DE2744964A1 - Abgasleitungssystem fuer mehrzylindrige hubkolbenbrennkraftmaschinen - Google Patents
Abgasleitungssystem fuer mehrzylindrige hubkolbenbrennkraftmaschinenInfo
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Description
Ar^H-Jv·*^ 5CCO Köln HO, 3en 03. Oktober 1977
Un?i»r Zeicher: D 77/70 AG-XP N/Lo
Abgasleitungssystem für mehrzylindrige
Hubkolbenbrennkraftroaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Abgasleitungssystem für mehrzylindrige
Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit zumindest einer Zylinderreihe, wobei die Abgasleitung mit Planschen an Abgaskanäle
des bzw. der Zylinderköpfe angeschlossen und von einer wassergekühlten Isolierwandung umgeben ist und wobei zwischen der Abgasleitung
und der Isolierwandung Abstützpunkte vorgesehen sind.
Ein gattungsgemäßes Abgasleitungssystem ist durch die DT-AS 11 58 758 bekannt geworden, wobei die wassergekühlte Isolierwandung
jedoch der eigentliche Träger der Abgasleitung ist und mittels einstückig mit der Isolierwandung hergestellten wassergekühlten
Stutzen an den Zylinderköpfen befestigt ist. Die Abgasleitung ist
innerhalb der rohrförmig hergestellten Isolierwandung verspannt und von dieser gehalten. Dieses Abgasleitungssystem ist jedoch
sehr aufwendig im Aufbau, sehr teuer und schwer, da die Isolierwandung aus Gußeisen hergestellt werden muß. Weiterhin ist die
Isolierwandung zwangsweise über die Stutzen an den Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen, wobei dadurch die Temperatur
der Isolierwandung immer von dessen !temperatur abhängig ist nicht
nicht beliebig abgesenkt werden kann.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung diese Nachteile zu beheben
und eine Abgasleitung zu schaffen, die einfach im Aufbau ist und kostengünstig hergestellt werden kann. Gelöst wird die
Aufgabe der Erfindung durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale. Die Aufteilung der Isolierwandung
in Wasser-Längskammern hat insbesondere den Vorteil} daß das Kühlwasser exakt geführt ist und dadurch eine gute gleichmäßige
über den ganzen umfang verteilte Kühlung der Isolierwandung
möglich ist. Weiterhin bietet sich diese Wasserführung dazu an, die Isolierwandung getrennt von der übrigen Brennkraftmaschine zu küh-
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10000 17·* " ' ' FMIt
APf/Ttß. '-'^i,
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len, wobei auch wesentlich niedrigere Temperaturen als die
des Kühlwassers der Brennkraftmaschine erreicht werden können.
Weitere erfinderische Merkmale sind in den UnteranSprüchen
enthalten. Dabei bietet sich gerade durch die Aufgliederung der Isolierwandung in Wasser-Längskammern das Herstellen der
IsoHerwandung bzw. deren Profile als Stranggußteile aus Leichtmetall an, wodurch sich eine besonders preisgünstige Wandung
herstellen läßt. Auch ist es durch diese Ausgestaltung möglich, die Isolierwandung bzw. die Profile aus dünnwandigen Deckblechen
mit parallel zueinander verlaufenden inneren Rechteckprofilen herzustellen, die miteinander verbunden, vorzugsweise im Durchlaufofen hart verlötet sind. Die so hergestellten beliebig langen Isolierwandungen .bzw. Profile lassen sich durch verschweißte
oder angeschraubte Anschlußflansche verlängern bzw. durch Abschlußdeckel verschließen. Die Schrauben sind dabei in den Rechteckprofilen bzw. in Verdickungen der Rippen der Ausführung aus
Leichtmetall eingesetzt.
Um auch Rohwasser, d.h. ungereinigtes und ungefiltertes Wasser,
wie es als Fluß- oder Seewasser zur Verfügung steht, zur Kühlung der Isolierwandung verwenden zu können, können alle Durchgänge
so stark aufgeweitet werden, daß keine Verstopfungen entstehen können, insbesondere gegen derartige Wässer. E.'.ne besonders widerstandsfähige Isolierwandung ergibt sich durch die Verwendung
von mit Kupfer und Nickel legierten Deckblechen bzw. Rechteckprofilen.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen
verwiesen, in denen mehrere Ausführungsbeispiele vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:
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loom ι.7β
L \\ϊί :5 s.-ir
L*\\in^3? - ρ - 03. Okt. 1977
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Pig. 1 einen Teilquerschnitt durch ein erfindungsgemäßes Abgaslei tungssys tem mit Teilschnitt durch den anschließenden
Zylinderkopf,
Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch ein Abgasleitungssystem gemäß Fig. 1, bei der jedoch die Befestigung im Bereich
des Zylinderkopfes modifiziert ist,
Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Abgasleitungssystem gemäß
Fig. 1, bei der die Isolierwandung aus zwei schalen— förmigen Profilen besteht und
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Abgasleitung bei der die Isolierwandung aus Deckblechen mit dazwischen angeordneten
Rechteckprofilen ausgebildet und aus zwei schalenformigen Profilen hergestellt ist.
