EP1860295B1 - Kraftfahrzeug mit einer Abgasanlage - Google Patents

Kraftfahrzeug mit einer Abgasanlage Download PDF

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EP1860295B1 EP07004846A EP07004846A EP1860295B1 EP 1860295 B1 EP1860295 B1 EP 1860295B1 EP 07004846 A EP07004846 A EP 07004846A EP 07004846 A EP07004846 A EP 07004846A EP 1860295 B1 EP1860295 B1 EP 1860295B1
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Dr Ing HCF Porsche AG
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Dr Ing HCF Porsche AG
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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
    • F01N13/14—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 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
    • 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
    • F01N13/082—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of tailpipe, e.g. with means for mixing air with exhaust for exhaust cooling, dilution or evacuation

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle with an exhaust system with two exhaust pipes with an attachable to the exhaust pipes Abgasendrohrblende according to the preamble of claim 1.
  • an exhaust end pipe orifice for an exhaust system of a motor vehicle which has an exhaust end pipe with a deferred inner pipe, which deflects the exhaust gas flow downwards towards the road surface.
  • the inner tube is surrounded by a diaphragm tube.
  • the DE 199 14 426 A1 describes a double-walled tailpipe for an exhaust pipe of an exhaust system of a motor vehicle, wherein a support of the outer shell is proposed relative to the inner shell, wherein outer shell and inner shell are connected only in the overlap region to the exhaust pipe, but in the direction of the exit end of the exhaust pipe are non-contact each other.
  • the object of the invention is to provide a motor vehicle with an exhaust system with a Abgasendrohrblende, which is exposed to the lowest possible heat loads or heat transfer to a surrounding vehicle rear part, in particular made of plastic, avoids.
  • the advantages achieved by the invention are that by an air gap insulation between the directly leading to the exhaust gas exhaust pipes and a Abgasendrohrblende a direct heat transfer to the Abgasendrohrblende is avoided and thus the vehicle rear part made of plastic is not exposed to high heat loads.
  • This is done in such a way that the Abgasendrohrblende is connected via a holding device with one or two exhaust pipes of the exhaust system and between the Abgasendrohrblende and the exhaust pipes each individual exhaust inner tubes are arranged, which are attached to the two exhaust pipes and firmly connected to the Abgasendrohrblende, wherein Forms a continuous channel between the two exhaust pipes and the receiving Abgasendrohrblende all around. This channel can thus have a heat-regulating effect in the driving state due to air flowing through.
  • the assembly of the threaded screw takes place from the underside of the exhaust system and the positive-locking position of the retaining tongue in the dovetail-shaped receptacle also ensures a laterally secure hold, which is particularly necessary for vibrations in the exhaust system.
  • FIG. 1 an end region of an exhaust system 1 of a motor vehicle is shown, which essentially has an exhaust pipe 2 and branching off from it two exhaust pipes 3, 4 for upstream exhaust gas inner tubes 5, 6. These are held in a slipped Abgasendrohrblende 7, which projects, for example, through a section A of a vehicle rear part 8a, which in Fig. 7 is shown in more detail.
  • the exhaust gas flow flows through the exhaust pipe 2 in the direction of arrow P, branches into the two adjoining exhaust pipes 3, 4 and then flows into the exhaust gas inner tubes 5, 6 and then flows outward.
  • the tight connection consists in each case of a pipe expansion 20 into which an opposite pipe end 21 of the exhaust pipes 5, 6 can be inserted.
  • the exhaust pipe diaphragm 7 may for example consist of an aluminum casting or a sheet metal part, wherein the exhaust gas inner tube 5, 6 may consist of stainless steel, for example titanium.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit einer Abgasanlage mit zwei Abgasrohren mit einer auf die Abgasrohre aufsetzbaren Abgasendrohrblende nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der DE 10 355 472 A1 ist eine Abgasendrohrblende für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs bekannt, die ein Abgasendrohr mit einem aufgeschobenen Innenrohr aufweist, das den Abgasstrom nach unten hin zur Fahrbahnoberfläche ablenkt. Das Innenrohr ist von einem Blendenrohr umgeben.
  • Die DE 199 14 426 A1 beschreibt ein doppelwandiges Endrohr für ein Abgasrohr einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeuges, wobei eine Abstützung der Außenschale gegenüber der Innenschale vorgeschlagen wird, bei welcher Außenschale und Innenschale lediglich im Überlappungsbereich zum Abgasrohr verbunden sind, in Richtung auf das austrittsseitige Ende des Abgasrohres aber berührungsfrei zueinander stehen.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kraftfahrzeug mit einer Abgasanlage mit einer Abgasendrohrblende zu schaffen, welche möglichst geringen Wärmebelastungen ausgesetzt ist bzw. eine Wärmeübertragung zu einem umgebenden Fahrzeugheckteil, insbesondere aus Kunststoff, vermeidet.
