(19)
(11) EP 3 936 708 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
22.11.2023  Patentblatt  2023/47

(21) Anmeldenummer: 21184152.3

(22) Anmeldetag:  07.07.2021
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F01N 13/10(2010.01)
F02M 26/16(2016.01)
F01N 13/18(2010.01)
F02M 26/43(2016.01)
(52) Gemeinsame Patentklassifikation (CPC) :
F01N 13/10; F01N 13/102; F01N 2260/20; F01N 13/1855; F02M 26/43; F02M 26/16

(54)

BEFESTIGUNGSANORDNUNG

MOUNTING ASSEMBLY

AGENCEMENT DE FIXATION


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(30) Priorität: 09.07.2020 DE 102020118177

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
12.01.2022  Patentblatt  2022/02

(73) Patentinhaber: Pierburg GmbH
41460 Neuss (DE)

(72) Erfinder:
  • SUTTY, Patrick
    41460 Neuss (DE)
  • VIERKOTTEN, Dirk
    41460 Neuss (DE)

(74) Vertreter: terpatent Patentanwälte ter Smitten Eberlein-Van Hoof Rütten Daubert 
Partnerschaftsgesellschaft mbB Burgunderstraße 29
40549 Düsseldorf
40549 Düsseldorf (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
DE-A1- 19 752 551
FR-A5- 2 169 501
DE-A1-102011 050 517
US-A1- 2014 109 569
   
       
    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).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung mit einem Motorblock, einem Abgaskrümmer, und einem Anschlussflanschelement, welches über eine motorseitige Flanschfläche am Motorblock befestigt ist und über eine abgaskrümmerseitige Flanschfläche am Abgaskrümmer befestigt ist, wobei das Anschlussflanschelement mehrere Durchtrittsöffnungen aufweist, welche sich von der motorseitigen Flanschfläche bis zur abgaskrümmerseitigen Flanschfläche erstrecken und jeweils einen Abgaskanal radial begrenzen.

    [0002] Eine derartige Befestigungsanordnung ist beispielsweise aus der DE 10 2011 050 517 A1 bekannt. Die Befestigungsanordnung weist einen Motorblock, ein Anschlussflanschelement und einen Abgaskrümmer auf, wobei der Motorblock über das Anschlussflanschelement mit dem Abgaskrümmer verbunden ist. Das Anschlussflanschelement weist eine motorseitige Flanschfläche und eine abgaskrümmerseitige Flanschfläche auf, wobei der Abgaskrümmer an der abgaskrümmerseitigen Flanschfläche verschraubt ist und der Motorblock an der motorseitigen Flanschfläche verschraubt ist. Das Anschlussflanschelement weist mehrere Abgaskanäle auf, welche sich von der motorseitigen Flanschfläche zur abgaskrümmerseitigen Flanschfläche erstrecken, wobei das aus den Zylindern ausgestoßene Abgas über mehrere im Motorblock, insbesondere im Zylinderkopf, ausgebildete Abgaspfade und über am Anschlussflanschelement vorgesehene Durchtrittsöffnungen in den Abgaskrümmer strömt. Im Abgaskrümmer werden die einzelnen Abgaspfade zu einem einzigen Abgaspfad zusammengefasst, wobei der zusammengefasste Abgaspfad unter Durchströmung von Abgasnachbehandlungskomponenten in die Umgebung strömt.

    [0003] Nachteilhaft an einer derartigen Befestigungsanordnung ist, dass das Anschlussflanschelement aus einem kostenintensiven und thermisch hoch belastbaren Material hergestellt werden muss, damit eine Überschreitung der thermischen Belastungsgrenze des Anschlussflanschelements verhindert werden kann und ein Ausfall des Anschlussflanschelements aufgrund von einer thermischen Überlastung vermieden werden kann.

    [0004] Ein Anschlussflanschelement ist außerdem aus der DE 197 52 551 A1 bekannt, wobei das Anschlussflanschelement mehrere Durchtrittöffnungen und einen Sekundärluftkanal aufweist. Der Sekundärluftkanal erstreckt sich durch das gesamte Anschlussflanschelement und insbesondere durch die die Durchtrittöffnungen aufweisenden Bereiche, wobei innerhalb der Durchtrittsöffnungen eine Hülse angeordnet ist, welche in den entsprechenden Bereichen gemeinsam mit dem Anschlussflanschelement den Sekundärluftkanal begrenzt und mit dem Abgaskanal fluidisch verbunden ist.

