KR20070112245A - Air gap insulated exhaust manifold - Google Patents

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KR20070112245A
KR20070112245A KR1020077023081A KR20077023081A KR20070112245A KR 20070112245 A KR20070112245 A KR 20070112245A KR 1020077023081 A KR1020077023081 A KR 1020077023081A KR 20077023081 A KR20077023081 A KR 20077023081A KR 20070112245 A KR20070112245 A KR 20070112245A
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exhaust manifold
tubes
air gap
intermediate plates
tube
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KR1020077023081A
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귄테 슈멜체르
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엠콘 테크놀러지스 저머니 (아우그스부르크) 게엠베하
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Abstract

The invention relates to an air-gap insulated exhaust manifold which comprises several displaceable, interlocked inlet pipes (2 - 6) which lead to a collecting chamber (18). The inlet pipes (2 - 6) are surrounded by an outlet pipe (10), whereby an air gap (20) is produced between the inlet pipes and the outlet pipes (2 - 6 and 10). Two shell-like intermediate sheets of steel (22, 24), which supplement the cavity, are provided in said air gap (20), which prevent the inlet pipe (10) from being directly exposed to leakages. The intermediate sheets of steel (22,24) are produced by deep-drawing an uneven film.

Description

공기 간극을 통해 단열되는 배기 매니폴드{AIR GAP INSULATED EXHAUST MANIFOLD}Exhaust manifolds insulated through air gaps {AIR GAP INSULATED EXHAUST MANIFOLD}

본 발명은, 적어도 하나의 실린더측 유입 튜브와 적어도 하나의 배기 파이프측 유출 튜브를 포함하며, 이들 튜브가 포집 챔버에서 서로에 배치되어 적어도 부분적으로 포집 챔버를 둘러싸는 공기 간극을 형성하고 있는, 공기 간극을 통해 단열되는 배기 매니폴드에 관한 것이다.The invention comprises at least one cylinder side inlet tube and at least one exhaust pipe side outlet tube, the tubes being disposed on each other in the collection chamber to form an air gap at least partially surrounding the collection chamber. An exhaust manifold is insulated through a gap.

특히 가솔린에 의해 작동하는 엔진을 위한 배기 매니폴드에 있어서, 상당한 열부하에 튜브들이 노출된다. 이것이 예를 들면 DE 197 52 773 A1에서 개시한 바와 같은 소위 공기 간극 단열식 배기 매니폴드가 존재하는 이유이다. 매니폴드 영역에는 플랜지에 의해 실린더 출구 영역에서 엔진 블록에 연결된 다수의 유입 튜브가 통상 모여 있게 된다. 이러한 유입 튜브는 포집 챔버로 개방되며, 이 포집 챔버에서부터 가스가, 플랜지에 의해 배기가스 튜브에 연결되거나 그 배기가스 튜브의 일부를 구성하는 유출 튜브 안으로 흐르게 된다. 유입 튜브 및 유출 튜브는 서로에 끼워 맞춰져, 포집 챔버 영역에서 그들 사이에 단열용 간극을 형성하고 있다. 이러한 맥락에서, 2개의 튜브들 중 하나가 내부 튜브를 형성하고 다른 하나가 외부 튜브를 형성하는 구성에 대한 문제점 및 부차적인 중요성이 존재한다. 유입 튜브 와 유출 튜브는 작동시에 튜브의 상당한 선팽창을 보상할 수 있도록 하기 위해 가장 넓은 의미로서 이동할 수 있도록 서로의 내에 배치되어, 튜브의 부하가 감소할 것으로 여겨진다. 이를 위해, 유입 및 유출 튜브는 통상 엔진 블록측에서 플랜지에 용접된다. 그러나, 내부 튜브는 외부 튜브의 내부로 자유롭게 돌출하여, 튜브들이 열팽창 중에 서로에 대해 이동함으로써 휘어짐이 발생할 우려가 없게 된다. 다수의 유입 튜브들이 통상 서로에 끼워져 길이 보상을 위해 서로에 대해 이동할 수 있도록 되어 있기 때문에, 유입 및 유출 튜브는 서로에 대해 기밀(氣密)하도록 배치되지는 않는다. 이는 포집 챔버 영역에서 불가피한 누설 흐름이 유출 튜브에 충돌하게 한다. 특히 내부 튜브의 누설 지점에서는 외부 튜브가 소위 핫 스폿(hot spot), 즉 최대 열부하를 받는 점 영역을 갖게 될 것이다. Especially for exhaust manifolds for engines operated by gasoline, the tubes are exposed to significant heat loads. This is why there are so-called air gap adiabatic exhaust manifolds as disclosed, for example, in DE 197 52 773 A1. In the manifold region, a plurality of inlet tubes, usually connected to the engine block by the flanges in the cylinder outlet region, are usually gathered. This inlet tube opens to the collection chamber from which gas flows into the outlet tube which is connected to the exhaust tube by a flange or forms part of the exhaust tube. The inlet tube and the outlet tube are fitted to each other, forming an insulating gap between them in the collection chamber region. In this context, there is a problem and secondary importance for the configuration in which one of the two tubes forms an inner tube and the other forms an outer tube. It is believed that the inlet and outlet tubes are placed in each other in such a way that they can move in the broadest sense in order to be able to compensate for the substantial linear expansion of the tube in operation, so that the load on the tube is reduced. For this purpose, the inlet and outlet tubes are usually welded to the flange on the engine block side. However, the inner tube freely protrudes into the interior of the outer tube so that there is no fear of bending due to the tubes moving relative to each other during thermal expansion. The inlet and outlet tubes are not arranged to be airtight with respect to one another, since a number of inlet tubes are usually fitted to one another and are able to move relative to one another for length compensation. This causes an inevitable leakage flow in the capture chamber area to impinge on the outlet tube. In particular, at the point of leakage of the inner tube, the outer tube will have a so-called hot spot, that is, a point area which receives the maximum heat load.

