DE102016214076A1

DE102016214076A1 - Intercooler

Info

Publication number: DE102016214076A1
Application number: DE102016214076.0A
Authority: DE
Inventors: Christian Bürck; Stefan Dieterle; Alexander Ehmke; Günther Feuerecker; Eberhard Pantow; Thomas Strauss; Holger Striege
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2018-02-01

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ladeluftkühler (3) mit einem Lufteintrittskasten (4) und einem Luftaustrittskasten (6) sowie mit einem Kondensatsammler (7) zum Sammeln von insbesondere in dem Ladeluftkühler (3) abgeschiedenem Kondensat (8). Erfindungswesentlich ist dabei, dass eine Einrichtung (9) zum Ablösen von Kondensattröpfchen (10) aus dem flüssigen und im Kondensatsammler (7) gesammelten Kondensat (8) vorgesehen ist.The invention relates to a charge air cooler (3) with an air inlet box (4) and an air outlet box (6) and with a condensate collector (7) for collecting condensate (8) deposited in particular in the charge air cooler (3). It is essential to the invention that a device (9) for removing condensate droplets (10) from the liquid condensate (8) collected in the condensate collector (7) is provided.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ladeluftkühler mit einem Luftaustrittskasten sowie mit einem Kondensatsammler zum Sammeln von insbesondere in dem Ladeluftkühler abgeschiedenem Kondensat gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Ladeluftkühler.The present invention relates to a charge air cooler with an air outlet box and a condensate collector for collecting in particular in the intercooler condensate condensate according to the preamble of claim 1. The invention also relates to an internal combustion engine with such a charge air cooler.

Aus der DE 10 2009 042 981 A1 ist ein gattungsgemäßer Ladeluftkühler mit einem Lufteintrittskasten und einem Luftaustrittskasten sowie mit einem Kondensatsammler zum Sammeln von in dem Ladeluftkühler abgeschiedenem Kondensat bekannt. Darüber hinaus ist eine Kondensatleitung vorgesehen, die über einen Eingang mit dem Kondensatsammler und über einen Ausgang mit einer Ladeluftleitung einer Brennkraftmaschine verbunden ist. Hierdurch soll während des Betriebs des Ladeluftkühlers eine differenzdruckbedingte Kondensatabsaugung aus dem Kondensatsammler bewirkt werden, wodurch insbesondere bisher verwendete Aktuatoren, Klappen und/oder Steuerungen entfallen können. From the DE 10 2009 042 981 A1 is a generic intercooler with an air inlet box and an air outlet box and a condensate collector for collecting condensate separated in the intercooler known. In addition, a condensate line is provided which is connected via an input to the condensate collector and via an output to a charge air line of an internal combustion engine. This is intended to cause a differential pressure condensate extraction from the condensate collector during operation of the charge air cooler, which in particular previously used actuators, flaps and / or controls can be omitted.

Aus der DE 10 2009 011 634 A1 ist wiederum ein gattungsgemäßer Ladeluftkühler bekannt, bei welchem eine Kondensatleitung kontinuierlich als Reaktion auf einen von einer Drosselklappe erzeugten Gradienten Kondensat aus dem Kondensatsammler absaugt, sofern sich ein Motor in eingeschaltetem Zustand befindet. From the DE 10 2009 011 634 A1 In turn, a generic intercooler is known, in which a condensate line continuously sucks condensate from the condensate collector in response to a gradient generated by a throttle, provided that a motor is in the on state.

