DE4417653C2 - 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.

Durch die DE 43 07 998 A1 und die FR 26 42 472 A1 ist es ferner bekannt, zu akustischen Entkoppelung faltenbalgähnliche, begrenzt elastische Ab­ schnitte in der Abgasanlage vorzusehen; es versteht sich, daß solche Ab­ schnitte bei Crashfällen automatisch auch als Sollknickstellen wirken, so­ fern sie zufällig an günstigen Krafteinleitungsstellen angeordnet sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abgasanlage vorzuschlagen, die bei rela­ tiv geringem Mehraufwand bei leichten bis schwereren Kollisionen eine ge­ zielte Verformung aufweist, wodurch größere Schäden weitgehend eliminiert sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentan­ spruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.

Erfindungsgemäß sind an definierten Stellen an der Abgasanlage ein oder mehrere ortsfeste Anschläge vorgesehen, die bei heckseitig eingeleiteten Längsverschiebungen 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 Ausschläge der Abgasanlage aufgrund deren elastischer Aufhängung nicht behindert, 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.

Ggf. können die Anschläge mit ein oder mehreren Sollknickstellen in den Abgasrohren, z. B. im Abgas-Endrohr, kombiniert sein, um z. B. bei einer geradlinigen Konfiguration (= hohe Knicksteifigkeit) dieses Rohres eine gezielte Verformung zu gewährleisten.

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.

Ferner sind an der Abgasanlage 10 Anschläge 38, 40 vorgesehen, die die je­ weils in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges vor den Anschlägen 38, 40 lie­ genden Abschnitte der Abgasanlage 10 abstützen bzw. von den auftreten­ den Kollisionskräften 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 (5)

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 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.

2. Abgasanlage nach Anspruch 1, 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.

3. Abgasanlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (38) mit dem an das heckseitige Endrohr (22) an­ schließenden Schalldämpfer (20) im Heckbereich des Kraftfahrzeuges zusammenwirkt.

4. Abgasanlage nach den Ansprüchen 1-3, 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.

5. Abgasanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, 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.