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DE19827276A1 - Abgaskrümmerflansch für eine Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Abgaskrümmerflansch für eine Verbrennungskraftmaschine

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Publication number
DE19827276A1
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DE
Germany
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base part
exhaust manifold
cover element
manifold flange
flange according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19827276A
Other languages
English (en)
Inventor
Wolfgang Kleiner
Hans Haerle
Albrecht Geiger
Helmut Held
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Priority to EP98955335A priority patent/EP1019618A1/de
Priority to DE19881446T priority patent/DE19881446D2/de
Priority to PCT/DE1998/002737 priority patent/WO1999018336A1/de
Priority to AU12233/99A priority patent/AU1223399A/en
Publication of DE19827276A1 publication Critical patent/DE19827276A1/de
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    • F01N13/08Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
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Description

Die Erfindung betrifft einen Abgaskrümmerflansch für eine Verbrennungskraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Zur Schadstoffminimierung in Abgasströmen von Verbrennungskraftmaschinen wird neuerdings bevorzugt sogenannte Sekundärluft und/oder rückgeführtes Abgas in den Verbrennungsraum der Kraftmaschine eingespeist. Dadurch wird die Verbrennungsreaktion der Kraftmaschine in der Weise beeinflußt, daß sich die Bildung von unerwünschten Reaktionsprodukten wie NOx und SOx wesentlich verringert.
Die Einspeisung der Sekundärluft und/oder des zurückgeführten Abgases erfolgt bei bekannten Ausführungsformen vorzugsweise über Luftführungssysteme, die externer Bestandteil von Schmiede- und Gußkrümmerflanschen sind. Die dazu notwendigen Verbindungskanäle von einem Lufteinführungssystem zum Abgaskrümmerflansch und somit zum Verbrennungsraum sind jedoch mit einem großen Herstellungsaufwand und damit hohen Herstellungskosten verbunden.
Das führte dazu, Abgaskrümmerflansche in Mehrschichtbauweise (Sandwichbauweise von mindestens drei Schichten) so zu konzipieren, daß in ihrer mittleren Schicht Aussparungen in Form von Kanälen eingebracht sind. Die betreffenden Schichten (Einzelflansche) sind dabei regelmäßig als Stanzflansche gefertigt und werden anschließend über Aufnahmevorrichtungen kongruent übereinander gelegt und verlötet. Das zur Hartlötung der Einzelschichten notwendige Kupferlot wird in Form von Lotpaste in dafür vorgesehene Aussparungen (Lotdepots) der der untersten Schicht überlagerten Einzelflansche eingebracht. Zur Sicherstellung der Kongruenz, also Lagestabilität der Einzelschichten, müssen die einzelnen Teilflansche vor dem Löt- bzw. Wärmebehandlungsprozeß zusätzlich an mehreren Stellen miteinander verschweißt werden.
Der Fertigungsablauf läßt sich wie folgt zusammenfassen:
  • 1. Herstellung der einzelnen Stanzflansche mit Lotdepots
  • 2. Deckungsgleiches Übereinanderpositionieren der Einzelschichten in speziellen Aufnahmevorrichtungen
  • 3. Verschweißen der Einzelschichten am Umfang des Flanschpakets
  • 4. Lotpastenaufbringung in die Lotdepots
  • 5. Hartlöten der Einzelschichten und der Rohrstutzen unter Schutzgasatmosphäre.
Auf diese Weise hergestellte Ausführungsformen sind mit einem enormen Material- und Energieeinsatz verbunden. Dies führt zu einer hohen Umwelt- bzw. Ressourcenbelastung. Daneben trägt das hohe Gewicht zu einer ungünstigen Kraftstoffverbrauchsbilanz in Kraftfahrzeugen bei.
Neben dem sehr kostenaufwendigen Herstellungsprozeß bei Guß- und Schmiedegaskrümmerflanschen sind die Nachteile bei Schichtflanschkonzeptionen noch vielfältiger und somit detaillierter zu betrachten.
