DE102017201592A1 - Platte für Kühler integriert in Motorblock/Sammler - Google Patents

Platte für Kühler integriert in Motorblock/Sammler Download PDF

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DE102017201592A1
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Carsten Ohrem
Tae-soo Chun
Jürgen Nothbaum
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Hanon Systems Corp
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
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    • F02M26/29Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
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    • 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
    • F28D7/06Heat-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 having a single U-bend
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Abstract

Eine Primärplatte für eine Kühlerplatte beinhaltet eine Platte mit einer ersten Fläche, einer zweiten Fläche, einer darin ausgebildeten Vertiefung, einer Vielzahl von dorthindurch ausgebildeten ersten Öffnungen, einer Vielzahl von dorthindurch ausgebildeten zweiten Öffnungen und mit einer Vielzahl von Aussparungen, die durch die Platte angrenzend an einen Umfang davon ausgebildet sind und ausgestaltet sind um eine Vielzahl von Kupplungsmitteln aufzunehmen. Jede der Vielzahl von ersten Öffnungen und der Vielzahl von zweiten Öffnungen ist so ausgestaltet, dass sie Enden von Rohren aufnehmen.

Description

  • Querverweis auf verwandte Patentanmeldung
  • Diese Patentanmeldung beansprucht den Vorteil der U.S. Provisional Patentanmeldung Seriennummer 62/290,690, eingereicht am 3. Februar 2016. Die gesamte Offenbarung der obigen Patentanmeldung ist hiermit durch Bezugnahme aufgenommen.
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abgas-Rezirkulationssystem (AGR) eines Fahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor und insbesondere eine Platte, die so ausgestaltet ist, dass sie das AGR System an einem Motorblock eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor integriert.
  • Stand der Technik
  • Wie allgemein bekannt, werden Abgas-Rezirkulationssysteme (AGR) eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor in Diesel- und Benzinfahrzeugen verwendet, um Emissionen und Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. Das AGR System führt einen Teil der Abgase eines Motors des Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor zurück zum Motorblock.
  • Allerdings können AGR-Kühlsysteme Kühler aufweisen, die zu viel Platz benötigen, instabil sind, unerwünschte Dichtungen besitzen, ineffizient sind und/oder eine ausreichende Steifigkeit vermissen lassen. Beispielsweise ist ein Kühler des AGR-Kühlsystems, der Kühlmittel transportiert, in der Regel vom Motorblock getrennt, was ein separates Gehäuse erfordert, um den Kühler zu enthalten. Das Gehäuse weist einen Kühlerkern oder Gasführungselemente, wie zum Beispiel ein Bündel von geraden Rohren, U-förmigen Rohren oder flachen Rohren, auf.
  • Daher ist ein AGR Kühlsystem wünschenswert, bei dem der Kühlerkern direkt auf den Motorblock durch eine Platte, die mit dem Kühlerkern verbunden ist, montiert wird. Der Kühlerkern verwendet die Motorkühlvorrichtung zum Kühlen der Abgase, die durch den Kühlerkern strömen. Der Kühlerkern und die Platte ist typischerweise an einem Ort innerhalb eines Raums angeordnet, der durch den Motorblock oder Zylinderkopf ausgebildet ist und auf den Motorblock montiert wird. Beim Montieren des Kühlerkerns an den Motorblock ist es erwünscht eine Lücke, die zwischen der Platte und dem Motorblock ausgebildet ist, effizient abzudichten. Eine Lösung zum Abdichten ist das Verbinden der Platte mit dem Motorblock durch Schrauben und das Anordnen einer Metallwulstdichtung zwischen dem Motorblock und der Platte. Jedoch erhöht jede Schraube und dazugehöriges Bohrloch, welches in der Platte und dem Motorblock ausgebildet ist, die Kosten. Zusätzlich halten Packungsanforderungen oftmals Schrauben von einer Anordnung an optimierten Flächen ab. Um die Kosten zu senken ist es erwünscht die Menge an Schrauben die benötigt werden, zu minimieren. Durch das Minimieren der Anzahl an Schrauben erhöht sich ein Abstand zwischen den benachbarten Schrauben, was eine homogene Belastung, die auf die Metallwulstdichtung wirkt, negativ beeinflusst. Ohne die homogene Belastung stellt die Metallwulstdichtung eine inadäquate Abdichtung bereit.
