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Die
Erfindung betrifft einen Abgaskrümmer eines
Motors, insbesondere einen solchen Abgaskrümmer, mit dem sich Einbaufreundlichkeit
und Produktivität
verbessern lassen, mit den sich der Freiheitsgrad der Auslegung
erhöhen
läßt, ohne
Leistungsverminderung zu bewirken, mit den sich die Steifigkeit
erhöhen
läßt, der
näher am
Schwerpunkt des Motors liegt, und mit dem eine kompakte Bauweise
möglich
ist.
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EP 719 915 A1 beschreibt
einen Abgaskrümmer
für einen
Verbrennungsmotor mit in Reihe angeordneten Zylindern, umfassend
einen am Zylinderkopf anzusetzenden Einbauflansch und einen rechtwinklig
zu diesem liegenden Einbauflansch mit Ausslassöffnung.
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JP 101 15 220 A1 (Patent
Abstracts of Japan) beschreibt einen Abgaskrümmer für einen Verbrennungsmotor mit
in Reihe angeordneten Zylindern, umfassend einen am Zylinderkopf
anzusetzenden Einbauflansch und einen schräg zu diesem liegenden Einbauflansch
mit Ausslassöffnung.
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JP 103 31 632 A1 (Patent
Abstracts of Japan) beschreibt einen weiteren derartigen Abgaskrümmer, bei
dem an dem auslasseiten Einbauflansch ein Katalysator anzubringen
ist.
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Verschiedene
weitere Abgaskrümmer
sind aus JP-OS-H10-8953, und JP-OS-H7-83048 bekannt.
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Es
gibt bei Abgaskrümmern
je nach der Art und Weise des Zusammenführens der Krümmerrohre
verschiedene Typen, wie in diesen Druckschriften offenbart, beispielsweise
den Einpunktsammeltyp, den Leitertyp, den 4-2-1-Typ und dergleichen,
wobei jedoch im Hinblick auf Leistung, Auslegung und Produktion
verschiedene Einschränkungen
vorhanden sind.
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Z.
B. sind Einschränkungen
im Hinblick auf Produktionsprobleme derart vorhanden, daß beim Gießen ein
Innenkern erforderlich ist, wenn ein eine komplizierte Gestalt aufweisender
Abgaskrümmer gegossen
wird. Dadurch entsteht ein Kostenproblem.
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Beispielsweise
ist der in 11 bis 13 dargestellten Abgaskrümmer 102 mit
einem Einbauflansch 106, der am Zylinderkopf 104 des
nicht dargestellten Motors montiert wird, und mit mehreren Krümmerrohren 108-1 bis 108-4 versehen,
deren ein Ende sich an diesen Einbauflansch 106 anschließt und die
in Richtung der Zylinderreihe A angeordnet sind. Ferner ist ein
Sammelkanalabschnitt 110 vorgesehen, der sich in Richtung
der Zylinderreihe A des Motors erstreckt, sich an das andere Ende
der mehreren Krümmerrohre 108-1 bis 108-4 anschließt und mit
einem Einbauflansch 114 versehen ist, an dem an einem sich
vom Sammelkanalabschnitt 110 aus erstreckenden Verlängerungskanalrohr 112 ein
Katalysatorgehäuse
(nicht dargestellt) angebaut wird.
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Dadurch,
daß bei
diesem Abgaskrümmer 102 die
Krümmerrohre 108-1 bis 108-4 und
der Sammelkanalabschnitt 110 als Leitertyp ausgestaltet sind,
entstehen Schwierigkeiten bei der Abgasabführung und dergleichen mit der
Folge von Leistungsreduzierung.
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Weiterhin
sind bei diesem Abgaskrümmer 102 die
Krümmerrohre 108-1 bis 108-4 nach
oben gebogen, um die Montagelinie B der Schraubbolzen für den Zylinderkopf 104 (nicht
dargestellt) sicherzustellen, und der Einbauflansch 114 ist
derart vorgesehen, daß man
das Verlängerungskanalrohr 112 vom Sammelkanalabschnitt 110 nach
unten krümmt.
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Deshalb
wird der Aufbau dieses Abgaskrümmers 102 kompliziert
und platzaufwendig, und wegen des komplizierten Aufbaues erfordert
er beim Gießen einen
Innenkern. Wie in 13 dargestellt,
muß die Formentrennung
beim Gießen
entweder in der Formentrennungsfläche P1 oder in der Formentrennungsfläche P2 ausgeführt werden,
wodurch man einen großen
Innenkern benötigt.
