DE2828557C2 - Zwischenkühler für Verbrennungsmotoren - Google Patents
Zwischenkühler für VerbrennungsmotorenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Zwischenkühler für Verbrennungsmotoren, mit einem von zwei langgestreckten,
im wesentlichen parallel verlaufenden Seitenwänden, zwei Stirnwänden und einem Boden gebildeten,
nach oben offenen Gehäuse, mit einem das Gehäuse abdeckenden, langgestreckten Deckel, der auf den
Oberkanten der Seitenwände und ggf. der Stirnwände des Gehäuses befestigbar ist, mit einem am Gehäuse
ausgebildeten Einlaß sowie einem Auslaß für die zu kühlende bzw. für die gekühlte Luft und mit einem in
dem Gehäuse befestigten Kühlerblock, der eine Mehrzahl von parallel zur Längsachse des Gehäuses
verlaufenden Kühlerrohren, endseitig jeweils einen plattenförmigen, mit den Kühlrohren fest verbundenen,
quer zur Längsachse der Kühlrohre verlaufenden Querträger und zwischen den endseitigen Querträgern
eine Vielzahl von quer zur Längsachse der Kühlrohre angeordneten, mit den Kühlrohren fest verbundenen
Kühlrippen aufweist und der mit seiner horizontalen Mittelebene etwa in der Höhe der Oberkanten der
Seitenwände des Gehäuses angeordnet ist,
s Bei den bekannten Zwischenkühlern liegt ein konstruktives Problem darin, daß der Kühlerblock so angebracht sein muß, daß er auch bei erheblichen Motor- und Fahrzeugschwingungen unter al'en Umständen wasserdicht bleibt. Um dies zu erreichen, ist bei dem bekannten Zwischenkühler, von dem die Erfindung ausgeht (vgl. die DE-OS 14 26 074), der Zwischenkühler durch seitlich an den Kühlrohren angeordnete, im wesentlichen parallel zu den Kühlrohren verlaufende Leitbleche abgestützt, die mit nach außen weisenden
s Bei den bekannten Zwischenkühlern liegt ein konstruktives Problem darin, daß der Kühlerblock so angebracht sein muß, daß er auch bei erheblichen Motor- und Fahrzeugschwingungen unter al'en Umständen wasserdicht bleibt. Um dies zu erreichen, ist bei dem bekannten Zwischenkühler, von dem die Erfindung ausgeht (vgl. die DE-OS 14 26 074), der Zwischenkühler durch seitlich an den Kühlrohren angeordnete, im wesentlichen parallel zu den Kühlrohren verlaufende Leitbleche abgestützt, die mit nach außen weisenden
is Flanschen versehen sind. Diese Leitbleche sind fest mit
dem Kühlerblock verbunden und dienen zur Abstützung des Kühlerblocks. Die Flansche der Leitbleche sind
zwischen dem Gehäuse und dem Deckel eingeklemmt, wodurch dann auch der Kühlerblock selbst gegenüber
dem Gehäuse festgelegt ist
Die Herstellung des Kühlerbiockes für den bekannten,
zuvor erläuterten Zwischenkühler ist zeit- und kostenaufwendig, da die Leitbleche mit dem Kühlerblock
und die Flansche ihrerseits mit den Leitblechen verschweißt werden müssen. Außerdem liegt eine
potentielle Gefahr darin, daß bei Auftreten hoher Drücke die Seitenwände des Gehäuses des Zwischenkühlers
ausgebeult werden, wobei die Flansche zwischen dem Gehäuse und dem Deckel herausrutschen
können, was dann dazu führt, daß der Kühlerblock nicht mehr abgestützt ist
Im übrigen ist ein weiterer Zwischenkühler für Verbrennungsmotoren bekannt (vgl. die US-PS
38 81 455), bei dem das Gehäuse allseitig geschlossen ist Die Stirnwände des Gehäuses sind hier im Bereich des
Kühlerblockes abnehmbar, so daß der Kühlerblock von einer Stirnwand her in Längsrichtung in das Gehäuse
eingeschoben werden kann. Der Kühlerblock besteht hier aus einer Mehrzahl von parallev zur Längsachse des
Gehäuses verlaufenden Kühlrohren, endseitig jeweils einem plattenförmigen, mit den Kühlrohren fest
verbundenen Querträger und zwischen den Querträgern angeordneten, mit den Kühlrohren fest verbundenen
Kühlrippen. Zwischen den endseitigen Querträgern sind außerdem noch weitere plattenförmige Querträger
angeordnet Nur die endseitigen Querträger des Kühlerblocks sind allerdings fest mit dem Gehäuse des
Zwischenkühlers verbunden, und zwar über Flanschverbindungen. Die zwischen den endseitigen Querträgern
angeordneten weiteren Querträger sind querschnittsmäßig genau dem Querschnitt: des Gehäuses in diesem
Cereich angepaßt und kommen so über ihre gesamte Höhe an den Seitenwänden des Gehäuses zur Anlage.
