DE102012002463B4 - Brennkraftmaschine sowie Kraftfahrzeugaggregat - Google Patents

Brennkraftmaschine sowie Kraftfahrzeugaggregat Download PDF

Info

Publication number
DE102012002463B4
DE102012002463B4 DE102012002463.0A DE102012002463A DE102012002463B4 DE 102012002463 B4 DE102012002463 B4 DE 102012002463B4 DE 102012002463 A DE102012002463 A DE 102012002463A DE 102012002463 B4 DE102012002463 B4 DE 102012002463B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
intake manifold
internal combustion
combustion engine
carrier plate
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102012002463.0A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102012002463A1 (de
Inventor
Matthew Hall
Tessen Keulertz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Priority to DE102012002463.0A priority Critical patent/DE102012002463B4/de
Publication of DE102012002463A1 publication Critical patent/DE102012002463A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102012002463B4 publication Critical patent/DE102012002463B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/08Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D7/082Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00321Heat exchangers for air-conditioning devices
    • B60H1/00328Heat exchangers for air-conditioning devices of the liquid-air type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/045Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
    • F02B29/0462Liquid cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/045Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
    • F02B29/0475Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly the intake air cooler being combined with another device, e.g. heater, valve, compressor, filter or EGR cooler, or being assembled on a special engine location
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10242Devices or means connected to or integrated into air intakes; Air intakes combined with other engine or vehicle parts
    • F02M35/10288Air intakes combined with another engine part, e.g. cylinder head cover or being cast in one piece with the exhaust manifold, cylinder head or engine block
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2280/00Mounting arrangements; Arrangements for facilitating assembling or disassembling of heat exchanger parts
    • F28F2280/06Adapter frames, e.g. for mounting heat exchanger cores on other structure and for allowing fluidic connections
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Brennkraftmaschine (1) mit mindestens einem Zylinder und mit einem einen integrierten Ansaugkrümmer (3) aufweisenden Zylinderkopf (2), wobei zwischen dem Ansaugkrümmer (3) und einem Brennraum des Zylinders ein Saugrohr (7) ausgebildet ist, und wobei eine wenigstens bereichsweise in dem Ansaugkrümmer (3) und/oder dem Saugrohr (7) angeordnete Kühleinrichtung (8) mit wenigstens einem wenigstens eine Kühlmittelleitung (15) aufweisenden Kühlelement (10) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Kühlelement (10) an einer den Ansaugkrümmer (3) mit ausbildenden Trägerplatte (9) der Kühleinrichtung (8) befestigt ist, wobei der Ansaugkrümmer (3) eine von der Trägerplatte (9) verschlossene Aufnahmeöffnung (12) für das Kühlelement (10) aufweist, und wobei die Kühlmittelleitung (15) senkrecht zu der Trägerplatte (9) mäanderförmig verläuft.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinder und mit einem einen integrierten Ansaugkrümmer aufweisenden Zylinder, wobei zwischen dem Ansaugkrümmer und einem Brennraum des Zylinders ein Saugrohr ausgebildet ist, und wobei eine wenigstens bereichsweise in dem Ansaugkrümmer und/oder dem Saugrohr angeordnete Kühleinrichtung mit wenigstens einem wenigstens eine Kühlmittelleitung aufweisenden Kühlelement vorgesehen ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeugaggregat.
  • Brennkraftmaschinen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Brennkraftmaschine weist wenigstens einen Zylinder und einen Zylinderkopf auf. Üblicherweise begrenzt der Zylinderkopf den in einem Motorblock beziehungsweise Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine ausgebildeten Zylinder. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Zylinder sich bereichsweise in den Zylinderkopf hineinerstreckt, wobei beispielsweise wenigstens ein Bereich einer Brennkammer des Zylinders in dem Zylinderkopf vorliegt. Der Brennkraftmaschine beziehungsweise dem Zylinder muss während des Betriebs Luft, insbesondere Frischluft, zugeführt werden, um eine Verbrennung von dem Zylinder ebenfalls zugeführtem Kraftstoff zu ermöglichen. Das Zuführen der Luft oder eines Kraftstoff-Luft-Gemischs erfolgt über den Ansaugkrümmer und das Saugrohr. Das Saugrohr stellt insoweit eine Strömungsverbindung zwischen dem Ansaugkrümmer und dem Zylinder beziehungsweise dessen Brennraum her. Üblicherweise ist das Saugrohr auf seiner einen Seite an den Ansaugkrümmer und auf seiner anderen Seite – insbesondere über ein Einlassventil des Zylinders – an den Zylinder beziehungsweise den Brennraum angeschlossen.
  • Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift EP 2 278 138 A1 bekannt. Diese betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf, wenigstens einem Arbeitszylinder, wenigstens einem in dem Zylinderkopf ausgebildeten Einlasskanal für jeweils einen Arbeitszylinder und einem Saugrohr für Verbrennungsluft, welches mit allen Einlasskanälen aller Arbeitszylinder verbunden ist. Hierbei ist zwischen dem Saugrohr und dem Zylinderkopf ein Kühler derart angeordnet und ausgebildet, dass die aus dem Saugrohr strömende Luft durch den Kühler in den wenigstens einen Einlasskanal strömt. Zur internen Abgasrückführung wird Restgas über den Kühler ausgeschoben beziehungsweise eingeschoben und dementsprechend gekühlt.
  • Weiterhin sind aus dem Stand der Technik die Druckschriften JP 11-324686 A ( JP H11-324686 ), WO 02/40853 A1 , DE 199 02 504 A1 , DE 10 2009 038 592 A1 und EP 0 081 716 A1 bekannt.
  • Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Brennkraftmaschine vorzustellen, welche einfach und kostengünstig herstellbar ist und dennoch eine hohe Leistung erbringt.
  • Dies wird mit einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Kühlelement an einer den Ansaugkrümmer mitausbildenden Trägerplatte der Kühleinrichtung befestigt ist, wobei der Ansaugkrümmer eine von der Trägerplatte verschlossene Aufnahmeöffnung für das Kühlelement aufweist, und wobei die Kühlmittelleitung senkrecht zu der Trägerplatte mäanderförmig verläuft. Grundsätzlich ist die wenigstens bereichsweise in dem Ansaugkrümmer und/oder dem Saugrohr angeordnete Kühleinrichtung vorgesehen. Die der Brennkraftmaschine beziehungsweise dem Zylinder zugeführte Luft wird üblicherweise einer Umgebung der Brennkraftmaschine entnommen und dem Ansaugkrümmer zugeführt, beispielsweise über einen Luftfilter, von wo sie über das Saugrohr in den Zylinder gelangen kann. Bei nicht aufgeladenen Brennkraftmaschinen gelangt die Luft unmittelbar in den Ansaugkrümmer, weist also im Wesentlichen dieselbe Temperatur auf wie die Luft in der Umgebung der Brennkraftmaschine. Bei einer aufgeladenen Brennkraftmaschine, welche über zumindest einen Lader verfügt, der beispielsweise als Turbolader oder Kompressor, vorliegt, gelangt die Luft aus der Umgebung zunächst in den Lader und erst anschließend in den Ansaugkrümmer. In dem Lader wird die Luft komprimiert, also auf ein höheres Druckniveau gebracht. Dabei erhöht sich die Temperatur der Luft. Entsprechend ist die Temperatur der Luft in dem Ansaugkrümmer größer als die Temperatur der Luft in der Umgebung der Brennkraftmaschine.
  • Die Temperatur der in den Zylinder eingebrachten Luft hat jedoch starken Einfluss auf die Temperatur des Kraftstoff-Luft-Gemischs in dem Zylinder nach Abschluss der Verdichtung und damit auch auf das mit der Brennkraftmaschine realisierbare Verdichtungsverhältnis. Entsprechend hängt die Leistung der Brennkraftmaschine stark von der Temperatur der Luft in dem Ansaugkrümmer ab. Je niedriger die Temperatur der Luft, die dem Zylinder zugeführt wird, umso höher ist die erreichbare Leistung der Brennkraftmaschine. Aus diesem Grund kann nach dem Lader ein Ladeluftkühler vorgesehen sein. Der Ladeluftkühler ist bezüglich der in den Zylinder eingebrachten Luft stromabwärts des Laders und stromaufwärts des Ansaugkrümmers vorgesehen. In den Ansaugkrümmer wird insoweit bereits durch den Ladeluftkühler gekühlte Luft eingebracht. Ein solcher Ladeluftkühler benötigt jedoch sehr viel Bauraum, was bei modernen, kompakten Brennkraftmaschinen von Nachteil ist. Entsprechend bietet die wenigstens bereichsweise in dem Ansaugkrümmer und/oder dem Saugrohr angeordnete Kühleinrichtung eine deutliche Platzeinsparung. Dies gilt insbesondere, weil der Ansaugkrümmer in den Zylinderkopf integriert ist, diese also von einem gemeinsamen Gehäuse ausgebildet sind. Bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine ist mithin kein separater Ladeluftkühler notwendig. Vielmehr ist der Ladeluftkühler in Form der Kühleinrichtung an beziehungsweise wenigstens bereichsweise in dem Zylinderkopf vorgesehen.
