SE540745C2 - Grenrör för mottagning av avgaser från en flercylindrig förbränningsmotor - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning avser ett grenrör for mottagning av avgaser från en flercylindrig förbränningsmotor (1). Förbränningsmotorn (1) har en tändningsföljd så att stamledningen (4a, 4b) hos grenröret (4a, 4b) mottar avgaser under ett överlappande skede från två cylindrar (c, c, c, c) samtidigt via en uppströms anordnad inloppsöppning (3a, 3b) och från en nedströms anordnad inloppsöppning (3a, 3b) hos stamledningen (4a, 4b). Stamledningen (4a, 4b) innefattar en väsentligen konstant tvärsnittsarea förutom i ett område (A, B) som är beläget i en position i anslutning till den nedströms anordnade inloppsöppningen (3a, 3b) av de två inloppsöppningarna (3a, 3a3b, 3b) som mottar avgaser samtidigt. Nämnda område (A, B) uppvisar en geometri som underlättar mottagandet och flödet av avgaser i den förbestämda riktningen i stamledningen (4a, 4b) vid tillfällen då de två inloppsöppningarna (3a, 3a3b, 3b) mottar avgaser samtidigt.

Description

Grenrör för mottagning av avgaser från en flercylindrig förbränningsmotor UPPFINNINGENS BAKGRUND OCH KÄND TEKNIK Föreliggande uppfinning avser ett grenrör för mottagning av avgaser från en flercylindrig förbränningsmotor enligt patentkravets 1 ingress.

Avgaser från flercylindriga förbränningsmotorer mottas vanligtvis i ett grenrör. Ett grenrör innefattar ett flertal grenledningar som mottar avgaser från förbränningsmotorns cylindrar och en stamledning som mottar avgaserna från de respektive grenledningarna. Varje cylinder innefattar i regel två avgasventiler. I samband med att avgasventilerna öppnar strömmar avgaser ut i den anslutande grenledning med ett högt tryck som väsentligen är relaterat till avgasernas tryck i cylindern efter att förbränningstakten just avslutats. Avgasernas tryck i grenledningen under den resterande tiden som avgasventilen är öppen är lägre och väsentligen relaterat till det arbete som kolven i cylindern utför då den trycker ut avgaserna i grenledningen. Avgasventilerna hos cylindrarna är normalt öppna under hela avgastakten dvs. under en relativt stor del av en fyrtaktsmotors arbetscykel. Ju fler cylindrar hos en förbränningsmotor som är anslutna till ett grenrör ju svårare är det att förhindra att avgasventilemas öppningstider för flera cylindrar vid något tillfälle under arbetscykeln överlappar varandra. Hos ett grenrör som mottar avgaser från fyra cylindrar är det väsentligen omöjligt att skapa en tändningsfoljd så att inloppsöppningstidema for avgasventilerna inte överlappar varandra vid något tillfälle. Under sådana tillfällen leds avgaser således ut i stamledningen från flera cylindrar samtidigt.

Att leda ut avgaser från flera cylindrar samtidigt i en stamledning är inte okomplicerat. När en cylinder öppnar samtidigt som avgaser leds ut från en annan cylinder med ett lägre tryck är det en uppenbar risk att avgaserna med det högre trycket tränger ned i grenledningen som leder ut avgaser med det lägre trycket. Därmed ökar trycket i denna grenledning och det erfordras ett förhöjt arbete av kolven i denna cylinder för att mata ut avgaserna. Det förhöjda utmatningsarbetet resulterar i en ökad bränsleförbrukning hos förbränningsmotorn.

US 5 860278 visar en stamledning för mottagning av avgaser från en förbränningsmotor via ett antal grenledningar. Stamledningen innefattar förträngningar i anslutning till samtliga grenledningarnas utlopp. Därmed erhåller avgaserna i stamledningen en förhöjd hastighet och ett reducerat statiskt tryck i anslutning till utloppen i stamledningen. I och med det kan avgaser med ett lägre tryck matas ut i stamledningen. Att utforma stamledningen med förträngningar vid samtliga utlopp har emellertid nackdelen att avgasernas strömningsförluster i stamledningen blir relativt stora.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett grenrör med en stamledning som möjliggör mottagning av avgaser från två cylindrar samtidigt utan att förbränningsmotorns arbete för att mata ut avgaserna genom grenröret ökar nämnvärt.