  • Diese Aufgabe wird erfindungegemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
  • Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, dass durch eine Luftspaltisolierung zwischen den direkt das Abgas führenden Abgasinnenrohren und einer Abgasendrohrblende eine unmittelbare Wärmeübertragung auf die Abgasendrohrblende vermieden wird und somit auch das Fahrzeugheckteil aus Kunststoff keinen zu hohen Wärmebelastungen ausgesetzt ist. Dies erfolgt in der Weise, dass die Abgasendrohrblende über eine Halteeinrichtung mit einem oder zwei Abgasrohren der Abgasanlage verbunden ist und zwischen der Abgasendrohrblende und den Abgasrohren jeweils einzelne Abgasinnenrohre angeordnet sind, die auf den beiden Abgasrohren aufgesteckt gehalten und mit der Abgasendrohrblende fest verbunden sind, wobei sich zwischen den beiden Abgasinnenrohren und der aufnehmenden Abgasendrohrblende ringsum ein durchgehender Kanal bildet. Dieser Kanal kann somit im Fahrzustand aufgrund von durchströmender Luft wärmeregulierend wirken.
  • Damit eine stabile Verbindung zwischen den Abgasrohren und der Abgasendrohrblende geschaffen wird, ist nach der Erfindung des weiteren vorgesehen, dass zwischen den zwei Abgasrohren oder auch nur einem Abgasrohr die Halteeinrichtung befestigt ist und in einer senkrechten Mittenebene von zwei Abgasrohren eine vorragende Haltezunge der Halteeinrichtung angeordnet ist, die in eine Nutaufnahme, beispielsweise T-Nut-Aufnahme, der Abgasendrohrblende einschiebbar und über ein Befestigungsmittel gehalten ist. Auf der vorragenden Haltezunge ist eine Gewindemutter festgelegt und in einer Bohrung der Abgasendrohrblende ist eine Gewindeschraube zur Gewindemutter auf der Haltezunge durchführbar und mit dieser verbindbar. Die Montage der Gewindeschraube erfolgt von der Unterseite der Abgasanlage her und über die formschlüssige Haltung der Haltezunge in der schwalbenschwanzförmigen Aufnahme ist auch ein seitlich sicherer Halt gewährleistet, was insbesondere bei Schwingungen an der Abgasanlage erforderlich ist.
  • Die zwischen den Abgasrohren und der Abgasrohrblende angeordneten Abgasinnenrohre, die unmittelbar abgasführend sind, bilden quasi eine Verlängerung der Abgasrohre. Die beiden Abgasinnenrohre weisen an ihren Außenumfangsflächen mehrere nach außen vorgespannte federnden Klemmelemente auf, die sich im eingesteckten Zustand in der Abgasendrohrblende von der Innenwandung haltend abstützen und eine feste Verbindung zur Abgasendrohrblende über Schraubmittel bewirken.
  • Zur Befestigung der beiden Abgasinnenrohre in der Abgasendrohrblende sind nach der Erfindung an den Außenumfangsfläche der beiden Abgasinnenrohre einander zugerichtete vorragende Abstützschenkel befestigt, die sich im eingeführten Zustand in die Abgasendrohrblende beispielsweise an benachbart der Nutaufnahme angeordneten Anschlägen abstützen und über die Schraubmittel festgesetzt sind. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise nach der Erfindung erreicht, dass die Abgasinnenrohre fest mit der Abgasendrohrblende verbunden sind, so dass auch durch auftretende Schwingungen keine Berührungen mit der Innenwandung der Abgasendrohrblende vorkommen können.
  • Des Weiteren sind die beiden Abgasinnenrohre mit den beiden Abgasrohren durch eine Rohraufweitung direkt aufsteckbar und die der Rohraufweitung abgekehrten freien Enden der beiden Abgasinnenrohre weisen ringsum einen Luftspalt zur Innenumfangsfläche der Abgasendrohrblende am Ausmündungsbereich der Abgase auf. Somit ist von den Abgasrohren über die Innenrohre eine Abführung der Abgase der Brennkraftmaschine möglich, ohne dass diese mit der Abgasrohrblende in Kontakt kommen.
