DE102008050961B4

DE102008050961B4 - exhaust manifold

Info

Publication number: DE102008050961B4
Application number: DE102008050961.2A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Elfeldt Jan-Peter; Dipl.-Ing. Riewert Dirk; Michael Halves; Thomas Hülsberg; Uwe Klüssmann; Holger Nuhn; Ralf Pünjer; Olav Reinhardt; Alfred Riggers; Thorsten Sternal
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-10-09
Filing date: 2008-10-09
Publication date: 2017-10-26
Anticipated expiration: 2028-10-10
Also published as: DE102008050961A1

Abstract

Abgaskrümmeranordnung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftwagens, mit einem mehrflutigen Abgaskrümmer (40), mit einer Mehrzahl von Abgasströmungskanälen (50, 52, 58, 60), welche jeweils einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet sind, wobei eine erste Anzahl von Abgasströmungskanälen (50, 52) in eine erste Flut (54) eines Sammelbereichs (56) und eine zweite Anzahl von Abgasströmungskanälen (58, 60) in eine zweite Flut (62) des Sammelbereiches (56) mündet, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenummantelung (70) vorgesehen ist, welche die Abgasströmungskanäle (50, 52, 58, 60) und den Sammelbereich (56) zumindest bereichsweise umschließt und die Außenummantelung (70) aus zwei Schalen (72, 74) besteht und der Sammelbereich (56) einen im Wesentlichen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt aufweist, wobei die Fluten (54, 62) durch eine Trennwand (78) getrennt sind und die Trennwand (78) in einer Einbaulage des Abgaskrümmers (40) horizontal verläuft und ein Strömungsleitelement (86) zum Verbinden des Sammelbereichs (56) mit einem zweiflutigen Abgasturbolader (94) vorgesehen ist und das Strömungsleitelement (86) einen im Wesentlichen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt aufweist, wobei ein erster Strömungskanal mit der ersten Flut des Sammelbereichs (56) und einer ersten Flut (98) des Turboladers (94) und ein zweiter Strömungskanal mit der zweiten Flut (62) des Sammelbereichs (56) und einer zweiten Flut (100) des Turboladers (94) verbindbar ist und der erste und zweite Strömungskanal durch die Trennwand (78) gasdicht voneinander getrennt sind und die Trennwand (78) in einer Einbaulage des Strömungsleitelementes (86) in einem Abgaseintrittsbereich (87) horizontal und in einem Abgasaustrittsbereich (84) vertikal verläuft und das Strömungsleitelement (86) als Stahlgussbauteil ausgebildet ist und der Abgasaustrittsbereich (84) des Strömungsleitelements (86) einen Flansch (88) zum Verbinden des Strömungsleitelements (86) mit dem Turbolader (94) aufweist und der Flansch (88) am Strömungsleitelement (86) angegossen ist und die Schalen (72, 74) vom Flansch (88) umgossen sind.An exhaust manifold assembly for an internal combustion engine of a motor vehicle having a multi-flow exhaust manifold (40) having a plurality of exhaust flow channels (50, 52, 58, 60) respectively associated with a cylinder of the internal combustion engine, wherein a first plurality of exhaust flow channels (50, 52) in a first flow (54) of a collecting area (56) and a second number of flow passages (58, 60) into a second flow (62) of the collecting area (56), characterized in that an outer casing (70) is provided, which the exhaust gas flow channels (50, 52, 58, 60) and the collecting area (56) at least partially surrounds and the outer casing (70) consists of two shells (72, 74) and the collecting area (56) has a substantially circular or elliptical cross section, wherein the floods (54, 62) are separated by a partition (78) and the partition wall (78) extends horizontally in a mounting position of the exhaust manifold (40) and a Str ömungsleitelement (86) for connecting the collecting area (56) with a twin-turbocharger (94) is provided and the flow guide (86) has a substantially circular or elliptical cross section, wherein a first flow channel with the first flood of the collecting area (56) and a first flow (98) of the turbocharger (94) and a second flow channel with the second flow (62) of the collecting region (56) and a second flow (100) of the turbocharger (94) is connectable and the first and second flow channel through the partition ( 78) are separated from one another in a gas-tight manner and the partition wall (78) extends horizontally in an installed position of the flow guide element (86) in an exhaust gas inlet region (87) and vertically in an exhaust gas outlet region (84) and the flow guide element (86) is designed as a cast steel component and the exhaust gas outlet region ( 84) of the flow guiding element (86) has a flange (88) for connecting the flow guiding element (86) to the Turbocharger (94) and the flange (88) is cast on the flow guide (86) and the shells (72, 74) from the flange (88) are encapsulated.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgaskrümmeranordnung für eine Brennkraftmaschine des Kraftwagens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an exhaust manifold assembly for an internal combustion engine of the motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.

Abgaskrümmer für Brennkraftmaschinen sind dem Stand der Technik als allgemein bekannt zu entnehmen. Sie dienen dem Abführen von Abgas aus den Zylindern der Brennkraftmaschine, wobei die zunächst für jeden Zylinder getrennt geführten Abgasströme in einem Sammelbereich vereinigt und von dort weiteren Komponenten der Abgasanlage zugeführt werden.Exhaust manifolds for internal combustion engines are to be found in the prior art as generally known. They are used for discharging exhaust gas from the cylinders of the internal combustion engine, wherein the exhaust gas streams initially conducted separately for each cylinder are combined in a collecting area and supplied from there to further components of the exhaust system.

Zur Minimierung des im Zylinder verbleibenden Restgasgehaltes und damit zur Wirkungsgradsteigerung von Brennkraftmaschinen ist eine optimale Strömungsführung notwendig. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn sich die Abgasströme der einzelnen Zylinder nicht gegenseitig negativ beeinflussen. Die Strömungsführung ist dann optimal, wenn die Zusammenführung der Abgasströme geometrisch so ausgelegt ist, dass sich die von den Zündzeitpunkten zeitlich vorgegebenen Impulse nicht überdecken. So ist es z. B. bei einer typischen Zündreihenfolge der Zylinder 1-3-4-2 eines 4-Zylinder Reihenmotors optimal die Strömungen der Zylinder 1 und 4, sowie 2 und 3 zusammenzuführen.To minimize the residual gas content remaining in the cylinder and thus to increase the efficiency of internal combustion engines, optimum flow guidance is necessary. It is advantageous if the exhaust gas flows of the individual cylinders do not influence each other negatively. The flow guidance is optimal when the combination of the exhaust gas flows is geometrically designed so that do not overlap the timely given by the ignition timing pulses. So it is z. B. in a typical firing order of the cylinder 1-3-4-2 a 4-cylinder in-line engine optimally merge the flows of the cylinders 1 and 4, and 2 and 3.

Bei turboaufgeladenen Brennkraftmaschinen schließt sich an den Abgaskrümmer zunächst ein Turbolader an, in welchem durch den Abgasstrom eine Turbine getrieben wird, welche wiederum über eine Welle des Turboladers ein Verdichterrad antreibt, um so verdichtete Luft zum Aufladen der Brennkraftmaschine bereitzustellen. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, so genannte mehrflutige Turbolader einzusetzen, welche eine besonders strömungsgünstige und impulshaltige Abgasleitung auf die Turbine des Turboladers ermöglichen.In turbocharged internal combustion engines, a turbocharger initially adjoins the exhaust manifold, in which a turbine is driven by the exhaust gas flow, which in turn drives a compressor wheel via a shaft of the turbocharger so as to provide compressed air for charging the internal combustion engine. It has proven to be advantageous to use so-called multi-flow turbocharger, which allow a particularly streamlined and pulse-containing exhaust pipe to the turbine of the turbocharger.

Um den Betrieb eines derartigen mehrflutigen Turboladers zu ermöglichen, ist es erforderlich, die Trennung der Fluten bereits im Abgaskrümmer durchzuführen. Aus Bauraumgegebenheiten ist es in der Regel nötig, den Abgasturbolader so anzuordnen, dass seine Turbinenwelle parallel zur Kurbelwelle des Motors verläuft. Daraus ergibt sich wiederum, dass die Trennebene zwischen den Fluten des Abgasturboladers um 90° gedreht zu der Trennebene der Fluten des Abgaskrümmers in deren üblicher Ausführung zu liegen kommt.In order to enable the operation of such a multi-flow turbocharger, it is necessary to carry out the separation of the floods already in the exhaust manifold. From space constraints, it is usually necessary to arrange the exhaust gas turbocharger so that its turbine shaft is parallel to the crankshaft of the engine. This in turn results in that the parting plane between the floods of the exhaust gas turbocharger is rotated by 90 ° to lie to the parting line of the floods of the exhaust manifold in their usual design.

Mehrflutige, als solche bekannte Abgaskrümmer sind in der Regel als Gussbauteile realisiert. Hier kann eine Flutentrennung in Verbindung mit einer für einen mehrflutigen Abgasturbolader geeigneten Lage der Trennebene im Ausgang des Abgaskrümmers zu erreicht werden. In anderen Worten wird in einem Endbereich eines solchen gegossenen Abgaskrümmers eine Drehung der Trennwand zwischen den Fluten um 90° durchgeführt, um so eine problemlose Anbindung eines mehrflutigen Abgasturboladers zu ermöglichen.Mehrflutige, known as such exhaust manifolds are usually realized as cast components. Here, a flood separation can be achieved in conjunction with a suitable for a multi-flow exhaust gas turbocharger position of the parting line in the exhaust manifold. In other words, in an end region of such a cast exhaust manifold, a rotation of the partition wall between the floods is performed by 90 °, so as to enable a trouble-free connection of a multi-flow exhaust gas turbocharger.

Solche dem Stand der Technik entsprechende, aus Guss bestehende Abgaskrümmer sind mit einer Reihe von Nachteilen behaftet. Die Fertigung als Gussbauteil bedingt zunächst ein vergleichsweise hohes Gewicht, welches im Rahmen heutiger Bestrebungen zur Gewichtseinsparung im Kraftwagenbau nachteilig ist. Weiterhin weisen gegossene Abgaskrümmer keine Wärmeisolierung auf. Dadurch kommt es zu einer hohen Wärmeabstrahlung auf umgebende Bauteile, was gegebenenfalls separate thermische Abschirmungen für solche Bauteile nötig macht. Dies erhöht wiederum das Gewicht des Kraftfahrzeugs und verringert den im Motorraum zur Verfügung stehenden Bauraum. Die gasführenden Bauteile des gegossenen Abgaskrümmers weisen zusätzlich eine hohe Wärmekapazität auf. Beim Kaltstart wird vom Motor bereitgestellte Wärme daher zunächst zur Erwärmung des gegossenen Abgaskrümmers verwendet, so dass die benötigte Enthalpie an nachfolgende Komponenten der Abgasanlage nur verzögert weitergeleitet wird. Besonders betroffen hiervon sind einerseits der Abgasturbolader selbst, welcher zum effizienten Betrieb hohe Druck- und Temperaturgradienten benötigt, sowie das Light-Off von Katalysatoren. Zudem ist die thermisch hoch belastete Gasführung in gegossenen Abgaskrümmern nicht von den tragenden Strukturen der Abgasanlage im Bereich des Abgaskrümmers getrennt. Dies erhöht zusätzlich die Belastung des Abgaskrümmers und verringert seine Haltbarkeit.Such prior art cast exhaust manifolds suffer from a number of disadvantages. The production as a cast component initially requires a relatively high weight, which is disadvantageous in the context of today's efforts to reduce weight in motor vehicle construction. Furthermore, cast exhaust manifolds have no thermal insulation. This results in a high heat radiation to surrounding components, which possibly makes separate thermal shields for such components necessary. This in turn increases the weight of the motor vehicle and reduces the space available in the engine compartment. The gas-conducting components of the cast exhaust manifold additionally have a high heat capacity. During a cold start, the heat supplied by the engine is therefore initially used to heat the cast exhaust manifold, so that the enthalpy required is passed on to downstream components of the exhaust system only after a delay. The exhaust gas turbocharger itself, which requires high pressure and temperature gradients for efficient operation, and the light-off of catalytic converters are particularly affected by this. In addition, the highly thermally loaded gas duct in cast exhaust manifolds is not separated from the supporting structures of the exhaust system in the region of the exhaust manifold. This additionally increases the burden on the exhaust manifold and reduces its durability.

Alternativ sind luftspaltisolierte Abgaskrümmer bekannt. Hier wird die Gasführung von Innenrohren übernommen, welche von einer tragenden Struktur umschlossen sind. Diese luftspaltisolierten Abgaskrümmer sind jedoch derart aufgebaut, dass sämtliche Gasströme sofort zusammengeführt werden, oder eine Flutentrennung in mehreren einzelnen luftspaltisolierten Strängen getrennt realisiert wird.Alternatively, air gap insulated exhaust manifolds are known. Here, the gas supply is taken over by inner tubes, which are enclosed by a supporting structure. However, these air gap insulated exhaust manifold are constructed such that all gas flows are merged immediately, or a flood separation in several individual air gap isolated strands is realized separately.

