DE102013019476A1

DE102013019476A1 - Exhaust manifold for internal combustion engine, has attachment flange which has two supporting surfaces for fastening element, where supporting surfaces are arranged spaced from one another

Info

Publication number: DE102013019476A1
Application number: DE201310019476
Authority: DE
Inventors: Bastian Brückers; Werner Engelin; Daniel Dudok; Frank Engel
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Brueckers Bastian De; Dudok Daniel De; ENGEL, FRANK, DE; Engelin Werner De
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2014-07-24

Abstract

The exhaust manifold (31) has an attachment flange (10) which has two supporting surfaces for a fastening element, where the supporting surfaces are arranged spaced from one another. The supporting surfaces enclose a screw eye and are provided for connecting the attachment flange on a cylinder head. A slot (19,20) is provided for thermal expansion in the area of the supporting surfaces. A placket (23) is provided to transmit a holding force of the fastening element on the supporting surfaces.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgaskrümmer.The invention relates to an exhaust manifold.

Aus der DE 10 2010 026 958 A1 ist bereits ein Abgaskrümmer für eine Brennkraftmaschine, mit einem Anbindungsflansch, der zumindest zwei beabstandet zueinander angeordnete Auflageflächen für jeweils ein Befestigungselement aufweist und der zur Wärmeausdehnung im Bereich der Auflageflächen zumindest einen Schlitz umfasst, bekannt.From the DE 10 2010 026 958 A1 is already an exhaust manifold for an internal combustion engine, with a Anbindungsflansch having at least two mutually spaced bearing surfaces for each one fastener and includes at least one slot for thermal expansion in the region of the bearing surfaces known.

