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Die Erfindung betrifft einen luftspaltisolierten Abgaskrümmer gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines luftspaltisolierten Abgaskrümmers gemäß Anspruch 8.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 199 23 557 A1 geht ein gebauter luftspaltisolierter Abgaskrümmer einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs hervor, bei dem Abgasrohre jeweils mit einem ihrer Enden in Einzeleingangsflansche eingesteckt und mit diesen verschweißt sind. Dabei zeigt sich, dass in heutigen Motorräumen der zur Verfügung stehende Bauraum extrem knapp ist. Gerade der Abgaskrümmer liegt sehr nahe an der Motorhaube, wobei zum Zwecke des Fußgängerschutzes ein bestimmter Abstand eingehalten werden muss. Dadurch rücken Anschlussgeometrien, die beispielsweise von einem Flansch einer Abgasrückführung oder dem Ausgangsflansch des Abgaskrümmers gebildet werden, sehr nahe an eine Außenschale beziehungsweise ein Schutzrohr des luftspaltisolierten Abgaskrümmers. Bei einer unmittelbaren Verschweißung der Abgasrohre mit Einzelflanschen ist eine Zugänglichkeit für die Schweißung sehr erschwert. Darüber hinaus entstehen beim Schweißen Schweißspritzer, die sich auf Funktionsflächen der Flansche niederschlagen und somit eine undefinierte und undichte Verbindung – insbesondere eine Schraubverbindung oder Schellenverbindung – zu den sich anschließenden Aggregaten oder Leitungen ergeben. Dieses Problem verschärft sich, wenn eine Mehrzahl von Anschlussgeometrien nebeneinander angeordnet ist, da hierdurch die Zugänglichkeit der einzelnen Schweißstellen noch weiter eingeschränkt wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen luftspaltisolierten Abgaskrümmer sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, welches die genannten Nachteile nicht aufweist.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem ein luftspaltisolierter Abgaskrümmer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen wird. Dieser weist wenigstens zwei Eingangsflansche zur Verbindung mit einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine und einen zu den Eingangsflanschen hin verzweigten, luftspaltisolierten, zentralen Krümmerabschnitt auf. Es ist ein Sammelrohr vorgesehen, in welches Abgas von den Eingangsflanschen über den zentralen Krümmerabschnitt leitbar ist. Außerdem weist der luftspaltisolierte Abgaskrümmer wenigstens einen Ausgangsflansch zur Verbindung mit einer weiterführenden Abgasleiteinrichtung – beispielsweise einer letztlich zu einem Auspuff führenden Abgasverrohrung oder einer Abgasrückführstrecke – auf. Abgas der Brennkraftmaschine kann somit über die Eingangsflansche in den luftspaltisolierten Abgaskrümmer eintreten und den zentralen Krümmerabschnitt durchströmen. Es gelangt in das Sammelrohr, durch welches das Abgas aller mit dem luftspaltisolierten Abgaskrümmer verbundenen Zylinder gemeinsam dem Ausgangsflansch und durch diesen der weiterführenden Abgasleiteinrichtung zugeführt wird. Der luftspaltisolierte Abgaskrümmer weist also eine Mehrzahl von Flanschen auf. Er zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens ein Flansch mit einem luftisolierspaltfreien Rohrstück einstückig verbunden ist, wobei das luftisolierspaltfreie Rohrstück mit dem luftspaltisolierten, zentralen Krümmerabschnitt verschweißt ist. Dadurch ist es möglich, in relativ einfacher Weise einen luftspaltisolierten Abgaskrümmer mit zumindest einem Flansch bereitzustellen, dessen Verbindungsflächen völlig funktionstauglich sind. Durch die Verwendung eines luftisolierspaltfreien Rohrstücks, welches einstückig mit dem Flansch verbunden ist, wird eine direkte Verschweißung am Ort des Flansches vermieden. Vielmehr wird die Stelle der Verschweißung von dem Flansch beabstandet, wobei das dem luftspaltisolierten, zentralen Krümmerabschnitt zugewandte Ende des luftisolierspaltfreien Rohrstücks den Flansch als Schweißpartner ersetzt. Aufgrund dieser Beabstandung wird einerseits die Zugänglichkeit für die Schweißung wesentlich verbessert ohne den Bauraum des Krümmers zu vergrößern, und andererseits wird unterbunden, dass Schweißspritzer an Verbindungs- oder Funktionsflächen des Flansches geraten, sodass diese Flächen bei der Herstellung des luftspaltisolierten Abgaskrümmers vollständig funktionstauglich bleiben.
