DE2942728A1

DE2942728A1 - Doppelwandige auspuffrohrleitung

Info

Publication number: DE2942728A1
Application number: DE19792942728
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl.-Ing. Busse; Günter 4010 Hilden Dungs
Original assignee: Bremshey AG
Current assignee: Bremshey AG
Priority date: 1979-10-23
Filing date: 1979-10-23
Publication date: 1981-05-07

Description

Doppelwandige Auspuffrohrleitung
Die Erfindung betrifft eine doppelwandige Auspuffrohrleitung mit einer unmittelbar darin eingebauten Schalldäng und einer Abgasentgiftung in Form einer katalytisch aktiven Innenflächen-Beschichtung, bestehend aus einem Außenrohr und einem darin konzentrisch angeordneten Innenrohr mit einem Ringspalt zwischen den beiden Rohren, einer Perforation des Innenrohres zum radialen Gasdurchtritt zwischen Außen-und Innenrohr und darin angeordneten Strömungs-Leit- bzw.
Drallflächen.
Auspuffrohrleitungen mit darin unmittelbar eingebauter Schalldspfilng, sogenannte Reflexions-Rohrschalldämpfer, und/oder Abgasentgiftung sind bereits in einigen Ausführungen bekannt, beispielsweise aus den DE - OS 14 76 471, 14 76 630, 23 11 812 und 24 36 559. Diese Ausftihrungen sind teilweise zwar recht brauchbar, aber zu kompliziert und aufwendig.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine doppelwandige Auspuffleitung der eingangs definierten Art mit einer darin unmittelbar eingebauten Schalldämpfung und Abgasentgiftung zu schaffen, die einfach in ihrem Aufbau und wirkungsvöll in diesen drei Funktionen ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die gekrümmten Strömungs-Leit-bzw. Drallflächen durch den Bereich des vorderen Doppelrohrendes innerhalb eines Innenrohr-Fortsatzes hindurch bis unmittelbar an die Abgaseintrittsöffnung erstrecken, und daß im Bereich der Strömungs-Leit- bzw. Drallflächen eine siebartige Perforation im Innenrohr angebracht ist, die von einer unperforierten Zone im gekrummten Rohrabschnitt unterbrochen ist und die sich im Anschluß daran in einer Geraden bis zum hinteren Ende des Innenrohres fortsetzt, und daß dieses Ende in einem reibungsschlüssigen Schiebesitz-Verbund mit einem Rohrstutzen gekuppelt ist, der aus dem gasdicht verschlossenen hinteren Ende der Doppelrohrleitung herausragt, eine längenverstellbare Verlängerung des Innenrohres und einen Steckverbindungsanschluß bildet. Auf diese Weise ist eine Auspuffrohrleitung der eingangs genannten Art geschaffen, die nur wenige Bauteile und einen einfachen Aufbau aufweist. Die drei Funktionen, nämlich die Ableitung des Abgases, dessen Schalldämpfung und seine Entgiftung auf katalytischem Wege werden trotz dieses einfachen Aufbaus recht wirkungsvoll gestaltet und haben nach vorliegenen Testergebnissen gute Werte ergeben.
Aufgrund entsprechend verhältnismäßig niedriger Herstellkosten eignet sich auch diese Universal-Auspuffleitung für einen serienmäßigen Einbau. Die in das übliche vordere Auspuff-Bogenstück einbezogene doppelwandige Auspuffleitung wirkt als effektvoller Wärme-Isolator und Reflexions-Rohr-Schalldämpfer und bietet mit den vorhandenen Innenflächen des Außen- tnd Innenrohres sowie mit dessen Außenwandung und den Abgas-Leit-bzw. Drallflächen ein Optimum an geometrischer Oberfläche für die katalytisch aktive Beschichtung der Abgasentgiftungseinrichtung. Im Verein mit der besonderen Anordnung der Abgas-Leit- bzw. Drallflächen und der perforierten Zonen des Innenrohres beiderseits des Bogenstücks und der unperforierten Zone in diesem Bogenstück ist eine optimale Verwirbelung und eine verhältnismäßig längere,verzögerte Verweilzeit des Abgases in den katalytischen Reaktionszonen gewährleistet. Der besondere, im Inneren und am Ende der doppelwandigen Rohrleitung befindliche Schiebesitzverbund zwischen dem Innenrohr und dem außenliegenden, am Außenrohr fest fixierten Steckanschluß für das Auspuffende gestaltet nicht nur eine stabile beanspruchungsfeste Anschlußmöglichkeit dieses Auspuffendes, sondern insbesondere auch einen spannungsfreien, automatischen Längenausgleich zwischen dem heißeren Innenrohr und den tieferen Temperaturschwankungen unterworfenen Außenrohr mitsamt dem daran hängenden Rohrende. Außerdem ist die erfindungsgemäße Universal-Auspuffleitung auch noch nach infolge weniger, fest fixierter Bauteile während längerer Betriebszeit vibrabionsfest und klapperfrei Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen bogenförmigen, doppelwandigen Abschnitt einer Auspuffrohrleitung und Fig. 2 dieselben Auspuffrohrleitungs-Abschnitte etwas verdreht und teilweise aufgeschnitten.
