DE4228187A1 - IC engine exhaust gas high performance header - has header pipes hydrostatically deformed, with transition-free, arcuated course - Google Patents

IC engine exhaust gas high performance header - has header pipes hydrostatically deformed, with transition-free, arcuated course

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Abstract

The header has a primary flange at the cylinder side, and a secondary one downstream in the exhaust gas flow direction, between which are fitted header pipes (13-16) of different lengths. The pipe end regions are secured in the flange retaining apertures, with the secondary flange contg. smaller number of apertures. The header pipes are hydrostatically deformed and have transition-free, arcuated course. The end region (25) of at least one pipe, (13,15) open into the secondary flange outside of an end region (26) of another header pipe (14,16). ADVANTAGE - Increased service life.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgas-Fächerkrümmer für Verbrennungsmotoren mit einem zylinderseitigen Primärflansch und einem in bezug auf die Strömungsrichtung der Abgase stromabwärts gelegenen Sekundärflansch, zwischen denen Krüm­ merrohre unterschiedlicher Länge angeordnet sind, deren End­ bereiche in Aufnahmeöffnungen der Flansche befestigt sind, wo­ bei der Sekundärflansch weniger Aufnahmeöffnungen aufweist als der Primärflansch.The invention relates to an exhaust manifold for Internal combustion engines with a cylinder-side primary flange and one with respect to the flow direction of the exhaust gases downstream secondary flange, between which Krüm merrohre of different lengths are arranged, the end areas are fixed in receiving openings of the flanges where has fewer receiving openings in the secondary flange than the primary flange.

Der bekannte Abgas-Fächerkrümmer weist Krümmerrohre unterschiedlicher Länge auf, von denen immer zwei in einer Ebene nach Art eines Hosenstücks zusammengeführt und in einer Aufnahmeöffnung eines Sekundärflansches verschweißt werden. Zur Bildung dieses Hosenstücks werden die Krümmerrohre in der Nähe des Sekundärflansches an den zueinanderweisenden Seiten endseitig abgeflacht aneinandergelegt und im Bereich der An­ lagestelle unter Bildung einer Mittelrippe miteinander ver­ schweißt. Dadurch ergibt sich ein gemeinsamer Endbereich der beiden zusammengeführten Krümmerrohre, der innen und außen zwar im wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist, wobei die Mittelrippe jedoch bis in den Endbereich hineinreicht. Im Be­ reich der Mittelrippe ist aus diesem Grunde ein Spalt zwi­ schen dem Sekundärflansch und der gemeinsamen Wandung der Krümmerrohre vorhanden.The well-known exhaust manifold has manifold pipes of different lengths, always two in one Level merged like a piece of pants and in one Receiving opening of a secondary flange are welded. To form this piece of trousers, the manifold pipes in the Proximity of the secondary flange on the sides facing each other flattened end-to-end and in the area of the An position together to form a midrib welds. This results in a common end area of the two merged manifold pipes, the inside and outside  is essentially circular, the Middle rib, however, extends into the end area. In Be For this reason, the middle rib is richly divided between the secondary flange and the common wall of the Manifold pipes available.

Darüber hinaus sind die Krümmerrohre durch Biegung her­ gestellt worden. Durch Biegung lassen sich jedoch keine maß­ haltigen Krümmerrohre schaffen, so daß die Krümmerrohre gemäß Stand der Technik immer gewisse Abweichungen von der Kreis­ form aufweisen.In addition, the manifold pipes are made by bending been put. However, no bending can be done create manifold pipes, so that the manifold pipes according State of the art always certain deviations from the circle have shape.

