WO2007147513A1

WO2007147513A1 - Abgaskrümmer

Info

Publication number: WO2007147513A1
Application number: PCT/EP2007/005220
Authority: WO
Inventors: Gerolf Frantzheld; Jürgen ORLICH; Andreas Ruess
Original assignee: Daimler Ag
Priority date: 2006-06-21
Filing date: 2007-06-13
Publication date: 2007-12-27
Also published as: JP4988837B2; US20090139229A1; JP2009541631A; CN101473117A; US8166754B2; CN101473117B; DE112007001400A5

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Abgaskrümmer für eine Brennkraftmaschine mit einem zwei Abgasströmungskanäle (26, 27) aufweisenden Mittelteil (21), wobei einem ersten Abgasströmungskanal (26) des Mittelteils Abgas aus einer ersten Zylindergruppe der Brennkraftmaschine und einem zweiten Abgasströmungskanal (27) des Mittelteils Abgas aus einer zweiten Zylindergruppe der Brennkraftmaschine zuführbar ist, wobei das jeweilige Abgas über den ersten Abgasströmungskanal (26) einer ersten Strömungsflut und über den zweiten Abgasströmungskanal (27) einer zweiten Strömungsflut zuführbar ist, und wobei in das Mittelteil (21) ein Steuerelement (30) zur Beeinflussung einer Motorbremsfunktion und/oder ein Steuerelement (43) zur Beeinflussung einer Abgasdrucks und/oder ein Steuerelement (59) zur Beeinflussung einer Abgasrückfuhrrate integriert ist. Die Erfindung zeichnet sich durch eine besonders platzsparende Anordnung der Steuerelemente aus.

Description

Abgaskrümmer

Die Erfindung betrifft einen Abgaskrümmer für eine Brennkraftmaschine mit einem zwei Abgasströmungskanäle aufweisenden Mittelteil, wobei einem ersten AbgasStrömungskanal des Mittelteils Abgas aus einer ersten Zylindergruppe der Brennkraftmaschine und einem zweiten AbgasStrömungskanal des Mittelteils Abgas aus einer zweiten Zylindergruppe der Brennkraftmaschine zuführbar ist, wobei das jeweilige Abgas über den ersten AbgasStrömungskanal einer ersten Strömungsflut und über den zweiten Abgasströmungskanal einer zweiten Strömungs- flut zuführbar ist.

Aus der DE 103 57 925 Al ist eine Brennkraftmaschine mit einem Abgassystem bekannt, welches einen als erste Abgasleitung bezeichneten ersten AbgasStrömungskanal und einen als zweite Abgasleitung bezeichneten zweiten Abgasströmungskanal um- fasst. Die Brennkraftmaschine beinhaltet ferner einen Abgasturbolader mit einer Turbine und einem Verdichter, wobei die Turbine zwei unterschiedlich große Strömungsfluten aufweist. Einer ersten Strömungsflut der Turbine ist über den ersten Abgasströmungskanal Abgas aus einer ersten Zylindergruppe der Brennkraftmaschine zuführbar, und einer zweiten Strömungsflut der Turbine ist über den zweiten Abgasströmungskanal Abgas aus einer zweiten Zylindergruppe der Brennkraftmaschine zuführbar. Die beiden AbgasStrömungskanäle, die von den beiden Zylindergruppen zu jeweils einer Strömungsflut der Turbine des Abgasturboladers führen, sind über eine Überbrückungsleitung miteinander verbunden, wobei der Überbrückungsleitung ein Steuerelement zugeordnet ist. Über eine Öffnungsstellung dieses Steuerelements ist eine Abgasströmung durch die Über- brückungsleitung einstellbar. Weiterhin ist dem Abgasströmungskanal, der zur größeren Strömungsflut der Turbine des Abgasladers führt, ein weiteres Steuerelement zugeordnet, mit dessen Hilfe dieser AbgasStrömungskanal verschließbar ist. Von dem zur kleineren Strömungsflut der Turbine des Abgasladers führenden Abgasströmungskanal zweigt eine Abgasrückführ- leitung ab, in die ein weiteres Steuerelement integriert ist, mit dessen Hilfe die Größe eines Abgasrückführstroms steuerbar beziehungsweise regelbar ist. Die Steuerelemente sind als separate Baugruppen ausgeführt und jeweils in getrennten Leitungen angeordnet. Daraus ergibt sich ein großer Bauraumbedarf.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, einen neuartigen Abgaskrümmer zu schaffen.

