DE1025211B - Exhaust pipe - Google Patents

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine Auspuffleitung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen mit einer oder mehreren Zylinder reihen, insbesondere mit Aufladung durch ein Abgasturbogebläse, bei welcher die Auspuffgase der einzelnen Zylinder gruppenweise gesammelt und getrennt von den Auspuffgasen der anderen Zylindergruppen abgeführt werden.The invention relates to an exhaust line for multi-cylinder internal combustion engines with one or rows of several cylinders, in particular with supercharging by an exhaust gas turbo fan, in which the exhaust gases of the individual cylinders collected in groups and separated from the exhaust gases of the others Cylinder groups are discharged.

Derartige Auspuffleitungen bestehen dabei in der Regel aus mehreren Einzelleitungen für jede Zylindergruppe., die entweder nebeneinander her zur Turbine geführt oder als getrennte Leitungen in einem gemeinsamen Mantelrohr untergebracht sind.Such exhaust lines usually consist of several individual lines for each cylinder group., which either run side by side to the turbine or as separate lines in a common line Jacketed pipe are housed.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Auspuffleitung aus einem die einzelnen Zylinderanschlußstutzen tragenden Mantelrohr und einem die einzelnen Gruppenleitungen bildenden inneren Kernstück, die gegeneinander in Achsrichtung verschiebbar sind, herzustellen. Ein derartiges Auspuffrohr ermöglicht wohl eine ungehinderte Ausdehnung bei der Erwärmung, es ist jedoch ziemlich kostspielig und insbesondere für Yielzylinderbrennkraftmaschinen mit V-förmiger Anordnung der Zylinder schwierig herzustellen.It has also already been suggested the exhaust pipe from a jacket tube carrying the individual cylinder connection pieces and one the individual ones Group lines forming the inner core piece, which are mutually displaceable in the axial direction. Such an exhaust pipe probably allows unhindered expansion when heated, however, it is quite expensive and especially for V-shaped internal combustion engines the cylinder difficult to manufacture.

Diese Mangel können bei einer Auspuffleitung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen mit einer oder mehreren Zylinderreihen, insbesondere mit Aufladung durch ein Abgasturbogebläse, bei welcher die Auspuffgase der einzelnen Zylinder gruppenweise gesammelt und getrennt von den Auspuffgasen der anderen Zylindergruppen abgeführt werden, erfindungsgemäß dadurch behoben werden, daß die Auspuffleitung in an sich bekannter Weise aus einer Vielzahl gleicher hintereinander und gegeneinander längs verschiebbar angeordneter Bauelemente zusammengesetzt ist, deren Länge annähernd dem Abstand der Zylinderachsen aufeinanderfolgender Zylinder der oder jeder Reihe entspricht und die aus einem Rohrstück mit den Querschnitt unterteilenden Trennwänden bestehen, welche über die eine Hälfte der Länge des Rohrstückes schraubenförmig gewunden und über die andere Hälfte geradflächig ausgebildet sind. Durch eine derartige Aufteilung der Auspuffleitung in eine Vielzahl gleicher Bauelemente ist die Herstellung einfach und der Austausch eines Leitungsstückes leicht durchführbar.This deficiency can occur in an exhaust line for multi-cylinder internal combustion engines with an or several rows of cylinders, in particular with supercharging by an exhaust gas turbo fan, in which the exhaust gases of the individual cylinders collected in groups and separated from the exhaust gases of the other cylinder groups are discharged, according to the invention can be remedied in that the exhaust line in a known manner from a plurality the same one behind the other and mutually displaceably arranged components assembled whose length is approximately the distance between the cylinder axes of successive cylinders of the or each And which consist of a piece of pipe with partitions dividing the cross-section, which is helically wound over one half of the length of the pipe section and over the other half are formed with a straight surface. Such a division of the exhaust line into a large number of the same Components is simple to manufacture and a line section can be exchanged easily.

Die Erfindung ist an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigtThe invention is based on the in the drawing illustrated embodiment described in more detail. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Auspuffrohr einer 8-Zylinder-V-Maschine nach Linie I-I der Fig. 2,Fig. 1 is a longitudinal section through an exhaust pipe of an 8-cylinder V-engine along line I-I of Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1 in größerem Maßstab,FIG. 2 shows a section along line II-II of FIG. 1 in larger scale,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2 in größerem Maßstab,3 shows a section along line III-III of FIG. 2 in larger scale,

Fig. 4 einen Längsschnitt an der Trennfuge in größerem Maßstab,4 shows a longitudinal section at the parting line on a larger scale,

AuspuffleitungExhaust pipe

Anmelder:Applicant:

Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg A. G., Augsburg 2, Stadtbachstr. 7Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg A. G., Augsburg 2, Stadtbachstr. 7th

Max Hofer, Augsburg,
ist als Erfinder genannt wordenMax Hofer, Augsburg,
has been named as the inventor

Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung eines Teils der Auspuffleitung in auseinandergezogener Anordnung. Fig. 5 is a perspective view of a portion of the exhaust line in an exploded manner.

