DE112015006433T5

DE112015006433T5 - Versteifungsrippen für Abgaskrümmer

Info

Publication number: DE112015006433T5
Application number: DE112015006433.8T
Authority: DE
Inventors: Stephen Sunadh Gidla; Ryan N. Knight
Original assignee: Cummins Inc
Current assignee: Cummins Inc
Priority date: 2015-04-09
Filing date: 2015-04-09
Publication date: 2017-12-28
Also published as: WO2016164020A1; US20180135498A1; US10920649B2; US10539062B2; US20200032696A1

Abstract

Es wird eine Abgaskrümmervorrichtung zum Leiten von Abgas, das von einem Verbrennungsmotor erzeugt wird, beschrieben. Der Krümmer umfasst ein Krümmerrohr mit einer Rohrwand, die einen Rohrhohlraum definiert. Der Rohrhohlraum ist in Fluidverbindung mit einer vorgeschalteten Öffnung des Krümmerrohrs und einer nachgeschalteten Öffnung des Krümmerrohrs. Ein Einlasskanal umfasst eine Kanalwand, die einen Kanalhohlraum in Fluidverbindung mit dem Rohrhohlraum definiert. Der Einlasskanal wirkt mit dem Krümmerrohr an einem Spannungspunkt zusammen, das auch mindestens eine Versteifungsrippe einschließt, die an einer Innenoberfläche der Rohrwand und/oder der Einlasskanalwand angeordnet ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft generell Abgaskrümmer-Baugruppen zum Gebrauch beim Leiten von Abgasen von einem Motor zu einem damit verbundenen Nachbehandlungssystem.
HINTERGRUND
Verbrennungsmotoren verwenden in der Regel zugehörige Abgaskrümmer zum Leiten von Abgasen, die im Verbrennungsverfahren produziert werden, weg vom Motor. Abgas gibt auf seinem Weg durch den nachgeschalteten Abgaskrümmer Wärme ab. Als solches kann, während ein Verbrennungsmotor in Betrieb ist, ein kumulativer Strom von Abgas durch den Abgaskrümmer genug Wärme abgeben, um die Temperatur einzelner Abgaskrümmerkomponenten anzuheben, was ein Ausdehnen einiger Komponenten verursachen kann. Im Verlauf einer oder mehrerer Betriebsperioden können variierende Mengen von Abgas, das durch einen Abgaskrümmer läuft, die Temperatur einzelner Abgaskrümmerkomponenten mehrmals ändern und dadurch ein Ausdehnen und Zusammenziehen dieser Komponenten hervorrufen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform betrifft einen Abgaskrümmer zum Leiten eines Abgases. Der Krümmer weist ein Krümmerrohr, einen Einlasskanal und mindestens eine Versteifungsrippe auf. Das Krümmerrohr umfasst eine Rohrwand, die eine erste Rohrdicke aufweist und einen Rohrhohlraum definiert. Der Rohrhohlraum ist in Fluidverbindung mit einer ersten Öffnung an einem vorgeschalteten Ende des Krümmerrohrs, das heißt dem stromaufwärtigen Ende des Krümmungsrohrs, und einer zweiten Öffnung an einem nachgeschalteten Ende des Krümmerrohrs. Der Einlasskanal ist an der ersten Öffnung funktionsfähig mit dem Krümmerrohr verbunden und umfasst eine Kanalwand, die eine erste Kanaldicke aufweist und einen Kanalhohlraum definiert. Der Einlasskanal hat eine dritte Öffnung an einem nachgeschalteten Ende davon, das heißt an seinem stromabwärtigen Ende, in Fluidverbindung mit der ersten Öffnung des Krümmerrohrs und eine vierte Öffnung an einem vorgeschalteten Ende davon, das heißt an seinem stromaufwärtigen Ende. Der Einlasskanal kontaktiert das Krümmungsrohr an einem Spannungspunkt. Mindestens eine Versteifungsrippe ist an einer Innenoberfläche der Rohrwand und/oder der Kanalwand angeordnet und ist einem Hohlraum an dem Spannungspunkt ausgesetzt.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Krümmerbaugruppe zum Leiten von Abgas. Die Krümmerbaugruppe umfasst mehrere Einlasskanäle, ein Krümmerrohr und mehrere Versteifungsrippen. Die mehreren Einlasskanäle sind in Fluidaufnahmeverbindung mit einem Zylinderkopf an vorgeschalteten Enden davon und wirken funktionsfähig zusammen mit und sind in Fluidabgabeverbindung mit dem Krümmerrohr an entsprechenden mehreren Spannungspunkten an nachgeschalteten Enden davon. Jeder der mehreren Einlasskanäle umfasst eine Kanalwand mit einer ersten Kanaldicke. Das Krümmerrohr ist in Fluidaufnahmeverbindung mit den mehreren Einlasskanälen an den entsprechenden mehreren Spannungspunkten und ist auch in Fluidabgabeverbindung mit mindestens einem Auslass. Das Krümmerrohr umfasst eine Rohrwand mit einer ersten Rohrdicke. Jede der mehreren Versteifungsrippen ist an einer Innenoberfläche von mindestens einer von der Rohrwand und der Kanalwand an einem der mehreren Spannungspunkte angeordnet. Eine Versteifungsrippe und die Rohrwand in Kombination stellen eine zweite Rohrdicke bereit, bzw. eine Versteifungsrippe und die Kanalwand in Kombination stellen eine zweite Kanaldicke bereit.
Noch eine andere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden eines Abgaskrümmers. Das Verfahren umfasst das Bilden eines Krümmerrohrs, der eine Rohrwand und eine Rohrrippe umfasst. Die Rohrwand ist so gebildet, dass sie eine erste Rohrdicke aufweist und einen Rohrhohlraum in Fluidverbindung mit einer ersten Öffnung an einem vorgeschalteten Ende des Krümmerrohrs und eine zweite Öffnung an einem nachgeschalteten Ende des Krümmerrohrs definiert. Die Rohrrippe ist an einer Innenoberfläche der Rohrwand angeordnet und ist zum Rohrhohlraum in der Nähe der ersten Öffnung hin freiliegend. Die Rohrrippe und die Rohrwand in Kombination stellen eine zweite Rohrdicke bereit. Das Verfahren umfasst ferner das Bilden eines Einlasskanals, der eine Kanalwand mit einer ersten Kanaldicke aufweist und einen Kanalhohlraum definiert. Der Einlasskanal hat eine dritte Öffnung an einem nachgeschalteten Ende davon und eine vierte Öffnung an einem vorgeschalteten Ende davon. Die dritte Öffnung ist funktionsfähig verbunden mit und in Fluidverbindung mit der ersten Öffnung des Krümmerrohrs. Das Verfahren umfasst auch das Koppeln des Krümmerrohrs mit dem Einlasskanal an einem Spannungspunkt. Der Spannungspunkt ist durch einen Abschnitt von mindestens einer der Rohrwand und der Kanalwand an einer Verbindungsstelle definiert, wo die erste Öffnung des Krümmerrohrs funktionsfähig mit der dritten Öffnung des Einlasskanals verbunden ist. Der Spannungspunkt ist einer größeren Wärmeermüdung ausgesetzt als andere Abschnitte der Rohrwand und der Kanalwand.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehenden und weiteren Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden anhand der folgenden Beschreibung und beigefügten Ansprüche deutlicher, die in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen zu lesen sind. Unter der Voraussetzung, dass diese Zeichnungen lediglich mehrere Ausführungen gemäß der Offenbarung darstellen und daher nicht als Einschränkung ihres Schutzbereichs zu betrachten sind, wird die Offenbarung unter Verwendung der beiliegenden Zeichnungen genauer und ausführlicher beschrieben.
