DE102020114653B4 - Luftversorgungsvorrichtung und Verbrennungsmotor - Google Patents

Luftversorgungsvorrichtung und Verbrennungsmotor Download PDF

Info

Publication number
DE102020114653B4
DE102020114653B4 DE102020114653.1A DE102020114653A DE102020114653B4 DE 102020114653 B4 DE102020114653 B4 DE 102020114653B4 DE 102020114653 A DE102020114653 A DE 102020114653A DE 102020114653 B4 DE102020114653 B4 DE 102020114653B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air
housing
inlet
fluid
supply device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102020114653.1A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102020114653A1 (de
Inventor
Thomas Laube
Frank Repphun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Priority to DE102020114653.1A priority Critical patent/DE102020114653B4/de
Publication of DE102020114653A1 publication Critical patent/DE102020114653A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102020114653B4 publication Critical patent/DE102020114653B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/045—Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
    • F02B29/0462—Liquid cooled heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0425—Air cooled heat exchangers
    • F02B29/0431—Details or means to guide the ambient air to the heat exchanger, e.g. having a fan, flaps, a bypass or a special location in the engine compartment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/045—Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
    • F02B29/0475—Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly the intake air cooler being combined with another device, e.g. heater, valve, compressor, filter or EGR cooler, or being assembled on a special engine location
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10242—Devices or means connected to or integrated into air intakes; Air intakes combined with other engine or vehicle parts
    • F02M35/10268—Heating, cooling or thermal insulating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10314—Materials for intake systems
    • F02M35/10321—Plastics; Composites; Rubbers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/1034—Manufacturing and assembling intake systems
    • F02M35/10347—Moulding, casting or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/1034—Manufacturing and assembling intake systems
    • F02M35/10354—Joining multiple sections together
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/16—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines characterised by use in vehicles
    • F02M35/164—Heavy duty vehicles, e.g. trucks, trains, agricultural or construction machines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0082—Charged air coolers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Luftversorgungsvorrichtung für (10) einen Verbrennungsmotor (12), mit einem mehrteiligen Gehäuse (20), welches einen zwischen einem Kühllufteinlass (46) und einem Kühlluftauslass (48) erstreckenden Kühlluftkanal (44), einen zwischen einem Fluideinlass (26) und einem Fluidauslass (28) erstreckenden Fluidkanal (45) und einen zwischen einem Frischlufteinlass (40) und einem Frischluftauslass (24) erstreckenden Frischluftkanal (38) begrenzt,einem Luftfilter (42), welcher im Frischluftkanal (38) angeordnet ist, und einem Wärmetauscher (36), welcher einen durch den Fluidkanal (45) strömenden und zu kühlenden Fluidstrom mit einem durch den Kühlluftkanal (44) strömenden Kühlluftstrom (56) wärmeübertragend koppelt, wobei das Gehäuse (20) einen Lufteinlass (22) aufweist, welcher mit dem Kühllufteinlass (46) und mit dem Frischlufteinlass (40) fluidisch verbunden ist, derart, dass ein in das Gehäuse (20) strömender Luftmassenstrom (52) in den Kühllufteinlass (46) und in den Frischlufteinlass (40) strömt, wobei der Luftmassenstrom (52) sich in einen Frischluftstrom (54) und einen Kühlluftstrom (56) aufteilt,dadurch gekennzeichnet, dassdas Gehäuse (20) ein Mittel-Gehäuseelement (30), ein Luftfilter-Gehäuseelement (32) und einen Fluid-Einlassstutzen (34) aufweist, wobei das Luftfilter-Gehäuseelement (32), der Wärmetauscher (36) und der Fluid-Einlassstutzen (34) am Mittel-Gehäuseelement (30) befestigt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Luftversorgungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, mit einem mehrteiligen Gehäuse, welches einen zwischen einem Kühllufteinlass und einem Kühlluftauslass erstreckenden Kühlluftkanal, einen zwischen einem Fluideinlass und einem Fluidauslass erstreckenden Fluidkanal und einen zwischen einem Frischlufteinlass und einem Frischluftauslass erstreckenden Frischluftkanal begrenzt, einem Luftfilter, welcher im Frischluftkanal angeordnet ist, und einem Wärmetauscher, welcher einen durch den Fluidkanal strömenden und zu kühlenden Fluidstrom mit einem durch den Kühlluftkanal strömenden Kühlluftstrom wärmeübertragend koppelt. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Verbrennungsmotor.
