DE102014011606A1 - Exhaust system for an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Abgassystem für eine Brennkraftmaschine, mit zumindest zwei abgasführenden Bauteilen (1, 2), die zur Ausbildung einer Abgasleitung vorgesehen sind, und mit zumindest einem zur abgasdichten Kopplung der Bauteile (1, 2) vorgesehenen Dichtmittel (3), das zumindest einen Dichtring (4) und zumindest zwei Teilringe (5, 6) zur Fixierung des zumindest einen Dichtrings (4) aufweist und das dazu vorgesehen ist, zwischen den Bauteilen (1, 2) angeordnet zu werden, vorgeschlagen.It is an exhaust system for an internal combustion engine, with at least two exhaust gas-conducting components (1, 2), which are provided for forming an exhaust pipe, and with at least one for exhaust gas-tight coupling of the components (1, 2) provided sealing means (3), the at least one Sealing ring (4) and at least two partial rings (5, 6) for fixing the at least one sealing ring (4) and which is intended to be arranged between the components (1, 2) proposed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Abgassystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Dichtmittel zwischen zwei abgasführenden Bauteilen.The invention relates to an exhaust system for an internal combustion engine with a sealant between two exhaust gas-conducting components.
Es sind bereits unterschiedliche Dichtmittel zwischen abgasführenden Bauteilen eines Abgassystems bekannt. Beispielsweise ist es bekannt, die Dichtmittel mittels Spiraldichtringen zum Ausgleich axialer Toleranzen auszuführen. Ebenfalls bekannt sind Steckrohrverbindungen, die an ihren Enden Spiraldichtringe tragen und somit lateralen und axialen Ausgleich ermöglichen. Insbesondere Steckrohrverbindungen, die einen lateralen Ausgleich ermöglichen, weisen eine große Baulänge auf, die nicht kleiner sein sollte als ein einfacher Steckrohrdurchmesser der abgasführenden Bauteile, um Selbsthemmung zu vermeiden.There are already known different sealing means between exhaust gas components of an exhaust system. For example, it is known to carry out the sealing means by means of spiral wound gaskets to compensate for axial tolerances. Also known are plug-in pipe connections, which carry at their ends spiral gaskets and thus allow lateral and axial compensation. In particular, plug-in pipe connections, which allow lateral compensation, have a large overall length, which should not be smaller than a simple plug-pipe diameter of the exhaust gas-carrying components in order to avoid self-locking.
Es wird ein Abgassystem für eine Brennkraftmaschine, mit zumindest zwei abgasführenden Bauteilen, die zur Ausbildung einer Abgasleitung vorgesehen sind, und mit zur abgasdichten Kopplung der Bauteile vorgesehenen Dichtmittel, die zumindest einen Dichtring aufweist, der dazu vorgesehen ist, zwischen den Bauteilen angeordnet zu werden, und die zumindest zwei Teilringe aufweist, die zur Fixierung des zumindest einen Dichtrings vorgesehen ist, vorgeschlagen. Indem für die Aufnahme des Dichtrings zwei oder mehr Teilringe vorgesehen werden, kann das Dichtmittel besonders gut und einfach fixiert werden. Insbesondere kann mittels der Teilringe eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Dichtmittel und einem der Bauteile bereitgestellt werden, welche eine besonders gute Fixierung des Dichtmittels ermöglicht. Das Dichtmittel kann durch die mehrteilige Ausgestaltung mittels des Dichtrings und der Teilringe beispielsweise dazu vorgesehen werden, in einer Aufnahme montiert in Form eines Hinterschnitts montiert zu werden. Durch die formschlüssige Fixierung kann eine axial besonders kurz bauende Dichtverbindung realisiert werden, womit ein Raumgewinn im Hinblick auf einen von den Bauteilen umbauten Raum erzielt werden kann. Unter einem „Dichtring” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein zumindest teilweise elastisch verformbarer und/oder elastisch komprimierbarer Ring verstanden werden, welcher dazu vorgesehen ist, bei Anlage an einer Oberfläche eine gasdichte Verbindung mit der Oberfläche bereitzustellen. Unter einem „Teilring” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Segment eines Vollrings verstanden werden, welches vorzugsweise einen Winkelbereich von höchstens 180 Grad einnimmt.It is an exhaust system for an internal combustion engine, with at least two exhaust gas-carrying components, which are provided for forming an exhaust pipe, and provided for exhaust gas-tight coupling of the components sealing means which has at least one sealing ring which is intended to be arranged between the components, and which has at least two partial rings, which is provided for fixing the at least one sealing ring proposed. By two or more partial rings are provided for receiving the sealing ring, the sealant can be particularly well and easily fixed. In particular, a positive connection between the sealing means and one of the components can be provided by means of the partial rings, which allows a particularly good fixation of the sealant. The sealing means can be provided by the multi-part design by means of the sealing ring and the partial rings, for example, to be mounted in a receptacle in the form of an undercut to be mounted. Due to the positive fixation, an axially particularly short-built sealing connection can be realized, whereby a gain in space can be achieved with respect to a space enclosed by the components. In this context, a "sealing ring" is to be understood as meaning, in particular, an at least partially elastically deformable and / or elastically compressible ring which is provided to provide a gas-tight connection with the surface when abutting against a surface. In this context, a "partial ring" is to be understood as meaning, in particular, a segment of a solid ring which preferably occupies an angular range of at most 180 degrees.