Sämtlichen Ladeluftkühlern ist dabei gemein, dass das darin anfallende und abgeschiedene Kondensat aus dem Ladeluftkühler heraus und einer anschließenden Verbrennung zugeführt oder abgelassen werden muss. Besonders das Ablassen ist jedoch aus Umweltgesichtspunkten schwierig. Schwierig gestaltet sich auch eine möglichst gleichmäßige Abführung des Kondensats, um Fehlzündungen in der Brennkraftmaschine bei zu hohem Kondensateintrag zu vermeiden. All intercoolers here has in common that the condensate accumulating and separated therein must be supplied or discharged from the intercooler and a subsequent combustion. However, draining is difficult from an environmental point of view. Difficult as well as uniform as possible discharge of the condensate designed to prevent misfiring in the internal combustion engine at too high condensate entry.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Ladeluftkühler der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, die die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet.The present invention therefore deals with the problem of providing for an intercooler of the generic type an improved or at least alternative embodiment, which overcomes the disadvantages known from the prior art.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This problem is solved according to the invention by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen verbesserten Kondensataustrag aus einem Ladeluftkühler dadurch zu erreichen, dass das sich ansammelnde Kondensat beispielsweise zerstäubt oder aber zumindest derart beeinflusst wird, dass sich einzelne Kondensattröpfchen aus dem flüssigen Kondensat lösen und dadurch der Kondensatabtrag erleichtert werden kann. Der erfindungsgemäße Ladeluftkühler weist einen Luftaustrittskasten sowie einen Kondensatsammler zum Sammeln von insbesondere in dem Ladeluftkühler abgeschiedenem Kondensat auf. Erfindungsgemäß ist nun eine Einrichtung zum Ablösen von Kondensattröpfchen aus dem flüssigen und im Kondensatsammler gesammelten Kondensat vorgesehen, wobei – wie bereits erwähnt – die abgelösten Kondensattröpfchen aerosol besonders leicht abtransportiert und dadurch besonders leicht und einfach einer Verbrennung einer nachgeordneten Brennkraftmaschine zugeführt werden können. Mit einer derartigen Einrichtung zum Ablösen von Kondensattröpfchen kann auch ein schlagartiges Eintragen von großen Kondensatmengen in die Brennkraftmaschine vermieden werden, wodurch sich insbesondere Fehlzündungen oder gar ein Wasserschlag vermeiden lassen. Durch den kontinuierlichen Kondensataustrag aus dem Kondensatsammler des Ladeluftkühlers kann auch ein unerwünschtes Gefrieren des abgeschiedenen Kondensats im Kondensatsammler vermieden und dadurch die Gefahr von Frostschäden reduziert werden. Die Einrichtung zum Ablösen von Kondensattröpfchen aus dem flüssigen und im Kondensatsammler gesammelten Kondensat kann dabei unterschiedlichste Ausführungsformen haben, was im Folgenden näher erläutert wird. The present invention is based on the general idea to achieve an improved condensate discharge from a charge air cooler in that the accumulating condensate, for example, atomized or at least affected so that separate condensate droplets from the liquid condensate dissolve and thereby the condensate removal can be facilitated. The charge air cooler according to the invention has an air outlet box and a condensate collector for collecting condensate separated in particular in the charge air cooler. According to the invention, a device for detaching condensate droplets from the liquid condensate collected in the condensate collector is now provided, wherein - as already mentioned - the detached condensate droplets are aerosol removed particularly easily and can therefore be easily and simply fed to combustion of a downstream internal combustion engine. With such a device for detaching condensate droplets, a sudden introduction of large amounts of condensate into the internal combustion engine can also be avoided, which makes it possible in particular to avoid misfiring or even a water hammer. The continuous discharge of condensate from the condensate collector of the intercooler also prevents unwanted freezing of the separated condensate in the condensate collector, thereby reducing the risk of frost damage. The device for removing condensate droplets from the liquid condensate collected in the condensate collector can have very different embodiments, which will be explained in more detail below.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist die Einrichtung eine Vibrationseinrichtung auf, die am Luftaustrittskasten im Bereich des Kondensatsammlers angeordnet und derart ausgebildet ist, dass sie das Kondensat derart in Schwingungen versetzt, dass sich Kondensattröpfchen aus dem flüssigen Kondensat lösen und über einen durch den Ladeluftkühler strömenden Ladeluftstrom abtransportiert werden. Eine derartige Vibrationseinrichtung kann beispielsweise ein Piezoelement sein, welches bei Anlegen einer elektrischen Spannung entsprechende, einem zugehörigen Piezokristall zugehörige Schwingungen erzeugt. Derartige Piezoelemente sind nicht nur kostengünstig herstellbar, sondern auch bezüglich ihrer Geometrie beispielsweise an eine Wandung des Kondensatsammlers, das heißt beispielsweise des Luftaustrittskastens, problemlos anpassbar und benötigen darüber hinaus einen lediglich äußerst geringen Bauraumbedarf. Je nach Frequenz der von der Vibrationseinrichtung erzeugten Schwingungen kann auch ein Zerstäuben des Kondensats und damit ein Ablösen von äußerst kleinen Kondensattröpfchen erreicht werden, welche im Vergleich zu größeren Kondensattröpfchen nochmals leichter vom Ladeluftstrom der nachgeordneten Brennkraftmaschine zur Verbrennung zugeführt werden können.In an advantageous development of the solution according to the invention, the device has a vibration device, which is arranged on the air outlet box in the region of the condensate collector and designed such that it causes the condensate in such a way that dissolve condensate droplets from the liquid condensate and a through the intercooler flowing charge air flow are transported away. Such a vibration device can be, for example, a piezoelectric element which generates corresponding oscillations associated with an associated piezocrystal upon application of an electrical voltage. Such piezo elements are not only inexpensive to produce, but also with respect to their geometry, for example, to a wall of the condensate collector, that is, for example, the air outlet box, easily adaptable and also require only a very small space requirement. Depending on the frequency of the vibrations generated by the vibration device and a sputtering of the condensate and thus a detachment of extremely small condensate droplets can be achieved, which can be compared to larger condensate droplets again easily from the charge air stream of the downstream internal combustion engine for combustion.

