DE19646883A1 - Abgaskrümmerstoßverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgaskrümmerstoßverbindung mit Dichtungsele­ ment, bei der die Abgaskrümmer durch das Dichtungselement gasdicht, aber in axialer Richtung gleitend verbunden sind.

Zur Verbindung von Abgaskrümmern ist es bekannt, Federringe, ähnlich Kolbenrin­ gen, vorzusehen, um Spannungen durch Wärmedehnung zu vermeiden. Zu diesem Zweck wird das freie Ende eines der Abgaskrümmer an seiner äußeren Umfangsfläche mit Eindrehungen versehen, in weiche Federringe eingelegt sind. Das freie Ende des anderen Abgaskrümmers wird auf der Innenseite ausgedreht. Werden die Abgaskrüm­ mer ineinandergesteckt legen sich die Federringe des einen Abgaskrümmers an die in­ nere Umfangsfläche des anderen Abgaskrümmers an, wodurch eine gewisse Dichtwir­ kung entsteht, die Wärmedehnung jedoch nicht behindert wird. Im Betrieb hat sich je­ doch gezeigt, daß die Federringe nur eine unzureichende Dichtwirkung ausüben.

Zur Verbindung eines Abgasklappengehäuses mit einem Schalldämpfergehäuse ist ein Federkompensator vorgesehen, welcher axiale Wärmedehnungen ausgleicht. Zur Abdichtung wird der Federkompensator kegelförmig aufgeweitet und mit einem Dichtring durch Schraubenkraft gegen eine Dichtfläche des Abgasklappengehäuses gepreßt. Eine derartige Maßnahme zur Abdichtung ist für die Verbindung von Abgaskrümmern zu aufwendig. (DE 195 07 201 A1).

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Abgaskrümmerstoß­ verbindung so zu gestalten, daß die Dichtwirkung nachhaltig verbessert wird, ohne daß der bauliche Aufwand nennenswert zunimmt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Federkompensator, wel­ cher die Abgaskrümmer verbindet an seinen Stirnseiten zugleich als Dichtungselement ausgebildet ist, daß der Federkompensator im eingebauten Zustand unter Verspannung steht und daß die Stirnseiten Dichtflächen aufweisen, welche gegen Gegendichtflächen an den freien Enden der Abgaskrümmer gepreßt werden, wobei die Abgaskrümmer im Bereich der Abgaskrümmerstoßverbindung Zentrierungen aufweisen.

Durch den im vorgespannten Zustand eingebauten Kompensator wird eine stetige, de­ finierte Anpreßkraft in den Dichtflächen erreicht, welche zu einer zuverlässigen Dichtwirkung führt. Bei der Beaufschlagung des Federkompensators durch Innen­ druck, also durch den Druck der Auspuffgase, werden die Anpreßkräfte an den Dicht­ flächen des Federkompensators noch verstärkt. Die axiale Dehnung der Abgaskrümmer wird durch den Federkompensator nicht behindert.

Vorteilhafte Ausführungen der Dichtflächen des Federkompensators bzw. der Gegen­ dichtflächen können den Unteransprüchen 2 bis 16 entnommen werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Zeichnungen dargestellt.

Jede der Fig. 1 bis 7 zeigt auf der linken, bzw. der rechten Bildhälfte jeweils eine Form der Dichtfläche.

Nach Fig. 1, linke Hälfte, weist der Federkompensator 1 eine kegelige Dichtfläche 2 und der Abgaskrümmer 3 eine ballige Form der Gegendichtfläche 4 auf.

Gemäß der rechten Hälfte zeigt der Federkompensator 1 ebenfalls eine kegelige Dicht­ fläche 2, während die dem zweiten Abgaskrümmer 3a zugeordnete Gegendichtfläche 4 als umlaufende Kante ausgebildet ist. Die Strömungsrichtung des Abgases soll vorteil­ hafterweise so gewühlt werden, daß es vom Abgaskrümmer 3 zum Abgaskrümmer 3a strömt. Dadurch wird ein Stau am Bund 7 vermieden.

Beide Ausführungsformen führen zu einer Linienberührung von Dichtfläche 2 und Ge­ gendichtfläche 4, die dank des in vorgespanntem Zustand eingebauten Federkompensa­ tors 1 zu sehr guter Dichtwirkung führt. Der Federkompensator 1 zentriert sich gegen über den Abgaskrümmern 3, 3a von selbst. Die Abgaskrummer 3, 3a werden durch ei­ nen Bund 7 bzw. Ausdrehung 7a gegeneinander zentriert, welche geringes Spiel aufweisen, um axiale Verschiebungen der Abgaskrümmer 3, 3a gegeneinander zuzulassen.

