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Die Erfindung betrifft eine Wärmetauschereinrichtung für einen Ladeluftkühler eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zum Bereitstellen einer Wärmetauschereinrichtung für einen Ladeluftkühler eines Kraftfahrzeugs.
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Als Ladeluftkühler ausgebildete Wärmeübertrager, welche dazu eingerichtet sind, in einem Ansaugtrakt eines aufgeladenen Verbrennungsmotors eine Temperatur von dem Motor zuzuführender Ladeluft zu verringern, sind bereits allgemein bekannt. Dabei wird der Ladeluftkühler im Ansaugtrakt zwischen einem Verdichter des Kraftfahrzeugs, insbesondere einem Turbolader, und einem Einlassventil des Verbrennungsmotors eingebaut. Mittels des Ladeluftkühlers wird von der Ladeluft Wärme abgeführt, welche durch ein Verdichten der Ladeluft im Turbolader entstanden ist. Durch das Kühlen der Ladeluft mittels des Ladeluftkühlers kann eine besonders vorteilhafte Leistung sowie ein besonders hoher Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors erreicht werden. Aufgrund von Bauraumvorgaben beziehungsweise sogenannten Packagevorgaben kann eine gerade Ausgestaltung des Ladeluftkühlers unerwünscht sein.
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Aus der
DE 10 2009 013 677 A1 ist bereits ein Verfahren zum Bauen von Ladeluftkühlervorrichtungen in Kraftwagen unterschiedliche Bauart bekannt. Bei dem Verfahren wird wenigstens ein Wärmetauscher mit wenigstens einem Luftkanal bereitgestellt. Weiterhin wird wenigstens ein Endkasten bereitgestellt, welcher so mit nur einem Wärmetauscher verbindbar ist, dass der Luftkanal des Wärmetauschers in einen Luftraum des Endkastens mündet. Überdies wird bei dem Verfahren wenigstens ein Zwischenkasten bereitgestellt, welcher so mit zwei Wärmetauschern verbindbar ist, dass die Luftkanäle der zwei Wärmetauscher in einen Luftraum des Zwischenkastens münden. Ein erster Wärmetauscher wird mit zwei Endkästen verbunden für einen Kraftwagen einer ersten Bauart und ein Zwischenkasten wird mit zwei Wärmetauschern verbunden für einen Kraftwagen einer zweiten Bauart. Über eine geometrische Ausgestaltung des Zwischenkastens ist eine Anpassung der Form der Ladeluftkühlervorrichtung an den jeweils zur Verfügung stehenden Bauraum möglich. Durch einen gewinkelten Zwischenkasten ist eine Anordnung der Ladeluftkühlervorrichtung im Bereich eines hinteren Radhauses eines Kraftwagens mit Heckmotor möglich.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung zu schaffen, welche ein Anordnen eines Ladeluftkühlers mit einer besonders großen Wärmetauschereinrichtung in einem begrenzten Bauraum eines Kraftwagens ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart.
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Die Erfindung betrifft eine Wärmetauschereinrichtung für einen Ladeluftkühler eines Kraftfahrzeugs, mit einem ersten geraden Wärmetauscherabschnitt und mit einem unmittelbar an den ersten Wärmetauscherabschnitt anschließenden zweiten geraden Wärmetauscherabschnitt. Sowohl der erste Wärmetauscherabschnitt als auch der zweite Wärmetauscherabschnitt sind dazu eingerichtet, von Ladeluft durchströmt zu werden, wobei die Ladeluft bei Durchströmen sowohl des ersten Wärmetauscherabschnitts als auch des zweiten Wärmetauscherabschnitts temperiert, insbesondere gekühlt, werden kann. Der erste Wärmetauscherabschnitt ist dazu eingerichtet, von der Ladeluft in einer ersten Strömungsrichtung durchströmt zu werden. Der zweite Wärmetauscherabschnitt ist dazu eingerichtet, von derselben Ladeluft in einer zu der ersten Strömungsrichtung unterschiedlichen, zweiten Strömungsrichtung durchströmt zu werden, wobei die zweite Strömungsrichtung schräg zur ersten Strömungsrichtung verläuft. Das