DE7413834U

DE7413834U - Post-combustion device for the exhaust gases of a multi-cylinder motor vehicle engine

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Publication number: DE7413834U
Application number: DE7413834U
Authority: DE
Original assignee: Zeuna Starker GmbH and Co KG
Current assignee: Arvin Industries Deutschland GmbH
Publication date: 1974-07-18

Description

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Firma Zetma-Stärker KG. S9öö Augsburg, ^uSere Uferstraße €1*=6SZetma-strengker KG. S9öö Augsburg, ^ uSere Uferstrasse € 1 * = 6S

Nachverbrennungsvorrichtung für die Abgase eines mehrzylindricren Kraftfahrzeugmotors.Post-combustion device for the exhaust gases of a multi-cylinder motor vehicle engine.

Die Neuerung betrifft eine Nachverbrennungsvorrichtung fPr die Abgase eines mehrzylindrigen Kraf tf ahrzeugmotors, oegebenenfalls mit Frischluftzuführeinrichtung, mit einer gegenüber dem sie umgebenden Gehäuse wSrmeisolierten Brennkammer, in deren Innerem ein Brennrohr angeordnet ist, in welches gegebenenfalls zusammengefaßte Abcrasleitungen von Motorzylindern münden, wobei Brennkammerwand und Brennrohr jeweils aus mehreren Teilen zusammengesetzt sind'.The innovation relates to an afterburning device for the exhaust gases of a multi-cylinder power vehicle engine, possibly with a fresh air supply device, with a Thermally insulated combustion chamber with respect to the housing surrounding it, inside of which a combustion tube is arranged, In which possibly combined Abcraslinien of engine cylinders open, wherein the combustion chamber wall and combustion tube are each composed of several parts'.

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Bei Vorrichtungen dieser Art muÄ dafür Sorgs getragdr. werden ^ daß die im Betrieb vorkommenden Temperaturschwankungen «wischen 6CO und 1200⁰C und die damit verbundenen Wärmedehnungen nicht 2ur Zerstörung der Bauteile fahrt. Probleme dieser Art treten verstärkt bei besonders lang dimensionierten Vorrichtungen auf, die für den Anschluß der Abgasleitungen von vier oder mehr Motorzylindern dienen.With devices of this type, care must be taken. That the temperature fluctuations occurring during operation between 6CO and 1200 ⁰ C and the associated thermal expansions do not lead to the destruction of the components. Problems of this type occur increasingly with particularly long-dimensioned devices that are used to connect the exhaust lines of four or more engine cylinders.

Eine bekannte Vorrichtung trägt den Wärmedehnungen dadurch Rechnung, daß die Brennkammerwand in Axial- und Radialrichtung in mehrere gegeneinander bewegliche Schalen unterteilt ist, deren gegenseitige Abstände durch Zwischenstücke überbrückt VAt*Aon. Diese Konstruktion erfordert viele Einzelteile, macht die Einhaltung enger Toleranzen erforderlich und hfilt den auftretenden Erschütterungen und Schwingungen nur begrenzt stand« ' ...A known device takes the thermal expansion into account in that the combustion chamber wall is divided in the axial and radial directions into several mutually movable shells, the mutual spacing of which is bridged by intermediate pieces VAt * Aon. This construction requires many individual parts, makes it necessary to maintain close tolerances and only withstands the occurring shocks and vibrations to a limited extent «'...

Demgegenüber liegt der Neuerung die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfach aufgebaute, gegenüber Wärmedehnungen unempfindliche und eine lange Lebensdauer aufweisende Nachverbrennungsvorrichtung zu schaffen. ·In contrast, the innovation is based on the task of a To create a post-combustion device with a particularly simple structure, insensitive to thermal expansion and having a long service life. ·

Neuertmgsgemäa^ wird diese Aufgabe an einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Teils gegeneinander verschieblich in- oder übereinandergreifend angeordnet und jeweils nur an einem Ende oder in der Kitte Mittelbar oder unmittelbar an der Gehäusewand befestigt sind.Neuertmgsgemäa ^ this task is performed on a device of the The type mentioned at the outset is solved in that the parts are arranged to be displaceable in relation to one another, interlocking or one above the other, and only at one end or in the cement Are attached directly or indirectly to the housing wall.