Im Zusammenhang mit der Herstellung von "Abgaskrümmerflanschen mit Sekundär- und/oder Abgasrückführkanälen" durch Sandwichbauweise können sich nämlich folgende Problemstellungen ergeben:
  • a) Das prozeßsichere Verlöten der relativ großflächigen Schichtflansche verlangt eine sehr gute Ebenheit der jeweils aufeinanderliegenden Einzelflanschflächen. Ungleichmäßigkeiten in den Flanschflächen führen zu veränderten kapillaren Füllkräften und somit zu unterschiedlichen Lötqualitäten, was in einer mangelhaften Festigkeit der Lötverbindung resultieren kann.
  • b) Für das komplette Verlöten dieser relativ großflächigen Schichten werden große Lotmengen benötigt, die die Gesamtfertigungskosten nach oben treiben.
  • c) Das zur Erhaltung der Lagestabilität der Einzelschichten notwendige vorhergehende Verschweißen ist ein zusätzlicher energie- und kostenträchtiger Fertigungsschritt.
  • d) Die bisher eingesetzte Kanalkonfiguration ist material- und fertigungstechnisch sehr kostenintensiv, da die komplette mittlere Flanschschicht lediglich dazu dient, um Volumen für den Sekundärluftkanal zu schaffen. Ein großer Teil der um den Kanal verbleibenden Flanschschichtmasse ist somit von nichtfunktionaler Bedeutung und stellt unnötigerweise beinahe 30% des Gesamtgewichtes des Flansches dar.
  • e) Die für den Lötprozeß notwendige komplette Erwärmung (eine 100%ige Wärmedurchdringung ist erforderlich) des Flanschpakets auf Löttemperaturen bis zu ca. 1080°C ist aufgrund der relativ großen und kompakten Flanschpaketmasse nur mit hohem Energieaufwand möglich.
  • f) Der durch den Lötprozeß verursachte Wärmeverzug in Form von konkaven bzw. von konvexen Flächenkrümmungen des Flanschpakets muß durch eine kostenintensive Nachbearbeitung ausgeglichen werden.
  • g) Das Verschweißen von Krümmer und gelötetem Flanschpaket kann aufgrund der lokalen Erwärmung des Hartlotes auf Schweißtemperatur zur Diffusion der Lotschmelze in die Schweißverbindung führen, was zu Festigkeitsverlusten der Schweißnaht führen kann.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abgaskrümmerflansch bereit zustellen, der kostengünstiger, mit vergleichsweise geringerem Material- und Energieaufwand und damit ressourceschonender hergestellt werden kann. Dabei soll eine Gewichtseinsparung erzielt werden, mit der sich eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs in Verbrennungskraftmaschinen von Kraftfahrzeugen herbeiführen läßt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegeben. Die Erfindung geht von einem Abgaskrümmerflansch für eine Verbrennungskraftmaschine aus, der ein Basisteil mit Ausnehmungen für Abgasstutzen und Öffnungen zu Zylinderzugängen im Motorblock der Kraftmaschine sowie Zuführungsmittel für Sekundärluft und/oder rückgeführtes Abgas umfaßt, wobei die Zuführungsmittel mit den Öffnungen zu den Zylinderzugängen in Verbindung stehen. Der Kern der Erfindung liegt nun darin, daß die Zuführungsmittel einen unmittelbar auf dem Basisteil angeordneten Kanal umfassen, zu dessen Ausbildung wenigstens ein Deckelement vorgesehen ist, das sich lediglich über einen Teilbereich des Basisteils erstreckt. Durch diesen vereinfachten Aufbau wird eine deutliche Material- und Gewichtseinsparung zu im Stand der Technik bekannten Abgaskrümmerflanschen mit integrierten Sekundärluft- bzw. Abgasrückführkanälen erzielt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind zur Befestigung des Abgaskrümmerflansches und/oder zur sicheren Verbindung der Öffnungen im Basisteil mit den Zylinderzugängen am Motorblock im wenigstens einen Deckelement und im Basisteil übereinander angeordnete Bohrungen vorgesehen, die von einer Schraubverbindung durchdrungen werden können. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Befestigung des Deckelements auf dem Basisteil, die Befestigung des Abgaskrümmerflansches und die Herstellung einer dichten Verbindung des Sekundär- bzw. Abgasrückführkanals am Motorblock durch jeweils die gleichen Schraubenverbindungen erfolgt. Weiterhin wird hierdurch verhindert, sofern das Deckelement, wie weiter unten beschrieben, mit dem Basisteil verlötet wird, daß ein Aufwerfen oder Aufplatzen der Lötstellen vor allem bei hohen Motortemperaturen auftritt.