Dieses Problem wird durch einen Abgaskrümmer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Abgaskrümmer ist in das Mittelteil ein Steuerelement zur Beeinflussung einer Motorbremsfunktion und/oder ein Steuerelement zur Beeinflussung eines Abgas- drucks und/oder ein Steuerelement zur Beeinflussung einer Ab- gasrückfuhrrate integriert. Das Mittelteil des Abgaskrümmers ist insbesondere als separates Bauteil ausgeführt und mit angrenzenden Außenteilen des Abgaskrümmers verschraubt, verschweißt oder in anderer Weise verbunden. Ebenso ist es möglich, das Mittelteil des Abgaskrümmers einstückig mit einem oder mehreren Außenteilen des Abgaskrümmers auszuführen. Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung ist zumindest ein Steuerelement in das Mittelteil des Abgaskrümmers integriert. Dadurch ist eine äußerst kompakte Bauform einer Einheit aus Abgaskrümmer und Steuerelement realisiert. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Steuerelement zur Beeinflussung der Motorbremsfunktion in eine Wand des Mittelteils integriert, durch die zwei parallel zueinander verlaufende Abschnitte der Abgasströmungskanäle voneinander getrennt sind. Auf diese Weise ist ein Bauraumbedarf weiter reduziert .

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Steuerelement zur Beeinflussung der Motorbremsfunktion als Klappe ausgebildet, die in einer ersten Schaltstellung insbesondere während eines befeuerten Betriebs der Brennkraftmaschine eine Öffnung in der Wand des Mittelteils verschließt und so die beiden Abgasströmungskanäle voneinander trennt und die in einer zweiten Schaltstellung insbesondere während eines Motorbremsbetriebs der Brennkraftmaschine die Öffnung in der Wand des Mittelteils freigibt und so die beiden Abgasströmungskanäle verbindet und einen der beiden AbgasStrömungskanäle zumindest teilweise verschließt. Auf diese Weise ist insbesondere eine Querströmung zwischen den einzelnen AbgasStrömungskanälen und eine Strömung durch zumindest eine Strömungsflut in Abhängigkeit von einem Betriebszustand einstellbar.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Klappe zwei unterschiedlich große Wirkflächen auf. Dadurch ist es insbesondere möglich, in der ersten Schaltstellung einen Druckunterschied zwischen den beiden Abgasströmungskanä- len zu kompensieren.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Steuerelement zur Beeinflussung der Motorbremsfunktion auf einer Betätigungswelle insbesondere exzentrisch gelagert, wobei an der Betätigungswelle ein Betätigungsmittel angreift, um das Steuerelement zu betätigen. Dadurch ist eine besonders platz- sparende Anordnung des Steuerelements zur Beeinflussung der Motorbremsfunktion im Mittelteil ermöglicht.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung greift an der Betätigungswelle ein Federelement an, welches sich an einer Außenwand des Mittelteils abstützt und die Betätigungswelle gegen ein Lager zieht. Die Betätigungswelle ist bevorzugt durch einen Wellendurchbruch hindurch zu einer Außenseite des Mittelteils geführt. Diese Ausgestaltungsform ermöglicht in einfacher Weise eine Abdichtung der AbgasStrömungskanäle im Bereich des Wellendurchbruchs .

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Steuerelement zur Beeinflussung des Abgasdrucks stromaufwärts des Steuerelements zur Beeinflussung der Motorbremsfunktion angeordnet und in eine Wand des Mittelteils integriert. Auf diese Weise ist eine kompakte Bauform des Mittelteils realisierbar.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Steuerelement zur Beeinflussung des Abgasdrucks als Ventil ausgebildet, welches in einer ersten Schaltstellung die beiden Abgasströmungskanäle voneinander trennt, welches in einer zweiten Schaltstellung die beiden AbgasStrömungskanäle verbindet und welches in beiden Schaltstellungen beide AbgasStrömungskanäle freigibt. Auf diese Weise ist insbesondere eine Querströmung zwischen den einzelnen Abgasströmungskanälen einstellbar bei einer weitgehend ungehinderten Durchströmung der an die Abgasströmungskanäle angeschlossenen Strömungsfluten.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Steuerelement zur Beeinflussung des Abgasdrucks auf einer Betätigungswelle gelagert, wobei an der Betätigungswelle ein Betätigungsmittel angreift, um das Steuerelement zu betätigen. Dadurch ist eine besonders kompakte Bauweise des Mittelteils ermöglicht .

