DE2733302A1

DE2733302A1 - Abgaskasten fuer mehrzylinder-brennkraftmaschinen, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2733302A1
Application number: DE19772733302
Authority: DE
Inventors: Richard Lee Balsley; Harold Arthur Little
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1976-08-11
Filing date: 1977-07-21
Publication date: 1978-02-16
Also published as: JPS5321322A; US4050245A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Abgaskasten für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahraeuge, mit zwei voneinander getrennten Abgaskammern, die mit verschiedenen Zylindern der Brennkraftmaschine verbunden sind.

Derartige Abgaskästen sind beispielsweise

durch die US-PS 2 852 910 bekannt. Sie ermöglichen,zwei voneinander getrennte Auslassrohre zu mindestens über einen Teil ; der Abgasanlage getrennt voneinander zu verlegen. Auf diese Weise kann der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine verbessert ; werden, da Interferenzerscheinungen zwischen einzelnen Auspuffpulsen verringert werden oder ein geringerer Strömungswi-deri-

stand in der Abgasanlage erzielt wird. Aufgrund neuerer Erkennt-

nisse hat man festgestellt, dass derartige Anordnungen auch j eine besser ausgeprägte Pulsation in der Abgasanlage erzeugen . können, um das Ansaugen von Sekundär-luft in die Abgasanlage durch einzelne rückschlagv-entilgesteuerte Einrichtungen zu unterstützen. Auf diese Weise kann eine besondere Luftpumpe zur Zufhhr der Sekundärluft, wie sie bei bekannten Anlagen erforderlich ist, entbehrlich gemacht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abgaskasten der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, dass er für diesen Zweck besonders geeignet ist.

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, Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des

Patentanspruchs 1 herausgestellten Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Dadurch, dass die beiden Abgasrohre ineinandergeschachtelt angeordnet werden können, ergibt sich, wenn überhaupt, ein geringer Mehrbedarf an Raum. Ferner gestattet die erfindungsgemässe Ausbildung, dass die Verbindung beider Abgasrohre in einem Arbeitsgang mit dem Abgassammelkasten vorgenommen werden kann, ohne dass hierfür zusätzliche Fittings erforderlich sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Teildarstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine mit einem Abgaskasten nach der Erfindung, Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch die Brennkraftmaschine des Fahrzeugs gemäss Fig. 1, Fig. 3 und 4 eine Seiten- bzw. Draufsicht auf den

Abgaskasten nach der Erfindung, Fig. 5 und 6 Quer- und Längsschnitte durch die Anschlüsse der Abgasrohre an den Abgaskästen und

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Fig. 7 einen Teilschnitt durch die Verbindung der Abgasrohre mit einem zugeordneten Abgaskonverter.

Ein Kraftfahrzeug 10 hat einen Tragrahmen 12, der nur zum Teil dargestellt ist. Auf dem Rahmen ist in üblicher Weise eine Brennkraftmaschine 14 mit zugeordnetem Getriebe 15 befestigt, wobei die Brennkraftmaschine zwei oder mehr Zylinder aufweisen kann, die einen gemeinsamen Abgassaenmelkasten aufweisen. Im Ausführungsbeis ael ist ein Sechszylinder-Reihenmotor angenommer.

Vie Fig. 2 zeigt, besteht die Brennkraftmaschine 14 aus einem Zylinderblock 16 mit mehreren Zylindern 17_t auf den ein Zylinderkopfblock mit eingegliedertem Ansaugsammelkasten 18 aufgesetzt ist. Der Einlaösammelkasten enthält mehrere zu den einzelnen Zylindern führende Einlasskanäle 19 und ferner nicht dargestellte Auslasskanäle. Auf dem Einlasssammelkasten ist ein üblicher Vergaser 20 befestigt, der der Brennkraftmaschine das notwendige Gemisch zuführt.

Eine zwei Abgasrohre aufweisende Abgasanlage enthält einen Abgassammelkasten 22, der an der unteren Fläche des Zylinderkopfes 18 befestigt ist und zwei zu einer Einheit 24 zusammengefasste Abgasrohre, die zu einem üblichen katalytischen Abgaskonverter 25 führen. Der Abgaskonverter 25 ist

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seinerseits durch ein übliches einziges Auspuffrohr 27 mit
einem üblichen Schalldämpfer 28 verbunden, der am hinteren
Teil des Fahrzeugs befestigt ist.

Fig. 3 und 4 zeigen den Abgassammeikasten 22, ; der ein Gussgehäuse 30, das zwei in Längsrichtung hintereinanderliegende Abgaskammern 31 und 32 enthält, hat. Jede der ; Abgaskammern hat eine kleine Einlassöffnung 34 und eine grosse j Einlassöffnung 35, die mit Auslassöffnungen des Zylinderkopfes
verbunden sind. Jede der Abgaskammern ist mit einem Teil ! der Zylinder verbunden, und zwar sind die drei Zylinder am

einen Ende des Zylinderblocks mit der Abgaskammer 31 und die j anderen drei Zylinder mit der Abgaskammer 32 verbunden, wobei , an die kleinen Einlassöffnungen 34 die aussenliegenden i Zylinder angeschlossen sind, während je zwei innenliegende j Zylinder an die grossen Einlassöffnungen 35 angeschlossen sind.

Die Abgaskammer 31 ist über einen Verbindungskanal 37 mit einem Auslasskanal 38 verbunden, der neben der
anderen Abgaskammer 32 liegt. Er endet in einem Kugelfitting 4O.j Eine Heizkammer 42 für den Vergaser ist mit dem Verbindungskanal 37 verbunden, wobei diese Verbindung durch ein Heizventil 43 gesteuert wird. Hierdurch wird der Strom von Abgasen
zum Beheizen einer Heizplatte 44 (Fig. 2) gesteuert, der die
Ansauganlage von der Abgasanlage der Brennkraftmaschine trennt.

