DE2510624A1

DE2510624A1 - Cooling arrangements for IC engine exhaust systems - using movement-induced air flow and or exhaust gas energy

Info

Publication number: DE2510624A1
Application number: DE19752510624
Authority: DE
Inventors: Hans Karl Dr Leistritz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-03-12
Filing date: 1975-03-12
Publication date: 1976-09-23
Also published as: IT1056895B

Abstract

The silencer assembly (2, 3, 4, 5, 6) has a cooling air tube (7) running axially through it, the whole being arranged so that the tube intake (12) faces upwind when the machine is moving forward. When it is not moving,flow is created by an injector (8) projecting from the downstream end of the silencer into the air tube. There is also a connection (9) with a cooling air sleeve (10, 11) around the initial length of exhaust pipe (1)run of this sleeve is such as to produce its own airflow, that will supplement the effect of the injector (8), alternatively the injector will serve both cooling paths (7, 9). A back-up blower may be fitted.

Description

Patentanmeldung mit der Bezeichnung 'Innenkühlung" Beschreibung Bei Abgasanlagen von Verbrennungsmotoren gibt es eine größere Anzahl von Gesichtspunkten, das in die Entspannungsräume und schalldämpfenden Elemente heiß einfallende Abgas Mal3nahmen zu unterwerfen, welche in systematischer Weise eine Abkühlung herbeiführen. Soweit letztere durch Abstrahlung in die freie Atmosphäre erfolgt, ist dies eine übliche Begleiterscheinung der in der Regel frei aufgehängten Schalldämpfer. Sobald allerdings der Schalldämpfer in die Motorenkonstruktion integriert wird oder gerade diese Abstrahlung Fahrzeugteile unerwünscht beeinflussen könnte, gewinnt die Kühlung der Gasführungsanlage erhöhte Bedeutung.Patent application with the designation 'internal cooling' Description Bei Combustion engine exhaust systems have a large number of aspects the hot exhaust gas falling into the relaxation rooms and sound-absorbing elements To subject it to measures which bring about a cooling in a systematic manner. To the extent that the latter occurs through radiation into the free atmosphere, this is one Common side effect of the usually freely suspended silencers. As soon However, the muffler is integrated into the engine construction or just now this radiation could undesirably affect vehicle parts, cooling wins the gas routing system increased importance.

Das steigert sich im Zusammenhang mit solchen Konstruktionen, die im Zuzasmenhang mit einer Abgasumwandlung so ausgelegt sind, daß das vom Motor her anfallende Abgas mit dem geringstmöglichen Temperaturniveau benötigt wird. Der Inhalt der vorliegenden Erfindung besteht darin, zu den obigen verschiedenen Zwecken innerhalb der Gasführungsanlage eine in ihrem Inneren verlaufende Kühlstrecke anzuordnen, die als gesonderter Kühlkreislauf vom Abgasdurchlauf prinzipiell streng getrennt ijt.That increases in connection with such constructions that in addition, with an exhaust gas conversion, are designed in such a way that this comes from the engine Accruing exhaust gas with the lowest possible temperature level is required. The content of the present invention is to achieve the above various purposes within to arrange a cooling section running inside the gas routing system, which, as a separate cooling circuit, are in principle strictly separated from the exhaust gas flow ijt.

