WO2011085929A1 - Krümmeranordnung - Google Patents

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WO2011085929A1
WO2011085929A1 PCT/EP2010/070419 EP2010070419W WO2011085929A1 WO 2011085929 A1 WO2011085929 A1 WO 2011085929A1 EP 2010070419 W EP2010070419 W EP 2010070419W WO 2011085929 A1 WO2011085929 A1 WO 2011085929A1
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flange
cast iron
cast
exhaust gas
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PCT/EP2010/070419
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Andreas Steigert
Markus Geminn
Thomas Weidner
Alexander VON ZÜNDT
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Heinrich Gillet Gmbh
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01N2530/02—Corrosion resistive metals
    • F01N2530/04—Steel alloys, e.g. stainless steel

Definitions

  • the invention relates to a manifold assembly for an internal combustion engine having at least one manifold flange and at least one manifold attached thereto.
  • the invention has for its object to form a Krümmerflansch with manifold and floristd ⁇ nen, that a simpler production is guaranteed.
  • the manifold flange is formed as part of the manifold assembly of sheet metal and the manifold attached thereto are designed as a casting.
  • Sheet metal parts are faster and easier to produce than castings.
  • the manifold flange as part of the manifold assembly can be manufactured with less processing effort and lower tooling costs, which ultimately affects the manifold assembly. Only the manifolds are formed as a casting and justify the necessary manufacturing costs for castings.
  • the sheet metal parts are slightly thinner than entspre ⁇ -reaching castings in general, so a corresponding weight reduction is associated.
  • manifold flange and / or a pipe flange provided on the exhaust gas system side is designed as a deep-drawn or punched sheet metal component.
  • the respective manifold flange and the exhaust pipe side provided pipe flange are hereinafter referred to as a flange.
  • a wall thickness of 20 mm the expert speaks of thin sheet. These wall thicknesses can be ver ⁇ work with relatively little effort.
  • the manifold flange and / or the pipe flange is formed of low alloy steel such as 1.4511 or 1.4301 or of unalloyed steel such as St 37 or St 52.
  • Low-alloyed and unalloyed steels are considerably cheaper than high-alloyed steels. Although they are less resistant to temperature, but this is just for the manifold flange is not a disadvantage. Because the manifold flange is not directly applied to the hot exhaust gas on the one hand and on the other is the manifold flange on the cooled cylinder head.
  • the pipe flange can also be made of higher alloyed steel than the manifold flanges, since for him a higher temperature resistance can be beneficial.
  • the manifold flange and / or the pipe flange is temperature-resistant or temperature-resistant up to a maximum of 400 ° C. to 600 ° C. This is sufficient for the manifold flange for the reasons mentioned above. More temperature resistant material, which has higher Ge ⁇ tion costs, is not necessary.
  • the cast iron manifold is made of a higher alloyed steel than the manifold flange and / or the pipe flange. Of the Casting manifold is immediately charged with hot exhaust gas. A direct heat dissipation to the cylinder is not possible. This part of the manifold assembly is made of a higher alloy steel to ensure durability.
  • the pipe flange is cast onto the cast iron manifold and / or the pipe flange is formed from a steel alloyed with more alloy than the manifold flange or the cast iron manifold.
  • the pipe flange is exposed to higher temperatures Tem ⁇ than the respective on-cooled Zylin ⁇
  • the head fitting manifold flange may be advantageous.
  • the pipe flange can also be made of higher alloyed steel than the cast iron manifold. The choice of the steel depends on the desired temperature strength and can be according to the invention, chosen to be different for the individual components of a ⁇ Krümmeran extract, so the cast manifold, the respective manifold flange and the pipe flange.
  • the cast iron manifold is formed of SiMo cast, austenitic cast steel such as 1.4828, 1.4835, 1.4849, or a nickel base alloy such as INCONEL 2.xxxxx. Similar alloys or alloys of higher quality than those mentioned above are also provided for the formation of the casting elbow.
  • the cast manifold up to at least 700 o C to 1100 ° C is temperature-resistant.