bedeutet, dass die Wärmetauschereinrichtung an einer Kontaktstelle zwischen dem ersten Wärmetauscherabschnitt und dem zweiten Wärmetauscherabschnitt einen Knick aufweist. Folglich weist die Wärmetauschereinrichtung die geometrische Form eines gewinkelten Quaders auf. Durch die gewinkelte Ausführung der Wärmetauschereinrichtung kann die Ladeluft über eine besonders lange Strecke durch die Wärmetauschereinrichtung strömen, wobei die Wärmetauschereinrichtung an Bauraumvorgaben des Kraftwagens angepasst sein kann. Es kann somit beim Verwenden der Wärmetauschereinrichtung für den Ladeluftkühler der Ladeluftkühler besonders kompakt mit weiteren Komponenten des Kraftfahrzeugs im Kraftfahrzeug angeordnet sein, wobei die Wärmetauschereinrichtung des Ladeluftkühlers eine besonders große Wärmetauscherfläche für das Kühlen der Ladeluft bereitstellt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der erste Wärmetauscherabschnitt und der zweite Wärmetauscherabschnitt jeweils einen rechteckigen Umfang aufweisen. Das bedeutet, dass jeweilige Querschnitte durch den ersten Wärmetauscherabschnitt oder durch den zweiten Wärmetauscherabschnitt jeweils eine rechteckige Form aufweisen. Hierbei können die Querschnitte insbesondere senkrecht zu der jeweiligen Strömungsrichtung des jeweiligen Wärmetauscherabschnitts verlaufen. Die Wärmetauschereinrichtung mit den den jeweiligen rechteckigen Umfang aufweisenden Wärmetauscherabschnitten ist aufgrund der rechteckigen Querschnitte der Wärmetauscherabschnitte besonders einfach zu fertigen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass jeder Wärmetauscherabschnitt mehrere flache Wärmetauscherrohre aufweist, durch welche die Ladeluft hindurchströmbar ist. Die flachen Wärmetauscherrohre ermöglichen eine besonders große Wärmetauscherfläche der jeweiligen Wärmetauscherrohre bei einer gegebenen Querschnittsfläche der jeweiligen Wärmetauscherrohre. Das bedeutet, dass zum einen besonders viel Ladeluft die jeweiligen Wärmetauscherrohre durchströmen kann und zum anderen ein besonders großer Wärmeaustausch über jeweilige Außenflächen der Wärmetauscherrohre erfolgen kann. Somit kann die Ladeluft beim Durchströmen der Wärmetauscherrohre besonders gut gekühlt werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Anzahl an Wärmetauscherteilrohren des ersten Wärmetauscherabschnitts mit einer Anzahl an Wärmetauscherteilrohren des zweiten Wärmetauscherabschnitts übereinstimmt und jedes Wärmetauscherteilrohr des ersten Wärmetauscherabschnitts dicht an ein zugeordnetes Wärmetauscherteilrohr des zweiten Wärmetauscherabschnitts anschließt. Hierdurch kann die Ladeluft mittels der jeweiligen Wärmetauscherteilrohre durchgängig durch den ersten Wärmetauscherabschnitt, von dem ersten Wärmetauscherabschnitt in den zweiten Wärmetauscherabschnitt und durch den zweiten Wärmetauscherabschnitt geführt werden. Ein jeweiliges Wärmetauscherteilrohr des ersten Wärmetauscherabschnitts bildet zusammen mit dem jeweiligen zugeordneten Wärmetauscherteilrohr des zweiten Wärmetauscherabschnitts ein Wärmetauscherrohr. Das dichte Anschließen der jeweiligen Wärmetauscherteilrohre des ersten Wärmetauscherabschnitts mit jeweiligen zugeordneten Wärmetauscherteilrohren des zweiten Wärmetauscherabschnitts ermöglicht ein präzises Führen der Ladeluft durch die Wärmetauschereinrichtung. Ein unkontrolliertes Strömen der Ladeluft durch die Wärmetauschereinrichtung kann somit vermieden werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass jedes Wärmetauscherrohr als gerolltes Flachband ausgebildet ist. Das Bereitstellen der jeweiligen Wärmetauscherrohre aus dem gerollten Flachband ermöglicht einen besonders einfachen Aufbau der jeweiligen Wärmetauscherrohre sowie ein besonders einfaches Bereitstellen der jeweiligen Wärmetauscherrohre. Darüber hinaus können die Wärmetauscherrohre durch Rollen des Flachbands besonders schnell, einfach und kostengünstig bereitgestellt werden. Insbesondere können die jeweiligen Wärmetauscherteilrohre des jeweiligen Wärmetauscherrrohrs durch ein jeweiliges gerolltes Flachband bereitgestellt sein.