DE102011009340A1 - Befestigungseinrichtung zur Befestigung eines Abgaskrümmers mit einem Zylinderkopf - Google Patents

Befestigungseinrichtung zur Befestigung eines Abgaskrümmers mit einem Zylinderkopf Download PDF

Info

Publication number
DE102011009340A1
DE102011009340A1 DE102011009340A DE102011009340A DE102011009340A1 DE 102011009340 A1 DE102011009340 A1 DE 102011009340A1 DE 102011009340 A DE102011009340 A DE 102011009340A DE 102011009340 A DE102011009340 A DE 102011009340A DE 102011009340 A1 DE102011009340 A1 DE 102011009340A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mask
fastening device
gas pipe
housing part
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102011009340A
Other languages
English (en)
Inventor
Arnold Löbig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Priority to DE102011009340A priority Critical patent/DE102011009340A1/de
Publication of DE102011009340A1 publication Critical patent/DE102011009340A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1838Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly characterised by the type of connection between parts of exhaust or silencing apparatus, e.g. between housing and tubes, between tubes and baffles
    • F01N13/1844Mechanical joints
    • F01N13/1855Mechanical joints the connection being realised by using bolts, screws, rivets or the like

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung an einem Verbrennungsmotor, zur Befestigung mindestens eines Gasrohres mit einem Gehäuseteil und zur fluidleitenden Verbindung des Gasrohres mit einer in dem Gehäuseteil angeordneten Gasleitung, die Befestigungseinrichtung aufweisend eine das Gasrohr zumindest teilweise umschließende Maske, ferner aufweisend einen ersten, sich aus dem Gehäuseteil erstreckenden Absatz, in den ein erster an der Maske angeordneter Teilabschnitt einlegbar ist, sowie aufweisend einen zweiten, sich aus dem Gehäuseteil erstreckenden Absatz, an dem ein Feststellmittel anordbar ist, welches dazu eingerichtet ist, auf einen bezüglich des Gasrohres an der Maske gegenüberliegend vom ersten Teilabschnitt angeordneten zweiten Teilabschnitt zu wirken und die Maske gegen den ersten Absatz und das an der Maske angeordnete Gasrohr gegen das Gehäuseteil anpressend zu verspannen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung an einem Verbrennungsmotor, zur Befestigung mindestens eines Gasrohres mit einem Gehäuseteil und zur fluidleitenden Verbindung des Gasrohres mit einer in dem Gehäuseteil angeordneten Gasleitung.
  • Aus der DE 42 28 187 C2 ist ein Abgaskrümmer bekannt, der über eine herkömmliche Befestigungseinrichtung an einem Verbrennungsmotor befestigt wird. Hierfür müssen in dem Gehäuseteil des Verbrennungsmotors entsprechende Gewindebohrungen vorgesehen werden, die parallel zum Gasrohr verlaufen. Bei der Konstruktion des Abgaskrümmers ist die Zugänglichkeit der Schrauben oder Schraubenmuttern zu berücksichtigen. Insbesondere in einem unteren Bereich, über welchen die Gasrohre in einer Krümmung nach unten gebogen verlaufen und diesen verdecken, ist die Zugänglichkeit der Bolzen bzw. Schrauben für Montagewerkzeug erschwert.
  • Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine einfach montierbare Befestigungseinrichtung vorzusehen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
  • Vorgesehen ist demnach eine Befestigungseinrichtung an einem Verbrennungsmotor, zur Befestigung mindestens eines Gasrohres mit einem Gehäuseteil und zur fluidleitenden Verbindung des Gasrohres mit einer in dem Gehäuseteil angeordneten Gasleitung, die Befestigungseinrichtung aufweisend eine das Gasrohr zumindest teilweise umschließende Maske, ferner aufweisend einen ersten, sich aus dem Gehäuseteil erstreckenden Absatz, in den ein erster an der Maske angeordneter Teilabschnitt einlegbar ist, sowie aufweisend einen zweiten, sich aus dem Gehäuseteil erstreckenden Absatz, an dem ein Feststellmittel anordbar ist, welches dazu eingerichtet ist, auf einen bezüglich des Gasrohres an der Maske gegenüberliegend vom ersten Teilabschnitt angeordneten zweiten Teilabschnitt zu wirken und die Maske gegen den ersten Absatz und das an der Maske angeordnete Gasrohr gegen das Gehäuseteil anpressend zu verspannen.
