DE1576396B1

DE1576396B1 - Resilient mounting between exhaust pipes of internal combustion engines provided with expansion pieces

Info

Publication number: DE1576396B1
Application number: DE19671576396
Authority: DE
Inventors: Erich Grimm; Helmut Steidle
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1967-06-08
Filing date: 1967-06-08
Publication date: 1970-04-30

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine nachgiebige Halterung zwischen mit Dehnstücken versehenen Ab- gasrohren von Brennkraftmaschinen.The invention relates to a compliant support between Dehnstücken provided with exhaust gas pipes of internal combustion engines.

Bekanntlich sind zum Längenausgleich von Auspuffleitungen gegenüber dem Gehäuse mehrzylindriger Brennkraftmaschinen Dehnstücke, z. B. in Form von Wellrohren, vorgesehen. Je nach der Zündfolge ergeben sich dabei, unter Beachtung der Maßnahme, daß je;veils nur solche Zylinder in eine Leitung münden, deren Auspuffdruckwellen sich nicht stören, erheblich lange Rohre, die außer an den Anschlußstatzen einer weiteren Befestigung bedürfen. Bisher wurden hierfür starre Halter am Gestell benutzt. Dies hat jedoch infolge der unterschiedlichen Ausdehnung der Auspuffrohre und des Zylinderblocks den Nachteil, daß Spannungen entstehen, die zum Reißen der Leitungen oder deren Befestigungen führen. Andererseits ist auch bei einer Vielzahl von Auspuffleitungen eine derartige Befestigung aus Platzgründen oft nicht möglich.It is known that expansion pieces such. B. in the form of corrugated pipes, provided. Depending on the firing sequence, taking into account the measure that only those cylinders open into a line, the exhaust pressure waves of which do not interfere, considerably long pipes that require further fastening apart from the connecting paws. So far, rigid holders on the frame have been used for this. However, due to the different expansion of the exhaust pipes and the cylinder block, this has the disadvantage that stresses arise which lead to the lines or their fastenings tearing. On the other hand, such an attachment is often not possible for reasons of space, even with a large number of exhaust lines.

Gegenüber sogenannten Auspuffsammelleitungen, welche aus einem Mantelrohr mit einer darin längsverschiebbar gelagerten Wendel bestehen, haben Einzelleitungen wiederum den Vorteil eines besseren Längenausgleichs und der einfacheren Herstellung.Compared to so-called exhaust manifolds, which consist of a jacket pipe with a helix mounted in it so that it can be longitudinally displaced, have individual lines again the advantage of better length compensation and easier manufacture.

Bei Krafträdern sind auch Abgasrohre bekannt, die aus einem mit dem Rahmen fest verbundenen Teil und einem biegsamen, Schwingungen und die Wännedehnung aufnehmenden Rohrbogen zwischen dem Einzylindermotor und dem festen Teil bestehen. Es ist auch bekannt, ein einzelnes Auspuffrohr am Ende gelenkig am Rahmen zu befestigen. Derartige Befestigungen sind jedoch nur für kurze Einzelrohre geeignet.In motorcycles and exhaust pipes are known that from a with the Frame firmly connected part and a flexible one, vibrations and the stretching of the walls receiving pipe bends exist between the single-cylinder engine and the fixed part. It is also known to articulate a single exhaust pipe to the frame at the end. Such fastenings are only suitable for short individual pipes.

Man hat auch schon eine Drehfeder zur Halterung eines Abgasrohrs verwendet. Eine solche Befestigung ist jedoch vibrationsempfindlich, da keine starre Lagerung senkrecht zu den Rohren vorhanden ist.A torsion spring has also been used to hold an exhaust pipe. However, such an attachment is sensitive to vibrations, since there is no rigid mounting is present perpendicular to the pipes.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, bei Abgasrohren größerer Länge mit dem Längenausgleich dienenden Dehnstücken zwischen den in das Rohr mündenden Auslaßstutzen eine zusätzliche Halterung vorzusehen, die die auch in Querrichtung nachgiebigen Dehnstücke vom Gewicht der Leitung entlastet und trotzdem eine Bewegung der Rohre untereinander zuläßt.The object of the invention is now to provide larger exhaust pipes Length with the expansion pieces serving for length compensation between the ones opening into the pipe Provide an additional bracket for the outlet port, which also extends in the transverse direction flexible expansion pieces are relieved of the weight of the cable and still move the pipes between each other allows.

