NL8000592A

NL8000592A - Uitlaatsysteem voor een meercilinderverbrandingsmotor.

Info

Publication number: NL8000592A
Application number: NL8000592A
Authority: NL
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz Ag
Priority date: 1979-03-07
Filing date: 1980-01-30
Publication date: 1980-09-09
Also published as: GB2045859A; FR2438160B1; CH648637A5; FR2438160A1; GB2045859B; DE2908878A1

Description

ï VO 00½

Titel: Uitlaatsysteem voor een meercilinderverbrandingsmotor.

De uitvinding heeft betrekking op een uitlaatsysteem voor een meercilinderzuiger-verbrandingsmotor met ten minste één rij cilinders, op de cilinderkoppen waarvan via bochtstukken een bij voorkeur evenwijdig aan de rij cilinders verlopend uitlaatsysteem, in het bijzonder 5 een bundel'uitlaatpijpen is aangesloten, waarbij het uitlaatsysteem door een in een buitenhuis aangebrachte isolerende wand omgeven is.

Bij een bekend uitlaatsysteem van het bedoelde type (zie Hansa - Schiffahrt - Schiffbau - Haf en - 110e jaargang, Ho. 6, 1973» blz. kh8, fig. 11) is een bundel uitlaatbuizen rechtstreeks door een 10 isolerende wand omgeven, waarbij een buitenhuis deze isolatie omsluit.

De in het bijzonder bij scheepsmotoren bestaande eis van een voldoende warmte-isolatie van de uitlaatpijpen met het doel een vermindering van de warmte-afstraling, een afscherming tegen rondspattende brandstof en smeerolie alsmede voor het verlagen van de kans op ongelukken als ge-15 volg van contact, kan slechts dan, althans ten dele, worden vervuld, wanneer een zeer dikke isolerende wand tussen het buitenhuis en de uitlaatpijpen is aangebracht, waardoor de isolatie automatisch ongewenst grote afmetingen verkrijgt. Door de genoemde maatregelen kan niet verhinderd worden, dat de buitentemperatuur van het buitenhuis tot ver 20 boven 200°C kan oplopen, omdat de door de uitlaatpijpen aan de isolerende wand af gegeven warmte slechts langs deze weg, dat wil zeggen via het oppervlak van het buitenhuis, naar de omgevingslucht kan worden af gevoerd.

Aan de uitvinding ligt het probleem ten grondslag de besproken nadelen te ondervangen en een optimale isolatie van een uitlaatsysteem 25 met kleine uitwendige afmetingen bij een gunstige fabricage te verschaffen.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt door nog te bespreken maatregelen. Door het aanbrengen van een isolerende wand op enige afstand van het uitlaatleidingsysteem wordt de warmte-overgang naar de isolerende 30 wand aanzienlijk verminderd, terwijl de op het buitenvlak van de isolerende wand optredende warmte via de in de luchtspleet ontwikkelde luchtstroom doeltreffend kan worden afgevoerd. Daartoe zijn toe- en afvoer-openingen in het buitenhuis zodanig aangebracht, dat de lucht in het onderste bereik in- en in het bovenste bereik weer kan uittreden en als 8000592 r -2- - gevolg .van de luchtcirculatie warmtestuwing wordt vermeden. Daardoor treedt zelfs hij moderne zuigerverbrandingsmotoren met opgevoerd specifiek vermogen en hoge uitlaattemperaturen in het buitenhuis een relatief lage texrgceratuur op, welke ver onder de waarden ligt, die zijn vastgesteld 5 door de classificatiecommissie.

Volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt voorgesteld, dat het buitenhuis zelfdragend is uitgevoerd en aan het buitenhuis via afstandshouders en schroef- en/of klemverbindingen,die isolerende wand bevestigd is. Daarbij kunnen de schroeven ten opzichte van de 10 afstandshouders verzet zijn aangebracht, zodat het vormen van warmtebruggen in dit bereik verhinderd wordt. Omdat de toe- en afvoeropeningen door op enige afstand van elkaar aangebrachte spatplaten zijn bedekt, kan brandbare vloeistof welke mogelijk op grond van een technisch defect in de motorruimte rondspat, niet in het buitenhuis komen.