Bei einer zusätzlichen oder alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung weist diese einen mit dem flüssigen Kondensat in Kontakt stehenden, drehbaren Quirl oder Propeller auf, der das Kondensat derart aufwirbelt, dass sich Kondensattröpfchen aus dem flüssigen Kondensat lösen und über den Ladeluftstrom abtransportiert werden können. Der Quirl bzw. Propeller kann dabei beispielsweise durch einen extern des Luftaustrittskastens angeordneten Elektromotor angetrieben werden, was den großen Vorteil bietet, dass die Aufwirbelung des Kondensats und damit auch die Bereitstellung einer definierten kondensattröpfchenförmigen Kondensatmenge exakt steuerbar ist. Alternativ ist auch denkbar, dass an dem Ausgang des Luftaustrittskastens ein durch den Ladeluftstrom antreibbarer, weiterer Propeller angeordnet ist, der drehfest mit dem Quirl oder dem Propeller verbunden ist, so dass der die Verwirbelung des Kondensats bewirkende Propeller durch den durch den Ladeluftstrom angetriebenen Propeller angetrieben wird. Dies bietet den großen Vorteil, dass kein separater und mit elektrischer Energie zu versorgender Elektromotor vorgesehen werden muss und zudem die Erzeugung von den Ladeluft-abführbaren Kondensattröpfchen direkt an die Größe des Ladeluftstroms und damit die Last der Brennkraftmaschine angepasst ist. Bei höherer Last der Brennkraftmaschine kann diese auch eine höhere Kondensatmenge verbrennen, ohne Schaden zu nehmen. Diese Ausführungsform ermöglicht somit nicht nur eine kostengünstige und konstruktiv einfache Erzeugung von aerosol-abtransportierbaren Kondensattröpfchen, sondern zudem auch einen leistungsangepassten Abtransport. In an additional or alternative embodiment of the device according to the invention, the latter has a rotatable agitator or propeller in contact with the liquid condensate, which stirs up the condensate in such a way that condensate droplets can be released from the liquid condensate and transported away via the charge air flow. The agitator or propeller can be driven, for example, by an externally disposed of the air outlet box electric motor, which offers the great advantage that the Aufwirbelung of the condensate and thus the provision of a defined condensate droplet condensate is precisely controlled. Alternatively, it is also conceivable that at the outlet of the air outlet box a drivable by the charge air flow, further propeller is arranged, which is rotatably connected to the whirl or the propeller, so that the turbulence of the condensate causing propeller driven by the propelled by the charge air propeller becomes. This offers the great advantage that no separate and to be supplied with electrical energy electric motor must be provided and also the generation of the charge air-dischargeable condensate droplets is adapted directly to the size of the charge air flow and thus the load of the internal combustion engine. At higher load of the internal combustion engine, this can also burn a higher amount of condensate, without taking damage. This embodiment thus not only allows a cost-effective and structurally simple generation of aerosol-transportable condensate droplets, but also also a performance-adapted removal.

Bei einer weiteren zusätzlichen oder alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ladeluftkühlers, weist die Einrichtung eine Gaseinblaseinrichtung auf, die mit einem Ausgang mit einem Boden des Kondensatsammlers verbunden ist. Über eine derartige Gaseinblaseinrichtung kann ein Gasstrom, beispielsweise ein Ladeluftstrom, in den Kondensatsammler eingeblasen werden, der das flüssige Kondensat ähnlich wie in einem Whirlpool durchwirbelt und dabei die Kondensattröpfchen ablöst. In a further additional or alternative embodiment of the charge air cooler according to the invention, the device has a gas injection device, which is connected to an outlet with a bottom of the condensate collector. About such Gaseinblaseinrichtung a gas stream, for example, a charge air stream, are blown into the condensate collector, which swirls through the liquid condensate similar to a whirlpool and thereby removes the condensate droplets.