Wenn nun die durch Biegung hergestellten und jeweils einen gemeinsamen Endbereich ausbildenden Krümmerrohre mit dem Sekundärflansch an der von den Krümmerrohren wegweisenden Seite des Flansches verschweißt werden, dann ergeben sich nicht nur im Bereich der Mittelrippe, sondern aufgrund der Abweichungen von der Kreisform auch in anderen Umfangsberei­ chen Luftspalte zwischen der Außenumfangsfläche des gemein­ samen Endbereichs der Krümmerrohre sowie der Umfangsfläche der Aufnahmeöffnungen des Sekundärflansches. Während des Be­ triebs des Motors wird nun der bekannte Abgas-Fächerkrümmer bis auf eine Temperatur von ca. 700°C erhitzt. Beim Erhitzen der unterschiedlich langen Krümmerrohre des Abgas-Fächerkrüm­ mers ergibt sich aber eine betragsmäßig unterschiedliche Län­ genausdehnung der einzelnen Krümmerrohre. Da der Abstand der beiden Flansche zueinander jedoch durch das kürzeste Krümmer­ rohr bestimmt wird, treten in den längeren Krümmerrohre er­ höhte Spannungen auf, die nicht im ausreichenden Maße durch Biegeverformung der Krümmerrohre abgebaut werden können. Dies führt dann häufig zu Rißbildungen an den flanschseitigen Schweißverbindungen.If now those made by bending and each with a common end portion forming manifold pipes the secondary flange on the one pointing away from the elbow pipes Side of the flange are welded, then result not only in the area of the midrib, but due to the Deviations from the circular shape also in other areas Chen air gaps between the outer peripheral surface of the common same end area of the manifold pipes and the peripheral surface the receiving openings of the secondary flange. During loading The engine is now driven by the well-known exhaust manifold heated up to a temperature of approx. 700 ° C. When heating of the exhaust pipe manifold of different lengths However, there is a different amount in terms of amount expansion of the individual manifold pipes. Because the distance of the both flanges to each other, however, through the shortest elbow pipe is determined, he step in the longer elbow pipes increased tensions that are not due to a sufficient degree Bending deformation of the manifold pipes can be reduced. This  then often leads to cracks on the flange side Welded joints.

Darüber hinaus gibt es bei dem bekannten Abgas-Fächer­ krümmer insbesondere in der Phase der Abkühlung zusätzliche Probleme. Grundsätzlich kühlen sich die wesentlich dünneren Krümmerrohre nämlich deutlich schneller ab als die beiden re­ lativ dicken Flansche. Da zwischen dem gemeinsamen Endbereich der Krümmerrohre und der Umfangsfläche der Aufnahmeöffnung jedoch ein "isolierender" Luftspalt zumindest zum Teil vor­ handen ist, kühlt sich auch der Endbereich der Krümmerrohre schneller ab als der den Endbereich aufnehmende Flansch. Da­ durch kommt es innerhalb der Schweißverbindung zum Auftreten von zusätzlichen Wärmespannungen, welche dieselbe schädigen und sogar zum Abreißen führen können.In addition, there are known exhaust gas compartments additional elbows especially in the cooling phase Problems. Basically, the much thinner cool Exhaust pipes turn off much faster than the two right relatively thick flanges. Because between the common end area the manifold and the peripheral surface of the receiving opening however, an "insulating" air gap at least in part the end area of the elbow pipes also cools faster than the flange receiving the end area. There through it occurs within the welded joint of additional thermal stresses that damage it and can even lead to tearing.

Letztendlich weisen die mittels Biegung hergestellten Krümmerrohre immer unterschiedlich Wandstärken auf, wodurch beim Erhitzen des Abgas-Fächerkrümmers sich eine unregelmäßi­ ger Spannungsverlauf innerhalb der einzelnen Krümmerrohre er­ gibt.Ultimately, those manufactured by means of bending Elbow pipes always have different wall thicknesses, which means an irregulari when heating the exhaust manifold voltage curve within the individual manifold tubes gives.

Dies alles führt im Ergebnis dazu, daß die Lebensdauer der bekannten Abgas-Fächerkrümmer relativ gering ist.As a result, all of this means that the lifespan the known exhaust manifold is relatively low.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Abgas-Fächer­ krümmer für Verbrennungsmotoren zu schaffen, der eine wesent­ lich längere Lebensdauer aufweist. The object of the invention is therefore an exhaust gas fan to create manifolds for internal combustion engines, which is an essential has a longer lifespan.  

