DE19953785A1 - Kühlermodul - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird ein Kühlermodul, das mindestens aus einem Ladeluftkühler (2) und aus einem Kühlmittelkühler (1) aufgebaut ist. Der Ladeluftkühler ist dabei mit seinen Ladeluftkästen (12, 13) parallel zu den Seitenteilen (8, 9) des Kühlmittelkühlers angeordnet und dient als Träger für das gesamte Kühlermodul. Die Befestigung am Fahrzeug erfolgt über Befestigungslaschen (14, 15), die über elastische Lager (16) jeweils in Höhe des Schwerpunkts des Kühlermoduls beidseitig von Zu- und Abführstutzen (19, 20) für die Ladeluft an den Ladeluftkästen befestigt sind. Der Kühlmittelmühler ist mit seinen Seitenteilen mit den Ladeluftkästen verschraubt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlermodul für eine Verbrennungs­ kraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Nutz­ fahrzeuges, mit einem Kühlmittelkühler und einem parallel da­ zu angeordneten Ladeluftkühler mit zwei jeweils mit einem Zu- bzw. Abführstutzen versehenen Ladeluftkästen und mit seitlich in der Höhe des Schwerpunkts vorgesehenen Befestigungslaschen zur Anordnung im Fahrzeug.

Ein Kühlermodul dieser Art ist aus der DE 39 18 176 A1 be­ kannt. Bei dieser Bauart besitzt der Kühlmittelkühler einen Sammelkasten aus Kunststoff, der mit seitlich vorspringenden pratzenartigen Befestigungslaschen versehen ist, die durch Rippen versteift sind. Diese Befestigungslaschen sind in den Sammelkasten integriert. Der Sammelkasten seinerseits ist mit weiteren Einschieberastöffnungen versehen, in die ein Befe­ stigungsstutzen einrastend einschiebbar ist, der vom Lade­ luftstutzen absteht. Bei einem solchen Kühlermodul sind daher die Sammelkästen des Kühlmittelkühlers und des Ladeluftküh­ lers unmittelbar aneinandergesetzt. Eine solche Bauweise läßt sich nicht verwirklichen, wenn einem der Sammelkästen des Kühlmittelkühlers ein Ausgleichsbehälter zugeordnet werden soll. Die bekannte Bauart bedingt auch eine äußerst stabile und schwere Ausführung des Kunststoffsammelkastens für den Kühlmittelkühler, weil über dessen ebenfalls aus Kunststoff bestehende Befestigungslasche das ganze Modul aufgehängt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühlermodul der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Belastung der Kunststoffkästen und der Kühlerblöcke mög­ lichst gering ist, so daß die Kunststoffbauweise beibehalten werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Kühlermodul der ein­ gangs genannten Art vorgesehen, daß die Befestigungslaschen als getrennte Bauteile ausgebildet und über elastische Lager mit den Ladeluftkästen und die Seitenteile des Kühlmittelküh­ lers unmittelbar mit den Ladeluftkästen verbunden sind. Durch diese Ausgestaltung wird zum einen eine Bauweise erreicht, für die zusätzlich Ausgleichsbehälter für den Kühlmittelküh­ ler vorgesehen sein können. Zum anderen können die Befesti­ gungslaschen unabhängig von der Herstellung der Kunststoff­ ladeluftkästen und Sammelkästen für den Kühlmittelkühler aus­ gelegt werden. Ihre elastische Anbindung an den Ladeluftkä­ sten sorgt für eine schonende Kraftübertragung, die insbeson­ dere dadurch noch verbessert werden kann, daß die formschlüs­ sige Verbindung zwischen Laschen und Ladeluftkästen unmittel­ bar neben den Zu- bzw. Abführstutzen der Ladeluftkästen auf beiden Seiten erfolgt. Durch diese Ausgestaltung können die Gaskräfte des Ladeluftkühlers an beiden Luftkästen unmittel­ bar in den Fahrzeugrahmen eingeleitet werden, so daß keine größeren Biegekräfte in die Kunststoffkästen eingeleitet wer­ den.

