EP1457647A1 - Abgasanlage einer Brennkraftmaschine - Google Patents

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EP1457647A1
EP1457647A1 EP04000442A EP04000442A EP1457647A1 EP 1457647 A1 EP1457647 A1 EP 1457647A1 EP 04000442 A EP04000442 A EP 04000442A EP 04000442 A EP04000442 A EP 04000442A EP 1457647 A1 EP1457647 A1 EP 1457647A1
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EP
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collector housing
inlet pipes
exhaust gas
exhaust system
exhaust
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Friedrich Boysen GmbH and Co KG
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Friedrich Boysen GmbH and Co KG
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    • F01N2470/00—Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/10—Tubes having non-circular cross section

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust system of an internal combustion engine with at least one exhaust manifold with several inlet pipes for connection to exhaust gas outlets of the internal combustion engine and one Collecting device for summarizing the inlet pipes, the one Has outlet opening, which with subsequent elements of the exhaust system, in particular a catalyst housing is connected.
  • the exhaust gases emerging from the outlets of an internal combustion engine are usually via exhaust manifolds in one or more main exhaust pipes summarized.
  • the exhaust manifold has several for this Inlet pipes and a collecting device with an outlet opening, which with a further exhaust pipe or directly with a catalytic converter connected is.
  • the exhaust duct in the exhaust manifold has important for the exhaust gas back pressure.
  • One goal is the lambda sensor with the individual Exhaust gas flows from all inlet pipes flow as evenly as possible in order to to have the same conditions for each cylinder of the internal combustion engine.
  • the flow of a subsequent catalyst should be as possible be even.
  • the present invention has for its object an exhaust system to improve the type mentioned.
  • an advantageous Lambda and catalyst flow can be achieved.
  • the production should be as simple as possible and the stability of the exhaust system be as high as possible.
  • the collecting device as one-piece collector housing is made of rigid material.
  • the collection device By designing the collection device as a one-piece collector housing an advantageous construction of the rigid material Exhaust system can be reached.
  • the production can be simplified be because the one-piece collector housing, for example, by Hydroforming including necking for the pipe connection is inexpensive to manufacture and only simple Pipes are needed.
  • the collector housing has at least two, preferably three openings for connecting inlet pipes and an outlet opening through which the collector housing with subsequent Parts of the exhaust systems are connected.
  • the combination of a collector housing according to the invention is also advantageous made of rigid material with relatively flexible pipes, length compensation due to different thermal expansion enable.
  • the inlet pipes can be made relatively short be so that the collector housing is very close to the exhaust outlets of the Internal combustion engine can be introduced. This saves space and advantageously increases the exhaust gas temperature in a subsequent one Catalyst.
  • the collector housing is additionally has an opening for inserting a lambda probe.
  • the lambda sensor is therefore in a room in which the exhaust gas flows all inlet pipes of the exhaust system meet, so that one largely uniform flow to the lambda probe through the various Exhaust gas flows can be achieved.
  • the Redesign of the exhaust gas flow for the catalyst inflow after the Lambda probe take place, i.e. separately from the lambda flow. By this separation can optimize both inflows individually become.
  • the outlet opening an outlet pipe connected to the collector housing, which is designed in particular as a catalyst inflow pipe.
  • the outlet pipe fulfills a double function, and there can be a good inflow of catalyst can be achieved.
  • the catalyst inflow pipe is close to is guided in front of the catalyst, with the catalyst housing over a surrounding the catalyst inflow pipe, in particular funnel-shaped Tube is connected directly to the collector housing.
  • the openings in the collector housing are according to a further embodiment of the invention at least partially punched out. This allows the Manufacturing simplified and cheaper.
  • the inlet pipes open out in the collector housing such that the exhaust gas flow directions of all Flue gas flows converge at a collection point.
  • the exhaust gas flow is optimized.
  • the inlet pipes preferably open into the collector housing in such a way that the exhaust gas flow directions in each case opposite one perpendicular to the exhaust gas flow direction are inclined in the plane running in the outlet opening, in such a way that the exhaust gas flow directions of the inlet pipes face the same side of this plane as the exhaust gas flow direction in the Outlet.