Damit entsteht ein Kostenerhöhungsproblem,
wobei eine kompakte Bauweise verhindert wird.
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Deshalb
weist der erfindungsgemäße Ansaugkrümmer, um
die obenbeschriebenen Schwierigkeiten zu vermeiden, einen auf den
Zylinderkopf des mehrere Zylinder aufweisenden Motors aufzusetzenden
Einbauflansch auf, mehrere mit einem Ende an diesen Einbauflansch
für den
Kopf anschließende
und damit in Richtung der Zylinderreihe angeordnete Krümmerrohre,
einen sich in Richtung der Zylinderreihe des Motors erstreckenden
und damit sich an das andere Ende der mehreren Krümmerrohre
anschließenden
Sammelkanalabschnitt, und einen auf dem sich von diesem Sammelkanalabschnitt
aus erstreckenden Verlängerungskanalrohr
vorgesehenen Einbauflansch für
das Katalysatorgehäuse,
wobei der Sammelkanalabschnitt derart ausgestaltet ist, daß er zwischen
Einbauflansch für
den Kopf und Einbauflansch für
das Gehäuse
nach unten abgeknickt ist.
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Eine
beispielsweise Ausführungsform
der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf den ein Ausführungsbeispiel
gemäß der Erfindung
darstellenden Abgaskrümmer,
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2 eine
Vorderansicht des Abgaskrümmers,
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3 einen
Querschnitt entlang der Linie 3-3 in 1,
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4 eine
Seitenansicht des Abgaskrümmers
nach Pfeil 4 in 2
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5 eine
Seitenansicht des Abgaskrümmers
nach Pfeil 5 in 2,
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6 eine
Draufsicht, in der eine Kanalausführung des Abgaskrümmers dargestellt
ist,
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7 eine
Vorderansicht, in der eine Kanalausführung des Abgaskrümmers dargestellt
ist,
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8 eine
Schrägansicht,
in der der Einbauzustand des Abgaskrümmers und des Katalysatorgehäuses dargestellt
ist,
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9 eine
Seitenansicht des Motors,
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10 eine
Stirnansicht des Motors,
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11 eine
Draufsicht auf den Abgaskrümmer
einer bekannten Bauform,
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12 eine
Seitenansicht dieses Abgaskrümmers
nach 11 und
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13 eine
Stirnansicht des Abgaskrümmers.
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Beim
Abgaskrümmer
gemäß der Erfindung läßt sich
das Montageproblem der Schraubbolzen für den Zylinderkopf und für das Katalysatorgehäuse dadurch
vermeiden, daß der
Sammelkanalabschnitt gegenüber
dem Einbauflansch für
den Kopf nach unten versetzt ist. Somit kann seine Form vereinfacht
werden, und es kann der Querschnitt des Sammelkanalabschnittes vom
Einbauflansch für
das Gehäuse
aus vergrößert werden.
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1 bis 10 zeigen
ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung. In 9 und 10 ist
ein Motor 2, ein Zylinderblock 4, ein Zylinderkopf 6,
ein Zylinderkopfdeckel 8, eine Ölwanne 10, die Kurbelwelle 12,
die Wasserpumpe 14 und der Drehstromgenerator 16 dargestellt.
Der Motor 6 weist mehrere Zylinder (nicht dargestellt)
und einen Einlaßkrümmer 18 auf,
der auf der Einlaßseite
des Zylinderkopfes 6 angesetzt ist, sowie einen Abgaskrümmer 20 auf
der Abgasseite mit einem Abgaskrümmerdeckel 22,
der den Abgaskrümmer 20 abdeckt.
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Der
Abgaskrümmmer 20 ist,
wie in 8 dargestellt, mit einem Einbauflansch 24 versehen, der
auf den Zylinderkopf 6 des Motors 2 aufgesetzt wird,
mit mehreren Krümmerrohren 26-1 bis 26-4,
deren ein Ende an diesen Einbauflansch 24 angeschlossen
ist und die in Richtung der Zylinderreihe A angeordnet sind, mit
einem Sammelkanalabschnitt 28, der sich in Richtung der
Zylinderreihe A des Motors 2 erstreckt und an den sich
das andere Ende der mehreren Krümmerrohre 26-1 bis 26-4 anschließt, mit
einem Verlängerungskanalrohr 30,
das sich von diesem Sammelkanalabschnitt 28 aus erstreckt,
und mit einem Einbauflansch 32, an dem ein im folgenden zu
beschreibendes Katalysatorgehäuse 42 angebaut wird.