Die Teile nach dem neuerungsgemaßem Vorschlag erfüllen zwei Forderungen nebeneinander in jeweils vollkommener Weise·The parts according to the proposal according to the renewal meet two Requirements side by side in a perfect way

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einerseits sind sie in ihrer Wärmedehnung völlig ungehindert; andererseits sind sie gegenüber der Gehäusewand unverrückbar fixiert, wobei hier unterstützend noch der die Teile verbindende Schiebesitz hinzukommt..* . ·.on the one hand, they are completely unhindered in their thermal expansion; on the other hand, they are fixed immovably in relation to the housing wall, with the parts being a support here connecting sliding seat is added .. *. ·.

einem länglichen Gehäuse und entsprechend geformten Brennkammer und Brennrohr ist erfindungsgemäß vorgesehen, daft die Teile Rohrabschnitte sind, die sich mit ihren Enden gegenseitig lose übergreifen. Dabei kann ein Ende des einen Rohrabschnitts labyrinthartig in einen Ringschlitz am anderen Ende eines benachbarten Rohrabschnitts eingreifen. Diese Art von Schiebesitz hat gleichzeitig gewisse Dichtungseigenschaft en, die hier durchaus erwünscht sind. Die heißen Abgase sollen beispielsweise nach Möglichkeit nicht mit der dia B?ennkaiMiterwa.nd umgebenden Isolierung zusammenkommen.an elongated housing and a correspondingly shaped combustion chamber and combustion tube is provided according to the invention, daft the parts are pipe sections that extend at their ends overlap each other loosely. One end of the one Engage pipe section labyrinthine in an annular slot at the other end of an adjacent pipe section. These The type of sliding seat also has certain sealing properties that are absolutely desirable here. The hot exhaust gases should, for example, not with the dia B? ennkaiMiterwa.nd surrounding insulation come together.

Weitere Ausgestaltungen und Merkmale der Neuerung^ sind . den Unteransprüchen 4 bis 6 zu entnehmen.Further refinements and features of the innovation ^ are . the dependent claims 4 to 6 to be found.

Xr Rahmen der Neue&un^-g kann vorgesehen sein, daß Jeweils die äußeren Rohrabschn.itte mit ihrem der Gehäusewand zugekehrten Ende an dieser oder einem mit dieser verbundenen Veil befestigt sind. In ähnlicher Weise wie die Rohrabschnitte der Brennkammerwand und des Brennrohrs können auch die Bit den Flanschen der Abgasleitungen verbundenen, in das Innere des Brennrohrs mündende Rohrstützen befestigt sein, wobei bovorzugt deren Durchtritt durch die Brennkaramerwand als Schiebesitz ausgebildet ist.Xr framework of the new & un ^ -g can be provided that each the outer Rohrabschn.itte with their end facing the housing wall on this or one connected to this Veil are attached. In a similar way to the tube sections of the combustion chamber wall and the combustion tube, the Bit connected to the flanges of the exhaust pipes, pipe supports opening into the interior of the combustion tube be fastened, whereby bovorzugt whose passage through the Brennkaramerwand is designed as a sliding seat.