In der Regel wird Luft als kühlendes Medium verwendete ldrobei die Fälle genutzt werden, in denen sie (wie bei Flugzeugen) mit auswertbarer Stromungsenergie zur Verfügung ist oder unter sonstigen Bedingungen (Fahrwind bei Kraftfahrzeugen) in bekannter Weise mit einem Auffangtrichter eingeführt werden kann. Daneben aber sind vorhandene (oder hierfür angebrachte) Gebläse oderffüssige KühLkreisläufe geeignet, den Durchlauf eines kühlenden Mediums zu bewirken. Rein konstruktiv bietet sich als Lösung der geschilderten Probleme in jenen Elementen der Gasführungsanlage, welche dem Zuführungsrohr folgen und Volumenanhäufungen darstellen, die Anordnung eines etwa in Längsrichtung gelegten Durchlaufrohres an, das eine Eintritts- und eine Austrittsöffnung besitzt und entweder vom Gasdurchlauf exakt getrennt ist, oder, falls Abgas für den Luftdurchlauf als Injektor gebraucht wird (Standlauf bei Flugmotoren u.a.) in einer solchen düsenartigen Anordnung, dass zwar Abgas als treibendes Medium in die Luftstrom, nicht aber Luft in die Abgasdurchlaufkammern gelangen kann. Hierbei enthält die mit der Erfindung vorgelegte konstruktive Lösung die Möglichkeit, im Gesamtzusammenhang der geschilderten Massnahmen die Zuführungsrohre in den Kühlprozeß einzubeziehen und ihn auf diese Weise ganz wesentlich in die Nähe der Motorauslaßöffnung zu bringen oder an ihr selbst wirken zu lassen.Usually air is used as the cooling medium Cases are used in which they (as with aircraft) with evaluable electricity energy is available or under other conditions (driving wind in motor vehicles) can be introduced in a known manner with a collecting funnel. But besides that are existing (or installed for this purpose) fans or liquid cooling circuits suitable, to cause the passage of a cooling medium. Purely constructive offers itself as a solution to the problems described in those elements of the gas routing system, which follow the supply pipe and represent volume accumulations, the arrangement an approximately in the longitudinal direction of the flow pipe, which has an inlet and has an outlet opening and is either exactly separated from the gas flow, or, if exhaust gas is used as an injector for the air flow (stationary run with Aircraft engines, etc.) in such a nozzle-like arrangement that exhaust gas as the driving medium in the air flow, but not air in the exhaust gas flow chambers can get. This includes the structural solution presented by the invention the possibility, in the overall context of the measures described, the supply pipes to be included in the cooling process and in this way very much in the vicinity to bring the engine outlet opening or to let it work itself.

Das beiliegende Schema zeigt im Anschluß an ein Abgaszuführungsrohr 1 einen Entspannungsraum 2, der mit den weiteren Räumen 4 und 5 in einem geschlossenen Körper mit gemeinsamer Aussenwandung untergebracht ist und verschiedene schalldämpfende Elemente (z.B. das Drallelement 3) aufweist. Axial durch alle drei Räume führt ein Durchlaufrohr 7 mit einer trichterartigen Einlauföffnung 12 und einer Auslauföffnung0 Ein mittig angeordnetes Rohr 8, das im letzten Drittel des Rohres 7 angeordnet ist, führt einen Abgasstrahl der Auslaßöffnung des Rohres 7 zu und bewirkt hierdurch auch in den Betriebszuständen, in denen z.B. Fahrtwind nicht zur Verfügung steht, ein Minimum an Luftdurchlauf. Das in das Rohr 7 außerdem hineinragende Rohr 9 ist das Austrittrohr eines Luftmantels (10 und 11), welcher das Abgaszuführungsrohr 1 umgibt. Die Schemazeichnung veranschaulicht mit dieser Anordnung insbesondere zwei funktionelle Möglichkeiten0 Tritt die thermische Belastung der Gasführungsanlage z.B. wie beim Flugzeug in Betriebszuständen auf9 welche zugleich Fahrtwind aufweisen, so durchläuft ein starker Luftstrom vom trichterartigen Einlauf her das Rohr 7 und ubt an der Einlaufstelle des Rohres 9 eine große Saugwirkung aus die dann, wenn der Luftmantelraum 10 etwa nahe der Motorauslaßäffnung, strom-u »särts also2 eiLufteintrittsöffnung besitzt, einen intensiven Luftdurchlauf von 10 Richtung 11 und 9 bewirkt. Das dient dann nicht nur zur Kühlung der beschriebenen Zonen1 sondern ebenso zur Entlüftung der gekapselten Motorräume.The attached diagram shows the connection to an exhaust gas feed pipe 1 a relaxation room 2, which is closed with the other rooms 4 and 5 Body is housed with a common outer wall and various sound-absorbing Has elements (e.g. the swirl element 3). Introduces axially through all three spaces Flow pipe 7 with a funnel-like inlet opening 12 and an outlet opening 0 A centrally arranged tube 8, which is arranged in the last third of the tube 7, supplies a jet of exhaust gas to the outlet opening of the pipe 7 and thereby causes it also in the operating states in which e.g. airflow is not available, a minimum of air flow. The tube 9 also protruding into the tube 7 is the outlet pipe of an air jacket (10 and 11), which is the exhaust gas feed pipe 1 surrounds. The schematic drawing particularly illustrates with this arrangement two functional possibilities 0 If the gas routing system is exposed to thermal stress e.g. as in the case of an airplane in operating states on9 which also have airflow, so a strong air flow from the funnel-like inlet runs through the pipe 7 and Exercises a large suction effect at the inlet point of the pipe 9, which when the air jacket space 10 approximately close to the engine outlet opening, i.e. 2 toward the downstream side of the air inlet opening possesses, causes an intensive air flow from 10 direction 11 and 9. That serves then not only for cooling the described zones1 but also for venting the encapsulated engine compartments.

