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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Abgasrohr-Baugruppe,
die zur Verbindung zwischen einer Abgasrohr-Sammelleitung einer
Mehrzylinder-Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs und einem Katalysator
geeignet ist. Insbesondere bezieht sie sich auf eine Abgasrohr-Baugruppe,
bei der allgemein ein Zweiwegeaufbau verwendet wird, bei dem ein
sogenanntes Θ-Rohr,
dessen Abgasweg durch eine Trennplatte unterteilt ist, verwendet
wird, um eine Abgasstörung
unter den Zylindern zu verhindern. Sie bezieht sich außerdem auf
eine Abgasrohr-Baugruppe, bei der ein Doppelrohraufbau verwendet
wird, um zu verhindern, dass das Abgas abkühlt, bevor dieses einen Katalysator
erreicht, und um persönliche
Schäden
aufgrund hoher Temperatur zu verhindern.
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Um
eine Abgasstörung
unter den Zylindern zu verhindern und um die Wärmeableitung zu verhindern,
ist eine Zweiwege-Abgasrohr-Baugruppe und eine Doppelrohr-Konstruktion
bekannt, beispielsweise aus der veröffentlichten ungeprüften japanischen Patentanmeldung
Nr. 19 27 27/1997. Diese Art von herkömmlicher Abgasrohr-Baugruppe,
wie durch den Buchstaben E in 10A gezeigt,
ist, ist mit einem Flansch f2 einer Abgassammelleitung M einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine
(nicht gezeigt) verbunden. Die Abgasrohr-Baugruppe E besteht aus
einem Innenrohr "a" und einem Außenrohr "b", die an einem Flansch f1 angeschweißt sind.
Eine Trennplatte c ist in einer Längsrichtung des Innenrohrs "a" langgestreckt angeordnet, um zwei Abgaskanäle g1, g2
zu bilden, die längs
des Durchmessers des Innenrohrs "a" unterteilt sind.
Zwischen dem Umfang (d.h., äußere Fläche) des
Innenrohrs "a" und dem Innenumfang des
Außenrohrs
b ist eine thermisch-isolierender Zwischenraum e vorgesehen. Die
Trennplatte c ist in den meisten Fällen durch ein Laserstrahlschweißen an einem
erweiterten Stück
c1 von außen
angeschweißt.
Eine kleine Krümmung
R ist an einem Basisbereich dieser Trennplatte c gebildet, die in
Kontakt mit dem erweiterten Stück
c1 kommt, um die Verformung der Trennplatte c zu erleichtern. Die
thermische Expansion wird somit durch das erweiterte Stück c1 absorbiert,
welche auf jedem der diametral gegenüberliegenden Enden vorgesehen
ist.
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Derjenige
Bereich der Trennplatte c, der auf der Seite des Flansches f1 liegt,
ist am häufigsten dem
heißen
Abgas verglichen mit einem Bereich des Innenrohrs "a" und des Flansches f1 ausgesetzt, wodurch
eine maximale thermische Expansion hier auftritt. Der in Frage kommende
Bereich der Trennplatte c ist jedoch an einem Hereinschlüpf- oder
Einführungsloch
des Flansches f1 zusammen mit dem Innenrohr "a" angeschweißt und daher
bezüglich
seiner Expansion in der diametralen Richtung eingeschränkt. Daher
gibt die Trennplatte c Anlass zu einem Verbiegen oder einer Deformation,
wie durch die gestrichelten Linien in 10B gezeigt
ist, und die Abgaskanäle
g1, g2 sind einer Formänderung
unterworfen. Als Folge davon besteht die Möglichkeit, dass die Abgaskanäle in der
Abgasrohr-Baugruppe E gegenüber
denjenigen in der Abgassammelleitung abweichen. Wenn außerdem die
angeschweißten Bereiche
in den erweiterten Stücken
c1 versuchen, sich als Ergebnis der Deformation in der Trennplatte c
zu versetzen, kann das Innenrohr "a" der
Verformung nicht folgen. Der angeschweißte Bereich gibt manchmal somit
Anlass zu einem Ablösen,
mit dem Ergebnis einer schlechten Dichtwirkung. Als Ergebnis der
wiederholten Biegelasten aufgrund thermischer Expansion und Kontraktion
kann der geschweißte
Bereich Anlass zu einem Ermüdungsbruch
geben, und die Trennplatte c kann aufgrund Ermüdung beschädigt werden. In einigen der
oben beschriebenen Fälle
nehmen die Motorabgabeleistung und das Drehmoment ab.