  • Die Gasleitung kann dabei eine zu einem Zylinder hin- oder von einem Zylinder wegführende Leitung sein. Die Gasleitung kann mit der Befestigungseinrichtung fluidleitend mit Gasrohren verbunden werden. Der erste Absatz ist vorzugsweise dazu ausgestaltet, den ersten Teilabschnitt formschlüssig zu umgreifen. Das Feststellmittel kann aus einer einfachen Schraube gebildet sein, die in ein in dem zweiten Absatz vorgesehenes Innengewinde eingeschraubt wird. Auf diese Weise wird eine einfache und in wenigen Schritten montierbare Befestigungseinrichtung bereitgestellt, da die Befestigungseinrichtung vorzugsweise so gestaltet ist, dass das Feststellmittel in der vorgesehenen Einbaulage des Verbrennungsmotors im Fahrzeug von oben erreichbar ist. Zur Montage ist es dann lediglich erforderlich, die Maske mit den daran angeordneten Gasrohren in Anlage mit dem ersten Eingriffsbereich zu bringen, manuell an das Gehäuseteil anzulegen und das Feststellmittel anzuziehen.
  • Zwischen dem Gehäuseteil und dem Gasrohr ist in der Regel eine deformierbare Dichtung angeordnet, die durch eine entsprechende Verformung Unebenheiten an aneinander angrenzenden Flächen ausgleicht und die Gasleitung mit dem Gasrohr verbindet und nach außen abdichtet. Hierfür ist es bevorzugt, die Dichtung möglichst gleichmäßig und flächig zu belasten. Über das Feststellmittel bzw. den ersten Absatz wird die Maske in Richtung des Gehäuseteils kraftbeaufschlagt, so dass die daran angeordnete Gasleitung an das Gehäuseteil angepresst wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Gehäuseteil um einen Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors. Die Gasleitung im Gehäuseteil bzw. im Zylinderkopf kann ein Leitungsbereich sein, der Abgas aus dem Zylinderkopf heraus führt. Dadurch, dass im Inneren des Zylinderkopfgehäuses keine Bohrungen für die Befestigungseinrichtung vorgesehen werden müssen, steht mehr Bauraum für Kühlleitungen und dergleichen zur Verfügung.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind mehrere Gasrohre an der Maske angeordnet und zu einem den ersten Absatz im montierten Zustand verdeckenden Abgaskrümmer gebündelt, der den ersten Teilabschnitt bzw. den ersten Absatz größtenteils verdeckt. Der Verlauf des Abgaskrümmers kann demgemäß so gestaltet sein, dass die Gasrohre unmittelbar benachbart zu dem ersten Absatz bereits nach unten abgewinkelt verlaufen, so dass im montierten Zustand der erste Absatz bzw. der erste Teilabschnitt für Werkzeug nicht mehr erreichbar ist. Die Befestigungseinrichtung ist hierfür besonders gut geeignet und es ergeben sich gestalterische Freiheiten bezüglich der räumlichen Ausgestaltung des Abgaskrümmers. Insbesondere braucht die Erreichbarkeit des ersten Teilabschnitts für Werkzeug nicht berücksichtigt werden, wodurch ein strömungsoptimierter Verlauf der Gasrohre erreicht werden kann. Der Querschnitt der Gasrohre muss ebenfalls nicht an die Befestigungseinrichtung angepasst sein und er kann größer ausfallen, so dass die Gasrohre dem Gas einen geringeren Strömungswiderstand entgegensetzen.
  • Da die Befestigungseinrichtung mit einfachen Mitteln auskommt, kann sie an bereits bestehenden Konstruktionen von Verbrennungsmotoren zur Anwendung kommen, ohne dass nennenswerte Änderungen vorgenommen werden müssen. Lediglich der Eingriffsbereich und der Feststellbereich müssen an einem Teil des Verbrennungsmotors bereitgestellt werden. Dies kann auch über einen in herkömmliche Bohrungen passenden Adapter erfolgen. Auf diese Weise können alternativ gestaltete Gasleitungen an bestehenden Motorkonstruktionen angebracht werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste und der zweite Teilabschnitt bezüglich einer Mittelachse des Gasrohres winkelig angeschrägt sind. Dies kann durch eine Anschrägung der Maske auf der vom Gehäuseteil abgewandten Seite erreicht werden. Die Anschrägung kann in einem Winkel von 10 Grad bis 70 Grad, vorzugsweise 30 Grad bis 60 Grad, besonders bevorzugt zwischen 35 Grad und 45 Grad erfolgen, gemessen zwischen einer durch den Teilabschnitt verlaufenden Geraden und einer Mittelachse des entsprechenden Gasrohres. Dadurch wird erreicht, dass eine von dem Feststellmittel auf den zweiten Teilabschnitt wirkende Normalkraft in Richtung des ersten Absatzes und in Richtung des Gehäuseteils umgeleitet wird. Durch das Anpressen an den ersten Absatz wird das Gasrohr gesichert, durch das Anpressen an das Gehäuseteil wird die Dichtheit erreicht.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Maske mindestens eine Nut angeordnet ist, in welche ein an dem Gehäuseteil angeordneter Steg eingreift, so dass das Gasrohr fluchtend über der Gasleitung positioniert wird. Vorzugsweise ist die Nut bzw. der Steg so angeordnet, dass die Gasleitungen des Gehäuseteils mit den Gasrohren in einer Flucht liegen. Auf diese Weise kann eine Befestigungseinrichtung bereitgestellt werden, die einfach befestigt werden kann. Zudem wird auf diese Weise sichergestellt, dass der Übergang von dem Gehäuseteil in das Gasrohr stufenlos ist und sich eine strömungsgünstige fluidleitende Verbindung ergibt.