Aus der DE 10 2012 011 609 A1 ist bereits ein Abgaskrümmer für eine Brennkraftmaschine, mit einem Anbindungsflansch, der zumindest zwei beabstandet zueinander angeordnete Auflageflächen für jeweils ein Befestigungselement aufweist, sowie mit zumindest einer Unterlegleiste, die dazu vorgesehen ist, eine Haltekraft der Befestigungselemente auf die zumindest zwei beabstandet zueinander angeordneten Auflageflächen zu übertragen, bekannt.From the DE 10 2012 011 609 A1 is already an exhaust manifold for an internal combustion engine, with a Anbindungsflansch having at least two mutually spaced bearing surfaces for each fastener, as well as with at least one Unterlegleiste, which is intended to transmit a holding force of the fasteners on at least two mutually spaced bearing surfaces , known.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen Abgaskrümmer bereitzustellen, der besonderes bauteilarm ist und besonders einfach und vorteilhaft an einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angebunden werden kann. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention is in particular the object of providing an exhaust manifold, which is particularly low component and can be connected in a particularly simple and advantageous manner to a cylinder head of an internal combustion engine. It is achieved by an embodiment according to the invention according to claim 1. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird ein Abgaskrümmer für eine Brennkraftmaschine, mit einem Anbindungsflansch, der zumindest zwei beabstandet zueinander angeordnete Auflageflächen für jeweils ein Befestigungselement aufweist, die jeweils ein Schraubenauge umschließen und die zur Anbindung des Anbindungsflanschs an einen Zylinderkopf vorgesehen sind, und der zur Wärmeausdehnung im Bereich der Auflageflächen zumindest einen Schlitz aufweist, sowie mit zumindest einer Unterlegleiste, die dazu vorgesehen ist, eine Haltekraft der Befestigungselemente auf die zumindest zwei beabstandet zueinander angeordneten Auflageflächen zu übertragen, vorgeschlagen. Dadurch kann der Abgaskrümmer mit einer besonders vorteilhaft geringen Rissanfälligkeit und einem besonders vorteilhaften Aufheizverhalten bereitgestellt werden, wodurch der Abgaskrümmer insbesondere vorteilhaft einfach und bauteilarm für eine vorteilhafte Anbindung an den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine ausgebildet werden kann. Unter einem „Anbindungsflansch” soll dabei insbesondere ein Verbindungselement, mittels dessen zwei Elemente, wie insbesondere der Zylinderkopf und der Abgaskrümmer, dicht miteinander verbunden werden können, verstanden werden, wobei die Elemente mittels Befestigungselementen, wie insbesondere mittels Stehbolzen mit Gewinden und Muttern, gegeneinander verspannt werden. Unter einem „Schraubenauge” soll dabei insbesondere eine Ausnehmung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, dass zur Befestigung eines Elements, wie insbesondere des Anbindungsflanschs, an den Zylinderkopf ein Element, wie insbesondere ein Stehbolzen, durch diese hindurchragt. Dabei ist ein Schraubenauge als eine durchgängige Ausnehmung und insbesondere nicht als ein Sackloch ausgebildet. Dabei weist ein Befestigungsauge vorzugsweise eine runde Geometrie auf, wobei auch eine andere Geometrie denkbar wäre. Unter einem „Befestigungselement” soll dabei insbesondere ein Element verstanden werden, das zu einer formschlüssigen Verbindung mit einem anderen Element vorgesehen ist. Dabei ist das Befestigungselement vorzugsweise als eine Mutter mit einem Innengewinde ausgebildet, wobei es ebenfalls denkbar wäre, dass das Befestigungselement als eine Schraube mit einem Außengewinde ausgebildet ist. Unter einer „Wärmeausdehnung” soll insbesondere eine Ausdehnung eines Materials, insbesondere des Materials des Anbindungsflanschs, aufgrund von Wärmeunterschieden verstanden werden. Unter einem „Schlitz” soll dabei insbesondere eine ein Element, wie insbesondere den Anbindungsflansch, in einer Ebene komplett durchdringende Ausnehmung verstanden werden. Dabei soll unter einem Schlitz insbesondere keine Nut verstanden werden, sondern eine durchgehende Ausnehmung. Unter einer „Unterlegleiste” soll dabei insbesondere ein vorzugsweise flaches Element verstanden werden, das zur Ausbildung einer ebenen Auflagefläche vorgesehen ist, auf der ein Befestigungselement vorzugsweise eben aufliegt, um so eine möglichst gute Kraftübertragung durch eine Flächenpressung zu ermöglichen.According to the invention, an exhaust manifold for an internal combustion engine, with a Anbindungsflansch having at least two mutually spaced bearing surfaces for each fastener, each enclosing a screw eye and are provided for connecting the Anbindungsflanschs to a cylinder head, and for thermal expansion in the bearing surfaces has at least one slot, as well as with at least one Unterlegleiste, which is intended to transfer a holding force of the fastening elements on the at least two mutually spaced bearing surfaces proposed. Thereby, the exhaust manifold can be provided with a particularly advantageous low susceptibility to cracking and a particularly advantageous heating behavior, whereby the exhaust manifold can be advantageously formed particularly simple and low component for an advantageous connection to the cylinder head of the internal combustion engine. In particular, a connecting element, by means of which two elements, in particular the cylinder head and the exhaust manifold, can be tightly interconnected, is to be understood by a "connecting flange", wherein the elements are braced against one another by means of fastening elements, in particular by means of stud bolts with threads and nuts become. A "screw eye" is to be understood here in particular as a recess which is provided for the purpose of securing an element, in particular a stud, through the latter to the attachment of an element, in particular the connecting flange, to the cylinder head. In this case, a screw eye is formed as a continuous recess and in particular not as a blind hole. In this case, a fastening eye preferably has a round geometry, wherein a different geometry would be conceivable. A "fastening element" is to be understood in particular an element which is provided for a positive connection with another element. In this case, the fastening element is preferably designed as a nut with an internal thread, wherein it would also be conceivable that the fastening element is designed as a screw with an external thread. By "thermal expansion" is meant, in particular, an expansion of a material, in particular of the material of the connection flange, due to heat differences. In this case, a "slot" is to be understood as meaning in particular a recess which completely penetrates an element, in particular the connecting flange, in a plane. In this case, a slot is to be understood in particular no groove, but a continuous recess. A "underlay" is to be understood in particular as meaning a preferably flat element which is provided to form a planar bearing surface on which a fastening element preferably rests flat so as to enable the best possible transmission of force by surface pressure.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Unterlegleiste je Schraubenauge jeweils eine Ausnehmung aufweist, die in einem montierten Zustand deckungsgleich mit den Schraubenaugen des Anbindungsflanschs ausgebildet ist. Dadurch kann die Unterlegleiste besonders vorteilhaft ausgebildet werden, um eine Unterlage für ein Befestigungselement zu bilden. Unter einer „Ausnehmung” soll dabei insbesondere ein Durchgangsloch verstanden werden, durch das ein Element, wie insbesondere ein Stehbolzen eines Zylinderkopfs, hindurchgreifen kann. Unter „deckungsgleich” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass die Ausnehmungen der Unterlegleiste jeweils direkt über einem Schraubenauge angeordnet sind, sodass ein entsprechendes Element, wie insbesondere ein Stehbolzen eines Zylinderkopfs, zeitgleich sowohl durch die Schraubenaugen des Anbindungsflanschs als auch die Ausnehmung der Unterlegleiste greifen kann.It is further proposed that the Unterlegleiste each screw eye each having a recess which is formed in an assembled state congruent with the screw eyes of the Anbindungsflanschs. Thereby, the Unterlegleiste can be formed particularly advantageous to form a pad for a fastener. A "recess" is to be understood in particular a through hole through which an element, such as in particular a stud of a cylinder head, can reach through. By "congruent" is to be understood in particular that the recesses of the washer are each arranged directly above a screw eye, so that a corresponding element, in particular a stud of a cylinder head, at the same time can engage both through the screw eyes of the Anbindungsflanschs and the recess of the Unterlegleiste ,

