DE102004027104A1

DE102004027104A1 - Abgassammelleitung für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102004027104A1
Application number: DE200410027104
Authority: DE
Inventors: Boris Besler; Werner Hardt
Original assignee: Deutz AG
Current assignee: Deutz AG
Priority date: 2004-06-03
Filing date: 2004-06-03
Publication date: 2005-12-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abgassammelleitung für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit Abgasstutzen zwischen der Abgassammelleitung und den Gaswechselkanälen, vorzugsweise im Zylinderkopf einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, wobei die Abgassammelleitung in zumindest zwei Abgasleitungen 1 unterteilt ist, die mittels eines ein Wellrohr aufweisenden Kompensators 2 miteinander verbunden sind, wobei zusätzlich zum Kompensator 2, vorzugsweise innerhalb desselben, zwischen den Abgasleitungen 1 eine Abschirmeinrichtung vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgassammelleitung für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit Abgasstutzen zwischen der Abgassammelleitung und den Gaswechselkanälen, vorzugsweise im Zylinderkopf einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, wobei die Abgassammelleitung in zumindest zwei Abgasleitungen unterteilt ist, die mittels eines ein Wellrohr aufweisenden Kompensators miteinander verbunden sind.

Eine derartige Abgassammelleitung ist aus der DE 33 29 961 A1 bekannt. Die dort verwendeten Kompensatoren weisen Flansche auf, die mit Flanschen an den Abgasleitungen korrespondieren und mittels Spannbändern um die Flansche befestigt sind. Dabei besteht das Problem, dass die Wellrohre der Kompensatoren den heißen Gasen direkt ausgesetzt sind, wodurch sich ungleichmäßige Spannungsverteilungen einstellen, die zur Reduzierung der Lebensdauer führen. Sie sind auch dem vollen Druck der Abgase, der inbesondere pulsierende Druckschwankungen und in Verbindung mit Abgasturbinen beachtliche Werte erreicht, ausgesetzt.

Darüber hinaus stellen die Wellrohre eine Beeinträchtigung der Strömung der Abgase in dem Übergang zwischen den Abgasleitungen dar, die ebenfalls unerwünscht ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Abgassammelleitung so zu verbessern, dass ihre Lebensdauer wesentlich verbes sert wird, ohne dass dadurch die Dehnungsmöglichkeiten der Abgasleitungen untereinander verringert werden. Des Weiteren soll die Verbesserung mit einfachen Mitteln erfolgen.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass zusätzlich zu dem jeweiligen Kompensator, vorzugsweise innerhalb desselben, zwischen den Abgasleitungen eine Abschirmeinrichtung vorgesehen ist.

Die Abschirmeinrichtung kann beliebig ausgeführt sein. Sie dient dazu, zwischen den Abgasleitungen eine eigenständige Verbindung herzustellen, die auch einen möglichst glatten Übergang zwischen den Abgasleitungen sicherstellt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Abschirmeinrichtung als Rohrstück ausgebildet, das Endabschnitte beider Abgasleitungen umgreift oder innerhalb beider Abgasleitungen eingesetzt ist. Dadurch wird zwischen den Abgasleitungen eine eigene Wandung zur Verfügung gestellt, die die Wärme und Drücke der Abgase von dem Kompensator bzw. dem Wellrohr des Kompensators abhält. Dadurch wird sowohl die Temperaturbeeinträchtigung des Wellrohres als auch der Druck auf das Wellrohr beispielsweise dann, wenn an die Abgassammelleitung die Turbine eines Turboladers angeschlossen ist, reduziert.

Die Rohrstücke können an beiden Abgasleitungen verschiebbar geführt sein. Es ist aber auch möglich, dass die Rohrstücke an einer Abgasleitung festgelegt und an der anderen Abgasleitung verschiebbar geführt sind.

Um den Übergang zwischen den Abgasleitungen möglichst glatt und strömungsgünstig zu halten, sind dann, wenn die Rohrstücke die Abgasleitungen umgreifen, die Endabschnitte der Abgasleitungen in ihren Abmessungen reduziert, so dass die Rohrstücke näher an die Innenwand der Abgasleitungen gelangen, oder die Abgasleitungen weisen erweiterte Abmessungen auf, wenn die Rohrstücke innerhalb der Abgasleitungen eingesetzt sind.

