DE9205293U1

DE9205293U1 - Abgaskrümmer für Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE9205293U1
Application number: DE9205293U
Authority: DE
Original assignee: Heinrich Gillet GmbH
Current assignee: Tenneco GmbH
Priority date: 1992-04-16
Filing date: 1992-04-16
Publication date: 1992-06-17
Anticipated expiration: 2002-04-17

Description

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft Abgas krümmer für Verbrennungsmotoren mit zwei aus BLech tiefgezogenen HaLbschalen, die unter
Bildung von AbgaskanäLen gasdicht miteinander und mit einem Motorflansch verbunden sind.

Blechkrümmer für Verbrennungsmotoren, zusammengesetzt aus
zwei tiefgezogenen HaIbschaI en, sind bekannt. So zeigt
beispielsweise die DE-A-32 16 880 einen derartigen
Blechkrümmer, hergestellt aus zwei Halbschalen aus
tiefgezogenen Doppelblechen, um die Abstrahlung von
Oberflächenschall zu reduzieren. Ein aus der DE-C-26 38 334 bekannter Blechkrümmer besteht aus einem Innengehäuse und
einem Außengehäuse, wobei das Innengehäuse möglichst
schwingungsfrei aufgehängt sein, thermische Beanspruchungen vermeiden und gleichzeitig möglichst wenig Wärme verlieren
soll. Das Problem der thermischen Längenänderungen wird
durch einen Schiebesitz des Innengehäuses gelöst, das
Problem der Wärmeableitung durch die Zusammenfassung zweier Zylinderauslässe zu einem einzigen Auslaßkanal, um so ein
günstigeres Verhältnis von Oberfläche zu Volumen zu
erreichen.

Es versteht sich, daß es aus motortechnischen Gründen nicht immer möglich ist, die Zylinderauslässe benachbarter
Zylinder unmittelbar hinter dem Motor zusammenzuführen. In
vielen Fällen wird sogar verlangt, daß die gesamte
Abgasanlage zwei getrennte Rohrstränge aufweist.

Der vorliegenden Erfindung Liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Abgaskrümmer der eingangs genannten Art anzugeben, der es ermöglicht, trotz getrennter Abgasströme das Problem der Wärmeverluste zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen gattungsgemäßen

Abgas krümmer mit den Merkmalen gemäß Kennzeichen des Anspruchs 1 .

Durch das erfindungsgemäße ZwischenbLech werden im Abgaskrümmer zwei Ebenen gebildet, wobei die Abgasströme benachbarter Zylinder vorzugsweise abwechselnd in der oberen und in der unteren Ebene geführt werden. Die in die Halbschalen eingeprägten Abgaskanäle werden nun so geführt, daß sie weitestgehend parallel und übereinander laufen, lediglich getrennt durch das Zwischenblech, so daß das in der eingangs beschriebenen DE-C-26 38 334 erwähnte günstige Verhältnis von Volumen zu Oberfläche fast vollständig erreicht wird, ohne daß die Abgasströme zusammengeführt werden müssen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Zwischenblech sehr dünn, wodurch der Wärmeübergang verbessert wird. Die Stabilität wird durch die Außenschalen garantiert.

Es versteht sich, daß das Zwischenblech aus hoch-temperaturbeständigern Material - Edelstahl - bestehen sollte, um eine lange Lebensdauer zu erreichen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das Zwischenblech Aussparungen im Bereich der Abgaskanäle aufweisen. Auf diese Weise wird es möglich, die Abgaskanäle von einer Halbschale durch die Trennebene des Zwischenblechs hindurch zur anderen HaLbschale zu führen.

Alternativ dazu kann man auch eine Kante des Zwischenblechs gegenüber den entsprechenden Kanten der Halbschalen zu rüc kve rsetzen.

Da die Halbschalen und das ZwischenbLech entlang der Abgaskanäle gasdicht miteinander verbunden, vorzugsweise

verschweißt sein müssen, um eine ungewollte Vermischung der Abgasströme verschiedener Zylinder oder gar das Austreten der Abgasströme in die freie Atmosphäre zu verhindern, empfiehlt es sich, in die Halbschalen Sicken einzuarbeiten, die dem Rand des Zwischenblechs folgen. An diesen Sicken lassen sich Ha I bschaLe und Zwischenblechrand einfach gasdicht verschweißen.

Da an die Abgas krümmer ein oder mehrere Abgasrohre angeschlossen werden müssen, über die die Verbindung zu Abgaskatalysator und Schalldämpfer hergestellt wird, sind die Abgaskrümmer mit entsprechenden Abgas rohransch lußstutzen ausgerüstet. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist nun das Zwischenblech bis in diesen Rohranschlußstutzen hineingeführt. Sind die Abgasrohre selbst ebenfalls mit einer solchen Zwischenwand ausgerüstet, kann eine völlig getrennte Weiterführung der Abgasströme sichergestellt werden.