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Unterlegleiste zumindest einen, zwischen zwei benachbarten Ausnehmungen angeordneten Dehnungsbereich aufweist. Dadurch kann sich die Unterlegleiste bei einer steigender Temperatur vorteilhaft ausdehnen. Unter einem „Dehnungsbereich” soll dabei insbesondere ein Bereich verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, sich unter einer Wärmeänderung zerstörungsfrei auszudehnen.Furthermore, it is proposed that the underlay strip has at least one expansion region arranged between two adjacent recesses. As a result, the Unterlegleiste can be advantageous in an increasing temperature expand. In this context, a "stretching region" is to be understood as meaning, in particular, a region which is intended to expand non-destructively under a change of heat.

Zudem wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Dehnungsbereich als eine Erhebung ausgebildet ist. Dadurch kann der Dehnungsbereich besonders einfach und vorteilhaft ausgebildet werden.In addition, it is proposed that the at least one expansion area is designed as a survey. As a result, the expansion region can be formed in a particularly simple and advantageous manner.

Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Unterlegleiste zur Vormontage fest mit dem Anbindungsflansch verbunden ist. Dadurch kann die Unterlegleiste besonders vorteilhaft vormontiert werden und dadurch in einem vormontierten Zustand fest und verliersicher mit dem Anbindungsflansch verbunden werden. Unter „fest verbunden” soll dabei insbesondere stoff- und/oder formschlüssig miteinander verbunden verstanden werden, wobei die Unterlegleiste vorzugsweise stoffschlüssig, insbesondere durch ein Schweißverfahren, fest mit dem Anbindungsflansch verbunden ist. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass die Unterlegleiste mittels einer anderen stoffschlüssigen Verbindung und/oder mittels einer dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden formschlüssigen Verbindung fest mit dem Anbindungsflansch gekoppelt ist.It is further proposed that the Unterlegleiste for pre-assembly is firmly connected to the Anbindungsflansch. As a result, the Unterlegleiste can be preassembled particularly advantageous and thus firmly connected in a pre-assembled state and captive with the Anbindungsflansch. By "firmly connected" is meant in particular material and / or form-fitting connected to each other, wherein the Unterlegleiste is preferably cohesively, in particular by a welding process, firmly connected to the Anbindungsflansch. In principle, however, it is also conceivable for the underlay strip to be fixedly coupled to the connection flange by means of another cohesive connection and / or by means of a form-locking connection which appears expedient to the person skilled in the art.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, dass Schlitze des Anbindungsflanschs die Schraubenaugen jeweils kreuzen. Dadurch kann der Anbindungsflansch besonders vorteilhaft für eine Wärmeausdehnung ausgebildet werden.It is further proposed that slots of the connection flange intersect the screw eyes in each case. Thereby, the connection flange can be formed particularly advantageous for thermal expansion.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, an embodiment of the invention is shown. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Dabei zeigen:Showing:

1 einen schematisch dargestellten Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Abgaskrümmers mit einem Anbindungsflansch und einer Unterlegleiste, 1 a schematically represented section of an exhaust manifold according to the invention with a connection flange and a support strip,

2 einen schematisch dargestellten Ausschnitt des Abgaskrümmers und 2 a schematically illustrated section of the exhaust manifold and

3 eine schematische Ansicht des einen Teils des Anbindungsflanschs. 3 a schematic view of a part of the connection flange.

