WO2000025006A1 - Exhaust gas collector flange for an internal combustion engine - Google Patents
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Definitions
- the catalytic converter which is regularly installed in internal combustion engines, only fulfills its pollutant-minimizing function from higher operating temperatures. Therefore, so-called secondary air is fed into the combustion chamber, particularly in the cold start phase. The oxygen contained in the secondary air leads to an increase in the heat of combustion of the fuel, which can be used to heat the catalytic converter faster.
- an exhaust manifold flange which consists of a sealing plate, which has recesses for exhaust ports and openings to cylinder ports on the engine block of an engine.
- a hood element By means of a hood element, a channel is created, through which the openings to the cylinder accesses are connected and, for example, secondary air can be applied.
- Internal combustion engine which comprises a base part with recesses for exhaust ports and openings to cylinder accesses on the engine block of the engine and supply means for secondary air and / or recirculated exhaust gas, the supply means being connected to the openings to the cylinder accesses.
- the feed means comprise a channel arranged directly on the base part, for the formation of which at least one cover element is provided, which extends only over a partial area of the base part extends. In this way, further weight savings can be achieved.
- the cover element in the sectional view as a U-profile, however, high demands must be placed on the soldering process in order to obtain a channel volume through the gas-tight soldering of the cover element to the flange base part.
- soldered connection essentially only results from the contact surface of the edges of the cover element which is U-shaped in cross section.
- This relatively small-area soldered connection is exposed to high stress during operation at frequently changing temperatures, which can possibly lead to fatigue of the soldered connection, which ultimately results in a leakage of the gas channel if the soldered connection breaks.
- Due to the comparatively low inherent rigidity of the base part there is also the risk that the base part may become warped when soldered to the cover element, which cannot be absorbed by the cover element due to the comparatively small contact area of the cover element. In this case, the component then has poor evenness, making it difficult or impossible to install.
- the invention has for its object to provide an exhaust manifold flange with means for supplying secondary air and / or recirculated exhaust gas, which can be manufactured comparatively easily and has a high reliability in operation with a low weight.
- the invention relates to an exhaust manifold flange for a V internal combustion engine comprising at least one base part with at least one recess for an exhaust port and at least one opening to a cylinder access on the engine block of the engine and supply means for secondary air and / or recirculated exhaust gas, the supply means being connected to the at least one opening to the cylinder access stands.
- the essence of the invention is that the supply means have a gas channel arranged directly on the at least one base part, which extends over only a partial area of the base part and is formed from two shell elements connected to one another in a gastight manner.
- This procedure makes it possible to produce an exhaust manifold flange with a comparatively low weight, in which the soldered connection can be carried out reliably on the base part due to a sufficiently flat support of the gas channel.
- the relatively large areas lying against each other prevent a no longer tolerable heat distortion during the soldering process.
- the resulting solder joint also has excellent long-term load values.
- a plurality of individual base parts are provided which are connected by a two-shell gas channel arranged on these base parts in such a way that the gas can be routed to the individual base parts via the gas channel.
- the sleeve penetrate the bores of the shell elements lying one above the other and end in the bore located in the base part, the sleeve and bores forming an interference fit and in a few Contact area the sleeve is provided with a knurl. This means that the entire exhaust manifold flange can be pre-adjusted before the soldering process and remains stable during the soldering process.
- the gas channel has a cross-sectional widening at a point at which it is penetrated by a screw connection. This avoids a reduced gas supply to the entrances on the engine block due to constrictions.
- the gas channel has a connection piece which is molded onto one of the gas channel shells.
- an otherwise usually additional connecting piece for example in the form of a connecting nipple.
- FIG. 3b is a broken sectional view taken along section line A-A in Fig. 3a,
- Fig. 3c is a sectional view of the
- Fig. 4 a is a plan view of an inventive
- FIG. 4a according to the section lines A-A to C-C shown in Fig. 4a.
- a base part 1 is shown, in which a connecting bar 2 connects base part sections 3, in each of which a recess 4 for an exhaust pipe (not shown) is provided.
- This base part 1 consists of punched flat material.
- 2a to d base parts 5 to 8 of preferably also punched-out flat material are shown, which are connected by means of a gas channel according to FIGS. 4a to d to form a complete exhaust manifold flange.
- a connecting bar 2 as shown in FIG. 1 a, can essentially be dispensed with. This saves material, which has a favorable effect on the weight of the exhaust manifold flange.
- a sleeve 14 (see FIG. 3d) is preferably introduced into the openings arranged one above the other, advantageously at least one Has a press fit in the opening 13 of the base parts and is preferably knurled at least in the contact region with the wall of the openings 13 on the outside. This not only ensures secure positioning during the pre-adjustment, but also during the soldering process. During the soldering process, a warping of the small-area individual base parts 5 to 8 can essentially not occur, since there is also a large-area solder connection point on the individual base parts to the gas channel 9.
- a connecting piece 15 is integrally formed on the front shell element 10 of the exhaust duct 9. This saves the additional insertion of such a connection.
- openings 16 in the shell element 11 of the gas channel 9 to be soldered to the base parts 5 to 8 are arranged congruently via corresponding openings 17 in the base parts 5 to 8.
- the openings 16, 17 serve as access to cylinder accesses on the engine block for the supply of secondary air and / or exhaust gas.
- screw connections for fastening the exhaust manifold flange to the engine block are passed through the openings 12, 13.
- further openings 19 are provided at opposite locations with respect to the recesses 4 in the respective base part. Areas in the gas channel 9 by a screw connection, for. B. a screw 19, as shown in FIGS.
- FIGS. 3a to d An exhaust manifold flange 23, which has a single base part 24, is shown in FIGS. 3a to d.
- the gas duct according to the invention is also advantageous in this case. Because, apart from the bulges 20, 21, 22, the gas channel 9 is soldered to the base part 24 with its full surface. This not only creates a very reliable soldered connection, but also warps the base part
- gas channel shell elements 10, 11 can be carried out in the same way as described above, by means of preferably knurled sleeves 14, which are inserted into the openings 12, 13 (see in particular Fig. 3d).
- the sleeves 14 also ensure that forces are absorbed by screw connections that would otherwise have to be fully transmitted by the shell elements in the gas channel. This results in a favorable settlement behavior of the screws 19.
- FIG. 3b An integrally molded one is an example in FIG. 3b
- FIG. 3c an exhaust nozzle 26 inserted into a recess 4 is also shown. These exhaust ports 26 are also indicated in Fig. 3a. Reference symbol list:
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Abstract
Description
"Abgaskrümmerflansch für eine Verbrennungskraftmaschine" "Exhaust manifold flange for an internal combustion engine"
Stand der TechnikState of the art
Zur Verringerung der Umweltbelastung durch Abgase aus Verbrennungskraftmaschinen werden u. a. zwei Maßnahmen erfolgreich umgesetzt :To reduce the environmental impact of exhaust gases from internal combustion engines, u. a. successfully implemented two measures:
a) Der in Verbrennungskraftmaschinen regelmäßig eingebaute Katalysator erfüllt seine Schadstoffminimierende Funktion erst ab höheren Betriebstemperaturen. Daher wird insbesondere in der Kaltstartphase sogenannte Sekundärluft in den Verbrennungsraum eingespeist. Der in der Sekundärluft enthaltene Sauerstoff führt zu einem Anstieg der Verbrennungswärme des Kraftstoffs, die zur schnelleren Erwärmung des Katalysators genutzt werden kann.a) The catalytic converter, which is regularly installed in internal combustion engines, only fulfills its pollutant-minimizing function from higher operating temperatures. Therefore, so-called secondary air is fed into the combustion chamber, particularly in the cold start phase. The oxygen contained in the secondary air leads to an increase in the heat of combustion of the fuel, which can be used to heat the catalytic converter faster.
b) Nachdem der Katalysator seine Betriebstemperatur und damit seine volle Wirkung erreicht hat, wird zur weiteren Minimierung des Schadstoffausstoßes neuerdings Abgas, respektive Verbrennungsprodukt in den Verbrennungsräum von Verbrennungskraftmaschinen zurückgeführt. Hierdurch wird der Ausstoß von unerwünschten Abgasinhaltsstoffen, wie z. B. Nox und Sox reduziert.b) After the catalytic converter has reached its operating temperature and thus its full effect, exhaust gas or combustion product is recently returned to the combustion chamber of internal combustion engines in order to further minimize pollutant emissions. As a result, the emission of undesirable exhaust gas constituents, such as. B. Nox and Sox reduced.
Die Einspeisung der Sekundärluft und/oder des zurückgeführten Abgases erfolgt über Luftführungssysteme, die bei einigen bekannten Ausführungsformen externer Bestandteil von Schmiede- und Gußkrümmerflanschen sind oder mittels Abgaskrümmerflansche in Mehrschichtbauweise (Sandwich- Bauweise) , in deren mittleren Schicht Aussparungen in Form von Kanälen enthalten sind. Neben den sehr kostenaufwendigen Herstellungsprozessen besitzen diese Lösungen Nachteile, wie hoher Material- und Energieeinsatz sowie eine ungünstige Kraftstoffbilanz aufgrund des vergleichsweise hohen Gewichtes .The feed of the secondary air and / or the recirculated Exhaust gas takes place via air duct systems which, in some known embodiments, are an external component of forged and cast manifold flanges or by means of exhaust manifold flanges in a multi-layer construction (sandwich construction), in the middle layer of which recesses are contained in the form of channels. In addition to the very costly manufacturing processes, these solutions have disadvantages, such as high material and energy consumption and an unfavorable fuel balance due to the comparatively high weight.
In der Offenlegungsschrift DE 43 13 091 AI wird ein Abgaskrümmerflansch beschrieben, der aus einer Dichtplatine besteht, welche Ausnehmungen für Abgasstutzen und Öffnungen zu Zylinderzugängen am Motorblock einer Kraftmaschine aufweist. Mittels eines Haubenelements wird ein Kanal geschaffen, über welchen die Öffnungen zu den Zylinderzugängen verbunden sind und beispielsweise mit Sekundärluft beaufschlagt werden können. Hierdurch wird zwar eine gewisse Gewichtsreduzierung erzielt, jedoch ist die großflächige Verbindung des Haubenelements mit der Platine, die am Motorblock anliegt, mittels Spaltgasverlδtung nach wie vor aufwendig. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß beim Lδtvorgang sich die Dichtplatine mit Haubenelement verzieht.In the published patent application DE 43 13 091 AI an exhaust manifold flange is described, which consists of a sealing plate, which has recesses for exhaust ports and openings to cylinder ports on the engine block of an engine. By means of a hood element, a channel is created, through which the openings to the cylinder accesses are connected and, for example, secondary air can be applied. Although this results in a certain reduction in weight, the large-area connection of the hood element to the circuit board, which is in contact with the engine block, is still complex by means of fission gas leakage. In addition, there is a risk that the sealing plate with hood element warps during the soldering process.
Die nachveröffentlichte Patentanmeldung DE 198 27 276 AI betrifft einen Abgaskrümmerflansch für eineThe post-published patent application DE 198 27 276 AI relates to an exhaust manifold flange for one
Verbrennungskraftmaschine, der ein Basisteil mit Ausnehmungen für Abgasstutzen und Öffnungen 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. Dabei umfassen die Zuführungsmittel einen unmittelbar auf dem Basisteil angeordneten Kanal, zu dessen Ausbildung wenigstens ein Deckelement vorgesehen ist, das sich lediglich über einen Teilbereich des Basisteils erstreckt. Hierdurch kann eine weitere Gewichtseinsparung erzielt werden. Bei der Ausführung des Deckelements im Schnittbild als U-Profil sind jedoch hohe Anforderungen an den Verlδtprozeß zu stellen, um ein Kanalvolumen durch das gasdichte Verlöten des Deckelements mit dem Flanschbasisteil zu erhalten. Denn die Lötverbindung ergibt sich im Wesentlichen nur durch die Auflagefläche der Ränder des im Querschnitt U-förmigen Deckelements. Diese verhältnismäßig kleinflächige Lötverbindung ist im Betrieb bei häufig wechselnder Temperatur einer hohen Beanspruchung ausgesetzt, was gegebenenfalls zu einer Ermüdung der Lötverbindung führen kann, die letzten Endes bei einem Bruch der Lötverbindung eine Undichtigkeit des Gaskanals zur Folge hat. Aufgrund der verhältnismäßig geringen Eigensteifigkeit des Basisteils besteht zudem die Gefahr, daß ein Wärmeverzug des Basisteils beim Verlöten mit dem Deckelement auftritt, der aufgrund der nur vergleichsweise geringen Auflagefläche des Deckelements von diesem nicht aufgefangen werden kann. In diesem Fall weist das Bauteil dann eine schlechte Ebenheit auf, wodurch es sich nur schlecht oder gar nicht einbauen läßt.Internal combustion engine, which comprises a base part with recesses for exhaust ports and openings to cylinder accesses on the engine block of the engine and supply means for secondary air and / or recirculated exhaust gas, the supply means being connected to the openings to the cylinder accesses. The feed means comprise a channel arranged directly on the base part, for the formation of which at least one cover element is provided, which extends only over a partial area of the base part extends. In this way, further weight savings can be achieved. When designing the cover element in the sectional view as a U-profile, however, high demands must be placed on the soldering process in order to obtain a channel volume through the gas-tight soldering of the cover element to the flange base part. This is because the soldered connection essentially only results from the contact surface of the edges of the cover element which is U-shaped in cross section. This relatively small-area soldered connection is exposed to high stress during operation at frequently changing temperatures, which can possibly lead to fatigue of the soldered connection, which ultimately results in a leakage of the gas channel if the soldered connection breaks. Due to the comparatively low inherent rigidity of the base part, there is also the risk that the base part may become warped when soldered to the cover element, which cannot be absorbed by the cover element due to the comparatively small contact area of the cover element. In this case, the component then has poor evenness, making it difficult or impossible to install.
Aufgabe und Vorteile der ErfindungObject and advantages of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abgaskrümmerflansch mit Mittel für die Zuführung von Sekundärluft und/oder rückgeführtem Abgas bereitzustellen, der sich vergleichsweise unproblematisch fertigen läßt und bei einem geringen Gewicht eine hohe Zuverlässigkeit im Betrieb besitzt.The invention has for its object to provide an exhaust manifold flange with means for supplying secondary air and / or recirculated exhaust gas, which can be manufactured comparatively easily and has a high reliability in operation with a low weight.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Abgaskrümmerflansches angegeben.This object is solved by the features of claim 1. Advantageous and expedient developments of the exhaust manifold flange according to the invention are specified in the subclaims.
Die Erfindung geht von einem Abgaskrümmerflansch für eine Verbrennungskraftmaschine aus, der wenigstens ein Basisteil mit mindestens einer Ausnehmung für einen Abgasstutzen und mindestens eine Öffnung zu einem ZylinderZugang am Motorblock der Kraftmaschine sowie Zuführungsmittel für Sekundärluft und/oder rückgeführtes Abgas umfaßt, wobei die Zuführungsmittel mit der mindestens einen Öffnung zu dem Zylinderzugang in Verbindung steht. Der Kern der Erfindung liegt nun darin, daß die Zuführungsmittel einen unmittelbar auf dem wenigstens einen Basisteil angeordneten Gaskanal aufweisen, der sich über nur einen Teilbereich des Basisteils erstreckt und aus zwei gasdicht miteinander verbundenen Schalenelementen gebildet ist. Durch diese Vorgehensweise ist es möglich, einen Abgaskrümmerflansch mit vergleichsweise geringem Gewicht herzustellen, bei welchem die Lötverbindung aufgrund einer ausreichend flächigen Auflage des Gaskanals auf dem Basisteil sich zuverlässig ausführen läßt. Die verhältnismäßig großen aneinander liegenden Flächen verhindern dabei einen nicht mehr tolerierbaren Wärmeverzug beim Lδtprozeß. Die daraus entstandene Lötverbindung besitzt darüber hinaus ausgezeichnete Dauerbelastungswerte.The invention relates to an exhaust manifold flange for a V internal combustion engine comprising at least one base part with at least one recess for an exhaust port and at least one opening to a cylinder access on the engine block of the engine and supply means for secondary air and / or recirculated exhaust gas, the supply means being connected to the at least one opening to the cylinder access stands. The essence of the invention is that the supply means have a gas channel arranged directly on the at least one base part, which extends over only a partial area of the base part and is formed from two shell elements connected to one another in a gastight manner. This procedure makes it possible to produce an exhaust manifold flange with a comparatively low weight, in which the soldered connection can be carried out reliably on the base part due to a sufficiently flat support of the gas channel. The relatively large areas lying against each other prevent a no longer tolerable heat distortion during the soldering process. The resulting solder joint also has excellent long-term load values.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere einzelne Basisteile vorgesehen, die durch einen an diesen Basisteilen angeordneten zweischaligen Gaskanal derart in Verbindung stehen, daß die Gasführung zu den einzelnen Basisteilen über den Gaskanal erfolgen kann. Durch diese Maßnahme wird nicht nur der Gaskanal als zentrales Gasführungssystem eingesetzt, sondern übernimmt darüber hinaus die Funktion einer masseträchtigen Verbindungsleiste zwischen den einzelnen Basisteilen.In a particularly advantageous embodiment of the invention, a plurality of individual base parts are provided which are connected by a two-shell gas channel arranged on these base parts in such a way that the gas can be routed to the individual base parts via the gas channel. As a result of this measure, not only is the gas duct used as a central gas routing system, but it also takes on the function of a bulky connecting strip between the individual base parts.
Zur Befestigung des Abgaskrümmerflansches und/oder zur sicheren Verbindung der Öffnungen im wenigstens einen Basisteil mit den ZylinderZugängen am Motorblock wird überdies vorgeschlagen, daß in den Schalenelementen des Gaskanals und im Basisteil übereinander angeordnete Bohrungen vorgesehen sind, die von einer Schraubenverbindung durchdrungen werden. In diesem Zusammenhang ist es besonders bevorzugt, wenn in wenigstens einer Bohrungsanordnung ein Hülsenelement derart eingepaßt ist, daß die Hülse Kräfte der Schraubverbindung aufnimmt, die ansonsten in vollem Umfang von den Schalenelementen des Gaskanals aufgenommen werden müßten. Diese Maßnahme führt nicht nur zu einer sicheren Kraftübertragung der Schraubverbindung auf den Dichtungsbereich des Abgaskrümmerflansches, sondern hat auch ein günstiges Setzverhalten der einzelnen Schrauben zur Folge.For fastening the exhaust manifold flange and / or for securely connecting the openings in at least one base part to the cylinder accesses on the engine block, it is also proposed that bores arranged one above the other in the shell elements of the gas duct and in the base part are provided, which are penetrated by a screw connection. In this context, it is particularly preferred if a sleeve element is fitted in at least one bore arrangement in such a way that the sleeve absorbs forces of the screw connection which would otherwise have to be absorbed in full by the shell elements of the gas channel. This measure not only leads to a secure power transmission of the screw connection to the sealing area of the exhaust manifold flange, but also has a favorable setting behavior of the individual screws.
Um eine einfache Vorjustage der für den Abgaskrümmerflansch notwendigen Einzelbauteile vornehmen zu können, d. h. bei mehreren Basisteilen eine Ausrichtung dieser Basisteile zu dem aus Schalenelementen gebildeten Gaskanal, wird im Weiteren vorgeschlagen, daß die Hülse die übereinander liegenden Bohrungen der Schalenelemente durchdringt und in der darunter liegenden Bohrung im Basisteil endet, wobei Hülse und Bohrungen eine Presspassung ausbilden und in wengistens einem Kontaktbereich die Hülse mit einem Rändel versehen ist. Damit kann der gesamte Abgaskrümmerflansch vor dem Lδtprozeß vorjustiert werden und bleibt auch während des Lδtprozesses lagestabil .In order to be able to carry out a simple pre-adjustment of the individual components required for the exhaust manifold flange, d. H. in the case of a plurality of base parts, an alignment of these base parts with the gas channel formed from shell elements, it is further proposed that the sleeve penetrate the bores of the shell elements lying one above the other and end in the bore located in the base part, the sleeve and bores forming an interference fit and in a few Contact area the sleeve is provided with a knurl. This means that the entire exhaust manifold flange can be pre-adjusted before the soldering process and remains stable during the soldering process.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Gaskanal an einer Stelle, an welcher er von einer Schraubenverbindung durchdrungen wird, eine Querschnittsaufweitung auf . Damit wird eine verminderte Gasversorgung der Zugänge am Motorblock aufgrund von Engstellen vermieden.In a further advantageous embodiment of the invention, the gas channel has a cross-sectional widening at a point at which it is penetrated by a screw connection. This avoids a reduced gas supply to the entrances on the engine block due to constrictions.
Schließlich ist es von Vorteil, wenn der Gaskanal einen Anschlußstutzen besitzt, der an einen der Gaskanalschalen angeformt ist. Durch diese Maßnahme kann ein sonst üblicherweise zusätzliches Verbindungsstück, beispielsweise in Form eines Anschlußnippels, eingespart werden.Finally, it is advantageous if the gas channel has a connection piece which is molded onto one of the gas channel shells. By this measure, an otherwise usually additional connecting piece, for example in the form of a connecting nipple.
Zeichnungendrawings
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und unter Angabe weiterer Vorteile und Einzelheiten näher erläutert.Several exemplary embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail with the specification of further advantages and details.
Es zeigenShow it
Fig. la ein Basisteil eines Abgaskrümmerflansches in der Draufsicht,La a base part of an exhaust manifold flange in plan view,
Fig. lb und c Schnittansichten des Basisteils ausFig. Lb and c sectional views of the base part
Fig. 1 gemäß den in Fig. 1 eingezeichneten Schnittlinien A-A und B-B,1 according to the section lines A-A and B-B shown in FIG. 1,
Fig. 2a bis d Basisteile eines Abgaskrümmerflansches, der sich aus Einzelbasisteilen zusammensetzt, in der Draufsicht,2a to d base parts of an exhaust manifold flange, which is composed of individual base parts, in plan view,
Fig. 3 einen erfindungsgemäßenFig. 3 according to the invention
Abgaskrümmerflansch mit Gaskanal in der teilweise geschnittenen Draufsicht,Exhaust manifold flange with gas duct in a partially cut top view,
Fig. 3b eine gebrochene Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 3a,3b is a broken sectional view taken along section line A-A in Fig. 3a,
Fig. 3c eine Schnittansicht desFig. 3c is a sectional view of the
Abgaskrümmerflansches aus Fig. 3a gemäß der in Fig. 3a eingezeichneten Schnittlinie B-B,Exhaust manifold flange from Fig. 3a according to the section line B-B drawn in Fig. 3a,
Fig. 3d eine vergrößerte Darstellung des in3d is an enlarged view of the in
Fig. 3c eingezeichneten Ausschnittes Y, Fig. 4a eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen3c drawn section Y, Fig. 4 a is a plan view of an inventive
Gaskanals,Gas channel,
Fig. 4b bis d Schnittansichten des Gaskanals ausFig. 4b to d sectional views of the gas channel
Fig. 4a gemäß den in Fig. 4a eingezeichneten Schnittlinien A-A bis C-C.Fig. 4a according to the section lines A-A to C-C shown in Fig. 4a.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele:Description of the embodiments:
In den Fig. la bis c ist ein Basisteil 1 dargestellt, bei welchem eine Verbindungsleiste 2 Basisteilabschnitte 3 verbindet, in denen jeweils eine Ausnehmung 4 für einen Abgasstutzen (nicht gezeigt) vorhanden ist. Dieses Basisteil 1 besteht aus ausgestanztem Flachmaterial. In der Fig. 2a bis d sind Basisteile 5 bis 8 aus vorzugsweise ebenfalls ausgestanztem Flachmaterial abgebildet, die mittels eines Gaskanals gemäß der Fig. 4a bis d zur Ausbildung eines vollständigen Abgaskrümmerflansches verbunden werden. Ein derartiger Aufbau hat eine Reihe von Vorteilen. Zunächst kann auf eine Verbindungsleiste 2, wie sie in Fig. la dargestellt ist, im Wesentlichen verzichtet werden. Somit wird Material eingespart, was sich günstig auf das Gewicht des Abgaskrümmerflansches auswirkt. Ein Gaskanal 9 gemäß der Fig. 4a bis d, der sich aus zwei ineinander gelegten Schalenelementen 10, 11 zusammensetzt, kann über vergleichsweise große Auflageflächen mit den Einzelbasisteilen verlötet werden. Dabei werden durchgehende Öffnungen 12 im Gaskanal 9 deckungsgleich zu Öffnungen 13 in den Einzelbasisteilen 5 bis 8 positioniert.1a to c, a base part 1 is shown, in which a connecting bar 2 connects base part sections 3, in each of which a recess 4 for an exhaust pipe (not shown) is provided. This base part 1 consists of punched flat material. 2a to d base parts 5 to 8 of preferably also punched-out flat material are shown, which are connected by means of a gas channel according to FIGS. 4a to d to form a complete exhaust manifold flange. Such a structure has a number of advantages. First of all, a connecting bar 2, as shown in FIG. 1 a, can essentially be dispensed with. This saves material, which has a favorable effect on the weight of the exhaust manifold flange. A gas channel 9 according to FIGS. 4a to d, which is composed of two shell elements 10, 11 placed one inside the other, can be soldered to the individual base parts via comparatively large contact surfaces. Through openings 12 in the gas channel 9 are positioned congruently with openings 13 in the individual base parts 5 to 8.
Vorzugsweise wird zur Vorjustage des Gaskanals 9 bezüglich den Einzelbasisteilen 5 bis 8 in die übereinander angeordneten Öffnungen jeweils eine Hülse 14 (s. Fig. 3d) eingebracht, die vorteilhafterweise wenigstens einen Presssitz in der Öffnung 13 der Basisteile aufweist und vorzugsweise zumindest im Kontaktbereich mit der Wandung der Öffnungen 13 auf der Außenseite gerändelt ist. Hierdurch wird nicht nur eine sichere Positionierung bei der Vorjustage, sondern auch während des Verlδtvorgangs erzielt. Beim Verlδtvorgang kann ein Verzug der kleinflächigen einzelnen Basisteile 5 bis 8 im Wesentlichen nicht auftreten, da überdies jeweils eine großflächige Lδtverbindungsstelle an den einzelnen Basisteilen zum Gaskanal 9 vorhanden ist. Dies gilt auch, wenn die einzelnen Basisteile 5 bis 8 aus einfachem Flachmaterial bestehen. Sollte ein gewisser Verzug des Gaskanals 9, z. B. beim Verlöten der Schalenelemente 10, 11 stattfinden, läßt sich dieser bei der Montage des fertigen Anschlußkrümmerflansches regelmäßig im elastischen Bereich des Gaskanals ausgleichen, so daß Dichtungsprobleme dieses Abgaskrümmerflansches an einem Motorblock weitgehend vermieden werden können.For the pre-adjustment of the gas channel 9 with respect to the individual base parts 5 to 8, a sleeve 14 (see FIG. 3d) is preferably introduced into the openings arranged one above the other, advantageously at least one Has a press fit in the opening 13 of the base parts and is preferably knurled at least in the contact region with the wall of the openings 13 on the outside. This not only ensures secure positioning during the pre-adjustment, but also during the soldering process. During the soldering process, a warping of the small-area individual base parts 5 to 8 can essentially not occur, since there is also a large-area solder connection point on the individual base parts to the gas channel 9. This also applies if the individual base parts 5 to 8 consist of simple flat material. Should there be a certain delay in the gas channel 9, e.g. B. take place when soldering the shell elements 10, 11, this can be regularly compensated for in the assembly of the finished manifold flange in the elastic region of the gas channel, so that sealing problems of this exhaust manifold flange on an engine block can be largely avoided.
Vorteilhafterweise ist an das frontseitige Schalenelement 10 des Abgaskanals 9 unmittelbar ein Anschlußstutzen 15 mit angeformt. Hierdurch wird das zusätzliche Einfügen eines solchen Anschlusses eingespart.Advantageously, a connecting piece 15 is integrally formed on the front shell element 10 of the exhaust duct 9. This saves the additional insertion of such a connection.
Bei der Justage der einzelnen Basisteile 5 bis 8 ist ebenfalls zu berücksichtigen, daß Öffnungen 16 im mit den Basisteilen 5 bis 8 zu verlötenden Schalenelement 11 des Gaskanals 9 deckungsgleich über entsprechende Öffnungen 17 in den Basisteilen 5 bis 8 angeordnet werden. Die Öffnungen 16, 17 dienen als Zugang zu ZylinderZugängen am Motorblock für das Zuführen von Sekundärluft und/oder Abgas. Durch die Öffnungen 12, 13 hingegen werden Schraubenverbindungen zur Befestigung des Abgaskrümmerflansches am Motorblock geführt. Für das Anbringen von zusätzlichen Schraubverbindungen sind in Bezug auf die Ausnehmungen 4 im jeweiligen Basisteil an gegenüberliegenden Stellen weitere Öffnungen 19 vorgesehen. Bereiche, die im Gaskanal 9 von einer Schraubverbindung, z. B. einer Schraube 19, wie in den Fig. 3b bis d dargestellt, durchdrungen werden, weisen vorteilhafterweise QuerschnittsaufWeitungen, z. B. in Form von Ausbuchtungen 20, 21, 22 auf. Somit wird die Strömung des Gases zu den Zugängen zum Motorblock durch keine Querschnittsverengung behindert.When adjusting the individual base parts 5 to 8, it should also be taken into account that openings 16 in the shell element 11 of the gas channel 9 to be soldered to the base parts 5 to 8 are arranged congruently via corresponding openings 17 in the base parts 5 to 8. The openings 16, 17 serve as access to cylinder accesses on the engine block for the supply of secondary air and / or exhaust gas. On the other hand, screw connections for fastening the exhaust manifold flange to the engine block are passed through the openings 12, 13. For the attachment of additional screw connections, further openings 19 are provided at opposite locations with respect to the recesses 4 in the respective base part. Areas in the gas channel 9 by a screw connection, for. B. a screw 19, as shown in FIGS. 3b to d, are penetrated, advantageously have cross-sectional expansions, e.g. B. in the form of bulges 20, 21, 22. Thus, the flow of the gas to the entrances to the engine block is not hindered by any narrowing of the cross-section.
