DE20220500U1 - IC engine exhaust comprises inliner and jacket held apart by spacer made of braided wire which is held in annular groove made by bending third pipe whose downstream end is fixed to liner or jacket - Google Patents
IC engine exhaust comprises inliner and jacket held apart by spacer made of braided wire which is held in annular groove made by bending third pipe whose downstream end is fixed to liner or jacketInfo
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Abstract
Description
Unser Zeichen: 757 Benteler (-007)Our reference: 757 Benteler (-007)
Benteler Automobiltechnik GmbH Residenzstraße 1, D-33104 PaderbornBenteler Automobiltechnik GmbH Residenzstrasse 1, D-33104 Paderborn
Die Erfindung betrifft eine Abgasleitung mit Luftspaltisolierung für eine Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs. The invention relates to an exhaust pipe with air gap insulation for an internal combustion engine according to the features in the preamble of the patent claim.
Abgasleitungen in Brennkraftmaschinen können aus Rohren, teilweise aber auch aus Blechteilen gebildet sein. Insbesondere in luftspaltisolierten Vorrohren von Abgasleitungen von Brennkraftmaschinen ist die unterschiedliche Ausdehnung der einzelnen Komponenten (Inliner -> Rohr oder Blech bzw. das den Inliner mit Abstand ummantelnde Jacket -> Rohr oder Blech) zu berücksichtigen. Die unterschiedliche Ausdehnung der Komponenten ergibt sich zum einen durch den Einsatz unterschiedlicher Materialien und auch durch verschiedene Temperaturen. Temperaturunterschiede ergeben sich deshalb, weil zum Beispiel die Komponente Inliner direkt mit dem heißen Abgas inExhaust pipes in internal combustion engines can be made of pipes, but sometimes also of sheet metal parts. In particular in air gap-insulated front pipes of exhaust pipes in internal combustion engines, the different expansion of the individual components (inliner -> pipe or sheet metal or the jacket that surrounds the inliner at a distance -> pipe or sheet metal) must be taken into account. The different expansion of the components is due to the use of different materials and also to different temperatures. Temperature differences arise because, for example, the inliner component comes into direct contact with the hot exhaust gas.
Kontakt steht, während das den Inliner mit Abstand umgebende Jacket zum Inliner durch einen Luftspalt isoliert ist.Contact, while the jacket surrounding the inliner at a distance is insulated from the inliner by an air gap.
Würde man den Inliner mit einem Jacket zum Beispiel durch ein Schmelzschweißfügeverfahren oder durch Formschluss verbinden, würden in den Komponenten unweigerlich derart hohe Spannungen erzeugt werden, die einen Bruch der Komponenten, insbesondere bei hohen Temperaturen, zur Folge hätten.If the inliner were to be joined to a jacket, for example by a fusion welding process or by form-fitting, such high stresses would inevitably be generated in the components that would result in the components breaking, especially at high temperatures.
Der EP 0 503 580 A1 ist eine Abgasleitung mit Luftspaltisolierung für eine Brennkraftmaschine zu entnehmen, welche einen Abgas führenden Inliner und ein den Inliner mit Abstand ummantelndes Jacket aufweist. Eine Stirnseite des Jackets sowie eine Stirnseite des Inliners verlaufen in derselben Querebene. In den Spalt zwischen dem Inliner und dem Jacket ist ein Ausgleichselement in Form eines einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Drahtgestricks eingegliedert. Dieses Ausgleichselement ist in einer durch eine rinnenartige Falzung eines Rohrstücks gebildeten Halterung eingespannt und an der äußeren Oberfläche des Inliners relativ beweglich abgestützt. Die Halterung geht in einen Ringansatz über, dessen Länge etwa ein Drittel der Breite des Ausgleichselements entspricht. Dieser Ringansatz steht so weit über die gemeinsame Querebene der Stirnseiten des Inliners und des Jackets vor, dass der Ringansatz mittels einer Kehlnaht stirnseitig des Jackets axial fixiert werden kann.EP 0 503 580 A1 discloses an exhaust pipe with air gap insulation for an internal combustion engine, which has an inliner that carries exhaust gases and a jacket that surrounds the inliner at a distance. One end face of the jacket and one end face of the inliner run in the same transverse plane. A compensating element in the form of a wire mesh with a rectangular cross-section is incorporated into the gap between the inliner and the jacket. This compensating element is clamped in a holder formed by a groove-like fold in a piece of pipe and is supported relatively movably on the outer surface of the inliner. The holder merges into a ring attachment, the length of which corresponds to approximately one third of the width of the compensating element. This ring attachment protrudes so far beyond the common transverse plane of the end faces of the inliner and the jacket that the ring attachment can be axially fixed to the front face of the jacket by means of a fillet weld.