  • the cast iron manifold is directly with the hot exhaust gas applied. In particular, against the background of possible insulation measures that limit the heat output of the cast iron outwards, this temperature resistance should be given.
  • one or more casting elbows are provided per manifold flange.
  • the division of the cast iron manifold on one or more manifold flanges is of course also possible in the mate ⁇ rialproung invention.
  • the casting elbow has a shoulder on the front side, which serves to connect or create the flange.
  • the shoulder ensures a form-fitting, which favors the subsequent Anform perspectives.
  • the cast iron manifold has a wall thickness that is between 1.5 mm and 8 mm, and a maximum of 10 mm.
  • the wall thickness is usually constant. The wall thickness is thus adapted to the expected load of both mechanical and thermal nature.
  • the cast iron manifolds are designed in several parts and optionally at least one first cast iron manifold of the cast iron manifold is designed as part of an exhaust gas turbocharger.
  • the exhaust gas turbocharger With the integration of the exhaust gas turbocharger, the number of components on the one hand as ⁇ the volume of construction on the other hand is reduced.
  • the first Gußkrüm ⁇ mer is formed as an inlet connection of the exhaust gas turbocharger and preferably integrally connected to the exhaust gas turbocharger.
  • the housing of the exhaust gas turbocharger is therefore also formed of cast, so that the one-piece structure of this casting component is possible.
  • the first cast iron manifold or the inlet connection of the exhaust gas turbocharger can also be welded or coupled in the usual way.
  • the manifold is integrally joined to the first ⁇ cast manifold and flows into the first cast manifold.
  • the first cast manifold forms the connecting piece for the at least one further manifold, so that multiple coupling to the turbocharger is avoided.
  • the junction between the aforementioned manifolds may be welded or formed as a plug or flange connection.
  • the other manifolds may also be partially or entirely formed from sheet metal or as a pipe bend.
  • the first cast manifold is connected as part of the exhaust gas turbocharger to the exhaust gas turbocharger, for example, welded. If different turbochargers for use or different installation situations come into question, a further connection point between the exhaust gas turbocharger and the first casting manifold may be advantageous.
  • the one-piece design of the exhaust gas turbocharger and the first cast iron manifold is therefore not mandatory.
  • FIG. 1 shows a manifold arrangement with a plurality of cast iron manifolds and a plurality of manifold flanges
  • Figure 2 is a manifold assembly of Figure 1 in exploded
  • Figure 3 is a manifold assembly of Figure 1 as a sectional view in the top view;
  • FIG. 4 shows a manifold arrangement according to FIG. 3 with a cast-in pipe flange
  • Figure 5 shows an alternative manifold arrangement with turbocharger and manifold as integral solution.
  • a Krümmeran extract 1 shown in FIG 1 has three motor side to be provided Krümmerflansche 2.1, 2.2, 2.3 as well as an exhaust system provided on the side pipe flange 4, which are technically connected ⁇ flow over several cast manifold 3.1, 3.2, 3.3, 3.4.
  • the cast iron manifolds 3.1 - 3.3 are connected to the manifold flanges 2.1 - 2.3, while the cast iron manifold 3.4 is connected to the pipe flange 4.
  • the cast manifold 3.1 2.3 and the tube flange 4 are each formed as one-piece sheet metal part.
  • the manifold flanges 2.1 - 2.3 each have a centri ⁇ cal recess 2a - 2c, which serves to receive the jeweili ⁇ gene end face of the respective cast iron bend 3.1 - 3.3.
  • the respective cast iron manifold 3.1 - 3.3 has in the region of the end face a wall thickness Sl, which is about 5 mm in size.
  • the respective manifold flange 2.1 - 2.3 has a thickness d2, which is about 3 mm.
  • the pipe flange 4 has a thickness dl which is approximately 10 mm.
  • the wall thickness Sl is usually constant. In Figures 3 and 4 varies the relative position between the cutting plane and the respective Gusskrümmer so that the wall thickness Sl seems to vary. This is not the case in these embodiments.
