DE19923013C2 - Ladeluftleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladeluftleitung zwischen einer Hubkolbenbrennkraftmaschine und mindestens einem Turbolader, die einen Wärmetauscher und einen Wasserabscheider, die gemeinsam vor einer Stirnseite der Brennkraftmaschine angeordnet sind, aufnimmt, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Es ist das Ziel der Erfindung, eine derartige Ladeluftleitung zu schaffen, bei der mit geringem Aufwand eine zuverlässige Abscheidung des in der Ladeluft nach dem Verlassen des oder der Turbolader enthaltenen Wassers erfolgt.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Ladeluftleitung der im Oberbegriff angegebenen Gattung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 erreicht. Hierdurch wird erreicht, dass der Ladeluftstrom im Wasserabscheider umgelenkt wird, so dass die schwereren Wassertröpfchen an der Abtropfwand ausfallen können.

Vorteilhaft erstreckt sich die Abtropfwand zur Bildung eines Auffangsumpfes bis unter die Öffnung des Aufnahmeraumes; dabei geht vom Auffangsumpf mindestens eine Wasserabflussleitung aus. Ein derartiger Auffangsumpf stellt sicher, dass die an der Abtropfwand nach unten fließenden Wassertröpfchen vom Ladeluftstrom getrennt werden.

Vorzugsweise ist der Ladeluftkühler flach ausgebildet, wobei die Eintrittsseite und die Austrittseite größer als die anderen Seiten bemessen sind. Dadurch wird neben einem die Wasserabscheidung an der Abtropfwand begünstigenden niedrigen Druckverlust im Ladeluftkühler auch eine niedrige Bauhöhe erreicht, die eine größere Bauhöhe und dadurch eine günstigere Neigung der Abtropfwand zulässt.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Auf dieser zeigt

Fig. 1 die erfindungsgemäß wesentlichen Teile in einer Stirnansicht der Hubkolbenbrennkraftmaschine,

Fig. 2 eine Seitenansicht zu Fig. 1 und

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 geht von einer Hubkolbenbrennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen, die in V-Form angeordnet sind, aus. Hier ist ein Turbolader 1 vorgesehen, von dem die Ladeluft über einen ersten Teil 2 der Ladeluftleitung zu einem Auslassgehäuse 3 gelangt. Das Auslassgehäuse 3 erstreckt sich vollständig über die Eingangsseite 4 eines Wärmetauschers 5. Der Wärmetauscher 5 ist flach ausgebildet, so dass seine Eingangsseite 4 und seine Ausgangsseite 6 jeweils größer als die anderen Seiten bemessen sind. Der Wärmetauscher 5 ist weiterhin quer zur Mittellängsachse der Hubkolbenbrennkraftmaschine angeordnet, von der lediglich das Kurbelgehäuse 7 angedeutet ist. In Folge der flachen Ausgestaltung des Wärmetauschers 5 ist der Durchflusswiderstand der durch den Wärmetauscher von oben nach unten durchströmenden Ladeluft gering.

An die Austrittsseite 6 des Wärmetauschers 5 schließt sich ein Wasserabscheider 8 an, der eine schräg zur Strömungsrichtung der Ladeluft geneigte Abtropfwand 9 aufweist. Die Abtropfwand 9 lenkt den Ladeluftstrom von der Senkrechten in die Waagerechte zur Einlassöffnung 10 eines Aufnahmeraumes 11 der Ladeluftleitung um. Hierbei fallen die Wassertropfen aus, die schwerer als die Ladeluft sind, und gelangen an die Abtropfwand 9, an der sie nach unten ablaufen. Die Abtropfwand 9 erstreckt sich zumindest partiell bis unter die Einlassöffnung 10 des Aufnahmeraumes 11 und bildet einen Auffangsumpf 12. Diese Anordnung stellt sicher, dass die an die Abtropfwand 9 herunterfließenden Wassertröpfchen nicht mehr in den Ladeluftstrom gelangen können. In den Auffangsumpf 12 mündet zumindest eine Wasserabflussleitung 13, durch die das Wasser aus der Ladeluftleitung entfernt wird.

