DE102009036745A1

DE102009036745A1 - Kühleinrichtung

Info

Publication number: DE102009036745A1
Application number: DE102009036745A
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl.-Ing. Menke; Heike Koch
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-08-08
Filing date: 2009-08-08
Publication date: 2011-02-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung (10), insbesondere Ladeluftkühler (10), für einen Ansaugtrakt eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, welche von einem zu kühlenden Medium, insbesondere von Ladeluft, sowie von einem Kühlmedium, insbesondere von Kühlluft, durchströmbar bzw. umströmbar ist, wobei die Kühleinrichtung (10) zumindest eine Verstelleinrichtung (18) umfasst, mittels welcher ein Strom des Kühlmediums variabel einstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Derartige Kühleinrichtungen sind allgemein bekannt. Eine solche Kühleinrichtung wird beispielsweise als ein Ladeluftkühler in einem Ansaugtrakt eines Kraftwagens eingesetzt und ist von einem zu kühlenden Medium sowie von einem Kühlmedium durchströmbar beziehungsweise umströmbar. Da ein derartiger Ladeluftkühler in der Regel für eine optimale Kühlleistung bei sehr hohen Lastpunkten der korrespondierenden Verbrennungskraftmaschine ausgelegt ist, kommt es in niedrigeren Lastbereichen der Verbrennungskraftmaschine und somit bei geringen Luftmassenströmen durch den Ladeluftkühler zu einem Kondensieren einer den Ladeluftkühler durchströmenden Luft und zu einer Versottung des Ladeluftkühlers.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühleinrichtung der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, dass eine derartige Kondensation reduziert ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Kühleinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine erfindungsgemäße Kühleinrichtung, insbesondere ein Ladeluftkühler, für einen Ansaugtrakt eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, welche von einem zu kühlenden Medium, insbesondere von Ladeluft, sowie von einem Kühlmedium, insbesondere von Kühlluft, durchströmbar beziehungsweise umströmbar ist, zeichnet sich dadurch aus, dass die Kühleinrichtung zumindest eine Verstelleinrichtung umfasst, mittels welcher ein Strom des Kühlmediums variabel einstellbar ist. Durch diese variable Einstellbarkeit des Kühlmediums ist eine Kühlleistung der Kühleinrichtung reduzierbar. Das bedeutet also, dass eine Temperatur der Kühleinrichtung geregelt höher einstellbar ist, wodurch das die Kühleinrichtung durchströmende und zu kühlende Medium in seinem Temperaturniveau nicht so stark herabgesetzt wird. Dies verhindert insbesondere bei niedrigen Umgebungstemperaturen ein zu starkes Abkühlen des zu kühlenden Mediums, welches beispielsweise in Form von Ladeluft vorliegt, wodurch eine Kondensation des zu kühlenden Mediums und damit eine Ausscheidung von Kondensat reduzierbar oder gar vermeidbar ist. Dies hat ebenso eine Vermeidung einer Versottung der Kühleinrichtung zur Folge.
Umfasst die Verstelleinrichtung zumindest eine verstellbares Abdecksystem, welches beispielsweise als Lamellenanordnung, insbesondere als Jalousie, ausgebildet ist, so birgt dies den Vorteil, dass die Jalousie kontinuierlich verstellbar ist. Damit ist auch ein Luftmassenstrom des die Kühleinrichtung umströmenden Kühlmediums kontinuierlich und damit quasi stufenlos an einen Betriebspunkt einer korrespondierenden Verbrennungskraftmaschine und/oder an Umgebungsbedingungen wie eine Umgebungstemperatur anpassbar.
Besonders zum Tragen kommen die Vorteile der erfindungsgemäßen Kühleinrichtung in Verbindung mit einer Verbrennungskraftmaschine. Die erfindungsgemäße Kühleinrichtung erhöht eine Effizienz der Verbrennungskraftmaschine durch eine Unterstützung eines Wärmemanagements derselbigen.
Zudem kann auf eine Umströmungseinrichtung, beispielsweise in Form eines Bypasses, der Kühleinrichtung verzichtet werden, was zu einer Reduzierung einer Teileanzahl und damit zu einer Reduzierung von Kosten der Verbrennungskraftmaschine führt. Ein weiterer, sich daraus ergebender Vorteil ist, dass auch ein Gewicht der Verbrennungskraftmaschine und damit ein Gewicht des korrespondierenden Kraftwagens gering gehalten werden kann, woraus ein geringerer Kraftstoffverbrauch und damit geringere CO₂-Emissionen resultieren.
