DE29501002U1

DE29501002U1 - Auspuffanlage für Kraftfahrzeuge

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Publication number: DE29501002U1
Application number: DE29501002U
Authority: DE
Original assignee: SCHAETZ TUNING MOTORSPORTARTIK
Current assignee: SCHAETZ TUNING MOTORSPORTARTIK
Priority date: 1995-01-24
Filing date: 1995-01-24
Publication date: 1995-03-23
Anticipated expiration: 2005-01-25

Description

SCHÄTZ-TUNING Motorsportartikel Herstellungs-GmbH, Dachauer Str. 364, D-80993 München

Auspuffanlage für Kraftfahrzeuge.

Die Erfindung betrifft eine Auspuffanlage für Kraftfahrzeuge mit einem von einem Auspuffkrümmer des Motors zu einem Endtopf führenden Auspuffrohr und mit einer Umschalteinrichtung zum Regeln des Rückstaus innerhalb des Endtopfes, welche über Ventil- oder Klappenvorrichtungen den Strömungsweg der Abgase durch den Endtopf verändert.

Eine Auspuffanlage dieser ■ Art ist derzeit auf dem Markt erhältlich und daher bekannt. Bei dieser bekannten Auspuffanlage wird der Rückstau innerhalb des Endschalldämpfers mit einer Klappe geregelt, wobei diese Klappe in dem Endtopf angeordnet ist. Die Klappe wird hierbei durch einen Bowdenzug vom Inneren des Kraftfahrzeuges her durch den Fahrer betätigt.

Bei dieser bekannten Konstruktion sind gewisse Nachteile zu erwarten, da, bedingt durch die große Hitze, die Korrosion und die in den Abgasen mitgeführten Rußpartikel, die innerhalb des Endtopfes angeordnete Regelklappe sehr häufig klemmen wird oder sehr schwer zu betätigen sein wird. Darüber hinaus muß bei endgültigem Ausfall der Regelklappe oder bei sonstigen Beschädigungen der gesamte Endschalldämpfer ausgewechselt werden.,,'Andererseits muß auch, wenn der Endtopf durch irgendwelche anderen äußeren Einwirkungen beschädigt wird und folglich auszutauschen ist, mit diesem die Regeleinrichtung ebenfalls komplett ausgetauscht werden muß, obwohl diese nicht notwendigerweise mit beschädigt wurde.

Ausgehend von einer Auspuffanlage der oben definierten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und darüber hinaus möglicherweise den Bedienungskomfort zu verbessern.

Bei einer Auspuffanlage der oben angegebenen Art wird diese Aufgabe im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Umschalteinrichtung in dem Auspuffrohr vor dem Endtopf angeordnet ist, daß der Endtopf mindestens zwei Einlaßrohre aufweist, welche mit verschiedenen Strömungswegen innerhalb des Endtopfes in Verbindung stehen, und daß die Ventil- oder Klappenvorrichtung die Abgase des Auspuffrohres zwischen den mindestens zwei Einlaßrohren umschaltet.

Durch die Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, daß bei einem Ausfall der Umschalteinrichtung diese allein ausgewechselt werden kann,. ohne daß hierbei der Endschalldämpfer ausgewechselt werden muß. Ebenso ist es nicht notwendig, die Umschalteinrichtung auszuwechseln, wenn der Endschalldämpfer beschädigt werden sollte.

Ein weiterer überraschender Vorteil besteht darin, daß der mit dem zusätzlichen Einlaßrohr versehene Endtopf erheblich leiser ist als heute gängige Endschalldämpfer, da das zusätzliche Rohr eine weitere Prallkammer innerhalb des Endschalldämpfersystems darstellt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist die Umschalteinrichtung unmittelbar vor dem Endtopf angeordnet. Hierdurch wird eine besonders kompakte Bauweise erzielt.

Im einzelnen kann die Erfindung dadurch weitergebildet werden, daß die Ventil- oder Klappenvorrichtung mit einem elektrischen Antrieb versehen ist.

Bei dem elektrischen Antrieb handelt es sich bevorzugt um

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einen elektrischen Stellmotor.