  • the outflow of the exhaust gas through the outlet opening is thereby improved and the exhaust gas back pressure can be reduced.
  • a preferred arrangement of the lambda probe is on that of the outlet opening opposite side of the collector housing. For one thing, this can the arrangement of the probe tip at the collection point of the exhaust gas flows can be achieved well and on the other hand the exhaust gas flow becomes proportional little affected. In addition, this is structurally advantageous.
  • the inlet pipes open into the collector housing in particular in such a way that the collection point of the exhaust gas flows is inside the collector housing located.
  • the lambda flow occurs through this configuration within the collector's housing and before the realignment of the Exhaust gas flow for the catalyst outflow. Through this separation the flow to the lambda probe and the catalyst continues improved.
  • the collector housing preferably has molded connection pieces for the inlet pipes and / or the outlet pipe.
  • This configuration has on the one hand constructive advantages and on the other hand the assembly the exhaust system simplified. Above all, this configuration enables Welding the collector housing to the inlet pipes and the Outlet pipe on the outside. Penetration of sweat into it Interior of the exhaust system and the problems associated with it, in particular this can increase the risk of impairment of the catalytic converter be avoided.
  • the collector housing at least partially mirror-symmetrical to a plane that perpendicular to the connecting line of the exhaust gas outlets of the internal combustion engine runs.
  • the inlet pipes and / or the lambda probe are arranged in mirror symmetry and trained.
  • this allows the exhaust gas flow be made even more even.
  • this configuration the advantage that the components of the exhaust system are standardized can.
  • the same components can be used for different exhaust lines be used.
  • the internal combustion engine may be at least partially identical. This can save costs and simplify storage become.
  • the inlet pipes are preferably at least in sections with a oval cross section. This will make it more malleable the inlet pipes through which a better length compensation at different thermal expansion of the pipes can take place.
  • the exhaust system partially shown in Figures 1 and 2 includes two three-jet exhaust manifolds 1, 1 ', the inlet side with an engine flange 2, 2 'and on the outlet side via inlet funnels 3a, 3a' with a Catalyst housing 3, 3 'are connected.
  • To the catalytic converter housings 3, 3 ' each connects a further exhaust pipe 4, 4 ', which in turn each with a flange 5, 5 'for connection to a further one Exhaust pipe is connected.
  • the collector housing 9, 9 ' has walls into which Connection pieces 10, 10 ', 11, 11' and 12, 12 'are molded, and is from relatively rigid material formed.
  • FIGS. 3 to 6 enclose the walls of the collector housing 9, 9 'a collecting space 13, in which the exhaust gas flows out of the inlet pipes 6, 6 ', 7, 7', 8, 8 ' become.
  • the exhaust gas flow directions I, II, III are common Collection point 14 directed inside the collection room 13.
  • the Walls of the collector housing 9, 9 ' also have a recess 15 in which a lambda probe 16, 16 'is inserted. And that is Lambda probe 16, 16 'inserted into the recess 15 such that its probe tip 17 is in the region of the collection point 14.
  • the lambda probe 16, 16 'in the recess 15 may be screwed in.
  • the lambda probe shows this 16, 16 'an external thread 18 and the recess 15 an internal thread 19 on.
  • the inflow pipe 21 is also close to the catalyst body 3b guided. This will between the outlet pipe 21 and the inlet funnel 3a, 3a 'of the catalytic converter housing 3, 3' form an annular space 21a, which is connected to the exhaust gas flow as a shunt and as insulation acts for the exhaust gas flow.
  • the inlet pipes 6, 6 ', 7, 7' and 8, 8 ' are each welded with the collector housing 9, 9 'connected.
  • the weld seam is located in each case on the outside of the exhaust system, so no welding Contamination can get inside the exhaust system.
  • the inlet pipes 6, 6 ', 7, 7' and 8, 8 ' are each preferred by internal high pressure forming manufactured and exhibit in a medium range between their respective inlet ends and their respective outlet ends an oval cross-section.
  • This training with an oval cross section results in a relative high deformability of the inlet pipes 6, 6 ', 7, 7' and 8, 8 ', so that at Heating a length compensation can take place.