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Maske aus einem umgebogenen Blech gebildet. Das umgebogene Blech kann auch aus den Gasleitungen selbst gebildet sein. In diesem Falle werden die Gasleitungen endseitig so umgebogen, dass ein erster und ein zweiter Teilabschnitt gebildet wird, um die Gasleitung an dem Gehäuseteil befestigen zu können. Alternativ ist die Maske ein separates umgebogenes Blech, welches die Gasrohre endseitig formschlüssig umgreift.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Gasleitungen in einem Endbereich einen außenumfänglichen Kragen auf. Die Maske weist in dieser Ausgestaltung noch eine den Kragen umschließende Aussparung auf, über welche das Gasrohr an das Gehäuseteil angedrückt wird. Der Kragen erfüllt hier zum einen die Funktion, eine stabile Abstützung für die Aussparung der Maske bereitzustellen, zum anderen wird der Kragen selbst an das Gehäuseteil angedrückt, so dass die Gasleitung fluidleitend und nach außen abgedichtet mit dem Gasrohr verbunden ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine Gasrohr einstückig mit der Maske verbunden. Auf diese Weise wird die Teilevielfalt gering gehalten.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weisen der erste und der zweite Teilabschnitt in einem Bereich zwischen benachbarten Gasrohren abgerundete Ausnehmungen auf. Dadurch kann eine belastungsgerechte Dimensionierung erreicht werden. Die Ausnehmungen können zur Gewichtsersparnis beitragen und besser die beispielsweise an Abgastrakten vorherrschende Wärme abführen. Dadurch, dass die Ausnehmungen abgerundet sind, können Belastungsspitzen im Material vermieden werden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der zweite Teilabschnitt in einer Vertiefung angeordnet, in welche das Feststellmittel bei der Befestigung teilweise eindringt und die Maske damit an dem Gehäuseteil arretiert. Durch eine sich nach unten verjüngende Formgebung der Vertiefung kann erreicht werden, dass die Befestigungseinrichtung beim Anziehen des Feststellmittels zwangsweise in eine gewünschte Endposition gebracht wird. Diese Art der Arretierung kann den Steg mit der korrespondierend ausgestalteten Nut ergänzen oder alleinig zur Arretierung vorgesehen sein.
  • Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1: schematisch ein Gehäuseteil in einer perspektivischen Darstellung, mit mehreren über eine Befestigungseinrichtung mit dem Gehäuseteil verbundenen Gasrohren,
  • 2: schematisch einen in 1 mit „A” gekennzeichneten Bereich in einer vergrößerten Darstellung,
  • 3: aus einer seitlichen Perspektive schematisch ein Gehäuseteil mit daran angeordneten Gasrohren,
  • 4: in einer vergrößerten Ansicht schematisch einen Teil einer Befestigungseinrichtung,
  • 5: in einer Schnittdarstellung einen in 4 mit „B” gekennzeichneten Bereich,
  • 6: schematisch einen Ausschnitt einer Befestigungseinrichtung und einem Gasrohr aus einer seitlichen Perspektive,
  • 7: in einer Schnittdarstellung einen in 6 mit „A” gekennzeichneten Bereich,
  • 8: schematisch eine Befestigungseinrichtung mit daran angeordneten Gasrohren in einer perspektivischen Darstellung,
  • 9: aus einer perspektivischen Draufsicht eine schematische Darstellung einer von dem Gehäuseteil gelösten Maske mit daran angeordneten Gasrohren,
  • 10: aus einer perspektivischen Draufsicht schematisch eine von dem Gehäuseteil gelöste Maske mit daran angeordneten Gasrohren, die endseitig Kragen aufweisen, welche von einer Maske umschlossen sind,
  • 11: schematisch eine Maske, welche Aussparungen für Abgasrohre und Ausnehmungen zwischen den Gasrohren aufweist,
  • 12: schematisch eine Maske mit geraden Teilabschnitten und mehreren Aussparungen für Gasrohre sowie einer Nut,
  • 13: schematisch eine Maske in einer perspektivischen Darstellung, mit in Vertiefungen angeordneten zweiten Teilabschnitten, und
  • 14: schematisch eine weitere Ansicht der Befestigungseinrichtung aus 13 mit in Nuten angeordneten ersten Teilabschnitten.
  • In den Figuren sind gleiche oder funktional gleichwirkende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt aus einer perspektivischen Darstellung schematisch ein Gehäuseteil 1 mit einem daran angeordneten Abgaskrümmer 2. Der Abgaskrümmer 2 weist mehrere Gasrohre 3 auf, welche gebündelt in eine nicht dargestellte Abgasnachbehandlungseinrichtung münden können.
