EXHAUST SYSTEM FOR A MULTICYLINDER INTERNAL-COMBUSTION ENGINE

Abstract: 1. An exhaust gas system for a multi-cylinder internal combustion engine having individual cylinder heads (3) arranged in line, to which the engine jacket-water cooled exhaust elbows (1) are connected, in which each elbow is enveloped by a cooling water collecting space (8) enclosed by a shell (2) ; the water collecting spaces (8) are connected by pipe sections (11, 12) and plug-in sleeves (9, 10) to form a cooling water manifold ; the space enclosed by the shell (2) is passed through by further piping sections (29) for other media, which are also interlinked by pipe sections (34, 35) to form continuous piping systems, characterized by a combination of the following features : a) each exhaust elbow (1) possesses an oil collecting space (20) within the confines of its shell (2) for oil flowing from the cylinder head (3) ; b) the oil collecting spaces (20) are connected by pipe sections (24, 25) to form the leakage oil manifold ; c) the oil collecting space (20) is directly connected to the rocker chamber in the cylinder head (3) through a bore (21), or similar ; d) the plug-in flanges (22, 23) taking up the pipe sections (24, 25) of the leakage oil manifold are provided with support elements (39) for the exhaust elbows (1) and the exhaust gas system (6) connected thereto, which are rigidly or flexibly connected to the crankcase (40), and e) in which those support elements (39) which are located at the first and last exhaust elbows (1) are designed hollow and serve to return the leakage oil to the crankcase.

Description: Abgassystem für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf ein Abgassystem für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit in Reihe angeordneten einzelnen Zylinderköpfen, an die sich vom Kühlwasser der Brennkraftmaschine umströmte Abgaskrümmer derart anschliessen, dass diese in ihrem Mantel für die zugeordneten Zylinder einen Kühlwassersammelraum bilden, die durch Rohrstücke mit Steckdichtungen miteinander zu einer Kühlwassersammelleitung verbunden sind. Es ist aus der DE-AS 26 09 851 eine wassergekühlte Brennkraftmaschine bekannt, deren mit Wasser gekühlte Abgaskrümmer Einzelzylinderköpfen zugeordnet sind. Die Abgaskrümmer sind zylinderkopfseitig an ihren Flanschen in bezug auf die Zylindermittelachse als schiefe Ebene ausgeführt, was die Demontage der Abgaskrümmer erleichtert. Dabei sind zur weiteren Erleichterung der Demontage Teilstücke der Kühlwassersammelleitung in die Abgaskrümmer verlegt, d. h. sie sind einstückig mit den Abgaskrümmern ausgeführt, durch Rohrstücke sowie Steckverbindungen miteinander verbunden und bilden auf diese Weise die Kühlwassersammelleitung der Brennkraftmaschine. Hierdurch werden Montagearbeiten an den Abgaskrümmern der Brennkraftmaschine wesentlich erleichtert, da die Demontage einer aussen an den Abgaskrümmern entlanggeführten Kühlwassersammelleitung entfällt. Allerdings können solche Arbeiten wieder dadurch zusätzlich erschwert werden, dass im Bereich der Abgaskrum- mer andere Versorgungsleitungen vorhanden sind, die vor der Demontage der Abgaskrümmer in umständlicher Weise entfernt werden müssen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Schwierigkeiten zu vermeiden und ein Abgassystem der eingangs umrissenen Gattung zu schaffen, bei dem trotz mehrerer in seinem Bereich vorhandener Versorgungsleitungen eine erleichterte Demontage möglich ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass jeder Abgaskrümmer in seinem Mantel mehrere Sammelraume bzw. Leitungsabschnitte und damit verbundene Steckanschlnsse für verschiedene Versorgungsleitungen aufweist, die durch Rohrstücke mit