Detta syfte uppnås med grenröret av det inledningsvis nämnda slaget, vilket kännetecknas av de särdrag som anges i patentkravets 1 kännetecknande del. I och med att tändningsföljden för förbränningsmotorns cylindrar är känd är det även känt vilka cylindrar som matar ut avgaser samtidigt i grenröret. Avgaserna från cylindrarna leds, via grenledningar, in i stamledningens inloppsöppningar som är anordnade i olika nedströms anordnade positioner i förhållande till varandra. Enligt uppfinningen fastställs i förväg vilka cylindrar som har avgastakter som överlappar varandra och de inloppsöppningar i stamledningen där avgaser mottas samtidigt. Mot bakgrund av dessa fakta förses stamledningen med ett område som uppvisar en geometri som underlättar mottagandet och flödet av avgaser i den förbestämda riktningen i stamledningen vid tillfällen då de två inloppsöppningarna mottar avgaser samtidigt. Detta område anordnas i en position i anslutning till den nedströms anordnade inloppsöppningen av de två inloppsöppningarna hos stamledningen som mottar avgaser samtidigt. I ett område med en sådan geometri skapas ofrånkomligt större strömningsförluster än i övriga delar av stamledningen som har en konstant tvärsnittsarea och med fördel en väsentligen rak sträckning. I och med att stamledningen endast innefattar ett område med en sådan avvikande geometri blir strömningsmotståndet för avgaserna i grenröret betydligt mindre än om stamledningen förses med flera sådana områden med avvikande geometrier och i anslutning till samtliga inloppsöppningar i stamledningen.

Enligt föreliggande uppfinning är nämnda område anordnat i en position omedelbart uppströms den nedströms anordnade inloppsöppningen. Därmed kan avgaserna från den uppströms anordnade inloppsöppningen accelereras till en lämplig hastighet innan de kommer i kontakt med avgaserna som leds in i stamledningen via den nedströms anordnade inloppsöppningen.

Enligt föreliggande uppfinning har flödespassagen i nämnda område en successivt reducerad tvärsnittsarea. Tvärsnittsarean i området kan ha en reducering av storleksordningen 10-40 %. Genom en sådan reducering av tvärsnittsarea kan avgasernas hastighet från den uppströms anordnade inloppsöppningen ökas väsentligt innan de kommer i kontakt med avgaserna som leds in i stamledningen via den nedströms anordnade inloppsöppningen utan att avgasernas strömningsmotstånd blir alltför stort då de passerar genom nämnda område.

Enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar stamledningen en väggkonstruktion som innefattar en invändig väggyta som definierar flödespassagen genom nämnda område. I detta fall kan stamledningens väggkonstruktion ges en form så att den invändiga väggytan definierar flödespassagens geometri i nämnda område. Alternativt kan stamledningen förses med invändiga separata flödeselement som fästs inuti stamledningen vilka är formade så att de skapar flödespassagens geometri i nämnda område.

Enligt en annan föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning har stamledningens väggkonstruktion en invändig väggsida som är riktad mot förbränningsmotorn vilken innefattar nämnda inloppsöppningar och en utvändig väggsida som är riktad bort från förbränningsmotorn. I detta fall kan inloppsöppningarna vara anordnade i en rad på den invändiga väggsidan.

Enligt en annan föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning har förbränningsmotorn en tändningsföljd så att stamledningen redan mottar ett befintligt avgasflöde via den nedströms anordnade inloppsöppning vid ett tillfälle då ett initialt avgasflöde mottas i stamledningen via den uppströms anordnade inloppsöppningen. Då en avgasventil i en cylinder öppnar erhålls ett initialt avgasflöde med ett högt tryck varefter trycket sjunker under en resterande del av avgastakten. I detta fall leds avgaser med det högre trycket in i avgasledningen via den uppströms anordnade inloppsöppningen i stamledningen. Stamledningens invändiga väggsida kan uppvisa en vinkel i nämnda område i förhållande till avgaserna huvudsakliga flödesriktning i övriga delar av stamledningen vilken definierar flödespassagens geometri i området. Då avgasflöde når detta område erhåller det en förhöjd hastighet och ett reducerat statiskt tryck. Det reducerade statiska trycket gör att avgaserna med det lägre trycket kan ledas in i stamledningen via den nedströms anordnade inloppsöppningen.

