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WO2001011209A1 - Abgaskrümmer - Google Patents

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WO2001011209A1
WO2001011209A1 PCT/EP2000/006285 EP0006285W WO0111209A1 WO 2001011209 A1 WO2001011209 A1 WO 2001011209A1 EP 0006285 W EP0006285 W EP 0006285W WO 0111209 A1 WO0111209 A1 WO 0111209A1
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WO
WIPO (PCT)
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exhaust manifold
exhaust
housing
cylinder head
manifold according
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2000/006285
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans A. Haerle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10001287A external-priority patent/DE10001287A1/de
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to EP00945872A priority Critical patent/EP1206631B1/de
Priority to AU59819/00A priority patent/AU5981900A/en
Priority to US10/048,273 priority patent/US6789386B1/en
Priority to DE50009430T priority patent/DE50009430D1/de
Priority to AT00945872T priority patent/ATE288539T1/de
Publication of WO2001011209A1 publication Critical patent/WO2001011209A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F01N13/105—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds having the form of a chamber directly connected to the cylinder head, e.g. without having tubes connected between cylinder head and chamber
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01N13/102—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds having thermal insulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01N13/18—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • F01N13/1811—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body with means permitting relative movement, e.g. compensation of thermal expansion or vibration
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    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F01N3/2842—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration specially adapted for monolithic supports, e.g. of honeycomb type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2450/00—Methods or apparatus for fitting, inserting or repairing different elements
    • F01N2450/24—Methods or apparatus for fitting, inserting or repairing different elements by bolts, screws, rivets or the like

Definitions

  • the invention relates to an exhaust manifold for attachment to a cylinder head of an internal combustion engine.
  • EP 0 709 557 AI describes an exhaust pipe elbow in one embodiment, as is used on a large number of internal combustion engines. Each exhaust pipe is welded to a flange, which is then screwed onto the cylinder head of the internal combustion engine. The exhaust pipes flow into a collecting pipe in a known manner, which continues in an exhaust pipe.
  • the exhaust manifold according to the invention can be connected directly to the cylinder head by means of suitable fastening means, e.g. Screws.
  • suitable fastening means e.g. Screws.
  • a sealing device between the exhaust manifold housing and the cylinder head is necessary and expensive welding work can be dispensed with.
  • the exhaust manifold housing can advantageously expand relative to the cylinder head and execute a corresponding movement, so that complex constructions with sliding flanges or the like can be avoided.
  • a particular advantage of the exhaust manifold according to the invention is the low degree of deformation required, as a result of which very thin sheets with a correspondingly low mass can be used. This leads to very low material and manufacturing costs and to the exhaust gas being extremely ⁇ nge amount of heat is withdrawn. Furthermore, the exhaust manifold according to the invention has the advantage of a relatively small space requirement in the engine compartment of a motor vehicle.
  • a flange is arranged between the exhaust manifold housing and the cylinder head, then an even better sliding movement of the exhaust manifold housing is possible due to the thermal expansion that may occur with respect to the cylinder head.
  • the cylinder head is hereby advantageously decoupled from the exhaust manifold housing.
  • a gas guide channel can be arranged in the exhaust gas collector housing. This results in an air gap-insulated exhaust manifold, which draws relatively little heat from the exhaust gas due to the thin walls of the gas guide duct and the air gap between the exhaust manifold housing and the gas guide duct. This prevents a decrease in the exhaust gas temperature and leads to better starting behavior and efficiency of a catalytic converter arranged in the exhaust pipe connected to the exhaust manifold.
  • an exhaust manifold housing made of inexpensive and easy-to-form structural steel can advantageously be used, since this is less thermally stressed.
  • a flange can be arranged between the exhaust manifold housing and the cylinder head, which allows a better sliding movement of the exhaust manifold housing relative to the cylinder head.
  • there is a low degree of deformation which advantageously leads to thin sheets and thus to very low masses of the individual components.
  • the gas guide channel is provided on its side facing the cylinder head with a circumferential collar which, in the assembled state, is at least indirectly clamped between the exhaust gas collecting housing and the sealing device, with between the gas guide channel and the sealing device Movements caused by heat are possible.
  • Figure 1 is a highly schematic internal combustion engine with an exhaust manifold attached to it.
  • FIG. 2 the exhaust manifold from FIG. 1 in a first embodiment in an exploded view
  • Fig. 3 is a section along the line III-III of Fig. 2;
  • FIG. 4 shows the exhaust manifold from FIG. 1 in a second embodiment in an exploded view
  • Fig. 5 is a section along the line V-V of Fig. 4;
  • FIG. 6 shows the exhaust manifold from FIG. 1 in a third embodiment in an exploded view
  • Fig. 7 is a section along the line VII-VII of Fig. 6;
  • FIG. 8 shows the exhaust manifold from FIG. 1 in a fourth embodiment in an exploded view
  • FIG. 10 shows the exhaust manifold from FIG. 1 in a fifth embodiment in an exploded view
  • FIG. 11 shows a section along the line XI-XI from FIG. 10;
  • FIG. 12 shows a sectional illustration of the exhaust manifold from FIG. 1 in a sixth embodiment
  • FIG. 13 is a sectional view of the exhaust manifold from FIG. 1 in a seventh embodiment.
  • Fig. 1 shows an exhaust manifold 1, which is attached to a cylinder head 2 of an internal combustion engine 3.
  • it is an internal combustion engine 3 m in series, in which the cylinder head 2 has only one cylinder bank 4 with four cylinders 5 in this case.
  • a plurality of cylinder banks 4 could be provided in the construction, on which the exhaust manifold 1 would then each be attached.
  • the cylinder head 2 there are a plurality of exhaust gas bores 6 starting from the cylinders 5, which open into the exhaust manifold 1, as a result of which the exhaust gas reaches the exhaust manifold 1.
  • the exhaust gas manifold 1 is provided on its side facing away from the internal combustion engine 3 with an opening 7, which can be located at any location and which exhaust gas line 8 is used in a known manner.
  • a catalytic converter (not shown), which serves to purify the exhaust gases, can be located in the exhaust line 8.
  • the exhaust manifold 1 consists of an exhaust manifold housing 9, which receives the exhaust gases from all exhaust gas bores 6 of a cylinder bank 4, and a sealing device 10.
  • the exhaust gases can pass the exhaust manifold housing 9 through the opening 7, which is located on the side facing away from the cylinder head 2 the same is located, leave again and thus get into the exhaust pipe 8.
  • the exhaust gas collection housing 9 is surrounded on its entire circumference by a collar 11, in which recesses 12 for the passage of fastening means, not shown in FIG. Screws.
  • the exhaust manifold housing 9 is attached to the cylinder head 2 with the fastening means.
  • the shape of the sealing device 10 corresponds to the side of the exhaust gas collection housing 9 facing the cylinder head 2, extends over the entire area between the exhaust gas collection housing 9 and the cylinder head 2 and points accordingly likewise a collar 13 with recesses 14, the positions of which correspond at least approximately with the positions of the recesses 12 in the collar 11 of the exhaust gas collection housing 9.
  • the sealing device 10 has a plurality of bores 15, the number and their positions of which at least approximately match the positions of the exhaust gas bores 6 in the cylinder head 2, in order to ensure that the exhaust gas flows through the exhaust gas bores 6 into the exhaust gas collection housing 9.
  • the sealing device 10 is provided with beads or protrusions 16 which create a gap between the cylinder head 2 and the sealing device 10.
  • the sealing device 10 can be formed, for example, from a metallic material.