  • the tube flange 4 For attachment of the tube flange 4 on a not represent ⁇ provided exhaust pipe, the latter has in the upper region two holes 4b, 4b ⁇ , and in the lower part also has two holes 4c, 4c ⁇ , with the lower holes 4c, 4c are ⁇ formed smaller in diameter than the upper holes 4b, 4b ⁇ .
  • the respective manifold flange 2.1 - 2.3 For the purpose of attaching the respective manifold flange 2.1 - 2.3 to an engine block, not shown, the respective manifold flange 2.1 - 2.3 two holes 2d, 2d '- 2f, 2 ⁇ ⁇ , via which the respective manifold flange 2.1 - 2.3 can be attached to retaining bolts, not shown.
  • an inner diameter di of the recess 4a of the pipe flange 4 corresponds to an outer diameter da of the casting bend 3.4 in the region of the shoulder 3a, wherein a clearance fit is provided between the outer diameter da and the inner diameter di.
  • the respective recess 2a-2c has an inner diameter Di, wherein the respective cast iron manifold 3.1-3.3 has an outer diameter Da at the end face and a clearance fit is provided between the inner diameter Di and the outer diameter Da.
  • connection between the respective manifold flange 2.1 - 2.3 and the respective cast iron manifold 3.1 - 3.3 is carried out by a gas-tight joining process or a welding, soldering or Adhesive process. The same applies to the connection between the cast iron manifold 3.4 and the pipe flange 4.
  • the pipe flange 4 is cast.
  • the pipe flange 4 and the cast iron manifold 3.1 - 3.3 are thus identical in material and made of higher alloy steel than the manifold flanges 2.1 - 2.3 made of sheet metal.
  • an exhaust gas turbocharger 5 is provided with an outlet opening 5.1 for a not further illustrated Darge ⁇ exhaust system to which the Krümmeranord ⁇ tion 1 is connected in Integralbauweise.
  • the first cast manifold 3.2 is integrated, that is, a part of the exhaust gas turbocharger 5, that is, the housing of the exhaust gas turbocharger 5 and the first Gußkrümmer 3.2 are integrally formed.
  • the first cast manifold 3.2 also has several Anschlußstut ⁇ zen 3.2a, 3.2b for the other manifolds 3.1, 3.3 and is thus designed as a connector for the other manifolds 3.1, 3.3.
  • the other manifolds 3.1, 3.3 may be formed as a cast iron or sheet metal manifold.
  • the number of connecting pieces 3.2a, 3.2b may vary depending on how many more manifolds 3.1, 3.3 are connected there.
  • the further manifolds 3.1, 3.3 can also open as a 2-in-l or 3-in-l variant together on a Anschlußstut ⁇ zen 3.2a, 3.2b.
  • a connection point 5.3 is optionally provided between the first cast manifold 3.2 and the exhaust gas turbocharger 5. Especially if different turbocharger for a set ⁇ come or various installation situations an exhaust gas turbocharger eligible, 5.3 ensures the junction between the turbocharger 5 and the first cast manifold 3.2 more freedom.
  • the first cast manifold 3.2 can be connected to the junction 5, preferably welded to the gas turbocharger and also forms a part of the exhaust gas turbocharger 5 in this case.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Krümmeranordnung 1 für eine Verbrennungskraftmaschine mit mindestens einem Krümmerflansch 2.1, 2.2, 2.3 und mindestens einem daran befestigten Krümmer 3.1, 3.2, 3.3 wobei der Krümmerflansch 2.1 aus Blech gebildet ist und der daran befestigte mindestens eine Krümmer 3.1 als Gussteil ausgebildet ist.

Description

Krümmeranordnung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Krümmeranordnung für einen Verbrennungsmotor mit mindestens einem Krümmerflansch und mindestens einem daran befestigten Krümmer.