In Weiterbildung der Erfindung kann ein Seitenteil des Kühl­ mittelkühlers auf der ersten Seite unmittelbar am Ladeluftka­ sten verschraubt sein, wobei die Schraubstelle so nahe als möglich an dem am Ladeluftkasten vorgesehenen Auge für die Befestigungslasche gelegt wird. Auch die vom Kühlmittelkühler ausgeübten Kräfte werden daher in den mittleren Bereich der Ladeluftkästen, in dem auch die Befestigungslaschen in der Höhe des Schwerpunktes gesamten Moduls angeordnet sind, ein­ geleitet, so daß hier eine entsprechende mit Rippen versteif­ te Ausbildung der Ladeluftkästen ausreichend für die notwen­ dige Stabilität sorgt.

Auf der zweiten Seite erfolgt die Befestigung des Seitenteils des Kühlmittelkühlers in Weiterbildung der Erfindung über ei­ nen Zwischenhalter, der mit einer parallel zur Längsrichtung des Ladeluftkastens verlaufenden Lasche versehen ist, die an einem am Ladeluftkasten angespritzten Flansch verschiebbar anliegt. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine Wärmeausdehnung. Die Befestigungsstelle am zweiten Seitenteil bildet eine Art Loslager.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Kühlermodul nach der Erfindung in perspektivi­ scher Darstellung und von einer Seite her gesehen,

Fig. 2 die Rückansicht des Kühlermoduls der Fig. 1,

Fig. 3 die Darstellung des Kühlermoduls der Fig. 1, eben­ falls in perspektivischer Ansicht, aber von der an­ deren Seite aus gesehen,

Fig. 4 die vergrößerte Darstellung des Schnittes durch das Kühlermodul nach Fig. 1 längs der Schnittlinie IV-IV,

Fig. 5 die vergrößerte Darstellung des Schnittes durch das Kühlermodul der Fig. 1 längs der Linie V-V und

Fig. 6 die vergrößerte Darstellung des Schnittes nach der Linie VI-VI in Fig. 3.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Kühlermodul gezeigt, das im we­ sentlichen aus einem Kühlmittelkühler 1 und einem parallel zu diesem angeordneten Ladeluftkühler 2 besteht. Beim Ausfüh­ rungsbeispiel ist dem Ladeluftkühler 2 noch ein Kondensator 3 vorgelagert.

Der Kühlmittelkühler 1 besteht in bekannter Weise aus einem Rippenrohrblock 4, dessen Rohre in einen oberen Kühlmittel­ sammelkasten 5 und in einen unteren Kühlmittelsammelkasten 6 münden. Auf den oberen Kühlmittelsammelkasten 5 ist ein Aus­ gleichsbehälter 7 aufgesetzt und die beiden Sammelkästen 5 und 6, die beim Ausführungsbeispiel aus Kunststoff herge­ stellt sind, sind durch Seitenteile 8 und 9 aus Metall unter­ einander zu einem stabilen Rahmen verbunden. Auf der vom Ladeluftkühler 2 abgewandten Seite des Kühlmittelkühlers 1 ist eine Lüfterhaube 10 mit einer Zarge 11 vorgesehen, die dazu gedacht ist, die Schaufeln eines nicht gezeigten Kühlge­ bläses zu umgeben. Die Kühlluft wird dabei von der in Fig. 2 zu erkennenden Seite aus zuerst durch den Ladeluftkühler bzw. den Kondensator 3 und dann durch den Rippenrohrblock 4 des Kühlmittelkühlers 1 hindurchgeführt.

Der Ladeluftkühler 2 besteht aus einem (Fig. 1) rechten Lade­ luftkasten 12 und aus einem aus Fig. 3 erkennbaren linken Ladeluftkasten 13, die beide aus Kunststoff hergestellt und, wie den Figuren auch entnehmbar ist, durch die Anordnung von Rippen versteift sind.

