DE102004027104A1 - Exhaust gas collection pipeline for multi-cylinder internal combustion engine, has screening device within compensator between exhaust gas pipelines, where device is designed as tube section which encompasses end sections of pipelines - Google Patents

Exhaust gas collection pipeline for multi-cylinder internal combustion engine, has screening device within compensator between exhaust gas pipelines, where device is designed as tube section which encompasses end sections of pipelines Download PDF

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Abstract

The pipeline has two exhaust gas pipelines (1) that are connected with one another by a compensator (2), which includes a corrugated pipe. A screening device is provided within the compensator between the exhaust gas pipelines. The screening device is designed as a tube section (5), which encompasses end sections (7) of the exhaust gas pipelines. Another tube section has end pieces that are inserted within the exhaust gas pipelines.

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.The The invention relates to an exhaust manifold for a multi-cylinder Internal combustion engine with exhaust pipe between the exhaust manifold and the gas exchange channels, preferably in the cylinder head of a reciprocating internal combustion engine, wherein the exhaust manifold is divided into at least two exhaust pipes is, by means of a bellows having a compensator with each other are connected.

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.Such exhaust manifold is from the DE 33 29 961 A1 known. The compensators used there have flanges, which correspond with flanges on the exhaust pipes and are fastened by means of clamping bands around the flanges. There is the problem that the corrugated tubes of the compensators are directly exposed to the hot gases, resulting in uneven voltage distributions, which lead to the reduction of the life. They are also exposed to the full pressure of the exhaust gases, which reaches in particular pulsating pressure fluctuations and in connection with exhaust gas turbines remarkable values.

Darüber hinaus stellen die Wellrohre eine Beeinträchtigung der Strömung der Abgase in dem Übergang zwischen den Abgasleitungen dar, die ebenfalls unerwünscht ist.Furthermore make the corrugated pipes affect the flow of the Exhaust gases in the transition between the exhaust pipes, which is also undesirable.

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.task The invention is to a generic exhaust manifold so too improve their life significantly improves without that thereby the stretching possibilities the exhaust pipes are mutually reduced. Furthermore the improvement should be done with simple means.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass zusätzlich zu dem jeweiligen Kompensator, vorzugsweise innerhalb desselben, zwischen den Abgasleitungen eine Abschirmeinrichtung vorgesehen ist.The The object of the invention is achieved in that in addition to the respective compensator, preferably within the same between the exhaust pipes a shielding device is provided.

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.The Shielding can be performed arbitrarily. It serves to between the exhaust pipes an independent Make connection, which is also the smoothest possible transition ensures between the exhaust pipes.

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.In An advantageous embodiment of the invention is the shielding designed as a piece of pipe, the end portions of both exhaust pipes encompasses or within both exhaust pipes is used. This will between the Exhaust pipes provided their own wall covering the heat and pressures the exhaust gases from the compensator or the corrugated tube of the compensator stops. Thereby is both the temperature degradation of the corrugated pipe as also the pressure on the corrugated pipe, for example, if at the Exhaust manifold, the turbine of a turbocharger is connected, reduced.

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.The pipe pieces can be slidably guided on both exhaust pipes. But it is also possible that the pipe pieces fixed to one exhaust pipe and to the other exhaust pipe slidably guided are.

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.Around the transition between the exhaust pipes as possible smooth and streamlined too are, when the pipe sections surround the exhaust pipes, reduces the end sections of the exhaust pipes in their dimensions, so that the pipe pieces closer to enter the inner wall of the exhaust pipes, or the exhaust pipes have extended dimensions if the pipe sections are inside the exhaust pipes are used.

Die Rohrstücke können in beiden Versionen Ringwulste aufweisen, die im einen Fall auf ihrem Außenumfang und im anderen Fall auf ihrem Innenumfang angeordnet sind.The pipe pieces can in both versions have annular beads, which in one case its outer circumference and in the other case are arranged on its inner circumference.

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.In Another embodiment of the invention proposes that the shielding device comprises two pieces of pipe, that each piece of pipe a End portion of an exhaust pipe surrounds and fixed there and that a piece of pipe one with a reduced outside dimension having provided end portion, which is displaceable in the second tube piece added is. In this case, the second piece of pipe without changing its dimensions accomplished be or even in his the first piece of pipe facing end a have extended inside dimension.

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.Farther is considered an alternative solution proposed that one of the mutually facing end portions of the Exhaust pipes has a reduced outer dimension, the in the second end portion, which preferably has an expanded inner dimension has inserted, displaceable is.

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.In Advantageously, the compensators have annular end pieces, which surround the exhaust pipes. There on the compensators one reduced pressure and temperature load, they need this not with the foreseen in the prior art effort on the Exhaust pipes are attached.