  • Das Gehäuseteil 1 wird auf nicht dargestellten Zylindern eines Verbrennungsmotors montiert. Das in den Zylindern entstehende Abgas wird durch ein ebenfalls nicht dargestelltes Auslassventil kontrolliert in eine gestrichelt dargestellte Gasleitung 5 geleitet. Die Gasrohre 3 sind über eine Befestigungseinrichtung 6 mit dem Gehäuseteil 1 verbunden, so dass sich eine fluidleitende und nach außen abgedichtete Verbindung zwischen der Gasleitung 5 und den Gasrohren ergibt. In der Nähe seiner Unterseite 7 weist das Gehäuseteil 1 mehrere unterteilte erste Absätze 8 auf, welche einen ersten Teilabschnitt 9 formschlüssig umgreifen, so dass die Gasrohre 3 in Y- und in Z-Richtung gehalten sind. Der erste Teilabschnitt 9 ist an einer Maske 10 angeordnet, über welche die Gasrohre 3 endseitig in Y-Richtung gegen das Gehäuseteil 1 gedrückt werden.
  • Ein Steg 12 greift in eine an dem ersten Teilabschnitt 9 angeordnete Nut 13 ein und arretiert die Maske 10 in X-Richtung an dem Gehäuseteil 1. Der Steg 12 bildet gleichzeitig einen ersten Absatz 8 und die Nut 13 umgibt einen ersten Teilabschnitt 9 auf der Maske 10. Durch das Zusammenwirken von Steg 12 und Nut 13 können die Gasrohre 3 fluchtend über den Gasleitungen 5 positioniert werden, so dass am Übergang von der Gasleitung 5 in die Gasrohre 3 keine Stufen vorhanden sind. In 2 sind der Steg 12 und die Nut 13 zur Verdeutlichung vergrößert dargestellt.
  • Eine schematische Seitenansicht des Gehäuseteils 1 zeigt 3. Dort, wo die Gasleitungen 3 zusammenlaufen, ist eine Bohrung 4 vorgesehen, in der beispielsweise eine Lambdasonde angeordnet werden kann. Die Befestigungseinrichtung 1 wird montiert, indem zunächst der erste Teilabschnitt 9 von oben in negativer Z-Richtung in den ersten Eingriffsbereich 8 angeordnet wird. Anschließend werden oben an einem zweiten Absatz 15 angeordnete, als Feststellmittel fungierende Schrauben 16 in Anlage mit einem zweiten Teilabschnitt 17 gebracht und über einen Schraubenkopf 20 angezogen. Hierfür ist an dem Schraubenkopf 20 ein Drehmomentübertragungsbereich, beispielsweise ein Außensechskant angeordnet. Durch das Anziehen der Schrauben 16 wird die Maske 10 in negativer Z-Richtung gegen den ersten Absatz 8 sowie in Y-Richtung gegen das Gehäuseteil 1 angepresst. Durch die Verwendung dieser Befestigungseinrichtung 6 zur Befestigung eines Abgaskrümmers 2 an einem Gehäuseteil 1 braucht die Erreichbarkeit des ersten Teilabschnitts 9 für Werkzeug nicht zu berücksichtigt werden, da hier ein Feststellmittel nicht erforderlich ist. Dadurch kann ein strömungsoptimierter Verlauf der Gasrohre 3 konzipiert werden kann, welcher beispielsweise unmittelbar hinter dem ersten Teilabschnitt 9 nach unten gebogen ist und den ersten Teilabschnitt 9 verdeckt. In 3 verdecken die Gasrohre 3 dementsprechend den ersten Absatz 8 bzw. den ersten Teilabschnitt 9 größtenteils, diese Elemente sind im montierten Zustand nicht erreichbar.
  • 4 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines Gehäuseteils 1 mit einer über eine Befestigungseinrichtung 6 daran befestigten Gasleitung 3. Man erkennt, dass die Gasleitung 3 zumindest endseitig, also an einem Übergang 14 (siehe 5) oben und unten abgeflacht ist. Diese Abflachung kann erreicht werden, indem die Gasrohre 3 zusammengedrückt werden. Auf diese Weise steht bei einem großen Rohrquerschnitt oben und unten mehr Platz für die Befestigungseinrichtung 6 zur Verfügung.
  • Eine in 4 mit „A” gekennzeichnete Schnittlinie verläuft quer durch das Gehäuseteil 1, die entsprechende Schnittansicht zeigt 5. Der erste Absatz 9 erstreckt sich aus dem Gehäuseteil 1 und umgreift die aus einem umgebogenen Blech ausgestaltete Maske 10 formschlüssig. Die Maske 10 wird oben an dem zweiten Absatz 15 durch eine schräg in Richtung des ersten Absatzes 8 sowie in Richtung der Gasleitung 5 wirkende Schraube 16 verspannt. Die Schraube 16 weist an ihrem distalen Ende, welches mit der Maske 10 in Berührung kommt, einen sich verjüngenden Bereich auf. Der Teilabschnitt 17 wird beim Festziehen der Schraube 16 örtlich geringfügig verformt, so dass die Maske 10 in X-Richtung zusätzlich gesichert ist. Zudem erleichtert der sich verjüngende Bereich das Einführen der Schraube 16 in den zweiten Absatz 15.
  • Eine als Blech ausgestaltete Maske 10 bietet den Vorteil einer verhältnismäßig großen Oberfläche, über die Wärme abgestrahlt werden kann, da innerhalb des umgebogenen Bereichs ein Freiraum verbleibt. Das durch die Gasrohre 3 geleitete Abgas kann Temperaturen von ca. 1200 Grad Celsius erreichen. Je schneller die Wärme abgeführt werden kann, desto größer ist die thermische Belastbarkeit der verwendeten Komponenten, wodurch der Materialverschleiß reduziert wird. Eine schnellere Wärmeabfuhr kann auch dadurch erreicht werden, dass keine Bohrungen in Y-Richtung an dem Gehäuseteil 1 vorgesehen sein müssen, so dass darin mehr Bauraum für einen ungehinderten Verlauf von nicht gezeigten Kühlleitungen zur Verfügung steht. Zudem steht eine als Blech ausgestaltete Maske 10 im Berührungsbereich zwischen dem zweiten Teilabschnitt 17 und der Schraube 16 unter Vorspannung und eine thermische Ausdehnung aufgenommen werden, indem sich das Blech in dem Berührungsbereich weiter verformt.