Nach Fig. 2, linke Hälfte, ist die Dichtfläche 2 im Schnitt gesehen spitzwinklig ausge­ bildet, während die Gegendichtfläche 4 eben und senkrecht zur Achse ist. Auch in die­ ser Ausführungsform tritt Linienberührung mit hohem Anpreßdruck auf.

Die rechte Hälfte von Fig. 2 zeigt eine im Schnitt gesehen halbkreisförmig abgerundete Dichtfläche 2, die Gegendichtfläche 4 ist eben ausgebildet. Es tritt wiederum Linienbe­ rühruhrung mit hohem Anpreßdruck auf.

Fig. 3, linke Hälfte, zeigt eine im Schnitt gesehen halbkreisförmig aufgebogene Dicht­ fläche 2, der eine ebene Gegendichtfläche 4 gegenübersteht, so daß wiederum eine Linienberührung mit hoher Flächenpressung entsteht.

Fig. 3, rechte Hälfte, stellt eine zylindrische Dichtfläche 2 dar, welche mit Preßsitz auf die Gegendichtfläche 4 aufgebracht ist.

Fig. 4, linke Hälfte, zeigt eine Dichtfläche 2, welche der Formgebung des Federkom­ pensators 1 entspricht, wobei die Gegendichtfläche 4 ebenfalls der Formgebung des Federkompensators 1 angepaßt ist.

Fig. 4, rechte Hälfte, zeigt eine flächig ausgebildete Dichtfläche 2, welche der Form­ gebung des Federkompensators 1 entspricht und die Gegendichtfläche 4 ebenfalls die­ ser Formgebung folgt. Der äußere Rand des Federkompensators 1 ist zum Zwecke der Zentrierung umgebördelt.

Fig. 5, linke Hälfte, zeigt eine zur Achse des Federkompensators 1 rechtwinkelige, ebene Dichtfläche 2, mit ebenso geformter Gegendichtfläche 4. Der äußere Rand der Dichtfläche 2 ist wiederum umgebördelt.

Fig. 5, rechte Hälfte, stellt eine im Schnitt gesehen spitzwinklig ausgebildete Dichtflä­ che 2 dar, der eine ebenso geformte Gegendichtfläche 4 gegenübersteht. Die Dichtflä­ che 2 ist dabei am äußeren Rand zum Federkompensator 1 hin abgewinkelt.

Fig. 6, linke Hälfte, zeigt eine im Schnitt gesehen kegelig ausgebildete Dichtfläche 2. Der Kegel beginnt am inneren Durchinesser des Federkompensators 1 und ist zur Achse hin geneigt. Die Gegendichtfläche 4 entsteht durch eine Eindrehung im Ab­ gaskrümmer 3 und stellt eine umlaufende Innenkante dar, welche mit der Dicht­ fläche 2 eine Linienberührung eingeht.

Fig. 6, rechte Hälfte, stellt eine zylindrisch ausgebildete Dichtfläche 2 dar. Durch Aus­ drehung im zweiten Abgaskrümmer 3a entsteht eine ebenfalls zylindrische Gegen­ dichtfläche 4.

Fig. 7, linke Hälfte, zeigt eine kegelig ausgebildete Dichtfläche 2, welche mit einer balligen Gegendichtfläche 4 zusammenwirkt. Diese entsteht durch eine Ausdrehung 8 im Abgaskrümmer 3. Es entsteht Linienberührung mit hohem Anpreßdruck.

Fig. 7, rechte Hälfte, stellt wiederum einen kegelig ausgebildete Dichtfläche 2 dar. Die Gegendichtfläche 4 entsteht durch einen Ausdrehung 9 im Abgaskrümmer 3a.

Claims (16)

1. Abgaskrümmerstoßverbindung mit Dichtungselement, bei der die Abgas­ krümmer durch das Dichtungselement gasdicht, aber in axialer Richtung gleitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federkompensa­ tor (1) welcher die Abgaskrümmer (3, 3a) verbindet, an seinen Stirnseiten zugleich als Dichtungselement ausgebildet ist, daß der Federkompensator (1) im eingebauten Zustand unter Verspannung steht und daß die Stirnseiten Dicht­ flächen (2) aufweisen, welche gegen Gegendichtflächen (4) an den freien Enden der Abgaskrümmer (3, 3a) gepreßt werden, wobei die Abgaskrümmer (3, 3a) im Bereich der Abgaskrümmerstoßverbindung Zentrierungen aufweisen.

2. Abgaskrümmerstoßverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierung des ersten Abgaskrümmers (3) als konzentrischer Bund (7) auf der Außenseite und die Zentrierung des zweiten Abgaskrümmers (3a) als Ausdrehung (7a) ausgebildet ist und Bund (7) und Ausdrehung (7a) mit ge­ ringem Spiel ineinander greifen.

3. Abgaskrümmerstoßverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (2) im Schnitt gesehen kegelig und die Gegendichtfläche (4) ballig ausgeführt ist.

4. Abgaskrümmerstoßverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (2) im Schnitt gesehen kegelig und die Gegendichtfläche als umlaufende rechtwinklige Kante ausgeführt ist.

5. Abgaskrümmerstoßverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (2) im Schnitt gesehen eine Linienberührung aufweist, wobei der Federkompensator (1) zunächst kegelig aufgeweitet und anschließend zum Federkompensator (1) hin abgewinkelt ist und die Gegendichtfläche (4) als eine zur Achse des Federkompensators (1) senkrecht stehende, ebene Fläche ausgebildet ist.

6. Abgaskrümmerstoßverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (2) Linienberührung aufweist und im Schnitt gesehen der Federkompensator (1) zunächst kegelig aufgeweitet ist und anschließend zum Federkompensator (1) hin halbkreisförmig umgebogen ist und die Gegen­ dichtfläche (4) als eine zur Achse des Federkompensators (1) senkrecht stehende, ebene Fläche ausgebildet ist.

7. Abgaskrummerstoßverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (2) Linienberührung aufweist und im Schnitt gesehen halb­ kreisförmig zum Federkompensator (1) hin aufgebogen ist und die Gegendicht­ fläche (4) als eine zur Achse des Federkompensators (1) senkrecht stehende, ebene Fläche ausgebildet ist.

8. Abgaskrümmerstoßverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (2) flächig dichtend, zur Achse des Federkompensators (1) zylindrisch ausgebildet ist, und daß die Dichtfläche 2 mit Preßsitz auf die Gegendichtfläche (4) aufgebracht wird.

9. Abgaskrümmerstoßverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (2) der Formgebung des Federkompensators (1) entspricht, und daß die Gegendichtfläche 4 ebenfalls der Formgebung des Federkom­ pensators (1) folgt.

10. Abgaskrümmerstoßverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (2) flächig ausgebildet ist, wobei die Dichtfläche (2) der Formgebung des Federkompensators (1) folgt, ebenso wie die Gegendicht­ fläche (4), und daß ein äußerer Rand des Federkompensators (1) zur Zen­ trierung umgebördelt ist.

11. Abgaskrümmerstoßverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (2) als zur Achse des Federkompensators (1) rechtwinklige, ebene Fläche ausgebildet ist, daß der äußere Rand der Dichtfläche (2) umgebördelt ist und daß die Gegendichtfläche (4) ebenfalls eben ausgeführt ist.

12. Abgaskrümmerstoßverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (2) im Schnitt gesehen spitzwinkelig ausgebildet ist, wobei der äußere Rand der Dichtfläche (2) zum Federkompensator (1) hin abgewinkelt ist und die Gegendichtfläche (4) als kegelige Ausdrehung parallel zur Dichtfläche (2) ausgeführt ist.

13. Abgaskrümmerstoßverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (2) kegelig ausgebildet ist, wobei der Kegel, ausgehend vom inneren Durchmesser des Federkompensators (1) zur Achse des Feder­ kompensators (1) hin geneigt ist, und daß die Gegendichtfläche (4) als eine umlaufende Innenkante ausgeführt ist, so daß Linienberührung eintritt.

14. Abgaskrümmerstoßverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (2) zylindrisch ausgebildet ist und die Gegendichtfläche (4) ebenfalls als zylindrische Ausdrehung ausgeführt ist.

15. Abgaskrümmerstoßverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (2) kegelig ausgebildet ist und die Gegendichtfläche (4) ballig ausgeführt ist, wobei die Dichtfläche (2) in eine Ausdrehung (8) des ersten Abgaskrümmers (3) ragt.

16. Abgaskrümmerstoßverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (2) kegelig ausgebildet ist, wobei die Dichtfläche (2) in eine Ausdrehung (9) des zweiten Abgaskrümmers (3a) ragt und daß die Gegendicht­ fläche (4) durch die umlaufende Innenkante der Ausdrehung (9) gebildet wird.