  • Fig. 2 can be seen that the exhaust manifold housing 9 has a border 17 on its outside. This bordering 17 limits the collar 11 of the exhaust gas collection housing 9 to the outside and increases the strength of the exhaust gas collection housing 9.
  • the exhaust gas collection housing 9 consists of a high temperature-resistant material and is able to face the sealing device 10 and thus the cylinder head 2 minor movements to be carried out, which are caused by the heat emission of the exhaust gas and the associated expansion of the exhaust gas collection housing 9.
  • the exhaust gas collector housing 9 from multi-layer sheets in sandwich construction, as a result of which the sound radiation could be reduced.
  • sandwich construction for example, one layer could consist of steel and the other layer of aluminum, whereby it would also be possible to manufacture high-temperature-resistant exhaust gas collection housings 9.
  • a plurality of individual catalytic converter elements 39 are arranged in the exhaust gas collection housing 9.
  • Each catalyst element 39 is assigned to an exhaust gas bore 6 or a cylinder 5, so that four catalyst elements 39 are provided in all exemplary embodiments.
  • the catalyst elements 39 which consist, for example, of a known winding plate, are cylindrical in shape and can be arranged upright or lying down.
  • the catalyst elements 39 are held in the exhaust gas collecting housing 9 by wire mesh elements (not shown).
  • wire mesh elements not shown.
  • Fig. 3 the above-mentioned, designed as screws 18 fasteners for attaching the exhaust manifold 9 to the cylinder head 2 are shown. These are carried out through the recesses 12 in the exhaust gas collector housing 9 and the recesses 14 in the sealing device 10.
  • the above-mentioned displaceability of the exhaust gas collecting housing 9 relative to the cylinder head 2 can be adjusted by appropriately tightening the screws 18. In this case, however, tightness of the exhaust manifold 1 is ensured in each case.
  • the bores 15 of the sealing device 10 are provided with borders 19 which reach the exhaust bores 6 of the cylinder head 2.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the exhaust manifold 1, in which the exhaust manifold housing 9 and the sealing device 10, but additionally a flange 20 and a further sealing device 10a are provided in order to form the exhaust manifold 1. 4, only the sealing device 10a can be seen.
  • the flange 20 is provided with bores 21, the number and positions of which at least approximately match the positions of the exhaust bores 6 in the cylinder head 2.
  • the bores 21 are round in this case.
  • the flange 20 has a circumferential collar 22 and a border 23, with recesses 24 being introduced into the collar 22, the positions of which correspond to the positions of the recesses 12 in the exhaust gas collector housing 9.
  • the sealing device 10a does not have any holes 15 corresponding to the exhaust gas bores 6, but rather a recess 25 extending over almost the entire length and almost the entire width of the sealing device 10a.
  • the sealing device 10a is again with a collar 13a and recesses 14a. Because of the large recess 25, the seal is only provided by the collar 13a of the sealing device 10a.
  • the attachment of the exhaust manifold 1 to the cylinder head 2 is shown in section in FIG. 5. It can be seen here that the sealing device 10a is arranged between the flange 20 and the exhaust gas collector housing 9. Between the cylinder head 2 and the exhaust manifold housing 9 there is the further sealing device 10, which, however, in contrast to FIGS. 2 and 3, is designed without projections 16 and without borders 17. This figure also shows that the inner contour of the border 23 of the flange 20 corresponds to the outer contour of the collar 11 surrounding the exhaust manifold housing 9, so that the exhaust manifold housing 9 can be accommodated within the border 23 of the flange 20.
  • the exhaust gas In this case, however, melgehause 9 has no border 17.
  • the exhaust manifold housing 9 can be preassembled with the flange 20 by protrusions or spot welds.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of the exhaust manifold 1, which in turn has the exhaust manifold housing 9 and the sealing device 10.
  • a gas guide channel 26 is arranged, which is formed in two parts with a base part 27 and a cover part 28.
  • the exhaust gas collecting housing 9 is, as before, provided with the collar 11 and the recesses 12 therein and the border 17 surrounding the collar 11.
  • the sealing device 10 likewise has the collar 13, the recesses 14 and the bores 15.
  • the bottom part 27 of the gas guide duct 26 made of a high temperature resistant material is provided with bores 29, the positions of which correspond at least approximately to the positions of the exhaust gas bores 6 of the cylinder head 2. In this way, the exhaust gas m can reach the gas guide channel 26.
  • Deflection plates 30 are arranged within the gas guide channel 26, which deflect the gas flow from the bores 29 to one to the exhaust gas line 8 lead leading opening 31, which is located in the cover part 28 of the gas guide channel 26.
  • the baffle plates 30 can either be welded to the exhaust manifold housing 9 or the gas guide channel 26, or can be shaped from the material of the base part 27 and / or the cover part 28 of the gas guide channel 26.
  • retaining brackets 33 are placed on the notches 32 on the outside of the cover part 28, which provide for fastening the gas guide channel 26.
  • the holding bracket 33 are arranged such that when the exhaust gas collecting housing 9 is attached to the cylinder head 2 by means of the fastening means 18, the holding bracket 33 holds the gas guide channel 26.
  • the tightness of the gas guide channel 26 is ensured by the fact that the base part 27 matches the cover part 28 with a very precise fit and these two parts are sealed off by the force applied by means of the holding bracket 33.
  • the base part 27 is stamped with the cover part 28 or spot welded, so that a complete pre-assembly is possible
  • the retaining bracket 33 designed as resilient or steaming elements can consist of a high temperature resistant material, for example also of a high temperature resistant wire mesh. This type of assembly means that there is no need for complex welding work.
  • catalytic converter elements 39 for exhaust gas purification can also be arranged in the gas guide channel 26 and held in the same with wire mesh elements (not shown).
  • the gas guide channel 26 can also consist of a fluid, in this case for Exhaust gases, permeable material exist. This can be solved, for example, by a fabric or by a perforated plate. As a result, the mass of the gas guide channel 26 is reduced even further and the latter can thus draw less heat from the exhaust gas. In this embodiment too, the exhaust gas will nevertheless endeavor to flow in the direction of the opening 31 and only a very small part will reach the exhaust gas collection housing 9 through the gas guide channel 26.
  • FIG. 7 it can be seen that an air gap 34 is formed between the gas guide channel 26 and the exhaust gas collection housing 9, which isolates the exhaust gas flowing into the gas guide channel 26 from the exhaust gas collection housing 9.
  • the exhaust gas collecting housing 9 is heated only insignificantly and thus extracts relatively little heat from the exhaust gas, which leads to the catalyst located in the exhaust gas line 8 having better light-off behavior and better efficiency owing to the higher exhaust gas temperatures.
  • the exhaust gas collecting housing 9 can hereby be made from an inexpensive structural steel, possibly also from an aluminized steel, since it generally does not come into contact with the exhaust gas.
  • the sealing device 10 is attached between the exhaust gas collector housing 9 and the cylinder head 2.
  • the air gap 34 can also be used with soundproofing materials, e.g. Rock wool, ceramic wool, wire mesh or individual pieces of wire pressed together to be filled in order to achieve appropriate sound insulation.
  • soundproofing materials e.g. Rock wool, ceramic wool, wire mesh or individual pieces of wire pressed together to be filled in order to achieve appropriate sound insulation.
  • FIG. 8 shows an embodiment of the exhaust manifold 1, which corresponds approximately to the embodiment according to FIG. 6.
  • the bottom Partly 27 of the gas guide channel 26 of the flange 20 is provided, which is very similar to the flange 20 shown in FIG. 4.
  • the bores 21 are oval in the same, ie the diameter of the bores 21 in the longitudinal direction of the flange 20 is larger than the diameter of the bores 21 in the transverse direction of the flange 20.