  • Um eine homogene Belastung, die auf die Wulstdichtungen wirkt, sicherzustellen, erhöhen manche Anmeldungen zusätzlich eine Dicke der Platte, um die Steifigkeit der Platte zu erhöhen. Dennoch resultieren aus der der Steigerung der Plattendicke mindestens zwei Probleme. Eines ist die, durch die Steigerung der Dicke, minimierte Präzision des Ausbildens von Löchern zum Aufnehmen der Rohre während dem Stanzprozess.
  • Die Rohre sind auf die Platte gelötet, wobei Präzision der Ausbildung von Löchern für die Rohre wichtig ist. Das andere ist, wenn die Dicke zunimmt, werden die Kosten und das Gewicht der Platte erhöht, da zusätzliches Material erforderlich ist.
  • Zusätzlich wäre es wünschenswert eine Plattenanordnung zum Verbinden des Motorblocks des Fahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor bereitzustellen, die steif ist, maximal abdichtet und wobei eine Dicke der Plattenanordnung minimiert ist.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist eine Plattenanordnung zum Verbinden mit dem Motorblock des Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor, die steif ist, maximal abdichtet und wobei eine Dicke der Plattenanordnung minimiert ist, überraschenderweise entdeckt worden.
  • Nach einer Ausführungsform der Offenbarung beinhaltet eine Primärplatte für eine Kühlerplattenanordnung eine Platte mit einer ersten Fläche, einer zweiten Fläche, eine Vertiefung, die in der Platte ausgebildet ist, eine Vielzahl von ersten Öffnungen, die dorthindurch ausgebildet sind, eine Vielzahl von zweiten Öffnungen, die dorthindurch ausgebildet sind und eine Vielzahl von Aussparungen, die so ausgestaltet sind, dass sie eine Vielzahl von Kupplungsmitteln aufnehmen, die durch die Platte angrenzend an einen Umfang davon ausgebildet sind. Jede der Vielzahl von ersten Öffnungen und der Vielzahl von zweiten Öffnungen ist so ausgestaltet, dass sie gegenüberliegende Enden einer Vielzahl von Rohren aufnehmen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung ist eine Kühlerplatte offenbart. Die Kühlerplatte beinhaltet eine Primärplatte, die eine erste Fläche, eine zweite Fläche, eine in der Primärplatte ausgebildete Vertiefung, eine dorthindurch ausgebildete erste Öffnung, eine dorthindurch ausgebildete zweite Öffnung und eine Vielzahl von dorthindurch ausgebildeten Aussparungen aufweist, wobei die Vielzahl von Aussparungen so ausgestaltet ist, dass sie eine Vielzahl von Kupplungsmitteln aufnimmt. Die Primärplatte ist so ausgestaltet, dass sie mit einem Motorblock eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor verbunden wird. Eine Dichtung ist an der zweiten Fläche der Primärplatte angeordnet. Ein Paar an Gasboxen ist an der ersten Fläche der Primärplatte angeordnet. Eine Erste des Paares an Gasboxen stellt eine Fluidverbindung zur ersten Öffnung und die Zweite des Paares an Gasboxen stellt eine Fluidverbindung zur zweiten Öffnung her. Eine Vielzahl von Rohren erstreckt sich zwischen der ersten und der zweiten Öffnung.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung ist eine Kühlerplatte offenbart. Die Kühlerplatte beinhaltet eine Primärplatte, die eine erste Fläche, eine zweite Fläche, eine Vielzahl von dorthindurch ausgebildeten ersten Öffnungen, eine Vielzahl von dorthindurch ausgebildeten zweiten Öffnungen, eine Vielzahl von dorthindurch ausgebildeten Aussparungen und eine Vertiefung, die in der Primärplatte ausgebildet ist, aufweist. Die Vielzahl von Aussparungen nimmt eine Vielzahl von Kupplungsmitteln auf. Die Primärplatte ist so ausgestaltet, dass sie mit einem Motorblock eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor verbunden wird. Eine Stützplatte ist an der ersten Fläche der Primärplatte angeordnet. Eine Dichtung weist eine Wulst auf und ist an der zweiten