Es versteht sich, daß auch das Zwischenblech selbst verformt werden kann, beispielsweise um abschnittsweise größere und kleinere Abgasströmungsquerschnitte zu erreichen. Eine weitere Möglichkeit, die Abgasführung zu variieren, ist dann gegeben, wenn in das Zwischenblech selbst ein oder auch mehrere Abgas rohranschlußstutzen eingearbeitet werden. Auch diese Variante ist besonders von Vorteil bei Mehr rohr-AbgasanLagen.

Wie schon erwähnt, können Halbschalen und Zwischenblech randseitig miteinander verschweißt werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Ränder jedoch auch durch Falzen gasdicht miteinander verbunden werden. Diese Technik ist beispielsweise vom Scha L Idämpferbau her grundsätzlich bekannt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist

der Abgaskrümmer, gebildet aus den beiden HaLbschaLen und dem Zwischenblech, in einem aus zwei tiefgezogenen BLech-HaLbschaLen zusammengesetzten Gehäuse untergebracht. Dieses Gehäuse kann beispieLsweise dazu dienen, den Abgaskrümmer bzw. dessen hoch-temperaturbeLasteten BLeche oder eine ihn umhüLlende Isolierung gegen Umwelteinflüsse zu schützen. Eine andere Aufgabe des Gehäuses kann es sein, den Abgaskrümmer je nach Bedarf zu erwärmen oder zu kühLen. In diesem FaLL ist das Gehäuse mit Öffnungen zum Zu- und Abführen von Heiz- oder Kühlluft ausgestattet.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Abgaskrümmer mit MotorfLansch,

Fig. 2 eine Frontsicht des Abgaskrümmers der Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt entlang der Linie III-III durch den Abgaskrümmer der Fig. 1,

Fig. 4 einen Teil-Längsschnitt entlang der Linie IV-IV durch den Abgaskrümmer der Fig. 1 und

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen weiteren Abgaskrümmer, eingesetzt in ein Gehäuse zur KühLLuftzufuhr bzw. HeißLuftabfuhr.

Fig. 1 als Draufsicht, Fig. 2 aLs Frontsicht, Fig. 3 als Längsschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1 und Fig. 4 als TeiL-Längsschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1 zeigen einen Abgaskrümmer 1, bestehend aus einer tiefgezogenen oberen BLech-Halbschale 10, einer tiefgezogenen unteren Blech-HaLbscha Ie 11, die von oben und unten auf ein im wesentlichen ebenes Zwischenblech 13

Seite fraufgesetzt und mit diesem entLang der Ränder 18 gasdicht verbunden, insbesondere verschweißt sind. Die Halbschalen 10, 11 sind so geformt, daß vier Abgaskanäle 21, 22,23, 24 gebildet sind, wobei die Abgaskanäle 21, 23 auf die Halbschale 11 unter dem Zwischenblech 13 und die Abgaskanäle 22, 24 auf die Halbschale 10 über dem Zwischenblech 13 verteilt sind.

Um eine gasdichte Verbindung zum MotörfLansch■12 herstellen zu können, ist in die jeweilige Halbschale 10, 11, die an dem betreffenden Zylinderauslaß keinen Abgaskanal führt, eine kurze Hutze 17 eingeformt. Der Rand des Zwischenblechs 13 weist im Bereich des ZyLinderaus I asses unter der Hutze 17 eine Aussparung 14 auf. Des weiteren ist um den Rand der Hutze 17 herum eine Sicke 15 eingeformt, die dem Rand der Aussparung 14 im Zwischenblech 13 folgt (Fig. 3, 4). Gasdichte Schweißnähte lassen sich auf diese Weise besonders einfach anbringen.

Wie Fig. 2 zeigt, kann man die Vorderkante 25 des ZwischenbLechs 13 gegenüber den flanschsei ti gen Enden der Halbschalen 10, 11 zurückversetzen. Auch so entsteht die besonders f lanschseitig nötige Verbindung zwischen Ober- und Unterschale 10, 11.

An dem dem Motorflansch 12 abgewandten Ende des Abgaskrümmers 1 ist ein einziger Abgas rohranschlußstutzen 16 vorgesehen, wobei im gezeichneten Beispiel das Zwischenblech 13 schon vor dem Stutzen 16 endet, so daß es im Bereich des Stutzens 16 zur Vermischung der vier Abgasströme kommt.

Wie insbesondere die Fig. 1 und 2 erkennen lassen, sind die Abgaskanäle 21, 22 bzw. 23, 24 benachbarter Zylinder möglichst weitgehend parallel geführt, lediglich getrennt durch das Zwischenblech 13. Dadurch kommt es durch das Zwischenblech 13 hindurch zu einem Temperaturausgleich

zwischen den Abgasströmen. Das Zwischenblech 13 kann sehr

dünn ausgeführt werden, da Stabilität und Schutz gegen

äußere Einflüsse durch die dickeren Bleche der Halbschalen 10, 11 gewährleistet sind.

In die beiden Halbschalen 10, 11 können außer den abgasführenden Kanälen 21 ... 24 weitere Kanäle eingeformt werden. Denkbar wären beispielsweise Frisch luftkanäLe oder auch AbgasrückführungskanäLe. Auch Hohlräume wären realisierbar, beispielsweise um Startkata lysat&ogr;ren darin unterzubringen oder um die Akustik der Abgasanlage günstig zu beeinflussen.

Wie die Fig. 1 und 2 ferner erkennen Lassen, kann das Herz des Abgaskrümmers ausgeschnitten werden, um den Zugang zu den Hotorf Lanschschrauben zu ermöglichen.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch einen weiteren Abgas krümmer, ebenfalls hergestellt aus tiefgezogenen Blechhalbschalen 10, 11 und unter Zwischenlage eines ZwischenbLechs 13 miteinander verschweißt. Zunächst ist auch im Zwischenblech 13 ein Rohranschlußstutzen 19 eingeformt. An diesem ist ein Zwischenrohr 20 befestigt, welches an seinem unteren Ende einen AbgasrohranschLußstutzen 16 trägt. In diesen Rohranschlußstutzen 16 münden die Abgaskanäle 22, 24 aus der Ebene oberhalb des Zwischenblechs 13.

Die AbgaskanäLe aus der Ebene unterhalb des Zwischenblechs 13 münden in einen zweiten Abgas rohransch lußstutzen 16'.

Der aus den beiden Halbschalen 10, 11 und dem Zwischenblech 13 bestehende Abgaskrümmer sitzt in einem Gehäuse 30, welches ebenfalls aus zwei tiefgezogenen Blechhalbschalen 31, 32 zusammengesetzt ist, wobei die Verbindung 35 am Rand durch Umbördeln erfolgt ist. Das Gehäuse 30 besitzt einen Einlaß 33 für - je nach AnwendungsfalL - Heiz- oder KühlLuft

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und einen entsprechenden AusLaß 34. Eine KühLLuftzufuhr wird gegebenenfa LLs gesteuert ausgeführt in der Art, daß in der Startphase sowie bei geringer Mot &ogr;rLeistung, beispieLsweise Stadtverkehr, nicht gekühLt wird, während bei hoher Motor Leistung entsprechend stark gekühLt wird, um eine überhitzung des Motorkrümmers 1 zu vermeiden.

Bei der AuswahL der MateriaLien für die HaLbschaLen 10, 11 des Abgaskrümmers 1 bzw. der HaLbschaLen 31, 32 des Gehäuses 30 bestehen große Freiheiten. Zum einen kann man die HaLbschaLen 10, 11 aus Doppe LbLechen hersteLLen, um die Schalla'bstrahlung zu vermeiden. Des weiteren können Verbundmateria Lien aus BLech mit Keramik, beispielsweise Keramikvlies, eingesetzt werden, wobei das Gehäuse 30 dann entsprechend geformt wird, um das Keramikvlies zu halten.

Claims

Seite Sr Schutzansprüche:

1. Abgaskrümmer (1) für Verbrennungsmotoren, mit zwei aus Blech tiefgezogenen HalbschaLen (10, 11), die unter Bildung von Abgaskanälen (21, 22, 23, 24) gasdicht miteinander und
mit einem Motorflansch (12) verbunden sind, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen die beiden Halbschalen (10, 11) ein im wesentlichen ebenes Zwischenblech (13) eingebracht

2. Abgaskrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abgaskanäle (21, 22, 23, 24) aufeinanderfolgender
Motorzylinder abwechselnd auf die beiden Ebenen verteilt
sind.

3. Abgaskrümmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die AbgaskanäLe (21 ... 24) beider
Ebenen bereichsweise weitestgehend parallel und übereinander verlaufen.

4. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenblech (13) Aussparungen (14) aufweist.

5. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Halbschalen (10, 11) Sicken (15) eingearbeitet sind, die dem Rand des Zwischenblechs (13)
folgen.

6. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis j>, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Kante (25) des
Zwischenblechs (13) gegenüber den entsprechenden Kanten der beiden Halbschalen (10, 11) zurückgesetzt ist.

7. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch

gekennzeichnet, daß das ZwischenbLech (13) bis in den AbgasrohranschLußstutzen (16) hinein verLängert ist.

8. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das ZwischenbLech (13) aus einem dünnen, hoch temperaturbeständigen MateriaL, z. B. EdeLstahL, besteht.

9. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das ZwischenbLech (13) dünner ist a Ls die BLeche der HaLbschaLen (10, 11).

10. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in das ZwischenbLech (13) seLbst ein AbgasrohranschLußstutzen (19) eingearbeitet ist.

11. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß HaLbschaLen (10, 11) und ZwischenbLech (13) durch einen umgebördeLten Rand (18) miteinander ve rbunden sind.

12. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die HaLbschaLen (10, 11) aus Doppe LbLechen gezogen sind.

13. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß er in einem aus zwei tiefgezogenen BLech-HaLbschaLen (31, 32) zusammengesetzten Gehäuse (30) untergebracht ist.

14. Abgaskrümmer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (30) mit öffnungen (33, 34) zum Zu- und Abführen von Heiz- oder KühLLuft ausgestattet ist.