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Im
Hinblick auf die obigen Punkte hat die vorliegende Erfindung die
Aufgabe, eine Abgasrohr-Baugruppe mit einem Zweikanal-Aufbau bereitzustellen.
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Um
die obigen und weiteren Aufgaben zu lösen, wird gemäß einem
Merkmal der vorliegenden Erfindung eine Abgasrohr-Baugruppe mit
einem Zweiwege- und Doppelrohr-Aufbau
bereitgestellt, welche aufweist:
ein inneres Rohr;
eine
Trennplatte, welche am inneren Rohr an seinen beiden diametralen
zusammentreffenden Enden so zusammentrifft, dass diese in einer
Längsrichtung des
inneren Rohrs langgestreckt ist, wodurch zwei Wege, welche über einem
Durchmesser des inneren Rohrs unterteilt sind, gebildet sind;
ein äußeres Rohr,
welches das innere Rohr mit einem thermisch-isolierenden Raum um
einen Umfang des inneren Rohrs herum überdeckt, wobei das äußere Rohr
auf seinem einen Längsende
einen Verbindungsbereich für
eine Verbindung mit einem zusammenpassenden Teil hat,
wobei
ein Ende des inneren Rohrs am äußeren Rohr mit
einem Spalt zwischen dem Umfang des inneren Rohrs in der Nähe jedes
der zusammentreffenden Enden (4a) und einem inneren Umfang
des äußeren Rohrs
fest verbunden ist.
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Vorzugsweise
weist die Abgasrohr-Baugruppe außerdem ein Verbindungsteil
auf, welches am Verbindungsbereich vorgesehen ist, wobei der Verbindungsbereich
dazu dient, um die Abgasrohr-Baugruppe mit dem zusammenpassenden
Teil zu verbinden.
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Das
Innenrohr ist am Verbindungsbereich vorzugsweise zu einem im Wesentlichen
echten Kreis ausgebildet, und das Außenrohr ist am Verbindungsbereich
zu einer Ellipse ausgebildet, die einen größeren Durchmesser in einer
Richtung der Trennplatte hat, wodurch der Spalt zwischen dem Innenrohr
und dem Außenrohr
gebildet wird. Alternativ kann das Innenrohr am Verbindungsbereich
zu einer Ellipse ausgebildet sein, die einen kleineren Durchmesser
in der Richtung der Trennplatte hat, und das Außenrohr am Verbindungsbereich
kann zu einem im Wesentlichen echten Kreis ausgebildet sein, so
dass der Spalt zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr gebildet wird.
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Das
Innenrohr und die Trennplatte sind vorzugsweise durch ein einziges
Plattenmaterial gebildet, welches im Wesentlichen zu einem Aufbau
eines Buchstabens S oder eines Kokons im Querschnitt gebogen ist.
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Gemäß der oben
beschriebenen Anordnung findet, obwohl sich die Trennplatte mit
einem Maß thermisch
ausdehnt, das größer ist
als der des Innenrohrs, um dadurch das Innenrohr radial nach außen zu drücken, die
thermische Expansion innerhalb des Spaltes statt. Daher ist der
Widerstand des Innenrohrs gegen die Deformation aufgrund der thermischen
Expansion der Trennplatte kleiner und die thermische Beanspruchung
ist somit klein.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung wird eine Abgasrohr-Baugruppe mit
Zweikanälen
und Doppelrohraufbau nach Anspruch 8 bereitgestellt.