In den Fig. 3a bis d ist ein Abgaskrümmerflansch 23 abgebildet, der ein einziges Basisteil 24 aufweist. Auch für diesen Fall ist der erfindungsgemäße Gaskanal vorteilhaft. Denn der Gaskanal 9 wird, abgesehen von den Ausbuchtungen 20, 21, 22, mit seiner vollen Fläche mit dem Basisteil 24 verlötet. Hierdurch entsteht nicht nur eine sehr zuverlässige Lötverbindung, sondern es wird auch ein Verzug des BasisteilsAn exhaust manifold flange 23, which has a single base part 24, is shown in FIGS. 3a to d. The gas duct according to the invention is also advantageous in this case. Because, apart from the bulges 20, 21, 22, the gas channel 9 is soldered to the base part 24 with its full surface. This not only creates a very reliable soldered connection, but also warps the base part
24 beim Lδtvorgang durch die großflächige Auflage im einem tolerierbaren Rahmen gehalten. Die Vorjustage von Gaskanalschalenelementen 10, 11 kann in gleicher Weise wie oben beschrieben, durch vorzugsweise gerändelte Hülsen 14 erfolgen, die in die Öffnungen 12, 13 (s. hierzu insbesondere Fig. 3d) eingesteckt werden.24 during the soldering process due to the large surface area kept in a tolerable range. The pre-adjustment of gas channel shell elements 10, 11 can be carried out in the same way as described above, by means of preferably knurled sleeves 14, which are inserted into the openings 12, 13 (see in particular Fig. 3d).
Die Hülsen 14 sorgen überdies dafür, daß Kräfte von Schraubenverbindungen aufgenommen werden, die ansonsten in vollem Umfang von den Schalenelementen im Gaskanal weitergeleitet werden müssten. Dies hat ein günstiges Setzungsverhalten der Schrauben 19 zur Folge.The sleeves 14 also ensure that forces are absorbed by screw connections that would otherwise have to be fully transmitted by the shell elements in the gas channel. This results in a favorable settlement behavior of the screws 19.
Beispielhaft ist in Fig. 3b ein angeformterAn integrally molded one is an example in FIG. 3b
Anschlußstutzen 15 dargestellt, der mit einem AnschlußelementConnection piece 15 shown, with a connecting element
25 zur weiteren Verbindung mit z. B. einem Anschlußrohr versehen wurde.25 for further connection with z. B. was provided a connecting pipe.
In Fig. 3c ist überdies ein in einer Ausnehmung 4 eingefügter Abgasstutzen 26 dargestellt. Diese Abgasstutzen 26 sind ebenfalls in Fig. 3a angedeutet. Bezugszeichenliste :In FIG. 3c, an exhaust nozzle 26 inserted into a recess 4 is also shown. These exhaust ports 26 are also indicated in Fig. 3a. Reference symbol list:
1 Basisteil1 base part
2 Verbindungsleiste2 connecting bar
3 Basisteilabschnitt3 base section
4 Ausnehmung für einen Abgasstutzen4 Recess for an exhaust pipe
5 Basisteil5 base part
6 Basisteil6 base part
7 Basisteil7 base part
8 Basisteil8 base part
9 Gaskanal9 gas channel
10 Schalenelement10 shell element
11 Schalenelement11 shell element
12 Öffnung12 opening
13 Öffnung13 opening
14 Hülse14 sleeve
15 Anschlußstutzen15 connecting pieces
16 Öffnung16 opening
17 Öffnung17 opening
18 Öffnung18 opening
19 Schraube19 screw
20 Ausbuchtung20 bulge
21 Ausbuchtung21 bulge
22 Ausbuchtung22 bulge
23 Abgaskrümmerflansch23 Exhaust manifold flange
24 Basisteil24 base part
25 Anschlußelement25 connecting element
26 Abgasstutzen 26 Exhaust nozzle
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