  • Derartige Luftversorgungsvorrichtungen umfassen üblicherweise einen von der Atmosphäre zum Brennraum eines Verbrennungsmotors erstreckenden Luftströmungspfad. In dem Luftströmungspfad ist üblicherweise ein Luftfilter angeordnet, welcher die zum Verbrennungsmotor strömende Luft filtert und dadurch verhindert, dass unerwünschte Stoffe in den Brennraum des Verbrennungsmotors durch den Luftmassenstrom mitgerissen werden. Bei aufgeladenen Verbrennungsmotoren ist im Luftströmungspfad außerdem ein Ladeluftkühler vorgesehen, welcher ein Wärmetauscher ist und in Strömungsrichtung der Luft hinter einem Turbolader angeordnet ist. Der Ladeluftkühler dient dazu, dass die bei der Verdichtung der Luft im Turbolader entstehende Wärme abgeführt wird, wobei durch die abgekühlte Luft eine höhere Luftmasse bei gleichbleibenden Volumen in den Brennraum eingebracht werden kann und dadurch der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors erhöht werden kann. Der Ladeluftkühler wird mit der Ladeluft und einer Kühlluft durchströmt, wobei die beiden Luftströme fluidisch voneinander getrennt sind, jedoch thermisch miteinander gekoppelt sind. Alternativ kann der Wärmetauscher auch ein Kühler für einen Saugmotor oder für eine andere Art eines Verbrennungsmotors sein, wobei anstatt der Ladeluft ein anderes Fluid den Wärmetauscher durchströmt.
  • Die WO 2014/ 016 255 A1 offenbart beispielsweise eine derartige Luftversorgungsvorrichtung mit einem Gehäuse, welches einen vom Frischlufteinlass bis zum Frischluftauslass erstreckenden Frischluftkanal und einen vom Ladelufteinlass bis zum Ladeluftauslass erstreckenden Ladeluftkanal begrenzt. Im Frischluftkanal ist ein Luftfilter angeordnet, durch welchen die Frischluft gefiltert wird und zum Turbolader weiterströmt. Die vom Turbolader aufgewärmte Luft durchströmt anschließend den Ladeluftkanal, wobei die Ladeluft einen im Ladeluftkanal angeordneten Ladeluftkühler durchströmt und dadurch abkühlt. Der Ladeluftkühler weist außerdem einen separaten Kühlmittelkanal auf, durch welchen Kühlmittel strömt und die von der Ladeluft abgegebene Wärme aufnimmt und abführt.
  • Nachteilhaft an einer derartigen Luftversorgungsvorrichtung ist, dass eine Vielzahl von Einlässen und Auslässen am Gehäuse vorgesehen sind, welche aufwendig an unterschiedlichen Stellen am Gehäuse angeordnet werden müssen. Durch die Vielzahl von Ein- und Auslässen weist die Luftversorgungsvorrichtung einen großen Bauraum auf, wobei die an die Vielzahl von Ein- und Auslässen anschließenden Fluidführungen den Bauraum vergrößern, indem die für die Fluidführungen vorgesehenen Anschlussstutzen und die Fluidführungen selbst senkrecht von der Außenfläche des Gehäuses abstehen.