    [0005] Es stellt sich somit die Aufgabe, eine Befestigungsanordnung zu schaffen, bei welcher ein thermisches Versagen des Anschlussflanschelements auf einfache und kostengünstige Weise verhindert werden kann.

    [0006] Diese Aufgabe wird durch eine Befestigungsanordnung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 gelöst.

    [0007] Dadurch, dass in zumindest einer Durchtrittsöffnung eine Hitzeschutz-Hülse angeordnet ist, welche sich axial von der motorseitigen Flanschfläche bis zur abgaskrümmerseitigen Flanschfläche erstreckt, wird die Wärmeübertragung zwischen dem von einem Zylinder abströmenden, heißen Abgas und dem Anschlussflanschelement reduziert und dadurch die Gefahr eines thermischen Versagens des Anschlussflanschelements reduziert. Die Hitzeschutz-Hülse erstreckt sich von der motorseitigen Flanschfläche zur abgaskrümmerseitigen Flanschfläche, so dass die Hitzeschutz-Hülse an dem Motorblock und an dem Abgaskrümmer stirnseitig anliegt und dadurch auch thermisch mit dem Motorblock und dem Abgaskrümmer verbunden ist. Durch die Hitzeschutz-Hülse erfolgt damit lediglich ein mittelbarer Wärmeübergang zwischen dem heißen Abgas und dem Anschlussflanschelement, wobei bereits durch die Hitzeschutz-Hülse ein Teil der Wärme, insbesondere über die beiden Flanschflächen an den Abgaskrümmer und den Motorblock, abgeführt wird.

    [0008] Die Hitzeschutz-Hülse ist mit ihrer Außenumfangsfläche radial beabstandet von einer Umfangsfläche der Durchtrittsöffnung angeordnet, wobei die Hitzeschutz-Hülse mit der Umfangsfläche der Durchtrittsöffnung ein Luftspalt begrenzt. Der Luftspalt wird von der Außenumfangsfläche der Hitzeschutz-Hülse sowie der Umfangsfläche der Durchtrittsöffnung radial begrenzt und dient der thermischen Isolierung zwischen dem Abgaskanal und dem Anschlussflanschelement. Der Luftspalt ist fluiddicht von dem durch die Innenumfangsfläche der Hitzeschutz-Hülse radial begrenzten Abgaskanal getrennt.

    [0009] Durch den Luftspalt wird auf eine einfache und kostengünstige Weise die Wärmeübertragung zwischen dem Abgas und dem Anschlussflanschelement reduziert.

    [0010] Damit kann durch die Hitzeschutz-Hülse ein thermisches Versagen des Anschlussflanschelements zuverlässig und auf eine einfache und kostengünstige Weise verhindert werden.

    [0011] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Hitzeschutz-Hülse aus einem Stahlblech hergestellt. Dadurch kann die Hitzeschutz-Hülse aus einem kostengünstigen und thermisch hochbelastbaren Material ausgeführt werden.

    [0012] Vorzugsweise weist das Anschlussflanschelement mindestens ein Kühlmittelkanal auf, welcher von einem Kühlmittel durchströmt ist. Das Anschlussflanschelement wird durch das Kühlmittel zusätzlich gekühlt, wodurch die Gefahr eines Ausfalls des Anschlussflanschelements aufgrund einer Überhitzung nochmals reduziert werden kann. In einer bevorzugten Ausgestaltung umgibt der Kühlmittelkanal die Durchtrittsöffnung radial.

    [0013] Vorzugsweise weist die Hitzeschutz-Hülse ein erstes Hülsenelement und ein zweites Hülsenelement auf, wobei sich das erste Hülsenelement von der motorseitigen Flanschfläche erstreckt und das zweite Hülsenelement sich von der abgaskrümmerseitigen Flanschfläche erstreckt, und wobei sich die beiden Hülsenelemente mit ihren zueinander zugewandten Enden überlappen. Dadurch kann die Hitzeschutz-Hülse einfach montiert werden, wobei durch die Überlappung der Hülsenelemente eine Leckage des Abgases in den Luftspalt zuverlässig verhindert wird.

    [0014] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist eines der beiden Hülsenelemente in das andere Hülsenelement eingesteckt. Vorzugsweise weist eines der beiden Hülsenelemente an dem dem anderen Hülsenelement zugewandten Ende eine radiale Aufweitung auf, wobei in die Aufweitung das Ende des anderen Hülsenelements eingesteckt ist. Dadurch können die beiden Hülsenelemente auf eine einfache und kostengünstige Weise miteinander montiert werden und eine Leckage des Abgases in den Luftspalt zuverlässig verhindert werden.