본 발명의 목적은 포집 챔버의 영역에서 매우 간단한 방식으로 외부 튜브의 열부하를 감소시키는 데에 있다. It is an object of the present invention to reduce the heat load of the outer tube in a very simple manner in the region of the collection chamber.

그러한 목적을 위해, 서두에서 언급한 형태의 배기 매니폴드는 공기 간극 내에 배치되는 적어도 하나의 중간 플레이트가 마련된다. 이 중간 플레이트는 통상 어떠한 하중 지지 기능도 갖지 않으며 외부 튜브 차폐 기능을 갖는다. For that purpose, the exhaust manifold of the type mentioned at the outset is provided with at least one intermediate plate disposed in the air gap. This intermediate plate usually does not have any load carrying function and has an outer tube shielding function.

이러한 점이 중간 플레이트가 유리하게는 최대 두께가 0.3㎜, 바람직하게는 0.15㎜이도록 얇게 구성될 수 있는 이유로서, 어떤 의미에서는 그 중간 플레이트는 사이에 끼인 포일 형태일 뿐이다. 실험 동안에, 포일형의 얇은 박판 금속은 단독으로 핫 스폿을 방지하기에 아주 충분한 것으로 확인되었다.This is the reason why the intermediate plate can advantageously be configured so thin that its maximum thickness is 0.3 mm, preferably 0.15 mm, in a sense that the intermediate plate is only in the form of a foil sandwiched therebetween. During the experiment, the foil-shaped thin sheet metal alone was found to be quite sufficient to prevent hot spots.

다수의 중간 플레이트를 마련하는 것이 바람직할 것이다.It would be desirable to provide multiple intermediate plates.

그러한 다수의 중간 플레이트는 포집 챔버를 완전히 또는 그 대부분을 둘러쌀 수 있고, 이에 따라 외부 튜브와 내부 튜브 사이의 중간 벽으로서 가능할 수 있다.Such a number of intermediate plates may surround the collection chamber completely or most of it, and thus may be possible as an intermediate wall between the outer tube and the inner tube.

바람직하게는, 중간 플레이트는 쉘(shell)형 구조를 가지며, 다른 실시예에 있어서는 중공체를 구성하도록 서로 상보적인 구조로 될 수 있다. 필요한 경우, 중공체를 하나의 중간 플레이트로 형성할 수도 있다. 이러한 맥락에서, "쉘형" 구조는 아치형 단면, 바람직하게는 반원형 단면을 갖는 평탄하지 않은 플레이트를 의미한다.Preferably, the intermediate plates have a shell-like structure, and in other embodiments may be complementary to one another to form a hollow body. If necessary, the hollow body may be formed of one intermediate plate. In this context, "shelled" structure means an uneven plate with an arcuate cross section, preferably a semicircular cross section.

중간 플레이트들이 그들의 접촉 가장자리에서 서로에 간단하게 끼워질 수 있는 것이라면 충분하다.It is sufficient if the intermediate plates can simply fit into each other at their contact edges.