Von diesen Ladeluftkästen 12, 13 aus sind in bekannter Weise Strömungskanäle für die Ladeluft quer hindurchgeführt, deren Wärmetauschflächen mit der Kühlluft in Kontakt kommen.

Die beiden Ladeluftkästen 12 und 13 dienen bei dem Kühlermo­ dul 1 als Träger für das gesamte Kühlermodul und sie sind da­ her in noch näher zu erläuternder Weise mit Befestigungsla­ schen 14 und 15 zur Befestigung des Kühlermoduls im Fahrzeug versehen.

Diese Befestigungslaschen 14 und 15 sind als unabhängige Bau­ teile, beim Ausführungsbeispiel beispielsweise aus Metall hergestellt, und sie werden, wie insbesondere der Fig. 5 ent­ nommen werden kann, über Gummilager 16 und mit Hilfe von Schraubbolzen 18 mit entsprechend am Ladeluftkasten 12 ein­ stückig angespritzten Laschen 17 verbunden. Die Ausgestaltung ist dabei so getroffen, daß die Laschen 17 und die Verbin­ dungsbolzen 18 jeweils in unmittelbarer Nähe ober- und unter­ halb des Zu- bzw. Abführstutzens 19, 20 für die Ladeluft an­ geordnet sind, also unmittelbar an den Stellen, wo durch die Ladelufteinströmung auch große Kräfte auf die Aufhängung aus­ geübt werden. Die Gesamtanordnung ist so getroffen, daß die Zu- und Abführstutzen 19, 20 und damit auch die Befestigungs­ lager 16 mit den Bolzen 18 in etwa in der Höhe des Schwer­ punkts des gesamten Kühlermoduls 1 angeordnet sind. Ein Kipp­ moment kann dadurch, da die Befestigung ebenfalls in dieser Höhe erfolgt, nicht auftreten.

Die Befestigungslasche 14 ist dabei als eine etwa in der Ebe­ ne der beiden Kühlerblöcke verlaufende gabelförmig gestaltete Winkellasche ausgebildet, die mit ihren beiden von dem ei­ gentlichen Befestigungsteil 14a abstehenden Armen am Lade­ luftkasen 12 angebracht ist. Die Befestigungslasche 15 dage­ gen steht, wie auch Fig. 2 zeigt, etwa senkrecht zu dem Teil 14a der Befestigungslasche 14 und sie ist auf die anhand der Fig. 6 im einzelnen noch erläuterte Art und Weise am Lade­ luftkasten 13 befestigt.

Der Kühlmittelkühler ist mit seinen Seitenteilen 8 und 9 mit den Ladeluftkästen 13 und 12 verschraubt.

Die Fig. 4 zeigt dabei, daß ein Flanschteil 21 der Laschen 17, die am Ladeluftkasten 12 einstückig angebracht sind, als Verbindungslasche zum Befestigen des Seitenteiles 9 vorgese­ hen ist. Dieser Flansch 21 ist mit einer Bohrung versehen, durch die eine Schraube 22 gesteckt ist, die auch eine Boh­ rung des Seitenteiles 9 durchdringt. Die Schraube 22 greift dabei in eine am Seitenteil 9 angebrachte Mutter ein. Das Seitenteil 9 ist daher unmittelbar mit dem Ladeluftkasten 12 verschraubt, der somit, ebenso wie der auf der anderen Seite vorgesehene Ladeluftkasten 13, als Träger für das gesamte Kühlermodul dient.