Die Teilringe können an ihrem Außenumfang jeweils eine Nut zur Aufnahme des Dichtrings aufweisen. Dadurch kann der Dichtring besonders einfach mit den Teilringen verbunden werden. Zudem kann durch die Nut eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Dichtring und den Teilringen bereitgestellt werden, welche besonders gut dazu geeignet ist, das Dichtmittel in radialer Richtung zu verspannen. Zusätzlich können von der Nut auch Kräfte in axialer Richtung aufgenommen werden, wodurch eine besonders vorteilhafte Befestigung des Dichtmittels erreicht werden kann.The partial rings may each have a groove for receiving the sealing ring on its outer circumference. As a result, the sealing ring can be connected particularly easily to the partial rings. In addition, a positive connection between the sealing ring and the partial rings can be provided by the groove, which is particularly well suited to clamp the sealing means in the radial direction. In addition, forces can be absorbed in the axial direction of the groove, whereby a particularly advantageous attachment of the sealant can be achieved.
Eines der abgasführenden Bauteile kann eine Nut aufweist, die zur Aufnahme der Teilringe vorgesehen ist. Dadurch können die Teilringe besonders wirksam mit dem einen Bauteil verbunden werden. Insbesondere kann durch eine Nut, in welche die Teilringe eingebracht werden, eine beidseitige, formschlüssige Fixierung der Teilringe erreicht werden, welche gleichzeitig eine radiale Führung ausbildet, wodurch die Dichtmittel dazu vorgesehen werden kann, einen radialen Versatz zwischen den beiden Bauteilen auszugleichen und gleichzeitig eine axial kurbauende Dichtverbindung zur abgasdichte Kopplung der beiden Bauteile auszubilden. Zudem kann das Dichtmittel für einen Ausgleich axialer Ausdehnungen vorgesehen werden, da der Dichtring über eine solche Ausgestaltung in axialer Richtung beidseitig formschlüssig fixiert werden kann, womit verhindert werden kann, dass der Dichtring bei axialen Ausdehnungen so verschoben wird, dass er seine Dichtwirkung verliert.One of the exhaust gas-carrying components may have a groove which is provided for receiving the partial rings. As a result, the partial rings can be particularly effectively connected to the one component. In particular, by a groove into which the partial rings are introduced, a bilateral, positive fixing of the partial rings are achieved, which simultaneously forms a radial guide, whereby the sealing means can be provided to compensate for a radial offset between the two components and at the same time an axial short-form sealing connection for the exhaust gas-tight coupling of the two components form. In addition, the sealing means can be provided for a compensation of axial expansions, since the sealing ring can be positively fixed on both sides by such a configuration in the axial direction, whereby it can be prevented that the sealing ring is displaced in axial expansions so that it loses its sealing effect.
Die Nut kann einen Nutgrunddurchmesser aufweisen, der kleiner ist als ein Innendurchmesser der Teilringe. Dadurch kann zwischen den Teilringen und dem Bauteil, das die Nut aufweist, ein Spiel bereitgestellt werden, welches zum Ausgleich des radialen Versatzes vorgesehen werden kann. Insbesondere kann bei einer solchen Ausgestaltung ein relativ großes Spiel vorgesehen werden, wodurch auch ein relativ großer radialer Versatz zwischen den zwei Bauteilen ausgeglichen werden kann. Das Spiel kann dabei maximal einer Tiefe der Nut in dem Bauteil entsprechen, wodurch ein Versatz von einigen Millimeter ausgeglichen werden kann.The groove may have a groove base diameter which is smaller than an inner diameter of the partial rings. As a result, a clearance can be provided between the partial rings and the component which has the groove, which clearance can be provided to compensate for the radial offset. In particular, in such an embodiment, a relatively large game can be provided, whereby a relatively large radial offset between the two components can be compensated. The game can correspond to a maximum depth of the groove in the component, whereby an offset of a few millimeters can be compensated.
Das andere abgasführende Bauteil kann eine Muffe aufweisen, die zur Aufnahme der Teilringe mit dem Dichtring vorgesehen ist. Dadurch kann das Dichtmittel einfach durch Zusammenstecken der beiden Bauteile hergestellt werden, wodurch eine einfache Montage realisiert werden kann. Zudem kann dadurch das Dichtmittel einfach für den Ausgleich axialer Ausdehnungen vorgesehen werden, da durch die Ausbildung als Muffe für den Dichtring ein Bereich bereitgestellt werden kann, in dem der Dichtring mit zwischen den Teilringen und dem die Muffe aufweisenden Bauteil verspannt werden kann.The other exhaust-carrying component may have a sleeve which is provided for receiving the partial rings with the sealing ring. Thereby, the sealing means can be easily produced by plugging the two components, whereby a simple assembly can be realized. In addition, the sealing means can thereby be easily provided for the compensation of axial expansions, since a region can be provided by the design as a sleeve for the sealing ring, in which the sealing ring can be clamped with between the partial rings and the sleeve having the component.