Es ist bereits ein Sammelabschnitt einer Abgasleitung einer Brennkraftmaschine aus der DE 15 76 357 B2 bekannt. Sie be¬ steht aus mehreren Krümmerflanschen und je einem aus zwei Halbschalen gebildeten Austrittskrümmer, die über Leitungs¬ stücke verbunden sind. Zwecks Gewährleistung eines geringen Gewichts, einer raumsparenden Ausgestaltung sowie einer geringen Beweglichkeit ist unter anderem vorgesehen, dass die Austrittskrümmer aus einem austenitischen, hochwarmfesten Blech geformt sind, während der jeweilige Krümmerflansch aus einem Temperguss gebildet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Krümmerflansch mit Krümmer derart auszubilden und anzuord¬ nen, dass eine einfachere Herstellung gewährleistet ist.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass der Krümmerflansch als Teil der Krümmeranordnung aus Blech gebildet ist und die daran befestigten Krümmer als Gussteil ausgebildet sind. Blechteile sind schneller und einfacher herzustellen als Gussteile. Der Krümmerflansch als Teil der Krümmeranordnung kann mit weniger Bearbeitungsaufwand und geringeren Werkzeugkosten hergestellt werden, was sich letztlich in der Krümmeranordnung niederschlägt. Lediglich die Krümmer sind als Gusssteil ausgebildet und begründen den für Gussteile notwendigen Herstellungsaufwand. Zudem sind die Blechteile in der Regel etwas dünner als entspre¬ chende Gussteile, womit eine entsprechende Gewichtsersparnis einhergeht. Vorteilhaft kann es hierzu auch sein, wenn der Krümmerflansch und/oder ein abgassystemseitig vorgesehener Rohrflansch als tiefgezogenes oder als gestanztes Feinblech-Bauteil ausgebildet ist. Der jeweilige Krümmerflansch und der abgassystemseitig vorgesehene Rohrflansch werden nachfolgend als Flansch bezeichnet. Bis zu einer Wandstärke von 20 mm spricht der Fachmann von Feinblech. Diese Wandstärken lassen sich auch mit relativ geringem Aufwand ver¬ arbeiten .
Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn der Krümmerflansch und/oder der Rohrflansch aus niedrig legiertem Stahl wie 1.4511 oder 1.4301 oder aus unlegiertem Stahl wie St 37 oder St 52 gebildet ist. Niedrig legierte und unlegierte Stähle sind wesentlich günstiger als hochlegierte Stähle. Sie sind zwar auch weniger temperaturbelastbar, jedoch stellt dies gerade für den Krümmerflansch keinen Nachteil dar. Denn der Krümmerflansch wird zum einen nicht direkt mit dem heißen Abgas beaufschlagt und zum anderen liegt der Krümmerflansch an dem gekühlten Zylinderkopf an. Der Rohrflansch kann auch aus höher legiertem Stahl gebildet sein als die Krümmerflansche, da für ihn eine höhere Temperaturbeständigkeit von Vorteil sein kann.
Vorteilhaft kann es auch sein, wenn der Krümmerflansch und/oder der Rohrflansch bis maximal 400°C bis 600°C temperaturfest bzw. temperaturbeständig ist. Dies ist für den Krümmerflansch aus den vorstehend genannten Gründen ausreichend. Temperaturbeständigeres Material, welches höhere Ge¬ stehungskosten aufweist, ist nicht notwendig.
Dabei kann es vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der Gusskrümmer aus einem höher legierten Stahl als der Krümmerflansch und/oder der Rohrflansch gefertigt ist. Der Gusskrümmer wird unmittelbar mit heißem Abgas beaufschlagt. Eine direkte Wärmeableitung an den Zylinder ist auch nicht möglich. Dieser Teil der Krümmeranordnung ist zwecks Gewährleistung der Haltbarkeit aus einem höher legierten Stahl gebildet.
Vorteilhaft kann es ferner sein, wenn der Rohrflansch an den Gusskrümmer angegossen ist und/oder der Rohrflansch aus einem höher legierten Stahl als der Krümmerflansch oder der Gusskrümmer gebildet ist. Der Rohrflansch ist höheren Tem¬ peraturen ausgesetzt als der jeweilige am gekühlten Zylin¬ derkopf anliegende Krümmerflansch. Somit kann die Ausbildung aus höher legiertem Stahl trotz der damit einhergehen¬ den höheren Gestehungskosten aufgrund der besseren Temperaturbeständigkeit vorteilhaft sein. Der Rohrflansch kann auch aus höher legiertem Stahl gebildet sein als der Gusskrümmer. Die Wahl des Stahls hängt von der gewünschten Temperaturfestigkeit ab und kann erfindungsgemäß für die ein¬ zelnen Bestandteile der Krümmeranordnung, also die Gusskrümmer, der jeweilige Krümmerflansch und der Rohrflansch, unterschiedlich gewählt werden.