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Am
Abgaskrümmer 20 wird
der Einbauflansch 24 für
den Kopf in einer Einbauausnehmung bzw. einem Ansatz 34 der
abgasseitigen Wand über eine
Krümmerdichtung 36 mittels
Schraubbolzen 38 und das Katalysatorgehäuse 42 am Einbauflansch 32 über eine
Gehäusedichtung 40 mittels
Schraubbolzens 44 montiert.
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Das
Katalysatorgehäuse 42 nimmt
einen Katalysator 48 auf, der in einer Trägermatte 46 abgestützt ist,
und es ist ein Gehäusedeckel 50 mit Schraubbolzen 52 aufgesetzt.
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Der
Abgaskrümmer 20 des
Motors 2 ist, wie in 6 und in 7 dargestellt,
an den Krümmerrohren 26-1 bis 26-4 mit
Abzweigkanälen 56-1 bis 56-4 versehen,
die mit den Auslaßöffnungen 54-1 bis 54-4 kommunizieren,
die in der Einbauausnehmung 34 für den Krümmer am Zylinderkopf 6 münden. Der Sammelkanalabschnitt 28 ist
mit einem Sammelkanal 58 versehen, der sich in Richtung
der Zylinderreihe A des Motors 2 erstreckt und mit dem
das andere Ende der mehreren Abzweigkanäle 56-1 bis 56-4 verbunden
ist. Im Verlängerungskanalrohr 30 ist
ein Verlängerungskanal 60 vorgesehen,
der sich von diesem Sammelkanal 58 aus erstreckt, und dieser
Verlängerungskanal 60 steht
mit dem Katalysatorgehäuse 42 in
Verbindung.
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Dieser
Abgaskrümmer 20 ist,
wie in 1 bis 5 dargestellt, unter dem Einbauflansch 24 für den Kopf
und über
dem Einbauflansch 32 für
das Gehäuse
angeordnet, wobei der Sammelkanalabschnitt 28 etwa vor
dem Bereich angeordnet ist, in dem sich die Ebenen der Flansche 24 und 32 kreuzen
( 4).
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Dieser
Sammelkanalabschnitt 28 ist, wie in 6 und 7 dargestellt,
mit einem sich in Richtung quer zur Zylinderreihenrichtung A verändernden Querschnitt
versehen.
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Der
Sammelkanalabschnitt 28 weist einen Abschnitt 28-1 (1 und 2)
auf, der sich etwas unterhalb des Flansches 24 längs diesem
erstreckt und nahe an diesem positioniert ist, wobei die beiden Krümmerrohre 26-3 und 26-4 in
diesen Abschnitt 28-1 münden
und abgeknickt ausgebildet sind, wie 3 zeigt.
Ferner ist der Sammelkanalabschnitt 28 mit einem Bereich 28-2 versehen,
in den das Krümmerrohr 26-2 in
abgeknickter Form mündet
und der gegenüber
dem Abschnitt 28-1 derart verbreitert ist, daß er weiter
vom Einbauflansch 24 absteht, wie die Draufsicht in 1 zeigt,
in der die Abschnitte 28-1 und 28-2 etwa eine
L-Form ha ben, wobei der Übergang
zwischen den beiden Schenkeln 28-1 und 28-2 abgerundet
und der Bereich 28-1 verbreitert ist, so daß sich in
Richtung der Zylinderreihe A ein sich ändernder Querschnitt ergibt.
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Das
Krümmerrohr 26-1 ist
unterschiedlich zu den Krümmerrohren 26-2 bis 26-4 insofern
ausgebildet, als sich an den von dem Flansch 24 ausgehenden,
nach unten abgeknickten Abschnitt (2) ein bogenförmiger Teil
anschließt,
der seitlich in das vordere Ende des vom Flansch 24 abstehenden
Bereichs 28-2 des Sammelkanalabschnitts 28 mündet. In
der Draufsicht nach 1 hat das Krümmerrohr 26-1 etwa
eine L-Form, die in der Seitenansicht nach 2 nach unten
gekröpft
ist. Während
die Krümmerrohre 26-2 bis 26-4 von
oben in den Sammelkanalabschnitt 28 münden, ist das Krümmerrohr 26-1 seitlich
am Sammelkanalabschnitt 28 angesetzt. Der Einbauflansch 32 für das Katalysatorgehäuse ist
in dem in der Draufsicht nach 1 vom L-förmig gestalteten
Sammelkanalabschnitt 28 gebildeten Raum positioniert. Er
liegt vor dem Abschnitt 28-1 und seitlich von dem Bereich 28-2 des
Sammelkanalabschnitts 28. Etwa im Bereich zwischen den
Krümmerrohren 26-3 und 26-4 führt von
dem Abschnitt 28-1 des Sammelkanalabschnitts 28 ein
Rohrabschnitt 30 zu dem Einbauflansch 32, wobei
sich dieser Rohrabschnitt 30 zum Einbauflansch hin erweitert.