Steckdichtungen miteinander in Verbindung stehen. Durch diese Massnahmen wird erreicht, dass die Versorgungsleitungen bei der Demontage einzelner Zylinderköpfe nicht entfernt werden müssen, da diese im Bereich der Abgaskrum- mer einstückig mit diesen ausgeführt sind. Ausserdem wird die Montage bzw. Demontage dadurch vereinfacht, dass die zwischen den Abgaskrümmern als Verbindungselemente angeordneten Rohrstücke mit leicht lösbaren Steckverbindungen zum Anschliessen an den Abgaskrümmer versehen sind. In Weiterbildung der Erfindung weist jeder Abgaskrümmer in seinem Mantel einen Raum zum Sammeln des vom Zylinderkopf ablaufenden bls auf, wobei die Räume mit den diese miteinander verbindenden Rohrstücken die blsammelleitung bilden. Dabei ist es zur Vereinfachung vorteilhaft, wenn der 51- sammelraum im Mantel des Abgaskrümmers durch eine Bohrung oder dergl. unmittelbar mit dem Ventilraum im Zylinderkopf verbunden ist. Bei einer Brennkraftmaschine mit einer Druckluftanlasssteuerung ist gemäss einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass Rohrstücke der Anlassluftleitung im Bereich der Abgaskrümmer einstückig mit diesen ausgebildet sind und mit den daran über Steckflansche anschliessenden Rohrstücken die Anlassluftleitung bilden. Hierbei ist es zweckdienlich, wenn von den Rohrstücken der Anlassluftleitung in jedem Abgaskrümmer eine Bohrung oder dergl. unmittelbar zu den Anlassventilen im Zylinderkopf führt. Zur zusätzlichen Abstützung des Abgassystems ist es zweckdienlich, wenn die die Rohrstücke der Wassersammelleitung und/oder der blsammelleitung aufnehmenden Steckflansche als Stützelemente für den Abgaskrümmer und das anschliessende Abgassystem einschliesslich einer Abgassystemverkleidung ausgebildet sind, die mit dem Kurbelgehäuse starr oder elastisch verschraubt sind. Dabei ist es zur Einsparung von Rohrleitungen vorteilhaft, wenn insbesondere die am ersten und letzten Abgaskrümmer einer Zylinderreihe aussenliegenden Stützelemente hohl ausgebildet sind und die Olrückführung zum Kurbelgehäuse übernehmen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt: Fig.l eine Vorderansicht eines Abgaskrümmers gemäss der Erfindung; Fig. 2 eine Seitenansicht eines Abgaskrümmers mit Abstützung am Kurbelgehäuse. Der gezeigte Abgaskrümmer 1 einer Brennkraftmaschine weist einen wassergekühlten Mantel 2 auf, der zum Anschluss an einen Einzelzylinderkopf 3 der Brennkraftmaschine an seinem dieser zugewandten Ende 4 flanschartig ausgebildet ist. Ein an der Vorderseite des Abgaskrümmers 1 angeordneter Flansch 5 dient zum AnschluB einer weiterführenden Abgasleitung 6. Innerhalb des Mantels 2 ist ein den Abgas krummer 1 umschliessender Raum 7 vorgesehen, der an den Kühlwasserstrom der Brennkraftmaschine angeschlossen ist. Oberhalb des Abgaskrümmers 1 befindet sich im Mantel 2 ein Kühlwassersammelraum 8 (Fig. 2), der mit dem Raum 7 in Verbindung steht und beiderseits des Abgaskrummers 1 bzw. des Mantels 2 Flansche 9 und 10 für Rohr-Steckanschlüsse aufweist. In die Flansche 9 und 10 greift je ein Rohrstück 11 bzw. 12 ein, die an ihren in die Flansche 9, 10 eingreifenden Enden mit Steckdichtungen 14 bzw. 15 versehen sind. Die Rohrstücke 11, 12 verbinden den Kühlwassersammelraum 8 des Abgaskrümmers 1 mit den entsprechenden Kühl wassersammelräumen benachbarter Abgaskrümmer, die hier nicht dargestellt sind. Durch die Verbindung aller Kühl wassersammelräume der an der Brennkraftmaschine vorhandenen Abgaskrümmer durch Rohrstücke der genannten Art wird die Kühlwassersammelleitung gebildet, die die Weiter- und Rückführung des Kühlwassers übernimmt. In den kühlwasserführenden Räumen 7 und 8 münden mehrere Kanäle 16, 17, 18 und 19, von denen der erstgenannte