  • Weiterhin zeigt 5 eine zwischen der Maske 10 und dem Gehäuseteil 1 angeordnete Dichtung 18. Die Dichtung 18 dichtet die Gasleitung 5 bzw. das Gasrohr 3 nach außen fluiddicht ab, indem kleinere Unebenheiten durch eine Verformung der Dichtung 18 ausgeglichen werden. Bei der auftretenden Wärme dehnen sich die Komponenten aus. Dabei belastet eine Ausdehnung entlang der Z-Achse in der Befestigungseinrichtung 6 die Schraube 16 in geringerem Maße, da die Schraube 16 nicht senkrecht entlang der Z-Achse verläuft, sondern dem Anschrägungswinkel α entsprechend schräg. Der durch eine Ausdehnung entlang der Y- Achse auszugleichende Versatz ist geringer als entlang der Z-Achse, da der Abstand von dem zweiten Teilabschnitt 17 zu dem Übergang 14 nicht groß ist.
  • In 6 ist schematisch eine alternative Ausführungsform dargestellt, in der an der Maske 10 zwischen benachbarten Teilabschnitten 9 bzw. 17 abgerundete Ausnehmungen 19 angeordnet sind. Dadurch kann das Gewicht der Maske 10 reduziert werden. Weiterhin können Spannungen durch geringfügige Toleranzunterschiede bzw. thermische Ausdehnung in der Geradheit des Gehäuseteils 1 bzw. der Maske 10 verhältnismäßig leicht ausgeglichen werden, da sich die Maske 10 in dem durch die gegenüberliegenden Ausnehmungen 19 verjüngten Bereich verbiegen kann. Dadurch ergibt sich eine insgesamt gleichmäßigere und flächigere auf die Dichtung 18 wirkende Anpresskraft.
  • Eine in 6 mit „A” gekennzeichnete Schnittansicht durch das Gehäuseteil 1 zeigt 7. Die Schraube 16 ist als sogenannte Madenschraube ausgestaltet und weist an einem Ende einen Drehmomentübertragungsbereich 21 auf. Dieser kann als Innensechskant ausgestaltet sein, in welchen ein korrespondierendes Werkzeug passt. Auf diese Weise kann die Schraube 16 komplett in dem zweiten Absatz versenkt werden, so dass oben an dem Absatz eine ebene Fläche zur Verfügung steht. Dies kann beispielsweise für Motorabdeckungen, Kabelführungen und dergleichen vorteilhaft sein. Zur Befestigung einer Motorabdeckung oder dergleichen kann sogar ein im zweiten Absatz 15 ohnehin vorhandenes Innengewinde genutzt werden, indem oberhalb der Schraube 16 ein Abschnitt freigelassen wird.
  • Das Gasrohr 3 kann mit der Maske 10 verpresst oder verschweißt sein. Die Maske 10 kann auch einstückig mit den Gasrohren 3 verbunden sein. Dies kann erreicht werden, indem die Gasrohre 3 als Gussstück einstückig mit der Maske 10 verbunden sind. Da der Schraubenkopf 20 entfällt, muss für diesen und das ihn umgreifende Werkzeug kein Freiraum zur Verfügung gestellt werden und es ergeben sich zusätzliche konstruktive Freiheitsgrade. Insbesondere kann die Schraube 16 in einem steileren Anschrägungswinkel α angeordnet werden. Die Maske 10 ist in dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel aus Vollmaterial. Die als Madenschraube ausgestaltete Schraube 16 kann jedoch auch bei einer Befestigungseinrichtung 6 mit einer als Blech ausgestalteten Maske 10 zur Anwendung kommen.
  • Zur Veranschaulichung zeigt 8 die im Bezug auf die 6 und 7 erläuterte Befestigungseinrichtung 6 in einer schematischen, perspektivischen Ansicht. Von dem Gehäuseteil 1 ist in 8 nur der unmittelbar für die Befestigungseinrichtung 6 relevante Bereich dargestellt. Dieser kann in einem weiteren Aspekt der Erfindung als separates Adapterteil (nicht gesondert dargestellt) vorgesehen werden, um die Befestigungseinrichtung an bestehenden Motorenkonzepte anzupassen. Das Adapterteil kann demgemäß auf herkömmliche Weise an das Gehäuseteil 1 geschraubt werden.
  • 9 zeigt in einer schematischen Darstellung einen aus vier nebeneinander angeordneten Gasrohren 3 gebildeten Abgaskrümmer 2 im demontierten Zustand. Die Gasrohre 3 durchdringen die Maske 10 zumindest teilweise. Die Maske 10 weist zwischen benachbarten Gasrohren 3 Ausnehmungen 19 auf. Auf diese Weise kann eine flächige Anbindung der Gasrohre 3 mit dem Gehäuseteil 1, bei gleichzeitiger Reduzierung des Gewichts erfolgen. Oberhalb von jedem Gasrohr 3 ist an der Maske 10 eine runde Vertiefung 22 angeordnet, in der sich der zweite Teilabschnitt 17 befindet. Die Vertiefung 22 kann zur Zentrierung der Gasleitungen 3 dienen und sichert die Gasrohre 2 bei der Montage gegen ein Verrutschen in X-Richtung und ist so gestaltet, dass die Gasleitungen 5 im Gehäuseteil 1 (siehe 1, 5 und 7) deckungsgleich mit den Gasrohren 3 in einer Flucht liegen, so dass das hindurchgeleitete Gas hier keine Stufen zu überwinden hat. Eine Vertiefung 22 kann hierbei als Zentrierung bzw. Arretierung dienen, während die anderen Vertiefungen 22 ein größeres Spiel zum Ausgleich einer Wärmeausdehnung aufweisen, wobei in diesem Fall eine Zentrierung bzw. Arretierung an der Unterseite 7 im Bereich des ersten Absatzes 8 entfallen kann.