Zweckmäßig weist die Gaseinblaseinrichtung einen extern des Kondensatsammlers angeordneten Verdichter oder ein Gebläse auf. Hierdurch sind ebenfalls ein direktes Steuern des eingeblasenen Gases und damit ein direktes Steuern der erzeugten Kondensattröpfchenmenge möglich. Alternativ ist auch denkbar, dass die Gaseinblaseinrichtung eine Bypassleitung aufweist, die eingangsseitig mit dem Lufteintrittskasten oder einer Ladeluftleitung und ausgangsseitig, das heißt mit ihrem Ausgang, mit einem Boden des Kondensatsammlers verbunden ist. In diesem Fall wird somit ein Teil des Ladeluftstroms am eigentlichen Ladeluftkühler vorbei geleitet und dient lediglich zur Luftblasenbildung im flüssigen Kondensat und damit zum Ablösen von Kondensattröpfchen aus dem flüssigen Kondensat. Der große Vorteil dieser Ausführungsform liegt dabei darin, dass bei fehlendem Kondensat kein Leistungsverlust im Ladeluftkühler auftritt. Darüber hinaus muss zum Ablösen der Kondensattröpfchen aus dem flüssigen Kondensat kein separates Gebläse und auch keine elektrische Energie zum Antrieb dieses Gebläses vorgehalten werden, wodurch eine vergleichsweise kostengünstige und konstruktiv einfache Realisierung möglich sind. Die Bypassleitung wird dabei vorzugsweise aus einem flexiblen Material, beispielsweise aus Kunststoff, ausgebildet, so dass sich darin sammelndes Kondensat bei Frost ungehindert ausdehnen kann und dabei die Bypassleitung nicht beschädigt. The gas injection device expediently has a compressor or a fan arranged externally of the condensate collector. As a result, a direct control of the injected gas and thus a direct control of the amount of condensate droplets generated are also possible. Alternatively, it is also conceivable that the Gaseinblaseinrichtung has a bypass line, the input side with the air inlet box or a charge air line and the output side, that is connected to its output, to a bottom of the condensate collector. In this case, a part of the charge air flow is thus conducted past the actual charge air cooler and merely serves to form air bubbles in the liquid condensate and thus to detach condensate droplets from the liquid condensate. The great advantage of this embodiment lies in the fact that in the absence of condensate no loss of power occurs in the intercooler. In addition, to detach the condensate droplets from the liquid condensate no separate blower and no electrical energy to drive this blower must be maintained, creating a comparatively inexpensive and structurally simple implementation are possible. The bypass line is preferably formed of a flexible material, such as plastic, so that it can collect condensate accumulating unhindered in frost and does not damage the bypass line.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist eine Ventileinrichtung, insbesondere ein steuerbares Ventil und insbesondere auch im Bereich der Bypassleitung, vorgesehen, wobei die Ventileinrichtung einen durch die Gaseinblaseinrichtung strömenden Ladeluftstrom beeinflusst. Über eine derartige Ventileinrichtung lässt sich somit die Gasblasenbildung und damit auch die Ablösung der Kondensattröpfchen im Kondensatsammler steuern, wodurch insbesondere auch Einfluss auf die aus dem Kondensatsammler ausgetragene Kondensatmenge genommen werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann in der Gaseinblaseinrichtung, insbesondere an einem in den Kondensatsammler mündenden Ausgang der Bypassleitung ein Rückschlagventil angeordnet sein, welches ausschließlich in Richtung des Kondensatsammlers durchgängig ist und dadurch einerseits einen Eintrag von Gas, insbesondere Ladeluft, in den Kondensatsammler zur Gasblasenbildung ermöglicht, ein unerwünschtes Rückströmen von flüssigem Kondensat in die Bypassleitung jedoch zuverlässig unterbindet. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, auch die Bypassleitung aus Metall auszubilden, ohne dass hierbei befürchtet werden muss, dass diese bei Frost Schaden nimmt, da sich durch das erfindungsgemäße Rückschlagventil kein flüssiges Kondensat in der Bypassleitung ansammeln kann.In an advantageous development of the solution according to the invention, a valve device, in particular a controllable valve and in particular also in the region of the bypass line, is provided, wherein the valve device influences a charge air flow flowing through the gas injection device. By means of such a valve device it is thus possible to control the formation of gas bubbles and thus also the detachment of the condensate droplets in the condensate collector, as a result of which, in particular, it is also possible to influence the amount of condensate discharged from the condensate collector. Additionally or alternatively, in the Gaseinblaseinrichtung, in particular at an opening into the condensate collector outlet of the bypass line a check valve is arranged, which is continuous exclusively in the direction of the condensate collector and thereby on the one hand an entry of gas, in particular charge air, in the condensate collector for gas bubble formation allows However, undesirable reverse flow of liquid condensate in the bypass line reliably prevented. This makes it possible, for example, to form the bypass line made of metal, without this having to be feared that it will be damaged in frost, since no liquid condensate can accumulate in the bypass line through the check valve according to the invention.

Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, eine Brennkraftmaschine mit einem über eine Ladeluftleitung verbundenen Ladeluftkühler auszustatten, wobei dieser Ladeluftkühler eine Einrichtung gemäß vorbeschriebener Art zum Ablösen von Kondensattröpfchen aus dem flüssigen und im Kondensatsammler gesammelten Kondensat aufweist. Hierdurch lässt sich insbesondere das im Ladeluftkühler anfallende Kondensat leichter austragen und einer nachgeordneten Verbrennung zuführen.The present invention is further based on the general idea of equipping an internal combustion engine with an intercooler connected via a charge-air line, this intercooler having a device according to the above-described type for detaching condensate droplets from the condensate collected in the condensate collector and liquid. As a result, in particular, the condensate accumulating in the charge air cooler can be discharged more easily and fed to downstream combustion.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Dabei zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,

1 eine Brennkraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen Ladeluftkühler, 1 an internal combustion engine with a charge air cooler according to the invention,

2 eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Ladeluftkühler im Bereich eines Luftaustrittskastens bei einer ersten Ausführungsform einer Einrichtung zum Ablösen von Kondensattröpfchen, 2 a sectional view through an intercooler according to the invention in the region of an air outlet box in a first embodiment of a device for removing condensate droplets,

3, 4 jeweils Darstellungen wie in 2, jedoch mit unterschiedlichen Einrichtungen zum Ablösen von Kondensattröpfchen aus dem flüssigen Kondensat, 3 . 4 each representations as in 2 but with different means for removing condensate droplets from the liquid condensate,

5 eine Detaildarstellung aus 4 mit einem optionalen Rückschlagventil in einer Bypassleitung. 5 a detailed view 4 with an optional check valve in a bypass line.

Entsprechend der 1, weist eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine 1 einen mit dieser über eine Ladeluftleitung 2 verbundenen Ladeluftkühler 3 auf. Der Ladeluftkühler 3 besitzt einen Lufteintrittskasten 4, einen Wärmeübertragerblock 5 sowie einen Luftaustrittskasten 6. Im Bereich des Luftaustrittskastens 6 ist dabei ein Kondensatsammler 7 (vergleich auch die 2 bis 5) zum Sammeln von insbesondere in dem Ladeluftkühler 3 abgeschiedenem Kondensat 8 angeordnet. Das Kondensat 8 ist dabei in der Ladeluft enthaltenes Wasser, was im Ladeluftkühler 3 abhängig vom Betriebspunkt kondensiert ist. Erfindungsgemäß ist nun eine Einrichtung 9 zum Ablösen von Kondensattröpfchen 10 aus dem flüssigen und im Kondensatsammler 7 gesammelten Kondensat 8 vorgesehen. Die Einrichtung 9 dient somit zumindest indirekt dem Zerstäuben des flüssigen Kondensats 8. Die Einrichtung 9 kann dabei kumulativ oder alternativ folgende Ausführungen umfassen:
Beispielsweise kann die Einrichtung 9 eine Vibrationseinrichtung 12 (vergleiche 2) aufweisen, die am Luftaustrittskasten 6 im Bereich des Kondensatsammlers 7 angeordnet ist und die derart ausgebildet ist, dass sie das flüssige Kondensat 8 in Schwingungen versetzt, so dass sich Kondensattröpfchen 10 aus dem flüssigen Kondensat 8 lösen und über den Ladeluftstrom 11 abtransportiert werden können. Die Vibrationseinrichtung 12 kann dabei insbesondere ein sogenanntes Piezoelement aufweisen, welches mittels zugeführter elektrischer Energie in Schwingungen versetzt wird. According to the 1 , Has an internal combustion engine according to the invention 1 one with this over a charge air line 2 connected intercooler 3 on. The intercooler 3 has an air inlet box 4 , a heat exchanger block 5 as well as an air outlet box 6 , In the area of the air outlet box 6 is a condensate collector 7 (compare also the 2 to 5 ) for collecting in particular in the intercooler 3 separated condensate 8th arranged. The condensate 8th is in the charge air contained water, which is in the intercooler 3 is condensed depending on the operating point. According to the invention is now a device 9 for detaching condensate droplets 10 from the liquid and in the condensate collector 7 collected condensate 8th intended. The device 9 thus at least indirectly serves to atomize the liquid condensate 8th , The device 9 may cumulatively or alternatively include the following:
For example, the device 9 a vibration device 12 (see 2 ), which at the air outlet box 6 in the area of the condensate collector 7 is arranged and which is designed such that it is the liquid condensate 8th vibrated so that condensate droplets 10 from the liquid condensate 8th solve and over the charge air flow 11 can be removed. The vibration device 12 may in particular have a so-called piezoelectric element, which is caused to oscillate by means of supplied electrical energy.