Von besonderer Bedeutung kann für die vorliegende Erfindung sein, wenn der Gusskrümmer aus SiMo-Guss, aus austenitischem Stahlguss wie 1.4828, 1.4835, 1.4849 oder aus einer Nickelbasis-Legierung wie beispielsweise INCONEL 2. xxxx gebildet ist. Es sind auch ähnliche Legierungen oder höherwertigere Legierungen als die vorstehend genannten für die Ausbildung des Gusskrümmers vorgesehen.
Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung kann es von Vorteil sein, wenn der Gusskrümmer bis mindestens 700oC bis 1100°C temperaturbeständig ist. Der Gusskrümmer wird wie oben beschrieben direkt mit dem heißen Abgas beaufschlagt. Insbesondere vor dem Hintergrund möglicher Isolationsmaßnahmen, die eine Wärmeabgabe der Gusskrümmer nach außen begrenzen, sollte diese Temperaturbeständigkeit gegeben sein.
Vorteilhaft kann es ferner sein, wenn pro Krümmerflansch ein oder mehrere Gusskrümmer vorgesehen sind. Die Aufteilung der Gusskrümmer auf einen oder mehrere Krümmerflansche ist selbstverständlich auch bei der erfindungsgemäßen Mate¬ rialpaarung möglich.
Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn der Gusskrümmer stirnseitig eine Schulter aufweist, die zum Anschließen oder Anlegen des Flansches dient. Die Schulter gewährleistet einen Formschluss, der den nachgeschalteten Anformprozess begünstigt.
Vorteilhaft kann es auch sein, wenn der Gusskrümmer eine Wandstärke aufweist, die zwischen 1,5 mm und 8 mm, maximal 10 mm groß ist. Die Wandstärke ist in der Regel konstant. Die Wandstärke ist somit an die zu erwartende Belastung sowohl mechanischer als auch thermischer Art angepasst.
Alternativ kann es vorteilhaft sein, wenn die Gusskrümmer mehrteilig ausgebildet sind und wahlweise mindestens ein erster Gusskrümmer der Gusskrümmer als Teil eines Abgasturboladers ausgebildet ist. Somit ist eine größere Anpassung an die Bauraumverhältnisse möglich. Mit Integration des Abgasturboladers wird die Anzahl der Bauteile einerseits so¬ wie das Bauvolumen andererseits reduziert.
Hierzu kann es vorteilhaft sein, wenn der erste Gusskrüm¬ mer als Einlaufstutzen des Abgasturboladers ausgebildet und vorzugsweise einteilig mit dem Abgasturbolader verbunden ist. Das Gehäuse des Abgasturboladers ist demnach ebenfalls aus Guss gebildet, so dass die Einteiligkeit dieser Gusskomponente möglich ist. Der erste Gusskrümmer bzw. der Einlaufstutzen des Abgasturboladers kann auch angeschweißt oder auf übliche Weise angekoppelt sein.
Zudem kann es vorteilhaft sein, wenn mindestens ein weite¬ rer Krümmer der Krümmer an den ersten Gusskrümmer ange¬ schlossen ist und in den ersten Gusskrümmer mündet. Der erste Gusskrümmer bildet als Teil des Turboladers das Verbindungstück für den mindestens einen weiteren Krümmer, so dass eine mehrfache Ankopplung an den Turbolader vermieden wird. Die Anschlussstelle zwischen den vorgenannten Krümmern kann geschweißt sein oder als Steck- oder Flanschverbindung ausgebildet sein. Die weiteren Krümmer können auch teilweise oder insgesamt aus Blech bzw. als Rohrkrümmer ausgebildet sein.