중간 플레이트 또는 쉘은 서로에 예를 들면 브레이징 또는 용접에 의해 고정될 필요는 없으며, 단지 하나를 다른 하나에 끼워 맞추는 과정만으로도 요구되는 용도를 위해 충분한 정도로 폐쇄된 중공체를 형성하기에는 이미 충분할 것이다. 그러한 중공체는 기밀하게 되거나 대체로 기밀하게 될 필요가 없다는 것이 확인되었다.The intermediate plates or shells need not be secured to one another, for example by brazing or welding, but only by fitting one to the other will already be sufficient to form a closed hollow body to a sufficient degree for the required use. It has been found that such hollow bodies do not need to be confidential or generally confidential.

중간 플레이트는 유입 또는 유출 튜브보다 두께는 현저히 작고 가요성은 현저히 커서, 바람직한 실시예에서의 중간 플레이트는 하중 지지 기능을 전혀 갖지 않는다. 최대 두께는 기껏해야 0.3㎜, 바람직하게는 0.15㎜에 달한다. 실험을 통해 0.10㎜의 최대 한계에서도 외벽에서 내벽으로의 우수한 단열 성능이 얻어진다는 것이 확인되었다.The intermediate plate is significantly smaller in thickness and significantly more flexible than the inlet or outlet tube, so that in the preferred embodiment the intermediate plate has no load bearing function. The maximum thickness reaches at most 0.3 mm, preferably 0.15 mm. The experiment confirmed that excellent insulation performance from the outer wall to the inner wall was obtained even at the maximum limit of 0.10 mm.

유입 튜브 또는 유출 튜브로 이루어져 공기 간극을 획정하는 외벽(튜브들 중 어느 튜브가 외측에 배치되는 가에 좌우됨)의 노출된 내측은 중간 플레이트에 의해 적어도 80%까지 덮이게 되고, 이 중간 플레이트는 특히 핫 스폿의 앞에 위치하게 된다. The exposed inner side of the outer wall, which consists of an inlet tube or an outlet tube, defining an air gap (depending on which tube is placed outward) is covered by at least 80% by an intermediate plate, which intermediate plate In particular, it is located in front of the hot spot.

중간 플레이트로 인해, 공기 간극은 내측 부분과 외측 부분으로 분할되고, 이에 의해 단열 효과를 향상시킨다. Due to the intermediate plate, the air gap is divided into an inner part and an outer part, thereby improving the thermal insulation effect.

하나의 실시예에 따르면, 중간 플레이트는 스페이서로서 기능을 하는 돌출부를 구비하며, 이에 의해 중간 플레이트는 유입 튜브 및/또는 유출 튜브와의 작은 접촉 영역, 예를 들면 점 접촉 영역을 갖는 상태로 2개의 튜브 사이에 클램핑될 수 있다.According to one embodiment, the intermediate plate has protrusions that function as spacers, whereby the intermediate plate has two small contact areas, for example point contact areas, with the inlet and / or outlet tubes. It can be clamped between the tubes.

중간 플레이트의 제조는 매우 간단한 방식으로, 예를 들면 본 발명에 사용하기에 바람직한 소위 주름형 포일, 즉 편평한 것이 아니라 배면측이 정면측에 반대되는 형상을 형성하고 있는 불균일 표면을 갖는 포일을 사용하여 딥 드로잉함으로써 매우 간단한 방식으로 실행될 수 있다. 그러한 불규칙한 표면으로 인해, 딥 드로잉 중에 충분한 재료가 여전히 활용될 수 있어, 크랙 형성의 위험성이 감소된다.The production of the intermediate plate is carried out in a very simple manner, for example using so-called corrugated foils suitable for use in the present invention, i.e. foils having a non-flat and non-uniform surface whose back side forms a shape opposite to the front side. Deep drawing can be done in a very simple way. Due to such irregular surfaces, sufficient material can still be utilized during deep drawing, thus reducing the risk of crack formation.

중간 플레이트는 바람직하게는 포집 챔버의 외벽에 대응하는 형상을 가져야 한다. 이와 관련하여, "대응"이라는 의미는 포일이 외벽의 내측에서 전체 표면 영역과 접촉하지 않아야 함은 물론 그 외벽에 대해 대체로 균일한 간격을 가져야 함을 의미한다.The intermediate plate should preferably have a shape corresponding to the outer wall of the collection chamber. In this regard, the term "correspondence" means that the foil must not be in contact with the entire surface area inside the outer wall, as well as having a generally uniform spacing to the outer wall.

중간 플레이트는 유입 튜브 또는 유출 튜브에 고정시키지 않고 공기 간극 내에 단순히 삽입되어야 한다. 다만 2개의 튜브 사이에서의 클램핑 효과는 앞서 이미 설명한 바와 같이 충분하다.The intermediate plate should simply be inserted into the air gap without securing it to the inlet or outlet tubes. However, the clamping effect between the two tubes is sufficient as already explained above.

바람직한 실시예에 따르면, 단지 하나의 유입 튜브가 마련되는 것이 아니라, 서로에 대해 이동 가능하도록 서로에 끼워지는 다수의 실린더측 유입 튜브가 포집 챔버로 개방되게 마련된다.According to a preferred embodiment, not only one inlet tube is provided, but a plurality of cylinder-side inlet tubes fitted to each other so as to be movable relative to each other are provided to be opened to the collection chamber.

이 경우, 중간 플레이트는 포집 챔버 영역에 마련된 모든 유입 튜브를 둘러싸는 것이 바람직하다.In this case, the intermediate plate preferably surrounds all inlet tubes provided in the collection chamber region.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 참조로서의 후술하는 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 명백해질 것이다.Other features and advantages of the invention will be apparent from the following detailed description and the accompanying drawings, which are incorporated by reference.

도 1은 본 발명에 따른 배기 매니폴드를 통한 개략적인 종방향 단면도이며, 1 is a schematic longitudinal cross section through an exhaust manifold according to the invention,

도 2는 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취한 단면도이고, 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1,

도 3은 도 1의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 취한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 1.

도 1에는 3개의 실린더측 유입 튜브(2, 4, 6)가 서로 연결되어 있는, 공기 간극 단열식 배기 매니폴드가 도시되어 있다. 실린더 출구는 원(8)에 의해 상징화되어 있다. 각 실린더(8)는 그에 관련된 자체적인 유입 튜브(2, 4, 6)를 갖고 있다. 이 유입 튜브(2, 4, 6)는 실린더로부터 나와 유입 튜브들을 실린더 블록 플랜지(11)에 용접하는 데에 사용되는 부분(9)(도 3)과, 배기 파이프측 유출 튜브(10) 안으로 유입 튜브들을 더 연장시키는 데에 사용되는 자유 돌출부(도 2 및 도 3 참조)를 갖고 있다. 배기 파이프측 유출 튜브(10)는 상부 및 하부 쉘(12, 14)로 이루어지며, 배기가스 튜브가 고정될 출구측 플랜지(16)를 갖고 있다. 유출 튜브(10)도 입구측에서는 마찬가지로 실린더 블록 플랜지(11)에 용접된다. 유출 튜브(10)는 유입 튜브(2, 4, 6)들이 흐름의 측면에서 서로에 합쳐지게 되는 영역에서 그 유입 튜브(2, 4, 6)를 둘러싼다. 이러한 구성에 있어서, 유입 튜브(2, 4, 6)는 서로에 끼워진다. 이를 위해, 중간 유입 튜브(4)는 서로 반대 방향으로 향하고 좌측 및 우측 유입 튜브(2, 6)를 이동 가능하게 수용하는 측방향으로 넓게 된 수용 개구를 갖고 있다. 특히 유출 튜브(10) 영역에서 서로에 끼워지는 유입 튜브(2, 4, 6)의 내부에는 대체로 긴 원통형 형상을 가지며 도 1의 도면에서 고려하였을 때에 좌측 유입 튜브(2)의 좌측 부분에서 우측 유입 튜브(6)의 우측 부분까지 연장하는 포집 챔버(18)가 형성된다. 1 shows an air gap insulation exhaust manifold in which three cylinder-side inlet tubes 2, 4, 6 are connected to each other. The cylinder outlet is symbolized by the circle 8. Each cylinder 8 has its own inlet tubes 2, 4, 6 associated with it. These inlet tubes 2, 4, 6 enter the exhaust pipe side outlet tube 10 and part 9 (FIG. 3) used to weld the inlet tubes to the cylinder block flange 11 out of the cylinder. It has a free protrusion (see FIGS. 2 and 3) used to further extend the tubes. The exhaust pipe side outlet tube 10 consists of upper and lower shells 12 and 14 and has an outlet side flange 16 on which the exhaust gas tube is to be fixed. The outflow tube 10 is also welded to the cylinder block flange 11 on the inlet side as well. The outlet tube 10 surrounds the inlet tube 2, 4, 6 in the region where the inlet tubes 2, 4, 6 are joined to each other at the side of the flow. In this configuration, the inlet tubes 2, 4, 6 are fitted to each other. To this end, the intermediate inlet tube 4 has a laterally wider receiving opening facing in the opposite direction and movably receiving the left and right inlet tubes 2, 6. In particular, the inlet tubes (2, 4, 6) fitted to each other in the region of the outlet tube (10) has a generally long cylindrical shape and in the left part of the left inlet tube (2) when considered in the drawing of FIG. A collection chamber 18 is formed that extends to the right side of the tube 6.

유입 튜브(2, 4, 6)와 유출 튜브(10)의 내부 사이에는 대략 균일한 두께를 가지며 단열 기능을 하는 공기 간극(20)이 형성된다. An air gap 20 is formed between the inlet tubes 2, 4, 6 and the inside of the outlet tube 10 that has a substantially uniform thickness and functions to insulate.

단열 기능과는 별도로, 공기 간극(20)은 유출 튜브(10)에 대해 유입 튜브(2, 4, 6)의 자유 팽창을 제공하게 되는 데, 이는 유입 튜브와 유출 튜브가 단지 한쪽 단부에서만 서로에 고정되어 있고, 이에 따라 그 단부를 지나 서로의 안으로 이동할 수 있게 배치되어 있기 때문이다. Apart from the adiabatic function, the air gap 20 provides free expansion of the inlet tubes 2, 4, 6 with respect to the outlet tube 10, in which the inlet tube and the outlet tube are connected to each other only at one end. This is because they are fixed and are thus arranged to be able to move through each end and into each other.

공기 간극은 포집 챔버(18)를 전체 면에서 둘러싼다. The air gap surrounds the collection chamber 18 in its entirety.

최대 두께가 0.3㎜(도시한 실시예에서는 단지 0.1㎜)의 쉘 형상으로 딥 드로 잉된 2개의 중간 플레이트가 공기 간극(20) 내에 배치되어, 포집 챔버(18)를 완전히 둘러싼다. 이러한 구성에 있어서, 상측 중간 플레이트(22)가 하측 중간 플레이트(24) 내에 이들 중간 플레이트(22, 24)가 그 접촉 가장자리(26) 영역에서 약간 클램핑된 상태로 끼워 맞춰진다(도 2 참조).Two intermediate plates, deep drawn in a shell shape with a maximum thickness of 0.3 mm (only 0.1 mm in the illustrated embodiment), are disposed in the air gap 20 to completely surround the collection chamber 18. In this configuration, the upper intermediate plate 22 fits into the lower intermediate plate 24 with these intermediate plates 22 and 24 slightly clamped in the area of their contact edges 26 (see FIG. 2).

중간 플레이트(22, 24)는 유출 튜브(10)를 통과한 후에 바로 유입 튜브(2, 4, 6)를 덮고(도 3 참조), 이어서 도 1에서 확인할 수 있는 바와 같이 플랜지(16)까지 연장한다.The intermediate plates 22, 24 cover the inlet tubes 2, 4, 6 immediately after passing through the outlet tube 10 (see FIG. 3) and then extend to the flange 16 as can be seen in FIG. 1. do.

중간 플레이트(22, 24)는 유입 튜브(2, 4, 6)와 유출 튜브(10) 사이에서 이들 튜브에 영구적으로 고정된다거나 어떤 하중 지지 기능을 갖는다거나 하지않고 클램핑되는 매우 가요성을 가지며 얇은 중공체를 형성하도록 서로 상보적인 구조를 갖는다. The intermediate plates 22, 24 are very flexible and thin, clamped between the inlet tubes 2, 4, 6 and the outlet tube 10 permanently fixed to them or with no load bearing function. It has a structure complementary to each other to form a hollow body.

중간 플레이트(22, 24)의 딥 드로잉 중에 생성된 점 형상 돌출부(28) 형태의 스페이서가 유입 튜브(2, 4, 6) 및 유출 튜브(10)에 대한 중간 플레이트(22, 24)의 접촉 및 그 접촉의 유지 기능을 하여, 공기 간극(20)이 중간 플레이트에 의해 내측 부분(30)과 외측 부분(32)으로 분할되게 된다.Spacers in the form of pointed protrusions 28 generated during the deep drawing of the intermediate plates 22, 24 are brought into contact with the intermediate plates 22, 24 with respect to the inlet tube 2, 4, 6 and the outlet tube 10. By maintaining the contact, the air gap 20 is divided into the inner portion 30 and the outer portion 32 by the intermediate plate.

중간 플레이트(22, 24)는 균일한 두께를 갖지만 표면이 약간 주름진 균일한 두께의 포일을 딥 드로잉함으로써 이러한 딥 드로잉 동안에 재료가 유동할 수 있도록 하여 제조된다. Intermediate plates 22 and 24 are manufactured by allowing the material to flow during such deep drawing by deep drawing a uniform thickness foil having a uniform thickness but slightly corrugated surface.

몇몇 실시예에서, 유입 튜브(2, 4, 6), 유출 튜브(10) 및/또는 중간 플레이트(22, 24)는 각각 약 0.005㎜ 내지 0.1㎜의 두께를 가지며 서로 연결된 다수의 중 첩 포일형 금속 박판으로 이루어진 다층 복합 부품을 일 수 있다. In some embodiments, the inlet tubes 2, 4, 6, the outlet tube 10 and / or the intermediate plates 22, 24 each have a thickness of about 0.005 mm to 0.1 mm and a plurality of overlapping foils connected to each other. It may be a multilayer composite component made of a thin metal plate.

작동시에, 고온의 배기가스는 실린더에서부터 유입 튜브(2, 4, 6)를 거쳐, 2개의 쉘로 구성된 배기 매니폴드의 부분 안으로 흘러, 포집 챔버(18)에 도달하게 된다. 서로에 대해 이동 가능하도록 지지된 유입 튜브(2, 4, 6)로 인해, 누설 흐름이 발생하여 배기 가스가 실제로 고속으로 유출 튜브(10)의 내측에 충돌하여 그 위치에 핫 스폿을 초래하게 될 것이다. 그러나, 중간 플레이트(22, 24)가 외측에서 공기 간극(20)을 구획하는 벽[유출 튜브(10)]의 거의 전체 내부를 덮기 때문에, 누설 흐름은 중간 플레이트(22, 24)에 부딪히게 된다. 실제로, 누설 흐름이 접촉 가장자리(26) 영역에서 발생할 수 있지만, 유출 튜브(10)의 열부하와 관련하여서는 무시할 수 있다. In operation, hot exhaust gas flows from the cylinder, through the inlet tubes 2, 4, 6, into a portion of the exhaust manifold consisting of two shells, to reach the collection chamber 18. Due to the inlet tubes 2, 4, 6 being supported to be movable relative to one another, a leakage flow will occur which will cause the exhaust gases to actually collide inside the outlet tube 10 at high speed and result in hot spots at that location. will be. However, since the intermediate plates 22, 24 cover almost the entire interior of the wall (outflow tube 10) that partitions the air gap 20 from the outside, the leakage flow will hit the intermediate plates 22, 24. . In practice, leakage flow may occur in the region of the contact edge 26 but can be neglected with regard to the thermal load of the outlet tube 10.

중간 플레이트는 내열 재료, 예를 들면 AISI 309로 제조된다. The intermediate plate is made of a heat resistant material, for example AISI 309.

중간 플레이트(22, 24)를 사용함으로써 다소 온도 안정성이 낮은 재료를 유출 튜브(10)에 대해 사용하는 것도 생각할 수 있다. It is also conceivable to use a rather low temperature stability material for the outlet tube 10 by using the intermediate plates 22 and 24.

Claims (16)

적어도 하나의 실린더측 유입 튜브(2, 4, 6)와,At least one cylinder side inlet tube (2, 4, 6), 적어도 하나의 배기 파이프측 유출 튜브(10)At least one exhaust pipe side outlet tube (10) 를 포함하며, 이들 튜브는 포집 챔버(18) 영역에서 서로의 내에 배치되어 그 포집 챔버(18)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 공기 간극(20)을 형성하는 것인 공기 간극을 통해 단열되는 배기 매니폴드에 있어서, Wherein the tubes are insulated through the air gap, which is disposed within each other in the area of the collection chamber 18 to form an air gap 20 that at least partially surrounds the collection chamber 18. To 적어도 하나의 중간 플레이트(22, 24)가 공기 간극(20) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드. At least one intermediate plate (22, 24) is arranged in the air gap (20). 제1항에 있어서, 다수의 중간 플레이트(22, 24)가 제공되는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드. 2. Exhaust manifold according to claim 1, characterized in that a plurality of intermediate plates (22, 24) are provided. 제2항에 있어서, 상기 중간 플레이트(22, 24)는 그 접촉 가장자리(26)에서 서로에 끼워 맞춰지는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드. 3. Exhaust manifold according to claim 2, characterized in that the intermediate plates (22, 24) are fitted to each other at their contact edges (26). 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간 플레이트(22, 24)는 쉘 형상인 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드. 4. Exhaust manifold according to any one of the preceding claims, characterized in that the intermediate plates (22, 24) are shell shaped. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간 플레이트(22, 24)는 중공체를 형성하는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드. 5. Exhaust manifold according to any of the preceding claims, characterized in that the intermediate plates (22, 24) form a hollow body. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간 플레이트(22, 24)는 최대 두께가 0.3㎜, 바람직하게는 0.15㎜인 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드. Exhaust manifold according to any of the preceding claims, characterized in that the intermediate plates (22, 24) have a maximum thickness of 0.3 mm, preferably 0.15 mm. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간 플레이트(22, 24)는 공기 간극(20)을 구획하는 외벽의 노출된 내측의 적어도 80%를 덮는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드. 7. Exhaust manifold according to any of the preceding claims, characterized in that the intermediate plates (22, 24) cover at least 80% of the exposed inner side of the outer wall that defines the air gap (20). 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간 플레이트(22, 24)는 공기 간극(20)을 내측 부분(30)과 외측 부분(32)으로 분할하는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드. 8. Exhaust manifold according to any of the preceding claims, wherein the intermediate plates (22, 24) divide the air gap (20) into an inner portion (30) and an outer portion (32). . 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간 플레이트(22, 24)는 돌출부(28)를 포함하며, 이 돌출부에 의해 중간 플레이트가 유입 튜브(2, 4, 6) 및/또는 유출 튜브(10)에 지지되는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드. 9. The intermediate plate (22) (24) according to any one of the preceding claims, wherein the intermediate plates (22, 24) comprise protrusions (28), by which the intermediate plates allow the inlet tubes (2, 4, 6) and / or An exhaust manifold, which is supported by the outlet tube (10). 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간 플레이트(22, 24)는 포집 챔버(18) 영역에서 두 튜브 중 내부의 튜브(2, 4, 6)를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the intermediate plates (22, 24) surround the inner tubes (2, 4, 6) of the two tubes in the region of the collection chamber (18). Exhaust manifold. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간 플레이트(22, 24)는 딥 드로잉된 포일이며, 이 포일은 딥 드로잉 전에 주름형 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드. 11. Exhaust manifold according to any of the preceding claims, characterized in that the intermediate plate (22, 24) is a deep drawn foil, the foil having a corrugated surface prior to deep drawing. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간 플레이트(22, 24)는 공기 간극(20)을 구획하는 외벽에 대응하는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드. 12. Exhaust manifold according to any one of the preceding claims, characterized in that the intermediate plates (22, 24) have a shape corresponding to an outer wall partitioning the air gap (20). 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간 플레이트(22, 24)는 유입 튜브(2, 4, 6) 또는 유출 튜브(10)에 고정되지 않고 공기 간극(20) 내에 삽입되는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드. 13. The intermediate plate (22) (24) according to any of the preceding claims, wherein the intermediate plates (22, 24) are inserted into the air gap (20) without being fixed to the inlet tubes (2, 4, 6) or the outlet tubes (10). Exhaust manifold, characterized in that. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유출 튜브(10)로 개방되는 한편, 서로에 대해 이동할 수 있도록 서로에 끼워 맞춰지는 다수의 실린더측 유입 튜브(2, 4, 6)가 마련되는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드. 14. A plurality of cylinder side inlet tubes (2, 4, 6) according to any one of the preceding claims, which are opened to the outlet tube (10) and fitted to each other so as to be movable relative to one another. An exhaust manifold, characterized in that provided. 제14항에 있어서, 상기 중간 플레이트(22, 24)는 포집 챔버(18) 영역에 마련된 모든 유입 튜브(2, 4, 6)를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드. 15. Exhaust manifold according to claim 14, characterized in that the intermediate plate (22, 24) surrounds all the inlet tubes (2, 4, 6) provided in the collection chamber (18) area. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유입 튜브(2, 4, 6) 및 유출 튜브(10)는 단지 한쪽 단부에서만 서로 연결되어, 이들 두 튜브(2, 4, 6; 10) 중 내부의 튜브가 지지되지 않은 상태로 두 튜브(2, 4, 6; 10) 중 외부의 튜브 안으로 자유로이 돌출하는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드. The inlet tube (2, 4, 6) and the outlet tube (10) are connected to each other only at one end, so that these two tubes (2, 4, 6; 10). Exhaust manifold, characterized in that freely protrude into the outer tube of the two tubes (2, 4, 6; 10) in the state that the inner tube is not supported.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008019999A1 (en) 2008-04-21 2009-10-22 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Air gap insulated exhaust manifold
DE102009011379B4 (en) * 2009-03-05 2012-07-05 Benteler Automobiltechnik Gmbh exhaust assembly
DE102011012595A1 (en) 2011-02-28 2012-08-30 Faurecia Emissions Control Technologies, Germany Gmbh Air gap insulated exhaust pipe e.g. exhaust gas manifold has support plate that is secured between inner and outer walls which are slidingly fitted with inlet portion and outlet portion relative to each other
JP2013213491A (en) * 2012-03-08 2013-10-17 Calsonic Kansei Corp Double pipe exhaust manifold
DE102014103820A1 (en) * 2014-03-20 2015-09-24 Benteler Automobiltechnik Gmbh Exhaust manifold for an exhaust system of an internal combustion engine
DE102014105656B4 (en) * 2014-04-22 2017-02-02 Benteler Automobiltechnik Gmbh exhaust manifold
DE102014014846A1 (en) 2014-10-07 2015-04-23 Daimler Ag Air gap insulated exhaust manifold and method of making an air gap isolated exhaust manifold
US9422857B2 (en) 2014-12-17 2016-08-23 Caterpillar Inc. Exhaust nozzle tip device and system
DE102015116018A1 (en) * 2015-09-22 2017-03-23 Tenneco Gmbh elbow
EP3708798A1 (en) 2019-03-13 2020-09-16 GF Casting Solutions AG Air gap-insulated exhaust manifold