Die 1 bis 3 zeigen einen Abgaskrümmer 31. Der Abgaskrümmer 31 ist Teil einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine weist einen Motorblock auf, in dem nicht näher dargestellte Zylinder angeordnet sind, in denen zum Antrieb der Brennkraftmaschine Kolben angeordnet sind. Die Kolben begrenzen teilweise einen Brennraum, in dem zum Antrieb der Brennkraftmaschine ein Kraftstoff-Luftgemisch gezündet wird. Die Brennkraftmaschine umfasst einen Zylinderkopf. Der Zylinderkopf bildet die Brennräume aus, in denen jeweils ein Kolben axial bewegbar angeordnet ist. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Brennkraftmaschine lediglich einen Zylinder aufweist und damit der Zylinderkopf lediglich einen Brennraum ausbildet. Zur Abführung von Abgasen aus den Brennräumen des Zylinderkopfs weist die Brennkraftmaschine einen Abgastrakt auf. Der Zylinderkopf bildet Abgasöffnungen aus, an die der Abgaskrümmer 31 anbindbar ist. Die nicht näher dargestellten Abgasöffnungen sind beabstandet zueinander in einer Reihe angeordnet. Zur Anbindung des Abgaskrümmers 31 an den Zylinderkopf bildet der Zylinderkopf eine Anflanschfläche aus, die die Abgasöffnungen umgibt. Der Zylinderkopf weist in die Anflanschfläche eingebrachte Stehbolzen auf. Die Stehbolzen sind starr mit dem Zylinderkopf verbunden und stehen senkrecht auf der Anflanschfläche. Dabei sind zwischen zwei benachbarten Abgasöffnungen jeweils zwei Stehbolzen angeordnet, wobei einer oberhalb und einer unterhalb der Abgasöffnungen angeordnet ist. An den äußeren Abgasöffnungen sind jeweils zwei Stehbolzen auf einer den anderen Abgasöffnungen abgewandten Seite angeordnet, wobei hier auch einer der Stehbolzen oberhalb und einer unterhalb der Abgasöffnung angeordnet ist. Die oberhalb der Abgasöffnungen angeordneten Stehbolzen und die unterhalb der Abgasöffnungen angeordneten Stehbolzen sind dabei jeweils in einer Geraden ausgerichtet. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der Zylinderkopf eine andere Anzahl von Stehbolzen aufweist und/oder die Stehbolzen in einer anderen Art und Weise um die Abgasöffnungen angeordnet sind. Die Stehbolzen weisen an einer der Anflanschfläche abgewandten Seite jeweils ein Außengewinde auf.The 1 to 3 show an exhaust manifold 31 , The exhaust manifold 31 is part of an internal combustion engine, not shown. The internal combustion engine has an engine block in which cylinders, not shown, are arranged, in which pistons are arranged to drive the internal combustion engine. The pistons partially define a combustion chamber in which a fuel-air mixture is ignited to drive the internal combustion engine. The internal combustion engine comprises a cylinder head. The cylinder head forms the combustion chambers, in each of which a piston is arranged axially movable. In principle, it is also conceivable that the internal combustion engine has only one cylinder and thus the cylinder head merely forms a combustion chamber. For the removal of exhaust gases from the combustion chambers of the cylinder head, the internal combustion engine has an exhaust gas tract. The cylinder head forms exhaust ports to which the exhaust manifold 31 is attachable. The exhaust ports not shown are spaced from one another in a row. For connection of the exhaust manifold 31 To the cylinder head of the cylinder head forms a flange, which surrounds the exhaust ports. The cylinder head has stud bolts inserted into the flange surface. The studs are rigidly connected to the cylinder head and are perpendicular to the Anflanschfläche. In each case, two stud bolts are arranged between two adjacent exhaust gas openings, wherein one stud is arranged above and one below the exhaust gas openings. At the outer exhaust ports, two stud bolts are respectively arranged on a side facing away from the other exhaust gas openings, in which case one of the stud bolts is arranged above and one below the exhaust gas opening. The stud bolts arranged above the exhaust gas openings and the stud bolts arranged below the exhaust gas openings are each aligned in a straight line. In principle, it is also conceivable that the cylinder head has a different number of stud bolts and / or the stud bolts are arranged in a different manner around the exhaust gas openings. The studs each have an external thread on a side facing away from the Anflanschfläche.

Zur festen Montage des Abgaskrümmers 31 an dem Zylinderkopf werden Befestigungselemente zum Fixieren des Abgaskrümmers 31 mit den Außengewinden der Stehbolzen verbunden. Die Befestigungselemente sind dabei als Muttern ausgebildet. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der Zylinderkopf statt der Stehbolzen Gewindelöcher aufweist, in denen zur Befestigung des Abgaskrümmers 31 Schraubenelemente eingeschraubt werden können.For fixed installation of the exhaust manifold 31 on the cylinder head fasteners for fixing the exhaust manifold 31 connected to the external threads of the studs. The fasteners are designed as nuts. In principle, it is also conceivable that the cylinder head has threaded holes instead of the stud bolts, in which for fastening the exhaust manifold 31 Screw elements can be screwed.