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Vorzugsweise
ist der Haltebereich durch Reduzieren eines Durchmessers des Außenrohrs
in engem Kontakt mit dem Umfang des Innenrohrs gebildet. Das Abgasrohr
weist vorzugsweise außerdem ein
Verbindungsteil auf, welches an dem Verbindungsbereich vorgesehen
ist, der zum Verbinden des Abgasrohrs mit einem dazupassenden Teil
dient. Das Innenrohr und das Außenrohr
am Verbindungsbereich können
konzentrisch zueinander ausgebildet sein. Außerdem können das Innenrohr und die Trennplatte
durch ein einziges Plattenmaterial gebildet sein, welches im Wesentlichen
zu einer Form eines Buchstabens "S" gebogen ist.
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Gemäß der obigen
Anordnung kann die Trennplatte sich thermisch in den Spalt zwischen dem
Innenrohr und dem Außenrohr
erstrecken. Da außerdem
das Innenrohr und das Außenrohr
konzentrisch zueinander gebildet sind, ist die Fertigung relativ
einfach.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung wird eine Abgasrohr-Baugruppe mit
einem Zweikanalaufbau gemäß Anspruch
13 bereitgestellt.
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Vorzugsweise
ist das Abdeckteil fest am Abgasrohr an dem Ende des Abdeckteils
verbunden, welches ein stromabwärtiges
Ende des Abgasrohrs ist.
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Die
Abgasrohr-Baugruppe weist außerdem vorzugsweise
ein Verbindungsteil auf, welches am Verbindungsbereich vorgesehen
ist, der zur Verbindung der Abgasrohr-Baugruppe mit dem dazugehörigen Teil
dient.
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Noch
weiter können
das Innenrohr und die Trennplatte durch ein einziges Plat tenmaterial
gebildet sein, welches im Wesentlichen zu einem Aufbau eines Buchstabens "S" gebogen ist.
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Gemäß diesem
Aufbau kann das Abgasrohr mit dem Zweikanalaufbau mit dem zusammenpassenden
Teil mittels des Abdeckteils verbunden werden, während die thermische Expansion
des Innenrohrs und der Trennplatte in den Spalt zwischen dem Innenrohr
und dem Außenrohr
zugelassen wird.
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Die
obigen und weiteren Aufgaben und dazugehörigen Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden schnell mit Hilfe der folgenden ausführlichen
Beschreibung deutlich, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
betrachtet wird, wobei:
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1 eine
Längsquerschnittansicht
einer Abgasrohr-Baugruppe eines Zweikanal- und Doppelrohr-Aufbaus gemäß einem
Beispiel der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
Endansicht von 1 ist;
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3 eine
vergrößerte Ansicht
des Bereichs "A" in 2 ist;
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4 eine
Endansicht eines modifizierten Beispiels der vorliegenden Erfindung
ist;
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5 eine
Endansicht eines weiteren modifizierten Beispiels der vorliegenden
Erfindung ist;
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6 eine
Längsquerschnittsansicht
einer Abgasrohr-Baugruppe mit Zweikanal- und Doppelrohr-Aufbau gemäß weiteren
Beispiel einer Abgasrohr-Baugruppe mit Zweikanal- und Doppelrohr-Aufbau ist;
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7A eine
Querschnittsansicht des Beispiels von 6 gesehen
in einer Richtung eines Pfeils "a"-"a" in 6 ist,
und 7B eine Querschnittsansicht davon gesehen in einer
Richtung eines Pfeils "b"-"b" in 6 ist;
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7C ein
modifiziertes Beispiel der vorliegenden Erfindung ist, gesehen in
einer Richtung eines Pfeils "a"-"a" in 6,
und 7D eine Querschnittsansicht ist, gesehen in einer
Richtung eines Pfeils "b"-"b" in 6 ist;
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8 eine
Längsquerschnittsansicht
einer Abgasrohr-Baugruppe mit Zweikanalaufbau gemäß einem
weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung ist;
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9A eine
Querschnittsansicht des Beispiels von 8 ist, gesehen
in einer Richtung eines Pfeils "a"-"a" in 8,
und 9B eine Querschnittsansicht davon ist, gesehen
in einer Richtung eines Pfeils "b"-"b" in 8;
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9C eine
Querschnittsansicht eines weiteren modifizierten Beispiels der vorliegenden
Erfindung ist, gesehen in einer Richtung eines Pfeils "a"-"a" in 8,
und 9D eine Querschnittsansicht ist, gesehen in einer
Richtung "b"-"b" in 8;
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10A eine Vorderansicht einer herkömmlichen
Abgasrohr-Baugruppe mit Zweikanal- und Doppelrohraufbau ist, und 10B eine Querschnittsansicht ist, gesehen in einer
Richtung "b"-"b" in 8A.
