SE501520C2 - Avgaskollektor med primärrör - Google Patents

Description

15 20 25 30 501 520 2 utrustning för att katalysatorn skall nå upp till full arbetstemperatur inom rimlig tid, speciellt vid kyligt väder och när motorn körs på låg belastning.

Det är således känt att åstadkomma en reducering av avgasutsläppen vid kallstart genom användning av två tandemkopplade katalysatorer, av vilka den ena är jämförelsevis liten och därför kan värmas upp snabbt. När avgaserna har erhållit sin normala arbetstemperatur sker en omkoppling från startkatalysatorn till normalkatalysatorn.

Olika varianter av system med start- och huvudkatalysator är kända, exempelvis genom US 3 44 817, US 4 444 012 och US 4 817 385.

SE 9101125-4 visar ytterligare ett system där katalysator och ljuddämparsystem är dimensionerade för làgbelastning.

Om ett förhöjt avgasmotstånd detekteras, vilket sker vid övergång till ett högre prestandaregister, öppnas medelst ventil en passage förbi katalystatorn och avgassystemet anpassas för högprestandaområdet.

Ovan. beskrivna lösningar med användning av start- och huvudkatalysator, samt ventiler för omkoppling från ett reglerläge till ett annat innebär emellertid fördyringar och risker för funktionsstörningar i avgasreningssystemen.

UPPFINNINGENS ÄNDAMÅL Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en avgaskollektor med primärrör som är till- räckligt långa för att kunna utnyttja gasdynamiska effekter, utan att kollektorsystemet blir utrymmes- och materialkrävande, tungt och förlänger katalysatorns uppvärmningstid till arbetstemperatur. 10 15 20 25 30 501 520 LÖSNINGEN Detta ändamål uppnås enligt uppfinningen, genom att kollektorns periferiella väggar åtminstone till väsentlig del är bildade av primärrörens inre väggparti. Genom att primärrören pà detta sätt är integrerade med kollektorn kan rören ges gasdynamiskt fördelaktig längd, utan att man behöver ta till komplicerade åtgärder för reducering av den tid som àtgàr innan en till kollektorsystemet ansluten katalysator uppnàr sin arbetstemperatur.

Enligt en fördelaktig variant av uppfinningen bildar kollektorn en avlàng cylindrisk kammare med i huvudsak tangentiellt anslutande primärrör. Genom denna utformning kollektorn och omlänkas till en axiell rörelse, vilket leder till en kommer avgaserna in tangent iellt i jämnare anströmning av avgaser till en till kollektorn ansluten katalysatormonolit, som därigenom utnyttjas effektivare.

Primärrören kan antingen sträcka sig i spiralform eller i skruvlinjeform runt kollektorn. Längden på rören är lämpligen sådan att de sträcker sig en sträcka av minst cirka ett varv runt kollektorn.

Enligt ett fördelaktigt utföringsexempel av uppfinningen löper primärrören så tätt under nämnda varv, att intill varandra löpande primärrör avgränsas av ett gemensamt väggparti. Genom denna utformning reduceras värmestrål- ningen till omgivningen ytterligare.

Primärrören kan ha en längd av 0,5-2,0 rn och uppvisar lämpligen en sådan diameter att de inom motorns varvtalsområde ger en återreflekterad undertrycksvàg till respektive avgasventil, när överlappning uppstår mellan avgas- och insugningsventiler. 10 15 20 25 30 501 520 4 Kollektorn är lämpligen ansluten till minst en katalysa- torcell.

Om primärrören har ett fyrkantigt tvärsnitt kan de helt och hållet dela mellanväggar.

FIGURBESKRIVNING Ett utföringsexempel av uppfinningen kommer nu att be- skrivas mer detaljerat med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka Fig. 1 schematiskt visar en avgaskollektor med primärrör enligt uppfinningen i vy från ovan, Fig. 2 är en ändvy av avgaskollektorn i Fig. 1, och Fig. 3 är ett snitt längs linjen II-II i Fig. 1.

FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Den på ritningen visade avgaskollektorn uppvisar fem primärrör 10-14, vilka är anslutbara medelst en gemensam monteringsfläns 15 till en icke visad förbränningsmotor.

