DE4442573A1 - Flange connection - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einer Flanschverbindung, die zwi schen dem Auspuffkrümmer und einem Katalysatorgehäuse ange ordnet ist. Es kann sich beispielsweise um die Flanschverbin dung zwischen den Sammelrohren eines Abgaskrümmers und einem Vorrohr handeln.The invention is based on a flange connection between between the exhaust manifold and a catalyst housing is arranged. For example, it can be the flange connection between the manifolds of an exhaust manifold and one Act forward pipe.
Bei Abgaskrümmern für Vierzylindermotore werden zur Verbesse rung des Drehmomentverlaufs häufig zwei Zylinderrohre zusam mengefaßt, so daß am Ende des Auspuffkrümmers zwei Sammelroh re vorhanden sind. Diese beiden Sammelrohre werden mittels eines zweiflutigen Vorrohrs bis zum Katalysatorgehäuse wei tergeführt.Exhaust manifolds for four-cylinder engines are improving The torque curve often combines two cylinder tubes volume, so that two manifolds at the end of the exhaust manifold re exist. These two manifolds are by means of of a double-flow front pipe up to the catalytic converter housing white led.
Vor dem Katalysator muß eine Lambdasonde angeordnet werden, die beispielsweise entweder an der Zusammenführung direkt vor dem Katalysatorgehäuse oder aber am Ausgang des Auspuffkrüm mers angeordnet wird. Wenn der Auspuffkrümmer in zwei Sammel rohren mündet, muß für die Lambdasonde eine Verbindung von beiden Sammelrohren her geschaffen werden, um eine gleichmä ßige Anströmung der Lambdasonde zu gewährleisten, ohne daß die Zweiflutigkeit des Vorrohrs beeinträchtigt wird. A lambda probe must be placed in front of the catalytic converter which, for example, either directly before the merge the catalytic converter housing or at the outlet of the exhaust manifold mers is arranged. If the exhaust manifold in two collectors pipes opens, a connection must be made for the lambda sensor two manifolds are created to an even to ensure a steady flow against the lambda sensor without the double flow of the front pipe is impaired.
Bei den im Stand der Technik bekannten Gußkrümmern wird dies auf folgende Weise gelöst. Am Sammelflansch wird ein Butzen mit angegossen. In diesen wird eine Sacklochbohrung mit einem Gewinde eingebracht, in die die Lambdasonde eingeschraubt wird. Ausgehend von jedem der beiden Sammelrohre wird eine Bohrung eingebracht, beispielsweise von 8 mm Durchmesser. Beide Bohrungen enden in dem Sackloch für die Lambdasonde. Bedingt durch den Wechsel von Über- zu Unterdruck gelangt dadurch eine geringe Menge Abgas an die Lambdasonde, so daß diese den Katalysator steuern kann.This is the case with the casting elbows known in the prior art solved in the following way. There is a slug on the collecting flange with cast on. A blind hole with a Thread inserted into which the lambda probe is screwed becomes. Starting from each of the two manifolds, one Drilled hole, for example of 8 mm in diameter. Both holes end in the blind hole for the lambda sensor. Due to the change from overpressure to underpressure thereby a small amount of exhaust gas to the lambda sensor, so that this can control the catalyst.
Bei den ebenfalls bekannten Rohrkrümmern müßte man in diesem Fall einen Sammelflansch aus Guß bzw. aus einem sehr dicken Flachstahl herstellen, damit sowohl die Sackbohrung für die Lambdasonde als auch die Verbindungsbohrungen eingebracht werden könnten.With the also known pipe elbows one would have to in this Case a cast flange or a very thick one Manufacture flat steel so that both the blind hole for the Lambda probe and the connecting holes introduced could become.
