DE810554C

DE810554C - Auspuffleitung

Info

Publication number: DE810554C
Application number: DEM1547A
Authority: DE
Inventors: Franz Brokmann; Ludwig Seitz
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1950-01-21
Filing date: 1950-01-21
Publication date: 1951-08-13

Description

Auspuffleitung Die Erfindung betrifft eine Auspuffleitung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen, insbesondere mit Abgasturboaufladung. Derartige AusputTleitungen sind in der Regel in mehrere Einzelleitungen unterteilt, in denen gruppenweise die AusputTgase mehrerer Zylinder in der Weise zusammengefaßt sind, daß die einzelnen Auspuffstöße sich nicht gegenseitig stören. Die verschiedenen Gruppenleitungen laufen entweder nebeneinander her zur Turbine, oder sie sind als getrennte Leitungen in einem gemeinsamen Mantelrohr untergebracht. Die letztgenannte Leitungsausbildung bietet räumlich ##"esentlich bessere Unterbringungsmöglichkeiten. Außerdem erhält der Motor dadurch ein gefälligeres Aussehen. Eine derartige unterteilte Sammelleitung hat jedoch einen großen Nachteil. Die durch die Forderung nach Wärmedehnungsmöglichkeit notwendige I nehrfache Unterteilung der Leitung wird durch die Einbauten, welche die einzelnen Gruppenleitungen voneinander trennen, sehr verwickelt gestaltet. Es müssen nicht allein die Einbauten selbst unterteilt werden, sondern es erhöht sich auch die Zahl der Unterteilungen. Praktisch wird man zwischen jedem zweiten Zylinderanschlußstutzen eine Querunterteilung vornehmen müssen. Das bedeutet eine sehr schwierige und umständliche Ausbildung der Auspuffleitung und eine erhebliche Verteuerung derselben.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe in der Weise gelöst, daß die Auspuffleitung aus einem die einzelnen Zylinderanschlußstutzen tragen-den Mantelrohr und einem die einzelnen Gruppenleitungen bildenden inneren Kernstück besteht, die gegeneinander in der Achsrichtung verschiebbar sind. Die Ausdehnungsmöglichkeit wird dadurch auf ganz einfache Weise erreicht. Der die einzelnen Gruppenleitungen bildende Kern, welcher an der offenen Stirnseite des äußeren Mantelrohres eingeschoben wird, ist mit dem Mantelrohr an dessen Stirnflansch fest verbunden und kann sich nach dem geschloss,enen Mantelrohrende hin frei ausdehnen. Eine Querunterteilung des Leitungskernes ist bei der Ausführung nach der Erfindung überhaupt nicht erforderlich. Die Querunterteilung des glatten Mantelrohres bildet aber jetzt kein Problem mehr. Einige einfache Dehnungsdichtmuffen bekannter Ausführung reichen vollkommen aus, um die erforderliche Wärmedehnungsmöglichkeit in der Längsrichtung zu gewährleisten. Bildet man das Mantelrohr mit dem Zylinderansthlußstutzen aber doppelwandig aus und läßt durch den so gewonnenen Hohlraum ein Kühlmittel fließen, dann ist auch eine Unterteilung des Mantelrohres nicht erforderlich, da sich seine Temperatur und damit seine Wärmedehnung kaum oder gar nicht von der Motorwandung unterscheidet.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele von Auspuffleitungen nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch eine Achtzylinderauspuffleitung, deren Kernstück im wesentlichen aus den Trennwänden der einzelnen Gruppenleitungen besteht, Fig. 2 bis 4 Querschnitte durch die Auspuffleitung nach den Linien II-II, 111-III und IV-IV in Fig. i und Fig. 5 eine Ansicht des offenen Anschlußendes der Leitung, in Pfeilrichtung A gesehen, Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine Sechszylinderauspuffleitung, deren Kernstück geschlossene Gruppenleitungen aufweist, Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 6, Fig. 8 einen Längsschnitt durch eine Sechszylinderauspuffleitung mit gekühltem Mantelrohr und Fig. 9 einen Querschnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 8.
Das Mantelrohr i, das die Anschlußstutzen 2 bis 9 für die einzelnen Zylinder an der nicht dargestellten Brennkraftmaschine trägt, ist an einem Ende mit einem Deckel io verschlossen und weist am anderen, offenen Anschlußende einen Flansch i i auf. Das Mantelrohr i ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. i bis 5 an drei Stellen unterteilt und in bekannter Weise mit Dehnungsdichtmuffen versehen. Diese bestehen aus einem muffenartig erweiterten Ansatz 12, in den ein ringartiger Ansatz 13 des benachbarten Mantelrohrteiles eingreift, welcher die Dichtelemente, z. B. Packungsringe 14, trägt. Da zwischen den Mantelrohrteilen in der Längsrichtung genügend Spiel vorhanden ist, besteht hier eine sehr gute Wärmedehnungsmöglichkeit der Mantelrohrtteile gegeneinander. In das innen glatte Mantelrohr ist der Rohrkern eingeschoben, der entsprechende strahlenförmige Wände 15, 16, 17 und 18 aufweist (s. Fig. 2 bis 4), die zusammen mit dem Mantelrohr i