CN102510937B - 用于内燃机的气体冷却器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的气体冷却器，包括用于被输入内燃机的气体流沿流向穿流的气体通道(1)，以及沿插入方向插入所述气体通道(1)中的热交换器(2)，其中所述热交换器(2)具有至少一个用于输入和输出用来冷却气体流的流体的连接部(5)，其中，所述连接部(5)包括在将所述热交换器(2)插入所述气体通道(1)之前与所述热交换器(2)连接的第一连接件(6)和能够与所述第一连接件(6)从外部连接的第二连接件(7)。

Description

用于内燃机的气体冷却器
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的用于内燃机的气体冷却器。
背景技术
已知增压冷却器被用于间接冷却内燃机内的气流，其中被增压空气穿流的壳体中插入热交换器。在此处，在热交换器上设有用于与冷却流体管线连通的固定的连接部。由于连接管的固定的构造，其相对于壳体和插入方向的配置受到限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于内燃机的气体冷却器，其具有特殊的灵活的安装可能性。
根据本发明，此目的由具有权利要求1的区别特征的上述气体冷却器来实现。通过连接部具有与热交换器连接的第一连接件和可与第一连接件从外部连接的第二连接件的构造，热交换器例如可以首先插入空气通道或壳体中，随后第二连接件通过与气体通道中的开口配合而连接至第一连接件。由此，在气体通道的形状给定的情况下，实现了连接部在热交换器上多方面的定位。此外，热交换器可以参照模块化系统设计，其中连接部可以根据需要设置在气体通道的不同位置。
在本发明中，气体通道一般理解为用于将燃烧气体输入内燃机的通道。在此处，该燃烧气体可以为纯粹的增压空气、空气-废气混合物或者再循环的废气。气体通道特别地也理解为进气模块，其包括输入通道和在内燃机的缸上的燃烧空气分配装置，必要时包括在内燃机的缸头上的连接部。
在优选的实施方式中，热交换器通过两个连接件的连接而被至少部分固定于气体通道。由此，同时实现了至少部分地，必要时甚至完全地省去了例如螺钉、夹具或粘结剂的其他固定措施。
在一种特别优选的详细设计中，第一连接件能够与第二连接件螺纹连接。在此处，特别优选的是，第二连接件具有外螺纹，所述外螺纹旋入第一连接件的内螺纹中。由此，热交换器可以构造为没有突出的部件并且能够特别节省空间且多种方式地被插入气体通道中。此外，连接件通过螺纹进行连接的基本优点在于，即使发生故障，例如密封件失效，仅极少的流体泄漏进入气体通道中，由此大幅减小了由连接件的螺纹连接的连接方式决定的、损坏内燃机的水冲击。可选的，也可以使得第二连接件包括内螺纹，所述内螺纹能够旋入第一连接件的外螺纹中。
在一种可能的实施方式中，在两个连接件的至少一个上设有密封件，特别是O形环形式的密封件。特别有利的是，在两个连接件的每一个上设有密封件。通过密封件，可以一方面实现相对于气体通道的流体密封，另一方面实现气体通道相对于外部空间的密封。此外，如果设有两个密封件，还可以实现相对于外部空间的流体的特别可靠的密封。
通常有利的是，连接件分别具有径向的轮缘，其中气体通道的壳体壁通过摩擦配合被容置在轮缘之间。由此，一方面能够实现良好的密封，另一方面以简单的方式实现热交换器在气体通道上良好的固定。此外，轮缘的充分的伸展使得作用力分布到大面积的壳体壁上，使得较重的热交换器也能可靠地固定在尺寸相对较小的气体通道壁上，该气体通道壁例如可以由塑料制成。在本发明中特别优选的连接件的尺寸为，轮缘的至少一个外径至少约为连接件的输送流体通道内径的两倍。
通常有利的是，第一连接件与热交换器材料配合地连接，特别是通过钎焊或焊接来连接。以此方式实现了第一连接件在热交换器上简单的、流体密封且能机械承受负载的连接。特别地，第一连接件和其余的热交换器可以在钎焊炉中钎焊为整体。