Zur Leitung eines Abgases aus der Brennkraftmaschine weist der Abgaskrümmer 31 je Abgasöffnung einen Rohransatz 32, 33, 34 auf, wobei die Rohransätze 32, 33, 34 zusammen in ein gemeinsames Abgasrohr münden. Zur Anbindung des Abgaskrümmers 31 an den Zylinderkopf weist der Abgaskrümmer 31 einen Anbindungsflansch 10 auf. Über den Anbindungsflansch 10 können die Rohransätze 32, 33, 34 des Abgaskrümmers 31 dicht und fest mit den Abgasöffnungen des Zylinderkopfs gekoppelt werden. Der Anbindungsflansch 10 ist als eine Platte ausgebildet, die auf einer dem Zylinderkopf zugewandten Seite angeordnete Dichtflächen aufweist, die in montiertem Zustand an den Anflanschflächen des Zylinderkopfs anliegen. Die Rohransätze 32, 33, 34 sind in Richtung des Zylinderkopfs geöffnet und sind von den Dichtflächen des Anbindungsflanschs 10 umgeben. Die Rohransätze 32, 33, 34 sind einstückig mit dem Anbindungsflansch 10 ausgebildet. Zwischen zwei benachbart angeordneten Rohransätzen 32, 33, 34 weist der Anbindungsflansch 10 jeweils Ausnehmungen 35, 36, 37 auf, sodass der Anbindungsflansch 10 in den Bereichen der Ausnehmungen 35, 36, 37 nach außen hin lediglich einen Steg 38 ausbildet. Der Anbindungsflansch 10 umfasst Schraubenaugen 15, 16, 17, 18. Je Stehbolzen des Zylinderkopfs weist der Anbindungsflansch 10 jeweils ein Schraubenauge 15, 16, 17, 18 auf. Die Schraubenaugen 15, 16, 17, 18 sind dabei korrespondierend zu den Stehbolzen des Zylinderkopfs angeordnet. Die Schraubenaugen 15, 16, 17, 18 sind dabei in dem äußeren Bereich des Anbindungsflanschs 10 angeordnet, der den Steg 38 ausbildet. Die Schraubenaugen 15, 16, 17, 18 sind als Durchgangslöcher ausgebildet. In montiertem Zustand greifen die Stehbolzen des Zylinderkopfs durch die Schraubenaugen 15, 16, 17, 18 hindurch, sodass der Abgaskrümmer 31 mit dem Zylinderkopf fest verbunden werden kann. Die Schraubenaugen 15, 16, 17, 18 sind dabei korrespondierend zu den Stehbolzen des Zylinderkopfs in einer Reihe beabstandet zueinander angeordnet. Der Anbindungsflansch 10 umfasst dabei je Schraubenauge 15, 16, 17, 18 eine Auflagefläche 11, 12, 13, 14 für ein Befestigungselement. Die Auflageflächen 11, 12, 13, 14 sind beabstandet zueinander angeordnet und umschließen dabei jeweils ein Schraubenauge 15, 16, 17, 18.To guide an exhaust gas from the internal combustion engine, the exhaust manifold 31 each exhaust opening a pipe socket 32 . 33 . 34 on, with the tube approaches 32 . 33 . 34 together into a common exhaust pipe. For connection of the exhaust manifold 31 to the cylinder head, the exhaust manifold 31 a connection flange 10 on. About the connection flange 10 can the pipe approaches 32 . 33 . 34 the exhaust manifold 31 be tightly and firmly coupled to the exhaust ports of the cylinder head. The connection flange 10 is formed as a plate having arranged on a side facing the cylinder head side sealing surfaces which rest in the mounted state on the Anflanschflächen of the cylinder head. The pipe approaches 32 . 33 . 34 are open in the direction of the cylinder head and are of the sealing surfaces of the connection flange 10 surround. The pipe approaches 32 . 33 . 34 are integral with the connection flange 10 educated. Between two adjacently arranged pipe connections 32 . 33 . 34 has the connection flange 10 each recesses 35 . 36 . 37 on, so that the connection flange 10 in the areas of the recesses 35 . 36 . 37 outwardly only a footbridge 38 formed. The connection flange 10 includes screw eyes 15 . 16 . 17 . 18 , Each stud bolt of the cylinder head has the connection flange 10 one screw eye each 15 . 16 . 17 . 18 on. The screw eyes 15 . 16 . 17 . 18 are arranged corresponding to the stud bolts of the cylinder head. The screw eyes 15 . 16 . 17 . 18 are in the outer area of the connection flange 10 arranged the bridge 38 formed. The screw eyes 15 . 16 . 17 . 18 are formed as through holes. In the assembled state, the stud bolts of the cylinder head engage through the screw eyes 15 . 16 . 17 . 18 through, so the exhaust manifold 31 can be firmly connected to the cylinder head. The screw eyes 15 . 16 . 17 . 18 are arranged corresponding to the stud bolts of the cylinder head in a row spaced from each other. The connection flange 10 covers each screw eye 15 . 16 . 17 . 18 a support surface 11 . 12 . 13 . 14 for a fastener. The bearing surfaces 11 . 12 . 13 . 14 are spaced from each other and each enclosing a screw eye 15 . 16 . 17 . 18 ,