Bin Ausführungsbeispiel der Neuerung^ wird im folgenden TeilAn embodiment of the innovation ^ will be in the following part

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der Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Außenansicht einer Nachverbrennungsvorrichtung the description explained with reference to the drawing. 1 shows an external view of an afterburning device

Fig. 2 einen durch die Längsachse geführten Sehnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1 FIG. 2 shows a section through the device according to FIG. 1 through the longitudinal axis

Fig. 3 einen Schnitt gemäß III-III der Fig. 1 Fig. 3 shows a section III-III of Fig. 1

Fig. 4 die Einzelheit IV gemäß Fig. 3 Fig. 4 shows the detail IV of FIG. 3

Fig. 5 eine Variante' zu Fig. 4FIG. 5 shows a variant of FIG. 4

Fig. 6 die Einzelheit VI der Fig. 26 shows the detail VI of FIG. 2

Fig. 7 die Einzelheit VM der Fig. 2 uad7 shows the detail VM of FIG. 2 and the like

Fig. 8 eine Alternative zu Fig. 4.8 shows an alternative to FIG. 4.

Fig· 1 zeigt die Gehäuseaußenseite der Nachverbrennunosvorrichtung mit einer oberen Gehäuseschale 1 untf einer unteren Gehäuseschale 2. Etwa in der Höhe der Trennfuge 3 der beiden Gehäusenhälften sind die Flansche 41, 42,43 44 für denj&nschluß der von den vier J«otorzylindern kommenden Abgasleitungen angeordnet. Durch jeden der Flansche 4 tritt eine Luftleitung 51, 52, 53 und 54 hindurch, die jeweils flber eine auf der Oberseite des Gehäuses angeordnete Luftzufuhr ungs leitung 6 versorgt werden.Fig. 1 shows the housing exterior of the afterburning device with an upper housing shell 1 and a lower housing shell 2. Approximately at the level of the parting line 3 of the two housing halves are the flanges 41, 42, 43 44 for the connection of those coming from the four J «otor cylinders Exhaust pipes arranged. An air line 51, 52, 53 and 54 passes through each of the flanges 4, respectively via an air supply arranged on the top of the housing ungsline 6 are supplied.

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In der Schnittdarstellung geraSß Fig. 2 sind die Einbauten la Inneren der Gehäusewand mit den Gehäuseschalen 1 und erkennbar. Die Brennkammer ist zusammengesetzt aus den Rohrabschnitt en 111, 112, 113 und 114. Sämtliche Rohrabschnitte sind jeweils an einem Ende aufgeweitet und greifen mit dem aufgeweiteten Ende 12 in einen Ringschlitz des benachbarten Rohrabschnitts ein (vergl. Fig. 6). Der Ringschlitz 13 ist gebildet durch einen gekröpften Ring \4g der an der Außenwand des entsprechenden Rohrabschnitts angeschweißt ist. Der Ringschlitz 13 bildet einen Schiebesitz, so daß eine Relativbewegung der beiden mit ihren Baden ineinandergesteckten Rohrabschnitte möglich ist. Der linke Rohrabschnitt 111 der Brennkammerwand ist ein an seinem äußeren Ende mit der Kappe 15 verschweißtes Ziehteil· Die Rohrabschnitte 111, 112, 113 und 114 der Brennkammerwand sind mittels der strichliert angedeuteten Laschen 171, 172, 173 und 174 an den Gehäuseschalen 1 und 2 befestigt. Die Lasche 171 zur Befestigung des Rohrabschnitts 112 ist in Fig. 3 dargestellt. Sie ist mit den GehSuseschalen und mit der Brennkammerwand jeweils durch Punktschweißen verbunden. Das Brennrohr besteht aus dem linken Rohrabschnitt 181 und dem rechten Rohrabschnitt 182. Beide Rohrabschnitte sind an ihren äußeren Enden jeweils mit den zugeordneten Enden der Brennkammerwand fest verbunden. Da es sich bei allen Einbauten der Vorrichtung vorzugsweise um Bauteile aus korrosionsfesten und hitzfesten Stählen handelt, kommt für deren Verbindung das Schweißen infrage, wobei PunktschweiBungen im allgemeinen ausreichend sind. Der rechte Rohrabschnitt 182 des Brennrohrs besitzt an seinemIn the sectional view according to FIG. 2, the internals 1a of the housing wall with the housing shells 1 and 2 can be seen. The combustion chamber is composed of tube sections 111, 112, 113 and 114. All tube sections are each widened at one end and the widened end 12 engages in an annular slot in the adjacent tube section (see FIG. 6). The annular slot 13 is formed by a cranked ring \ 4g which is welded to the outer wall of the corresponding pipe section. The annular slot 13 forms a sliding fit so that a relative movement of the two pipe sections, which are nested with their baths, is possible. The left tube section 111 of the combustion chamber wall is a drawn part welded to the cap 15 at its outer end.The tube sections 111, 112, 113 and 114 of the combustion chamber wall are attached to the housing shells 1 and 2 by means of the tabs 171, 172, 173 and 174 indicated by dashed lines . The tab 171 for fastening the pipe section 112 is shown in FIG. 3. It is connected to the housing shells and to the combustion chamber wall by spot welding. The combustion tube consists of the left tube section 181 and the right tube section 182. Both tube sections are firmly connected at their outer ends to the associated ends of the combustion chamber wall. Since all the built-in components of the device are preferably components made of corrosion-resistant and heat-resistant steels, welding can be used for their connection, with spot welds generally being sufficient. The right tube section 182 of the combustion tube has on his