Bei einer besonders bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in wenigstens einer Bohrungsanordnung für die Anbringung einer Schraubverbindung ein Hülsenelement derart eingepaßt, daß die Hülse nach einer vorbestimmten Verformung des wenigstens einen Deckelements und/oder des Basisteils durch die Kräfte der Schraubverbindung bzw. -verbindungen weitere Verformungskräfte auf wenigstens das Deckelement auf nimmt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Hülsenelement so ausgestaltet, daß es sich zur Aufnahme von Kräften, die unerwünschte Verformungen verursachen würden, zwischen einer Anlagefläche der Schraubverbindung und dem Motorblock abstützt. Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen läßt sich das Deckelement zur Ausbildung des Kanals aus vergleichsweise dünnwandigem elastischem Material herstellen, ohne dadurch Gefahr zu laufen, daß das Deckelement an den Schraubenverbindungen soweit nachgibt, bis eine Ablösung des gesamten Krümmerflansches insbesondere im Bereich der Verbindungsöffnungen zum Motorblock stattfindet. Dies würde zu einer Fehlfunktion des Motors führen. Der Einsatz von einem dünnwandigen Deckelement spart Herstellungskosten und reduziert das Gewicht des Abgaskrümmerflansches, was letzten Endes den Kraftstoffverbrauch herabsetzt.
Um eine gasdichte Ausbildung des Kanals zu erhalten, ist es außerdem vorteilhaft, wenn die Elemente zur Kanalausbildung mit dem Basisteil verlötet oder ähnlich verbunden werden.
Insbesondere bei der Verwendung von erfindungsgemäßen Hülsenelementen, läßt sich eine besonders effektive Verlötung erreichen. Denn die Hülsenelemente können vor der Verlötung als Positionshilfen zur exakten Anordnung des Deckelements auf dem Basisteil eingesetzt werden, indem sie durch die Bohrungen im Deckelement und Basisteil eingesteckt und ggf. verklemmt werden. Vorteilhafterweise läßt sich die Hülse über eine Presspassung fixieren. Damit ist ein Heften des Deckelements auf dem Basisteil z. B. durch Schweißpunkte vor der Verlötung entbehrlich.
Um ein Ablösen der Krümmerflansches bei hohen Temperaturen der Verbrennungskraftmaschine sicher zu vermeiden, ist es im weiteren von Vorteil, wenn am Basisteil Mittel zur Versteifung des Basisteils vorgesehen sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Mittel zur Versteifung eine Umbördelung, die sich wenigstens teilweise über die Außenkontur des Basisteils erstreckt. In diesem Zusammenhang ist es überdies bevorzugt, wenn das Basisteil aus einem Stahlblech hergestellt wird.
Zur Erzielung einer besonders einfachen Konstruktion ist es darüber hinaus bevorzugt, wenn zur Ausbildung des Kanals das Deckelement schalenförmig ist und auf dem Basisteil aufliegt. Für den Fall einer Umbördelung am Basisteil ist es für diese Ausführungsform weiterhin vorteilhaft, wenn die aufgekanteten Bereiche am Deckelement zur Ausbildung der Schale durch geeignete Abmessungen des Deckelements an der Umbördelung des Basisteils anliegen, so wie wenn gewissermaßen zwei Schalen mit der offenen Seite exakt passend ineinandergelegt werden. Auch in diesem Fall ist ein vorhergehendes Fixieren des Deckelements durch das paßgenaue Einlegen vor z. B. einem Verlötungsvorgang nicht erforderlich. Die aneinanderliegenden Umbördelungen bzw. Aufkantungen bieten dabei gute Flußwege für das Lot. Über die Höhe der Aufkantung am Deckelement bzw. der Umbördelung am Basisteil kann zusätzlich der Kanalquerschnitt bestimmt werden.
In einer ebenfalls vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Deckelement ein Deckblech, das zur Ausbildung des Kanals kongruent auf einem auf dem Basisteil aufliegenden Zwischenblech mit Aussparungen für die Kanalführungen angeordnet ist. Dies stellt eine vergleichsweise einfache Lösungsmöglichkeit dar, bei der die Kanalteile z. B. durch einfaches Ausstanzen hergestellt werden können.