  • Der Ansaugkrümmer soll in den Zylinderkopf integriert sein. Das bedeutet, dass er vorzugsweise vollständig von dem Zylinderkopf ausgebildet ist. Insoweit ist der Ansaugkrümmer kein separates Element, welches an den Zylinderkopf bei der Montage der Brennkraftmaschine angeschlossen wird. Insbesondere ist der Ansaugkrümmer mit dem Zylinderkopf einstückig und materialeinheitlich ausgeführt. Besonders bevorzugt wird der Ansaugkrümmer bei der Herstellung des Zylinderkopfs mit ausgebildet, beispielsweise während desselben Gießvorgangs. Das die Strömungsverbindung zwischen dem Ansaugkrümmer und dem Brennraum herstellende Saugrohr ist bevorzugt ebenfalls in den Zylinderkopf integriert. Weist die Brennkraftmaschine mehrere Zylinder auf, so verfügt jeder Zylinder über ein separates Saugrohr, welches getrennt von den anderen Saugrohren von dem Ansaugkrümmer abzweigt und zu dem jeweiligen Brennraum verläuft und an diesen angeschlossen ist. Der Ansaugkrümmer verfügt insoweit über einen einzigen Einlass, welchem die gesamte zum Betreiben der Brennkraftmaschine notwendige Luft zugeführt wird. An wenigstens einen Auslass des Ansaugkrümmers ist das Saugrohr angeschlossen. Üblicherweise liegt für jedes Saugrohr ein Auslass an dem Ansaugkrümmer vor. In dem Saugrohr kann zusätzlich eine Einspritzeinrichtung für die Einbringung von Kraftstoff in das Saugrohr vorgesehen sein, sodass eine Saugrohreinspritzung realisiert ist.
  • Die Kühleinrichtung verfügt beispielsweise über ein Kühlelement, mittels welchem die dem Zylinder zugeführte Luft kühlbar ist. Zu diesem Zweck erstreckt sich das Kühlelement wenigstens bereichsweise in den Ansaugkrümmer und/oder das Saugrohr hinein. Sind mehrere Saugrohre vorgesehen, so kann es sich wenigstens bereichsweise in jedes der Saugrohre hineinerstrecken. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Kühlelement lediglich in dem Ansaugkrümmer oder lediglich in dem Saugrohr beziehungsweise den Saugrohren vorliegt. Alternativ durchgreift das Kühlelement wenigstens bereichsweise sowohl den Ansaugkrümmer als auch das Saugrohr beziehungsweise die Saugrohre. Besonders bevorzugt ist das Kühlelement vollständig in dem Ansaugkrümmer und/oder dem Saugrohr angeordnet. Auf diese Weise wird eine besonders deutliche Reduzierung des Platzbedarfs der Kühleinrichtung realisiert.
  • Es ist vorgesehen, dass wenigstens ein Kühlelement an einer Trägerplatte der Kühleinrichtung befestigt ist und wenigstens eine Kühlmittelleitung aufweist. Die Kühleinrichtung besteht also im Wesentlichen aus der Trägerplatte und dem wenigstens einen Kühlelement. Das Kühlelement kann beispielsweise die Kühlmittelleitung aufweisen beziehungsweise als eine solche ausgebildet sein. Die Kühlmittelleitung wird bei Bedarf von einem Kühlmittel durchströmt, sodass die in dem Ansaugkrümmer beziehungsweise dem Saugrohr vorliegende Luft gekühlt wird. Besonders bevorzugt ist die Kühlmittelleitung dabei an einen Klimakreislauf einer Klimaanlage angeschlossen. Die Klimaanlage dient beispielsweise dem Klimatisieren eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs, welchem die Brennkraftmaschine zugeordnet ist. Die an dem Kühlelement anfallende Wärme der zu kühlenden Luft, welche dem Zylinder zugeführt wird, kann insoweit zum Beheizen des Innenraums verwendet werden. Das Kühlelement ist an der Trägerplatte befestigt, über welche beispielsweise eine Montage an dem Zylinderkopf realisiert ist.
  • Weiter ist vorgesehen, dass die Trägerplatte den Ansaugkrümmer mit ausbildet, wobei der Ansaugkrümmer eine von der Trägerplatte verschlossene Aufnahmeöffnung für das Kühlelement aufweist. Die Trägerplatte bildet bevorzugt wenigstens einen Bereich einer Wand des Ansaugkrümmers, welche ihn gegenüber der Umgebung der Brennkraftmaschine abschließt. Der Ansaugkrümmer weist dabei die Aufnahmeöffnung auf, durch welche das Kühlelement bei der Montage der Brennkraftmaschine in ihn einbringbar ist. Die Trägerplatte ist nun derart ausgebildet, dass sie die Aufnahmeöffnung nach der Montage vollständig übergreift und insoweit verschließt. Vor der Montage der Brennkraftmaschine ist insoweit eine Luftverteilkammer des Ansaugkrümmers, von welcher das Saugrohr abzweigt, aus der Umgebung der Brennkraftmaschine frei zugänglich. Erst während der Montage wird das Kühlelement in die Aufnahmeöffnung eingebracht und diese nachfolgend mit Hilfe der Trägerplatte verschlossen, so dass die Luftverteilkammer gegenüber der Umgebung der Brennkraftmaschine – mit Ausnahme des Einlasses und des Auslasses – abgedichtet ist.