Das durch ein Knie K bogenförmig gestaltete doppelwandige Teilstück einer Auspuffrohrleitung hat ein Außenrohr 1 und ein darin konzentrisch angeordnetes Innenrohr 2 mit einem Ringspalt 3 zwischen den beiden Rohren 1 und 2, einer Abgaseintrittsöffnung 2a am vorderen Ende und einer Abgasaustrittsöffnung 2b am hinteren Ende. Das Außenrohr 1 ummantelt das Innenrohr 2 beginnend und von einem gasdicht verschlossenen Wulst 2c aus, vorzugsweise etwas unterhalb eines motorseitig zu befestigenden Flansches 4 bzw. der Abgas-Eintrittsöffn.ung 2a bis zu einem gasdicht verschlossenen Wulst 2d am hinteren Ende nahe der Abgasaustrittsöffnung 2b 2b, Das Außenrohr 1 ist durch den Wulst mit einem Rohrstutzen 2 gasdicht verbunden, der ein verlangertes Teilstüc des Inenrohres 2 bildet, jedoch mit diesem durch eine längenverstellte Schiebesitz-Verbindung 2e verbunden ist. Der Rohrstutzen 2 der Abgasaustrittsöffnung 2b und das gegenüberliegende Ende 2'' des Innenrohres 2 mit der Abgaseintrittsöffnung 2a bilden somit einrohrige Endfortsätze, welche zum Anschluß des bogenförmigen Teilstücks der Auspuffrohrleitung in die restlichen Leitungsteile dienen.Die Auspuffrohrleitung ist mit einer Schalldämpfung sowie mit einer katalytisch aktiven Abgasentgiftung versehen.
Zu diesem Zweck ist im Innenrohr 2, nahe der Abgaseintrittsöffnung 2a eine Strömungs-Leitschaufel 5 angeordnet, die schraubenförmig gewunden ist und Leit- bzw. Prallflächen 5a und 5b sowie auch vorzugsweise eine siebartige Perforation 5c aufweist. Eine siebartige Perforation 2f hat auch der gerade Rohrabschnitt des Innenrohres 2 im Bereich der Leitschaufel 5.
Der bogenförmige Teil des Innenrohres 2 im Bereich des Knies K ist unperforiert. Daran schließt sich aber im Verlauf der Geraden bis zur.Schiebesitz-Verbindung 2e wieder eine siebartige Perforation 2g des Innenrohres 2 an. Alle Flächen des Innenrohres 2, der Leitschaufel 5 und die Innenwandung des Außenrohres 1 sind mit einer katalytisch aktiven Beschichtung versehen. Im übrigen ist die Leitschaufel 5 noch derart in dem vom Außenrohr 1 ummantelten Innenrohr 2 angeordnet, daß sie durch den Bereich des Doppelrohr-Wulstes 2c hindurch in einen Einrohr-Fortsatz 2" hineinragt, der aus dem frei aus dem Wulst 2c herausstehenden Ende des Innenrohres 2 gebildet ist und die Abgaseintrittsöffnung 2a mit dem Befestigungsflansch 4 aufweist. Die Leitschaufel 5 reicht sonach mit ihren Leit-bzw. Drallflächen durch den Doppelrohrverbund in das einrohrige Ende des Innenrohres 2 bis unmittelbar zur Abgaseintrittsöffnung 2a.
Auf diese Weise erhält man eine Auspuffrohrleitung, die bei geringem Aufwand an Bauteilen, Gewicht und Bauraum sowie an Kosten ein Optimum an Wirksamkeit in den drei Funktionen W-rmedummung, Schalldnfung und Abgasentgiftung bietet. Die Abgaspartikel werden unmittelbar nach Passieren der Eintrittsöffnung 2a von den Leit- bzw. Drallflächen 5a, 5b in ihrem Strömungsverhalten gedämpft und wirkungsvoll zu einer innigen Kontaktierung mit der Innen- und Außenwandung des Innenrohres 2 und der Innenwandung des Außenrohres 1 verwirbelt. Im Strömungs- und Wirbelverlauf bildet das Knie K gleichzeitig mit den Flächen des Innen- und Außenrohres Drall- und Leitschaufeln bzw. - Flächen. Mit der Schall- und Wärmedäindng erfolgt zugleich durch die wirksame Verwirbelung und Kontaktierung bereits auf verhältnismäßig kurzem Durchlaufweg ein ausgiebiger katalytischer Reaktionsprozeß entlang der gesamten katalytisch aktiven Beschichtung. Die Auspuffleitung ist auch sehr beanspruchungsfest und hält auch hohen Fahrschwingungen und thermischen Belastungen stand. Den thermischen Belastungen und den dadurch hervorgerufenen Spannungen zwischen dem Innen-und dem Außenrohr 1 und 2 paßt sich die Auspuffleitung einfach durch selbsttätige Veränderung der Verschiebe-Sitz-Verbindung 2e zwischen den Teilen 2 und 2' an. Schließlich ist die vorbeschriebene mehrfach funktionale Auspuffleitung auch noch recht einfach einzubauen auf dem Wege des schweißlosen Steckverfahrens, indem man die Restauspuffleitung auf das aufsteckbare Ende 2b kurzerhand aufschiebt.

