DE972483C - Auspuffanlage fuer Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit mehreren Zylinderreihen, insbesondere Zweitakt-Dieselmaschinen - Google Patents

Description

CWiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 30. JULI 1959

K 12355 IaI46c⁶

Die Erfindung bezieht sich auf eine Auspuffanlage für Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit mehreren Zylinderreihen, insbesondere Zweitakt-Dieselmaschinen, bei der die in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgenden Zylinder jeweils an besondere Sammelrohre wesentlich verschiedener Länge angeschlossen sind, die in einen gemeinsamen Auspufftopf einmünden.

Bei einer solchen bekannten Auspuffanlage sind die Sammelrohre jeder einzelnen Zylindergruppe zwar axial zueinander versetzt, jedoch praktisch senkrecht zur Mittelachse des gemeinsamen Auspufftopfes in diesen eingeleitet.

Durch diese Anordnung am Auspufftopf der verr schiedene Längen aufweisenden Sammelrohre soll der Ladungswechsel des jeweils im Füllzustand befindlichen und über die Auspuffschlitze noch mit dem Sammelrohr bzw. Auspufftopf verbundenen Zylinders dadurch günstig beeinflußt werden, daß die bei jedem Arbeitsspiel eines Zylinders auftretende Saugwelle durch die reflektierte Vorauspuffwelle ausgeglichen wird. Durch die unterschiedliche Länge der Sammelrohre haben indessen die in den gemeinsamen Auspufftopf einströmenden Verbrennungsgase unterschiedlichen Druck; dieser ist um so kleiner, je länger das Sammelrohr ist. Dadurch entsteht die Gefahr, daß die Verbrennungsgase aus dem kürzeren Sammelrohr mit dem größeren Druck in das längere Sammelrohr mit dem kleineren Druck überströmen und die im Spülzustand befindlichen Zylinder hinsichtlich ihrer Füllung ungünstig beeinflussen. Diese bekannte Auspuffanlage ist somit nicht geeignet, das Überströmen der Abgase zu verhindern. Abgesehen davon arbeitet eine derartige Auspuffanlage infolge des Aufpralles der Druckwelle auf die Wand des

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Auspufftopfes sehr geräuschvoll und läßt die mitgerissenen Öl- und unverbrannten Gemischteilchen ins Freie austreten, die zu einer Rauch- und Rußbildung und damit zu einer Belästigung anderer Verkehrsteilnehmer führen.

Es ist zwar auch schon ein Sammelrohr für eine Mehrzylinder - Brennkraftmaschine bekanntgeworden, an das jeder Zylinder ohne Rücksicht auf die Zündfolge über je ein etwa gleich langes Auspuffrohr angeschlossen ist, wobei jedes Auspuffrohr einen um so kleineren Winkel zur Mittelachse des Sammelrohres aufweist, je weiter das betreffende Auspuffrohr von der Mündung des kegelförmig erweiterten Sammelrohres, das ein Teil des Aus- ¹S puffrohres sein kann, entfernt ist. Hierdurch legen die Verbrennungsgase jedes Auspuffrohres in schraubenförmigen Bahnen unterschiedlicher Steigung einen gleich langen Strömungsweg bis zur Mündung des Sammelrohres zurück, so daß sie in ao gleichem Ausmaß entspannt werden, also am offenen Ende des Sammelrohres gleichen Druck aufweisen. Bei dem bekannten Sammelrohr handelt es sich um einen üblichen Auspuffkrümmer, bei dem die Auspuffrohre der einzelnen Zylinder praktisch über dessen gesamte Länge verteilt angeordnet sind und dessen Querschnitt nach Maßgabe der einmündenden Auspuffrohre stetig erweitert ist. Wird ein solcher Auspuffkrümmer für eine einreihige Zweitakt-Brennkraftmaschine verwendet, so können die Auspuffgase der auspuffenden Zylinder ohne weiteres in die im Spülzustand befindlichen Zylinder überströmen und deren Füllungsgrad vermindern, bevor sie überhaupt den Auspufftopf erreicht haben. Diese bekannte Rohreinführung wird nun erfrndungsgemäß auf die Auspuffanlage einer Zweitakt-Brennkraftmaschine mit mehreren Zylinderreihen angewandt, bei der die in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgenden Zylinder jeweils an besondere Sammelrohre angeschlossen sind. Bei einseitiger Anordnung des gemeinsamen Auspufftopfes sind die Längen der einzelnen Sammelrohre wesentlich voneinander verschieden. Durch die Einführung der einzelnen Sammelrohre an axial versetzten Stellen und in einem mit ihrer wachsenden Länge abnehmendem Winkel zur Mittelachse des Auspufftopfes wird erreicht, daß die unter einem steilen Winkel einströmenden Auspuffgase infolge ihrer größeren Geschwindigkeit einer höheren Zentrifugalwirkung unterliegen und sich demgemäß längs des Innenmantels fortbewegen, während die unter einem kleineren Winkel einströmenden Auspuffgase infolge ihres kleineren Energiegehaltes ihren Strömungsweg im Bereich der Mittelachse des Auspufftopfes nehmen. Mithin sind die Strömungswege der Auspuffgase aus den beiden Sammelrohren weitgehend voneinander unabhängig. Erst im Bereich der Ausströmöffnung des Auspufftopfes wird ein Druckausgleich der verschiedenen Strömungen erzielt, weil sie bis dahin alle einen etwa gleich langen Weg zurückgelegt haben. Dadurch wird auch ein gleichmäßiges Abströmen aus dem Auspufftopf ermöglicht und durch dessen gegenüber den Sammelrohren erheblich größeres Volumen zugleich ein das Überströmen begünstigender Rückstau verhindert. Die Leistung der Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Auspuffanlage ist daher größer als bei einer solchen, bei der die Zylinder ohne Rücksicht auf ihre Zündfolge an Sammelrohre angeschlossen sind, gleichgültig ob diese Sammelrohre einen Teil eines Auspufftopfes bilden oder mit einem solchen verbunden sind.

