EP0318457A1 - Anordnung zur Befestigung der Abgasanlage am Abgassammler einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Anordnung zur Befestigung der Abgasanlage am Abgassammler einer Brennkraftmaschine Download PDF

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EP0318457A1
EP0318457A1 EP88890284A EP88890284A EP0318457A1 EP 0318457 A1 EP0318457 A1 EP 0318457A1 EP 88890284 A EP88890284 A EP 88890284A EP 88890284 A EP88890284 A EP 88890284A EP 0318457 A1 EP0318457 A1 EP 0318457A1
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
    • F02B67/10—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of charging or scavenging apparatus

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for fastening the exhaust system to the exhaust manifold of an internal combustion engine with a holder supporting the exhaust system, which is connected to the exhaust gas duct between the exhaust manifold and exhaust system via at least one metal bellows on the exhaust manifold and via axial vibration dampers with their axes in one plane, preferably made of steel wire mesh, with is connected to the exhaust manifold or the cylinder head.
  • a mounting arrangement for an exhaust system of an internal combustion engine is known from DE-OS 33 21 382.
  • a plate is attached to the exhaust manifold, which in turn supports the holder by means of two axial vibration dampers made of steel wire mesh, to which two exhaust pipes are welded, a metal bellows then being provided between the holder and the plate for each of these exhaust pipes.
  • the axial vibration damper merely having the task of keeping the deformations of the metal bellows within permissible limits without forming a sound bridge.
  • the exhaust system includes an exhaust gas turbine, which must then also be carried by the holder, the operation of the motor vehicle equipped with the exhaust system or during engine operation itself results in comparatively large dynamic forces, which are impermissibly high deformations of the metal bellows in the known holder suspension bring with it and thus lead to premature bellows destruction.
  • the invention is therefore based on the object of eliminating these deficiencies and improving the arrangement described at the outset in such a way that, despite good structure-borne noise interruption, no damage to the metal bellows or the metal bellows is to be feared.
  • the invention achieves the stated object in that a total of six axial vibration dampers are provided around the metal bellows or the metal bellows, but only the axes of three of these dampers lie in one plane, with at most two axes being arranged in parallel, and in that the axes of the three other dampers penetrate the plane and run parallel to each other or form a tripod, the tip of which lies outside the plane.
  • This arrangement of the axial vibration damper ensures that, regardless of the type of stress, all dampers are only loaded by axial forces, that is to say by forces which bring about the slightest deformation of the damper and thus also of the metal bellows. Shear forces and moments would result in far greater deformations.
  • the axial vibration dampers are accommodated in cup-shaped recesses in the cast holder or in brackets provided from the exhaust manifold or cylinder head and are each connected to the other component by a bolt penetrating the recess bottom.
  • the cast holder forms two channels leading from one another to the end of a double-flow exhaust gas turbine. In this way, mutual influencing of the separated gas streams is prevented and nevertheless a close arrangement of the gas inlet openings into the turbine, which is necessary for the turbine, is made possible.
  • Consoles 2 are cast onto the two halves 1 and 1a of the exhaust manifold of an internal combustion engine, to which a holder 3 is fastened.
  • a double-flow exhaust gas turbine 3a is connected to the holder 3.
  • two metal bellows 4 are initially provided, the holder 3 forming two channels 5 leading to one another.
  • a total of six axial vibration dampers 6a, 6b are provided, of which the axes of the axial vibration dampers 6a lie in one plane, whereas the other three axial vibration dampers 6b are parallel are aligned with each other normal to this level, i.e. they pierce them.
  • the axes of the axial vibration dampers 6b could also form a tripod with a tip lying outside the plane mentioned. Only two of the axial vibration dampers 6a are arranged in parallel axes.
  • the axial vibration dampers 6a, 6b are accommodated in cup-shaped recesses 7 of the holder 3 and connected to sprues of the bracket 2 by bolts 8.
  • Each bolt is surrounded by a sleeve 9, which has a collar 10 within the recess 7. Between this collar 10 and the recess bottom on the one hand or an annular disk 11 held by a snap ring on the other hand, cushions made of steel wire mesh are clamped for vibration damping, which naturally have a corresponding heat resistance and resilience.
  • brackets 2 onto the exhaust manifold halves 1, 1a, but to fix them at a suitable point on the cylinder block.

