DE20101644U1 - Abgaskrümmer - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Abgaskrümmer zur Anbringung an einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, welcher wenigstens eine mit Abgasbohrungen zum Austritt von Abgas versehene Zylinderbank aufweist.
Die EP 0 709 557 Al beschreibt einen Abgaskrümmer, bei welchem jedes Abgasrohr mit einem zur Verschraubung mit dem Zylinderkopf vorgesehenen Flansch verschweißt ist. Von dem Zylinderkopf ausgehend münden die Abgasrohre in ein gemeinsames Sammelrohr, welches sich dann in der Abgasleitung fortsetzt.
Diese bekannten Abgaskrümmer sind jedoch sehr schwer und teuer und entziehen durch ihre große Masse den in dieselben eingeleiteten Abgase sehr viel Wärme. Dies führt zu einer Verringerung der Temperatur der Abgase, wodurch sich der Wirkungsgrad des in der Abgasleitung angeordneten Katalysators insbesondere beim Starten und in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine verschlechtert.
Um diesem Problem entgegenzutreten, ist beispielsweise aus der EP 0 671 551 Al ein Abgaskrümmer bekannt, welcher ein Gehäuse mit einem darin angeordneten Gasführungskanal aufweist. Bei dieser bekannten Lösung ist jedoch die zu Undichtigkeiten neigende Schweißverbindung zwischen der Außenhülle des Abgaskrümmers und einem mit dem Zylinderkopf verbundenen Flanschteil sowie der direkte Kontakt des Innenrohres mit dem Zylinderkopf nachteilig.
Die EP 0 765 994 Al beschreibt einen Abgaskrümmer für eine Brennkraftmaschine, in dessen Gehäuse Leitbleche angeordnet sind, um das in das Gehäuse einströmende Abgas in Richtung eines Ausströmkanals zu leiten. Das gesamte Gehäuse soll dabei aus lediglich einer Platine
durch Stanzen und Biegen hergestellt werden, wobei die Leitbleche in das Gehäuse eingeschweißt sind.
Die US-PS 4,537,027 beschreibt einen Abgaskrümmer, bei dem ebenfalls die Abgase sämtlicher Abgasbohrungen in ein gemeinsames Gehäuse eingeleitet werden.
Bei den beiden letztgenannten Abgaskrümmern ist jedoch nachteilig, daß aufgrund des fehlenden Gasführungskanales Dichtheitsprobleme auftauchen, so daß eine Übernahme dieser ideenhaften Lösungen in die Serienfertigung nicht zu erwarten ist. Derartige Abgaskrümmer führen häufig zu einer gegenseitigen Beeinflussung der aus den Abgasbohrungen austretenden Abgasströme, was insbesondere bei Brennkraftmaschinen ohne Abgasturbolader zu hohen Leistungsverlusten führen kann.
Ein weiterer Abgaskrümmer ist aus der EP 0 849 445 Al bekannt. Die hierbei vorgesehene Dichtungseinrichtung ist einstückig mit dem Abgassammeigehäuse ausgebildet, wodurch eine Dichtigkeit dieses Abgaskrümmers nicht gewährleistet sein kann. Darüber hinaus kann der durch die Abgase erwärmte Abgaskrümmer seine Wärme wiederum an den Zylinderkopf abgeben und so denselben derart
erhitzen, daß sogar Motorschäden die Folge sein können.
Aus der MTZ 60 (1999), Seite 20 ist ein Abgaskrümmer bekannt, bei welchem einzelne, durch Innenhochdruck umgeformte Rohre von den Abgasbohrungen ausgehend durch eine Außenschale in einen in die Abgasleitung übergehenden Bereich zusammengeführt werden.
