(19)
(11) EP 0 744 537 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
27.11.1996  Patentblatt  1996/48

(21) Anmeldenummer: 95107779.1

(22) Anmeldetag:  22.05.1995
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)6F01N 7/10, F01N 7/08
(84) Benannte Vertragsstaaten:
DE FR GB IT

(71) Anmelder:
  • Dr.Ing.h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft
    D-70435 Stuttgart (DE)
  • REGIE NATIONALE DES USINES RENAULT S.A.
    92109 Boulogne Billancourt Cédex (FR)

(72) Erfinder:
  • Krebs, Winfried
    D-71638 Ludwigsburg (DE)
  • Rohrbach, Andreas
    D-75446 Wiernsheim (DE)

   


(54) Abgasleitung für Brennkraftmaschine


(57) Bei einer Abgasleitung für eine Brennkraftmaschine ist eine Wärmeisolierung (15) durch eine Kapselung der Einzelrohrleitungen (7-10) vorgesehen. Die Rohrleitungen (7-10) sind zur Verbindung mit einem Abgaskatalysator unter Zwischenschaltung eines Rohrstutzens (6) mit diesem verbunden. Im Rohrstutzen (6) werden die mehreren Abgasleitungen (7-10) zu einem relativ kleinen rohrkreisförmigen Querschnitt durch ein Zusammendrücken von im Querschnitt dreieckförmigen Rohrelementen (7a-10a) zusammengefaßt. Der Rohrstutzen (6) weist eine Gehäusekapselung (12) auf und die Lufträume (16) der Einzelrohrleitungen (7-10) sind mit dem des Rohrstutzen (6) durchgehend verbunden.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgasleitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Aus der DE 41 42 360 A1 ist eine doppelwandige Abgasleitung bekannt, die im Ringraum zwischen den Einzelrohrleitungen und der Kapselung einen Isolierstoff aufweist. Des weiteren ist aus der DE 40 21 563 A1 eine Abgasleitung bekannt, die eine Unterteilung besitzt. Ferner ist aus der US-PS 40 22 019 eine Abgasleitung bekannt, bei der die Einzelrohrleitungen in einem Rohrstutzen einmünden, der als Rohrtrichter ausgeführt ist.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abgasleitung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die in einfacher Weise mit einem Katalysator verbindbar ist und eine Wärmeisolierung gewährleistet.

[0004] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhatte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.

[0005] Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, daß die vom Motor abzweigenden Einzelrohrleitungen - bestehend aus Innen- und Aussenrohren - zur Verbindung mit einem Abgaskatalysator zu einem Anschlusselement zusammengefaßt sind. Dies erfolgt in einem separat herstellbaren Rohrstutzen, der als Adapter für den Anschluß an den Katalysator dient. Dieser ist baulich einfach herstellbar und schafft eine Anschlußmöglichkeit der vier oder auch mehr Einzelrohrleitungen mit einer Anschlußleitung des Abgaskatalysators. Hierzu sind die im Rohrstutzen fortgeführten Einzelrohrleitungen bis zum Befestigungsflansch mit dem Katalysator derart zusammengedrückt, daß sich vier im Querschnitt dreieckförmige Rohrelemente bilden, die miteinander verbunden sind, beispielsweise durch eine Schweißung. Diese sind in einer Bohrung des Befestigungsflansches durch Schweißen befestigt.

[0006] Die Rohrstücke im Rohrstutzen sind auf oder in die Einzelrohre der Abgasleitung gesteckt und weisen einen Schiebe- oder Lossitz auf, wodurch bei den hohen herrschenden Temperaturen in der Abgasleitung keine Verspannungen auftreten können.

[0007] Der Rohrstutzen weist eine Gehäusekapsel auf, bei der zwischen den Rohrstücken ein Luftraum gebildet wird, der bei den Einzelrohren durch Außenrohre fortgeführt wird, so daß sich vom Anschluss am Motor bis unmittelbar zum Katalysator ein durchgehender Luftraum und somit eine durchgehende Wärmeisolierung ergibt.

[0008] Eine Verbindung der Gehäusekapsel mit den jeweiligen Einzelrohrleitungen erfolgt etwa über auf die Aussenrohre der Einzelrohrleitungen geschobene Formringe, welche mit den Außenrohren sowie mit der Gehäusekapsel verschweißbar sind.

[0009] Ein Übertritt der Lufträume von den Einzelrohrleitungen in die Gehäusekapsel erfolgt im Bereich der Formringe.

[0010] Der Rohrstutzen wird durch ein Verpressen seiner Rohrstücke zu einem rohrkreisförmigen Querschnitt in einem oder mehreren Arbeitsgängen verformt. Eine Verbindung mit der Gehäusekapsel erfolgt im Befestigungsflansch durch eine Schweißung, wobei der Formring Z-förmig ausgeführt ist und eine Verbindung zum Außenrohr der Einzelrohrleitungen herstellt und eine Wärmeausdehnung zulässt.

[0011] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

[0012] Es zeigen:
Fig. 1
eine schaubildliche Darstellung einer gesamten Abgasleitung mit Einzelrohrleitungen und Rohrstutzen,
Fig. 2
eine Ansicht auf die aus einem Innen- und Außenrohr bestehenden Einzelrohrleitungen mit Anschlußflansch an den Motor,
Fig. 3
eine Seitenansicht des Rohrstutzens,
Fig. 4
einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3 durch den Rohrstutzen,
Fig. 5
eine Schnittdarstellung einer Gehäusekapsel,
Fig. 6
eine Seitenansicht der Rohrstücke sowie der zu einem Anschlusselement zusammengedrückten Rohre im Rohrstutzen und
Fig. 7
einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6 durch den Rohrstutzen mit Rohrstücken, zusammengedrückten Rohren und Gehäusekapsel.