Die in der Fig. 1 dargestellte Auspuffleitung einer 8-Zylinder-V-Maschine besteht aus je zwei Bauelementen 1 und 2, die einander im wesentlichen gleich sindThe exhaust line of an 8-cylinder V-engine shown in FIG. 1 consists of two components 1 and 2, which are substantially the same as each other

as und von denen jedes ein Mantelrohr 5 mit einer Wendel 6 und den Zylinderanschlußstutzen 7 zweier einander gegenüberliegender Zylinder aufweist. Die Länge der einzelnen Rohre entspricht ungefähr dem Abstand der Zylinderachsen. Im vorliegenden Fall wird der Querschnitt des Mantelrohres 5 durch die Wendel 6 in vier gleiche Teile geteilt. Es versteht sieh jedoch von selbst, daß für eine andere Zylinderzahl auch eine andere Teilung des Querschnittes möglich ist, ebenso wie beispielsweise bei einer Reihenmaschine jedem Bauelement nur ein Zylinderanschlußstutzen zugeordnet ist. Die einzelnen Bauelemente 1 und 2 sind einander gleich bis auf die Lage der Wendel, und zwar liegen die Wendeln zweier benachbarter Bauelemente abwechselnd am rechten oder linken Ende,as and each of which has a jacket tube 5 with a Has helix 6 and the cylinder connection piece 7 of two opposing cylinders. the The length of the individual tubes corresponds roughly to the distance between the cylinder axes. In the present case the cross section of the jacket tube 5 is divided by the helix 6 into four equal parts. See it understand however, it goes without saying that a different division of the cross-section is also possible for a different number of cylinders is, just as, for example, in an in-line machine, each component has only one cylinder connection piece assigned. The individual components 1 and 2 are identical to each other except for the position of the helix, and Although the coils of two neighboring components are alternately at the right or left end,

d. h., jede beliebig lange Auspuffleitung wird lediglieh durch Aneinanderreihen zweier verschiedener Bauelemente erhalten. Die Wendel jedes Bauelements ist dabei über die eine Hälfte geradflächig ausgebildet und nur über die andere Hälfte gewunden. Die Verdrehung der Trennwände beträgt am Ende des Mantelrohres gegenüber dem Anfang im vorliegenden Fall 90° und kann entweder rechts- oder linkssteigend sein.d. That is, any exhaust line of any length becomes single obtained by lining up two different components. The coil of every component is straight over one half and only wound over the other half. The twist the partition walls is at the end of the jacket tube compared to the beginning in the present Fall 90 ° and can be either right or left handed.

Wie aus den Fig. 2 und 4 der Zeichnung hervorgeht, besteht die Wendel mit dem Mantelrohr und den Zylinderanschlußstutzen aus einem Stück und vorzugsweise aus hitzebeständigem Stahlguß, so daß die Bauelemente infolge ihres einfachen Aufbaues leicht und billig herzustellen sind. Die Enden der MantelrohreAs can be seen from FIGS. 2 and 4 of the drawing, the coil with the jacket tube and the Cylinder connection piece made of one piece and preferably made of heat-resistant cast steel, so that the components are easy and inexpensive to manufacture due to their simple structure. The ends of the casing pipes

709 9S7/203709 9S7 / 203

sind., wie aus Fig. 4 ersichtlich, posaunenrohrartig dichtend ineinandergeschoben und wegen der auftretenden Wärmeausdehnungen axial gegeneinander verschiebbar angeordnet. Die Abdichtung der einzelnen Gaskanäle innerhalb des Mantelrohres erfolgt durch Kreuzringe 8, die an einer zentralen Verstärkung 9 der einen Wendel drehbar verschraubt werden, während die der anderen Wendel zugekehrten Stirnkanten nach Art einer Feder in die am Ende mit einer Nut 10 versehene andere Wendel eingreifen. Auf diese Weise besteht trotz der durch die Wärmeausdehnung verursachten axialen Verschiebung der einzelnen Bauelemente gegeneinander stets ein ausreichend gasdichter Abschluß der einzelnen Kammern gegeneinander. Durch die Verdrehbarkeit der Kreuzringe wird außerdem ermöglicht, Herstellungsungenauigkeiten an den Eintrittsflanschen auszugleichen.are. As can be seen from Fig. 4, like a trumpet tube pushed together sealingly and axially against each other because of the thermal expansion that occurs arranged displaceably. The sealing of the individual gas ducts takes place within the jacket pipe by means of cross rings 8, which are rotatably screwed to a central reinforcement 9 of one helix, while the front edges facing the other helix in the manner of a spring into those at the end with a Engage other helix provided with groove 10. In this way it persists in spite of the thermal expansion caused axial displacement of the individual components against each other always a sufficiently gas-tight Completion of the individual chambers against each other. Due to the twistability of the cross rings also enables manufacturing inaccuracies to be compensated for at the inlet flanges.