In den Fig. 1 bis 4 ist mit 1 ein Zylinderkopf bezeichnet, der nur teilweise, soweit er mit der Abgasleitung in Verbindung
steht, dargestellt ist. An diesem schließt sich, wie im weiteren noch erläutert wird, eine Abgasleitung 2 an, die mittels
Flansche 3 mit dem Zylinderkopf 1 verschraubt ist. Um die Abgasleitung 2 ist eine allgemein mit 4 bezeichnete Isolierwandung
angeordnet, die jeden direkten Kontakt mit der Abgasleitung verhindert. Die Isolierwandung 4 weist Wasser-Längskammern
5 auf, die entlang der gesamten Isolierwandung bzw. der hintereinander angeordneten Teilstücke verlaufen und von Kühlwasser
durchströmt sind. Die Wasser-Längskammern 5 sind durch Rippen 5a von einander getrennt. Im Bereich der Seitenflächen der Isolierwandung 4 und an der oberen und unteren Seite sind Zwischenstücke
6 angeordnet bzw. verschraubt, die eine Abstützung der
Isolierwandung 4 und der Abgasleitung 2 untereinander erlauben, gleichzeitig jedoch eine Verschiebung ermöglichen.
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KlöckneHHumbokÄ-OeulzAG /5Ak'v\ii'iL^.' -ff - 03. Okt. 1977
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Die Isolierwandung 4 gemäß Fig. 1 ist einstückig hergestellt und
umschließt die Abgasleitung 2 Urförmig. Um eine kostengünstige
Herstellung zu erreichen, wurde die Wandung als Stranggußteil aus Leichtmetall hergestellt, wobei je nach Motorvarianten mehrere Teilstücke hintereinander angeordnet sein können, die über
nicht dargestellte Anschlußflansche miteinander verbunden sind. Die Anschlußflansche sind mittels in den mit 7 bezeichneten
Schraubenbutzen angeordneten Schrauben an der Isolierwandung befestigt. Die Schraubenbutzen . sind in den die Wasser-Längskammern
5 trennenden Rippen 5a angeordnet. Zwischen den Flanschen 3 der Abgasleitung 2 und dem Zylinderkopf 1 ist ein mit 8 bezeichnetes
Dichtelement befestigt, dessen Endbereich parallel zu einem am Zylinderkopf 1 befestigten, mit 9 bezeichneten Winkelprofil ausgerichtet ist, und als Befestigung für die Isolierwandung 4 dient.
Die Befestigungsschraube für das Zwischenstück 6 der Seitenfläche ist ebenfalls in einer Rippe 5a der Isolierwandung 4 angeordnet.
Das in Fig. 3 abgebildete Abgasleitungssystem entspricht im wesentlichen der Ausführungen gemäß Fig. 1, weshalb auch gleiche
Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind. Der wesentliche Unterschied besteht darin, daß die IsoHerwandung 4 aus zwei
schalenförmigen Profilen 10 hergestellt ist, die im Bereich der Seitenfläche miteinander verschraubt sind. In der Nähe des Zylinderkopfes sind die schalenförmigen Profile 10 mit dem Dichtungselement 8 verhakt, was möglich ist, weil die schalenförmigen Profile 10 auch im Bereich der oberen und unteren Zwischenstücke 6 mit der Abgasleitung 2 verbunden sind. Im Gegensatz zu
der Ausführung von Fig. 1 weisen die Rippen 5a der schalenförmigen Profile gemäß Fig. 3 nach außen reichende Verlängerungen der
Rippen auf, die eine erhöhte Steifigkeit der Profile ergeben. Dabei sind die Rippen 5a abwechselnd nach innen und nach außen über
die Wandung hinausgeführt, wobei die Schraubenbutzen 7 gegenüber Fig. 1 entsprechend versetzt sind.
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, AKS-If.:) .
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Das Abgasleitungssystem gemäß den Fig. 2 und 4, bei dem die Isolierwandungen
in etwa gleicher V/eise aufgebaut sind, wird im folgenden auch gemeinsam beschrieben. Der Unterschied besteht darin,
daß die in schalenförmige Profile 10a aufgeteilte Isolierwandung 4 gemäß Fig. 2 als Stranggußteile aus Leichtmetall entsprechend
den Ausführungen gemäß den Fig. 1 und 3 hergestellt ist, während die schalenförmigen Profile 10a in Fig. 4 aus dünnwandigen Deckblechen
11 mit inneren Rechteckprofilen 12 hergestellt sind,wobei die Deckbleche mit den Rechteckprofilen im Durchlaufofen hart
verlötet sind. Die schalenförmigen Profile 10a sind dabei entsprechend den vorhergehenden Ausführungen miteinander verschraubt
und stützten sich über ein oder mehrere Zwischenstücke 6 an der Abgasleitung 2 ab. Im Bereich der Flansche 3 der Abgasleitung weisen
die schalenförmigen Profile 10a der Fig. 2 und 4 mechanisch hergestellte Ausnehmungen auf, in die Einsätze 13 eingeschweißt
oder eingelötet sind, die mit der Isolierwandung 4 einen Wasser-Ringraum 14 bilden, über den die unterbrochenen Wasser-Längskammern
5 miteinander verbunden sind. Auf der Innenseite sind die Einsätze 13 unter Zwischenschaltung eines O-Ringes 15 auf einem
zwischen den Flanschen 3 und dem Zylinderkopf 1 verspannten Distanzring 16 abgestützt.