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung greift an der Betätigungswelle ein Federelement an, welches sich an einer Außenwand des Mittelteils abstützt und die Betätigungswelle gegen ein Lager zieht. Auf diese Weise lässt sich insbesondere eine Abdichtung der AbgasStrömungskanäle nach außen im Bereich eines Wellendurchbruchs erzielen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Steuerelement zur Beeinflussung der Abgasrückfuhrrate in einen Ab- gasrückführstutzen des Mittelteils integriert. An den Abgas- rückführstutzen ist bevorzugt eine Abgasrückführleitung angeschlossen, über die ein Abgasstrom in ein Ansaugsystem der Brennkraftmaschine rückführbar ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Steuerelement zur Beeinflussung der Abgasrückfuhrrate als Klappe ausgebildet, durch deren Stellung ein Volumenstrom des rückgeführten Abgases durch den Abgasrückführstutzen einstellbar ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Steuerelement zur Beeinflussung der Abgasrückfuhrrate auf einer Betätigungswelle gelagert, wobei an der Betätigungswelle ein Betätigungsmittel angreift, um das Steuerelement zu betätigen. Dadurch ist eine besonders Platz sparende Anordnung des Steuerelements zur Beeinflussung der Abgasrückfuhrrate im Mittelteil gegeben.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung greift an der Betätigungswelle ein Federelement an, welches sich an einer Außenwand des Mittelteils abstützt und die Betätigungswelle gegen ein Lager zieht. Auf diese Weise lässt sich insbesondere eine Abdichtung des Inneren des Abgasrückführstutzens nach außen im Bereich eines Wellendurchbruchs erzielen.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abgaskrümmers in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 2 ein Mittelteil des Abgaskrümmers gemäß Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 3 einen ersten Querschnitt durch das Mittelteil in Blickrichtung der Pfeile III-III gemäß Fig. 2;

Fig. 4 einen zweiten Querschnitt durch das Mittelteil in Blickrichtung der Pfeile IV-IV gemäß Fig. 3 ;

Fig. 5 ein in Fig. 3 mit einem Kreis V gekennzeichnetes Detail des Mittelteils;

Fig. 6 das Detail aus Fig. 5 in einer weiter vergrößerten Darstellung;

Fig. 7 das Detail aus Fig. 5 in einer anderen Blickrichtung;

Fig. 8 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abgaskrümmers in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 9 ein Mittelteil des Abgaskrümmers gemäß Fig. 8 in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 10 einen ersten Querschnitt durch das Mittelteil in Blickrichtung der Pfeile X-X gemäß Fig. 9;

Fig. 11 einen zweiten Querschnitt durch das Mittelteil in Blickrichtung der Pfeile XI-XI gemäß Fig. 10; Fig. 12 ein Detail des Mittelteils gemäß Fig. 9 in einer vergrößerten Darstellung;

Fig. 13 eine andere Ausführungsform des Details;

Fig. 14 das Mittelteil gemäß Fig. 9 in einer weiteren perspektivischen Ansicht mit einem teilweise aufgeschnittenen Abgasrückführstutzen; und

Fig. 15 das Mittelteil gemäß Fig. 9 in einer weiteren perspektivischen Ansicht.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abgaskrümmers 20. Der Abgaskrümmer 20 ist zur Verwendung in einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. In Fig. 2 bis 7 sind Einzelheiten des Abgaskrümmers 20 der Fig. 1 dargestellt.

Der Abgaskrümmer 20 der Fig. 1 umfasst ein Mittelteil 21 sowie zwei Außenteile 22 und 23, wobei jedes der beiden Außenteile 22 und 23 über jeweils ein faltenbalgähnliches Zwischenstück 24 mit dem Mittelteil 21 verbunden ist.

Der Abgaskrümmer 20 der Fig. 1 ist für eine Brennkraftmaschine mit sechs in Reihe angeordneten Zylindern ausgelegt. Die beiden Außenteile 22, 23 sowie das Mittelteil 21 umfassen jeweils zwei Anschlussstutzen 25 zur Anbindung des Abgaskrümmers 20 an die Brennkraftmaschine. Über die Anschluss- stutzen 25 ist Abgas aus der Brennkraftmaschine in den Abgaskrümmer 20 einleitbar. Die beiden Anschlussstutzen 25 des Außenteils 22 sowie ein erster Anschlussstutzen 25 des Mitteilteils 21 sind einer ersten Zylindergruppe der Brennkraftmaschine zugeordnet, wobei das in der ersten Zylindergruppe erzeugte Abgas einem ersten Abgasströmungskanal 26 des Mitteils 21 (siehe Fig. 3) des Abgaskrümmers 20 zuführbar ist. Die beiden Anschlussstutzen 25 des Außenteils 23 sowie der andere Anschlussstutzen 25 des Mittelteils 21 sind einer zweiten Zy- lindergruppe der Brennkraftmaschine zugeordnet, wobei das in der zweiten Zylindergruppe erzeugte Abgas einem zweiten Abgasströmungskanal 27 des Mitteilteils 21 (siehe Fig. 3) des Abgaskrümmers 20 zuführbar ist. Die beiden AbgasStrömungskanäle 26, 27 des Mittelteils 21 sind jeweils gekrümmt ausgeführt, wobei das über den ersten AbgasStrömungskanal 26 strömende Abgas einer ersten Strömungsflut einer Turbine eines Abgasturboladers zuführbar ist, und wobei das über den zweiten Abgasströmungskanal 27 strömende Abgas einer zweiten Strömungsflut der Turbine des Abgasturboladers zuführbar ist.

