EXHAUST COLLECTOR FOR A COMBUSTION ENGINE

Abstract: 1. An exhaust manifold for an internal combustion engine, the manifold including connecting pipes (3) which are connectable to the outlets of the engine's cylinders and which in their respective transition regions into the manifold (2) extend perpendicularly, or substantially perpendicularly, to the longitudinal axis thereof, in which a guiding device (8) capable of affecting the reorientation of the exhaust gases entering the manifold (2) is arranged in the transition region of each connecting pipe, and in which the guiding device extends in the flow direction at an inclination to the manifold's (2) longitudinal axis, characterized in that the guiding device is a baffle (8) which protrudes into the manifold and which forms an angle-shaped extension of that side of the connecting pipe (3) that faces the manifold's (2) side at which the exhaust gases enter it, that the manifold's (2) wall disposed opposite the baffle (8) is enlarged by a bulge (11) by means of which the cross-sectional area of the main flow through the manifold (2) is kept constant and which for the purpose of maintaining said constancy is followed by a constriction, that the connecting pipe (3) merges via a trough-shaped slant (9) into the manifold at the side thereof opposite the constriction, and in that notwithstanding a change the cross-sectional area of flow trough the connecting pipe (3) remains constant.

Description: Abgassammelrohr für eine Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf ein Abgassammelrohr für eine Brennkraftmaschine mit an deren Zylindern ausgangsseitig anschliessenden Verbindungsstutzen, die mit dem Abgassammelrohr vorzugsweise unlösbar so verbunden sind, dass die Mittelachsen der Verbindungsstutzen im Mündungsbereich rechtwinklig oder nahezu rechtwinklig zur Mittelachse des Abgassammelrohrs verlaufen. Es ist aus der DE-PS 11 58 758 ein mehrteiliges Abgassammelrohr für eine Brennkraftmaschine bekanntgeworden, das entsprechend der Anzahl der Zylinder mehrere mit diesen verbundene Stutzen aufweist. Das Abgassammelrohr hat einen Aussenmantel und einen in diesem infolge Wärmedehnung verschiebbar gelagerten Innenmantel. Die die Abgase von der Brennkraftmaschine zum Sammelrohr führenden Stutzen sind an diesem so befestigt, dass ihre Mittelachsen rechtwinklig zur Mittelachse des Abgassammelrohrs verlaufen. Eine solche Anordnung der Stutzen ist jedoch strömungstechnisch sehr ungünstig, da keine Massnahmen zur Verbesserung der Umlenkung der Abgase von den Stutzen zum Abgassammelrohr getroffen sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abgassammelrohr für eine Brennkraftmaschine eingangs umrissener Art mit einfachen Mitteln zu schaffen, bei dem obige Nachteile vermieden werden und das strömungstechnisch eine wesentliche Verbesserung darstellt. Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass im Mündungsbereich jedes Verbindungsstutzens eine die Umlenkung der in das Abgassammelrohr gelangenden Abgase beeinflussende Leiteinrichtung angeordnet ist, die in Strömungsrichtung geneigt zur Längsmittelachse des Abgassammelrohrs verläuft und dass der Strömungsquerschnitt sowohl in den einzelnen Verbindungsstutzen als auch im Abgassammelrohr in allen Strömungsbereichen gleich gross ist. Dadurch wird strömungstechnisch eine sehr gute Umlenkung der von den Stutzen zum Abgassammelrohr strömenden Abgase erzielt, ohne den Strömungsquerschnitt einzuengen. In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Leiteinrichtung als Zunge ausgebildet ist, die als abgewinkelte Verlängerung der Zustromseite der Abgase im Abgassammelrohr zugewandten Seite des Verbindungsstutzens in das Abgassammelrohr hineinragt, dass die Einströmkante am Verbindungsstutzen gegenüber der Zunge mit einer im wesentlichen parallel zu dieser verlaufenden muldenförmigen Schräge versehen ist und dass an der der Zunge gegenüberliegenden Wand des Abgassammelrohrs eine Erweiterung in Form einer Ausbuchtung vorgesehen ist. Ferner ist es strömungstechnisch besonders vorteilhaft, wenn die Zunge beiderseits an die Wandung des Abgassammelrohrs anschliesst und im mittleren Bereich eine zur Einströmöffnung des Verbindungsstutzens hin durchgebogene, in Längsrichtung verlaufende U-förmige Vertiefung aufweist. Schliesslich ist es zur Einhaltung eines konstanten Strömungsquerschnitts zweckdienlich, wenn die zur Erweiterung des Strömungsquerschnitts im Abgassammelrohr vorgesehene Ausbuchtung in Umfangsrichtung durch die Zunge begrenzt ist. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 in Ansicht ein Abgassammelrohr an einer mehrzylin drigen Brennkraftmaschine Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil einer Abgassammel leitung gemäss der Erfindung Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2. Das in Fig. 1 gezeigte Abgasleitungssystem besteht aus einer Vielzahl gleichartiger Leitungsabschnitte 1, die im wesentlichen T-förmig gestaltet sind und ein ein Abgassammelrohr bildendes Teil 2 sowie einen Verbindungsstutzen 3 zum Anschluss an den entsprechenden Zylinderkopf 4 aufweisen. Das Abgassammelrohr 2 ist bei dieser Ausführung eines Abgasleitungssystems durch Einfügung von Dehnungsgleichern 5 zwischen die Leitungsabschnitte 1 gebildet. Die Schnittbilder nach den Fig. 2 und 3 zeigen das Innere eines der Leitungsabschnitte 1 mit seitlichem Eintritt der Abgase in den Verbindungsstutzen 3. Nach Fig. 3 ist am Eingang zum Verbindungsstutzen 3 ein Flansch 6 zum direkten oder indirekten Anschluss am Zylinderkopf 4 vorgesehen. Zur Verbindung der Leitungsabschnitte 1 miteinander bzw. mit den Dehnungsgleichern 5 sind an den entsprechenden Endbereichen Flansche 7 angeordnet. Als Hilfsmittel zur Führung der Abgase beim Eintritt in das Abgassammelrohr 2 dient eine in das Abgassammelrohr 2 mit Neigung hineinragende Zunge 8, die einer muldenförmigen Schräge 9 an der Einströmkante zwischen dem Verbindungsstutzen 3 und dem Abgassammelrohr 2 gegenüberliegt. Die Zunge 8 ragt als abgewinkelte Verlängerung der der Zuströmseite der Abgase im Abgassammelrohr 2 zugewandten Seite des Verbindungsstutzens in das Abgassammelrohr 2 hinein und ist einstückig mit dem Leitungsabschnitt 1 hergestellt. Hierdurch ergibt sich eine beiderseitige feste Verbindung der Zunge 8 mit den Wänden des Leitungsabschnitts 1. Ausserdem hat die Zunge 8 mittig eine in Längsrichtung verlaufende U-förmige Vertiefung 10, die sich strömungstechnisch vorteilhaft auswirkt. Die seitlich in den Verbindungsstutzen 3 eintretenden Abgase werden in diesem auf ihrem Wege zum Abgassammelrohr 2 zweimal umgelenkt, wobei sich innerhalb des Verbindungsstutzens 3 der Querschnitt von einer runden über eine rechteckige bis zu einer muldenförmigen Form ändert. Dabei bleibt jedoch unabhängig von den unterschiedlichen Formen des Querschnitts die Grösse desselben in allen Strömungsbereichen des Verbindungsstutzens 3 im wesentlichen konstant. Das Abgassammelrohr 2 ist jeweils oberhalb der Zunge 8 mit einer Ausbuchtung 11 versehen, die so geformt ist, dass der Strömungsquerschnitt im Abgassammelrohr 2 trotz der in diese hineinragenden Zungen 8 im ganzen Strömungsbereich gleich gross ist. Die Ausbuchtungen 11 verlaufen in Umfangsrichtung von einer Zungenseite zur anderen und sind im Querschnitt gemäss Fig. 2 etwa dachförmig gestaltet.