Fläche der Primärplatte angeordnet. Ein Paar an Gasboxen ist an der Stützplatte ausgebildet. Eine erste des Paares an Gasboxen stellt eine Fluidverbindung zur Vielzahl an ersten Öffnungen und die zweite des Paares an Gasboxen stellt eine Fluidverbindung zur Vielzahl an zweiten Öffnungen her. Eine Vielzahl von Rohren erstreckt sich in Längsrichtung in Bezug auf die Primärplatte zwischen dem Paar an Gasboxen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Die oben genannten Vorteile der Erfindung werden für den Fachmann durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung im Licht der beigefügten Zeichnungen leicht ersichtlich, wobei
  • 1A eine perspektivische untere Ansicht einer Primärplatte und einer Dichtung von einer Kühlerplatte nach einer Ausführungsform der Offenbarung ist;
  • 1B eine perspektivische Draufsicht der Primärplatte und der Dichtung von 1A ist;
  • 1C eine Querschnittsansicht der Primärplatte und der Dichtung von 1B entlang einer seitlichen Achse ist, die sich zwischen benachbarten Aussparungen erstreckt, die in der Primärplatte ausgebildet sind und durch eine Vertiefung, die in der Primärplatte ausgebildet ist;
  • 2A eine perspektivische Draufsicht einer Kühlerplatte nach einer anderen Ausführungsform der Offenbarung ist;
  • 2B eine vergrößerte Teil-Querschnittsansicht entlang einer Seitenachse ist, die sich durch ein Versteifungsmerkmal der Kühlerplatte von 2A erstreckt;
  • 3A eine perspektivische Draufsicht der Kühlerplatte nach einer anderen Ausführungsform der Offenbarung ist;
  • 3B eine Querschnittsansicht der Kühlerplatte von 3A entlang einer zentralen Längsachse der Kühlerplatte von 3A ist;
  • 3C eine vergrößerte Teil-Querschnittsansicht der Kühlerplatte von 3B entlang einer zentralen Längsachse der Kühlerplatte von 3B ist;
  • 4A eine perspektivische Draufsicht der Kühlerplatte nach einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung ist; und
  • 4B eine Querschnittsansicht der Kühlerplatte von 4A entlang einer seitlichen Achse ist, die sich zwischen benachbarten Aussparungen erstreckt, die in der Primärplatte ausgebildet sind und durch eine Vertiefung, die in der Primärplatte ausgebildet ist;
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Die folgende detaillierte Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschreiben und illustrieren verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung. Die Beschreibung und die Zeichnungen dienen dazu, den Fachmann in die Lage zu versetzen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden und sollen den Umfang der Erfindung in keiner Weise einschränken.
  • Die 1A2B zeigen eine Kühlerplatte 10 für ein Abgas-Rezirkulationssystem (AGR) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor, gemäß der vorliegenden Offenbarung. Das EGR-System ist so ausgestaltet, dass es ein Gas aufnimmt, welches von einem Motor (nicht dargestellt) des Fahrzeugs ausgestoßen wird. Das EGR-System kann andere Komponenten aufweisen, die üblicherweise mit EGR-Systemen in Verbindung gebracht werden, wie beispielsweise einem EGR-Ventil. Die Kühlerplatte 10 weist eine Primärplatte 12 mit einer ersten Fläche 12a und einer zweiten Fläche 12b auf. Eine Vielzahl an Aussparungen 13 ist durch die Primärplatte 12 angrenzend an einen Umfang der Primärplatte 12 ausgebildet. Die Aussparungen 13 sind zur Aufnahme eines Kupplungsmittels 14 ausgestaltet, welches nahe an den Längskanten der Primärplatte 12 ausgebildet ist. Das Kupplungsmittel 14 ist zur Befestigung der Kühlerplatte 10 an den Motorblock (nicht gezeigt) des Fahrzeugs ausgestaltet. Wie in der beispielhaften Ausführungsform gezeigt, hat die Primärplatte 12 eine im Wesentlichen rechteckige Form. Jedoch kann die Primärplatte 12 eine, wie gewünschte, andere Formen aufweisen.