Der Abgaskrümmer 20, nämlich das Mittelteil 21 desselben, ist zur Ankopplung eines Abgasturboladers ausgelegt, dessen Turbine zwei Strömungsfluten aufweist, wobei die Strömungsfluten unterschiedlich groß ausgeführt sind. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der erste Abgasströmungskanal 26 des Mittelteils 21 mit der größeren Strömungsflut der Turbine des Abgasturboladers verbunden, und der zweite Abgasströmungskanal 27 des Mittelteils 21 ist mit der kleineren Strömungsflut der Turbine des Abgasturboladers verbunden.

Die beiden AbgasStrömungskanäle 26, 27 des Mittelteils 21 weisen eine gekrümmte Kontur auf. Eine Strömungsrichtung des Abgases durch die Abgasströmungskanäle 26, 27 ist in Fig. 3 durch Pfeile 28 visualisiert . Das durch die AbgasStrömungska- näle 26, 27 geleitete Abgas wird in etwa um 90° umgelenkt und in Abschnitte der gekrümmten AbgasStrömungskanäle 26, 27 eingeleitet, die in etwa parallel zueinander angeordnet sind und die durch eine Wand 29 voneinander getrennt sind.

Nach einem ersten Aspekt der hier vorliegenden Erfindung ist in das Mittelteil 21 des erfindungsgemäßen Abgaskrümmers 20 ein Steuerelement 30 zur Beeinflussung einer Motorbremsfunktion integriert, und zwar in die Wand 29 des Mittelteils 21, durch die die beiden parallel zueinander angeordneten Abschnitte der gekrümmten AbgasStrömungskanäle 26, 27 voneinander getrennt sind. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist dieses Steuerelement 30 als Klappe ausgebildet. In Fig. 3 ist die Klappe in einer ersten Schaltstellung und in einer zweiten Schaltstellung dargestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Klappe im Sinne des Doppelpfeils 31 zwischen den beiden Schaltstellungen überführbar und kann auch Zwischenstellungen zwischen der ersten und der zweiten Schaltstellung einnehmen.

In der ersten Schaltstellung des Steuerelements 30 (in Fig. 3 schraffiert dargestellt) verschließt das Steuerelement 30 eine Öffnung 32 in der Wand 29 und trennt so die beiden Abgasströmungskanäle 26, 27 voneinander ab. Gleichzeitig sind durch das Steuerelement 30 beide AbgasströmungskanäIe 26 und 27 zur Durchströmung freigegeben. Das Steuerelement 30 ist insbesondere während eines befeuerten Betriebs der Brennkraftmaschine in der ersten Schaltstellung angeordnet.

In einer zweiten Schaltstellung des Steuerelements 30 (in Fig. 3 gestrichelt dargestellt) gibt das Steuerelement 30 die Öffnung 32 in der Wand 29 frei, so dass die beiden Abgasströmungskanäle 26, 27 miteinander verbunden sind. Gleichzeitig ist durch das Steuerelement 30 der AbgasStrömungskanal 26, welcher zur großen Strömungsflut der Turbine des Abgasturboladers führt, verschlossen. Das Steuerelement 30 ist insbesondere während eines Motorbremsbetriebs der Brennkraftmaschine in der zweiten Schaltstellung angeordnet. Auf diese Weise ist im Motorbremsbetrieb der Brennkraftmaschine das gesamte Abgas der kleinen Strömungsflut der Turbine des Abgas- turboladers zuführbar. Wie am besten Fig. 3 entnommen werden kann, verfügt das als Klappe ausgebildete Steuerelement 30 über zwei unterschiedlich große Wirkflächen. Auf diese Weise ist es möglich, insbesondere in der ersten Schaltstellung einen Druckunterschied zwischen den beiden Abgasströmungskanälen 26, 27 zu kompensieren. Die größere Wirkfläche des Steuerelements 30 ist dabei bevorzugt dem AbgasStrömungskanal 26, 27 zugewandt, in dem in weiten Betriebsbereichen ein geringerer Druck vorherrscht. In der in Fig. 3 schraffiert dargestellten ersten Schaltstellung des Steuerelements 30 herrscht in dem Abgasströmungskanal 26, welcher zur großen Strömungsflut der Turbine des Abgasturboladers führt, ein geringerer Druck als im AbgasStrömungskanal 27, welcher zur kleinen Strömungsflut der Turbine des Abgasturboladers führt .