Die EP 1 225 314 A2 offenbart in diesem Zusammenhang einen Abgaskrümmer für einen Verbrennungsmotor mit mehr als drei in Reihe angeordneten Zylindern. Der Abgaskrümmer hat ein Abgasströmungskanal, welcher als Innenschale ausgebildet ist. Die Innenschale wird von einer Außenschale umgeben, so dass zwischen der Innenschale und der Außenschale ein Luftspalt ausgebildet wird. Auf der Abgaseintrittsseite sind Eintrittsflansche mit Eintrittsöffnungen vorgesehen. Im mittleren Abschnitt des Abgaskrümmers werden die über die Eintrittsflansche einströmenden Abgase auf einen gemeinsamen Austrittsflansch zusammengeführt. Der Austrittsflansch ist mit einer kreisförmigen Austrittsöffnung versehen. Zwei als Halbkreissegmente geformte Enden der Innenschale bzw. des Abgasströmungskanals enden auf der Auslassseite in der kreisförmigen Austrittsöffnung. Sowohl der Endbereich der Außenschale als auch der Endbereich der Innenschale ragen aneinanderliegend in die Austrittsöffnung hinein. Über eine Schweißnaht auf der Innenfläche der Austrittöffnung sind die Innenschale und die Außenschale mit dem Austrittsflansch verbunden.The EP 1 225 314 A2 discloses in this context an exhaust manifold for an internal combustion engine having more than three cylinders in series. The exhaust manifold has an exhaust flow channel formed as an inner shell. The inner shell is surrounded by an outer shell, so that an air gap is formed between the inner shell and the outer shell. On the exhaust gas inlet side inlet flanges are provided with inlet openings. In the middle section of the exhaust manifold, the exhaust gases flowing in via the inlet flanges are brought together on a common outlet flange. The outlet flange is with a circular Provided outlet. Two ends of the inner shell or of the exhaust gas flow duct formed as semicircular segments terminate on the outlet side in the circular outlet opening. Both the end region of the outer shell and the end region of the inner shell protrude into the outlet opening adjacent to one another. A weld on the inner surface of the outlet opening, the inner shell and the outer shell are connected to the outlet flange.

Die DE 36 14 180 A1 beschreibt ein Abgassammler an einem mehrzylindrigen Boxermotor, mit einem Sammelbereich und einer Mehrzahl von Leitungen zur Verbindung eines Zylinderauslasses mit dem Sammelbereich. Der Abgassammler ist durch eine eingesetzte Trennwand in zwei Einzelkammern unterteilt, damit sich Stoßwellen aus der einen Zylinderbank nicht die andere Zylinderbank auswirken. Des Weiteren besitzt der Abgassammler eine Außenummantelung zur Wärmeisolierung.The DE 36 14 180 A1 describes an exhaust manifold on a multi-cylinder boxer engine having a collection area and a plurality of conduits for connecting a cylinder outlet to the collection area. The exhaust collector is divided by an inserted partition into two individual chambers, so that shock waves from one cylinder bank does not affect the other cylinder bank. Furthermore, the exhaust collector has an outer jacket for thermal insulation.

Aus der DE 198 19 946 A1 ist ein Abgaskrümmer, insbesondere für turbogeladene Verbrennungsmotoren, bekannt, welcher motorseitig mit einem Strömungsleitelement versehen ist. Der Abgaskrümmer umfasst einen motorseitigen Flansch mit vier Abgasdurchtrittsöffnungen. Die Austrittsöffnungen der Abgasrohre münden in das Strömungsleitelement. Die Abgasrohre und das Strömungsleitelement sind von einem zweiteiligen, gemeinsamen Gehäuse unter Ausbildung eines Luftspalts umgeben, welches gasdicht mit dem motorseitigen Flansch verschweißt ist.From the DE 198 19 946 A1 is an exhaust manifold, in particular for turbocharged internal combustion engines, known, which is provided on the motor side with a flow guide. The exhaust manifold comprises an engine-side flange with four exhaust gas passages. The outlet openings of the exhaust pipes open into the flow guide. The exhaust pipes and the flow guide are surrounded by a two-part, common housing to form an air gap, which is gas-tight welded to the motor-side flange.

Die JP 2007 192 086 A offenbart eine Zylinderkopfstruktur für einen Verbrennungsmotor bei der die Auslassöffnungen jedes Zylinders mit einem Abgasrohr verbunden sind. In dem Abgasrohr befindet sich eine Trennwand.The JP 2007 192 086 A discloses a cylinder head structure for an internal combustion engine in which the exhaust ports of each cylinder are connected to an exhaust pipe. In the exhaust pipe is a partition wall.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abgaskrümmeranordnung der eingangs genannten Art so weiter zu entwickeln, dass die genannten Nachteile des Stands der Technik überwunden werden. Insbesondere soll hierbei Gewicht eingespart, der vorhandene Bauraum optimal genutzt und eine verbesserte thermische Isolation der abgasführenden Bauteile der Abgaskrümmeranordnung gegenüber der Umgebung erzielt werden.It is thus the object of the present invention to further develop an exhaust manifold arrangement of the type mentioned at the beginning in order to overcome the aforementioned disadvantages of the prior art. In particular, this weight is to be saved, the existing space used optimally and improved thermal insulation of the exhaust gas-carrying components of the exhaust manifold assembly to the environment can be achieved.

Diese Aufgabe wird durch eine Abgaskrümmeranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by an exhaust manifold arrangement having the features of patent claim 1.