Für eine vorteilhafte Wärmeausdehnung weist der Anbindungsflansch 10 im Bereich der Auflageflächen 11, 12, 13, 14 jeweils einen Schlitz 19, 20, 21, 22 auf. Dabei weisen alle Auflageflächen 11, 12, 13, 14, die zwischen zwei Rohransätzen 32, 33, 34 angeordnete Schraubenaugen 15, 16, 17, 18 umgeben, jeweils einen Schlitz 19, 20, 21, 22 auf, der sich von außen durchgehend bis zu der entsprechenden Ausnehmung 35, 36, 37 zwischen den Rohransätzen 32, 33, 34 erstreckt. Die Schlitze 19, 20, 21, 22 sind dabei durchgängig ausgebildet, sie erstrecken sich von dem Zylinderkopf in montierten Zustand zugewandten Dichtflächen bis zu dem Zylinderkopf abgewandten Auflageflächen 11, 12, 13, 14 für die Befestigungselemente. Dabei kreuzen die Schlitze 19, 20, 21, 22 jeweils das entsprechende Schraubenauge 15, 16, 17, 18, sodass dieses in zwei Teile aufgeteilt wird. Die Schlitze 19, 20, 21, 22 trennen dadurch Dichtflächen von benachbart angeordneten Rohransätzen 32, 33, 34 voneinander ab. Dadurch können sich die Rohransätze 32, 33, 34 und der Anbindungsflansch 10 in Bereichen der verschiedenen Dichtflächen unabhängig voneinander ausdehnen, wodurch insbesondere im Betrieb der Brennkraftmaschine, wenn sich der Abgaskrümmer 31 erhitzt, Spannungen innerhalb des Abgaskrümmers 31 durch Materialdehnung aufgrund von Erhitzung des Materials verhindert werden.For an advantageous thermal expansion, the connection flange 10 in the area of the bearing surfaces 11 . 12 . 13 . 14 one slot each 19 . 20 . 21 . 22 on. In this case, all bearing surfaces 11 . 12 . 13 . 14 between two pipe connections 32 . 33 . 34 arranged screw eyes 15 . 16 . 17 . 18 surrounded, one slot each 19 . 20 . 21 . 22 extending from the outside to the corresponding recess 35 . 36 . 37 between the pipe connections 32 . 33 . 34 extends. The slots 19 . 20 . 21 . 22 are formed continuously, they extend from the cylinder head in the assembled state facing sealing surfaces to the cylinder head facing away from the bearing surfaces 11 . 12 . 13 . 14 for the fasteners. The slots intersect 19 . 20 . 21 . 22 in each case the corresponding screw eye 15 . 16 . 17 . 18 so that it is split into two parts. The slots 19 . 20 . 21 . 22 thereby separate sealing surfaces of adjacent tube approaches 32 . 33 . 34 from each other. This allows the pipe approaches 32 . 33 . 34 and the connection flange 10 expand independently in areas of the various sealing surfaces, whereby, in particular in the operation of the internal combustion engine, when the exhaust manifold 31 heated, stresses within the exhaust manifold 31 be prevented by material expansion due to heating of the material.

Der Abgaskrümmer 31 umfasst eine Unterlegleiste 23. Die Unterlegleiste 23 ist dazu vorgesehen, eine Haltekraft der Befestigungselemente auf die entsprechenden Auflageflächen 11, 12, 13, 14, die die Schraubenaugen 15, 16, 17, 18 umgeben, zu übertragen. Die Unterlegleiste 23 ist dabei als ein flaches längliches Element ausgebildet, das sich in montiertem Zustand entlang der Schraubenaugen 15, 16, 17, 18 des Anbindungsflanschs 10 erstreckt. Die Unterlegleiste 23 weist dabei eine Dicke 39 auf, die wesentlich geringer ist als eine Länge. Die Unterlegleiste 23 weist je Schraubenauge 15, 16, 17, 18 des Anbindungsflanschs 10 eine Ausnehmung 24, 25, 26, 27 auf. Die Ausnehmungen 24, 25, 26, 27 der Unterlegleiste 23 sind dabei als Durchgangslöcher ausgebildet. Dabei sind die Ausnehmungen 24, 25, 26, 27 der Unterlegleiste 23 korrespondierend zu den Schraubenaugen 15, 16, 17, 18 des Anbindungsflanschs 10 ausgebildet. In einem montierten Zustand sind die Ausnehmungen 24, 25, 26, 27 der Unterlegleiste 23 deckungsgleich zu den Schraubenaugen 15, 16, 17, 18 des Anbindungsflanschs 10. Durch die Ausnehmungen 24, 25, 26, 27 sind in einem montierten Zustand die Stehbolzen des Zylinderkopfs geführt.The exhaust manifold 31 includes a Unterlegleiste 23 , The underlay bar 23 is intended, a holding force of the fasteners on the corresponding bearing surfaces 11 . 12 . 13 . 14 holding the screw eyes 15 . 16 . 17 . 18 surrounded, transfer. The underlay bar 23 is designed as a flat elongated element, which in the assembled state along the screw eyes 15 . 16 . 17 . 18 of the connection flange 10 extends. The underlay bar 23 has a thickness 39 which is much smaller than a length. The underlay bar 23 has ever screw eye 15 . 16 . 17 . 18 of the connection flange 10 a recess 24 . 25 . 26 . 27 on. The recesses 24 . 25 . 26 . 27 the underlay 23 are formed as through holes. These are the recesses 24 . 25 . 26 . 27 the underlay 23 Corresponding to the screw eyes 15 . 16 . 17 . 18 of the connection flange 10 educated. In an assembled state, the recesses 24 . 25 . 26 . 27 the underlay 23 congruent to the screw eyes 15 . 16 . 17 . 18 of the connection flange 10 , Through the recesses 24 . 25 . 26 . 27 are in a mounted state, the studs of the cylinder head out.