Nach der Erfindung wird zu diesem Zweck vorgeschlagen, auf den Abgasrohren mindestens je einen Klemmbacken vorzugsweise in der Nähe der Dehnstücke zu befestigen, die durch in Normalebenen zu den Rohren gelegene Haltestangen und Drehstabfedern miteinander verbunden sind. Durch diese Maßnahme ist trotz der gegenseitigen Spannungsverbindung zweier Rohre eine durch Wärmeeinwirkung verursachte Längung in Achsrichtung möglich. Die erfindungsgemäße Halterung hat darüber hinaus auch den Vorteil gegen Vibrationen unempfindlich zu sein. Durch die Entlastung der Dehnstücke vom Gewicht der Rohre wird gleichzeitig der Verschleiß dieser Teile verringert und damit die Störanfälligkeit vermieden.According to the invention it is proposed for this purpose on the exhaust pipes to attach at least one clamping jaw each, preferably near the expansion pieces, by means of holding rods and torsion bar springs in normal planes to the pipes are connected to each other. This measure is despite the mutual voltage connection of two pipes, elongation in the axial direction caused by the action of heat is possible. The holder according to the invention also has the advantage against vibrations to be insensitive. By relieving the expansion pieces from the weight of the pipes At the same time, the wear and tear on these parts is reduced and thus the susceptibility to failure avoided.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.

Es zeigt F i g. 1 schematisch die Abgasleitungen einer 2mal Achtzylinder-V-Maschine, F i g. 2 bis 4 verschiedene Ausführungen der erfindungsgemäßen Halterung, F i g. 5 eine Draufsicht auf die Halterung in größerem Maßstab.It shows F i g. 1 schematically shows the exhaust pipes of a two-time eight-cylinder V-engine, FIG. 2 to 4 different versions of the holder according to the invention, FIG . Figure 5 is a larger-scale plan view of the bracket.

Bei der beispielsweise dargestellten Auspuffleitung, die aus jeweils vier Einzelleitungen pro Zylinderreihe besteht, puffen die Zylinder 1 und 8 in die Leitung 9, die Zylinder 2 und 7 in die Leitung 10, die Zylinder 3 und 6 in die Leitung 11 und die Zylinder 4 und 5 in die Leitung 12. Die andere Zylinderreihe der V-Maschine ist in derselben Weise ausgebildet, jedoch nicht näher beschrieben. Die Leitungen 9 und 12 sind beispielsweise zur einen Stirnseite des Motors in einen Abgasturbolader, die Leitungen 10 und 11 hingegen zur anderen Stirnseite geführt. Jede der Leitungen 9 bis 12 weist in bekannter Weise zwei dem Längenausgleich dienende Dehnstücke (Wellrohre) auf, die mit 13 bis 20 bezeichnet sind.In the exhaust line shown as an example, which consists of four individual lines per cylinder row, cylinders 1 and 8 puff into line 9, cylinders 2 and 7 into line 10, cylinders 3 and 6 into line 11 and cylinders 4 and 4 5 into the line 12. The other cylinder row of the V-engine is designed in the same way, but not described in more detail. Lines 9 and 12 are routed, for example, to one end of the engine in an exhaust gas turbocharger, while lines 10 and 11 are routed to the other end. Each of the lines 9 to 12 has, in a known manner, two expansion pieces (corrugated pipes) which are used for length compensation and which are denoted by 13 to 20.

