| (19) |
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(11) |
EP 0 735 251 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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02.12.1998 Patentblatt 1998/49 |
| (22) |
Anmeldetag: 24.01.1996 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)6: F01N 7/10 |
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Abgaskrümmer für eine Brennkraftmaschine
Exhaust collector for an internal combustion engine
Collecteur d'échappement pour un moteur à combustion interne
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Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB IT |
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Priorität: |
29.03.1995 DE 19511514
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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02.10.1996 Patentblatt 1996/40 |
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Patentinhaber: DAIMLER-BENZ AKTIENGESELLSCHAFT |
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70567 Stuttgart (DE) |
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Erfinder: |
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- Augustin, Helmut, Dipl.-Ing.
D-21147 Hamburg (DE)
- Blöcker, Henning, Dipl.-Ing.
D-21435 Stelle (DE)
- Bonny, Pierre, Dipl.-Ing.
D-22589 Hamburg (DE)
- Jekel, Wolfgang, Dipl.-Ing.
D-21179 Hamburg (DE)
- Kaifel, Hans-Jörg, Dipl.-Ing.
D-73614 Schorndorf (DE)
- Schütz, Berndt, Dipl.-Ing.
D-70327 Stuttgart (DE)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 582 985 DE-A- 4 127 634 FR-A- 2 549 529 US-A- 5 349 817
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DE-A- 3 216 980 FR-A- 2 164 263 GB-A- 2 058 918
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Abgaskrümmer für eine Brennkraftmaschine, der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
[0002] Aus der EP 0 582 985 A1 ist ein Abgaskrümmer zur Abgasführung aus einem Verbrennungsmotor
bekannt, der aus einer mehrteiligen Innenschale und einer dieses mit Abstand umgebenden
Außenschale sowie Flanschmitteln zum Anschluß des Innenrohres an mehrere im Abstand
angeordnete Zylinderausgangskanäle der Brennkraftmaschine besteht. Ferner ist zum
Anschluß eines Abgasrohres ein Ausgangsflansch vorgesehen, der an der Innenschale
befestigt ist. Die Außenschale besteht aus Schalenteilen, die an ihren Rändern miteinander
verbunden sind und umschließt die Innenschale an seinen in die Flanschmittel geführten
Enden. Auf diese Weise wird zwischen der Innenschale und der Außenschale ein Raum
gebildet, der zur Luftspaltisolierung dienen oder mit einem Isolierstoff gefüllt sein
kann.
[0003] Bei der bekannten Anordnung sind die Flanschmittel für alle Anschlüsse der Innenschale
an den Zylinderkopf in Form einer durchgehenden Flanschplatte als sogenannter Verbundflansch
ausgebildet, der im Verhältnis zu den wesentlich dünneren Blechstärken der Innenschale
und der Außenschale formbeständig und unelastisch ist. Daher müssen die Verbindungsbereiche
der einzelnen Abschnitte der Innenschale als Schiebesitz ausgestaltet werden, damit
die unterschiedlich starken Dehnungen, die durch Temperaturwechsel hervorgerufen werden,
ausgeglichen werden können. Zur Abdichtung solcher Schiebesitzverbindungen sind zusätzliche
Dichtelemente vorgesehen, die ein Austreten des Abgases aus der Innenschale in den
Raum zwischen der Außenschale und der Innenschale verhindert. Eine solche Anordnung
ist kompliziert im Aufbau, teuer in der Herstellung und außerdem aufgrund des Verbundflansches
mit einem hohen Gewicht behaftet.
[0004] In dem DE-GM 80 04 882 ist ein Abgaskrümmer beschrieben, der vier in einer Reihe
liegende Einzelflansche aufweist, wobei die beiden mittleren Einzelflansche mit einem
ersten Innenrohr und die beiden äußeren Einzelflansche mit einem zweiten Innenrohr
verbunden sind. Jedes dieser Innenrohre besitzt eine Außenschale, wobei diese Außenschalen
aus jeweils zwei an ihren Rändern miteinander verbundenen Schalenteilen zusammengesetzt
sind und das jeweilige Innenrohr an seinen in die Flanschmittel geführten Enden umschließen.
Zwischen Innenrohr und Außenschale ist ein Raum zu Luftspaltisolierung gebildet.