Zusätzlich oder alternativ kann die Einrichtung 9 auch einen mit dem flüssigen Kondensat 8 in Kontakt stehenden, drehbaren Quirl 24 oder Propeller 13 (vergleiche die 2 und 3) aufweisen, der derart ausgebildet ist, dass er das Kondensat 8 aufwirbelt und daraus Kondensattröpfchen 10 löst, so dass diese über den Ladeluftstrom 8 abtransportiert werden können. Der Quirl 24 bzw. der Propeller 13 kann dabei beispielsweise mittels eines extern des Luftaustrittskastens 6 angeordneten Elektromotors 14 angetrieben werden, was insbesondere eine vom Ladeluftstrom 11 und damit auch vom Leistungszustand der Brennkraftmaschine 6 unabhängigen Antrieb und damit auch eine unabhängige Ablösung von Kondensattröpfchen 10 aus dem flüssigen Kondensat 8 ermöglicht. Alternativ hierzu ist auch denkbar, dass an einem Ausgang des Luftaustrittskastens 6 ein durch den Ladeluftstrom 11 antreibbarer weiterer Propeller 13’ (vergleiche 3) angeordnet ist, der drehfest mit dem Quirl 24 oder dem Propeller 13 im Kondensatsammler 7 verbunden ist, beispielsweise über eine biegsame Welle 15, so dass in diesem Fall der Antrieb des im Kondensatsammler 7 angeordneten Quirls 24 bzw. Propellers 13 ausschließlich über den Ladeluftstrom 11 erfolgt und keiner zusätzlichen Antriebseinrichtung bedarf. Dies wiederum bietet den großen Vorteil, dass keine externe Antriebseinrichtung vorgesehen und insbesondere auch keine hierfür erforderliche elektrische Anschlussleitung verlegt werden muss. Insgesamt können bei dieser Ausführungsform im Vergleich zu einer Ausführungsform mit extern angeordnetem Elektromotor 14 Kosten eingespart werden.Additionally or alternatively, the device may 9 also one with the liquid condensate 8th in contact, rotatable whisk 24 or propellers 13 (compare the 2 and 3 ) formed to receive the condensate 8th whirls up and out condensate droplets 10 triggers, so these over the charge air flow 8th can be removed. The whisk 24 or the propeller 13 can, for example, by means of an external of the air outlet box 6 arranged electric motor 14 be driven, which in particular one of the charge air flow 11 and thus also the power state of the internal combustion engine 6 independent drive and thus an independent separation of condensate droplets 10 from the liquid condensate 8th allows. Alternatively, it is also conceivable that at an outlet of the air outlet box 6 a through the charge air flow 11 drivable further propeller 13 ' (see 3 ) is arranged, the rotation with the whisk 24 or the propeller 13 in the condensate collector 7 is connected, for example via a flexible shaft 15 , so that in this case the drive of the condensate collector 7 arranged whorls 24 or propellers 13 exclusively via the charge air flow 11 takes place and no additional drive device required. This in turn offers the great advantage that no external drive device is provided and, in particular, no electrical connection line required for this purpose has to be laid. Overall, in this embodiment, in comparison to an embodiment with an externally arranged electric motor 14 Cost savings.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung 9 kann diese eine Gaseinblaseinrichtung 16 aufweisen, die mit einem Ausgang 17 mit einem Boden des Kondensatsammlers 7 verbunden ist und durch Einblasen von Gas, insbesondere von Ladeluft, Kondensattröpfchen 10 aus dem flüssigen Kondensat 8 in der Art eines Whirlpools löst. Die Gaseinblaseinrichtung 16 kann dabei alternativ einen extern des Kondensatsammlers 7 angeordneten Verdichter 18 oder ein Gebläse 18’ aufweisen, wodurch ebenso wie bei einem extern angeordneten Elektromotor 14 zum Antrieb des Propellers 13 ein individuelles Ablösen der Kondensattröpfchen 10 aus dem flüssigen Kondensat 8 möglich ist. Zusätzlich oder alternativ kann die erfindungsgemäße Gaseinblaseinrichtung 16 auch eine Bypassleitung 19 (vergleiche 4) aufweisen, die eingangsseitig mit dem Lufteintrittskasten 4 oder einer Ladeluftleitung 20 (gestrichelte Linie) und ausgangsseitig mit dem Boden des Kondensatsammlers 7 verbunden ist. Hierdurch kann insbesondere im Bereich des Ausgangs 17 der Gaseinblaseinrichtung 16, das heißt insbesondere der Bypassleitung 19 ein Zerstäuber 21 angeordnet sein, welcher das flüssige Kondensat 8 zu feinen Kondensattröpfchen 10 zerstäubt und diese dadurch aerosol mit dem Ladeluftstrom 11 transportierbar macht. In a further advantageous embodiment of the device according to the invention 9 This can be a gas injection device 16 that have an output 17 with a bottom of the condensate collector 7 is connected and by blowing gas, especially charge air, condensate droplets 10 from the liquid condensate 8th in the manner of a whirlpool dissolves. The gas injection device 16 can alternatively be an external of the condensate collector 7 arranged compressor 18 or a fan 18 ' have, as well as in an externally mounted electric motor 14 to drive the propeller 13 an individual detachment of the condensate droplets 10 from the liquid condensate 8th is possible. Additionally or alternatively, the gas injection device according to the invention 16 also a bypass line 19 (see 4 ), which on the input side with the air inlet box 4 or a charge air line 20 (dashed line) and the output side with the bottom of the condensate collector 7 connected is. As a result, in particular in the region of the output 17 the gas injection device 16 , ie in particular the bypass line 19 a nebulizer 21 be arranged, which is the liquid condensate 8th to fine condensate droplets 10 atomized and thereby aerosol with the charge air flow 11 makes it transportable.

