DE102011109035A1 - Abgassammeleinrichtung zum Sammeln vonAbgas einer Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Abgassammeleinrichtung zum Sammeln vonAbgas einer Verbrennungskraftmaschine Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abgassammeleinrichtung zum Sammeln von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem ersten Sammelelement (12), insbesondere einem Abgaskrümmer (12), und mit einem zweiten Sammelelement (18), insbesondere einem Turbinengehäuse (18) eines Abgasturboladers, welches einstückig mit einem Verbindungsteil (14) des ersten Sammelelements (12) ausgebildet ist, wobei das Verbindungsteil (14) zum fluidischen Verbinden der Abgassammeleinrichtung (10) mit der Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist, und wobei das Verbindungsteil (14) mindestens eine erste Durchströmöffnung (20) und einen die erste Durchströmöffnung (20) zumindest bereichsweise umgebenden Verbindungsbereich (26) aufweist. Erfindungsgemäß umfasst das erste Sammelelement (12) wenigstens ein separat von dem Verbindungsteil (14) ausgebildetes Gehäuseteil (16), durch welches ein Sammelraum (22) des ersten Sammelelements (12) zum Sammeln von Abgas der Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Abgassammeleinrichtung zum Sammeln von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
  • Die US 6 256 990 B1 offenbart einen Abgaskrümmer, welcher einstückig mit einem Turbinengehäuse für einen Turbolader ausgebildet ist. Dabei ist das Turbinengehäuse einstückig mit einer Mehrzahl von Verbindungsteilen des Abgaskrümmers einstückig ausgebildet, durch welche jeweilige Verbindungsflächen gebildet werden. Über die Verbindungsflächen kann der Abgaskrümmer und damit das Turbinengehäuse mit einer Verbrennungskraftmaschine verbunden werden. Die Verbindungsteile sind in der Ebene der Verbindungsflächen voneinander beabstandet und somit voneinander separat ausgebildet.
  • Die Verbindungsteile stellen dabei Einzelflansche dar, die bei Erwärmung und Dehnung des Abgaskrümmers während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine auf dieser, beispielsweise auf einem Zylinderkopf, mit dem der Abgaskrümmer verbunden ist, gleiten können. Dadurch können Spannungsspitzen zumindest im Wesentlichen vermieden werden. Die bei der Bewegung der Einzelflansche relativ zu dem Zylinderkopf auftretenden Reibungskräfte bedingen jedoch aufgrund eines insbesondere bei modernen Verbrennungskraftmaschinen besonders hohen Wärmeeintrags, insbesondere an Schweißnähten der dem Zylinderkopf zugewandten Einzelflansche, sehr hohe Spannungsspitzen in jeweiligen Werkstoffen, so dass es zu An- oder Abrissen kommen kann. Daraus resultieren Undichtigkeiten oder ein totaler Abriss dieser gefährdeten Bereiche am Abgaskrümmer.
  • Eine weitere Schwierigkeit von Abgaskrümmern mit solchen Einzelflanschen besteht in den fertigungsbedingten starken Unebenheiten zwischen den Einzelflanschen und dem Zylinderkopf. Hier kommt es häufig im Betrieb bei sehr hohen Temperaturen zu Undichtigkeiten.
  • Darüber hinaus sind aus dem Serienbau von Verbrennungskraftmaschinen Abgaseinrichtungen bekannt, bei denen ein Abgaskrümmer sowie ein davon separates Turbinengehäuse eines Abgasturboladers verwendet werden. Der Abgaskrümmer und das Turbinengehäuse sind dabei fluidisch miteinander verbunden, so dass Abgas von dem Abgaskrümmer zu dem Turbinengehäuse geleitet werden kann. Die Verbindung wird dabei in der Regel über wenigstens eine Flanschverbindung zwischen dem Abgaskrümmer und dem Turbinengehäuse oder aber direkt über eine Schweißverbindung zwischen dem Abgaskrümmer und dem Turbinengehäuse realisiert.