  • 10 zeigt ebenfalls in einer schematischen Darstellung einen aus nebeneinander angeordneten Gasrohren 3 gebildeten Abgaskrümmer 2 im demontierten Zustand, bei der die Gasrohre 3 endseitig einen außenumfänglichen Kragen 23 aufweisen, an dem sich die Maske 10 abstützt. Der Kragen 23 wird so von außen gegen die Dichtung 18 gedrückt, siehe 7. Bei dieser Ausführungsform kann der Kragen 23 durch ein Aufbiegen der Gasrohre 3 gebildet werden, nachdem die Maske 10 auf die Gasrohre 3 aufgeschoben wurde.
  • 11 zeigt eine Maske 10 in einer isolierten Darstellung. Die Maske 10 weist Aussparungen 11 auf, welche die Gasrohre 3 umschließen und diese von außen gegen den Zylinderkopf 1 drücken. Die Gasrohre 3 können einstückig mit der Maske 10 verbunden sein. In Z-Richtung unten weist die Maske 10 an der zweiten Aussparung 11 eine Nut 13 auf, welche die Maske 10 bzw. die Gasrohre 3 in X-Richtung formschlüssig in Position hält. Die Nut ist lediglich an einer Aussparung 11 angeordnet, damit bei thermischer Ausdehnung der Maske 10 keine Spannungen auf benachbarte Nuten 13 wirken. Um die thermische Ausdehnung möglichst gleichmäßig nach rechts und nach links in X-Richtung zu verteilen, ist eine der mittleren Aussparungen 11 mit der Nut 13 versehen.
  • 12 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer Maske 10 mit sich gerade in X-Richtung erstreckenden Teilabschnitten 9 und 17. Da die Aussparungen 11 in einer Richtung verlängert sind, können die Gasleitungen 3 an dem Übergang 14 in den Gehäuseteil 1 abgeflacht sein, um bei gleichzeitig großem Rohrquerschnitt in der Hochachse Z Platz zu gewinnen. In einem ersten Teilabschnitt 9 ist eine Nut 13 angeordnet, welche die bei der Montage der Maske 10 eine grobe X-Position vorgibt, indem ein entsprechender Steg 12 in die Nut eingreift (siehe 1). Die Feinpositionierung in X-Richtung kann beim Festziehen der Schrauben 16 erfolgen, indem diese in Vertiefungen 22 eingreifen. Entsprechende Vertiefungen 22 zeigt 13.
  • In 13 ist schematisch eine Maske 10 dargestellt, bei der die zweiten Teilabschnitte 17 jeweils in einer Vertiefung 22 angeordnet sind. Die Schraube 16 dringt beim Festziehen in die sich verjüngenden Vertiefungen 22 ein und rückt die Maske 10 dabei zwangsweise in die gewünschte, vordefinierte X-Position bezüglich des Gehäuseteils 1 (siehe 1). Dies erleichtert die Montage der Befestigungseinrichtung 6, da der Monteur sofort erkennt, an welcher Position die Schrauben 16 anzuordnen sind.
  • 14 zeigt schematisch die Maske 10 aus 14 leicht gedreht, so dass die unten angeordneten Nuten 13 mit den in ihnen befindlichen ersten Teilabschnitten 9 besser sichtbar sind. Durch das Anordnen einer Nut 13 an jeder Aussparung 11 wird eine verhältnismäßig steife Befestigungsanordnung 6 bereitgestellt.
  • Gleichwohl in der vorangegangenen Beschreibung einige mögliche Ausführungen der Erfindung offenbart wurden, versteht es sich, dass zahlreiche weitere Varianten von Ausführungen durch Kombinationsmöglichkeiten aller genannten und ferner aller dem Fachmann naheliegenden technischen Merkmale und Ausführungsformen existieren. Es versteht sich ferner, dass die Ausführungsbeispiele lediglich als Beispiele zu verstehen sind, die den Schutzbereich, die Anwendbarkeit und die Konfiguration in keiner Weise beschränken. Vielmehr möchte die vorangegangene Beschreibung dem Fachmann einen geeigneten Weg aufzeigen, um zumindest eine beispielhafte Ausführungsform zu realisieren. Es versteht sich, dass bei einer beispielhaften Ausführungsform zahlreiche Änderungen bezüglich Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne den in den Ansprüchen offenbarten Schutzbereich und dessen Äquivalente zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Gehäuseteil
    2
    Abgaskrümmer
    3
    Gasrohr
    4
    Bohrung
    5
    Gasleitung
    6
    Befestigungseinrichtung
    7
    Unterseite
    8
    erster Absatz
    9
    erster Teilabschnitt
    10
    Maske
    11
    Aussparung
    12
    Steg
    13
    Nut
    14
    Endbereich
    15
    zweiter Absatz
    16
    Schraube
    17
    zweiter Teilabschnitt
    18
    Dichtung
    19
    Ausnehmung
    20
    Schraubenkopf
    21
    Drehmomentübertragungsbereich
    22
    Vertiefung
    23
    Kragen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 4228187 C2 [0002]