  • Schließlich ist vorgesehen, dass die Kühlmittelleitung senkrecht zu der Trägerplatte mäanderförmig verläuft. Es ist also vorgesehen, dass sich die Kühlmittelleitung abwechselnd von der Trägerplatte entfernt und wieder auf diese zuläuft. Durch den mäanderförmigen Verlauf der Kühlmittelleitung wird innerhalb des Ansaugkrümmers beziehungsweise des Saugrohrs ein großes Volumen von der Kühlmittelleitung durchgriffen, wodurch die Kühlwirkung hoch ist.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung der Erfindung sieht vor, dass an der Kühlmittelleitung wenigstens ein zu der Trägerplatte beabstandet angeordnetes, insbesondere parallel beabstandet angeordnetes, Wärmeleitblech befestigt ist. Das Wärmeleitblech dient der Vergrößerung der Oberfläche des Kühlelements, welche von der dem Zylinder zugeführten Luft umströmt ist. Entsprechend kann die Wirkung der Kühleinrichtung durch das Wärmeleitblech vergrößert werden. Zu diesem Zweck ist das Wärmeleitblech an der Kühlmittelleitung befestigt und steht mit dieser in Wärmeübertragungsverbindung. Insbesondere bestehen sowohl die Kühlmittelleitung als auch das Wärmeleitblech aus einem gut wärmeleitenden Material. Das Wärmeleitblech ist beabstandet von der Trägerplatte angeordnet. Besonders bevorzugt liegt es parallel zu dieser vor. Beispielsweise sind mehrere Wärmeleitbleche vorgesehen, welche jeweils zueinander beabstandet, insbesondere parallel zu einander beabstandet, angeordnet sind. Bei der Anordnung des Wärmeleitblechs ist darauf zu achten, dass dieses in Strömungsrichtung der Luft einen möglichst geringen Querschnitt aufweist, um den durch das Wärmeleitblech verursachten Strömungswiderstand möglichst gering zu halten.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Trägerplatte an dem Zylinderkopf befestigt ist. Zum Verschließen der Aufnahmeöffnung wird die Trägerplatte an dem Zylinderkopf angeordnet und mit diesem verbunden beziehungsweise an ihm befestigt. Dies kann beispielsweise mit Hilfe von Schraubverbindungen beziehungsweise Bolzenverbindungen vorgesehen sein. Prinzipiell kann jedoch die Trägerplatte auf beliebige Art und Weise an dem Zylinderkopf befestigt sein.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zwischen der Trägerplatte und dem Zylinderkopf ein Dichtungselement vorgesehen ist. Das Dichtungselement dient dem Abdichten des Ansaugkrümmers beziehungsweise der Luftverteilkammer gegenüber der Umgebung der Brennkraftmaschine. Das Dichtungselement ist zwischen der Trägerplatte und dem Zylinderkopf verbaut, insbesondere dort klemmend gehalten. Bevorzugt ist das Dichtungselement einstückig und umgreift die Aufnahmeöffnung des Ansaugkrümmers in Umfangsrichtung vollständig. Beispielsweise liegt es dabei in einer Vertiefung der Trägerplatte ein, welche ein Verlagern des Dichtungselements bezüglich der Trägerplatte verhindert. In der Vertiefung ist das Dichtungselement somit nach der Montage der Trägerplatte an dem Zylinderkopf sicher gehalten.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass sich die Kühlmittelleitung ausgehend von der Trägerplatte in eine Luftverteilkammer des Ansaugkrümmers und/oder das Saugrohr hineinerstreckt. Die Kühlmittelleitung geht also an wenigstens einer Stelle von der Trägerplatte aus und ragt mit ihrem nachfolgenden Verlauf in die Luftverteilkammer beziehungsweise das Saugrohr hinein. Beispielsweise liegen Anschlüsse der Kühlmittelleitung an der Trägerplatte vor, durch welche ihr das Kühlmittel zuführbar beziehungsweise entnehmbar ist. Durch das Hineinerstrecken der Kühlmitteleitung in die Luftverteilkammer beziehungsweise das Saugrohr wird eine besonders gute Kühlwirkung erzielt.