  • Ein Paar von Gasboxen 16 mit äußeren Umfangsflanschen 15 sind mit der ersten Fläche 12a der Primärplatte 12 angrenzend zu den gegenüberliegenden Enden der Primärplatte 12 verbunden. Es versteht sich jedoch, dass die Gasboxen 16, falls gewünscht, integral mit der Primärplatte 12 ausgebildet sein können. Die Gasboxen 16 erstrecken sich von der ersten Fläche 12a der Primärplatte 12 nach außen. Jede der Gasboxen 16 ist als eine Kammer ausgestaltet, wobei die Kammer einen Einlass und einen Auslass aufweist, die eine Fluidverbindung mit einer Vielzahl von Öffnungen 17, die in der Primärplatte 12 ausgebildet sind, bereitstellen. In anderen Ausführungsformen kann die Vielzahl von Öffnungen 17 relativ zu jeder der Gasboxen 16 jeweils eine einzige Öffnung sein, wenn dies gewünscht wird. Jede der Gasboxen 16 weist einen Kupplungsflansch 18 auf. Die Kupplungsflansche 18 stellen eine Verbindung der Gasboxen 16 mit einer (nicht gezeigten) Abgasanlage des Motorblocks und einer (nicht gezeigten) Ansauganlage des Motorblocks bereit.
  • Eine Vielzahl von Rohren 20 erstreckt sich in Längsrichtung in Bezug auf die Primärplatte 12 zwischen jeder der Öffnungen 17, die in der Primärplatte 12 ausgebildet sind, um das Gas zwischen den Gasboxen 16 zu transportieren. Die Vielzahl von Rohren 20 erstreckt sich jeweils zwischen den Öffnungen 17 von der zweiten Fläche 12b der Primärplatte 12. Die Öffnungen 17, die von den Gasboxen 16 umfasst sind, sehen eine Fluidverbindung zwischen den Gasboxen 16 und den Rohren 20 vor. Die Rohre 20 können jede gewünschte Art von Rohr sein. Beispielsweise können die Rohre 20 U-förmige Rohre, flache Rohre, C-förmige Rohre oder irgendwelche anderen Rohre sein, die jetzt bekannt sind oder später entwickelt werden.
  • Die Kühlerplatte 10 ist so ausgestaltet, dass sie in einer Öffnung im Motorblock oder einem Sammler angeordnet ist, wobei ein Kühlmittel aus einem Kühlersystem des Motors des Fahrzeugs in der Öffnung aufgenommen wird. Die Rohre 20 sind innerhalb eines Strömungspfads des durch die Öffnung strömenden Kühlmittels angeordnet. Das Kühlmittel zirkuliert dann um ein Äußeres der Rohre 20, um das durch die Rohre 20 aus dem EGR-System strömende Gas zu kühlen. Die Primärplatte 12 erleichtert das Schließen und Abdecken der Öffnung, um dem Auslaufen des Kühlmittels aus dem Motorblock entgegen zu wirken.
  • 1A1C zeigen eine Primärplatte 12 der Kühlerplatte 10 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung. Wie dargestellt, weißt die Primärplatte 12 einen äußeren Rand 22 auf, der sich in Bezug auf die erste Fläche 12a der Primärplatte 12 im Wesentlichen senkrecht zu einer durch die Primärplatte 12 definierten Ebene an einem Umfang der Primärplatte 12 erstreckt. Ferner umfasst die Primärplatte 12 die Vielzahl von Öffnungen 17, die darin ausgebildet sind, um eine Fluidverbindung zwischen den Gasboxen 16 und den Rohren 20 herzustellen. Die Vielzahl von Öffnungen 17 ist so ausgestaltet, dass sie ein Ende der Rohre 20 aufnimmt. Eine Vertiefung 24 ist in einem zentralen Teil der ersten Fläche 12a der Primärplatte 12 ausgebildet. Die Vertiefung 24 ist auch als Rühlmittelführungselement ausgestaltet, um einen Kühlmittelstrom zu den Rohren 20 zu leiten. Die Vertiefung 24 minimiert ein Raumvolumen zwischen der zweiten Fläche 12b der Platte 12 und den Rohren 20, wobei die Strömung des Kühlmittels entlang der Rohre 20 konzentriert ist. Eine Vielzahl von Rippen 25 ist innerhalb der Vertiefung 24 ausgebildet, wobei die Rippen 25 in Bezug auf die erste Fläche 12a zurückweichen und in Bezug auf die zweite Fläche 12b vorstehen. Der Rand 22, die Vertiefung 24 und die Rippen 25 sehen eine erhöhte Steifigkeit und Abdichtung zwischen der Primärplatte 12 und dem Motorblock vor.