  • This enables the gas guide channel 26 to be moved or expanded within the bores 21 due to thermal expansion caused by exhaust gas temperatures.
  • Due to the housing of the exhaust gas collection housing 9 m the flange 20 analogous to FIG. 4, the exhaust gas collection housing 9 is not provided with the border 17, but only has the collar 11.
  • Fig. 9 it can be seen that between the flange 20 and the exhaust manifold housing 9 in turn, the sealing device 10a and between the exhaust manifold housing 9 and the cylinder head 2, the sealing device 10 is used.
  • the holding bracket 33 and the deflection plates 30 are provided, as shown in FIGS. 6 and 7.
  • FIG. 10 shows a further exhaust manifold 1, which is very similar to the exhaust manifold 1 shown in FIG. 8.
  • the gas guide channel 26 is provided, which, however, consists of a plurality of single channels 35, each of which is formed with connections 36 to the bores 21 in the flange 20 also provided here.
  • the bores 21 have a round cross section and the connections 36 are inserted into these bores 21 and welded in, if necessary.
  • other shapes of the bores 21 were also possible, for example oval or rectangular, the connections 36 then being adapted to these shapes of the bores 21, and a corresponding sealing was also carried out.
  • the individual channels 35 are connected to one another by widenings provided at one of the ends of the individual channels 35, in which the next individual channel 35 is inserted and optionally welded.
  • the exhaust gas collector housing 9 there are retaining rings 37 which abut the same and surround the gas guide channel 26. Vibrations of the gas guide channel 26 are prevented by the retaining rings 37 consisting, for example, of a wire mesh.
  • An outlet 38 goes from one of the individual channels 35 through the opening 7 in the exhaust gas collection housing 9 to the exhaust gas line 8, which is also attached to the exhaust gas collection housing 9 here.
  • the sealing device 10a between the exhaust gas collecting housing 9 and the flange 20 and the sealing device 10 between the flange 20 and the cylinder head 2 are used.
  • the air gap 34 is located between the gas guide channel 26 and the exhaust gas collecting housing 9.
  • This gas guide channel 26 can also consist of a material which is permeable to exhaust gases and is resistant to high temperatures.
  • FIG. 12 shows a further exhaust manifold 1, which likewise has a gas guide channel 26 in its interior.
  • the gas guide channel 26 is provided on the side facing the cylinder head 2 with a circumferential collar 40 which is arranged between the sealing device 10 on its underside and an additional clamping element 41 on its top.
  • the clamping element 41 partially overlaps the collar 40 and covers it over its entire circumference. fang.
  • the clamping element 41 is provided with a circumferential sealing support 42 on its side facing the exhaust manifold housing 9.
  • the fastening means 18 are of course also provided here and, with the help of the clamping element 41, clamp the gas guide channel 26 with the desired force between the exhaust gas collecting housing 9 and the sealing device 10 or the cylinder head 2. Due to the structure mentioned, a movement of the gas guide channel 26 is perpendicular to the plane of the Cylinder head 2 prevented, however, with appropriate tightening of the screws 18, a movement of the gas guide channel 26 in the plane of the cylinder head 2 triggered by the action of heat is still possible.
  • the gas guide channel 26 is also provided with a circumferential collar 40. However, this is clamped directly between the exhaust gas collector housing 9 and the flange 20, which is also provided in this case, by means of the fastening means or screws 18.
  • a circumferential sealing device 43 is provided on the circumference of the collar 40, and likewise also between the exhaust gas collecting housing 9 and the flange 20.

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Abstract

Ein Abgaskrümmer zur Anbringung an einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, welcher wenigstens eine mit Abgasbohrungen zum Austritt von Abgas versehene Zylinderbank aufweist, besitzt folgende Merkmale: Ein Abgassammelgehäuse (9) zur Aufnahme von Abgas aus dem Zylinderkopf; eine zwischen dem Abgassammelgehäuse (9) und dem Zylinderkopf (2) angeordnete Dichtungseinrichtung (10). Das Abgassammelgehäuse (9) ist derart mit Ausnehmungen (12) versehen, dass es über Befestigungsmittel (18) direkt mit dem Zylinderkopf (2) verbindbar ist, wobei zwischen dem Abgassammelgehäuse (9) und dem Zylinderkopf (2) durch Wärmeeinwirkung hervorgerufene Bewegungen möglich sind.

Description

Abqaskrummer
Die Erfindung betrifft einen Abgaskrummer zur Anbringung an einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine.
In der EP 0 709 557 AI ist ein Abgasrohrkrummer in einer Ausfuhrung beschrieben, wie sie an sehr vielen Brennkraftmaschinen verwendet wird. Jedes Abgasrohr ist mit einem Flansch verschweißt, der dann an den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeschraubt wird. Die Abgasrohre munden in bekannter Weise in ein Sammelrohr, welches sich in einer Ab- gasleitung fortsetzt.
Nachteiligerweise sind solche bekannten Abgaskrummer sehr schwer und teuer und weisen den weiteren Nachteil auf, daß sie durch ihre große Masse dem eingeleiteten Abgas sehr viel Warme entziehen. Hierdurch verringert sich die Temperatur des Abgases, was dazu fuhrt, daß der m der Abgasleitung angeordnete Katalysator insbesondere beim Starten der Brennkraftmaschine einen sehr schlechten Wirkungsgrad hat.
Um den Wirkungsgrad und das Anspringverhalten des Katalysators zu verbessern, wurden gemäß einem aus der Praxis bekannten Stand der Technik sogenannte luftspaltisolierte Abgaskrummer entwickelt, bei welchen ein Gehäuse und eine in dem Gehäuse angeordnete Gasfuhrungsleitung vorgesehen sind.
Auch hier ist edoch noch immer die verhältnismäßig hohe Masse und insbesondere der hohe Aufwand an Schweißarbeiten beim Zusammenbau des die innere Gasfuhrungsleitung umgebenden Gehäuses und bei der Anbringung dieses Gehäuses an einem Zylinderkopfflansch nachteilig, da beides zur Verteuerung derartiger Abgaskrummer beitragt. Aufgrund der notwendigen Dichtheit des Abgaskrummers kann bei den bekannten Konstruktionen auf solche Schweißarbeiten jedoch nicht verzichtet werden .
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Abgaskrummer zur Anbringung an einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine zu schaffen, welcher einfach und kostengünstig herzustellen ist, eine geringe Masse aufweist und in einfacher Weise an dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angebracht werden kann.
Erfmdungsgemaß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelost.
Der erfindungsgemaße Abgaskrummer kann direkt mit dem Zylinderkopf durch geeignete Befestigungsmittel, wie z.B. Schrauben, verbunden werden. Um eine Abdichtung zwischen dem Abgassammelgehäuse und dem Zylinderkopf zu erreichen, ist lediglich eine Dichtungseinrichtung zwischen dem Abgassammelgehäuse und dem Zylinderkopf notwendig und es kann auf aufwendige Schweißarbeiten verzichtet werden.
Das Abgassammelgehäuse kann sich vorteilhafterweise gegenüber dem Zylinderkopf ausdehnen und eine entsprechende Bewegung ausfuhren, so daß aufwendige Konstruktionen mit Gleit- flanschen oder ähnlichem vermieden werden können.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemaßen Abgaskrummers ist der geringe erforderliche Umformgrad, wodurch sehr dünne Bleche mit einer entsprechend geringen Masse verwendet werden können. Dies fuhrt zu sehr geringen Material- und Herstellungskosten sowie dazu, daß dem Abgas eine äußerst ge- πnge Wärmemenge entzogen wird. Des weiteren weist der er- fmdungsgemaße Abgaskrummer den Vorteil eines verhältnismäßig geringen Platzbedarfs im Motorraum eines Kraftfahrzeugs auf .