Die zweite konstruktive Anordnung, die it diesem Schema dargestellt wird, besteht darin, daß die Lufteiglaufö£fnung des Raumes 10, der das Rohr 1 ummantelt, trichterartig@ausgeführt und dem Fahrtwind (bzw. einem Gebläse) zugewendet ist und anstelle des Abgasinjektors 8 die Luftsäule des Rohres 7 in Bewegung bringt. Ist das Abgaszulaufrohr 1 nicht seitlich, sondern, wie z.B. bei Motorradschalldämpfern üblich, stirnseitig und alsdann axial in den schalldämpfer mündend, so läßt sich mit einer solchen Anordnung eine sehr wirksame Kühlung von Abgasrohr (1) und Schalldämpfer in der Weise herstellen, dass das Rohr durch dieselbe Luftmenge, welche mittels des Rohres 7 beim Schalldämpfer reine Innenkühlung bewirkt, an seinem äußeren Mantel gewühlt wird.The second constructive arrangement shown by this scheme is that the air dough opening of the space 10, which encases the pipe 1, funnel-like @ and facing the airstream (or a blower) and Instead of the exhaust gas injector 8, the air column of the pipe 7 is set in motion. is the exhaust gas inlet pipe 1 not on the side, but, such as with motorcycle mufflers usual, opening into the muffler at the front and then axially, so it can be With such an arrangement, a very effective cooling of the exhaust pipe (1) and silencer Manufacture in such a way that the pipe through the same amount of air that means of the pipe 7 at the muffler causes pure internal cooling on its outer jacket is rooted.

Claims

b: internal cooling of the sound-absorbing elements of an exhaust gas system of Brennkraftmadchinen characterized in that the exhaust gas feed pipe The following component of larger volume is traversed by one or more flow tubes is, which is an opening separate from the exhaust gas passage into the open atmosphere on the outlet side have and on the inlet side, either funnel-like wind or a fan facing, its opening on the perimeter of the. exhaust gas pipe approximately as an annular space or separate from the exhaust gas supply pipe on the muffler casing wall, 2. flow pipe according to claim 1, characterized in that from the exhaust gas Part of the gas supply system is a pipe with a much smaller diameter like an injector protrudes 3. flow pipe according to one of the preceding claims, characterized in that that from an air-conducting annular space, which at least partially the exhaust gas supply pipe encased, a pipe protrudes like an injector.

4. Flow pipe according to the previous claim, characterized in that that the air-conducting annular space is provided with an inlet opening upstream.

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