Um die Wärmeenergie der ausströmenden Abgase gut auszunützen, ist das Mantelrohr 5 außenseitig mit einer Isolierschicht 11 umgeben. Der Wassermantel 12 verhindert die Wärmeabstrahlung der Abgasleitung in den Maschinenraum und ist als Doppelrohrmantel ausgebildet, der an beiden Stirnseiten mit Flanschringen 15 abgedichtet ist. Diese Ringe dienen gleichzeitig dazu, die einzelnen voneinander unabhängigen Wassermäntel miteinander durch Schrauben 14 zu verbinden. Jeder Wassermantel hat zwei eigene Zuläufe 15 vom Zylinderdeckel, die zur senkrechten Mittelebene spiegelbildlich angeordnet sind und von denen der eine nicht näher dargestellt ist, einen Ablauf 16 und eine Entleerung 17. Die Zylinderanschlußstutzen 7 sind ebenfalls vom Wassermantel umgeben und dieser mit Hilfe eines dichtenden Flanschringes 18 mit den Stutzen selbst verschweißt. Am Flanschring 18 wird der Übergangsstutzen 19 in bekannter Weise verschraubt. Durch diese Ausbildung der Auspuffleitung und die Art der Befestigung am Brennkraftmaschinenzylinder kann sich das Mantelrohr, vom Anschlußstutzen ausgehend, axial nach beiden Richtungen frei ausdehnen, während der Wassermantel durch die Isolierung und Kühlung der Wärmeausdehnung nicht unterworfen ist. Zur leichteren Herstellung des Wassermantels besteht dieser aus vier halbzylindrischen Teilen, die einerseits am Dichtring 18 und andererseits an den Längsnähten 20 und den Flanschringen 13 zu einem wasserdichten Doppelrohr verschweißt werden. Durch die Flanschverbindung 13 der einzelnen Wassermäntel ist die gesamte Abgasleitung nach außen vollkommen dicht ausgebildet. An einem Ende ist die Abgasleitung vorteilhafterweise durch einen wassergekühlten Führungsring 21 mit der Abgasturbine verbunden, während das freie Ende durch einen isolierten Deckel 22 abgeschlossen ist.In order to make good use of the thermal energy of the exhaust gases flowing out, the jacket tube 5 is on the outside with surrounded by an insulating layer 11. The water jacket 12 prevents heat from being radiated from the exhaust pipe into the machine room and is designed as a double pipe jacket with flange rings on both ends 15 is sealed. These rings also serve to make the individual independent of each other To connect water jackets to each other by screws 14. Each water jacket has two separate inlets 15 from the cylinder cover, which are arranged in mirror image to the vertical center plane and from one of which is not shown in detail, an outlet 16 and an emptying 17. The cylinder connecting pieces 7 are also surrounded by the water jacket and this with the help of a sealing flange ring 18 welded to the nozzle itself. On the flange ring 18, the transition piece 19 is known in the art Way screwed. This design of the exhaust line and the type of attachment to the internal combustion engine cylinder the jacket pipe, starting from the connecting piece, can move axially in both directions expand freely while the water jacket by insulating and cooling the thermal expansion is not subject. To make the water jacket easier to manufacture, it consists of four semi-cylindrical parts on the one hand on the sealing ring 18 and on the other hand on the longitudinal seams 20 and the Flange rings 13 are welded to form a watertight double pipe. Through the flange connection 13 of the individual water jackets, the entire exhaust pipe is completely tight to the outside. At one end of the exhaust line is advantageously by a water-cooled guide ring 21 with the Connected exhaust gas turbine, while the free end is closed by an insulated cover 22.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel einer 8-Zylinder-V-Maschine sind innerhalb des Mantelrohres 5 vier Gaskanäle vorgesehen. In jedem derselben münden zwei Zylinder mit dem gegenseitig größtmöglichen Zündabstand. Die Unterteilung des Gesamtquerschnittes erfolgt durch die oben beschriebene Kreuzwendel 6, die sich um die Längsachse fortschreitend innerhalb eines Bauelementes jeweils um 90° verwindet. In the present embodiment an 8-cylinder V-engine four gas ducts are provided within the casing tube 5. Open into each of them two cylinders with the greatest possible mutual ignition interval. The subdivision of the total cross-section takes place through the above-described cross helix 6, which progresses around the longitudinal axis twisted by 90 ° within a component.