15 Voorts kan in het bereik van het uitlaatsysteem waarin door het toezichthoudende en bedieningspersoneel, onderhouds- en reparatiewerk-zaamheden moeten worden verricht, aan de spatplaten, respectievelijk het buitenhuis onder vorming van een tussenruimte eeabeschermplaat zijn aangebracht. Een verbetering van de lucht circulatie in de luchtsplëet 20 wordt verkregen, doordat op de toevoeropeningen een gedwongen beluchting is aangesloten, bijvoorbeeld een door de verbrandingsmotor aangedreven ventilator of op een draaiend constructiedeel van de verbrandingsmotor aangebrachte ventilatieschoepen. Daarbij kunnen ook de afvoeropeningen op een afzonderlijk gasafvoerleidingsysteem zijn aangesloten, zodat de 25 sterk verwarmde lucht niet in de machineruimte doch onder bepaalde omstandigheden evenwijdig aan de afgewerkte gassen rechtstreeks in de atmosfeer komt.

Verdere bijzonderheden van de uitvinding worden onder verwijzing naar de tekening besproken. Daarin toont: 30 fig. 1 een doorsnede door een uitlaatleidingsysteem dat volgens , de uitvinding door een isolerende wand en.een buitenhuis omgeven is; fig. 2 een gedeeltelijke langsdoorsnede door het buitenhuis en de isolerende wand volgens de lijn II-II van fig. 1; en fig. 3 een totaalaanzicht van het uitlaatsysteem met een isole-35 rende wand volgens de uitvinding voor een meercilinderverbrandingsmotor in perspectief.

80 0 05 § 2 -3- b

In fig. 1 is door 1 een als "bundel uitlaatpijpen uit gevoerd uit-laatleiöingsysteem weergegeven, dat door bochtstukken 2 van een-meer-cilinderverbrandingsmotor in verbinding staat. Daarbij is het leidingsysteem 1 op enige afstand door een isolerende wand 3 omgeven, welke uit 5 een in de plaatmantel k gevatte, warmtedempende laag 5 bestaat. Deze isolerende wand 3 is wederom onder vorming van een lucht spleet 6 door een buitenhuis J omgeven. Het buitenhuis 7 heeft in het onderste bereik toevoeropeningen 8 voor lucht en in het bovenste bereik uitlaatopening 9 voor die lucht, waarbij zowel de toe- als afvoeropeningen 8, resp. 9 10 door op enige afstand ten opzichte van het buitenhuis 7 aangebrachte spatplaten 10 bedekt zijn. Daarbij vormen de spatplaten 10 tezamen met het buitenhuis 7 kanalen 1^ voor de toe- resp. af voer van lucht.

Aan het buitenhuis 7, resp. aan de spatplaten 10 is in het bereik, waar bescherming tegen rechtstreeks contact aanwezig moet zijn, onder vorming 15 van een tussenruimte 15 ten opzichte van het buitenhuis, een bescherm-plaat 11 bevestigd. Bovendien dienen de spatplaten 10 gelijktijdig voor de verstijving van het buitenhuis. 7 en voor de bevestiging van het buitenhuis 7 aan de bochtstukken 2, welke doelmatig met water gekoeld zijn.

Pig. 2 toont de bevestiging van de isolerende wand 3 door middel 20 van een schroefverbinding 12 en een af standhouder 13 aan het buitenhuis 7. Er bestaat een mogelijkheid de schroefverbindingen 12 en de af standhouders 13 onderling verzet aan te brengen, zodat warmtebruggen tussen dé isolerende wand 3 en het buitenhuis 7 vermeden worden.

In fig. 3 is in perspectief het isolatiesysteem voor de uitlaat-25 gassen weergegeven waarvan de werking als volgt is. De spatplaten 10 strekken zich over de gehele lengte van het buitenhuis 7 uit en bedekken de op gelijkmatige afstand onderling in het onderste en bovenste bereik van het buitenhuis 7 aangebrachte lucht toe- en afvoeropeningen 8, resp. 9. Op dezelfde wijze zijn aan de kopzijden van het buitenhuis 7 spatplaten 30 10 alsmede toe- en afvoeropeningen 8 en 9 aanwezig. Voor het verduidelij ken van de luchtstroming en de plaatsing van de openingen 8 en 9 zijn de * spatplaten 10 ten dele onderbroken.

