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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Entwicklung betrifft einen Ladeluftkühler für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs. Sie betrifft insbesondere einen mit einer Kondensatpumpe ausgestatteten Ladeluftkühler zum kontrollierten Abführen von Kondensat im Betrieb des Ladeluftkühlers.
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Hintergrund
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Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen, welche mit einem Turbolader ausgestaltet sind, weisen typischerweise einen Ladeluftkühler auf. Die vom Turbolader verdichtete und dementsprechend erwärmte Verbrennungsluft für den Verbrennungsmotor wird mittels eines Ladeluftkühlers auf ein vorgegebenes Temperaturniveau abgekühlt. In Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen und variierenden Lastanforderungen an den Verbrennungsmotor kann im Ladeluftkühler oder am Auslass des Ladeluftkühlers der Taupunkt der Verbrennungsluft unterschritten werden.
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Am oder im Ladeluftkühler dabei ein Kondensat anfallen. Die Ansammlung von Kondensat kann insbesondere bei Anfordern einer gesteigerten Motorleistung dazu führen, dass eine nennenswerte Menge des Kondensats quasi schlagartig in den Verbrennungsmotor gelangt. Sich z.B. bei gewissen Betriebsbedingungen ansammelndes Kondensat kann beispielsweise von einem sich plötzlich vergrößernden Luftstrom im Ansaugtrakt vermehrt, bzw. schwallartig mitgerissen werden.
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Es ist demgegenüber Zielsetzung der vorliegenden Weiterentwicklung einen unkontrollierten Eintrag von im Bereich des Ladeluftkühlers anfallenden Kondensats in den Verbrennungsmotor zu vermeiden. Mithin soll das Kondensat kontrolliert bzw. geregelt aus dem Ladeluftkühler abgeführt werden.
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Es ist insoweit Zielsetzung, einen dementsprechend verbesserten Ladeluftkühler und einen dementsprechend verbesserten Ansaugtrakt für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, bei welchem das im Bereich des Ladeluftkühlers anfallende Kondensat kontrolliert abführbar ist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen
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Diese Aufgabe wird mit einem Ladeluftkühler gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1, mit einem Ansaugtrakt nach Patentanspruch 10 sowie mit einem Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind dabei jeweils Gegenstand abhängiger Patentansprüche.
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Insoweit ist ein Ladeluftkühler für einen Verbrennungsmotor vorgesehen. Der Ladeluftkühler weist ein Gehäuse auf, welches einen Auslassstutzen mit einem Sammelbereich umfasst. Der Ladeluftkühler weist ferner mehrere innerhalb des Gehäuses angeordnete luftführende Kanäle mit jeweils einem Auslassende auf. Die Auslassenden der Kanäle enden oberhalb bzw. stromaufwärts des Sammelbereichs des Auslassstutzens. Die Auslassenden der Kanäle münden ferner in den Auslassstutzen. Des Weiteren weist der Ladeluftkühler eine fluidfördernde Pumpe auf, welche im Auslassstutzen angeordnet ist.
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Die Pumpe steht über eine Fluidleitung mit dem Sammelbereich in Fluidverbindung bzw. in Strömungsverbindung. Die luftführenden Kanäle innerhalb des Gehäuses des Ladeluftkühlers fungieren als Kühlkanäle für die dem Verbrennungsmotor zuzuführende Verbrennungsluft. In den Kanälen kann sich im Betrieb des Ladeluftkühlers, so etwa bei bestimmten Betriebs- oder Umgebungsbedingungen, ein Kondensat bilden. Ausgangs der luftführenden Kanäle, bzw. an den Auslassenden kann sich das typischerweise an den Kanalwänden niederschlagende Kondensat sammeln bzw. durch die durch die Kanäle strömende Luft von den Auslassenden der Kanäle herabtropfen.