Claims (10)

  1. Befestigungseinrichtung (6) an einem Verbrennungsmotor, zur Befestigung mindestens eines Gasrohres (3) mit einem Gehäuseteil (1) und zur fluidleitenden Verbindung des Gasrohres (3) mit einer in dem Gehäuseteil (1) angeordneten Gasleitung (5), die Befestigungseinrichtung (6) aufweisend eine das Gasrohr (3) zumindest teilweise umschließende Maske (10), ferner aufweisend einen ersten, sich aus dem Gehäuseteil (1) erstreckenden Absatz (8), in den ein erster an der Maske (10) angeordneter Teilabschnitt (9) einlegbar ist, sowie aufweisend einen zweiten, sich aus dem Gehäuseteil (1) erstreckenden Absatz (15), an dem ein Feststellmittel (16) anordbar ist, welches dazu eingerichtet ist, auf einen bezüglich des Gasrohres (3) an der Maske (10) gegenüberliegend vom ersten Teilabschnitt (9) angeordneten zweiten Teilabschnitt (17) zu wirken und die Maske (10) gegen den ersten Absatz (8) und das an der Maske (10) angeordnete Gasrohr (3) gegen das Gehäuseteil (1) anpressend zu verspannen.
  2. Befestigungseinrichtung (6) nach Anspruch 1, wobei das Gehäuseteil (1) ein Zylinderkopf (1) eines Verbrennungsmotors ist.
  3. Befestigungseinrichtung (6) nach Anspruch 1, wobei mehrere Gasrohre (3) an der Maske (10) angeordnet und gebündelt zu einem Abgaskrümmer (2) zusammenlaufen, der den ersten Teilabschnitt (9) bzw. den ersten Absatz (8) größtenteils verdeckt.
  4. Befestigungseinrichtung (6) nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite Teilabschnitt (9, 17) bezüglich einer Mittelachse (M) des Gasrohres (3) winkelig angeschrägt sind.
  5. Befestigungseinrichtung (6) nach Anspruch 1, wobei an der Maske (10) mindestens eine Nut (13) angeordnet ist, in welche ein an dem Gehäuseteil (1) angeordneter Steg (12) eingreift, so dass das Gasrohr (3) fluchtend über der Gasleitung (5) positioniert wird.
  6. Befestigungseinrichtung (6) nach Anspruch 1, wobei die Maske (10) aus einem umgebogenen Blech gebildet ist.
  7. Befestigungseinrichtung (6) nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Gasrohr (3) an einem Endbereich einen außenumfänglichen Kragen (23) aufweist, und die Maske (10) eine den Kragen (23) umschließende Aussparung (11) aufweist, über welche das Gasrohr (3) an das Gehäuseteil (1) angedrückt wird.
  8. Befestigungseinrichtung (6) nach Anspruch 1, wobei die Teilabschnitte (9, 17) sowie das Gasrohr (3) einstückig miteinander verbunden sind.
  9. Befestigungseinrichtung (6) nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite Teilabschnitt (9, 17) in einem Bereich zwischen benachbarten Gasrohren (3) abgerundete Ausnehmungen (19) aufweisen.
  10. Befestigungseinrichtung (6) nach Anspruch 1, wobei der zweite Teilabschnitt (17) in einer Vertiefung (22) angeordnet ist, in welche das Feststellmittel (16) teilweise eindringt und die Maske (10) damit an dem Gehäuseteil (1) arretiert.
DE102011009340A 2011-01-25 2011-01-25 Befestigungseinrichtung zur Befestigung eines Abgaskrümmers mit einem Zylinderkopf Withdrawn DE102011009340A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011009340A DE102011009340A1 (de) 2011-01-25 2011-01-25 Befestigungseinrichtung zur Befestigung eines Abgaskrümmers mit einem Zylinderkopf