Die Rohrstücke können in beiden Versionen Ringwulste aufweisen, die im einen Fall auf ihrem Außenumfang und im anderen Fall auf ihrem Innenumfang angeordnet sind.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Abschirmeinrichtung zwei Rohrstücke aufweist, dass jedes Rohrstück einen Endabschnitt einer Abgasleitung umgreift und dort festgelegt ist und dass ein Rohrstück einen mit einer reduzierten Außenabmessung versehenen Endbereich aufweist, der im zweiten Rohrstück verschiebbar eingefügt ist. Dabei kann das zweite Rohrstück ohne Änderung seiner Abmessungen ausgeführt sein oder aber auch in seinem dem ersten Rohrstück zugewandten Endbereich eine erweiterte Innenabmessung haben.

Weiterhin wird als Alternativlösung vorgeschlagen, dass ein der einander zugewandten Endabschnitte der Abgasleitungen eine reduzierte Außenabmessung aufweist, der im zweiten Endabschnitt, der vorzugsweise eine erweiterte Innenabmessung hat, verschiebbar eingefügt ist.

In vorteilhafter Weise weisen die Kompensatoren ringförmige Endstücke auf, die die Abgasleitungen umgreifen. Da auf die Kompensatoren eine reduzierte Druck- und Temperaturbelastung einwirkt, brauchen diese nicht mit dem beim Stand der Technik vorgesehenen Aufwand an den Abgasleitungen befestigt werden.

Die Abgasleitungen haben im Bereich der Endstücke reduzierte Abmessungen, so dass die ringförmigen Endstücke sich ohne Absatz an die Abgasleitungen anschließen.

Zwischen den ringförmigen Endstücken der Kompensatoren und der Abgasleitungen bzw. deren reduzierten Abmessungen können zur besseren Führung und Abdichtung Dichtbänder angeordnet sein.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine Abgassammelleitung mit Kompensator und Rohrstück zwischen den Abgasleitungen,
2 einen Längsschnitt entsprechend 1 mit zusätzlichen Dichtbändern,
3 einen Längsschnitt durch eine Abgassammelleitung ähnlich 1, jedoch mit zwei Rohrstücken,
4 einen Längsschnitt entsprechend 3 mit zusätzlichen Dichtbändern,
5 einen Längsschnitt durch eine Abgassammelleitung mit einander angepassten Endabschnitten der Abgasleitungen,
6 einen Längsschnitt entsprechend 5, jedoch mit Dichtbändern und
7 einen Längsschnitt durch eine Abgassammelleitung mit Kompensator und einem innerhalb der Abgasleitungen eingesetzten Rohrstück.
In den 1 bis 7 sind, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 Abgasleitungen bezeichnet, die nur teilweise dargestellt sind und Teile einer Abgassammelleitung sind. Zwischen den Abgasleitungen 1 ist ein mit 2 bezeichneter Kompensator vorgesehen, der als Wellrohr ausgebildet ist und ringförmige Endstücke 3 aufweist, die die Abgasleitungen 1 umschließen.
In den 2, 4 und 6 sind zwischen den ringförmigen Endstücken 3 und den Abgasleitungen 1 Dichtbänder 4 vorgesehen, die einen besseren Sitz und eine erhöhte Abdichtung der ringförmigen Endstücke 3 auf den Abgasleitungen 1 bewirken.
Um einen glatten Übergang zwischen den ringförmigen Endstücken 3 der Kompensatoren und den Außenabmessungen der Abgasleitungen 1 zu gewährleisten, haben die Abgasleitungen 1 im Bereich der ringförmigen Endstücke 3 reduzierte Abmessungen bzw. einen reduzierten Durchmesser unter der Annahme, dass die Abgasleitungen 1 einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.
In den 1 und 2 haben die Abgasleitungen 1 Endabschnitte 7 mit weiterer Reduktion der Außenabmessungen, zusätzlich zu den reduzierten Abmessungen in Verbindung mit den Endstücken 3, wobei auf diesen Endabschnitten 7 ein Rohrstück 5 angeordnet ist, das auf dem Endabschnitt 7 der einen Abgasleitung 1 (in den 1 und 2 rechte Abgasleitung) festgelegt ist, während es auf dem Endabschnitt 7 der anderen Abgasleitung 1 verschiebbar ausgeführt ist. Die Festlegung bzw. Verschiebbarkeit kann durch geeignete Wahl der Passungen zwischen dem Rohrstück 5 und den Endabschnitten 7 der Abgasleitungen 1 erfolgen.
In den 3 und 4 sind zwei Rohrstücke 5a eingebaut, die auf den ebenfalls mit reduzierten Abmessungen versehenen Endab schnitten 7a der Abgasleitungen 1 festgelegt und gegeneinander verschiebbar ausgeführt sind. Zu diesem Zweck hat das eine Rohrstück 5a an seinem dem anderen Rohrstück 5a zugewandten Ende einen Bereich mit reduzierter Abmessung, so dass dieser Bereich in das zweite Rohrstück 5a hineinragen kann und auch hineinragt.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß den 5 und 6 ragen die einander zugewandten Endabschnitte 7b der Abgasleitungen 1 und 2 ineinander, wobei der eine Endabschnitt 7b eine reduzierte Außenabmessungen aufweist und der andere Endabschnitt 7b eine Innenerweiterung.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 ist ein mit 5b bezeichnetes Rohrstück vorgesehen, das innerhalb der Abgasleitungen 1 eingesetzt ist. Die Abgasleitungen 1 haben in ihren Endabschnitten 7c Bereiche mit erweiterten Innenabmessungen, in denen die Enden des Rohrstücks 5b hineinragen. Das Rohrstück 5b hat an seinen Enden am Außenumfang Ringwulste 6, die nicht nur eine gute Abdichtung und axiale Verschiebbarkeit sicherstellen, sondern auch einen gewissen Versatz der Abgasleitungen 1 zueinander ausgleichen können.