1A ist ein veranschaulichendes Schema eines Verbrennungsmotors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
1B ist ein veranschaulichendes Schema einer Anordnung von Abgaskrümmern, die zu dem in 1A dargestellten Verbrennungsmotor gehören.
2A–2C zeigen drei Ansichten einer Abgaskrümmerkomponente der in 1B dargestellten Anordnung.
3A ist ein veranschaulichendes Schema, das eine beispielhafte Verformung der in 2A–2C dargestellten Abgaskrümmerkomponente zeigt.
3B ist ein veranschaulichendes Diagramm einer beschädigten Version der in 2A–2C dargestellten Abgaskrümmerkomponente gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
4A–4C zeigt drei Ansichten einer Abgaskrümmerkomponente der in 1B dargestellten Anordnung, die ein Paar Versteifungsrippen umfasst, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
5 ist ein Fließschema, das die Schritte eines Verfahrens des Herstellens eines Abgaskrümmers mit einer Versteifungsrippe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
In der gesamten, folgenden, ausführlichen Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen. In den Zeichnungen kennzeichnen ähnliche Symbole normalerweise ähnliche Komponenten, sofern der Kontext nichts anderes vorgibt. Die veranschaulichenden Ausführungen, die in der ausführlichen Beschreibung, in den Zeichnungen und Ansprüchen beschrieben sind, sind nicht einschränkend gedacht. Andere Ausführungen können genutzt werden, und es können andere Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Grundgedanken oder Schutzbereich des hier vorgestellten Gegenstands abzuweichen. Es wird vorausgesetzt, dass die Aspekte der vorliegenden Offenlegung wie allgemein hier beschrieben und in den Zeichnungen illustriert, in vielen verschiedenen Konfigurationen angeordnet, ersetzt, kombiniert und konzipiert werden können, die alle ausdrücklich berücksichtigt sind und Teil dieser Offenlegung sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Bezugnehmend auf 1A ist ein Verbrennungsmotor 100 so konfiguriert, dass er zyklisch Kraftstoff von einem damit verbundenen Kraftstoffsystem und Luft von dem Ansaugsystem ansaugt und entzündet, um eine mechanische Kraft zu erzeugen. In verschiedenen Anordnungen ist der Verbrennungsmotor 100 so konfiguriert, dass er Kraftstoff in der Form von Benzin (einschließlich Varianten davon, wie Mischungen von Benzin und Ethanol, E-85 und dergleichen), Diesel (einschließlich Varianten davon, wie Biodiesel), Erdgas oder anderen ähnlichen brennbaren Kraftstoffen verbraucht. Infolge jedes Zyklus der Ansaugung und Zündung wird Abgas erzeugt. In verschiedenen Anordnungen umfasst der Verbrennungsmotor 100 mehrere zylindrische Hohlräume, innerhalb derer der Ansaug- und Zündungsprozess stattfindet. In solchen Anordnungen reguliert ein zugehöriger Zylinderkopf mit Einlass- und Auslasskanal den Strom von Ansauggas in jeden Zylinder bzw. den Strom von Abgas aus jedem Zylinder. Somit kann eine Krümmerbaugruppe 101 in Fluidverbindung mit den Zylindern (z. B. mit dem Zylinderkopf zusammenwirkend) so konfiguriert sein, dass sie Abgas aus dem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors 100 ansaugt und das Abgas an ein Nachbehandlungssystem leitet. Wie aus der nachfolgenden Erörterung hervorgeht, kann Wärme, die sich aus einem Abgasstrom durch die Krümmerbaugruppe 101 ansammelt, verursachen, dass sich einzelne Komponententeile ausdehnen und zusammenziehen, was letztlich einen Funktionsausfall einiger dieser Komponententeile infolge von Wärmeermüdung hervorrufen kann.
Bezugnehmend auf 1B ist die Krümmerbaugruppe 101 eine beispielhafte Anordnung mehrerer abnehmbar zusammenwirkender / lösbar verbundener Krümmerkomponenten, die einen Einkopfkrümmerabschnitt 102, einen Zweikopfkrümmerabschnitt 104, einen Balg 106, einen Einlass 108 und einen Auslass 110 umfassen können. Insbesondere umfasst in der in 1B gezeigten Ausführungsform die Krümmerbaugruppe 101 zwei Abgaskreisläufe, die insgesamt parallel sind, wobei jeder Kreislauf drei Zweikopfkrümmerabschnitte 104 in einer Reihe mit einem Einkopfkrümmerabschnitt 102 an jedem Ende jeder Reihe umfasst (d. h. insgesamt zwei Einkopfkrümmer 102 für jeden Kreislauf), wobei alle Krümmerkomponenten über einen Balg 106 miteinander verbunden sind (d. h. für insgesamt vier Segmente von Balg 106 in jedem Kreislauf).
Der Einkopfkrümmerabschnitt 102 und der Zweikopfkrümmerabschnitt 104 definieren miteinander verbundene Kanäle, die jeweils so konfiguriert sind, dass sie mit dem Zylinderkopf an einem vorgeschalteten Ende der Krümmerbaugruppe 101 zusammenwirken und einen eintretenden Abgasstrom zum Auslass 110 an einem nachgeschalteten Ende der Krümmerbaugruppe 101 leiten. Jeder Krümmer umfasst mindestens einen Einlass 108 (d. h. der Einkopfkrümmerabschnitt 102 hat einen Einlass 108, und der Zweikopfkrümmerabschnitt 104 hat zwei Einlässe 108), die jeweils in Fluidaufnahmeverbindung mit mindestens einem Auslasskanal sind, der in dem Zylinderkopf angeordnet ist. In dieser speziellen Anordnung sind die Krümmer über einen Balg 106 an jeder Verbindungsstelle zwischen Krümmern miteinander verbunden. Der Balg 106 ist ein flexibler Kanal, der so konfiguriert ist, dass er einen Bereich von Verformung zulässt, während er einen Gasstrom durch einen inneren Hohlraum aufnimmt. In Betrieb entstammt ein Abgasstrom aus dem Zylinderkopf von mindestens einem Einlass 108, strömt weiter durch mindestens einen Krümmer (z. B. einen Einkopfkrümmerabschnitt 102 oder einen Zweikopfkrümmerabschnitt 104) und hinaus durch mindestens einen Auslass 110 in den Rest eines damit verbundenen Abgassystems.
