EP0744537A1 - Abgasleitung für Brennkraftmaschine - Google Patents

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EP0744537A1 EP95107779A EP95107779A EP0744537A1 EP 0744537 A1 EP0744537 A1 EP 0744537A1 EP 95107779 A EP95107779 A EP 95107779A EP 95107779 A EP95107779 A EP 95107779A EP 0744537 A1 EP0744537 A1 EP 0744537A1
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Renault SAS
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Renault SAS
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    • F01N2470/00Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/16Plurality of inlet tubes, e.g. discharging into different chambers

Definitions

  • the invention relates to an exhaust pipe according to the preamble of claim 1.
  • a double-walled exhaust pipe which has an insulating material in the annular space between the individual pipes and the encapsulation. Furthermore, an exhaust pipe is known from DE 40 21 563 A1, which has a subdivision. Furthermore, an exhaust pipe is known from US-PS 40 22 019, in which the individual pipes open into a pipe socket, which is designed as a pipe funnel.
  • the object of the invention is to provide an exhaust pipe for an internal combustion engine which can be connected in a simple manner to a catalytic converter and which ensures thermal insulation.
  • the main advantages achieved with the invention are that the individual pipelines branching off the engine - consisting of inner and outer pipes - are combined to form a connection element for connection to an exhaust gas catalytic converter.
  • This is done in a separately manufactured pipe socket, which serves as an adapter for connection to the catalytic converter.
  • This is structurally simple to manufacture and creates a possibility of connecting the four or more individual pipelines with a connecting line of the exhaust gas catalytic converter.
  • the individual pipelines continued in the pipe socket are pressed together with the catalyst up to the fastening flange in such a way that four tubular elements with a triangular cross section are formed which are connected to one another, for example by welding. These are fixed in a hole in the mounting flange by welding.
  • the pipe pieces in the pipe socket are plugged onto or into the individual pipes of the exhaust pipe and have a sliding or loose fit, so that no tension can occur in the high prevailing temperatures in the exhaust pipe.
  • the pipe socket has a housing capsule, in which an air space is formed between the pipe pieces, which is continued in the individual pipes by outer pipes, so that there is a continuous air space and thus a continuous heat insulation from the connection to the engine to the catalytic converter.
  • the housing capsule is connected to the respective individual pipelines, for example, by means of molded rings which are pushed onto the outer pipes of the individual pipelines and which can be welded to the outer pipes and to the housing capsule.
  • the air spaces pass from the individual pipelines into the housing capsule in the area of the molded rings.
  • the pipe socket is deformed by pressing its pipe pieces into a tubular cross section in one or more operations.
  • a connection to the housing capsule is made in the fastening flange by means of a weld, the shaped ring being designed in a Z-shape and establishing a connection to the outer pipe of the individual pipelines and permitting thermal expansion.
  • an exhaust gas line 1 for an internal combustion engine comprises four individual pipelines 2 to 5, which are connected on the engine side via a screw-on flange A and on an exhaust gas catalytic converter (not shown) via an end-side fastening flange 6a.
  • the individual pipelines 2 to 5, coming from the engine, are spatially brought together in front of a pipe socket 6 and connected to the latter.
  • the pipe socket 6 comprises, according to the number of individual pipes 2 to 5, four pipe pieces 7 to 10, which are combined to form a single tubular connecting element R, consisting of four pipe elements 7a to 10a with a triangular cross section, as shown in FIG. 6.
  • the individual pipelines 2 to 5 and the pipe socket 6 each have capsules 11, 12.
  • these consist of outer tubes 13 which surround the inner tubes 14 with an air space 15.
  • the pipe socket 6 has a surrounding housing 12, which encloses all pipe sections 7 to 10 and the compressed pipe elements 7a to 10a with an air space 16.
  • the pipe sections 7 to 10 in the pipe socket 6 are arranged for connection to the exhaust pipe 1 on the inner pipes 14 of the individual pipes 2 to 5 with a sliding or loose fit.
  • the outer tubes 13 are connected to the housing capsule 12 of the pipe socket 6 via Z-shaped shaped rings 20, the legs of which are welded to the housing capsule 12 and to the outer tube 11.
  • the air spaces 15 between the inner and outer tubes 14 and 13 and the air space 16 between the tubes 7 to 10 and the housing capsule 12 have a continuous connection 21 in the area of the plane X-X of the molded rings 20.
  • the pipe sections 7a to 10a having the triangular cross sections are fastened in the fastening flange 6a in a bore which represents the mouth opening 22, for example by welding.