Die Erfindung löst diese Aufgabe im wesentlichen da­ durch, daß die Krümmerrohre hydrostatisch umgeformt sind so­ wie einen im wesentlichen übergangsfrei bogenförmigen Verlauf aufweisen und daß der Endbereich mindestens eines Krüm­ merrohres außerhalb des sekundärflanschseitigen Endbereichs eines anderen Krümmerrohres in dasselbe einmündet.The invention solves this problem essentially through that the manifold tubes are hydrostatically formed so like an essentially seamless transition have and that the end portion of at least one elbow merrohres outside the secondary flange-side end area another manifold pipe opens into the same.

Der erfindungsgemäße Abgas-Fächerkrümmer hat den Vor­ teil, daß durch den im wesentlichen übergangsfrei bogenförmi­ gen Verlauf der Einzel-Krümmerrohre diese bei wärmebedingten Längenänderungen in der Lage sind, durch Biegeverformung, die für die flanschseitigen Schweißverbindungen gefährlichen Zug- und Druckbelastungen abzubauen.The exhaust manifold according to the invention has the front part that by the essentially transition-free arched against the course of the individual elbow pipes in heat-related Changes in length are possible due to bending deformation for the flange-side weld connections dangerous pull and Reduce pressure loads.

Darüber hinaus ist durch die hydrostatische Umformung der Rohre gewährleistet, daß es zu keinen Abweichungen vom gewünschten Querschnitt kommt und daß die Wandstärke im we­ sentlichen an jeder Stelle annähernd gleich ist. Aufgrund der konstanten Querschnitte der Krümmerrohre und durch das Zusammenführen jeweils zweier Krümmerrohre außerhalb des End­ bereichs konnte die Maßhaltigkeit des in der Aufnahmeöffnung angeordneten gemeinsamen Endbereichs deutlich verbessert wer­ den. Daher kommt es im Gegensatz zum Stand der Technik nicht zur Bildung von Luftspalten zwischen dem Endbereich eines Krümmerrohres und der Umfangsfläche einer Aufnahmeöffnung, so daß der Wärmefluß nicht behindert wird und sich eine in etwa parallele Abkühlung von Endbereich und Flansch ergibt. In addition, due to the hydrostatic deformation of the pipes ensures that there are no deviations from the desired cross section comes and that the wall thickness in the we is approximately the same at every point. Due to the constant cross sections of the manifold pipes and through that Merge two elbow pipes outside the end the dimensional accuracy of the in the receiving opening arranged common end area significantly improved who the. Therefore, unlike the prior art, it does not to form air gaps between the end region of a Manifold and the peripheral surface of a receiving opening, so that the heat flow is not hindered and is approximately parallel cooling of the end area and flange results.  

Des weiteren führt die gleichbleibende Wandstärke zu einer gleichmäßigen Spannungsverteilung innerhalb der Wandung der einzelnen Krümmerrohre.Furthermore, the constant wall thickness leads to one uniform stress distribution within the wall of the individual manifold pipes.

Letztlich ermöglicht die Herstellung der Krümmerrohre mittels des Hydroform-Verfahrens die Ausbildung der Rohre mit um wenigstens 25% gegenüber dem Stand der Technik reduzierter Wandstärke. Dies hat den Vorteil der deutlichen Verringerung der sogenannten "thermischen Masse" des Rohrkrümmers, wodurch beim Betrieb eines Katalysators die Länge der Aufwärmungs­ phase verringert werden kann.Ultimately, the production of the elbow pipes allows using the hydroforming process to form the tubes reduced by at least 25% compared to the prior art Wall thickness. This has the advantage of a significant reduction the so-called "thermal mass" of the elbow, whereby the length of warm-up when operating a catalyst phase can be reduced.

Diese erfindungswesentlichen Merkmale haben insgesamt zur Folge, daß der neue Abgas-Fächerkrümmer, insbesondere auch die Schweißverbindungen, eine deutlich längere Lebens­ dauer aufweisen.All of these features essential to the invention as a result, the new exhaust manifold, in particular also the welded joints, a significantly longer life have duration.

Der erfindungsgemäße Abgas-Fächerkrümmer kann darüber hinaus auch Krümmerrohre unterschiedlicher, übergangslos sich verändernde Radien, Querschnitte und/oder Umfänge aufweisen.The exhaust manifold according to the invention can about it in addition also manifold pipes of different, seamless have changing radii, cross sections and / or circumferences.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfin­ dung besteht darüber hinaus aus Krümmerrohren, die einen im wesentlichen ovalen, durchbiegungsgünstigen Querschnitt auf­ weisen. Dies führt auf vorteilhafte Weise dazu, daß die auf­ grund der im Betrag unterschiedlichen Längenänderungen her­ vorgerufenden Zug- und Druckspannungen, insbesondere im Be­ reich der flanschseitigen Schweißverbindungen des Abgas-Fä­ cherkrümmer, auf materialunschädliche Weise abgebaut werden, indem sich das einzelne Krümmerrohr entlang der kurzen Achse des ovalen Querschnittes durchbiegt.A particularly advantageous embodiment of the Erfin dung also consists of elbow pipes, one in the essential oval, flexible cross-section point. This advantageously leads to the fact that due to the different length changes in the amount causing tensile and compressive stresses, especially in loading range of the flange-side welded connections of the exhaust gas exhaust manifold, dismantled in a material-harmless manner,  by extending the single manifold pipe along the short axis of the oval cross section bends.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen sowie der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:Further advantages of the invention result from the following subclaims and the description of a Embodiment. Show it:

Fig. 1 schematische Ansicht eines an einem Motor ange­ ordneten Abgas-Fächerkrümmers, Fig. 1 is a schematic view of a motor disposed exhaust MIVEC-header,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Abgas-Fächerkrümmer gemäß Ansichtspfeil II in Fig. 1, Fig. 2 is a plan view of the exhaust manifold in accordance with the viewing arrow II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht des Abgas-Fächerkrümmers gemäß Ansichtspfeil III in Fig. 2, Fig. 3 is a view of the exhaust MIVEC-header according to the viewing arrow III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Abgas-Fächerkrümmers gemäß Ansichtspfeil IV in Fig. 2, Fig. 4 is a side view of the exhaust-MIVEC-header in accordance with the viewing arrow IV in Fig. 2,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Abgas-Fächerkrümmers gemäß Ansichtspfeil V in Fig. 2, Fig. 5 is a side view of the exhaust-MIVEC-header according to the viewing arrow V in Fig. 2,

Fig. 6 einen Querschnitt durch ein Krümmerrohr gemäß der Schnittlinie VI-VI in Fig. 5 und Fig. 6 shows a cross section through a manifold according to section line VI-VI in Fig. 5 and

Fig. 7 einen Querschnitt durch ein Krümmerrohr gemäß der Schnittlinie VII-VII in Fig. 5 und Fig. 7 shows a cross section through a manifold according to section line VII-VII in Fig. 5 and

Fig. 8 einen Querschnitt durch ein Krümmerrohr gemäß der Schnittlinie VIII-VIII in Fig. 5. Fig. 8 is a cross-section through a header pipe according to the section line VIII-VIII in Fig. 5.

In den Zeichnungen ist der Abgas-Fächerkrümmer insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.In the drawings, the exhaust manifold is generally designated by reference number 10 .

Der Abgas-Fächerkrümmer 10 ist über einen Primärflansch 11 mit einem elastisch aufgehängten, d. h. bezüglich seiner Längsachse x pendelnd drehbar befestigten Motors 12 angeord­ net. Der Abgas-Fächerkrümmer 10 besteht aus unterschiedlich langen Krümmerrohren 13, 14, 15 und 16, welche jeweils beid­ seitig kreisförmige Endbereiche 26 (s. Fig. 6) aufweisen. Je­ des Krümmerrohr 13, 14, 15 und 16 ist einseitig in Aufnahme­ öffnungen 17 des Primärflansches 11 fest verschweißt angeord­ net.The exhaust manifold 10 is suspended over a primary flange 11 with an elastic, ie with respect to its longitudinal axis x pendulum rotatably mounted motor 12 angeord net. The exhaust manifold 10 consists of manifold tubes 13 , 14 , 15 and 16 of different lengths, each of which has circular end regions 26 on both sides (see FIG. 6). Each of the elbow pipe 13 , 14 , 15 and 16 is welded on one side in receiving openings 17 of the primary flange 11 angeord net.

Darüber hinaus weist der Abgas-Fächerkrümmer 10 auf der sogenannten "heißen Seite" einen Sekundärflansch 18 mit zwei Aufnahmeöffnungen 19 auf. In den Aufnahmeöffnungen 19 des Sekundärflansches 18 sind die Krümmerrohre 14 und 16 mit dem jeweils anderen Endbereich 26 fest eingeschweißt. Dagegen münden die Krümmerrohre 13 und 15 mit ihren sekundärseitigen Endbereichen 26, die in Fig. 2 mit 29 bezeichnet sind, im Be­ reich von Aushalsungen 20, 21 in das Krümmerrohr 16 bzw. das Krümmerrohr 14 ein. Während die Endbereiche 26 der Krümmer­ rohre 14 und 16 mittels jeweils einer Schweißnaht 27 (s. Fig. 3) mit den Flanschen 11 und 18 verbunden sind, werden die Endbereiche 29 der Krümmerrohre 13 und 15 mittels einer weiteren Schweißnaht 28 in den Aushalsungen 20, 21 fest ange­ ordnet. In addition, the exhaust manifold 10 has a secondary flange 18 with two receiving openings 19 on the so-called "hot side". In the receiving openings 19 of the secondary flange 18 , the elbow pipes 14 and 16 with the other end region 26 are welded firmly. In contrast, the manifold pipes 13 and 15 open with their secondary-side end regions 26 , which are designated in FIG. 2 with 29 , in the area of neckings 20 , 21 into the manifold pipe 16 and the manifold pipe 14, respectively. While the end regions 26 of the elbow pipes 14 and 16 are each connected to the flanges 11 and 18 by means of a weld seam 27 (see FIG. 3), the end regions 29 of the elbow pipes 13 and 15 are connected to the flanges 20 , by means of a further weld seam 28 . 21 firmly arranged.

Primärflansch 11 und Sekundärflansch 18 weisen des wei­ teren Öffnungen 22 für nicht dargestellte Bolzen auf, mit denen der Abgas-Fächerkrümmer 10 einerseits am gekühlten Mo­ tor 12 (kalte Seite) und andererseits mit einem Flansch 23 zweier Vorrohre 24 verbunden werden kann (s. Fig. 1).Primary flange 11 and secondary flange 18 have white openings 22 for bolts, not shown, with which the exhaust manifold 10 on the one hand on the cooled motor 12 (cold side) and on the other hand can be connected to a flange 23 of two front pipes 24 (see FIG . 1).

Während die Flansche 11 und 18 im vorliegenden Fall durch Stanzverfahren hergestellt werden, wird die spezielle Form der einzelnen Krümmerrohre 13 bis 16 durch das Hydroformverfahren geschaffen. Bei diesem Verfahren werden zunächst Metallrohre aus hitzebeständigem, austinitischem Edelstahl kleineren Durchmessers und höherer Wanddicke durch mechanische Einformung grob so vorgeformt, daß bereits die Vorform des Krümmerrohres erkennbar ist. Dieses Zwischen­ produkt wird sodann in ein Gesenk eingelegt, dessen Gravur bereits die endgültige Form des Krümmerrohres bestimmen kann, wobei jedoch zur Herstellung des endgültigen Krümmerrohres auch mehrere Zwischenstufen notwendig sein können. Das vom Gesenk aufgenommene Zwischenrohrprodukt wird sodann mittels einer hydraulischen Druckflüssigkeit mit einem hohen hydro­ statischen Innendruck beaufschlagt, hierdurch aufgeweitet und an die Gravur angeschmiegt, so daß das Krümmerrohr im wesent­ lichen fertig vorliegt. Wichtig ist dabei, daß es mit Hilfe des Hydroformverfahrens möglich ist Krümmerrohre in Serie herzustellen, die annähernd identische Abmessungen aufweisen und leicht steckmontierbar sind.While the flanges 11 and 18 are produced in the present case by stamping processes, the special shape of the individual elbow pipes 13 to 16 is created by the hydroforming process. In this process, metal pipes made of heat-resistant, austinitic stainless steel of smaller diameter and greater wall thickness are roughly pre-shaped by mechanical shaping so that the preform of the elbow pipe can already be recognized. This intermediate product is then inserted into a die, the engraving of which can already determine the final shape of the elbow pipe, although several intermediate stages may also be necessary to produce the final elbow pipe. The intermediate tube product received by the die is then acted upon by a hydraulic hydraulic fluid with a high hydrostatic internal pressure, thereby widened and nestled against the engraving, so that the manifold tube is essentially finished. It is important that it is possible with the help of the hydroforming process to produce manifold pipes in series, which have approximately identical dimensions and are easily plug-in.

Zur Herstellung der mit einer Aushalsung 20 oder 21 ver­ sehenen Krümmerrohre 14 oder 16 werden die Aushalsungen im wesentlichen ebenfalls durch Aufweitung des Krümmerrohres an der gewünschten Stelle mittels einer hydraulischen Druckflüs­ sigkeit geschaffen. Die noch geschlossene Aushalsung wird dann "aufgeschnitten", so daß sich jeweils eine Öffnung 25 in den Krümmerrohren 14 und 16 ergibt. Der Außendurchmesser der Aushalsung 21, 22 bzw. der Innendurchmesser der Öffnung 25 sind so dimensioniert, daß die Endbereiche 26 der Krümmer­ rohre 13 bzw. 15 entweder auf die Aushalsung 20, 21 aufge­ steckt oder in die Öffnung 25 eingesteckt und dort ver­ schweißt werden können.To produce the ver provided with a neck 20 or 21 manifold pipes 14 or 16 , the neck are essentially also created by widening the manifold pipe at the desired location by means of a hydraulic Druckflüs liquid. The still closed neck is then "cut open" so that there is an opening 25 in each of the elbow pipes 14 and 16 . The outer diameter of the neck 21 , 22 and the inner diameter of the opening 25 are dimensioned such that the end regions 26 of the elbow pipes 13 and 15 either up on the neck 20 , 21 or inserted into the opening 25 and can be welded there .

Die Krümmerrohre 13 bis 16 können mit Hilfe des Hydro­ formverfahrens so dimensioniert werden, daß sie über den Längsverlauf ständig wechselnde Krümmungsradien, Querschnitte (s. Fig. 6, 7 und 8) und/oder Umfänge aufweisen. So verlaufen beispielsweise alle Krümmerrohre 13 bis 16 in jedem Bereich bogenförmig, wobei die Krümmungswechsel geschmeidig erfolgen. Darüber hinaus ist der Querschnitt der Krümmerrohre 13 bis 16 zumindest außerhalb der in den Flanschen 11 und 18 ver­ schweißten Endbereichen 26 mehr oder minder oval ausgebildet. Der ovale, durchbiegungsgünstige Querschnitt (s. Fig. 7 und 8) ermöglicht es jedem einzelnen Krümmerrohr 13 bis 16, die bei der Erwärmung des Abgas-Fächerkrümmers 10 auftretenden unterschiedlichen Längenvergrößerungen durch Biegung aufzufan­ gen, ohne daß größere Zug- oder Druckbelastungen entstehen, die z. B. zur Schädigung der Schweißverbindung 27 zwischen den Krümmerrohren 13 bis 16 und den einzelnen Flanschen 11 und 18 führen könnten. Wichtig ist dabei, daß der ovale Querschnitt im Koordinatensystem so orientiert ist, daß die kurze Quer­ schnittsachse des ovalen Rohres in Biegerichtung verläuft, so daß das Rohr der Biegung nur ein geringes Widerstandsmoment entgegensetzt.The manifold pipes 13 to 16 can be dimensioned with the help of the hydroforming process so that they have constantly changing radii of curvature, cross sections (see FIGS. 6, 7 and 8) and / or circumferences over the longitudinal course. For example, all elbow pipes 13 to 16 are curved in each area, the changes in curvature being smooth. In addition, the cross section of the manifold tubes 13 to 16 is at least outside the ver welded in the flanges 11 and 18 end regions 26 more or less oval. The oval, deflection-favorable cross-section (see FIGS . 7 and 8) enables each individual manifold pipe 13 to 16 , the different length increases occurring when the exhaust manifold 10 is heated to be caught by bending, without causing greater tensile or compressive loads e.g. B. could damage the weld 27 between the manifold pipes 13 to 16 and the individual flanges 11 and 18 . It is important that the oval cross-section in the coordinate system is oriented so that the short cross-sectional axis of the oval tube runs in the bending direction, so that the tube opposes the bending only a small section modulus.

Grundsätzlich wird der Abstand der Flansche 11 und 18 zueinander insbesondere durch das kürzeste Krümmerrohr be­ stimmt. Dieses kürzeste Krümmerrohr hat bei der Erwärmung des Abgas-Fächerkrümmers 10 natürlich auch geringste Längenvergrößerung. Die Differenz der Längenausdehnung zwi­ schen dem kürzesten Krümmerrohr und den längeren Krümmerroh­ ren führt zunächst zu einem Spannungsaufbau (Stauchung) der drei längeren Krümmerrohre, wobei dieselben aufgrund ihres biegegünstigen Querschnitts und dem kontinuierlich bogenför­ migen Verlauf diese Spannung durch Biegeverformung abbauen können. Dagegen wird das kürzeste Rohr grundsätzlich tenden­ ziell gestreckt, wobei der ebenfalls bogenförmige Verlauf und biegegünstige Querschnitt diese Streckung ermöglicht.Basically, the distance between the flanges 11 and 18 to each other in particular by the shortest manifold tube be true. This shortest manifold tube naturally also has the smallest increase in length when the exhaust manifold 10 is heated. The difference in length between the shortest elbow pipe and the longer elbow pipe initially leads to a build-up of tension (compression) in the three longer elbow pipes, which, due to their flexible cross-section and the continuously curved shape, can reduce this tension by bending deformation. On the other hand, the shortest tube is generally stretched in principle, whereby the likewise curved course and favorable cross-section enable this stretching.

Claims (11)