Obwohl 1B eine spezielle beispielhafte Anordnung der Krümmerbaugruppe 101 zeigt, können verschiedene Konfigurationen der Krümmerbaugruppe 101 so gestaltet werden, dass sie für eine Vielfalt von Anwendungen passend sind. In einigen Anordnungen kann eine einzelne Krümmerkomponente oder ein Abschnitt davon mehr als einen oder zwei Köpfe aufweisen (z. B. einen Dreikopf- oder Vierkopfkrümmerabschnitt mit drei bzw. vier Einlasskanälen). Ferner können einzelne Krümmerkomponenten oder Abschnitte davon mit anderen Krümmern oder Kanälen in Abwesenheit eines Balgs 106 verbunden sein (z. B. kann ein Zweikopfkrümmerabschnitt 104 direkt mit einem Einkopfkrümmerabschnitt 102 zusammenwirken). Außerdem kann eine gegebene Krümmerbaugruppe 101 so konfiguriert sein, dass einige Krümmerkomponenten oder Abschnitte davon einen oder mehrere Auslässe 110 umfassen, während andere Bestandteile keine Auslässe 110 umfassen (z. B. enthält ein Zweikopfkrümmerabschnitt 104 in einem Kreislauf einen Auslass 110, während ein benachbarter, damit verbundener Zweikopfkrümmerabschnitt 104 keinen enthält; oder ein Zweikopfkrümmerabschnitt 104 umfasst zwei Auslässe 110, während ein benachbarter, damit verbundener Krümmerabschnitt keine Auslässe 110 aufweist). In einigen Anordnungen weist die Krümmerbaugruppe 101 nur die Krümmerkomponente auf (z. B. einen Zweikopfkrümmerabschnitt 104 mit einem Auslass 110 und keine damit verbundenen Krümmer oder Bälge).
Bezugnehmend auf 2A umfasst ein erster Zweikopfkrümmer 200 ein Rohr 202, ein erstes Verbindungsstück 204, ein zweites Verbindungsstück 206, einen ersten Einlass 208, einen zweiten Einlass 214 und einen Krümmerauslass 220. Das Rohr 202 ist ein Kanal mit einem Hohlraum, der mit einer ersten Öffnung entsprechend dem ersten Verbindungsstück 204 an einem Ende und einer zweiten Öffnung entsprechend dem zweiten Verbindungsstück 206 an dem gegenüberliegenden Ende in Fluidverbindung ist. Das erste Verbindungsstück 204 und das zweite Verbindungsstück 206 definieren jeweils eine Krümmerverbindungsstelle, wobei eine Krümmerkomponente oder ein Abschnitt davon zusammenwirken kann und mit und in Fluidverbindung mit dem ersten Zweikopfkrümmer 200 sein kann. In einigen Anordnungen können das erste Verbindungsstück 204 und das zweite Verbindungsstück 206 so konfiguriert sein, dass sie mit einem Balg (z. B. Balg 106), der an einer Krümmerverbindungsstelle angeordnet ist, zusammenwirken.
Der erste Einlass 208 und der zweite Einlass 214 sind jeweils in Fluidaufnahmeverbindung mit mindestens einem Auslasskanal eines Zylinderkopfes und definieren eine dritte bzw. vierte Öffnung in dem Zweikopfkrümmer 200. Außerdem sind ein erster Flansch 212 und ein zweiter Flansch 218 ringförmig um den ersten Einlass 208 bzw. den zweiten Einlass 214 angeordnet. Der erste Flansch 212 und der zweite Flansch 218 sind so konfiguriert, dass sie starke Verbindungspunkte zwischen dem ersten Zweikopfkrümmer 200 und einem entsprechenden Zylinderkopf bereitstellen. In einigen Anordnungen umfassen beide Flansche 212, 218 mehrere Bohrungen ein, die zum Aufnehmen mehrerer entsprechender Schraubenbolzen konfiguriert sind. Somit können Schraubenbolzen, die durch die Flanschbohrungen und in den Zylinderkopf hinein angeordnet sind, verwendet werden, um die Flansche 212, 218 und deshalb den ersten Zweikopfkrümmer 200 am Zylinderkopf zu befestigen.
Ein erster Einlasskanal 210 und ein zweiter Einlasskanal 216 sind so konfiguriert, dass sie einen Abgasstrom, der von einem Zylinderkopf an dem ersten Einlass 208 bzw. dem zweiten Einlass 214 aufgenommen wird, zu dem Rohr 202 leiten. Der erste Einlasskanal 210 ist ein Kanal / eine Leitung, der/die mit dem Rohr 202 an einem nachgeschalteten Ende und dem ersten Einlass 208 an einem vorgeschalteten Ende in Fluidverbindung ist. Der zweite Einlasskanal 216 ist auch mit dem Rohr 202 an einem nachgeschalteten Ende und dem zweiten Einlass 214 an einem vorgeschalteten Ende in Fluidverbindung. Der erste Einlasskanal 210 und der zweite Einlasskanal 216 verlaufen in Seitenrichtung von dem Rohr 202 (z. B. ungefähr senkrecht zum Rohr 202) und sind so konfiguriert, dass sie ein Zusammenwirken des ersten Einlasses 208 und des zweiten Einlasses 214 mit einem Zylinderkopf ermöglichen. Wie aus 2A hervorgeht, sind der erste Einlasskanal 210 und der zweite Einlasskanal 216 ungefähr parallel zueinander angeordnet.
Bezugnehmend auf 2B ist in dieser speziellen Ausführungsform die Wanddicke des Rohrs 202, das den inneren Hohlraum bildet, im Wesentlichen gleichmäßig. Außerdem ist bezugnehmend auf 2C die Innenwand des Rohrs 202 zwischen dem ersten Einlasskanal 210 und dem zweiten Einlasskanal 216 im Wesentlichen auch glatt und gleichmäßig.