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Abstract

Bei einer Abgasleitung für eine Brennkraftmaschine ist eine Wärmeisolierung (15) durch eine Kapselung der Einzelrohrleitungen (7-10) vorgesehen. Die Rohrleitungen (7-10) sind zur Verbindung mit einem Abgaskatalysator unter Zwischenschaltung eines Rohrstutzens (6) mit diesem verbunden. Im Rohrstutzen (6) werden die mehreren Abgasleitungen (7-10) zu einem relativ kleinen rohrkreisförmigen Querschnitt durch ein Zusammendrücken von im Querschnitt dreieckförmigen Rohrelementen (7a-10a) zusammengefaßt. Der Rohrstutzen (6) weist eine Gehäusekapselung (12) auf und die Lufträume (16) der Einzelrohrleitungen (7-10) sind mit dem des Rohrstutzen (6) durchgehend verbunden. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgasleitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der DE 41 42 360 A1 ist eine doppelwandige Abgasleitung bekannt, die im Ringraum zwischen den Einzelrohrleitungen und der Kapselung einen Isolierstoff aufweist. Des weiteren ist aus der DE 40 21 563 A1 eine Abgasleitung bekannt, die eine Unterteilung besitzt. Ferner ist aus der US-PS 40 22 019 eine Abgasleitung bekannt, bei der die Einzelrohrleitungen in einem Rohrstutzen einmünden, der als Rohrtrichter ausgeführt ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abgasleitung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die in einfacher Weise mit einem Katalysator verbindbar ist und eine Wärmeisolierung gewährleistet.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhatte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
  • Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, daß die vom Motor abzweigenden Einzelrohrleitungen - bestehend aus Innen- und Aussenrohren - zur Verbindung mit einem Abgaskatalysator zu einem Anschlusselement zusammengefaßt sind. Dies erfolgt in einem separat herstellbaren Rohrstutzen, der als Adapter für den Anschluß an den Katalysator dient. Dieser ist baulich einfach herstellbar und schafft eine Anschlußmöglichkeit der vier oder auch mehr Einzelrohrleitungen mit einer Anschlußleitung des Abgaskatalysators. Hierzu sind die im Rohrstutzen fortgeführten Einzelrohrleitungen bis zum Befestigungsflansch mit dem Katalysator derart zusammengedrückt, daß sich vier im Querschnitt dreieckförmige Rohrelemente bilden, die miteinander verbunden sind, beispielsweise durch eine Schweißung. Diese sind in einer Bohrung des Befestigungsflansches durch Schweißen befestigt.
  • Die Rohrstücke im Rohrstutzen sind auf oder in die Einzelrohre der Abgasleitung gesteckt und weisen einen Schiebe- oder Lossitz auf, wodurch bei den hohen herrschenden Temperaturen in der Abgasleitung keine Verspannungen auftreten können.
  • Der Rohrstutzen weist eine Gehäusekapsel auf, bei der zwischen den Rohrstücken ein Luftraum gebildet wird, der bei den Einzelrohren durch Außenrohre fortgeführt wird, so daß sich vom Anschluss am Motor bis unmittelbar zum Katalysator ein durchgehender Luftraum und somit eine durchgehende Wärmeisolierung ergibt.
  • Eine Verbindung der Gehäusekapsel mit den jeweiligen Einzelrohrleitungen erfolgt etwa über auf die Aussenrohre der Einzelrohrleitungen geschobene Formringe, welche mit den Außenrohren sowie mit der Gehäusekapsel verschweißbar sind.
  • Ein Übertritt der Lufträume von den Einzelrohrleitungen in die Gehäusekapsel erfolgt im Bereich der Formringe.
  • Der Rohrstutzen wird durch ein Verpressen seiner Rohrstücke zu einem rohrkreisförmigen Querschnitt in einem oder mehreren Arbeitsgängen verformt. Eine Verbindung mit der Gehäusekapsel erfolgt im Befestigungsflansch durch eine Schweißung, wobei der Formring Z-förmig ausgeführt ist und eine Verbindung zum Außenrohr der Einzelrohrleitungen herstellt und eine Wärmeausdehnung zulässt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen:
  • Fig. 1
    eine schaubildliche Darstellung einer gesamten Abgasleitung mit Einzelrohrleitungen und Rohrstutzen,
    Fig. 2
    eine Ansicht auf die aus einem Innen- und Außenrohr bestehenden Einzelrohrleitungen mit Anschlußflansch an den Motor,
    Fig. 3
    eine Seitenansicht des Rohrstutzens,
    Fig. 4
    einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3 durch den Rohrstutzen,
    Fig. 5
    eine Schnittdarstellung einer Gehäusekapsel,
    Fig. 6
    eine Seitenansicht der Rohrstücke sowie der zu einem Anschlusselement zusammengedrückten Rohre im Rohrstutzen und
    Fig. 7
    einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6 durch den Rohrstutzen mit Rohrstücken, zusammengedrückten Rohren und Gehäusekapsel.
  • Eine Abgasleitung 1 für eine Brennkraftmaschine umfaßt bei einer vierzylindrigen Brennkraftmaschine vier Einzelrohrleitungen 2 bis 5, die motorseitig über einen Anschraubflansch A und an einem Abgaskatalysator (nicht dargstellt) über einen endseitigen Befestigungsflansch 6a verbunden sind.
  • Die Einzelrohrleitungen 2 bis 5 sind vom Motor kommend räumlich vor einem Rohrstutzen 6 zusammengeführt und mit diesem verbunden. Der Rohrstutzen 6 umfaßt entsprechend der Anzahl der Einzelrohrleitungen 2 bis 5 vier Rohrstücke 7 bis 10, die zu einem einzigen rohrförmigen Anschlusselement R, bestehend aus vier mit dreieckförmigem Querschnitt bestehenden Rohrelementen 7a bis 10a, zusammengefaßt sind, wie Fig. 6 näher zeigt.
  • Die Einzelrohrleitungen 2 bis 5 sowie der Rohrstutzen 6 weisen jeweils Kapseln 11, 12 auf. Diese bestehen bei den Einzelrohrleitungen 2 bis 5 aus Außenrohren 13, welche die Innenrohre 14 mit einem Luftraum 15 umgeben. Der Rohrstutzen 6 weist als Kapsel ein umgebendes Gehäuse 12 auf, das alle Rohrstücke 7 bis 10 sowie die zusammengedrückten Rohrelemente 7a bis 10a mit einem Luftraum 16 umschließt.
  • Die Rohrstücke 7 bis 10 im Rohrstutzen 6 sind zum Verbinden mit der Abgasleitung 1 auf die Innenrohre 14 der Einzelrohrleitungen 2 bis 5 mit einem Schiebe- oder Lossitz angeordnet.
  • Eine Verbindung der Außenrohre 13 mit der Gehäusekapsel 12 des Rohrstutzens 6 erfolgt über Z-förmige Formringe 20, deren Schenkel mit der Gehäusekapsel 12 sowie mit dem Aussenrohr 11 verschweißt sind.
  • Die Lufträume 15 zwischen den Innen- und Außenrohren 14 und 13 sowie der Luftraum 16 zwischen den Rohren 7 bis 10 und der Gehäusekapsel 12 weisen im Bereich der Ebene X-X der Formringe 20 eine durchgehende Verbindung 21 auf.
  • Die die dreieckförmigen Querschnitte aufweisenden Rohrstücke 7a bis 10a sind im Befestigungsflansch 6a in einer Bohrung, welche die Mündungsöffnung 22 darstellt, beispielsweise durch eine Schweißung befestigt.