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Abstract

Bei einer Anordnung zur Befestigung der Abgasanlage am Abgassammler (1, 1a) einer Brennkraftmaschine ist ein Halter (3) vorgesehen, der über wenigstens einen Metallbalg (4) und Axialschwingungsdämpfer (6, 6a) mit dem Abgassammler (1, 1a) bzw. dem Zylinderkopf verbunden ist. Um auch bei einer Anordnung, die eine Abgasturbine (3a) umfaßt, die Deformationen des Metallbalges (4) in zulässigen Grenzen zu halten und größere Kräfte aufnehmen zu können, sind insgesamt sechs Axialschwingungsdämpfer (6a, 6b) vorgesehen. Die Achsen dreier Axialschwingungsdämpfer (6a) liegen in einer Ebene, wobei höchstens zwei Achsen parallel verlaufen. Die Achsen der übrigen Dämpfer (6b) durchstoßen diese Ebene und sind zueinander parallel. Es ist aber auch möglich, daß die Achsen dieser drei Dämpfer (6b) ein Dreibein bilden, dessen Spitze außerhalb der Ebene liegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung der Abgasan­lage am Abgassammler einer Brennkraftmaschine mit einem die Abgas­anlage tragenden Halter, der zur Abgasführung zwischen Abgassammler und Abgasanlage über wenigstens einen Metallbalg am Abgassammler angeschlossen und über mit ihren Achsen in einer Ebene liegende Axialschwingungsdämpfer, vorzugsweise aus Stahldrahtgeflecht, mit dem Abgassammler oder dem Zylinderkopf verbunden ist. Eine derar­tige Befestigungsanordnung für eine Abgasanlage einer brenn­kraftmaschine ist durch die DE-OS 33 21 382 bekannt.
  • Bei einer aus der Praxis bekannten Anordnung ist am Abgassammler eine Platte befestigt, die ihrerseits mit Hilfe zweier Axialschwin­gungsdämpfer aus Stahldrahtgeflecht den Halter trägt, an dem zwei Auspuffrohre angeschweißt sind, wobei dann zwischen dem Halter und der Platte für jedes dieser Auspuffrohre ein Metallbalg vorgesehen ist. Bei dieser Ausführung ergibt sich eine Verringerung des Schalldurchganges vom Abgassammler zu den Auspuffrohren, wobei die Axialschwingungsdämpfer bloß die Aufgabe haben, die Deformationen der Metallbälge in zulässigen Grenzen zu halten, ohne eine Schall­brücke zu bilden.
  • Umfaßt die Abgasanlage aber eine Abgasturbine, die dann ebenfalls vom Halter getragen werden muß, so ergeben sich beim Betrieb des mit der Abgasanlage ausgerüsteten Kraftfahrzeuges bzw. beim Motor­betrieb selbst durch die Turbine vergleichsweise große dynamische Kräfte, die bei der bekannten Halteraufhängung unzulässig hohe Deformationen der Metallbälge mit sich bringen und so zu einer vorzeitigen Balgzerstörung führen würden.
  • Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und die eingangs geschilderte Anordnung so zu verbes­sern, daß trotz guter Körperschallunterbrechung auch bei Auftreten großer dynamischer Kräfte keine Beschädigung des Metallbalges bzw. der Metallbälge zu befürchten ist.
  • Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß insgesamt sechs Axialschwingungsdämpfer um den Metallbalg bzw. die Metallbälge herum vorgesehen sind, daß aber nur die Achsen dreier dieser Dämpfer in der einen Ebene liegen, wobei höchstens zwei Achsen parallel angeordnet sind, und daß die Achsen der drei übrigen Dämpfer die Ebene durchstoßen und zueinander parallel verlaufen oder ein Dreibein bilden, dessen Spitze außerhalb der Ebene liegt. Durch diese Anordnung der Axialschwingungsdämpfer wird erreicht, daß unabhängig von der Art der Beanspruchung alle Dämpfer nur durch Axialkräfte belastet werden, also durch solche Kräfte, die die geringsten Deformationen des Dämpfers und damit auch der Metallbälge mit sich bringen. Querkräfte und Momente würden weit größere Deformationen zur Folge haben.
  • Eine besonders günstige Konstruktion ergibt sich, wenn erfindungs­gemäß die Axialschwingungsdämpfer in topfförmigen Ausnehmungen des gegossenen Halters oder von aus Abgassammler oder Zylinderkopf vorgesehenen Konsolen untergebracht und durch je einen den Ausneh­mungsboden durchsetzenden Bolzen mit dem jeweils anderen Bauteil verbunden sind.
  • Handelt es sich um eine Anlage mit zweiteiligem Abgassammler und über je einen Metallbalg mit dem Halter verbundenen Sammlerhälften, so bildet der gegossene halter zwei von den beiden Metallbälgen zueinander führende Kanäle zum Abschluß einer doppelflutigen Abgasturbine. Auf diese Weise wird eine gegenseitige Beeinflussung der getrennten Gasströme unterbunden und dennoch eine enge, für die Turbine notwendige Anordnung der Gaseintrittsöffnungen in die Turbine ermöglicht.
  • In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungs­beispiel dargestellt, und zwar zeigen
    • Fig. 1 die erfindungswesentlichen Teile einer Anordnung zur Befestigung der Abgasanlage einer Brennkraftmaschine in Draufsicht und
    • Fig. 2 in Seitenansicht.
  • An den beiden Hälften 1 und 1a des Abgassammlers einer Brennkraft­maschine sind Konsolen 2 angegossen, an denen ein Halter 3 be­festigt ist, Am Halter 3 ist eine zweiflutige Abgasturbine 3a an­geschlossen. Zur Verbindung der Abgassammlerhälften 1, 1a mit dem Halter 3 sind zunächst zwei Metallbälge 4 vorgesehen, wobei der Halter 3 zwei zueinander führende Kanäle 5 bildet. Um den Halter 3 so an den Konsolen 2 zu befestigen, daß die Metallbälge 4 keine unzulässig großen Deformationen erleiden, sind insgesamt sechs Axialschwingungsdämpfer 6a, 6b vorgesehen, von denen die Achsen der Axialschwingungsdämpfer 6a in einer Ebene liegen, wogegen die übrigen drei Axialschwingungsdämpfer 6b parallel zueinander normal zu dieser Ebene ausgerichtet sind, also sie durchstoßen. Die Achsen der Axialschwingungsdämpfer 6b könnten auch ein Dreibein mit außerhalb der genannten Ebene liegender Spitze bilden. Von den Axialschwingungsdämpfern 6a sind nur zwei parallelachsig angeord­net.
  • Die Axialschwingungsdämpfer 6a, 6b sind in topfförmigen Ausnehmun­gen 7 des Halters 3 untergebracht und mit Angüssen der Konsole 2 durch Bolzen 8 verbunden. Jeder Bolzen ist von einer Hülse 9 umgeben, die innerhalb der Ausnehmung 7 einen Bund 10 aufweist. Zwischen diesem Bund 10 und dem Ausnehmungsboden einerseits bzw. einer durch einen Sprengring gehaltenen Ringscheibe 11 andernseits sind zur Schwingungsdämpfung Polster aus Stahldrahtgeflecht einge­spannt, die naturgemäß eine entsprechende Hitzebeständigkeit und Belastbarkeit aufweisen.
  • Es wäre selbstverständlich auch möglich, die Konsolen 2 nicht an die Abgassammlerhälften 1, 1a anzugießen, sondern an geeigneter Stelle des Zylinderblockes zu befestigen.

