DE4226171A1

DE4226171A1 - Exhaust manifold

Info

Publication number: DE4226171A1
Application number: DE4226171A
Authority: DE
Inventors: Klaus Krueger
Original assignee: Bischoff Erhardt Co KG GmbH
Current assignee: ERHARDT BISCHOFF GMBH & CO KG, 73655 PLUEDERHAUSEN
Priority date: 1992-08-07
Filing date: 1992-08-07
Publication date: 1994-02-10
Also published as: ATE136623T1; ES2086158T3; DE59302160D1; EP0582205B1; EP0582205A1

Abstract

An exhaust manifold contains a cylinder flange (1) intended for fixing on a cylinder head and a combined flange (6) directly connected to the cylinder flange (1). The connection can be made in particular by the use of a common, angled plate. The gas-carrying inner pipe (5) is covered by a hood (9), formed as a one-piece drawn part, which is welded to the plate (2). <IMAGE>

Description

Die Erfindung geht aus von einem isolierten Abgaskrümmer, der beispielsweise an einem Zylinderkopf mit Hilfe eines Flan sches angebracht wird.The invention relates to an insulated exhaust manifold that for example on a cylinder head using a flan is attached.

Bei den bisher bekannten Abgaskrümmern dieser Art ist das gasführende Innenrohr von einem in vielen Fällen tragenden Außenrohr umgeben, wobei zwischen den Rohren ein Abstand ge bildet ist. Dieser Abstand kann luftgefüllt oder mit einem Isoliermaterial gefüllt sein. Bei den bekannten Abgaskrümmern dieser Art weist das äußere Rohr etwa die gleiche Form wie das Innenrohr auf und ist an dem Zylinderflansch an den glei chen Stellen befestigt wie das gasführende Innenrohr. Auf diese Weise muß das Außenrohr aus mehreren Teilschalen aufge baut sein, die dann in einem relativ komplizierten Verfahren zur Bildung des Außenrohres miteinander verbunden werden müssen.In the previously known exhaust manifolds of this type, this is gas-carrying inner tube from a bearing in many cases Surround the outer tube, with a distance between the tubes ge forms is. This distance can be filled with air or with a Insulation material must be filled. In the known exhaust manifolds In this way, the outer tube has approximately the same shape as the inner tube and is on the cylinder flange on the same fixed points like the gas-carrying inner tube. On In this way, the outer tube must be made up of several partial shells builds that then in a relatively complicated process be connected to each other to form the outer tube have to.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abgaskrümmer zu schaffen, der sich kostengünstig herstellen läßt und eine hohe Festigkeit aufweist.The invention has for its object an exhaust manifold to create that can be produced inexpensively and a has high strength.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen Abgas krümmer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Weiterbildun gen sind Gegenstand der Unteransprüche.To achieve this object, the invention proposes an exhaust gas manifold with the features of claim 1 before. Training conditions are the subject of the subclaims.

Durch Ausbildung des äußeren Rohrs als Haube verringert sich die Anzahl der zur Herstellung des Abgaskrümmers nötigen Teile und damit die Zahl der Verbindungs- bzw. Befestigungs vorgänge. Die Haube wird in einer Größe hergestellt, daß sie über das Innenrohr aufgesetzt werden kann. Die Form der Haube braucht nicht mehr der Form des Innenrohres zu folgen. Sie kann daher mit relativ geringem Aufwand hergestellt werden. Gleichzeitig vergrößert sich der Zwischenraum zwischen dem Innenrohr und der Haube, was zu einer besseren thermischen Isolierung führen kann. Aufgrund der größeren Oberfläche der Haube kann diese ihre Wärme nach außen besser abgeben. Da durch verringert sich die Temperaturbelastung und erhöht sich die Lebensdauer des Abgaskrümmers.By forming the outer tube as a hood is reduced the number of necessary to manufacture the exhaust manifold Parts and thus the number of connection or fastening operations. The hood is made in a size that it can be placed over the inner tube. The shape of the hood no longer needs to follow the shape of the inner tube. they can therefore be produced with relatively little effort. At the same time, the space between the Inner tube and the hood, resulting in better thermal Insulation can result. Because of the larger surface area of the Hood can give off their heat to the outside better. There this reduces and increases the temperature load the life of the exhaust manifold.

