DE2406650A1

DE2406650A1 - Innenwaermegeschuetzte auspuffrohre fuer verbrennungsmotoren sowie technologisches verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2406650A1
Application number: DE19742406650
Authority: DE
Original assignee: Alfa Romeo SpA
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1973-02-14
Filing date: 1974-02-12
Publication date: 1974-08-29
Also published as: DE2406650C2; IT1045812B

Description

Innenwärmegeschützte Auspuffrohre für Verbrennungsmotoren sowie technologisches Verfahren zu deren Herstellung.
Die Erfindung betrifft ein technologisches Verfahren zur Fertigung innenwärmegeschützter Auspuffrohre für Verbrennungsmotoren, wobei von dünnwandigen Blechrohren aus rostfreiem Stahl ausgegangen wird, wie sie im deutschen Patent Nr.P 2242857»S,, angemeldet am 31.8. 1972. geschildert sind.
Zu dem Zweck, eine praktisch stillstehende Schicht Gas (Luft bzw. das Auspuff gas selbst) zwischen Innen - und Außenrohr zu erhalten, die die Wärmeübertragung zwischen den vom Motor kommenden Auspuffgasen und der Auspuffleitung möglichst einschränkt, wurde dieLösung vorgeschiagen, Innenrohre zu verwenden, die aus quergeripptem Blech bestehen, so daß sie besonders biegsam sind, sich dem ziemlich gewundenen Verlauf der Auspuffrohrleitung besser anpassen, der Entstehungvon Verwindungen während des Betriebes infolge unterschiedlicher Dehnung der Innen- und Außenrohre vorbeugen und darüberhinaus eine wirksame Dämpfung der Konvektionsbewegungen in dem das die -Zwischenräume zwischen Außen- und Innenrohr füllende Gas bewirken.
Aber zur Wärmeisolierung der Auspuffrohrabschnitte mit geradliniges Verlauf, für die eine besondere Biegsamkeit des Innenrohres nicht erforderlich ist, sind vorzugsweise Innenrohre aus im wesentlichen glattem Blech, gegebenenfalls mit passend voneinander entfernten Verrippungen zu verwenden.
Dadurch werden größere Belastungsverluste in dem durch die Rohre strömenden Auspuff gas vermieden und auch die Zahl der Stellen verringert, wo sich Außen- und Innenrohr berühren und eine Wärmeübertragung durch Leitung erfolgt. Aufgrund dieser ftberlegungen ist man auf die Idee gekommen, für die Auspuffrohrabschnitte mit stark gewundenem Verlauf, bei welchen sich geradachsige strecken an krummachsige abwechselnd anschließen, eine vorteilhaftere Lösung anzuwenden als die Lösung, bei der ein über seine Gesamtlänge quergeripptes, mit dicht- nebeneinanderliegenden Rippen versehenes Innenrohr verwendet wird.
Eine Wärmeschutzart hat sich als in jeder Hinsicht vorteilhaft erwiesen, bei der ein Innenrohr aus dünnem, im wesentlich glattem Blech, gegebenenfalls mit in passender Entf ernung voneinander befindlichen Querrippen, in den Rohrleitungsabschnitten, die nach dem Zusammenbau einen geradlinigen Verlauf aufweisen, eingebaut ist, während das Innenrohr in den Rohrleitungsabschnitten, die nach deren Einbau in das Außenrohr einen krummen Verlaiannehmen, aus geripptem Blech besteht, das direkt aneinader anschließende Querrippen aufT weist. Dabei ist das Innenrohr nicht biegsam genug, um sich leicht in das Außenrohr einführen zu lassen (wobei das Innenrohr zwecks Zentrierung in das Außenrohr leicht eingepresst werden soll), falls das Außenrohr bereits seine endgültige Formänderung erfahren hat., so daß das Innenrohr in das Außenrohr eingeführt wird, wenn beide noch eine gerade Achse aufweisen, worauf die gemeinsame Biegung erfolgt, damit sie den gewünschten Verlauf annehmen, und zwar in einer Vorrichtung, die ohne Anwendung von Stiften im Inneren lediglich auf den Außenmantel des Außenrohres wirkt.
Oben Gesagtes wird an Hand einer Ausführungsform der Erfindung besser verstanden, die in der beiliegenden Zeichnung als Beispiel gezeigt wird, in der Fig. 1 eine Ansicht eines Abschnittes des erfindungsgemäß ausgeführten Auspuffrohres, Fig. 2 und 3 einen Längsschnitt durch das Außen- bzw. Innenrohr, vor-dem Biegevorgang, Fig. 4 und 5 einen Längsschnitt durch das zusammengebaute Auspuffrohr vor bzw. nach dem Biegevorgang darstellen.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäß ausgeführter Abschnitt eines Auspuffrohres eines Verbrennungsmotors insgesamt mit 10 bezeichnet, der mit Flansch 11 versehen ist, mittels welchem der Auspuffrohrabschnitt entweder am Motorkopf oder an einem anderen Auspuffrohrabschnitt befestigt wird. Der gezeigte Verlauf ist derselbe, den das Auspuffrohr nach der endgültigen Formgebung annimmt: er besteht aus geradachsigen Strecken von Länge a1, C1, e1 sowie aus krummachsigen Strekken von Länge b1, d1.
In Fig. 2 wird das Außenrohr 12 und in Fig. 3 das Innenrohr 13 vor dem Biegevorgang gezeigt, d.h. wo sie beide noch einen durchgehend geradachsigen Verlauf aufweisen; das Innenrohr 13 aus dünnem, rostfreiem Stahl weist in den Strecken a a1, C1, e1, die nach dem endgültigen Zusammenbau ive den geradachsigen Verlauf bewahren, nur zum ieil gerippte Wände auf, während die Wände in den Strecken b1, d1, die nach dem endgültigen Zusammenbau einen krummen Verlauf annehmen sollen, durchgehend gerippt sind, d .h. mit dicht nebeneinander liegenden Querrippen. Das Innenrohr 13 wird in das Außenrohr 12 eingeführt wenn beide noch einen durchgehend geradachsigen Verlauf aufweisen, wie in Fig. 4 gezeigt. Sit 14 sind die Zwischenräume bezeichnet, die zwischen den Wänden des Rohres 12 und des Rohres 13 entstehen, wobei die Spitzen der Rippen des Rohres 13 die Innenwand des Rohres 12 berühren, so daß das Innenrohr im Außenrohr zentriert liegt.
Das Außenrohr 12 und das Innenrohr 13 werden darnach gemeinsam gebogen und der dargestellte Auspuffrohrabschnitt nimmt somit die gewünschte Endgestalt an. Fig. 5 zeigt das fertige Auspuffrohr 10 in einem Längsschnitt durch seine Achse. Wie bereits erwähnt, erfolgt der Biegevorgang in einer Vorrichtung, die ohne Anwendung-von inneren Stiften lediglich auf das Außenrohr wirkt. Nachdem es sich dabei um eine bekannte Vorrichtungsart handelt, wird von einer Darstellung derselben Abstand genommen.
Das innere Rohr 13 folgt genau dem Verlauf des Außenrohres 12, ohne Verwindungen zu erleiden, nachdem die dicht nebeneinander liegenden Rippen in den Strecken b1 und c1 es so biegsam machen, daß es sich ohne ungewünschte Verformungen biegen läßt.
Dadurch daß die Rohrstrecken mit dicht nebeneinander liegenden Querrippen auf die Stellen beschränkt wurden, wo sie unbedingt erforderlich sind, werden die Lastverluste des Abgases vermindert, das bei laufendem Motor das Rohr 13 durchströmt.
Die Zwischenräume 14, die mit Luft - falls das Innenrohr 13 an seinen Enden mit dem Außenrohr 13 verschweißt wird -oder anderenfalls mit Abgas gefüllt sind, bilden einen guten Wärmeschutz gegen den Wärmeübergang zwischen Abgas und Außenrohr, da in den Zwischenräumen Konvektionsbewegungen ausbleiben; der Wärmeschutz ist deswegen wirksamer, weil die Fläche des Innenrohres, durch die ein Wärmeaustausch erfolgen kann, gering ist, nachdem die Berührungsstellen zwischen den Wänden des Innenrohres 13 und des Außenrohres 12 in beschränkter Anzahl vorhanden sind.

