Auspuffanlage, insbesondere für Zweitakt-Brennkraftmaschinen

Abstract

 Bei einer insbesondere für Zweitakt-Brennkraftmaschinen (1) bestimmten Auspuffanlage besteht wenigstens der an die Brennkraftmaschine (1) anschließende Teil (2) aus zwei zusammengefügten Blechschalen (3) und enthält einen Kata­lysator (7). Um eine einfache Herstellungsmöglichkeit zu erreichen, ohne die Gasdynamik zu beeinträchtigen, ist der Katalysator als zwischen den Blechschalen (3) in Strömungs­richtung verlaufende, katalytisch beschichtete Mittelwand (7) ausgebildet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Auspuffanlage, insbesondere für Zweitakt-Brennkraftmaschinen, von der wenigstens der an die Brennkraftmaschine anschließende Teil aus zwei zusammenge­fügten Blechschalen besteht und einen Katalysator enthält.

[0002] Derartige Auspuffanlagen zeichnen sich durch verhältnis­mäßig einfache und billige Herstellungsmöglichkeit aus. Bei Auspuffanlagen, die zur Verringerung der Abgasemission einen Katalysator enthalten, ist es schwierig, ein rasches Ansprin­gen bzw. Zünden des Katalysators, z. B. beim Kaltstart, einer­seits und eine entsprechende Dauerhaltbarkeit bei längerem Vollastbetrieb zu vereinen, weil durch die hohen Temperaturen der Katalysator über längere Zeit hinweg geschädigt werden kann.

[0003] Es ist bereits bekannt, dem Hauptkatalysator einen Vorkata­lysator vorzuordnen, wobei der Vorkatalysator möglichst nahe am Zylinder der Brennkraftmaschine vorgesehen sein sollte, um durch die dort herrschenden höheren Temperaturen ein ra­scheres Anspringen zu erzielen, wogegen dann der Hauptkata­lysator in einem gasdynamisch weniger empfindlichen hinteren Bereich der Auspuffanlage eingebaut werden kann. Bei bekann­ten Auspuffanlagen ist nun der Vorkatalysator so ausgebildet, daß er sich im wesentlichen über den ganzen Querschnitt der Auspuffanlage erstreckt. Daraus ergibt sich aber der Nachteil, daß die gasdynamische Wirkung erheblich beeinträchtigt und damit die Maschinenleistung herabgesetzt wird.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs ge­schilderte Auspuffanlage so zu verbessern, daß sich eine besonders einfache Bauart ergibt, ohne ungünstige gasdyna­mische Rückwirkungen selbst dann in Kauf nehmen zu müssen, wenn der Katalysator in nächster Nähe der Brennkraftmaschine angeordnet wird, um durch dort herrschenden höheren Tempe­raturen ein rasches Anspringen bzw. Zünden zu erzielen.

[0005] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Katalysator als zwischen den Blechschalen in Strömungsrich­tung verlaufende, katalytisch beschichtete, gegebenenfalls durchbrochene Mittelwand ausgebildet ist.

[0006] Eine solche Mittelwand stellt keinen die gasdynamische Wir­kung störenden Einbau dar, und sie läßt sich auch beim Zu­sammenfügen der beiden die Auspuffanlage bildenden Blech­schalen ohne weiteres in einem Arbeitsgang einbauen. Bei Motoren mit geringeren Anforderungen an die Abgasreduktion ist die ausschließliche Verwendung eines solchen Katalysa­tors ohne weiteres möglich. Werden an die Brennkraftmaschine höhere Abgasanforderungen gestellt, so wird man der erfin­dungsgemäßen, den Katalysator bildenden Mittelwand einen üblichen Hauptkatalysator nachordnen, so daß die Mittelwand dann nur als Vorkatalysator dient, der so weit zur Zylinder­austrittsöffnung hin reicht, daß eine sehr rasche Zündung gewährleistet ist. Die Durchbrechungen der Mittelwand dienen einem etwaigen Druckausgleich zwischen den beiden Quer­schnittshälften der Auspuffanlage. Die erfindungsgemäße Ka­talysatorausbildung ist insbesondere für Zweitakt-Brenn­kraftmaschinen mit als Diffusor ausgebildetem Krümmer ge­eignet.

[0007] In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die den Katalysator bildende Mittelwand mit abstandsweise angeordneten Ansätzen zwischen den zusammengefügten, vorzugsweise -geschweißten, Blechschalenborden gehalten, um unterschiedliche Wärmedeh­ nungen zu berücksichtigen, da die Mittelwand selbstver­ständlich wesentlich höhere Temperaturen erreicht als die Blechschalen.