[0005] Bei der bekannten Anordnung sind zwar Einzelflansche vorgesehen, aufgrund der doppelten
Anordnung von Verbindungsrohren und Außenschalen ist der Abgaskrümmer aufwendig gestaltet
und aufgrund der wesentlich längeren Nähte zwischen den Außenschalen teuer in der
Herstellung.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abgaskrümmer der im Oberbegriff des
Anspruchs 1 genannten Gattung derart weiterzubilden, daß ein einfacher Aufbau, eine
Reduzierung des Gesamtgewichts sowie eine hohe Lebensdauer erreicht wird.
[0007] Diese Aufgabe wird durch einen Abgaskrümmer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
[0008] Die Vorteile des erfindungsgemäßen Abgaskrümmers sind nicht nur in der Reduzierung
des Gewichts und den geringeren Herstellkosten zu sehen, sondern auch in der längeren
Haltbarkeit, insbesondere hinsichtlich der Außenschale. Letzteres wird dadurch erreicht,
daß aufgrund der Gestaltung der Außenschale enge Radien nicht vorhanden sind und durch
die Gestaltung der Nähte zwischen den Eingangsflanschen die resultierenden Spannungen
erheblich niedriger liegen als bei den bekannten Konstruktionen.
[0009] Eine bevorzugte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß sich
an den geradlinigen Abschnitt der Außenschalennaht seitliche Bögen anschließen, deren
äußere Enden mit dem Innenrohr verbunden sind. Bei einer solchen Lösung wirken die
infolge Wärmedehnung entstehenden Kräfte nahezu ausschließlich in Längsrichtung der
Flanschebene, so daß keine nennenswerte Biegebeanspruchung bei Temperaturwechseln
auftritt. Alternativ dazu kann der Abgaskrümmer derart gestaltet sein, daß der Bogen
der Außenschalennaht einen mittleren Abschnitt und daran seitlich anschließende Abschnitte
umfaßt, wobei der Krümmungsradius des mittleren Abschnitts größer ist als der Krümmungsradius
der seitlichen Abschnitte. Dabei kann der Krümmungsradius des mittleren Abschnitts
etwa das fünffache des Krümmungsradius der seitlichen Abschnitte betragen. Eine weitere
Ausführungsvariante bezüglich der Kontur der Naht der Außenschale besteht darin, daß
der Bogen zwischen seinen Enden eine gleichmäßige Krümmung aufweist. Dabei sollte
der Radius des Bogens vorzugsweise etwa das 0,6-fache des Abstandes zwischen den Enden
des Bogens betragen. Mit einer solchen Ausführung werden quer zur Flanschebene verlaufende
Abschnitte der Naht vermieden, so daß die Biegebeanspruchung der Außenschale gering
gehalten wird.
[0010] Zweckmäßigerweise ist die Außenschale aus zwei Halbschalen gebildet, die mehrere
Nähte aufweisen, von denen die zwischen den Eingangsflanschen verlaufenden Nähte einen
größeren Abstand zum Innenrohr aufweisen als die übrigen Nähte. Hierdurch wird eine
Kastenbauweise erzeugt, durch die sich in den Bereichen, die den Eingangsflanschen
benachbart sind, ein größerer Abstand zwischen Innenrohr und Außenschale ergibt. Bevorzugterweise
weist die Außenschale in einer zwischen den Eingangsflanschen liegenden und orthogonal
zu diesen verlaufenden Ebene annähernd die Form eines Tropfens auf.
[0011] Um die Halbschalen zur Bildung der Außenschale zusammenzufügen, sind unterschiedliche
Arten der Gestaltung der Nähte denkbar. Als besonders vorteilhaft werden Ausführungen
als Stecknaht oder als Bördelnaht angesehen, wobei es durchaus zweckmäßig sein kann,
verschiedene Nähte der Außenschale unterschiedlich zu gestalten. Als besonders geeignete
Ausführung wird angesehen, daß die zwischen den Eingangsflanschen verlaufenen Nähte
als Stecknaht und die übrigen Nähte als Bördelnaht ausgeführt sind. Für die Bördelnaht
sind Bördelränder vorgesehen, deren Breite zur gegenseitigen Anlage vorzugsweise ca.