    [0015] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das eingesteckte Hülsenelement in Strömungsrichtung des Abgases vor dem anderen Hülsenelement angeordnet. Dadurch wird eine Leckage des Abgases in den Luftspalt zuverlässig verhindert, indem ein axiales Einströmen des Abgases in den Kontaktbereich zwischen den beiden Hülsenelementen verhindert werden kann.

    [0016] Vorzugsweise weist die Hitzeschutz-Hülse an zumindest einem der beiden Axialenden einen radial erstreckenden Kragen auf, welcher an einer der beiden Flanschflächen anliegt. Dadurch kann die Hülse einfach durch die Montage des Anschlussflanschelements an dem Motorblock oder dem Abgaskrümmer fixiert werden, indem die Hitzeschutz-Hülse zwischen dem Anschlussflanschelement und dem Motorblock oder dem Abgaskrümmer eingeklemmt wird.

    [0017] In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Flanschfläche einen Absatz auf, in welchem der Kragen der Hitzeschutz-Hülse angeordnet ist. Dadurch kann die Hitzeschutz-Hülse radial positioniert werden, wobei der Motorblock oder der abgaskrümmer trotz des an der Flanschfläche angeordneten Kragens der Hitzeschutz-Hülse vollflächig am Anschlussflanschelement anliegt.

    [0018] Vorzugsweise weist der radial erstreckende Kragen eine Sicke auf, welche am Anschlussflanschelement axial anliegt, wodurch ein Leckagestrom zwischen der Flanschfläche und dem Kragen, insbesondere in den Luftspalt, reduziert wird.

    [0019] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Hitzeschutz-Hülse an zumindest einem der beiden Axialenden mit dem Anschlussflanschelement vercrimpt. Vorzugsweise ist an einem Axialende einer Innenfläche der Durchtrittsöffnung eine Fase vorgesehen und die Hitzeschutz-Hülse ist am Axialende nach radial außen umgebogen. Dadurch kann die Montage der Hitzeschutz-Hülse vereinfacht werden, wobei die Hitzeschutz-Hülse in die Durchtrittsöffnung eingesteckt wird und zumindest ein Axialende umgebogen wird. Vorzugsweise werden beide Axialenden umgebogen und die Hitzeschutz-Hülse ausschließlich durch Vercrimpen am Anschlussflanschelement befestigt.

    [0020] Es wird somit eine Befestigungsanordnung geschaffen, bei welcher auf eine einfache Weise eine thermische Überlastung des Anschlussflanschelements verhindert wird.

    [0021] Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung ist in den Figuren dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

    Figur 1 zeigt schematisch ein Abgassystem mit einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung,

    Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Anschlusselements der Befestigungsanordnung aus Figur 1,

    Figur 3 zeigt eine Schnittansicht einer ersten Ausführung des Anschlusselements aus Figur 2, und

    Figur 4 zeigt eine Schnittansicht einer zweiten Ausführung des Anschlusselements aus Figur 2.



    [0022] Die Figur 1 zeigt ein Abgassystem 10 für einen Verbrennungsmotor 12 eines Kraftfahrzeugs. Der Verbrennungsmotor 12 weist einen Motorblock 14 auf, welcher vier Zylinder 16, 18, 20, 22 aufweist. Die Zylinder 16, 18, 20, 22 weisen jeweils einen Lufteinlass 24, 26, 28, 30 auf, durch welche Luft für die Verbrennungsprozesse in den Zylindern 16, 18, 20, 22 zugeführt werden kann. Die Lufteinlässe 24, 26, 28, 30 sind mit einem Lufteinlasskrümmer 32 verbunden, welcher mit einem Lufteinlasskanal 33 verbunden ist, wobei über den Lufteinlasskanal 33 Luft dem Lufteinlasskrümmer 32 zugeführt wird und die Luft durch den Lufteinlasskrümmer 32 auf die Lufteinlässe 24, 26, 28, 30 aufgeteilt wird. Weiterhin ist je Zylinder 16, 18, 20, 22 jeweils ein Kraftstoffinjektor 34, 36, 38, 40 vorgesehen, durch welche bedarfsgerecht Kraftstoff den jeweiligen Zylindern 16, 18, 20, 22 zugeführt werden kann.