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Durch die Verwendung eines luftspaltisolierten, zentralen Krümmerabschnitts einerseits und eines luftisolierspaltfreien Rohrstücks andererseits wird eine Teilisolierung des Abgaskrümmers erreicht. Der Abgaskrümmer ist nämlich zumindest in dem Bereich des zentralen Krümmerabschnitts luftspaltisoliert, dagegen wenigstens in dem Bereich des luftisolierspaltfreien Rohrstücks nicht luftspaltisoliert. Diese Teilisolierung stellt eine Kompromisslösung dar, bei welcher zugunsten einer gasdichten prozess- und betriebssicheren Verbindung des Flansches mit angeschlossenen Einrichtungen, insbesondere mit stromabwärts liegenden Leitungen oder Aggregaten, auf die Erhaltung einer möglichst hohen Abgastemperatur verzichtet wird.
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Es wird ein Ausführungsbeispiel des luftspaltisolierten Abgaskrümmers bevorzugt, bei welchem der zentrale Krümmerabschnitt als Doppelrohr mit einer Luftspaltisolierung zwischen einem Innenrohr und einer Außenschale ausgebildet ist, wobei das luftisolierspaltfreie Rohrstück mit der Außenschale verschweißt ist. Vorzugsweise ist das luftisolierspaltfreie Rohrstück mit der Außenschale umlaufend verschweißt, wodurch eine besonders hohe Dichtigkeit der Verbindung verwirklicht wird. Bevorzugt ist das luftisolierspaltfreie Rohrstück mit einem Öffnungsrand einer Öffnung der Außenschale, besonders bevorzugt mit einem Öffnungsrand einer Austrittsöffnung der Außenschale, – insbesondere umlaufend – verschweißt. Die Verschweißung des luftisolierspaltfreien Rohrstücks insbesondere ausschließlich mit der Außenschale hat den Vorteil, dass einerseits eine sichere und nach außen zuverlässig gedichtete Verbindung zwischen dem Rohrstück und dem zentralen Krümmerabschnitt möglich ist, wobei andererseits ein Schiebesitz zum Ausgleich thermischer Spannungen zwischen dem Innenrohr und dem luftisolierspaltfreien Rohrstück verwirklicht werden kann.
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Das Innenrohr ist vorzugsweise mehrteilig ausgebildet, wobei es besonders bevorzugt eine Mehrzahl von Innenrohrabschnitten aufweist, welche vorzugsweise über Schiebesitze miteinander verbunden sind. Thermische Spannungen in dem zentralen Krümmerabschnitt können in diesem Fall durch Relativverlagerungen der Innenrohrabschnitte in den Schiebesitzen ausgeglichen werden.
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Bevorzugt ist die Außenschale mehrteilig ausgebildet. Dabei ist sie bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus zwei miteinander gefügten, insbesondere geschweißten Halbschalen gefertigt. Es ist aber auch möglich, dass die Außenschale als Schutzrohr ausgebildet ist, insbesondere als einteiliges Schutzrohr oder als mehrteiliges Schutzrohr mit einer Mehrzahl von Schutzrohrabschnitten, die in geeigneter Weise miteinander verbunden, vorzugsweise miteinander verschweißt sind.