1 mm beträgt. Eine größere Breite ist zwar möglich, aber nicht unbedingt erforderlich.
Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß der Bördelrand einer Halbschale breiter
ausgeführt ist als der Bördelrand der anderen Halbschale, wobei der Überstand des
breiteren Bördelrandes vorzugsweise 1 mm bis 1,5 mm beträgt. Diese Form der Bördelränder
ist besonders für bestimmte Verbindungsverfahren, beispielsweise das Laserschweißen,
in Betracht zu ziehen. Die Stecknaht ist aus sich überlappenden Rändern gebildet,
deren Überlappungsabschnitte vorzugsweise ca. 4 mm beträgt. Alle Nähte der Außenschale
sind geschweißt. Um sicherzustellen, daß der Luftspalt zwischen dem Innenrohr und
der Außenschale einen vorgegebenen Abstand nicht unterschreitet, ist zwischen dem
Innenrohr und der Außenschale mindestens ein Distanzmittel, vorzugsweise ein Distanzring
aus einem bei Erwärmung rückstandsfrei verbrennendem Material, vorgesehen.
[0012] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt:
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf einen luftspaltisolierten Abgaskrümmer, teilweise im Schnitt,
- Fig. 2
- einen Schnitt entlang der Linie II - II in Fig. 1,
- Fig. 3
- eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit III in Fig. 2,
- Fig. 4
- eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit IV in Fig. 2,
- Fig. 5
- eine Ausführungsvariante zu Fig. 1,
- Fig. 6
- einen Schnitt entlang der Linie VI - VI in Fig. 5,
- Fig. 7
- eine Ausführungsvariante zu Fig. 6,
- Fig. 8
- eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit VIII in Fig. 7,
- Fig. 9
- eine weitere Ausführungsvariante zu Fig. 1.
[0013] In Fig. 1 ist die Draufsicht auf einen Abgaskrümmer 1 gezeigt, der im wesentlichen
aus einem das Abgas führenden Innenrohr 2 und einer Außenschale 3 sowie mehreren Eingangsflanschen
10, 11, 12 und einem Ausgangsflansch 5 besteht. Das Innenrohr 2 umfaßt ein Bogenstück
6, ein T-förmiges Mittelstück 7 und ein Y-förmiges Anschlußstück 8, wobei jedes der
Stücke 6, 7 und 8 an einem der Eingangsflansche 10, 11, 12 angeschlossen und das Anschlußstück
8 mit einem daran angeformten Anschlußstutzen 9 in dem Ausgangsflansch 5 nach Art
eines Schiebesitzes befestigt ist. Das Bogenstück 6 besitzt an seinem dem Eingangsflansch
10 entfernt liegenden Ende einen Verbindungsabschnitt 16, der in einen Hülsenabschnitt
17 des Mittelstückes 7 gesteckt und in diesem gegen die Außenseite des Innenrohres
2 anliegend, ggf. mit geringem Spiel, aufgenommen ist. Außerdem ist eine Verbindung
zwischen dem Mittelstück 7 und dem Anschlußstück 8 vorgesehen, und zwar durch einen
Verbindungsabschnitt 16' am Mittelstück 7 und einem Hülsenabschnitt 17' am Anschlußstück
8.
[0014] Die Außenschale 3 besteht aus einer ersten Halbschale 14 und einer zweiten Halbschale
15, deren Ränder an Nähten 18, 19, 20 und 21 aneinander liegen und miteinander verschweißt
sind. Dabei erstreckt sich die erste Naht 18 zwischen den Eingangsflanschen 10 und
11, die zweite Naht 19 zwischen den Eingangsflanschen 11 und 12, die dritte Naht 20
folgt in radialem Abstand der Kontur des Anschlußstückes 8 zwischen dem Eingangsflansch
12 und dem Ausgangsflansch 5 und die vierte Naht 21 verläuft in radialem Abstand des
Innenrohres 2 von dem Eingangsflansch 10 zum Ausgangsflansch 5. Wie aus Fig. 1 ersichtlich
ist, liegen die erste und zweite Naht 18, 19 in einer Ebene E nahe der Flanschebene,
wobei der Verlauf der Nähte 18, 19 über einen Abschnitt 38 mindestens annähernd geradlinig
ist und zu den Eingangsflanschen 10, 11, 12 hin in einem Bogen 13 mit großem Radius
übergehen. Die jeweils äußeren Enden 29 der Bögen 13 bilden die Verbindung zu den
Stücken 6, 7, 8 des Innenrohres 2, wobei der Abstand zwischen den Enden 29 mit L bezeichnet
ist.