Eine derartige Abgaskrümmeranordnung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftwagens weist einen mehrflutigen Abgaskrümmer auf. Dieser umfasst eine Mehrzahl von Abgasströmungskanälen, welche jeweils einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet sind. Eine erste Anzahl von Abgasströmungskanälen mündet dabei in eine erste Flut eines Sammelbereichs des Abgaskrümmers und eine zweite Anzahl von Abgasströmungskanälen in eine zweite Flut des Sammelbereiches. Erfindungsgemäß ist nun eine Außenummantelung vorgesehen, welche die Abgasströmungskanäle und den Sammelbereich zumindest bereichsweise umschließt. Eine solche Außenummantelung stellt eine thermische Isolierung des Abgaskrümmers gegenüber seiner Umgebung zur Verfügung. Damit werden benachbarte Bauteile thermisch weniger stark belastet, so dass zusätzliche thermische Abschirmelemente im Motorraum eingespart werden können. Dies spart sowohl Baugewicht als auch Bauraum ein. Durch die Außenummantelung wird weiterhin gewährleistet, dass insbesondere beim Kaltstart der Brennkraftmaschine weniger Wärme im Bereich des Abgaskrümmers verloren geht, so dass nachfolgende Komponenten der Abgasanlage, wie Abgasturbolader und Katalysatoren auch beim Kaltstart schnell mit heißem Abgas beaufschlagt werden und somit möglichst schnell ihre optimalen Betriebspunkte erreichen können. Dadurch wird sowohl die Effizienz der Brennkraftmaschine gesteigert als auch ihr Emissionsausstoß reduziert.Such an exhaust manifold assembly for an internal combustion engine of a motor vehicle has a multi-flow exhaust manifold. This comprises a plurality of exhaust gas flow channels, which are each associated with a cylinder of the internal combustion engine. A first number of exhaust gas flow channels opens into a first flow of a collection region of the exhaust manifold and a second number of exhaust flow channels into a second flow of the collection region. According to the invention, an outer casing is now provided, which encloses the exhaust gas flow channels and the collecting region at least in regions. Such outer jacket provides thermal isolation of the exhaust manifold from its surroundings. As a result, adjacent components are thermally less heavily loaded so that additional thermal shielding elements in the engine compartment can be saved. This saves both construction weight and space. By the outer jacket is further ensured that, in particular during the cold start of the engine less heat in the exhaust manifold is lost, so that subsequent components of the exhaust system, such as exhaust gas turbocharger and catalysts are also applied during cold start quickly with hot exhaust gas and thus reach their optimal operating points as quickly as possible can. As a result, both the efficiency of the internal combustion engine is increased and their emissions are reduced.

Die erfindungsgemäße Ausführung der Abgaskrümmeranordnung ermöglicht weiterhin, auch die Abgasströmungskanäle und den Sammelbereich nicht mehr in Guss auszuführen. Es ist vielmehr möglich, diese Abgasströmungskanäle und den Sammelbereich selbst als Blechschalenbauteile oder innenhochdruckumgeformte Bauteile auszuführen, was weiteres Gewicht einspart. Auch ist so eine Entkoppelung von tragenden Strukturen und thermisch hochbelasteten Strukturen möglich, was die Haltbarkeit des Abgaskrümmers und der gesamten Abgasanlage verbessert.The embodiment of the exhaust manifold assembly according to the invention also makes it possible to no longer carry out the casting of the exhaust gas flow channels and the collecting area as well. Rather, it is possible to carry out these exhaust gas flow channels and the collecting area itself as sheet metal shell components or hydroformed components, which saves further weight. Also, a decoupling of supporting structures and thermally highly stressed structures is possible, which improves the durability of the exhaust manifold and the entire exhaust system.

Die Außenummantelung ist zweischalig ausgebildet.The outer casing is double-shelled.

Der Sammelbereich des Abgaskrümmers weist einen im Wesentlichen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt auf, wobei die einzelnen Fluten im Sammelbereich durch eine Trennwand getrennt sind. In anderen Worten trennt die genannte Trennwand den Querschnitt des Sammelbereiches in zwei Teilquerschnitte auf, wobei ein erster Teilquerschnitt der ersten Flut des Sammelbereiches und eine zweiter Teilquerschnitt der zweiten Flut des Sammelbereiches zugeordnet ist. Die Trennwand verläuft dabei bevorzugter Weise in einer Einbaulage des Abgaskrümmers horizontal. Dies ermöglicht eine besonders einfache konstruktive Ausführung des Abgaskrümmers sowie einen besonders strömungsgünstigen Verlauf der Abgasströme sowohl in den Abgasströmungskanälen als auch im Sammelbereich des Abgaskrümmers.The collecting area of the exhaust manifold has a substantially circular or elliptical cross section, wherein the individual floods in the collecting area are separated by a dividing wall. In other words, said partition divides the cross-section of the collecting region into two partial cross-sections, a first partial cross-section being associated with the first trough of the collecting region and a second partial cross-section being associated with the second tide of the collecting region. The partition wall preferably runs horizontally in an installed position of the exhaust manifold. This allows a particularly simple structural design of the exhaust manifold and a particularly streamlined course of the exhaust gas streams both in the exhaust gas flow channels and in the collecting region of the exhaust manifold.

Ferner ist ein Strömungsleitelement zum Verbinden des Sammelbereiches mit einem zweiflutigen Abgasturbolader vorgesehen. Ein solches Strömungsleitelement dient dazu, die Relativlage der Fluten zwischen dem Sammelbereich des Abgaskrümmers und dem zweiflutigen Abgasturbolader in Einklang zu bringen, wobei das Strömungsleitelement eine besonders strömungsgünstige Verbindung von Abgasturbolader und Abgaskrümmer ermöglicht. Furthermore, a flow-guiding element is provided for connecting the collecting area to a twin-flow turbocharger. Such a flow guide serves to bring the relative position of the floods between the collection region of the exhaust manifold and the dual-flow exhaust gas turbocharger in line, the flow guide allows a particularly streamlined connection of exhaust gas turbocharger and exhaust manifold.

Des Weiteren weist das Strömungsleitelement einen im Wesentlichen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt auf. Dieser ist wiederum in zwei Strömungskanäle getrennt, wobei ein erster Strömungskanal mit der ersten Flut des Sammelbereiches und einer ersten Flut des Turboladers und ein zweiter Strömungskanal mit der zweiten Flut des Sammelbereiches und einer zweiten Flut des Turboladers verbindbar ist.Furthermore, the flow guide element has a substantially circular or elliptical cross section. This is in turn separated into two flow channels, wherein a first flow channel with the first trough of the collecting region and a first tide of the turbocharger and a second flow channel with the second trough of the collecting region and a second tide of the turbocharger is connectable.

Der erste und zweite Strömungskanal sind durch eine Trennwand gasdicht voneinander getrennt. Wie im Falle des Sammelbereiches des Abgaskrümmers wird also der Querschnitt des Strömungsleitelementes durch die Trennwand in zwei Teilquerschnitte, welche jeweils einer Flut zugeordnet sind aufgeteilt. Die Trennwand verläuft dabei in der Einbaulage des Strömungsleitelementes in einem Abgaseintrittsbereich des Strömungsleitelementes horizontal und in einem Abgasaustrittsbereich des Strömungsleitelementes vertikal. Dadurch wird die Relativlage der einzelnen Fluten zwischen dem Sammelbereich des Abgaskrümmers und dem Eintrittsbereich des Abgasturboladers ausgeglichen. In anderen Worten wird die Lage der Trennwand über den Verlauf des Strömungsleitelementes um 90° rotiert. Hierdurch wird ein Einbau des Abgasturboladers mit parallel zu einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verlaufenden Turbinenwelle ermöglicht, wobei die Anbindung zwischen Abgasturbolader und Abgaskrümmer möglichst strömungsgünstig erfolgt.The first and second flow channels are separated from each other gas-tight by a partition wall. As in the case of the collecting region of the exhaust manifold so the cross section of the flow guide is divided by the partition in two partial cross sections, which are each associated with a flood. In the installation position of the flow-guiding element, the dividing wall extends horizontally in an exhaust-gas inlet region of the flow-guiding element and vertically in an exhaust-gas outlet region of the flow-directing element. As a result, the relative position of the individual flows between the collecting region of the exhaust manifold and the inlet region of the exhaust gas turbocharger is compensated. In other words, the position of the partition over the course of the flow guide is rotated by 90 °. As a result, an installation of the exhaust gas turbocharger with parallel to a crankshaft of the internal combustion engine extending turbine shaft is made possible, the connection between the exhaust gas turbocharger and the exhaust manifold is as streamlined as possible.

Das Strömungsleitelement ist in Form eines Stahlgussbauteils ausgebildet. Hierdurch ist die genannte Führung der einzelnen Strömungskanäle des Strömungsleitelementes mit einer 90°-Drehung der Trennwand zwischen den beiden Strömungskanälen besonders einfach zu realisieren. Bei Dieselanwendungen kann auch herkömmliches austenitisches Gusseisen mit Kugelgraphit, beispielsweise mit den Bezeichnungen D5B oder D5S verwandt werden, welches aufgrund des umwandlungsfreien austenitischen Gefüges eine relativ hohe Warmfestigkeit und die Zähigkeit aufweist, wodurch die Riss- und Bruchgefahr im gesamten Temperaturbereich verringert werden.The flow guide is in the form of a cast steel component. As a result, the said guide of the individual flow channels of the flow guide with a 90 ° rotation of the partition wall between the two flow channels is particularly easy to implement. In diesel applications, it is also possible to use conventional spheroidal graphite austenitic cast iron, for example the designations D5B or D5S, which, due to the austenitic transformation-free structure, have relatively high heat resistance and toughness, thereby reducing the risk of cracking and fracture over the entire temperature range.

Um eine möglichst einfache Verbindung des Strömungsleitelementes mit üblichen mehrflutigen Turboladern zu ermöglichen, ist es weiterhin vorgesehen, dass der Abgasaustrittsbereich des Strömungsleitelementes einen Flansch zum Verbinden des Strömungsleitelementes mit dem Turbolader aufweist. Das Anbinden von Turboladern mittels eines Flansches ein Abgaskrümmer beziehungsweise vorgelagerte Komponenten des Abgasstranges bekannt, so dass ein derart gestaltetes Strömungsleitelement geeignet ist, eine Abgaskrümmeranordnung der genannten Art mit üblichen Turboladern zu verbinden. Aufwendige Neukonstruktionen im Bereich des Turboladers sind somit nicht notwendig.In order to enable the simplest possible connection of the flow-guiding element with conventional multi-flow turbochargers, it is further provided that the exhaust-gas outlet region of the flow-guiding element has a flange for connecting the flow-guiding element to the turbocharger. The connection of turbochargers by means of a flange an exhaust manifold or upstream components of the exhaust line known, so that a flow guide designed in this way is suitable to connect an exhaust manifold assembly of the type mentioned with conventional turbochargers. Complicated new constructions in the area of the turbocharger are therefore not necessary.

Des Weiteren ist der Flansch am Strömungsleitelement angegossen. Die Schalen sind vom Flansch umgossen.Furthermore, the flange is cast on the flow guide. The shells are encased in the flange.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, die Außenummantelung dergestalt anzubringen, dass zwischen Außenummantelung und den Abgasströmungskanälen beziehungsweise dem Sammelbereich ein Luftspalt ausgebildet wird. Ein derartiger Luftspalt verbessert die thermischen Isolierungseigenschaften der Außenummantelung, so dass noch weniger Wärme aus dem Abgaskrümmer an die Umgebung abgegeben wird. Dies erhöht weiter die Effizienz nachgelagerter Komponenten der Abgasanlage und reduziert die thermische Belastung benachbarter Bauteile zusätzlich.In a further embodiment of the invention, it is provided to attach the outer casing in such a way that an air gap is formed between the outer casing and the exhaust gas flow channels or the collecting region. Such an air gap improves the thermal insulation properties of the outer jacket, so that even less heat is released from the exhaust manifold to the environment. This further increases the efficiency of downstream components of the exhaust system and additionally reduces the thermal load on adjacent components.

Als Schalen können bevorzugt Blechbauteile verwendet werden, welche besonders einfach zu fertigen und zu fügen sind, was die Herstellungskosten einer derartigen Abgaskrümmeranordnung weiter reduziert. Die Ausführung als zweischalige Blechummantelung ist zudem besonders leicht ausführbar, so dass weiteres Gewicht eingespart werden kann. Auch eine Anbindung solcher Blechschalen an benachbarter Bauteile verschiedenster Materialien ist beispielsweise durch Schweißen einfach zu erzielen.Sheet metal components which are particularly easy to manufacture and to attach can be used as shells, which further reduces the production costs of such an exhaust manifold arrangement. The design as a two-shell sheet metal jacket is also particularly easy to carry out, so that further weight can be saved. Also, a connection of such metal shells to adjacent components of various materials, for example, by welding easy to achieve.

In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Strömungsleitelement in seinem Abgaseintrittsbereich mit dem Sammelbereich des Abgaskrümmers verschweißt ist. Dadurch wird eine einfache Verbindung der beiden Komponenten ermöglicht. Hierbei kann es weiterhin vorgesehen sein, dass die Außenummantelung des Abgaskrümmers ebenfalls mit dem Strömungsleitelement verschweißt wird, um auch im Bereich des Strömungsleitelementes eine besonders gute thermische Isolierung nach außen zur Verfügung zu stellen.In a further embodiment, it is provided that the flow guide element is welded in its exhaust gas inlet region with the collecting region of the exhaust manifold. This allows a simple connection of the two components. In this case, it may further be provided that the outer casing of the exhaust manifold is also welded to the flow guide in order to provide a particularly good thermal insulation to the outside in the region of the flow guide.

Im Folgenden soll die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Hierbei zeigen:In the following, the invention and its embodiments will be explained in more detail with reference to the drawing. Hereby show:

1 eine perspektivische Darstellung eines dem Stand der Technik entsprechenden zweiflutigen Gussabgaskrümmers, 1 3 is a perspective view of a prior art twin-flow exhaust gas manifold.

2 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen zweiflutigen Abgaskrümmers in Blechschalenbauweise für die Verwendung mit einer erfindungsgemäßen Abgaskrümmeranordnung, 2 3 is a perspective view of an exemplary embodiment of a double-sided exhaust manifold according to the invention in sheet-metal shell construction for use with an exhaust manifold arrangement according to the invention;

3 eine schematische Darstellung der Abgasführung im in 2 gezeigten Abgaskrümmer, 3 a schematic representation of the exhaust system in in 2 shown exhaust manifold,

4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abgaskrümmeranordnung mit angegossenem Flansch zum Anbinden eines Turboladers und 4 a schematic representation of an embodiment of a Abgaskrümmeranordnung invention with cast-on flange for connecting a turbocharger and

5 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abgaskrümmeranordnung mit direkt am Turboladergehäuse angegossenen Strömungsleitelement. 5 a schematic representation of an alternative embodiment of an exhaust manifold assembly according to the invention with cast directly on the turbocharger housing flow.

Der in 1 dargestellte, dem Stand der Technik entsprechende im Ganzen mit 10 bezeichnete Abgaskrümmer ist vollständig als einstückiges Gussbauteil ausgeführt. Dieses umfasst einen ersten Flansch 12 zur Anbindung des Abgaskrümmers 10 an ein Kurbelgehäuse eines Motors. Im Bereich des Flansches 12 münden vier Abgaskanäle 14, welche jeweils einem Zylinder des Motors, bei dem es sich hier um einen Vierzylinderreihenmotor handelt, zugeordnet sind. Die beiden randständigen Abgaskanäle 16 und 18 werden dabei in einem Sammelbereich 20 des Abgaskrümmers 10 vereinigt und münden in eine erste Flut 22 des Abgaskrümmers, die beiden mittleren Abgaskanäle 24 und 26 vereinigen sich ebenfalls im Sammelbereich 20 und münden in die zweite Flut 28 des Abgaskrümmers 10. Im Austrittsbereich der Fluten 22 und 28 ist ein weiterer Flanschbereich 30 vorgesehen, in welchem über Schrauben 32 eine Verbindung des Abgaskrümmers 10 mit einem zweiflutigen Abgasturbolader hergestellt werden kann. Wie eingangs geschildert weisen derartige, als Gussbauteile ausgeführte Abgaskrümmer 10 eine Reihe von Nachteilen auf. Hierbei ist insbesondere ihr hohes Baugewicht und ihre schlechte thermische Isolierung zu beachten. Die schlechte Isolierung ermöglicht den Übergang von Wärme auf benachbarte Komponenten im Motorraum des Kraftwagens, welche daher aufwendig wärmeisoliert werden müssen, was zusätzlich Gewicht und Bauraumverluste mit sich bringt. Auch kühlt beim Kaltstart des Motors das Abgas im Bereich des Abgaskrümmers 10 aus, so dass nachgelagerte Komponenten im Abgasstrang, wie der Abgasturbolader oder Katalysatoren beim Kaltstart der Brennkraftmaschine nicht genügend Wärme zur Verfügung gestellt bekommen, um an ihrem optimalen Betriebspunkt zu arbeiten.The in 1 shown, the state of the art as a whole with 10 designated exhaust manifold is made entirely as a one-piece cast component. This includes a first flange 12 for connection of the exhaust manifold 10 to a crankcase of an engine. In the area of the flange 12 four exhaust ducts open 14 each associated with a cylinder of the engine, which is a four-cylinder in-line engine. The two marginal exhaust gas channels 16 and 18 are doing in a collection area 20 the exhaust manifold 10 united and flow into a first flood 22 the exhaust manifold, the two middle exhaust channels 24 and 26 also unite in the collection area 20 and flow into the second flood 28 the exhaust manifold 10 , In the exit area of the floods 22 and 28 is another flange area 30 provided in which about screws 32 a connection of the exhaust manifold 10 can be produced with a twin-flow exhaust gas turbocharger. As described above, have such, designed as cast components exhaust manifold 10 a number of disadvantages. In particular, their high structural weight and their poor thermal insulation must be considered. The poor insulation allows the transition of heat to adjacent components in the engine compartment of the motor vehicle, which therefore must be thermally insulated consuming, which also brings weight and space losses. Also cools the exhaust during the cold start of the engine in the region of the exhaust manifold 10 so that downstream components in the exhaust line, such as the exhaust gas turbocharger or catalysts during cold start of the engine not get enough heat available to work at its optimum operating point.

Um diese Probleme zu lösen, kann ein in 2 gezeigter luftspaltisolierter zweiflutiger Abgaskrümmer 40 zur Verwendung mit einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abgaskrümmeranordnung verwendet werden. Der gezeigte Abgaskrümmer 40 ist wiederum zur Verwendung mit einem Vierzylinderreihenmotor gestaltet. Es sei jedoch bereits hier daraufhin gewiesen, dass sich die Erfindung nicht auf Abgaskrümmer für Vierzylinderreihenmotoren beschränkt. Der Fachmann wird ohne weiteres in der Lage sein, die erfindungswesentlichen Merkmale auf Abgaskrümmer für andere Motortypen zu übertragen.To solve these problems, an in 2 shown air gap insulated twin exhaust manifold 40 for use with an embodiment of an exhaust manifold assembly according to the invention. The exhaust manifold shown 40 is again designed for use with a four-cylinder in-line engine. However, it should be pointed out here that the invention is not limited to exhaust manifold for four-cylinder in-line engines. The skilled person will readily be able to transfer the features essential to the invention to exhaust manifolds for other engine types.