    [0023] Für den Ausstoß der beim Verbrennungsprozess entstandenen Abgase weisen die Zylinder 16, 18, 20, 22 jeweils einen Abgasauslass 42, 44, 46, 48 auf. Jeder Abgasauslass 42, 44, 46, 48 ist mit jeweils einer durch den Motorblock 14 erstreckenden Abgasleitung 50, 52, 54, 56 fluidisch verbunden, wobei die dem zweiten und dem dritten Zylindern 18, 20 zugeordneten Abgasleitungen 52, 54 zusammengeführt sind. Außerdem wird von der einem vierten Zylinder 22 zugeordneten Abgasleitung 56 eine Abgasrückführungsleitung 60 abgezweigt. Die Abgasrückführungsleitung 60 ist mit dem Lufteinlasskanal 33 fluidisch verbunden, so dass zumindest ein Teil des aus dem vierten Zylinder 22 strömenden Abgases dem Lufteinlasskanal 33 zugeführt werden kann. Damit dient ausschließlich das aus dem vierten Zylinder 22 ausgestoßene Abgas der Abgasrückführung zur Reduzierung von Schadstoffen.

    [0024] Das aus den Zylindern 16, 18, 20, 22 strömende Abgas wird außerdem zur Verdichtung der durch den Lufteinlasskanal 33 strömenden Luft genutzt, wobei das Abgas der Zylinder 16, 18, 20, 22 einer Turbine 64 eines Turboladers 62 zugeführt wird. Die Turbine 64 ist mit einem Verdichter 66 des Turboladers 62 drehfest verbunden, so dass der Verdichter 66 durch die Turbine 64 angetrieben wird und die für den Verbrennungsprozess erforderliche Luft verdichtet.

    [0025] Um die Abgase aller Zylinder 16, 18, 20, 22 der Turbine 64 des Turboladers 62 zuzuführen, ist ein Abgaskrümmer 70 vorgesehen, in welchen alle Abgasleitungen 50, 52, 54, 56 münden, wobei der Abgaskrümmer 70 alle Abgasmassenströme zusammenführt und ein einziger Abgasmassenstrom der Turbine 64 zugeführt wird.

    [0026] Die Verbindung zwischen dem Abgaskrümmer 70 und dem Motorblock 14 erfolgt über ein Anschlussflanschelement 72, wobei der Motorblock 14, der Abgaskrümmer 70 und das Anschlussflanschelement 72 gemeinsam eine Befestigungsanordnung 71 bilden. Das Anschlussflanschelement 72 ist aus Aluminium hergestellt und weist eine plane, motorseitige Flanschfläche 74, und eine plane abgaskrümmerseitige Flanschfläche 76 auf. An der motorseitigen Flanschfläche 74 ist der Motorblock 14 befestigt. An der abgaskrümmerseitigen Flanschfläche 76 ist der Abgaskrümmer 70 befestigt.

    [0027] Das Anschlussflanschelement 72 umfasst vier Durchtrittsöffnungen 77, 79, 83, 85, welche jeweils einen Abgaskanal 78, 80, 84, 86 begrenzen und dessen Längsachsen parallel zueinander verlaufen, wobei alle Durchtrittsöffnungen 77, 79, 83, 85 sich von der motorseitigen Flanschfläche 74 bis zur abgaskrümmerseitigen Flanschfläche 76 erstrecken. Ein erster Abgaskanal 78 ist der dem ersten Zylinder 16 zugeordneten Abgasleitung 50 zugeordnet. Ein zweiter Abgaskanal 80 ist den zusammengeführten Abgasleitungen 52, 54 der beiden Zylinder 18, 20 zugeordnet. Ein dritter Abgaskanal 84 und der vierte Abgaskanal 86 sind der dem vierten Zylinder 22 zugeordneten Abgasleitung 56 zugeordnet, wobei über den dritten Abgaskanal 84 die Abgasleitung 56 mit dem Abgaskrümmer 70 verbunden ist und über den vierten Abgaskanal 86 die Abgasleitung 56 mit der Abgasrückführungsleitung 60 verbunden ist. Die fluidische Verbindung der dem vierten Zylinder 22 zugeordneten Abgasleitung 56 mit dem Abgaskrümmer 70 oder mit der Abgasrückführungsleitung 60 wird durch eine Klappenvorrichtung 90 gesteuert. Die Klappenvorrichtung 90 umfasst einen Aktor 92, welcher eine Klappenwelle 94 antreibt. An der Klappenwelle 94 sind zwei Klappen 96, 98 befestigt, wobei eine erste Klappe 96 im dritten Abgaskanal 84 angeordnet ist und die zweite Klappe 98 im vierten Abgaskanal 86 angeordnet ist. Die beiden Klappen 96, 98 sind derart in den Abgaskanälen 84, 86 angeordnet, dass entweder der dritte Abgaskanal 84 oder der vierte Abgaskanal 86 geöffnet ist und damit in Offenstellung einer der beiden Klappen 96, 98 die andere Klappe 96, 98 den entsprechenden Abgaskanal 84, 86 verschließt. Dadurch kann eine Abgasrückführung freigegeben oder unterbunden werden, wobei bei einer freigegebenen Abgasrückführung das Abgas ausschließlich in die Abgasrückführungsleitung 60 strömen kann. Anderenfalls kann kein Abgas in die Abgasrückführungsleitung 60 strömen und das Abgas strömt vollständig zum Turbolader 62.