  • Die Abgasinnenrohre sind im Ausmündungsbereich jeweils trompetenförmig erweitert ausgeführt und zwischen den Mündungsbereichen der Abgasendrohre und den Mündungsbereichen der Abgasinnenrohre wird ein Luftspalt gebildet, wobei die Abgasinnenrohre in der Abgasendrohrblende durchgehend jeweils beabstandet zur Innenwandung angeordnet sind und sich der Kanal ergibt. Dieser Kanal zwischen den Abgasinnenrohren und der Abgasendrohrblende kann im Fahrbetrieb eine Luftdurchströmung ergeben und hieraus resultierend eine Wärmeabführung der durch Abgase aufgeheizten Abgasinnenrohre. Insbesondere wird bei einer Lackierung der Abgasendrohrblende diese nicht durch Wärmebelastungen beschädigt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen
    • Fig. 1
    eine Explosivdarstellung eines Endbereichs der Abgasanlage mit Abgasrohr, Abgasinnenrohren und Abgasendrohrblende,
    Fig. 2
    einen zusammengebauten Endbereich der Abgasanlage mit Abgasendrohrblende in schaubildlicher Darstellung,
    Fig. 3
    eine Ansicht auf eine Halteeinrichtung an den Abgasrohren in Form einer vorragenden Haltezunge mit Gewindemutter,
    Fig. 4
    eine vergrößerte Ansicht auf eine schwalbenschwanzförmige Aufnahme in der Abgasendrohrblende für die Halteeinrichtung gemäß Fig. 3,
    Fig. 5
    eine Ansicht auf die Abgasinnenrohre mit federnden Klemmelementen und Abstützschenkeln,
    Fig. 6
    eine Ansicht auf den montierten Endbereich der Abgasanlage mit sichtbarem Spalt und Luftdurchstromkanal zwischen den Abgasinnenrohren und der Abgasendrohrblende,
    Fig. 7
    einen Vertikalschnitt durch die Abgasendrohrblende mit eingesetzten Abgasinnenrohr und dargestelltem Kanal im eingebauten Zustand in einem Fahrzeugeheckteil.
  • In Fig. 1 ist ein Endbereich einer Abgasanlage 1 eines Kraftfahrzeugs dargestellt, die im Wesentlichen ein Abgasrohr 2 und hiervon abzweigend zwei Abgasrohre 3, 4 für stromauf anschließende Abgasinnenrohre 5, 6 aufweist. Diese sind in einer übergestülpten Abgasendrohrblende 7 gehalten, welche beispielsweise durch einen Ausschnitt A eines Fahrzeugheckteils 8a ragt, was in Fig. 7 näher dargestellt ist. Der Abgasstrom durchströmt das Abgasrohr 2 in Pfeilrichtung P, verzweigt sich in die beiden anschließenden Abgasrohre 3, 4 und strömt dann in die Abgasinnenrohre 5, 6 und mündet dann nach außen.
  • Das Abgasrohr 2 bzw. die anschließenden Abgasrohre 3, 4 sind mit der Abgasendrohrblende 7 über eine Halteeinrichtung 10 (Fig. 3) verbunden, die an den Abgasrohren 3, 4 befestigt ist. Sie besteht im wesentlichen aus einer in einer senkrechten Mittenebene der Abgasrohre 3, 4 angeordneten vorragenden Haltezunge 11, die in einer T-Nut-förmigen Aufnahme 12 oder einer ähnlichen Aufnahme der Abgasendrohrblende 7 einführbar ist und diese Haltezunge 11 lagegenau abstützt und über eine Befestigungsschraube 14 festgesetzt wird.
  • Hierzu weist die Haltezunge 11 eine festgelegte Gewindemutter 13 auf, in die die Befestigungsschraube 14 eingeschraubt wird, wozu diese in eine Bohrung 15 der Abgasendrohrblende 7 eingesetzt wird.
  • Des weiteren werden mit der Abgasendrohrblende 7 die Abgasinnenrohre 5, 6 verbunden, wozu diese an ihrer Außenumfangsfläche zwei gegenüberstehende Abstützwinkel 16, 16a aufweisen, die sich im eingeschobenen Zustand in die Abgasendrohrblende 7 an seitlich der Aufnahme 7 angeordneten Absätzen abstützen und über Schrauben 17, 18 in diesen festsetzbar sind. Zur beabstandeten Lagerung in der Abgasendrohrblende 7 sind am Außenumfang der Abgasinnenrohre 5, 6 mehrere verteilt angeordnete federnde Klemmelemente 19 angeordnet.
  • Damit der Abgasstrom P über das Abgasrohr 2 und die anschließenden Abgasrohre 5, 6 in die Abgasinnenrohre 5, 6 überströmen kann, weisen diese einen dichten Anschluss zu den Abgasrohren 5, 6 auf. Der dichte Anschluss besteht jeweils aus einer Rohraufweitung 20, in welche ein gegenüberstehendes Rohrende 21 der Abgasrohre 5, 6 einsteckbar ist.