[0015] Auf diese Weise ergibt sich eine Kastenform der Außenschale 3, bei welcher der Abstand
der Außenschale zum Innenrohr 2 im Bereich zwischen den Nähten 18, 19 und dem Innenrohr
2 wesentlich größer ist als der Abstand der Nähte 20, 21 zum Innenrohr 2. Die das
Innenrohr 2 bildenden Stücke 6, 7, 8 sind in den Öffnungen der Eingangsflansche 10,
11, 12 bzw. des Ausgangsflansches 5 aufgenommen. Die Ränder der Außenschale 3 können
in die Öffnungen der Flansche eingeschweißt oder unmittelbar vor den Eingangsflanschen
an das Innenrohr angeschweißt sein. Auf diese Weise ergibt sich ein abgeschlossener
Raum 4 zur Luftspaltisolierung.
[0016] Auf dem Innenrohr 2 befinden sich zwei in axialem Abstand angeordnete Ringe 30, 30',
die aus einem Material bestehen, das sich bei entsprechender Erwärmung auflöst. Hierfür
kommt als Werkstoff Polyethylen in Betracht, das rückstandsfrei verbrennt und keine
Belastung für die Umwelt darstellt. Diese Ringe 30, 30' dienen als Distanzmittel zwischen
dem Innenrohr 2 und der Außenschale 3, damit ein Mindestluftspalt zwischen diesen
Teilen nicht unterschritten wird.
[0017] Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie II - II in Fig. 1, wobei aus Gründen
der Übersichtlichkeit auf die Darstellung des Eingangsflansches und das in diesen
eingeführte Ende des Bogenstückes verzichtet wurde. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß
die erste Halbschale 14 und die zweite Halbschale 15 nach außen gebogene Ränder 22,
22' und 23, 23' aufweisen, an denen die Halbschalen 14 und 15 spiegelsymmetrisch aneinander
liegen. Die Ränder 22, 23 bzw. 22', 23' sind miteinander verschweißt und aufgrund
der Form der Ränder sind die Nähte 18, 21 als Bördelnähte ausgebildet. Ebenso weisen
die in Fig. 2 nicht dargestellten Nähte der Außenschale 3 die Form von Bördelnähten
auf. Der Querschnitt der Außenschale 3 weist im wesentlichen die Form eines Tropfens
auf, wobei die erste Naht 18 in einem wesentlich größeren Abstand zum Bogenstück 6
verläuft als die vierte Naht 21. Der Umschließungswinkel, über den die Kontur der
Außenschale 3 in radial gleichbleibendem Abstand zum Innenrohr 6 verläuft, beträgt
vorzugsweise ca. 230°.
[0018] Die Fig. 3 und 4 zeigen jeweils vergrößerte Darstellungen der Verbindungsbereiche
der Halbschalen 14 und 15, woraus die Kontur der Ränder 22, 23 bzw. 22', 23' und die
Gestalt der Bördelnaht deutlich wird. Es ist ersichtlich, daß die Breite B der Bördelränder
zur gegenseitigen Anlage lediglich gering zu sein braucht, eine Breite B von ca. 1
mm wird als ausreichend angesehen, sie kann jedoch konstruktionsbedingt auch größer
ausgeführt werden. Alternativ dazu kann auch eine Ausführung vorgesehen werden, bei
welcher der Bördelrand einer Halbschale breiter ausgeführt ist als der Bördelrand
der anderen Halbschale, wobei der Überstand des breiteren Bördelrandes vorzugsweise
1 mm bis 1,5 mm beträgt. Für die Verbindung der Halbschalen 14, 15 mittels Laserschweißen
ist diese Ausführung besonders geeignet.