Die Querträger gleiten also in dem Gehäuse wie in einer Art Führung. Ohne besonderen zusätzlichen fertigungstechnischen
Aufwand ist auch bei diesem Zwischenkühler das Auftreten von Undichtigkeiten nicht sicher
auszuschließen.
Ausgehend von dem zuvor erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den bekannten, eingangs erläuterten Zwischenkühler für Verbrennungsmotoren so auszugestalten und weiterzubilden, daß bei möglichst geringem fertigungstechnischen Aufwand unter allen Betriebsbedingungen das Auftreten von Undichtigkeiten sicher ausgeschlossen ist.
Ausgehend von dem zuvor erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den bekannten, eingangs erläuterten Zwischenkühler für Verbrennungsmotoren so auszugestalten und weiterzubilden, daß bei möglichst geringem fertigungstechnischen Aufwand unter allen Betriebsbedingungen das Auftreten von Undichtigkeiten sicher ausgeschlossen ist.
Der erfindungsgemäße Zwischenkühler für Verbrennungsmotoren, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe
gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß, wie an sich
bekannt, zwischen den endseitjgen plattenförmigen Querträgern des Kühlerblocks mindestens ein weiterer
plattenförmiger Querträger angeordnet ist, daß die plattenförmigen Querträger einen solchen Querschnitt
aufweisen, daß sie unmittelbar unterhalb der Oberkanten der Seitenwände des Gehäuses an diesen Seitenwänden
anliegen und daß zur Befestigung der plattenförmigen Querträger im Bereich ihrer Anlage an
den Seitenwänden durch Bohrungen in den Seitenwänden hindurch sowie in Bohrungen in den Querträgem
eingreifende Befestigungselemente, vorzugsweise Befestigungsschrauben, vorgesehen sind. Vorzugsweise sind
dabei an den Oberkanten der Seitenwände Außenflansche und den Außenflanschen gegenüberliegende
Innenflansche vorgesehen und liegen die Querträger nur an den Innenflanschen an.
Erfindungsgemäß werden die Querträger selbst zur Befestigung des Kühlerblockes an den Seitenwänden
des Gehäuses herangezogen. Dadurch wird zum einen eine sichere Festlegung des Kühlerbiockes innerhalb
des Gehäuses, zum anderen eine wesentliche Stabilisierung des Gehäuses erreicht, da die Sei ten wände über die
jeweils als eine Art Zwischenwand wirkenden Querträger fest miteinander verbunden sind. Hier kommt der
Anordnung der Befestigungselemente unmittelbar unterhalb der Oberkanten der Seitenwände eine besondere
Bedeutung zu, da gerade dort die stärksten Ausbeulungen an den Seitenwänden auftreten können.
Insgesamt ist also ein Zwischenkühler für Verbrennungsmotoren verwirklicht, bei dem mit Sicherheit der
Kühlerblock auch bei erheblichen Motor- und/oder Fahrzeugschwingungen unter allen Umständen wasserdicht
bleibt Dabei zeichnet sich die beanspruchte Konstruktion durch besonders geringen fertigungstechnischen
Aufwand aus.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung
näher erläutert; es zeigt
F i g. 1 einen Verbrennungsmotor mit einem Zwischenkühler in schematischer Seitenansicht,
F i g. 2 in gegenüber der F i g. 1 kleinerem Maßstab,
ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zwischenkühlers in schematischer Seitenansicht,
F i g. 3 in gegenüber der F i g. 1 .kleinerem Maßstab,
den Gegenstand nach Fig.2 in einer schematischen Draufsicht,
Fig.4 einen Schnitt durch den Gegenstand nach
F i g. 2 längs der Linie 4-4.
Fig.5 einen Schnitt durch den Gegenstand nach
F i g. 2 längs der Linie 5-5 und
Fig.6 einen Schnitt durch den Gegenstand nach F i g. 2 längs der Linie 6-6.
Fig. 1 zeigt einen bekannten Verbrennungsmotor 10,
nämlich einen in üblicher Weise aufgebauten Diesol-Hubkolbenmotor.