Nämnda vinkel hos i området resulterar även i att avgaserna med det högre trycket kommer att strömma på ett avstånd från den nedströms anordnade inloppsöppning. I och med det skapas utrymme for avgaserna med det lägre trycket där de kan strömma in i stamledningen.

Enligt en annan föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar grenledningen som leder avgaser till stamledningen via den nedströms anordnade inloppsöppningen en invändig väggyta med ett fasat parti som ger inloppsöppningen en successivt expanderande tvärsnittsarea. Med hjälp av ett sådant fasat parti skapas en avgasvirvel i den nedströms anordnade inloppsöppningen. En sådan avgasvirvel förhindrar på ett effektivt sätt att avgaserna i stamledningen leds ned i grenledningen via inloppsöppningen.

Enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning har förbränningsmotorn en tändningsfoljd så att stamledningen redan mottar ett befintligt avgasflöde via den uppströms anordnade inloppsöppning vid ett tillfälle då ett initialt avgasflöde mottas i stamledningen via den nedströms anordnade inloppsöppningen. I detta fall leds avgaser med det lägre trycket in i avgasledningen via den uppströms anordnade inloppsöppningen i stamledningen. Stamledningens andra väggsida kan uppvisa ett kilformat parti i nämnda område som innefattar en första väggyta som har en lutning så att den reducerar flödespassagens tvärsnittsarea i stamledningen och en efterföljande andra väggyta som har en lutning så att den expanderar flödespassagens tvärsnittsarea i stamledningen, varvid det kilformade partiet är anordnat i en position så att avgasflödet som leds in i stamledningen, via den nedströms anordnade inloppsöppningen, träffar den andra väggytan. Den första väggytan hos det kilformade partiet riktar avgasflödet med det lägre trycket mot avgaserna med det högre trycket som strömmar ut från den nedströms anordnade inloppsöppningen. Den andra väggytan hos det kilformade partiet har en lutning så att den leder avgaserna med det högre trycket i den avsedda flödesriktningen i stamledningen. Den andra väggytan kan ha en väsentligen parallell sträckning med avgasflödet som strömmar ut från den nedströms anordnade inloppsöppningen. Med hjälp av det kilformade partiet förhindras att väsentligen ingen del av avgaserna med det högre trycket leds i en felaktig motströms riktning i stamledningen.

Enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning har det kilformade partiet har en höjd som är av storleksordningen 3-10 % av flödespassagens diameter i stamledningen. Det kilformade partiet kan ha en höjd av cirka 5 % av flödespassagens diameter. Därmed skjuter det kilformade partiet in ett relativt litet stycke i den andra stamledningen. Strömningsförlustema i området blir därmed relativt små. Den första väggytan uppvisar med fordel en mindre vinkel i förhållande till den huvudsakliga strömningsriktningen i stamledningen än den andra väggytan. Den första väggytan kan uppvisa en vinkel av cirka 5° och den andra väggytan kan uppvisa en vinkel av cirka 1° i förhållande till strömningsriktningen i stamledningen 4b. Det räcker således att avgaserna med det högre trycket träffar en andra väggyta med en så pass liten vinkel i förhållande till den avsedda strömningsriktningen i stamledningen for att förhindra att avgaserna med det högre trycket leds i en felaktig riktning i stamledningen.

Enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning är grenröret tillverkat av ett gjutet material. Nämnda områden som är belägna i stamledningarna har geometrier som relativt enkelt kan skapas vid en gjutningsprocess.