[0008] Besonders zweckmäßig ist es auch, wenn die Blechschalen eine vorzugsweise aus einer Hülle und einer Isolierzwischen­schicht bestehende Außenisolierung aufweisen, die mit den Blechschalenborden verschweißt ist. Dadurch wird die Wärme­abgabe nach außen verringert und ein Lärmschutz erreicht. Die Außenisolierung kann bei der Herstellung des betreffen­den Anlageteiles einfach in einem Arbeitsgang bei der Ver­bindung der Blechschalen durch Rollenschweißung unter gleichzeitigem Einbau der Mittelwand mitangebracht werden.

[0009] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen

Fig. 1 die erfindungswesentlichen Teile der Auspuffanlage einer Zweitakt-Brennkraftmaschine im Teilschnitt,

Fig. 2 im Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 die eine Hälfte einer einfachen Auspuffanlage ohne Hauptkatalysator in Ansicht und

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Gesamtanlage nach der Linie IV-IV der Fig. 3.

[0010] Eine Zweitakt-Brennkraftmaschine 1 ist mit einer Auspuffan­lage ausgestattet, von der der an die Brennkraftmaschine 1 unmittelbar anschließende, als gekrümmter Diffusor ausgebil­dete Teil 2 aus zwei zusammengefügten Blechschalen 3 be­steht. Diese Blechschalen 3 besitzen je einen Randbord 4, mit denen sie verschweißt sind. An den Teil 2 der Auspuff­anlage schließt sich ein Mittelteil 5 an, in dem ein Haupt­katalysator 6 angeordnet ist. Zwischen den beiden Blechscha­len 3 ist eine in Strömungsrichtung verlaufende, katalytisch beschichtete Mittelwand 7 angeordnet, die als Vorkatalysator dient und gegebenenfalls mit Durchbrechungen 8, die auch Schlitzform aufweisen können, versehen ist.

[0011] Um die verschiedenen Wärmedehnungen der Mittelwand 7 und der beiden Blechschalen 3 auszugleichen, ist die Mittelwand 7 lediglich mit abstandsweise angeordneten Ansätzen 9 zwischen den Blechschalenborden 4 gehalten.

[0012] Wie in Fig. 2 angedeutet, kann der Teil 2 der Anlage auch eine Außenisolierung erhalten, die aus einer Hülle 10 und einer Isolierzwischenschicht 11 besteht. Diese Außenisolie­rung 10, 11 ist mit den Blechschalenborden 4 verschweißt.

[0013] Die Fig. 3 und 4 zeigen einen etwa S-förmig gekrümmten Diffusor aus zwei Blechschalen 3′, wobei die den Kataly­sator bildende Mittelwand 7′ durch alle S-Teile durchläuft. Selbstverständlich wäre es aber auch möglich, die Mittel­wand 7′ der S-Form entsprechend zu unterteilen.

[0014] Die erfindungsgemäße Auspuffanlage gibt auch die Möglich­keit, räumlich gekrümmte Diffusoren auszubilden, in welchem Falle die Diffusoren allerdings aus mehreren gegenseitig winkelversetzten Abschnitten zusammengesetzt sind und auch die Mittelwand nicht in einer Ebene durchläuft.

Ansprüche

1. Auspuffanlage, insbesondere für Zweitakt-Brennkraft­maschinen, von der wenigstens der an die Brennkraftmaschi­ne (1) anschließende Teil aus zwei zusammengefügten Blech­schalen (3; 3′) besteht und einen Katalysator (6) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator als zwischen den Blechschalen (3; 3′) in Strömungsrichtung verlaufende, katalytisch beschichtete, gegebenenfalls durchbrochene Mittelwand (7; 7′) ausgebildet ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Katalysator bildende Mittelwand (7) mit abstands­weise angeordneten Ansätzen (9) zwischen den zusammengefüg­ten, vorzugsweise -geschweißten, Blechschalenborden (4) ge­halten ist (Fig. 1 und 2).

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­net, daß die Mittelwand (7) in an sich bekannter Weise als Vorkatalysator einem Hauptkatalysator (6) vorgeordnet ist (Fig. 1).

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Blechschalen (3) eine vorzugsweise aus einer Hülle (10) und einer Isolierzwischenschicht (11) bestehende Außenisolierung aufweisen, die mit den Blech­schalenborden (4) verschweißt ist.

Zeichnung