Im einzelnen ist es hierbei möglich, daß der elektrische Stellmotor direkt an die Ventil- oder Klappenvorrichtung angebaut ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der elektrische Stellmotor im Koffer- oder Innenraum des Kraftfahrzeuges angeordnet ist, da hierdurch keine zusatzliehen Schutzvorkehrungen gegen Beschädigungen des Stellmotors erforderlich werden.

Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, daß der Stellmotor über eine biegsame Welle mit einem, die Ventil- oder Klappenvorrichtung betätigenden Schnecken- oder Stirngetriebe verbunden ist.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform nach der Erfindung, welche einen besonders einfachen und kostengünstigen Aufbau aufweist, ist der elektrische Antrieb als Magnetspule ausgebildet.

Hierbei ist es bevorzugt, daß die Magnetspule über Gelenkhebel mit der Ventil- oder Klappenvorrichtung verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform ist es von Vorteil, daß hierdurch auf besonders kostengünstige und einfache Weise zwei Stellungen der Ventil- und Kläppenvorrichtung erzielbar sind, und daß diese besonders schnell anspricht.

Im einzelnen ist es bevorzugt, daß die Ventil- oder Klappenvorrichtung aus rostfreiem Stahl, Gußstahl, Keramik oder einem hochhitzebeständigem Kunststoff besteht.

Im einzelnen kann die Erfindung dadurch weitergebildet werden, daß die Ventil- oder Klappenvorrichtung einen drehbar gelagerten Ventilkörper aufweist.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform ist es bevorzugt,

daß die Ventil- oder Klappenvorrichtung aus einer schwenkbar gelagerten Ventilklappe besteht, deren Schwenkachse zwischen den an die Einlaßrohre angeschlossenen Auslassen der Ventil- oder Klappenvorrichtung angeordnet ist. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß insbesondere in Kombination mit der Magnetspule als elektrischer Antrieb ein besonders kompakter Aufbau geringer Störanfälligkeit erzielt wird.

IQ Bei einer vorteilhaften Weiterbildung nach der Erfindung ist vorgesehen, daß der Endtopf mit mehreren Einlaßrohren versehen ist, deren Zahl der Zahl der Prallkammern des Endtopfes entspricht, und daß die Ventil- oder Klappenvorrichtung eine entsprechende Anzahl von Regelstellungen auf-

!5 weist. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß die Anpassung des Rückstaus der Auspuffanlage in mehreren Stufen entsprechend den Betriebszuständen des Motors genauer angepaßt werden kann.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung nach der Erfindung ist es auch möglich, daß der elektrische Antrieb über eine Steuereinrichtung mit der Drehzahl des Motors gekoppelt ist, derart, daß die Umschaltung der Strömungswege selbsttätig optimierend entsprechend der Motordrehzahl erfolgt. Hierdurch kann eine Verbesserung des Wirkungsgrades der Gesamtanlage zusammen mit einer Kraftstoffersparnis erzielt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Ausführungsformen näher erläutert.

Es zeigt:

Figur 1 eine schematische, teilweise geschnittene Draufsicht einer ersten Ausführungsform nach der Erfindung;

Figur 2 eine schematische, senkrechte Schnittansicht der

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Ausführungsform gemäß Figur 1 in vergrößertem Maßstab;

Figur 3 eine waagerechte, skizzenhafte Schnittansicht der Ausführungsform gemäß Figuren 1 und 2;

Figur 4 eine Figur 1 entsprechende Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform;

Figur 5 eine waagerechte Schnittansicht einer gegenüber den Figuren 2 und 3 abgewandelten Ausführungsform der Umschalte inr ichtung;

Figur 6 eine Draufsicht auf die Umschalte inr ichtung gemäß Figur 5, und

Figur 7 eine senkrechte Schnittansicht der Umschalteinrichtung gemäß Figur 5.