Uppfinningen avser även en förbränningsmotor som innefattar ett grenrör enligt något av kraven 1-11. Förbränningsmotorn innefattar åtminstone tre cylindrar. En förbränningsmotor som har sex eller flera cylindrar kan innefatta ett första grenrör på en första sida for mottagning av avgaser från tre eller flera cylindrar och ett andra grenrör som är anordnad på en motsatt andra sida for mottagning av avgaser från ett resterande antal cylindrar. En sådan förbränningsmotor kan vara en V8-motor.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN I det följande beskrivs, såsom exempel, föredragna utföringsformer av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka Fig. 1 visar ett första grenrör och ett andra grenrör vilka var och en mottar avgaser från fyra cylindrar hos en förbränningsmotor, Fig. 2 visar en snittvy av det första grenröret i ett område A-A i Fig. 1 och Fig. 3 visar en snittvy av det andra grenröret i ett område B-B i Fig. 1.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar en förbränningsmotor 1 med åtta cylindrar ci-8. Förbränningsmotorn 1 är i detta fall en V8 motor. Var och en av cylindrarna c1-8är förbundna med en grenledning 2a1-4, 2b1-4som leder ut avgaser från de respektive cylindrarna c1-8. Avgaserna från cylindrarna c1-4på den ena sidan om förbränningsmotorn 1, leds via grenledningarna 2a1-4och inloppsöppningar 3a1-4, till en första stamledning 4a. Avgaserna från cylindrarna c5-8på den andra sidan om förbränningsmotorn 1 leds, via grenledningar 2b1-4och inloppsöppningar 3b1-4, till en andra stamledning 4b. Grenledningarna 2a1-4och stamledningen 4a definierar en första grenrör 5 a. Det första grenröret 5 a övergår i en första avgasledning 6a som leder avgaserna till ett icke visat turboaggregat.

Grenledningarna 2b1-4och stamledningen 4b definierar ett andra grenrör 5b. Det andra grenröret 5b övergår i en andra avgasledning 6b som leder avgaserna till ett icke visat turboaggregat.

Avgasflödet från var och en av cylindrarna c1-8styrs av åtminstone en avgasventil som är förskjutbart anordnad mellan ett stängt läge och ett öppet läge. Vanligtvis är var och en av cylindrarna c1-8försedda med två avgasventiler för att underlätta utförseln av avgaserna. I samband med att avgasventilema öppnar leds ett initialt avgasflöde med ett högt tryck ut från cylindrarna ci-g, via den respektive grenledningarna 2a1-4,2b1-4och inloppsöppningen 3a1-4, 3b1-4till stamledningarna 4a, 4b. Under den resterande tiden som cylindrarna c1-8är öppna matas avgaserna ut med ett lägre tryck till stamledningarna 4a, 4b. Detta lägre tryck definieras väsentligen av kolvens rörelser i cylindrarna c1-8då den trycker ut avgaserna i de respektive grenledningarna 2a1-4,2b1-4. Då var och en av grenrörens stamledningar 4a, 4b mottar avgaser från fyra cylindrar ca1-8är det väsentligen omöjligt att undvika att öppningstidema för avgasventilema hos åtminstone två cylindrar c1-8överlappar varandra. Stamledningarna 4a, 4b kommer således att motaga avgaser från fler än en cylinder c1-8under en viss del av förbränningsmotorns arbetscykel.

Tändningsföljden för förbränningsmotorns cylindrar c1-8är i detta fall c1, c5, c4, c2, c6, c3, c7, c8. Med en sådan tändningsföljd kommer avgasventilema för cylindrarna c2,c4att vara öppna samtidigt. Avgasventilen för cylindern c2öppnar då avgasventilen för cylindern c4redan är öppen. Då det sker leds avgaser med ett högt tryck ut från grenledningen 2a2medan avgaser med ett lägre tryck leds ut från grenledningen 2a4. 1 ett konventionellt grenrör kommer i detta fall en del av avgaserna som strömmar genom den första stamledningen 4a med ett högt tryck att ledas in i grenledningen 2a4.Därmed stiger trycket i grenledningen 2a4där avgaser leds ut med ett lägre tryck. I och med det erfordras ett förhöjt pumparbete av kolven i cylindern c4för att pumpa ut avgaserna. Med den ovan angivna tändningsföljden kommer även avgasventilemas öppningstider för cylindrarna c7,c8att överlappa varandra. I detta fall öppnar avgasventilen för cylindern c8då avgasventilen för cylindern c7redan är öppen. Då det sker leds avgaser med ett högt tryck ut från grenledningen 2b4medan avgaser med ett lägre tryck leds ut från grenledningen 2b3. 1 ett konventionellt grenrör kommer en del av avgaserna som strömmar genom grenledningen 2b4med ett högt tryck att ledas i fel riktning i den andra stamledningen 4b. Därmed stiger trycket i grenledningen 2b3där avgaser leds ut med ett lägre tryck. I och med det erfordras ett förhöjt pumparbete av kolven i cylindern c7för att pumpa ut avgaserna.