    [0028] Dadurch, dass das Anschlussflanschelement 72 vom heißen Abgas durchströmt wird, ist das Anschlussflanschelement 72 einer hohen thermischen Belastung ausgesetzt.

    [0029] Erfindungsgemäß sind zur Vermeidung einer thermischen Überlastung des Anschlussflanschelements 72 in der ersten Durchtrittsöffnung 77 und in der zweiten Durchtrittsöffnung 79 jeweils eine Hitzeschutz-Hülse 110, 112 angeordnet, wobei sich die Hitzeschutz-Hülsen 110, 112 axial von der motorseitigen Flanschfläche 74 bis zur abgaskrümmerseitigen Flanschfläche 76 erstrecken. In Figur 3 ist ein Schnitt durch den Bereich der ersten Durchtrittsöffnung 77 und in Figur 4 ist ein Schnitt durch den Bereich der zweiten Durchtrittsöffnung 79 gezeigt. Zur Erhöhung der thermischen Abschottung zwischen dem heißen Abgas und dem Anschlussflanschelement 72 ist zwischen einer Außenumfangsfläche der Hitzeschutz-Hülse 110, 112 und der Umfangsflächen 114, 116 der Durchtrittsöffnungen 77, 79 ein Spalt 118, 120 vorgesehen, wodurch eine Luftspaltisolation geschaffen wird.

    [0030] In Figur 3 ist die Hitzeschutz-Hülse 110 zweiteilig und aus einem Stahlblech ausgeführt, wobei die Hitzeschutz-Hülse 110 ein erstes Hülsenelement 122 und ein zweites Hülsenelement 124 aufweist. Das erste Hülsenelement 122 erstreckt sich von der motorseitigen Flanschfläche 74 und ragt in die erste Durchtrittsöffnung 77. An dem der motorseitigen Flanschfläche 74 zugewandten Axialende des ersten Hülsenelements 122 ist ein radial erstreckender und umlaufender Kragen 126 ausgebildet, welcher in einem dazu korrespondierenden Absatz 128 an der motorseitigen Flanschfläche 74 angeordnet ist, so dass der Kragen 126 plan mit der motorseitigen Flanschfläche 74 ist und nicht axial hervorsteht. Des Weiteren ist am Kragen 126 eine Dichtsicke 127 vorgesehen. Das zweite Hülsenelement 124 erstreckt sich von der abgaskrümmerseitigen Flanschfläche 76 und weist ebenfalls einen radial erstreckenden Kragen 130 auf, welcher in einem an der abgaskrümmerseitigen Flanschfläche 76 vorgesehenen Absatz 132 angeordnet ist und eine Dichtsicke 131 aufweist. Die Dichtsicken 127, 131 dienen dazu, dass eine Anlage der Kragen 126, 130 an dem Anschlussflanschelement 72 im Bereich der Absätze 128, 132 und damit die Dichtigkeit in diesem Bereich gewährleistet ist.

    [0031] Weiterhin weist das zweite Hülsenelement 124 an seinem dem ersten Hülsenelement 122 zugewandten Axialende eine Aufweitung 134 auf, wobei das erste Hülsenelement 122 im Bereich der Aufweitung in das zweite Hülsenelement 124 eingesteckt ist.