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Das sich in oder an den Kanälen niederschlagende Kondensat kann sich auf diese Art und Weise im bezogen auf die Fahrzeughochachse unterhalb der Auslassenden der Kanäle befindlichen Sammelbereich des Auslassstutzens ansammeln. Der Sammelbereich des Auslassstutzens befindet sich, bezogen auf die Fahrzeughochachse typischerweise unterhalb eines Auslasses des Gehäuses bzw. des Auslassstutzens. Im Betrieb des Ladeluftkühlers kann sich insoweit im z.B. muldenförmigen Sammelbereich eine gewisse Menge an flüssigem Kondensat ansammeln.
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Zum kontrollierten Abführen des sich ansammelnden Kondensats steht die fluidfördernde Pumpe über die Fluidleitung mit dem Sammelbereich in Fluidverbindung. Mittels der fluidfördernden Pumpe kann das sich im Sammelbereich ansammelnde Kondensat über die Fluidleitung und über die Pumpe abgesaugt und kontrolliert aus dem Sammelbereich abgeführt werden.
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Nach einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die fluidfördernde Pumpe das sich im Sammelbereich ansammelnde Kondensat in den Auslass des Auslassstutzens befördert bzw. im Auslassstutzen kontrolliert versprüht. Auf diese Art und Weise kann das unweigerlich im Ladeluftkühler anfallende Kondensat kontrolliert und gleichmäßig an die durch den Ladeluftkühler strömende Verbrennungsluft abgegeben werden. Etwaige Beeinträchtigungen des Verbrennungsvorgangs des Verbrennungsmotors, wie sie etwa bei einer plötzlichen oder schwallartigen Kondensatabfuhr auftreten könnten, werden hierdurch effektiv vermieden und umgangen.
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Nach einer Weiterbildung weist die fluidfördernde Pumpe eine Strahlpumpe auf. Diese ist dazu ausgelegt, eine Pumpwirkung durch einen Fluidstrahl bzw. durch ein Treibmedium zu erzeugen. Die Strahlpumpe kann allein und rein durch Beaufschlagung mit einem Treibmedium betrieben werden.
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Die Strahlpumpe benötigt keinerlei bewegte Teile. Sie ist daher besonders robust, wartungsarm und auch vielseitig einsetzbar. Zudem kann die Strahlpumpe vergleichsweise geringe Außenabmessungen aufweisen und von daher problemlos in den Auslassstutzen des Ladeluftkühlers integriert oder in diesem angeordnet werden. Die Anordnung der Strahlpumpe hat insoweit kaum oder nur geringfügige Auswirkungen auf die Strömungsverhältnisse im Auslassstutzen des Ladeluftkühlers. Auch kann die Strahlpumpe sowohl gasförmige Medien, flüssige Medien als auch entsprechende Gemische fördern.
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Die Strahlpumpe ist insbesondere als Ejektor oder Aspirator ausgestaltet. Sie ist dazu ausgelegt, in der Fluidleitung einen Unterdruck zu erzeugen, welcher eine absaugende Wirkung auf das im Sammelbereich anfallende Kondensat hat.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die fluidführende Pumpe einen Pumpenauslass auf, welcher in Richtung eines Auslasses des Gehäuses ausgerichtet ist. Insbesondere weist die Strahlpumpe einen Pumpenauslass auf, welcher im Auslass des Gehäuses angeordnet und stromabwärts ausgerichtet ist.