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Eine
ausführliche
Erläuterung
von bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wird nun mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen
angegeben.
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1 bis 3 zeigen
ein Beispiel der vorliegenden Erfindung, bei denen die Abgasrohr-Baugruppe
einen Zweikanal- und Doppelrohraufbau hat.
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In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 1 einen Rohrhauptkörper einer Abgasrohr-Baugruppe mit Zweikanal-
und Doppelrohraufbau zur Verwendung in einem Abgassystem für eine Brennkraftmaschine
eines Motorfahrzeugs. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet ein
Innenrohr. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet ein Außenrohr,
welches auf einem Umfang (d.h., äußerem Umfang)
des Innenrohrs 2 angeordnet ist. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet
eine Trennplatte, die sich in einer diametralen Richtung des Innenrohrs 2 erstreckt,
so dass diese das Innenrohr 2 an den diametral-gegenüberliegenden
zusammentreffenden Enden 4a, 4a trifft (sieh 3).
Die Trennplatte 4 ist somit innerhalb des Innenrohrs 2 angeordnet,
so dass das Innenrohr 2 längs der Längsrichtung des Innenrohrs 2 unterteilt
ist. Das Innenrohr 2 ist daher längs des Durchmessers des Innenrohrs 2 in zwei
Kanäle 2a, 2b unterteilt,
um das Abgas durchzulassen. Auf einem linken Ende (siehe 1)
des Rohrhauptkörpers 1 ist
das Außenrohr 3 bezüglich des
Durchmessers reduziert, so dass das Außenrohr 3 im Wesentlichen
in Kontakt mit dem Umfang des Innenrohrs 2 kommt. Ein Verbindungsbereich 5 mit
einem kleineren Durchmesser wird somit gebildet. Ein Flansch 6,
der auch als Verbindungsteil bestimmt ist, wird dann auf den Umfang
dieses Verbindungsbereichs 5 angepasst oder geschoben und
wird damit zusammengeschweißt.
Der Flansch 6 ist dann mit einem Sammelrohrbereich einer
Abgassammelleitung über
ein zusammenpassendes Teil, beispielsweise einen zusammenpassenden
Flansch (nicht gezeigt) verbunden. In der Nähe eines rechten Endbereichs (sieh 1)
des Rohrhauptkörpers 1 sind
innere Ansätze 7, 8 teilweise
auf dem inneren Umfang des Außenrohrs 3 gebildet.
Ein Distanzstück 9 aus
einem Drahtgitter ist in einem Zwi schenraum zwischen dem Umfang
des Innenrohrs 2 und dem inneren Umfang des Außenrohrs 3 innerhalb
eines Bereichs zwischen den Ansätzen 7, 8 angeordnet.
Ein thermisch-isolierender Zwischenraum 10 wird somit zwischen
dem Abstandsstück 9 und
dem Verbindungsbereich 5 auf dem linken Ende des Rohrhauptkörpers 1 gebildet.
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In
dem oben beschriebenen Beispiel ist der Verbindungsbereich 5 mit
dem zusammenpassenden Teil über
zwei Flansche (ein Flansch des Paars ist nicht gezeigt) verbunden.