Die Unterlegleiste 23 umfasst Dehnungsbereiche 28, 29, 30. Die Dehnungsbereiche 28, 29, 30 sind jeweils zwischen zwei benachbart angeordneten Ausnehmungen 24, 25, 26, 27 angeordnet. Die Dehnungsbereiche 28, 29, 30 sind dazu vorgesehen, dass sich die Unterlegleiste 23 zerstörungsfrei ausdehnen kann. Dadurch kann sich die Unterlegleiste 23 an Wärmeausdehnungen des Abgaskrümmers 31 und insbesondere des Anbindungsflanschs 10 anpassen. Durch die Dehnungsbereiche 28, 29, 30 kann die Unterlegleiste 23 Wärmeausdehnungen des Anbindungsflanschs 10 ausgleichen. Die Dehnungsbereiche 28, 29, 30 sind als Erhebungen ausgebildet. Dabei erstrecken sich die Dehnungsbereiche 28, 29, 30 von einer Ebene, in der die Ausnehmungen 24, 25. 26 angeordnet sind aus, in eine Richtung, die von dem Anbindungsflansch 10 weggerichtet ist. Dabei bilden die Dehnungsbereiche 28, 29, 30 in einer der Ausnehmungen 24, 25, 26, 27 jeweils eine schräge Fläche aus, in der der Dehnungsbereich 28, 29, 30 jeweils ansteigt. Zwischen zwei schrägen Flächen eines Dehnungsbereichs 28, 29, 30 verläuft der Dehnungsbereich 28, 29, 30 jeweils eben und parallel zu den Bereichen, in denen die Unterlegleiste 23 die Ausnehmungen 24, 25, 26 ausbildet. Dabei weist die Unterlegleiste 23 über ihre gesamte Erstreckung, auch in den Dehnungsbereichen 28, 29, 30, die gleiche Dicke 39 auf.The underlay bar 23 includes strain areas 28 . 29 . 30 , The strain areas 28 . 29 . 30 are each between two adjacently arranged recesses 24 . 25 . 26 . 27 arranged. The strain areas 28 . 29 . 30 are intended to be that the Unterlegleiste 23 can expand non-destructively. This may cause the underlay 23 at thermal expansions of the exhaust manifold 31 and in particular the connection flange 10 to adjust. Through the expansion areas 28 . 29 . 30 can the underlay 23 Thermal expansions of the connection flange 10 compensate. The strain areas 28 . 29 . 30 are formed as surveys. The expansion areas extend here 28 . 29 . 30 from a plane in which the recesses 24 . 25 , 26 are arranged out, in a direction, by the connection flange 10 is directed away. The expansion areas form 28 . 29 . 30 in one of the recesses 24 . 25 . 26 . 27 each an oblique surface in which the strain area 28 . 29 . 30 each increases. Between two sloping surfaces of a strain area 28 . 29 . 30 the strain area runs 28 . 29 . 30 each level and parallel to the areas where the Unterlegleiste 23 the recesses 24 . 25 . 26 formed. It points the underlay 23 over its entire extension, also in the expansion areas 28 . 29 . 30 , the same thickness 39 on.