  • Weiterhin ist in der DE 196 04 738 A1 eine Luftversorgungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor offenbart, welche ein mehrteiliges Gehäuse mit einem zwischen einem Kühllufteinlass und einem Kühlluftauslass erstreckenden Kühlluftkanal, einem zwischen einem Fluideinlass und einem Fluidauslass erstreckenden Fluidkanal und einem zwischen einem Frischlufteinlass und einem Frischluftauslass erstreckenden Frischluftkanal umfasst. Ferner umfasst die Luftversorgungsvorrichtung einen Luftfilter, welcher im Frischluftkanal angeordnet ist, und einen Wärmetauscher, welcher einen durch den Fluidkanal strömenden und zu kühlenden Fluidstrom mit einem durch den Kühlluftkanal strömenden Kühlluftstrom wärmeübertragend koppelt.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Luftversorgungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, welche eine kompakte Bauweise aufweist und kostengünstig hergestellt werden kann.
  • Das mehrteilige Gehäuse weist ein Mittel-Gehäuseelement, ein Luftfilter-Gehäuseelement und einen Fluid-Einlassstutzen auf, wobei das Luftfilter-Gehäuseelement, der Wärmetauscher und der Fluid-Einlassstutzen am Mittel-Gehäuseelement befestigt sind. Durch die mehrteilige Ausgestaltung des Gehäuses werden die Herstellung des Gehäuses sowie die Montage der in dem Gehäuse angeordneten Komponenten, insbesondere des Luftfilters, vereinfacht. Die einzelnen Gehäuseelemente, der Wärmetauscher und der Fluid-Einlassstutzen können miteinander lösbar verbunden sein, beispielsweise verschraubt oder verclipst sein. Alternativ können die Gehäuseelemente, der Wärmetauscher und der Fluid-Einlassstutzen unlösbar miteinander verbunden sein, beispielsweise verklebt oder verschweißt sein.
  • Dadurch, dass das Gehäuse einen Lufteinlass aufweist, welcher mit dem Kühllufteinlass und mit dem Frischlufteinlass fluidisch verbunden ist, derart, dass ein in das Gehäuse strömende Luftmassenstrom in den Kühllufteinlass und in den Frischlufteinlass strömt, wobei sich der Luftmassenstrom in einen Frischluftmassenstrom und den Kühlluftmassenstrom aufteilt, wird auf eine einfache Weise der Bauraum und der Herstellungsaufwand der Luftversorgungsvorrichtung reduziert. Dabei weist die Luftversorgungsvorrichtung einen einzigen Lufteinlass für die Frischluft und die Kühlluft auf. Ferner weist die Luftversorgungsvorrichtung einen Fluideinlass und Fluidauslass sowie einen Frischluftauslass und einen Kühlluftauslass auf.
  • Auf diese Weise kann ein Lufteinlass und eine an den Lufteinlass angeschlossene Luftansaugkomponente bzw. Fluidführung eingespart werden, wodurch der Bauraum und die Herstellungs- sowie Montagekosten der Luftversorgungsvorrichtung reduziert werden können.
  • Vorzugsweise ist in Strömungsrichtung des Luftmassenstroms hinter dem Lufteinlass mindestens ein Luftleitelement im Gehäuse angeordnet. Das Luftleitelement ist beispielsweise eine von einer Gehäuseinnenfläche erstreckende Rippe, welche zwischen dem Lufteinlass und dem Frischlufteinlass bzw. dem Kühllufteinlass angeordnet ist und dazu dient, dass sich die durch den Lufteinlass einströmende Luft aufteilt und entsprechend in den Frischluftkanal und Kühlluftkanal strömt. Durch das Luftleitelement wird die Luft in den Frischluftkanal und in den Kühlluftkanal eingeleitet und dabei die Strömungseigenschaften des Luftstroms verbessert.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist an dem Lufteinlass ein Filterelement angeordnet. Das Filterelement ist als Vorfilter ausgeführt und dient zum Herausfiltern von relativ grobem Schmutz. Durch das Filterelement wird verhindert, dass grober Schmutz in die unterschiedlichen Kanäle der Luftversorgungsvorrichtung gelangen kann und dadurch die Kanäle durch den Schmutz verstopft werden.