  • An das Turbinengehäuse können weitere Komponenten wie beispielsweise ein Verdichtergehäuse des Abgasturboladers sowie Abgassammelrohre angebunden sein. Das Turbinengehäuse ist häufig auch als feststehendes Element der gesamten Abgaseinrichtung festgelegt. Von ihm aus bewegen sich aufgrund z. B. von Wärmedehnung alle anderen Bauteile bei Wärmeeintrag weg. Hierdurch entstehen häufig Spannungen in der dadurch hochbelasteten Verbindungsstelle zwischen Abgaskrümmer und Turbinengehäuse bzw. zwischen einem Abgaskrümmergehäuseteil und an ihn angebundenen Eintrittsflanschen des Abgaskrümmers, über welche der Abgaskrümmer mit einem Zylinderkopf einer Verbrennungskraftmaschine fluidisch zu verbinden ist.
  • Wird die Wärmedehnung in der Abgaseinrichtung behindert, entstehen in einzelnen angeschlossenen Komponenten Spannungsspitzen, die zu Rissen bis hin zum Totalausfall der einzelnen Bauteile als auch der gesamtes Abgaseinrichtung führen können. Aufgrund immer höher werdender Abgastemperaturen stoßen hierbei herkömmliche, bewährte Ausführungsarten von Abgaseinrichtungen sowie ihre einzelnen Komponenten an ihre Grenzen.
  • Insbesondere der Abgaskrümmer weist aufgrund des besonders hohen Wärmeeintrags durch hohe Abgastemperaturen eine starke Wärmeausdehnung auf. Auch bei derartige Konstruktionen, bei welchen der Abgaskrümmer separat von dem Turbinengehäuse ausgebildet und mit diesem verbunden ist, können Einzelflansche zum Einsatz kommen, über die der Abgaskrümmer mit dem Zylinderkopf zu verbinden ist. Die Einzelflansche können bei Erwärmung und Dehnung des Abgaskrümmers auf den Zylinderkopf gleiten und somit Spannungsspitzen insbesondere in einer äußeren tragenden Hülle als auch in der Verbindungsstelle zwischen dem Abgaskrümmer bzw. zwischen dem Abgaskrümmergehäuseteil und den angebundenen Eintrittsflanschen vermeiden.
  • Ferner können kostspielige Kompensatorelemente für den zu erwartenden Ausdehnungsbetrag verwendet werden, um diese Spannungsspitzen abzubauen.
  • Auch bei einer solchen separaten Konstruktion bedingen die bei der Bewegung auf den Zylinderkopf wirkenden Reibungskräfte – sofern keine Kompensatorelemente eingesetzt werden – aufgrund des durch die modernen Motoren gestiegenen Wärmeeintrags insbesondere an den Schweißnähten der dem Zylinderkopf zugewandten Einzelflansche bzw. der Schweißverbindung zum Turbinengehäuse extrem hohe Spannungsspitzen in jeweiligen Materialien, so dass es häufig zu An- oder Abrissen kommt. Dies führt wiederum zu Undichtigkeiten oder einem totalen Abriss dieser gefährdeten Bereiche in der Abgaseinrichtung.
  • Auch hierbei besteht die Schwierigkeit in den fertigungsbedingten starken Unebenheiten zwischen den Einzelflanschen und dem Zylinderkopf. Hier kann es im Betrieb bei höheren Temperaturen zu Undichtigkeiten kommen.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abgassammeleinrichtung derart weiterzuentwickeln, dass die geschilderten Probleme vermieden sind.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Abgassammeleinrichtung zum Sammeln von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
  • Eine solche Abgassammeleinrichtung zum Sammeln von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens, umfasst ein erstes Sammelelement, welches beispielsweise als Abgaskrümmer ausgebildet ist. Die Abgassammeleinrichtung umfasst ferner ein zweites Sammelelement, welches beispielsweise als ein Turbinengehäuse eines Abgasturboladers ausgebildet ist.
