NO144751B - Avgassledning for turboladede forbrenningsmotorer - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en avgassledning for forbindelse

av flere i rekke anbragte sylindre i en turboladet forbrenningsmotor med avgassturboladerens turbin og i det vesentlige bestående av fire enkelte, over størstedelen av deres lengde like og parallelt med hverandre forløpende avgassrørstrenger som er slik anbragt i en bunt at aksene til deres parallelle partier ligger i hjørnene av en likesidet firkant, og hvor rørstrengene over et område forløper i et rørsnoingsavsnitt,

i hvilket de med'innbyrdes avstand er snodd om hverandre på

en slik måte at den likesidede firkant ved rørsnoingsavsnittets avslutning er dreiet 180°, slik at avgreningsstusser av forskjellig utforming, som forbinder de enkelte sylinderes avgassåpninger med en rørstreng, alle fører til et av de to hjørner av den likesidede firkant, som ligger nærmest avgassåpningene, og hvor avgreninsstussen fra de to lengst fra avgassturbinen beliggende sylindres avgassåpninger over skrå rørstykker fører til de rørstrenger som ligger lengst fra avgassåpningene, og derfor først fører til hvert sitt av de to hjørner av den likesidede firkant, som ligger lengst fra sylindernes avgassåpninger.

En slik avgassledning er kjent fra beskrivelsen til

US patentskrift nr. 2 479 318.' Fordelen ved denne konstruksjon er at det oppnås en forholdsvis kompakt konstruksjon av rør-bunten, hvilket særlig er av betydning ved firetakt-motorer med 7, 8 og 10 i rekke anbragte sylindre, hvor motoren lades ved impulsladning. Ved motorer med disse sylindertall kreves fire rørstrenger pr. sylinderrekke for å oppnå at bare sylindre hvis utstøtning følger med en tidsmessig forskyvning på

240° veivtappvinkel, sluttes til samme rørstreng. Ved dette kjente prinsipp for anbringelsen av ledningene ved irnpuls-ladning skal det forhindres at utstøtingen fra den senere tennende sylinder forstyrrer den tidligere tennende sylinders spyling. Den kjente konstruksjon er imidlertid beheftet med den ulempe at rørsnoingsavsnittet har en større diameter enn det rørstrengavsnitt hvor rørstrengene forløper parallelt med hverandre, hvilket gjør monteringen meget vanskelig ved V-motorer med 14, 16 og 20 sylindre og V-vinkel, hvor to

bunter, hver bestående av fire rørstrenger, dvs. en bunt for

hver sylinderrekke skal anbringes i det trange rom mellom de to sylinderrekker. En annen ulempe er at hver rørstreng sammen med de tallrike forskjellige avgreningsstusser er utformet som en av mange enkeltdeler sammensveiset del, og dessuten hver enkelt rørstreng i det området hvor de enkelte rørstrenger snos, er sammensatt av krumme deler, henholdsvis av avgreningsstykker. Ved den kjente konstruksjon strekker rørsnoingsavsnittet seg over et forholdsvis stort område, nemlig over i det minste to sylindres område, og videre munner ikke mindre enn tre avgreningsstusser i dette rør-snoingsområde.• Det er således overhode ikke tatt hensyn til ønskeligheten eller nødvendigheten av innbygging av ekspansjonsstykker for imøtegåelse av uunngåelige termiske utvid-elser. Da hver enkelt rørstreng med avgreningsstusser som nevnt er utformet som en sammensveiset enhet, foreligger ingen mulighet for å tilpasse avgassledningsenheten til et annet sylinderantall enn nettopp det sylinderantall hvorfor den er fremstilt.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er, i mot-setning til den kjente utforming, å redusere tverrsnittet og dermed plassbehovet for den av fire rørstrenger bestående bunt, samt å forenkle fremstillingen av avgassledningen, for-bedre dens strømningsegenskaper, muliggjøre en innbygging av ekspansjonsstykker på enkel måte og å muliggjøre tilpassing av avgassledningen til motorer med forskjellig antall sylindre.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at avgreningsstusser av kun to typer med i det vesentlige samme lengde forbinder de enkelte sylindres avgassåpninger med en rørstreng, at rørstrengenes rørsnoingsavsnitt er utformet som et støpt rørsnoingsstykke med en yttervegg og korsformet anbragte, skrueformet om hverandre snodde innvendige skillevegger og høyst strekker seg over en enkelt sylinders område, og hvori kun en enkelt avgreningsstuss munner, og at det i hver rør-streng er innbygget et ekspansjonsstykke som ligger mellom forgreningsstussenes tilslutningssteder.