    [0032] In Figur 4 ist die Hitzeschutz-Hülse 112 einteilig und aus einem Stahlblech ausgeführt. Die Hitzeschutz-Hülse 112 weist an einem ersten Axialende einen radial erstreckenden und umlaufenden Kragen 140 auf, welcher in einem an der abgaskrümmerseitigen Flanschfläche 76 vorgesehenen Absatz 142 angeordnet ist. An seinem entgegengesetzten Axialende wird die Hitzeschutz-Hülse 112 nach dem Einsetzen der Hitzeschutz-Hülse 112 in die zweite Durchtrittsöffnung 79 aufgebogen und damit mit dem Anschlussflanschelement 72 vercrimpt. Um den Luftspalt 120 abzudichten und die Vercrimpung zu vereinfachen, ist an der Umfangsfläche 116 der zweiten Durchtrittsöffnung 79 eine Fase 144 vorgesehen, wobei die Hitzeschutz-Hülse 112 nach der Vercrimpung mit dem umgebogenen Abschnitt im Bereich der Fase 144 am Anschlussflanschelement 72 anliegt.

    [0033] Um die Gefahr eines thermischen Versagens des Anschlussflanschelements 72 nochmals zu reduzieren, sind außerdem im Anschlussflanschelement 72 Kühlmittelkanäle 100 vorgesehen, wobei ein derartiger Kühlmittelkanal 100 in den Figuren 3 und 4 gezeigt ist. Der Kühlmittelkanal 100 umgibt den jeweiligen Abgaskanal 78, 80, 84, 86 radial. Durch die Kühlmittelkanäle 100 wird die von dem Abgas auf das Anschlusselement 72 übertragenen Wärme zumindest teilweise abgeführt.


    Ansprüche

    1. Befestigungsanordnung mit

    einem Motorblock (14),

    einem Abgaskrümmer (70), und

    einem Anschlussflanschelement (72), welches über eine motorseitige Flanschfläche (74) am Motorblock (14) befestigt ist und über eine abgaskrümmerseitige Flanschfläche (76) am Abgaskrümmer (70) befestigt ist, wobei das Anschlussflanschelement (72) mehrere Durchtrittsöffnungen (77, 79, 83, 85) aufweist, welche sich von der motorseitigen Flanschfläche (74) bis zur abgaskrümmerseitigen Flanschfläche (76) erstrecken und jeweils einen Abgaskanal (78, 80, 84, 86) radial begrenzen,

    wobei in zumindest einer Durchtrittsöffnung (77, 79, 83, 85) eine Hitzeschutz-Hülse (110; 112) angeordnet ist, welche sich axial von der motorseitigen Flanschfläche (74) bis zur abgaskrümmerseitigen Flanschfläche (76) erstreckt,

    dadurch gekennzeichnet, dass die Hitzeschutz-Hülse (110; 112) mit ihrer Außenumfangsfläche radial beabstandet von einer Umfangsfläche der Durchtrittsöffnung (77, 79, 83, 85) angeordnet ist, wobei die Hitzeschutz-Hülse (110; 112) mit der Umfangsfläche der Durchtrittsöffnung (77, 79, 83, 85) einen Luftspalt (118; 120) begrenzt, welcher fluiddicht von dem Abgaskanal (78, 80, 84, 86) getrennt ist.


     
    2. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Hitzeschutz-Hülse (110; 112) aus einem Stahlblech hergestellt ist.
     
    3. Befestigungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Anschlussflanschelement (72) mindestens einen Kühlmittelkanal (100) aufweist, welcher von einem Kühlmittel durchströmt ist.
     
    4. Befestigungsanordnung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kühlmittelkanal (100) die Durchtrittsöffnung (77, 79, 83, 85) radial umgibt.
     
    5. Befestigungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Hitzeschutz-Hülse (110) ein erstes Hülsenelement (122) und ein zweites Hülsenelement (124) aufweist, wobei sich das erste Hülsenelement (122) von der motorseitigen Flanschfläche (74) erstreckt und das zweite Hülsenelement (124) sich von der abgaskrümmerseitigen Flanschfläche (76) erstreckt, und wobei sich die beiden Hülsenelemente (122, 124) mit ihren zueinander zugewandten Enden überlappen.
     
    6. Befestigungsanordnung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eines der beiden Hülsenelemente (122, 124) in das andere Hülsenelement (122, 124) eingesteckt ist.
     
    7. Befestigungsanordnung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eines der beiden Hülsenelemente (122, 124) an dem dem anderen Hülsenelement (122, 124) zugewandten Ende eine radiale Aufweitung aufweist, wobei in die Aufweitung das Ende des anderen Hülsenelements (122, 124) eingesteckt ist.
     
    8. Befestigungsanordnung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das eingesteckte Hülsenelement (122, 124) in Strömungsrichtung des Abgases vor dem anderen Hülsenelement (122, 124) angeordnet ist.
     