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Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des luftspaltisolierten Abgaskrümmers, bei welchem das Sammelrohr als luftisolierspaltfreies Rohrstück ausgebildet ist, das mit dem wenigstens einen Ausgangsflansch einstückig ausgebildet ist. Insbesondere im Bereich des Sammelrohrs und des wenigstens einen Ausgangsflanschs steht besonders wenig Bauraum in dem Motorraum eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, gegebenenfalls aber auch eines Lastkraftwagens oder eines Nutzfahrzeugs, zur Verfügung, insbesondere weil hier mehrere Anschlussgeometrien in enger Nachbarschaft zueinander angeordnet sind. Daher verwirklichen sich im Bereich des Sammelrohrs und des Ausgangsflanschs die Vorteile des hier vorgeschlagenen luftspaltisolierten Abgaskrümmers in besonderer Weise. Vorzugsweise ist das Sammelrohr – bevorzugt ausschließlich – mit einem Öffnungsrand einer Austrittsöffnung der Außenschale – insbesondere umlaufend – verschweißt. Damit kann eine nach außen dichte Verbindung realisiert werden, wobei zugleich ein Schiebesitz für das Innenrohr zum Ausgleich thermischer Ausdehnungen verwirklicht werden kann.
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Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Eingangsflansche als Einzelflansche ausgeführt und unmittelbar mit dem zentralen Krümmerabschnitt verschweißt, wobei sie besonders bevorzugt mit der Außenschale verschweißt sind.
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Der luftspaltisolierte Abgaskrümmer weist bevorzugt eine Anzahl von Eingangsflanschen auf, welche der Anzahl von Zylindern der Brennkraftmaschine oder einer Zylinderbank der Brennkraftmaschine entspricht. Es ist jedoch auch möglich, dass der Abgaskrümmer eine kleinere Zahl von Eingangsflanschen aufweist, wobei dann mehrere Abgaskrümmer an dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine oder an einer Zylinderbank derselben vorgesehen sind.
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Es wird auch ein Ausführungsbeispiel des luftspaltisolierten Abgaskrümmers bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das luftisolierspaltfreie Rohrstück mit wenigstens zwei Flanschen einstückig verbunden ist. Dadurch wird die Schweißarbeit und auch eine Schweißnahtlänge, welche bisher notwendig war um jeden der wenigstens zwei Flansche als Einzelflansche zu verschweißen, erheblich reduziert, da nun nur noch eine Schweißnaht erforderlich ist, nämlich diejenige zwischen dem luftisolierspaltfreien Rohrstück und dem zentralen Krümmerabschnitt.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Sammelrohr, welches als luftisolierspaltfreies Rohrstück ausgeführt ist, wenigstens einen Ausgangsflansch und wenigstens einen Abgasrückführflansch auf. Dabei ist der Ausgangsflansch mit einer letztlich zu einem Auspuff führenden Abgasleiteinrichtung verbindbar, während der Abgasrückführflansch zur Verbindung mit einer Abgasrückführstrecke vorgesehen ist. Vorzugsweise weist das luftisolierspaltfreie Rohrstück und insbesondere das Sammelrohr genau zwei Flansche auf, insbesondere genau einen Ausgangsflansch und genau einen Abgasrückführflansch. Es ist aber auch möglich, dass mehr als ein Ausgangsflansch vorgesehen ist, insbesondere wenn das Abgas auf mehr als eine jeweils zu einem Auspuff führende Abgasleiteinrichtung aufgeteilt werden soll, beispielsweise wenn ein Kraftfahrzeug zwei oder mehr Auspuffrohre aufweist.
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Es wird auch ein Ausführungsbeispiel des luftspaltisolierten Abgaskrümmers bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das luftisolierspaltfreie Rohrstück als Gussteil, als Schmiedeteil, als Blechteil und/oder als Innenhochdruckumformbauteil gefertigt ist. Ist das luftisolierspaltfreie Rohrstück als Schmiedeteil oder als Blechteil ausgebildet, kann es hergestellt werden, indem zunächst zwei Halbschalen gefertigt werden, die anschließend miteinander gefügt, beispielsweise verschmiedet oder durchsetzgefügt werden. Das luftisolierspaltfreie Rohrstück kann also zwei Halbschalen aufweisen, die miteinander insbesondere durch Schmieden oder durch Durchsetzfügen, gefügt sind. Insbesondere wenn das luftisolierspaltfreie Rohrstück als Blechteil ausgebildet ist, kann es als Innenhochdruckumformbauteil gefertigt sein, wobei es bevorzugt durch Innenhochdruckumformen seine Endkontur erhält.