Bezugnehmend auf 3A beginnt bei Betrieb ein Abgasstrom von einem Zylinderkopf 302 durch den ersten Zweikopfkrümmer 200 an dem ersten Einlass 210 und dem zweiten Einlass 214. Der Gasstrom strömt anschließend in das Rohr 202 und aus dem Krümmerauslass 220 heraus. Zusätzliche Gasströme von benachbarten Krümmern (z. B. anderen Ein- oder Zweikopfkrümmern, die über Bälge mit dem ersten Zweikopfkrümmer 200 zusammenwirken können) können auch weiter in das erste Verbindungsstück 204 und das zweite Verbindungsstück 206 in das Rohr 202 und aus dem Krümmerauslass 220 herausströmen. Abgas von mehreren Einlasskanälen (d. h. erster Einlasskanal 210, zweiter Einlasskanal 216 und Einlasskanäle im Zusammenhang mit benachbarten Krümmerkomponenten oder Abschnitten davon, die mit dem ersten Zweikopfkrümmer 200 zusammenwirken) und mehreren entsprechenden Auslasskanälen sammelt sich daher und strömt durch das Rohr 202, bevor es aus dem Krümmerauslass 220 herausströmt. Wie ein Fachmann versteht, verursacht bei Betrieb die Konfiguration der Einlasskanäle 210, 216, wenn sie mit dem Krümmerrohr 202 zusammenwirken, Spannung an bestimmten Flächen des Zweikopfkrümmers 200 auf nachstehend erörterte Weise. Diese Flächen, an denen Spannungen auftreten, werden hierin als „Spannungspunkte“ bezeichnet.
In dieser speziellen Ausführungsform befestigen der erste Flansch 212 und der zweite Flansch 218 das vorgeschaltete Ende des ersten Einlasskanals 210 und des zweiten Einlasskanals 216 sicher am Zylinderkopf 302, wodurch die Fähigkeit des Rohrs 202, sich auszudehnen, eingeschränkt wird. Während des Betriebs wird das Rohr 202 geschwächt und dehnt sich tendenziell stärker aus als der Zylinderkopf 302. Sowohl der erste Einlasskanal 210 als auch der zweite Einlasskanal 216 dehnen sich von einer gemeinsamen Seite des Rohrs 202 aus und sind sicher am Zylinderkopf 302 befestigt, wodurch ein Gleiten benachbarter Abschnitte der gemeinsamen Seite des Rohrs 202 verhindert wird, während sich das Rohr 202 auszudehnen versucht. Als Folge tritt eine Kompressionswirkung auf, und das Rohr 202 gibt nach und wird an einem Spannungspunkt 303 komprimiert, der sich an der Mittelseite jeder Verbindungsstelle von Einlasskanal und Rohr befindet. Der erste Einlasskanal 210 und der zweite Einlasskanal 216 sind somit aufgrund der Kompression an jedem Spannungspunkt 303, im Gegensatz zur ungefähr parallelen Anordnung, wie vorstehend im Bezug auf 2A erläutert, in einem unregelmäßigen Winkel zueinander angeordnet. Im Laufe der Lebensdauer eines Verbrennungsmotors können solche Kompressionen viele Male und in verschiedenen Graden auf der Grundlage der Anzahl von Verwendungen (d. h. der Anzahl von Betriebsperioden) oder Motorlast (z. B. Perioden schwerer Last und Perioden leichter Last) auftreten.
Bezugnehmend auf 3B kann Ermüdung durch Kompressionen und Verformungen, wie in Bezug auf 3A erörtert, über die Lebensdauer eines gegebenen Verbrennungsmotors einen Defekt eines Abgaskrümmers verursachen. In einer Anordnung verursacht Wärmeermüdung einen ersten Defekt 304 und einen zweiten Defekt 306. Der erste Defekt 304 ist ein Riss im Rohr 202 an dem Spannungspunkt 303, der dem ersten Einlasskanal 210 benachbart ist. Dementsprechend ist der zweite Defekt 306 ein Riss in dem Rohr 202 an dem Spannungspunkt 303, der dem zweiten Einlasskanal 216 benachbart ist. Der erste Defekt 304 und der zweite Defekt 306 können zu einer Reihe funktioneller Probleme in dem damit verbundenen Verbrennungsmotor führen. Wenn zum Beispiel der Verbrennungsmotor einen Turbolader umfasst, können der erste Defekt 304 und der zweite Defekt 306 zu einem verringerten Abgasstrom zu dem Turbolader führen (d. h. wenn etwas Abgas durch die Risse am ersten Defekt 304 und/oder dem zweiten Defekt 306 entweicht), wodurch die Leistung des Turboladers behindert wird. Als anderes Beispiel kann, wenn eine damit verbundene Auspuffbaugruppe, die nachgeschaltet von dem ersten Zweikopfabgaskrümmer 200 angeordnet ist, einen oder mehrere Sensoren umfasst (z. B. einen O₂-Sensor, der einem Abgasstrom in der Auspuffbaugruppe ausgesetzt ist), eine Undichtigkeit am ersten Defekt 304 und/oder dem zweiten Defekt 306 zu weiteren Problemen führen, die aus ungenauen Sensorwerten stammen (z. B. wenn die Verbrennungsbaugruppe infolge ungenauer O₂-Werte fett oder mager läuft).
Als noch anderes Beispiel können der erste Flansch 212 und der zweite Flansch 218 im Zeitverlauf infolge zyklischer thermischer Kompression und zyklisch thermischen Nachgebens näher zueinander ratschen, wodurch letztlich ein Defekt zugehöriger Flansch-Befestigungsmittel (z. B. Schraubenbolzen oder Schrauben) hervorgerufen wird (z. B. wenn durch ein Ratschen Scherung an den Flansch-Schraubenbolzen auftritt). Außerdem kann die Ratschtätigkeit hervorrufen, dass der erste Flansch 212 und/oder der zweite Flansch 218 fehlgerichtet mit dem Zylinderkopf 302 werden, wodurch verhindert wird, dass der erste Zweikopfkrümmer 200 wieder an dem Zylinderkopf 302 angebracht wird (z. B. während eines Neuaufbaus des Motors oder eines anderen Service-Ereignisses). Ferner kann in Bezug auf andere Gesichtspunkte einer damit verbundenen Krümmerbaugruppe (z. B. der Krümmerbaugruppe 101), wenn der erste Flansch 212 und der zweite Flansch 218 im Zeitverlauf näher zusammen ratschen, die Gesamtgröße des Rohrs 202 abnehmen, wodurch die Fähigkeit des ersten Zweikopfkrümmers 200 zum Zusammenwirken mit anderen Krümmerkomponenten behindert wird. Wenn zum Beispiel der erste Zweikopfkrümmer 200 mit einer anderen Krümmerkomponente über einen Balg (z. B. Balg 106) zusammenwirkt, kann das Rohr 202 in einem solchen Ausmaß schrumpfen, dass der Balg nicht in der Lage ist, den ersten Zweikopfkrümmer 200 mit einer anderen Krümmerkomponente zu verbinden. Als Folge müssen der Balg und/oder der erste Zweikopfkrümmer 200 während eines Service-Ereignisses ersetzt werden, bevor die damit verbundene Krümmerbaugruppe wieder montiert werden kann.