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Die durch das Gehäuse strömende Verbrennungsluft kann mittels der fluidfördernden Pumpe und mittels der kontrollierten Absaugung des Kondensats aus dem Sammelbereich mit Kondensat angereichert werden. Die Pumpe ermöglicht eine kontinuierliche Anreicherung des durch das Gehäuse strömenden Luftstroms mit anfallendem Kondensat. Das Kondensat kann unmittelbar nach oder während seiner Ansammlung im Sammelbereich direkt aus diesem Bereich abgeführt werden. Die Ansammlung großer oder vergleichsweise großer Mengen an Kondensat im Sammelbereich kann auf diese Art und Weise vermieden werden. Einer schwallartigen Kondensatabfuhr kann somit entgegengewirkt werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der Pumpenauslass im Auslass des Gehäuses angeordnet. Auf diese Art und Weise kann vermieden werden, dass das mittels der Pumpe aus dem Sammelbereich bereits angesaugte oder abgesaugte Kondensat wieder in den Sammelbereich zurückströmt. Der Pumpenauslass ist insbesondere stromabwärts des Sammelbereichs des Auslassstutzens angeordnet. Auf diese Art und Weise kann eine zuverlässige und umfassende Abfuhr von Kondensat aus dem Sammelbereich bewirkt werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der Sammelbereich an einem Boden des Auslassstutzens ausgestaltet. Der Sammelbereich befindet sich typischerweise unterhalb der Auslassenden der luftführenden Kanäle. Stromabwärts des Sammelbereichs kann der Boden in einen sich querschnittsverjüngenden Bereich des Auslassstutzens, mithin in den Auslass des Gehäuses des Ladeluftkühlers übergehen. Der Sammelbereich stellt aufgrund der baulichen Begebenheiten eine Sammelmulde für sich in oder an den Kanälen ansammelndes Kondensat bereit.
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An der mit der Pumpe in Verbindung stehenden Fluidleitung steht insoweit eine Saugleistung bereit, mittels welcher das sich am Boden des Gehäuses ansammelnde Kondensat in die Pumpe und über den Pumpenauslass in den Auslass des Gehäuses befördert werden kann.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Strahlpumpe einen Druckanschluss auf. Über den Druckanschluss ist das die Pumpe antreibe Treibmedium der Pumpe zuführbar. Der Druckanschluss durchsetzt das Gehäuse des Ladeluftkühlers. Das Gehäuse des Ladeluftkühlers kann insbesondere mit einer Durchführung für den Druckanschluss versehen sein. Auf diese Art und Weise kann die im Inneren des Gehäuses des Ladeluftkühlers angeordnete fluidfördernde Pumpe mit einem Treibmedium beaufschlagt werden, welches unter einem höheren Druck als die durch das Gehäuse bzw. durch den Auslassstutzen strömende Verbrennungsluft steht.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung steht der Druckanschluss mit einem Turbolader oder mit einem Abgaskrümmer des Verbrennungsmotors in Strömungsverbindung. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass der Druckanschluss der Strahlpumpe mit einer Bypassleitung verbunden ist oder hiermit verbindbar ist, welche anderen Ends mit einem Auslass des Turboladers oder mit dem Abgaskrümmer des Verbrennungsmotors in Strömungsverbindung steht.
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Über die Bypassleitung kann dem Druckanschluss ein Treibmedium, typischerweise ein gasförmiges Treibmedium, so zum Beispiel mittels des Turboladers verdichtete Verbrennungsluft zugeführt werden, wobei das Treibmedium gegenüber der durch die luftführenden Kanäle strömenden Verbrennungsluft ein zumindest geringfügig erhöhtes Druckniveau aufweist.
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Die luftführenden Kanäle des Ladeluftkühlers bewirken einen gewissen Druckverlust zwischen einem Einlass und dem Auslass des Ladeluftkühlers. Über die Bypassleitung kann die Strahlpumpe über ihren Druckanschluss direkt mit einem Treibmedium beaufschlagt werden, welches ein Druckniveau aufweist, welches im Wesentlichen des Druckniveaus am Einlass des Gehäuses des Ladeluftkühlers entspricht.
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Den Druckanschluss der Strahlpumpe mit dem Turbolader oder mit einem Abgaskrümmer strömungstechnisch zu verbinden hat den Vorteil, dass die Strahlpumpe quasi automatisch reguliert wird. Zudem wird sichergestellt, dass in jedem Betriebszustand des Ladeluftkühlers und des Turboladers am Druckanschluss der Strahlpumpe ein zumindest geringfügig höheres Druckniveau herrscht als in einem die Strahlpumpe umgebenden Auslassstutzen. Die Funktionsweise der Strahlpumpe ist auf diese Art und Weise für sämtliche Betriebszustände des Ladeluftkühlers gewährleistet.