  • Wie gezeigt, ist die zweite Fläche 12b der Primärplatte 12, die mit dem Motorblock in Eingriff steht, im Wesentlichen senkrecht zum Rand 22 und einer Wand, welche die Vertiefung 24 ausbildet. In bestimmten Ausführungsformen berührt eine Dichtung 26 die zweite Fläche 12b der Primärplatte 12. Die Dichtung 26 begrenzt die Vertiefung 24 und ist angrenzend an den Umfang der Primärplatte 12 angeordnet, um eine verbesserte Abdichtung zwischen der Primärplatte 12 und dem Motorblock an der Kontaktfläche zwischen der Primärplatte 12 und dem Motorblock vorzusehen.
  • Die 2A2B zeigen eine alternative Ausführungsform der Kühlerplatte 10. Die Kühlerplatte 10 der 2A2B ist vergleichbar zu der Kühlerplatte 10 der 1A1C. Jedoch weißt die Kühlerplatte 10 der 2A2B Versteifungsmerkmale 27 auf, um die Steifigkeit und Abdichtung weiter zu verbessern und eine Verformung der Kühlerplatte 10 weiter zu minimieren. Vergleichbare Merkmale der Kühlerplatte 10 der 1A1C sind zur Verdeutlichung mit demselben Bezugszeichen bezeichnet. Wie abgebildet, sind die Versteifungsmerkmale 27 integral mit dem Rand 22 ausgebildet und erstrecken sich vom Rand 22 der Primärplatte 12 zur ersten Fläche 12a der Primärplatte 12. Die Versteifungsmerkmale 27 schreiten vom Rand zur Primärplatte 12, wobei sich ein erster Teil des Versteifungsmerkmals 27 vom Rand 22 in einer Richtung im Wesentlichen parallel zur ersten Fläche 12a erstreckt, erstreckt sich ein zweiter Teil des Versteifungsmerkmals 27 von dem Einen ersten Teil des Versteifungsmerkmals 27 in einer Richtung im Wesentlichen parallel zum Rand 22 und ein dritter Teil des Versteifungsmerkmals 27 erstreckt sich vom zweiten Teil im Wesentlichen parallel zur ersten Fläche 12 und kommt in Eingriff mit der erste Fläche 12a. Die Versteifungsmerkmale 27 sind so ausgestaltet, dass sie die Versteifung der Primärplatte 12 durch Hinzufügen von zusätzlichem Material zur Primärplatte 12 an kritischen Punkten der Primärplatte 12, die mit einem Wulst 28 der Dichtung 26 fluchtet, erleichtern. Die Versteifungsmerkmale 27 sind zwischen benachbarten der in der Primärplatte 12 ausgebildeten Aussparungen 13 angeordnet. Die Versteifungsmerkmale 27 können beispielsweise mit der ersten Fläche 12a durch eine Schweiß- oder durch einen Lötprozess verbunden werden. Jedoch können die Versteifungsmerkmale 27 durch andere Kupplungsmittel, falls gewünscht, mit der ersten Fläche 12a verbunden werden. In der gezeigten Ausführungsform sind vier Versteifungsmerkmale 27 dargestellt. Jedoch kann eine beliebige Anzahl von Versteifungsmerkmalen 27 zum Maximieren der Versteifung enthalten sein. Zusätzlich können die Versteifungsmerkmale 27 separat von der zweiten Fläche 12b ausgebildet und um den Rand 22 geklemmt werden, falls dies erwünscht ist.
  • Die 3A3C zeigen eine alternative Ausführungsform der Kühlerplatte 10. Die Kühlerplatte 10 der 3A3C ist vergleichbar zur Kühlerplatte 10 der 1A2B. Ähnliche Merkmale der Kühlerplatte 10 der 1A2B sind zur Verdeutlichung mit demselben Bezugszeichen versehen. Wie dargestellt, ist der äußere Umfangsflansch 15 einer jeden der Gasboxen 16, die mit der ersten Fläche 12a der Primärplatte 12 in Kontakt stehen, in Ausrichtung mit mindestens einem Teil der Wulst 28 der Dichtung 26 angeordnet. Somit bewirkt der äußere Umfangsflansch 15 eine konzentrierte Versteifung der Platte 12 in einem Bereich der Dichtung 26 an der Wulst 28, um so die Dichtung zu maximieren.
