EP0867605A1 - Abgaskrümmer für Kraftfahrzeuge - Google Patents
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- EP0867605A1 EP0867605A1 EP97110948A EP97110948A EP0867605A1 EP 0867605 A1 EP0867605 A1 EP 0867605A1 EP 97110948 A EP97110948 A EP 97110948A EP 97110948 A EP97110948 A EP 97110948A EP 0867605 A1 EP0867605 A1 EP 0867605A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
- F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
- F01N13/102—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds having thermal insulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2310/00—Selection of sound absorbing or insulating material
- F01N2310/06—Porous ceramics
Definitions
- the exhaust gas-carrying parts belong in the engine compartment of a motor vehicle to the hottest elements. Around the surrounding components, especially heat sensitive electronic components as well Protect rubber and plastic parts from damage, must take appropriate measures to prevent too large a Heat radiation of the exhaust gas-carrying parts can be taken.
- Conventional exhaust manifolds made of cast iron are because of the high Outside temperatures can often no longer be used today. It are therefore increasingly double-walled elbows with one air gap between them used. Due to the This air gap is said to have poor thermal conductivity of air for a significant reduction in the outside temperature of the exhaust manifold to care.
- the present invention has for its object a Exhaust manifold for motor vehicles to create a low Has outside temperature and avoids the disadvantages mentioned above.
- the task is using an exhaust manifold for automobiles one surrounding the single-walled manifold pipes at a distance Protective cover released, leaving the space between the manifold pipes and the protective cover with a heat-insulating material is filled out.
- the thermal insulation material also absorbs Infrared radiation, so that the outside temperature of the invention Exhaust manifold is very low.
- the surrounding protective cover is only supposed to do that Thermal insulation material against mechanical and chemical damage protect.
- the outer protective cover can serve as a limitation for the foaming process.
- Using a hardening ceramic foam as thermal insulation material can advantageously be a compressible on the pipes resilient layer, preferably a silicate fiber mat, for Protection of ceramic foam insulation from cracks due to thermal expansion of the pipes.
- the outer protective cover can for example be made of sheet metal and a thickness of about 0.3 mm.
- the manifold pipes can be made of stainless steel exist with wall thicknesses of 1 to 2 mm.
- the single figure shows a schematic perspective view an embodiment of an inventive Exhaust manifold 10.
- the illustrated exhaust manifold 10 is from formed three-walled tubes 11, 12 and 13, which by means of a flange 14 on a not shown Engine block 15 are connected, and the one common pipe 16 are merged into an exhaust system 17 flows.
- the three tubes 11, 12 and 13 are of one thin protective cover 18 surrounded by sheet metal.
- a heat-insulating material 19 arranged, which can preferably be a ceramic foam.
- the protective cover 18 and the heat insulating Material 19 shown partially cut open so that the tubes 11, 12, 13 and that arranged around the tubes 11, 12, 13 Insulating material 19 and the surrounding protective cover 18 clearly recognizable in their mutual arrangement are.
- the illustrated exhaust manifold 10 is only an example. It can also have more than three tubes as well as a different geometry exhibit. Only the single-walled design is essential the exhaust pipes 11 to 13, which are at some distance the tubes 11 to 13 arranged protective cover 18 and the in between arranged thermal insulation material which ensures that the outside temperature of the protective cover 18 is low.
Landscapes
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Exhaust Silencers (AREA)
Abstract
Ein Abgaskrümmer (10) für Kraftfahrzeuge mit einer die einwandigen Krümmerrohre (11, 12, 13) mit Abstand umgebenden Schutzhülle (18), wobei der Zwischenraum zwischen den Krümmerrohren (11, 12, 13) und der Schutzhülle (18) mit einem wärmedämmenden Material (19) ausgefüllt ist.
Description
Die abgasführenden Teile gehören im Motorraum eines Kraftfahrzeuges
zu den heißesten Elementen. Um die umgebenden Bauteile,
insbesondere hitzeempfindliche elektronische Bauteile sowie
Gummi- und Kunststoffteile, vor Schädigungen zu schützen,
müssen geeignete Maßnahmen zur Verhinderung einer zu großen
Wärmeabstrahlung der abgasführenden Teile getroffen werden.
Herkömmliche Abgaskrümmer aus Gußeisen sind wegen der hohen
Außentemperaturen heute vielfach nicht mehr einsetzbar. Es
werden daher zunehmend doppelwandige Rohrkrümmer mit einem
dazwischenliegenden Luftspalt eingesetzt. Aufgrund der
schlechten Wärmeleitfähigkeit von Luft soll dieser Luftspalt
für eine deutliche Absenkung der Außentemperatur des Abgaskrümmers
sorgen. Werden jedoch die innenliegenden Rohre auf
Temperaturen größer als 500 °C erwärmt, entsteht eine starke
Infrarotstrahlung, die den Luftspalt verlustfrei durchdringen
kann, wodurch die äußeren Rohre sehr stark erwärmt werden.
Darüber hinaus sind doppelwandige Rohrkrümmer insbesondere
auch aufgrund der notwendigen gasdichten Verschweißung der
Einzelteile in der Konstruktion sehr aufwendig und kostenintensiv.