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Strömt vergleichsweise wenig Verbrennungsluft durch den Ladeluftkühler so fällt eine vergleichsweise geringe Menge an Kondensat an. Der Ladedruck und der demzufolge am Druckanschluss anliegende Druck des Treibmediums sind hierbei vergleichsweise gering. Der Ladedruck liegt dennoch auf einem höheren Niveau als der Umgebungsdruck im Auslassstutzen. Wird dem Verbrennungsmotor eine erhöhte Leistung abgefordert und wird beispielsweise die Drehzahl des Verbrennungsmotors erhöht führt dies zu einer Erhöhung des Ladedrucks als auch zu einer Erhöhung des Umgebungsdrucks im Auslassstutzen des Ladeluftkühlers.
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Da die luftführenden Kanäle des Ladeluftkühlers stets einen gewissen Druckverlust zwischen dem Einlass und dem Auslass des Ladeluftkühlers bewirken ist der Druck des Treibmediums am Druckanschluss der Strahlpumpe stets um ein vorgegebenes Maß höher als der Umgebungsdruck im Auslassstutzen. Der Betrieb der Strahlpumpe ist auf diese Art und Weise gewährleistet.
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Durch die strömungstechnische Kopplung des Druckanschlusses der Strahlpumpe an den Turbolader oder an den Abgaskrümmer kann eine adaptive oder selbstregulierende Steuerung bzw. Regelung der Strahlpumpe bereitgestellt werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung mündet der Druckanschluss der Strahlpumpe in eine Düse, welche in Richtung des Pumpenauslasses ausgerichtet ist. Die Düse fungiert als sogenannte Treibdüse der Strahlpumpe. Sie weist einen sich zum Düsenauslass verjüngenden Strömungsquerschnitt auf. Das über den Druckanschluss der Strahlpumpe zugeführte Treibmedium erfährt somit eine Erhöhung seiner Strömungsgeschwindigkeit. Hierdurch kann eine Saugwirkung auf die Fluidleitung ausgeübt bzw. erhöht werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Strahlpumpe ein Pumpengehäuse auf, in welchem die Düse angeordnet ist. Das Pumpengehäuse kann nach Art eines Rohrs ausgestaltet sein. Es kann eine rohrförmige längserstreckte Geometrie aufweisen. Die Fluidleitung, welche mit dem Sammelbereich des Ladeluftkühlers in Strömungsverbindung steht mündet in einen Zwischenraum zwischen dem Pumpengehäuse und der Düse. Es kann vorgesehen sein, dass die Düse in etwa mittig im Strömungsquerschnitt des Pumpengehäuses angeordnet ist und dass der Zwischenraum die Düse ringförmig umschließt. Auf diese Art und Weise kann eine besonders gleichmäßige und homogene Saugwirkung auf die Fluidleitung ausgeübt werden. Das Pumpengehäuse kann sich in etwa parallel zur rohrförmigen Geometrie des Auslasses des Ladeluftkühlers erstrecken.