[0013] Eine Abgasleitung 1 für eine Brennkraftmaschine umfaßt bei einer vierzylindrigen Brennkraftmaschine vier Einzelrohrleitungen 2 bis 5, die motorseitig über einen Anschraubflansch A und an einem Abgaskatalysator (nicht dargstellt) über einen endseitigen Befestigungsflansch 6a verbunden sind.

[0014] Die Einzelrohrleitungen 2 bis 5 sind vom Motor kommend räumlich vor einem Rohrstutzen 6 zusammengeführt und mit diesem verbunden. Der Rohrstutzen 6 umfaßt entsprechend der Anzahl der Einzelrohrleitungen 2 bis 5 vier Rohrstücke 7 bis 10, die zu einem einzigen rohrförmigen Anschlusselement R, bestehend aus vier mit dreieckförmigem Querschnitt bestehenden Rohrelementen 7a bis 10a, zusammengefaßt sind, wie Fig. 6 näher zeigt.

[0015] Die Einzelrohrleitungen 2 bis 5 sowie der Rohrstutzen 6 weisen jeweils Kapseln 11, 12 auf. Diese bestehen bei den Einzelrohrleitungen 2 bis 5 aus Außenrohren 13, welche die Innenrohre 14 mit einem Luftraum 15 umgeben. Der Rohrstutzen 6 weist als Kapsel ein umgebendes Gehäuse 12 auf, das alle Rohrstücke 7 bis 10 sowie die zusammengedrückten Rohrelemente 7a bis 10a mit einem Luftraum 16 umschließt.

[0016] Die Rohrstücke 7 bis 10 im Rohrstutzen 6 sind zum Verbinden mit der Abgasleitung 1 auf die Innenrohre 14 der Einzelrohrleitungen 2 bis 5 mit einem Schiebe- oder Lossitz angeordnet.

[0017] Eine Verbindung der Außenrohre 13 mit der Gehäusekapsel 12 des Rohrstutzens 6 erfolgt über Z-förmige Formringe 20, deren Schenkel mit der Gehäusekapsel 12 sowie mit dem Aussenrohr 11 verschweißt sind.

[0018] Die Lufträume 15 zwischen den Innen- und Außenrohren 14 und 13 sowie der Luftraum 16 zwischen den Rohren 7 bis 10 und der Gehäusekapsel 12 weisen im Bereich der Ebene X-X der Formringe 20 eine durchgehende Verbindung 21 auf.

[0019] Die die dreieckförmigen Querschnitte aufweisenden Rohrstücke 7a bis 10a sind im Befestigungsflansch 6a in einer Bohrung, welche die Mündungsöffnung 22 darstellt, beispielsweise durch eine Schweißung befestigt.


Ansprüche

1. Abgasleitung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit von den Zylindern des Motors abzweigenden Einzelrohrleitungen, die zu einer einzigen Hauptrohrleitung zusammengeführt sind und welche mit einem Abgaskatalysator verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelrohrleitungen (2 bis 5) der Abgasleitung (1) mit dem Katalysator über einen Rohrstutzen (6) mittels eines Befestigungsflansches (6a) verbunden sind und der Rohrstutzen (6) einzelne Rohrstücke (7 bis 10) umfasst , die mit einem entsprechend der Anzahl der Einzelrohrleitungen (2 bis 5) unterteilten und im Querschnitt kreisförmigen Anschlusselement (R) für den Katalysator verbunden sind und daß die Abgas leitung (1) von durch Aussenrohre (13) umgebende Innenrohre (14) der Einzelrohrleitungen (2 bis 5 ) sowie durch die den Rohrstutzen (6) ummantelnde Gehäusekapsel (12) von einem durchgehenden Luftraum (15, 16) umgeben ist.
 
2. Abgasleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen (6) mit den Innenrohren (14) der Einzelrohrleitungen (2 bis 5) verbindbare Rohrstücke (7 bis 10) umfaßt, die im Anschlusselement (R) zu im Querschnitt dreieckförmigen Rohrelementen (7a bis 10a) zusammengefaßt sind und das Anschlusselement (R) im Bereich des Befestigungsflansches (6a) eine kreisförmige Mündungsöffnung (22) aufweist.
 
3. Abgasleitung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrelemente (7a bis 10a) des Rohrstutzens (6) in die Innenrohre (14) der Einzelrohrleitungen (2 bis 5) mit einem Lossitz eingesetzt sind und eine Verbindung der Außenrohre (13) der Einzelrohrleitungen (2 bis 5) mit der Gehäusekapsel (12) des Rohrstutzens (6) mittels Formringe (20) erfolgt.
 
4. Abgasleitung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstücke (7 bis 10) im Rohrstutzen (6) zur Bildung der dreieckförmigen Rohrelemente (7a bia 10a) zusammengedrückt verbunden und in einer als Mündungsöffnung (22) ausgebildeten Bohrung des Befestigungsflansches (6a) gehalten sind.
 
5. Abgasleitung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Übergang der beiden Lufträume (15 und 16) zwischen den einzelnen Kapselungen der Einzelrohrleitungen (2 bis 5) und der Gehäusekapsel (12) des Rohrstutzens (6) etwa in der Befestigungsebene (X-X) des Formringes (20) erfolgt.
 




Zeichnung



















Recherchenbericht