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Es wird auch ein Ausführungsbespiel des luftspaltisolierten Abgaskrümmers bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das luftisolierspaltfreie Rohrstück auf seiner dem zentralen Krümmerabschnitt zugewandten Seite eine innenliegende, umlaufende radiale Erweiterung aufweist, in welche das Innenrohr eingesteckt ist. Hierdurch ist es möglich, eine verbesserte, vorzugsweise klapperfreie Führung des Innenrohrs in dem luftisolierspaltfreien Rohrstück zu bewirken. Dabei wird insbesondere eine lose Führung des Innenrohrs in dem luftisolierspaltfreien Rohrstück realisiert, aufgrund derer auch vibrationsbedingte axiale Verschiebebewegungen sowie durch thermische Wechselbelastungen hervorgerufene Längenänderungen in einfacher Weise kompensierbar sind. Die innenliegende, umlaufende radiale Erweiterung wird vorzugsweise verwirklicht, indem eine Innenwandung des luftisolierspaltfreien Rohrstücks auf der dem zentralen Krümmerabschnitt zugewandten Seite bereichsweise radial nach innen zurückspringt, sodass das Innenrohr in den Bereich des Rücksprungs eingesteckt werden kann.
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Es wird auch ein Ausführungsbeispiel des luftspaltisolierten Abgaskrümmers bevorzugt, bei welchem die innenliegende, umlaufende radiale Erweiterung einen dem Innenrohr zugewandten, balligen Wandabschnitt aufweist. Der Wandabschnitt ist dabei bereichsweise – von innen gesehen – konvex ausgebildet, sodass im Bereich des balligen, insbesondere konvexen Wandabschnitts ein Linienkontakt der Innenwandung des luftisolierspaltfreien Rohrstücks mit dem Innenrohr erzielt wird. Infolge dieses Linienkontakts kann ein besonders reibungsarmer Schiebesitz des Innenrohrs erreicht werden. Es ist damit in besonders wirksamer Art und Weise möglich, vibrationsbedingte axiale Verschiebebewegungen und durch thermische Wechselbelastungen hervorgerufene Längenänderungen zu kompensieren.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren zur Herstellung eines luftspaltisolierten Abgaskrümmers gemäß Anspruch 8 geschaffen wird. Dabei weist das Verfahren folgende Schritte auf: Es wird ein verzweigter, luftspaltisolierter zentraler Krümmerabschnitt bereitgestellt, der mit wenigstens zwei Eingangsflanschen verbunden wird. Der zentrale Krümmerabschnitt wird außerdem mit wenigstens einem Ausgangsflansch über ein Sammelrohr verbunden. Der zentrale Krümmerabschnitt wird also mit einer Mehrzahl von Flanschen verbunden. Dabei wird wenigstens ein Flansch als bauliche Einheit mit einem luftisolierspaltfreien Rohrstück bereitgestellt, wobei das luftisolierspaltfreie Rohrstück mit dem zentralen Krümmerabschnitt verschweißt wird. In Zusammenhang mit dem Verfahren verwirklichen sich die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem luftspaltisolierten Abgaskrümmer erläutert wurden. Der wenigstens eine Flansch ist mit dem luftisolierspaltfreien Rohrstück vorzugsweise einstückig verbunden.
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Der zentrale Krümmerabschnitt wird vorzugsweise als Doppelrohr mit einer Luftspaltisolierung zwischen einem Innenrohr und einer Außenschale bereitgestellt, wobei das luftisolierspaltfreie Rohrstück mit der Außenschale – vorzugsweise umlaufend – verschweißt wird. Besonders bevorzugt wird das luftisolierspaltfreie Rohrstück mit einem Öffnungsrand einer Öffnung der Außenschale – vorzugsweise umlaufend – verschweißt.
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Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform des Verfahrens, bei welcher das Sammelrohr als luftisolierspaltfreies Rohrstück in baulicher Einheit und insbesondere einstückig mit wenigstens einem Ausgangsflansch bereitgestellt wird, wobei es vorzugsweise mit einem Öffnungsrand einer Austrittsöffnung der Außenschale des zentralen Krümmerabschnitts verschweißt wird.
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Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das luftisolierspaltfreie Rohrstück auf einen Öffnungsrand der Außenschale des zentralen Krümmerabschnitts aufgesetzt und unter Ausbildung einer I-Naht mit der Außenschale verschweißt wird. Auf diese Weise kann besonders einfach und schnell eine Verbindung des luftisolierspaltfreien Rohrstücks mit der Außenschale bewirkt werden.
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Alternativ wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, bei welcher das luftisolierspaltfreie Rohrstück in eine Öffnung der Außenschale bereichsweise eingesteckt wird, wobei es unter Ausbildung einer Rundnaht mit der Außenschale verschweißt wird. In diesem Fall wird eine Steckverbindung zwischen dem luftisolierspaltfreien Rohrstück und der Außenschale vorgesehen, wodurch eine besonders sichere, stabile und dichte Verbindung des luftisolierspaltfreien Rohrstücks mit dem zentralen Krümmerabschnitt gewährleistet wird.
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Schließlich wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass in die Außenschale des zentralen Krümmerabschnitts – insbesondere im Bereich der Öffnung, mit welcher das luftisolierspaltfreie Rohrstück verschweißt wird – eine Verstärkungshülse eingesetzt wird, die gemeinsam mit dem luftisolierspaltfreien Rohrstück mit der Außenschale verschweißt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Verbindung zwischen dem luftisolierspaltfreien Rohrstück und dem zentralen Krümmerabschnitt mechanisch besonders stabil und haltbar zu gestalten.
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Die Beschreibung des luftspaltisolierten Abgaskrümmers einerseits und des Herstellungsverfahrens andererseits sind komplementär zueinander zu verstehen. Merkmale des luftspaltisolierten Abgaskrümmers, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Herstellungsverfahren beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des luftspaltisolierten Abgaskrümmers. Verfahrensschritte, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem luftspaltisolierten Abgaskrümmer beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale einer bevorzugten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens. Dieses zeichnet sich vorzugsweise durch wenigstens einen Verfahrensschritt aus, der durch wenigstens ein Merkmal des luftspaltisolierten Abgaskrümmers bedingt ist. Der luftspaltisolierte Abgaskrümmer zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens ein Merkmal aus, welches durch wenigstens einen Verfahrensschritt einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bedingt ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines luftspaltisolierten Abgaskrümmers gemäß dem Stand der Technik;
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2 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines luftspaltisolierten Abgaskrümmers, und
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3 eine schematische Detaildarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines luftspaltisolierten Abgaskrümmers.
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1 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines luftspaltisolierten Abgaskrümmers 1 gemäß dem Stand der Technik. Dieser weist wenigstens zwei, hier genau vier Eingangsflansche 3 auf, die zur Verbindung mit einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine vorgesehen sind. Außerdem weist der Abgaskrümmer 1 einen zu den Eingangsflanschen 3 hin verzweigten, luftspaltisolierten zentralen Krümmerabschnitt 5 auf, sowie ein Sammelrohr 7, welches hier als bauliche Einheit mit dem zentralen Krümmerabschnitt 5 ausgestaltet und insoweit ebenfalls luftspaltisoliert ausgebildet ist. In das Sammelrohr 7 wird im Betrieb des Abgaskrümmers 1 Abgas von den Eingangsflanschen 3 über den zentralen Krümmerabschnitt 5 geleitet. Mit dem Sammelrohr 7 ist wenigstens ein Ausgangsflansch, hier ein Ausgangsflansch 9 sowie zusätzlich ein Abgasrückführflansch 11 als zweiter Ausgangsflansch verbunden. Der Ausgangsflansch 9, der Abgasrückführflansch 11 und die Eingangsflansche 3 sind sämtlich als Einzelflansche ausgeführt, wobei die Eingangsflansche 3 mit dem zentralen Krümmerabschnitt 5 und der Ausgangsflansch 9 sowie der Abgasrückführflansch 11 mit dem Sammelrohr 7 verschweißt sind. Es zeigt sich, dass gerade in modernen Motorräumen eine Zugänglichkeit für die Schweißung der Flansche 3, 9, 11 sehr erschwert ist. Außerdem entstehen beim Schweißen Schweißspritzer, die sich aufgrund der großen räumlichen Nähe zwischen Schweißstellen der Flansche einerseits und Funktionsflächen derselben andererseits auf den Funktionsflächen niederschlagen können und dadurch zu einer undefinierten und undichten Verbindung mit sich anschließenden Aggregaten oder Leitungen führen.
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2 zeigt eine Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines luftspaltisolierten Abgaskrümmers 1 gemäß der Erfindung. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Sammelrohr 7 als ein luftisolierspaltfreies Rohrstück 13 ausgebildet, das mit dem Ausgangsflansch 9 und dem Abgasrückführflansch 11 einstückig verbunden, also insbesondere als bauliche Einheit ausgebildet ist, wobei es an seinem den Flanschen 9, 11 abgewandten Ende mit dem zentralen Krümmerabschnitt 5 verschweißt ist. Auf diese Weise wird eine direkte Verschweißung der Flansche 9, 11 mit dem zentralen Krümmerabschnitt 5 vermieden, und die Verschweißungsstelle wird von den Flanschen 9, 11 beabstandet. Das luftisolierspaltfreie Rohrstück 13 ersetzt die Flansche 9, 11 als Schweißpartner, wobei aufgrund der Beabstandung zum einen die Zugänglichkeit für die Schweißung wesentlich verbessert wird, ohne den Bauraum des Abgaskrümmers 1 zu vergrößern, und wobei zum anderen unterbunden wird, dass Schweißspritzer an die Verbindungs- oder Funktionsflächen der Flansche 9, 11 geraten, sodass diese bei der Herstellung des Abgaskrümmers 1 vollständig funktionstauglich bleiben.
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Da nur der zentrale Krümmerabschnitt 5, nicht aber das luftisolierspaltfreie Rohrstück 7 luftspaltisoliert ausgestaltet ist, ergibt sich eine Teilisolierung des Abgaskrümmers 1 als Kompromisslösung, bei welcher zugunsten einer gasdichten, prozess- und betriebssicheren Verbindung der Flansche 9, 11 mit stromabwärts liegenden Leitungen oder Aggregaten auf die Erhaltung einer möglichst hohen Abgastemperatur verzichtet wird.
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Der zentrale Krümmerabschnitt 5 ist als Doppelrohr mit einer Luftspaltisolierung zwischen einem Innenrohr 15 und einer Außenschale 17 ausgebildet. Dabei ist das Innenrohr 15 mehrteilig aus einer Mehrzahl von Innenrohrabschnitten ausgebildet, wobei die Innenrohrabschnitte über Schiebesitze miteinander verbunden sind, wobei der besseren Übersichtlichkeit wegen hier nur ein Schiebesitz 19 mit einem Bezugszeichen gekennzeichnet ist. Die Außenschale 17 ist vorzugsweise in Schalenbauweise und besonders bevorzugt aus zwei Halbschalen 21, 21' gefertigt, die miteinander verschweißt sind.
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Das luftisolierspaltfreie Rohrstück 13 ist hier mit der Außenschale 17 umlaufend verscheißt. Insbesondere ist dabei das Sammelrohr 7 mit einem Öffnungsrand 23 einer Austrittsöffnung 25 der Außenschale 17 umlaufend verschweißt. Insbesondere ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel das luftisolierspaltfreie Rohrstück 13 in die Austrittsöffnung 25 der Außenschale 17 bereichsweise eingesteckt, sodass eine Steckverbindung verwirklicht wird, wobei es unter Ausbildung einer Rundnaht 27 umlaufend mit dem Öffnungsrand 23 verschweißt ist.
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Das luftisolierspaltfreie Rohrstück 13 ist vorzugsweise als Gussteil, als Schmiedeteil, als Blechteil und/oder als Innenhochdruckumformbauteil ausgebildet. Dabei ist es möglich, dass es aus zwei Halbschalen gefertigt ist, die miteinander gefügt, beispielsweise miteinander verschmiedet oder durchsetzgefügt sind.
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Alternativ zu der hier dargestellten Befestigungsart kann das luftisolierspaltfreie Rohrstück 13 auch auf den Öffnungsrand 23 aufgesetzt und unter Ausbildung einer I-Naht mit der Außenschale 17 verschweißt werden.
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Das luftisolierspaltfreie Rohrstück 13 weist auf seiner dem zentralen Krümmerabschnitt 5 zugewandten Seite eine innenliegende, umlaufende radiale Erweiterung 29 auf, in welche das Innenrohr 15 eingesteckt ist. Im Bereich der umlaufenden, radialen Erweiterung springt eine Innenwandung 31 des Rohrstücks 13 radial zurück, sodass das Innenrohr 15 hier eingesteckt werden kann, wobei ein Schiebesitz realisiert wird. Die Erweiterung 29 weist vorzugsweise einen balligen Wandabschnitt 33 auf, in dessen Bereich ein Linienkontakt des Innenrohrs 15 mit dem Rohrstück 13 realisiert wird, sodass sich hier ein besonders reibungsarmer Schiebesitz ergibt.
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Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Eingangsflansche 3 als Einzelflansche bereitgestellt und mit dem zentralen Krümmerabschnitt 5, insbesondere mit der Außenschale 17 verschweißt.
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3 zeigt eine schematische dreidimensionale Detaildarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines luftspaltisolierten Abgaskrümmers 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insoweit auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist in die Außenschale 17 eine Verstärkungshülse 35 eingesetzt, die gemeinsam mit dem luftisolierspaltfreien Rohrstück 13 mit der Außenschale 17 über die Rundnaht 27 mitverschweißt ist. Damit ist die mechanische Stabilität der Verbindung zwischen dem luftisolierspaltfreien Rohrstück 13 und dem zentralen Krümmerabschnitt 5 hier besonders stabil und haltbar ausgestaltet. Außerdem sind in 3 besonders gut die umlaufende, innenliegende radiale Erweiterung 29 der Innenwandung 31 sowie der ballige Wandabschnitt 33 zu erkennen.
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Weiterhin zeigt sich, dass der Ausgangsflansch 9 und der Abgasrückführflansch 11 als bauliche Einheit und einstückig mit dem Sammelrohr 7 als luftisolierspaltfreiem Rohrstück 13 verbunden sind, wobei hier insbesondere keine Schweißnaht vorgesehen ist. Vielmehr ist das luftisolierspaltfreie Rohrstück 13 einschließlich der Flansche 9, 11 bevorzugt als Gussteil, Schmiedeteil oder Blechteil hergestellt. Dabei kann es auch als Innenhochdruckumformbauteil hergestellt sein.
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Insgesamt zeigt sich, dass mithilfe des luftspaltisolierten Abgaskrümmers 1 und des Verfahrens zu dessen Herstellung ein luftspaltisolierter Abgaskrümmer 1 bereitgestellt werden kann, bei dem Verbindungsflächen von Flanschen völlig funktionstauglich sind, wobei Schweißstellen auch bei beengtem Bauraum in einem Motorraum gut zugänglich sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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