DE10200638C2 - Anordnung zur Führung von Abgas aus einem Verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Führung von Abgas aus einem Verbrennungsmotor gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Eine solche Anordnung zählt durch die DE 198 03 275 A1 zum Stand der Technik. Sie hat sich in der Praxis bewährt. Dennoch weist sie insofern Mängel auf, als dass die Anschlussstutzen der Leitungsstränge in den Berei­ chen mit einem Kopfflansch verschweißt werden, in welchen das Abgas die Innenwandungen berührt. Beim Schweißen auf den Innenwänden verblie­ bene Schweißspritzer könnten nämlich vom Abgas mitgerissen werden und in einen Turbolader oder Katalysator gelangen. Auch ist es denkbar, dass solche Schweißspritzer über eine Abgasrückführung in den Verbrennungs­ motor gelangen können. Es ist dann nicht auszuschließen, dass Turbolader, Katalysator oder Verbrennungsmotor in einem erheblichen Umfang beschä­ digt werden können. Darüber hinaus kann es vorkommen, dass beim An­ schweißen der Anschlussstutzen der Leitungsstränge an den Kopfflansch dieser sich verziehen kann. Folglich kann während des Betriebs des Verbrennungsmotors Abgas unerwünscht austreten.

Die DE 197 43 399 A1 offenbart einen Flansch für eine mehrflutige Abgas­ anlage von Kraftfahrzeugen. Um einen Flansch für eine mehrflutige Abgas­ anlage von Kraftfahrzeugen, der am Motorkopf die Abgasauslässe über­ deckend befestigt ist und für jeden Abgasauslass eine Abgasdurchlassöffnung aufweist, an die jeweils ein Abgasrohr anschließt, welches mit dem Flansch gasdicht verbunden ist, wobei der Flansch mehrschichtig aus mehreren aufeinander gelegten und dicht miteinander verbundenen Stanz- oder Formteilen besteht, zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass mit dem Flansch ein gegenüber den Stanz- oder Formteilen dünnwandigeres Blechteil verbunden ist, von dem koaxial zu den Abgasdurchlassöffnungen jeweils ein angeformter Rohrstutzen abgeht, und dass die Abgasrohre in die Rohrstutzen eingesteckt und mit dem Rohrstutzen gasdicht verbunden sind.

Der Erfindung liegt - ausgehend vom Stand der Technik - die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Führung von Abgas aus einem Verbren­ nungsmotor zu schaffen, welche hinsichtlich der Funktionen "Abgas leiten", "Dichten" und "Aufnahme von thermischen Belastungen" aufgegliedert ist.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die Integration der Leitungsstränge in eine Haube führt zu einem luftspalt­ isolierten Gehäuse. Dadurch kann weniger Wärme in den Motorraum des Kraftfahrzeugs eindringen, so dass ein schnelles Ansprechen des Katalysa­ tors gewährleistet ist.

Ferner ist es von Bedeutung, dass die Anschlussstutzen der Leitungsstränge derart klemmend mit einem Grundblech des Gehäuses verspannt sind, dass thermisch bedingte Dehnungen einerseits über die Kupplungsstutzen sowie die die Kupplungsstutzen umfassenden Aufnahmen und andererseits über die Klemmverbindungen aufgenommen werden. Da die Klemmverbindungen als Schiebesitzbereiche gestaltet sind, können thermische Ausdehnungen problemlos ausgeglichen werden, so dass die Berücksichtigung wesentlich höherer Temperaturen möglich ist und eine deutlich längere Lebensdauer erreicht wird.

Von ganz besonderem Vorteil ist, dass die Anschlussstutzen nicht mehr ver­ schweißt werden, so dass auch die durch Schweißspritzer bekannten Nachteile komplett in Fortfall gelangen. Die Betriebssicherheit wird merklich verbessert.

Gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 2 sind die Anschlussstutzen mit Radialkragen versehen. Diese Radialkragen werden von mindestens einem Klemmblech übergriffen und mittels dieses Klemmblechs auf der Innenseite des Grundblechs des Gehäuses fixiert. Das Klemmblech ist so ge­ formt, dass die Radialkragen zwischen dem Grundblech und dem Klemm­ blech Relativbewegungen aufgrund thermischer Belastungen durchführen können.

