AT390820B - Vorrichtung zur schiebebeweglichen befestigung eines einteiligen abgassammlers fuer eine mehrzylinder-brennkraftmaschine mit in reihe angeordneten zylinderkoepfen - Google Patents

Description

Nr. 390 820

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur schiebebeweglichen Befestigung eines einteiligen Abgassammlers für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit in Reihe angeordneten Zylinderköpfen, wobei der Abgassammler quer zu seiner Längserstreckung gerichtete und in einer gemeinsamen Längsebene in Reihe angeordnete Anschlußflansche aufweist, die zwischen zu beiden Seiten des Abgassammlers angeordneten, einteiligen 5 Zwischenlagen und den Zylinderköpfen durch die Zwischenlagen und die Anschlußflansche in jeweils zu beiden Seiten des Abgassammlers in Reihe angeordneten, im Umfang geschlossenen Durchbrechungen durchsetzende, in den Zylinderköpfen befestigte Schraubbolzen und Muttem geklemmt sind, die auf die freien Endbereiche der Schraubbolzen aufgeschraubt sind, wobei die Schraubbolzen bei den äußeren, am Abgassammler befestigten Anschlußflanschen die Durchbrechungen im Anschlußflansch und in der Zwischenlage mit Spiel durchsetzen und 10 dadurch Schiebebewegungen des Abgassammlers zulassen und wobei ferner der Abgassammler an einem mitderen Anschlußflansch am Zylinderkopf lagefixiert ist

Eine bekannte Bauart einer derartigen Vorrichtung ist Gegenstand der US-PS 2 952 344. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden die Zwischenlagen von walzenförmigen Körpern gebildet. Diese werden Uber eine Querbohrung mit relativ großem Spiel auf dem jeweiligen Schraubbolzen zwischen einem Anschlußflansch und 15 der Mutter angeordnet. Sie übertragen einerseits eine vorbestimmte Vorspannkraft der Verschraubung auf die Anschlußflansche und wirken andererseits bei durch Wärmedehnungen veranlaßten Längenänderungen des einstückigen Abgassammlers als Rollen zwischen den Flanschen und den Muttem. Damit ist eine Gleitreibung zwischen den Anschlußflanschen und unmittelbar aufliegenden Muttem der Verschraubung durch eine Rollreibung ersetzt. Diese Rollreibung führt bei sich ausdehnenden und zusammenziehenden Abgassammlem zu 20 Biegewechselbelastungen der Schraubbolzen, die durch die zwischengeschalteten Rollen relativ weit über die Anschlußflansche hinausstehen. Diese Wechselbelastungen können zu Lockerungen in den Schraubverbindungen der Schraubbolzen mit dem Zylinderkopf führen, wodurch ein dichter Anschluß des Abgassammlers am Zylinderkopf nicht mehr gegeben ist. Weiter bedingt diese teilweise schiebebewegliche Befestigung wegen der längeren Schraubbolzen und der Rollen als Zwischenlagen ein höheres Gewicht. Weiter erfordern die Rollen eine 25 sorgfältige Herstellung und Materialauswahl, um eine Abplattung durch die Vorspannkraft bei hohen Temperaturen zu vermeiden. Schließlich muß bei der Montage in einer arbeitsaufwendigen Weise jede Rolle einzeln auf dem jeweiligen Schraubbolzen angeordnet werden.