Wie aus der F i g. 1 ersichtlich ist, hat das Rohr 9 eine beachtliche freie Länge zwischen den Anschlußstutzen an den Zylindern 1 und 8. Um einerseits das Gewicht der Leitung nicht auf das Längenausgleichsstück 13 einwirken zu lassen und andererseits Schwingungen der Rohre zu unterdrücken, sind beispielsweise die Rohre 9 und 10 in der Nähe des Dehnstücks 13 durch eine Halterung 21 verbunden, die, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, zugleich in der Nähe des Stutzens des Zylinders 2 liegt. Dadurch wird die freie Länge des Rohrs 9 erheblich verringert, weil dieses nunmehr außer an den Enden (am Zylinder 1 und 8) auch dazwischen am Rohr 10 gelagert ist. Das Rohr 10 wiederum ist durch eine weitere Halterung 22 in der Nähe des Dehnstückes 14 mit dem Rohr 9 verbunden. In der gleichen Weise sind die Rohre 9 und 11 durch die Halterungen 23 und 24 und ferner das Rohr 10 mit dem Rohr 11 in der Nähe des Abgasladers durch eine Halterung, 25 und das Rohr 9 mit dem Rohr 12 mit einer Halterung 26 verbunden.As shown in FIG. 1 can be seen, the pipe 9 has a considerable free length between the connecting pieces on the cylinders 1 and 8. On the one hand, to prevent the weight of the line from acting on the length compensation piece 13 and, on the other hand, to suppress vibrations of the pipes, for example, the pipes 9 and 10 is connected in the vicinity of the expansion piece 13 by a holder 21 which, as can be seen from the drawing, is also located in the vicinity of the nozzle of the cylinder 2. As a result, the free length of the tube 9 is considerably reduced because it is now also supported on the tube 10 in between, in addition to the ends (on cylinders 1 and 8) . The pipe 10 is in turn connected to the pipe 9 by a further holder 22 in the vicinity of the expansion piece 14. In the same way, the pipes 9 and 11 are connected by the brackets 23 and 24 and furthermore the pipe 10 is connected to the pipe 11 in the vicinity of the exhaust gas supercharger by a bracket 25 and the pipe 9 is connected to the pipe 12 by a bracket 26 .

Die Halterungen 21 bis 26 bestehen, wie aus den F i g. 2 bis 4 hervorgeht, im wesentlichen aus auf die Rohre 9 bis 12 aufschiebbaren Klemmbacken 31, 32 und diese verbindenden Haltestangen 33, 34, die an mit den Klenunbacken über Drehstabfedern 35, 36 verbundenen Klemmhaltem 37, 38 befestigt sind. Die Klemmbacken 31 selbst sind zweckmäßigerweise zweiteilig nach Art eines Lagers ausgebildet, um ein leichteres Aufbringen auf den einzelnen Rohren zu ermöglichen.The brackets 21 to 26 consist, as shown in FIGS. 2 to 4, essentially from clamping jaws 31, 32 which can be pushed onto the tubes 9 to 12 and holding rods 33, 34 connecting them and which are fastened to clamping holders 37, 38 connected to the clamping jaws via torsion bar springs 35, 36 . The clamping jaws 31 themselves are expediently designed in two parts in the manner of a bearing in order to enable easier application to the individual tubes.