Bezugnehmend auf 4A umfasst ein zweiter Zweikopfkrümmer 400 zusätzliche Merkmale, die so konfiguriert sind, dass sie einen Defekt auf der Basis von Wärmeermüdung an den Spannungspunkten 303 hemmen. Der zweite Zweikopfkrümmer 400 ist so konfiguriert, dass er für die gleichen Anwendungen passend ist wie der erste Zweikopfkrümmer 200, und wie aus 4A hervorgeht, behält der zweite Zweikopfkrümmer 400 auch eine im Wesentlichen ähnliche Größe, Form und äußere Erscheinung bei wie der ersten Zweikopfkrümmer 200.
Bezugnehmend auf 4B umfasst der zweite Zweikopfkrümmer 400 eine erste Rohrrippe 402. Die erste Rohrrippe 402 ist ein Abschnitt der Wand des Rohrs 202 mit einer erhöhten Rohrwanddicke bezogen auf andere Abschnitte des Rohrs 202. Insbesondere ragt die erste Rohrrippe 402 in das Rohr 202, wodurch ein Abschnitt des Hohlraums, der von dem Rohr 202, das die erste Rohrrippe 402 umfasst, definiert wird, effektiv verengt wird. In einigen Anordnungen kann sich die erhöhte Wanddicke im Zusammenhang mit der ersten Rohrrippe 402 in den ersten Einlasskanal 210 erstrecken, so dass ein Abschnitt der Wand des ersten Einlasskanals 210 ebenfalls verdickt wird, was ausführlicher in Bezug auf 4C nachstehend erörtert wird.
Bezugnehmend auf 4C, wie vorstehend in Bezug auf 4B erwähnt, sind Versteifungsrippen in dem zweiten Zweikopfkrümmer angeordnet, um Unterstützung an den Spannungspunkten 303 bereitzustellen. Versteifungsrippen sind Stützsegmente aus zusätzlichem Material (d. h. Material, das zum Bilden eines gegebenen Krümmers verwendet wird, wie Eisen, Stahl, Legierungen und dergleichen), das im Wesentlichen an einem zum Hohlraum weisenden Segment eines gegebenen Krümmers angeordnet ist. In der dargestellten Zweikopfkrümmeranordnung sind die erste Rohrrippe 402 und eine zweite Rohrrippe 404 in dem Rohr 202 angeordnet und ragen jeweils in den Hohlraum des Rohrs 202. Außerdem sind eine erste Kanalrippe 406 und eine zweite Kanalrippe 408 in dem ersten Einlasskanal 210 bzw. dem zweiten Einlasskanal 216 angeordnet. In Anordnungen wie dem dargestellten zweiten Zweikopfkrümmer 400 kann eine Rohrrippe (z. B. die erste Rohrrippe 402) so gebildet sein, dass sie in eine angrenzende Kanalrippe (z. B. die erste Kanalrippe 406) weitergeführt wird. Die Versteifungsrippen sind in dem zweiten Zweikopfkrümmer 400 entlang der mittleren Oberfläche der zwei Verbindungsstellen von Einlass und Rohr in der Nähe der Spannungspunkte 303 angeordnet.
Bezugnehmend auf 5 umfasst ein Verfahren 500 zum Bilden eines Abgaskrümmers das Bilden eines Krümmerrohrs (z. B. des Rohrs 202) bei 502. Das Krümmerrohr wird durch eines von mehreren Herstellungsverfahren gebildet, einschließlich zum Beispiel Gießen, Prägen und Walzen und so weiter. Das Krümmerrohr kann auch aus einem von verschiedenen Materialien hergestellt sein, einschließlich Eisen, Stahl, Aluminium und so weiter, einschließlich Legierungen davon. Das Krümmerrohr ist als Kanal mit mindestens zwei Öffnungen gebildet, wobei eine Öffnung an einem vorgeschalteten Ende des Krümmerrohrs und eine andere Öffnung an einem nachgeschalteten Ende des Krümmerrohrs angeordnet ist, wobei beide Öffnungen in Fluidverbindung mit einem Rohrhohlraum sind, der durch die Länge des Krümmerrohrs verläuft. Der Rohrhohlraum ist durch eine Rohrwand mit einer ersten Rohrdicke, die die Gesamtform des Krümmerrohrs und die Querschnittsfläche des Rohrhohlraums bildet, definiert. In einigen Anordnungen ist die erste Rohrdicke im Allgemeinen bei dem gesamten Krümmerrohr konsistent, mit Ausnahme von zusätzlichen Merkmalen zur Anpassung an spezifische Anwendungen (z. B. Flansche, Schraubenbolzenlöcher, Klemmensitze und so weiter).
In einigen Anordnungen ist eine Versteifungsrippe (z. B. die erste Rohrrippe 402) zusammen mit dem Krümmerrohr bei 502 gebildet. Die Versteifungsrippe ist ein Rohrwandabschnitt mit einer erhöhten Wanddicke bezogen auf andere Abschnitte der Rohrwand. In einigen Anordnungen kann das Krümmerrohr mit einer Versteifungsrippe gebildet sein, die an der Rohrwand angeordnet ist, so dass die Versteifungsrippe den Rohrhohlraum effektiv verengt. Die Versteifungsrippe kann gleichzeitig während des Bildens des Krümmerrohrs bei 502 gebildet werden oder nach dem anfänglichen Bilden des Krümmerrohrs bei 502 hinzugefügt werden. Zum Beispiel kann in einer Ausführungsform die Versteifungsrippe in die Rohrwand einbezogen werden, wenn das Krümmerrohr gegossen wird. In einer anderen Ausführungsform kann die Versteifungsrippe an eine zuvor vorhandene Rohrwand und Kanalwand geschweißt werden.
Bei 504 wird mindestens ein Einlasskanal (z. B. der Einlasskanal 210) gebildet. Der Einlasskanal kann durch die gleichen oder ähnliche Arten von Herstellungsverfahren wie das Krümmerrohr gebildet werden und kann aus den gleichen oder ähnlichen Arten von Materialien hergestellt werden. Der Einlasskanal kann auch als ein Kanal mit mindestens zwei Öffnungen, eine an einem vorgeschalteten Ende und eine andere an einem nachgeschalteten Ende, gebildet werden, die beide in Fluidverbindung mit einem Kanalhohlraum sind, der durch die Länge des Einlasskanals hindurch angeordnet ist. Der Kanalhohlraum ist durch eine entsprechende Kanalwand mit einer ersten Kanaldicke definiert, die die Gesamtform des Einlasskanals und die Querschnittsfläche des Kanalhohlraums bildet. In einigen Anordnungen ist das vorgeschaltete Ende des Einlasskanals so konfiguriert, dass es abnehmbar mit einem Abschnitt eines Zylinderkopfes zusammenwirkt, der mindestens einen Auslasskanal umfasst (z. B. wenn das vorgeschaltete Ende des Einlasskanals einen Flansch umfasst). Das nachgeschaltete Ende des Einlasskanals ist so konfiguriert, dass es mit dem vorgeschalteten Ende des Krümmerrohrs zusammenwirkt, so dass die nachgeschaltete Öffnung des Einlasskanals in Fluidverbindung mit der vorgeschalteten Öffnung des Krümmerrohrs ist. In einigen Anordnungen wird der Einlasskanal separat gebildet und wird später mit dem Krümmerrohr gekoppelt. In anderen Anordnungen wird der Einlasskanal zusammen mit dem Krümmerrohr gebildet, und somit werden der Einlasskanal und das Krümmerrohr als einstückige, monolithische Einheit gebildet.