Claims (3)

1. Anordnung zur Befestigung der Abgasanlage am Abgassammler einer Brennkraftmaschine mit einem die Abgasanlage einer Brenn­kraftmaschine mit einem die Abgasanlage tragenden Halter, der zur Abgasführung zwischen Abgassammler und Abgasanlage über wenigstens einen Metallbalg am Abgassammler angeschlossen und über mit ihren Achsen in einer Ebene liegende Axialschwingungsdämpfer, vorzugswei­se aus Stahldrahtgeflecht, mit dem Abgassammler oder dem Zylinder­kopf verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß insgesamt sechs Axialschwingungsdämpfer (6a, 6b) um den Metallbalg bzw. die Metall­bälge (4) herum vorgesehen sind, daß aber nur die Achsen dreier (6a) dieser Dämpfer (6a, 6b) in der einen Ebene liegen, wobei höchstens zwei Achsen parallel angeordnet sind, und daß die Achsen der drei übrigen Dämpfer (6b) die Ebene durchstoßen und zueinander parallel verlaufen oder ein Dreibein bilden, dessen Spitze außer­halb der Ebene liegt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialschwingungsdämpfer (6a, 6b) in topfförmigen Ausnehmungen (7) des gegossenen Halters (3) oder von am Abgassammler (1, 1a) oder Zylinderkopf vorgesehenen Konsolen (2) untergebracht und durch je einen den Ausnehmungsboden durchsetzenden Bolzen (8, 9) mit dem jeweils anderen Bauteil (2) verbunden sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei zweiteiligem Abgassammler (1, 1a) und über je einen Metallbalg (4) mit dem Halter (3) verbundenen Sammlerhälften (1, 1a) der gegossene Halter (3) zwei von den beiden Metallbälgen (4) zueinander führende Kanäle (5) zum Anschluß einer doppelflutigen Abgasturbine (3a) bildet.
EP88890284A 1987-11-24 1988-11-11 Anordnung zur Befestigung der Abgasanlage am Abgassammler einer Brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP0318457B1 (de)

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