Fig. 2 visar en snittvy genom förbindningsområdet där grenledningen 2a4leder ut avgaser i den första stamledningen 4a. Den första stamledningen 4a har en inre väggsida 4ai som är belägen på samma sida som grenledningarna 2a1-4och inloppsöppningarna 3a1-4. Den första stamledningen 4a har en yttre väggsida 4a2som är belägen på en motsatt sida om grenledningarna 2a1-4och inloppsöppningarna 3a1-4. Den första stamledningen 4a har ett område A som har en sträckning från ett inlopp A1till ett utlopp A2. Utloppet A2är belägen i anslutning till den inloppsöppningen 3a4där stamledningen 4a mottar avgaser från grenledningen 2a4. Den första stamledningen 4a innefattar en flödespassage som har en väsentligen konstant tvärsnittsarea uppströms och nedströms området A med avseende på avgasernas avsedda flödesriktning i stamledningen 4a. Den första stamledningens 4a inre väggsida 4a1uppvisar i området A en vinkel i förhållande till avgasflödets huvudsakliga strömningsriktning i den första stamledningen 4a. Den första stamledningens 4a inre väggsida 4a1uppvisar uppströms och nedströms det första området A en rätlinjig sträckning som är väsentligen parallell med avgasflödets huvudsakliga strömningsriktning i den första stamledningen 4a. Den andra stamledningens 4a yttre väggsida 4a2uppvisar en väsentligen rätlinjig sträckning i hela stamledningen 4a. Den första stamledningens inre väggsida 4a1har en lutning så att avståndet mellan den inre väggsidan 4a1och den yttre väggsidan 4a2avtar kontinuerligt från inloppet A1till utloppet A2i det första området A. I detta fall avtar avståndet linjärt. Det skapas därmed en successivt avsmalnande tvärsnittsarea för avgasflödet i det första området A. Grenledningen 2a4som leder avgaser till stamledningen 4a via inloppsöppningen 3a4innefattar en väggyta med ett fasat parti 2a41som ger inloppsöppningen 3a4en expanderande tvärsnittsarea. Med ett sådant fasat parti erhåller inloppsöppningen 3a4en trattliknande form. I en inloppsöppning 3a4med en sådan bildas en avgasvirvel. Det kan noteras att inbuktningen i området A har överdrivits i figurerna för att tydligare exemplifiera uppfinningen.

Vid tillfällen då avgasventilema hos cylindern c4är öppna och då avgasventilema hos cylindern c2öppnar tillhandahålls ett kraftigt initialt avgasflöde från cylindern c2, via den andra grenledningen 2a2och inloppsöppningen 3a2, till stamledningen 4a. Då detta avgasflöde når området A tillhandahåller avgasflödet en acceleration av den avtagande tvärsnittsarean. Den första stamledningen 4a kan ha en reducerad tvärsnittsarea av storleksordningen 10-40 %, exempelvis, 30 %, vid utloppet A2i förhållande till vid inloppet Ai av området A. Därmed erhåller avgaserna som lämnar det första området A ett reducerat statiskt tryck i anslutning till inloppsöppningen 3a4. 1 och med det motverkas benägenheten hos avgasflödet som lämnar området A att tränga ned i grenledningen 2a4. Den inre väggsidan 4a1uppvisar således en vinkel i förhållande avgasflödets huvudsakliga strömningsriktning i det första området A. Den inre väggsidan 4a1har en vinkel så att avgasflödet erhåller en förhållandevis mjuk riktningsändring i anslutning till den första väggsidan 4a1i området A. Den inre väggsidan 4a1reducerar avgasflödet i området A på den sida där den första stamledningen 4a mottar avgaser via inloppsöppning 3a4. Den riktningsändring som avgasflödet erhåller i det första området A i anslutning till den inre väggsidan 4a1gör att avgasflödet leds i en riktning delvis bort från inloppsöppningen 3a4. Därmed försvåras ytterligare för avgaserna som lämnar området A att tränga ned i grenledningen 2a4. Samtidigt skapas ett utrymme i stamledningen 4a där avgaserna med det lägre trycket som lämnar grenledningen 2a4kan ledas in. Den avgasvirvel som bildas i grenledningens 2a4trattliknande område i anslutning till inloppsöppningen 3a4försvårar även för avgaserna som lämnar området A att tränga ned i grenledningen 2a4.

Fig. 3 visar en snittvy genom förbindningsområdet där den andra stamledningen 4b mottar avgaser från grenledningen 2b4via inloppsöppningen 3b4. Den andra stamledningen 4b har en inre väggsida 4b i som är belägen på samma sida som grenledningen 2b4och inloppsöppningen 3b4. Den andra stamledningen 4b har en yttre väggsida 4b2som är belägen på en motsatt sida om grenledningen 2b4och inloppsöppningen 3b4. Den andra stamledningen 4b har ett område B som har en sträckning från ett inlopp Bi till ett utlopp B2. Den andra stamledningen 4b innefattar en flödespassage med en väsentligen konstant tvärsnittsarea uppströms och nedströms det området B med avseende på avgasernas avsedda flödesriktning i stamledningen 4b. Den andra stamledningens 4b yttre väggsida 4b2uppvisar i det andra området B ett kilformat parti som innefattar en första väggyta 4b21som har en lutning så att den reducerar flödespassagens tvärsnittsarea i stamledningen 4b och ett efterföljande andra väggyta 4b22som har en lutning så att den expanderar flödespassagens tvärsnittsarea i stamledningen 4b. Det kan noteras att inbuktningen i området B har överdrivits i figurerna för att tydligare exemplifiera uppfinningen Den första väggytan 4b21och den andra väggytan 4b22har en brytpunkt 4b23. Det kilformade partiet är anordnat i en position så att avgasflödet som leds in i stamledningen 4b via den nedströms anordnade inloppsöppningen 3b4endast träffar den andra väggytan 4b22. Hela avgasflödet från grenledningen 2b4träffat således till höger om brytpunkten 4b23. Avgasflödet från grenledningen 2b4bör dock träffa så nära brytpunkten 4b23som möjligt.

Det kilformade partiet har en höjd som är av storleksordningen 3-10 % av flödespassagens diameter i stamledningen 4b. Det kilformade partiet kan ha en höjd av cirka 5 % av flödespassagens diameter. Därmed skjuter det kilformade partiet in ett relativt litet stycke i den andra stamledningen 4b. Strömningsförlustema i området blir därmed relativt små. Den första väggytan 4b21uppvisar vinkel av cirka 1° i förhållande till den huvudsakliga strömningsriktningen i stamledningen och den andra väggytan 4b22uppvisar en vinkel av cirka 5° mot den huvudsakliga strömningsriktningen i stamledningen 4b. Det räcker således att den andra väggytan ytan uppvisar en så liten vinkel för att rikta avgaserna som lämnar grenledningen 2b4och träffar ytan i en önskad riktning i stamledningen 4b. Den andra stamledningens 4b yttre väggsida 4b2uppvisar uppströms och nedströms det området B en rätlinjig sträckning som är parallell med avgasflödets huvudsakliga strömningsriktning i den andra stamledningen 4b. Den andra stamledningens 4b inre väggsida 4b i uppvisar en väsentligen rätlinjig sträckning.

Vid tillfällen då avgasventilema hos cylindern c7är öppna och då avgasventilema hos cylindern c8öppnar tillhandahålls ett kraftigt initialt avgasflöde från cylindern c8, via grenledningen 2b4och inloppsöppningen 3b4, till den andra stamledningen 4b.