Von dem Aufnahmeraum 11 gehen zwei Krümmer 14 ab, die die Ladeluft jeweils zu einer Zylinderreihe führen. Hierdurch ergeben sich gleich lange symmetrische Teile der Ladeluftleitung zu den Zylindern der Hubkolbenbrennkraftmaschine.

Das Gehäuse für den Wärmetauscher 5, der Wasserabscheider 8, der Aufnahmeraum 11 und die daran anschließenden Krümmer 14 sind zu einer Baugruppe zusammengefasst. Vorteilhaft sind diese Teile als einheitliches Guss- Stück gefertigt. Ebenso ist zweckmäßig der Teil 2 der Ladeluftleitung mit dem Auslassgehäuse 3 ebenfalls als Guss-Stück ausgebildet. Die Baugruppe mit dem Gehäuse des Wärmetauschers 5, dem Wasserabscheider 8, dem Aufnahmeraum 11 und den Krümmern 14 bildet zusammen mit dem Teil 2 der Ladeluftleitung und dem Auslassgehäuse 3 eine Konsole zur Lagerung des Turboladers 1.

Fig. 3 zeigt die Hubkolbenbrennkraftmaschine des ersten Ausführungsbeispiels, die jedoch mittels zweier kleinerer Turbolader 15, 16 aufgeladen wird. Jeder der Turbolader steht über einen ersten Teil 17, 18 der Ladeluftleitung mit einem gemeinsamen Auslassgehäuse 19 in Verbindung. Dieses Auslassgehäuse ist wiederum auf den Wärmetauscher 5 aufgesetzt. Die weiteren Teile der Ladeluftleitung stimmen mit dem ersten Ausführungsbeispiel überein und sind daher nicht nochmals beschrieben. Fig. 3 macht deutlich, dass die den Wärmetauscher, den Wasserabscheider, den Aufnahmeraum und die Krümmer aufweisende Baugruppe unabhängig von der Bestückung der Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einem oder zwei Turboladern gleich ausgebildet ist.

Claims (6)

1. Ladeluftleitung zwischen einer Hubkolbenbrennkraftmaschine und minde­ stens einem Turbolader, die einen Wärmetauscher (5), der sich quer zur Längsachse der Hubkolbenbrennkraftmaschine erstreckt, und einen Was­ serabscheider (8), die vor einer Stirnseite der Brennkraftmaschine ange­ ordnet sind, aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass der von oben nach unten durchströmte Wärmetauscher (5) an der Unterseite eines Auslassge­ häuses (3, 19) des oder der Turbolader (1, 15, 16) angebracht ist und der Wasserabscheider (8) eine vor der Austrittsseite (6) des Wärmetauschers (5) angeordnete, gegenüber der Waagerechten geneigte, den Ladeluftstrom zur Einlassöffnung (10) eines Aufnahmeraumes (11) für die entwässerte Ladeluft umlenkende Abtropfwand (9) aufweist.

2. Ladeluftleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Abtropfwand (9) zur Bildung eines Auffangsumpfes bis unter die Einlassöff­ nung (10) des Aufnahmeraumes (11) erstreckt und vom Auffangsumpf (12) mindestens eine Wasserabflussleitung (13) ausgeht.

3. Ladeluftleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (5) flach ausgebildet ist, wobei die Eingangsseite (4) und die Ausgangsseite (6) größer als die anderen Seiten bemessen sind.

4. Ladeluftleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Gehäuse für den Wärmetauscher (5), der Was­ serabscheider (8), der Aufnahmeraum (11) und mindestens ein daran an­ schließender Krümmer (14) der Ladeluftleitung als Baugruppe ausgebildet sind.

5. Ladeluftleitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bau­ gruppe als Gussteil hergestellt ist.

6. Ladeluftleitung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe zusammen mit den dem Turbolader (2) oder Turboladern (15, 16) benachbarten Teilen (2, 17, 18) der Ladeluftleitung und dem Aus­ lassgehäuse (3, 19) eine Konsole zur Lagerung des oder der Turbolader (1, 15, 16) bildet.