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeugaggregat mit einer Brennkraftmaschine, insbesondere gemäß den vorstehenden Ausführungen, und mit einer Klimaanlage, wobei die Brennkraftmaschine mindestens einen Zylinderkopf und einen, einen integrierten Ansaugkrümmer aufweisenden Zylinderkopf aufweist, wobei zwischen dem Ansaugkrümmer und einem Brennraum des Zylinders ein Saugrohr ausgebildet ist. Dabei ist eine wenigstens bereichsweise in dem Ansaugkrümmer und/oder dem Saugrohr angeordnete Kühleinrichtung mit wenigstens einem wenigstens eine Kühlmittelleitung aufweisenden Kühlelement vorgesehen. Dabei ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Kühlelement an einer den Ansaugkrümmer mitausbildenden Trägerplatte der Kühleinrichtung befestigt ist, wobei der Ansaugkrümmer eine von der Trägerplatte verschlossene Aufnahmeöffnung für das Kühlelement aufweist, und wobei die Kühlmittelleitung senkrecht zu der Trägerplatte mäanderförmig verläuft. Auf die Vorteile einer solchen Anordnung wurde bereits eingegangen. Die Brennkraftmaschine kann gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Kühlmittelleitung des Kühlelements an einen Klimakreislauf der Klimaanlage angeschlossen ist. Das Kraftfahrzeugaggregat umfasst entsprechend neben der Brennkraftmaschine auch die Klimaanlage. Diese verfügt über den Klimakreislauf. Die Klimaanlage dient beispielsweise dem Klimatisieren eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs, welches das Kraftfahrzeugaggregat aufweist. Auf diese Weise kann mit der der Luft in dem Ansaugkrümmer beziehungsweise dem Saugrohr entnommenen Wärme der Innenraum des Kraftfahrzeugs klimatisiert, insbesondere beheizt werden. Dies ist speziell dann von Vorteil, wenn der Brennkraftmaschine der vorstehend bereits erwähnte Lader zugeordnet ist, durch welchen die dem Ansaugkrümmer zugeführte Luft gegenüber der Luft in der Umgebung der Brennkraftmaschine eine höhere Temperatur aufweist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf, in welchem ein Ansaugkrümmer integriert ausgebildet ist, und mit einer Kühleinrichtung,
  • 2 die Kühleinrichtung, bestehend aus einer Trägerplatte und einem Kühlelement, und
  • 3 eine Schnittdarstellung der Brennkraftmaschine, wobei die Anordnung des Kühlelements in dem Ansaugkrümmer der Brennkraftmaschine erkennbar ist.
  • Die 1 zeigt eine Außenansicht eines Bereichs einer Brennkraftmaschine 1. Dargestellt ist lediglich ein Zylinderkopf 2. In den Zylinderkopf 2 ist ein Ansaugkrümmer 3 integriert, welcher aus einem Gehäuse 4 und einer von dem Gehäuse 4 umschlossenen Luftverteilkammer 5 besteht. Die Luftverteilkammer 5 weist einen einzigen Einlass 6 auf; durch welchen dem Ansaugkrümmer 3 beziehungsweise der Luftverteilkammer 5 Luft, insbesondere Frischluft, zuführbar ist. Die Brennkraftmaschine 1 verfügt über wenigstens einen Zylinder mit einer Brennkammer, welche über ein hier nicht dargestelltes Saugrohr 7 an den Ansaugkrümmer 3 beziehungsweise dessen Luftverteilkammer 5 angeschlossen ist. Üblicherweise verfügt die Brennkraftmaschine 1 über mehrere Zylinder. In diesem Fall ist jeder der Zylinder beziehungsweise die jeweilige Brennkammer über ein separates Saugrohr 7 mit dem Ansaugkrümmer 3 verbunden. Der Ansaugkrümmer 3 ist in den Zylinderkopf 2 integriert, was bedeutet, dass das Gehäuse 4 des Ansaugkrümmers 3 einstückig und materialeinheitlich mit dem Zylinderkopf 2 vorliegt. Vorzugsweise werden der Zylinderkopf 2 und der Ansaugkrümmer 3 während desselben Gießvorgangs ausgebildet.
  • Die Brennkraftmaschine 1 verfügt nun weiterhin über eine Kühleinrichtung 8, welche aus einer Trägerplatte 9 und zumindest einem hier nicht erkennbaren Kühlelement 10 besteht. Die Trägerplatte ist über mehrere Schraubverbindungen 11 mit dem Zylinderkopf 2 verbunden. Sie verschließt eine Aufnahmeöffnung 12 (hier nicht erkennbar) durch welche das Kühlelement 10 während der Montage der Brennkraftmaschine 1 in den Ansaugkrümmer 3 beziehungsweise dessen Luftverteilkammer 5 eingebracht wird. Das Kühlelement 10 ist an einen Kühlmitteleinlass 13 und einen Kühlmittelauslass 14 angeschlossen, welche an der Trägerplatte 9 vorliegen beziehungsweise diese in Richtung der Luftverteilkammer 5 durchgreifen. Selbstverständlich können Kühlmitteleinlass 13 und Kühlmittelauslass 14 vertauscht vorliegen. Die Kühleinrichtung 8 dient dazu, die dem Ansaugkrümmer 3 zugeführte Luft zu kühlen, bevor sie durch das Saugrohr 7 in den Zylinder der Brennkraftmaschine 1 gelangt.