Claims

Patentanspruch Doppelwandige Auspuffrohrleitung mit einer unmittelbar darin eingebauten Schalldäung und einer Abgasentgiftung in Form einer katalytisch aktiven Innenflächen-Beschichtung, bestehend aus einem Außenrohr und einem darin konzentrisch angeordneten Innenrohr mit einem Ringspalt zwischen den beiden Rohren, einer siebartigen Perforation des Innenrohres zum radialen Gasdurchtritt zwischen Außen- und Innenrohr und darin angeordneten gekrummten und vorzugsweise siebartig perforierten Strömungs-Leit- bzw.

Drallflächen, dadurch gekennzeichnet, daß sich die gekrummten Strömungs-Leit- bzw. Drallflächen (5a,5b) durch den Bereich des vorderen Doppelrohrendes (2c) innerhalb eines Innenrohr-Fortsatzes (2") hindurch bis unmittelbar an die Abgaseintrittsöffnung (2a) erstrecken, und daß im Bereich der Strömungs-Leit- bzw. prallflächen (5a,5b) eine siebartige Perforation (2f) im Innenrohr (2) angebracht ist, die von einer unperforierten Zone im gekruitimten Rohrabschnitt (K) unterbrochen ist und die sich im Anschluß daran in einer Geraden bis zum hinteren Ende des Innenrohres (2) fortsetzt, und daß dieses Ende in einem reibungsschlüssigen Schiebesitz-Verbund (2e) mit einem Rohrstutzen (2') gekuppelt ist, der aus dem gasdicht verschlossenen hinteren Ende (2d) der Doppelrohrleitung herausragt, eine längenverstellbare Verlängerung des Innenrohres (2 ) und einen Steckverbindungsanschluß bildet.