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Wie 4 zeigt,
kann der Abgaskrümmer 20 in
der Seitenansicht in einem etwa dreieckförmigen Raum 64 angeordnet
werden, der durch die Ebenen der Flansche 24 und 32 und
eine Linie begrenzt wird, die sich in etwa von dem oberen Rand des
Flansches 24 zum äußeren Rand
des Flansches 32 erstreckt. Die Anbaufläche 62 des Flansches 24 kann
als Basis S1 des Dreiecks betrachtet werden, während die beiden Seiten S2
und S3 des Dreiecks durch die zuvor genannte Linie zwischen den
Flanschen 24 und 32 und die Anbaufläche des
Flansches 32 gebildet werden. Dieser in der Ansicht in 4 dreieckige
Einbauraum 64 erstreckt sich längs der Zylinderreihe.
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4 zeigt
die Kröpfung
des Krümmerrohres 26-1 nach
unten etwa entlang der Dreiecksseite S2, wobei sich der Rohrabschnitt 30 etwa
in Verlängerung
des Krümmerrohres 26-1 längs der
Dreiecksseite S2 erstreckt. In entsprechender Weise verlaufen die
Krümmerrohre 26-2 bis 26-4 etwa entlang
der Dreiecksseite S2 entsprechend der Krümmung des Krümmerrohres 26-1.
Der Sammelkanalabschnitt 28 liegt etwa im Mittelbereich
des so gebildeten Dreiecks.
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Wie 5 zeigt,
sind die Krümmerrohre 26-2 bis 26-4 im
Kröpfungsbereich
kürzer
ausgebildet als das Krümmerrohr 26-1.
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Die
Formtrennlinien P sind in 5 wiedergegeben,
woraus ersichtlich ist, daß sich
beim Gießen
eine einfache Form gestalten läßt. Es ist
kein Innenkern erforderlich.
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Mit 66 in 4 ein
Freiraum unterhalb des Krümmerrohres 26-1 und
seitlich von dem Bereich 28-2 des Sammelkanalabschnittes 28 angedeutet.
In entsprechender Weise ist bei 68 in 5 ein
Freiraum vor den Krümmerrohren 26-2 bis 26-4 und oberhalb
des Verbindungsabschnitts 30 zum Einbauflansch 32 wiedergegeben.
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Wie 8 zeigt,
können
bei dieser Bauform des Abgaskrümmers 20 die
Schraubbolzen 38 längs der
Linien B1 bequem am Zylinderkopf angesetzt werden, sowie die Schraubbolzen 44 längs der
Linien B2 am Flansch 32 bzw. am Katalysatorgehäuse 42. Die
Montagelinien B1 und B2 behindern einander nicht, wodurch der Abgaskrümmer einfach
und schnell montiert werden kann.
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Dadurch,
daß der
Querschnitt des Sammelkanalabschnitts 28 zum Einbauflansch 32 für das Katalysatorgehäuse hin
erweitert wird, erhält
der Sammelkanal 58 eine optimale Kapazität, die zur
Leitungserhöhung
beiträgt,
wobei auch ein größerer Freiheitsgrad
der Auslegung möglich
ist, ohne daß sich
eine Leistungsverminderung ergibt. Zu dem wird der Anbau der Wasserpumpe 14 und
dergleichen Hilfsvorrichtungen erleichtert.
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Durch
die gedrängte
Bauform, wie sie die 3 bis 5 zeigen,
wird die Steifigkeit des Abgaskrümmers 20 erhöht, wodurch
die Geräuschentwicklung
durch Schwingungen reduziert werden kann. Insgesamt wird durch die
kompakte Bauform der Abgaskrümmer
näher am
Zylinderkopf positioniert, so daß er auch näher am Schwerpunkt des Motors
liegt.
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Der
Anbau von Hilfseinrichtungen wird durch die Freiräume 66 und 68 begünstigt.