Der Verbindungsbereich 5 kann jedoch unmittelbar mit dem
zusammenpassenden Teil verbunden sein, welches in Form einer Abgassammelleitung
des Motors ist, ohne Flansche überhaupt
zu verwenden.
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Wie
man aus 2 und 3 ersehen kann,
bestehen das Innenrohr 2 und die Trennplatte 4 aus
einem einzigen Plattenmaterialteil. Das Plattenmaterial ist zu einer
Form gebogen, die im Wesentlichen wie ein Buchstabe "S" im Querschnitt aussieht. Anders ausgedrückt sind
beginnend von einem Umfangsende (siehe 2) ein oberer
halbkreisförmiger
Abschnitt, ein horizontaler Plattenabschnitt und ein unterer halbkreisförmiger Abschnitt
fortlaufend gebildet. Sowohl am Anfang als auch am Ende des Buchstabens "S" sind leicht gebogene erweiterte Stücke 11, 11 gebildet.
Diese erweiterten Stücke 11, 11 sind
so angeordnet, dass sie in engem Kontakt mit entsprechenden f1achen
Endbereichen (d.h., an diametral-gegenüberliegenden Enden) des horizontalen Plattenabschnitts
der Trennplatte 4 sind. Auf diese Weise wird ein zusammentreffendes
Ende 4a auf jedem der diametralen Enden der Trennplatte 4 gebildet.
Dieses "zusammentreffende
Ende" wird in einem Sinn
verwendet, dass die Trennplatte 4 und der Umfangsbereich
des Innenrohrs 2 zusammentreffen. Das zusammentreffende
Ende (oder ein Basisendbereich) 4a der Trennplatte 4 ist
auf jedem seinem diametralen Ende durch Schweißen an einem Schweißbereich 12 verbunden.
Auf diese Weise werden das Innenrohr 2 mit dem echten Kreis
und die Trennplatte 4 mit einer f1achen Form gebildet.
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Dagegen
hat das Außenrohr 3 am
Verbindungsbereich 5 einen reduzierten Durchmesser, wie oben
beschrieben, und ist außerdem
zu einer Ellipse ausgebildet, welche einen größeren Durchmesser D1 in der
Richtung der Trennplatte 4 hat (d.h., in der Richtung,
in welcher sich die Trennplatte 4 diametral erstreckt)
und einen kleineren Durchmesser D2 in der Richtung senkrecht zum
Durchmesser D1. Wenn der Verbindungsbereich 5 in das Innenrohr 2 eingesetzt ist,
tritt ein Spalt 13 zwischen dem Umfang (oder der Außenf1äche) des
Innenrohrs 2 und des inneren Umfangs des Außenrohrs 3 in
der Nähe
der zusammentreffenden Enden 4a der Trennplatte 4 und
des Innenrohrs 2 auf. Im verbleibenden Bereich des Verbindungsbereichs 5 jedoch
wird das Innenrohr 2 und das Außenrohr 3 in engen
Kontakt miteinander gebracht und an zwei Schweißbereichen 14 auf
jedem der Bereiche, die kurze Durch messer aufweisen, verschweißt. Die
maximale Größe des Spalts
C wird auf einen Wert festgelegt, der die thermische Ausdehnung
in Betracht zieht. Wenn beispielsweise der Innendurchmesser des
Innenrohrs 2 66 mm ist, wird der Spalt C auf einen Bereich
von 0,55 mm bis 0,75 mm festgelegt. Der Verbindungsbereich 5 wird
in das kreisförmige
Einführungsloch 6a des
Flansches 6 eingefügt
und zusammengeschweißt,
wobei jedoch das Außenrohr 3 in
der elliptischen Form bleibt und unverändert am Flansch 6 angeschweißt wird.