  • the exhaust manifolds 1, 1 ' are with inlet pipes 6, 6 ', 7, 7' and 8, 8 'as well as the collector housing 9, 9', however without outlet pipe 21, mirror-symmetrical to a plane IV, which also forms the longitudinal median plane of the motor flange 2, 2 '.
  • the Recess 15 for the lambda probe 16 and the lambda probe 16 itself are mirror-symmetrical to this plane IV.
  • the two exhaust manifolds 1 and 1 'with each other largely identical, although the additional elements of the exhaust system like outlet pipe 21 and catalyst housing 3, 3 'different are trained.
  • the inlet pipes 6, 6 ', 7, 7' and 8, 8 ' are also shaped such that they not only the screw holes 22 for fastening the motor flange 2, 2 'on the engine block as easily accessible as possible, but also that the exhaust gas flows I, II and III are inclined to a plane V which is perpendicular to the exhaust gas flow direction VI in the outlet pipe 21.
  • the inclination is chosen so that the exhaust gas flow directions I, II and III when entering the collector housing 9, 9 'on the same side of level V indicate how the exhaust gas flow direction VI in the exhaust pipe 21 good exhaust gas flow guidance with low back pressure achieved.

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Abstract

Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem Abgaskrümmer (1,1') mit mehreren Einlassrohren (6,6',7,7',8,8') zum Anschluss an Abgasauslässe der Brennkraftmaschine und einer Sammeleinrichtung (9,9') zum Zusammenfassen der Einlassrohre, die eine Auslassöffnung (20a) aufweist, welche mit nachfolgende Elementen der Abgasanlage, insbesondere einem Katalysatorgehäuse (3,3') verbunden ist, wobei die Sammeleinrichtung (9,9') zur Erreichung einer vorteilhaften Lambda- und Katalysatoranströmung als einstückiges Sammlergehäuse aus biegesteifem Material ausgebildet ist. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem Abgaskrümmer mit mehreren Einlassrohren zum Anschluss an Abgasauslässe der Brennkraftmaschine und einer Sammeleinrichtung zum Zusammenfassen der Einlassrohre, die eine Auslassöffnung aufweist, welche mit nachfolgenden Elementen der Abgasanlage, insbesondere einem Katalysatorgehäuse verbunden ist.
Die aus den Auslässen einer Brennkraftmaschine austretenden Abgase werden üblicherweise über Abgaskrümmer in eine oder mehr Abgashauptleitungen zusammengefasst. Der Abgaskrümmer weist hierfür mehrere Einlassrohre und eine Sammeleinrichtung mit einer Auslassöffnung auf, welche mit einem weiterführenden Abgasrohr oder direkt mit einem Abgaskatalysator verbunden ist. Die Abgasführung im Abgaskrümmer hat dabei Bedeutung für den Abgasgegendruck. Neben dem Erfordernis, diesen optimal auszugestalten, ist es aber auch wichtig, dass die zur Motorsteuerung benötigte, so genannte Lambdasonde in geeigneter Weise angeströmt wird. Ein Ziel dabei ist, die Lambdasonde mit den einzelnen Abgasströmen aller Einlassrohre möglichst gleichmäßig anzuströmen, um für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine gleiche Verhältnisse zu haben. Außerdem soll die Anströmung eines nachfolgen Katalysators möglichst gleichmäßig sein.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abgasanlage der eingangs genannten Art zu verbessern. Insbesondere sollen eine vorteilhafte Lambda- und Katalysatoranströmung erreicht werden. Zudem soll die Herstellung möglichst einfach und die Standfestigkeit der Abgasanlage möglichst hoch sein.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Sammeleinrichtung als einstückiges Sammlergehäuse aus biegesteifem Material ausgebildet ist.
Durch die Ausbildung der Sammeleinrichtung als einstückiges Sammlergehäuse aus biegesteifem Material kann ein vorteilhafter Aufbau der Abgasanlage erreicht werden. Insbesondere die Herstellung kann vereinfacht werden, da das einstückige Sammlergehäuse beispielsweise durch Innenhochdruckumformen einschließlich Aushalsungen für den Rohranschluss günstig herstellbar ist und zusätzlich lediglich noch einfache Rohre benötigt werden. Dabei weist das Sammlergehäuse mindestens zwei, bevorzugt drei Öffnungen zum Anschluss von Einlassrohren und eine Auslassöffnung auf, über welche das Sammlergehäuse mit nachfolgenden Teilen der Abgasanlagen verbunden ist.