Zusätzlich kann insbesondere im Bereich der Bypassleitung 19 eine Ventileinrichtung 23, insbesondere in der Art eines steuerbaren Ventils, vorgesehen sein, die einen durch die Gaseinblaseinrichtung 16 strömenden Ladeluftstrom 11 beeinflusst und insbesondere steuert. Zusätzlich oder alternativ kann in der Gaseinblaseinrichtung 16, insbesondere im Bereich des Ausgangs 17 der Bypassleitung 19 ein Rückschlagventil 23 (vergleiche 5) angeordnet sein, welches ein unerwünschtes Eindringen von flüssigem Kondensat 8 in die Bypassleitung 19 unterbindet, ein Zuströmen von dem Ladeluftstrom 11 aus der Bypassleitung 19 in das flüssige Kondensat 8 und damit ein Zerstäuben desselben, ermöglicht. Mittels eines derartigen Rückschlagventils 23 können insbesondere Frostschäden im Bereich der Bypassleitung 19 wirkungsvoll vermieden werden, da in die Bypassleitung 19 kein flüssiges Kondensat 8, das heißt beispielsweise Wasser, eindringen kann. Trotzdem kann sicherheitshalber die Bypassleitung 19 aus einem flexiblen Material, beispielsweise einem Schlauch, ausgebildet werden, der bei einem darin angeordneten und gefrierenden Kondensat 8 durch eine entsprechende Dehnung Frostdehnungen des Kondensats 8 kompensieren kann.In addition, especially in the area of the bypass line 19 a valve device 23 be provided, in particular in the manner of a controllable valve, the one through the Gaseinblaseinrichtung 16 flowing charge air flow 11 influenced and in particular controls. Additionally or alternatively, in the gas injection device 16 , especially in the area of the exit 17 the bypass line 19 a check valve 23 (see 5 ), which is an undesirable penetration of liquid condensate 8th in the bypass line 19 prevents an influx of the charge air flow 11 from the bypass line 19 into the liquid condensate 8th and thus a sputtering of the same allows. By means of such a check valve 23 especially frost damage in the area of the bypass line 19 be effectively avoided, as in the bypass line 19 no liquid condensate 8th , that is, for example, water, can penetrate. Nevertheless, for safety's sake, the bypass line 19 be formed of a flexible material, such as a hose, which is arranged in a condensate and freezing therein 8th by a corresponding expansion frost expansions of the condensate 8th can compensate.