[0019] Die Fig. 5 zeigt eine Ausführungsvariante zu Fig. 1, bei der die Außenschale 3 aus
zwei Halbschalen 24 und 25 gebildet ist, deren erste Naht 26 und zweite Naht 27 in
einem Bogen 28 unterschiedlicher Krümmung verläuft. Dabei wird die Form aus einem
mittleren Abschnitt 35 mit großem Krümmungsradius und seitlich daran anschließenden
Abschnitten 36 mit etwas geringerem Radius gebildet, wobei das äußere Ende 34 der
Abschnitte 36 in eine Schweißnaht an den Enden des Bogenstückes 6 des Mittelstückes
7 und des Anschlußstückes 8, die in die Öffnungen der Eingangsflansche 10, 11, 12
geführt sind, übergehen. Die Enden 34 des Bogens 28 sind somit ebenfalls in einem
Abstand L zueinander angeordnet. Durch diese Form ist der Abstand der Nähte 26 und
27 zum Innenrohr 2 nicht so groß wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1, aber noch
deutlich größer als der Abstand zwischen der Naht 21 und dem Innenrohr 2, wie dies
aus der Darstellung in Fig. 6 hervorgeht. Im übrigen stimmt die Ausführung der Fig.
5 mit derjenigen der Fig. 1 überein; dies betrifft auch die Bezugszeichen für gleiche
Teile.
[0020] Die Fig. 6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VI - VI in Fig. 5, wobei ebenso
wie in Fig. 2 auf eine Darstellung des Eingangsflansches und des daran angeschlossenen
Innenrohrabschnitts verzichtet wurde. Aus Fig. 6 wird deutlich, daß die zweite Naht
27 als Stecknaht ausgebildet ist, bei der ein Rand 31 der ersten Halbschale 24 und
ein Rand 32 der zweiten Halbschale 25 ineinander greifen. Die vierte Naht 21 entspricht
bezüglich ihrer Form der zu Fig. 2 beschriebenen Bördelnaht. Zwischen dem Innenrohr
2 und der Außenschale 3 ist der Ring 30' angeordnet.
[0021] Die Fig. 7 zeigt eine Ausführungsvariante zu Fig. 6, bei der auch die der zweiten
Naht 27 gegenüberliegende vierte Naht 33 als Stecknaht ausgebildet ist, so daß die
Ränder der Halbschalen 24 und 25 nach Art einer Hutschachtel ineinandergreifen. In
Fig. 8 ist die Einzelheit VIII der Fig. 7 vergrößert dargestellt, woraus ersichtlich
ist, daß die sich überlappenden Ränder 31 und 32 der Halbschalen 24, 25 durch eine
Schweißnaht 37 miteinander verbunden sind, wobei ein Überlappungsabschnitt A gebildet
ist, der vorzugsweise ca. 4 mm beträgt.
[0022] Die Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsvariante zu Fig. 1, bei der die Kontur der
ersten und zweiten Nähte 39 und 40 einem Bogen 41 gleichmäßiger Krümmung entspricht,
dessen Enden 42 am Innenrohr 2 befestigt sind. Dabei beträgt der Radius des Bogens
41 etwa das 0,6-fache des Abstandes L zwischen den Enden 42, der Nähte 39, 40 bzw.
des Bogens 41. Im übrigen stimmt diese Ausführung mit derjenigen der Fig. 5 überein,
dies gilt auch für die Bezugszeichen für gleiche Teile.
1. Abgaskrümmer (1) für eine Brennkraftmaschine mit einem Innenrohr (2) und einer das
Innenrohr mit Abstand umgebenden Außenschale (3) und mit mindestens zwei an einem
Zylinderkopf befestigbaren im Abstand zueinander angeordneten Eingangsflanschen (10,
11, 12) zum Anschluß des Innenrohres an mindestens zwei in einem Abstand angeordnete
Zylinderausgangskanäle der Brennkraftmaschine sowie einem am Innenrohr (2) befestigten
Ausgangsflansch (5) zum Anschluß eines Abgasrohres, wobei die Außenschale (3) aus
mindestens zwei in ihren Rändern (22, 23; 31, 32) miteinander verbundenen Schalenteilen
zusammengesetzt ist und das Innenrohr (2) an seinen in die Flanschmittel geführten
Enden umschließt und zwischen dem Innenrohr (2) und der Außenschale (3) ein Raum (4)
zur Luftspaltisolierung gebildet ist und die Außenschale (3) aus zwei Halbschalen
(13, 14) gebildet ist, die mehrere Nähte (18 bis 21) aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nähte (18, 19) zwischen jeweils zwei benachbarten
Eingangsflanschen verlaufen, wobei diese Nähte (18, 19) einen größeren Abstand zum
Innenrohr (2) aufweisen als die übrigen Nähte (20, 21) und daß die Außenschale (3)
in einer zwischen den Eingangsflanschen (10, 11, 12) liegenden und orthogonal zu diesen
verlaufenden Ebene annähernd die Form eines Tropfens aufweist.
2. Abgaskrümmer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine zwischen den Eingangsflanschen (10, 11, 12) verlaufende
Naht (18, 19) der Außenschale (3) eine Kontur aufweist, die im wesentlichen einen
geradlinigen Abschnitt, (38) der in einer nahe den Eingangsflanschen (10, 11, 12)
parallelen Ebene (E) liegt, umfaßt.
3. Abgaskrümmer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine zwischen den Eingangsflanschen (10, 11, 12) verlaufende
Naht (26, 27, 39, 40) der Außenschale (3) eine Kontur aufweist, die in einem Bogen
(28, 41) verläuft, der wenigstens in einem Abschnitt (35) einen Krümmungsradius aufweist,
der mindestens etwa halb so groß ist wie der Abstand (L) zwischen den Bogenenden (34,
42).
4. Abgaskrümmer nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß sich an den geradlinigen Abschnitt (38) seitliche Bögen
(13) anschließen, deren äußere Enden (29) mit dem Innenrohr (2) verbunden sind.
5. Abgaskrümmer nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Bogen (28) einen mittleren Abschnitt (35) und daran
seitlich anschließende Abschnitte (36) umfaßt, wobei der Krümmungsradius des mittleren
Abschnitts (35) größer ist als der Krümmungsradius der seitlichen Abschnitte (36).
6. Abgaskrümmer nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius des mittleren Abschnitts (35) etwa
das fünffache des Krümmungsradius der seitlichen Abschnitte (36) beträgt.
7. Abgaskrümmer nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Bogen (41) zwischen seinen Enden (42) eine gleichmäßige
Krümmung aufweist.
8. Abgaskrümmer nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Radius des Bogens (41) etwa das 0,6-fache des Abstandes
(L) zwischen den Enden (42) des Bogens (41) beträgt.
1. An exhaust manifold (1) for an internal combustion engine having an inner pipe (2)
and an outer shell (3) enclosing the inner pipe at a distance therefrom, and having
at least two inlet flanges (10, 11, 12) which can be joined to a cylinder head arranged
spaced apart from one another in order to connect the inner pipe to at least two cylinder
outlet passages of the internal combustion engine spaced apart from one another as
well as an outlet flange (5) joined to the inner pipe (2) to provide a connection
to an exhaust gas pipe, the outer shell (3) being made up of at least two shell components
joined to one another by their edges (22, 23; 31, 32) and surrounding the inner pipe
(2) at the ends thereof inserted in the flange means and a chamber (4) is formed between
the inner pipe (2) and the outer shell (3) to provide air-gap insulation and the outer
shell (3) consists of two half-shells (13, 14) having several seams (18 to 21),
characterised in that the seams (18, 19) run between two respectively adjacent inlet
flanges, these seams (18, 19) being spaced at a greater distance from the inner pipe
(2) than the other seams (20, 21) and in that the outer shell (3) is of an almost
droplet shape in a plane lying between the inlet flanges (10, 11, 12) and orthogonal
thereto.
2. An exhaust manifold as claimed in claim 1,
characterised in that a seam (18, 19) of the outer shell (3) running between the inlet
flanges (10, 11, 12) has a contour comprising an essentially straight section (28)
which lies in a plane (E) close to and parallel with the inlet flanges (10, 11, 12).
3. An exhaust manifold as claimed in claim 1,
characterised in that a seam (26, 27, 39, 40) of the outer shell (3) running between
the inlet flanges (10, 11, 12) has a contour which runs in a curve (28, 41) having
a radius of curvature at least in a section (35) that is at least approximately half
the size of the distance (L) between the curve ends (34, 42).