  • Die 4A4B zeigen eine alternative Ausführungsform der Kühlerplatte 10. Die Kühlerplatte 10 der 4A4B ist vergleichbar zur Kühlerplatte 10 der 1A3C mit der Ausnahme, dass die Kühlerplatte 10 der 4A4B eine Stützplatte 30, die auf der Primärplatte 12 angeordnet ist, aufweist. Merkmale ähnlich der Kühlerplatte 10 der 1A3C sind zur Verdeutlichung mit demselben Bezugszeichen versehen. Die Stützplatte 30 ist auf der ersten Fläche 12a der Primärplatte 12 und innerhalb des Randes 22 angeordnet und von diesem umfasst. Die Gasboxen 16 sind integral mit der Stützplatte 30 ausgebildet und erstrecken sich von der Stützplatte 30 und der Primärplatte 12 nach außen. Die Stützplatte 30 ist mit der Primärplatte 12 durch beliebige Kupplungsmittel, wie beispielsweise ein Schweiß- oder Lötverfahren, verbunden.
  • Eine zentrale Aussparung 32 ist innerhalb der Stützplatte 30 ausgebildet. In der dargestellten Ausführungsform entspricht die zentrale Aussparung 32 der Form der Vertiefung 24 der Primärplatte 12 und fluchtet mit dieser. Die Vertiefung 24 kann jedoch je nach Anwendung jede gewünschte, beliebige Form haben. Die Stützplatte 30 weist ferner einen Rand 33 auf, der sich senkrecht von einer Ebene erstreckt, die durch eine Fläche davon definiert ist. Der Rand 33 der Stützplatte 30 ist vom Rand 22 der Primärplatte 12 beabstandet. Obwohl es sich versteht, dass der Rand 33 der Stützplatte 30 in Abhängigkeit von der Position der Wulst 28 der Dichtung 26 mit dem Rand 22 der Primärplatte 12 in Kontakt gebracht werden kann. Der Rand 33 der Stützplatte 30 ist im Wesentlichen senkrecht zu einer Ebene, die durch die erste Fläche 12a der Primärplatte 12 definiert ist und fluchtet mit mindestens einem Teil der Wulst 28 der Dichtung 26 um die Dichtheit zu maximieren.
  • Es versteht sich, dass die Stützplatte 30 die Gasboxen 16, die integral damit ausgebildet sind aufweisen kann, wie in den 4A4B gezeigt ist. In einer alternativen Ausführungsform (nicht gezeigt) kann die Stützplatte 30 jedoch von den Gasboxen 16 getrennt sein, wobei die Gasboxen 16 mit der Primärplatte 12 verbunden sind. In einer solchen Ausführungsform weißt die Stützplatte 30 darin ausgebildete Löcher auf, um die mit der Primärplatte 12 verbundenen Gasboxen 16 aufzunehmen.
  • Bei der Anwendung, ist die Kühlerplatte 10 der Ausführungsformen der 1A4B mit dem Motorblock oder dem Sammler des Verbrennungsmotors mit den Kupplungsmitteln 14 verbunden. Das aus dem Abgassystem des Motorblocks ausgestoßene Gas strömt durch eine erste der Gasboxen 16, die mit dem Abgassystem des Motors verbunden ist, durch die Rohre 20, die sich zwischen den Gasboxen 16 erstrecken, und durch eine zweite der Gasboxen 16, die mit dem Ansaugsystem des Verbrennungsmotors verbunden ist. Kühlmittel aus dem Motorkühlsystem zirkuliert um die Rohre 20, wodurch das durch die Rohre 20 strömende Abgas gekühlt wird.
  • Die Primärplatte 12 kann durch einen Stanzvorgang vorgeformt oder anderweitig durch andere Verfahren, wie Gießen, Walzen oder ein ähnliches Verfahren vorgeformt werden. Vorteilhafterweise sieht die Kühlerplatte 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung eine verbesserte Abdichtung zwischen der Kühlerplatte 10 und dem Motorblock vor.