Das als Klappe ausgebildete Steuerelement 30 zur Beeinflussung der Motorbremsfunktion ist auf einer Betätigungswelle 33 vorzugsweise exzentrisch gelagert, wobei an der Betätigungswelle 33 ein als Betätigungszylinder ausgebildetes Betätigungsmittel 34 unter Zwischenschaltung eines Betätigungshebels 35 angreift. Der Betätigungszylinder ist insbesondere als Pneumatikzylinder oder Hydraulikzylinder ausgeführt. Als Betätigungsmittel 34 ist ein Elektromotor vorgesehen.

Mit Hilfe des Betätigungsmittels 34 kann der verdrehfest auf der Betätigungswelle 33 gelagerte Betätigungshebel 35 verdreht werden, um so das als Klappe ausgebildete Steuerelement 30 zwischen den in Fig. 3 gezeigten SchaltStellungen zu überführen. Die exzentrische Lagerung der Klappe auf der Betätigungswelle 33 erlaubt eine Bauraumminimierung.

Gemäß Fig. 4 greift an der Betätigungswelle 33 ein Federelement 36 an, welches sich einerseits an dem Betätigungshebel 35 und andererseits an einer Außenwand 37 des Mittelteils 21 abstützt und auf diese Weise die Betätigungswelle 33 gegen ein Lager 38 der Betätigungswelle 33 zieht. Hierdurch wird eine Abgasabdichtung des Steuerelements 30 im Bereich des Lagers 38 und damit der Abgasströmungskanäle 26, 27 nach außen bewirkt. Im Bereich eines zweiten Lagers 41 ist keine Abgasabdichtung der Betätigungswelle 33 erforderlich, da das zweite Lager 41 in einer Sacklochbohrung angeordnet ist.

In dem in Fig. 1 bis Fig. 7 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel umfasst das Mitteilteil 21 des Abgaskrümmers 20 zwei Abschnitte, nämlich einen Krümmerabschnitt 39 und einem Lagerdeckelabschnitt 40. In einer Trennebene zwischen dem Krümmerabschnitt 39 und dem Lagerdeckelabschnitt 40 ist das Steuerelement 30 gelagert, wobei der Krümmerabschnitt 39 und der Lagerdeckelabschnitt 40 miteinander verstiftet sind. Die Lager 38, 41 sind über Passstifte 42 in axialer Richtung fixiert. Eine Zentrierung zwischen Krümmerabschnitt 39 und Lagerdeckelabschnitt 40 erfolgt über den Durchmesser der beiden Lager 38, 41 in einer leichten Presspassung sowie über die Passstifte 42.

Wie Fig. 3 entnommen werden kann, ist durch den Lagerdeckelabschnitt 40 eine Dichtfläche bereitgestellt, auf welcher das als Klappe ausgebildete Steuerelement 30 in der zweiten Schaltstellung aufliegt. Eine Dichtfläche für die erste Schaltstellung des Steuerelements 30 ist in die Wand 29 des Krümmerabschnitts 39 eingearbeitet.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in das Mittelteil 21 des Abgaskrümmers 20 des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 bis 7 neben dem Steuerelement 30 zur Beeinflussung der Motorbremsfunktion ein Steuerelement 43 zur Beeinflussung eines Abgasdrucks integriert, und zwar stromaufwärts des Steuerelements 30 zur Beeinflussung der Motorbrems- funktion. Das Steuerelement 43 zur Beeinflussung des Abgas- drucks ist als Ventil ausgeführt, welches in einer in Fig. 3 gezeigten ersten Schaltposition die beiden AbgasStrömungskanäle 26, 27 voneinander trennt und gleichzeitig beide Abgasströmungskanäle 26, 27 zur Durchströmung freigibt. Die erste Schaltposition ist in der Fig. 5 schraffiert dargestellt. In einer zweiten Schaltstellung des Steuerelements 43, die in Fig. 5 und 6 gezeigt ist, verbindet das Steuerelement 43 die beiden AbgasStrömungskanäle 26, 27 des Mittelteils 21 miteinander, wobei auch in dieser zweiten Schaltstellung die beiden AbgasStrömungskanäle 26, 27 zur Durchströmung freigegebenen sind.

Gemäß Fig. 3 bis 6 ist das Steuerelement 43 als Tellerventil ausgeführt und umfasst einen Ventilteller 44, einen Befestigungspin 46 und ein Tragelement 47. Der Ventilteller 44 ist über den Befestigungspin 46 am Tragelement 47 befestigt. Der Befestigungspin 46 ist im Tragelement 47 bevorzugt mit Spiel geführt, so dass eine Relativbewegung zwischen dem Ventilteller 44 und dem Tragelement 47 in geringem Umfang ermöglicht ist. In der ersten Schaltstellung steht der Ventilteller 44 in Kontakt mit einem Ventilsitz 45 im Krümmerabschnitt 39. In der zweiten Schaltstellung liegt der Befestigungspin 46 an einem Anschlag 54 in einem Deckel 56 des Mittelteils an. Der Ventilteller 44 ist an einer Oberfläche 55 kugelig bzw. sphärisch konturiert, um einen Toleranzausgleich zwischen Ventil - teller 44 und Ventilsitz 45 zu ermöglichen.