Obwohl es denkbar ist, dass mehrere Klemmbleche zur Fixierung der An­ schlussstutzen am Grundblech vorgesehen werden, ist es aus Gründen der Fertigungsvereinfachung vorteilhaft, dass nur ein einziges Klemmblech an­ geordnet wird.

Jedes Klemmblech ist nach Patentanspruch 3 durch die Haube am Grund­ blech lagefixiert. Dazu besitzt die Haube benachbart dem Grundblech stu­ fenartige Ausprägungen, zwischen denen und das Grundblech das Klemm­ blech begrenzt relativ verschiebbar eingesetzt ist.

Die klemmende Verspannung der Haube am Grundblech erfolgt unter An­ wendung der Merkmale des Patentanspruchs 4. Dazu besitzt die Haube in dem dem Grundblech benachbarten Randbereich einen umfangsseitigen Randsteg. Dieser Randsteg kann vertikal zur Erstreckungsebene des Grundblechs verlaufen. Randseitig des Grundblechs sind Zungen ausgebil­ det, welche aus der Ebene des Grundblechs herausgebogen und mit ihren Endabschnitten um den Randsteg der Haube gebogen werden.

Schließlich besteht noch eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsge­ mäßen Grundgedankens in den Merkmalen des Patentanspruchs 5. Danach umfasst die Haube mit einem stutzenartigen Endabschnitt das Ende eines Überleitstutzens des dem bogenförmigen Leitungsstutzen abgewandten T- förmigen Leitungsstrangs mit Abstand und ist hier mit einem Anschluss­ flansch versehen. Über diesen Anschlussflansch können dann weitere Bau­ teile direkt zugeordnet werden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen veran­ schaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 im Schema in vertikalen Längsschnitt eine Anordnung zur Füh­ rung von Abgas aus einem Verbrennungsmotor und

Fig. 2 einen vertikalen Teilquerschnitt durch die Darstellung der Fig. 1 entlang der Linie II-II in Richtung der Pfeile IIa gesehen.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 eine Anordnung zur Führung von Abgas A aus einem nicht näher veranschaulichten Verbrennungsmotor V bezeichnet.

Die Anordnung 1 weist ein Gehäuse 2 aus Stahlblech auf, das sich aus einem Grundblech 3 sowie einer das Grundblech 3 überwölbenden Haube 4 zusammensetzt.

In der Haube 4 erstrecken sich ein bogenförmiger Leitungsstrang 5 und zwei T-förmige Leitungsstränge 6, 7. Alle Leitungsstränge 5-7 weisen benachbart zum Grundblech 3 Anschlussstutzen 8, 9, 10 mit Radialkragen 11, 12, 13 auf. Die Anschlussstutzen 8-10 verlaufen koaxial zu Ausnehmungen 22 im Grundblech 3.

An dem dem Anschlussstutzen 8 des bogenförmigen Leitungsstrangs 5 ab­ gewandten Ende ist ein Kupplungsstutzen 14 vorgesehen, der relativ ver­ schieblich in eine an diesen Kupplungsstutzen 14 angepasste Aufnahme 15 des dem bogenförmigen Leitungsstrang 5 benachbarten T-förmigen Lei­ tungsstrangs 6 fasst. Dieser T-förmige Leitungsstrang 6 weist an dem sei­ nem Anschlussstutzen 9 abgewandten Ende ebenfalls einen Kupplungsstut­ zen 16 auf, der relativ verschieblich in eine daran angepasste Aufnahme 17 am zweiten T-förmigen Leitungsstrang 7 fasst. Dieser zweite T-förmige Lei­ tungsstrang 7 ist an dem seinem Anschlussstutzen 10 abgewandten Ende mit einem Überleitstutzen 18 versehen. Dieser durchsetzt einen stutzenarti­ gen Endabschnitt 19 der Haube 4. Umfangsseitig dieses stutzenartigen Endabschnitts 19 ist ein in der Dicke deutlich größer als die Blechdicke der Haube 4 bemessener Anschlussflansch 20 angeschweißt.

Zur schweißlosen Lagefixierung der Anschlussstutzen 8-10 der Leitungs­ stränge 5-7 am Grundblech 3 dient ein stählernes Klemmblech 21, das im Bereich der Anschlussstutzen 8-10 mit daran angepassten Aussparungen 23 versehen ist. Randseitig der Aussparungen 23 ist das Klemmblech 21 derart S-förmig umgebördelt, dass es mit diesen Bördelungen 24 die Radialkragen 11-13 der Anschlussstutzen 8-10 an den Leitungssträngen 5-7 übergreift und unter Ausbildung von Schiebesitzen 25 die Radialkragen 11-13 am Grund­ blech lageorientiert.