Zur Anbringung der Zylinderrohre eines Auspuffkrümmers an dem Zylinderkopf selbst ist bereits eine Flanschverbindung be kannt (DE-OS 43 13 091), bei dem der Flansch zweiteilig aus einer Dichtplatine und einer Haube ausgebildet ist, die zwar mit der Dichtplatine allseits verschweißt ist, aber einen Hohlraum mit der Dichtplatine bildet. In den Hohlraum kann Sekundärluft eingeblasen werden oder eine Abgasrückführungs leitung angeschlossen werden.For attaching the cylinder pipes of an exhaust manifold to the The cylinder head itself is already a flange connection knows (DE-OS 43 13 091), in which the flange consists of two parts a sealing plate and a hood is formed, although is welded to the sealing plate on all sides, but one Forms a cavity with the sealing plate. Can in the cavity Secondary air can be blown in or an exhaust gas recirculation system line can be connected.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, ko stengünstig herzustellende und dennoch das gleichmäßige An strömen der Lambdasonde ermöglichende Flanschverbindung zu schaffen.The invention has for its object a simple, knockout most inexpensive to manufacture and yet uniform flow to the lambda probe enabling flange connection create.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen Flansch mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. To achieve this object, the invention proposes a flange with the features of claim 1. Further training of the Invention are the subject of the dependent claims.
Die Herstellung des Oberteils als Blechtiefziehteil hat nicht nur den Vorteil der einfachen Herstellung, sondern den weite ren Vorteil, daß die von den Sammelrohren übertragenen Tempe raturen und die daraus entstehenden Wärmedehnungen über das weiche Ziehteil abgebaut werden. Da beim Zusammenfügen von dem Oberteil mit der Dichtplatine ein Luftspalt entsteht, er gibt sich hierbei eine Isolierwirkung, bei der die Wärme brücke weitaus geringer ist als bei einem massiven Flansch. Dies führt zu einer thermischen Entlastung der Flanschverbin dung zwischen dem Auspuffkrümmer und dem weiteren Bauteil, insbesondere ein Vorrohr.The production of the upper part as a deep-drawn sheet metal part has not only the advantage of simple manufacture, but the wide one ren advantage that the Tempe transmitted by the manifolds temperature and the resulting thermal expansion via the soft drawn part can be dismantled. Because when merging an air gap is created in the upper part with the sealing plate, he there is an insulating effect in which the heat bridge is much smaller than with a solid flange. This leads to a thermal relief of the flange connection between the exhaust manifold and the other component, especially a front pipe.
Zum Anbringen der Lambdasonde schlägt die Erfindung vor, einen Stutzen zu verwenden, der in eine Öffnung des Oberteils eingesetzt und dort befestigt werden kann. Der Stutzen kann als Drehteil oder auch als Fließpreßteil hergestellt und mit einem Gewinde versehen sein, so daß die handelsüblichen Lamb dasonden ohne jede Änderung verwendet werden können. Der Stutzen kann in die Öffnung des Oberteils eingesetzt und mit einer umlaufenden Schweißnaht mit dem Oberteil verbunden werden.To attach the lambda probe, the invention proposes to use a nozzle that goes into an opening of the top part can be used and attached there. The neck can manufactured as a turned part or as an extruded part and with be provided with a thread so that the commercially available Lamb can be used without any change. Of the Neck can be inserted into the opening of the upper part and with an all-round weld seam connected to the upper part will.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß das Oberteil in dem die Anschlußöffnung für die Lambdasonde umgebenden Bereich einen Abstand von der Dichtplatine aufweist. Somit kann eine gleichmäßigere Anströmung der Lambdasonde erreicht werden.According to the invention it can be provided that the upper part in the the connection opening for the area surrounding the lambda sensor has a distance from the sealing plate. Thus a more even flow to the lambda probe can be achieved.
Zur Befestigung des mindestens einen Sammelrohrs an dem Flansch kann erfindungsgemäß das Oberteil eine seine Öffnung für das Sammelrohr umgebende, von der Dichtplatine weggerich tete Aushalsung aufweisen. An dieser Aushalsung läßt sich das Sammelrohr befestigen, insbesondere mit einer umlaufenden Schweißnaht anschweißen.To attach the at least one manifold to the According to the invention, the upper part can have a flange at its opening for the manifold surrounding, away from the sealing plate tete neckline. This can be done with this collar Fasten the collecting tube, especially with a rotating one Weld on the weld.
Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß das Sammelrohr nur an dem Oberteil mit einem axialen Abstand seiner Stirn kante von der Dichtplatine befestigt wird. Aufgrund des axi alen Abstands der Stirnkante kann das durchströmende Gas seitlich radial durch die vorgesehene Verbindung zu der Lamb dasonde gelangen. Es ist daher nicht erforderlich, ein Sam melrohr mit einer seitlichen Öffnung zu verwenden.It can be provided according to the invention that the header only on the top part with an axial distance from his forehead edge of the sealing plate is attached. Because of the axi The gas flowing through can at the distance from the front edge laterally radially through the intended connection to the Lamb get the probe. It is therefore not necessary to have a Sam mel tube with a side opening to use.
Zur Herstellung der Verbindung für das aus dem Sammelrohr austretende Gas zu der Lambdasonde kann erfindungsgemäß das Oberteil eine von der Öffnung für das Sammelrohr zu dem An schluß für die Lambdasonde führende tunnelartige Ausprägung aufweisen. Auf diese Weise kann eine Verbindung mit einer gerichteten definierten Strömung hergestellt werden. Die tunnelartige Ausprägung läßt sich bei der Herstellung des Oberteils als Blechtiefziehteil ohne zusätzlichen Arbeits schritt sehr einfach herstellen.To make the connection for the from the manifold Escaping gas to the lambda sensor can, according to the invention Top one from the opening for the manifold to the on end for the lambda probe leading tunnel-like design exhibit. In this way, a connection with a directional defined flow are produced. The tunnel-like expression can be in the manufacture of the Upper part as a deep-drawn sheet metal part without additional work manufacturing step very easy.
Erfindungsgemäß kann der Flansch zwei Öffnungen zum Anbringen zweier Sammelrohre aufweisen, wobei in diesem Fall der An schluß für die Lambdasonde mit beiden Öffnungen verbunden ist. Die Lambdasonde kann dann das Abgasverhalten der zu bei den Sammelrohren führenden Zylinder des Verbrennungsmotors berücksichtigen.According to the invention, the flange can have two openings for attachment have two manifolds, in which case the An for the lambda probe connected to both openings is. The lambda sensor can then determine the exhaust gas behavior cylinders of the internal combustion engine which guide the collecting pipes consider.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß der Anschluß für die Lambdasonde symmetrisch zu den beiden Öffnungen für die Sammelrohre angeordnet und ausgebildet ist. Damit wird dafür gesorgt, daß beide Sammelrohre gleichmäßig von der Lambda sonde überprüft werden, so daß eine echte Mittelung des Ab gasverhaltens durchgeführt wird.According to the invention it can be provided that the connection for the lambda sensor symmetrical to the two openings for the Collected pipes is arranged and designed. This will make it ensured that both manifolds evenly from the lambda be checked so that a real averaging of Ab gas behavior is carried out.
Die Erfindung schlägt in Weiterbildung ebenfalls vor, daß die Verbindungen zwischen den Öffnungen für die Sammelrohre und der Lambdasonde einen gleichen Strömungswiderstand aufweisen können. The invention also proposes in further training that the Connections between the openings for the manifolds and the lambda probe have the same flow resistance can.
Das Oberteil kann, wie die Erfindung vorschlägt, mit der Dichtplatine verschweißt sein, insbesondere mittels einer umlaufenden Schweißnaht.The upper part can, as the invention proposes, with the Sealing plate be welded, in particular by means of a circumferential weld.
Das Oberteil kann erfindungsgemäß mindestens teilweise flä chig an der Dichtplatine anliegen, insbesondere in ihrem Randbereich.According to the invention, the upper part can be at least partially flat chig on the sealing plate, especially in their Edge area.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge ergeben sich aus den Patentansprüchen, deren Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschrei bung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:Further characteristics, details and advantages result from the claims, the wording of which by reference to Content of the description is made of the following description exercise of a preferred embodiment of the invention as well based on the drawing. Here show:
Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf das auf die Dichtplatine aufgelegte Oberteil einer Flanschverbindung nach der Erfindung; Figure 1 is a schematic plan view of the upper part of a flange connection placed on the sealing plate according to the invention.