通常有利的是，第二连接件具有用于与流体管线连接的突出部，该突出部特别优选地构造为凸部或快速联接件。在突出部是凸部时，软管可以套在第二连接件上并且例如借助软管夹被固定。然而，其也可以为根据任意已知构造方式的快速联接件。在热交换器的插入方向和连接部中的流体输送的方向并非彼此平行地延伸时，根据本发明的特征特别有利。
在一种可能的实施方式中，热交换器能够借助连接件固定在气体通道的盖上，其中盖能够与热交换器共同固定在气体通道上。以此方式，首先实现了在盖上简单且可靠的流体密封的安装，随后盖与固定在其上的热交换器在发动机舱通常不利的安装条件下被装入气体通道中。这种配置和安装顺序对于维修特别有利。
附图说明
由以下描述的实施例及所附权利要求得到本发明的其它优点和特征。
以下对根据本发明的两个优选实施例进行说明并参照附图详细描述。
图1示出了根据本发明的第一实施例的气体冷却器的立体概览图；
图2示出了图1的气体冷却器在流体连接部区域内的局部剖视图；
图3示出了图1的气体冷却器的连接部的两个立体图；
图4示出了图3的连接部的第一连接件的两个立体图；
图5示出了图3的连接部的第二连接件的两个立体图；
图6示出了图1的气体冷却器在安装过程中的立体图。
图7示出了根据本发明的第二实施例在安装过程中的立体图。
具体实施方式
图1示出的根据本发明的第一实施例的气体冷却器包括气体通道1，该气体通道成形为塑料制成的壳体以沿流向S输送用于内燃机的燃烧气体。在气体通道1中设置有热交换器2，该热交换器构造为可被作为冷却流体的液态冷却剂穿流过的扁管3的堆栈，该热交换器具有中间肋片(未示出)。
在扁管3的端侧设置有收集器4，冷却剂通过该收集器被分配到扁管(特别是参见图6)。为了输入和输出冷却剂，在收集器4上分别设有连接部5。在本发明中，连接部5分别位于收集器的侧面盖板上，使得流体垂直于扁管3的延伸方向流进连接部。
两个连接部5的每一个在结构上相同地构造并且包括第一连接件6和第二连接件7。第一连接件6构造为旋转对称的部件，该第一连接件具有中空圆筒形的颈件6a和从颈件6a径向突出的轮缘6b。在轮缘6b中设有槽状的环形凹部6c，以装入O形环密封件8形式的第一密封件。
第二连接件7同样构造为基本上旋转对称的部件，其包括其上设有外螺纹的中空圆筒形螺纹接管7a和从螺纹接管7a径向突出的轮缘7b。
在轮缘7b的与螺纹接管7a对置的一侧伸出有用于与流体管线连接的突出部，该突出部构造为具有凸部7d的中空圆筒形部件7c。用于流体输入或输出的软管可以在具有凸部7d的部件7c上套设并借助软管夹固定。
此外，在螺纹接管侧，在轮缘7b中设有与螺纹接管7a邻接的环形的凹部7e，以装入第二O形环密封件9。
两个连接件7、8可以分别成形为金属板材成型件，例如通过用金属盘深冲的板材成型件。特别在第一连接件6中可以至少在轮缘的颈件侧上设有钎焊金属层。第一连接件6借助颈件6a插入热交换器2的收集器4的相应开口中并且平面地被钎焊。特别地，第一连接件6与由钎焊金属化的板材形成的收集器4及插入收集器4底部通道的扁管和肋片一起在钎焊炉中共同钎焊为整体。
在第一连接件6的颈件6a中成形有内螺纹，第二连接件7的中空圆筒形螺纹接管7a能够以其外螺纹旋入所述内螺纹中，
如图2的剖视图，特别是结合图6的气体冷却器的分解图，如下进行气体冷却器的安装：首先将第一O形环密封件8装入第一连接件6的槽6c中，随后将气体通道1的盖1a放置在热交换器2或第一连接件上，在所述盖中设有两个用于连接部5的通孔。
随后，将第二连接件旋入第一连接件6中，在该第二连接件中，事先已将第二环形密封件9装入凹部7e中，其中中空圆筒形螺纹接管7a穿过盖1a中的通孔。如图2的剖视图所示的，盖1a由此通过摩擦配合被夹紧固定在连接件6、7的轮缘6b、7b之间，其中环形密封件8、9同时确保了相对于气体通道1的内部空间和外部空间的流体密封，同时确保了在内部空间与外部空间之间的气体侧的密封。
根据图2的实际比例，轮缘6b、7b在此处径向突出超过盖1a中的通孔的边缘，从而通过摩擦配合确保大面积且稳定的夹紧固定。