Claims (5)

  1. Abgasleitung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit von den Zylindern des Motors abzweigenden Einzelrohrleitungen, die zu einer einzigen Hauptrohrleitung zusammengeführt sind und welche mit einem Abgaskatalysator verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelrohrleitungen (2 bis 5) der Abgasleitung (1) mit dem Katalysator über einen Rohrstutzen (6) mittels eines Befestigungsflansches (6a) verbunden sind und der Rohrstutzen (6) einzelne Rohrstücke (7 bis 10) umfasst , die mit einem entsprechend der Anzahl der Einzelrohrleitungen (2 bis 5) unterteilten und im Querschnitt kreisförmigen Anschlusselement (R) für den Katalysator verbunden sind und daß die Abgas leitung (1) von durch Aussenrohre (13) umgebende Innenrohre (14) der Einzelrohrleitungen (2 bis 5 ) sowie durch die den Rohrstutzen (6) ummantelnde Gehäusekapsel (12) von einem durchgehenden Luftraum (15, 16) umgeben ist.
  2. Abgasleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen (6) mit den Innenrohren (14) der Einzelrohrleitungen (2 bis 5) verbindbare Rohrstücke (7 bis 10) umfaßt, die im Anschlusselement (R) zu im Querschnitt dreieckförmigen Rohrelementen (7a bis 10a) zusammengefaßt sind und das Anschlusselement (R) im Bereich des Befestigungsflansches (6a) eine kreisförmige Mündungsöffnung (22) aufweist.
  3. Abgasleitung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrelemente (7a bis 10a) des Rohrstutzens (6) in die Innenrohre (14) der Einzelrohrleitungen (2 bis 5) mit einem Lossitz eingesetzt sind und eine Verbindung der Außenrohre (13) der Einzelrohrleitungen (2 bis 5) mit der Gehäusekapsel (12) des Rohrstutzens (6) mittels Formringe (20) erfolgt.
  4. Abgasleitung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstücke (7 bis 10) im Rohrstutzen (6) zur Bildung der dreieckförmigen Rohrelemente (7a bia 10a) zusammengedrückt verbunden und in einer als Mündungsöffnung (22) ausgebildeten Bohrung des Befestigungsflansches (6a) gehalten sind.
  5. Abgasleitung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Übergang der beiden Lufträume (15 und 16) zwischen den einzelnen Kapselungen der Einzelrohrleitungen (2 bis 5) und der Gehäusekapsel (12) des Rohrstutzens (6) etwa in der Befestigungsebene (X-X) des Formringes (20) erfolgt.
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