  • 2 zeigt einen Bereich der Kühleinrichtung 8, wobei die Trägerplatte 9 und das Kühlelement 10 dargestellt sind. Es wird deutlich, dass das Kühlelement 10 eine Kühlmittelleitung 15 umfasst, welche sich von dem Kühlmitteleinlass 13 zu dem Kühlmittelauslass 14 erstreckt. Die Kühlmittelleitung verläuft senkrecht zu der Trägerplatte mäanderförmig. Das bedeutet, dass sie sich ausgehend von dem Kühlmitteleinlass 13 zunächst von der Trägerplatte 9 forterstreckt, dann parallel zu dieser verläuft und ihr anschließend wieder entgegentritt. Dieser mäanderförmige Verlauf ist über die gesamte Erstreckung der Kühlmittelleitung 15 vorgesehen. Insbesondere verläuft die Kühlmittelleitung 15 ausgehend von dem Kühlmitteleinlass 13 zunächst parallel zu der Längserstreckung der Trägerplatte 9 auf der Höhe des Kühlmitteleinlasses 13 und anschließend parallel zu der Erstreckung der Trägerplatte 9 in vertikaler Richtung, bis sie auf der Höhe des Kühlmittelauslasses 14 vorliegt. Anschließend verläuft sie wiederum parallel zu der Längserstreckung bis hin zu dem Kühlmittelauslass 14. Mit einer solchen Ausgestaltung durchgreift ein Volumen, welches einem Großteil des Volumens der Luftverteilkammer 5 des Ansaugkrümmers 3 entspricht.
  • Weiterhin weist das Kühlelement 10 mehrere Wärmeleitbleche 16 auf, von welchen hier lediglich einige beispielhaft gekennzeichnet sind. Die Wärmeleitbleche 16 sind ausschließlich an der Kühlmittelleitung 15 befestigt und stehen zu dieser in Wärmeübertragungsverbindung. Sie verlaufen dabei parallel zueinander und ebenfalls parallel zu der Trägerplatte 9. Die Wärmeleitbleche 16 vergrößern die effektive Oberfläche der Kühlmittelleitung 15, sodass die Kühlwirkung auf die in dem Ansaugkrümmer 3 vorliegende Luft erhöht wird.
  • Die Trägerplatte 9 weist eine umlaufende Vertiefung 17 auf, die zur Aufnahme eines Dichtungselements vorgesehen ist. Nach der Montage der Trägerplatte 9 an dem Zylinderkopf 2 liegt dieses Dichtungselement, welches hier nicht dargestellt ist, an einer Dichtfläche des Zylinderkopfs 2 an, sodass der Ansaugkrümmer 3 beziehungsweise dessen Luftverteilkammer 5 gegenüber einer Umgebung der Brennkraftmaschine 1 durch Verschließen der Aufnahmeöffnung 12 abgedichtet ist.
  • Die 3 zeigt eine Schnittansicht der Brennkraftmaschine 1, wobei wiederum nur der Zylinderkopf 2 und ein Teil der Kühleinrichtung 8 dargestellt sind. Es wird nun deutlich, dass in dem Bereich des hier dargestellten Zylinderkopfs 2 drei Saugrohre 7 vorliegen, welche in den Ansaugkrümmer 3 einmünden. Weiter ist erkennbar, wie das Kühlelement 10 in dem Ansaugkrümmer 3 aufgenommen ist. Insbesondere ist das Kühlelement 10 vollständig in dem Ansaugkrümmer 3 beziehungsweise dessen Luftverteilkammer 5 angeordnet. Es wird zudem deutlich, dass sich das Kühlelement 10 beziehungsweise insbesondere dessen Kühlmittelleitung 15 bis zu einer der Trägerplatte 9 gegenüberliegenden Wand des Ansaugkrümmers 3 erstreckt, sodass das von dem Kühlelement 10 eingenommene beziehungsweise durchgriffene Volumen einen Großteil des Volumens der Luftverteilkammer 5 einnimmt. Selbstverständlich sind jedoch auch kleinere Ausführungen des Kühlelements 10 realisierbar. Besonders bevorzugt ist die Kühlmittelleitung 15 über den Kühlmitteleinlass 13 und den Kühlmittelauslass 14 an einen Klimakreislauf an der hier nicht dargestellten Klimaanlage angeschlossen. Die Klimaanlage dient beispielsweise der Klimatisierung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs, welches die Brennkraftmaschine 1 aufweist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Brennkraftmaschine
    2
    Zylinderkopf
    3
    Ansaugkrümmer
    4
    Gehäuse
    5
    Luftverteilkammer
    6
    Einlass
    7
    Saugrohr
    8
    Kühleinrichtung
    9
    Trägerplatte
    10
    Kühlelement
    11
    Schraubverbindung
    12
    Aufnahmeöffnung
    13
    Kühlmitteleinlass
    14
    Kühlmittelauslass
    15
    Kühlmittelleitung
    16
    Wärmeleitblech
    17
    Vertiefung

Claims (7)

  1. Brennkraftmaschine (1) mit mindestens einem Zylinder und mit einem einen integrierten Ansaugkrümmer (3) aufweisenden Zylinderkopf (2), wobei zwischen dem Ansaugkrümmer (3) und einem Brennraum des Zylinders ein Saugrohr (7) ausgebildet ist, und wobei eine wenigstens bereichsweise in dem Ansaugkrümmer (3) und/oder dem Saugrohr (7) angeordnete Kühleinrichtung (8) mit wenigstens einem wenigstens eine Kühlmittelleitung (15) aufweisenden Kühlelement (10) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Kühlelement (10) an einer den Ansaugkrümmer (3) mit ausbildenden Trägerplatte (9) der Kühleinrichtung (8) befestigt ist, wobei der Ansaugkrümmer (3) eine von der Trägerplatte (9) verschlossene Aufnahmeöffnung (12) für das Kühlelement (10) aufweist, und wobei die Kühlmittelleitung (15) senkrecht zu der Trägerplatte (9) mäanderförmig verläuft.