Dieser Vorschlag stellt zwar im Vergleich zu dem vorbekannten Stand der Technik eine Verbesserung dar, berücksichtigt aber noch nicht in einer wirklich befriedigenden Weise die jeweiligen örtlichen Gegebenheiten im Hinblick auf die Beeinflussung der Schwingungscharakteristik der Abgasleitung. Grund hierfür ist die relativ kurze axiale Länge des Ringansatzes in Relation zu der demgegenüber deutlich größeren axialen Erstreckung (Breite) des Ausgleichselements. Although this proposal represents an improvement compared to the previously known state of the art, it does not yet take into account the respective local conditions in a truly satisfactory manner with regard to influencing the vibration characteristics of the exhaust pipe. The reason for this is the relatively short axial length of the ring attachment in relation to the significantly larger axial extension (width) of the compensation element.
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Der Erfindung liegt - ausgehend vom Stand der Technik - die Aufgabe zugrunde, eine Abgasleitung mit Luftspaltisolierung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die unter Beibehaltung des bekannten einfachen Aufbaus und problemloser Montage bei einwandfreier Lageorientierung eines Inliners innerhalb eines Jackets in Abhängigkeit von den örtlichen Gegebenheiten hinsichtlich ihrer Schwingungscharakteristik gestaltet werden kann.The invention is based - based on the prior art - on the object of creating an exhaust pipe with air gap insulation for an internal combustion engine, which can be designed with regard to its vibration characteristics depending on the local conditions while maintaining the known simple structure and problem-free assembly with perfect positional orientation of an inliner within a jacket.
Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs aufgeführten Merkmalen gelöst.This problem is solved with the features listed in the characterizing part of the patent claim.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, dass eine Stirnseite eines am äußeren Umfang des Jackets im Abströmbereich der Abgasleitung befestigten Flansches sich ebenfalls in der Querebene erstreckt, in welcher auch die Stirnseiten des Inliners und des Jackets verlaufen. Über die Stirnseiten vorstehende Längenabschnitte sind nicht mehr vorhanden. Weitere wesentliche Merkmale der Erfindung sind die Fixierung des freien Endes des zylindrischen Längenabschnitts an der inneren Oberfläche des Jackets und die relativ bewegliche Abstützung des Ausgleichselements an der äußeren Oberfläche des Inliners.An essential feature of the invention is that a front side of a flange attached to the outer circumference of the jacket in the outflow area of the exhaust pipe also extends in the transverse plane in which the front sides of the inliner and the jacket also run. Longitudinal sections protruding beyond the front sides are no longer present. Other essential features of the invention are the fixation of the free end of the cylindrical longitudinal section to the inner surface of the jacket and the relatively movable support of the compensation element on the outer surface of the inliner.