In den Figuren 1 bis 3 der Zeichnungen ist eine erste Ausführungsform einer Auspuffanlage für Kraftfahrzeuge bzw. ein Teil derselben gezeigt. Die Auspuffanlage weist ein von einem nicht dargestellten Auspuffkrümmer des Motors ausgehendes Auspuffrohr 1 auf, welches den Auspuffkrümmer mit einem Endtopf 2 der Auspuffanlage verbindet. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Endtopf 2 mit zwei Auslaßrohren 3 und 4 versehen.

Der Endtopf 2 des Ausführungsbeispiels weist drei Prallkammern 5, 6 und 7 auf, die miteinander durch die üblichen Drosselrohre 8 und 9 verbunden sind.

Um den durch den Endtopf 2 verursachten Rückstau innerhalb des Auspuffrohres 1 regeln- zu können, ist erfindungsgemäß unmittelbar vor dem Endtopf 2 eine allgemein mit 10 bezeichnete Umschalteinrichtung vorgesehen.

Die Umschalteinrichtung 10 enthält eine allgemein mit 11 bezeichnete Ventil- oder Klappeneinrichtung, mittels derer

der Strömungsweg der Abgase durch den Endtopf 2 geändert werden kann.

Bei dem in den Figuren 1 bis 3 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die Umschalteinrichtung 10 an zwei Einlaßrohre 12 und 13 des Endtopfes 2 angeschlossen, welche mit verschiedenen Strömungswegen innerhalb des Endtopfes 2 in Verbindung stehen. Wie gezeigt, endet das Einlaßrohr 12 in der ersten Prallkammer 5, während das Einlaßrohr 13 bis IQ zur dritten Prallkammer 7 hindurchgeführt ist. Mittel der in der Umschalteinrichtung angeordneten Ventil- oder Klappenvorrichtung 11 läßt sich festlegen, ob die von dem Auspuffrohr 1 zugeführten Abgase in das Einlaßrohr 12 oder in das Einlaßrohr 13 eingespeist werden.

Abweichend von der zeichnerischen Darstellung gemäß Figur 1 ist es bevorzugt, die Umschalteinrichtung 10 unmittelbar vor dem Endtopf 2- anzuordnen, um hierdurch die Bauweise so kompakt als möglich zu gestalten.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist die Umschalteinrichtung 10 mit einem allgemein mit 14 bezeichneten elektrischen Antrieb versehen, so daß die Umschaltung der Ventil- oder Klappenvorrichtung 11 vom Fahrersitz aus fernbedient auf elektrischem Wege erfolgen kann. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem elektrischen Antrieb 14 um einen Stellmotor 15, welcher durch einen am Armaturenbrett angeordneten Druckknopf 16 über einen Schalter 17 in Betrieb gesetzt werden kann.

Abweichend von der zeichnerischen Darstellung gemäß Figur 1 ist es möglich, den elektrischen Stellmotor 15 unmittelbar an die Ventil- oder Klappenvorrichtung 11 anzubauen, wobei jedoch hier zusätzliche Schutzmaßnahmen gegen Erhitzung und Verschmutzung des Stellmotors getroffen werden müssen.

Bei der in Figur 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist der elektrische Stellmotor 15 beispielsweise im

Kofferraum oder Innenraum des Kraftfahrzeuges angeordnet und ist über eine biegsame Welle 18 mit einem Schneckenoder Stirnradgetriebe 19 (vgl. Figur 2) verbunden, über welches die Ventil- oder Klappenvorrichtung 11 in die verschiedenen Betriebsstellungen gebracht wird.

Die schematischen Schnittdarstellungen gemäß Figuren 2 und 3 zeigen eine beispielhafte Ausführungsform der Umschalteinrichtung 10 mit der darin enthaltenen Ventil- oder Klap-

IQ penvorrichtung. Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel besteht die Ventil- oder Klappenvorrichtung 11 aus einem drehbar gelagerten Ventilkörper, der über das Schneckenoder Stirnradgetriebe 19 in die beiden Stellungen gedreht werden kann, durch welche der in dem Ventilkörper 20 ent-

]_5 haltene Ventilkanal 21 entweder die Verbindung mit dem Einlaßrohr 12 oder die Verbindung mit dem Einlaßrohr 13 herstellt.