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Die Abgaskammer 32 ist unmittelbar mit einem Abgaskanal 46 kleineren Durchmessers verbunden, der in einem rohrförmigen Fitting 48 endet, der innerhalb des grösseren Auslasskanals 38 liegt, und zwar so, dass die zugeordneten Fittings 40 und 48 koaxial zueinander liegen.

Die Fig. 5 und 6 zeigen die Zuordnung der j

I Abgasrohreinheit 24 zum Abgassammeikasten 22 im Bereich der Fittings. Die Abgasrohreinheit besteht aus einem äusseren j Rohr 50 mit einem nach aussen gerichteten Flansch 51, der j abgedichtet gegen das kuglige Ende des Fittings 40 durch einen j

losen Flansch 52 mit einem Gegenflansch 54 am Fitting 40 ver- j spannt ist. Ferner ist ein kleineres inneres Abgasrohr 56 !

vorgesehen, das an seinem äusseren Ende eine schwachkuglige Erweiterung 57 trägt. Diese Erweiterung wird teleskopartig von einer zylindrischen Bohrung 58 am Ende des rohrförmigen Fittings 48 aufgenommen. Das Rohr passt eng in die zylindrische Bohrung, jedoch iet eine gasdichte Anlage nicht erforder- j lieh, da Leckagen an dieser Verbindung lediglich einen Austausch zwischen den beiden Auslasskanälen 38 und 46 verursachen können.

Wie Fig. 7 zeigt, sind die beiden Abgasrohre 56 und 50 durch eine Schweissnaht 60 nahe dem den Fittings

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abgewandten Ende miteinander verbunden. An diesem Punkte liegen die Rohre 50 und 56 nicht koaxial zueinander und es ist auch nicht nötig, dass sie an irgend einem Punkte koaxial ausgerichtet sind,mit Ausnahme im Bereich der koaxial zueinander liegenden Fittings 40 und 48. Zweckmässig ist die Bemessung der Abgasrohre aber so gewählt, dass der Strömungsquerschnitt durch das innere Abgasrohr 56 etwa so gross ist^ wie der Strömungsquerschnitt, der zwischen dem äusseren Abgasrohr 50 und dem inneren Abgasrohr 56 gegeben ist. Auf diese Art werden beide Abgaswege gleichmässig durchströmt.

Am Auslassende der Abgasrohreinheit ist das

äussere Abgasrohr 50 abgedichtet durch einenKugelflansch und ein Spannzeug 62 mit dem Einlass 64 des katalytischen Abgaskonverters 25 verbunden, so dass die Abgase aus beiden Abgasrohren vereint werden und in den Abgaskonverter strömen. Der restliche Teil der Abgasanlage ist in üblicher Weise ausgebildet.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt sich, ι dass durch den erfindungsgenass ausgestalteten Abgassamme1-kasten und die aus zwei Abgasrohren bestehende Einheit die j Abfuhr der Abgase aus zwei Teilen der Brennkraftmaschine J bewirkt wird, die für einen längeren Weg voneinander getrennt

sind, bevor sie vor dem katalytischen Abgaskonverter vereinigt , werden. Trotzdem ist kein erhöhter Raumbedarf gegenüber

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einem einfachen Abgasrohr erforderlich. Ebenso ist der Einbau ohne wesentlich grösseren Aufwand ermöglicht.

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Claims

W/Vh-3214 21.7.77

General Motors Corporation, Detroit, Mich., V.St₀A.

Abgaskasten für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Patentansprüche

Abgasgkasten für Mehrzylinder-Brennkraftma-

I schinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zwei voneinander j

j I

getrennten Abgaskamern, die mit verschiedenen Zylindern der i • Brennkraftmaschine verbunden sind, dadurch gekenn ; zeichnet, dass ein Auslasskanal (38) sich von der

einen Abgaskammer (31) zu einem Fitting (4θ) erstreckt, der I abgedichtet ein erstes Abgasrohr (50) aufnimmt, und ein Abgas-I kanal (46) kleinerer Abmessung sich von der anderen Abgas-

kammer (32) zu einem innerhalb des grösseren Auslasskanals (38)

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OPlMHNAL INSPECTED

liegenden Fitting (48) erstreckt, an den ein zweites, innerhalb des ersten Abgasrohres liegendes Abgasrohr (56) angeschlossen ist.
2. Abgaskasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Fittings (40,48) koaxial zueinander liegen.
3. Abgaskasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fitting (48) am Ende des kleineren Abgaskanals (46) innen eine ringförmige Aussparung (58) zur gleitenden Aufnahme des zweiten Abgasrohrs (56) aufweist, und der Fitting (40) am Ende des grösseren Abgaskanals (38) aussen
einen Flansch (54) trägt, der mit einem nach aussen gerichteten Flansch (51) des ersten Abgasrohrs (50) zusammenspannbar ist.

4, Abgaskasten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgaskan-»äle (38,46) und

die ihnen zugeordneten Auslassrohre (50,56) so bemessen sind,

Abgasdass der Strömungsquerschnitt zwischen beiden/Rohren etwa

dem Strömungsquerschnitt des inneren Abgasrohrs gleich ist.

5, Abgaskasten nach einem der Ansprüche 1 bis 3_t dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Rohre (50,56) nahe ihren dem Fittings (40,48) abgewandten Enden miteinander verbunden sind.

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