Fig. 2 einen Schnitt längs Linie II-II in Fig. 1; Fig. 2 is a section along line II-II in Fig. 1;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des zusammen gesetzten Flanschs mit zwei angebrachten Sammelrohren. Fig. 3 is a perspective view of the assembled flange with two attached manifolds.
Fig. 1 zeigt stark vereinfacht eine Aufsicht auf einen Teil der Flanschverbindung, nämlich auf das auf die Dichtplatine aufgelegte Oberteil 1. Das Oberteil 1 enthält, genauso wie die darunterliegende Dichtplatine 2, zwei gleich große neben einanderliegende Öffnungen 3 mit Kreisform. Jede Öffnung 3 ist zur Anbringung eines Sammelrohrs bestimmt, das mit einem entsprechenden weiterführenden Bauteil, beispielsweise einem zweiflutigen Vorrohr verbunden werden soll. Fig. 1 shows a greatly simplified view of a portion of the flange, namely, the original placed on the sealing blank upper part 1. The upper part 1 , like the sealing plate 2 underneath, contains two equally large openings 3 with a circular shape lying next to one another. Each opening 3 is intended for the attachment of a header pipe which is to be connected to a corresponding further component, for example a double-flow front pipe.
Das Oberteil enthält eine dritte Öffnung 4, die ebenfalls Kreisform aufweist, im dargestellten Beispiel aber eine un terschiedliche Größe hat. Diese Öffnung bildet einen Anschluß 5 für eine Lambdasonde.The upper part contains a third opening 4 , which also has a circular shape, but has a different size in the example shown. This opening forms a connection 5 for a lambda probe.
Die Öffnung 4 ist symmetrisch zu den beiden Öffnungen 3 für die Sammelrohre angeordnet, das heißt, daß der Mittelpunkt des Anschlusses 5 für die Lambdasonde auf der Mittelsenkrech ten zwischen den beiden Öffnungen für die Sammelrohre liegt.The opening 4 is arranged symmetrically to the two openings 3 for the header pipes, that is to say that the center point of the connection 5 for the lambda probe lies on the center perpendicular between the two openings for the header pipes.
Von jeder Öffnung 3 für ein Sammelrohr führt seitlich eine tunnelartige Verbindung 6 etwa radial zu der Öffnung 4 für die Lambdasonde. Diese Verbindungen 6 sind als aus der Fläche des Oberteils heraustretende Ausprägungen ausgebildet. Beide Verbindungen 6 haben gleiche Länge und gleiche Querschnitts form, so daß sie für ein strömendes Gas auch gleichen Strö mungswiderstand haben.A tunnel-like connection 6 leads laterally from each opening 3 for a collecting tube approximately radially to the opening 4 for the lambda probe. These connections 6 are designed as protrusions emerging from the surface of the upper part. Both connections 6 have the same length and the same cross-sectional shape, so that they also have the same flow resistance for a flowing gas.
Die Wirkung dieser beiden Verbindungen 6 ergibt sich besser aus der Fig. 2, die einen Querschnitt längs Linie II-II in Fig. 1 darstellt. Der Querschnitt ist so gelegt, daß er durch die Mittelpunkte der Öffnung 3 und der Öffnung 4 führt und damit auch durch die Längsmittelebene der einen Verbindung 6.The effect of these two connections 6 results better from FIG. 2, which represents a cross section along line II-II in FIG. 1. The cross section is such that it leads through the center points of the opening 3 and the opening 4 and thus also through the longitudinal center plane of the one connection 6 .
Fig. 2 zeigt das Oberteil 1 im gleichen Zustand wie Fig. 1, das heißt in der korrekten Position auf der Dichtplatine 2 aufgelegt, ggf. auch schon befestigt. Fig. 2 shows the upper part 1 in the same state as Fig. 1, that is placed in the correct position on the sealing plate 2 , possibly already attached.