Mit dem erfindungsgemäßen Ladeluftkühler 3 und der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine 1 lässt sich somit insbesondere ein verbesserter Kondensataustrag aus dem Ladeluftkühler 3 erreichen. With the charge air cooler according to the invention 3 and the internal combustion engine according to the invention 1 Thus, in particular, an improved condensate discharge from the intercooler can be achieved 3 to reach.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009042981 A1 [0002]
DE 102009011634 A1 [0003]

Claims

Intercooler ( 3 ) with an air inlet box ( 4 ) and an air outlet box ( 6 ) as well as with a condensate collector ( 7 ) for collecting in the intercooler ( 3 ) separated liquid condensate ( 8th ), characterized in that a device ( 9 ) for removing condensate droplets ( 10 ) from the liquid and in the condensate collector ( 7 ) collected condensate ( 8th ) is provided.

Intercooler according to claim 1, characterized in that the device ( 9 ) a vibration device ( 12 ), which at the air outlet box ( 6 ) in the area of the condensate collector ( 7 ) is arranged and which is designed such that it the condensate ( 8th ) are vibrated in such a way that condensate droplets ( 10 ) and via a charge air flow ( 11 ) are transported away.

Intercooler according to claim 2, characterized in that the vibration device ( 12 ) has a piezoelectric element.

Intercooler according to claim 1, characterized in that the device ( 9 ) one with liquid condensate ( 8th ) in contact, rotatable whisk ( 24 ) or propeller ( 13 ), which is designed such that it condensate ( 8th ) so that condensate droplets ( 10 ) from the liquid condensate ( 8th ) and via a charge air flow ( 11 ) are transported away.

Intercooler according to claim 4, characterized in that - externally of the air outlet box ( 6 ) an electric motor ( 14 ) to drive the whisk ( 24 ) or the propeller ( 13 ), or - that at an exit of the air outlet box ( 6 ) through the charge air flow ( 11 ) drivable further propeller ( 13 ' ) is arranged, the non-rotatably with the whisk ( 24 ) or the propeller ( 13 ) and drives it.

Intercooler according to claim 1, characterized in that - the device ( 9 ) a gas injection device ( 16 ) having an output ( 17 ) with a bottom of the condensate collector ( 7 ), or - that the device ( 9 ) a gas injection device ( 16 ) having an output ( 17 ) with a bottom of the condensate collector ( 7 ), whereas in the area of the exit ( 17 ) of the gas injection device ( 16 ), that is in particular a bypass line ( 19 ) an atomizer ( 21 ) is arranged.

Charge air cooler according to claim 6, characterized in that the gas injection device ( 16 ) an external of the condensate collector ( 7 ) arranged compressors ( 18 ) or a blower ( 18 ' ) having.

Charge air cooler according to claim 6, characterized in that the gas injection device ( 16 ) a bypass line ( 19 ), the input side with the air inlet box ( 4 ) of the intercooler ( 3 ) or a charge air line ( 20 ) and on the output side with a bottom of the condensate collector ( 7 ) connected is.

Intercooler according to claim 8, characterized in that - a valve device ( 22 ), in particular a controllable valve, is provided, one through the Gaseinblaseinrichtung ( 16 ) flowing charge air flow ( 11 ), and / or - that in the gas injection device ( 16 ), in particular in the bypass line ( 19 ), a check valve ( 23 ) is arranged.

Internal combustion engine ( 1 ) with a via a charge air line ( 2 ) connected intercooler ( 3 ) according to any one of the preceding claims.