Hierbei ist jedoch die sehr komplizierte Form der einzelnen Rohre und die sich hieraus ergebende aufwendige Fertigung derselben nachteilig. Bei diesem bekannten Abgaskrümmer ist des weiteren problematisch, daß für jede unterschiedliche Brennkraftmaschine eine äußerst aufwendige, separate Konstruktion erforderlich ist.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Abgaskrümmer zur Anbringung an einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine zu schaffen, bei welchem neben einer einfachen und kostengünstigen Herstellung und einer geringen Masse sichergestellt ist, daß eine gegenseitige Beeinflussung der aus den einzelnen Abgasbohrungen austretenden Abgasströme verhindert wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Leitungen trennen die Abgase aus den Abgasbohrungen voneinander und bilden auf diese Weise einen Gasführungskanal mit einzelnen Leitungen für jede Abgasbohrung. Durch diese Trennung der einzelnen Abgasströme voneinander ergibt sich ein sehr geringer Strömungswiderstand für die Abgase, was beispielsweise bei dem Betreiben der Brennkraftmaschine mit Stoßaufladung durch die höhere kinetische Energie des Abgases zu einer erheblichen Drehmoment- und somit Leistungserhöhung führt.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Abgaskrümmers besteht darin, daß durch die Vermeidung einer gegenseitigen Beeinflussung der einzelnen Äbgasströme in den Brennräumen der Brennkraftmaschine in sehr viel kürzerer Zeit ein sehr hoher Unterdruck entsteht, was optimale Voraussetzungen für die nachfolgende Füllung des Brennraumes mit dem Kraftstoff/Luft-Gemisch ermöglicht.
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Der erfindungsgemäß geschaffene, luftspaltisolierte Abgaskrümmer entzieht aufgrund seiner dünnen Wandungen der den Gasführungskanal bildenden Leitbleche dem Abgas verhältnismäßig wenig Wärme, wodurch ein Absinken der Abgastemperatur verhindert und das Ansprechverhalten sowie der Wirkungsgrad eines nachgeschalteten Abgaskatalysators erheblich verbessert wird.
Eine sichere Abdichtung des Abgassammeigehäuses gegenüber der Umgebung sichert die erfindungsgemäße Dichtungseinrichtung zwischen dem Abgassammeigehäuse und dem Zylinderkopf, welche darüber hinaus beispielsweise durch Wärmeeinwirkung hervorgerufene Bewegungen zwischen dem Abgassammeigehäuse und dem Zylinderkopf ermöglicht, wodurch auf ansonsten erforderliche, aufwendige Konstruktionen, wie z.B. mit Gleitflanschen oder ähnlichem, verzichtet werden kann.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Leitungen jeweils aus einzelnen Leitblechen aufgebaut sind, was eine besonders einfache Konstruktion und insbesondere Fertigung ermöglicht.
Wenn in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Leitbleche an ihrer dem Zylinderkopf zugewandten Seite jeweils mit einem Bund versehen sind, welcher jeweils zumindest mittelbar zwischen dem Abgassammelgehäuse und der Dichtungseinrichtung oder dem Zylinderkopf eingeklemmt ist, so wird den einzelnen Leitblechen ermöglicht, gegenüber der Dichtungseinrichtung und/oder gegenüber dem Abgassammeigehäuse durch Wärmeeinwirkung hervorgerufene Bewegungen auszuführen. Dies kann dazu beitragen, die Dauerhaltbarkeit des erfindungsgemäßen Abgaskrümmers zu erhöhen.
Besonders vorteilhaft läßt sich dieser an den Leitblechen angebrachte Bund in einem umlaufenden Rücksprung des Abgassammeigehäuses führen, welcher in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen sowie aus den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbeispielen.
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Es zeigt:
Fig. 1 eine stark schematisierte Brennkraftmaschine mit einem daran angebrachten Abgaskrümmer;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgaskrümmers;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgaskrümmers;
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgaskrümmers;
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgaskrümmers;
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgaskrümmers; und
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer sechsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgaskrümmers.
In Fig. 1 ist ein Abgaskrümmer 1 dargestellt, welcher an einem Zylinderkopf 2 einer Brennkraftmaschine 3 angebracht ist. In der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich um eine Brennkraftmaschine 3 in Reihenbauweise, bei welcher der Zylinderkopf 2 lediglich eine Zylinderbank 4 mit in diesem Fall drei Zylindern bzw. Brennräumen 5 aufweist. Bei Brennkraftmaschinen 3 in V-Bauweise könnten selbstverständlich mehrere Zylinderbänke 4 mit zugeordneten Zylinderköpfen 2 vorgesehen sein, an denen dann jeweils ein Abgaskrümmer 1 angebracht wäre.