Optional kann es von Vorteil sein, wenn der erste Gusskrümmer als Teil des Abgasturboladers an den Abgasturbolader angeschlossen, bspw. angeschweißt, ist. Sollten verschiedene Turbolader zum Einsatz oder verschiedene Einbausituationen in Frage kommen, kann eine weitere Anschlussstelle zwischen dem Abgasturbolader und dem ersten Gusskrümmer von Vorteil sein. Die Einteiligkeit von Abgasturbolader und erstem Gusskrümmer ist somit nicht zwingend.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 eine Krümmeranordnung mit mehreren Gusskrümmern und mehreren Krümmerflanschen;
Figur 2 eine Krümmeranordnung nach Figur 1 in explodierter
Darstellung; Figur 3 eine Krümmeranordnung nach Figur 1 als Schnittdarstellung in der Ansicht von oben;
Figur 4 eine Krümmeranordnung nach Figur 3 mit angegossenem Rohrflansch;
Figur 5 eine alternative Krümmeranordnung mit Turbolader und Krümmer als Integrallösung.
Eine in Figur 1 dargestellte Krümmeranordnung 1 weist drei motorseitig vorzusehende Krümmerflansche 2.1, 2.2, 2.3 sowie einen abgassystemseitig vorgesehenen Rohrflansch 4 auf, die über mehrere Gusskrümmer 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 strömungs¬ technisch verbunden sind. Die Gusskrümmer 3.1 - 3.3 sind dabei an die Krümmerflansche 2.1 - 2.3 angeschlossen, während der Gusskrümmer 3.4 an den Rohrflansch 4 angeschlossen ist .
Gemäß Figur 2 bilden die Gusskrümmer 3.1 - 3.4 ein eintei¬ liges Gussbauteil, wohingegen die Krümmerflansche 2.1 - 2.3 sowie der Rohrflansch 4 jeweils als einteiliges Blechteil ausgebildet sind.
Zwecks Verbindung des Rohrflansches 4 mit dem Gusskrüm¬ mer 3.4 weist dieser eine Schulter 3a auf, die in einer Ausnehmung 4a des Rohrflansches 4 einsetzbar ist.
Die Krümmerflansche 2.1 - 2.3 weisen jeweils eine zentri¬ sche Ausnehmung 2a - 2c auf, die zur Aufnahme der jeweili¬ gen Stirnseite des jeweiligen Gusskrümmers 3.1 - 3.3 dient. Der jeweilige Gusskrümmer 3.1 - 3.3 weist im Bereich der Stirnseite eine Wandstärke Sl auf, die etwa 5 mm groß ist. Der jeweilige Krümmerflansch 2.1 - 2.3 weist eine Dicke d2 auf, die etwa 3 mm beträgt. Der Rohrflansch 4 weist eine Dicke dl auf, die in etwa 10 mm beträgt. Die Wandstärke Sl ist in der Regel konstant. In den Figuren 3 und 4 variiert die relative Lage zwischen der Schnittebene und dem jeweiligen Gusskrümmer, so dass die Wandstärke Sl zu variieren scheint. Dies ist in diesen Ausführungsbeispielen nicht der Fall.
Zwecks Befestigung des Rohrflansches 4 an einem nicht dar¬ gestellten Abgasrohr weist dieser im oberen Bereich zwei Bohrungen 4b, 4b λ sowie im unteren Bereich ebenfalls zwei Bohrungen 4c, 4c λ auf, wobei die unteren Bohrungen 4c, 4c λ im Durchmesser kleiner ausgebildet sind als die oberen Bohrungen 4b, 4b Λ .
Zwecks Befestigung des jeweiligen Krümmerflansches 2.1 - 2.3 an einem nicht dargestellten Motorblock weist der jeweilige Krümmerflansch 2.1 - 2.3 zwei Bohrungen 2d, 2d' - 2f, 2ίλ auf, über die der jeweilige Krümmerflansch 2.1 - 2.3 an nicht dargestellten Haltebolzen befestigt werden kann .