Eine andere Vorrichtung zur schiebebeweglichen Befestigung eines einteiligen Abgassammlers für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit in Reihe angeordneten Zylinderköpfen ist z. B. aus der AT-PS 349 835 30 bekannt. Bei dieser Vorrichtung weisen die Anschlußflansche durch randoffene Ausnehmungen für die Befestigungsschrauben gebildete Lappen auf. Diese Lappen sind zur Erzielung einer ausreichenden Festigkeit, insbesondere Schwingfestigkeit bei am Abgassammler unmittelbar angeordnetem Abgasturbolader relativ stark zu bemessen. Da weiter dieser bekannte Abgassammler in seinem mittleren Bereich nicht am Zylinderkopf lagefixiert ist, ergeben sich relativ breite, randoffene Ausnehmungen für die Befestigungsschrauben, um 35 sicherzugehen, daß starke Wärmedehnungen des einteiligen Abgassammlers nicht zur Anlage von Lappen an den Befestigungsschrauben führen, mit der Folge einer Beschädigung der Schraubbolzen. Für die einwandfreie Übertragung der Klemmkräfte von den Befestigungsschrauben auf die Lappen müssen daher die Leisten ebenfalls massiv ausgebildet werden. Diese Maßnahmen sind material- und damit gewichtsaufwendig. Weiter ist bei der Montage dieses Abgassammlers wegen Fehlens einer Lagefixierung am Zylinderkopf darauf zu achten, daß die 40 Befestigungsschrauben die randoffenen Ausnehmungen etwa mittig durchsetzen. Eine stark außermittige Anordnung führt bei einem relativ langen, einteiligen Abgassammler zur Beschädigung der Befestigungsschrauben. Schließlich ist das Ausmitteln eines langen, schweren Abgassammlers bei der Montage am Zylinderkopf mindestens arbeitsaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Bauart so auszubilden, daß 45 ein geringerer Materialaufwand und eine einfachere Montage des Abgassammlers ermöglicht werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jeweils zu beiden Seiten des Abgassammlers ein in der Stärke und in der Oberflächenqualität etwa zu den Schraubbolzen passenden, bekannten, ungeschliffenen Beilagscheiben entsprechender Streifen über alle Anschlußflansche als Zwischenlage dient Durch die bekannte Lagefixierung des Abgassammlers am Zylinderkopf etwa auf halber Länge sind die Wärmedehnungen jeweils nur 50 einer Abgassammlerhälfte für die Spiel-Bemessungen der für die Befestigungsschrauben in den Anschlußflanschen vorgesehenen Durchbrechungen zu berücksichtigen. Daraus ergibt sich für eine Durchbrechung ein relativ kleiner Druchmesser, so daß die Projektion der Anlage- bzw. Druckfläche der Mutter einen relativ breiten Randbereich um die Durchbrechung erfaßt Die Zwischenlage erfährt somit bei der Übertragung der Vorspannung auf den Anschlußflansch keine Biegebelastung, sondern reine Druckbelastung. Damit kann die Zwischenlage als relaüv 55 dünner Streifen ausgebildet werden, womit sich kurze und damit steife Schraubbolzen ergeben. Eine einfache Montage bzw. Herstellung wird dadurch begünstigt, daß die Streifen relativ harte Oberflächen aufweisen, wodurch jeder Streifen mit einer harten Oberfläche den Anschlußflanschen zugewandt montiert werden und eine maschinelle Bearbeitung der Anschlußflansche an ihren den Streifen zugewandten Seiten entfallen kann. Trotzdem ist ein einwandfreies Schieben der Anschlußflansche zwischen den Anschlußflächen am Zylinderkopf und den 60 Anlageflächen an den Streifen gewährleistet. Da dadurch ferner auf die Schraubbolzen keine Schubkräfte wirken, ergibt sich für die Verschraubung über einen Schraubbolzen mit Mutter der wesentliche zusätzliche Vorteü einer Sicherung der Mutter gegen Lösen ohne zusätzliche Drehsicherungen. -2-

Claims (1)