Der Spalt zwischen dem Umfang des Bereichs, der einen kurzen Durchmesser
aufweist, des Außenrohrs 3 und des
Einführungslochs 6a des
Flansches 6 wird mit Schweißnähten aufgefüllt. Der Spalt 13 verbleibt
jedoch unverändert
auf jedem der diametralen Enden, um somit die thermische Expansion
der Trennplatte 4 zu ermöglichen. Dieser Spalt 13 hat
eine extrem kleine Größe, und
daher strömt
das Abgas, welches in diesen Spalt f1ießt, daraus in einen Katalysator
(nicht gezeigt).
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Wenn
der Motor eines Fahrzeugs gestartet wird, strömt das Abgas abwechselnd in
die Abgaskanäle 2a, 2b.
Als Ergebnis werden die halbkreisförmigen zylindrischen Flächen im
Innenrohr 2 intermittierend erhitzt. Die Trennplatte 4 wird
dagegen abwechselnd durch das Abgas erhitzt, welches längs beider Flächen der
Trennplatte 4 läuft,
um dadurch die höchste
Temperatur zu erhalten. Die Trennplatte 4 erstreckt sich
somit thermisch in der Breitenrichtung (d.h., diametral) mit einer
Größe, die
größer ist
als die des Innenrohrs 2 und des Außenrohrs 3. Als Folge davon
wird das Innenrohr 2 in der Nähe der zusammentreffenden Enden 4a kräftig nach
außen
gebogen. Da jedoch das Biegen lediglich in dem Spalt 13 stattfindet,
ist der Widerstand gegen die thermische Expansion der Trennplatte 4 klein,
und eine Beanspruchung, welche in der Trennplatte 4 oder
in den zusammentreffenden Enden 4a auftritt, ist klein.
Auf diese Weise besteht nicht die Möglichkeit, dass Schäden aufgrund
von Verbiegen, Deformation, Abschälen oder dgl. auftreten.
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Bei
einem modifizierten Beispiel von 4 ist das
Außenrohr 3 zu
einem echten Kreis ausgebildet, und das Innenrohr 2 ist
zu einer Ellipse ausgebildet, wobei sich der Durchmesser d1 in der
Richtung, in der sich die Trennplatte 4 erstreckt, kleiner
ist als der Durchmesser d2 in der Richtung, die senkrecht zu d1
ist. Es wird somit ein Spalt 13 auf einer erweiterten Linie
der Trennplatte 4 gebildet, und dies hat die gleiche Wirkung
wie bei dem Beispiel, welches in 1 bis 3 gezeigt
ist. Die Trennplatte 4 in diesem Beispiel ist nicht die
gleiche wie die in 2 und 3. Diese
ist nämlich
nicht durch Biegen einer einzelnen Platte gebildet.
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Bei
einem weiteren modifizierten Beispiel, welches in 5 gezeigt
ist, ist die Nachbarschaft des zusammentreffenden Endes 4a der
Trennplatte 4 des Innenrohrs 2 zu einer f1achen
Ebene ausgebildet, so dass das Innenrohr 2 insgesamt im
Wesentlichen im Querschnitt wie ein Oval oder wie ein Kokon aussieht.
Die Effekte sind im Wesentlichen die gleichen wie die bei den oben
beschriebenen Beispielen.
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Bei
einem noch weiteren modifizierten Beispiel, obwohl dies nicht gezeigt
ist, kann die Form des Außenrohrs 3 wie
folgt ausgebildet sein, anstelle der elliptischen Form in 1 bis 3.
Die Nachbarschaft des Bereichs mit dem großen Durchmesser der gezeigten
Ellipse ist nämlich
zu einer abgesetzten Form ausgebildet, die aus einem kleineren kreisförmigen Bereich
besteht, und einem kreisförmigen
Bereich, der einen leicht größeren Durchmesser als
der kleinere kreisförmige
Bereich hat. Der Spalt 13 kann somit durch den Spalt, der
im abgesetzten Bereich gebildet ist, gebildet sein.