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011009340A DE102011009340A1 (de) 2011-01-25 2011-01-25 Befestigungseinrichtung zur Befestigung eines Abgaskrümmers mit einem Zylinderkopf

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011009340A1 true DE102011009340A1 (de) 2012-07-26

Family

ID=46510830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011009340A Withdrawn DE102011009340A1 (de) 2011-01-25 2011-01-25 Befestigungseinrichtung zur Befestigung eines Abgaskrümmers mit einem Zylinderkopf

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011009340A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11965445B1 (en) 2022-11-01 2024-04-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fastening structure and method for designing fastening structure

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3941409A (en) * 1973-02-16 1976-03-02 Regie Nationale Des Usines Renault Method and apparatus for attaching the exhaust manifold
DE4205454A1 (de) * 1992-02-22 1993-08-26 H J Kuepper Gmbh & Co Kg Einrichtung zum anschliessen eines rohrkruemmers an einen zylinderkopf
DE4228187C2 (de) 1992-08-25 1995-04-27 Hde Metallwerk Gmbh Abgaskrümmer für Verbrennungsmotoren
EP0653583A2 (de) * 1993-11-12 1995-05-17 Erhardt Bischoff GmbH & Co KG Flanschverbindung
DE4338719A1 (de) * 1993-11-12 1995-05-18 Bischoff Erhardt Gmbh Co Kg Flanschverbindung
DE102007002825A1 (de) * 2007-01-19 2008-07-24 Audi Ag Klemmflanschanordnung zum Anschluss einer Auspuffanlage an eine Brennkraftmaschine
DE102009015481A1 (de) * 2009-03-28 2010-10-21 Audi Ag Klemmflanschanordnung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3941409A (en) * 1973-02-16 1976-03-02 Regie Nationale Des Usines Renault Method and apparatus for attaching the exhaust manifold
DE4205454A1 (de) * 1992-02-22 1993-08-26 H J Kuepper Gmbh & Co Kg Einrichtung zum anschliessen eines rohrkruemmers an einen zylinderkopf
DE4228187C2 (de) 1992-08-25 1995-04-27 Hde Metallwerk Gmbh Abgaskrümmer für Verbrennungsmotoren
EP0653583A2 (de) * 1993-11-12 1995-05-17 Erhardt Bischoff GmbH & Co KG Flanschverbindung
DE4338719A1 (de) * 1993-11-12 1995-05-18 Bischoff Erhardt Gmbh Co Kg Flanschverbindung
DE102007002825A1 (de) * 2007-01-19 2008-07-24 Audi Ag Klemmflanschanordnung zum Anschluss einer Auspuffanlage an eine Brennkraftmaschine
DE102009015481A1 (de) * 2009-03-28 2010-10-21 Audi Ag Klemmflanschanordnung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11965445B1 (en) 2022-11-01 2024-04-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fastening structure and method for designing fastening structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19920822B4 (de) Anordnung zur Befestigung eines Abgaskrümmers am Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine
DE102008053583A1 (de) Einspritzdüsenhalterungsstruktur
DE102007022424B4 (de) Metalldichtung
DE102010061019A1 (de) Meißelhalter und Werkzeugunterteil für einen Meißelhalter
DE60113349T2 (de) Zylinderkopfdichtung mit partieller Dichtbeschichtung
DE3821826C2 (de)
DE102005052419B4 (de) Schraubverbindung
DE19933254A1 (de) Anschlussstutzen und Gehäuse, insbesondere Kraftstoffhochdruckspeicher, mit vorgespannt angeschweißtem Anschlussstutzen für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen
AT509690B1 (de) Brennkraftmaschine mit einer verbindungsanordnung für einen zylinderkopf
AT508336A2 (de) Brennkraftmaschine mit einer verbindungsanordnung für einen zylinderkopf
DE102014108163A1 (de) Kraftstoffverteiler
DE102009019748A1 (de) Ladeluftgehäuse aus Kunststoff für Kraftfahrzeugmotoren
DE102011009340A1 (de) Befestigungseinrichtung zur Befestigung eines Abgaskrümmers mit einem Zylinderkopf
DE102008027123A1 (de) Vorrichtung zum Befestigen eines Bauteiles, insbesondere einer Haltekonsole für Nebenaggregate eines Fahrzeuges, insbesondere eines Nutz- oder Kraftfahrzeuges
EP2053235B1 (de) Brennkraftmaschine mit Kraftstoffinjektoren
DE102014114227A1 (de) Verbindungsvorrichtung und Bauteilverbund
DE102013204345A1 (de) Dichtung zum Halten von Schrauben
DE102008035069B4 (de) Kfz-Verbrennungsmotor-Ansauganordnung
EP2743104B1 (de) Ventil mit einer Befestigungseinrichtung
AT508409A2 (de) Brennkraftmaschine mit einer verbindungsanordnung für einen zylinderkopf
DE202010013057U1 (de) Meißelhalter und Werkzeugunterteil für einen Meißelhalter
EP1985955A2 (de) Plattenwärmetauscher
DE102004036518B4 (de) Verdrehsichere Dichtkegelverbindung bei Einspritzleitungen zur Kraftstoffeinspritzung und Verfahren zu deren Herstellung
DE102004049804A1 (de) Common-Rail
DE102004014106A1 (de) Lenkbare Fahrzeugachse sowie Druckmittelzylinder für eine lenkbare Fahrzeugachse

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R082 Change of representative

Representative=s name: LKGLOBAL ] LORENZ & KOPF PARTG MBB PATENTANWAE, DE

R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination