JPH02502470A - 内燃機関用高温ガス案内導管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 内燃機関用高温ガス案内導管 炎Ｗ 本発明は、「特許請求の範囲」第１項の上位概念に記載の内燃機関用高温ガス案 内用導管に関するものでる。

この種類の装置により、高温ガスが流体により冷却されているジャケットと直接 的に接触することを防止し、これにより、冷却媒体への熱流れが、小さく保持さ れるものである。

背Ｊ」ｉ蒼− 上述の種類の高温ガス案内導管の一つの装置が、ドイツ実用新案第８０１３２５ ６号から公知となっている。多数のフランジ状に形成されたブラケットが、長さ を分割されて薄壁の導管の各長さの側の上に配置され、流体により冷却されるジ ャケットの対応するフランジ面に取り付けられている。導管の固着は、フランジ 面に対して直角に置かれたボルトにより行われる。運転の際に現れる高温ガスの 高温度は、導管と、ジャケットとの間の著しい熱膨張の差を生じさせ、これは、 単に、部分的に固着により補償されるだけである。′４償不可能な熱膨張は、強 制的な圧縮力となり、これは、予測することができない材料の応力の結果となる 。この強制的な圧縮力の作用は、振動や、ガスの脈動などのような内燃機関の運 転に伴う応力と重畳され、導管の作動を危険とする応力となる。

１１へ１１ それ故、本発明は、導管と、流体冷却されるジャケットとの間の作動の確実な連 結を与える内燃機関用高温ガス案内導管を得ることを、その課題とするものであ る。

この課題は、本発明によると、「請求の範囲」第１項の特徴項に記載の構成によ り解決される。

ジャケットの中における導管の構成により、ブラケットの間の壁部分は、少なく とも、ボルトの横断平面の両側の領域内において、引っ張り応力により変形され る。この変形は、運転温度において期待されるべき熱膨張の大きさのオーダーに 横たわっている。導管の低温状態において生成される変形は、加熱により解消し 、その場合、引っ張り応力が形成される。この導管のある程度予定される熱膨張 により、予測不能な材料の応力の危険は、回避される。

本発明により達成される利点は、特に、導管の変形の発生が、強制的に、固着手 段により行われること、固着手段が、外部から制御可能であること、導管の変形 に与える寸法不足が、一義的に組み立ての際に、測定されること、導管固着の価 格的に好適な製作が生ずることにある。

゛　の簡単ｆＰ−日 本発明の３実施例が、図示されており、以下に詳細に説明される０図面において ： 第１図は、高温ガス案内導管を有する排気ガスタービン・式過給機の、第２図の １−１＆ｌによる排ガス出口における部分断面図： 第２図は、導管の固着面を通る第１図のＩＩ−ＩＩ線による断面図； 第３図は、クランプリングをはめ込すれな高温ガス案内導管の第４図のＩＩＩ− ＩＩＩ線による断面口；第４図は、第３図のＩＶ−ＩＶｉｌによる導管の固着面 を通る断面図： 第５図は、第６図の■−ｖ線によるシリンダの排ガス出口の中の高温排ガス案内 導管を有する内燃ｌ１間の部分断面図第６図は、第５図のＶＴ−ＶＩ線による導 管の固着面を通る断面図； である。

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排気ガスタービン式過給機１２と、排気導管１４との間に、排気ガスタービン式 過給機１２の高温排ガスを受は取る導管１１が配置されている（第１及び２区） 、１壁状に形成された導管１１は、流体により冷却されるジャケット１３により 包囲されているが、このジャケット１３には、導管１１及び排気導管１４が固着 されている。導管１１と、ジャケット１３との間の連結は、導管１１の出口端部 １５において、放射方向に、一つの横断平面内に配置された４個のボルト１６に より行われる。導管１１の壁は、横断平面内に、ボルト１６の周辺方向の分布に 対応して、レンズ状のブシュ１７により行われるが、これらのブシュ１７は、そ れぞれ、ボルト１６に対応する雌ねじを有している。

組立ての最初の状態においては、導管１１は、ジャケット１３の中に差し込まれ た時に、導管１１は、各ブシュ１７の領域内において、放射方向の寸法不足を有 している。ブシュ１７の雌ねじに係合し且つ強固に引っ張られるボルト１６によ り、導管１１は、その横断面輪郭の変形の下に、各ブシュ１７の領域内において 、ジャケット１３に向かって引かれる。その後は、元来存在する放射方向の不足 寸法は、もはや存在しない、そのために、導管１１は、ボルト１６の横断平面内 において、ブシュ１７の間の壁部分の中において、第２図に実線により示された 輪郭に変形される。変形に作用をするブシュ１７の間の放射方向の寸法不足は、 導管１１とジャケット１３とにおいて、導管１１の作動温度において期待される 熱膨張の大きさのオーダー内に横たわるように選択される。これにより、導管の 作動温度において、熱膨張のために、低温状態において生成された変形の復帰が 生ずる。ブシュ１７の間の壁部分の中において、導管１１は、その時には、第２ 図に鎖線により示された輪郭を取る。熱ｍ張の阻止は、現れることは出来ない、 それ故、作動温度状態においては、導管１１は、熱ｍ張を阻止することから生ず る作動を危険とする強制力から、解放される。