Die Abgasleitungen haben im Bereich der Endstücke reduzierte Abmessungen, so dass die ringförmigen Endstücke sich ohne Absatz an die Abgasleitungen anschließen.The exhaust pipes have reduced dimensions in the area of the end pieces, so that the annular end pieces connect without paragraph to the exhaust pipes.

Zwischen den ringförmigen Endstücken der Kompensatoren und der Abgasleitungen bzw. deren reduzierten Abmessungen können zur besseren Führung und Abdichtung Dichtbänder angeordnet sein.Between the annular tails the compensators and the exhaust pipes or their reduced Dimensions can for better guidance and sealing sealing tapes be arranged.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:to further explanation The invention is directed to the drawings, in which embodiments the invention are shown simplified. Show it:

1 einen Längsschnitt durch eine Abgassammelleitung mit Kompensator und Rohrstück zwischen den Abgasleitungen, 1 a longitudinal section through an exhaust manifold with compensator and pipe section between the exhaust pipes,

2 einen Längsschnitt entsprechend 1 mit zusätzlichen Dichtbändern, 2 a longitudinal section accordingly 1 with additional sealing bands,

3 einen Längsschnitt durch eine Abgassammelleitung ähnlich 1, jedoch mit zwei Rohrstücken, 3 a longitudinal section through an exhaust manifold similar 1 , but with two pieces of pipe,

4 einen Längsschnitt entsprechend 3 mit zusätzlichen Dichtbändern, 4 a longitudinal section accordingly 3 with additional sealing bands,

5 einen Längsschnitt durch eine Abgassammelleitung mit einander angepassten Endabschnitten der Abgasleitungen, 5 a longitudinal section through an exhaust manifold with matched end portions of the exhaust pipes,

6 einen Längsschnitt entsprechend 5, jedoch mit Dichtbändern und 6 a longitudinal section accordingly 5 , but with sealing tapes and

7 einen Längsschnitt durch eine Abgassammelleitung mit Kompensator und einem innerhalb der Abgasleitungen eingesetzten Rohrstück. 7 a longitudinal section through an exhaust manifold with compensator and a pipe section used within the exhaust pipes.

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 the 1 to 7 are, as far as shown in detail, with 1 Designates exhaust pipes, which are only partially shown and are parts of an exhaust manifold. Between the exhaust pipes 1 is one with 2 designated compensator provided which is designed as a corrugated tube and annular end pieces 3 that has the exhaust pipes 1 enclose.

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.In the 2 . 4 and 6 are between the annular end pieces 3 and the exhaust pipes 1 sealing tapes 4 provided a better fit and increased sealing of the annular end pieces 3 on the exhaust pipes 1 cause.

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.To make a smooth transition between the annular end pieces 3 the compensators and the external dimensions of the exhaust pipes 1 to ensure the exhaust pipes have 1 in the area of the annular end pieces 3 reduced dimensions or a reduced diameter on the assumption that the exhaust pipes 1 have a circular cross-section.

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 the 1 and 2 have the exhaust pipes 1 end 7 with further reduction of the external dimensions, in addition to the reduced dimensions in connection with the end pieces 3 , where on these end sections 7 a piece of pipe 5 is arranged, that on the end section 7 the one exhaust pipe 1 (in the 1 and 2 Right exhaust pipe) is fixed while it is on the end section 7 the other exhaust pipe 1 slidably executed. The determination or displacement can be achieved by a suitable choice of fits between the pipe section 5 and the end sections 7 the exhaust pipes 1 respectively.

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 the 3 and 4 are two pieces of pipe 5a installed, which cut on the also provided with reduced dimensions Endab 7a the exhaust pipes 1 are set and executed against each other displaced. For this purpose, this has a piece of pipe 5a at his the other piece of pipe 5a facing the end of an area of reduced dimensions, so that this area in the second piece of pipe 5a can protrude and also protrudes.

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 the embodiment according to the 5 and 6 protrude the mutually facing end portions 7b the exhaust pipes 1 and 2 into each other, wherein the one end portion 7b has a reduced outer dimensions and the other end portion 7b an interior extension.

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.In the embodiment according to 7 is provided with a designated 5b pipe piece, which is within the exhaust pipes 1 is used. The exhaust pipes 1 have in their end sections 7c Areas with expanded inside dimensions, in which the ends of the pipe section 5b protrude. The pipe piece 5b has at its ends on the outer circumference annular beads 6 , which not only ensure a good seal and axial displacement, but also a certain offset of the exhaust pipes 1 can balance each other.