Vorteilhaft ist auch die erfindungsgemäße Kombination eines Sammlergehäuses aus biegesteifem Material mit verhältnismäßig biegsamen Rohren, die einen Längenausgleich aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnung ermöglichen. Die Einlassrohre können verhältnismäßige kurz ausgebildet sein, so dass das Sammlergehäuse sehr nahe an die Abgasauslässe der Brennkraftmaschine herangeführt werden kann. Dies spart Platz und erhöht vorteilhafterweise die Abgastemperatur in einem nachfolgenden Katalysator.
Besonders bevorzugt ist es außerdem, wenn das Sammlergehäuse zusätzlich eine Öffnung zum Einsetzen einer Lambdasonde aufweist. Die Lambdasonde befindet sich dadurch in einem Raum, in welchem die Abgasströme aller Einlassrohre der Abgasanlage zusammentreffen, so dass eine weitgehend gleichmäßige Anströmung der Lambdasonde durch die verschiedenen Abgasströme erreicht werden kann. Zudem kann dadurch die Neugestaltung des Abgasstroms für die Katalysatoranströmung nach der Lambdasonde erfolgen, also getrennt von der Lambdaanströmung. Durch diese Trennung können beide Anströmungen jeweils für sich optimiert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist an die Auslassöffnung des Sammlergehäuses ein Auslassrohr angeschlossen, welches insbesondere als Katalysator-Anströmrohr ausgebildet ist. Das Auslassrohr erfüllt damit eine Doppelfunktion, und es kann eine gute Katalysatoranströmung erreicht werden.
Besonders bevorzugt ist es, wenn das Katalysatoranströmrohr bis nahe vor den Katalysator geführt ist, wobei das Katalysatorgehäuse über ein das Katalysatoranströmrohr umgebendes, insbesondere trichterförmiges Rohr direkt mit dem Sammlergehäuse verbunden ist. Hierdurch ergibt sich eine doppelwandige Abgasführung mit einem zwischen Auslassrohr des Sammlergehäuses und Einlasstrichter des Katalysators gebildeten Ringraum, der lediglich im Nebenschluss an den Abgasstrom angeschlossen ist. Dieser Raum wirkt daher als Wärmeisolierung für den Abgasstrom, wodurch die Abgastemperatur im Katalysator erhöht werden kann.
Die Öffnungen im Sammlergehäuse sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zumindest zum Teil ausgestanzt. Dadurch kann die Herstellung vereinfacht und verbilligt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung münden die Einlassrohre derart in das Sammlergehäuse, dass die Abgasstromrichtungen aller Abgasströme in einem Sammelpunkt zusammenlaufen. Durch diese Ausgestaltung der Abgasanlage wird die Abgasströmung optimiert. Insbesondere ergibt sich hierdurch die Möglichkeit, die Lambdasonde mit ihrer Sondenspitze in einem Punkt anzuordnen, der von den einzelnen Abgasströmen aller angeschlossenen Einlassrohre zumindest im Wesentlichen gleichmäßig angeströmt wird. Dadurch kann die Motorsteuerung in der gewünschten Weise verbessert werden.
Die Einlassrohre münden bevorzugt derart in das Sammlergehäuse, dass die Abgasstromrichtungen jeweils gegenüber einer senkrecht zur Abgasstromrichtung in der Auslassöffnung verlaufenden Ebene geneigt sind, und zwar derart, dass die Abgasstromrichtungen der Einlassrohre auf dieselbe Seite dieser Ebene weisen wie die Abgasstromrichtung in der Auslassöffnung. Die Abströmung des Abgases durch die Auslassöffnung wird hierdurch verbessert und der Abgasgegendruck kann reduziert werden.
Eine bevorzugte Anordnung der Lambdasonde ist auf der der Auslassöffnung abgewandten Seite des Sammlergehäuses. Zum einen kann hierdurch die Anordnung der Sondenspitze im Sammelpunkt der Abgasströme gut erreicht werden und zum anderen wird die Abgasströmung verhältnismäßig wenig beeinträchtigt. Darüber hinaus ist dies konstruktiv vorteilhaft.