inneren Ende eine Aufweitung 19. welche über das zugeordnete Ende des linken Rohrabschnitts 181 des Brennrohrs unter Ausbildung eines Schiebesitzes greift« unmittelbar neben diesem Schiebesitz sind an der Außenseite des rechten Rohrabschnitts 182 des Brennrohrs ein oberer Bügel 2o und ein unterer Bügel 21 befestigt. Diese Bügel lieoen, wie in Fig. 3 ersichtlich, mit ihren Enden gegenüberliegend an der Innenseite der Brennkammerwand an und sichern somit das Brennrohr gegen Schwingungen und Erschütterungen, wobei sie gleichzeitig Relatiwerschlebungen zwischen dem Bärennrohr und der Brennkairanerwand zulassen. Damit sich die Bügel durch die Wärmedehnungen nicht gegenüber der Brennkairanerwand versperren können, sind ihre Enden entsprechend der Form der Erennkammerwand urgebogen. Der rechte Rohrabschnitt 114 der Brennkammerwand besitzt einen Mündungstrichter 22, der die Innenwand des Austrittsrohrstutzens 1o, der mit dem Anschlußflansch 9 endet, bildet. Mit seinem Ende tritt der Mündungs trichter verschieblich in das Innnere des Flanschkragens 23 ein. der, wie in Fi?. 7 deutlicher erkennbar, der verschieblichen Befestigung des Mündungstrichterendes dient, wobei gleichzeitig eine Abdichtung der den Mtindunostrichter einhüllenden Isolierung gegenüber den aggressiven Abgasen erzielt wird. In der Fig. 3 ist noch der mit dem Flansch 42 fest verbundene Anschlufirohrs tut zen 24 dargestellt. Dieser durchstößt die Brennkammerwand in dem Gleitsitz 25 und mündet mit seinem Ende in den Rohrabschnitt 181 des Brennrohrs. Eine Umströmung des Brennrohrs durch die durch dessen öffnungen 26 austretenden heißen Abgase ist wegen der Gassperre 27 gewährleistet. Die Abgase gelangen, zwischen Brennkammerinner end of a widening 19. which over the associated end of the left pipe section 181 of the combustion pipe with the formation of a sliding seat takes «immediately In addition to this sliding seat, there is an upper bracket 2o on the outside of the right pipe section 182 of the combustion pipe and a lower bracket 21 attached. These brackets lie, as can be seen in FIG. 3, with their opposite ends on the inside of the combustion chamber wall and secure thus the combustion tube against vibrations and shocks, while at the same time allowing relative experiences between the Bärennrohr and the Brennkairaner wall. So that yourself the bracket due to the thermal expansion is not opposite to the Brennkairaner wall can block, their ends are arched according to the shape of the Erennkammerwand. The right pipe section 114 of the combustion chamber wall has an orifice funnel 22 which forms the inner wall of the outlet pipe socket 1o which ends with the connecting flange 9. At its end, the mouth funnel enters the interior of the flange collar 23 in a displaceable manner. the, as in Fi ?. 7 more clearly recognizable, the movable attachment of the muzzle funnel end is used, while at the same time a seal that envelops the Mtinduno funnel Isolation from the aggressive exhaust gases is achieved. In Fig. 3 is still firmly connected to the flange 42 Connection tube does zen 24 shown. This pierces the Combustion chamber wall in the sliding seat 25 and opens with its end into the pipe section 181 of the combustion tube. A flow around the combustion tube through the openings 26 escaping hot exhaust gases is guaranteed because of the gas barrier 27. The exhaust gases get between the combustion chamber

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und Brennrohr entlangströmend, durch den Austrittsrohrstutzen in die Auspuffleitung. Der Schiebesitz 25 für den Anschlußrohrstutzen 24 ist in Fig. 4 vergrößert dargestellt. Eine Variante dieses Schiebesitzes zeigt Fio, 5, wiederum ausgebildet al» labyrinthartiger, und damit besonders gut dichtender Schiebesitz. Durch die Rohrleitung 52 wird Frischluft vor die Austrittsventile im Motorzylinder geblasen.and flowing along the combustion pipe, through the outlet pipe connection into the exhaust pipe. The sliding seat 25 for the Connection pipe stub 24 is shown enlarged in FIG. A variant of this sliding seat is shown in Fio, 5, again designed as a labyrinth-like, and therefore particularly well-sealing sliding seat. Through the pipe 52 is Fresh air blown in front of the outlet valves in the engine cylinder.

In der Fig. 8 wird eine weitere mögliche Eingangsrohrverbidnung dargestellt, welche eine Alternative zu cig. 4 ■ darstellt.In Fig. 8, another possible inlet pipe connection is shown, which is an alternative to cig. 4th ■ represents.

Claims

■ 1 · Afterburning device for the exhaust gases of one more -._.-. ■. cylindrical motor vehicle engine, possibly with fresh air .. supply device, with one opposite the one surrounding it. .. "· Housing heat-insulated combustion chamber inside which ■ a fuel pipe is arranged in which, if necessary, together '' * - ducted exhaust lines lead of engine cylinders, ...; BEeankammerwand and combustion pipe are each composed of several parts, gekennzeichneu in that the parts are arranged so that they can slide against one another and engage with one another and are only attached directly or indirectly to the housing wall (1, 2) at one end or in the middle...

. 2. Device according to claim 1 with an elongated housing

■ .and appropriately shaped combustion chamber and combustion tube, ... characterized in that the parts pipe from sections • (ill, 112, 113t 11 * 1 181, 182), which loosely overlap each other with their .Ends. .

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that. 'That one end of a pipe section is like a labyrinth engages in an annular slot (13) at the end of an adjacent pipe section *

k. Device according to Claim 2, characterized in that the tube sections (111, 112, 113, II ¹ ») forming the combustion chamber wall each approximately in the middle of their axial extent by means of one or more tabs

• (171, 172, 17} ^ $ are attached to the inside of the housing wall (1,2).

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5 × apparatus claim 2, gekennzeichnet- in that di · the firing tube pipe section forming * verschieblieh (181, 182) each in the vicinity of their meshing ends al & means of which is arranged between the combustion chamber wall and the internal pipe support members and are supported against rotation.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the support parts attached to the combustion tube with both bands at opposite points on the combustion chamber wall abutting brackets (2o, 21) with the Brennkanmerwand are correspondingly curved ends.

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JtI MSrz 1974/6118 d