JP4596581B2 - 排ガス誘導要素およびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、内燃機関と結合させるための少なくとも２つの供給管と壁とを備えた排ガス誘導要素およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
排ガス誘導要素は内燃機関の排ガス装置の一部として用いられ、排ガスを誘導するとともに、場合によっては排ガスを触媒処理して浄化するためのものである。ここで内燃機関とは、たとえば乗用車等の路上走行用原動機付き車両のガソリンエンジンである。
【０００３】
公知の排気マニホールドは、内燃機関と結合可能な２つまたはそれ以上の供給管と、これら供給管に共通の排ガス集積出口とを有し、この場合個々の管は一重の金属壁からなるパイプから構成されている。この種の壁は内燃機関の作動時に高温に加熱され、通常は少なくともほぼ７００℃の温度に加熱される。したがってこの種の排気マニホールドおよび特にその供給管は周囲に多量の熱を放出する。放射、熱伝導、対流により放出される多量の熱は、排気マニホールドの付近に配置されている感熱部材および（または）空間を加熱させ、たとえば電気部品、電子部品および（または）プラスチック部品、燃料タンク、予備車輪および（または）車内を加熱させるので望ましいものではない。したがって実際には、排気マニホールドの近くに防熱シールドを取付けることが必要な場合が多い。しかしながら防熱シールドは自動車の製造コストを増大させ、かなりのスペースを必要とし、エンジンによって発生する振動のために騒音の問題を生じさせることがある。
【０００４】
また、排気マニホールドまたは触媒コンバータのガス案内部材を二重壁の冷却ジャケットで取り囲むことが知られている。冷却ジャケットは、作動時に水を貫流させるように案内する中間空間を有している。しかしこの種の冷却ジャケットは、冷却ジャケット内で加熱された水を循環させ冷却するための冷却装置をさらに必要とし、或いは本来エンジンの冷却に用いられているラジエター装置を大型化する必要がある。
【０００５】
米国特許第３７５１９２０号公報には、ケーシングと供給管とを備えた非触媒型排ガス反応器が開示されている。供給管は、筒状のケーシング壁に沿って配分された個所を貫通してケーシングの内部空間に開口している。すなわちこの排ガス反応器は排ガスマニホールドを形成するものではなく、作動時に大きな対圧を発生させるものである。この排ガス反応器の供給管は金属製の壁を有しており、よって多量の熱を周囲に放出する。ケーシング壁も金属からなる外壁を有している。この外壁を取り囲んでいる絶縁層は、供給管または排出管が開口している個所に穴を備え、内側および外側と端部ならびに穴を設けた個所に被覆部を備えている。端壁の内面にも絶縁層が設けられている。このようにこれらの絶縁層とその被覆部とは、金属製の筒状の外壁、金属製の平らな端壁、供給管に加えて製造し、取付けねばならない。すなわちこのケーシング、供給管、絶縁層を形成するには、多数の別個の部材を製造して組み立てる必要がある。なお、絶縁層と被覆部との材料に関する記載はない。
【０００６】
フランス国特許公開第２２３８５８５号公報には、２枚の板の間に配置されるガラス繊維織物からなり、特に消音器のケーシングを形成するために用いられる複合材が開示されている。この種の消音器ケーシングを製造するには、複合材の２枚の板を半シェルに成形し、その後縁加工して両板を結合させる。このフランス国特許公開第２２３８５８５号公報は排気マニホールドを開示していない。またガラス繊維織物はかなり薄く、耐圧性が小さい。他方、複合材の平らな板を比較的曲率半径が小さな排気マニホールドへ成形するには板にかなりの圧力を作用させる必要があり、よってガラス繊維織物は非常に強く圧縮される。排気マニホールド完成時のガラス繊維織物の厚さは、実験を行ったところせいぜい元の厚さのほぼ２０％ないし３５％にすぎず、ほぼ１ｍｍ以下にすぎない。したがって、排気マニホールドの放熱を充分に減少させることはできない。
【０００７】
米国特許第４２１５０９３号公報には、触媒コンバータと、内燃機関を触媒コンバータに結合させるための２つの供給管とが開示されている。触媒コンバータは２つの壁を備えたケーシングを有し、それぞれの壁は２つのシェルから組み立てられており、両壁の間には空気を含む中間空間が設けられている。しかしながら供給管は一重の金属製の壁を有しているにすぎず、作動時には高温に加熱され多量の熱を放出する。さらに、同様の二重壁のケーシングを備えた乗用車の触媒コンバータにおいて実験を行ったところ、この種のケーシングの外壁は作動時に、空気を含んでいる中間空間が設けられているにもかかわらず高温に加熱され、その温度は典型的にはほぼ５００℃ないし６００℃であることが判明した。したがってこの種の触媒コンバータも多量の熱を放出する。この米国特許第４２１５０９３号公報から知られている排ガス装置にも、その製造のために多数の別個の部材を組み立てねばならず、よって排ガス装置の製造コストを増大させるという欠点がある。また、外壁を形成しているシェルをねじで結合させるには広いスペースが必要である。
同様の問題はセパレート型排気マニホールドにも見られる。
【０００８】
【発明が解決すべき課題】
本発明の課題は、排ガスを誘導し、場合によっては排ガスを触媒処理するための排ガス誘導要素およびその製造方法において、排気マニホールドおよび（または）少なくとも２つの供給管を備えた触媒コンバータを有する公知の排ガス誘導要素およびその製造方法の欠点を解消し、断熱性に優れ、しかも低コストで製造、組み立てができ、スペースをあまり必要としない排ガス誘導要素およびその製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、排ガス誘導要素においては、壁が２つの壁要素を有し、これら壁要素がそれぞれ２つの金属製のシェルと、これらシェルの間に設けられ、ほぼ少なくとも２ｍｍの厚さの断熱材から成っている層とを備えていること、前記２つの壁要素が互いに結合される縁部分を有し、且つ横断面にてすべての供給管の内部空間を協働して取り囲んでいること、各シェルが一体であること、同じ壁要素に属しているシェルがほぼその全周にわたって互いに結合され、且つ自立性があるように堅牢に形成され、壁の少なくとも一つの主要部分は壁要素のみから成っていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、上記構成の排ガス誘導要素を製造する方法においては、各壁要素に対し２つの薄板部材を準備し、それぞれの薄板部材を、同じ壁要素に属しているシェルがほぼその全周にわたって互いに結合され且つ自立性があるように一体に形成されたシェルの一方を形成するために用いること、ほぼ少なくとも２ｍｍの厚さの断熱材から成っている一方の層を２つの薄板部材の間に配置すること、次に２つの薄板部材とこれらの間に配置される断熱材から成っている層とをいっしょに成形して、両壁要素が横断面にて供給管の内部空間を協働して取り囲むようにすることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明による排ガス誘導要素およびその製造方法の有利な構成は従属項から明らかである。
本発明にしたがって各壁要素のシェルの間に設けられ、熱絶縁材からなる層は、断熱性に優れている。これにより、排ガスによって供給される熱が排ガス中および（または）排ガス要素または排ガス装置の内部に充分残留することが達成される。排ガス中に残留した熱は排ガスとともにさらに搬送され、少なくともその大部分は排ガスとともに周囲へ放出される。したがって、排ガス誘導要素または排ガス装置の各外側のシェルは、作動時に比較的低温に加熱されるにすぎない。また排ガス誘導要素はその周辺にわずかしか熱を放出しない。したがって、排ガス誘導要素の近くに設けられた感熱部材または空間を、排ガス誘導要素から放出される熱または他の態様で放出される熱からヒートシールドにより保護する必要もない。
【００１２】
本発明による排ガス誘導要素の有利な実施形態では、排ガス誘導要素は、供給管を形成している排気マニホールドと、さらに、排ガスを触媒するための触媒手段を備え、排ガスマニホールドの下流側に配置されてこれとともにユニットを形成する触媒コンバータとを有している。この場合排ガスマニホールドの２つの壁要素は、横断面にて、たとえば触媒コンバータの内部空間と特に触媒手段とを完全に取り囲むように構成してもよい。この構成の代わりに、触媒コンバータに対し２つの付加的な壁要素を設けることができる。これら付加的な壁要素のそれぞれは、２つの金属製のシェルと、これらのシェルの間に配置される断熱材から成っている層とを有している。これら付加的な二つの壁要素は、横断面にて触媒手段を完全に取り囲むように協働し、たとえば排ガスマニホールドに設けられている壁要素と直接に、密に固定させてよい。排ガス誘導要素をこのように構成することにより、触媒コンバータおよびその排気マニホールドとの結合部も極めて好適に熱絶縁される。また、この種のユニットは特に経済的に製造可能である。
【００１３】
壁要素は、自立性があるように、且つ互いに協働して壁の自立性部分を形成するように、位置固定して且つ頑丈に形成されているとともに、互いにしっかりと且つ少なくともほぼまたは完全に密に結合されている。排ガス誘導要素の壁の少なくとも一つの主要部分は、互いに結合される壁要素だけから構成される。この場合、排ガス誘導要素を内燃機関および排ガス誘導要素の下流側に配置される排ガス装置の部分と結合させるためには、壁はたとえば高々排ガス要素の入口および（または）出口に接続手段および（または）結合手段を備えていればよい。接続手段および（または）結合手段は、すべての供給管に共通の一つの接続フランジ、或いは個々の供給管に付設される少なくとも２つの接続フランジを有することができる。さらに壁要素は、少なくとも壁の大部分において排ガス誘導要素の最も外側の境界部を形成する。
【００１４】
壁要素は、わずかなスペースを必要とするにすぎないように構成し、且つ互いに結合させることができる。シェルはたとえばほぼ０．５ｍｍないし１ｍｍの厚さである。排ガス誘導要素の完成時における断熱材から成っている層は、概ねたかだか１０ｍｍの厚さ、有利にはほぼ少なくとも２ｍｍの厚さ、たとえば少なくとも３ｍｍないしたかだか５ｍｍの厚さである。この場合、壁要素の外側のシェルの温度は、０℃から測定した排ガスの温度および（または）他の点では構成が同じ排ガス誘導要素または排ガス装置の一重の金属壁の外面において得られる温度のたかだかほぼ５０％である。
【００１５】
断熱性の絶縁材は非有機性で、不燃焼であり、少なくとも排ガス誘導要素の作動温度および排ガスの温度（たとえば８００℃）までは耐熱性があるのが有利である。各絶縁層はたとえばある程度堅牢で、特にかなりの耐圧性がある連続した微孔性の板および（または）フォイルからなる。ここで微孔性とは、層または板がほぼ１μｍまたは数μメートル（ただし１０μｍ以下）或いは１μｍ以下の大きさの穴を備えていることをいう。それぞれの断熱材から成っている層はたとえばもともとは粒子状の材料から形成されている。この粒子状の材料は、少なくとも大部分が粒子からなり、場合によっては繊維が含まれ、プレスおよび（または）熱処理および（または）化学反応により硬化されたものである。したがってこの層は、互いに多少ともしっかりと接着している粒子および場合によっては補強用の繊維をも含んでいる。繊維成分はたとえばたかだかほぼ１０重量％であり、したがって層または板は少なくとも大部分が、たとえば大部分が粒状の構造を持っている。絶縁材および特にその粒状成分はたとえばほぼ酸化物から成っている。絶縁材はたとえば珪酸および（または）少なくとも珪酸塩および（または）酸化セラミックを含んでおり、すなわち有利には少なくとも５０％重量の高分散性の珪酸を含んでいる。繊維はたとえば鉱物材および（または）酸化セラミック材からなっている。この種の微孔性の絶縁材はたとえば欧州特許公開第００２９２２７号公報および対応する米国特許第４９８５１６３号公報に記載されており、たとえばドイツ連邦共和国ミュンヘンのWacker−Chemie GmbH社の商品名WACKER−WDSとして入手可能である。
【００１６】
壁を製造するため、各壁要素に対し、もともとは平らな２つの薄板部材をシェルに成形し、互いに結合させることができる。この場合、一対のシェルを形成させるために用いられる２つの薄板部材は少なくとも成形工程の大部分において、それらの間に配置される断熱材から成っている層とともに対を成して成形することができる。これにより壁の経済的な製造が可能である。
【００１７】
成形はたとえば深絞りによって行うことができる。成形時にはかなりの圧力が薄板部材またはシェルとその間に配置される断熱材から成っている層とに作用する。その際断熱材から成っている層は圧縮される。断熱材から成っている層が予め製造された微孔性の板またはフォイルからなっていれば、断熱材から成っている層の厚さは成形時にたとえば５０％以下、すなわち通常はほぼ２０％ないし４０％に縮小する。すなわち成形前の層の厚さは排ガス誘導要素完成時に比べてわずかに厚ければよい。
【００１８】
場合によっては、それぞれの断熱材から成っている層を微孔性の板またはフォイルから構成する代わりに、大部分を繊維から、たとえば一層または多層の織物から構成してもよい。繊維はたとえば酸化セラミックおよび（または）石綿および（または）玄武岩質繊維および（または）ガラス繊維および（または）何らかの他の鉱物性材料からなる。繊維材はもちろん成形時に、予め製造された微孔性の板またはフォいるよりも著しく強く圧縮されるので、成形時の厚さはたとえばほぼ６５％ないし８０％に減少する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を添付の図面を用いて詳細に説明する。
図１および図２に一部を図示したガソリンエンジン１は、エンジンケース２と、複数のシリンダと、それぞれ開口部を備えた少なくとも２つの排ガス出口３とを有している。それぞれの排ガス出口３は直線の軸線４を決定している。エンジン１はたとえば両側に３つの排ガス出口３を有しており、これらの排ガス出口の軸線４は互いに平行であり、たとえば共通の１つの面内にあり、エンジンケース２から離れる方向に下向きに傾斜している。
【００２０】
排ガスシステムは、図１ないし図４からわかるように排ガス装置１１または排ガス誘導要素１１を有している。排ガス装置または排ガス誘導要素１１は、排ガスマニホールド１２と触媒コンバータ１３とを形成している。排ガスマニホールド１２は、排ガス出口３を触媒コンバータ１３と連通させるため、排ガスマニホールドの長手方向において部分的に局部的に曲げられた少なくとも２つの、すなわち３つの供給管１５を有している。排ガスマニホールド１２は、すべての供給管１５に共通の接続フランジ１７を備えた接続手段および（または）結合手段を有している。接続フランジ１７は各供給管１５のために開口部を備えている。
【００２１】
触媒コンバータ１３はケーシング２１を有している。ケーシング２１は排ガスの流動方向において順に入口部分２１ａと、主部分２１ｂと、出口部分２１ｃと、カラー２１ｄとを有している。主部分２１ｂは自らの直線状の軸線２２にほぼ平行で、概して筒状であり、横断面ではたとえば概してほぼ楕円形および（または）卵形である。入口部分２１ａは３本の供給管１５を主部分２１ｂと連通させており、たとえば少なくとも一つの縦部分において主部分２１ｂのほうへ拡大している。出口部分２１ｃは概してホッパー状であり、中央部分２１ｂから離れる方向へ先細りになっている。カラー２１ｄは円形の開口部を画成している。軸線２２は、互いに平行な軸線４とともにたとえば鈍角αを形成する。
【００２２】
排ガスマニホールド１２と触媒コンバータ１３のケーシング２１とは共通の壁を有しており、この共通の壁は、流動経路に沿ってつながっている２つの断熱性の多層壁要素および（または）複合壁要素２３，２４を有している。各壁要素２３，２４は横断面にてほぼ壁の半分を形成しており、横断面にて隙間なくつながっている主部分を有している。この主部分は、ケーシングの壁のほぼ半分と、ケーシング２１と結合されている供給管１５の端部分の領域とを形成している。さらに各壁要素は、その主部分から接続フランジ１７まで延びている３つの指状の部分を有している。これらの指状の部分は横断面にて自由な中間空間により互いに分離されており、供給管１５のそれぞれ１つに付設されている。両壁要素は横断面にて内部空間を完全に取り囲んでいる。
【００２３】
各多層壁要素および（または）複合壁要素２３，２４は金属製の（鋼からなる）一対の一体のシェル、すなわち外側のシェル２５または２７と内側のシェル２６または２８を有している。同一の壁要素に属している２つのシェル２５，２６または２７，２８は、中間空間により互いに分割されている中央部分２５ａ，２６ａ，２７ａ，２８ａと、シェルの全周にわたって互いに接触している縁部分とを有している。図３および図４において縁部分２５ｂ，２６ｂ，２７ｂ，２８ｂは、供給管１５の入口から概して長手方向へ排ガスの流動経路に沿って触媒コンバータの出口へ延びている、４つのシェル２５，２６，２７，２８の外側の縁部分である。中央部分２５ａ，２６ａ，２７ａ，２８ａは横断面にて湾曲しており、少なくとも部分的に屈曲している。図３および図４において下側に図示されている２つのシェル２７，２８の場合、縁部分２７ｂ，２８ｂは中央部分２７ａ，２８ａから離れる方向へ外側へ突出し、横断面にてほぼアングル部材状および（または）直線状である。図３および図４において上側に図示されている２つのシェル２５または２６の縁部分２５ｂ，２６ｂは、中央部分２５ａまたは２６ａに対して高々わずかに屈曲しており、下方の内側のシェル２８の縁部分２８ｂによって形成される溝の中に突出している。上方の外側のシェル２５の縁部分２５ｂは、下方の内側のシェル２８の縁部分２８ｂに接触している。１つのシェルの各指状の部分は、横断面にて、ケーシングに属しているシェルの一部分に対応するように成形されている。供給管１５の入口および触媒コンバータの出口においては、図２に示すように、同一の壁要素に属しているシェルの縁部分は互いに接触している。異なるシェルの縁部分は接触部位において互いに当接しており、この場合それぞれ少なくとも２つの縁部分は互いに直接接触している。同一の壁要素に属しているシェルの縁部分はシェルの全周に沿って互いに固く、実質的に不動に且つ取り外し不能に且つ密に結合されており、しかも一部は他の部分と結合され、すなわち溶接されている。概して長手方向に延びている縁部分（図３と図４を参照）の場合、互いに対を成して接触している４つの縁部分２５ｂ，２６ｂ，２７ｂ，２８ｂはすべて、１回の溶接工程で形成される共通の溶接結合部３３により互いに結合されている。同様の構成は、シェルの指状の部分の間にある縁部分に対しても適用される。
【００２４】
シェル２５または２６の中央部分２５ａ，２６ａの間にある中間空間は絶縁材層（断熱材から成っている層）３５を含んでいる。２つのシェル２７または２８の中央部分２７ａ，２８ａの間にある中間空間は絶縁材層（断熱材から成っている層）３６を含んでいる。絶縁材層３５，３６は上記中間空間をほぼ完全に充填している。絶縁材は冒頭で述べた絶縁材のうちの１つ、たとえば微孔性の板またはフォイルからなっている。
【００２５】
ケーシング２１の主部分２１bは、排ガスを触媒処理して浄化するための触媒手段４１を含んでいる。触媒手段４１は、横断面にてほぼ卵形および（または）楕円形でほぼ筒状の触媒本体４２を有している。触媒本体４２は、排ガス入口面４２aと排ガス出口面４２bとを備えている。これらの面４２a，４２bは平坦で且つ軸線２２に対して直角である。触媒本体４２は、たとえば排ガス用の軸線方向の通路を多数備えたセラミックスからなる基体を有している。基体の、通路を画成している面は、被覆部を備えている。被覆部の大部分は多孔性の酸化アルミニウムからなり、さらに被覆部は少なくとも一つの触媒活性剤、たとえばプラチナおよびイリジウムを有している。
【００２６】
さらにケーシング２１の主部分２１bは耐熱性の中間層４３を有している。中間層４３は、触媒本体４２の側面と内壁３２の内面との間に配置され、横断面にて触媒本体を取り囲んでいるとともに、防振保持している。中間層４３は少なくとも触媒手段の作動温度までは耐熱性があり且つ熱絶縁性の材料、しかもたとえば弾性変形可能で、特に半径方向に圧縮可能な層状の材料からなっている。中間層４３は、たとえば最初に加熱したときに膨張する非有機性の繊維、鉱物性の板片を備えたマットと、バインダからなっている。しかし中間層を、少なくとも１層のワイヤー編物体またはワイヤー織物体と、熱絶縁性の充填材とを有するように構成してもよい。
【００２７】
両壁要素２３，２４によって形成される壁は、横断面にて、ホッパー状の排ガス集積および（または）入口内壁４５をも取り囲んでいる。この排ガス集積および（または）入口内壁４５は排ガスマニホールドから触媒コンバータへの移行部に配置されており、大部分はケーシングの入口部分２１aの内側にあるが、排ガス誘導要素の内部空間の、排ガスマニホールドに属している領域内へも突出している。排ガス集積および（または）入口内壁４５は、横断面にて排ガス集積内部空間を取り囲んでいる。このように、排ガスマニホールドの、下流側に配置されている端部部分と、排ガスマニホールドから触媒コンバータへの移行部分とは、排ガス誘導要素の排ガス集積部または排ガス集積部分を形成している。排ガス集積および（または）入口内壁４５は、流動経路に沿って接続フランジ１７に近いほうの端部に、特に図４からわかる入口４５aを備えた端部部分と、流動方向に拡大している中央部分とを有し、下流側にある端部には、ほぼ筒状で横断面にてほぼ卵形および（または）楕円形の短い端部部分を有している。この短い端部部分は、出口を備えている。また短い端部部分は、少なくともほぼ触媒本体４２の排ガス入口面まで延びており、且つ少なくともほぼ触媒本体の側面または周面と整列する外面を有し、且つ少なくとも一部は中間層４３により取り囲まれている。排ガス集積および（または）入口内壁４５は、鋼等の金属からなる２つのシェル４６，４７を有している。シェル４６，４７は横断面にて湾曲しており、且つ局部的に屈曲しており、その縁付近で互いに溶接されている。
【００２８】
各供給管１５は内側管５１を有している。内側管５１は、少なくとも局部的に湾曲し、鋼等の金属材料からなる一体の管からなっている。接続フランジ１７は、互いに当接しているたとえば２つの平らな板を有している。４つのシェル２５ないし２８の、供給管に付設されている指状の部分は、接続フランジ１７の開口部内に突出している縁部分を有し、そこで互いに密に溶接されているとともに、接続フランジの２つの板および内側管の入口端部部分と密に溶接されている。接続フランジ１７は固定手段５３（たとえばねじを有している）によりエンジンケース２に着脱可能に固定され、供給管の入口をエンジンの排ガス出口３と密に結合させている。内側管５１の、接続フランジ１７とは逆の側の出口端部部分は、排ガス集積および（または）入口内壁４５の入口４５aの中へ極めて小さな遊びを持って且つ互いに横に並ぶようにして突出しており、その結果上記出口端部部分は入口４５aを横断面にて少なくともほぼ充填しており、且つたとえば排ガス集積および（または）入口内壁４５に対し自らの長手方向へ移動可能であり、且つ供給管１５の内側管５１を排ガス集積および（または）入口内壁４５と少なくともほぼ密に結合させている。
【００２９】
概してホッパー状の出口内壁５５は、触媒手段４１の下流側においてケーシング２７内に配置されており、大部分はケーシング２１の出口部分２１c内にある。出口内壁５５は、その上流側の端部に、横断面にてほぼ卵形および（または）楕円形の短い端部部分を有している。この短い端部部分は、少なくともほぼ触媒本体４２に接続しており、且つ触媒本体４２の側面および（または）周面とほぼ整列している外面を有しており、且つ少なくとも一部は中間層４３により取り囲まれている。この筒状の端部部分には、先細りになっている中央部分が接続している。この中央部分には、ほぼ筒状の短い端部部分が続いている。この短い端部部分は、ほぼケーシング２１の下流側の端部まで延びており、且つ円形の開口部を画成しており、且つケーシング２１のカラー２１dとともに、すべての供給管に共通の触媒コンバータ排ガス出口を形成している。出口内壁５５は、金属材料（たとえば鋼）からなる一体の部材からなっている。金属材料（たとえば鋼）からなる管からなっている排出管５７は、出口内壁５５に密に固定され、すなわち溶接されているとともに、シェル２５，２６，２７，２８の縁部分により形成されているケーシング２１のカラー２１dに密に固定され、すなわち溶接されている。鋼からなっている金属製のブシュ５９は、雌ねじを備えた軸線方向に貫通する穴を有し、且つ触媒手段４１の上流側に配置されているシェル２５，２６，４６の穴を貫通するように突出し、且つこれらのシェルと密に溶接されている。λセンサ６０はブシュ５９の雌ねじに螺着され、これを貫通して、入口内壁４５により取り囲まれている内部空間領域内へ突出している。ブシュ６１は、触媒手段４１の下流側で管５７の穴内に溶接され、同様に軸線方向の貫通穴を有している。この貫通穴の内壁には、排出管５７内へ突出しているλセンサ６７が螺着されている。触媒コンバータ１３の出口は、排出管５７を介して排気システムの他の部材、特に少なくとも一つの消音機と結合させてもよい。
【００３０】
排ガス集積および（または）入口内壁４５は、ブシュ５９により複合壁２２に固定され、且つさらにたとえば少なくとも一つの溝またはこれに類似したものにより調心され、且つ制限的に移動可能に保持され、或いは場合によっては付加的な結合手段により複合壁要素２３，２４に固定されている。供給管１５の内側管５１は、つながっている中間空間６５により、複合壁要素２３，２４の内側のシェル２６，２８から実質的に且つ大部分が（すなわち接続フランジと結合されている端部部分を除いて）仕切られている。中間空間６５は、ホッパー状の排ガス集積および（または）入口内壁４５の大部分をも、複合壁要素２３，２４から仕切っている。ホッパー状の出口内壁５５は、実質的に且つ大部分が中間空間６７により壁要素２３，２４から仕切られている。中間空間６５，６７は実質的に中空であり、空気および（または）少なくともほぼ静止している排ガスを含んでいる。
【００３１】
排ガス装置または排ガス誘導要素１１を製造するにあたって、シェル２５，２６，２７，２８，４６，４７および出口内壁５５を形成するために、平らな一体の薄板部材を裁断し、たとえば押しぬく。図３および図４に図示した両シェル２７，２８を形成するために用いられる薄板部材の以後の加工工程を図５および図６を用いて詳細に説明する。薄板部材およびその一部分には、完成したシェルおよびその一部分と同じ符号を付す。裁断以後の加工工程においては、たとえば外側のシェル２７を形成するために用いられる薄板部材に、事前成形により平坦な凹部を備えさせ、この凹部にまだ平坦な絶縁材層３６を挿入する。次に、まだ平坦な薄板部材２８を薄板部材２７の上に設置し、薄板部材２７とともに、図５に概略的に図示した成形装置７１の中へ挿入する。この成形装置７１は深絞り装置として形成されており、たとえば雌型として形成された位置固定の成形工具７２と、保持機構７３と、位置調整可能な成形工具７４、すなわち雄型とを有している。両薄板部材２７または２８の縁部分２７Ｂ，２８Ｂを、成形のために、雌型として形成された成形工具７２と保持機構７３との間に保持させる。雄型として用いる成形工具７４を、矢印で示したように下方へ移動させると、シェル２７，２８の形成のために用いる両薄板部材とこれらの間に配置される絶縁材層３６とは同時に深絞りにより成形される。その際両薄板部材は塑性変形し、湾曲する。絶縁材層３６も、その構成に依存して同様に多少塑性変形して湾曲し、圧縮も受ける。
【００３２】
両薄板部材またはシェル２７，２８の中央部分２７a，２８aは成形時に、すなわち深絞り時に、図６に図示したような、完成したシェルに望ましい形状を得る。図６に概略的に図示した切断装置７５は２つの切断工具７６，７７を有し、そのうちたとえば切断工具７６は位置固定の刃先を有し、切断工具７７は可動なカッター７７として形成されている。中央部分２７a，２８aを成形した後、縁部分２７B，２８Bの必要でない領域を切断装置７５を用いて切除する。その後、残っている縁部分２７ｂ，２８ｂを、付加的な成形工程においていっしょに上方へ屈曲または湾曲させて、その最終形状を得るようにする。
【００３３】
図３と図４の上部に図示した両シェル２５，２６の本来は平坦な薄板部材は、シェル２７，２８に対し図５を用いて説明した態様と同じ態様で成形される。この場合、シェル２５，２６を形成するための薄板部材は、特にその大部分はこれらの薄板部材の間に配置されている絶縁材層３５とともに成形される。次に、深絞りの際に雌型と保持機構により保持される薄板部材の縁部分を、薄板部材のすでに成形された領域に可能な限り近接している部位で切断する。このときシェル２５，２６はその完成形状を得るので、これらのシェルにおいては縁部分を追加的に屈曲および（または）湾曲させる必要はない。
【００３４】
シェル２５，２６，２７，２８とこれらの間に配置されている絶縁材層３５または３６とを成形すると、図１ないし図４によれば２対のシェルが組み立てられて互いに溶接される。溶接はたとえば電極を用いて行い、この場合溶接材を塗布して、４つのすべてのシェルの対を成して当接している縁部分２５ｂ，２６ｂ，２７ｂ，２８ｂを互いに同時に溶接させる。その際、すでに述べた溶接結合部３３が形成される。
【００３５】
このように２つの多層壁要素および（または）複合壁要素２３，２４は、大量生産において比較的少ない成形工程により、本来は平らな薄板部材と本来は平らな絶縁材層から成形され、その後数回の溶接工程により互いに結合させることができる。同様に排ガス装置全体または排ガス誘導要素１１全体を比較的少数の、本来は平らな部材から形成させ、迅速且つ簡単に、しかも経済的に組み立てることができる。
【００３６】
内燃機関１が作動時に熱い排ガスを発生させると、この熱い排ガスは供給管１５の内側管５１によって画成されている通路と、入口内壁４５によって画成され、流動方向に拡大している内部空間領域および（または）通路とを通って、触媒手段４１の触媒本体４２の排ガス入口面４２ａへ流れる。この場合ホッパー状の排ガス集積および（または）入口内壁４５は、種々の供給管からくる排ガスを集積させ、排ガスを触媒本体４２の排ガス入口面４２ａへ配分するために用いられる。その際排ガス集積および（または）入口内壁４５は概して排ガスを誘導し、特に中心領域において、すなわち軸線２２の周囲において、この軸線２２に対し平行に且つ排ガス入口面４２ａに対してほぼ直角に該排ガス入口面４２ａのほうへ誘導する。その後排ガスは触媒本体の通路を通過し、その際触媒処理されて浄化される。触媒本体３６の排ガス出口面４２ｂにおいて触媒本体３６から流出する排ガスは、その後、流動方向に先細りになっている出口内壁５５の内部空間を通って排出管５７へ達する。両λセンサ６０と６２は、触媒手段４１の上流側または下流側において排ガスの酸素含有量を測定する。
【００３７】
コンパクトに構成された排ガス誘導要素１１はあまりスペースを必要とせず、触媒コンバータ１３を内燃機関１の近くに配置して、比較的短い供給管により内燃機関と結合させることができる。壁要素２３，２４の絶縁材層３５，３６と、中間層４３と、空気および（または）多少静止している排ガスとを含んでいる中間空間６５，６７は、好適な断熱を実現し、排気マニホールドおよび触媒コンバータのガス案内部分を周囲に対し断熱させる。さらに好適な断熱により、排ガスは内燃機関と触媒手段との間でわずかしか冷却されない。このことは冷間始動時に利点があり、すなわち本来は周囲温度にある触媒手段が排ガスの効果的な触媒処理と浄化に必要な温度へ急激に加熱されるという利点がある。
【００３８】
熱い排ガスは、作動時に排ガス誘導要素１１の個々の部分を別様に加熱し膨張させる。ガス案内部分の構成と取付け態様とにより、温度変化により生じる異なったサイズ変化を吸収でき、しかも過大な応力と損傷を生じさせることがない。
【００３９】
図８に図示した内燃機関１もエンジンケース２と、互いに平行な軸線４を備えた排ガス出口３とを有している。さらに図８には、排気マニホールド１１２と触媒コンバータ１１３とを備えた排ガス装置または排ガスシステムの一部分も図示されている。触媒コンバータのケーシング１２１は軸線１２２を決定している。軸線１２２は互いに平行な軸線４と鈍角αを成している。排気マニホールド１１２と触媒コンバータ１１３とは２つの断熱性の多層壁要素および（または）複合壁要素１２３，１２４を有している。これらは横断面にて特に触媒本体１４２を取り囲んでいる。触媒コンバータ１４２は排ガス入口面１４２ａと入口内壁１４５と内側管１５１とを備えている。
【００４０】
排ガス誘導要素１１１は排ガス誘導要素１１と概ね同様に構成されいるが、ケーシング１２１の入口部分と排ガス集積および（または）入口内壁１４５が、軸線４に平行な直線状の軸線に沿って多少部分的に延びるように湾曲および（または）屈曲している。したがって排ガス誘導要素１１１を使用すると、排ガスは、特に内壁１５１によって画成されている内部空間領域および（または）通路の中央横断面領域において、多少とも軸線４に平行に流動して排ガス入口面１４２ａのほうへ達する。すなわち排ガスの流動方向は、排ガス入口面１４２ａのわずかに上流側にある内部空間領域においては、概ね大部分が排ガス入口面１４２ａに対して傾斜してこれとほぼ角度βを成すような方向である。この角度βは９０゜とは異なり、すなわち角度αよりも小さな角度である。
【００４１】
図９と図１０は、排気マニホールド２１２と触媒コンバータ２１３とを備えた排ガス装置または排ガス誘導要素２１１を示している。排気マニホールド２１２はたとえば４つの供給管２１５と１つの接続フランジ２１７とを有している。接続フランジ２１７は、ねじ等の固定手段によりエンジンケースに着脱可能に固定させることができる。触媒コンバータ２１３はケーシング２２１を有している。ケーシング２２１は軸線２２２に対して概ね回転対称であり、入口と出口とを有している。
【００４２】
排気マニホールド２１２の壁は、触媒コンバータ２１３の付近に、横断面にてつながっている主部分と、指状の部分を有している。この指状の部分は主部分から離れるように接続フランジ２１７のほうへ突出し、横断面にて中間空間により互いに分割されている。排気マニホールド２１２の壁の主部分と指状の部分とは、２つの多層壁要素および（または）複合壁要素２２３，２２４によって形成されている。多層壁要素および（または）複合壁要素２２３，２２４のそれぞれは横断面にて壁のほぼ半分を形成しており、１対の金属製のシェルを有している。これらの対のそれぞれは、外側のシェル２２５または２２７と、内側のシェル２２６または２２８とを有している。同じ対に属しているシェルは中央部分を有し、これらの中央部分の間に絶縁材層（断熱材から成っている層）２３５または２３６が配置されている。触媒コンバータの壁２２４も同様に２つの多層壁要素および（または）複合壁要素２３３，２３４を有し、これらの壁要素はそれぞれ１対のシェルと絶縁材層とを備えている。なお、４つの複合壁要素は図９には図示されておらず、図１０にのみ図示した。
【００４３】
２つの複合壁要素２３３，２３４から形成されている触媒コンバータケーシングの壁は、横断面にて金属製の触媒コンバータ内壁２４０を取り囲んでいる。この触媒コンバータ内壁２４０はほぼ複合壁要素２３３，２３４の軸線方向の全長にわたって延びており、たとえば触媒コンバータの出口において複合壁要素２３３，２３４からわずかに突出している。ケーシング２２１と内壁２４０は、排ガス流動経路に沿って順に、軸線２２２にほぼ平行なカラーと、少なくとも図１０に図示した縦断面図においては拡大している入口部分と、軸線２２２に平行で、筒状、横断面にてほぼ円形または楕円形の主部分と、先細りになっている出口部分と、ほぼ筒状のカラーまたは突出部とを有している。触媒コンバータ内壁２４０の主部分は、触媒本体２４２を備えた触媒手段２４１を有している。取り外し可能な中間層２４３は、触媒本体の内壁２４０と周面の間に配置されている。内壁はたとえば一体の薄板部材または互いに溶接されている２つの薄板部材から成っている。
【００４４】
たとえば一体の薄板部材からなっている金属製の排ガス集積および（または）入口内壁２４５は、少なくとも大部分は、横断面にて排気マニホールドの複合壁要素２２３，２２４によって取り囲まれている内部空間の中にあり、触媒本体の内壁２４０の入口と結合され、すなわち溶接されている。供給管２１５は内側管２５１を有している。内側管２５１は接続フランジ２１７から排ガス集積および（または）入口内壁２４５まで延び、これと少なくともほぼ密に且つ移動可能に、或いは不動に結合されている。ケーシング２２１は、その出口に、複合壁要素２３３，２３４の内側のシェルと内壁２４０の間に突出しているスリーブ２５３を有している。
【００４５】
複合壁要素２２３，２２４の４つのシェル２２５，２２６，２２７，２２８と複合壁要素２３３，２３４の４つのシェルとは、横断面にて縁部分を有している。これらの縁部分は図１ないし図４の４つのシェル２５ないし２８に対応して形成されており、互いに溶接されている。４つのシェル２２５ないし２２８は接続フランジ２１７においてこれと溶接されており、且つ供給管２１５の内側管２５１と溶接されている。シェル２２５ないし２２８は、その最も下流側にある縁部分において対を成して互いに溶接されており、且つ複合壁要素２２３，２２４の４つのシェル２２５，２２６，２２７，２２８の、ケーシング２２１の入口にある縁部分と直接溶接されている。複合壁要素２２３，２２４の４つのシェル２２５，２２６，２２７，２２８の、ケーシング２２１の出口にある縁部分は、対を成して互いに溶接されており、且つスリーブ２５３とも溶接されている。金属製のブシュ２５９は、触媒コンバータのケーシング２２１の入口付近において排気マニホールド２１２の壁に挿着されており、かつこの壁の一対のシェルおよび排ガス集積および（または）入口内壁２４５と溶接されている。ブシュ２５９は、λセンサ２６０を螺着することのできる雌ねじを有している。
【００４６】
触媒コンバータ内壁２４０は、これに溶接されている排ガス集積および（または）入り口内壁２４５と、ブシュ２５９と、場合によっては他の結合部とにより、複合壁要素２２３，２２４に固定されている。複合壁要素２２３，２２４は触媒コンバータの複合壁要素２３３，２３４に固定されている。さらに触媒コンバータ内壁２４０は、少なくとも一つの条溝またはこれに類似したものによりケーシング２２１内で心合わせされており、軸線方向に制限的に移動可能に保持されている。空気を含んでいる自由な中間空間２６５は、内側管２５１，入口内壁２４５，および触媒コンバータ内壁２４０の大部分を、複合壁要素２２３，２２４，２３３，２３４によって形成される壁から仕切っている。
【００４７】
排ガス誘導要素２１１は、前述した限りにおいては排ガス誘導要素１１と同様に構成されている。また複合壁要素２２３，２２４，２３３，２３４も複合壁要素２３，２４と同様に製造され、互いに結合されている。
【００４８】
排ガス装置または排ガス誘導要素２１１の使用時には、熱い排ガスは接続フランジ２１７の開口部から内側管２５１をとおって、排ガス集積部を形成している入口内壁２４５の内部空間の中へ流動する。その後排ガスは、触媒コンバータ内壁２４０の拡大入口部分によって画成されている内部空間の中へ流入する。次に排ガスは、触媒本体２４２の通路をとおり、つぎに触媒コンバータ内壁２４０の出口部分により画成されている内部空間を通って触媒コンバータの出口へ流動する。このように、排ガスを案内している部分は、実質的に排ガス流動経路の全体にわたって、断熱性の複合壁要素２２３，２２４，２３３，２３４と、空気を含んでいる中間空間２６５とにより、周囲にたいし熱絶縁される。場合によっては、触媒手段２４１を中間層２４３によって絶縁してもよい。種々の実験を試みたところ、外側のシェル２２５と２２７は、排気マニホールドと触媒コンバータとの結合部付近においてはほぼ２３０℃の温度にしか加熱されないことが判明した。この温度は、断熱性の複合壁要素２２３，２２４の代わりに、単層の金属壁しか有さず（しかし空気を含む中間空間２６５を有している）、その他の点では排ガス誘導要素２１１とほぼ同様に構成されている排ガス誘導要素に比べると、少なくともまたはほぼ３００℃低い温度である。さらに、自由な中間空間２６５と排ガス案内部材の上述のような配置構成とにより、作動時の加熱により生じる、異なる部材の異なる膨張のために、過度の応力および損傷が生じないよう保証される。
【００４９】
図１１は、排ガス装置または排ガス誘導要素３１１の一部分を図示したものである。排ガス装置または排ガス誘導要素３１１は実質的に排気マニホールド３１２だけから構成され、触媒コンバータを有していない。排気マニホールド３１２は、たとえば少なくとも局部的に湾曲した複数個の供給管３１５と、すべての供給管に共通の接続フランジ３１７と、コレクターまたは排ガス集積部分３１８と、出口フランジ３１９とを有している。供給管３１５およびコレクターまたは排ガス集積部分３１８の壁は、２つの多層および（または）複合壁要素３２３，３２４を有している。それぞれの多層および（または）複合壁要素３２３，３２４は、図１１の破断部分からわかるように一対の金属製のシェルと絶縁材層とを有している。他の点では壁要素３２３，３２４は、たとえば図１０に図示した壁要素２２３，２２４と同様に構成されており、互いに且つ接続フランジ３１７と結合されている。壁要素３２３，３２４は、コレクターまたは排ガス集積部分３１８において、接続フランジ３１７とは逆の側の端部で接続フランジ３１９に密に且つしっかりと結合され、すなわち溶接されている。
【００５０】
前記２つの壁要素３２３，３２４によって取り囲まれている内部空間は、排ガス集積内壁３４５と、それぞれの供給管用の内側管３５１とを有している。内側管３５１は、前述した実施形態の場合と同様に、入口側の端部において接続フランジ３１７と溶接されている。内側管３１５の他端は排ガス集積内壁３４５と溶接されており、したがって内側管の通路は排ガス集積内壁によって取り囲まれている排ガス集積内部空間に開口している。内壁３４５と内側管３５１とは、前述した実施態様の場合に対応して、その大部分は自由な中間空間により壁要素３２３，３２４の内側のシェルから仕切られている。内壁３４５は、たとえば出口フランジ３１９の開口部を通って、壁要素３２３，３２４により画成されている内部空間からわずかに突出しており、自由な中間空間により、出口フランジの開口部を画成している該出口フランジの内面から仕切られている。さらに排気マニホールドはたとえばλセンサ３６０を備えている。λセンサ３６０は排ガス集積内壁３４５によって取り囲まれている排ガス集積内部空間の中へ突出している。
【００５１】
出口フランジ３１９とこれから突出している排ガス集積内壁３４５の端部とにより形成される、すべての供給管に共通の排気マニホールドの出口は、たとえば、図示していない排出管を介して触媒コンバータと結合され、或いは場合によっては直接触媒コンバータと結合されている。
【００５２】
排ガス装置または排ガス誘導要素およびその製造は種々変更することができる。たとえば、個々の実施形態の特徴を互いに組み合わせてもよい。さらに場合によっては、個々の実施形態のシェルの縁部分の少なくともいくつかの溶接結合部またはすべての溶接結合部の代わりに別の結合部を使用してもよい。縁部分は、たとえば少なくとも一部をフランジ結合および（または）硬蝋接および（または）接着により互いに結合させてもよい。
【００５３】
図１ないし図４に図示した実施形態の内側管５１は、場合によっては排ガス集積（および）または入口内壁４５のシェルに固定してもよく、たとえば溶接してもよい。排ガス集積（および）または入口内壁４５のシェルは複合壁要素２３，２４にたいし軸線方向に移動可能であるのが有利である。これに対して、図１ないし図４に図示した実施形態で説明したように、内側管５１の出口端部部分が排ガス集積および（または）入口内壁４５にたいして移動可能であれば、図１ないし図４に図示した実施形態の入口内壁４５の両シェル４６，４７は、シェル２６，２８の縁部分の間へ外側へ突出しこれと溶接される縁部分を有していてもよい。すべての供給管に共通の接続フランジ１７，２１７，３１７を設ける代わりに、供給管１５または２１５または３１５の一つまたはいくつかと結合されるフランジを設けてもよい。また触媒手段は、１個の触媒本体を有する変わりに、２個またはそれ以上の触媒本体を有していてもよい。さらに触媒本体は、巻回または積層しコーティングを施した薄板要素から形成させることもできる。
【００５４】
壁要素の製造にあたっては、絶縁材を、２つの金属性シェルの間に挿入する前にプラスチックカバーで被覆し、いっしょに保持させて保護してもよい。このプラスチックカバーは両シェルを結合させた後加熱により分解および（または）燃焼させることができるので、プラスチックから成るカバー材はガスに置換され、排出される。また、絶縁材挿入後に壁要素を形成させるために用いる薄板部材の縁部分は、これら薄板部材をいっしょに成形する前にいくつかの個所で点溶接等により互いに結合させて、薄板部材と絶縁材とを暫定的に固定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】排気マニホールドと触媒コンバータとを有する排ガス誘導要素を備えた内燃機関の斜視図である。
【図２】排ガス誘導要素の一部を断面にて示した側面図である。
【図３】図２の線II−IIに沿って切断した触媒コンバータ領域の拡大横断面図である。
【図４】図２の線IＶ−IＶに沿って切断した排ガス誘導要素の拡大横断面図である。
【図５】図３および図４の下部に図示した排ガス誘導要素のシェルを形成するために用いる２つの薄板部材とこれら薄板部材を成形するための成形装置の横断面図である。
【図６】図５に図示した両薄板部材またはシェルの領域を部分的に成形した後の状態を示す前記領域と切断装置の横断面図である。
【図７】図３および図４の上部に図示したシェルを形成するために用いる薄板部材の領域を切断するための切断装置を示す図である。
【図８】排ガス誘導要素の変形実施形態の一部分の縦断面図である。
【図９】排ガス誘導要素の他の変形実施形態の個々の部分の斜視図であり、断熱壁を取り除いて示した前記斜視図である。
【図１０】断熱壁をも併せて示した図９の実施形態の簡略縦断面図である。
【図１１】排気マニホールドを一つだけ備えた排ガス誘導要素の斜視図である。
【符合の説明】
１ 内燃機関
１２，１１２，２１２，３１２ 排気マニホールド
１５，２１５，３１５ 供給管
２３，２４，１２３，１２４，２２３，２２４，３２３，３２４ 壁要素
２５，２６，２７，２８，２２５，２２６，２２７，２２８ シェル
２５ｂ，２６ｂ，２７ｂ，２８ｂ シェルの縁部分
３５，３６，２３５，２３６ 断熱材から成っている層

Claims (14)

1. 内燃機関（1）と結合させるための少なくとも２つの供給管（１５，２１５，３１５）と壁とを備えた排ガス誘導要素において、
   壁が２つの壁要素（２３，２４，１２３，１２４，２２３，２２４，３２３，３２４）を有し、これら壁要素がそれぞれ２つの金属製のシェル（２５，２６，２７，２８，２２５，２２６，２２７，２２８）と、これらシェルの間に設けられ、ほぼ少なくとも２ｍｍの厚さの断熱材から成っている層（３５，３６，２３５，２３６）とを備えていること、
   前記２つの壁要素（２３，２４，１２３，１２４，２２３，２２４，３２３，３２４）が互いに結合される縁部分（２５ｂ，２６ｂ，２７ｂ，２８ｂ）を有し、且つ横断面にてすべての供給管（１５，２１５，３１５）の内部空間を協働して取り囲んでいること、
   各シェル（２５，２６，２７，２８，２２５，２２６，２２７，２２８）が一体であること、
   同じ壁要素（２３，２４，１２３，１２４，２２３，２２４，３２３，３２４）に属しているシェル（２５，２６，２７，２８，２２５，２２６，２２７，２２８）がほぼその全周にわたって互いに結合され、且つ自立性があるように堅牢に形成され、壁の少なくとも一つの主要部分は壁要素（２３，２４，１２３，１２４，２２３，２２４，３２３，３２４）のみから成っていること、
   を特徴とする排ガス誘導要素。
2. 断熱材から成っている層（３５，３６，２３５，２３６）が微孔性の層であり、少なくとも主要部分に粒状構造を有していることを特徴とする、請求項１に記載の排ガス誘導要素。
3. 縁部分（２５ｂ，２６ｂ，２７ｂ，２８ｂ）において互いに結合されている両壁要素（２３，２４，１２３，１２４，２２３，２２４，３２３，３２４）のすべてのシェル（２５，２６，２７，２８，２２５，２２６，２２７，２２８）が、縁部分（２５ｂ，２６ｂ，２７ｂ，２８ｂ）において少なくとも対を成して互いに接触しており、溶接および（または）硬蝋接および（または）接着および（または）フランジ固定により少なくともほぼ密に互いに結合されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の排ガス誘導要素。
4. 壁要素（２３，２４，１２３，１２４，２２３，２２４，３２３，３２４）が、少なくとも壁の大部分において、排ガス誘導要素の最も外側の境界部を形成していることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の排ガス誘導要素。
5. 排気マニホールド（１２，１１２，２１２，３１２）の各供給管（１５，２１５，３１５）が排ガス通路を画成していること、供給管（１５，２１５，３１５）の排ガス通路がすべての供給管（１５，２１５，３１５）に共通の排ガス集積内部空間と連通していること、供給管（１５，２１５，３１５）を取り囲んでいる２つの壁要素（２３，２４，１２３，１２４，２２３，２２４，３２３，３２４）が、排ガス集積内部空間をも取り囲んでいることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載の排ガス誘導要素。
6. 各供給管（１５，２１５，３１５）に内側管（５１，１５１，２５１）が挿入され、該内側管（５１，１５１，２５１）が排ガス通路を形成し、内側管（５１，１５１，２５１）と供給管（１５，２１５，３１５）との間に自由な中間空間（６５，２６５）が設けられていることを特徴とする、請求項５に記載の排ガス誘導要素。
7. 各内側管（５１，１５１，２５１）が、排ガス流動方向にて下流側で、ホッパー状に拡がる排ガス集積内壁（４５，１４５，２４５，３４５）と結合され、排ガス集積内壁（４５，１４５，２４５，３４５）は、すべての供給管（１５，２１５，３１５）の内側管（５１，１５１，２５１）と連通する排ガス集積内部空間を画成していることを特徴とする、請求項６に記載の排ガス誘導要素。
8. 各供給管（１５，２１５，３１５）の内側管（５１，１５１，２５１）が、両壁要素（２３，２４，１２３，１２４，２２３，２２４，３２３，３２４）に固定されている入口端部分と、排ガス集積内壁（４５，１４５，２４５，３４５）に結合されている出口端部部分とを有していること、各内側管（５１，１５１，２５１）の出口部分が排ガス集積内壁（４５，１４５，２４５，３４５）に対し移動可能であり、および（または）壁要素（２３，２４，１２３，１２４，２２３，２２４，３２３，３２４）に対し移動可能であることを特徴とする、請求項７に記載の排ガス誘導要素。
9. 排ガスを触媒処理するための触媒手段（４１，２４１）を備えた触媒コンバータ（１３，１１３，２１３）がさらに設けられていること、前記２つの壁要素（２３，２４，１２３，１２４，２２３，２２４，３２３，３２４）またはこれら壁要素と結合される付加的な２つの壁要素（２３３，２３４）が、それぞれ一対の金属製のシェルとこれらのシェルの間に設けられる断熱性の層とにより、横断面にて触媒手段（４１，４２）を取り囲んでいることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一つに記載の排ガス誘導要素。
10. 前記付加的な２つの壁要素（２３３，２３４）が、排気マニホールド（２１２）の供給管（２１５）の内部空間を取り囲んでいる壁要素（２２３，２２４）と直接に固定されていることを特徴とする、請求項９に記載の排ガス誘導要素。
11. 供給管（１５，２１５，３１５）の内部空間を協働して取り囲んでいる壁要素（２３，２４，１２３，１２４，２２３，２２４，３２３，３２４）が、供給管（１５，２１５，３１５）に付設され且つ中間空間により互いに仕切られている指状の部分を有していることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一つに記載の排ガス誘導要素。
12. 請求項１から１１までのいずれか一つに記載の排ガス誘導要素を製造する方法において、
    各壁要素（２３，２４，１２３，１２４，２２３，２２４，３２３，３２４）に対し２つの薄板部材を準備し、それぞれの薄板部材を、同じ壁要素（２３，２４，１２３，１２４，２２３，２２４，３２３，３２４）に属しているシェル（２５，２６，２７，２８，２２５，２２６，２２７，２２８）がほぼその全周にわたって互いに結合され且つ自立性があるように一体に形成されたシェル（２５，２６，２７，２８，２２５，２２６，２２７，２２８）の一方を形成するために用いること、ほぼ少なくとも２ｍｍの厚さの断熱材から成っている一方の層（３５，３６，２３５，２３６）を２つの薄板部材の間に配置すること、次に２つの薄板部材とこれらの間に配置される断熱材から成っている層（３５，３６，２３５，２３６）とをいっしょに成形して、両壁要素（２３，２４，１２３，１２４，２２３，２２４，３２３，３２４）が横断面にて供給管（１５，２１５，３１５）の内部空間を協働して取り囲むようにすることを特徴とする方法。
13. 薄板部材およびこれらの薄板部材の間に配置される断熱材から成っている層（３５，３６，２３５，２３６）を成形する際、排ガス誘導要素の完成時に断熱材から成っている層（３５，３６，２３５，２３６）がほぼ少なくとも２ｍｍの厚さになるように、断熱材から成っている層（３５，３６，２３５，２３６）を圧縮することを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
14. ２対のシェル（２５，２６，２７，２８，２２５，２２６，２２７，２２８）を、その間に配置されている断熱材から成っている層（３５，３６，２３５，２３６）であって横断面にて協働して内部空間を取り囲む壁要素（２３，２４，１２３，１２４，２２３，２２４，３２３，３２４）を形成する前記断熱材から成っている層（３５，３６，２３５，２３６）とともに成形すること、シェル（２５，２６，２７，２８，２２５，２２６，２２７，２２８）を成形した後、前記２つの壁要素（２３，２４，１２３，１２４，２２３，２２４，３２３，３２４）のすべてのシェル（２５，２６，２７，２８，２２５，２２６，２２７，２２８）の縁部分（２５ｂ，２６ｂ，２７ｂ，２８ｂ）を溶接および（または）硬蝋接および（または）接着および（または）フランジ固定により同時に互いに結合させることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の方法。

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