Die Einlassrohre münden insbesondere derart in das Sammlergehäuse, dass sich der Sammelpunkt der Abgasströme im Inneren des Sammlergehäuses befindet. Durch diese Ausgestaltung erfolgt die Lambdaanströmung innerhalb des Sammlergehäuses und vor der Neuausrichtung des Abgasstromes für die Katalysatorausströmung. Durch diese Trennung werden die Anströmung der Lambdasonde und des Katalysators weiter verbessert.
Bevorzugt weist das Sammlergehäuse angeformte Anschlussstutzen für die Einlassrohre und/oder das Auslassrohr auf. Diese Ausgestaltung hat zum einen konstruktive Vorteile und zum anderen ist der Zusammenbau der Abgasanlage vereinfacht. Vor allem ermöglicht diese Ausgestaltung ein Verschweißen des Sammlergehäuses mit den Einlassrohren und dem Auslassrohr auf der Außenseite. Ein Eindringen von Schweißperlen in das Innere der Abgasanlage und die damit verbundenen Probleme, insbesondere die Gefahr einer Beeinträchtigung des Katalysators, kann dadurch vermieden werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Sammlergehäuse zumindest teilweise spiegelsymmetrisch zu einer Ebene ausgebildet, die senkrecht zu der Verbindungslinie der Abgasauslässe der Brennkraftmaschine verläuft. Die Abgasströmung und insbesondere die Anströmung der Lambdasonde können hierdurch weiter vergleichmäßigt werden.
Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind auch die Einlassrohre und/oder die Lambdasonde spiegelsymmetrisch angeordnet und ausgebildet. Zum einen kann hierdurch die Abgasströmung noch weiter vergleichmäßigt werden. Zum anderen hat diese Ausgestaltung den Vorteil, dass die Bauteile der Abgasanlage vereinheitlicht werden können. Insbesondere können gleiche Bauteile für verschiedene Abgasstränge verwendet werden. So können beispielsweise bei Abgasanlagen mit zwei erfindungsgemäßen Abgaskrümmern diese trotz der normalerweise unterschiedlichen Einbausituation an den verschiedenen Auslässen der Brennkraftmaschine zumindest teilweise gleich ausgebildet sein. Hierdurch können Kosten eingespart und die Lagerhaltung vereinfacht werden.
Die Einlassrohre sind bevorzugt zumindest abschnittsweise mit einem ovalen Querschnitt ausgebildet. Dadurch wird eine höhere Verformbarkeit der Einlassrohre erreicht, durch welche ein besserer Längenausgleich bei unterschiedlicher Wärmeausdehnung der Rohre stattfinden kann.
Eine bessere Verformbarkeit zum Längenausgleich ergibt sich auch, wenn die Einlassrohre nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung durch Innenhochdruckumformen hergestellt sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:
Fig. 1
eine Ansicht eines Teils einer erfindungsgemäßen Abgasanlage aus einer ersten Richtung,
Fig. 2
eine Ansicht des Teils von Fig. 1 aus einer hierzu um 90° verdrehten Richtung,
Fig. 3
ein Detail von Fig. 1 in vergrößerter und teilweise geschnittener Darstellung,
Fig. 4
eine Schnittansicht gemäß Schnittlinie B-B in Fig. 1,
Fig. 5
eine Ansicht eines Sammlergehäuses einer erfindungsgemäßen Abgasanlage und
Fig. 6
eine Ansicht eines anderen, mit einem Anströmrohr einstückig ausgebildeten Sammlergehäuses einer erfindungsgemäßen Abgasanlage.
Die in den Figuren 1 und 2 teilweise dargestellte Abgasanlage umfasst zwei dreistrahlige Abgaskrümmer 1, 1', die eintrittsseitig mit einem Motorflansch 2, 2' und austrittsseitig über Einlasstrichter 3a, 3a' mit einem Katalysatorgehäuse 3, 3' verbunden sind. An die Katalysatorgehäuse 3, 3' schließt jeweils ein weiterführendes Abgasrohr 4, 4' an, das seinerseits jeweils mit einem Flansch 5, 5' zum Anschluss an eine weiterführende Abgasleitung verbunden ist.