    9. Befestigungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Hitzeschutz-Hülse (110; 112) an zumindest einem der beiden Axialenden einen radial erstreckenden Kragen (126, 130; 140) aufweist, welcher an einer der beiden Flanschflächen (74, 76) anliegt.
     
    10. Befestigungsanordnung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Flanschfläche (74, 76) einen Absatz (128, 132; 142) aufweist, in welchem der Kragen (126, 130; 140) der Hitzeschutz-Hülse (110; 112) angeordnet ist.
     
    11. Befestigungsanordnung nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der radial erstreckende Kragen (126, 130) eine Sicke (127, 131) aufweist, welche am Anschlussflanschelement (72) axial anliegt.
     
    12. Befestigungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Hitzeschutz-Hülse (110; 112) an zumindest einem der beiden Axialenden mit dem Anschlussflanschelement (72) vercrimpt ist.
     
    13. Befestigungsanordnung nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    an einem Axialende einer Innenfläche der Durchtrittsöffnung eine Fase (144) vorgesehen ist und die Hitzeschutz-Hülse (112) am Axialende nach radial außen umgebogen ist.
     


    Claims

    1. Mounting assembly comprising

    an engine block (14),

    an exhaust manifold (70), and

    a connecting flange element (72) attached to the engine block (14) by an engine side flange surface (74) and attached to the exhaust manifold (70) by an exhaust manifold side flange surface (76), wherein the connecting flange element (72) comprises a plurality of through openings (77, 79, 83, 85) which extend from the engine-side flange surface (74) to the exhaust-manifold-side flange surface (76) and each radially define an exhaust passage (78, 80, 84, 86),

    wherein a heat protection sleeve (110; 112) is arranged in at least one through opening (77, 79, 83, 85) and extends axially from the engine-side flange surface (74) to the exhaust-manifold-side flange surface (76),

    wherein the heat protection sleeve (110; 112) is arranged with its outer circumferential surface radially spaced from a circumferential surface of the through opening (77, 79, 83, 85), wherein the heat protection sleeve (110; 112) defines with the circumferential surface of the through opening (77, 79, 83, 85) an air gap (118; 120) which is separated in a fluid-tight manner from the exhaust passage (78, 80, 84, 86).


     
    2. Mounting arrangement according to claim 1, wherein
    the heat protection sleeve (110; 112) is made of a steel sheet.
     
    3. Mounting arrangement according to one of the preceding claims,
    wherein
    the connecting flange element (72) comprises at least one coolant channel (100) through which a coolant flows.
     
    4. Mounting arrangement according to claim 3, wherein
    the coolant channel (100) radially surrounds the through opening (77, 79, 83, 85).
     
    5. Mounting arrangement according to one of the preceding claims, wherein
    the heat shield sleeve (110) comprises a first sleeve element (122) and a second sleeve element (124), wherein the first sleeve element (122) extends from the engine side flange surface (74) and the second sleeve element (124) extends from the exhaust manifold side flange surface (76), and wherein the two sleeve elements (122, 124) overlap with their ends facing each other.
     
    6. Mounting arrangement according to claim 5, wherein
    one of the two sleeve elements (122, 124) is inserted into the other sleeve element (122, 124).
     
    7. Mounting arrangement according to claim 6, wherein
    one of the two sleeve elements (122, 124) comprises a radial expansion at the end facing the other sleeve element (122, 124), wherein the end of the other sleeve element (122, 124) is inserted into the expansion.
     
    8. Mounting arrangement according to claim 7, wherein
    the inserted sleeve element (122, 124) is arranged upstream of the other sleeve element (122, 124) in the flow direction of the exhaust gas.
     
    9. Mounting arrangement according to one of the preceding claims, wherein
    the heat protection sleeve (110; 112) comprises, at at least one of the two axial ends, a radially extending shoulder (126, 130; 140) which is in contact with one of the two flange surfaces (74, 76).
     
    10. Mounting arrangement according to claim 9, wherein
    the flange surface (74, 76) comprises a step (128, 132; 142) in which the shoulder (126, 130; 140) of the heat protection sleeve (110; 112) is disposed.
     
    11. Mounting arrangement according to claim 9 or 10, wherein
    the radially extending shoulder (126, 130) comprises a corrugation (127, 131) which is in axial contact with the connecting flange element (72).
     
    12. Mounting arrangement according to one of the preceding claims, wherein
    the heat protection sleeve (110; 112) is crimped to the connecting flange element (72) at at least one of the two axial ends.
     
    13. Mounting arrangement according to claim 12, wherein
    a chamfer (144) is provided at an axial end of an inner surface of the passage opening, and the heat protection sleeve (112) is bent radially outward at the axial end.
     