Claims (8)

Patentansprüche.Claims. 1. Auspuffleitung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen mit einer oder mehreren Zylinderreihen, insbesondere mit Aufladung durch ein Abgasturbogebläse, bei welcher die Auspuffgase der einzelnen Zylinder gruppenweise gesammelt und getrennt von den Auspuffgasen der anderen Zylindergruppen abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Auspuffleitung in an sich bekannter Weise aus einer Vielzahl gleicher hintereinander und gegeneinander längs verschiebbar angeordneter Bauelemente zusammengesetzt ist, deren Länge annähernd dem Abstand der Zylinderachsen aufeinanderfolgender Zylinder der oder jeder Reihe entspricht und die aus einem Rohrstück mit den Querschnitt unterteilenden Trennwänden bestehen, welche über die eine Hälfte der Länge des Rohrstückes schraubenförmig gewunden und über die andere Hälfte geradflächig ausgebildet sind.1. Exhaust pipe for multi-cylinder internal combustion engines with one or more rows of cylinders, in particular with supercharging by an exhaust gas turbo fan, in which the exhaust gases of the individual cylinders are collected in groups and separated from the exhaust gases of the others Cylinder groups are discharged, characterized in that the exhaust line in itself known way from a large number of the same one behind the other and against each other longitudinally displaceable arranged components is composed, the length of which is approximately the distance between the cylinder axes successive cylinder corresponds to the or each row and which consists of a piece of pipe exist with the cross-section dividing walls, which over one half of the The length of the pipe section is wound in a helical manner and formed with a straight surface over the other half are. 2. Auspuffleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendeln benachbarter Bauelemente abwechselnd am rechten oder linken Ende des Bauelementes angeordnet sind.2. Exhaust pipe according to claim 1, characterized in that the coils of adjacent components are arranged alternately at the right or left end of the component. 3. Auspuffleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wendeln zweier benachbarter Bauelemente ein in das genutete Ende der einen Wendel eingreifendes Dichtungskreuz vorgesehen ist, das im eingebauten Zustand um seine Längsachse verdreht werden kann.3. Exhaust line according to claim 1, characterized in that two between the coils Adjacent components a sealing cross engaging in the grooved end of one helix is provided that can be rotated about its longitudinal axis when installed. 4. Auspuffleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel am Ende des Bauelementes gegen den Anfang um einen der Unterteilung entsprechenden Winkel gedreht ist.4. Exhaust line according to claim 1, characterized in that the helix at the end of the component is rotated towards the beginning by an angle corresponding to the subdivision. 5. Auspuffleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Bauelemente in an sich bekannter Weise mit einer Isolierung und in gleichfalls bekannter Weise mit einem Kühlwassermantel umgeben sind.5. Exhaust pipe according to one of claims 1 to 4, characterized in that the individual Components in a manner known per se with an insulation and in a likewise known manner with are surrounded by a cooling water jacket. 6. Auspuffleitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die als zylindrische Doppelwand ausgebildeten Kühlwassermäntel stirnseitig durch Kreisringflansohe abgedichtet und die Wassermäntel benachbarter Bauelemente an den Flanschen miteinander verschraubt sind.6. Exhaust pipe according to claim 5, characterized in that as a cylindrical double wall trained cooling water jackets are sealed at the end by circular ring flansohe and the water jackets neighboring components are screwed together on the flanges. 7. Auspuffleitung nach Ansprucho, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassermantel durch einen Flanschring dichtend mit dem Zylinderanschlußstutzen verbunden ist, welcher gleichzeitig zur Befestigung des Übertrittskrümmers dient.7. Exhaust line according to Claimo, characterized in that that the water jacket is sealed with the cylinder connection piece by means of a flange ring is connected, which also serves to attach the transfer manifold. 8. Auspuffleitung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassermantel im wesentlichen aus vier halbzylindrischen Teilen zusammengeschweißt ist.8. Exhaust pipe according to claim 7, characterized in that the water jacket is substantially is welded together from four semi-cylindrical parts. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 810 554, 815 423.Considered publications: German Patent Specifications No. 810 554, 815 423. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 709 907/203 2.58© 709 907/203 2.58