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Als
weiteres modifiziertes Beispiel der vorliegenden Erfindung des Zweikanal- und Doppelrohraufbaus
kann die folgende Anordnung verwendet werden, die in 6 und 7A bis 7D gezeigt ist.
Das Bezugszeichen 101 bezeichnet einen Rohrhauptkörper einer
Abgasrohr-Baugruppe mit Zweikanal- und Doppelrohraufbau. Das Bezugszeichen 102 bezeichnet
ein Innenrohr. Das Bezugszeichen 103 bezeichnet ein Außenrohr,
welches auf einem Umfang des Innenrohrs 102 angeordnet
ist. Das Bezugszeichen 104 bezeichnet eine Trennplatte,
die sich in der diametralen Richtung des Innenrohrs 102 erstreckt,
um so mit dem Innenrohr 102 an den diametral-gegenüberliegenden
zusammentreffenden Enden 104a, 104a zusammenzutreffen.
Die Trennplatte 104 ist somit innerhalb des Innenrohrs 102 angeordnet,
so dass das Innenrohr 102 längs einer Längsrichtung des Innenrohrs 102 unterteilt
ist. Das Innenrohr 102 ist somit längs des Durchmessers des Innenrohrs
in zwei Kanäle 102a, 102b unterteilt,
um Abgas durch diese durchzulassen. Das Außenrohr 103 besitzt
einen ringförmigen
Bereich 107 mit reduziertem Durchmesser, in welchem der
innere Umfang des Außenrohrs 103 in
engen Kontakt mit dem Umfang des Innenrohrs 102 kommt,
wie in 7B gezeigt ist, um diese weiter
miteinander zu fixieren, beispielsweise mittels Schweißen oder
dgl.. Dieser Bereich 107 mit reduziertem Durchmesser dient
somit als Fixierhaltebereich 115, um das Innenrohr 102 und das
Außenrohr 103 zusammenzuhalten.
Das Innenrohr 102 und das Außenrohr 103 sind konzentrisch zueinander
angeordnet. Daher bildet der stromaufwärtige Bereich dieses Bereichs 107 mit
reduziertem Durchmesser einen Spalt 113 zwischen dem Umfang des
Innenrohrs 102 und dem Innenumfang des Außenrohrs 103.
Das Außenrohr 103 auf
dem stromaufwärtigen
Ende am Verbindungsbereich 105 ist mit einem Flansch 106 verbunden,
der zur weiteren Verbindung mit einem zusammenpassenden Teil dient, beispielsweise
einem zusammenpassenden Flansch (nicht gezeigt) auf der Seite einer
Abgassammelleitung. Das stromaufwärtige Ende des Innenrohrs 102 ist
von einer Verbindung mit dem Flansch 106 freigelassen.
Dieser Haltebereich 115 kann auf einer stromabwärtigen Seite
des Verbindungsbereichs 105 in einem kurzen Abstand davon
gebildet sein. Dieser Abstand kann bequem fallweise festgelegt werden, um
so die Verbindung mit dem Flansch 106 oder dgl. zu sichern.
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Der
oben beschriebene Spalt 113 dient dazu, in diesem das thermisch
erweiterte Innenrohr 102 aufzunehmen, insbesondere an denjenigen
diametralen Enden der Trennplatte 104, welche größeren thermischen
Ausdehnungen unterworfen sind.
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Die
Trennplatte 104 kann entweder zu einem integralen Aufbau
ausgebildet sein, wie in 7A und 7B gezeigt
ist, oder zu dem Aufbau eines Buchstabens "S" oder
eines Kokons im Querschnitt, wie in 7C und 7D gezeigt
ist.
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Es
wurden insoweit Beispiele erläutert,
bei denen die Abgasrohr-Baugruppe einen Doppelrohraufbau hat. Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf einen Doppelrohraufbau beschränkt, sondern
kann auch bei einem Einzelrohraufbau verwendet werden, wie anschließend mit
Hilfe von 8 und 9A bis 9D beschrieben
wird.
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Eine
Abgasrohr-Baugruppe in 8 besitzt ein Abgasrohr 210.