Um am Basisteil vorhandene Umbördelungen für die Kanalbildung nutzen zu können, ist es außerdem bevorzugt, wenn das Deckelement eine L- oder U-Profilform aufweist.
Zur Verwendung von Standardbauteilen für die Kanalausbildung, ist es darüber hinaus vorteilhaft, wenn das Deckelement ein Vierkantrohr umfaßt, das auf das Basisteil aufgesetzt wird.
Außerdem ist es vorteilhaft, wenn das Deckelement aus einem Teil des Basisteils gebildet wird, indem dieses zu einem Kastenprofil gebogen wird. Auf diese Weise kann das Basiselement mit Sekundär- und/oder Abgasrückführungskanal aus einem einzigen Blech gefertigt werden.
Schließlich ist es besonders bevorzugt, wenn die Abgasstutzen in das Basisteil eingelötet sind. Dadurch wird ein Vorzug des Flansches und ggf. eine Rißbildung am Flansch vermieden, die bei einem sonst üblichen Schweißvorgang auftreten.
Zeichnungen
Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer Vorteile und Einzelheiten näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen ersten erfindungsgemäßen Abgaskrümmerflansch in der Draufsicht,
Fig. 1A-F Schnittansichten des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 gemäß den in Fig. 1 eingezeichneten Schnittlinien A-A bis F-F,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1,
Fig. 3 ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Abgaskrümmerflansches in der Draufsicht,
Fig. 3A eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 3,
Fig. 4 ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Abgaskrümmerflansches in der Draufsicht und
Fig. 4A-F verschiedene Schnittansichten des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 entlang der in Fig. 4 eingezeichneten Schnittlinien A-A bis F-F.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In den Fig. 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Schnitte A-A bis F-F gemäß der Fig. 1A-1F sollen das Ausführungsbeispiel weiter verdeutlichen. Dieses Ausführungsbeispiel umfaßt einen Basisteil 1 mit vier Aufnahmeöffnungen 2 für jeweils einen Abgasstutzen 14 (siehe Fig. 1A) entsprechend der Anzahl von Zylindern eines Motors. Weiterhin weist dieser Abgaskrümmerflansch ein entlang der Krümmeraufnahmeöffnungen verlaufendes Zwischenblech 3 auf, das eine Aussparung 4 besitzt (gestrichelt dargestellt in Fig. 1) und zusammen mit einem kongruenten Deckblech 5 einen unmittelbar auf dem Basisteil 1 angeordneten Sekundärluft- und/oder Abgasrückführkanal ausbildet. Das Zwischenblech 3 wird mit dem Basisteil 1 und dem Deckblech 5 z. B. verlötet, um die gewünschte Gasdichtigkeit des Sekundärluft- und/oder Abgasrückführkanals zu erhalten. Weiterhin wird das Basisteil 1 gemeinsam mit dem Zwischenblech 3 und dem Deckblech 5 über Schraubverbindungen 6 (nur in der Schnittansicht von Fig. 1A dargestellt) beispielsweise an einem Motorblock (nicht gezeigt) befestigt. Dazu sind im Basisteil 1 und im Deckblech 5 Bohrungen 7, 8 vorgesehen (siehe Fig. 1A). Zur weiteren Befestigung des Abgaskrümmerflansches an einem Motorblock sind am Basisteil 1 über jeder Aufnahmeöffnung 2 weitere Bohrungen 13 positioniert. Um einen Zugang des Sekundärluftkanals zur entsprechenden Zylinderöffnung an einem Motorblock zu schaffen, weist das Basisteil 1 Öffnungen 9 auf, die von der Aussparung 4 des Zylinderblechs 3 umfaßt werden. Das Deckblech 5 besitzt zur Einspeisung von Sekundärluft und/oder rückgeführtem Abgas in die Aussparung 4 des Kanals einen Zuführstutzen 10. Die Aufnahmeöffnungen 2 sowie der Umfang des Basisteils 1 mit Ausnahme der Längsseite, an welcher der Sekundärluft- und/oder Abgasrückführkanal verläuft, weisen Umbördelungen 11, 12 auf. Durch die Umbördelungen erhält das Basisteil eine sehr hohe Steifigkeit, insbesondere Biegesteifigkeit, so daß bei einer vorgegebenen Maximalbiegesteifigkeit der gesamte Flansch aus sehr dünnem Stahlblech, d. h. mit sehr geringem Materialeinsatz, hergestellt werden kann.