4. An exhaust manifold as claimed in claim 2,
characterised in that lateral curves (13) adjoin the straight section (38), the outer
ends (29) thereof being joined to the inner pipe (2).
5. An exhaust manifold as claimed in claim 3,
characterised in that the curve (28) has a middle portion (35) and sections (36) adjoining
the sides thereof, the radius of curvature of the middle section (35) being greater
than the radius of curvature of the side sections (36).
6. An exhaust manifold as claimed in claim 5,
characterised in that the radius of curvature of the middle section (35) is approximately
five times the radius of curvature of the side sections (36).
7. An exhaust manifold as claimed in claim 3,
characterised in that the curve (41) has a constant curvature between its ends (42).
8. An exhaust manifold as claimed in claim 7,
characterised in that the radius of the curve (41) is approximately 0.6 times the
distance (L) between the ends (42) of the curve (41).
1. Collecteur d'échappement (1) pour un moteur à combustion interne, comprenant un tuyau
intérieur (2) et une coquille extérieure (3) entourant le tuyau intérieur à distance,
ainsi qu'au moins deux brides d'entrée (10, 11, 12) placées à distance l'une de l'autre
et pouvant être fixées à une culasse pour le raccordement du tuyau intérieur à au
moins deux conduits de sortie de cylindres situés à distance l'un de l'autre du moteur
à combustion interne, de même qu'une bride de sortie (5) fixée au tuyau intérieur
(2) pour le raccordement d'un tuyau d'échappement, la coquille extérieure (3) étant
constituée d'au moins deux parties de coquille reliées ensemble par leurs bords (22,
23; 31, 32) et entourant le tuyau intérieur (2) à ses extrémités guidées dans les
moyens de bridage, avec formation, entre le tuyau intérieur (2) et la coquille extérieure
(3), d'un espace (4) servant à l'isolation par un intervalle d'air, et la coquille
extérieure (3) étant constituée de deux demi-coquilles (13, 14) qui présentent plusieurs
joints (18 à 21), caractérisé en ce que les joints (18, 19) s'étendent chaque fois
entre deux brides d'entrée voisines et ces joints (18, 19) ont une plus grande distance
du tuyau intérieur (2) que les autres joints (20, 21), et que la coquille extérieure
(3) affecte approximativement la forme d'une goutte dans un plan situé entre les brides
d'entrée (10, 11, 12) et orthogonal à ces brides.
2. Collecteur d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un joint (18,
19) de la coquille extérieure (3), qui s'étend entre les brides d'entrée (10, 11,
12), présente un contour comprenant essentiellement un segment rectiligne (38) situé
dans un plan parallèle (E) près des brides d'entrée (10, 11, 12).
3. Collecteur d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un joint (26,
27, 39, 40) de la coquille extérieure (3), qui s'étend entre les brides d'entrée (10,
11, 12), présente un contour ayant le tracé d'une courbe (28, 41) ayant dans au moins
un segment (35) un rayon de courbure correspondant au moins à peu près à la moitié
de la distance (L) entre les extrémités (34, 42) de la courbe.
4. Collecteur d'échappement selon la revendication 2, caractérisé en ce que des courbes
latérales (13) se raccordent au segment rectiligne (38) et sont reliées par leurs
extrémités extérieures (29) au tuyau intérieur (2).
5. Collecteur d'échappement selon la rebendication 3, caractérisé en ce que la courbe
(28) comprend un segment central (35) et des segments (36) qui s'y raccordement latéralement,
le rayon de courbure du segment central (35) étant plus grand que le rayon de courbure
des segments latéraux (36).
6. Collecteur d'échappement selon la revendication 5, caractérisé en ce que le rayon
de courbure du segment central (35) correspond à peu près au quintuple du rayon de
courbure des segments latéraux (36).
7. Collecteur d'échappement selon la revendication 3, caractérisé en ce que la courbe
(41) présente une courbure uniforme entre ses extrémités (42).
8. Collecteur d'échappement selon la revendication 7, caractérisé en ce que le rayon
de la courbe (41) est à peu près égal à 0,6 fois la distance (L) entre les extrémités
(42) de la courbe (41).