Wenn in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zwischen dem Abgassammelgehäuse und dem Zylinderkopf ein Flansch angeordnet ist, so ist eine noch bessere Gleitbewegung des Abgassammelgehauses aufgrund eventuell auftretender Wärmedehnung desselben gegenüber dem Zylinderkopf möglich. Außerdem wird hierdurch vorteilhafterweise der Zylinderkopf von dem Abgassammelgehäuse abgekoppelt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann ein Gasfuhrungskanal m dem Abgassammelgehäuse angeordnet sein. Dadurch ergibt sich ein luftspaltisolierter Abgaskrummer, welcher dem Abgas aufgrund der dünnen Wandungen des Gasfuhrungskanals und des Luftspaltes zwischen dem Abgassammelgehäuse und dem Gasfuhrungskanal verhältnismäßig wenig Warme entzieht. Dies verhindert ein Sinken der Abgastemperatur und fuhrt zu einem besseren Anspringverhalten und Wirkungsgrad eines in der sich an den Abgaskrummer anschließenden Abgasleitung angeordneten Katalysators.
Des weiteren kann bei der Verwendung eines Gasfuhrungskanals vorteilhafterweise ein aus kostengünstigem und leicht umzuformendem Baustahl bestehendes Abgassammelgehäuse eingesetzt werden, da dieses thermisch weniger stark belastet wird.
Auch in dieser Ausfuhrungsform kann ein Flansch zwischen dem Abgassammelgehäuse und dem Zylinderkopf angeordnet sein, der eine bessere Gleitbewegung des Abgassammelgehauses gegenüber dem Zylinderkopf erlaubt. Bei sämtlichen Ausfuhrungsformen ergibt s ch ein geringer Umformgrad, was vorteilhafterweise zu dünnen Blechen und somit zu sehr geringen Massen der einzelnen Bauteile fuhrt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Gasfuhrungskanal an seiner dem Zylinderkopf zugewandten Seite mit einem umlaufenden Bund versehen ist, welcher im zusammengebauten Zustand zumindest mittelbar zwischen dem Abgassammelgehäuse und der Dichtungsemπchtung eingeklemmt ist, wobei zwischen dem Gasfuhrungskanal und der Dichtungseinrichtung durch Wärmeeinwirkung hervorgerufene Bewegungen möglich sind.
Hierdurch ergibt sich eine sehr einfache Befestigung des Gasfuhrungskanals, wobei jedoch eine Verschiebung desselben in der Ebene des Zylinderkopfs möglich bleibt und gleichzeitig Bewegungen desselben senkrecht zu dieser Ebene und eventuell hierdurch hervorgerufenes Klappern verhindert werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteranspruchen sowie aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung pπnzipmaßig dargestellten Ausfuhrungsbeispiel .
Es zeigt:
Fig. 1 eine stark schematisierte Brennkraftmaschine mit einem daran angebrachten Abgaskrummer;
Fig. 2 den Abgaskrummer aus Fig. 1 m einer ersten Ausfuhrungsform in einer Explosionsdarstellung; Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III aus Fig. 2;
Fig. 4 den Abgaskrummer aus Fig. 1 m einer zweiten Ausfuhrungsform in einer Explosionsdarstellung;
Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V aus Fig. 4;
Fig. 6 den Abgaskrummer aus Fig. 1 in einer dritten Ausfuhrungsform m einer Explosionsdarstellung;
Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII aus Fig. 6;
Fig. 8 den Abgaskrummer aus Fig. 1 m einer vierten Ausfuhrungsform in einer Explosionsdarstellung;
Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX aus Fig. 8;
Fig. 10 den Abgaskrummer aus Fig. 1 in einer fünften Ausfuhrungsform in einer Explosionsdarstellung;
Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie XI-XI aus Fig. 10;
Fig. 12 eine Schnittdarstellung des Abgaskrummers aus Fig. 1 in einer sechsten Ausfuhrungsform; und
Fig. 13 eine Schnittdarstellung des Abgaskrummers aus Fig. 1 in einer siebten Ausfuhrungsfor .
Fig. 1 zeigt einen Abgaskrummer 1, welcher an einem Zylinderkopf 2 einer Brennkraftmaschine 3 angebracht ist. In der vorliegenden Ausfuhrungs orm handelt es sich um eine Brennkraftmaschine 3 m Reihenbauweise, bei welcher der Zylinderkopf 2 lediglich eine Zylinderbank 4 mit m diesem Fall vier Zylindern 5 aufweist. Bei Brennkraftmaschinen 3 m V- Bauweise konnten selbstverständlich mehrere Zylinderbanke 4 vorgesehen sein, an denen dann jeweils der Abgaskrummer 1 angebracht wäre. In dem Zylinderkopf 2 befinden sich mehrere, von den Zylindern 5 ausgehende Abgasbohrungen 6, die in den Abgaskrummer 1 munden, wodurch das Abgas in den Abgaskrummer 1 gelangt. Der Abgaskrummer 1 ist an seiner der Brennkraftmaschine 3 abgewandten Seite mit einer Öffnung 7 versehen, welche sich an einer beliebigen Stelle befinden kann und m welche m bekannter Weise eine Abgasleitung 8 eingesetzt ist. In der Abgasleitung 8 kann sich ein nicht dargestellter Katalysator befinden, der zur Reinigung der Abgase dient.
In den Figuren 2 bis 6 ist der Abgaskrummer 1 jeweils in verschiedenen Ausfuhrungsformen durch Explosionszeichnungen dargestellt .
Der Abgaskrummer 1 gemäß Fig. 2 besteht aus einem Abgassammelgehäuse 9, welches die Abgase aus samtlichen Abgasbohrungen 6 einer Zylinderbank 4 aufnimmt, und einer Dichtungseinrichtung 10. Die Abgase können das Abgassammelgehäuse 9 durch die Öffnung 7, die sich an der dem Zylinderkopf 2 abgewandten Seite desselben befindet, wieder verlassen und so in die Abgasleitung 8 gelangen. Das Abgassammelgehäuse 9 ist an seinem gesamten Umfang von einem Bund 11 umgeben, in welchem sich Ausnehmungen 12 für die Durchfuhrung von m Fig. 2 nicht dargestellten Befestigungsmitteln, wie z.B. Schrauben, befinden. Mit den Befestigungsmitteln wird das Abgassammelgehäuse 9 an dem Zylinderkopf 2 angebracht.
Die Dichtungsemrichtung 10 entspricht in ihrer Form der dem Zylinderkopf 2 zugewandten Seite des Abgassammelgehauses 9, verlauft über den gesamten Bereich zwischen dem Abgassammelgehäuse 9 und dem Zylinderkopf 2 und weist dementsprechend ebenfalls einen Bund 13 mit Ausnehmungen 14 auf, deren Positionen mit den Positionen der Ausnehmungen 12 in dem Bund 11 des Abgassammelgehauses 9 wenigstens annahend übereinstimmen .
Des weiteren weist die Dichtungsemrichtung 10 mehrere Bohrungen 15 auf, deren Anzahl und deren Positionen mit den Positionen der Abgasbohrungen 6 in dem Zylinderkopf 2 wenigstens annähernd übereinstimmen, um das Durchströmen des Abgases aus den Abgasbohrungen 6 in das Abgassammelgehäuse 9 zu gewährleisten. An ihrer dem Abgassammelgehäuse 9 zugewandten Seite ist die Dichtungsemrichtung 10 mit Sicken bzw. Verpragungen 16 versehen, welche einen Spalt zwischen dem Zylinderkopf 2 und der Dichtungsemrichtung 10 erzeugen. Die Dichtungsemrichtung 10 kann beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet sein.