Ved den beskrevne utforming av rørsnoingsstykket oppnår man at dette kan utformes med liten diameter,

slik at rørstrengene kan ligge tilsvarende tettere. På denne

måten oppnås en mer kompakt konstruksjon. Rørsnoingsstykket strekker seg bare over en enkelt sylinders område, og bare en enkelt avgreningsstuss munner i rørsnoingsstykket, og derfor kreves bare to typer avgreningsstusser med i det vesentlige samme lengde, hvilket i høy grad forenkler fremstillingen. Avgreningsstussene er enkelte konstruksjons-deler, som monteres i de enkelte rørstrenger, og er således ikke påsveiset, hvilket i høy grad forenkler hele avgassledningens montering.og dessuten tillater tilpassing av denne etter motorer med forskjellig antall sylindre, og dessuten! : ( tillater innbygging av ekspansjonsstykker, slik at termiske problemer kan imøtegås. En ytterligere fordel ved avgassledningen ifølge oppfinnelsen er at det oppnås strømnings-tekniske fordeler, idet det ved korte like avgreningsstusser vil foreligge en mindre tilbøyelighet til refleksjoner, som kan forstyrre.ladningen. Rørsnoingsstykket kan på grunn av den lille størrelse fremstilles forholdsvis billig som eh støpt enkeltdel.

Ekspansjonsstykkene i de fire rørstrenger er hensikts-messig forskjøvet i forhold til hverandre i rørstrengenes i. lengderetning, hvilket på en fordelaktig måte bidrar til den kompakte anbringelse av rørstrengene og letter tilgjengelig-heten til ekspansjonsstykkenes fastgjøringsorganer.

På tegningen er det vist en utførelsesform for avgassledningen i forbindelse med en 16-sylindret-fire-takts-dieselmotor, hvor åtte sylindre er anbragt i rekke og bare den ene sylinderrekkes avgassledning er vist. På tegningen viser: Fig. 1 avgassledningen, sett fra siden fra det indre av V-rommet,

fig. 2 et planriss av avgassledningen, sett ovenfra,

fig. 3 et planriss av avgassledningéns to nederste rørstrenger, sett fra planet III-III i fig. 1,

fig. 4 et tverrsnitt gjennom bunten av rørstrenger etter linjen IV-IV i fig. 1, 2,

fig. 5 et tverrsnitt gjennom bunten av rørstrenger etter linjen V-V i fig. 1,2,

fig. 6 et sideriss av en forgreningsstuss, sett fra planet VJ-VI i fig. 1,3,

fig. 7 et sideriss av en annen forgreningsstuss, sett fra planet VII-VII i fig. 1,3,

fig. 8 avgassledningens rørsnoingsstykke, hvor rør-strengen er snodd,.delvis i snitt for derved å vise det indre av rørsnoingsstykket, og

fig. 9 et sideriss av rørsnoingsstykket, sett i pil-retningen IX i fig. 8.

Avgassledningen består i hovedsaken av rørstrengene

1, 2, 3 og 4 som utenfor et rørsnoingsstykke 5 og med unntag-else av partier 6 og 7 er like og f or løper parallelt med hverandre. Som vist i fig. 4 og 5 ligger disse parallelle parti-ers akser i hjørnene til en likesides firkant. Naturligvis behøver sidene av denne firkant ikke være absolutt like, men kan ha små, f.eks. av fastgjøringsmidlenes utforming beting-ede lengdef orsk je-ller. Avgreningsstusser 9 og 10 fører fra avgasstrømningsåpninger 8 for sylinderne I, II, III, IV, V,

VI, VII of VII til rørstrengene 1, 2, 3 og 4.. Avgreningsstussen 9 er vist i fig. 6, og avgreningsstussen er vist i fig. 7. Det anvendes således i hovedsaken bare to utform-inger 9 og 10 av avgreningsstussene, med tilnærmelsesvis samme lengde. En;avgreningsstuss 11, som fører til rørsnoings-stykket 5, ligner sterkt på avgreningsstussen 9. " Avgassut-strømningsåpningene 8 fra sylinderne IV og V er sluttet til rørstrengen 1, avgassutstrømningsåpningene 8 fra sylinderne III og VI er sluttet til rørstrengen 2, avgassutstrømnings-åpningene 8 fra sylinderne II og VII er sluttet til rørstreng-en 3 og avgassutstrømningsåpningene 8 fra sylinderne I bg VIII er sluttet til rørstrengen 4. Den viste sylindersides tennings-rekkefølge er 1-3-7^5-8-6-2-4. I det indre.av det i fig. 8 og 9 nærmere viste støpte rørsnoingsstykke 5 er det skillevegger 12, 13, anbragt i form'av et kors. Disse skillevegger 12 og