Während die Befestigung zwischen Ladeluftkasten 12 und den Befestigungslaschen 14 über Bolzen 18 erfolgt, deren Achsen parallel zu den Achsen der Strömungskanäle im Ladeluftkühler 2 verlaufen, wird die Befestigung der Ladeluftkästen 13 mit den Seitenteilen 8 etwas anders ausgeführt. Um nämlich Wärme­ dehnungen aufnehmen zu können, wird dem durch die Lasche 17 und die Bolzen 18 bzw. durch den Flansch 21 und die Schraube 22 gebildeten Festlager ein Loslager zugeordnet, das eine ge­ wisse Verschiebung der Enden des Ladeluftkühlers 2 gegenüber den Seitenteilen des Kühlmittelkühlers und dessen Rippenrohr­ block 4 erlaubt. Wie Fig. 6 zeigt, ist zu diesem Zweck eine Winkellasche 23 an das Seitenteil 8 angeschraubt, die mit Hilfe einer Verbindungsschraube 24 in einen einstückig am Ladeluftkasten 13 angespritzten abgewinkelten Flansch 25 ein­ greift, in der Winkellasche 23 aber in einem Langloch 26 ge­ führt ist, das eine gewisse Längendifferenz zwischen Lade­ luftkühler 2 und Kühlmittelkühler auszugleichen erlaubt. Die Lasche 25 ist mit Versteifungsrippen 27 versehen.

Auf die geschilderte Art und Weise bildet daher der Ladeluft­ kühler 2 die Aufhängung für das gesamte Kühlermodul. Da die Ladeluftkästen 12, 13 des Ladeluftkühlers 2 um 90° versetzt zu den Sammelkästen 5 und 6 des Kühlmittelkühlers sind, er­ gibt sich auch konstruktiv eine gute Aufteilung der Bauteile, die es außerdem, wie eingangs schon erwähnt, erlaubt, den Sammelkasten 5 des Kühlmittelkühlers zusätzlich mit einem Ausgleichsbehälter 7 zu versehen.

Claims (8)

1. Kühlermodul für eine Verbrennungskraftmaschine eines Saftfahrzeuges, insbesondere eines Nutzfahrzeuges, mit einem Kühlmittelkühler (1) und einem parallel dazu angeordneten, mit zwei jeweils mit einem Zu- bzw. Abführstutzen versehenen Ladeluftkästen ausgerüsteten Ladeluftkühler (2) und mit seit­ lich in Höhe des Schwerpunktes des Kühlermoduls vorgesehenen Befestigungslaschen zur Anordnung im Fahrzeug, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Befestigungslaschen (14, 15) als ge­ trennte Bauteile ausgebildet und über elastische Lager (16) mit den Ladeluftkästen (12, 13) und die Seitenteile (8, 9) des Kühlmittelkühlers unmittelbar mit den Ladeluftkästen (12, 13) verbunden sind.

2. Kühlermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslaschen formschlüssig über je zwei ela­ stische Lager (16) auf beiden Seiten unmittelbar neben dem Zu- bzw. Abführstutzen (19, 20) der Ladeluftkästen (12, 13) angebracht sind.

3. Kühlermodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ladeluftkästen (12, 13) aus Kunststoff her­ gestellt sind.

4. Kühlermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Seitenteil (9) des Kühlmit­ telkühlers (4) auf einer ersten Seite unmittelbar am Lade­ luftkasten (12) verschraubt ist.

5. Kühlermodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschraubungsstelle (22) so nahe als möglich an ei­ ner der mit Augen für den Befestigungsbolzen (18) versehenen Befestigungslaschen (17) des Ladeluftkastens (12) angeordnet ist.

6. Kühlermodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des zweiten Seitenteiles (8) des Kühlmit­ telkühlers über eine Zwischenhalterung (23) erfolgt.

7. Kühlermodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenhalter als eine Winkellasche (23) ausgebildet ist, die parallel zu einem Flansch (25) des Ladeluftkastens (13) verläuft.

8. Kühlermodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (25) und der abgewinkelte Teil der Winkella­ sche (23) in einer Ebene verlaufen, die parallel zu der Ebene der Strömungskanäle des Ladeluftkühlers (2) liegt, und daß die Winkellasche (23) in ihrem abgewinkelten Bereich mit einem Langloch (26) zur Aufnahme einer Befestigungsschraube (24) versehen ist.