Des weiteren ist Fig. 2 entnehmbar, daß das Abgassammelgehäuse 9 an seiner Außenseite eine Umbordelung 17 aufweist. Diese Umbordelung 17 begrenzt den Bund 11 des Abgassammelgehauses 9 nach außen hm und erhöht die Festigkeit des Abgassammelgehauses 9. In der vorliegenden Ausfuhrungsform besteht das Abgassammelgehäuse 9 aus einem hochtemperaturbe- standigen Material und ist in der Lage, gegenüber der Dichtungsemrichtung 10 und somit gegenüber dem Zylinderkopf 2 geringfügige Bewegungen auszufuhren, welche durch die Warme- embrmgung des Abgases und die damit verbundene Ausdehnung des Abgassammelgehauses 9 hervorgerufen werden.
Es wäre auch möglich, das Abgassammelgehäuse 9 aus mehrlagigen Blechen in Sandwichbauweise herzustellen, wodurch die Schallabstrahlung verringert werden konnte. Bei einer solchen Sandwichbauweise konnte beispielsweise eine Schicht aus Stahl und die andere Schicht aus Aluminium bestehen, wobei auch das Herstellen von hochtemperaturfesten Abgassammelge- hausen 9 möglich wäre.
Um eine Abgasreinigung in einfacher Art und Weise erreichen zu können, sind m dem Abgassammelgehäuse 9 mehrere einzelne Katalysatorelemente 39 angeordnet. Jedes Katalysatorelement 39 ist dabei einer Abgasbohrung 6 bzw. einem Zylinder 5 zugeordnet, so daß in allen Ausfuhrungsbeispielen vier Katalysatorelemente 39 vorgesehen sind. Die beispielsweise aus an sich bekanntem Wickelblech bestehenden Katalysatorelemente 39 sind zylmderformig ausgebildet und können stehend oder liegend angeordnet sein. In dem Abgassammelgehäuse 9 sind die Katalysatorelemente 39 durch nicht dargestellte Drahtgestrickelemente gehalten. Alternativ hierzu ist selbstverständlich auch die Verwendung eines üblichen Katalysators in der Abgasleitung 8 möglich, wie bereits oben erwähnt.
In Fig. 3 sind die oben erwähnten, als Schrauben 18 ausgebildeten Befestigungsmittel zum Anbringen des Abgassammelgehauses 9 an dem Zylinderkopf 2 dargestellt. Diese sind durch die Ausnehmungen 12 dem Abgassammelgehäuse 9 und die Ausnehmungen 14 in der Dichtungseinrichtung 10 durchgeführt. Durch ein entsprechendes Anziehen der Schrauben 18 kann die oben angegebene Verschiebbarkeit des Abgassammelgehauses 9 gegenüber dem Zylinderkopf 2 eingestellt werden. Hierbei ist jedoch m jedem Fall eine Dichtheit des Abgaskrummers 1 gewährleistet. Des weiteren ist erkennbar, daß die Bohrungen 15 der Dichtungsemrichtung 10 mit Umbordelungen 19 versehen sind, die m die Abgasbohrungen 6 des Zylinderkopfes 2 reichen .
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform des Abgaskrummers 1, bei welchem wiederum das Abgassammelgehäuse 9 und die Dichtungsemrichtung 10, zusätzlich jedoch ein Flansch 20 und eine weitere Dichtungsemrichtung 10a vorgesehen sind, um den Abgaskrummer 1 zu bilden. In der Darstellung gemäß Fig. 4 ist lediglich die Dichtungsemrichtung 10a zu erkennen. Der Flansch 20 ist mit Bohrungen 21 versehen, deren Anzahl und Positionen mit den Positionen der Abgasbohrungen 6 in dem Zylinderkopf 2 wenigstens annähernd übereinstimmen. Die Bohrungen 21 sind in diesem Fall rund ausgebildet. Des weiteren weist der Flansch 20 einen umlaufenden Bund 22 und eine Umbordelung 23 auf, wobei m dem Bund 22 Ausnehmungen 24 eingebracht sind, deren Positionen mit den Positionen der Ausnehmungen 12 in dem Abgassammelgehäuse 9 übereinstimmen.
Die Dichtungsemrichtung 10a weist m diesem Fall keine den Abgasbohrungen 6 entsprechende Bohrungen 15 auf, sondern eine über annähernd die gesamte Lange und annähernd die gesamte Breite der Dichtungsemrichtung 10a verlaufende Ausnehmung 25. Wie gemäß Fig. 2 ist die Dichtungsemrichtung 10a jedoch wiederum mit einem Bund 13a und Ausnehmungen 14a versehen. Aufgrund der großen Ausnehmung 25 erfolgt die Abdichtung lediglich durch den Bund 13a der Dichtungsemrichtung 10a.
In Fig. 5 ist im Schnitt die Anbringung des Abgaskrummers 1 an dem Zylinderkopf 2 dargestellt. Hier ist zu erkennen, daß die Dichtungsemrichtung 10a zwischen dem Flansch 20 und dem Abgassammelgehäuse 9 angeordnet ist. Zwischen dem Zylinderkopf 2 und dem Abgassammelgehäuse 9 befindet sich die weitere Dichtungsemrichtung 10, die jedoch im Gegensatz zu Fig. 2 und Fig. 3 ohne Verpragungen 16 und ohne Umbordelungen 17 ausgeführt ist. Aus dieser Figur geht auch hervor, daß die Innenkontur der Umbordelung 23 des Flansches 20 mit der Außenkontur des das Abgassammelgehäuse 9 umgebenden Bundes 11 übereinstimmt, so daß das Abgassammelgehäuse 9 innerhalb der Umbordelung 23 des Flansches 20 Platz findet. Das Abgassam- melgehause 9 weist in diesem Fall allerdings keine Umbordelung 17 auf. Durch Verpragungen oder Punktverschweißungen kann das Abgassammelgehäuse 9 mit dem Flansch 20 vormontiert werden .
Auch hier sind wiederum durch Wärmeeinwirkung hervorgerufene Bewegungen zwischen dem Abgassammelgehäuse 9 und dem Flansch 20 möglich, und zwar aufgrund der zwischen denselben angebrachten Dichtungsemrichtung 10a. Wie zuvor sind durch die Ausnehmungen 12 m dem Abgassammelgehäuse 9, die Ausnehmungen 24 in dem Flansch 20 und die Ausnehmungen 14 und 14a den Dichtungsemrichtungen 10 und 10a die Befestigungsmittel 18 zur Anbringung des Abgaskrummers 1 an dem Zylinderkopf 2 durchgeführt .
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform des Abgaskrummers 1, welcher wiederum das Abgassammelgehäuse 9 und die Dichtungsemrichtung 10 aufweist. In dem Abgassammelgehäuse 9 ist jedoch ein Gasfuhrungskanal 26 angeordnet, welcher zweiteilig mit einem Bodenteil 27 und einem Deckelteil 28 ausgebildet ist. Das Abgassammelgehäuse 9 ist wie zuvor mit dem Bund 11 und den darin sich befindlichen Ausnehmungen 12 sowie der den Bund 11 umgebenden Umbordelung 17 versehen. Die Dichtungsemrichtung 10 weist ebenfalls wie oben beschrieben den Bund 13, die Ausnehmungen 14 und die Bohrungen 15 auf.