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3238330C2 (en) * 1982-10-15 1985-10-03 Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München Exhaust manifolds for internal combustion engines
FR2717224B1 (en) * 1994-03-09 1996-05-03 Streit Sa Ets Exhaust manifold for motor vehicle engine.
JPH0828257A (en) * 1994-07-11 1996-01-30 Toyota Motor Corp Double exhaust pipe
US6247552B1 (en) * 1994-12-16 2001-06-19 J. Eberspächer Gmbh & Co. Air gap-insulated exhaust manifold
DE19752773C2 (en) * 1997-11-28 1999-09-02 Daimler Chrysler Ag Method for producing an air gap-insulated exhaust manifold of a vehicle exhaust system
US6155046A (en) * 1998-04-20 2000-12-05 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Heat-insulation type exhaust manifold
EP0992659B1 (en) * 1998-10-05 2007-05-02 Scambia Industrial Developments Aktiengesellschaft Exhaust pipe element and method for producing an exhaust pipe element
DE10054006A1 (en) * 2000-11-01 2002-05-08 Daimler Chrysler Ag Exhaust manifold, for internal combustion engine, is insulated by air and is formed as inner tube, which penetrates into cylinder head, and outer tube, which is fitted to cylinder head by fixing bracket.
DE10058985A1 (en) * 2000-11-28 2002-05-29 Arvinmeritor Exhaust Gmbh Exhaust bend for internal combustion engine has third shell enclosing second to form fluid heat conducting gap and is connected to fluidtight to inlet and outlet flanges
WO2002073010A2 (en) * 2001-01-29 2002-09-19 Haerle Hans A Exhaust manifold
CN2623885Y (en) * 2003-01-28 2004-07-07 长安汽车(集团)有限责任公司 Exhaust manifold structure for multicylinder internal combustion engine
DE20311697U1 (en) * 2003-07-29 2003-09-25 G + H ISOLITE GMBH, 67063 Ludwigshafen Insulated component
DE10346552A1 (en) * 2003-10-07 2005-06-30 Friedrich Boysen Gmbh & Co. Kg Luftspaltkrümmer
US7272927B2 (en) * 2003-11-07 2007-09-25 Heinrich Gillet Gmbh Air gap-insulated exhaust manifold for internal combustion engines

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