    Revendications

    1. Arrangement de fixation avec

    un bloc moteur (14),

    un collecteur d'échappement (70), et

    un élément de bride de connexion (72) qui est fixé au bloc moteur (14) par une surface de bride (74) côté moteur et qui est fixé au collecteur d'échappement (70) par une surface de bride (76) côté collecteur d'échappement, l'élément de bride de connexion (72) comprenant plusieurs ouvertures de passage (77, 79, 83, 85) qui s'étendent de la surface de bride (74) côté moteur à la surface de bride (76) côté collecteur d'échappement et qui délimitent chacune radialement un canal d'échappement (78, 80, 84, 86),

    dans lequel

    dans au moins une ouverture de passage (77, 79, 83, 85) est disposée une douille de protection thermique (110 ; 112) qui s'étend axialement de la surface de bride (74) côté moteur jusqu'à la surface de bride (76) côté collecteur d'échappement,

    caractérisé en ce que

    la douille de protection thermique (110 ; 112) est disposée avec sa surface périphérique extérieure à une distance radiale d'une surface périphérique de l'ouverture de passage (77, 79, 83, 85), la douille de protection thermique (110 ; 112) délimitant avec la surface périphérique de l'ouverture de passage (77, 79, 83, 85) un espace d'air (118 ; 120) qui est séparé de manière étanche aux fluides du canal d'échappement (78, 80, 84, 86).


     
    2. Arrangement de fixation selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que
    la douille de protection thermique (110 ; 112) est fabriquée en tôle d'acier.
     
    3. Arrangement de fixation selon l'une des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    l'élément de bride de connexion (72) comprend au moins un canal de fluide de refroidissement (100) qui est traversé par un fluide de refroidissement.
     
    4. Arrangement de fixation selon la revendication 3,
    caractérisé en ce que
    le canal de fluide de refroidissement (100) entoure radialement l'ouverture de passage (77, 79, 83, 85).
     
    5. Arrangement de fixation selon l'une des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    la douille de protection thermique (110) comprend un premier élément de douille (122) et un deuxième élément de douille (124), le premier élément de douille (122) s'étendant en partant de la surface de bride (74) côté moteur et le deuxième élément de douille (124) s'étendant en partant de la surface de bride (76) côté collecteur d'échappement, et les deux éléments de douille (122, 124) se chevauchant par leurs extrémités se faisant face.
     
    6. Arrangement de fixation selon la revendication 5,
    caractérisé en ce que
    l'un des deux éléments de douille (122, 124) est emboîté dans l'autre élément de douille (122, 124).
     
    7. Arrangement de fixation selon la revendication 6,
    caractérisé en ce que
    l'un des deux éléments de douille (122, 124) comprend un élargissement radial à l'extrémité orientée vers l'autre élément de douille (122, 124), l'extrémité de l'autre élément de douille (122, 124) étant insérée dans l'élargissement.
     
    8. Arrangement de fixation selon la revendication 7,
    caractérisé en ce que
    l'élément de douille (122, 124) inséré est disposé en amont de l'autre élément de douille (122, 124) dans le sens du flux des gaz d'échappement.
     
    9. Arrangement de fixation selon l'une des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    la douille de protection thermique (110 ; 112) comprend, à au moins l'une des deux extrémités axiales, un collier (126, 130 ; 140) s'étendant radialement et venant en appui contre l'une des deux surfaces de bride (74, 76).
     
    10. Arrangement de fixation selon la revendication 9,
    caractérisé en ce que
    la surface de bride (74, 76) comprend un épaulement (128, 132 ; 142) dans lequel est disposé le collier (126, 130 ; 140) de la douille de protection thermique (110 ; 112).
     
    11. Arrangement de fixation selon la revendication 9 ou 10,
    caractérisé en ce que
    le collier (126, 130) s'étendant radialement comprend une moulure (127, 131) qui est en appui axial sur l'élément de bride de connexion (72).
     
    12. Arrangement de fixation selon l'une des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    la douille de protection thermique (110 ; 112) est sertie avec l'élément de bride de connexion (72) à au moins l'une des deux extrémités axiales.
     
    13. Arrangement de fixation selon la revendication 12,
    caractérisé en ce que
    un chanfrein (144) est prévu à une extrémité axiale d'une surface intérieure de l'ouverture de passage et la douille de protection thermique (112) est repliée radialement vers l'extérieur à l'extrémité axiale.
     




    Zeichnung














    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente