DE19803275A1

DE19803275A1 - Abgaskrümmer

Info

Publication number: DE19803275A1
Application number: DE19803275A
Authority: DE
Inventors: Johannes Busmann; Andreas Dr Ing Fritz; Juergen Dipl Ing Kleinschmidt
Original assignee: Benteler Deustchland GmbH
Current assignee: Benteler Deustchland GmbH
Priority date: 1998-01-29
Filing date: 1998-01-29
Publication date: 1999-08-12
Also published as: DE59800573D1; CZ322398A3; PT933509E; EP0933509B2; ES2159417T5; CZ294172B6; ES2159417T3; EP0933509A1; EP0933509B1; BR9804289A; US6134886A

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgaskrümmer gemäß den Merk malen im Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Abgaskrümmer umfaßt einen gebogenen Endab schnitt, an den sich üblicherweise zwei T-Abschnitte an gliedern. Der Endabschnitt und die T-Abschnitte weisen einen Flanschanschluß und einen Rohranschluß auf. Des weiteren besitzen die T-Abschnitte einen Schiebesitzstut zen.

Über den Flanschanschluß sind die T-Abschnitte ebenso wie der Endabschnitt mit einem Kopfflansch zur motorsei tigen Anbindung des Abgaskrümmers verbunden. Um einen Dehnungsausgleich zu ermöglichen, sind der Endabschnitt und die T-Abschnitte jeweils über Schiebesitze miteinan der verbunden. Hierzu übergreift der Schiebesitzstutzen eines T-Abschnitts den Rohranschluß des Endabschnitts bzw. den Rohranschluß eines benachbarten T-Abschnitts endseitig.

Die T-Abschnitte des Abgaskrümmers werden aus einem gera den Rohrabschnitt hergestellt. Hierzu wird mittels hydraulischem Innenhochdruck eine im wesentlichen recht winklig zur Rohrachse abstehende stutzenförmige Ausbau chung erzeugt. Diese wird endseitig durch einen Säge schnitt geöffnet. Auf diese Weise wird der Flanschan schluß hergestellt. Der Schiebesitzstutzen wird von einem Ende des Ausgangsrohrs gebildet.

Nachteilig hieran ist, daß die Länge des Flanschan schlusses aufgrund der hydroformtechnischen Ausbildung begrenzt ist, und zwar auf maximal das Ein- bis Zweifache des Durchmessers eines Ausgangsrohrs. Eine größere Länge des Flanschanschlusses könnte zu einer unzulässigen Mate rialverdünnung führen. Die Auslegung anderer Bauteilkom ponenten muß daher auf die kurze Flanschlänge abgestimmt werden. Auch die Festlegung des Kopfflansches wird hier durch erschwert. Ferner werden die Einbaubedingungen des Abgaskrümmers beeinträchtigt, da die Anschlagpunkte für die Festlegung am Motor schwerer zugänglich sind. Damit stoßen die konstruktive Gestaltung und der technischen Einsatz eines solchen Abgaskrümmers an ihre Grenzen.

Der Erfindung liegt daher ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, einen in seiner Funktionalität ver besserten Abgaskrümmer zu schaffen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den Merkmalen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden Gegen stand der abhängigen Ansprüche 2 bis 4.

Kernpunkt der Erfindung bildet die Maßnahme, den Schie besitzstutzen durch Innenhochdruckformung am Außenradius eines Rohrbogens zu formen.

Als Ausgangsrohr kommt ein gebogenes Rohr zum Einsatz. Für den Schiebesitzstutzen wird zunächst am Außenradius des Rohrbogens eine Ausbauchung hydraulisch erzeugt. Diese wird endseitig durch einen Sägeschnitt geöffnet. Vorzugsweise ist der Sägeschnitt schräg zur vertikalen Querebene der Ausbauchung bzw. des Rohranschlusses eines T-Stücks geführt.

Der Flanschanschluß eines T-Stücks kann den technischen bzw. konstruktiven Anforderungen entsprechend lang ausge führt sein. Hierdurch wird sowohl der Anbau des Kopfflan sches als auch die Montage des Abgaskrümmers am Motor er leichtert.

Die Länge eines Schiebesitzstutzens kann verhältnismäßig kurz gehalten werden. Für die Praxis bietet sich ein Ver hältnis der Länge des Schiebesitzstutzens zum Durchmesser eines Rohrbogens von etwa 0,3 bis 0,7, vorzugsweise 0,5, an. Auf diese Weise ist eine vorteilhafte hydroformtech nische Herstellung des Schiebesitzstutzens möglich, ohne daß eine Materialverdünnung zu befürchten ist.

Der Schiebesitz zwischen Endabschnitt und anschließendem T-Abschnitt bzw. zwischen den T-Abschnitten untereinander wird durch das Ineinanderführen des jeweiligen Schiebe sitzstutzens mit dem Rohranschluß gewährleistet. Hierzu ist es zweckmäßig, daß der Schiebesitzstutzen den jewei ligen Rohranschluß übergreift. Damit wird eine zu verlässige Abgasführung gewährleistet. Für die Praxis ist es ferner vorteilhaft, wenn die in den Schiebesitzstutzen eintauchenden Enden der Rohranschlüsse abgeschrägt sind, und zwar so, daß sie sich der Kontur eines Rohrbogens anpassen. Auf diese Weise wird eine Beeinträchtigung der Abgasführung bzw. Strömungsverhältnisse in dem Rohrver bund vermieden.

Im Rahmen der Erfindung ist auch eine doppelwandige Aus bildung des Abgaskrümmers möglich.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Abbil dung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrie ben.

In der Fig. 1 ist ein Abgaskrümmer 1 dargestellt mit einer mehrkanaligen Einströmseite 2 und einer einkanali gen Ausströmseite 3. Der Abgaskrümmer 1 umfaßt im we sentlichen drei Krümmerbauteile, nämlich einen gebogenen Endabschnitt 4, an den sich zwei T-Abschnitte 5 und 6 an gliedern. Um einen Dehnungs- bzw. Längenausgleich dieses Rohrverbunds bei der Abgasführung zu ermöglichen, sind der Endabschnitt 4 und der T-Abschnitt 5 sowie der T-Ab schnitt 5 und der T-Abschnitt 6 jeweils über einen Schie besitz 7 bzw. 8 miteinander verbunden.

Der gebogene Endabschnitt 4 besitzt einen Flanschan schluß 9 und einen Rohranschluß 10. Auch die T-Ab schnitte 5, 6 weisen einen Flanschanschluß 11, 12 und einen Rohranschluß 13, 14 auf. Ferner besitzen die T-Ab schnitte 5, 6 jeweils einen Schiebesitzstutzen 15, 16.

Jeder T-Abschnitt 5, 6 ist aus einem Rohrbogen 17, 18 hergestellt, an dessen Wandung der Schiebesitzstutzen 15 bzw. 16 ausgeformt ist.

Hierzu ist am Außenradius R_a des Rohrbogens 17, 18 im zwischen Flanschanschluß 11, 12 und Rohranschluß 13, 14 liegenden Krümmerbereich 19, 20 mittels hydraulischer In nenhochdruckformung zunächst ein Stutzen ausgebaucht wor den. Dieser Stutzen wird anschließend durch einen Säge schnitt geöffnet.

Wie Fig. 1 zeigt, ist der Sägeschnitt schräg ausgeführt, so daß die Enden 21, 22 der Schiebesitzstutzens 15, 16 gegenüber der Vertikalebene entsprechend in einem Winkel schräg verläuft. Auch das Ende 23 vom Rohranschluß 10 und das Ende 24 des Rohranschlusses 13 ist abgeschrägt. Auf diese Weise wird eine Beeinträchtigung der Strömungs verhältnisse im Krümmerbereich 19 bzw. 20 vermieden.

Der Schiebesitz 7 bzw. 8 wird dadurch gebildet, daß der Schiebesitzstutzen 15 des T-Abschnitts 5 den Rohran schluß 10 und der Schiebesitzstutzen 16 des T-Abschnitts 6 den Rohranschluß 13 des T-Abschnitts 5 endseitig über greift, wobei die Schiebesitzstutzen 15 bzw. 16 und die Rohranschlüsse 10 bzw. 13 jeweils mediendicht aneinander liegen. Dementsprechend ist der Durchmesser D₁ der Schie besitzstutzen 15, 16 um ein entsprechendes Maß größer als der Durchmesser D₂ der Rohranschlüsse 10 bzw. 13.

Das Verhältnis der Länge L_s eines Schiebesitzstutzens 15, 16 gemessen entlang der Mittellinie ML zum Durchmesser D eines Rohrbogens 17, 18, welcher D₂ entspricht, beträgt 0,5.

Zur Komplettierung eines Abgaskrümmers 1 wird an seiner Einströmseite 2 ein hier nicht dargestellte Kopfflansch festgelegt. Zum Kopfflansch hin sind die Flanschan schlüsse 9 bzw. 11 und 12 im Durchmesser aufgeweitet. An der Ausströmseite 3 schließt sich ebenfalls über einen Schiebesitz ein Auspuffrohr bzw. Zwischenrohr mit einem endseitigen Kopfflansch an.

Bezugszeichenliste

1

Abgaskrümmer

2

Einströmseite

3

Ausströmseite

4

Endabschnitt

5

T-Abschnitt

6

T-Abschnitt

7

Schiebesitz

8

Schiebesitz

9

Flanschanschluß

10

Rohranschluß

11

Flanschanschluß

12

Flanschanschluß

13

Rohranschluß

14

Rohranschluß

15

Schiebesitzstutzen

16

Schiebesitzstutzen

17

Rohrbogen

18

Rohrbogen

19

Krümmerbereich

20

Krümmerbereich

21

Ende v.

15

22

Ende v.

16

23

Ende v.

10

24

Ende v.

13

D Durchmesser v.

17

bzw.

18

D₁

Durchmesser v.

15

bzw.

16

D₂

Durchmesser v.

10

bzw.

13

L_s

Länge v.

15

bzw.

16

ML Mittellinie
R_a

Außenradius v.

17

bzw.

18

Claims

1. Abgaskrümmer mit einem gebogenen Endabschnitt (4), an den sich jeweils über Schiebesitz (7, 8) mindestens zwei T-Abschnitte (5, 6) angliedern, wobei der Endab schnitt (4) und die T-Abschnitte (5, 6) jeweils einen Flanschanschluß (9, 11, 12) sowie einen Rohran schluß (10, 13, 14) aufweisen und jeder T-Abschnitt (5, 6) einen Schiebesitzstutzen (15, 16) besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schiebesitzstutzen (15, 16) durch Innenhochdruckfor mung am Außenradius (R_a) eines Rohrbogens (17, 18) geformt ist.

2. Abgaskrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schiebesitz stutzen (15, 16) und/oder der Rohranschluß (10, 13) endseitig schräg ausgebildet sind.

3. Abgaskrümmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge des Schiebesitzstutzens zum Durchmesser des Rohrbogens etwa 0,5 ist.

4. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schiebesitzstutzen (15) des T-Abschnitts (5) den Rohranschluß (10) des Endabschnitts (4) und der Schiebestutzen (16) des T-Abschnitts (6) den Rohran schluß (13) des T-Abschnitts (5) endseitig über greift.