Andra utföranden är givetvis tänkbara med fler eller färre primärrör.

Primärrören sträcker sig kortast möjliga väg ihop mot det vid mitten av rören placerade röret 12. Från denna punkt där rören 11 och 13 möter röret 12 och rören 10 och 14 möter röret ll respektive 13 löper primärrören parallellt, tills de mynnar ut en kollektor 16. Kollektorn är avlång och sträcker sig tvärs rörens längdriktning samt mynnar ut i en katalysator 17 med monteringsfläns 17a för efter- följande avgasljuddämpare.

Såsom framgår av Fig. 2 och 3 löper primärrören i spiralform runt kollektorn 16, åtminstone cirka ett varv, innan de mynnar ut i kollektorn. Primärrörens diametralt inre väggpartier 18 kan därigenom samverka för att bilda 10 15 20 501 520 5 kollektorns periferivägg. Genom denna integrering av primärrör och kollektor reduceras åtgángen av material för framställning av dessa komponenter. Eftersom mindre material behöver värmas upp vid en kallstart kan en katalysator 17 snabbt nà sin arbetstemperatur. Dessutom kollektorns periferiella väggar inte har någon kontakt med den reduceras värmestràlningen, genom att jämförelsevis kalla omgivningen.

Enligt en fördelaktig variant av uppfinningen har primär- rören fyrkantigt tvärsnitt. Detta innebär att intill varandra löpande primärrör kan avgränsas av ett gemensamt väggparti 19 och att materialet för kollektorsystemet och dess vikt kan reduceras ytterligare.

Primärrören kan antingen löpa i spiral eller skruvlinjeform runt kollektorn.

Uppfinningen är ej begränsad till det ovan beskrivna ut- föringsexemplet, utan flera varianter är tänkbara inom ramen för efterföljande krav. Anordningen enligt uppfin- ningen kan med fördel appliceras på sàväl person- som last- bilar, bussar, motorcyklarcxfixmotorbàtar. Den fördelaktiga integreringen av primärrör och kollektor kan även användas vid avgassystem utan katalysator.

Claims (9)

10 15 20 25 501 520 6 PATENTKRAV

1. Avgaskollektor med primärrör (10-14) för uppsamling av avgaser från en flercylindrig förbränningsmotor av kolvtyp till ett gemensamt flöde, därav, att kollektorns periferiella väggar (18) åtminstone till väsentlig del är k ä n n e t e c k n a d bildade av primärrörens (10-14) inre väggparti (18).

2. Kollektor enligt kravet 1, k ä n n e t e c k - därav, att kollektorn (16) bildar en avlàng cylindrisk kammare med i huvudsak tangentiellt anslutande primärrör (10-14). n a d

3. Kollektor enligt kravet 2, k ä n n e t e c k - 11 a d därav, att primärrören (10-14) sträcker sig i spiralform runt kollektorn (16).

4. Kollektor enligt kravet 2, k ä n n e t e c k - rn a d därav, att primärrören (10-14) sträcker sig i skruvlinjeform runt kollektorn (16)

5. Kollektor enligt kravet 3 eller 4, t e c k n a d k ä n n e - därav, att primärrören (10-14) sträcker sig en sträcka av minst cirka ett varv runt kollektorn (16).

6. Kollektor enligt kravet 5, k ä n n e - t e c }< n a d därav, att primärrören (10-14) under nämnda varv löper så tätt, att intill varandra löpande primärrör avgränsas av ett gemensamt väggparti (19).

7. Kollektor enligt något av kraven 1-6, k ä n n e t e c k n a d därav, att primärrören (10-14) har en längd av 0,5-2,0 m och uppvisar en sådan diameter 10 501 520 7 att de inom motorns varvtalsomràde ger en àterreflekterad undertrycksvåg till respektive avgasventil, när överlappning uppstår mellan avgas- och insugnings- ventiler.

8. Kollektor enligt kravet 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att den är ansluten till minst en katalysa- torcell.

9. Kollektor enligt kravet 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att primärrören (10-14) har ett fyrkantigt tvärsnitt.