  2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kühlmitteleitung (15) wenigstens ein zu der Trägerplatte (9) beabstandet angeordnetes, insbesondere parallel beabstandet angeordnetes, Wärmeleitblech (16) befestigt ist.
  3. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (9) an dem Zylinderkopf (2) befestigt ist.
  4. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Trägerplatte (9) und dem Zylinderkopf (2) ein Dichtungselement vorgesehen ist.
  5. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kühlmittelleitung (15) ausgehend von der Trägerplatte (9) in eine Luftverteilkammer (5) des Ansaugkrümmers (3) und/oder das Saugrohr (7) hineinerstreckt.
  6. Kraftfahrzeugaggregat mit einer Brennkraftmaschine (1), nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und mit einer Klimaanlage, wobei die Brennkraftmaschine (1) mindestens einen Zylinder und einen einen integrierten Ansaugkrümmer (3) aufweisenden Zylinderkopf (2) aufweist, wobei zwischen dem Ansaugkrümmer (3) und einem Brennraum des Zylinders ein Saugrohr (7) ausgebildet ist, und wobei eine wenigstens bereichsweise in dem Ansaugkrümmer (3) und/oder dem Saugrohr (7) angeordnete Kühleinrichtung (8) mit wenigstens einem wenigstens eine Kühlmittelleitung (15) aufweisenden Kühlelement (10) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Kühlelement (10) an einer den Ansaugkrümmer (3) mit ausbildenden Trägerplatte (9) der Kühleinrichtung (8) befestigt ist, wobei der Ansaugkrümmer (3) eine von der Trägerplatte (9) verschlossene Aufnahmeöffnung (12) für das Kühlelement (10) aufweist, und wobei die Kühlmittelleitung (15) senkrecht zu der Trägerplatte (9) mäanderförmig verläuft.
  7. Kraftfahrzeugaggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlmitteleitung (15) der Kühleinrichtung (8) an einen Klimakreislauf der Klimaanlage angeschlossen ist.
DE102012002463.0A 2012-02-08 2012-02-08 Brennkraftmaschine sowie Kraftfahrzeugaggregat Active DE102012002463B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012002463.0A DE102012002463B4 (de) 2012-02-08 2012-02-08 Brennkraftmaschine sowie Kraftfahrzeugaggregat

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012002463.0A DE102012002463B4 (de) 2012-02-08 2012-02-08 Brennkraftmaschine sowie Kraftfahrzeugaggregat

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102012002463A1 DE102012002463A1 (de) 2013-08-08
DE102012002463B4 true DE102012002463B4 (de) 2017-07-13

Family

ID=48794480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012002463.0A Active DE102012002463B4 (de) 2012-02-08 2012-02-08 Brennkraftmaschine sowie Kraftfahrzeugaggregat

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102012002463B4 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9512804B2 (en) 2014-01-16 2016-12-06 GM Global Technology Operations LLC Compact packaging for intake charge air cooling
DE102014208719A1 (de) * 2014-05-09 2015-11-12 Ford Global Technologies, Llc Brennkraftmaschine mit Zylinderabschaltung und Abgasrückführung und Verfahren zur Zylinderabschaltung bei einer derartigen Brennkraftmaschine
CN111922947B (zh) * 2020-08-13 2022-06-17 中国人民解放军第五七一九工厂 航空发动机管路装配定位装置及装配方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3101881A1 (de) * 1981-01-22 1982-08-26 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Zylinderkopf fuer brennkraftmaschinen
EP0081716A1 (de) * 1981-12-16 1983-06-22 DIAVIA S.p.A. Vorrichtung zur Kühlung der Ansaugluft von aufgeladenen Brennkraftmaschinen
DE4202077A1 (de) * 1992-01-25 1993-07-29 Audi Ag Ansaugverteiler fuer eine brennkraftmaschine
DE19738619A1 (de) * 1997-09-04 1999-03-11 Daimler Benz Ag Saugrohranlage für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine
JPH11324686A (ja) * 1998-05-15 1999-11-26 Komatsu Ltd 水冷アフタクーラ
DE19902504A1 (de) * 1999-01-22 2000-08-10 Behr Gmbh & Co Wärmeübertrager, insbesondere Ladeluftkühler
US6213074B1 (en) * 1999-07-13 2001-04-10 Detroit Diesel Corporation Internal combustion engine with wedge-shaped cylinder head and integral intake manifold and rocker cover therefor