Der Abgaskrümmer 40 weist vier getrennte Flanschbereiche 42, 44, 46 und 48 auf, welche jeweils einem Zylinder des Vierzylinderreihenmotors zugeordnet sind. Über die Flanschbereiche 42 bis 48 wird der Abgaskrümmer 40 an die jeweiligen Abgasaustrittsöffnungen der zugeordneten Zylinder der Brennkraftmaschine angeschlossen. Das Abgas wird dabei zunächst über getrennte Leitungen geführt. Eine erste Leitung 50 vom Flanschbereich 42 her vereinigt sich mit einer zweiten Leitung 52 vom Flanschbereich 48 und mündet in eine erste Flut 54 eines Sammelbereiches 56 des Abgaskrümmers 40. Eine dritte Leitung 58 vom Flanschbereich 44 her vereinigt sich mit einer zweiten Leitung 60 vom Flanschbereich 46 her und mündet in eine zweite Flut 62 des Sammelbereiches 56 des Abgaskrümmers 40. Hierdurch werden die Abgasströme von denjenigen Zylindern, welche in der üblichen Zündreihenfolge eines Vierzylinderreihenmotors unterschiedliche bzw. möglichst weit auseinander liegende Zündzeitpunkte haben, zusammengefasst, so dass ein nachgeschalteter zweiflutiger Abgasturbolader jeweils pro Flut mit maximalem Impuls und maximal strömungsgünstig beaufschlagt werden kann.The exhaust manifold 40 has four separate flange areas 42 . 44 . 46 and 48 on, which are each assigned to a cylinder of the four-cylinder in-line engine. About the flange areas 42 to 48 becomes the exhaust manifold 40 connected to the respective exhaust gas outlet openings of the associated cylinder of the internal combustion engine. The exhaust gas is initially passed through separate lines. A first line 50 from the flange area 42 ago unite with a second line 52 from the flange area 48 and flows into a first flood 54 a collection area 56 the exhaust manifold 40 , A third line 58 from the flange area 44 ago unite with a second line 60 from the flange area 46 forth and flows into a second flood 62 of the collection area 56 the exhaust manifold 40 , As a result, the exhaust gas flows from those cylinders, which have different or as far apart ignition points in the usual firing order of a four-cylinder in-line engine, summarized, so that a downstream twin-flow exhaust gas turbocharger can be applied per flood with maximum impulse and maximally aerodynamic.

Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die Erfindung sich nicht zwangsläufig um einen zweiflutigen Abasturbolader beschränkt. Auch bei einflutigen Angasturboladern ist der beschriebene Abgaskrümmer vorteilhaft. Die späte Zusammenführung der Abgasströme erst im Sammelbereich des einflutigen Abgasturboladers weist dieselben Vorteile auf, die jedoch bei einem zweiflutigen Abgasturbolader weiter perfektioniert werden.It should be noted at this point that the invention is not necessarily limited to a twin-flow turbocharger. Even with single-flow gas turbochargers the exhaust manifold described is advantageous. The late merging of the exhaust gas flows only in the collecting area of the single-flow exhaust-gas turbocharger has the same advantages, which, however, are further perfected in a twin-flow turbocharger.

Auch die Führung der Leitungen 50, 52, 58 und 60 ist hier möglichst krümmungsarm gehalten, so dass es zu möglichst geringen Druckverlusten im Abgaskrümmer 40 kommt. Die einzelnen Leitungen 50, 52, 58, 60 sowie die Fluten 54, 62 sind, wie im angeschnitten dargestellten Sammelbereich 56 zu erkennen, als geschlossene rohrförmige Blechprofile 64, 66 ausgeführt. Dies ermöglicht eine besonders leichte Ausführung des Abgaskrümmers 40. Umgeben sind die Blechprofile 64, 66 von einer aus zwei Schalen 72, 74 bestehenden Außenumhüllung 70, welche sich vom Sammelbereich 56 bis zum Bereich der Flansche 42, 44, 46, 48, in anderen Worten also bis zum Kurbelgehäuse des anzuschließenden Motors hin erstreckt. Hierbei wird ein wärmeisolierend wirkender Luftspalt 71 zwischen der Außenumhüllung 70 und den Blechprofilen 64, 66 ausgebildet. Die erste Schale 72 umschließt dabei in der Einbaulage des Abgaskrümmers die obere Hälfte des Abgaskrümmers 40 die zweite Schale 74 entsprechend die untere Hälfte. Die Schalen 72, 74 sind in zwei Flanschbereichen 76 miteinander gefügt, was beispielsweise durch Schweißen geschehen kann. In den Luftspalt 71 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Eingangsstutzen 68 eines Turboladergehäuses mit einem sehr kurzen Abschnitt unter weiterer Gewährung der Luftspaltisolierung eingesteckt. Der Stutzen 68 ist mit den Schalen 72, 74 verschweißt, während die Blechprofile 64, 66 im Stutzen 68 im Schiebesitz angeordnet sind und sich damit bei Wärmewechselbelastungen unter Vermeidung von Brüchen verschieben können.Also the leadership of the lines 50 . 52 . 58 and 60 Here is kept as low as possible curvature, so that it is the lowest possible pressure losses in the exhaust manifold 40 comes. The individual lines 50 . 52 . 58 . 60 as well as the floods 54 . 62 are, as in the section shown collection area 56 to recognize, as a closed tubular sheet metal profiles 64 . 66 executed. This allows a particularly lightweight design of the exhaust manifold 40 , The sheet metal profiles are surrounded 64 . 66 from one of two bowls 72 . 74 existing outer casing 70 , which differ from the collection area 56 to the area of the flanges 42 . 44 . 46 . 48 So in other words extends to the crankcase of the engine to be connected. This is a heat-insulating acting air gap 71 between the outer sheath 70 and the sheet metal profiles 64 . 66 educated. The first shell 72 encloses in the installation position of the exhaust manifold, the upper half of the exhaust manifold 40 the second shell 74 according to the lower half. The bowls 72 . 74 are in two flange areas 76 joined together, which can be done for example by welding. In the air gap 71 is an inlet nozzle in the present embodiment 68 a turbocharger housing with a very short section with further granting the air gap insulation plugged. The stub 68 is with the cups 72 . 74 welded while the sheet metal profiles 64 . 66 in the neck 68 are arranged in the sliding seat and thus can move in thermal cycling loads while avoiding fractures.