Die Abgaskrümmer 1, 1' weisen jeweils drei Einlassrohre 6, 6', 7, 7' und 8, 8' aus verhältnismäßig weichem bzw. biegsamen Material auf, die jeweils abgaseintrittsseitig in einer Öffnung des zugehörigen Motorflansches 2, 2' angeordnet und abgasaustrittsseitig mit einem Sammlergehäuse 9, 9' verbunden sind. Das Sammlergehäuse 9, 9' weist Wände auf, in welche Anschlussstutzen 10, 10', 11, 11' und 12, 12' eingeformt sind, und ist aus verhältnismäßig steifem Material gebildet.
Wie man insbesondere in den Figuren 3 bis 6 erkennen kann, umschließen die Wände des Sammlergehäuses 9, 9' einen Sammelraum 13, in welchen die Abgasströme aus den Einlassrohren 6, 6', 7, 7', 8, 8' geführt werden. Die Abgasstromrichtungen I, II, III sind dabei auf einen gemeinsamen Sammelpunkt 14 im Inneren des Sammelraumes 13 gerichtet. Die Wände des Sammlergehäuses 9, 9' weisen zudem eine Ausnehmung 15 auf, in welche eine Lambdasonde 16, 16' eingesetzt ist. Und zwar ist die Lambdasonde 16, 16' derart in die Ausnehmung 15 eingesetzt, dass sich ihre Sondenspitze 17 im Bereich des Sammelpunktes 14 befindet.
Unabhängig davon, aus welchem Zylinder das Abgas gerade stammt, wird dadurch die Lambdasonde 16 stets zumindest annähernd gleich angeströmt. Bei allen drei an den Abgaskrümmer 1, 1' angeschlossenen Einlassrohren 6, 6', 7, 7' und 8, 8' ergeben sich so im Wesentlichen gleiche Anströmverhältnisse. Dadurch kann die Motorsteuerung entsprechend verbessert werden.
Wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt, kann die Lambdasonde 16, 16' in die Ausnehmung 15 eingeschraubt sein. Hierfür weist die Lambdasonde 16, 16' ein Außengewinde 18 und die Ausnehmung 15 ein Innengewinde 19 auf.
In die Wände des Sammlergehäuses 9, 9' eingeformt ist außerdem, wie man beispielsweise in Fig. 3 erkennt, ein eine Auslassöffnung 20a umgebender Anschlussstutzen 20 für ein Auslassrohr 21, welches insbesondere als Anströmrohr für den Katalysator ausgebildet ist. Das Auslassrohr 21 kann aber auch, wie in Fig. 6 dargestellt, an das Sammlergehäuse 9, 9' einstückig angeformt sein. In beiden Fällen ist das Anströmrohr 21 so ausgebildet, dass der Katalysator optimal von dem Abgasstrom angeströmt wird.
Das Anströmrohr 21 ist außerdem bis nahe vor den Katalysatorkörper 3b geführt. Dadurch wird zwischen dem Auslassrohr 21 und dem Einlasstrichter 3a, 3a' des Katalysatorgehäuses 3, 3' ein Ringraum 21a gebildet, der im Nebenschluss an den Abgasstrom angeschlossen ist und als Isolierung für den Abgasstrom wirkt.
Die Einlassrohre 6, 6', 7, 7' und 8, 8' sind jeweils durch Schweißen mit dem Sammlergehäuse 9, 9' verbunden. Dasselbe gilt für das Auslassrohr 21 bei der in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Variante, während bei der in Fig. 6 dargestellten Variante, wie gesagt, das Auslassrohr 21 an das Sammlergehäuse 9, 9' angeformt ist. Die Schweißnaht befindet sich jeweils auf der Außenseite der Abgasanlage, so dass beim Schweißen keine Verunreinigungen in das Innere der Abgasanlage gelangen können. Dasselbe gilt für die Verschweißung der Einlassrohre 6, 6', 7, 7' und 8, 8' an den Motorflanschen 2, 2'.