Auch die durch die doppelwandige Konstruktion bedingte
Gewichtszunahme ist im Kraftfahrzeugbereich vielfach
nicht tolerierbar.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Abgaskrümmer für Kraftfahrzeuge zu schaffen, der eine geringe
Außentemperatur aufweist und die obengenannten Nachteile vermeidet.
Die Aufgabe wird mit einem Abgaskrümmer für Kraftfahrzeuge mit
einer die einwandigen Krümmerrohre mit Abstand umgebenden
Schutzhülle gelöst, wobei der Zwischenraum zwischen den Krümmerrohren
und der Schutzhülle mit einem wärmedämmenden Material
ausgefüllt ist. Das Wärmedämm-Material absorbiert auch
Infrarotstrahlung, so daß die Außentemperatur des erfindungsgemäßen
Abgaskrümmers sehr niedrig ist. Durch die einwandige
Ausführung der Rohre weist der erfindungsgemäße Abgaskrümmer
ein relativ geringes Gewicht auf und ist relativ einfach und
preiswert in der Herstellung. Je nach der Geometrie des Abgaskrümmers
und der Anzahl der Krümmer ist die Verwendung von
durch Innenhochdruckumformung hergestellten Komponenten möglich.
Die einwandigen Rohre übernehmen vollständig die tragende
Funktion. Die umgebende Schutzhülle soll lediglich das
Wärmedamm-Material vor mechanischen und chemischen Beschädigungen
schützen. Als Wärmedämm-Material eignet sich in besonderer
Weise ein Keramikschaum. Die äußere Schutzhülle kann
hierbei als Begrenzung für den Schäumvorgang dienen. Bei Verwendung
eines aushärtenden Keramikschaumes als Wärmedämm-Material
kann vorteilhafterweise auf die Rohre eine komprimierbare
rückfedernde Schicht, vorzugsweise eine Silikatfasermatte, zum
Schutz der Keramikschaumdämmung vor Rissen aufgrund der Wärmeausdehnung
der Rohre aufgebracht sein. Die äußere Schutzhülle
kann beispielsweise aus Blech gefertigt sein und eine Dicke
von ca. 0,3 mm aufweisen. Die Krümmerrohre können aus Edelstahl
mit Wandstärken von 1 bis 2 mm bestehen.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Abgaskrümmers anhand der Zeichnung näher
erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine schematische perspektivische Ansicht
eines Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen
Abgaskrümmers 10. Der dargestellte Abgaskrümmer 10 wird von
drei einwandig ausgebildeten Rohren 11, 12 und 13 gebildet,
die mittels eines Flansches 14 an einem nicht näher dargestellten
Motorblock 15 angeschlossen sind, und die zu einem
gemeinsamen Rohr 16 zusammengeführt werden, das in eine Abgasanlage
17 mündet. Die drei Rohre 11, 12 und 13 sind von einer
dünnen Schutzhülle 18 aus Blech umgeben. Zwischen der Schutzhülle
18 und den Rohren 11, 12 und 13 sowie zwischen den einzelnen
Rohren 11, 12, 13 ist ein wärmedämmendes Material 19
angeordnet, das vorzugsweise ein Keramikschaum sein kann. In
der Zeichnung ist die Schutzhülle 18 sowie das wärmedämmende
Material 19 bereichsweise aufgeschnitten dargestellt, so daß
die Rohre 11, 12, 13 und das um die Rohre 11, 12, 13 angeordnete
wärmedämmende Material 19 sowie die umgebende Schutzhülle
18 in ihrer gegenseitigen Anordnung deutlich zu erkennen
sind.
Der dargestellte Abgaskrümmer 10 ist lediglich beispielhaft.
Er kann auch mehr als drei Rohre sowie eine andere Geometrie
aufweisen. Wesentlich ist lediglich die einwandige Ausführung
der abgasführenden Rohre 11 bis 13, die in einigem Abstand zu
den Rohren 11 bis 13 angeordnete Schutzhülle 18 und das dazwischen
angeordnete wärmedämmende Material, das dafür sorgt,
daß die Außentemperatur der Schutzhülle 18 gering ist.
Claims (6)
- Abgaskrümmer (10) für Kraftfahrzeuge mit einer die einwandigen Krümmerrohre (11, 12, 13) mit Abstand umgebenden Schutzhülle (18), wobei der Zwischenraum zwischen den Krümmerrohren (11, 12, 13) und der Schutzhülle (18) mit einem wärmedämmenden Material (19) ausgefüllt ist.
- Abgaskrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmedämmende Material (19) ein Keramikschaum ist.
- Abgaskrümmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Rohre (11, 12, 13) eine komprimierbare, rückfedernde Schicht, vorzugsweise eine Silikatfasermatte, zum Schutz der Keramikschaumdämmung (19) vor Rissen aufgrund der Wärmeausdehnung der Rohre (11, 12, 13) aufgebracht ist.
- Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülle (18) aus Blech gefertigt ist.
- Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmerrohre (11, 12, 13) aus Edelstahl gefertigt sind und Wandstärken von 1 bis 2 mm aufweisen.
- Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schutzhülle (18) ca. 0,3 mm beträgt.
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DE1997113332 DE19713332A1 (de) | 1997-03-29 | 1997-03-29 | Abgaskrümmer für Kraftfahrzeuge |
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