  • Die Primärplatte 12 ist robust und steif, insbesondere in den Dichtungsbereichen, in denen die Kühlerplatte 10 mit dem Motorblock in Eingriff steht. Weiterhin führt die konzentrierte Steifigkeit der Primärplatte 12 und die strukturelle Anordnung der Primärplatte 12 und der Dichtung 26 zu einem erhöhten Betrag an Steifigkeit und Kräften, die auf die Dichtung 26 und speziell auf die Wulst 28 der Dichtung 26 zwischen dem Motorblock und der Primärplatte 12 aufgebracht werden. Als solches kann eine homogene Belastung auf die Dichtung 26 aufgebracht werden, anstatt die Menge der Kupplungsmittel 14 zu erhöhen, die erforderlich ist, um eine homogenere Belastung sicherzustellen. Mangels der zusätzlichen Kupplungsmittel 14, welche die zur Erzeugung einer gewünschten Abdichtung benötigten Kräfte aufbringen, führen die Vertiefung 24, der Rand 22, die Versteifungsmerkmale 27 und/oder die Stützplatte 30 zu erhöhten Kräften in kritischen Bereichen der Primärplatte 12, die mit der Wulst 28 der Dichtung 26 fluchtet, wie etwa angrenzend an den Umfang der Primärplatte 12. Als ein Ergebnis kann die Primärplatte 12 eine minimierte Dicke und Kupplungsmittel aufweisen, um Verformung und Herstellungskosten und Komplexität zu minimieren.
  • Aus der vorangegangenen Beschreibung kann ein fachkundige Person leicht die wesentlichen Merkmale dieser Erfindung ermitteln und ohne vom Sinn und Umfang der Erfindung abzuweichen, verschiedene Änderungen und Modifikationen an der Erfindung vornehmen, um sie an verschiedene Anwendungen und Bedingungen anzupassen. Insbesondere können die Merkmale aller Ausführungsformen und aller Ansprüche miteinander kombiniert werden, solange sie sich nicht gegenseitig widersprechen.

Claims (20)

  1. Primärplatte für eine Kühlplatte aufweisend: eine Platte mit einer ersten Fläche, einer zweiten Fläche, einer darin ausgebildeten Vertiefung, einer dorthindurch ausgebildeten Vielzahl von ersten Öffnungen, einer dorthindurch ausgebildeten Vielzahl von zweiten Öffnungen und mit einer Vielzahl von Aussparungen, die durch die Platte angrenzend an einen Umfang davon ausgebildet sind und ausgestaltet sind um eine Vielzahl von Kupplungsmitteln darin aufzunehmen, wobei jede der Vielzahl von ersten Öffnungen und der Vielzahl von zweiten Öffnungen so ausgestaltet ist, dass sie gegenüberliegende Enden einer Vielzahl von Rohren aufnehmen.
  2. Primärplatte nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von Rippen in der Vertiefung ausgebildet ist.
  3. Kühlplatte nach Anspruch 1, wobei die Platte einen äußeren Rand aufweist, der sich von der ersten Fläche senkrecht zu einer Stelle, die durch die Platte an einem Umfang der Platte definiert wird, nach außen hin erstreckt.
  4. Kühlplatte nach Anspruch 3, wobei die Platte Versteifungsmerkmale aufweist, die sich vom Rand zur ersten Fläche der Primärplatte erstrecken.
  5. Kühlplatte aufweisend: eine Primärplatte mit einer ersten Fläche, einer zweiten Fläche, einer darin enthaltenen Vertiefung, einer ersten dorthindurch ausgebildeten Öffnung, einer zweiten dorthindurch ausgebildeten Öffnung und mit einer Vielzahl von dorthindurch ausgebildeten Aussparungen, wobei die Vielzahl von Aussparungen so ausgestaltet ist, dass sie eine Vielzahl von Kupplungsmitteln aufnehmen und die Primärplatte so ausgestaltet ist, dass sie mit einem Motorblock eines Fahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist; eine Dichtung, die an der zweiten Fläche der Primärplatte angeordnet ist; ein Paar Gasboxen, die an der ersten Fläche der Primärplatte angeordnet sind, wobei eine Erste des Paars an Gasboxen eine Fluidverbindung zur ersten Öffnung bereitstellt und eine Zweite des Paars an Gasboxen eine Fluidverbindung zur zweiten Öffnung bereitstellt; und eine Vielzahl von Rohren, die sich zwischen der ersten Öffnung und zweiten Öffnung erstrecken.