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10000 1.78 * , FMOyI
Claims (12)
- KWcknci+himbokÄ-DeuteAS /ikh \\h*l\ij,-ι? 5000 Köln 80 v den 03. Oktober 1977Uncer Zeichen: D 77/70 AG-XP N/LoPatent an s ρ r ü c h el.y Abgasleitungssystem für mehrzylindrige Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit zumindest einer Zylinderreihe, wobei die Abgasleitung mit Flansche an Abgaskanäle des bzw. der Zylinderköpfe angeschlossen und von einer wassergekühlten Isolierwandung umgeben ist und wobei zwischen der Abgasleitung und der Isolierwandung Abstützpunkte vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierwandung (4) entlang der Abgasleitung (2) verlaufende Wasser-Längskammern (5) aufweist, die durch die Wände (11) der Isolierwandung (4) und diese gegeneinander abstützende Rippen (5a, 12) gebildet sind.
- 2. Abgasleitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierwandung (4) aus ein oder mehreren hintereinander angeordneten Teilstücken besteht, an deren Stirnseiten Anschlußflansche befestigt sind, die mit den Wasser-Längskammern (5) in Verbindung stehende öffnungen aufweisen.
- 3. Abgasleitungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußflansche mit den Teilstücken verschweißt oder verlötet sind.
- 4. Abgasleitungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußflansche mit den Teilstücken verschraubt sind, wobei zumindest einige Rippen (5a, 12) zur Aufnahme von Gewindebohrungen verdickt sind.909816/0096100(M 11.76 V F SitttKJÖctawHumboW-OeufeAG ΛΛ u »iti'M tk * -^- 03. Okt. 1977D 77/7027U964
- 5. Abgasleitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußflansche mit benachbarten Anschlußflanschen bzw. Abschlußdeckeln Wasserräume bilden, an die ggf. Zufluß·» Abfluß- und Entleerungsanschlüsse angeschlossen sind.
- 6. Abgasleitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierwandung (4) die Abgasleitung (2) U-förmig umschließt und mit den Zylinderköpfen (1) und/oder mit zwischen den Zylinderköpfen (1) und den Flanschen (3) der Abgasleitung (2) verspannten Dichtelementen (8) dichtend verbunden ist.
- 7. Abgasleitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierwandung (4) aus mehreren schalenförmigen Profilen (10, 10a) besteht, die an ihren parallel zu den Wasser—Längskammern (5) verlaufenden Teilungsebenen miteinander verbunden, vorzugsweise verschraubt sind.
- 8. Abgasleitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß an den Abstützpunkten zwischen Abgasleitung (2) und Isolierwandung (4) Zwischenstücke (6) vorgesehen sind, die eine Relativbewegung zwischen der Leitung und der Wandung gestatten.909816/0096loo« π η * F j«,,,A CHKE) " * ~ °3·D 77/70
- 9. Abgasleitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierwandung (4) bzw. die Profile (10, 10a) als Stranggußteile aus Leichtmetall hergestellt sind.
- 10. Abgasleitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierwandung (4) bzw. die Profile (10, 10a) dünnwandige Deckbleche (11) mit parallel zueinander verlaufenden, inneren Rechteckprofilen (12) aufweisen, die miteinander verbunden, vorzugsweise im Durchlaufofen hart verlötet sind.
- 11. Abgasleitungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckbleche (11) und die Rechteckprofile (12) aus rohwasserbeständigem Werkstoff, z.B. Cu-Ni 30 Fe-Material hergestellt sind.
- 12. Abgasleitungssystem nach den Ansprüchen 1 bis 5 und 7 bis 11,dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierwandung (4) bzw. die Profile (10, 10a) im Bereich der Plansche (3) der Abgasleitung (2) mechanisch hergestellte Ausnehmungen aufweisen, in denen Einsätze (13) dichtend befestigt sind, die einerseits mit der Isolierwandung (4) einen die Wasser-Längskammern (5) verbindenden Wasser-Ringraum (14) bilden und andererseits in Ausnehmungen der Flansche (3) der Abgasleitung (2) unter Zwischenschaltung einer elastischen, wärmebeständigen Schicht oder auf einem Distanzring (16) zwischen Zylinderkopf (1) und Flansch (3) der Abgasleitung (2) unter Verwendung eines wärmebeständigen O-Ringes (15) geführt sind.909816/009610000 11 76 ^ F »W/1
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