Wie aus der F i g. 5 ersichtlich ist, haben die Klemmbackenoberteile vorzugsweise vier seitlich vorstehende Augen 39 bis 42, durch welche die Drehstabfedem 35, 36 geführt sind, und zwar ist der Drehstab 35 im Auge 40 fest eingelötet, hingegen durch das Auge 29 lose durchgeführt und in dem an der einen Schmalseite des Klemmbackens angeordneten Klemmhalter 37 für die Haltestange 33 zweckmäßigerweise wieder eingelötet. Der andere Drehstab 36 hingegen ist im Au ge 42 fest, im Auge 41 lose drehbar und im Klemmhalter 38 für die Stange 34 fest angeordnet. Die Haltestangen 33, 34 halten dabei den Abstand zwischen zwei Rohren, während durch Verschwenken der Klemmbacken 31, 32 eine Längsbewegung der Rohre gegeneinander möglich ist.As shown in FIG. 5 can be seen, the upper jaw parts preferably have four laterally protruding eyes 39 to 42, through which the torsion bar springs 35, 36 are guided, namely the torsion bar 35 is firmly soldered in the eye 40, but loosely through the eye 29 and in the one on the A clamp holder 37 arranged on a narrow side of the clamping jaw for the holding rod 33 is expediently soldered in again. The other torsion bar 36, however, is fixed in the eye 42, loosely rotatable in the eye 41 and fixedly arranged in the clamp holder 38 for the rod 34. The holding rods 33, 34 hold the distance between two pipes, while pivoting the clamping jaws 31, 32 enables the pipes to move longitudinally in relation to one another.

An Stelle der gezeigten zwei Drehstabfedem kann selbstverständlich eine einzige und nur eine Haltestange verwendet werden, wobei die Haltestangen sowohl rechteckigen als auch den gezeigten runden Querschnitt aufweisen können.Instead of the two torsion bar springs shown, it goes without saying that a single and only one handrail can be used, the handrails being both rectangular as well as the round cross-section shown.

Bei gleicher Spannung der Drehfeder können verschiedene -Eiroße Längsbewegungen der Rohre dadurch aufgenommen werden, daß die Halter in verschiedenen La,-en mit Hilfe verschieden langer Haltestangen eingebaut werden (vgl. F i a. 2 bis 4). So zeie beispielsweise die Fig. 2 die Drehstabfedem außerhalb der Klemmbacken 31, 32, während in F i a. 3 ein Drehstabfederpaar sich zwischen den y %lemmbacken und das andere sich außerhalb der Klemmbacken befindet. In Fig. 4 sind alle Drehstabfedern innerhalb der Klemmbacken angeordnet, wobei sich trotz des gleichen Rohrabstands wesentlich kürzere Haltestangen 33, 34 er,-eben.With the same tension of the torsion spring, different longitudinal movements of the tubes can be absorbed by installing the holders in different positions with the aid of holding rods of different lengths (cf. Figs. 2 to 4). For example, FIG. 2 shows the torsion bar springs outside the clamping jaws 31, 32, while in FIG. 3 a torsion bar spring pair is located between the y% clamping jaws and the other is outside the clamping jaws. In FIG. 4, all torsion bar springs are arranged within the clamping jaws, and despite the same tube spacing, substantially shorter holding rods 33, 34 are level.

Claims

1. A compliant mounting between provided with Dehnstücken exhaust pipes of internal combustion engines, characterized in that the waste 'asrohren (9, 10 and 11, 12) at least one clamping jaws (31, 32) each preferably in the vicinity of the expanding pieces ( 13 to 20), which are connected to one another by holding rods (33, 34) and torsion bar springs (35, 36) located in normal planes to the pipes.

2. Holder according to claim 1, characterized in that each clamping jaw has two parallel torsion springs, at the arranged one end, namely at the narrow sides of each clamping jaw, a respective bracket (37, 38) is a, which carries a support bar. 3. Holder according to claim 2, characterized in that each clamping jaw on its narrow sides has two eyes (39, 40 or 41, 4-7) C and in one eye (40 or 42) the end of each one Torsion bar spring (35 or 36) is attached, which is slidably mounted in the other eye (39 or 41). 4. Holder according to claim J, characterized in that the torsion bar springs are outside the clamping jaws (F i 2). 5. Halteruna, according to claim 3, characterized in that the torsion bar springs lie within the clamping jaws (F i 4). 6. Holder according to claim j, characterized in that there is a torsion bar spring outside and inside the clamping jaws. 7. Halterun- according to claim 1, characterized in that the clamping jaws are formed in two parts.