Das Bodenteil 27 des aus einem hochtemperaturbestandigen Werkstoff hergestellten Gasfuhrungskanals 26 ist mit Bohrungen 29 versehen, deren Positionen wenigstens annähernd mit den Positionen der Abgasbohrungen 6 des Zylinderkopfes 2 übereinstimmen. Auf diese Art und Weise kann das Abgas m den Gasfuhrungskanal 26 gelangen. Innerhalb des Gasfuhrungskanals 26 sind Umlenkbleche 30 angeordnet, welche den Gasstrom von den Bohrungen 29 zu einer zu der Abgasleitung 8 fuhrenden Öffnung 31 leiten, welche sich in dem Deckelteil 28 des Gasfuhrungskanals 26 befindet. Die Umlenkbleche 30 können entweder mit dem Abgassammelgehäuse 9 oder dem Gasfuhrungskanal 26 verschweißt sein, oder aus dem Material des Bodenteils 27 und/oder des Deckelteils 28 des Gasfuhrungskanals 26 geprägt sein. Bei der Montage des Abgaskrummers 1 werden auf an der Außenseite des Deckelteils 28 angebrachten Einkerbungen 32 Haltebugel 33 aufgesetzt, welche für eine Befestigung des Gasfuhrungskanals 26 sorgen. Mit anderen Worten, die Haltebugel 33 sind derart angeordnet, daß bei Anbringung des Abgassammelgehauses 9 an dem Zylinderkopf 2 mittels der Befestigungsmittel 18 die Haltebugel 33 den Gasfuhrungskanal 26 festhalten. Die Dichtheit des Gasfuhrungskanals 26 ist dadurch gewährleistet, daß das Bodenteil 27 sehr paßgenau mit dem Deckelteil 28 übereinstimmt und diese beiden Teile durch die mittels der Haltebugel 33 aufgebrachten Kraft dicht miteinander abschließen. Zusätzlich wird noch das Bodenteil 27 mit dem Deckelteil 28 verpragt oder punktgeschweißt, so daß eine komplette Vormontage möglich
Die als federnde bzw. dampfende Elemente ausgebildeten Haltebugel 33 können aus einem hochtemperaturbestandigen Material, beispielsweise auch aus einem hochtemperaturbestandigen Drahtgestrick bestehen. Durch diese Art der Montage kann auf aufwendige Schweißarbeiten verzichtet werden.
In dem Gasfuhrungskanal 26 können ebenfalls die oben erwähnten Katalysatorelemente 39 zur Abgasreinigung angeordnet und mit nicht dargestellten Drahtgestrickelementen m demselben gehalten sein.
Alternativ zu der dargestellten Ausfuhrung kann der Gasfuhrungskanal 26 auch aus einem f r Fluide, m diesem Fall für Abgase, durchlassigen Material bestehen. Dies kann beispielsweise durch ein Gewebe oder durch ein Lochblech gelost sein. Dadurch wird die Masse des Gasfuhrungskanals 26 noch weiter verringert und dieser kann so dem Abgas weniger Warme entziehen. Auch bei dieser Ausfuhrungsform wird das Abgas dennoch bestrebt sein, m Richtung der Öffnung 31 zu strömen und nur ein sehr geringer Teil wird durch den Gasfuhrungskanal 26 zu dem Abgassammelgehäuse 9 gelangen.
In Fig. 7 ist erkennbar, daß zwischen dem Gasfuhrungskanal 26 und dem Abgassammelgehäuse 9 ein Luftspalt 34 entsteht, welcher das in den Gasfuhrungskanal 26 einströmende Abgas von dem Abgassammelgehäuse 9 isoliert. Hierdurch wird das Abgassammelgehäuse 9 nur unwesentlich erwärmt und entzieht somit dem Abgas verhältnismäßig wenig Warme, was dazu fuhrt, daß der m der Abgasleitung 8 sich befindliche Katalysator aufgrund der höheren Abgastemperaturen ein besseres Anspringverhalten und einen besseren Wirkungsgrad aufweist. Des weiteren kann hierdurch das Abgassammelgehäuse 9 aus einem preisgünstigen Baustahl, gegebenenfalls auch aus einem aluminierten Stahl hergestellt werden, da es in der Regel nicht mit dem Abgas m Berührung kommt. Zwischen dem Abgassammelgehäuse 9 und dem Zylinderkopf 2 ist die Dichtungsemrichtung 10 angebracht.
Der Luftspalt 34 kann m samtlichen Ausfuhrungen, m denen er auftritt, auch mit schallisolierenden Materialien, wie z.B. Steinwolle, Keramikwolle, Drahtgestrick oder einzelnen, miteinander verpreßten Drahtstucken ausgefüllt werden, um eine entsprechende Schalldämmung zu erreichen.
Fig. 8 zeigt eine Ausfuhrungsform des Abgaskrummers 1, welche mit der Ausfuhrungsform gemäß Fig. 6 annähernd übereinstimmt. Im Unterschied dazu ist bei Fig. 8 unterhalb des Bo- denteils 27 des Gasfuhrungskanals 26 der Flansch 20 vorgesehen, welcher sehr ähnlich zu dem Flansch 20 gemäß Fig. 4 ausgebildet ist. Allerdmgs sind die Bohrungen 21 in demselben oval ausgebildet, d.h. der Durchmesser der Bohrungen 21 in Längsrichtung des Flansches 20 ist großer als der Durchmesser der Bohrungen 21 in der Querrichtung des Flansches 20. Dies ermöglicht eine Verschiebe- bzw. Ausdehnbewegung des Gasfuhrungskanals 26 innerhalb der Bohrungen 21 aufgrund von durch die Abgastemperaturen hervorgerufener Warmeausdeh- nung . Aufgrund der Unterbringung des Abgassammelgehauses 9 m dem Flansch 20 analog zu Fig. 4 ist das Abgassammelgehäuse 9 nicht mit der Umbordelung 17 versehen, sondern weist lediglich den Bund 11 auf.
In Fig. 9 ist erkennbar, daß zwischen dem Flansch 20 und dem Abgassammelgehäuse 9 wiederum die Dichtungsemrichtung 10a und zwischen dem Abgassammelgehäuse 9 und dem Zylinderkopf 2 die Dichtungsemrichtung 10 zum Einsatz kommt. Auch hier sind die Haltebugel 33 und die Umlenkbleche 30 wie gemäß Fig. 6 und Fig. 7 vorgesehen.
In Fig. 10 ist ein weiterer Abgaskrummer 1 dargestellt, der sehr ahnlich zu dem in Fig. 8 dargestellten Abgaskrummer 1 ausgebildet ist. Auch hier ist der Gasfuhrungskanal 26 vorgesehen, welcher allerdings aus mehreren Emzelkanalen 35 besteht, welche jeweils m t Anschlüssen 36 zu den Bohrungen 21 in dem auch hier vorgesehenen Flansch 20 ausgebildet sind. Die Bohrungen 21 weisen einen runden Querschnitt auf und die Anschl sse 36 sind m diese Bohrungen 21 eingesteckt und gegebenenfalls eingeschweißt. Alternativ waren auch andere Formen der Bohrungen 21 möglich, z.B. oval oder rechteckig, wobei dann die Anschlüsse 36 an diese Formen der Bohrungen 21 angepaßt waren und zusätzlich eine entsprechende Abdichtung erfolgen wurde. An ihren Verbindungsstellen sind die Emzelkanale 35 miteinander durch an jeweils einem der Enden der Emzelkanale 35 vorgesehene Aufweitungen, in denen der nächste Einzelkanal 35 eingesteckt und gegebenenfalls verschweißt ist, verbunden. In dem Abgassammelgehäuse 9 befinden sich Halteringe 37, die an demselben anliegen und den Gasfuhrungskanal 26 umgeben. Durch die z.B. aus einem Drahtgestrick bestehenden Halteringe 37 werden Schwingungen des Gasfuhrungskanals 26 verhindert .