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Nach einem weiteren Aspekt ist ferner ein Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors vorgesehen. Der Ansaugtrakt weist einen Lufteinlass, einen Turbolader und einen zuvor beschriebenen Ladeluftkühler auf. Ein Auslass des Turboladers ist dabei mit einem Einlass des Ladeluftkühlers verbunden. Mithin wird der Ladeluftkühler von aus dem Turbolader ausströmender verdichteter Verbrennungsluft beaufschlagt. Der Ladeluftkühler ermöglicht und bewirkt eine Abkühlung der ihm über den Turbolader zugeführten Verbrennungsluft. Ein Auslass des Ladeluftkühlers ist typischerweise mit einer Drosselklappe bzw. mit einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors strömungstechnisch verbunden. Der Ladeluftkühler mit seinem Kondensat abführenden Pumpe ermöglicht eine kontrollierte Abfuhr von sich im Bereich des Auslassstutzens des Gehäuses des Ladeluftkühlers ansammelnden Kondensats.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die fluidfördernde Pumpe des Ladeluftkühlers eine Strahlpumpe mit einem Druckanschluss auf. Der Druckanschluss der Strahlpumpe steht über eine Bypassleitung mit dem Turbolader oder mit einem Abgaskrümmer des Verbrennungsmotors in Strömungsverbindung. Dadurch, dass die Strahlpumpe über die Bypassleitung zum Beispiel direkt mit dem Auslass des Turboladers verbunden ist kann der Druck am Auslass der Strahlpumpe ein zumindest geringfügig höheres Druckniveau als ein Umgebungsbereich im Auslassstutzen aufweisen. Insoweit können an der Fluidleitung ein dauerhafter Sog oder eine dauerhafte und permanente Sogwirkung anliegen.
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Nach einem weiteren Aspekt ist schließlich ein Verbrennungsmotor für ein Kraftfahrzeug mit einem zuvor beschriebenen Ansaugtrakt vorgesehen. Der Verbrennungsmotor, bzw. dessen Ansaugkrümmer sind stromabwärts des Ladeluftkühlers angeordnet. Der Verbrennungsmotor, welcher mit einem Auslass des Ladeluftkühlers in Strömungsverbindung steht kann mit gekühlter und komprimierter Verbrennungsluft versorgt werden, wobei etwaiges im Betrieb des Ladeluftkühlers anfallendes Kondensat über die Betriebsdauer oder Zeit betrachtet vergleichsweise gleichmäßig der Verbrennungsluft beigemischt wird.
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Nach einem weiteren Aspekt ist schließlich ein Kraftfahrzeug mit einem zuvor beschriebenen Ladeluftkühler, mit einem zuvor beschriebenen Ansaugtrakt oder mit einem zuvor beschriebenen Verbrennungsmotor vorgesehen. Das Kraftfahrzeug ist typischerweise als Personenkraftwagen (Pkw) ausgestaltet. Der Verbrennungsmotor kann als Dieselmotor oder als Benzinmotor ausgestaltet sein.
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Figurenliste
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Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhaft Ausgestaltungen des Ladeluftkühlers, des Ansaugtrakts, des Verbrennungsmotors und des Kraftfahrzeugs werden in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigen:
- 1 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs,
- 2 ein Blockdiagramm eines Ansaugtrakts eines Verbrennungsmotors und
- 3 eine vergrößerte schematische Darstellung des Ladeluftkühlers im Bereich seines Auslassstutzens.
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Detaillierte Beschreibung
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Das in 1 schematisch in Seitenansicht gezeigte Kraftfahrzeug 1 ist als Personenkraftwagen, somit als Pkw ausgestaltet. Es weist eine Kraftfahrzeugkarosserie 2 mit einem als Fahrgastzelle fungierenden Innenraum 3 auf. Dem Innenraum 3 in Fahrtrichtung vorgelagert befindet sich ein Motorraum 4. Im Motorraum 4 ist ein Verbrennungsmotor 20 mit einem Ansaugtrakt 10 angeordnet. Der Verbrennungsmotor 20 und der zugehörige Ansaugtrakt 10 sind in 2 in vereinfachter schematischer Darstellung gezeigt.