Ebenso kann ähnlich dem Bilden des Krümmerrohrs bei 502 der Einlasskanal bei 504 so gebildet werden, dass er auch eine Versteifungsrippe umfasst (z. B. die erste Kanalrippe 406). Die Versteifungsrippe kann hier ein Kanalwandabschnitt mit einer erhöhten Wanddicke relativ zu anderen Abschnitten der Kanalwand sein. Die Versteifungsrippe in dem Einlasskanal, die in dem Einlasskanal gebildet ist, kann auf ähnliche Weise wie die Versteifungsrippe hergestellt werden, die in dem Krümmerrohr bei 502 gebildet wird (z. B. durch Verengung des Kanalhohlraums, einstückig mit dem Einlasskanal oder separat gebildet und später hinzugefügt und so weiter). In einigen Anordnungen ist die Versteifungsrippe eine einzelne, kontinuierliche Rippe, die an einer Kanalrippe beginnt und fortschreitet und durch eine Rohrrippe weiter verläuft. Ferner kann die Versteifungsrippe auch eine einzelne, kontinuierliche Rippe sein, die an einer ersten Kanalrippe beginnt, fortschreitet und durch eine Rohrrippe weiter verläuft und fortschreitet und an einer zweiten Kanalrippe endet.
Bei 506 wird ein Spannungspunkt (z. B. der Spannungspunkt 303) gebildet. Der Spannungspunkt wird in der Regel in der Nähe der Verbindungsstelle gebildet, wo das Krümmerrohr auf den Einlasskanal trifft. Der Spannungspunkt ist eine Fläche der Rohrwand und/oder der Kanalwand, die aufgrund einer ungleichen Verformung des Einlasskanals in Bezug auf das Krümmerrohr infolge einer Verteilung von Wärme aus einem Abgasstrom innerhalb des Kanalhohlraums und des Rohrhohlraums einer Wärmeermüdung ausgesetzt ist. Ferner kann der Spannungspunkt so gebildet werden, dass er eine Rohrrippe und/oder eine Kanalrippe umfasst. In einigen Anordnungen definieren der Einlasskanal und das Krümmerrohr zusammen zwei Winkel an der Verbindungsstelle zwischen Einlasskanal und Krümmerrohr: einen großen Winkel und entsprechend einen kleinen Winkel. Der kleine Winkel ist ein resultierender Winkel, der kleiner als 180 Grad ist, und der entsprechende große Winkel ist ein resultierender Winkel, der größer als 180 Grad ist (d. h. der kleine Winkel und der große Winkel ergeben zusammen 360 Grad). Zum Beispiel, in einer Ausführungsform, in der das Krümmerrohr und der Einlasskanal eine insgesamt senkrechte Form ergeben, ist der kleine Winkel 90 Grad und der entsprechende große Winkel 270 Grad. In einem solchen Beispiel kann der Spannungspunkt Flächen der Rohrwand und der Kanalwand umfassen, die den kleinen Winkel definieren.
Wie hierin verwendet sollen die Begriffe „im Wesentlichen“ und ähnliche Begriffe eine weitreichende Bedeutung haben im Einklang mit der gebräuchlichen und akzeptierten Verwendung vom Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich der Gegenstand dieser Offenbarung bezieht. Es sollte für den Fachmann, der diese Offenbarung durchsieht, offensichtlich sein, dass diese Begriffe eine Beschreibung bestimmter beschriebener Merkmale zulassen sollen, ohne den Umfang dieser Merkmale auf die bereitgestellten genauen numerischen Bereiche einzuschränken. Demgemäß sollen diese Begriffe so interpretiert werden, dass sie angeben, dass unwesentliche oder unbedeutende Modifikationen oder Abänderungen an dem beschriebenen Gegenstand innerhalb des Umfangs der Offenbarung liegen sollen.
Ferner soll, wie hierin verwendet der Begriff „Fluid“ eine weitreichende Bedeutung haben im Einklang mit der gebräuchlichen und akzeptierten Verwendung vom Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich der Gegenstand dieser Offenbarung bezieht. Insbesondere sollten Fachleute, die diese Offenbarung ansehen, verstehen, dass „Fluid“ Materie vorsieht, das eine Strömung aufweist, und Materie in einem gasförmigen Zustand, einem flüssigen Zustand oder eine Kombination von Komponenten in verschiedenen Materiezuständen umfassen kann.
Es gilt zu beachten, dass die Ausrichtung unterschiedlicher Elemente je nach anderen beispielhaften Ausführungsformen unterschiedlich ausfallen kann, und dass solche Variationen durch die vorliegende Offenlegung abgedeckt sein sollen. Es sei klargestellt, dass Merkmale der vorliegenden Erfindung in andere offenbarte Ausführungsformen aufgenommen werden können.