Durch diese Maßnahme wird nicht nur eine günstige Lösung der Aufgabe ermöglicht, sondern diese Lösung darüber hinaus ohne einen zusatzliehen konstruktiven Aufwand erreicht, so daß die erfindungsgemäß ausgebildete Auspuffanlage trotz ihrer wirtschaftlichen und leistungssteigernden Wirkungsweise gegenüber den bisher bekannten Auspuffanlagen keine größeren Anschaffungskosten verursacht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt

Abb. ι eine Ansicht einer Zweitakt-Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen und der erfindungsgemäß ausgebildeten Auspuffanlage,

Abb. 2 die Draufsicht auf die Brennkraftmaschine nach Abb. 1.

Die dem Ausführungsbeispiel zugrunde liegende Zweitakt-Brennkraftmaschine 1 ist in bekannter Weise auf den Längsträgern 2, 3 eines Fahrzeugrahmens gelagert. Sie hat zwei Zylinderreihen mit je zwei Zylindern 4, 5 bzw. 6, 7, wobei die Zylinder jeder Zylinderreihe in der Zündfolge nicht auf einanderfolgen. Sie sind nach den üblichen strömungsgesetzlichen Gesichtspunkten jeweils mittels eines Auspuffkrümmers 8 an je ein gemeinsames Sammelrohr 9, 10 angeschlossen, so daß jeder Zylinderreihe ein Sammelrohr 9 bzw. 10 zugeordnet ist. Das eine Sammelrohr 10 ist quer zu den Längsträgern 2, 3 um den Fahrzeugrahmen herumgeführt und dabei an den Längsträgern 2, 3 des Fahrzeugrahmens mittels Konsolen 11 rahmenversteifend befestigt. Es ist an einem Auspufftopf 12 angeschlossen, der parallel zur Längsachse des Fahrzeugrahmens an dem Längsträger 2 angeordnet ist, der auf der Seite des zweiten Sammelrohres 9 liegt. Das zweite Sammelrohr 9 ist ebenfalls mit dem Auspufftopf 12 verbunden, so daß beide Zylinderreihen den Auspufftopf 12 gemeinsam haben. In jedem Sammelrohr 9, 10 sind in üblicher Weise Membrandosen 13 angeordnet, um die Relativbewegung der elastisch im Fahrzeugrahmen aufgehängten Brennkraftmaschine ι gegenüber dem am Fahrzeugrahmen befestigten Teil des Sammelrohres 9, 10 und dem Auspufftopf 12 zu ermöglichen.

Der Auspufftopf 12 besteht aus einem an beiden Stirnseiten geschlosssenen langgestreckten zylindrischen Gefäß, das an einem Ende einen Auspuffstutzen 14 aufweist, während im Bereich des anderen Endes die beiden Sammelrohre 9,10 einmünden. Die Einmündung der Sammelrohre 9, 10 in den Auspufftopf 12 ist dabei so getroffen, daß die Mündung des die größere Länge aufweisenden Sammelrohres 10 gegenüber der Mündung des

kürzeren Sammelrohres 9 in axialer Richtung versetzt ist, damit sich die aus den Mündungen ausströmenden und in den Auspufftopf 12 eintretenden Strömungen der Auspuffgase nicht behindern. Ferner mündet das Sammelrohr 10 mit der größeren Länge in an sich bekannter Weise unter einem kleineren Winkel zur Mittelachse des Auspufftopfes 12 als das kurze Sammelrohr 9 in diesen ein. Dadurch wird erreicht, daß die aus dem kurzen Sammelrohr 9 ausströmenden Auspuffgase im Auspufftopf 12 die Bahn einer steileren Schraube mit viel Windungen und damit einen längeren Weg als die Auspuffgase aus dem langen Sammelrohr 10 zurücklegen, die nach wenigen Windungen den Auspuffstutzen 14 erreichen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Auspuffanlage für Zweitakt - Brennkraftmaschinen mit mehreren Zylinderreihen, insbesondere Zweitakt-Dieselmaschinen, bei der die in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgenden Zylinder jeweils an besondere Sammelrohre wesentlich verschiedener Länge angeschlossen sind, die in einen gemeinsamen Auspufftopf einmünden, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Sammelrohre (9, 10) in an sich bekannter Weise an axial versetzten Stellen und in einem um so kleineren Winkel zur Mittelachse des Auspufftopfes in diesen münden, je größer ihre Länge ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 808 304, 721 228, 633; deutsche Patentanmeldung ρ 14933 Π/63 c D

   (bekanntgemacht am 2. 3. 1950);
   französische Patentschriften Nr. 801 165,

   697940; USA.-Patentschrift Nr. 2 356 782.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 909 565/23 7.59