Die Einlassrohre 6, 6', 7, 7' und 8, 8' sind jeweils bevorzugt durch Innenhochdruckumformen hergestellt und weisen in einem mittleren Bereich zwischen ihrem jeweiligen Einlassende und ihrem jeweiligen Auslassende einen ovalen Querschnitt auf. Durch die genannte Art der Herstellung und diese Ausbildung mit ovalem Querschnitt ergibt sich eine verhältnismäßig hohe Verformbarkeit der Einlassrohre 6, 6', 7, 7' und 8, 8', so dass bei Erwärmung ein Längenausgleich stattfinden kann.
Wie man in den Figuren erkennt, sind die Abgaskrümmer 1, 1' mit Einlassrohren 6, 6', 7, 7' und 8, 8' sowie das Sammlergehäuse 9, 9', jedoch ohne Auslassrohr 21, spiegelsymmetrisch zu einer Ebene IV ausgebildet, die zugleich die Längsmittelebene des Motorflansches 2, 2' bildet. Auch die Ausnehmung 15 für die Lambdasonde 16 und die Lambdasonde 16 selbst sind spiegelsymmetrisch zu dieser Ebene IV ausgebildet. Wie man erkennt, sind dadurch die beiden Abgaskrümmer 1 und 1' untereinander weitgehend identisch, obwohl die weiterführenden Elemente der Abgasanlage wie Auslassrohr 21 und Katalysatorgehäuse 3, 3' unterschiedlich ausgebildet sind.
Die Einlassrohre 6, 6', 7, 7' und 8, 8' sind außerdem so ausgeformt, dass sie nicht nur die Schraubenlöcher 22 zur Befestigung des Motorflansches 2, 2' am Motorblock möglichst gut zugänglich halten, sondern auch so, dass die Abgasströme I, II und III zu einer Ebene V geneigt verlaufen, die senkrecht auf der Abgasstromrichtung VI im Auslassrohr 21 steht. Die Neigung ist dabei so gewählt, dass die Abgasstromrichtungen I, II und III beim Eintritt in das Sammlergehäuse 9, 9' auf die selbe Seite der Ebene V weisen, wie die Abgasstromrichtung VI im Auslassrohr 21. Dadurch wird eine gute Abgasstromführung mit geringem Gegendruck erreicht.
Insgesamt ergibt sich eine Abgasanlage mit guter Abgasstromführung, die vor allem eine gleichmäßige Anströmung der Lambdasonde 16, 16' mit einem verhältnismäßig geringen Abgasdruck verbindet. Außerdem kann eine bessere Katalysatoranströmung erzielt werden, da der Neuaufbau der Strömung nach der Lambdasonde 16, 16' erfolgt und beide Anströmungen daher getrennt voneinander ausgebildet werden können.
Besonders vorteilhaft ist auch die Kombination aus einem Sammlergehäuse 9, 9' aus verhältnismäßig steifem Material und verhältnismäßig weichen Einlassrohren 6, 6', 7, 7', 8, 8'. Sammlergehäuse 9, 9' und Einlassrohre 6, 6', 7, 7' 8, 8' sind jeweils relativ einfach herstellbar, wobei eine hohe Genauigkeit eingehalten werden kann. Außerdem kann dadurch eine besonders kompakte Anordnung mit motornahem Katalysator geschaffen werden.
Bezugszeichenliste
1, 1'
Abgaskrümmer
2, 2'
Motorflansch
3, 3'
Katalysatorgehäuse
3a, 3a'
Einlasstrichter
3b
Katalysatorkörper
4, 4'
Abgasrohr
5, 5'
Flansch
6, 6'
Einlassrohr
7, 7'
Einlassrohr
8, 8'
Einlassrohr
9, 9'
Sammlergehäuse
10
Anschlussstutzen
11
Anschlussstutzen
12
Anschlussstutzen
13
Sammelraum
14
Sammelpunkt
15
Ausnehmung
16, 16'
Lambdasonde
17
Sondenspitze
18
Außengewinde
19
Innengewinde
20
Anschlussstutzen
20a
Auslassöffnung
21
Auslassrohr
21 a
Ringraum
22
Schraubenloch
I
Abgasstromrichtung
II
Abgasstromrichtung
III
Abgasstromrichtung
IV
Mittelebene
V
Ebene
VI
Abgasstromrichtung

Claims (10)

  1. Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem Abgaskrümmer (1, 1') mit mehreren Einlassrohren (6, 6', 7, 7', 8, 8') zum Anschluss an Abgasauslässe der Brennkraftmaschine und einer Sammeleinrichtung (9, 9') zum Zusammenfassen der Einlassrohre (6, 6', 7, 7' 8, 8'), die eine Auslassöffnung (20a) aufweist, welche mit nachfolgenden Elementen der Abgasanlage, insbesondere einem Katalysatorgehäuse (3, 3') verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Sammeleinrichtung (9, 9') als einstückiges Sammlergehäuse aus biegesteifem Material ausgebildet ist.
  2. Abgasanlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Sammlergehäuse (9, 9') mindestens zwei, insbesondere drei Öffnungen zum Anschluss von Einlassrohren (6, 6', 7, 7', 8, 8') und eine Auslassöffnung (20a) und/oder eine Öffnung (15) zum Einsetzen einer Lambdasonde (16, 16') aufweist.
  3. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass an die Auslassöffnung (20a) ein Auslassrohr (20) angeschlossen ist, wobei das Auslassrohr (20) bevorzugt als Katalysator-Anströmrohr ausgebildet ist, wobei das Katalysatoranströmrohr (20) ebenfalls bevorzugt bis nahe vor den Katalysator geführt und das Katalysatorgehäuse (3, 3') über ein das Katalysatoranströmrohr (20) umgebendes, insbesondere trichterförmiges Rohr (3a, 3a') direkt mit dem Sammlergehäuse (9, 9') verbunden ist.
  4. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen im Sammlergehäuse (9, 9') zumindest zum Teil ausgestanzt sind und/oder dass das Sammlergehäuse (9, 9') durch Innenhochdruckumformung hergestellt ist.
  5. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassrohre (6, 6', 7, 7', 8, 8') derart in das Sammlergehäuse (9, 9') münden, dass die Abgasstromrichtungen (I, II, III) aller Abgasströme in einem Sammelpunkt (14) zusammenlaufen, wobei bevorzugt eine Lambdasonde (16) derart in dem Sammlergehäuse (9, 9') angeordnet ist, dass sich die Sondenspitze (17) im Sammelpunkt (14) befindet.
  6. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassrohre (6, 6', 7, 7', 8, 8') derart in das Sammlergehäuse (9, 9') münden, dass die Abgasstromrichtungen (I, II, III) jeweils gegenüber einer senkrecht zur Abgasstromrichtung (VI) in der Auslassöffnung (20a) verlaufenden Ebene (V) geneigt sind, und zwar derart, dass die Abgasstromrichtungen (I, II, III) der Einlassrohre (6, 6', 7, 7', 8, 8') auf die selbe Seite dieser Ebene (V) weisen wie die Abgasstromrichtung (VI) im Auslassrohr (21).
  7. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Lambdasonde (16) auf der der Auslassöffnung (20a) abgewandten Seite des Sammlergehäuses (9, 9') angeordnet ist und/oder dass die Einlassrohre (6, 6', 7, 7', 8, 8') derart in das Sammlergehäuse (9, 9') münden, dass sich der Sammelpunkt (14) im Inneren (13) des Sammlergehäuses (9') befindet.
  8. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Sammlergehäuse (9, 9') angeformte Anschlussstutzen (10, 11, 12, 20) für die Einlassrohre (6, 6', 7, 7', 8, 8') und/oder das Auslassrohr (21) aufweist.
  9. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Sammlergehäuse (9, 9') zumindest teilweise spiegelsymmetrisch zu einer Ebene (IV) ausgebildet ist, die senkrecht zu der Verbindungslinie der Abgasauslässe der Brennkraftmaschine verläuft, wobei bevorzugt auch die Einlassrohre (6, 6', 7, 7', 8, 8') und/oder die Lambdasonde (16, 16') spiegelsymmetrisch zu dieser Ebene (IV) angeordnet sind.
  10. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassrohre (6, 6', 7, 7', 8, 8') verhältnismäßig biegsam sind, insbesondere indem Sie zumindest abschnittsweise einen ovalen Querschnitt aufweisen, und/oder dass die Einlassrohre (6, 6', 7, 7', 8; 8') durch Innenhochdruckumformen hergestellt sind.
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