Insbesondere kann in Weiterbildung vorgesehen sein, daß die Haube als ein einstückiges Blechziehteil ausgebildet ist.In particular, it can be provided in further training that the Hood is designed as a one-piece sheet metal part.

Die Erfindung schlägt in Weiterbildung vor, daß die Haube im wesentlichen längs des Randes des Zylinderflansches mit die sem verschweißt wird. Auch dies führt zur Vergrößerung der Festigkeit des Abgaskrümmers. The invention proposes in training that the hood in essentially along the edge of the cylinder flange with the is welded. This also leads to the enlargement of the Exhaust manifold strength.

Es ist ebenfalls möglich, daß die Haube mit dem Sammelflansch im wesentlichen längs dessen Randes verschweißt wird.It is also possible that the hood with the collecting flange is essentially welded along the edge thereof.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß der Zylinderflansch und/oder Sammelflansch als Blechplatine ausgebildet ist, wo bei selbstverständlich auch mehrere flächig aufeinander auf liegende Blechplatinen zur Bildung der Flansche vorgesehen sein können.According to the invention it can be provided that the cylinder flange and / or collecting flange is designed as a sheet metal plate, where with of course several on top of each other horizontal sheet metal plates are provided to form the flanges could be.

Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, daß der Zylinderflansch und der Sammelflansch direkt miteinander verbunden werden. Dies erhöht weiter die Festigkeit des Ab gaskrümmers, da es zu einer Versteifung des Sammelflansches führt. Durch die Verbindung des Sammelflansches mit dem Zy linderflansch ergibt sich aber auch eine thermische Entla stung des Sammelflansches.According to the invention it can be provided in a further development that the cylinder flange and the collector flange directly with each other get connected. This further increases the strength of the Ab gas manifold as it stiffens the collector flange leads. By connecting the collector flange to the Zy linderflansch also results in a thermal discharge of the collecting flange.

In nochmaliger Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß der Zylinderflansch und der Sammelflansch Teil einer gemeinsamen Platine sind. Diese Platine kann in einem Arbeitsgang herge stellt werden, so daß keine nachträgliche Verbindung mehr erforderlich ist.In a further development it can be provided that the Cylinder flange and the collector flange part of a common one Board are. This board can be produced in one operation be placed so that no subsequent connection is required.

Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Platine ab gewinkelt verläuft, wobei der eine Teil den Zylinderflansch und der durch die Abwinkelung getrennte Teil den Sammel flansch bildet.It can be provided according to the invention that the board runs angled, one part of the cylinder flange and the part separated by the bend the collection flange forms.

Insbesondere kann vorgesehen sein, daß das Innenrohr durch eine Öffnung des Sammelflansches von diesem insbesondere durch einen Luftspalt isoliert hindurchgeführt ist. Das In nenrohr kann dann in dem weiterführenden Vorrohr gehaltert sein. Es erfolgt also eine thermische Entkopplung zwischen dem gasführenden und daher heißen Innenrohr und dem Flansch und damit auch der Haube.In particular, it can be provided that the inner tube through an opening of the collecting flange of this in particular is isolated through an air gap. The In nenrohr can then be held in the further down pipe his. There is therefore a thermal decoupling between the gas-carrying and therefore hot inner tube and the flange and with it the hood.

Das Innenrohr kann aus mehreren Teilstücken aufgebaut sein, die durch Schiebesitze miteinander verbunden sein können, wo bei die Schiebesitze ggf. durch einen Wellbalg abgedichtet sein können.The inner tube can be made up of several sections, which can be connected by sliding seats where in the sliding seats, if necessary, sealed by a corrugated bellows could be.

Der Zwischenraum zwischen dem gasführenden Innenrohr und der Haube kann luftgefüllt sein, es ist jedoch auch möglich, ihn mit einem isolierenden Material auszufüllen.The space between the gas-carrying inner tube and the Hood can be filled with air, but it is also possible for it to be filled with an insulating material.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung er geben sich der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Aus führungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hier bei zeigen:Further features, details and advantages of the invention he give the following description of a preferred Aus leadership form of the invention and with reference to the drawing. Here at show:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teils des Abgaskrümmers nach der Erfindung; Figure 1 is a perspective view of part of the exhaust manifold according to the invention.

Fig. 2 perspektivisch eine auf den in Fig. 1 darge stellten Teil des Abgaskrümmers aufzusetzende Haube; Fig. 2 in perspective a hood to be placed on the part of the exhaust manifold shown in Fig. 1;

Fig. 3 den fertiggestellten Abgaskrümmer. Fig. 3 shows the finished exhaust manifold.

Der in Fig. 1 dargestellte Teil des Abgaskrümmers enthält einen Zylinderflansch 1, der aus einer abgewinkelten Blech platine 2 und einer auf der dem Zylinderkopf zugewandten Seite der Blechplatine 2 angeordneten Dichtplatine 3 aufge baut ist. Die Dichtplatine 3 kann insbesondere aus anderem Material bestehen. Zur Befestigung an dem Zylinderkopf sind mehrere durch die Platine 2, 3 hindurchgehende Löcher 4 vor gesehen. An dem Zylinderflansch 1 sind mehrere Rohrteile 5a, 5b, 5c befestigt, die zusammen ein das Abgas des Motors füh rendes Innenrohr 5 bilden. Die einzelnen Teile 5a, 5b, 5c des Innenrohrs 5 sind durch Schiebesitze miteinander verbunden, so daß bei Erwärmung ein Längenausgleich erfolgen kann.The part of the exhaust manifold shown in Fig. 1 contains a cylinder flange 1 , which is made of an angled sheet metal plate 2 and a sealing plate 3 arranged on the side facing the cylinder head of the sheet metal plate 2 . The sealing plate 3 can in particular consist of a different material. For attachment to the cylinder head several holes 4 are seen through the board 2 , 3 before. On the cylinder flange 1 a plurality of pipe parts 5 a, 5 b, 5 c are attached, which together form an exhaust pipe of the engine leading inner tube 5 . The individual parts 5 a, 5 b, 5 c of the inner tube 5 are connected to one another by sliding seats, so that a length compensation can take place when heated.

Der gegenüber der Ebene des Zylinderflansches 1 abgewinkelte Teil der abgewinkelten Blechplatine 2 bildet einen Sammel flansch 6, an dem ein entsprechender Flansch der weiterfüh renden Rohrleitung angeschraubt werden kann. Der Sammel flansch enthält eine zentrale Öffnung 7 zum Durchführen des Innenrohres 5. Das Innenrohr 5 ist derart durch die Öffnung 7 hindurchgeführt, daß es allseits einen radialen Abstand von dem Rand der Öffnung 7 aufweist. Es tritt also keine Berüh rung auf. Selbst dann, wenn das Innenrohr 5 sich stärker er wärmt als die abgewinkelte Platine 2, bleibt der Abstand vom Rand der Öffnung erhalten.The part of the angled sheet metal plate 2 which is angled relative to the plane of the cylinder flange 1 forms a collecting flange 6 , to which a corresponding flange of the pipeline which leads further can be screwed. The collecting flange contains a central opening 7 for passing the inner tube 5th The inner tube 5 is guided through the opening 7 in such a way that it has a radial distance from the edge of the opening 7 on all sides. So there is no contact. Even if the inner tube 5 warms up more than the angled plate 2 , the distance from the edge of the opening is maintained.

Es ist selbstverständlich auch möglich, das Innenrohr mit dem Sammelflansch zu verschweißen, wenn dieser an dieser Stelle nicht thermisch abgekoppelt zu werden braucht.It is of course also possible to use the inner tube with the Weld flange if this at this point does not need to be thermally decoupled.

Der Sammelflansch 6 weist im Bereich seiner Ecken Gewindeboh rungen 8 auf, in die Schrauben zum Befestigen des Flansches des Vorrohrs eingeschraubt werden können. Es ist selbstver ständlich auch möglich, auf der in Fig. 1 sichtbaren Innen seite des Sammelflansches 6 Muttern im Bereich der Bohrungen 8 anzuschweißen, die dann das Gewinde für die Schrauben auf weisen. Ebenso ist es möglich, Schrauben in Form von Stehbol zen anzuschweißen oder auch Kombinationen beider Möglichkei ten.The collecting flange 6 has threaded holes 8 in the region of its corners, into which screws for fastening the flange of the front pipe can be screwed. It is of course also possible to weld 6 nuts in the region of the bores 8 on the inside of the collecting flange visible in FIG. 1, which then have the thread for the screws. It is also possible to weld bolts in the form of studs or combinations of both.

Auf den in Fig. 1 dargestellten Teil des Abgaskrümmers wird eine in Fig. 2 lagerichtig dargestellte Haube 9 aufgesetzt. Die Haube 9 ist als einstückiges Blechteil durch Ziehen her gestellt und weist eine in Fig. 2 nach unten gerichtete Öff nung auf. Der die Öffnung begrenzende Rand des Blechteils 9 entspricht etwa der Form und den Abmessungen der abgewinkel ten Blechplatine 2. In den zueinander parallelen Seitenwänden 10 der Haube 9 sind drei Einbuchtungen 11 eingeformt, die in axialer Verlängerung der Löcher 4 liegen. Durch die Einbuch tungen 11 ist der Zugang zu den Schrauben möglich, mit denen der Abgaskrümmer an dem Zylinderkopf festgeschraubt wird.A hood 9 shown in the correct position in FIG. 2 is placed on the part of the exhaust manifold shown in FIG. 1. The hood 9 is made as a one-piece sheet metal part by pulling forth and has a downward opening in FIG . The edge of the sheet metal part 9 delimiting the opening corresponds approximately to the shape and dimensions of the angled sheet metal plate 2 . In the mutually parallel side walls 10 of the hood 9 , three indentations 11 are formed , which lie in the axial extension of the holes 4 . Through the entries 11 , access to the screws is possible, with which the exhaust manifold is screwed onto the cylinder head.

Die Haube 9 wird auf die abgewinkelte Blechplatine 2 aufge setzt und längs des Randes der beiden abgewinkelten Teile sowohl mit dem Zylinderflansch 1 als auch mit dem Sammel flansch 6 verschweißt. Dadurch ergibt sich bei einfachem Aufbau eine sehr stabile Anordnung aus der Platine 2 und der Haube 9. Diese Anordnung ist in Fig. 3 dargestellt. Es ist zu sehen, daß die Einbuchtungen 11 den Zugang zu den Löchern 4 ermöglichen. Die Haube 9 liegt mit ihrem Rand flächig auf der Oberseite der Blechplatine 2 auf und kann dort festgeschweißt werden.The hood 9 is placed on the angled sheet metal plate 2 and welded along the edge of the two angled parts to both the cylinder flange 1 and the flange 6 . This results in a very stable arrangement of the circuit board 2 and the hood 9 with a simple construction. This arrangement is shown in Fig. 3. It can be seen that the indentations 11 allow access to the holes 4 . The edge of the hood 9 lies flat on the top of the sheet metal plate 2 and can be welded there.

Der durch den Sammelflansch 6 hindurchragende Endbereich 12 des gasführenden Innenrohres 5 kann dann in ein Vorrohr hin eingesteckt werden und dort ggf. mit einem weiterführenden Rohrteil einen Schiebesitz bilden.The end region 12 of the gas-carrying inner tube 5 protruding through the collecting flange 6 can then be inserted into a front tube and, if necessary, form a sliding fit there with a further tube part.

Durch die einstückige Verbindung des Sammelflansches 6 mit dem Zylinderflansch 1 ergibt sich nicht nur eine Versteifung des Abgaskrümmers, sonder auch eine thermische Entlastung des Sammelflansches. Diese wird durch den Ringspalt zwischen dem gasführenden Innenrohr 5 und dem Rand der Öffnung 7 des Sam melflansches 6 weiter verstärkt.The one-piece connection of the collecting flange 6 with the cylinder flange 1 not only results in a stiffening of the exhaust manifold, but also a thermal relief of the collecting flange. This is further reinforced by the annular gap between the gas-carrying inner tube 5 and the edge of the opening 7 of the Sam melflansches 6 .

Es wird zum ersten Mal möglich, mit der als Ziehteil ausge bildeten Haube und der ebenfalls einstückigen Platine 2 das ganze System gasdicht zu verschließen, wobei die gasdichte Verbindung des Innenrohrs 5 mit dem weiterführenden Vorrohr innerhalb des Vorrohrs erfüllt. Es ist selbstverständlich auch möglich, das gasführende Innenrohr über einen Wellbalg oder einen Schiebesitz mit dem Sammelflansch 6 zu verbinden.It is possible for the first time to seal the entire system with the hood that is formed as a drawn part and the also one-piece circuit board 2 , the gas-tight connection of the inner tube 5 being met with the further front tube inside the front tube. It is of course also possible to connect the gas-carrying inner tube to the collecting flange 6 via a corrugated bellows or a sliding seat.

Claims

1. Abgaskrümmer, mit
1.1 einem Zylinderflansch (1) zum Anbringen des Abgaskrümmers an einem Zylinderkopf,
1.2 einem Sammelflansch (6) zum Anschließen eines weiterführenden Rohres,
1.3 einem gasführenden Innenrohr (5) sowie
1.4 einer Haube, die
1.4.1 das Innenrohr (5) allseits umgibt,
1.4.2 von diesem einen Abstand zur Bildung eines Zwi schenraumes aufweist,
1.4.3 als Blechziehteil ausgebildet ist,
1.4.4 mit dem Zylinderflansch (1) verbunden, insbeson dere verschweißt ist, und
1.4.5 mit dem Sammelflansch (6) verbunden, insbesondere verschweißt ist.1. Exhaust manifold, with
1.1 a cylinder flange ( 1 ) for attaching the exhaust manifold to a cylinder head,
1.2 a collecting flange ( 6 ) for connecting a further pipe,
1.3 a gas-carrying inner tube ( 5 ) and
1.4 a hood that
1.4.1 surrounds the inner tube ( 5 ) on all sides,
1.4.2 is at a distance from it to form an intermediate space,
1.4.3 is designed as a sheet metal part,
1.4.4 connected to the cylinder flange ( 1 ), in particular welded, and
1.4.5 connected to the collecting flange ( 6 ), in particular welded.

2. Abgaskrümmer nach Anspruch 1, bei dem die Haube (9) als einstückiges Blechziehteil ausgebildet ist.2. Exhaust manifold according to claim 1, wherein the hood ( 9 ) is designed as a one-piece sheet metal part.

3. Abgaskrümmer nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Haube (9) im wesentlichen längs des Randes des Zylinderflan sches (1) mit diesem verschweißt ist.3. Exhaust manifold according to claim 1 or 2, wherein the hood ( 9 ) substantially along the edge of the cylinder flange ( 1 ) is welded to it.

4. Abgaskrümmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Haube (9) im wesentlichen längs des Randes des Sammelflansches (6) mit diesem verschweißt ist.4. Exhaust manifold according to one of the preceding claims, in which the hood ( 9 ) is welded to the collecting flange ( 6 ) substantially along the edge of the latter.

5. Abgaskrümmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Zylinderflansch (1) und/oder der Sammel flansch (6) als Blechplatine ausgebildet ist.5. Exhaust manifold according to one of the preceding claims, in which the cylinder flange ( 1 ) and / or the collecting flange ( 6 ) is designed as a sheet metal plate.

6. Abgaskrümmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Zylinderflansch (1) und der Sammelflansch (6) direkt miteinander verbunden sind.6. Exhaust manifold according to one of the preceding claims, in which the cylinder flange ( 1 ) and the collecting flange ( 6 ) are connected directly to one another.

7. Abgaskrümmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Zylinderflansch (1) und der Sammelflansch (6) Teil einer gemeinsamen Platine (2) sind.7. Exhaust manifold according to one of the preceding claims, in which the cylinder flange ( 1 ) and the collecting flange ( 6 ) are part of a common circuit board ( 2 ).

8. Abgaskrümmer nach Anspruch 7, bei dem die Platine (2) abgewinkelt verläuft.8. Exhaust manifold according to claim 7, wherein the circuit board ( 2 ) is angled.

9. Abgaskrümmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Innenrohr (5) durch eine Öffnung (7) des Sammelflansches (6) von diesem insbesondere durch einen Luftspalt isoliert hindurchgeführt ist.9. Exhaust manifold according to one of the preceding claims, in which the inner tube ( 5 ) through an opening ( 7 ) of the collecting flange ( 6 ) is passed through this, in particular insulated through an air gap.

10. Abgaskrümmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Innenrohr (5) mindestens einen Schiebesitz aufweist.10. Exhaust manifold according to one of the preceding claims, wherein the inner tube ( 5 ) has at least one sliding seat.

11. Abgaskrümmer nach Anspruch 10, bei dem der Schiebesitz durch einen Wellbalg abgedichtet ist.11. Exhaust manifold according to claim 10, wherein the sliding seat is sealed by a corrugated bellows.

12. Abgaskrümmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Zwischenraum zwischen dem Innenrohr (5) und der Haube (9) mit Isoliermaterial gefüllt ist.12. Exhaust manifold according to one of the preceding claims, wherein the space between the inner tube ( 5 ) and the hood ( 9 ) is filled with insulating material.