  • Das zweite Sammelelement ist dabei einstückig mit einem Verbindungsteil des ersten Sammelelements ausgebildet. Der Verbindungsteil weist mindestens eine Durchströmöffnung und einen die Durchströmöffnung zumindest bereichsweise umgebenden Verbindungsbereich auf, über welche das erste Sammelelement und damit die Abgassammeleinrichtung fluidisch mit der Verbrennungskraftmaschine zu verbinden ist.
  • Mit anderen Worten kann die Abgassammeleinrichtung über den Verbindungsbereich und dessen Durchströmöffnung fluidisch mit wenigstens einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine verbunden werden, so dass Abgas der Verbrennungskraftmaschine über die Durchströmöffnung in die Abgassammeleinrichtung einströmen kann.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das erste Sammelelement wenigstens ein separat von dem Verbindungsteil ausgebildetes Gehäuseteil umfasst, durch welches ein Sammelraum des ersten Sammelelements zum Sammeln von mindestens einem Teil des Abgases der Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist. Das heißt, dass das erste Sammelelement zweistückig ausgebildet ist, nämlich zum Einen das Verbindungsteil aufweist, welches einstückig mit dem zweiten Sammelelement verbunden ist und zum Anderen das Gehäuseteil aufweist, welches zum Sammeln von mindestens einem Teil des Abgas der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen ist.
  • Dabei ist beispielsweise vorgesehen, dass die Abgassammeleinrichtung mit Hilfe des Verbindungsteils mit einem Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine verbindbar ist, welcher wenigstens einen Austrittskanal für das Abgas der Verbrennungskraftmaschine aufweist. Der Austrittskanal kann dabei fluidisch mit der Durchströmöffnung verbunden werden. Das Verbindungsteil ist in Form einer Platte ausgebildet, wobei ein der Verbrennungskraftmaschine und, da der Zylinderkopf ein Teil der Verbrennungskraftmaschine ist, damit dem Zylinderkopf, genauer einem Austrittsbereich des Zylinderkopfes zugewandt ausgebildeter Verbindungsbereich eben und zur Verbrennungskraftmaschine respektive dem Austrittsbereich des Zylinderkopfes korrespondierend ausgebildet ist.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Verbindungsteil alle voneinander beabstandeten Durchströmöffnungen aufweist, welche korrespondierend zu den Austrittskanälen des Zylinderkopfes der Verbrennungskraftmaschine ausgebildet sind. Da das Verbindungsteil einstückig mit dem zweiten Sammelelement, dem Turbinengehäuse ausgebildet sind, sind nun, im Vergleich zu den eingangs geschilderten Einzelflanschen, alle Einzelflansche, nämlich die Flansche, welche der Verbrennungskraftmaschine zugewandt ausgebildet sind und der Flansch, welcher zwischen dem zweiten Sammelelement und dem ersten Sammelelement gemäß dem Stand der Technik ausgebildet sind, mit Hilfe des Verbindungsteils zu einem einzigen Flansch zusammengeführt.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Abgassammeleinrichtung, nämlich die separate Ausbildung des Verbindungsteils und des Gehäuseteils in Verbindung mit einer einstückigen Ausbildung des Verbindungsteils mit dem zweiten Sammelelement, ist es möglich einen eine gleichmäßige Ausdehnung begünstigender Wärmeeintrag in eine tragende Struktur der Abgassammeleinrichtung zu realisieren.