Innerhalb dieses Abgasrohrs 210 ist eine Trennplatte 204 angeordnet,
welche mit dem Abgasrohr 210 an beiden diametralen zusammentreffenden
Enden 204a, 204a der Trennplatte 204 zusammentrifft,
so dass sie in einer Längsrichtung
des Abgasrohrs 210 langgestreckt ist. Das Abgasrohr 210 ist
somit in zwei Kanäle 210a, 210b über den Durchmesser
des Abgasrohrs 210 unterteilt. Diese Anordnung ist im Wesentlichen
die gleiche wie die des Innenrohrs und der Trennplatte bei dem oben
beschriebenen Doppelrohraufbau.
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Auf
einem stromaufwärtigen
Ende (linkes Ende in 8) ist ein Abdeckteil 211 vorgesehen, welches
den Umfang des stromaufwärtigen
Endes des Abgasrohrs 210 überdeckt, wobei ein Spalt 213 dazwischen
vorgesehen ist. Das stromabwärtige Ende
des Abdeckteils 211 besitzt einen reduzierten Durchmesser,
so dass es in engen Kontakt mit dem Umfang des Abgasrohrs 210 kommt,
und ist daran mittels Schweißen
oder dgl. befestigt. Auf diese Weise wird ein Verbindungsbereich 205 zum
Verbinden mit einem Flansch 206 gebildet.
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Das
stromaufwärtige
Ende des Abgasrohrs 210 ist freigelassen, und das stromaufwärtige Ende des
Abdeckteils 211 ist mit einem Flansch 206, der auch
als Verbindungsteil bezeichnet wird, durch Verschweißen des
Umfangs des Abdeckteils 211 mit dem Flansch 206 verbunden.
Auf diese Weise wird der Spalt 213 zwischen dem Umfang
des Abgasrohrs 210 und dem inneren Umfang des Abdeckteils 211 gebildet,
wie in 9A gezeigt ist. Das stromabwärtige Ende 207 des
Abdeckteils 211 ist am. Umfang des Abgasrohrs 210 fixiert,
wie oben erläutert
wurde und wie in 8 und 9B gezeigt
ist. Das Hochtemperatur-Abgas strömt durch das Abgasrohr 210 in einer
Weise ähnlich
der bei den Beispielen, die oben angegeben wur den. Auf dem stromaufwärtigen Ende des
Abgasrohrs 210 ist die Trennplatte 204 frei, so dass
sie sich in der diametralen Richtung innerhalb des Spalts 213 ausdehnen
kann. Dagegen ist das stromabwärtige
Ende des Abdeckteils 212 fest mit dem Umfang des Abgasrohrs 210 rund
um den gesamten Umfang befestigt, wie in 9B gezeigt
ist. Daher wird an diesem bestimmten Bereich die Trennplatte 204 in
ihrer thermischen Ausdehnung in der diametralen Richtung eingeschränkt. Als
Ergebnis gibt die Trennplatte Anlass zu einer Deformation 104,
wie durch die gestrichelten Linien in 9B gezeigt
ist. Da jedoch die thermische Expansion an diesem eingeschränkten Bereich
kleiner ist im Vergleich zu der am stromaufwärtigen äußersten Bereich, werden die nachteiligen
Wirkungen in Bezug auf die Ableitung von Abgas relativ beschränkt.
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9C und 9D zeigen
ein weiteres Beispiel der Trennplatte 204, welche eine
Modifikation von der in 9A und 9B ist.
In diesem Beispiel wird die Trennplatte 204 durch eine
einzige Platte wie in dem Beispiel, welches in 2 und 3 gezeigt ist,
gebildet. Daher wird auf eine ausführliche Erläuterung verzichtet.
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Wie
man aus den obigen Erläuterungen
sehen kann, wird gemäß der vorliegenden
Erfindung auf Grund des Vorhandenseins des Spalts die thermische
Expansion der Trennplatte nicht gestört.