  • Vorzugsweise ist eines der Gehäuseelemente aus Kunststoff hergestellt und weist Versteifungsrippen auf. Dadurch weist das Gehäuseelement ein geringes Gewicht bei einer relativ hohen Steifigkeit auf. Dadurch kann das Gewicht des Gehäuses reduziert werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Wärmetauscher lösbar am Mittel-Gehäuseelement befestigt. Bei einem Defekt des Wärmetauschers kann der Wärmetauscher einfach demontiert und ausgetauscht werden. Außerdem kann durch die lösbare Anbindung des Wärmetauschers am Gehäuse der Luftfilter auf eine einfache Weise ausgetauscht werden, wobei der Wärmetauscher demontiert wird und dadurch ein Zugang zum Innenraum des Gehäuses geschaffen wird. Anschließend kann der Luftfilter über den durch den demontierten Wärmetauscher entstandenen Zugang aus dem Gehäuse demontiert werden und ein neuer Luftfilter wieder in das Gehäuse eingesetzt werden.
  • Vorzugsweise ist der Wärmetauscher ein Ladeluftkühler.
  • Die Aufgabe wird außerdem durch einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs mit einer Luftversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 gelöst. Vorzugsweise ist der Frischluftauslass mit einem Einlass eines Turbolader-Verdichters eines Turboladers fluidisch verbunden, der Ladelufteinlass mit einem Auslass des Turbolader-Verdichters fluidisch verbunden und der Ladeluftauslass mit einem Brennraum des Verbrennungsmotors fluidisch verbunden. Zu den Vorteilen eines derartigen Verbrennungsmotors mit einer erfindungsgemäßen Luftversorgungsvorrichtung wird auf die vorhergehenden Absätze verwiesen.
  • Es wird somit eine Luftversorgungsvorrichtung geschaffen, welche einen reduzierten Bauraum sowie einen reduzierten Montage- und Herstellungsaufwand aufweist.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.
    • 1 zeigt eine Luftversorgungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht, und
    • 2 zeigt die Luftversorgungsvorrichtung aus 1 in geschnittener Ansicht.
  • 1 offenbart eine Luftversorgungsvorrichtung 10. Eine derartige Luftversorgungsvorrichtung 10 ist üblicherweise in einem Luftansaugpfad eines Verbrennungsmotors 12, insbesondere eines turboaufgeladenen Verbrennungsmotors, angeordnet, wobei bevor die Luft in die Brennräume des Verbrennungsmotors 12 eingeleitet wird, die Luftversorgungsvorrichtung 10 durchströmt. Die nachfolgend beschriebene Ausführung bezieht sich beispielhaft auf einen turboaufgeladenen Verbrennungsmotor 12.
  • Die Luftversorgungsvorrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 20, welches einen Lufteinlass 22 aufweist, wobei durch den Lufteinlass 22 Luft in die Luftversorgungsvorrichtung 10 eingeleitet wird. Der Lufteinlass 22 weist einen im Wesentlichen rechteckigen, relativ großen Querschnitt auf. Alternativ kann der Lufteinlass 22 einen beliebigen, beispielsweise einen runden, Querschnitt aufweisen. Außerdem weist das Gehäuse 20 einen Frischluftauslass 24, einen als Ladelufteinlass ausgeführten Fluideinlass 26 und einen als Ladeluftauslass ausgeführten Fluidauslass 28 auf. Der Frischluftauslass 24 ist über eine Frischluftleitung 25 mit einer Saugseite eines Verdichters eines Turbolader 14 fluidisch verbunden. Der Verdichter des Turboladers 14 ist wiederrum mit seiner Druckseite über eine erste Ladeluftleitung 27 mit dem Fluideinlass 26 fluidisch verbunden. Der Fluidauslass 28 ist über eine zweite Ladeluftleitung 29 mit einem Brennraum des Verbrennungsmotors 12 fluidisch verbunden.
  • 2 zeigt den inneren Aufbau der Luftversorgungsvorrichtung 10.
  • Die Luftversorgungsvorrichtung 10 weist das Gehäuse 20 auf, welches mehrteilig ausgeführt ist und ein Mittel-Gehäuseelement 30, ein Luftfilter-Gehäuseelement 32 und einen Ladeluft-Einlassstutzen 34 aufweist. Das Luftfilter-Gehäuseelemente 32 ist über eine Clipsverbindung oder eine Klebeverbindung mit dem Mittel-Gehäuseelement 30 verbunden. Der Ladeluft-Einlassstutzen 34 ist ausschließlich an dem Ladeluftkühler 36 befestigt. Der Ladeluftkühler 36 ist durch eine Clipsverbindung lösbar mit dem Mittel-Gehäuseelement 30 verbunden. Die Gehäuseelemente 30, 32 und der Ladeluft-Einlassstutzen 34 sind aus Kunststoff hergestellt und mittels Versteifungsrippen versteift, so dass die Gehäuseelemente 30, 32, 34 eine ausreichende Steifigkeit bei einem relativ niedrigen Gewicht aufweisen.
  • Das Luftfilter-Gehäuseelement 32 begrenzt einen Frischluftkanal 38, welcher sich zwischen einem Frischlufteinlass 40 und dem Frischluftauslass 24 erstreckt. Im Frischluftkanal 38 ist ein Luftfilter 42 angeordnet, durch welche die vom Frischlufteinlass 40 zum Frischluftauslass 24 strömende Luft gereinigt wird. Der Ladeluftkühler 36 begrenzt einen als Ladeluftkanal ausgeführten Fluidkanal 45 und einen Kühlluftkanal 44, wobei der Fluidkanal 45 und der Kühlluftkanal 44 senkrecht zueinander ausgerichtet angeordnet sind und fluidisch voneinander getrennt sind. Der Fluidkanal 45 erstreckt sich ausgehend von dem Fluideinlass 26 bis zum Fluidauslass 28, wobei der Fluidauslass 28 in der 2 nicht gezeigt ist. Der Kühlluftkanal 44 erstreckt sich zwischen einem Kühllufteinlass 46 bis zu einem Kühlluftauslass 48.
  • Erfindungsgemäß sind der Frischlufteinlass 40 und der Kühllufteinlass 46 ausschließlich mit dem Lufteinlass 22 fluidisch verbunden. Damit ist ausschließlich ein einziger Lufteinlass vorgesehen, um Frischluft in den Frischluftkanal 38 und Kühlluft in den Kühlluftkanal 44 einzuleiten. Der Lufteinlass 22 ist an dem Mittel-Gehäuseelement 30 ausgebildet, wobei das Mittel-Gehäuseelement 30 derart ausgeführt ist, dass die durch den Lufteinlass 22 einströmende Luft gezielt in den Frischlufteinlass 40 und in den Kühllufteinlass 46 eingeleitet wird. Hierfür ist im Inneren des Mittel-Gehäuseelements 30 ein Luftleitelement 50 vorgesehen, welches einstückig mit dem Mittel-Gehäuseelement 30 ausgeführt ist.
  • Im Betrieb des Verbrennungsmotors 12 wird über den Lufteinlass 22 Luft in die Luftversorgungsvorrichtung 10 eingeleitet, wobei die eingeleitete Luft durch einen am Lufteinlass 22 angeordneten Vorfilter 23 von groben Schmutzt gereinigt wird. Anschließend strömt die eingeleitete Luft in den Frischluftkanal 38, in welchem die Luft den Luftfilter 42 durchströmt und von feinen Partikeln gereinigt wird. Ausgehend vom Frischluftkanal 38 strömt die gereinigte Luft über die Frischluftleitung 25 zum Verdichter eines Abgasturboladers 14, in welchem die Luft verdichtet wird. Dabei erwärmt sich die Luft. Die verdichtete und erwärmte Luft strömt über den Fluideinlass 26 wieder in die Luftversorgungsvorrichtung 10, durchströmt den Ladeluftkühler 36 über den Fluidkanal 45 und strömt ausgehend vom Fluidauslass 28 über die zweite Ladeluftleitung 29 zum Verbrennungsmotor. Die Ladeluft wird im Fluidkanal 45 abgekühlt, wobei die Wärme vom Ladeluftstrom auf den durch den Kühlluftkanal 44 strömenden Kühlluftstrom 56 übertragen wird. Der Kühlluftstrom 56 wird, wie der Frischluftstrom 54 auch, durch den Lufteinlass 22 in die Luftversorgungsvorrichtung 10 eingeleitet, wobei ein Teil des Luftmassenstroms 52 in den Frischluftkanal 38 und ein Teil des Luftmassenstroms 52 in den Kühlluftkanal 44 strömt.
  • Damit wird eine Luftversorgungsvorrichtung 10 geschaffen, welchen einen gemeinsamen Lufteinlass für den Kühlluftkanal 44 und den Frischluftkanal 38 aufweist, wodurch der Bauraum der Luftversorgungsvorrichtung 10 sowie der Herstellung- und der Montageaufwand reduziert werden.
  • Es sind auch andere konstruktive Ausführungsformen als die beschriebenen Ausführungsformen möglich, die in den Schutzbereich des Hauptanspruchs fallen.

Claims (7)

  1. Luftversorgungsvorrichtung für (10) einen Verbrennungsmotor (12), mit einem mehrteiligen Gehäuse (20), welches einen zwischen einem Kühllufteinlass (46) und einem Kühlluftauslass (48) erstreckenden Kühlluftkanal (44), einen zwischen einem Fluideinlass (26) und einem Fluidauslass (28) erstreckenden Fluidkanal (45) und einen zwischen einem Frischlufteinlass (40) und einem Frischluftauslass (24) erstreckenden Frischluftkanal (38) begrenzt, einem Luftfilter (42), welcher im Frischluftkanal (38) angeordnet ist, und einem Wärmetauscher (36), welcher einen durch den Fluidkanal (45) strömenden und zu kühlenden Fluidstrom mit einem durch den Kühlluftkanal (44) strömenden Kühlluftstrom (56) wärmeübertragend koppelt, wobei das Gehäuse (20) einen Lufteinlass (22) aufweist, welcher mit dem Kühllufteinlass (46) und mit dem Frischlufteinlass (40) fluidisch verbunden ist, derart, dass ein in das Gehäuse (20) strömender Luftmassenstrom (52) in den Kühllufteinlass (46) und in den Frischlufteinlass (40) strömt, wobei der Luftmassenstrom (52) sich in einen Frischluftstrom (54) und einen Kühlluftstrom (56) aufteilt, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (20) ein Mittel-Gehäuseelement (30), ein Luftfilter-Gehäuseelement (32) und einen Fluid-Einlassstutzen (34) aufweist, wobei das Luftfilter-Gehäuseelement (32), der Wärmetauscher (36) und der Fluid-Einlassstutzen (34) am Mittel-Gehäuseelement (30) befestigt sind.
  2. Luftversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung des Luftmassenstroms (52) hinter dem Lufteinlass (22) mindestens ein Luftleitelement (50) im Gehäuse (20) angeordnet ist.
  3. Luftversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Lufteinlass (22) ein Filterelement (23) angeordnet ist.
  4. Luftversorgungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Gehäuseelement (30, 32, 34) aus Kunststoff hergestellt ist und Versteifungsrippen aufweist.
  5. Luftversorgungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (36) lösbar am Mittel-Gehäuseelement (30) befestigt ist.
  6. Luftversorgungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (36) ein Ladeluftkühler ist.
  7. Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs mit einer Luftversorgungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
DE102020114653.1A 2020-06-02 2020-06-02 Luftversorgungsvorrichtung und Verbrennungsmotor Active DE102020114653B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020114653.1A DE102020114653B4 (de) 2020-06-02 2020-06-02 Luftversorgungsvorrichtung und Verbrennungsmotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020114653.1A DE102020114653B4 (de) 2020-06-02 2020-06-02 Luftversorgungsvorrichtung und Verbrennungsmotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102020114653A1 DE102020114653A1 (de) 2021-12-02
DE102020114653B4 true DE102020114653B4 (de) 2022-03-31

Family

ID=78508747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020114653.1A Active DE102020114653B4 (de) 2020-06-02 2020-06-02 Luftversorgungsvorrichtung und Verbrennungsmotor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102020114653B4 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19604738A1 (de) 1995-03-03 1996-09-05 Vdo Schindling Saugeinrichtung für einen in das Heck eines Kraftfahrzeuges einbaubaren, aufgeladenen Motor
DE102012213164A1 (de) 2012-07-26 2014-01-30 Mahle International Gmbh Frischluftversorgungseinrichtung
WO2014016255A1 (de) 2012-07-26 2014-01-30 Mahle International Gmbh Brennkraftmaschine mit frischluftversorgungseinrichtung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19604738A1 (de) 1995-03-03 1996-09-05 Vdo Schindling Saugeinrichtung für einen in das Heck eines Kraftfahrzeuges einbaubaren, aufgeladenen Motor
DE102012213164A1 (de) 2012-07-26 2014-01-30 Mahle International Gmbh Frischluftversorgungseinrichtung
WO2014016255A1 (de) 2012-07-26 2014-01-30 Mahle International Gmbh Brennkraftmaschine mit frischluftversorgungseinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020114653A1 (de) 2021-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009036657B4 (de) Turboladergehäuse mit fest eingebauten Einlass- und Auslassöffnungen
DE102010017918B4 (de) Luftansaugvorrichtung für ein Fahrzeug
EP2667007B1 (de) Wärmetauscher, Abgasrückführsystem und Brennkraftmaschine
WO2006111307A1 (de) Ladermodul für eine verbrennungskraftmaschine
DE102004026105B4 (de) Ansaugluftvorrichtung für Verbrennungskraftmaschine
DE112016001218T5 (de) Abnehmbarer und reversibler vorabscheider für filteranordnung
WO2016096813A1 (de) Luftleitung für einen ansaugtrakt einer verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines kraftwagens
DE102020114653B4 (de) Luftversorgungsvorrichtung und Verbrennungsmotor
WO2015055310A1 (de) Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für einen kraftwagen
DE102010015541A1 (de) Luftreiniger mit in den Luftauslass eingebautem Resonator
EP1520977B1 (de) Ansaugvorrichtung für eine Vorreinigungseinrichtung in Verbindung mit einer Ventilatorverkleidung
EP3786458B1 (de) Lüfterhutze für ein fahrzeugsystem
EP3402970B1 (de) Luftfiltervorrichtung für ein kraftfahrzeug
DE102014018035A1 (de) Luftleitung für einen Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine
DE102014215558A1 (de) Kühler zum Kühlen einer Gasströmung
DE102012206974A1 (de) Abgasrückführungsanlage
DE102010036595B4 (de) Kraftfahrzeug
DE102004013206B4 (de) Variable Kühlvorrichtung für zur Saugseite eines aufgeladenen Verbrennungsmotors rückgeführtes Abgas
DE102005041732A1 (de) Brennkraftmaschine mit Abgaskühlsystem
EP3855024B1 (de) Absauganordnung für einen zentrifugalluftfilter
DE102008062145A1 (de) Motor mit Turbo-Superlader
DE102007046461A1 (de) Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zur Herstellung eines Abgasturboladers
DE202019101397U1 (de) Abgaskühler
DE102004036037B4 (de) Kraftfahrzeug
DE102016205752A1 (de) Abgas-Rückführ-Kühler

Legal Events

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