13 danner sammen med ytterveggen av rørsnoingsstykket 5 fort-settelsen av veggene i rørstrengene .1, 2, 3 og 4r: Rørsnoings-stykket 5 strekker seg tilnærmelsesvis over • én> sylinders-område. Skilleveggene 12 og 13 er skrueformet snodd på en slik måte at rørstrengene 1 og 2, som til venstre i fig. 1 ligger nærmest avgassutstrømningsåpningen 8, i høyre side av fig. 1 ligger lengre fra avgassutstrømningsåpningene 8 enn rørstrengene 3 og 4. Tilsvarende ligger de til venstre i fig. 1 lengst fra avgassutstrømningsåpningene 8 beliggende rørstrenger 3 og 4 nærmest avgassutstrømningsåpningene 8

til høyre i fig. 1. Derved er det mulig for alle sylindre å anvende de praktisk talt likt utformede, tilnærmelsesvis like lange avgreningsstusser 9, 10 og 11. I fig. 6 og 7 er det vist at midtlinjene til avgreningsstussene 9 og 10 hver fører til et av de to hjørner av den i fig. 4 og 5 viste rørstreng-firkant, som ligger ved den side av rørstreng-firkanten som er nærmest avgassutstrømningsåpningene 8.

Da rørsnoingsstykket 5 bare strekker seg over én sylinders område, er lengdeforøkelsen ved oppvarming samt utvidelses-forskjellen mellom dets yttervegg og dets skillevegger 12

og 13 så liten at stykket kan utformes som en enhetlig støpt del. Herved oppnås en vesentlig omkostnirigsreduksjon i forbindelse med fremstillingen, særlig fordi det ikke kreves innvendige ekspansjonsstykker. I hver av rørstrengene 1, 2,

3 og 4 er det mellom avgreningsstussene 9 henholdsvis 10

innskutt ekspansjonsstykker i form av belger 14. Ytterligere en belg 14 befinner seg mellom den mot turbinen vendende ende av hver rørstreng 1, 2, 3 og 4 og avgassinnstrømmingsåpningene i rørsnoingsstykket 15, hvori hver rørstreng løper ut i en dyse som munner i et felles blanderør. Blanderørets ut-strømningsåpning er sluttet til innstrømningsåpningen til den ikke viste avgassturboladers turbin.

Rørstrengen 1,2, 3 og 4 kan også enkeltvis være slutt-

et til en avgassturbin med fire innstrømningsåpninger, og i så tilfelle bortfaller rørsnoingsstykket 15.

Claims (2)

1. Avgassledning for forbindelse av flere i rekke anbragte sylindre i en turboladet forbrenningsmotor med avgassturboladerens turbin og i det vesentlige bestående av fire enkelte, over størstedelen av lengden like og parallelt med hverandre forløpende avgassrørstrenger som er slik anbragt i en bunt at aksene til deres parallelle partier ligger i hjørnene av en likesidet firkant, og hvor rørstrengene over et område forløper i et rørsnoingsavsnitt, i hvilket de med innbyrdes avstand er snodd om hverandre på en slik måte at den likesidede firkant ved rørsnoingsavsnittets avslutning er dreiet 180°, slik at avgreningsstusser av forskjellig utforming, som forbinder de enkelte sylindres avgassåpninger med en rørstreng, alle fører til et av de to hjørner av den likesidede firkant, som ligger nærmest avgassåpningene, og hvor avgreningsstussene fra de to lengst fra avgassturbinen beliggende sylindres avgassåpninger over skrå rørstykker fører til de rørstrenger som ligger lengst fra avgassåpningene, og derfor først fører til hvert sitt av de to hjørner av den likesidede firkant, som ligger lengst fra sylindernes avgassåpninger, karakterisert ved at avgreningsstusser (9, 10) av kun to typer med i det vesentlige samme lengde forbinder de enkelte sylindres (I-VIII) avgassåpninger med en rørstreng (1-4), at rørstrengenes (1-4) rørsnoingsavsnitt er utformet som et støpt rørsnoings-stykke (5) med en yttervegg og korsformet anbragte, skrueformet om hverandre snodde innvendige skillevegger (12, 13) og høyst strekker seg over én enkelt sylinders (II) område, og hvori kun en enkelt avgreningsstuss (11) munner, og det i hver rørstreng (1-4) er innbygget et ekspansjonsstykke (14) som ligger mellom forgreningsstussenes (9, 10, 11) tilslutningssteder.

2. Avgassledning ifølge krav 1,karakterisert ved at ekspansjonsstykkene (4) i de fire rør-strenger (1-4) er forskutt i forhold til hverandre i rør-strengenes lengderetning.