Wie bereits angedeutet, kann die erfindungsgemäße Kühleinrichtung in Form eines Ladeluftkühlers für eine Verbrennungskraftmaschine vorliegen, mittels welchem eine verdichtete und damit erwärmte Ladeluft kühlbar ist. Durch die erfindungsgemäße Kühleinrichtung in Form des Ladeluftkühlers ist ebenso eine Vermeidung von Bauteilschäden ermöglicht in Folge einer Vermeidung von Leckageströmen durch einen etwaigen Umströmungsbetrieb (Bypassbetrieb) des Ladeluftkühlers.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachstehend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Figur zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ladeluftkühlers für einen Ansaugtrakt eines Kraftwagens mit einer Verstelleinrichtung, mittels welcher ein Strom eines den Ladeluftkühler umströmenden Fahrtwinds variabel einstellbar ist.
Die Figur zeigt eine Kühleinrichtung in Form eines Ladeluftkühlers 10 für einen Ansaugtrakt eines Personenkraftwagens. Der Ladeluftkühler 10 ist von einer von einem Verdichter eines Abgasturboladers verdichteten und dadurch erwärmten Ladeluft gemäß Richtungspfeilen 12 und 14 durchströmbar, wodurch diese Ladeluft gekühlt wird. Diese Kühlwirkung ist dadurch erreicht, dass mittels Kühllamellen des Ladeluftkühlers 10 ein Wärmeübergang von der Ladeluft an den Ladeluftkühler 10 gemäß einem Richtungspfeil 16 umströmenden Fahrtwind stattfindet.
Zur Vermeidung einer Kondensation der Ladeluft und einer Versottung des Ladeluftkühlers 10 in Folge einer zu starken Kühlung der Ladeluft umfasst der Ladeluftkühler 10 eine Verstelleinrichtung 18, mittels welcher ein Strom des den Ladeluftkühler 10 umströmenden Fahrtwinds variabel einstellbar ist. Die Verstelleinrichtung 18 umfasst dabei eine verstellbare Lamellenanordnung 20. Durch geregelte Verstellung von Einzellamellen 22, 24, 26, 28 und 30 ist der Strom des Fahrtwinds und damit eine Kühlleistung des Ladeluftkühlers 10 kontinuierlich einstellbar. Die Lamellenanordnung 20 ist in der Figur in ihrer maximal geöffneten Position dargestellt, wodurch der Ladeluftkühler 10 seine maximale Kühlleistung aufweist.
Wird die Lamellenanordnung 20 aus ihrer maximal geöffneten Position in eine geschlossenere Position verstellt, so ist der Strom des den Ladeluftkühler 10 umströmenden Fahrtwinds und damit die Kühlleistung des Ladeluftkühlers 10 reduziert, was eine geringere Kühlung der Ladeluft zur Folge hat. Dies ist insbesondere in niedrigen Lastbereichen einer korrespondierenden Verbrennungskraftmaschine und/oder bei niedrigen Außentemperaturen der Fall, um eine Kondensation der Ladeluft und eine Versottung des Ladeluftkühlers 10 zu vermeiden.
Ebenso möglich ist, dass die Lamellenanordnung 20 als eine kontinuierlich verstellbare Jalousie ausgebildet ist, welche zusätzlich zu einer Drehung der Einzellamellen 22, 24, 26, 28 und 30 oder alternativ dazu eine Bewegung in Hochrichtung des Ladeluftkühlers 10 gemäß einem Richtungspfeil 32 ausführen kann zur Einstellung des Stroms des Fahrtwinds und damit der Kühlleistung des Ladeluftkühlers 10.
Ebenfalls möglich ist lediglich eine Verstellung der Einzellamellen 22, 24, 26, 28 und gemäß dem Richtungspfeil 32 ohne Drehung dieser. Dann müssten sich die Einzellamellen 22, 24, 26 und 28 allerdings in einer geschlossenen Position als in der Figur gezeigt befinden.
Bezugszeichenliste

10: Ladeluftkühler
12: Richtungspfeil
14: Richtungspfeil
16: Richtungspfeil
18: Verstelleinrichtung
20: Lamellenanordnung
22: Einzellamelle
24: Einzellamelle
26: Einzellamelle
28: Einzellamelle
30: Einzellamelle
32: Richtungspfeil

Claims

Kühleinrichtung (10), insbesondere Ladeluftkühler (10), für einen Ansaugtrakt eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, welche von einem zu kühlenden Medium, insbesondere von Ladeluft, sowie von einem Kühlmedium, insbesondere von Kühlluft, durchströmbar bzw. umströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (10) zumindest eine Verstelleinrichtung (18) umfasst, mittels welcher ein Strom des Kühlmediums variabel einstellbar ist.
Kühleinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (18) zumindest ein verstellbares Abdecksystem (20), insbesondere eine Lamellenanordnung (20), umfasst.
Kühleinrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Lamellenanordnung (20) als Jalousie ausgebildet ist.
Kühleinrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Jalousie kontinuierlich verstellbar ist.
Verbrennungskraftmaschine mit einer Kühleinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.