第６図に例示されるように、同周辺方向に不規則のブシュ１７の配置は、導管１ １の振動状態を改善する。ブシュ１７の間の不均一な長さの壁部分は、異なった 固有振動数を有しており、従って、脈動する排ガス流から励起される導管１１の 振動は、このようにして、作動を危険とする共振振動で振動することが、出来な いようにする。

第３及び４図には、高温排ガス案内導管１１の第二実施例が示されているが、こ の導管１１は、第１及び２図に示された状態に関している。導管１１は、なかん ずく、固着平面内において平滑壁状に形成されており、また、組み立て状態にお けるジャケット】３に対して、変形のために必要な輪郭を有している。導管１１ の内部には、クランプリング１９が、緩くはめられており、これは、その放射方 向に突出しているブシュ１７により、導管１１の内側にもたれている。導管１１ 及びクランプリング１３のジャケット１３への固着は、この場合にも、ボルト１ ６により行われるが、これらのボルト１６は、導管１１を貫通穴において貫通し 、ブシュ１７の中にねじ込まれる。導管１１及びクランプリング１９は、前に既 に述べられたように、ボルト１６の引き締めにより変形される。この実施例の利 点は、導管１１が、溶接無しに、又は、わずかな溶接継ぎ目により、形成される ことの出来ることにある。

更に、導管１１及びクランプリング１９のために、異なった材料を選択すること が可能である。

第５及び６図には、第三実施例が示されているが、この図は、高温排ガス案内導 管１１を、流体により冷却されるジャケット１３の内部において、内燃機関のシ リンダの排ガス出口において示すものである。導管１１と、ジャケット１３との 間の固着は、この場合には、横断平面内に配置された２本のボルト１６により行 われている。横断平面は、ボルト１６により、導管１１の長さのほぼ中央に配置 されている。ボルト１６の受は取りのために、導管１１の壁は、ブシュ１７を設 けられている。第１及び２図に示した実施例におけるように、第三実施例の場合 にも、また、低温状態においては、各ブシュ１７の領域内の導管１１と、ジャケ ット１３との間には、放射方向の寸法不足が存在する。ボルト１６の引っ張りに より、導管１１は、ブシュ１７の間の壁部分内において、引っ張り応力により変 形される、その場合、生じた、ボルト１６の固着平面内におけるブシュ１７の間 の導管１１の横断面輪郭は、第２図に低温及び作動状態に対して示した状態に対 応する。

ブシュ１７は、導管１１の外周を越えて放射方向に片持ちとされた、ジャケット １３の中の対応するくぼみ１８と協同をする２個の肩１９．２０を形成し、これ らの肩１９．２０により、導管１１は、軸方向に固定される。

Ｆｌ（ｉ、　２ ＦＩＣｔ、　３ Ｆｌ（ｉ、　４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．流体冷却されるジャケットから間隔を有して包囲されている内燃機関用の高 温カスを案内する導管であって、薄壁状に形成された導管に多数のブシュが配置 されており、ブシュと協同をする固着手段により導管がジャケットに固着されて いる高温ガスを導く導管において、導管（１１）及びジャケット（１３）の連結 が、単に一つの横断平面内において行われるだけであること、少なくとも２個の ブシュ（１７）が横断平面内において導管（１１）の周辺に分布されて配置され ていること、導管（１１）が、組み立て状態において、各ブシュ（１７）の領域 内において、ジャケット（１３）に対して、固着手段の作用により、ジャケット （１８）に向かって持ち上げられた放射方向の寸法不足を有していることを特徴 とする高温ガス案内導管。 ２．ブシュ（１７）が、導管（１１）の強固な構成部材として形成されている請 求の範囲第１項記載の高温ガス案内導管。 ３．ブシュ（１７）が、導管（１１）の中に差し込み可能なクランアリング（１ ９）の構成部材として形成されている請求の範囲第１項記載の高温ガス案内導管 。 ４．ブシュ（１７）が、非対称的に周辺に分布されて配置されている請求の範囲 第１又は２項記載の高温ガス案内導管。 ５．固着手段及び固着装置が、ボルト（１６）及び雌わじとして形成されている 請求の範囲第４項記載の高温ガス案内導管。 ６．固着手段及び固着装置が、バヨネット継手の種類によって形成されている請 求の範囲第４項記載の高温ガス案内導管。