Das Tragelement 47 ist mit einer Betätigungswelle 48 verdrehfest verbunden, an der unter Zwischenanordnung eines Betätigungshebels 49 ein vorzugsweise als pneumatischer oder hydraulischer Betätigungszylinder ausgebildetes Betätigungsmittel 50 angreift. Über das Betätigungsmittel 50 kann der Betätigungshebel 49, die Betätigungswelle 48, das Tragelement 47 und damit letztendlich der Ventilteller 44 verschwenkt werden, um denselben zwischen den beiden Schaltstellungen im Sinne des in Fig. 5 dargestellten Doppelpfeils 51 zu überführen. Dabei sind bevorzugt auch Zwischenstellungen zwischen der ersten und der zweiten Schaltstellung einstellbar.

An der Betätigungswelle 48 für das Steuerelement 43 greift gemäß Fig. 7 ein Federelement 52 an, welches sich einerseits am Betätigungshebel 49 und andererseits an der Außenwand 37 des Mittelteils 21 abstützt und so die Betätigungswelle 48 in Richtung auf ein Lager 53 zieht. Auf diese Weise lässt sich eine Abgasabdichtung nach außen erzielen.

In dem anhand der Fig. 1 bis 7 beschriebenen Ausführungsbeispiel weist der erfindungsgemäße Abgaskrümmer 20 einen Abgas- rückführstutzen 57 auf (Fig. 1 und Fig. 2) , an den eine Ab- gasrückführleitung anschließbar ist. Die Abgasrückführleitung ermöglicht eine Rückführung eines Abgasteilstroms aus dem Abgaskrümmer in ein Ansaugsystem der Brennkraftmaschine. In diesen Abgasrückführstutzen 57 ist vorzugsweise ein weiteres Steuerelement integriert, nämlich ein Steuerelement zur Beeinflussung einer Abgasrückführrate . Das Steuerelement zur Beeinflussung der Abgasrückführrate in den Fig. 1 bis 7 nicht gezeigt, sondern wird anhand eines in den Fig. 8 bis 15 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abgaskrümmers beschrieben. Hinsichtlich der Details des Steuerelements zur Beeinflussung der Abgasrückführrate soll demnach für das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 7 auf das Ausführungsbeispiel der Fig. 8 bis 15 verwiesen werden.

Wie in Fig. 8 bis 15 dargestellt weist der Abgaskrümmer 58 ein Mittelteil 21 mit einem Abgasrückführstutzen 57 auf. In den Abgasrückführstutzen 57 ist ein Steuerelement 59 zur Beeinflussung der Abgasrückführrate integriert, welches vorzugsweise als Klappe ausgebildet ist. Das Steuerelement 59 zur Beeinflussung der Abgasrückführrate ist auf einer Betätigungswelle 60 gelagert, an welcher über einen Betätigungshebel 61 ein nicht dargestelltes Betätigungsmittel angreift .

Durch Verdrehen des Betätigungshebels 61 ist die Betätigungswelle 60 und damit das als Klappe ausgebildete Steuerelement 59 verdrehbar, wodurch letztendlich ein Volumenstrom des rückgeführten Abgases durch den Abgasrückführstutzen 59 einstellbar ist.

An der Betätigungswelle 60 für das Steuerelement 59 zur Beeinflussung der Abgasrückführrate greift ein Federelement 62 an, welches sich einerseits am Betätigungshebel 61 und andererseits an einer Außenwand des Abgasrückführstutzens 57 abstützt. Hierdurch wird die Betätigungswelle 60 gegen ein Lager 63 gezogen und eine Abgasabdichtung im Bereich des Lagers 63 bewirkt.

Das als Klappe ausgebildete Steuerelement 59 zur Beeinflussung der Abgasrückführrate ist vorzugsweise symmetrisch und strömungsoptimiert mit einem schrägen Anschliff ausgeführt, so dass in einer geschlossenen Stellung des Steuerelements 59 zur Beeinflussung der Abgasrückführrate eine exakte Abdichtung gewährleistet ist und der Abgasrückführstrom zumindest weitgehend unterbrochen ist.