In Fig. 3 und 3A ist ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Abgaskrümmerflansches dargestellt, bei dem ein im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel ähnliches Basisteil 20 verwendet wird. Das Basisteil umfaßt ebenfalls vier Aufnahmeöffnungen 21 für eine entsprechende Anzahl von Abgasstutzen.
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel wird jedoch zur Ausbildung des Sekundärluft- und/oder Abgasrückführkanals nur ein Deckelement 22 eingesetzt, das dazu schalenförmig ausgeformt ist (siehe hierzu abschnittsweise Darstellung in Fig. 3 sowie Fig. 3A). Das schalenförmige Deckelement 22 sitzt direkt auf dem Basisteil 20 auf, wobei das dadurch gebildete Kanalvolumen mit Öffnungen 23 in Verbindung steht, die einen Zugang zu entsprechenden Zylinderöffnungen an einem Motorblock schaffen. Zur Befestigung dieses Abgaskrümmerflansches mit z. B. Schrauben sind am Basisteil 20 und im Deckelement 22 Bohrungen 24, 25 bzw. oberhalb der Aufnahmeöffnungen 21 Bohrungen 26 vorgesehen.
In den deckungsgleich übereinanderliegenden Bohrungen 24 und 25 ist wie in Fig. 3A ersichtlich, jeweils eine Hülse 27 eingesteckt. Die Hülse 27 besitzt einen Kragen 28, der auf dem Deckelement 22 aufliegt. Die erfindungsgemäße Hülse 27 hat mehrere Vorteile. Zunächst dient sie als Positionierhilfe für das Deckelement 22 vor einem z. B. Hartverlötungsprozeß. Dazu wird die Hülse 27 durch die Bohrung 24 im Deckelement 22 und in die Bohrung 25 des Basisteils gesteckt. Bei paßgenauer Ausgestaltung der Hülse (diese kann auch wie bei einer Preßpassung leicht eingepreßt werden) ist das Deckelement 22 bezüglich dem Basisteil 20 exakt positioniert und fixiert, so daß ein Anbringen beispielsweise von Schweißheftpunkten vor einem Hartverlötungsprozeß entfallen kann. Allerdings wird der Hartverlötungsprozeß so ausgeführt, daß die Hülse 27 in der Bohrung 25 des Basisteils 20 nach wie vor bewegbar ist. Durch diese Maßnahme wird beim Anziehen einer Schraube 29, deren Schraubenkopf 30 auf dem Kragen 28 der Hülse 27 aufliegt, das Deckelement 22 nur soweit verformt, bis das in der Bohrung 25 des Basisteils 20 befindliche Ende der Hülse 27 an einem nicht dargestellten Motorblock anstößt.
In Fig. 3A ist der entspannte Zustand dargestellt, in welchem das in der Bohrung 25 sich befindliche Ende der Hülse 27 zur Auflagefläche 31 des Basisteils 20, die im eingebauten Zustand auf einem Motorblock aufliegt, einen geringen Abstand "x" besitzt. Nur in diesem Bereich ist eine Verformung des Deckelements 22 zugelassen. Durch diese Maßnahme wird somit vermieden, daß ein aus z. B. dünnem Blech hergestelltes Deckelement 22 soweit nachgibt bis sich das Basisteil 20 von einem Motorblock abheben kann, was letzten Endes zu einer Undichtigkeit zwischen Zuführkanälen zu einem Motorblock und den Öffnungen 23 im Basisteil 20 führen kann. Durch die Größe des Abstandes x zwischen dem Ende der Hülse 27 und der Auflagefläche 31 des Basisteils in entspanntem Zustand kann die Größe der Anpreßkraft auf das Deckelement 22 und somit das Basisteil 20 so eingestellt werden, daß es zu keiner bleibenden Verformung des Deckelements kommt.