11
Abgasleitungenflues
22
Kompensatorcompensator
33
ringförmige Endstückeannular end pieces
44
Dichtbändersealing tapes
55
Rohrstück (1 und 2)Pipe section ( 1 and 2 )
5a5a
Rohrstücke (3 und 4)Pipe pieces ( 3 and 4 )
5b5b
Rohrstück (7)Pipe section ( 7 )
66
Ringwulsteannular beads
77
Endabschnitte (1 und 2)End sections ( 1 and 2 )
7a7a
Endabschnitte (3 und 4)End sections ( 3 and 4 )
7b7b
Endabschnitte (5 und 6)End sections ( 5 and 6 )
7c7c
Endabschnitte (7)End sections ( 7 )

Claims (13)

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.Exhaust manifold for a multi-cylinder internal combustion engine with exhaust pipe between the exhaust manifold and the gas exchange channels, preferably in the cylinder head of a reciprocating internal combustion engine, wherein the exhaust manifold in at least two exhaust pipes ( 1 ), which by means of a corrugated tube having compensator ( 2 ), characterized in that in addition to the compensator ( 2 ), preferably within the same, between the exhaust pipes ( 1 ) a shielding device is provided. Abgassammelleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmeinrichtung ein Rohrstück (5) aufweist, das Endabschnitte (7) beider Abgasleitungen (1) umgreift.Exhaust manifold according to claim 1, characterized in that the shielding means a pipe section ( 5 ), the end sections ( 7 ) of both exhaust pipes ( 1 ) surrounds. Abgassammelleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmeinrichtung ein Rohrstück (5b) aufweist, dessen Endstücke innerhalb beider Abgasleitungen (1) eingesetzt sind.Exhaust manifold according to claim 1, characterized in that the shielding means a pipe section ( 5b ) whose end pieces within both exhaust pipes ( 1 ) are used. Abgassammelleitung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrstücke (5, 5b) an beiden Abgasleitungen (1) verschiebbar geführt sind.Exhaust manifold according to one of claims 2 or 3, characterized in that the pipe pieces ( 5 . 5b ) on both exhaust pipes ( 1 ) are guided displaceably. 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.Exhaust manifold according to one of the preceding claims, characterized in that the pipe pieces ( 5 . 5b ) on one of the exhaust pipes ( 1 ) and at the other exhaust pipe ( 1 ) are guided displaceably. Abgassammelleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endabschnitte (7) der Abgasleitungen (1) reduzierte Abmessungen aufweisen.Exhaust manifold according to one of the preceding claims, characterized in that the end sections ( 7 ) of the exhaust pipes ( 1 ) have reduced dimensions. Abgassammelleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasleitungen (1) im Bereich der Endabschnitte (7c) erweiterte Innenabmessungen aufweisen.Exhaust manifold according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust pipes ( 1 ) in the region of the end sections ( 7c ) have extended inside dimensions. Abgassammelleitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrstücke (5, 5b) auf dem Außen- oder Innenumfang der Endstücke Ringwulste (6) aufweisen.Exhaust manifold according to claim 3, characterized in that the pipe pieces ( 5 . 5b ) on the outer or inner periphery of the end pieces of annular beads ( 6 ) exhibit. 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.Exhaust manifold according to one of the preceding claims, characterized in that the shielding device comprises two pieces of pipe ( 5a ), that each piece of pipe ( 5a ) an end portion ( 7a ) an exhaust pipe ( 1 ) and is fixed there and that a pipe section ( 5a ) has a reduced-size end portion which in the second tube piece ( 5a ) is slidably inserted. 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.Exhaust manifold according to one of the preceding claims, characterized in that one of the mutually facing end sections ( 7b ) of the exhaust pipes ( 1 ) has a reduced Außenabmes solution, in the second end portion ( 7b ), which preferably has an expanded inner dimension, is slidably inserted. Abgassammelleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompensator (2) ringförmige Endstücke (3) aufweist, die die Abgasleitungen (1) umgreifen.Exhaust manifold according to one of the preceding claims, characterized in that the compensator ( 2 ) annular end pieces ( 3 ), which the exhaust pipes ( 1 ) embrace. Abgassammelleitung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasleitungen (1) im Bereich der Endstücke (3) reduzierte Abmessungen aufweisen.Exhaust manifold according to claim 11, characterized in that the exhaust pipes ( 1 ) in the area of the end pieces ( 3 ) have reduced dimensions. Abgassammelleitung nach einem Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Endstücke (3) Dichtbänder (4) angeordnet sind.Exhaust manifold according to one of claims 11 or 12, characterized in that inside the end pieces ( 3 ) Sealing tapes ( 4 ) are arranged.
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