Es sei klargestellt, dass Bauweisen und Anordnungen von Einrichtungen oder ihren Komponenten, die in den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen gezeigt sind, lediglich der Veranschaulichung dienen. Obwohl nur einige Ausführungsformen in dieser Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, erkennt die Fachwelt beim Lesen dieser Offenbarung unschwer, dass viele Modifikationen möglich sind (z. B. Variationen in Größen, Dimensionen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Werte von Parametern, Montagebaugruppen, Verwendung von Materialien, Farben, Orientierungen usw.), ohne wesentlich von den neuen Lehren und Vorteilen des offenbarten Gegenstands abzuweichen. Beispielsweise können Elemente, die als einstückig geformt dargestellt werden, aus mehreren Teilen oder Elementen konstruiert werden, die Position der Elemente kann umgekehrt oder anderweitig variiert werden, und die Art oder Anzahl separater Elemente bzw. Positionen kann geändert oder variiert werden. Die Reihenfolge oder Abfolge von Verfahrens- oder Prozessschritten kann gemäß alternativen Ausführungsformen variiert oder neu geordnet werden. Weitere Ersetzungen, Modifikationen, Änderungen und Auslassungen können ebenfalls an der Konstruktion, den Betriebsbedingungen und der Anordnung der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Obwohl hierin verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben und dargestellt sind, wird der Durchschnittsfachmann ohne Weiteres eine Reihe anderer Mechanismen und/oder Strukturen zur Ausführung der Funktion und/oder zum Erreichen der Ergebnisse und/oder eines oder mehrerer der hierin beschriebenen Vorteile ersinnen können, und jede dieser Änderungen und/oder Modifikationen soll im Bereich der hierin beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung eingeschlossen sein. Allgemeiner wird der Durchschnittsfachmann ohne Weiteres erkennen, dass, wenn nichts anderes angegeben ist, sämtliche Parameter, Abmessungen, Materialien und Konfigurationen, die hierin beschrieben sind, als Beispiele dienen sollen, und dass tatsächliche Parameter, Abmessungen, Materialien und/oder Konfigurationen von der jeweiligen Anwendung oder den jeweiligen Anwendungen abhängen, für die die Lehren der Erfindung verwendet werden. Der Fachmann wird viele Äquivalente der hierin beschriebenen, konkreten Ausführungsformen der Erfindung erkennen oder anhand von nicht mehr als Routineversuchen herauszufinden in der Lage sein. Daher sei deshalb klargestellt, dass die obigen Ausführungsformen nur als Beispiele angegeben sind, und dass innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente Ausführungsformen der Erfindung anders verwirklicht werden können als konkret beschrieben und beansprucht. Ausführungsformen der Erfindung in der vorliegenden Offenbarung sind auf jedes einzelne Merkmal, System, Material, Kit, jeden einzelnen Gegenstand und jedes einzelne hierin beschriebene Verfahren gerichtet. Außerdem ist jede Kombination aus zwei oder mehr von diesen Merkmalen, Systemen, Gegenständen, Materialien, Kits und/oder Verfahren, falls solche Merkmale, Systeme, Artikel, Materialien, Kits und/oder Verfahren nicht gegenseitig inkonsistent sind, im Bereich der Erfindung der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen.
Die unbestimmten Artikel „ein“ und „eine“, wie hierin in der Beschreibung und den Ansprüchen gebraucht, sollen so verstanden werden, dass sie „mindestens ein(e)“ bedeuten, solange nicht ausdrücklich etwas Gegenteiliges angegeben ist. Die Ansprüche sollten nicht als beschränkt auf die beschriebene Reihenfolge oder die beschriebenen Elemente betrachtet werden, solange nichts Derartiges angegeben ist. Man beachte, dass von einem Durchschnittsfachmann verschiedene Änderungen an der Form und an Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken und Bereich der beigefügten Ansprüche abzuweichen. Alle Ausführungsformen, die im Gedanken und Bereich der folgenden Ansprüche und Äquivalente liegen, werden beansprucht.

Claims

Krümmer zum Leiten eines Abgases, das von einem Verbrennungsmotor erzeugt wird, zu einem Nachbehandlungssystem, wobei der Krümmer Folgendes umfasst: ein Krümmerrohr, das eine Rohrwand umfasst, wobei die Rohrwand eine erste Rohrdicke aufweist und einen Rohrhohlraum bildet, der in Fluidverbindung mit einer ersten Öffnung an einem vorgeschalteten Ende davon und mit einer zweiten Öffnung an einem nachgeschalteten Ende davon ist; einen Einlasskanal, der funktionsmäßig mit dem Krümmerrohr an der ersten Öffnung verbunden ist, wobei der Einlasskanal eine Kanalwand aufweist, die eine erste Kanaldicke hat und einen Kanalhohlraum bildet, welcher in Fluidverbindung mit einer dritten Öffnung an einem nachgeschalteten Ende des Einlasskanals und mit einer vierten Öffnung an einem vorgeschalteten Ende des Einlasskanals ist, wobei die dritte Öffnung an einem Spannungspunkt auf die erste Öffnung des Krümmerrohrs trifft; und mindestens eine Versteifungsrippe, die an einer Innenoberfläche von mindestens einer der Rohrwand und der Kanalwand angeordnet ist und sich an einem Hohlraum am Spannungspunkt befindet.
Krümmer nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Versteifungsrippe eine Rohrrippe umfasst, die an der Rohrwand angeordnet ist und zum Rohrhohlraum freiliegt, und wobei die Rohrrippe und die Rohrwand in Kombination eine zweite Rohrdicke bereitstellen.
Krümmer nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Versteifungsrippe eine Kanalrippe umfasst, die an der Kanalwand angeordnet ist und zum Kanalhohlraum freiliegt, und wobei die Kanalrippe und die Kanalwand in Kombination eine zweite Kanaldicke bereitstellen.
Krümmer nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Versteifungsrippe Folgendes umfasst: eine Rohrrippe, die an der Rohrwand angeordnet ist und zum Rohrhohlraum freiliegt, und wobei die Rohrrippe und die Rohrwand in Kombination eine zweite Rohrdicke bereitstellen; und eine Kanalrippe, die an der Kanalwand angeordnet ist und zum Kanalhohlraum freiliegt, und wobei die Kanalrippe und die Kanalwand in Kombination eine zweite Kanaldicke bereitstellen.
Krümmer nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Versteifungsrippe über einer Fläche der Rohrwand und einer Fläche der Kanalwand, die zusammen den Spannungspunkt definieren, angeordnet ist.
Krümmer nach Anspruch 2, wobei ein Querschnitt der zweiten Rohrdicke nicht an der gesamten Rohrrippe gleichmäßig ist.
Krümmer nach Anspruch 6, wobei die zweite Rohrdicke größer ist an einem Abschnitt der Rohrrippe, der einer größeren Wärmeermüdung ausgesetzt ist, verglichen mit einem anderen Abschnitt der Rohrrippe.
Krümmer nach Anspruch 3, wobei ein Querschnitt der zweiten Kanaldicke nicht an der gesamten Kanalrippe gleichmäßig ist.
Krümmer nach Anspruch 8, wobei die zweite Kanaldicke größer ist an einem Abschnitt der Kanalrippe, der einer größeren Wärmeermüdung ausgesetzt ist, verglichen mit einem anderen Abschnitt der Kanalrippe.
Krümmer nach Anspruch 1, wobei ein Flansch ringförmig um einen Außenumfang der vierten Öffnung des Einlasskanals angeordnet ist, und wobei der Flansch so konfiguriert ist, dass er lösbar einen Zylinderkopf kontaktiert.
Krümmer nach Anspruch 1, wobei die zweite Öffnung in Fluidverbindung mit einem zweiten Krümmerrohr ist.