Um das Klemmblech 21 schweißlos am Grundblech 3 festzulegen, ist die Wand der Haube 4 benachbart zum Grundblech 3 stufenartig verformt. Mit dieser Stufe 26 übergreift die Haube 4 die am Grundblech 3 anliegenden Bereiche des Klemmblechs 21 und fixiert diese am Grundblech 3.

Die klemmende Verspannung der Haube 4 mit dem Grundblech 3 und damit auch die klemmende Verspannung zwischen dem Klemmblech 21 und den Radialkragen 11-13 wird durch mehrere Zungen 27 bewirkt, die randseitig des Grundblechs 3 vorgesehen sind (Fig. 2). Diese Zungen 27 umgreifen einen Randsteg 28 der Haube 4, der um 90° zur Erstreckungsebene des Grundblechs 3 abgewinkelt ist. Die freien Enden 29 der Zungen 27 werden gemäß den Pfeilen über die freie Längskante 30 des Randstegs 28 gebogen und auf diese Weise Haube 4 und Grundblech 3 miteinander klemmend ver­ spannt.

Bezugszeichenaufstellung

1

Anordnung

2

Gehäuse

3

Grundblech v.

2

4

Haube v.

2

5

bogenförmiger Leitungsstrang

6

T-förmiger Leitungsstrang

7

T-förmiger Leitungsstrang

8

Anschlussstutzen v.

5

9

Anschlussstutzen v.

6

10

Anschlussstutzen v.

7

11

Radialkragen v.

8

12

Radialkragen v.

9

13

Radialkragen v.

10

14

Kupplungsstutzen v.

5

15

Aufnahme v.

6

16

Kupplungsstutzen v.

6

17

Aufnahme v.

7

18

Überleitstutzen v.

7

19

Endabschnitt v.

4

20

Anschlussflansch v.

2

21

Klemmblech

22

Ausnehmungen in

3

23

Aussparungen in

21

24

Bördelungen an

21

25

Schiebesitze

26

Stufe an

2

27

Zungen an

3

28

Randsteg v.

4

29

freie Enden v.

27

30

freie Längskante v.

28

A Abgas
V Verbrennungsmotor

Claims (5)

1. Anordnung zur Führung von Abgas (A) aus einem Verbrennungsmotor (V), welche mindestens einen bogenförmigen Leitungsstrang (5) und T- förmige Leitungsstränge (6, 7) entsprechend der Zylinderzahl des Verbrennungsmotors (V) aufweist, die jeweils einen dem Verbrennungs­ motor (V) benachbarten Anschlussstutzen (8, 9, 10) besitzen und über den Anschlussstutzen (8, 9, 10) abgewandte Kupplungsstutzen (14, 16) sowie die Kupplungsstutzen (14, 16) umfassende Aufnahmen (15, 17) Abgas (A) leitend relativ beweglich ineinander gefügt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsstränge (5, 6, 7) über ihre An­ schlussstutzen (8, 9, 10) innerhalb eines aus einer Haube (4) und einem mit der Haube (4) klemmend gefügten Grundblech (3) bestehenden Ge­ häuses (2) klemmend verspannt sind.

2. Anordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass die Anschlussstutzen (8, 9, 10) mit Radialkragen (11, 12, 13) versehen und über wenigstens ein die Radialkragen (11, 12, 13) über­ greifendes Klemmblech (21) auf der Innenseite des Grundblechs (3) fixiert sind.

3. Anordnung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass jedes Klemmblech (21) durch die Haube (4) am Grundblech (3) lagefixiert ist.

4. Anordnung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (4) durch dem Grundblech (3) am Umfang zugeordnete, einen Randsteg (28) an der Haube (4) über­ greifende Zungen (27) mit dem Grundblech (3) verspannt ist.

5. Anordnung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (4) mit einem stutzenartigen Endabschnitt (19) das Ende eines Überleitstutzens (18) des dem bo­ genförmigen Leitungsstrang (5) abgewandten T-förmigen Leitungs­ strangs (7) mit Abstand umfasst und hier mit einem Anschlussflansch (20) versehen ist.