Nach Ausführungsbeispiel Figur 3 entspricht ein Innendurchmesser di der Ausnehmung 4a des Rohrflansches 4 einem Außendurchmesser da des Gusskrümmers 3.4 im Bereich der Schulter 3a, wobei zwischen dem Außendurchmesser da und dem Innendurchmesser di eine Spielpassung vorgesehen ist.
Die jeweilige Ausnehmung 2a - 2c weist einen Innendurchmesser Di auf, wobei der jeweilige Gusskrümmer 3.1 - 3.3 stirnseitig einen Außendurchmesser Da aufweist und zwischen dem Innendurchmesser Di und dem Außendurchmesser Da eine Spielpassung vorgesehen ist.
Die Verbindung zwischen dem jeweiligen Krümmerflansch 2.1 - 2.3 und dem jeweiligen Gusskrümmer 3.1 - 3.3 erfolgt durch einen gasdichten Fügeprozess oder einen Schweiß-, Löt- oder Klebeprozess . Gleiches gilt für die Verbindung zwischen dem Gusskrümmer 3.4 und dem Rohrflansch 4.
Nach dem Ausführungsbeispiel Figur 4 ist der Rohrflansch 4 angegossen. Der Rohrflansch 4 und die Gusskrümmer 3.1 - 3.3 sind somit materialidentisch und aus höher legiertem Stahl gebildet als die Krümmerflansche 2.1 - 2.3 aus Blech.
Gemäß Ausführungsbeispiel Figur 5 ist ein Abgasturbolader 5 mit einer Auslassöffnung 5.1 für einen nicht weiter darge¬ stellten Abgasstrang vorgesehen, an den die Krümmeranord¬ nung 1 in Integralbauweise angeschlossen ist. Der erste Gusskrümmer 3.2 ist integriert, also ein Teil des Abgasturboladers 5, d. h. das Gehäuse des Abgasturboladers 5 und der erste Gusskrümmer 3.2 sind einteilig ausgebildet. Der erste Gusskrümmer 3.2 weist zudem mehrere Anschlussstut¬ zen 3.2a, 3.2b für die weiteren Krümmer 3.1, 3.3 auf und ist somit als Anschlussstück für die weiteren Krümmer 3.1, 3.3 ausgebildet. Die weiteren Krümmer 3.1, 3.3 können als Guss- oder als Blechkrümmer ausgebildet sein. Die Anzahl der Anschlussstutzen 3.2a, 3.2b kann je nachdem, wie viele weitere Krümmer 3.1, 3.3 dort angeschlossen werden, variieren. Die weiteren Krümmer 3.1, 3.3 können auch als 2-in-l- oder 3-in-l-Variante gemeinsam an einem Anschlussstut¬ zen 3.2a, 3.2b münden.
Nach Figur 5 ist optional eine Anschlussstelle 5.3 zwischen dem ersten Gusskrümmer 3.2 und dem Abgasturbolader 5 vorgesehen. Insbesondere wenn verschiedenen Turbolader zum Ein¬ satz kommen oder verschiedene Einbausituationen eines Abgasturboladers in Frage kommen, gewährleistet die Anschlussstelle 5.3 zwischen dem Abgasturbolader 5 und dem ersten Gusskrümmer 3.2 mehr Gestaltungsfreiheit. Der erste Gusskrümmer 3.2 kann an der Anschlussstelle 5.3 an den Ab- gasturbolader 5 angeschlossen, vorzugsweise angeschweißt sein und bildet auch in diesem Fall einen Teil des Abgasturboladers 5.