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Bereitstellen einer Wärmetauschereinrichtung für einen Ladeluftkühler eines Kraftfahrzeugs, wie sie bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Wärmetauschereinrichtung beschrieben worden ist. Bei dem Verfahren werden mehrere Wärmetauschergrundrohre jeweils schräg zu einer Längserstreckungsrichtung des jeweiligen Wärmetauschergrundrohrs durchgeschnitten. Weiterhin ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass ein erstes, aus dem Wärmetauschergrundrohr resultierendes Wärmetauscherteilrohr mit seiner beim Durchschneiden des Wärmetauschergrundrohrs resultierenden schrägen Schnittfläche an ein zweites aus dem Wärmetauschergrundrohr resultierendes Wärmetauscherteilrohr angelegt wird, und die Wärmetauscherteilrohre zu jeweiligen Wärmetauscherrohren verbunden werden, welche für ein Bereitstellen der Wärmetauschereinrichtung parallel zueinander angeordnet und miteinander verbunden werden. Insbesondere kann das erste Wärmetauscherteilrohr einem ersten Wärmetauscherbereich zugeordnet sein und das zweite Wärmetauscherteilrohr einem zweiten Wärmetauscherabschnitt zugeordnet sein. Das erste Wärmetauscherteilrohr stellt somit einen Abschnitt eines Wärmetauscherrohr für den ersten Wärmetauscherabschnitt bereit und das zweite Wärmetauscherteilrohr stellt einen Abschnitt des Wärmetauscherrohr für den zweiten Wärmetauscherabschnitt bereit. Das schräg zur Längserstreckungsrichtung des jeweiligen Wärmetauschergrundrohrs vorgesehene Durchschneiden des Wärmetauschergrundrohrs ermöglicht, dass das erste Wärmetauscherteilrohr und das zweite Wärmetauscherteilrohr mit ihren Längserstreckungsrichtungen schräg zueinander ausgerichtet aneinander befestigt werden. Hierdurch kann die mehrere parallel zueinander ausgerichtete und jeweilige Knicke aufweisende Wärmetauscherrohre umfassende Wärmetauschereinrichtung gewinkelt bereitgestellt werden. Aufgrund der Knicke der jeweiligen Wärmetauscherrohre kann die Ladeluft über eine besonders lange Strecke durch die Wärmetauschereinrichtung hindurchströmen, wodurch die Ladeluft besonders gut gekühlt werden kann. Weiterhin ermöglicht die gewinkelte Ausgestaltung der Wärmetauschereinrichtung, dass die Wärmetauschereinrichtung besonders kompakt in ein Packaging des Kraftfahrzeugs, insbesondere des Kraftwagens, integriert werden kann. Das Herstellen der Wärmetauschereinrichtung aus wenigstens einem Wärmetauschergrundrohr, insbesondere den mehreren Wärmetauschergrundrohren, welche jeweils für das gewinkelte Bereitstellen der Wärmetauschereinrichtung schräg zur Längserstreckungsrichtung in jeweilige Wärmetauscherteilrohre geschnitten werden, ermöglicht ein besonders einfaches und präzises Einstellen des ersten Wärmetauscherabschnitts zu dem zweiten Wärmetauscherabschnitt mit den schräg zueinander ausgerichteten Strömungsrichtungen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass beim Durchschneiden des jeweiligen Wärmetauschergrundrohrs das erste Wärmetauscherteilrohr unter einem Gehrungswinkel von dem zweiten Wärmetauscherteilrohr getrennt wird. Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Wärmetauscherteilrohre unter einem durch die Gehrung vorgegebenen Gehrungswinkel miteinander zu dem jeweiligen Wärmetauscherrohr verbunden werden. Durch das Schneiden des ersten Wärmetauscherteilrohrs und des zweiten Wärmetauscherteilrohrs aus einem gemeinsamen Wärmetauschergrundrohr, indem das erste Wärmetauscherteilrohr von dem zweiten Wärmetauscherteilrohr unter dem Gehrungswinkel abgetrennt wird, ermöglicht ein Bereitstellen der jeweiligen Wärmetauscherteilrohre aus dem Wärmetauschergrundrohr mit besonders wenig Verschnitt. Weiterhin kann als Wärmetauschergrundrohr Meterware herangezogen werden, welches zumindest im Wesentlichen ohne Verschnitt in jeweilige Wärmetauscherteilrohre unterteilt werden kann. Jeweils zwei aus dem Wärmetauschergrundrohr resultierende Wärmetauscherteilrohre werden bei dem Verfahren unter dem durch die Gehrung vorgegebenen Gehrungswinkel über jeweilige Schnittflächen aneinander angelegt, wodurch ein jeweiliges einen Knick an der Kontaktfläche zwischen dem ersten Wärmetauscherteilrohr und dem zweiten Wärmetauscherteilrohr aufweisendes Wärmetauscherrohr bereitgestellt werden kann. Nach dem Schneiden des ersten Wärmetauscherteilrohrs und des zweiten Wärmetauscherteilrohrs aus dem Wärmetauschergrundrohr können das erste Wärmetauscherteilrohr und das zweite Wärmetauscherteilrohr auf Umschlag zusammengefügt werden. Somit ermöglicht das Verfahren ein besonders verschnittarmes Bereitstellen der Wärmetauscherrohre der Wärmetauschereinrichtung.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Wärmetauschergrundrohre parallel zueinander angeordnet werden und gemeinsam durchgeschnitten werden oder die Wärmetauschergrundrohre separat voneinander durchgeschnitten werden. Das bedeutet, dass bei dem Verfahren entweder die Wärmetauschergrundrohre parallel zueinander angeordnet werden können und gemeinsam schräg zur Längserstreckungsrichtung durchgeschnitten werden können, wodurch die jeweiligen ersten Wärmetauscherteilrohre und zweiten Wärmetauscherteilrohre bereitgestellt werden. Die resultierenden ersten Wärmetauscherteilrohre und zweiten Wärmetauscherteilrohre können gemeinsam umgeschlagen und zu den jeweiligen den Knick aufweisenden Wärmetauscherrohren verbunden werden. Hierdurch kann die Wärmetauschereinrichtung besonders schnell bereitgestellt werden. Alternativ können die jeweiligen Wärmetauscherrohre durch Verbinden der ersten Wärmetauscherteilrohre mit den jeweiligen zugeordneten zweiten Wärmetauscherteilrohren separat voneinander bereitgestellt werden und anschließend die Wärmetauscherrohre parallel zueinander angeordnet werden, um die Wärmetauschereinrichtung bereitzustellen. Hierdurch können die jeweiligen bereitgestellten Wärmetauscherrohre besonders präzise zueinander parallel ausgerichtet werden und Toleranzen zwischen den Wärmetauscherrohren besonders vorteilhaft ausgeglichen werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das erste Wärmetauscherteilrohr und das zweite Wärmetauscherteilrohr miteinander luft- und wasserdicht verbunden werden. Über das luftdichte Verbinden des ersten Wärmetauscherteilrohrs mit dem zweiten Wärmetauscherteilrohr kann sichergestellt werden, dass das resultierende Wärmetauscherrohr sowohl luft- als auch wasserdicht ist. Ein Austreten von Ladeluft aus dem jeweiligen Wärmetauscherrohr unter Umgehung einer Einlassöffnung sowie einer Auslassöffnung des jeweiligen Wärmetauscherrohrs kann somit unterbleiben. Weiterhin kann ein Eintreten von Wasser in die jeweiligen Wärmetauscherrohre zumindest im Wesentlichen vermieden werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das erste Wärmetauscherteilrohr und das zweite Wärmetauscherteilrohr miteinander verlötet und/oder verschweißt werden. Hierbei können das erste Wärmetauscherteilrohr und das zweite Wärmetauscherteilrohr insbesondere miteinander laserverschweißt werden. Über das Löten und/oder das Schweißen können die Wärmetauscherteilrohre besonders sicher aneinander gehalten werden. Darüber hinaus ermöglicht das Löten beziehungsweise das Schweißen ein luftdichtes und wasserdichtes Verbinden der Wärmetauscherteilrohre.
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Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 in einer schematischen Perspektivansicht einen Ladeluftkühler für ein Kraftfahrzeug, vorliegend einen Kraftwagen, mit zwei jeweils in einem Gehäuse angeordneten Wärmetauschereinrichtungen, welche jeweils dazu eingerichtet sind, von einem Turbolader verdichtete Ladeluft zu empfangen, die empfangene Ladeluft zu kühlen und die gekühlte Ladeluft für einen Motor des Kraftfahrzeugs bereitzustellen; und
- 2 eine schematische Perspektivansicht einer der Wärmetauschereinrichtungen des Ladeluftkühlers gemäß 1 ohne ein zugeordnetes Gehäuse, wobei erkannt werden kann, dass die Wärmetauschereinrichtung einen Knick aufweist, welcher ermöglicht, dass bei einem besonders kompakten Packaging des Ladeluftkühlers in dem Kraftfahrzeug eine besonders lange von der Ladeluft durchströmbare Wärmetauscherstrecke in der Wärmetauschereinrichtung für die Ladeluft zur Verfügung gestellt werden kann.
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In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Ladeluftkühler 10 für ein Kraftfahrzeug, vorliegend einen Kraftwagen, gezeigt. Der Ladeluftkühler 10 weist vorliegend zwei jeweils an einem Gehäuse 12 angeordnete Wärmetauschereinrichtungen 14 auf, von welchen eine in 2 schematisch gezeigt ist. Über jeweilige Zuführleitungen 16 ist von einem Turbolader des Kraftfahrzeugs verdichtete Ladeluft den Wärmetauschereinrichtungen 14 zuführbar. Über jeweilige Abführleitungen 18 ist die mittels der Wärmetauschereinrichtungen 14 gekühlte Ladeluft einem Motor des Kraftfahrzeugs zuführbar. Hierdurch kann eine besonders hohe Effizienz des Motors erreicht werden.
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Um insbesondere in begrenzten Bauräumen, welche aufgrund eines Packagings im Kraftfahrzeug vorliegen können, eine besonders große Wärmetauscherfläche der jeweiligen Wärmetauschereinrichtungen 14 bereitstellen zu können bei besonders geringen Druckverlusten, werden die jeweiligen Wärmetauschereinrichtungen 14 mit einem Knick 20 bereitgestellt. Die den jeweiligen Wärmetauschereinrichtungen 14 zugeordneten Gehäuse 12 sind in ihrer Form an die jeweiligen Wärmetauschereinrichtungen 14 angepasst und weisen somit ebenfalls einen Knick auf. Durch diesen Knick 20 können die Wärmetauschereinrichtungen 14 mit einer besonders großen Wärmetauscherfläche bereitgestellt werden, wodurch im Vergleich zu Ladeluftkühlern mit geraden Wärmetauschereinrichtungen eine signifikante Vergrößerung erzielt werden kann, wodurch wiederum mittels des den in den Fig. gezeigten Ladeluftkühler 10 aufweisenden Kraftfahrzeugs ein erweiterter Lambda-1-Betriebsbereich erzielt werden kann. Der Ladeluftkühler 10 ist insbesondere für Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen vorteilhaft, in welchen der Kraftstoff im Rahmen eines Miller-Brennverfahrens verbrannt wird.
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Die geknickte Ausgestaltung der Wärmetauschereinrichtung 14 ermöglicht, dass der Ladeluftkühler 10 mit besonders großer Wärmetauscherfläche bereitgestellt werden kann, ohne dass starke Umlenkungen der Ladeluft mit entsprechend großen Druckverlusten nötig sind.
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Unter dem Knick 20 der Wärmetauschereinrichtung 14 ist zu verstehen, dass die Wärmetauschereinrichtung 14 einen ersten Wärmetauscherabschnitt 22 und einen unmittelbar an den ersten Wärmetauscherabschnitt 22 anschließenden zweiten Wärmetauscherabschnitt 24 aufweist. Der erste Wärmetauscherabschnitt 22 und der zweite Wärmetauscherabschnitt 24 sind jeweils gerade ausgebildet. Jeder Wärmetauscherabschnitt 22, 24 weist mehrere flache Wärmetauscherteilrohre 26 auf, durch welche die Ladeluft hindurchströmen kann. Vorliegend sind lediglich für jeden der Wärmetauscherabschnitte 22, 24 zwei Wärmetauscherteilrohre 26 aus Übersichtlichkeitsgründen gezeigt. Weitere Wärmetauscherteilrohre 26 können den jeweiligen Wärmetauscherteilbereichen 22, 24 zugeordnet parallel zu den jeweiligen weiteren Wärmetauscherteilrohren 26 desselben Wärmetauscherabschnitts 22, 24 angeordnet sein. Die jeweiligen Wärmetauscherteilrohre 26 sind jeweils durch ein gerolltes Flachband bereitgestellt. Die jeweiligen Wärmetauscherteilrohre 26 weisen vorliegend einen flachen abgerundeten Querschnitt auf, wodurch eine besonders große Wärmeübertragungsfläche bei einer gegebenen Querschnittsfläche des jeweiligen Wärmetauscherteilrohrs 26 ermöglicht wird.
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Vorliegend stimmt eine Anzahl an ersten Wärmetauscherteilrohren 26 des ersten Wärmetauscherabschnitts 22 mit einer Anzahl an zweiten Wärmetauscherteilrohren 26 des zweiten Wärmetauscherabschnitts 24 überein. Jedes Wärmetauscherteilrohr 26 des ersten Wärmetauscherabschnitts 22 ist mit einem zugeordneten Wärmetauscherteilrohr 26 des zweiten Wärmetauscherabschnitts 24 luftdicht und wasserdicht zu einem durchgehenden Wärmetauscherrohr 28 verbunden, welches durchgehend von der Ladeluft durchströmbar ist. Hierbei schließen die jeweiligen Wärmetauscherteilrohre 26 eines Wärmetauscherrohrs 28 an einer Kontaktstelle zwischen den Wärmetauscherteilrohren 26 einen Winkel α zwischen 90 und 180 Grad, insbesondere einen Winkel von 100 bis 175 Grad, ein. Somit verläuft eine erste Strömungsrichtung 30 des ersten Wärmetauscherabschnitts 22 schräg zu einer zu der ersten Strömungsrichtung 30 unterschiedlichen zweiten Strömungsrichtung 32 des zweiten Wärmetauscherabschnitts 24. Der erste Wärmetauscherabschnitt 22 ist dazu eingerichtet, von der Ladeluft in der ersten Strömungsrichtung 30 durchströmt zu werden. Der zweite Wärmetauscherabschnitt 24 ist dazu eingerichtet, von derselben Ladeluft in der zu der ersten Strömungsrichtung 30 unterschiedlichen zweiten Strömungsrichtung 32 durchströmt zu werden. Die erst Strömungsrichtung 30 und die zweite Strömungsrichtung 32 verlaufen schräg zueinander. Vorliegend schließen die erste Strömungsrichtung 30 und die zweite Strömungsrichtung 32 den Winkel α miteinander ein.
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Für das Bereitstellen der Wärmetauschereinrichtung 14 wird aus wenigstens einem Flachband wenigstens ein Wärmetauschergrundrohr bereitgestellt. Das Flachband kann insbesondere zu dem Wärmetauschergrundrohr geschweißt werden, wodurch das Wärmetauschergrundrohr eine längs verlaufende Schweißnaht aufweist. Aufgrund dieser längs verlaufenden Schweißnaht des gerollten Flachbands kann ein Biegen des Wärmetauschergrundrohrs ungünstig sein.
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Es ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Wärmetauschergrundrohr schräg zu seiner Längserstreckungsrichtung durchschnitten wird, wodurch ein erstes Wärmetauscherteilrohr 26 bereitgestellt wird. Hierbei kann durch ein weiteres Durchschneiden des Wärmetauschergrundrohrs ein zweites Wärmetauscherteilrohr 26 bereitgestellt werden. Alternativ kann ein Wärmetauschergrundrohr mittels eines Schnitts in das erste Wärmetauscherteilrohr 26 und das zweite Wärmetauscherteilrohr 26 unterteilt werden. Hierbei kann das Wärmetauschergrundrohr unter einem Gehrungswinkel durchgeschnitten werden, wodurch das erste Wärmetauscherteilrohr 26 und das zweite Wärmetauscherteilrohr 26 aus dem Wärmetauschergrundrohr resultieren. Durch Zusammensetzen der Wärmetauscherteilrohre 26 unter einem durch die Gehrung vorgegebenen Gehrungswinkel, vorliegend dem Winkel a, können die Wärmetauscherteilrohre 26 zu dem Wärmetauscherrohr 28 verbunden werden. Für das Verbinden der Wärmetauscherteilrohre 26 wird das erst Wärmetauscherteilrohr 26 mit seiner beim Durchschneiden des Wärmetauschergrundrohrs resultierenden schrägen Schnittfläche an das zweite aus dem Wärmetauschergrundrohr resultierende Wärmetauscherteilrohr 26 angelegt. Anschließend werden die Wärmetauscherteilrohre 26 zu dem Wärmetauscherrohr 28 verbunden, insbesondere durch Verlöten und/oder Verschweißen. Hierdurch werden das erste Wärmetauscherteilrohr 26 und das zweite Wärmetauscherteilrohr 26 luft- und wasserdicht miteinander verbunden. Jeweilige Wärmetauscherrohre 28 der Wärmetauschereinrichtung 14 können separat voneinander bereitgestellt werden und anschließend parallel zueinander angeordnet werden, wodurch die Wärmetauschereinrichtung 14 bereitgestellt wird. Alternativ können die jeweiligen Wärmetauschergrundrohre parallel zueinander angeordnet werden, gemeinsam in die Wärmetauscherteilrohre 26 unterteilt werden und die resultierenden Wärmetauscherteilrohre 26 gemeinsam unter dem Winkel α zusammengesetzt und verbunden werden, wodurch die Wärmetauschereinrichtung 14 resultiert. Die parallel zueinander ausgerichteten Wärmetauscherrohre 28 können mittels jeweiliger stirnseitig der Wärmetauschereinrichtung 14 angeordneter Rahmenelemente 34 relativ zueinander fixiert werden.
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Ein jeweiliger Wärmetauscherkasten des Ladeluftkühlers 10, welcher jeweils die Wärmetauschereinrichtung 14 sowie das die Wärmetauschereinrichtung 14 umgebende Gehäuse 12 umfasst, weist vorliegend die Form eines gewinkelten Quaders auf. Für das Bereitstellen der Wärmetauscherrohre 28 kann das flache Wärmetauschergrundrohr in Längsrichtung auf Gehrung geschnitten in die Wärmetauscherteilrohre 26 zerschnitten werden. Die Wärmetauscherteilrohre 26 können durch ein zweckmäßiges Verbindungsverfahren, wie das Löten oder Schweißen, insbesondere das Laserschweißen, luft- und wasserdicht miteinander verbunden werden. Das Wärmetauschergrundrohr kann insbesondere als Meterware bereitgestellt werden, sodass aus einem Wärmetauschergrundrohr mehrere erste Wärmetauscherteilrohre 26 und mehrere zweite Wärmetauscherteilrohre 26 bereitgestellt werden können. Insbesondere werden von dem Wärmetauschergrundrohr abwechselnd ein erstes Wärmetauscherteilrohr 26 und ein zweites Wärmetauscherteilrohr 26 abgeschnitten. Die Wärmetauscherteilrohre 26 werden somit von der Meterware des Wärmetauschergrundrohrs abgeschnitten und jeweils auf Umschlag zusammengefügt, wodurch das Entstehen eines Verschnitts zumindest im Wesentlichen vermieden werden kann. Die jeweilig entstehenden Wärmetauscherrohre 28 werden parallel zueinander im geschlossenen Gehäuse 12 angeordnet.
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Insgesamt zeigt die Erfindung, wie ein geschlossener interner Ladeluftkühler 10 mit Umlenkung in Strömungsrichtung bereitgestellt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Ladeluftkühler
- 12
- Gehäuse
- 14
- Wärmetauschereinrichtung
- 16
- Zuführleitung
- 18
- Abführleitung
- 20
- Knick
- 22
- erster Wärmetauscherabschnitt
- 24
- zweiter Wärmetauscherabschnitt
- 26
- Wärmetauscherteilrohr
- 28
- Wärmetauscherrohr
- 30
- erste Strömungsrichtung
- 32
- zweite Strömungsrichtung
- 34
- Rahmenelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009013677 A1 [0003]