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Der Ansaugtrakt 10 weist einen Lufteinlass 12 auf, über welchen Umgebungsluft angesaugt wird. Im Bereich des Lufteinlasses 12 ist zumindest ein Luftfilter 14 angeordnet. Die an gesaugte Verbrennungsluft wird einem Turbolader 16 zugeführt, mittels welchem die Verbrennungsluft auf ein vorgegebenes Maß verdichtet wird. Der Turbolader 16 ist typischerweise als Abgasturbolader ausgestaltet. Der Turbolader 16 ist vom Abgasstrom des Verbrennungsmotors 20 antreibbar. Insoweit steht ein Abgaskrümmer 24 des Verbrennungsmotors 20 mit dem Turbolader 16 in Strömungsverbindung. Ein sich stromabwärts des Turboladers 16 fortsetzen der Abgasstrang ist in 2 nicht explizit dargestellt.
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Mittels des Turboladers 16 ist die über den Lufteinlass 12 bereitgestellte Verbrennungsluft auf ein vorgegebenes Maß verdichtbar. Die verdichtete Verbrennungsluft wird über einen Auslass 17 des Turboladers 16 einem Ladeluftkühler 18 zugeführt. Über einen Einlass 33 strömt die vom Turbolader 16 verdichtete Verbrennungsluft in den Ladeluftkühler 18. Der Ladeluftkühler 18 weist ferner stromabwärtsseitig einen Auslass 32 auf. Dieser steht über eine luftführende Leitung 37, welche beispielsweise als Schlauch ausgestaltet sein kann, mit einer Drosselklappe 22 des Verbrennungsmotors 20 in Strömungsverbindung.
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Über die Leitung 37 ist die auf ein vorgegebenes Maß abgekühlte und mittels des Turboladers 16 verdichtete Verbrennungsluft der Drosselklappe 22 und somit auch dem Verbrennungsmotor 20, bzw. einem Einlasskrümmer des Verbrennungsmotors 20 zuführbar.
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Der Ladeluftkühler 18 ist typischerweise im Bereich der Fahrzeugfront 5, beispielsweise hinter einem Kühlergrill angeordnet. Der Ladeluftkühler 18 ist somit vom Fahrtwind oder von einem mittels eines Gebläses erzeugten Luftstroms umströmbar. Einlassseitig, d. h. am Einlass 33 des Ladeluftkühlers 18 wird die vom Turbolader 16 zugeführte Verbrennungsluft auf mehrere luftführende Kanäle 36 verteilt. Der Einlass 3 verzweigt somit auf die luftführenden Kanäle 36. Die Kanäle 36 bzw. Zwischenräume 39 zwischen den Kanälen 36 werden von Kühlluft oder anderen Kühlmedien umströmt, um von der verdichteten Verbrennungsluft thermische Energie abzuführen.
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Ein Auslass 32 des Ladeluftkühlers 18 ist mit einem Auslassstutzen 34 versehen. Ein Gehäuse 30 des Ladeluftkühlers 18 geht in Strömungsrichtung der Verbrennungsluft gesehen in den Auslassstutzen 34 über. Der Auslassstutzen 34 bzw. das Innere des Auslassstutzens 34 steht mit sämtlichen luftführenden Kanälen 36 des Ladeluftkühlers 18 in Strömungsverbindung. Mithin weisen die typischerweise zueinander parallel verlaufenden luftführenden Kanäle 36 jeweils ein Auslassende 38 auf. Unterhalb oder stromabwärts der luftführenden Kanäle 36 befindet sich ein Sammelbereich 40 des Auslassstutzens 34. In dem Sammelbereich 40 kann sich im Betrieb des Ladeluftkühlers 18 ein Kondensat 44 ansammeln.
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Stromabwärts gerichtet, d. h. dem Auslass 32 des Gehäuses 30 des Ladeluftkühlers 18 zugewandt verjüngt sich der Strömungsquerschnitt des Auslassstutzens 34. Der Auslass 32 kann insoweit mit einer luftführenden Leitung 37 verbunden sein. Mithin kann der Auslass 32 des Auslassstutzens 34 mit einem als luftführende Leitung 37 fungierenden Schlauch in Strömungsverbindung stehen. Zur Vermeidung einer schwallartigen Abgabe von sich im Sammelbereich 40 ansammelnden Kondensats 44 an die Verbrennungsluft ist eine Pumpe 50 im Inneren des Gehäuses 30 des Ladeluftkühlers 18 angeordnet.
