DE2945079A1

DE2945079A1 - Rohrkruemmer an verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE2945079A1
Application number: DE19792945079
Authority: DE
Inventors: Andres Santiago; Enrique 8901 Diedorf Santiago
Original assignee: Zeuna Starker GmbH and Co KG
Current assignee: Arvin Industries Deutschland GmbH
Priority date: 1979-11-08
Filing date: 1979-11-08
Publication date: 1981-05-21
Also published as: DE2945079C2; IT8053381V0

Description

Rohrkrümmer an Verbrennungsmotoren
Die Erfindung betrifft Rohrkrürnuer an Verbrennungsmotoren zur Leitung des Abgases zwischen Motorblock und Auspuffleitung.
Herkömmliche Verbrennungsmotoren weisen als Gußstücke ausgebildete Rohrkrümmer auf, die infolge ihrer großen Wandstärke sehr schwer sind. Derartige Rohrkrümmer aus Stahlguß sind ausreichend hitzebeständig und wirken auch dämpfend auf Körperschallschwingungen.
Aus einzelnen Stahlrohren geschweißte Krümmer konnten sich in der Vergangenheit ihres hohen Fertigungsaufwands wegen nicht durchsetzen; ihr besonderer Nachteil liegt im übrigen darin, daß sie die Ausbreitung von Körperschall begünstigen.
Demgegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, einen Rohrkrümmer in Leichtbauweise zu schaffen, der nicht nur den hohen Warmebelastungen dauerhaft standhält, sondern gleichzeitig eine dämpfende Wirkung gegen die Ausbreitung von Körperschall ausübt.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfinduno vor, - daß der Rohrkrümmer aus zwei a'bschalen aus Stahlblech gebildet ist, die in den an eine gemeinsame Trennebene angrenzenden Bereichen durch Schweißen miteinander verbunden sind; - daß jede Halbschale aus zwei miteinander verformten Stahlblechen gebildet ist, von denen wenigstens das innere aus zunderfestem Stahl besteht, und - daß zwischen den beiden Stahlblechen, wenigstens in den Rohrleitungen bildenden Bereichen eine dünne Isolierschicht aus verdichtbarem, hitzebeständigem Werkstoff angeordnet ist.
Eine derartige Dopelschalenbauweise wird gelegentlich im Schalldämpferbau angewendet, jedoch in Art eines Doppelmantels, wobei ein äußerer und ein innerer Mantel teil in getrennten Formen hergestellt werden, so daß sie bei ihrem Zusammenbau einen im Verhältnis zu ihren Wandstärken breiten Hohlraum zwischen sich bilden, der mit einem hitzefesten Schallschluckstoff gefüllt wird.
Demgegenüber bringt der obige Lösungsvorschlag, dadurch daß die beiden Stahlbleche jeder Halbschale zusammen mit der Isolierschicht gemeinsam verformt werden, eine erhebliche Vereinfachung der Fertigung mit sich. Versuche haben ergeben, daß zur Unterbindung von Körperschall eine dünne,ihrer Starke nach etwa den Stahlblechen entsprechende Isolierschicht im Bereich der die Rohrleitung bildenden Oberflche der Halbschalen ausreichend ist. Infolge der Beschränkung der Ausbreitung der Isolierschicht auf die die Rohrleitungen bildenden Bereiche der Halbschalen kann die Isolierschicht durch einen Zuschnitt einer ineralfasermatte gebildet sein; das Verschweißen der Halbschalen erfolgt im Bereich der an deren Trennebene flächig angrenzenden Stege zwischen den die Rohrleitungen bildenden Bereichen. Gleichzeitig ermöglicht dieser Vorschlag eine sparsam Verwendung von Isoliermaterial.
Die Herstellung kann darüberhinaus noch dadurch verbilligt werden, daß nur das innere Stahlblech jeder Halbschale aus legiertem, das äußere aber aus billigem unlegiertem Stahl besteht.
Von der Formgebung her kann noch eine weitere Verbesserung der Schalldämmung dadurch erzielt werden, daß die Halbschalen in den die Rohrleitungen bildenden Bereichen sich in Richtung der Rohrachsen erstreckende Sicken aufweisen.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Halbschalenform ermöglicht eine einfache Herstellung jeder Halbschale aus jeweils zwei Stahl platinen, zwischen denen ein die Isolierschicht bildender Zuschnitt angeordnet ist. Alle drei Schichten einer Halbschale werden gemeinsam durch Ziehen bzw. Prägen bzw. Pressen verformt.
Im folgenden wird die Erfindung am Beispiel eines Rohrkrümmers für einen Vier-Zylinder-Reihenmotor anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf den Rohrkrümmer, Fig. 2 eine Seitenansicht des Rohrkrümmers gemäß Fig. 1, teilweise geschnitten, entsprechend dem Schnittverlauf 11-11, Fig. 3 eine Seitenansicht des Rohrkrümers gemäß III-III der Fig. 2, und Fig. 4 einen vergrößerten Wandausschnitt gemäß IV der Fig. 3.
In der Draufsicht gemäß Fig. 1 gesehen, enthält der aus zwei Halbschalen zusammengesetzte Rohrkrümmer einen äußere Rohrbogen 1 und einen inneren Rohrbogen 2, wobei der äußere Rohrbogen 1 den inneren Rohrbogen 2 umfaßt. An ihren offenen Enden sind die Rohrbögen 1, 2 jeweils mit einem Flansch 3 versehen, welcher an der ußenseite des Zylinderkopfs eines nicht gezeichneten Vier- Zylinder-Reihenmotors jeweils dichtend über der Abgasöffnung des zugeordneten Zylinders angeschraubt ist. Die in die Zeichenebene gedrehte Querschnittdarstellung I (Fig. 1) zeigt, daß die Halbschalen der gasführenden Rohrbögen zur Erhöhung ihrer Stabilität breite Sicken aufweisen. Die beiden Halbschalen 5, 6 (vgl. Fig. 2) sind in der Trennebene 7 längs ihrer Umfangskanten, nämlich außen bei 8, innen bei 9 und zwischen den Rohrbogen bei 10, aber auch längs der Ränder 11, 12, des zwischen den Rohrbögen vorhandenen Steges 13 miteinander verschweißt. Zusätzliche Schweißpunkte können im Inneren der Fläche des Steges 13 vorgesehen sein. Beide Rohrbögen 1, 2 sind jeweils über einen Anschlußkragen 14, ;5 mit einer Auspuffleitung (Fig. 3) verbunden, >e'-che an einem beiden Rohrstutzen gemeinsamen Flansch 16 angeschlossen ist.
Die Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 zeigt als zusätzlichen Befestigungspunkt eine SchrauDe 17, welche durch eine Öffnung 18 des Steges 13 sowie durch eine Bohrung 19 im Flansch 16 hindurchzeführt und in einem strichpunktiert angedeuteten Flansch 20 der Auspuffleitung eingeschraubt ist.
Gemäß Fig. 1 sind im Bereich des Steges 13 zwei Öffnungen 18 für Schrauben zur schwingungsfreien Montage des RohrkrL.'rnrers vo.ceseher..
Die in Fig. 3 dargestellte Seitenansicht zeigt zwei Auspuffleitungen 21, 22, die mittels ihres gemeinsamen Flansches 20 durch eine nicht dargestellte Schraubverbindung am Flansch 16 an der Unterseite des Rohrkrümmers befestigt sind.
Der Wandausschnitt gemäß Fig. 4 verdeutlicht die Zusammensetzung der Halbschalen jeweils aus einem äußeren bevorzugt warmfesten Stahlblech 23, etwa von 1,5 mm Blechstärke und einem inneren bevorzugt zunderfestem Stahlblech 24, etwa von 0,5 mm Blechstärke. Zwischen diesen Blechen, jedoch außerhalb ihrer Umfangskanten 8 ist eine Isolierschicht 25 aus Keramikfasern, z.B. auf Aluminiumsilikat-Basis eingepreßt, wobei beim Verformen der Stahlbleche die Isolierschicht etwa von 6mm auf 2 mm zusammengedrückt wird.

Claims

Patent ansprüche Rohrkrümmer an Verbrennunqsmotoren zur Leitung des Abgases zwischen Motorblock und Auspuff leitung, dadurch gekennzeichnet, - daß er aus zwei Halbschalen (5, 6) aus Stahlblech gebildet ist, die in den an eine gemeinsame Trennebene (7) angrenzenden Bereichen durch Schweißen miteinander verbunden sind, - daß ;ede Halbschale (5, 6) aus zwei miteinander verformten Stahlblechen (23, 24) gebildet ist, von denen wenigstens das innere (24) aus zunderfestem Stahl besteht, und - daß zwischen den beiden Stahlblechen (23, 24) wenigstens in den Rohrleitungen bildenden Bereichen eine dünne Isolierschicht (25) aus verdichtbarem, hitzebeständigem Werkstoff angeordnet ist.
2. Rohrkrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (25) nur in den die Rohrleitungen bildenden Bereichen zwischen den beiden Stahlblechen (23, 24) vorhanden ist und aus mineralischen Fasern besteht.
3. Rohrkrümmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Stahlblech (24) jeder Halbschale (5, 6) aus legiertem, das äußere (23) aus unlegiertem Stahl besteht.
4. Rohrkrümmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht vor ihrer Verformung zwischen den Stahlblechen (23, 24) als an die Endform der Rohrleitungen angepaßter Zuschnitt einer Mineralfasermatte ausgebildet ist.
5. Rohrkrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (5, 6) zwischen den die Rohrleitungen bildenden Bereichen einen oder mehrere flächig an die Trennebene (7) angrenzende Stege (8, 9, 13) bilden.
6. Rohrkrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (5, 6) in den die Rohrleitungen bildenden Bereichen sich in Richtung der Rohrachsen erstreckende Sicken (4) aufweisen.