In dem Zylinderkopf 2 befinden sich drei jeweils von den Zylindern 5 ausgehende Abgasbohrungen 6, die in den Abgaskrümmer 1 münden, wobei selbstverständlich auch mehr als drei Zylinder 5 mit zugehörigen Abgas-
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bohrungen 6 vorgesehen sein können. Auf diese Weise gelangt das Abgas in den Abgaskrümmer 1. Der Abgaskrümmer 1 ist an seiner der Brennkraftmaschine 3 abgewandten Seite mit'einer Öffnung 7 versehen, die sich an einer beliebigen Stelle befinden kann und an welche sich in bekannter Weise eine Abgasleitung ._8 anschließt. Im vorliegenden Fall befindet sich die Öffnung 7 an einem seitlichen Bereich des Abgassammeigehäuses 9. Ein nicht dargestellter, zur Reinigung der Abgase dienender Abgaskatalysator kann sich des weiteren in der Abgasleitung 8 befinden.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische, geschnittene Ansicht einer ersten Ausführungsform des Abgaskrümmers 1. Dort ist als äußerstes Element ein Abgassammelgehäuse 9 vorgesehen, welches in der Lage ist, die Abgase aus den Abgasbohrungen 6 des Zylinderkopfes 2 aufzunehmen. Zwischen dem Abgassammeigehäuse 9 und dem in den Figuren 2 bis 7 zur besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellten Zylinderkopf 2 ist eine Dichtungseinrichtung 10 angeordnet, welche aus einem hochtemperaturfesten Metall besteht, um den Zylinderkopf 2 gegenüber den hohen Temperaturen des Abgaskrümmers 1 abzuschirmen.
Das Abgassammeigehäuse- 9 ist an seinem gesamten Umfang von einem umlaufenden Bund 11 umgeben, welcher in regelmäßigen Abständen mit Ausnehmungen 12 zur Durchführung von nicht dargestellten Befestigungsmitteln versehen ist. Mit Hilfe der Befestigungsmittel kann das Abgassammeigehäuse 9 an dem Zylinderkopf 2 z.B. angeschraubt werden. Um Bewegungen des Abgassammeigehäuses 9 gegenüber der Dichtungseinrichtung 10 und somit gegenüber dem Zylinderkopf 2 zu ermöglichen, sind die Ausnehmungen 12 in Form von Langlöchern ausgebildet.
Innerhalb des Abgassammeigehäuses 9 ist ein Gasführungskanal 13 angeordnet, welcher im vorliegenden Fall aus insgesamt drei Leitungen 14, 15 und 16 aufgebaut ist. Jede der Leitungen 14, 15 und 16 weist wiederum jeweils zwei Leitbleche 14a und 14b, 15a und 15b sowie 16a und 16b auf. Dabei sind die Leitbleche 14a und 14b der ersten, die Leitbleche 15a und 15b der zweiten und die Leitbleche 16a und 16b der dritten Abgasbohrung 6 zugeordnet und befinden sich jeweils in unmittelbarer Nähe auf beiden Seiten der zugehörigen Abgasbohrungen 6. Im vorliegenden Fall ist also für jede Abgasbohrung 6 eine Leitung 14, 15 oder 16, bestehend aus zwei
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Leitblechen 14a, 14b, 15a, 15b, 16a und 16b, vorgesehen. Durch die Leitbleche 14a, 14b, 15a, 15b, 16a und 16b werden die au« den einzelnen Abgasbohrungen 6 austretenden Abgase voneinander getrennt und es kann eine gegenseitige Beeinflussung dieser Abgase beim Ausströmen aus der Brennkraftmaschine 3 verhindert werden. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Brennkraftmaschine 3 mit der sogenannten Stoßaufladung betrieben werden soll.
