verläuft in Längsrichtung beginnend an ei­ nem an der Brennkraftmaschine befestigten Abgaskrümmer mit einem Vor­ rohr als ersten Abgasrohr, einem daran anschließenden Katalysator zur Ab­ gasentgiftung, einem wiederum anschließenden Abgasrohr 14, das bis zu einem mittleren, quer angeordneten Schalldämpfer 16 verläuft, einem weite­ ren Abgasrohr 18, welches den mittleren Schalldämpfer 16 mit einem heck­ seitigen Schalldämpfer 20 verbindet und schließlich einem Endrohr 22, das mit einer Sichtblende 24 am Heckabschluß 26 des Kraftfahrzeuges endet. Da nur der heckseitige Abschnitt des Kraftfahrzeuges dargestellt ist, sind das Vorrohr und der Katalysator nicht ersichtlich.

Das an dem Schalldämpfer 20 angeschweißte Endrohr 22 ist geschränkt (vgl. Fig. 2) ausgebildet und an den beiden Biegestellen jeweils mit einer Sollknickstelle in Form einer Einbuchtung 28, 30 versehen. Die Einbuchtun­ gen 28, 30 liegen sich umfangsmäßig gesehen diametral gegenüber, um bei einer definierten Kraft F in Pfeilrichtung bei einer geringeren Kollision mit ei­ nem Hindernis (z. B. ein Randstein beim Rückwärtsfahren) ein Z-förmiges Zusammenklappen des Endrohres 22 zu bewirken.

Ferner ist das die beiden Schalldämpfer 16, 20 verbindende Abgasrohr 18 an mehreren Biegestellen mit Sollknickstellen bzw. Einbuchtungen 32, 34, 36 versehen, die bei einer größeren Kollision (z. B. bei einem Heckaufprall durch ein auffahrendes Kraftfahrzeug) eine gezielte Verformung des Abgas­ rohres 18 einleiten und Verformungen der in Fahrtrichtung weiter vorne lie­ genden Abgasanlage 10 (ab dem Schalldämpfer 16) vermeiden.

Bei einer erfolgten Verformung des Endrohres 22 und ggf. zusätzlich des Abgasrohres 18 können diese Rohre an ihren Anschlußstellen an den Schalldämpfern 16, 20 abgetrennt und durch ggf. im Ersatzteilhandel ange­ botene Abgasrohre entweder mit daran angeordneten Steckverbindungen mit entsprechenden Klemmuffen oder wiederum durch Anschweißen ersetzt werden. Die übrigen unbeschädigten Elemente der Abgasanlage 10 sind weiterverwendbar.

Alternativ zu den beschriebenen Sollknickstellen oder wie im Ausführungs­ beispiel zusätzlich können Anschläge 38, 40 vorgesehen sein, die die jeweils in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges vor den Anschlägen 38, 40 liegenden Abschnitte der Abgasanlage 10 abstützen bzw. von den auftretenden Kolli­ sionskräften abkoppeln.

So ist an dem Unterboden 12 ein konsolenartiger Anschlag 38 befestigt, der der vorne liegenden Stirnwand 42 des heckseitigen Schalldämpfers 20 ge­ genüberliegt, wobei jedoch ein Schwingungen und Anschläge der elastisch aufgehängten Abgasanlage 10 zulassender Spalt s vorgesehen ist.

Als weiterer Anschlag 40 wirkt ein senkrecht nach unten verlaufender Be­ reich des Unterbodens 12, der der Umfangswand des mittleren Schalldämp­ fers 16 gegenüberliegt und zu dieser Umfangswand ebenfalls einen Schwin­ gungen und Ausschläge zulassenden Freiraum s aufweist. Der somit durch einen Abschnitt des Unterbodens 12 gebildete Anschlag 40 könnte aber ebenfalls durch eine Konsole 38 gebildet sein (z. B. bei einem ebenen Ver­ lauf des Unterbodens 12); ferner können die Anschläge 38, 40 oder mit die­ sen zusammenwirkende Gegenanschläge auch an Stellen der Abgasrohre oder an den Schalldämpfern 16, 18 angeordnet sein.

Bei einer geringeren Kollision mit ggf. entsprechender Verformung des End­ rohres 22 stützt sich zugleich der Schalldämpfer 20 mit seiner Stirnwand 42 an der Konsole 38 des Unterbodens 12 ab, wodurch eine Weiterleitung von Kräften verhindert ist. Bei einer größeren Kollision, beispielsweise bei einem Heckaufprall, kann sich ggf. die Umfangswand des Schalldämpfers 16 zu­ sätzlich an den durch den senkrecht nach unten verlaufenden Abschnitt des Unterbodens 12 gebildeten Anschlag 40 anlegen und schädliche Verfor­ mungen von dem Abgasrohr 14 und den in Fahrtrichtung noch weiter vorne liegenden Elementen der Abgasleitung 10 fernhalten. Dabei kann sich auch das Abgasrohr 18 - sofern die beschriebenen Sollknickstellen 32, 34, 36 vor­ gesehen sind, entsprechend mit verformen.

Claims (8)

1. Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug, die sich aus Abgasrohren und zumindest einem Schalldämpfer zusammen­ setzt, entlang dem Unterboden des Kraftfahrzeuges verlegt ist und mit einem heckseitigen Abgasrohr endet, dadurch gekennzeichnet, daß zu­ mindest ein Abgasrohr (18, 22) im Heckbereich des Kraftfahrzeuges zu­ mindest eine Sollknickstelle (28, 30, 32, 34, 36) aufweist.

2. Abgasanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ab­ gasrohr (22) geschränkt ausgebildet und an den beiden Biegestellen mit einer Sollknickstelle (28, 30) versehen ist.

3. Abgasanlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgasrohr das heckseitige Endrohr (22) ist.

4. Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug, ge­ mäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Unterboden (12) und Abgasanlage (10) zumindest ein ortsfester Anschlag (38, 40) vorgesehen ist, der bei einer Verschiebung der Abgasanlage (10) in Fahrtrichtung zur Wirkung kommt und den in Fahrtrichtung vor dem Anschlag liegenden Bereich der Abgasanlage (10) abstützt.

5. Abgasanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der An­ schlag (38, 40) an dem Unterboden (12) des Kraftfahrzeuges angeordnet ist und mit einem Schalldämpfer (16, 20) der Abgasanlage (10) zusam­ menwirkt.

6. Abgasanlage nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (38) mit dem an das heckseitige Endrohr (22) an­ schließenden Schalldämpfer (20) im Heckbereich des Kraftfahrzeuges zusammenwirkt.

7. Abgasanlage nach den Ansprüchen 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Anschlag (40) mit einem weiteren, in Fahrtrichtung vor dem ersten Schalldämpfer (20) liegenden Schalldämpfer (16) zusammenwirkt, der bei einem Nachgeben des ersten Anschlages (38) einen weiter vorne liegenden Bereich der Abgasanlage (10) abstützt.

8. Abgasanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils hinter einem Anschlag (38, 40) in dem nach hinten anschließenden Abgasrohr (18, 22) zumindest eine Sollknickstelle (28, 30, 32, 34, 36) vorgesehen ist.