WO2002040853A1 (fr) * 2000-11-15 2002-05-23 Johnson Controls Automotive Electronics Procede de regulation de la temperature de la masse d'air admise dans un cylindre d'un moteur a combustion interne et moteur mettant en oeuvre ce procede
EP2278138A1 (de) * 2009-06-19 2011-01-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben dieser
DE102009038592A1 (de) * 2009-08-26 2011-03-10 Behr Gmbh & Co. Kg Gaskühler für einen Verbrennungsmotor

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3101881A1 (de) * 1981-01-22 1982-08-26 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Zylinderkopf fuer brennkraftmaschinen
EP0081716A1 (de) * 1981-12-16 1983-06-22 DIAVIA S.p.A. Vorrichtung zur Kühlung der Ansaugluft von aufgeladenen Brennkraftmaschinen
DE4202077A1 (de) * 1992-01-25 1993-07-29 Audi Ag Ansaugverteiler fuer eine brennkraftmaschine
DE19738619A1 (de) * 1997-09-04 1999-03-11 Daimler Benz Ag Saugrohranlage für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine
JPH11324686A (ja) * 1998-05-15 1999-11-26 Komatsu Ltd 水冷アフタクーラ
DE19902504A1 (de) * 1999-01-22 2000-08-10 Behr Gmbh & Co Wärmeübertrager, insbesondere Ladeluftkühler
US6213074B1 (en) * 1999-07-13 2001-04-10 Detroit Diesel Corporation Internal combustion engine with wedge-shaped cylinder head and integral intake manifold and rocker cover therefor
WO2002040853A1 (fr) * 2000-11-15 2002-05-23 Johnson Controls Automotive Electronics Procede de regulation de la temperature de la masse d'air admise dans un cylindre d'un moteur a combustion interne et moteur mettant en oeuvre ce procede
EP2278138A1 (de) * 2009-06-19 2011-01-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben dieser
DE102009038592A1 (de) * 2009-08-26 2011-03-10 Behr Gmbh & Co. Kg Gaskühler für einen Verbrennungsmotor

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012002463A1 (de) 2013-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2129889B1 (de) Vorrichtung zur ladeluftkühlung, system zur turboaufladung und/oder ladeluftkühlung, verfahren zur ladeluftkühlung
DE102008052170B4 (de) Zweistufige Abgasturboaufladung für eine Brennkraftmaschine
EP2020501B1 (de) Wärmetauschergehäuse, Wärmetauscher oder Baueinheit mit einem oder mehreren Wärmetauschern, Abgasrückführsystem, Ladeluftzuführsystem und Verwendung des Wärmetauschers
DE102011122645A1 (de) Einlasssystem für einen Verbrennungsmotor
DE102014201959B4 (de) Luftkühler und Verfahren zur Bedienung eines Luftkühlers
EP2765286A1 (de) Frischluftversorgungseinrichtung einer Brennkraftmaschine
DE102013021259A1 (de) Aufladeeinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Aufladeeinrichtung
WO2014033053A1 (de) Saugrohr für einen verbrennungsmotor
DE102012002463B4 (de) Brennkraftmaschine sowie Kraftfahrzeugaggregat
DE102013212904A1 (de) Brennkraftmaschine
DE102015009501A1 (de) Brennkraftmaschinenkühlung
DE10049314A1 (de) Ladeluftkühlung für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit einem Turbolader
DE102009016317A1 (de) Saugrohr für einen Verbrennungsmotor
DE102015214107A1 (de) Verbrennungskraftmaschine mit einem Verdichter und einem zusätzlichen Kompressor
DE102011075618A1 (de) Anschlusskasten für eine Ladefluidzuführung, Ladefluidzuführung, Brennkraftmaschine und Verfahren zum mischenden Zusammenführen einer Ladeluft und eines Abgases zu einem Ladefluid
DE102006054225B4 (de) Abgasrückführeinrichtung
DE102010036592A1 (de) Vorrichtung zur Ladeluftkühlung
EP2987994B1 (de) Motorzuluftverteilereinheit mit einem gehäuse und einem stellglied
DE102004061023A1 (de) Schaltbare parallele, wahlweise sequentielle Aufladung für eine Brennkraftmaschine
DE102011075617B4 (de) Verfahren zur Führung einer Ladeluft, Anschlusskasten für eine Kühleranordnung und Kühleranordnung für eine Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine mit einer zweistufigen Aufladung
DE102019206450A1 (de) Motorsystem
DE102013215420A1 (de) Brennkraftmaschine
EP2192288B1 (de) Auflademodul, Aufladesystem und Brennkraftmaschine
DE102016205752A1 (de) Abgas-Rückführ-Kühler
DE102013003136B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie entsprechende Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final