Die Leitbleche 14a, 15a und 16a verlaufen jeweils bis zu dem Bereich, in dem das Abgassammeigehäuse 9 in die Abgasleitung 8 übergeht, also bis in den Bereich der Öffnung 7, wobei ein das Abgassammeigehäuse 9 mit der Abgasleitung 8 verbindendes Flanschelement nicht dargestellt ist. Durch diese Führung der Leitbleche 14a, 15a und 16a ist jegliche Beeinflussung der durch die einzelnen Abgasbohrungen 6 einströmenden Abgase untereinander ausgeschlossen und die Abgase können den Abgaskrümmer 1 ungehindert verlassen. Da sich die Öffnung 7 bei der beschriebenen Ausführungsform in einem seitlichen Bereich des Abgaskrümmers 1 befindet, verläuft die Leitung 14 also von einem seitlichen Ende des Abgassammeigehäuses 1 bis zu dessen gegenüberlie-
gendem seitlichen Ende und ist demnach wesentlich länger als die Leitung 16, die von der sich unmittelbar neben der Öffnung 7 befindlichen Abgasbohrung 6 zu der Öffnung 7 führt.
Im Gegensatz zu den Leitblechen 14a, 15a und 16a enden die Leitbleche 14b und 15b dort, wo sie mit den Leitblechen 15a und 16a der nachfolgenden Abgasbohrung zusammentreffen. Auf diese Weise kann eine Material- und somit Gewichtseinsparung erzielt werden, da sowieso nur jeweils ein Blech erforderlich ist, um die benachbarten Abgasbohrungen 6 bzw. die Leitungen 14, 15 und 16 in ausreichender Weise voneinander zu trennen.
An der dem Zylinderkopf 2 zugewandten Seite der Leitbleche 14a, 14b, 15a, 15b, 16a und 16b ist ein Bodenblech 17 vorgesehen, welches in diesem Fall drei Bohrungen 18 aufweist, deren Positionen im wesentlichen mit den Positionen der Abgasbohrungen 6 übereinstimmen. Darüber hinaus weist das Bodenblech 17 zwischen den Bohrungen 18 angeordnete Verprägungen 19 auf, welche jeweils aus sich von dem Zylinderkopf 2 weg erstreckenden Erhebungen und in Richtung des Zylinderkopfes 2 eingeprägten Sicken bestehen und zur Verstei-
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fung des Bodenblechs 17 dienen sowie Schwingungen des Bodenblechs 17 verhindern. Das Bodenblech 17 selbst schirmt den Zylinderkopf 2 gegenüber Hitze aus dem Gasführungskanal 13 ab. Wenn das Bodenblech 17 weggelassen wird, übernimmt die Dichtungseinrichtung 10 dessen Funktion.
Jedes der Leitbleche 14a, 14b, 15a, 15b, 16a, 16b ist an seiner dem Zylinderkopf 2 zugewandten Seite jeweils mit einem Bund 20 versehen, welcher jeweils unter einem dem Abgassammeigehäuse 9 zugeordneten bzw. an demselben sich befindlichen Rücksprung 21 verläuft und auf diese Weise zwischen dem Abgassammeigehäuse 9 und der Dichtungseinrichtung 10 verschieblich eingeklemmt ist. Ebenso weist auch das Bodenblech 17 einen umlaufenden Bund 22 auf, der unterhalb des Bundes 20 und somit auch unterhalb des Rücksprungs 21 des Abgassammeigehäuses 9 angeordnet ist. Auf diese Weise ist es möglich, daß die Leitungen 14, 15 und 16 bzw. die Leitbleche 14a, 14b, 15a, 15b und 16a, 16b gegenüber der Dichtungseinrichtung 10 und/oder gegenüber dem Abgassammeigehäuse 9 in gewissen Grenzen durch Wärmeeinwirkung hervorgerufene Bewegungen ausführen können.
Bei dem Abgas krümmer 1 gemäß Fig. 3 wurden im Gegensatz zu der oben beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 2 die Leitbleche 15a und 16a weggelassen, was zu größeren Abständen zwischen den Leitblechen 14b und 15b sowie 15b und 16b führt. Hierdurch sind selbstverständlich auch die Leitungen 15 und 16, in welche die Abgase aus den Abgasbohrungen 6 einströmen, größer. Die Größe der Leitung 14 ändert sich hingegen nicht. Durch diese Konstruktion wird also gegenüber der oben beschriebenen Ausführungsform eine Gewichts- und Kostenreduzierung erreicht, die jedoch, abhängig von der jeweiligen Ausführung der Brennkraftmaschine 3, eventuell durch die weniger exakte Führung des Abgases durch die Leitungen 14, 15 und 16 des Gasführungskanals 13 wieder neutralisiert wird. Dies ist abhängig von den jeweiligen Verhältnissen der speziellen Brennkraftmaschine, an welcher der Abgaskrümmer 1 angebracht wird. Bei dieser beschriebenen Ausführungsform verlaufen demnach die Leitbleche 14a, 14b und 15b bis zu der Öffnung 7, an welcher das Abgassammeigehäuse 9 in die Abgasleitung 8 übergeht.
