DE102007029036A1 - Ladeluftkühler für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ladeluftkühler für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem von Ladeluft und Kühlmedium in voneinander getrennten Kanälen durchströmten Wärmetauscher (14), einem Bypasskanal (18) zum Leiten der Ladeluft am Wärmetauscher (14) vorbei und mit einem in den Ladeluftkühler integrierten Klappenmodul (12) mit wenigstens einer Schaltklappe im Strömungsweg der Ladeluft zum wahlweise Leiten der Ladeluft in den Wärmetauscher (14) und/oder den Bypasskanal (18), wobei eine Elektronikeinheit (22) zum Betätigen der wenigstens einen Schaltklappe vorgesehen ist. Hierbei ist die Elektronikeinheit (22) an einer Seite des Klappenmoduls (12) angeordnet, welche dem Wärmetauscher (14) zugewandt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Ladeluftkühler für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem von Ladeluft und Kühlmedium in voneinander getrennten Kanälen durchströmten Wärmetauscher, einem Bypasskanal zum Leiten der Ladeluft am Wärmetauscher vorbei, und mit einem in den Ladeluftkühler integrierten Klappenmodul mit wenigstens einer Schaltklappe im Strömungsweg der Ladeluft zum wahlweise Leiten der Ladeluft in den Wärmetauscher und/oder den Bypasskanal, wobei eine Elektronikeinheit zum Betätigen der wenigstens einen Schaltklappe vorgesehen ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Ein gattungsgemäßer Ladeluftkühler ist aus DE 10 2004 047 901 A1 bekannt. Hierbei ist in einem oberen Luftkasten eine Schwenkklappe angeordnet, welche wahlweise eine Teil des Ladeluftstroms von einem Einlass in dem oberen Luftkasten zu einem Auslass im oberen Luftkasten führt, ohne dass dieser Teil des Ladeluftstroms durch den Wärmetauscher strömt. Hierbei ergibt sich jedoch das Problem, dass die Schwenkklappe direkt mit ungekühlter Ladeluft beaufschlagt und somit thermisch stark belastet ist. Dies muss bei einem Aktuator für diese Schwenkklappe berücksichtigt werden, da auch dieser Aktuator durch Wärmeleitung entsprechend thermisch belastet ist.
  • Aus GB 2 402 972 A und GB 2 420 153 A sind Brennkraftmaschinen mit Ladeluftkühler und Bypassleitung zur Überbrückung des Ladeluftkühlers bekannt. Hierbei ist jedoch ein Ventilorgan zum Steuern welcher Anteil der Ladeluft durch den Ladeluftkühler und welcher Anteil der Ladeluft über den Bypass strömt von dem Ladeluftkühler getrennt angeordnet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ladeluftkühler der o. g. Art hinsichtlich Funktion und Bauraumbedarf zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Ladeluftkühler der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
  • Dazu ist es bei einem Ladeluftkühler der o. g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Elektronikeinheit an einer Seite des Klappenmoduls angeordnet ist, welche dem Wärmetauscher zugewandt ist.
  • Dies hat den Vorteil, dass das Klappenmodul direkt durch den Wärmetauscher gekühlt wird, so dass auf eine zusätzliche Wasserkühlung des Klappenmoduls verzichtet werden kann. Dies verringert den Bauraumbedarf des Ladeluftkühlers.
  • Zweckmäßigerweise weist der Wärmetauscher ein Gehäuse aus Kunststoff oder Metall auf.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das den Wärmetauscher durchströmende Kühlmedium Wasser.
  • Eine direkte Wärmeleitung zwischen der Elektronikeinheit und dem Wärmetauscher mit hoher Kühlleistung erzielt man dadurch, dass die Elektronikeinheit mechanisch mit einem Gehäuse des Wärmetauschers verbunden ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Bypasskanal für die Ladeluft in den Ladeluftkühler integriert.
  • Zweckmäßigerweise weist das Klappenmodul zwei Schaltklappen auf, wobei jeweils eine Schaltklappe an einer Einströmöffnung in den Wärmetauscher und die andere Klappe an einer Einströmöffnung in den Bypasskanal angeordnet ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Elektronikeinheit einen Stellmotor zum Verstellen der wenigstens einen Schaltklappe auf.
  • Zweckmäßigerweise ist die Elektronikeinheit in das Klappenmodul integriert.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in
  • 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ladeluftkühlers in perspektivischer Ansicht und
  • 2 den Ladeluftkühler gemäß 1 in einer Ansicht von unten.