Die Dichtplatine 3 enthält zwei den Öffnungen 3 entsprechende Öffnungen 7, die mit den Öffnungen 3 fluchten.The two sealing blank 3 includes the apertures 3 corresponding holes 7 aligned with the openings. 3
Die Öffnungen 3 des Oberteils 1 werden von Aushalsungen 8 ge bildet, die von der Dichtplatine 2 wegragen. Die Aushalsungen 8 bilden kurze zylindrische Ansätze, in die das Sammelrohr 9 um eine kurze Strecke eingeschoben werden kann. Die Verbin dung des- Sammelrohrs 9 mit der Aushalsung 8 geschieht durch eine umlaufende Schweißnaht. Das Sammelrohr 9 wird nur soweit in die Aushalsung 8 eingesteckt, daß die Stirnkante 10 des Sammelrohrs einen Abstand von der Oberseite der Dichtplatine 2 beibehält.The openings 3 of the upper part 1 are formed by neckings 8 ge, which protrude from the sealing plate 2 . The neckings 8 form short cylindrical lugs into which the collecting tube 9 can be inserted a short distance. The connec tion of the manifold 9 with the neck 8 is done by a circumferential weld. The collector tube 9 is only inserted into the neck 8 to such an extent that the end edge 10 of the collector tube maintains a distance from the top of the sealing plate 2 .
Die tunnelartige Verbindung 6, die durch eine Ausprägung des Oberteils 1 gebildet ist, mündet seitlich in der Aushalsung 8. Aufgrund des axialen Abstands der Stirnkante 10 des Sam melrohrs 9 kann das aus dem Sammelrohr 9 in die Aushalsung 8 gelangende Gas seitlich durch die Verbindung 6 zu dem rechts in Fig. 2 dargestellten Bereich um die Anschlußöffnung 4 ge langen.The tunnel-like connection 6 , which is formed by an expression of the upper part 1 , opens laterally in the neck 8 . Due to the axial distance of the end edge 10 of the Sam melrohrs 9 , the gas coming from the manifold 9 into the neck 8 can laterally through the connection 6 to the area shown on the right in FIG. 2 around the connection opening 4 ge long.
Das Oberteil 1 weist in dem die Öffnung 4 umgebenden Bereich ebenfalls, ähnlich wie im Bereich der Verbindung 6, einen Abstand von der Dichtplatine auf. Der Querschnitt des Über gangs 11 ist etwa viertelbogenförmig. In diesen Bereich mündet die Verbindung 6.The upper part 1 also has a distance from the sealing plate in the area surrounding the opening 4 , similar to the area of the connection 6 . The cross section of the transition 11 is approximately quarter-arch. Connection 6 opens into this area.
In die Öffnung 4 wird ein Stutzen 12 eingesetzt, der in Fig. 2 etwas oberhalb der Öffnung 4 dargestellt ist. Bei dem Stutzen 12 kann es sich um ein Drehteil oder ein Fließpreß teil handeln. Dieser Stutzen 12 enthält auf seiner nicht dargestellten, von dem Oberteil 1 abgewandten Seite ein Ge winde, so daß eine handelsübliche Lambdasonde eingeschraubt werden kann. Die Verbindung des Stutzens 12 mit dem Oberteil geschieht ebenfalls so, daß die Stirnkante 13 einen Abstand von der Dichtplatine 2 aufweist. Wiederum kann eine Schweiß naht längs des Umfangs des Stutzens 12 zu ihrer Verbindung mit dem Oberteil 1 dienen.In the opening 4 , a nozzle 12 is inserted, which is shown in Fig. 2 slightly above the opening 4 . The nozzle 12 can be a turned part or an extruded part. This nozzle 12 contains on its not shown, facing away from the upper part 1, a Ge thread, so that a commercially available lambda probe can be screwed. The connection of the connecting piece 12 to the upper part also takes place in such a way that the end edge 13 is at a distance from the sealing plate 2 . Again, a weld can be used along the circumference of the nozzle 12 to connect it to the upper part 1 .
Nach Verschweißung der Sammelrohre 9 und des Stutzens 12 mit dem Oberteil und der Verschweißung des Oberteils 1 mit der Dichtplatine 2 ist ein Flansch entstanden, der mit einem weiterführendem Bauteil, insbesondere einem Vorrohr, verbun den werden kann. Zur Verbindung mit dem weiterführenden Bau teil können beispielsweise Stehbolzen oder Schraubbolzen 14 dienen, für die in Fig. 1 schematisch Löcher 15 angedeutet sind. Diese Löcher können sowohl in der Dichtplatine 2 als auch in dem Oberteil 1 vorhanden sein. Es ist aber ebenfalls möglich, daß die Löcher 15 nur in der Dichtplatine vorhanden sind, so daß das Oberteil 1 im Bereich dieser Löcher 15 zur Unterbringung der Köpfe von schraubbolzen Ausbeulungen 16 aufweist, die bei der perspektivischen Ansicht in Fig. 3 dar gestellt sind. Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines mit zwei Sammelrohren 9 versehenen Flanschs. Man kann der Fig. 3 auch entnehmen, daß die Sammelrohre und der Stut zen 12 auch schräg gegenüber der Ebene des Flanschs angeord net sein können. Deutlich ist auch hier die Verbindung 6 zwischen dem Anschluß für die Lambdasonde und dem Sammelrohr 9 zu sehen, die durch eine tunnelartige Ausprägung des Ober teils 1 des Flansches gebildet wird.After welding the manifolds 9 and the socket 12 to the upper part and welding the upper part 1 to the sealing plate 2 , a flange has been created which can be connected to a further component, in particular a front pipe. For connection to the further construction part, for example, stud bolts or bolts 14 can be used, for which holes 15 are indicated schematically in FIG. 1. These holes can be present both in the sealing plate 2 and in the upper part 1 . But it is also possible that the holes 15 are only present in the sealing plate, so that the upper part 1 in the area of these holes 15 for accommodating the heads of screw bulges 16 , which are shown in the perspective view in Fig. 3 represents. Fig. 3 shows a perspective view of a flange provided with two manifolds 9 . One can of FIG. 3 also shows that the collecting pipes and the zen Stut 12 may also be slanted net angeord relative to the plane of the flange. The connection 6 between the connection for the lambda probe and the collecting tube 9 can also be clearly seen here, which is formed by a tunnel-like configuration of the upper part 1 of the flange.
Der so entstandene, am Ende eines Auspuffkrümmers angeordnete Flansch kann dann mit dem weiterführenden Vorrohr verbunden werden, beispielsweise durch Verschrauben unter Verwendung der Stehbolzen 14. Ebenfalls möglich wäre eine Verkeilung.The flange thus formed, which is arranged at the end of an exhaust manifold, can then be connected to the further front pipe, for example by screwing using the stud bolts 14 . Wedging would also be possible.
Claims (12)
- 1.1 einer Dichtplatine (2), die 1.1.1 eine Öffnung (7) für die miteinander zu verbin denden Rohre aufweist,
- 1.2 einem mit der Dichtplatine (2) verbundenen Oberteil (1), das 1.2.1 als Blechtiefziehteil ausgebildet ist und
- 1.2.2 mit jeder Rohröffnung (7) der Dichtplatine (2) eine übereinstimmende Öffnung (3) und
- 1.2.3 einen Anschluß (5) für eine Lambdasonde auf weist, der
- 1.2.3.1 mit der mindestens einen Öffnung (7) der Dicht platine (2) und/oder des Oberteils (1) in Ver bindung steht.
- 1.1 a sealing plate ( 2 ) which 1.1.1 has an opening ( 7 ) for the pipes to be connected,
- 1.2 an upper part ( 1 ) connected to the sealing plate ( 2 ), which is designed as a deep-drawn sheet metal part and
- 1.2.2 with each pipe opening ( 7 ) of the sealing plate ( 2 ) a matching opening ( 3 ) and
- 1.2.3 has a connection ( 5 ) for a lambda probe, which
- 1.2.3.1 with the at least one opening ( 7 ) of the sealing plate ( 2 ) and / or the upper part ( 1 ) is in connection.
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Legal Events
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8141 | Disposal/no request for examination |