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Eine weitere Ausführungsform eines Abgaskrümmers 1 zeigt Fig. 4. Hierbei sind, verglichen mit der Ausführungsform gemäß Fig. 2, die Leitbleche 14b, 15b und 16b weggelassen. Auch hier ergeben sich wieder Veränderungen bezüglich der Größe der Leitungen 14, 15 und 16, welche hier allesamt größer sind. Prinzipiell können verschiedene Leitbleche 14a, 14b, 15a, 15b, 16a und 16b weggelassen werden, so lange die aus den Abgasbohrungen 6 ausströmenden Abgase voneinander getrennt sind.
Im Vergleich mit den Figuren 2, 3 und 4 grundsätzlich unterschiedliche Ausführungsformen des Abgaskrümmers 1 sind in den Figuren 5, 6 und 7 dargestellt. Der hauptsächliche Unterschied liegt darin, daß die Öffnung 7, an welcher das Abgassammeigehäuse 9 in die Abgasleitung 8 übergeht, nicht mehr in einem seitlichen Bereich des Abgassammeigehäuses 9 angeordnet ist, sondern direkt gegenüber des Zylinderkopfes 2 in einem mittleren' Bereich des Abgassammelgehäuses. Hierdurch verlaufen die auch hier vorgesehenen, von den Abgasbohrungen 6 ausgehenden Leitungen 14, 15 und 16 zwangsläufig nicht mehr von einer Seite des Abgassammelgehäuses 9 zu der anderen Seite desselben sondern
die beiden äußeren Leitungen 14 und 16 verlaufen von außen, also von den beiden seitlichen Bereichen, zum mittleren Bereich des Abgassammeigehäuses 9. Die von der mittleren Abgasbohrung 6 wegführende Leitung 15 verläuft im wesentlichen entlang der Längsachse der zugehörigen Abgasbohrung 6, also im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der Dichtungseinrichtung 10, da die Öffnung 7 unmittelbar oberhalb der mittleren Abgasbohrung 6 angeordnet ist. Dadurch ergibt sich gewissermaßen eine Schichtung der Leitungen 14, 15 und 16.
Die Leitungen 14, 15 und 16 sind im Gegensatz zu dem Abgaskrümmer 1 gemäß Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 nicht aus jeweils zwei Leitblechen sondern bei der Ausführung gemäß Fig. 5 wie folgt ausgebildet: Die mittlere Leitung 15 wird durch ein von der Abgasbohrung zu der Öffnung 7 durchgehend verlaufendes, Leitblech 23 mit in seinem der Abgasbohrung 6 zugewandten Bereich kreisförmigem, geschlossenem Querschnitt gebildet, wohingegen die beiden außenliegenden Leitungen 14 und 16 jeweils ein inneres Leitblech 24 und ein äußeren Leitblech 25 aufweisen. Hierbei handelt es sich jeweils um ein und dasselbe Leitblech 24 bzw. 25, die also beide auf beiden Seiten der mittleren Abgasboh-
rung 6 verlaufen, wobei das Leitblech 24 an dem Leitblech 23 anliegt.
Das Leitblech 23 ist so ausgebildet, daß es die beiden äußeren Leitungen 14 und 16 voneinander abtrennt, wozu es im Bereich unmittelbar vor der Öffnung 7 einen in Richtung des Randes des äußeren Leitblechs 25 gerichteten und mit demselben in Kontakt stehenden Vorsprung 26 aufweist. Auch auf der dem dargestellten Vorsprung 26 gegenüberliegenden Seite des Leitblechs 23 befindet sich ein Vorsprung, der allerdings aufgrund der Schnittdarstellung nicht zu erkennen ist. Selbstverständlich könnte die beschriebene Abtrennung der Leitungen 14, 15 und 16 voneinander auch durch eine ovale Ausführung der Leitung 15 realisiert werden.
Bei der Ausführungsform des Abgaskrümmers 1 gemäß Fig. 6 wurde das Leitblech 24 weggelassen, wodurch die äußeren Leitungen 14 und 16 lediglich durch das Leitblech 23 und das äußere Leitblech 25 gebildet werden. Hierdurch vergrößern sich die äußeren Leitungen 14 und 16, was eventuell eine weniger exakte Führung des Abgases durch die Leitungen 14 und 16 zur Folge haben kann. Demgegenüber ergibt sich jedoch eine Verringe-
rung der Masse und auch der Kosten des Gasführungskanals 13. Der Vorsprung 26 zur Abdichtung der Leitungen 14, 15 und 16 gegeneinander ist jedoch auch hier vorgesehen.
Bei dem Abgaskrümmer 1 gemäß Fig. 7 wurde auf das Leitblech 23 verzichtet mit der Konsequenz, daß die mittlere Leitung 15 nunmehr durch das Leitblech 24 gebildet wird. Die Leitungen 14 und 16 bleiben im Vergleich zu Fig. 5 unverändert. Hierdurch vergrößert sich also die Leitung 15 und das Leitblech 24 ist mit dem ansonsten an dem Leitblech 23 angebrachten Vorsprung 26 versehen.
Die dargestellten Abgaskrümmer 1, bei denen die Leitungen 14, 15 und 16 übereinander geschichtet sind, sind selbstverständlich auch bei Brennkraftmaschine 3 mit vier oder mehr Zylindern 5 denkbar. Dann wäre gegebenenfalls keine mittlere Abgasbohrung 6 vorhanden und die Öffnung 7 könnte sich zwischen zwei Abgasbohrungen 6 befinden. Die Anordnung der hierfür erforderlichen, über die Leitungen 14, 15 und 16 hinausgehenden Leitungen kann sich der Fachmann jedoch problemlos vorstellen. Gleiches gilt auch für die Ausführungen
gemäß der Figuren 2, 3 und 4, wenn mehr als drei Zylinder 5 vorgesehen sind.
Auch bei den Abgas krummem 1 gemäß der Figuren 5, 6 und 7 ist wiederum das Bodenblech 17 mit den Bohrungen 18 und den Verprägungen 19 vorgesehen und übernimmt die bereits oben beschriebene Funktion. Gleiches gilt auch für den jeweiligen Bund 20 an den Leitblechen 23, 24 und 25. Diese sind wiederum, zusammen mit dem Bund 22 des Bodenbleches 17, unterhalb des Rücksprungs 21 des Abgassammeigehäuses 9 so angeordnet, daß durch Wärmeeinwirkung hervorgerufene Bewegungen der Leitungen 14, 15 und 16 möglich sind.
Der Gasführungskanal 13 besteht bei sämtlichen Ausführungsformen aus einem hochtemperaturfesten Metall, da er in der Lage sein muß, auch verhältnismäßig hohen Abgastemperaturen standzuhalten. Aufgrund dieses gewählten Materials für den Gasführungskanal 13 und eines zwischen dem Gasführungskanal 13 und dem Abgassammeigehäuse 9 vorhandenen Luftspaltes 27, der das heiße Abgas innerhalb des Gasführungskanals 13 von der kalten Umgebungsluft trennt und somit eine Isolation gewährleistet, kann das Abgassammeigehäuse 9 aus einem
verhältnismäßig kostengünstigen Baustahl oder, beispielsweise wenn Geräuschprobleme auftreten, aus Gußeisen bestehen. Für den Gasführungskanal 13, der vorzugsweise eine Dicke von ca. 0,8 mm aufweist, kommt beispielsweise als Werkstoff die Werkstoffnummer 1.4828, für das Abgassammelgehäuse 9 mit einer Dicke von ca. 2 mm die Werkstoffnummer 1.4512 in Frage.
Das Abgassammelgehäuse 9, das Bodenblech 17 sowie die einzelnen Leitbleche 14a, 14b, 15a, 15b, 16a, 16b, 23., 24 und 25 können kostengünstig und prozeßsicher durch Tiefziehen hergestellt werden.
In nicht dargestellter Weise kann die zwischen dem Abgassammelgehäuse 9 und dem Zylinderkopf 2 angeordnete Dichtungseinrichtung 10 drei und gegebenenfalls auch mehr Bohrungen aufweisen, deren Positionen wenigstens annähernd den Positionen der Abgasbohrungen 6 entsprechen. Des weiteren kann vorgesehen sein, daß die Dichtungseinrichtung 10 eine außerhalb der Bohrungen umlaufende Sicke aufweist, welche einerseits an dem Zylinderkopf 2 und andererseits an dem jeweiligen Leitblech 14a, 14b, 15a, 15b, 16a, 16b bzw. 23, 24, 25 oder an dem Bodenblech 17 anliegt. Zusätzlich kann
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außerhalb der ersten Sicke eine zweite umlaufende Sikke verlaufen, welche einerseits an dem Zylinderkopf 2 und andererseits an dem Abgassammeigehäuse 9 anliegt, um dieselben gegeneinander abzudichten. Selbstverständlich sollten in der Dichtungseinrichtung 10 auch Ausnehmungen vorgesehen sein, die den Ausnehmungen 12 des Abgaskrümmerflansches entsprechen.
Ebenfalls nicht dargestellt ist ein gegebenenfalls zwischen der Dichtungseinrichtung 10 und dem Abgassammeigehäuse 9 angeordneter Adapterflansch zum Verschließen von Bohrungen in dem Zylinderkopf 2. Dieser Adapterflansch ist an die Form der Dichtungseinrichtung 10 angepaßt und es kann zwischen dem Abgassammeigehäuse 9 und dem Adapterflansch eine weitere Dichtungseinrichtung angeordnet sein.
Claims (24)
1. Abgaskrümmer zur Anbringung an einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, welcher mit mehreren Abgasbohrungen zum Austritt von Abgas versehenen ist, mit folgenden Merkmalen:
1. 1.1 einem Abgassammelgehäuse (9) zur Aufnahme von Abgas aus dem Zylinderkopf (2);
2. 1.2 einer zwischen dem Abgassammelgehäuse (9) und dem Zylinderkopf (2) angeordneten Dichtungseinrichtung (10);
3. 1.3 das Abgassammelgehäuse (9) weist Ausnehmungen (12) auf, durch welche es über Befestigungsmittel mit dem Zylinderkopf (2) verbindbar ist;
4. 1.4 innerhalb des Abgassammelgehäuses (9) sind Leitungen (14, 15, 16) angeordnet, welche einen Gasführungskanal (13) bilden;
5. 1.5 durch die Leitungen (14, 15, 16) sind die Abgase aus den einzelnen Abgasbohrungen (6) voneinander getrennt;
6. 1.6 die Leitungen (14, 15, 16) sind von dem Abgassammelgehäuse (9) derart gehalten, daß durch Wärmeeinwirkung hervorgerufene Bewegungen der Leitungen (14, 15, 16) möglich sind;
7. 1.7 die Leitungen (14, 15, 16) verlaufen wenigstens bis zu einem Übergang des Abgassammelgehäuses (9) in eine Abgasleitung (8).
2. Abgaskrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (14, 15, 16) jeweils aus einzelnen Leitblechen (14a, 14b, 15a, 15b, 16a, 16b ; 23, 24, 25) aufgebaut sind.
3. Abgaskrümmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbleche (14a, 14b, 15a, 15b, 16a, 16b; 23, 24, 25) an ihrer dem Zylinderkopf (2) zugewandten Seite jeweils mit einem Bund (20) versehen sind, welcher jeweils zumindest mittelbar zwischen dem Abgassammelgehäuse (9) und der Dichtungseinrichtung (10) oder dem Zylinderkopf (2) eingeklemmt ist.
4. Abgaskrümmer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgassammelgehäuse (9) einen umlaufenden Rücksprung (21) aufweist, in welchem der umlaufende Bund (20) der Leitbleche (14a, 14b, 15a, 15b, 16a, 16b; 23, 24, 25) jeweils derart geführt ist, daß zwischen den Leitungen (14, 15, 16) und der Dichtungseinrichtung (10) und/oder zwischen den Leitungen (14, 15, 16) und dem Abgassammelgehäuse (9) durch Wärmeeinwirkung hervorgerufene Bewegungen möglich sind.
5. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Abgasbohrungen (6) durch jeweils ein Leitblech (14a, 14b, 15a, 15b, 16a, 16b; 23, 24, 25) voneinander getrennt sind.
6. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Abgasbohrung (6) zwei Leitbleche (14a, 14b, 15a, 15b, 16a, 16b; 23; 24, 25) vorgesehen sind, welche jeweils in unmittelbarer Nähe der Abgasbohrung (6) angeordnet sind.
7. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von dem Abgassammelgehäuse (9) zu der Abgasleitung (8) als an einem seitlichen Bereich des Abgassammelgehäuses (9) angeordnete Öffnung (7) ausgebildet ist.
8. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von dem Abgassammelgehäuse (9) zu der Abgasleitung (8) als an einem mittigen, dem Zylinderkopf (2) gegenüberliegenden Bereich des Abgassammelgehäuses angeordnete Öffnung (7) ausgebildet ist.
9. Abgaskrümmer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (14, 15, 16) ineinander geschichtet angeordnet sind.
10. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Leitblechen (14a, 14b, 15a, 15b, 16a, 16b; 23, 24, 25) und der Dichtungseinrichtung (10) ein Bodenblech (17) angeordnet ist.
11. Abgaskrümmer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenblech (17) mit Bohrungen (18) versehen ist, deren Positionen wenigstens annähernd mit den Positionen der Abgasbohrungen (6) des Zylinderkopfes (2) übereinstimmen.
12. Abgaskrümmer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenblech (17) im Bereich zwischen den Bohrungen (18) mit Verprägungen (19) versehen ist.
13. Abgaskrümmer nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenblech (17) mit einem umlaufenden Bund (22) versehen ist, welcher zwischen dem umlaufenden Bund (20) der Leitbleche (14a, 14b, 15a, 15b, 16a, 16b; 23, 24, 25) und der Dichtungseinrichtung (10) verläuft.
14. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgassammelgehäuse (9) einen umlaufenden Bund (11) aufweist, in welchem sich die Ausnehmungen (12) für die Befestigungsmittel befinden.
15. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem Abgassammelgehäuse (9) und dem Zylinderkopf (2) angeordnete Dichtungseinrichtung (10) aus einem hochtemperaturfesten Metall besteht.
16. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem Abgassammelgehäuse (9) und dem Zylinderkopf (2) angeordnete Dichtungseinrichtung (10) Bohrungen aufweist, deren Positionen wenigstens annähernd den Positionen der Abgasbohrungen (6) entsprechen.
17. Abgaskrümmer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem Abgassammelgehäuse (9) und dem Zylinderkopf (2) angeordnete Dichtungseinrichtung (10) eine außerhalb der Bohrungen umlaufende Sicke aufweist, welche einerseits an dem Zylinderkopf (2) und andererseits an dem jeweiligen Leitblech (14a, 14b, 15a, 15b, 16a, 16b; 23, 24, 25) oder an dem Bodenblech (17) anliegt.
18. Abgaskrümmer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der ersten Sicke eine zweite umlaufende Sicke verläuft, welche einerseits an dem Zylinderkopf (2) und andererseits an dem Abgassammelgehäuse (9) anliegt, um dieselben gegeneinander abzudichten.
19. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgassammelgehäuse (9) aus Baustahl besteht.
20. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgassammelgehäuse (9) aus Gußeisen besteht.
21. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbleche (14a, 14b, 15a, 15b, 16a, 16b; 23, 24, 25) aus einem hochtemperaturfesten Metall bestehen.
22. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Dichtungseinrichtung (10) und dem Abgassammelgehäuse (9) ein Adapterflansch zum Verschließen von Bohrungen in dem Zylinderkopf (2) angeordnet ist.
23. Abgaskrümmer nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapterflansch an die Form der Dichtungseinrichtung (10) angepaßt ist.
24. Abgaskrümmer nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Abgassammelgehäuse (9) und dem Adapterflansch eine weitere Dichtungseinrichtung angeordnet ist.
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