Von einem der Emzelkanale 35 geht ein Ausgang 38 durch die Öffnung 7 in dem Abgassammelgehäuse 9 zu der Abgasleitung 8, welche auch hier an dem Abgassammelgehäuse 9 angebracht ist.
In dem Schnitt gemäß Fig. 11 ist erkennbar, daß auch hier die Dichtungsemrichtung 10a zwischen dem Abgassammelgehäuse 9 und dem Flansch 20 sowie die Dichtungsemrichtung 10 zwischen dem Flansch 20 und dem Zylinderkopf 2 zum Einsatz kommen. Des weiteren befindet sich wie bei den Ausfuhrungsformen gemäß den Figuren 6, 7, 8 und 9 der Luftspalt 34 zwischen dem Gasfuhrungskanal 26 und dem Abgassammelgehäuse 9. Auch dieser Gasfuhrungskanal 26 kann aus einem für Abgase durchlassigen und hochtemperaturbestandigen Material bestehen .
Fig. 12 zeigt einen weiteren Abgaskrummer 1, der ebenfalls in seinem Inneren einen Gasfuhrungskanal 26 aufweist. Der Gasfuhrungskanal 26 ist an semer dem Zylinderkopf 2 zugewandten Seite mit einem umlaufenden Bund 40 versehen, welcher zwischen der Dichtungsemrichtung 10 an seiner Unterseite und einem zusatzlichen Klemmelement 41 an seiner Oberseite angeordnet ist. Das Klemmelement 41 überlappt den Bund 40 teilweise und bedeckt denselben an seinem gesamten Um- fang. Um eine Dichtheit des Abgaskrummers 1 zu erreichen, ist das Klemmelement 41 an seiner dem Abgassammelgehäuse 9 zugewandten Seite mit einer umlaufenden Dichtauflage 42 versehen .
Die Befestigungsmittel 18 sind selbstverständlich auch hier vorgesehen und klemmen mit Hilfe des Klemmelements 41 den Gasfuhrungskanal 26 mit der gewünschten Kraft zwischen das Abgassammelgehäuse 9 und die Dichtungsemrichtung 10 bzw. den Zylinderkopf 2. Durch den genannten Aufbau wird eine Bewegung des Gasfuhrungskanals 26 senkrecht zur Ebene des Zylinderkopfes 2 verhindert, bei entsprechendem Anziehen der Schrauben 18 ist jedoch noch immer eine durch Wärmeeinwirkung ausgeloste Bewegung des Gasfuhrungskanals 26 in der Ebene des Zylinderkopfes 2 möglich.
Auch bei dem Abgaskrummer gemäß Fig. 13 ist der Gasfuhrungskanal 26 mit einem umlaufenden Bund 40 versehen. Dieser ist jedoch direkt zwischen dem Abgassammelgehäuse 9 und dem in diesem Fall ebenfalls vorgesehenen Flansch 20 wiederum mittels der Befestigungsmittel bzw. Schrauben 18 eingeklemmt. Zusätzlich ist am Umfang des Bundes 40 eine umlaufende Dichtungsemrichtung 43 vorgesehen, und zwar ebenfalls zwischen dem Abgassammelgehäuse 9 und dem Flansch 20. Durch an der Dichtungsemrichtung 43 in Richtung des Zylinderkopfes 2 vorstehende Erhebungen 44 und/oder durch eine entsprechende Auswahl der Dicke der Dichtungsemrichtung 43 und entsprechendes Anziehen der Schrauben 18 ist auch hier eine Bewegung des Gasfuhrungskanals 26 m der Ebene des Zylinderkopfes 2 möglich, wobei gleichzeitig unerwünschte Vibrationen desselben verhindert werden können.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Abgaskrummer zur Anbringung an einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, welcher wenigstens eine mit Abgasbohrungen zum Austritt von Abgas versehene Zylinderbank aufweist, mit folgenden Merkmalen:
1.1 einem Abgassammelgehäuse (9) zur Aufnahme von Abgas aus dem Zylinderkopf (2),
1.2 einer zwischen dem Abgassammelgehäuse (9) und dem Zylinderkopf (2) angeordneten Dichtungseinrichtung (10),
1.3 das Abgassammelgehäuse (9) ist derart mit Ausnehmungen (12) versehen, daß es über Befestigungsmittel (18) direkt mit dem Zylinderkopf (2) verbindbar ist, wobei zwischen dem Abgassammelgehäuse (9) und dem Zylinderkopf (2) durch Wärmeeinwirkung hervorgerufene Bewegungen möglich sind.
2. Abgaskrummer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Abgassammelgehäuse (9) die Abgase aus samtlichen Abgasbohrungen (6) einer Zylinderbank (2) aufnimmt.
3. Abgaskrümmer nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dichtungseinrichtung (10) mit Bohrungen (15) versehen ist, deren Positionen wenigstens annähernd mit den Positionen der Abgasbohrungen (6) des Zylinderkopfes (2) übereinstimmen.
4. Abgaskrummer nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dichtungsemrichtung (10) über den gesamten Bereich zwischen dem Abgassammelgehäuse (9) und dem Zylinderkopf (2) verlauft.
Abgaskrummer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dichtungsemrichtung (10) Ausnehmungen (14) aufweist, deren Positionen wenigstens annähernd mit den Positionen der Ausnehmungen (12) des Abgassammelgehauses (9) zur Aufnahme der Befestigungsmittel (18) zur Verbindung des Abgassammelgehauses (9) mit dem Zylinderkopf (2) übereinstimmen.
Abgaskrummer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen dem Abgassammelgehäuse (9) und dem Zylinderkopf (2) ein Flansch (20) angeordnet ist, welcher Ausnehmungen (24) aufweist, deren Positionen wenigstens annähernd mit den Positionen der Ausnehmungen (12) des Abgassammelgehauses (9) zur Aufnahme der Befestigungsmittel (18) zur Verbindung des Abgassammelgehauses (9) mit dem Zylinderkopf (2) übereinstimmen.
Abgaskrummer nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Flansch (20) mit Bohrungen (21) versehen ist, deren Positionen wenigstens annähernd mit den Positionen der Abgasbohrungen (6) des Zylinderkopfes (2) übereinstimmen .
Abgaskrummer nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Flansch (20) aus einem hochtemperaturbestandigen
Material besteht.
9. Abgaskrummer nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dichtungseinrichtung (10) zwischen dem Flansch (20) und dem Zylinderkopf (2) angeordnet ist.
10. Abgaskrummer nach einem der Ansprüche 6 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen dem Abgassammelgehäuse (9) und dem Flansch (20) eine Dichtungseinrichtung (10a) angeordnet ist.
11. Abgaskrummer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Abgassammelgehäuse (9) mit einem ringförmig um dasselbe verlaufenden Bund (11) versehen ist, in welchem die Ausnehmungen (12) für die Befestigungsmittel (18) eingebracht sind.
12. Abgaskrummer nach einem der Ansprüche 6 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Flansch (20) an seiner Außenseite eine Umbordelung (23) aufweist, deren Innenkontur wenigstens annähernd mit der Außenkontur des das Abgassammelgehäuse (9) umgebenden Bunds (11) übereinstimmt, wobei zwischen dem Abgassammelgehäuse (9) und dem Flansch (20) durch Wärmeeinwirkung hervorgerufene Bewegungen möglich sind.