3 zeigt eine stark schematisierte Darstellung von Projektionen einer Draufsicht, Vorderansicht sowie zwei Seitenansichten des Abgaskrümmers 40 in die jeweiligen Ebenen. Hierbei ist insbesondere zu erkennen, dass eine Trennwand 78, welche die Fluten 54 und 62 im Sammelbereich 56 trennt, parallel zu Trennwänden 80 und 82 im Zusammenführungsbereich der Rohre 52 und 50 von den Flanschen 42 und 48 her beziehungsweise 58 und 60 von den Flanschen 44 und 46 her liegt. Die Trennwand 78 im Eingangsbereich 56 des Sammelrohres liegt dabei um 90° versetzt zur Trennebene der Fluten in einem mehrflutigen Turbolader, welcher an einem Ausgangsbereich 84 des Sammelbereiches anzuschließen ist. Im Bereich 84 ist ein Strömungsleitelement 86 vorgesehen, innerhalb welchem die Lage der Trennwand 78 um 90° gedreht wird, um so eine problemlose Anbindung eines üblichen Abgasturboladers zu ermöglichen. 3 shows a highly schematic representation of projections of a plan view, front view and two side views of the exhaust manifold 40 into the respective levels. It can be seen in particular that a partition 78 which the floods 54 and 62 in the collection area 56 separates, parallel to partitions 80 and 82 in the merge area of the pipes 52 and 50 from the flanges 42 and 48 her or 58 and 60 from the flanges 44 and 46 lies. The partition 78 in the entrance area 56 of the manifold is thereby offset by 90 ° to the dividing plane of the floods in a multi-flow turbocharger, which at an output range 84 of the collecting area is to be connected. In the area 84 is a flow guide 86 provided within which the location of the partition wall 78 rotated by 90 °, so as to allow easy connection of a conventional exhaust gas turbocharger.

Zwei alternative Anbindungsweisen für Abgasturbolader im Rahmen von Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemäßen Abgaskrümmeranordnung sind in den 4 und 5 gezeigt. 4 zeigt eine Ausführungsform, in welcher an den Austrittsbereich 84 des Strömungsleitelements 86 ein Flansch 88 angefügt wurde. Bevorzugt kann dies durch Angießen geschehen. Hierbei können gleichzeitig die Blechschalen 72 und 74 zur Isolierung des Abgaskrümmers 40 mit vom Flansch umgossen und so besonders stabil fixiert werden. Der Flansch 88 umfasst weiterhin Schrauböffnungen 90 zum Anschrauben an einen gängigen Abgasturbolader.Two alternative connection methods for exhaust gas turbochargers in the context of embodiments of an exhaust manifold arrangement according to the invention are in the 4 and 5 shown. 4 shows an embodiment in which at the exit area 84 the flow guide 86 a flange 88 was added. Preferably, this can be done by casting. This can at the same time the metal shells 72 and 74 for insulating the exhaust manifold 40 with the flange encapsulated and fixed so particularly stable. The flange 88 also includes screw holes 90 for screwing to a common turbocharger.

In 5 ist eine alternative Ausführungsform hierzu dargestellt, wobei das Strömungsleitelement 86 einstückig mit einem Gehäuse 92 eines Abgasturboladers 94 als Gussbauteil ausgeführt ist. Die Schalen 72 und 74 der Außenummantelung des Abgaskrümmers 40 sind hierbei in Flanschbereiche 96 an das Strömungsleitelement 86 angeschweißt. Das Strömungsleitelement 86 kann auch den Eingangsstutzen 68 des Turboladers ersetzen, so dass dieses in den Luftspalt 71 eingeschoben ist. Der Austrittsbereich 84 des Strömungsleitelementes führt direkt unter geeigneter Anordnung der Trennwand zwischen den Fluten des Strömungsleitelements 86 auf die Fluten 98 und 100 der Turbine 102 des Turboladers 94, wobei die Fluten 98 und 100 hier als separate Spiralkanäle ausgeführt sind.In 5 an alternative embodiment is shown, wherein the flow guide 86 integral with a housing 92 an exhaust gas turbocharger 94 designed as a cast component. The bowls 72 and 74 the outer jacket of the exhaust manifold 40 are here in flange areas 96 to the flow guide 86 welded. The flow guide 86 can also the entrance neck 68 Replace the turbocharger so that this in the air gap 71 is inserted. The exit area 84 the Strömungsleitelementes leads directly under suitable arrangement of the partition wall between the floods of the flow guide 86 on the floods 98 and 100 the turbine 102 of the turbocharger 94 , where the floods 98 and 100 are designed here as separate spiral channels.

Claims

Exhaust manifold assembly for an internal combustion engine of a motor vehicle, with a multi-flow exhaust manifold ( 40 ), with a plurality of exhaust gas flow channels ( 50 . 52 . 58 . 60 ), which are each associated with a cylinder of the internal combustion engine, wherein a first number of exhaust gas flow channels ( 50 . 52 ) into a first flood ( 54 ) of a collection area ( 56 ) and a second number of exhaust gas flow channels ( 58 . 60 ) into a second flood ( 62 ) of the collection area ( 56 ), characterized in that an outer casing ( 70 ) is provided, which the exhaust gas flow channels ( 50 . 52 . 58 . 60 ) and the collection area ( 56 ) encloses at least partially and the outer sheath ( 70 ) of two bowls ( 72 . 74 ) and the collection area ( 56 ) has a substantially circular or elliptical cross section, wherein the floods ( 54 . 62 ) by a partition wall ( 78 ) are separated and the partition ( 78 ) in an installed position of the exhaust manifold ( 40 ) runs horizontally and a flow guide ( 86 ) for connecting the collecting area ( 56 ) with a twin-flow turbocharger ( 94 ) is provided and the flow guide ( 86 ) has a substantially circular or elliptical cross-section, wherein a first flow channel with the first flood of the collecting area ( 56 ) and a first flood ( 98 ) of the turbocharger ( 94 ) and a second flow channel with the second flood ( 62 ) of the collection area ( 56 ) and a second flood ( 100 ) of the turbocharger ( 94 ) is connectable and the first and second flow channel through the partition wall ( 78 ) are separated from each other gas-tight and the partition ( 78 ) in an installed position of the flow guide ( 86 ) in an exhaust gas inlet region ( 87 ) horizontally and in an exhaust gas outlet region ( 84 ) runs vertically and the flow guide ( 86 ) is formed as a cast steel component and the exhaust gas outlet region ( 84 ) of the flow guide ( 86 ) a flange ( 88 ) for connecting the flow guide element ( 86 ) with the turbocharger ( 94 ) and the flange ( 88 ) at the flow guide ( 86 ) and the bowls ( 72 . 74 ) from the flange ( 88 ) are poured around.

Exhaust manifold assembly according to claim 1, characterized in that between the outer jacket ( 70 ) and the exhaust gas flow channels ( 50 . 52 . 58 . 60 ) and the collection area ( 56 ) an air gap ( 71 ) is trained.

Exhaust manifold assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the shells ( 72 . 74 ) of the outer jacket ( 70 ) are formed as sheet metal components.

Exhaust manifold assembly according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flow guide ( 86 ) in its exhaust gas inlet region ( 87 ) with the collecting area ( 56 ) of the exhaust manifold is welded.