Die Erfindung hat in diesem Zusammenhang erkannt, dass die gezielte Fixierung des zylindrischen Längenabschnitts an der inneren Oberfläche des Jackets die Gefahr erheblich verringert, dass beim Schweißen Schweißspritzer in den Inliner gelangen können. Auch braucht im Rahmen der Erfindung der im Vergleich zum Jacket erheblich dünnere und heißere Inliner bei der relativen thermischen Ausdehnung nicht mehr sowohl das Ausgleichselement als auch den Längenabschnitt mit zu bewegen. Schließlich hat die Erfindung noch erkannt, dass die Überlagerung der hochfrequenten Pulsationsschwingungen des Abgases durch das Ausgleichselement gedämpft werden und sich dadurch nicht mehr in voller Höhe auf den Reibungsbereich zwischen der dem Jacket zugewandten Seite der Halterung und der inneren Oberfläche des JacketsIn this context, the invention has recognized that the targeted fixing of the cylindrical length section to the inner surface of the jacket significantly reduces the risk of welding spatter getting into the inliner during welding. Also, within the scope of the invention, the inliner, which is considerably thinner and hotter than the jacket, no longer needs to move both the compensation element and the length section during relative thermal expansion. Finally, the invention has also recognized that the superposition of the high-frequency pulsation vibrations of the exhaust gas can be dampened by the compensation element and thus no longer affects the friction area between the side of the holder facing the jacket and the inner surface of the jacket.
auswirken können. Das Ausgleichselement wirkt mithin reibungsreduzierend mit dem Ergebnis, dass der heiße Inliner weniger belastet wird.The compensating element therefore reduces friction, meaning that the hot inliner is subjected to less stress.
Durch die Kombination der Merkmale im kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs kann jetzt die Länge des zylindrischen Längenabschnitts in Abhängigkeit von den jeweiligen örtlichen Gegebenheiten exakt bestimmt und damit die Schwingungscharakteristik einer Abgasleitung gezielt beeinflusst werden. Außerdem sind hierdurch das Resonanzverhalten und die Dauerfestigkeit günstig beeinflussbar.By combining the features in the characterizing part of the protection claim, the length of the cylindrical length section can now be precisely determined depending on the respective local conditions and thus the vibration characteristics of an exhaust pipe can be specifically influenced. In addition, the resonance behavior and the fatigue strength can be positively influenced.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the drawing.
Mit 1 ist eine Abgasleitung, insbesondere in Form eines luftspaltisolierten Vorrohrs, für eine ansonsten nicht näher dargestellte Brennkraftmaschine bezeichnet.Reference numeral 1 designates an exhaust pipe, in particular in the form of an air-gap-insulated front pipe, for an internal combustion engine not otherwise shown in detail.
Die Abgasleitung 1 umfasst einen rohrförmigen Inliner 2 (Innenrohr), der von dem Abgas durchströmt wird. Im radialen Abstand A zu dem Inliner 2 befindet sich ein den Inliner 2 ummantelndes rohrförmiges Jacket 3 (Außenrohr). Dadurch wird zwischen dem Inliner 2 und dem Jacket 3 ein Spalt 4 gebildet. Die Stirnseiten 5, 6 des Inliners 2 und des Jackets 3 verlaufen in derselben Querebene QE. Am äußeren Umfang des Jackets 3 ist ein Flansch 7 befestigt, dessen Stirnseite 8 sich ebenfalls in der Querebene QE erstreckt.The exhaust line 1 comprises a tubular inliner 2 (inner pipe) through which the exhaust gas flows. At a radial distance A from the inliner 2 there is a tubular jacket 3 (outer pipe) that encases the inliner 2. This forms a gap 4 between the inliner 2 and the jacket 3. The end faces 5, 6 of the inliner 2 and the jacket 3 run in the same transverse plane QE. A flange 7 is attached to the outer circumference of the jacket 3, the end face 8 of which also extends in the transverse plane QE.
In dem Spalt 4 zwischen dem Inliner 2 und dem Jacket 3 ist ein ringförmiges Ausgleichselement 9 in Form eines rechteckig konfigurierten Drahtgestricks angeordnet.In the gap 4 between the inliner 2 and the jacket 3, an annular compensating element 9 in the form of a rectangularly configured wire mesh is arranged.
Das Ausgleichselement 9 stützt sich mit einer Seite 13 an der äußeren Oberfläche 20 des Inliners 2 ab. Es ist mit seinen Seiten 10, 12 und 14 in eine Halterung 21 eingebettet, die durch Falzung eines Rohrstücks 22 gebildet ist. Dieses Rohrstück 22 besitzt einen endseitigen Flansch 23, der radial nachThe compensating element 9 is supported with one side 13 on the outer surface 20 of the inliner 2. It is embedded with its sides 10, 12 and 14 in a holder 21, which is formed by folding a pipe section 22. This pipe section 22 has an end flange 23, which is radially
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innen abgekantet ist. Seine Breite B2 ist kürzer als die Breite A des Spalts 4 bemessen.is bent on the inside. Its width B2 is shorter than the width A of the gap 4.
Im Abstand von dem endseitigen Flansch 23 besitzt das Rohrstück 22 eine nach innen gerichtete Faltung 24, deren radiale Breite B3 ebenfalls kleiner als die Breite A des Spalts 4 bemessen ist. Auf diese Weise ist das Ausgleichselement 9 sicher gehalten. Es liegt nur an der inneren Oberfläche 11 des Jackets 3 an. Es kann sich relativ zum Jacket 3 begrenzt verschieben, verdrehen oder verkanten.At a distance from the end flange 23, the pipe section 22 has an inwardly directed fold 24, the radial width B3 of which is also smaller than the width A of the gap 4. In this way, the compensation element 9 is held securely. It only rests on the inner surface 11 of the jacket 3. It can move, twist or tilt relative to the jacket 3 to a limited extent.
Neben der Faltung 24 erstreckt sich ein zylindrischer Längenabschnitt 25 des Rohrstücks 22 benachbart zur inneren Oberfläche 11 des Jackets 3. Dessen Länge L ist von der Schwingungscharakteristik der Abgasleitung 1 abhängig. Sein freies Ende ist im Bereich der Stirnseite 6 am Jacket 3 durch Punktschweißung festgelegt.In addition to the fold 24, a cylindrical length section 25 of the pipe section 22 extends adjacent to the inner surface 11 of the jacket 3. Its length L depends on the vibration characteristics of the exhaust pipe 1. Its free end is fixed in the area of the front side 6 on the jacket 3 by spot welding.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20220500U DE20220500U1 (en) | 2001-02-07 | 2002-01-24 | IC engine exhaust comprises inliner and jacket held apart by spacer made of braided wire which is held in annular groove made by bending third pipe whose downstream end is fixed to liner or jacket |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10105841A DE10105841C2 (en) | 2001-02-07 | 2001-02-07 | Exhaust pipe with air gap insulation for an internal combustion engine |
| DE20220500U DE20220500U1 (en) | 2001-02-07 | 2002-01-24 | IC engine exhaust comprises inliner and jacket held apart by spacer made of braided wire which is held in annular groove made by bending third pipe whose downstream end is fixed to liner or jacket |
| EP02001642A EP1231364B1 (en) | 2001-02-07 | 2002-01-24 | Exhaust gas duct of an engine having an air insulation layer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE20220500U1 true DE20220500U1 (en) | 2003-08-28 |
Family
ID=27808228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE20220500U Expired - Lifetime DE20220500U1 (en) | 2001-02-07 | 2002-01-24 | IC engine exhaust comprises inliner and jacket held apart by spacer made of braided wire which is held in annular groove made by bending third pipe whose downstream end is fixed to liner or jacket |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE20220500U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9790836B2 (en) | 2012-11-20 | 2017-10-17 | Tenneco Automotive Operating Company, Inc. | Loose-fill insulation exhaust gas treatment device and methods of manufacturing |
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2002
- 2002-01-24 DE DE20220500U patent/DE20220500U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9790836B2 (en) | 2012-11-20 | 2017-10-17 | Tenneco Automotive Operating Company, Inc. | Loose-fill insulation exhaust gas treatment device and methods of manufacturing |
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