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Die Pumpe 50 befindet sich stromabwärts der Auslassenden 38 der einzelnen luftführenden Kanäle 36. Die Pumpe 50 befindet sich im Auslass 32 bzw. im Auslassstutzen 34. Sie kann sich vollständig in einem querschnittsreduzierten Bereich des Auslasses 32 des Gehäuses 30 befinden. Sie kann aber auch in einem Übergangsbereich des Auslassstutzens 34 zum z.B. rohrförmigen Auslass 32 angeordnet sein. Die Pumpe 50 ist als fluidführende Pumpe ausgestaltet. Sie steht mit einer Fluidleitung 54 in Strömungsverbindung. Ein Ende der Fluidleitung 54 befindet sich im oder am Sammelbereich 40. Ein gegenüberliegendes Ende der Fluidleitung ist mit der fluidfördernden Pumpe 50 verbunden.
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Die Fluidleitung 54 und ihre strömungstechnische Verbindung mit der saugende Pumpe 50 bewirkt ein kontrolliertes Absaugen von im Sammelbereich 40 anfallenden Kondensats. Die Pumpe 50 weist einen Pumpenauslass 52 auf. Dieser ist im Auslass 32 des Gehäuses 30 des Ladeluftkühlers 18 angeordnet. Der Pumpenauslass 52 ist parallel zur bzw. in Hauptströmungsrichtung der durch den Ladeluftkühler 18 strömenden Verbrennungsluft ausgerichtet. Insoweit kann das aus dem Sammelbereich 40 angesaugte Kondensat 44 kontrolliert und vergleichsweise homogen die aus dem Auslass 32 ausströmende Verbrennungsluft anreichern. Es kann sogar vorgesehen sein, dass die Pumpe 50 das angesaugte Kondensat 44 aerosolartig im Auslass 32 bzw. im Auslassstutzen 34 versprüht.
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Die Pumpe 50 ist als Strahlpumpe 51 ausgestaltet. Sie weist ein zum Beispiel rohrförmiges Pumpengehäuse 53 auf. Das Pumpengehäuse 53 steht mit der Fluidleitung 54 in Strömungsverbindung. Das Pumpengehäuse 53 als auch das Gehäuse 30 des Ladeluftkühlers 18 ist von einem Druckanschluss 56, beispielsweise von einer ein Treibmedium führenden Leitung durchsetzt. Der Druckanschluss 56 mündet in eine sich im Inneren des Pumpengehäuses 53 befindlichen Düse 58. Die Düse 58, welche auch als Treibdüse zu bezeichnen ist, bewirkt eine Beschleunigung des über den Druckanschluss 56 bereitgestellten Treibmediums in Richtung des Pumpenauslasses 52.
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Die Fluidleitung 54 steht mit einem Zwischenraum 55, welcher sich zwischen der Düse 58 und dem Pumpengehäuse 53 erstreckt, in Fluidverbindung. Das über die Düse 58 beschleunigte Treibmedium übt eine Sogwirkung auf den Zwischenraum 55 und damit auch auf die Fluidleitung 54 aus. Insoweit kann das im Sammelbereich 40 befindliche Kondensat 44 über die Fluidleitung 54 angesaugt werden.
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Der Sammelbereich 40 befindet sich am Boden 35 des Gehäuses 30 stromabwärts der Auslassenden 38 der luftführenden Kanäle 36 des Ladeluftkühlers 18. Tröpfchenweise anfallendes Kondensat 44 kann schwerkraftbedingt aus den Auslassenden 38 in den Sammelbereich 40 herabfallen oder herabrinnen.