  • Dadurch sind die eingangs geschilderten ungünstigen Bewegungen von Einzelflanschen bzw. des ersten Sammelelements relativ zur Verbrennungskraftmaschine bzw. zu deren Zylinderkopf vermieden. Der Gesamtflansch der Abgassammeleinrichtung, welcher mit Hilfe des Verbindungsteils ausgebildet ist, dehnt sich ähnlich einer umgebenden tragenden Außenhülle aus, so dass keine oder nur geringe Relativspannungen entstehen können. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Abgassammeleinrichtung hält die auftretenden Spannungsspitzen zumindest gering, so dass die Gefahr von Beschädigungen jeweiliger Verbindungsstellen des ersten Sammelelements mit dem zweiten Sammelelement sowie des ersten Sammelelements mit der Verbrennungskraftmaschine (Zylinderkopf) sehr gering gehalten oder vermieden ist.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Abgassammeleinrichtung ist zum Überströmen des Abgases der Verbrennungskraftmaschine vom Sammelraum des ersten Sammelelementes in einen weiteren Sammelraum des zweiten Sammelelementes der Sammelraum mit dem weiteren Sammelraum fluidisch verbindbar.
  • Zum vorteilhaften Betrieb des Abgasturboladers weist das zweite Sammelelement eine erste Eintrittsöffnung und eine zweite Eintrittsöffnung auf, wobei die erste Eintrittsöffnung vollständig mit Hilfe des Verbindungsteils ausgebildet ist und die zweite Eintrittsöffnung mindestens teilweise mit Hilfe des Turbinengehäuses ausgebildet ist. Mit Hilfe der zweiten Eintrittsöffnung ist der Sammelraum des Sammelelementes mit dem weiteren Sammelraum des zweiten Sammelelementes verbindbar. Der Vorteil ist nun, dass einerseits über die erste Eintrittsöffnung, welches eine Durchströmoffnung des Verbindungsteils ist, die Turbine direkt von dem Abgas des mit dieser Durchströmöffnung verbundenen Austrittskanals eines Zylinders der Verbrennungskraftmaschine anströmbar ist, quasi in Form einer Stoßaufladung. Andererseits ist die Turbine von Abgas aus dem Sammelraum beaufschlagbar, wobei im Sammelraum Abgas aus weiteren Zylindern der Verbrennungskraftmaschine gesammelt vorliegt, das heißt quasi in Form einer Stauaufladung. Der Vorteil ist nun darin zu sehen, dass einer quasi Stauaufladung zusätzlich Druckspitzen einer quasi Stoßaufladung überlagert werden können, so dass hier eine Kraftstoffverbrauchseinsparung realisiert werden kann.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Sammeleinrichtung ist, dass sie nur eine geringe Teileanzahl aufweist, wodurch Gewicht, Montageaufwand und somit Kosten der Abgassammeleinrichtung gering gehalten sind. Insbesondere entfällt eine separate Montage des zweiten Sammelelements, da es bereits einstückig mit dem Verbindungsteil ausgebildet ist.
  • Zur weiteren Reduzierung von Montagekosten sind das Verbindungsteil, welches bereits einstückig mit dem zweiten Sammelelement verbunden ist und das Gehäuseteil vor einem Verbau an der Verbrennungskraftmaschine bereits gasdicht miteinander verbunden, insbesondere verschweißt, so dass das Abgassammelelement mit seinen einzelnen Bauteilen, nämlich erstes Sammelelement, zweites Sammelelement und Verbindungsplatte einstückig an der Verbrennungskraftmaschine verbaubar sind.
  • Durch die starre und einstückige Verbindung des Verbindungsteils, über welches die Abgassammeleinrichtung mit der Verbrennungskraftmaschine zu verbinden ist, mit dem zweiten Sammelelement verläuft ein Hauptkraftfluss bei auftretenden Belastungen durch das Verbindungsteil, durch welches ein massiver Flansch dargestellt ist. Dieser massive Flansch kann die auftretenden Belastungen dabei zumindest im Wesentlichen schadfrei erteilen, und das auch, wenn besonders hohe Abgastemperaturen vorliegen.
  • Ein weiterer Vorteil ist, dass eine Dichtfläche der Abgassammeleinrichtung zur Verbrennungskraftmaschine, insbesondere zum Zylinderkopf, durch das Verbindungsteil ausgebildet ist. Das Verbindungsteil ist dabei in der Ebene der Dichtfläche, die mit der Ebene des Verbindungsbereichs zusammenfällt, einstückig und somit sehr robust ausgebildet ist. Ferner kann durch diese Ausgestaltung die Dichtfläche besonders präzise und genau gefertigt werden. Ferner verbleibt die Dichtfläche auch im Betrieb sehr starr, was der Dichtheit der Abgassammeleinrichtung der Verbrennungskraftmaschine zugute kommt.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 eine schematische Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Abgassammeleinrichtung zum Sammeln von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine;
  • 2 eine schematische Perspektivansicht des mit dem Turbinengehäuse einstückig ausgebildeten Verbindungsteil des Abgaskrümmers der Abgassammeleinrichtung gemäß 1; und
  • 3 eine schematische und perspektivische Längsschnittansicht der Abgassammeleinrichtung gemäß 1.
  • Die 1 zeigt eine Abgassammeleinrichtung 10 zum Sammeln von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, eines Kraftwagens. Die Abgassammeleinrichtung 10 umfasst ein erstes Sammelelement 42 in Form eines Abgaskrümmers 12, der ein Verbindungsteil 14 in Form eines Block-Eintrittsflansches und ein Gehäuseteil 16 umfasst. Der Block-Eintrittsflansch 14 und das Gehäuseteil 16 sind dabei separat voneinander ausgebildet und miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verschweißt. Ebenso könnten der Block-Eintrittsflansch 14 und das Gehäuseteil 16 auch gasdicht miteinander in Form eine Steckverbindung miteinander verbunden sein. Die Abgassammeleinrichtung 10 umfasst ferner ein zweites Sammelelement 18 in Form eines Turbinengehäuses für einen Abgasturbolader zum Aufladen der Verbrennungskraftmaschine.
  • Wie insbesondere der 2 zu entnehmen ist, sind der Block-Eintrittsflansch 14 und das Turbinengehäuse 18 einstückig miteinander ausgebildet. Insbesondere anhand der 3 ist zu erkennen, dass mit Hilfe des Block-Eintrittsflansch 14 in diesem Ausführungsbeispiel eine vier Durchströmöffnungen 20 ausgebildet bzw. begrenzt sind, welche voneinander beabstandet sind. Die Durchströmöffnungen 20 korrespondieren zu jeweiligen Brennräumen, insbesondere Zylindern, der Verbrennungskraftmaschine, wobei Abgas der Verbrennungskraftmaschine aus den jeweiligen Brennräumen durch Durchströmöffnungen 20 hindurch in einen Sammelraum 22 des Abgaskrümmers 12 sowie in einen weiteren Sammelraum 24 des Turbinengehäuses 18 einströmen kann. Eine bestimmte Anzahl der Durchströmöffnungen 20, in diesem Ausführungsbeispiel drei Durchströmöffnungen 20, münden dabei direkt in den Sammelraum 22, während die vierte Durchströmöffnung 20, welche auch als erste Eintrittsöffnung 21 des Turbinengehäuses 18 angesehen werden kann, da die erste Eintrittsöffnung 21 vollständig mit Hilfe des Verbindungsteils 14 ausgebildet ist, direkt in den weiteren Sammelraum 24 mündet. Zum Überströmen von Abgas aus dem Sammelraum 22 in den weiteren Sammelraum 24 weist das Turbinengehäuse 18 eine zweite Eintrittsöffnung 30 auf.
  • Durch den Block-Eintrittsflansch 14 ist ein zusammenhängender, d. h. ununterbrochener Verbindungsbereich 26 gebildet, über welchen die Abgassammeleinrichtung 10 mit dem Zylinderkopf verbunden werden kann. Dabei stützt sich die Abgassammeleinrichtung 10 über den Verbindungsbereich 26 zumindest mittelbar an einen korrespondierenden, weiteren Verbindungsbereich des nicht näher dargestellten Zylinderkopfs ab. Der Verbindungsbereich 26 ist dabei in einer einzigen Ebene, somit eben angeordnet und umgibt die, ebenso in derselben Ebene angeordnete Durchströmöffnungen 20 jeweils vollständig über den jeweiligen Umfang der Durchströmöffnungen 20. Der Block-Eintrittsflansch 14 ist in Form einer ebenen Platte ausgebildet, wobei der Verbindungsbereich 26 korrespondieren zu dem nicht näher dargestellten weiteren Verbindungsbereich des Zylinderkopfes ausgebildet ist.
  • Der Sammelraum 22 ist dabei zumindest teilweise von dem Gehäuseteil 16 begrenzt, welcher gasdicht mit dem Block-Eintrittsflansch 14 verbunden ist. Dazu ist das Gehäuseteil 16 im Bereich der Durchströmöffnungen 20 angeordnet, welche direkt in den Sammelraum 22 münden. Das Gehäuseteil 16 ist dabei als Sammelbauteil, den Sammelraum 22 umfassend ausgebildet, wobei ein entsprechend großes Sammelvolumen ausgebildet ist. Das Gehäuseteil 16 ist bevorzugt aus Blech gebildet, könnte allerdings auch aus anderen Materialen wie bspw. Keramik oder Gusseisen ausgebildet sein.
  • Ferner ist das Gehäuseteil 16 gasdicht mit dem Turbinengehäuse 18 verbunden. Dabei ist das Gehäuseteil 16 wenigstens bereichsweise in dem Turbinengehäuse 18 aufgenommen. Dazu weist das Turbinengehäuse 18 eine zweite Einströmöffnung 30 mit einem Stutzen 32 auf, welcher einen Endbereich des Gehäuseteils 16 aufnehmbar ausgestaltet ist. Somit ist eine fluidische Verbindung zwischen dem Sammelraum 22 und dem weiteren Sammelraum 24 geschaffen, so dass das im Sammelraum 22 gesammelte Abgas in das Turbinengehäuse 18 überströmen und ein in dem Turbinengehäuse 18 aufgenommenes, nicht näher dargestelltes Turbinenrad antreiben kann.
  • Bei der Abgassammeleinrichtung 10 ist somit das Turbinengehäuse 18 inklusive des Block-Eintrittsflansches 14 geschaffen, welche besonders starr, fest und robust miteinander verbunden sind. Durch diese starre Verbindung läuft ein Hauptkraftfluss bei Belastung der Abgassammeleinrichtung 10 während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine durch den massiven Block-Eintrittsflansch 14. So werden Anbindungsstellen des Gehäuseteils 16 sowohl an den Block-Eintrittsflansch 14 als auch zu dem Turbinengehäuse 18 maßgeblich entlastet, so dass die Gefahr der Beschädigung der Verbindung, beispielsweise einer Rissbildung, besonders gering ist und die Abgassammeleinrichtung 10 eine hohe Dichtigkeit auch über eine hohe Lebensdauer hinweg aufweist.
  • Aus den 1 bis 3 ist ferner ersichtlich, dass der Block-Eintrittsflansch 14 Durchgangsöffnungen 28 aufweist, welche von Schrauben durchdrungen werden können. So kann der Block-Eintrittsflansch 14 und darüber die gesamte Abgassammeleinrichtung 10 mit dem Zylinderkopf bzw. der Verbrennungskraftmaschine verschraubt werden.
  • An dieser Stelle sei angemerkt, dass anstelle des Turbinengehäuses 18 wahlweise auch ein anderweitiges Abgassammelelement verwendet werden kann, welches ebenso vorteilhaft mit dem Block-Eintrittsflansch 14 verbunden sein kann. Das Gehäuseteil 16 des Abgaskrümmers 12 kann dabei in luftspaltisolierter Bauweise aus Blechkomponenten ausgeführt sein, so dass ein luftspaltisolierter Abgaskrümmer dargestellt ist. Alternativ ist es möglich, dass der Gehäuseteil 16 in einwandiger Bauweise aus Blechkomponenten ausgeführt ist. Zum Verbinden des Gehäuseteils 16 mit dem Block-Eintrittsflansch 14 und/oder mit dem Turbinengehäuse 18 kann der Gehäuseteil 16 vollständig oder wahlweise partiell über herkömmliche Verfahren wie Schweißen, Löten und/oder anderweitige Verbindungstechniken angebunden sein.
  • Durch diese vorteilhafte Aufbauweise der Abgassammeleinrichtung 10 wird die Gefahr eines Versagens der Verbindung zwischen dem tragenden Gehäuseteil 16 und dem zylinderkopfseitigen Block-Eintrittsflansch 14 sowie zwischen dem Gehäuseteil 16 und dem Turbinengehäuse 18 vermieden oder zumindest sehr gering gehalten. Ferner wird eine einheitliche, besonders ebene Abdichtfläche zwischen der Abgassammeleinrichtung 10 und dem Zylinderkopf erzielt, welche Undichtigkeiten verändert oder die Gefahr von Undichtigkeiten sehr gering hält.
  • Insbesondere können Spannungsspitzen in der tragenden Außenstruktur der Abgassammeleinrichtung 10 sowie an jeweiligen Schnittstellen zwischen einzelnen Komponenten (Gehäuseteil 16, Block-Eintrittsflansch 14, Turbinengehäuse 18) der Abgassammeleinrichtung durch die dargestellte Ausführungsform der Abgassammeleinrichtung 10, welche einen Abgaskrümmerverbund darstellt, vermieden werden. Ein weiterer Vorteil der Abgassammeleinrichtung 10 ist, dass kostspielige Kompensatorelemente zum Abbau oder zur Vermeidung von Spannungen nicht vorgesehen und nicht vonnöten sind, was die Kosten der Abgassammeleinrichtung 10 und der gesamten Verbrennungskraftmaschine gering hält.
  • 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
    • US 6256990 B1 [0002]

Claims (6)

  1. Abgassammeleinrichtung zum Sammeln von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem ersten Sammelelement (12), insbesondere einem Abgaskrümmer (12), und mit einem zweiten Sammelelement (18), insbesondere einem Turbinengehäuse (18) eines Abgasturboladers, welches einstückig mit einem Verbindungsteil (14) des ersten Sammelelements (12) ausgebildet ist, wobei das Verbindungsteil (14) zum fluidischen Verbinden der Abgassammeleinrichtung (10) mit der Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist, und wobei das Verbindungsteil (14) mindestens eine erste Durchströmöffnung (20) und einen die erste Durchströmöffnung (20) zumindest bereichsweise umgebenden Verbindungsbereich (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sammelelement (12) wenigstens ein separat von dem Verbindungsteil (14) ausgebildetes Gehäuseteil (16) umfasst, durch welches ein Sammelraum (22) des ersten Sammelelements (12) zum Sammeln von Abgas der Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist.
  2. Abgassammeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (14) in Form einer Platte ausgebildet ist, wobei ein Verbindungsbereich (26) eben und zu einem Abgasaustrittsbereich eines Zylinderkopfes der Verbrennungskraftmaschine korrespondierend ausgebildet ist.
  3. Abgassammeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelraum (22) mit einem weiteren Sammelraum (24) des zweiten Sammelelementes (18) fluidisch verbindbar ist.
  4. Abgassammeleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sammelelement (18) eine erste Eintrittsöffnung (21) und eine zweite Eintrittsöffnung (30) aufweist, wobei die erste Eintrittsöffnung (21) vollständig mit Hilfe des Verbindungsteils (14) ausgebildet ist und die zweite Eintrittsöffnung (30) zumindest teilweise mit Hilfe des Turbinengehäuses (18) ausgebildet ist.
  5. Abgassammeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sammelelement (12) als luftspaltisolierter Abgaskrümmer (12) ausgebildet ist.
  6. Abgassammeleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (16) aus Blech aufgebaut ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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