1. Abgas-Fächerkrümmer für Verbrennungsmotoren mit einem zylinderseitigen Primärflansch und einem in bezug auf die Strömungsrichtung der Abgase stromabwärts gelegenen Sekundär­ flansch, zwischen denen Krümmerrohre unterschiedlicher Länge angeordnet sind, deren Endbereiche in Aufnahmeöffnungen der Flansche befestigt sind, wobei der Sekundärflansch weniger Aufnahmeöffnungen aufweist als der Primärflansch, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Krümmerrohre (13, 14, 15, 16) hydrosta­ tisch umgeformt sind sowie einen im wesentlichen übergangs­ frei bogenförmigen Verlauf aufweisen und daß der Endbereich (29) mindestens eines Krümmerrohres (13, 15) außerhalb des sekundärflanschseitigen Endbereichs (26) eines anderen Krüm­ merrohres (14, 16) in dasselbe einmündet.1. Exhaust manifold for internal combustion engines with a cylinder-side primary flange and a secondary flange downstream with respect to the flow direction of the exhaust gases, between which manifold pipes of different lengths are arranged, the end regions of which are fastened in receiving openings of the flanges, the secondary flange having fewer receiving openings than that Primary flange, characterized in that the manifold tubes ( 13 , 14 , 15 , 16 ) are hydrostatically formed and have a substantially transition-free arcuate course and that the end region ( 29 ) of at least one manifold tube ( 13 , 15 ) outside the end region on the secondary flange side ( 26 ) another manifold pipe ( 14 , 16 ) opens into the same. 2. Abgas-Fächerkrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Krümmerrohre (13, 14, 15, 16) unterschied­ liche, übergangslos sich verändernde Radien aufweisen.2. Exhaust manifold according to claim 1, characterized in that the manifold pipes ( 13 , 14 , 15 , 16 ) have different, seamlessly changing radii. 3. Abgas-Fächerkrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Krümmerrohre (13, 14, 15, 16) unterschied­ liche, übergangslos sich verändernde Querschnitte und/oder Umfänge aufweisen.3. exhaust manifold according to claim 1, characterized in that the manifold pipes ( 13 , 14 , 15 , 16 ) have different union, seamlessly changing cross-sections and / or circumferences. 4. Abgas-Fächerkrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Krümmerrohre (13, 14, 15, 16) im wesentli­ chen einen ovalen durchbiegungsgünstigen Querschnitt aufwei­ sen. 4. exhaust manifold according to claim 1, characterized in that the manifold tubes ( 13 , 14 , 15 , 16 ) in wesentli Chen an oval cross-section favorable to bending aufwei sen. 5. Abgas-Fächerkrümmer nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Krümmerrohr (14, 16) mindestens eine Aushalsung (21, 20) aufweist, an dem der Endbereich (29) zumindest eines anderen Krümmerrohres (15, 13) gasdicht befe­ stigt ist.5. exhaust manifold according to claim 1 to 4, characterized in that a manifold pipe ( 14 , 16 ) has at least one neck ( 21 , 20 ) on which the end region ( 29 ) at least one other manifold pipe ( 15 , 13 ) be gas-tight is increasing. 6. Abgas-Fächerkrümmer nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Krümmerrohr (14, 16) zwei Aushalsungen (21, 20) aufweist, an denen die Endbereiche (29) zweier Krümmer­ rohre (15, 13) angeordnet sind.6. exhaust manifold according to claim 5, characterized in that a manifold pipe ( 14 , 16 ) has two necklines ( 21 , 20 ) on which the end regions ( 29 ) of two manifold pipes ( 15 , 13 ) are arranged. 7. Abgas-Fächerkrümmer nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aushalsungen (21, 20) gegenüberliegend an einem Krümmerrohr (14, 16) angeordnet sind.7. exhaust manifold according to claim 5, characterized in that the neckings ( 21 , 20 ) are arranged opposite one another on a manifold pipe ( 14 , 16 ). 8. Abgas-Fächerkrümmer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Endbereich (29) des einen Krümmerrohres (15, 13) in die Aushalsungen (21, 20) des ande­ ren Krümmerrohres (14, 16) einschiebbar und dort verschweiß­ bar ist.8. Exhaust manifold according to one of claims 5 to 7, characterized in that the end region ( 29 ) of a manifold tube ( 15 , 13 ) in the neckings ( 21 , 20 ) of the other Ren manifold tube ( 14 , 16 ) insertable and there is weldable. 9. Abgas-Fächerkrümmer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Endbereich (29) des einen Krümmerrohres (15, 13) auf die Aushalsungen (21, 20) des an­ deren Krümmerrohres (14, 16) aufschiebbar und dort ver­ schweißbar ist.9. exhaust manifold according to one of claims 5 to 7, characterized in that the end region ( 29 ) of a manifold pipe ( 15 , 13 ) on the neckings ( 21 , 20 ) of the other on the manifold pipe ( 14 , 16 ) can be pushed on and there ver is weldable. 10. Abgas-Fächerkrümmer nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmerrohre (13, 14, 15, 16) eine im wesentlichen gleichbleibende Wandstärke aufweisen.10. Exhaust manifold according to one of the preceding claims, characterized in that the manifold tubes ( 13 , 14 , 15 , 16 ) have a substantially constant wall thickness. 11. Abgas-Fächerkrümmer nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der Krümmerrohre (13, 14, 15, 16) über ein Hosenstück ineinandermünden.11. exhaust manifold according to one of the preceding claims, characterized in that two of the manifold pipes ( 13 , 14 , 15 , 16 ) open into one another via a piece of trousers.
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