1: Abgasleitungen
2: Kompensator
3: ringförmige Endstücke
4: Dichtbänder
5: Rohrstück (1 und 2)
5a: Rohrstücke (3 und 4)
5b: Rohrstück (7)
6: Ringwulste
7: Endabschnitte (1 und 2)
7a: Endabschnitte (3 und 4)
7b: Endabschnitte (5 und 6)
7c: Endabschnitte (7)

Claims

Abgassammelleitung für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit Abgasstutzen zwischen der Abgassammelleitung und den Gaswechselkanälen, vorzugsweise im Zylinderkopf einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, wobei die Abgassammelleitung in zumindest zwei Abgasleitungen (1) unterteilt ist, die mittels eines ein Wellrohr aufweisenden Kompensators (2) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Kompensator (2), vorzugsweise innerhalb desselben, zwischen den Abgasleitungen (1) eine Abschirmeinrichtung vorgesehen ist.
Abgassammelleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmeinrichtung ein Rohrstück (5) aufweist, das Endabschnitte (7) beider Abgasleitungen (1) umgreift.
Abgassammelleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmeinrichtung ein Rohrstück (5b) aufweist, dessen Endstücke innerhalb beider Abgasleitungen (1) eingesetzt sind.
Abgassammelleitung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrstücke (5, 5b) an beiden Abgasleitungen (1) verschiebbar geführt sind.
Abgassammelleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrstücke (5, 5b) an einer der Abgasleitungen (1) festgelegt und an der anderen Abgasleitung (1) verschiebbar geführt sind.
Abgassammelleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endabschnitte (7) der Abgasleitungen (1) reduzierte Abmessungen aufweisen.
Abgassammelleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasleitungen (1) im Bereich der Endabschnitte (7c) erweiterte Innenabmessungen aufweisen.
Abgassammelleitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrstücke (5, 5b) auf dem Außen- oder Innenumfang der Endstücke Ringwulste (6) aufweisen.
Abgassammelleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmeinrichtung zwei Rohrstücke (5a) aufweist, dass jedes Rohrstück (5a) einen Endabschnitt (7a) einer Abgasleitung (1) umgreift und dort festgelegt ist und dass ein Rohrstück (5a) einen mit einer reduzierten Abmessung versehenen Endbereich aufweist, der im zweiten Rohrstück (5a) verschiebbar eingefügt ist.
Abgassammelleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein der einander zugewandten Endabschnitte (7b) der Abgasleitungen (1) eine reduzierte Außenabmes sung aufweist, der im zweiten Endabschnitt (7b), der vorzugsweise eine erweiterte Innenabmessung hat, verschiebbar eingefügt ist.
Abgassammelleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompensator (2) ringförmige Endstücke (3) aufweist, die die Abgasleitungen (1) umgreifen.
Abgassammelleitung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasleitungen (1) im Bereich der Endstücke (3) reduzierte Abmessungen aufweisen.
Abgassammelleitung nach einem Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Endstücke (3) Dichtbänder (4) angeordnet sind.