Im Schnittbild von Fig. 3A ist in der linken Hälfte ausschnittsweise ein in die Aufnahmeöffnungen 21 eingesetzter Abgasstutzen 32 dargestellt. Dieser kann z. B. anstatt eines Schweißprozesses eingelötet werden, um Rißbildung bei der hohen thermischen Belastung während des Schweißens im Flansch zu vermeiden. Um die Steifigkeit des Basisteils 20 zu erhöhen, weist dieses mit Ausnahme des Umfangbereichs, an dem das Deckelement 22 verläuft, eine Umbördelung 33 auf.
Ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 4 und den dazugehörigen Schnitten gem. Fig. 4A-F entlang der Schnittlinien A-A bis F-F dargestellt. Das Ausführungsbeispiel umfaßt ein zum ersten Ausführungsbeispiel identisches Basisteil 40 mit dem einzigen Unterschied, daß die äußere Umbördelung 41 am Basisteil 40 voll umfänglich ist. Vergleichbare Konstruktionselemente sind daher mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In das Basisteil 40 ist zur Ausbildung eines Sekundärluft- und/oder Abgasrückführkanals ein schalenförmiges Deckelement 42 derart eingelegt, daß die aufgekanteten Bereiche des Deckelementes 42 an der umfänglichen Umbördelung 41 des Basisteils 40 mit Ausnahme eines Abschnitts im Bereich der beiden äußeren Aufnahmeöffnungen 2 für Abgasstutzen 43 (nur in Fig. 4A angedeutet) anliegen. Um im Bereich der beiden äußeren Aufnahmeöffnungen 2 für Abgasstutzen 43 für das dort endende Deckelement 42 die an den Endstellen fehlende Umbördelung zu ersetzen, sind Stegelemente 44 vorgesehen (siehe Fig. 4), die diese Aufgabe übernehmen. Um ein dichtes Kanalsystem zu erhalten, wird das Deckelement mit dem Basisteil entlang der Umkantung des Deckelements verlötet. Durch diese Schalenbauweise ergibt sich eine sehr hohe Steifigkeit des Abgaskrümmerflansches, so daß vorteilhafterweise die Einzelschalen (Basisteil 40 sowie Deckelement 42) aus sehr dünnem, z. B. Stahlblech, d. h. mit sehr geringem Materialeinsatz, hergestellt werden können. Gemäß den Schnittzeichnungen Fig. A bis Fig. F sind das Basisteil 40 und das Deckelement 42 konstruktiv so ausgebildet, daß sie in einfacher Weise lagestabil mit jeweils den offenen Seiten zueinander zeigend ineinandergesteckt und ggf. verpreßt werden können. Neben der in der Zeichnung dargestellten Kanalausbildung lassen sich auch problemlos größere Kanalquerschnitte durch Variation der Höhe der Umbördelung 41 des Basisteils 40 und/oder der Umkantung des Deckelements 42 erzielen. Zur Befestigung des Abgaskrümmerflansches sind im Basisteil 40 und ggf. im Deckelement 42 Bohrungen 13, 45, 46 vorgesehen (siehe insbesondere Fig. 4A, in welcher eine Schraubverbindung 47 angedeutet ist).
Um zu verhindern, daß an den Stellen, an welchen der Abgaskrümmerflansch zusammen mit dem Basisteil 40 und dem Deckelement 42 verschraubt wird, sich das Deckelement 42 in unerwünschter Weise verformt, sind diese Stellen durch Hülsen- bzw. Abstützelemente 48 unterlegt bzw. abgestützt.
Bei den erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen entfallen jedenfalls die im Stand der Technik eingangs aufgeführten Arbeitsschritte 1-3. Durch den geringen Materialeinsatz werden Ressourcen geschont und durch die Gewichtseinsparung von über 50% im Vergleich zu herkömmlichen Ausführungsformen kann eine Kraftstoffeinsparung bei Kraftfahrzeugen erzielt werden. Das wiederum führt zu einer Umweltschonung. Bei den erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen tritt überdies keine Wechselwirkung von Lotschmelze und Schweißverbindungen bzw. keine problematische Lotdiffusion auf. Insgesamt sind die Fertigungskosten auch durch einen wesentlich geringeren Lotmengeneinsatz stark vermindert.