In Figur 4 ist in einer Figur 1 entsprechenden Darstellung eine abgewandelte Ausführungsform der Auspuffanlage nach der Erfindung veranschaulicht, wobei für gleiche bzw. gleichwirkende Teile die gleichen Bezugszeichen wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 verwendet wurden. Da sich die Ausführungsform gemäß Figur 4 nur in zwei wesentlichen Merkmalen von der Ausführungsform gemäß Figur 1 unterscheidet, darf hinsichtlich der sonstigen technischen Details auf die obenstehende Beschreibung der Ausführungsform gemäß Figur 1 verwiesen werden.

3Q Die Abwandlung der Ausführungsform gemäß Figur 4 gemäß der Ausführungsform gemäß Figur 1 besteht darin, daß der Endtopf 2 ein weiteres Einlaßrohr 22 aufweist, so daß die Anzahl der vorgesehenen Einlaßrohre der Anzahl der Prallkammern 5, 6, 7 des Endtopfes 2 entspricht. Das zusätzliche Einlaßrohr 22 ist hierbei bis in die zweite Prallkammer 6 geführt, so daß die Anpassung des in dem Auspuffrohr 1 vorliegenden Rückstaus, entsprechend feiner abgestuft, in drei Stufen erfolgen kann. Die Umschalteinrichtung 10 ist hier-

bei derart ausgebildet, daß die Klappen- oder Ventilvorrichtung 11 entsprechend drei Betriebsstellungen aufweist, mittels derer das Auspuffrohr 1 wahlweise mit dem Einlaßrohr 12 oder dem Einlaßrohr 13 oder dem Einlaßrohr 22 verbunden werden kann. Wie erwähnt, kann hinsichtlich der weiteren Details auf die obenstehende Beschreibung unter Bezugnahme auf Figuren 1 bis 3 verwiesen werden.

In den Figuren 5 bis 7 ist in stark schematischer Darstel- IQ lung eine abgewandelte Ausführungsform der Umschalteinrichtung 10 gezeigt, wobei ebenfalls hinsichtlich der sonstigen Details auf die Beschreibung der obigen Ausführungsformen verwiesen werden kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 5 bis 7 ist der elektrische Antrieb 14 als Magnetspule 23 ausgebildet, was bevorzugt wird, wenn ein Endtopf 2 mit zwei Einlaßrohren 12 und 13 verwendet wird, da die Magnetspule 23 als elektrischer Antrieb ohnehin zwei definierte Betriebsstellungen aufweist.

Die Magnetspule 23 ist über Gelenkhebel 24 mit der Ventiloder Klappenvorrichtung 11 verbunden und bewerkstelligt die notwendigen Umschaltungen des Strömungsweges.

Bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 5 bis 7 ist ferner die Ventil- oder Klappenvorrichtung 11 abweichend gestaltet, indem anstelle eines Ventilkörpers eine schwenkbar gelagerte Ventilklappe 25 vorgesehen ist, deren Schwenkachse 2 6 zwischen den an die Einlaßrohre 12 und 13 angeschlossenen Auslassen 27 und 28 der Umschalteinrichtung 10 angeordnet ist.

Bei Betätigung der Magnetspule 23 wird die Ventilklappe 25 seitlich verschwenkt und gibt entweder den Auslaß 27 oder den Auslaß 28 frei, so daß hierdurch die verschiedenen Strömungswege der Abgase außer dem Auspuffrohr 1 durch den Endtopf 2 geregelt werden. Diese Ausführungsform ist mecha-

nisch besonders einfach und ausgesprochen kostengünstig herzustellen.

Bei sämtlichen Ausführungsformen ist bevorzugt, daß die Ventil- oder Klappenvorrichtung 11 aus einem hochtemperatur festen, nichtrostenden und nichtoxidierendem Material besteht, wobei hierfür rostfreier Stahl, Gußstahl, Keramik oder ein hochhitzebestandiger Kunststoff in Frage kommt.

Bei einer weiterhin abgewandelten Ausführungsform, welche in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, kann fernerhin der elektrische Antrieb 14 mit einer Steuereinrichtung gekoppelt sein, welche die Drehzahl des Motors mit dem elektrischen Antrieb 14 logisch verknüpft, so daß die Umschaltung der verschiedenen Strömungswege selbsttätig optimierend entsprechend der Motordrehlzahl erfolgt.