  6. Kühlplatte nach Anspruch 5, wobei die Vertiefung in einem zentralen Teil der ersten Fläche der Primärplatte ausgebildet ist.
  7. Kühlplatte nach Anspruch 5, wobei eine Vielzahl von Rippen in der Vertiefung ausgebildet ist.
  8. Kühlplatte nach Anspruch 5, wobei die erste Öffnung in eine Vielzahl von ersten Öffnungen und die zweite Öffnung in eine Vielzahl von zweiten Öffnungen unterteilt ist.
  9. Kühlplatte nach Anspruch 5, wobei das Paar an Gasboxen angrenzend an gegenüberliegende Enden der Primärplatte angeordnet ist.
  10. Kühlplatte nach Anspruch 5, wobei die Primärplatte einen äußeren Rand aufweist, der sich nach außen von der ersten Fläche der Primärplatte im Wesentlichen senkrecht zu einer Ebene, die durch die Platte an einem Umfang der Primärplatte definiert wird, erstreckt.
  11. Kühlplatte nach Anspruch 5, wobei die Primärplatte eine Vielzahl von Versteifungsmerkmalen aufweist, die sich vom Rand zur ersten Fläche davon erstrecken.
  12. Kühlplatte nach Anspruch 11, wobei jedes der Vielzahl von Versteifungsmerkmalen zwischen benachbarten der Vielzahl von Aussparungen, die in der Primärplatte ausgebildet sind, angeordnet ist.
  13. Kühlplatte nach Anspruch 5, wobei jede des Paars an Gasboxen einen Außenumfangsflansch aufweist, der mit der ersten Fläche der Primärplatte in Eingriff ist.
  14. Kühlplatte nach Anspruch 13, wobei der Außenumfangsflansch in Ausrichtung mit einem Teil einer Wulst der Dichtung angeordnet ist.
  15. Kühlplatte nach Anspruch 5, ferner aufweisend eine Stützplatte, die an der ersten Fläche der Primärplatte angeordnet ist, wobei das Paar an Gasboxen integral mit der Stützplatte ausgebildet ist.
  16. Kühlplatte nach Anspruch 5, ferner aufweisend eine Stützplatte, die ein Paar Löcher aufweist, wobei die Stützplatte an der ersten Fläche der Primärplatte angeordnet ist und das Paar an Gasboxen durch das Paar Löcher aufnimmt.
  17. Kühlplatte nach Anspruch 5, wobei die Primärplatte durch einen Stanzprozess ausgebildet ist.
  18. Kühlplatte nach Anspruch 5, wobei die Vielzahl von Aussparungen angrenzend an einen Umfang der Primärplatte ausgebildet ist.
  19. Kühlplatte aufweisend: Eine Primärplatte mit einer ersten Fläche, einer zweiten Fläche, einer Vielzahl von dorthindurch ausgebildeten ersten Öffnungen, einer Vielzahl von dorthindurch ausgebildeten zweiten Öffnungen, einer Vielzahl von dorthindurch ausgebildeten Aussparungen und mit einer Vertiefung, die in der Primärplatte ausgebildet ist, wobei die Vielzahl von Aussparungen eine Vielzahl von Kupplungsmitteln aufnimmt und wobei die Primärplatte so ausgestaltet ist, dass sie mit einem Motorblock eines Fahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist; eine Stützplatte, die an der ersten Fläche der Primärplatte angeordnet ist; eine Dichtung, die eine Wulst aufweist und an der zweiten Fläche der Primärplatte angeordnet ist; ein Paar an Gasboxen, die an der Stützplatte ausgebildet sind, wobei eine Erste des Paars an Gasboxen eine Fluidverbindung zur Vielzahl von ersten Öffnungen bereitstellt und eine Zweite des Paars an Gasboxen eine Fluidverbindung zur Vielzahl von zweiten Öffnungen bereitstellt; und eine Vielzahl von Rohren, die sich in Längsrichtung in Bezug auf die Primärplatte zwischen dem Paar an Gasboxen erstrecken.
  20. Kühlplatte nach Anspruch 19, wobei die Stützplatte einen Rand aufweist, der mit der Wulst der Dichtung fluchtet und im Wesentlichen senkrecht zu dieser steht.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102018216791A1 (de) * 2018-09-28 2020-04-02 Mahle International Gmbh Verbrennungsmotor

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