  • Die Abgasinnenrohre 5, 6 sind derart in der Abgasendrohrblende 7 angeordnet, dass sich zwischen den Abgasinnenrohren 5, 6 und der Abgasendrohrblende 7 ein ringsum verlaufender Luftkanal K bildet, so dass im Fahrbetrieb eine Luftdurchströmung erfolgen kann, damit eine Wärmeabfuhr gewährleistet ist und die Abgasendrohrblende 7 keiner wesentlichen Wärmeabstrahlung mehr ausgesetzt ist und das Fahrzeugheckteil weitgehend von schädlichen Wärmebeeinflussungen freigehalten wird.
  • Die Abgasrohrblende 7 kann beispielsweise aus einem Aluminium-Guss oder aus einem Blechteil bestehen, wobei das Abgasinnenrohr 5, 6 aus Edelstahl beispielsweise Titan bestehen kann.

Claims (8)

  1. Kraftfahrzeug mit einer Abgasanlage mit zwei Abgasrohren (3, 4), mit einer auf die Abgasrohre (3, 4) aufsetzbaren Abgasendrohrblende, die in einem Ausschnitt eines Fahrzeugheckteils angeordnet ist, wobei die Abgasendrohrblende (7) über eine Halteeinrichtung (10) mit einem oder zwei Abgasrohren (3, 4) der Abgasanlage (1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Abgasendrohrblende (7) und den Abgasrohren (3, 4) zwei einzelne Abgasinnenrohre (5, 6) angeordnet sind, die jeweils auf den beiden Abgasrohren (3, 4) aufgesteckt gehalten und mit der Abgasendrohrblende (7) derart fest verbunden sind, dass sich zwischen den beiden Abgasinnenrohren (5, 6) und der aufnehmenden Abgasendrohrblende (7) ringsum ein durchgehender Kanal (K) bildet.
  2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den zwei Abgasrohren (3, 4) die Halteeinrichtung (10) befestigt ist und in einer senkrechten Mittenebene der beiden Abgasrohre (3, 4) eine vorragende Haltezunge (11) der Halteeinrichtung (10) angeordnet ist, die in eine Aufnahme (12) der Abgasendrohrblende (7) einschiebbar und über mindestens ein als Gewindeschraube (14) ausgeführtes Befestigungsmittel gehalten ist.
  3. Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der vorragenden Haltezunge (11) eine Gewindemutter (13) befestigt ist und in einer Bohrung (15) der Abgasendrohrblende (7) die Gewindeschraube (14) zur Gewindemutter (13) durchführbar und mit dieser verbindbar ist.
  4. Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abgasinnenrohre (5, 6) an ihren Außenumfangsflächen mehrere nach außen hin vorgespannte federnde Klemmelemente (19) aufweisen, die sich im eingesteckten Zustand in der Abgasendrohrblende (7) an einer Innenwandung gehalten abstützen und eine feste Verbindung zur Abgasendrohrblende (7) über Schraubmittel (17, 18) erfolgt.
  5. Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass an den Außenumfangsflächen der beiden Abgasinnenrohre (5, 6) einander zugerichtete vorragende Abstützschenkel (16, 16a) befestigt sind, die sich im eingeführten Zustand in die Abgasendrohrblende (7) an benachbart der schwalbenschwanzförmigen Aufnahme (12) angeordneten Anschlägen abstützen und über die Schraubmittel (17, 18) festgesetzt sind.
  6. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abgasinnenrohre (5, 6) mit den beiden Abgasrohren (3, 4) durch eine Rohraufweitung (20) dicht aufsteckbar sind und die der Rohraufweitung (20) abgekehrten freien Enden der beiden Abgasinnenrohre (5,6) rings um einen Luftspalt (8) zur Innenumfangsfläche der Abgasendrohrblende (7) wenigstens am Ausmündungsbereich der Abgase aufweisen.
  7. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasinnenrohre (5, 6) im Ausmündungsbereich jeweils trompetenförmig erweitert ausgeführt sind und zwischen den Mündungsbereichen der Abgasendrohrblende (7) und den Mündungsbereichen der Abgasinnenrohre (5, 6) der Luftspalt (8) gebildet ist und dass die Abgasinnenrohre (5, 6) in der Abgasendrohrblende (7) jeweils beabstandet zur Innenwandung angeordnet sind und sich der durchgehende Kanal (K) als Luftspaltisolierung ergibt.
  8. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrohrblende (7) aus einem einteiligen Gussteil besteht und die Abgasinnenrohre (5, 6) aus einem Edelstahl bestehen und dünnwandig ausgeführt sind.
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