Weitere Abwandlungen sind . dem Fachmann auf diesem Gebiet sicher offensichtlich^, ofes^^vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

Claims

Patentanwälte Brose & Brose
Dipl.-ing. Karl A. Brose t
Dipl.-!ng. D. Karl Brose
Dipi.-Ing. Alexander Beck

Pos«. 1164 - LeuistettenerStr.7

D-82301 Starnberg DBr-au

Tel 08151 /72412 -Fax -/72712

SCHÄTZ-TUNING Motorsportartikel Herstellungs-GmbH, Dachauer Straße 364, D-80993 München

SCHÜTZANSPRÜCHE

1. Auspuffanlage . für Kraftfahrzeuge mit einem, von einem Auspuffkrümmer des Motors zu einem Endtopf führenden Auspuffrohr und mit einer Umschalteinrichtung zum Regeln des Rückstaus innerhalb des Endtopfes, welche über Ventil- oder Klappenvorrichtungen den Strömungsweg der Abgase durch den Endtopf verändert, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung (10) in dem Auspuffrohr (1) vor dem Endtopf (2) angeordnet ist, daß der Endtopf (2) mindestens zwei Einlaßrohre (12, 13) aufweist, welche mit verschiedenen Strömungswegen innerhalb des Endtopfes (2) in Verbindung stehen, und daß die Ventil- oder Klappenvorrichtung (11) die Abgase des Auspuffrohres (1) zwischen den mindestens zwei Einlaßrohren (12, 13) umschaltet.
2. Auspuffanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung (10) unmittelbar vor dem Endtopf (2) angeordnet ist.
3. Auspuffanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil- oder Klappenvorrichtung (11) mit einem elektrischen Antrieb (14) versehen ist.
4. Auspuffanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Antrieb (14) als elektrischer Stellmotor (15) ausgebildet ist.
5. Auspuffanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß der elektrische Stellmotor (15) direkt an die Ventiloder Klappenvorrichtung (11) angebaut ist.

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6. Auspuffanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Stellmotor (15) im Koffer- oder Innenraum des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.
7. Auspuffanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, ,c daß der elektrische Stellmotor (15) über eine biegsame Welle (18) mit einem, die Ventil- oder Klappenvorrichtung (11) betätigende Schnecken- oder Stirnradgetriebe (19) verbunden ist.
8. Auspuffanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Antrieb (14) als Magnetspule (23) ausgebildet ist.
9. Auspuffanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetspule (23) über Gelenkhebel (24) mit der Ventil- oder Klappenvorrichtung (11) verbunden ist.
10. Auspuffanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil- oder Klappenvor-

QQ richtung (11) aus rostfreiem Stahl, Gußstahl, Keramik oder einem hochhitzebeständigem Kunststoff besteht.
11. Auspuffanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil- oder Klappenvorrichtung (11) einen drehbar gelagerten Ventilkörper (20) aufweist.
12. Auspuffanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da-

]_ durch gekennzeichnet, daß die Ventil- oder Klappenvorrichtung (11) aus einer schwenkbar gelagerten Ventilklappe (25) besteht, deren Schwenkachse (26) zwischen den an die Einlaßrohre (12, 13) angeschlossenen Auslassen (27, 28) der Umschalteinrichtung (10) angeordnet ist.
13. Auspuffanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Endtopf (2) mit mehreren Einlaßrohren (12, 13, 22) versehen ist, deren Zahl der An-

!Q zahl der Prallkammern (5, 6, 7) des Endtopfes (2) entspricht, und daß die Ventil- oder Kl appenvor richtung (11) eine entsprechende Anzahl von Regelstellungen aufweist.
14. Auspuffanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, ■j_5 dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Antrieb (14) über eine Steuereinrichtung mit der Drehzahl des Motors gekoppelt ist, derart, daß die Umschaltung der Strömungswege selbsttätig optimierend entsprechend der Motordrehzahl erfolgt.

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