Zoals uit fig. 1-3 blijkt, kan door de plaatsing van de isolerende wand 3 op enige afstand van het afvoersysteem 1 de aan het buitenvlak van 35 de isolerende wand 3 optredende temperatuur aanzienlijk laag gehouden worden. De resterende temperatuur wordt dan via de circulerende lucht, 8000592 -k- welke via de spatplaten 10 door de luchttoevoeropeningen 8 in de lucht-spleet 6 binnentreedt en deze via afvoeropeningen 9 en de spatplaten 10 verlaat, werkzaam afgevoerd. Omdat de spatplaten 10 tezamen met het buitenhuis 7 kanalen 1¾ vormen, kan met behulp van een niet-weergegeven, 5 door de verbrandingsmotor aangedreven ventilator een gedwongen beluchting van de luchtspleet 6 verkregen worden. Bovendien kan de afgevoerde lucht met behulp van de spatplaten 10 bij op schepen ingebouwde zuiger-verbrandingsmotoren parallel aan het afvoerleidingsysteem in de atmosfeer geleid worden. Op deze wijze wordt een ongewenste verwarming van de 10 motorruimte vermeden.

9 80 0 05 9 2

Claims

1. Uitlaatsysteem voor een meercilinderverbrandingsmotor met ten minste één rij cilinders» op de cilinderkoppen waarvan via bochtstukken een doelmatig evenwijdig aan de rij cilinders verlopende uitlaatleiding-systeem» in bet bijzonder een bundel uitlaatpijpen, is aangesloten, 5 waarbij bet uitlaatsysteem door een in bet buitenhuis aangebracbte isolerende wand omgeven is, met bet kenmerk, dat de isolerende wand (3) op enige afstand van bet uitlaatsysteem (1) is aangebracht en dat tussen bet buitenhuis (7) en de isolerende wand (3) een lucbtspleet (6) aanwezig is en bet buitenhuis (7) voor het ontwikkelen van een luchtstroom 10 toe- en afvoeropeningen (8, resp. 9) in bet onderste en bovenste bereik heeft.

2. Uitlaatsysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het buitenhuis (7) zelfdragend is uit gevoerd en aan het buitenhuis (7) via afstandhouders (13) en schroef- (12) en/of klemverbindingen, de isolerende 15 wand (3) bevestigd is.

3. Uitlaatsysteem volgens conclusies 1-2, met het kenmerk, dat in het bereik van de toe- .(8) en afvoeropeningen (9) op enige afstand van het buitenhuis (7) spatplaten (10) zijn aangebracht, welke de toe- (8) en afvoeropeningen (9) bedekken. 20 b. Uitlaatsysteem volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de spatplaten (10) voor het geleiden van de toe-, resp. afvoerstroom tezamen met het buitenhuis (7) kanalen (1¾) vormen.

5. Uitlaatsysteem volgens conclusies 1-U, met het kenmerk, dat in de kanalen (1¾) naar de toevoeropeningen (8) gerichte geleidingsplaten 25 zijn aangebracht.

6. Uitlaatsysteem volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat aan de spatplaten (10) respectievelijk aan het buitenhuis (7) onder vorming van een tussenruimte (15) ten opzichte van het buitenhuis (7) een be- . schermplaat (11) is aangebracht. 30 7· Uitlaatsysteem volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de luchttoevoeropeningen (8) op een gedwongen beluchting, bijvoorbeeld een door de verbrandingsmotor aangedreven ventilator, aangesloten zijn.

8. Uitlaatsysteem volgens conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de gedwongen beluchting door een luchtschoepen bevattend constructiedeel 8000592 -β- van de verbrandingsmotor, doelmatig een vliegwiel of een trillingsdemper, welke in een als luchtverzamelhuis uit gevoerde bescherminri-chting is uit gevoerd, gevormd wordt.

9. Uitlaatsysteem volgens conclusies 1-8, met bet kenmerk, dat de 5 gedwongen beluchting door een persluchtbron van de verbrandingsmotor, doelmatig een deelstroom van gekoelde beladingslucht of overmatig verdichte aanlooplucht, gevormd wordt. 8000592