Claims

P A T E N T A N S S R U C Ti E

1. riechnologisches Verfahren für die Herstellung von Auspuffrohren für Verbrennungsmotoren, die d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t sind, daß sie in ihrem Inneren zwecks Wärmeisolierung dünnwandige Rohre aus rostfreiem Stahl so eingebaut enthalten, daß mit praktisch stehendem Gas gefüllte Zwischenräume entstehen, wobei Abschnitte dieser Auspuffrohre geradlinige, mit krumrnlinigen abwechselnde Strecken umfassen, in welchen die Zentrierung des Innenrohres im Außenrohr dadurch erzielt wird, daß die Außenwand des Innenrohres im Bereich der Spitzen von zweckmäßigen Querrippen mit der Innenwand des Außenrohres in Berührung steht, während die Wand desselben Innenrohres im Bereich der geradlinig verlaufenden Strecken des-Außenrohres im wesentlichen glatt ist und gegebenenfalls nur passend voneinander entfernte Querrippen aufweist,und im Bereich der krummlinigen Strecken des Außenrohres die Wand des Innenrohres praktisch durchgehend gerippt ist, wobei das betreffende technologische Verfahren vorsieht, daß von einem geradlinigen Außenrohr und einem geradlinigen, entsprechend vorgerippten Innenrohr ausgegangen wird, daß darauf das vorgerippte noch geradlinige Innenrohr in das ebenfalls noch geradlinige Außenrohr eingeführt wird und daß schließlich Außenrohr und Innenrohr gemeinsam zur endgültigen Form gebogen werden, wobei dieser Biegevorgang in einer Vorrichtung erfolgt, die lediglich auf den Außenmantel des Außenrohres, also ohne Anwendung von Innenstiften, wirkt.

2. Auspuffrohre für Verbrennungsmotoren gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellt.