SE517067C2 - Grenrör - Google Patents

Description

517 067 2 gjutmetall medan kanalen består av att annat material, företrädesvis stålplàt.

Fördelen med ett grenrör av plåt är att det medger snabbare uppvärmning och avkylning och har bättre töj- ningsegenskaper, dvs klarar av att kompensera för de längdändringar som beror på värme. Med en kanal av plåt blir grenrörets massa lägre än ett konventionellt gjutet grenrör. En kanal av plåt har dessutom god ytfinhet, vilket medför mindre strömningsförluster jämfört med en gjutjärnskanal och därmed högre motorprestanda. Plåt- kanalen är dessutom mindre benägen att oxidera jämfört med gjutjärnskanalen.

Eftersom flänsarna i grenröret enligt DE-39 25 802 är tillverkade av gjutjärn kan man förmoda att grenröret fortfarande har relativt hög vikt. Utloppsflänsen har en komplicerad konstruktion och torde vara svår att till- verka. Med flänsar och rör av olika material blir dess- utom infästningen av plåtrören i gjutjärnsflänsarna kom- plicerad och till viss del kvarstår problemen med oxide- ring och uppvärmningstider. Ändamålet med uppfinningen Ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett grenrör som har enkel konstruktion och därmed medger ra- tionell tillverkning men som ändå har sådan styrka att det kan uppbära ett turboaggregat. Ett ytterligare ända- mål är att åstadkomma ett grenrör som tillåter högre av- gastemperaturer och medger snabbare uppvärmning och av- kylning. Vidare är ändamålet att åstadkomma ett grenrör, som är oxidationsbeständigare och lättare att täta än grenrör helt eller delvis av gjutjärn.

Sammanfattning av uppfinningen Detta ändamål uppnås medelst ett grenrör av det i ingressen angivna slaget, vilket grenrör kännetecknas av att varje rörstycke har ett gemensamt utlopp för flera inlopp, att konsolen är en vinkelkonsol, som är hop- lO l5 u un co nu Q u uonooo u 517 067 3 svetsad med respektive in- och utlopp, och att årmingggne en av inloppsflänsarna utgör del av nämnda konsol.

För att underlätta sammansättningen av grenröret är företrädesvis åtminstone en inloppsbildande rörände på rörstycket införd i och hopsvetsad med en i vinkelkon- solens inloppsfläns införd krage på en kragfläns, som an- ligger mot nämnda inloppsfläns på dess mot cylinderhuvu- det vända sida. Givetvis skulle kragflånsar kunna vara anbringade på de utloppsbildande rörändarna istället, varvid nämnda kragflänsar i sä fall anligger mot vinkel- konsolens utloppsfläns på dess mot turboaggregatet vända sida. Kragflänsar skulle även kunna vara anbringade på både utlopps- och inloppssidan samtidigt.

" För att åstadkomma en så enkel konstruktion som möj- ligt för rationell tillverkning utgörs varje rörstycke företrädesvis av två av plåt medelst kälsvetsar samman- svetsade, pressade rörskålar, vilka, sett i rörstyckets tvärsnitt, har två diametralt motstående överlappande fo- gar. Med denna konstruktion av rörstycket är det enkelt att åstadkomma ett rörstycke, som har ett gemensamt ut- lopp för flera inlopp, vilket sparar utrymme och vikt.

Alternativt skulle varje rörstycke kunna utgöras av ett hydroformat rör.

Vinkelkonsolen har företrädesvis en rät vinkel mel- lan inloppsfläns och utloppsfläns men den skulle om sä önskas, exempelvis av utrymmesskäl, kunna ha en annan vinkel.

Vidare är Vinkelkonsolen med fördel utformad i ett stycke, som är bockat och har öppningar utskurna för in- fästning av rörstyckets rörändar.

Vinkelkonsolen är exempelvis tillverkad genom plas- tisk formning av ett metalliskt material och är företrä- desvis av plåt eller ett smitt material. - oo-o - u uu canon. u a nunnan :paaø 517 067 šfa 'i 4 Kort beskrivning av ritninoarna Uppfinningen ska nu beskrivas närmare med hjälp av en exemplifierande men inte begränsande utföringsform, som visas schematiskt pà bifogade ritningar.

Fig 1 är en perspektivvy och visar ett grenrör en- ligt föreliggande uppfinning.

Fig 2 är en perspektivvy och visar grenröret i fig 1 fràn motsatt häll.

Fig 3 är en sprängskiss och visar grenröret enligt uppfinningen.

Fig 4 är en detalj av fig 3 och visar en vinkelkon- sol och kragflänsar för ett grenrör enligt uppfinningen.

Fig 5 visar samma detalj som fig 4 men med kragflän- sarna införda i vinkelkonsolens inloppsöppningar.

Beskrivning av föredragna utföringsformer Det i fig 1-3 visade grenröret l enligt föreliggande uppfinning har sex inlopp 4 och är följaktligen avsett att anslutas till en motor M med sex cylindrar. Gren- rörets inloppsflänsar är avsedda att vara fastskruvade pà motorns cylinderhuvud och ett turboaggregat T är avsett att vara fastskruvat på dess utloppsflänsar. Motorn med cylinderhuvud och turboaggregatet är inte visade i figu- rerna.

Grenröret utgörs av tvà rörstycken 2, 3, som vardera har tre inlopp 4 och ett utlopp 5, flänsar 6, 7, 8 och en vinkelkonsol 9.

Ett rörstycke 2, 3 består av två medelst kälsvetsar sammansvetsade rörskàlar 16, 17, som, sett i rörstyckets tvärsnitt, har tvà diametrala överlappande fogar. Rör- styckets tre inlopp 4 är fràn rörstycket utskjutande rör- ändar 12, vilka är anordnade bredvid varandra, i väsent- ligen rät vinkel i förhållande till rörstyckets längd- riktning och i rät vinkel i förhållande till utloppet 5. Även utloppet 5 är en 1 rät vinkel l förhållande till rörstyckets längdriktning anordnad rörände 22. 517 067 Varje in- och utlopp omges av en fläns 6, 7, 8.

Flänsarna för utloppen och ett inlopp fràn vardera rör- stycke bildar en vinkelkonsol 9. Vinkelkonsolen är ett i rät vinkel bockat plàtstycke av ferritiskt rostfritt stål med öppningar 18 och 19 utskurna för inlopp respektive utlopp, såsom visas tydligt i fig 4.

Mellan vinkelkonsolens inloppsflänsar 7 finns ett förstyvningsparti 23, som gör att konsolen 9 behåller sin form vid de termiska deformationer och töjningar som upp- står när heta avgaser strömmar genom rören.

De tvà utloppsbildande rörändarna 22 är införda och fastsvetsade i varsin öppning 19 i vinkelkonsolens ut- loppsflänsar 8. För tätning mellan de inloppsbildande rörändarna 12 och motsvarande öppningar 18 i vinkelkon- solens inloppsflänsar 7 är kragflänsar 14 anbringade pà nämnda inloppsflänsar pà deras mot motorn vända sida. En kragfläns 14 består, sàsom visas i fig 4, av en platta 15 med en öppning, som motsvarar inloppsflänsens öppning och som omges av en krage 13. Kragens 13 höjd är större än inloppsflänsens tjocklek så att kragen, när den är införd i flänsöppningen 18, skjuter upp över inloppsflänsens 7 yta, sàsom visas i fig 5. De tvà inloppsbildande rör- ändarna 12 är införda i och hopsvetsade med varsin krage 13. De rörändar 12 som är införda i kragflänsar är kor- tare än de övriga inloppsbildande rörändarna eftersom de inte ska ná in i inloppsflänsen. Övriga inlopp är införda och fastsvetsade i enkla inloppsflänsar 6. Dessa enkla flänsar 6 har samma tjock- lek som vinkelkonsolens inloppsfläns och kragfläns till- sammans och alla inloppsflänsarnas mot motorn vända sida ligger i ett plan. Rörändarna är medelst MAG-svetsar fästa i respektive fläns. Alla flänsar är dessutom för- sedda med frigàngshàl eller gängade hàl för att kunna skruvas fast pà motorn respektive turboaggregatet.

Givetvis kan grenröret enligt föreliggande uppfin- ning modifieras pà olika sätt utan att gå utanför uppfin- ningens omfattning. Beroende pà konstruktionen och stor- 6 leken av den motor grenröret är avger: att ansluta; till kan exempelvis grenröret ha fler eller färre inlopp, flànsar och rörstycken kan ha en annan form eller vinkel- konsolen en annan vinkel. Fastsvetsningen av rörändarna kan ske på annat sätt, exempelvis genom lasersvetsning.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 517 067 7 PATENTKRAV

1. Grenrör (1), vilket har av plàt framställda rör- stycken (2, 3), àtminstone tvà inlopp (4), som vart och ett är avsett för anslutning av grenröret till ett cylin- derhuvud på en motor (M), och àtminstone ett utlopp (5), som är avsett för anslutning av grenröret till ett turbo- aggregat (T), varvid varje in- och utlopp omges av en in- respektive utloppsfläns (6, 7, 8) och varvid utlopps- flänsen (8) utgör en del av en konsol, som är avsedd att uppbära turboaggregatet, k ä n n e t e c k n a t av att varje rörstycke har ett gemensamt utlopp för flera in- lopp, att konsolen är en vinkelkonsol (9), som är hop- svetsad med respektive in- och utlopp, och att àtminstone en av inloppsflänsarna (7) utgör del av nämnda konsol.

2. Grenrör enligt krav 1, vid vilket àtminstone en inloppsbildande rörände (12) pà rörstycket (2, 3) är in- (9) in- loppsfläns (7) införd krage pà en kragfläns (14), som förd i och hopsvetsad med en i vinkelkonsolens anligger mot nämnda inloppsfläns pà dess mot cylinder- huvudet vända sida.

3. Grenrör enligt krav 1 eller 2, vid vilket àtmin- stone en utloppsbildande rörände (22) på rörstycket (2, 3) är införd i och hopsvetsad med en i vinkelkonsolens (9) utloppsfläns (8) anligger mot nämnda utloppsfläns på dess mot turbo- införd krage pà en kragfläns, som aggregatet vända sida.

4. Grenrör enligt något av krav 1-3, vid vilket varje rörstycke (2, 3) utgörs av tvà pressade, hop- 17), snitt har tvà diametralt motstàende överlappande fogar. svetsade rörskàlar (16, som sett i rörstyckets tvär-

5. Grenrör enligt något av krav 1-3, vid vilket varje rörstycke (2, 3) utgörs av ett hydroformat rör.

6. Grenrör enligt något av krav 1-5, vid vilket vin- och keln mellan vinkelkonsolens (9) inloppsfläns (7) utloppsfläns (8) är väsentligen rät.

7. Grenrör kelkonsolen

8. Grenrör kelkonsolen

9. Grenrör kelkonsolen (9) (9) (9) 517 067 8 enligt något av krav 1-6, vid vilket vin- är utformad i ett stycke. enligt något av krav 1-7, vid vilken vin- är av plåt. enligt något av krav 1-7 vid vilken vin- är av ett smitt material.