Kanal 16 als Kühlwasserrücklauf aus dem Zylinderkopf 3 dient. Der Kanal 17 führt das Kühlwasser von den Auslassventilkörben zum Kühlwassersammelraum 8 zurück, während mit 18 und 19 zwei zum Zylinderkopf 3 führende Entdampfungsbohrungen bezeichnet sind. Nahe am Kühlwassersammelraum 8 befindet sich im Mantel 2 des Abgaskrümmers 1 ein rohrförmiger Sammelraum 20 für 51, das durch eine den Ventilraum des Zylinders 3 mit dem Sammelraum 20 verbindende Bohrung 21 in diesen gelangt. Beiderseits des Sammelraumes 20 ist am Mantel 2 je ein Steckflansch 22 bzw. 23 angeordnet, die zum Anschluss von Rohrstücken 24 bzw. 25 dienen. Die Rohrstücke 24, 25 greifen mit Steckdichtungen 26 bzw. 27 sowohl in die Steckflansche 22 bzw. 23 am blsammelraum 20 als auch in die entsprechenden Steckflansche am blsammelraum (nicht dargestellt) benachbarter Abgaskrümmer ein und bilden mit diesen gemeinsam die blsammelleitung, die das im Kreislauf befindliche O1 zum Sumpf zurückführt. Ferner ist in den Mantel 2 im unteren Bereich des Abgaskrümmers 2 ein Rohrstück 29 eingegossen, das beiderseits des Mantels 2 ebenfalls mit je einem Steckflansch 30 bzw. 31 versehen ist. Die beiden Steckflansche 30 und 31 dienen unter Zwischenschaltung von Steckdichtungen 32 bzw. 33 zum Anschluss von Rohrstücken 34 bzw. 35, welche das Rohrstück 29 über ebensolche Steckverbindungen mit entsprechend eingegossenen Rohrstücken in den benachbarten Abgaskrümmern bzw. deren Mantel verbinden. Die in dieser Weise zuammengefügten Rohrstücke bilden eine geschlossene Leitung, die als Anlassluftleitung dient und als solche mit einer Druckluftquelle sowie einem Anlassventil in Verbindung steht. Die Zuführung der Anlassluft zu den Anlassventilen im Zylinderkopf 3 erfolgt durch eine Bohrung 36, die vom Rohrstück 29 durch den Mantel 2 unmittelbar zum Zylinderkopf 3 führt. An das Rohrstück 29 kann bei Bedarf ein mit Gewinde versehener Stutzen 37 angeschlossen sein, der beispielsweise ein Sicherheitsventil aufnehmen kann. An der tiefsten Stelle des kühlwasserführenden Raumes 7 ist zur Entwässerung des Abgaskrümmers 1 sowie der Wasser räume des Zylinderkopfes 3 eine Ablassschraube 38 angeordnet. Nach Fig. 2 ist der Steckflansch 9 als Stützelement 39 ausgebildet, das sich bis zum Kurbelgehäuse 40 hin erstreckt und an diesem mittels Schrauben 41 verspannt ist. Alle Steckflansche der Kühlwassersammelleitung sind in dieser Weise zusätzlich am Kurbelgehäuse 40 abgestützt, um die zu tragenden Lasten des Abgassystems sicher abzufangen. Selbstverständlich können in dieses tragende System auch die Steckflansche 22, 23 der Ulsammelleitung mit einbezogen werden. Eine andere Möglichkeit zur zusätzlichen Abstützung des Abgassystems besteht darin, nur die Steckflansche 22, 23 der blsammelleitung an den Abgaskrümmern für die zusätzliche Abstützung des Abgassystems zu verwenden. Bei der Einbeziehung der Steckflansche 22, 23 für die Ulsammelleitung ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die am ersten und letzten Abgaskrümmer einer Zylinderreihe aussen- liegenden Stützelemente 39 hohl ausgebildet sind, um zur Einsparung besonderer Leitungen die Olrückführung zum Kurbelgehäuse 40 zu übernehmen. Zudem besteht auch die Möglichkeit, insbesondere die Versorgungsleitungen für Kühlwasser und 51 zwischen den einzelnen Abgaskrümmern zusatzlich am Kurbelgehäuse 40 mit geeigneten Mitteln abzustützen. Die Montage bzw. Demontage eines einzelnen Zylinders kann bei dieser Ausgestaltung der Abgaskrümmer in erleichterter Weise durchgeführt werden, da alle Versorgungsleitungen über die Steckverbindungen am Abgaskrümmer bzw. dessen Mantel angeschlossen sind und gegenüber diesem ein schnelles Trennen bzw. Anschliessen gestatten.