  • Die in 1 und 2 dargestellte, bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ladeluftkühlers umfasst einen Ladelufteintritt 10, ein Klappenmodul 12, einen Wärmetauscher 14 mit von dem Lufteintritt 10 abzweigenden Luftpfad 16 für den Eintritt von Ladeluft in den Wärmetauscher 14 und einen von dem Ladelufteintritt 10 abzweigenden Bypasskanal 18, welcher Ladeluft am Wärmetauscher 14 vorbei direkt zu Einlässen (durch Pfeile 20 angedeutet) von Brennkammern (nicht dargestellt) einer ansonsten nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine leitet.
  • In dem Klappenmodul 12 sind zwei Schaltklappen (nicht dargestellt) angeordnet, wobei eine Schaltklappe in der Abzweigung vom Klappenmodul 12 zum Luftpfad 16 und die andere Schaltklappe in der Abzweigung vom Klappenmodul zum Bypasskanal 18 angeordnet ist. Beide Schaltklappen werden von einer am Klappenmodul 12 angeordneten Elektronikeinheit 22 angesteuert und von einem in dem Klappenmodul 12 angeordneten Stellmotor 24 betätigt.
  • Der Wärmetauscher 14 ist von Kühlwasser als Kühlmedium zum Kühlen der Ladeluft durchströmt, wobei in bekannter Weise die Ladeluft und das Kühlwasser durch voneinander getrennte Kanäle im Wärmetauscher derart strömen, dass ein guter Wärmeübergang zwischen Kühlwasser und Ladeluft erzielt wird. Zum Zuführen von Kühlwasser an den Wärmetauscher 14 ist ein Kühlwasseranschluss (nicht dargestellt) vorgesehen. Mit 26 ist eine Entlüftung für die Kühlwasserleitung bezeichnet.
  • Erfindungsgemäß ist die Elektronikeinheit 22 an einer Seite des Klappenmoduls 12 angeordnet, welche dem von Kühlwasser durchströmten Wärmetauscher 14 zugewandt ist. In der in 2 dargestellten Ausführungsform ist ein Spalt 28 zwischen dem Wärmetauscher 14 und der Elektronikeinheit 22 ausgebildet. Auf diese Weise erfolgt eine Kühlung der Elektronikeinheit 22 durch Wärmeabstrahlung an den von Kühlwasser durchströmten Wärmetauscher 14.
  • In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform ist die Elektronikeinheit 22 nicht auf der dem Wärmetauscher 14 zugewandten Seite des Klappenmoduls 12 angeordnet, sondern ist zusätzlich die Elektronikeinheit 22 mechanisch mit einem Gehäuse des Wärmetauschers 14 mechanisch verbunden. Auf diese Weise ergibt sich ein noch besserer Wärmeübergang von der Elektronikeinheit 22 bzw. dem Klappenmodul 12 zum von Kühlwasser durchströmten Wärmetauscher 14, so dass sich eine noch bessere Kühlung von der Elektronikeinheit 22 bzw. dem Klappenmodul 12 ergibt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102004047901 A1 [0002]
    • - GB 2402972 A [0003]
    • - GB 2420153 A [0003]

Claims (8)

  1. Ladeluftkühler für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem von Ladeluft und Kühlmedium in voneinander getrennten Kanälen durchströmten Wärmetauscher (14), einem Bypasskanal (18) zum Leiten der Ladeluft am Wärmetauscher (14) vorbei, und mit einem in den Ladeluftkühler integrierten Klappenmodul (12) mit wenigstens einer Schaltklappe im Strömungsweg der Ladeluft zum wahlweise Leiten der Ladeluft in den Wärmetauscher (14) und/oder den Bypasskanal (18), wobei eine Elektronikeinheit (22) zum Betätigen der wenigstens einen Schaltklappe vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (22) an einer Seite des Klappenmoduls (12) angeordnet ist, welche dem Wärmetauscher (14) zugewandt ist.
  2. Ladeluftkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (14) ein Gehäuse aus Kunststoff oder Metall aufweist.
  3. Ladeluftkühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das den Wärmetauscher (14) durchströmende Kühlmedium Kühlwasser ist.
  4. Ladeluftkühler nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (22) mechanisch mit einem Gehäuse des Wärmetauschers (14) verbunden ist.
  5. Ladeluftkühler nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypasskanal (18) für die Ladeluft in den Ladeluftkühler integriert ist.
  6. Ladeluftkühler nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klappenmodul (12) zwei Schaltklappen aufweist, wobei jeweils eine Schaltklappe an einer Einströmöffnung in den Wärmetauscher (14) und die andere Klappe an einer Einströmöffnung in den Bypasskanal (18) angeordnet ist.
  7. Ladeluftkühler nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (22) einen Stellmotor (24) zum Verstellen der wenigstens einen Schaltklappe aufweist.
  8. Ladeluftkühler nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (22) in das Klappenmodul (12) integriert ist.
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