1. Nr. 390 820 In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar ist die Vorrichtung zur teilweise schiebebeweglichen Befestigung eines einteiligen Abgassammlers für eine Reihen-Brennkraftmaschine perspektivisch und in auseinandergezogener Darstellung gezeichnet. Bei einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1) sind in Reihe angeordnete Zylinderköpfe zu einem Zylinderkopf (2) zusammengefaßt. Die Brennkraftmaschine (1) umfaßt ferner einen einteiligen Abgassammler (3), der beiderseits und quer zu seiner Längserstreckung angeordnete Anschlußflansche (4) und (4') aufweist. Im Zylinderkopf (2) angeordnete Schraubbolzen (5), (5') durchsetzen die Anschlußflansche (4) und (4') über am Umfang geschlossene Durchbrechungen (6), (6'). Die Durchbrechung (6') des mittleren von fünf Anschlußflanschen (4) ist als Paßbohrung für den den Anschlußflansch (4) durchsetzenden Schraubbolzen (5) ausgebildet. Damit wird der Abgassammler (3) etwa auf halber Länge am Zylinderkopf (2) lagefixiert. Über jede Reihe der Anschlußflansche (4) und (4') erstreckt sich ein einteiliger Streifen (7), (7'). Die Streifen (7), (7’) liegen am Rand jeder Durchbrechung (6), (6') des jeweiligen Anschlußflansches (4), (4') auf und sind relativ dünn und mit relativ harten Oberflächen ausgebildet. Die Stärke der Streifen (7), (7') entspricht der üblicher Beilagscheiben, wie auch die Oberflächenqualität der Streifen (7), (7') der Qualität ungeschliffener üblicher Beilagscheiben entspricht. Auf die Streifen (7), (7') drücken mit den Schraubbolzen (5), (5') zusammenwirkende Muttem (8). Damit sind die äußeren der Anschlußflansche (4) und (4') am Zylinderkopf (2) schiebebeweglich geklemmt Eine schiebebewegliche Befestigung einer Abgasleitung für Brennkraftmaschinen mit leistenähnlichen Gleitflanschen zeigt die DE-AS 1164 157. Diese verweist bezüglich der schiebebeweglichen Anordnung eines relativ heißen Flansches zwischen einem Anschlußteil und einem Druck- oder Gleitflansch zu Vermeidung von Schubkräften in den Auflageflächen der Schraubenköpfe der Flanschschrauben auf die CH-PS 263 367. Demgegenüber ist es bei der vorbeschriebenen Vorrichtung zur schiebebeweglichen Befestigung des einteiligen Abgassammlers (3) - durch dessen Lagefixierung am Zylinderkopf (2) etwa auf halber Sammlerlänge - möglich, durch kleinere erforderliche Spiel-Bemessungen der für die Schraubbolzen (5) vorgesehenen Durchbrechungen (6) am Umfang geschlossene Anschlußflansche zu erreichen, die bei relativ geringem Materialaufwand hoch belastbar sind. Da ferner die Streifen (7), (7') auf der gesamten Randzone der jeweiligen, im Umfang geschlossenen Durchbrechung (6) des jeweiligen Anschlußflansches (4), (4') aufliegen, können die Streifen (7), (7’) in materialsparender Weise etwa in der Stärke üblicher Beilagscheiben ausgebildet werden. Damit ist neben einer vereinfachten Montage eine gute Materialausnutzung mit einer erhöhten Schwing-Festigkeit erzielt, die insbesondere bei einem am Abgassammler (3) über den Anschluß (9) angeordneten Abgasturbolader für eine aufgeladene Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (1) von Vorteil ist. PATENTANSPRUCH Vorrichtung zur schiebebeweglichen Befestigung eines einteiligen Abgassammlers für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit in Reihe angeordneten Zylinderköpfen, wobei der Abgassammler quer zu seiner Längserstreckung gerichtete und in einer gemeinsamen Längsebene in Reihe angeordnete Anschlußflansche aufweist, die zwischen zu beiden Seiten des Abgassammlers angeordneten, einteiligen Zwischenlagen und den Zylinderköpfen durch die Zwischenlagen und die Anschlußflansche in jeweils zu beiden Seiten des Abgassammlers in Reihe angeordneten, im Umfang geschlossenen Durchbrechungen durchsetzende, in den Zylinderköpfen befestigte Schraubbolzen und Muttern geklemmt sind, die auf die freien Endbereiche der Schraubbolzen aufgeschraubt sind, wobei die Schraubbolzen bei den äußeren, am Abgassammler befestigten Anschlußflanschen die Durchbrechungen im Anschlußflansch und in der Zwischenlage mit Spiel durchsetzen und dadurch Schiebebewegungen des Abgassammlers zulassen und wobei ferner der Abgassammler an einem mittleren Anschlußflansch am Zylinderkopf lagefixiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zu beiden Seiten des Abgassammlers ein in der Stärke und in der Oberflächenqualität etwa zu den Schraubbolzen (5, 5') passenden, bekannten, ungeschliffenen Beilagscheiben entsprechender Streifen (7,7') über alle Anschlußflansche (4,4') als Zwischenlage dient. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-