Claims: Patentansprüche 1. Abgassystem für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit in Reihe angeordneten einzelnen Zylinderköpfen (3), an die sich vom Kühlwasser der Brennkraftmaschine umströmte Abgaskrümmer(1)derart anschliessen, dass diese in ihrem Mantel für die zugeordneten Zylinder einen Kühlwassersam- melra)bilden, die durch Rohrstucke mit Steckdichtung n miteinander zu einer Kühlwassersammelleitung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Abgaskrümmer (1) in seinem Mantel (2) mehrere Sammelräume (8, 20) bzw. Leitungsabschnitte (29) und damit verbundene Steckanschlüsse (9, 10 bzw. 22, 23 bzw. 30, 31) für verschiedene Versorgungsleitungen aufweist, die durch Rohrstücke (11, 12 bzw. 24, 25 bzw. 34, 35) mit Steckdichtungen (14, 15 bzw. 26, 27 bzw. 32, 33) miteinander in Verbindung stehen. 2. Abgassystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Abgaskrümmer (1) in seinem Mantel (2) einen Raum (20) zum Sammeln des vom Zylinderkopf (3) ablaufenden Öls aufweist, und dass die Räume (20) mit den diese miteinander verbindenden Rohrstücken (24, 25) die blsammellei- tung bilden. 3. Abgassystem nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Olsammelraum (20) im Mantel (2) des Abgaskrümmers (1) durch eine Bohrung (21) oder dergl. unmittelbar mit dem Ventilraum im zylinderkopf (3) verbunden ist. 4. Abgassystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Brennkraftmaschine mit einer Druckluftanlasssteuerung ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass Rohrstücke (29) für die Anlassluftleitung im Bereich der Abgaskrümmer (1) einstückig mit diesen ausgebildet sind und mit den daran über Steckflansche (30, 31) anschliessenden Rohrstücken (34, 35) die Anlassluftleitung bilden. 5. Abgassystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von den Rohrstücken (29) der Anlassluftleitung in jedem Abgaskrümmer (1) eine Bohrung (36) oder dergl. unmittelbar zu den Anlassventilen im Zylinderkopf (3) führt. 6. Abgassystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Rohrstücke (11, 12 bzw. 24, 25) der Wassersammelleitung und/oder der 51- sammelleitung aufnehmenden Steckflansche (9, 10 bzw. 22, 23) als Stützelemente (39) für den Abgaskrümmer (1) und das anschliessende Abgassystem (6) einschliesslich einer Abgassystemverkleidung ausgebildet sind, die mit dem Kurbelgehäuse (40) starr oder elastisch verschraubt sind. 7. Abgassystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere die am ersten und letzten Abgaskrümmer (1) einer Zylinderreihe au ssenliegenden Stützelemente (39) hohl ausgebildet sind und die blrückführung zum Kurbelgehäuse (40) übernehmen.

Inventors: BAUER, LOTHAR
Applicants: KLOCKNER-HUMBOLDT-DEUTZ AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1985
Main classification: F01N7
IPC codes: F01N3, F01N13