Die Unterlegleiste 23 ist zur Vormontage fest mit dem Anbindungsflansch 10 verbunden. Dazu wird die Unterlegleiste 23 mittels einer stoffschlüssigen Verbindung fest mit dem Anbindungsflansch 10 verbunden. Die Unterlegleiste 23 wird auf den Anbindungsflansch 10 aufgeschweißt. Dabei sind die Ausnehmungen 24, 25, 26 der Unterlegleiste 23 deckungsgleich zu den Schraubenaugen 15, 16, 17, 18 des Anbindungsflanschs 10 ausgerichtet. Bei einer Montage des Abgaskrümmers 31 an dem Zylinderkopf wird der Anbindungsflansch 10 mit seinen Schraubenaugen 15, 16, 17, 18 auf den Stehbolzen des Zylinderkopfs platziert. Die Stehbolzen werden dabei durch die Schraubenaugen 15, 16, 17, 18 des Anbindungsflanschs 10 geführt. Dadurch sind die Stehbolzen auch durch die Ausnehmungen 24, 25, 26 der Unterlegleiste 23 geführt, die fest mit dem Anbindungsflansch 10 verschweißt ist. Dabei ist zwischen dem Anbindungsflansch 10 und dem Zylinderkopf vorzugsweise ein Sichtungselement angeordnet. Zur Befestigung des Abgaskrümmers 31 werden Befestigungselemente, die als Muttern ausgebildet sind, auf die Stehbolzen des Zylinderkopfs aufgeschraubt und angezogen. Dadurch pressen die Befestigungselemente gegen die Unterlegleiste 23, die dann eine Haltekraft der Befestigungselemente auf die beabstandet zueinander angeordneten Auflageflächen 11, 12, 13, 14 des Anbindungsflanschs 10 überträgt.The underlay bar 23 is fixed to the connection flange for pre-assembly 10 connected. This is the underlay bar 23 by means of a material connection firmly with the connection flange 10 connected. The underlay bar 23 is on the connection flange 10 welded. These are the recesses 24 . 25 . 26 the underlay 23 congruent to the screw eyes 15 . 16 . 17 . 18 of the connection flange 10 aligned. When mounting the exhaust manifold 31 on the cylinder head is the connection flange 10 with his screw eyes 15 . 16 . 17 . 18 placed on the stud bolt of the cylinder head. The studs are doing through the screw eyes 15 . 16 . 17 . 18 of the connection flange 10 guided. As a result, the studs are also through the recesses 24 . 25 . 26 the underlay 23 guided, fixed to the connection flange 10 is welded. It is between the connection flange 10 and the cylinder head preferably arranged a sighting element. For fastening the exhaust manifold 31 Fasteners, which are designed as nuts, screwed onto the stud bolts of the cylinder head and tightened. As a result, the fasteners press against the Unterlegleiste 23 , Which then a holding force of the fastening elements on the mutually spaced bearing surfaces 11 . 12 . 13 . 14 of the connection flange 10 transfers.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: AnbindungsflanschAnbindungsflansch
1111: Auflageflächebearing surface
1212: Auflageflächebearing surface
1313: Auflageflächebearing surface
1414: Auflageflächebearing surface
1515: Schraubenaugescrew eye
1616: Schraubenaugescrew eye
1717: Schraubenaugescrew eye
1818: Schraubenaugescrew eye
1919: Schlitzslot
2020: Schlitzslot
2121: Schlitzslot
2222: Schlitzslot
2323: UnterlegleisteUnterlegleiste
2424: Ausnehmungrecess
2525: Ausnehmungrecess
2626: Ausnehmungrecess
2727: Ausnehmungrecess
2828: Dehnungsbereichstrain range
2929: Dehnungsbereichstrain range
3030: Dehnungsbereichstrain range
3131: Abgaskrümmerexhaust manifold
3232: Rohransatzpipe extension
3333: Rohransatzpipe extension
3434: Rohransatzpipe extension
3535: Ausnehmungrecess
3636: Ausnehmungrecess
3737: Ausnehmungrecess
3838: Stegweb
3939: Dickethickness

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010026958 A1 [0002]
DE 102012011609 A1 [0003]

Claims

Exhaust manifold for an internal combustion engine, with a connection flange ( 10 ), the at least two spaced-apart bearing surfaces ( 11 . 12 . 13 . 14 ) each having a fastener each having a screw eye ( 15 . 16 . 17 . 18 ) and for the connection of the connecting flange ( 10 ) are provided on a cylinder head, and for thermal expansion in the region of the bearing surfaces ( 11 . 12 . 13 . 14 ) at least one slot ( 19 . 20 . 21 . 22 ), and at least one Unterlegleiste ( 23 ), which is intended, a holding force of the fastening elements on the at least two mutually spaced bearing surfaces ( 11 . 12 . 13 . 14 ) transferred to.

Exhaust manifold according to claim 1, characterized in that the Unterlegleiste ( 23 ) per screw eye ( 15 . 16 . 17 . 18 ) each have a recess ( 24 . 25 . 26 . 27 ) in an assembled state congruent with the screw eyes ( 15 . 16 . 17 . 18 ) of the connection flange ( 10 ) is trained.

Exhaust manifold according to claim 2, characterized in that the Unterlegleiste ( 23 ) at least one, between two adjacent recesses ( 24 . 25 . 26 . 27 ) arranged expansion area ( 28 . 29 . 30 ) having.

Exhaust manifold according to claim 3, characterized in that the at least one expansion region ( 28 . 29 . 30 ) is formed as a survey.

Exhaust manifold according to one of the preceding claims, characterized in that the Unterlegleiste ( 23 ) for pre-assembly fixed to the connection flange ( 10 ) connected is.

Exhaust manifold according to one of the preceding claims, characterized in that slots ( 19 . 20 . 21 . 22 ) of the connection flange ( 10 ) the screw eyes ( 15 . 16 . 17 . 18 ) in each case.

Internal combustion engine with an exhaust manifold ( 31 ) according to any one of the preceding claims.