Samtidigt leds avgaser med ett lägre tryck från cylindern c7, via grenledningen 2b3och inloppsöppningen 3b1, till den andra stamledningen 4b. Den första väggytan 4b21hos det kilformade partiet riktar avgasflödet med det lägre trycket mot avgaserna med det högre trycket som strömmar ut från den nedströms anordnade inloppsöppningen 3b4. Den andra väggytan 4b22hos det kilformade partiet har en lutning så att den leder avgaserna med det högre trycket i den avsedda flödesriktningen i stamledningen 4b. Med hjälp av det kilformade partiet förhindras att väsentligen ingen del av avgaserna med det högre trycket leds i en felaktig motströms riktning i stamledningen 4b.

Nämnda områden A, B som är belägna i stamledningarna 4a, 4b har geometrier som relativt enkelt kan skapas vid en gjutningsprocess. Grenrören 5a, 5b tillverkas därmed med fördel vid en gjutningsprocess.

Förbränningsmotorn 1 har således två grenrör 5a, 5b som mottar avgaser från två olika sidor hos förbränningsmotorn 1. Med kännedom om förbränningsmotorns tändningsföljd har de båda grenrören 5 a, 5b försetts med områden A, B i anslutning till den nedströms anordnade inloppsöppningen 2a4, 2b4för tillförsel av avgaser från två cylindrar c2, c4, c7, c8som har överlappande öppningstider för avgasventilema.

Områdena A, B har partier med olika geometrier för att mottaga och leda avgaserna i en förbestämd riktning i de respektive stamledningarna 4a, 4b på de olika sidorna av förbränningsmotorn 1 i beroende av om den nedströms anordnade inloppsöppningen 2a4, 2b4tillför avgaser med det högre trycket eller det lägre trycket.

Uppfinningen är på intet sätt begränsad till den ovan beskrivna utföringsformen utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar. Grenröret kan mottaga avgaser från ett varierande antal cylindrar hos en förbränningsmotor.

Claims (15)

Patentkrav

1. Grenrör för mottagning av avgaser från en flercylindrig förbränningsmotor (1), varvid grenröret (5a, 5b) innefattar åtminstone tre grenledningar (2a1-4, 2b1-4) som var och en är anpassade att mottaga avgaser från en av förbränningsmotorns (1) cylindrar (c1-8), och en stamledning (4a, 4b) som är anpassad att leda avgaser i en förbestämd riktning och inloppsöppningar (3a1-4, 3b1-4) i olika nedströms belägna positioner hos stamledningen (4a, 4b) för att mottaga avgaser från de respektive grenledningarna (2a1-4, 2b1-4), varvid förbränningsmotorn (1) har en tändningsföljd så att stamledningen (4a, 4b) mottar avgaser under ett överlappande skede från två cylindrar (c2, c4, c7, c8) samtidigt via en uppströms anordnad inloppsöppning (3a2, 3b3) och från en nedströms anordnad inloppsöppning (3a4, 3b4) hos stamledningen (4a, 4b), kännetecknat av att stamledningen (4a, 4b) innefattar en flödespassage med en väsentligen konstant tvärsnittsarea förutom i ett område (A, B) som är beläget i en position i anslutning till den nedströms anordnade inloppsöppningen (3a4, 3b4) av de två inloppsöppningarna (3a2, 3a4,3b3, 3b4) som mottar avgaser samtidigt, varvid nämnda område (A, B) uppvisar en geometri som underlättar mottagandet och flödet av avgaser i den förbestämda riktningen i stamledningen (4a, 4b) vid tillfällen då de två inloppsöppningarna (3a2, 3a4,3b3, 3b4) mottar avgaser samtidigt, och varvid nämnda område (A, B) innefattar en successivt avtagande tvärsnittsarea i en position omedelbart uppströms den nedströms anordnade inloppsöppningen (3a4, 3b4).

2. Grenrör enligt något av föregående krav, kännetecknat av att stamledningen (4a) innefattar en invändig väggyta som definierar flödespassagen genom nämnda område (A, B).

3. Grenrör enligt något av föregående krav, kännetecknat av att stamledningen (4a, 4b) innefattar en första väggsida (4a1, 4b1) som innefattar nämnda inloppsöppningar (3ai_4, 3b1-4) och en andra motsatt väggsida (4a2, 4b2) som är anordnade på en motsatt sida om nämnda inloppsöppningar (3a1-4, 3b1-4).