Bezugszeichenliste
1
Basisteil
2
Aufnahmeöffnung
3
Zwischenblech
4
Aussparung
5
Deckblech
6
Schraubenverbindung
7
Bohrung
8
Bohrung
9
Öffnung
10
Zuführungsstutzen
11
Umbördelung
12
Umbördelung
13
Bohrung
14
Abgasstutzen
20
Basisteil
21
Aufnahmeöffnung
22
Deckelement
23
Öffnung
24
Bohrung
25
Bohrung
26
Bohrung
27
Hülse
28
Kragen
29
Schrauben
30
Schraubenkopf
31
Aufladefläche
32
Abgasstutzen
33
Umbördelung
40
Basisteil
41
Umbördelung
42
Deckelement
43
Abgasstutzen
44
Stegelemente
45
Bohrung
46
Bohrung
47
Schraubverbindung
48
Hülsenelement

Claims (13)

1. Abgaskrümmerflansch für eine Verbrennungskraftmaschine, Abgasstutzen (14, 32, 43) und Öffnungen (9, 33) zu Zylinderzugängen am Motorblock der Kraftmaschine sowie Zuführungsmittel für Sekundärluft und/oder rückgeführtes Abgas umfaßt, wobei die Zuführungsmittel mit den Öffnungen zu den Zylinderzugängen in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsmittel einen unmittelbar auf dem Basisteil angeordneten Kanal umfassen, zu dessen Ausbildung wenigstens ein Deckelement (5, 22, 42) vorgesehen ist, das sich lediglich über einen Teilbereich des Basisteils (1, 20, 40) erstreckt.
2. Abgaskrümmerflansch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung des Abgaskrümmerflansches und/oder zur sicheren Verbindung der Öffnungen im Basisteil mit den Zylinderzugängen am Motorblock im wenigstens einen Deckelement (5, 22, 42) und im Basisteil (1, 20, 40) übereinander angeordnete Bohrungen (7, 8; 24, 25; 45, 46) vorgesehen sind, die von einer Schraubverbindung (6, 29, 47) durchdrungen werden können.
3. Abgaskrümmerflansch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer Bohrungsanordnung (7, 8; 24, 25; 45, 46) ein Hülsenelement (27, 48) derart eingepaßt ist, daß die Hülse nach einer vorbestimmten Verformung des wenigstens einen Deckelements und/oder des Basisteils auf Grund der Kräfte der Schraubverbindung weitere Verformungskräfte auf wenigstens das Deckelement aufnimmt.
4. Abgaskrümmerflansch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (3, 5, 22, 42) zur Kanalausbildung mit dem Basisteil (1, 20, 40) verlötet sind.
5. Abgaskrümmerflansch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Basisteil (1, 20, 40) Mittel zur Versteifung des Basisteils vorgesehen sind.
6. Abgaskrümmerflansch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Versteifung eine Umbördelung (11, 12, 33, 41) umfassen, die sich wenigstens teilweise über die Außenkontur des Basisteils erstreckt.
7. Abgaskrümmerflansch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (1, 20, 40) aus einem Stahlblech besteht.
8. Abgaskrümmerflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Deckelement (22, 42) schalenförmig ist und zur Ausbildung des Kanals auf dem Basisteil aufliegt.
9. Abgaskrümmerflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Deckelement ein Deckblech (5) ist, das zur Ausbildung des Kanals kongruent auf einem auf dem Basisteil aufliegenden Zwischenblech (3) mit Aussparungen (4) für die Kanalführung angeordnet ist.
10. Abgaskrümmerflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Deckelement ein L- oder U-Profil aufweist, daß zur Ausbildung des Kanals mit einem entsprechend vorbereiteten Bereich des Basisteils zusammenwirkt.
11. Abgaskrümmerflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Deckelement ein Vierkantrohr umfaßt, das auf das Basisteil aufgesetzt wird.
12. Abgaskrümmerflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelement aus einem Teil des Basisteils gebildet wird, indem dieser zu einem Kastenprofil gebogen wird.
13. Abgaskrümmerflansch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgasstutzen (14, 32, 43) in das Basisteil (1, 20, 40) eingelötet ist.
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