Claims: Patentansprüche 1. Abgassammelrohr für eine Brennkraftmaschine mit an deren Zylindern ausgangsseitig anschliessenden Verbindungsstutzen, die mit dem Abgassammelrohr vorzugsweise unlösbar so verbunden sind, dass die Mittelachsen der Verbindungsstutzen im Mündungsbereich rechtwinklig oder nahezu rechtwinklig zur Mittelachse des Abgassammelrohrs verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass im Mündungsbereich jedes Verbindungsstutzens (3) eine die Umlenkung der in das Abgassammelrohr (2) gelangenden Abgase beeinflussende Leiteinrichtung (8) angeordnet ist, die in Strömungsrichtung geneigt zur Längsmittelachse des Abgassammelrohrs (2) verläuft, und dass der strömungsquerschnitt sowohl in den einzelnen Verbindungsstutzen (3) als auch im Abgassammelrohr (2) in allen Strömungsbereichen gleich gross ist. 2. Abgassammelrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteinrichtung als Zunge (8) ausgebildet ist, die als abgewinkelte Verlängerung der der Zuströmseite der Abgase im Abgassammelrohr (2) zugewandten Seite des Verbindungsstutzens (3) in das Abgassammelrohr (2) hineinragt, dass die Einströmkante am Verbindungsstutzen (3) gegenüber der Zunge (8) mit einer im wesentlichen parallel zu dieser verlaufenden muldenförmigen Schräge (9) versehen ist und dass an der der Zunge (8) gegenüberliegenden Wand des Abgassammelrohrs (2) eine Erweiterung in Form einer Ausbuchtung (11) vorgesehen ist. 3. Abgassammelrohr nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge (8) beiderseits an die Wandung des Abgassammelrohrs (2) anschliesst und im mittleren Bereich eine zur Einströmöffnung des Verbindungsstutzens (3) hin durchgebogene, in Längsrichtung verlaufende U-förmige Vertiefung (10) aufweist. 4. Abgassammelrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Erweiterung des Strömungsquerschnitts im Abgassammelrohr (2) vorgesehene Ausbuchtung (11) in Umfangsrichtung durch die Zunge (8) begrenzt ist.

Inventors: HUNTEN, DIETER, Hünten, Dieter
Applicants: KLOCKNER-HUMBOLDT-DEUTZ AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1986
Main classification: F02B37
IPC codes: F16L41, F02B37, F01N5, F01N13