Bezugs zeichenliste
Krümmeranordnung
.1 Krümmerflansch, Flansch
.2 Krümmerflansch, Flansch
.3 Krümmerflansch, Flansch
a Ausnehmung
b Ausnehmung
c Ausnehmung
d Bohrung
d' Bohrung
e Bohrung
e λ Bohrung
f Bohrung
f Bohrung
.1 Guss krümmer, weiterer Gusskrümmer .2 Gusskrümmer, erster Gusskrümmer.2a Anschlusstutzen
.2b Anschlus stutzen
.3 Gusskrümmer, weiterer Gusskrümmer.4 Gusskrümmer
a Schulter
Rohrflansch, Flansch
a Ausnehmung
b Bohrung
b λ Bohrung
c Bohrung
c' Bohrung
(Abgas-) Turbolader
.1 Auslassöffnung Turbolader
.2 Trennstelle , optional
.3 Trennstelle
a Außendurchmesser von 3.4
i Innendurchmesser von 4a Da Außendurchmesser von 3.1, 3.2, 3.3
Di Innendurchmesser von 2a, 2b, 2c dl Dicke
d2 Dicke
Sl Wandstärke

Claims

Patentansprüche
Krümmeranordnung (1) für eine Hubkolbenbrennkraftma- schine mit mindestens einem Krümmerflansch (2.1) und mindestens einem daran befestigten Krümmer (3.1), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Krümmerflansch (2.1 - 2.3) aus Blech gebildet ist und der daran befestigte mindestens eine Krümmer (3.1 - 3.4) als Gussteil ausgebildet ist.
Krümmeranordnung (1) nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Krümmerflansch (2.1 - 2.3) und/oder ein abgas- systemseitig vorgesehener Rohrflansch (4) als tiefgezogenes oder als gestanztes Feinblech-Bauteil ausgebildet ist .
Krümmeranordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Krümmerflansch (2.1 - 2.3) und/oder der Rohr¬ flansch (4) aus niedrig legiertem austenitischem Stahl wie 1.4511 oder 1.4301 oder aus unlegiertem Stahl wie St37 oder St52 gebildet ist.
Krümmeranordnung (1) nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Krümmerflansch (2.1 - 2.3) und/oder der Rohrflansch (4) bis maximal 400°C bis 600°C temperaturbeständig ist.
Krümmeranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der mindestens eine Gusskrümmer (3.1 - 3.4) aus einem höher legierten Stahl als der Krümmerflansch (2.1 - 2.3) und/oder der Rohrflansch (4) gefertigt ist.
Krümmeranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Rohrflansch (4) an den Gusskrümmer (3.4) angegossen ist und/oder der Rohrflansch (4) aus einem höher legierten Stahl als der Krümmerflansch (2.1 - 2.3) oder der Gusskrümmer (3.1 - 3.4) gebildet ist.
Krümmeranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der mindestens eine Gusskrümmer (3.1 - 3.4) aus SiMo-Guss, aus austenitischem Stahlguss wie 1.4828, 1.4835, 1.4849 oder aus einer Nickelbasis-Legierung gebildet ist.
Krümmeranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der mindestens eine Gusskrümmer (3.1 - 3.4) bis mindestens 700°C bis 1100°C temperaturbeständig ist.
Krümmeranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass pro Flansch (2.1 - 2.3, 4) ein oder mehrere Gusskrümmer (3.1 - 3.3) vorgesehen sind.
10. Krümmeranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der mindestens eine Gusskrümmer (3.1 - 3.3) stirnseitig eine Schulter (3a) aufweist, die zum Anschließen oder Anlegen des Flansches (2.1 - 2.3, 4) dient.
11. Krümmeranordnung (1) nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Gusskrümmer (3.1 - 3.4) mehrteilig ausgebildet sind .
12. Krümmeranordnung (1) nach Anspruch 11,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass mindestens ein erster Gusskrümmer (3.2) der Gusskrümmer (3.1 - 3.3) als Teil eines Abgasturboladers (5) ausgebildet ist.
13. Krümmeranordnung (1) nach Anspruch 12,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der erste Gusskrümmer (3.2) als Einlaufstutzen des Abgasturboladers (5) ausgebildet und mit dem Abgasturbolader (5) verbunden ist.
14. Krümmeranordnung (1) nach Anspruch 11, 12 oder 13,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass mindestens ein weiterer Krümmer (3.1, 3.3) der Krümmer (3.1 - 3.3) an den ersten Gusskrümmer (3.2) an¬ geschlossen ist und in den ersten Gusskrümmer (3.2) mündet . Krümmeranordnung (1) nach einem der Ansprüche 12 - 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der erste Gusskrümmer (3.2) als Teil des Abgastur boladers (5) an den Abgasturbolader (5) angeschlossen ist .
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