Krümmer nach Anspruch 11, wobei die zweite Öffnung des Krümmerrohrs einen Balg kontaktiert, wobei der Balg einen Balghohlraum definiert, der in Fluidverbindung mit dem zweiten Krümmerrohr ist.
Krümmer nach Anspruch 1, wobei der Rohrhohlraum in Fluidverbindung mit einer fünften Öffnung ist, die einen Auslass definiert, der in Fluidabgabeverbindung mit einem Nachbehandlungssystem ist.
Krümmer nach Anspruch 1, ferner umfassend: mindestens einen zusätzlichen Einlasskanal, der funktionsfähig verbunden mit und in Fluidverbindung mit dem Krümmerrohr ist, wobei jeder von dem mindestens einen zusätzlichen Einlasskanal das Krümmerrohr an einem zusätzlichen Spannungspunkt kontaktiert; und mindestens eine zusätzliche Versteifungsrippe, wobei jede von der mindestens einen zusätzlichen Versteifungsrippe an einer Innenoberfläche von mindestens einer der Rohrwand und einer Kanalwand von einem von dem mindestens einen zusätzlichen Einlasskanal angeordnet ist und zu einem Hohlraum an dem mindestens einen zusätzlichen Spannungspunkt freiliegt.
Krümmer nach Anspruch 1, wobei das Krümmerrohr, der Einlasskanal und die Versteifungsrippe integral als einstückige Konstruktion gebildet sind.
Krümmerbaugruppe zum Leiten eines Abgases, das von einem Verbrennungsmotor erzeugt wird, zu einem Nachbehandlungssystem, wobei die Krümmerbaugruppe Folgendes umfasst: mehrere Einlasskanäle, die in Fluidaufnahmeverbindung mit einem Zylinderkopf an jeweiligen vorgeschalteten Enden davon sind, wobei die mehreren Einlasskanäle ein Krümmerrohr funktionsmäßig kontaktieren und mit diesem in Fluidabgabeverbindung stehen an entsprechenden mehreren Spannungspunkten an ihren nachgeschalteten Enden, wobei jeder der mehreren Einlasskanäle eine Kanalwand mit einer ersten Kanaldicke umfasst; ein Krümmerrohr, das in Fluidaufnahmeverbindung mit den mehreren Einlasskanälen an den entsprechenden mehreren Spannungspunkten und in Fluidabgabeverbindung mit mindestens einem Auslass ist, wobei das Krümmerrohr eine Rohrwand mit einer ersten Rohrdicke umfasst; und mehrere Versteifungsrippen, wobei jede der mehreren Versteifungsrippen an einer Innenoberfläche von mindestens einer der Rohrwand und der Kanalwand eines jeweiligen der mehreren Einlasskanäle an einem der mehreren Spannungspunkte angeordnet ist.
Krümmerbaugruppe nach Anspruch 16, wobei eine der mehreren Versteifungsrippen an der Innenoberfläche der Rohrwand angeordnet ist, und wobei die eine der mehreren Versteifungsrippen und die Rohrwand in Kombination eine zweite Rohrdicke bereitstellen.
Krümmerbaugruppe nach Anspruch 16, wobei eine der mehreren Versteifungsrippen an der Innenoberfläche der Kanalwand eines jeweiligen der mehreren Einlasskanäle angeordnet ist, und wobei die eine der mehreren Versteifungsrippen und die jeweilige Kanalwand in Kombination eine zweite Kanaldicke bereitstellen.
Krümmerbaugruppe nach Anspruch 16, wobei die Krümmerbaugruppe mehrere lösbar verbundene Krümmerkomponenten umfasst, wobei jede der lösbar verbundenen Krümmerkomponenten ein Komponentenrohr umfasst, wobei die jeweiligen Komponentenrohre der mehreren lösbar verbundenen Krümmerkomponenten zusammen das Krümmerrohr bilden.
Krümmerbaugruppe nach Anspruch 19, wobei mindestens eine der mehreren lösbar verbundenen Krümmerkomponenten ferner einen Einlasskanal, einen Spannungspunkt und eine Versteifungsrippe umfassen.
Krümmerbaugruppe nach Anspruch 19, wobei mindestens zwei der mehreren lösbar verbundenen Krümmerkomponenten lösbar mit einem Balg verbunden sind, der an einer Verbindungsstelle zwischen den mindestens zwei der mehreren lösbar verbundenen Krümmerkomponenten angeordnet ist.
Verfahren zum Bilden eines Abgaskrümmers, umfassend: Bilden eines Krümmerrohrs, das eine Rohrwand und eine Rohrrippe umfasst, wobei die Rohrwand eine erste Rohrdicke aufweist und einen Rohrhohlraum definiert, der in Fluidverbindung mit einer ersten Öffnung an einem vorgeschalteten Ende davon und einer zweiten Öffnung an einem nachgeschalteten Ende davon ist, und wobei die Rohrrippe an einer Innenoberfläche der Rohrwand angeordnet ist und zu dem Rohrhohlraum in der Nähe der ersten Öffnung freiliegt, wobei die Rohrrippe und die Rohrwand in Kombination eine zweite Rohrdicke aufweisen; Bilden eines Einlasskanals, der eine Kanalwand, die eine erste Kanaldicke aufweist, umfasst und einen Kanalhohlraum definiert, der in Fluidverbindung mit einer dritten Öffnung an einem nachgeschalteten Ende des Einlasskanals und in Fluidverbindung mit einer vierten Öffnung an einem vorgeschalteten Ende des Einlasskanals ist, wobei die dritte Öffnung funktionsmäßig verbunden mit und in Fluidverbindung mit der ersten Öffnung ist; und Koppeln des Krümmerrohrs mit dem Einlasskanal an einem Spannungspunkt, wobei der Spannungspunkt durch einen Abschnitt von mindestens einer der Rohrwand und der Kanalwand an einer Verbindungsstelle, wo die erste Öffnung des Krümmerrohrs funktionsmäßig mit der dritten Öffnung des Einlasskanals verbunden ist, definiert ist, wobei der Spannungspunkt einer größeren Wärmeermüdung ausgesetzt ist als andere Abschnitte der Rohrwand und der Kanalwand.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Krümmerrohr integral mit dem Einlasskanal als einstückige Konstruktion gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Krümmerrohr als separate Komponente gebildet ist, die mit dem Einlasskanal gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Rohrrippe integral mit dem Krümmerrohr als einstückige Konstruktion gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Rohrrippe als separate Komponente gebildet ist, die mit dem Krümmerrohr gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei der Einlasskanal so gebildet ist, dass er ferner eine Kanalrippe umfasst, die an einer Innenoberfläche der Kanalwand angeordnet ist und zu dem Kanalhohlraum in der Nähe der dritten Öffnung freiliegt, wobei die Kanalrippe und die Kanalwand in Kombination eine zweite Kanaldicke bereitstellen.