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Der Druckanschluss 56, welcher sowohl das Pumpengehäuse 53 als auch das Gehäuse 30 des Ladeluftkühlers 18 durchsetzt ist typischerweise über eine Bypassleitung 42 mit dem Turbolader 16 verbunden. Insoweit kann am Druckanschluss 56 ein Druck vorherrschen, welcher im Wesentlichen dem Druck am Auslass 17 des Turboladers 16 entspricht. Der Druck ist typischerweise etwas höher als der an den Auslassenden 38 der luftführenden Kanäle 36 vorherrschende Druck im Inneren des Auslassstutzens 34, mithin in der Umgebung der Pumpe 50. Jener Druckverlust rührt von der Geometrie und dem Strömungsquerschnitt als auch der Länge der luftführenden Kanäle 36 her.
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Durch die unmittelbare strömungstechnische Kopplung des Druckanschlusses 56 mit dem Turbolader 16 kann am Druckanschluss 56 stets ein Druckniveau vorherrschen, welches etwas höher ist als der Umgebungsdruck des Pumpengehäuses 53. Auf diese Art und Weise herrscht zwischen dem Druckanschluss 56 und dem Zwischenraum 55 der Pumpe 50 stets ein vorgegebener Druckunterschied, welcher die Pumpe 50 antreibt.
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Durch die unmittelbare Kopplung des Druckanschluss 56 mit dem Auslass 17 des Turboladers 16 kann ferner eine Art aktive Regulierung oder Selbstregulierung, bzw. eine Steuerung der Pumpe 50 bereitgestellt werden. Die Saugleistung der Pumpe 50 korreliert stets mit dem Druckunterschied zwischen dem Auslass 17 des Turboladers 16 und einem Druckniveau am Auslassende 38 der luftführenden Kanäle 36. Auf eine gesonderte Steuerung oder Regelung der Pumpe 50 kann auf diese Art und Weise verzichtet werden.
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Mithin erfordert der Betrieb der Pumpe keinerlei bewegliche Bauteile. Dies ermöglicht eine besonders robuste, langlebige und zuverlässige Auslegung der Pumpe 50. Des Weiteren hat die Implementierung der Strahlpumpe 51 ferner den Vorteil, dass nicht nur Flüssigkeiten sondern auch Flüssigkeits-Gasgemische im Sammelbereich 40 angesaugt und über den Pumpenauslass 52 der dem Ladeluftkühler 18 ausströmenden Verbrennungsluft beigemischt werden können.
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Anstelle eines Anschlusses des Druckanschluss 56 an den Turbolader 16 kann der Druckanschluss 56 auch mit einem Abgaskrümmer 24 des Verbrennungsmotors 20 verbunden werden. Hierbei ließe sich eine qualitativ ähnliche selbstregulierende Pumpensteuerung verwirklichen. Die Bypassleitung 42 wäre dann mit dem Abgaskrümmer 24 zu verbinden.
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Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltung der Entwicklung zu welcher weitere zahlreiche Varianten denkbar und im Rahmen der Entwicklung sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Entwicklung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine mögliche Implementierung eines Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Ansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Kraftfahrzeugkarosserie
- 3
- Innenraum
- 4
- Motorraum
- 5
- Fahrzeugfront
- 10
- Ansaugtrakt
- 12
- Lufteinlass
- 14
- Luftfilter
- 16
- Turbolader
- 17
- Auslass
- 18
- Ladeluftkühler
- 20
- Verbrennungsmotor
- 22
- Drosselklappe
- 24
- Abgaskrümmer
- 30
- Gehäuse
- 32
- Auslass
- 33
- Einlass
- 34
- Auslassstutzen
- 35
- Boden
- 36
- luftführender Kanal
- 37
- Leitung
- 38
- Auslassende
- 39
- Zwischenraum
- 40
- Sammelbereich
- 42
- Bypassleitung
- 44
- Kondensat
- 50
- Pumpe
- 51
- Strahlpumpe
- 52
- Pumpenauslass
- 53
- Pumpengehäuse
- 54
- Fluidleitung
- 55
- Zwischenraum
- 56
- Druckanschluss
- 58
- Düse
