DE19920822A1 - Anordnung zur Befestigung eines Abgaskrümmers am Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Zur Befestigung eines Abgaskrümmers am Zylinderkopf sind in den Befestigungslöchern der Eingangsflansche, durch die sich die in den Zylinderkopf eingesetzten Stehbolzen erstrecken, Distanzelemente angeordnet, die bei auf Block angezogenen Muttern einerseits ein Zusammendrücken der Flachdichtung auf Sollmaß sicherstellen, andererseits jedoch eine Verschiebung der Eingangsflansche relativ zum Zylinderkopf zulassen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung eines Abgaskrümmers am Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine entsprechend dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Ein Abgaskrümmer der gattungsgemäßen Art ist in der DE 196 35 870 A gezeigt, und die normale Befestigung des Abgaskrümmers am Zylinderkopf ist aus der DE 38 28 723 A ersichtlich.

Um eine Wärmeausdehnung des Abgaskrümmers ohne Verspannungen zu er­ möglichen, sollten die Flansche auf der Dichtfläche bzw. der Zylinderkopffläche gleiten können. Zu diesem Zweck sind die Löcher in den Eingangsflanschen grö­ ßer als die Durchmesser der Stehbolzen und häufig als Langlöcher ausgebildet. Damit einerseits diese Gleitbewegung ermöglicht und andererseits die Dichtigkeit gewährleistet ist, müssen die Muttern mit einem definierten Drehmoment mit äu­ ßerst geringen Toleranzen, z. B. 16 Nm ± 1 Nm, angezogen werden. Die Erfüllung dieser Forderung ist bei der Serienmontage zeitaufwendig, da ein zusätzliches "Abknacken auf Drehmoment" nach der ersten Vorverschraubung und nach ent­ sprechendem Setzen des Flansches erforderlich ist. Hinzu kommt, daß im Kun­ dendienstfall derart enge Toleranzen in der Werkstatt nicht mit Sicherheit einge­ halten werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Montage eines Abgaskrümmers ohne definiertes Anzugs-Drehmoment für die Muttern durchführen zu können und trotzdem ein Gleiten des Flansches relativ zur Zylinderkopffläche unter Aufrechterhaltung der Dichtigkeit zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag werden die Muttern mit einfachen Werk­ zeugen auf die Stehbolzen geschraubt, bis sie auf den Distanzelementen Block sind, was in kürzester Zeit erfolgen kann. Die Länge des Schaftes der Distanze­ lemente ist dabei so ausgelegt, daß bei auf Block aufgeschraubten Muttern einer­ seits die unter dem Flansch liegende, in der Regel mehrlagige Flachdichtung stets ihre Abdichtfunktion erfüllt und andererseits die Verschiebebewegung des Flan­ sches nicht unterbunden wird und außerdem die zulässige Flächenpressung am Zylinderkopf bzw. an dem Distanzelement nicht überschritten wird.

Das Distanzelement kann eine in das Loch eingesetzte Distanzbuchse sein, deren Innendurchmesser größer ist als der Durchmesser des Stehbolzens, so daß sich der Flansch bei Wärmeausdehnung des Abgaskrümmers verschieben kann. Die Distanzbuchse kann auf ihrem der Mutter zugewandten Ende mit einem Bund versehen sein, der auf dem Flansch aufliegt und über den sich die Mutter auf dem Flansch abstützt. Alternativ kann die Mutter als Bundmutter ausgeführt sein, deren Bund außerhalb der Distanzbuchse auf dem Flansch aufliegt. Die Distanzbuchse kann z. B. als kostengünstiges Drehteil, Fließpreßteil oder Sinterteil angefertigt werden. Zur Montageerleichterung kann die Distanzbuchse unverlierbar, z. B. durch Kleben oder Einpressen, mit dem Flansch verbunden sein.

Die Distanzbuchse kann mit der Mutter auch einstückig sein, in welchem Fall die Mutter als Bundmutter ausgebildet ist und ihr Bund auf dem Flansch aufliegt.

Schließlich kann das Distanzelement auch mit dem Stehbolzen einstückig sein, wobei sein Durchmesser kleiner ist als das Loch, um ein Verschieben des Flan­ sches zu ermöglichen. Die Mutter wird in diesem Fall wiederum als Bundmutter ausgeführt, deren Bund außerhalb des Distanzelements auf dem Flansch aufliegt.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezug­ nahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Abgaskrümmers,

Fig. 2 einen Teilschnitt eines an den Zylinderkopf angeschraubten Eingangs­ flansches des Abgaskrümmers von Fig. 1 mit einem ersten Ausführungs­ beispiel,

Fig. 3 eine Draufsicht eines Teils des Eingangsflansches von Fig. 2 von rechts,

Fig. 4 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 2 mit einem zweiten Ausführungsbeispiel und

Fig. 5 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 2 mit einem dritten Ausführungsbeispiel.