die verschiedenen unterteilten Gruppenleitungen bilden. Um die zugehörigen Auspuffgasströme in die gemeinsamen Gruppenleitungen einzuführen, sind die Trennwände 15 bis 18 in Höhe der letzten vier Zylinderanschlüsse in bekannter Weise schraubenförnlig verwunden. Dadurch wird es möglich, die AnscWußstutzen selbst einfach und kurz zu gestalten und doch immer die richtige Gruppenleitung an die Stutzenmündung heranzuführen. Bei der Gestaltung der Auspuffleitung nach der Erfindung bietcn diese notwendigen Leitungsverbindungen keinerlei Schwierigkeiten bei der Herstellung. Der Leitungskern mit den Trennwänden wird vom offenen An-' schlußende des Mantelrohres i in diesen eingz-:-schoben und die beiden Flanschen i i und ig miteinander verbunden. Der Leitungskern hat am geschlossenen Ende des Mantelrohres i genügend Raum für seine Wärmelängsdehnung. Das Mantelrohr i ist noch von einer Isolierschicht 20 umgeben, die nach außen durch ein dünnes Abdeckblech 21 geschützt ist.
Die Auspuffleitung nach Fig. 6 und 7 für eine Sechszylinderbrennkraftmaschine unterscheidet sich von der Leitung nach Fig. i bis 5 in erster Linie dadurch, daß das Kernstück 2:2 geschlossene Gruppenleitungen 23 und 24 aufweist, d. h. das Mantelrohr i kommt mit den Auspuffgasen überhaupt nicht mehr in Berührung. Die Außenwände 25 der Gruppenleitungen 23 und 24 sind derart ausgebildet, daß zwischen ihnen und . der Innenwand des Mantelrohres i HohlräUMe 26 vorhanden sind, in denen sich Luft als Isoliermittel für das Mantelrohr i nach außen befindet. Das Mantlelrohr i ist an zwei Stellen unterteilt und die Stoßfugen entweder durch einfache Schiebehülsen 27 überdeckt oder durch Kolbenringstopfbüchsen 28 abgedichtet. Die Befestigung des KernstückeS 22 nach seinem Einschieben in das Mantelrohr i erfolgt ebenfalls am Rohrflansch ii des Mantelrohres i mittels des Flansches ig. Gegen das durch den Deckel io abgeschlossene Ende des Mantelrohres i kann sich das Kernstück 22 unbeschränkt ausdehnen.
Bei der Ausführung nach Fig. 8 und 9 ist das Mantülrohr 30 einschließlich der Anschluß-StUtZen2 bis 7 doppelwandig ausgeführt. Die beiden Rohrwandungen umschließen einen Raum V zur Aufnahme eines Kühlmittels, durch das die Temperatur des Rohres 30 so niedrig gehalten wird, daß eine Unterteilung desselben aus Wärmeausdehnungsgründen nicht mehr erforderlich ist. Das gekühlte Mantelrohr30 weist annähernd die gleiche Temperatur wie die Motorwandungen auf. Das Kernstück 22 ist in gleicher Weise wie bei den Ausführungen nach Fig. 6 und 7 ausgebildet. Die Luftisoli-erräume26 sind lediglich durch eine entsprechende Ausbildung der Mantelrohrinnenwand etwas vergrößert. Einbringung, Befestigung und Ausdehnungsmöglichkeit des KernstückeS22 sind die gleichen wie bei den anderen Ausführungsbeispielen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Auspuffleitung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen, insbesondere mit Aufladung durch ein Abgasturbogebläse, bei welcher die Auspuffgase der einzelnen Zylinder gruppen- weise gesammelt und getrennt von den Auspuff- gasen der anderen Zylindergruppen abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus- puftleitung aus einein die einzelnen Zylinder- anschlußstutzen (2 bis 9) tragenden Mantelrohr (i) und einem die einzelnen Grupperil'-,itungen bildenden iiiiieren Kernstück besteht, die gegen- einander in -##,clisriclitting verschiebbar sind. 2. Xti-,;1)tiffl,-,ituii" nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Kernstück im wesentlichen aus den Trennwänden (15 bis 18) der einzelnen Gruppenleitung-.ii best#Iit und zu- sainmen init dem Mantelrohr (i) die Gruppen- Ivit,ungen bildet. 3. Auspuffleitung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Kernstück (22) die geschlossenen Gruppenleitungen 2-1 t' (23, 2-4) aufweist, deren AußenNvände so ausgebild2t sind, daß sie zusammen mit der Innenwand des Mantelrohres (i) Luftisolierräume (26) bilden.

-1. Auspuffleitung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelrohr (30) mit den Zylinderanschlußstutzen (2 bis 9) doppelwandig ausgebildet ist, so daß zwischen den Rohrwandungen sich ein Kühlmittelraum (31) befindet. 5. Auspuffleitung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das die einzelnen Gruppenleitungen bildünde innere Kernstück an der offenen Stirnseite des Mantelrohres (1, 30), in das es eingeschoben ist, mit dem -.Nlantelrohr (1, 30) fest verbunden ist und sich nach dem anderen, geschlossenen Mantelrohrende frei ausdehnen kann. 6. Auspuffleitung nach Anspruch i, dadurch ,gekennzeichnet, daß das Mantelrohr (i) in an sich bekannter Weis,- an einigen Stellen quer zur Längsrichtung unterteilt und mit Dehnungsdichtmuffen (12 bis 17), Schiebehülsen (27) oder Kolbenringstopfbüchsen (--8) versehen ist.