4. Grenrör enligt något av föregående krav, kännetecknat av att förbränningsmotorn (1) har en tändningsföljd så att stamledningen (4a) redan mottar ett befintligt avgasflöde via den nedströms anordnade inloppsöppningen (3a4) vid ett tillfälle då ett initialt avgasflöde mottas i stamledningen (3a) via den uppströms anordnade inloppsöppningen (3a2).

5. Grenrör enligt krav 4, kännetecknat av att stamledningen (4a, 4b) innefattar en första väggsida (4a1, 4b1) som innefattar nämnda inloppsöppningar (3a1-4, 3b1-4) och en andra motsatt väggsida (4a2, 4b2) som är anordnade på en motsatt sida om nämnda inloppsöppningar (3a1-4, 3b1-4) och att stamledningens första väggsida (4ai) uppvisar en vinkel i nämnda område (A) i förhållande till avgasernas huvudsakliga flödesriktning i övriga delar av stamledningen (4a) vilken definierar ett successivt avtagande tvärsnittsarea hos flödespassagen i området (A).

6. Grenrör enligt krav 5, kännetecknat av att grenledningen (2a4) som leder avgaser till stamledningen (4a) via inloppsöppningen (3a4) innefattar en invändig väggyta med ett fasat parti (2a41) som ger inloppsöppningen (3a4) en expanderande tvärsnittsarea.

7. Grenrör enligt något av krav 1 eller 2, kännetecknat av att förbränningsmotorn (1) har en tändningsföljd så att stamledningen (4b) redan mottar ett befintligt avgasflöde via den uppströms anordnade inloppsöppning (3b3) vid ett tillfälle då ett initialt avgasflöde mottas i stamledningen (4b) via den nedströms anordnade inloppsöppningen (3b4).

8. Grenrör enligt krav 7, kännetecknat av att stamledningen (4a, 4b) innefattar en första väggsida (4a1, 4b1) som innefattar nämnda inloppsöppningar (3a1-4, 3b1-4) och en andra motsatt väggsida (4a2, 4b2) som är anordnade på en motsatt sida om nämnda inloppsöppningar (3a1-4, 3b1-4) och att stamledningens andra väggsida (4b2) uppvisar i nämnda område (B) ett kilformat parti som innefattar en första väggyta (4b21) som har en lutning så att den reducerar flödespassagens tvärsnittsarea i stamledningen (4b) och ett efterföljande andra väggparti (4b22) som har en lutning så att den expanderar flödespassagens tvärsnittsarea i stamledningen, varvid det kilformade partiet är anordnat i en position så att avgasflödet som leds in i stamledningen (4b), via den nedströms anordnade inloppsöppningen (3b4), träffar den andra väggytan (4b22).

9. Grenrör enligt krav 8, kännetecknat av att det kilformade partiet har en höjd som är av storleksordningen 3-10 % av flödespassagens diameter i stamledningen (4b).

10. Grenrör enligt krav 8 eller 9, kännetecknat av att den första väggytan (4b21) uppvisar en mindre vinkel i förhållande till den huvudsakliga strömningsriktningen i stamledningen (4b) än den andra väggytan (4b22).

11. 1 1. Grenrör enligt något av föregående krav, kännetecknat av att det är tillverkat av ett gjutet material.

12. Förbränningsmotor som innefattar åtminstone ett grenrör (4a, 4b) enligt något av kraven 1-11.

13. Förbränningsmotor enligt krav 12, kännetecknad av att den innefattar ett första grenrör (4a) som är anordnad på en första sida om förbränningsmotorn (1) för mottagning av avgaser från ett flertal cylindrar (c1-4) och ett andra grenrör (4b) som är anordnad på en motsatt väggsida om förbränningsmotorn (1) för mottagning av avgaser från ett resterande antal cylindrar (c5-8).

14. Förbränningsmotor enligt krav 13, kännetecknad av att den är en V8-motor.

15. Fordon innefattande en förbränningsmotor (1) enligt något av föregående krav 12-14.