Der Dichtring kann einen Außendurchmesser aufweisen, der größer ist als ein Innendurchmesser der Muffe. Dadurch kann erreicht werden, dass das Dichtmittel innerhalb der Muffe radial verspannt, wodurch eine besonders gute Dichtwirkung erreicht werden kann. Insbesondere kann der Dichtring dazu vorgesehen sein, in der Muffe elastisch verspannt zu werden, wodurch erreicht werden kann, dass auf die Teilringe eine radiale Kraft wirkt, die dazu genutzt werden kann, das Dichtmittel axial in der Nut des Bauteils zu verspannen. Dadurch kann eine Verbindung zwischen den Teilringen und dem Bauteil, welches die Nut aufweist, besonders gut gedichtet werden, wodurch insgesamt ein Dichtmittel bereitstellt werden kann, mittels dessen eine Dichtverbindung mit besonders hoher Dichtigkeit ausgebildet werden kann. Unter „elastisch verspannt” soll in diesem Fall insbesondere verstanden werden, dass der Dichtring eine Grundform aufweist, die durch elastische Verformung veränderbar ist, beispielsweise indem der Dichtring aus einem elastisch komprimierbaren Werkstoff ist und/oder der Dichtring aus einem elastisch verformbaren Werkstoff ist und eine konstruktive Ausgestaltung aufweist, die analog zu einer Feder eine elastische Verformung der Grundform ermöglicht. Insbesondere ist es möglich, den Dichtring als einen Spiraldichtring auszubilden, wie er beispielsweise unter dem Namen Fey-Ring bekannt ist.The sealing ring may have an outer diameter which is larger than an inner diameter of the sleeve. This can be achieved that the sealing means is radially braced within the sleeve, whereby a particularly good sealing effect can be achieved. In particular, the sealing ring can be provided to be elastically clamped in the sleeve, which can be achieved that acts on the partial rings, a radial force that can be used to axially clamp the sealant in the groove of the component. As a result, a connection between the partial rings and the component which has the groove can be sealed particularly well, as a result of which a total of a sealing means can be provided by means of which a sealing connection with particularly high density can be formed. By "elastically braced" is to be understood in this case, in particular, that the sealing ring has a basic shape which is variable by elastic deformation, for example by the sealing ring is made of an elastically compressible material and / or the sealing ring is made of an elastically deformable material and a has constructive design, which allows analogous to a spring elastic deformation of the basic shape. In particular, it is possible to form the sealing ring as a spiral wound gasket, as it is known for example under the name Fey ring.
Die Teilringe können als Halbringe ausgebildet sein, wodurch eine konstruktiv besonders einfache Ausgestaltung erreicht werden kann, die insbesondere auch einfach zu montieren ist. Indem die Teilringe als Halbringe ausgebildet sind, kann durch die zwei Teilringe ein Vollring ausgebildet werden. Dieser kann einfach fixiert werden, um den Dichtring in die Nut der Teilringe einzulegen, wodurch eine einfache Montage ermöglicht wird. Zudem kann eine Anzahl von Übergängen zwischen den Teilringen auf ein Minimum reduziert werden, wodurch eine hohe Dichtigkeit erreicht werden kann.The partial rings may be formed as half-rings, whereby a structurally particularly simple embodiment can be achieved, which in particular is also easy to assemble. By the partial rings are formed as half rings, a full ring can be formed by the two partial rings. This can be easily fixed in order to insert the sealing ring in the groove of the partial rings, whereby a simple assembly is made possible. In addition, a number of transitions between the partial rings can be reduced to a minimum, whereby a high density can be achieved.
Zumindest kann einer der Teilringe zumindest in Teilbereichen eine Innenkante mit einer Fase aufweisen. Dadurch kann erreicht werden, dass sich in einem von der Fase begrenzten Freiraum zwischen den Teilringen und der Nut ein über einen Umfang gleichmäßig verteilter Gasdruck ausbreitet, der den entsprechenden Teilring gegen eine gegenüberliegende Flanke der Nut presst. Dadurch kann das Dichtmittel zwischen den zwei abgasführenden Bauteilen besonders dicht ausgestaltet werden.At least one of the partial rings can have an inner edge with a chamfer, at least in some areas. It can thereby be achieved that spreads over a circumference uniformly distributed gas pressure in a limited space of the chamfer between the partial rings and the groove, which presses the corresponding partial ring against an opposite flank of the groove. As a result, the sealing means between the two exhaust gas-carrying components can be made particularly dense.
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.
Die
Das Abgassystem umfasst mehrere abgasführende Bauteile
In montiertem Zustand sind die beiden Bauteile
Das Dichtmittel
Zur abgasdichten Verbindung der Bauteile
Die Teilringe
Das Bauteil
Die Nut
Das andere abgasführende Bauteil
Der Dichtring
Der Dichtring
Die Teilringe
Um eine Dichtwirkung zwischen den Teilringen
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