Auch in das Mittelteil 21 des Abgaskrümmers 58 des Ausführungsbeispiels der Fig. 8 bis 15 ist ein Steuerelement zur Beeinflussung der Motorbremsfunktion sowie ein Steuerelement zur Beeinflussung eines Abgasdrucks integriert, wobei hinsichtlich dieser Steuermittel das Ausführungsbeispiel der Fig. 8 bis 15 in allen grundlegenden Details mit dem Ausfüh- rungsbeispiel der Fig. 1 bis 7 übereinstimmt. Zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen werden für gleiche Baugruppen der beiden Ausführungsbeispiele gleiche Bezugsziffern verwendet. Nachfolgend wird für das Ausführungsbeispiel der Fig. 8 bis 15 hinsichtlich dieser beiden Steuerelemente nur auf solche Details eingegangen, in welchen ein Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 7 besteht. Für alle anderen Details wird auf die Ausführungen zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 7 verwiesen.

Ein erster Unterschied des Ausführungsbeispiels der Fig. 8 bis 15 gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 7 besteht darin, dass im Ausführungsbeispiel der Fig. 8 bis 15 das Mittelteil 21 des erfindungsgemäßen Abgaskrümmers nicht zweiteilig sondern vielmehr einteilig ausgeführt ist. Die Dichtfläche zur Abdichtung des Steuerelements 30 zur Beeinflussung der Motorbremsfunktion in der zweiten Schaltstellung ist durch einen Einsatz 64 gebildet, der gemäß Fig. 10 in das Mittelteil 21, nämlich in einen AbgasStrömungskanal 26 desselben, eingesetzt ist. Der Einsatz 64 ist durch eine Dreipunktführung im Mittelteil 21 des Abgaskrümmers 58 geführt und ermöglicht eine leichte Montage des Steuerelements 30.

Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 7 ist demnach keine Ausrichtung und Zentrierung des Krümmerabschnitts und des Lagerdeckelabschnitts relativ zueinander erforderlich, wodurch sich die Anzahl der Dichtstellen nach außen reduziert.

Ein weiterer Unterschied des Abgaskrümmers 58 des Ausführungsbeispiels der Fig. 8 bis 15 gegenüber dem Abgaskrümmer 20 des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 bis 7 besteht darin, dass im Ausführungsbeispiel der Fig. 8 bis 15 das Steuerelement 43 zur Beeinflussung des Abgasdrucks unmittelbar in das Mittelteil 21 des Abgaskrümmers 58 integriert ist und nicht wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 7 in einen Deckel 56. Das Steuerelement 43 ist wiederum als Tellerventil ausgebildet und umfasst einen Ventilteller 44 und einen Ventilsitz 45, wobei der Ventilteller 44 über einen Befestigungspin 46 an einem Tragelement 47 gelagert ist (Fig. 12) .

Fig. 13 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Steuerelements 43 zur Beeinflussung des Abgasdrucks, in der das Steuerelement 43 als Drehschieberventil ausgeführt ist. Gemäß Fig. 13 ist ein Drehschieber 65 mit einer exzentrischen Querbohrung 66 in einem Kanal des Mittelteils 21 geführt, wobei der Querschieber 66 über einen Dichtring 67 radial nach außen abgedichtet ist. Der Drehschieber 65 ist an einer Betätigungswelle 68 gelagert, an der unter Zwischenanordnung eines Betätigungshebels 69 das Betätigungsmittel 34 angreifen kann. Zur weiteren Abgasabdichtung des Drehschiebers 65 dient ein an der Betätigungswelle 68 angreifendes Federelement 52, welches in Analogie zur Fig. 7 das Steuerelement 43 gegen ein Lager 53 zieht.

Bezugszeichenliste

20 Abgaskrümmer

21 Mittelteil

22 Außenteil

23 Außenteil

24 Zwischenstück

25 Anschlussstutzen

26 AbgasStrömungskanal

27 AbgasStrömungskanal

28 Strömungsrichtung

29 Wand

30 Steuerelement

31 Doppelpfeil

32 Öffnung

33 Betätigungswelle

34 Betätigungsmittel

35 Betätigungshebel

36 Federelement

37 Außenwand

38 Lager

39 Krümmerabschnitt

40 Lagerdeckelabschnitt

41 Lager

42 Passstifte

43 Steuerelement

44 Ventilteller

45 Ventilsitz

46 Befestigungspin

47 Tragelement

48 Betätigungswelle Betätigungshebel

Betätigungsmittel

Doppelpfeil

Federelement

Lager

Anschlag

Oberfläche

Deckel

Abgasrückführstutzen

Abgaskrümmer

Steuerelement

Betätigungswelle

Betätigungshebel

Federelement

Lager

Einsatz

Drehschieber

Querbohrung

Dichtring

Betätigungswelle

Betätigungshebel

Claims

Patentansprüche

1. Abgaskrümmer für eine Brennkraftmaschine mit einem zwei AbgasStrömungskanäle (26, 27) aufweisenden Mittelteil

(21) , wobei einem ersten Abgasströmungskanal (26) des Mittelteils Abgas aus einer ersten Zylindergruppe der Brennkraftmaschine und einem zweiten AbgasStrömungskanal (27) des Mittelteils Abgas aus einer zweiten Zylindergruppe der Brennkraftmaschine zuführbar ist, wobei das jeweilige Abgas über den ersten AbgasStrömungskanal (26) einer ersten Strömungsflut und über den zweiten Abgasströmungskanal (27) einer zweiten Strömungsflut zuführbar ist, und wobei in das Mittelteil (21) ein Steuerelement (30) zur Beeinflussung einer Motorbremsfunktion und/oder ein Steuerelement (43) zur Beeinflussung einer Abgasdrucks und/oder ein Steuerelement (59) zur Beeinflussung einer Abgasrückfuhrrate integriert ist.

2. Abgaskrümmer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (30) zur Beeinflussung der Motorbremsfunktion in eine Wand (29) des Mittelteils (21) integriert ist, durch die zwei parallel zueinander verlaufende Abschnitte der AbgasStrömungskanäle (26, 27) voneinander getrennt sind.

3. Abgaskrümmer nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (30) zur Beeinflussung der Motorbrems- funktion vorzugsweise als Klappe ausgebildet ist, die in einer ersten Schaltstellung insbesondere während eines befeuerten Betriebs der Brennkraftmaschine eine Öffnung

(32) in der Wand (29) des Mittelteils (21) verschließt und so die beiden AbgasStrömungskanäle (26, 27) voneinander trennt und die in einer zweiten Schaltstellung insbesondere während eines Motorbremsbetriebs der Brennkraftmaschine die Öffnung (32) in der Wand (29) des Mittelteils (21) freigibt und so die beiden AbgasStrömungskanäle (26, 27) verbindet und einen der beiden Abgas- strömungskanäle (26) zumindest teilweise verschließt.

4. Abgaskrümmer nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe zwei unterschiedlich große Wirkflächen aufweist .

5. Abgaskrümmer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (30) zur Beeinflussung der Motorbremsfunktion auf einer Betätigungswelle (33) insbesondere exzentrisch gelagert ist, wobei an der Betätigungswelle

(33) ein Betätigungsmittel (34) angreift, um das Steuerelement (30) zu betätigen.

6. Abgaskrümmer nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass an der Betätigungswelle (30) ein Federelement (36) angreift, welches sich an einer Außenwand des Mittelteils abstützt und die Betätigungswelle (33) gegen ein Lager (38) zieht.

7. Abgaskrümmer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (43) zur Beeinflussung des Abgasdrucks stromaufwärts des Steuerelements (30) zur Beeinflussung der Motorbremsfunktion angeordnet ist und in eine Wand des Mittelteils (21) integriert ist.

8. Abgaskrümmer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (43) zur Beeinflussung des Abgasdrucks als Ventil ausgebildet ist, welches in einer ersten Schaltstellung die beiden AbgasStrömungskanäle (26, 27) voneinander trennt, welches in einer zweiten SchaltStellung die beiden AbgasStrömungskanäle (26, 27) verbindet und welches in beiden Schaltstellungen beide Abgasströmungskanäle (26, 27) freigibt.

9. Abgaskrümmer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (43) zur Beeinflussung des Abgasdrucks auf einer Betätigungswelle (48) gelagert ist, wobei an der Betätigungswelle (48) ein Betätigungsmittel (51) angreift, um das Steuerelement (43) zu betätigen.

10. Abgaskrümmer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Betätigungswelle (48) ein Federelement (52) angreift, welches sich an einer Außenwand des Mittelteils abstützt und die Betätigungswelle (48) gegen ein Lager (53) zieht.

11. Abgaskrümmer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (59) zur Beeinflussung der Abgasrück- fuhrrate in einen Abgasrückführstutzen (57) des Mittelteils (21) integriert ist.

12. Abgaskrümmer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (59) zur Beeinflussung der Abgasrück- fuhrrate als Klappe ausgebildet ist, durch deren Stellung ein Volumenstrom des rückgeführten Abgases durch den Abgasrückführstutzen einstellbar ist.

13. Abgaskrümmer nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (59) zur Beeinflussung der Abgasrück- fuhrrate auf einer Betätigungswelle (60) gelagert ist, wobei an der Betätigungswelle (60) ein Betätigungsmittel angreift, um das Steuerelement (59) zu betätigen.

14. Abgaskrümmer nach Anspruch 13 , dadurch gekennzeichnet, dass an der Betätigungswelle (60) ein Federelement (62) angreift, welches sich an einer Außenwand des Mittelteils abstützt und die Betätigungswelle (62) gegen ein Lager (63) zieht.