随后，根据图6中示出的插入方向，热交换器2与固定在其上的盖件1a垂直于气体的穿流方向S插入气体通道1中，其中盖1a贴靠在气体通道1的边缘上并且借助螺纹连接、粘接或其它合适的方式气体密封地固定。
图7示出了本发明的另一具体实施方式，其中连接部5相对于流体流动垂直于热交换器2的插入方向对准。此外，表示第二连接件7旋入方向的水平箭头在此处对应于流体在连接部5中的流向并且垂直于热交换器2插入气体通道1中的方向，该插入方向通过竖直箭头表示。在此实施方式中，热交换器2首先插入气体通道1中，直至第一连接件6与气体通道1的壁中的通孔10重叠。随后，为了完成连接部5，将第二连接件7插入通孔10中并且旋入第一连接件6中。借助轮缘6b、7b和环形密封件8、9，同时实现了连接件6、7的密封及热交换器2在气体通道1上机械固定。
随后将盖1a放置在气体通道1上并密封地固定。
应该理解的是，除了环形密封件8、9，也可以采用其它密封措施，例如粘接，或者使用液体螺纹密封剂。这些其它措施优选为不会妨碍连接件6、7的螺纹连接的可拆卸性，由此实现了设置在气体通道1中的热交换器2的维修或更换。

Claims (14)

1.一种用于内燃机的气体冷却器，包括：
用于被输入内燃机的气体流沿流向穿流的气体通道（1），以及
沿插入方向插入所述气体通道（1）中的热交换器（2），其中所述热交换器（2）具有至少一个用于输入和输出用来冷却气体流的流体的连接部（5），
其特征在于，所述连接部（5）包括在将所述热交换器（2）插入所述气体通道（1）之前与所述热交换器（2）连接的第一连接件（6）和能够与所述第一连接件（6）从外部连接的第二连接件（7）；
所述第一连接件（6）具有径向的第一轮缘（6b），所述第二连接件（7）具有径向的第二轮缘（7b），其中所述气体通道（1）的壳体壁（1a）至少通过摩擦配合容置于所述第一轮缘（6b）和所述第二轮缘（7b）之间。
2.根据权利要求1所述的气体冷却器，其特征在于，所述热交换器（2）通过所述第一和第二连接件（6、7）的连接而被至少部分固定至所述气体通道（1）。
3.根据前述权利要求中任一项所述的气体冷却器，其特征在于，所述第一连接件（6）能够与所述第二连接件（7）螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的气体冷却器，其特征在于，所述第二连接件（7）包括外螺纹，所述外螺纹能够旋入所述第一连接件（6）的内螺纹中。
5.根据权利要求3所述的气体冷却器，其特征在于，所述第一连接件（6）包括外螺纹，所述外螺纹能够旋入所述第二连接件（7）的内螺纹中。
6.根据权利要求1所述的气体冷却器，其特征在于，在所述第一和第二连接件（6、7）的至少一个上设有密封件（8、9）。
7.根据权利要求6所述的气体冷却器，其特征在于，所述密封件（8、9）是O形环形式的密封件。
8.根据权利要求6所述的气体冷却器，其特征在于，在所述第一和第二连接件（6、7）的每一个上设有密封件（8、9）。
9.根据权利要求1所述的气体冷却器，其特征在于，所述第一连接件（6）与所述热交换器（2）材料配合地连接。
10.根据权利要求9所述的气体冷却器，其特征在于，所述第一连接件（6）与所述热交换器（2）通过钎焊或焊接来连接。
11.根据权利要求1所述的气体冷却器，其特征在于，所述第二连接件（7）具有用于与流体管线连接的突出部。
12.根据权利要求11所述的气体冷却器，其特征在于，所述突出部是凸部（7d）或快速联接件。
13.根据权利要求1所述的气体冷却器，其特征在于，所述热交换器的插入方向和所述连接部（5）中的流体输送的方向并非彼此平行地延伸。
14.根据权利要求1所述的气体冷却器，其特征在于，所述热交换器（2）能够借助所述第一和第二连接件（6、7）固定在所述气体通道（1）的壳体壁（1a）上，其中所述壳体壁（1a）能够与所述热交换器（2）共同固定在所述气体通道（1）上。
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