13. Abgaskrummer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Abgassammelgehäuse (9) aus einem hochtemperaturbestandigen Material besteht.
14. Abgaskrummer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß innerhalb des Abgassammelgehauses (9) ein Gasfuhrungskanal (26) angeordnet ist, wobei zwischen dem Abgassammelgehäuse (9) und dem Gasfuhrungskanal (26) ein Luftspalt (34) entsteht.
15. Abgaskrummer nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Luftspalt (34) mit schalldammenden Materialien ausgefüllt ist.
16. Abgaskrummer nach Anspruch 14 oder 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Abgassammelgehäuse (9) aus Baustahl besteht.
17. Abgaskrummer nach Anspruch 14, 15 oder 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Gasfuhrungskanal (26) aus einem hochtemperaturbestandigen Material besteht.
18. Abgaskrummer nach einem der Ansprüche 14 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Gasfuhrungskanal (26) aus einem für Fluide durchlassigen Material besteht.
19. Abgaskrummer nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das für Fluide durchlassige Material des Gasfuhrungskanals (26) ein Gewebe oder ein Lochblech ist.
20. Abgaskrummer nach einem der Ansprüche 14 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Gasfuhrungskanal (26) mit Bohrungen (29) versehen ist, deren Positionen wenigstens annähernd mit den Po- sitionen der Abgasbohrungen (6) des Zylinderkopfes (2) übereinstimmen .
21. Abgaskrummer nach Anspruch 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Gasfuhrungskanal (26) zweiteilig mit einem Bodenteil (27) und einem Deckelteil (28) ausgebildet ist, wobei sich die Bohrungen (29) in dem Bodenteil (27) befinden .
22. Abgaskrummer nach einem der Ansprüche 14 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen dem Abgassammelgehäuse (9) und dem Gasfuhrungskanal (26) Haltebugel (33) derart angeordnet sind, daß bei Anbringung des Abgassammelgehauses (9) an dem Zylinderkopf (2) mittels der Befestigungsmittel (18) die Haltebugel (33) den Gasfuhrungskanal (26) festhalten .
23. Abgaskrummer nach Anspruch 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Haltebugel (33) als federnde Elemente ausgebildet sind.
24. Abgaskrummer nach Anspruch 22 oder 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Haltebugel (33) aus einem hochtemperaturbestandigen Material bestehen.
25. Abgaskrummer nach Anspruch 22, 23 oder 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Haltebugel (33) aus einem Drahtgestrick bestehen.
26. Abgaskrummer nach einem der Ansprüche 14 bis 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Gasfuhrungskanal (26) aus mehreren Emzelkanalen (35) aufgebaut ist, welche jeweils Anschlüsse (36) zu den Abgasbohrungen (6) des Zylinderkopfes (2) aufweisen.
27. Abgaskrummer nach einem der Ansprüche 14 bis 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Gasfuhrungskanal (26) an seiner dem Zylinderkopf (2) zugewandten Seite mit einem umlaufenden Bund (40) versehen ist, welcher im zusammengebauten Zustand zumindest mittelbar zwischen dem Abgassammelgehäuse (9) und der Dichtungsemrichtung (10) eingeklemmt ist, wobei zwischen dem Gasfuhrungskanal (26) und der Dichtungsemrichtung (10) durch Wärmeeinwirkung hervorgerufene Bewegungen möglich sind.
28. Abgaskrummer nach Anspruch 27, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der umlaufende Bund (40) zwischen der Dichtungsemrichtung (10) und einem Klemmelement (41) eingeklemmt ist, welches mit einer umlaufenden Dichtauflage (42) verse¬
29. Abgaskrummer nach einem der Anspr che 14 bis 26, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen dem Gasfuhrungskanal (26) und dem Zylinderkopf (2) ein Flansch (20) angeordnet ist.
30. Abgaskrummer nach Anspruch 27 und 29, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der umlaufende Bund (40) des Gasführungskanals (26) verschieblich zwischen dem Abgassammelgehäuse (9) und dem Flansch (20) angeordnet ist.
31. Abgaskrummer nach Anspruch 30, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen dem umlaufenden Bund (40) des Gasführungskanals (26) und dem Flansch (20) eine Dichtungseinrichtung (43) angeordnet ist.
32. Abgaskrummer nach Anspruch 26 und 29, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einzelkanäle (35) in die Bohrungen (21) des Flansches (20) eingesteckt und gegebenenfalls eingeschweißt sind.
33. Abgaskrummer nach einem der Ansprüche 29 bis 32, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Flansch (20) aus einem hochtemperaturbestandigen Material besteht.
34. Abgaskrummer nach einem der Ansprüche 29 bis 33, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Flansch (20) mit Bohrungen (29) versehen ist, deren Positionen wenigstens annähernd mit den Positionen der Abgasbohrungen (6) des Zylinderkopfes (2) übereinstimmt .
35. Abgaskrummer nach Anspruch 34, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Durchmesser der Bohrungen (29) in dem Flansch (20) in Längsrichtung des Flansches (20) großer ist als der Durchmesser der Bohrungen (29) in Querrichtung des Flansches (20) .
36. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 35, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in dem Abgassammelgehäuse (9) oder in dem Gasführungskanal (26) Umlenkbleche (30) angeordnet sind.
37. Abgaskrümmer nach Anspruch 36, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Umlenkbleche (30) mit dem Abgassammelgehäuse (9) oder dem Gasfuhrungskanal (26) verschweißt sind.
38. Abgaskrummer nach Anspruch 36, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Umlenkbleche (30) aus dem Material des Bodenteils (27) und/oder des Deckelteils (28) des Gasführungskanals (26) geprägt sind.
39. Abgaskrummer nach einem der Ansprüche 1 bis 38, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in dem Abgassammelgehäuse (9) mehrere einzelne Katalysatorelemente (39) angeordnet sind.
40. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 14 bis 39, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in dem Gasfuhrungskanal (26) mehrere einzelne Katalysatorelemente (39) angeordnet sind.
GEANDERTE ANSPRUCHE
[beim Internationalen Büro am 12 Januar 2001 (12.01.01) eingegangen; ursprünglicher Ansprüche 1 geändert; alle weiteren Ansprüche unverändert (1 Seiten)]
1. Abgaskrümmer zur Anbringung an einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, welcher wenigstens eine mit Abgasbohrungen zum Austritt von Abgas versehene Zylinderbank aufweist, mit einem Abgassammelgehäuse zur Aufnahme von Abgas aus dem Zylinderkopf, mit einer zwischen dem Abgassammelgehäuse und dem Zylinderkopf angeordneten Dichtungseinrichtung, wobei das Abgassammelgehäuse mit Ausnehmungen versehen ist, durch welche es über Befestigungsmittel direkt mit dem Zylinderkopf verbindbar ist, da du r ch ge kenn z e i chn e t , daß die Dichtungseinrichtung (10) als separates Teil ausgebildet ist, und daß zwischen dem Abgassammelgehäuse (9) und der Dichtungseinrichtung (10) sowie zwischen dem Abgassammelgehäuse (9) und dem Zylinderkopf (2) durch Wärmeeinwirkung hervorgerufene Bewegungen möglich sind.
2. Abgaskrümmer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Abgassammelgehäuse (9) die Abgase aus sämtlichen Abgasbohrungen (6) einer Zylinderbank (2) aufnimmt.
3. Abgaskrümmer nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dichtungseinrichtung (10) mit Bohrungen (15) versehen ist, deren Positionen wenigstens annähernd mit den Positionen der Abgasbohrungen (6) des Zylinderkopfes (2) übereinstimmen.
4. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, da du r c h g e ke n n z e i c h n e t , daß
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