In Fig. 1 ist ein Abgaskrümmer 1 gezeigt, der einen Ausgangsflansch 2 und Ein­ gangsflansche 3 aufweist. Jeder Eingangsflansch ist mit Löchern 4 versehen, durch die sich, wie in den Fig. 2, 4 und 5 gezeigt, in den Zylinderkopf 8 eingesetz­ te Schraubenbolzen 5 erstrecken, auf deren Enden Muttern 6 aufgeschraubt sind, mit denen die Eingangsflansche 3 unter Zwischenschaltung einer Flachdichtung 7 an den Zylinderkopf 8 angeschraubt werden.

In dem ersten, in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist in jedes Loch 4 eine Distanzbuchse 9 eingesetzt, durch die sich der Stehbolzen 5 mit seitlichem Spiel erstreckt. Die Distanzbuchse 9 weist einen Schaft 10 und einen Bund 11 auf. Die Länge x des Schaftes 10 entspricht der Dicke des Eingangsflansches 3 plus der Dicke der Flachdichtung 7 im auf den Sollwert zusammengedrückten Zu­ stand. Wenn die Mutter 6 auf Block angezogen ist, also der Schaft 10 am Zylin­ derkopf und der Bund 11 am Eingangsflansch anliegt, ist einerseits die Flach­ dichtung 7 so weit zusammengedrückt, daß eine zuverlässige Dichtigkeit ge­ währleistet ist, andererseits jedoch eine Verschiebung des Eingangsflansches 3 relativ zum Zylinderkopf 8 aufgrund des Spiels zwischen den Stehbolzen 5 und der Distanzbuchse 9 möglich ist. Wenn die Distanzbuchse 9 ohne Bund 11 aus­ geführt ist, wird die Mutter 6 als Bundmutter ausgebildet, wie später in Verbin­ dung mit Fig. 5 beschrieben wird. Die Distanzbuchse 9 kann mit dem Flansch 3 z. B. durch Kleben oder Einpressen unverlierbar verbunden sein.

Das Ausführungsbeispiel von Fig. 4 unterscheidet sich von demjenigen von Fig. 2 nur dadurch, daß die in Fig. 2 gezeigte Distanzbuchse 9 mit der Mutter 6 ein­ stückig ist. Wenn diese Distanzmutter so auf den Stehbolzen 5 aufgeschraubt ist, daß sie einerseits am Zylinderkopf 8 und andererseits an Flansch 3 anliegt, ist die Dichtigkeit und die Verschiebbarkeit der Flanschverbindung gewährleistet.

Beim dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist das Distanzelement ein Zylin­ der 12, der mit dem Stehbolzen 5 einstückig ist und mit seitlichem Spiel in dem Loch 4 sitzt, so daß sich der Flansch 3 relativ zum Zylinderkopf 8 verschieben kann. Die Länge des Zylinders 12 entspricht wiederum dem Wert x in Fig. 2. Die Mutter 6 ist in diesem Fall als Bundmutter ausgebildet, deren Bund 13 auf dem Zylinder 12 und auf dem Flansch 3 aufliegt, wenn die Mutter auf Block angezogen ist.

Claims (7)

1. Anordnung zur Befestigung eines Abgaskrümmers (1) am Zylinderkopf (8) ei­ ner Brennkraftmaschine, der mit Eingangsflanschen (3) versehen ist, die Lö­ cher (4) aufweisen, durch die sich in den Zylinderkopf eingesetzte Stehbolzen (5) erstrecken, auf deren Enden Muttern (6) aufgeschraubt sind, mit denen die Flansche (3) unter Zwischenschaltung einer Flachdichtung (7) an den Zylinder­ kopf (8) angeschraubt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Loch (4) zwischen der Mutter (6) und dem Zylinderkopf (8) ein Distanzelement (9; 12) angeordnet ist, das mit seit­ lichem Spiel auf dem Stehbolzen (5) bzw. in dem Loch (4) sitzt und sich am Zy­ linderkopf (8) abstützt und bei auf Block angezogener Mutter einerseits ein Zu­ sammendrücken der Flachdichtung (7) auf Sollmaß sicherstellt und anderer­ seits eine Verschiebung des Flansches (3) relativ zum Zylinderkopf (8) zuläßt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanz­ element eine in das Loch eingesetzte Distanzbuchse (9) ist, deren Innen­ durchmesser größer ist als der Durchmesser des Stehbolzens (5).

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzbuchse (9) auf ihrem der Mutter (6) zugewandten Ende mit einem Bund (11) versehen ist, über den sich die Mutter (8) auf dem Flansch (3) abstützt.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanz­ buchse (9) unverlierbar mit dem Flansch (3) verbunden ist.

5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (6) eine Bundmutter ist, deren Bund außerhalb der Distanzbuchse (9) auf dem Flansch (3) aufliegt.

6. Anordnung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzbuchse (9) mit der Mutter (6) einstückig ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanz­ element (12) mit dem Stehbolzen (5) einstückig ist und sein Durchmesser klei­ ner ist, als das Loch (4), und daß die Mutter (6) als Bundmutter ausgebildet ist, deren Bund (13) außerhalb des Distanzelements (12) auf dem Flansch (3) auf­ liegt.