Von einem Zylinderkopf 12 des Verbrennungsmotors 10 wird hier Verbrennungsluft Einlassen 14 der Zylinder des Verbrennungsmotors 10
zugeführt Über Auslaßventile gelangen die Auspuffgase zu einem Auspuffkrümmer, von dem sie durch eine
Turbine 18 eines Turboladers 20 strömen. Von der Turbine 18 des Turboladers 20 wird ein Kompressor 22
zur Vorverdichtung der Ansaugluft angetrieben. Die vorverdichtete Ansaugluft wird durch eine Einlaß-Druckleitung
24 in einen Zwischenkühler 26 geleitet Der Zwischenkühler 26 empfängt Kühlflüssigkeit aus
dem Motorkühlsystem über einen Kühlmittelzulauf 28 und gibt die Kühlflüssigkeit an das Motorkühlsystem
über einen Kühlmittelrücklauf 30, der über einen Auslaß
32 und einen flexiblen Zwischenstutzen 34 mit dem
Zwischenkühler verbunden ist, wieder ab (F i g, 1),
Erfindungsgemäß weist der Zwischenkühler ein eine langgestreckte Kammer bildendes, wannenartiges Gehäuse 36 auf. Das Gehäuse 36 wird durch zwei langgestreckte, einander gegenüberliegende Seitenwände 40 bzw. 42 und mit den Seitenwänden 40, 42 verbundene vordere bzw. hintere Stirnwände 44 bzw. 46
Erfindungsgemäß weist der Zwischenkühler ein eine langgestreckte Kammer bildendes, wannenartiges Gehäuse 36 auf. Das Gehäuse 36 wird durch zwei langgestreckte, einander gegenüberliegende Seitenwände 40 bzw. 42 und mit den Seitenwänden 40, 42 verbundene vordere bzw. hintere Stirnwände 44 bzw. 46
to gebildet Die Seitenwand 42 verläuft in ihrem unteren Bereich schräg in Richtung der gegenüberliegenden
Seitenwand 40 und ist über einen Boden 48 mit dieser verbunden. In der Seitenwand 40 sind mehrere Auslässe
50 für die gekühlte Luft vorgesehen, die mit den Lufteinlässen 14 für die Zylinder des Verbrennungsmotors
10 fluchten (F i g. 2, F i g. 5). Neben den Auslassen 50
verlaufen zwischen den Seitenwänden 40 und 42 Querstege 52, Das Gehäuse 36 ist über Befestigungselemente
54, die in Bohrungen 56 der Querstege 52 verlaufen, mit dem Zylinderkopf 1';.4es Verbrennungsmotors
10 verbunden und an db^em befestigt
Zusätzlich sind im unteren Teil der Seitenwand 40 des Gehäuses 36 Bohrungen 58 mit Befestigungselementen
60 vorgesehen (vgL insbesondere Fig.5 und Fig.6).
Von d*r Seitenwand 42 führt eine Abluftleitung 61 zu
einem Nachverdichter 63.
An der Oberkante der Seitenwände 40 und 42 sind Außenflansche 62 bzw. 62 und diesen Außenflanschen
62 bzw. 64 gegenüberliegende Innenflansche 66 bzw. 68 vorgesehen. Zwischen den Innenflanschen 66 bzw. 68 ist
ein Kühlerblock 70 so angeordnet daß er sich teilweise oberhalb, teilweise unterhalb der Innenflansche 66 bzw.
68 befindet Der Kühlerblock 70 ist so angeordnet, daß von der Einlaß-Druckleitung 24 her kommende
Verbrennungsluft über ihn hinwegstreichen muß, bevor sie durch die Auslässe 50 in die Zylinder des
Verbrennungsmotors 10 strömen kann. Der Kühlerblock 70 weist eine Mehrzahl von Kühlrohren 72, die
parallel zur Längsachse des Gehäuses 36 verlaufen, auf.
Die Kühlrohre 72 sind dabei in miteinander fluchtenden Bonrungen 74 in einer Mehrzahl von plattenförmigen
Querträgern 76 gelagert Die Kühlrohre 72 sind dabei an den plattenförmigen Querträgern 76 in geeigneter
Weise befestigt, beispielsweise an diese angelötet Im übrigen sind die Kühlrohre 72 mit einer Vielzahl
plattenförmiger Kühlrippen 75 versehen.
An den beiden Enden der Kühlrohre 72 sind, unmittelbar an den ersten bzw. letzten der plattenförmigen
Querträger 76 angrenzend, Speichervolumina 78
so bzw. 80 vorgesehen. Das Einlaß-Speichervolumen 80
besteht dabei aus einer Grundplatte 82 und einem Deckel 84. Durch die Grundplatte 82 und den Deckel 84
wird tine Kammer gebildet, in die die Enden der Kühlrohre 72 einmünden. Über Flansche 86 und 88 ist
der Deckel 84 des Hinlaß-Speichervolumenc 80 mit dem
Kühlmittelzulauf 28 verbunden. Das Auslaß-Speichervolumen 78 besteht in gleicher Weise aus einer
Grundplatte 90 und einem Deckel 92, wobei in die so gebildete Kammer die Kühlrohre 72 einmünden. Über
einen Stutzen 94 ist das Auslaß-Speichervolumen 78 mit dem Kühlmittelrücklauf 30 verbunden (vgl. F i g. 2).
Das Gehäuse 36 ist mit einem Deckel 96 versehen, der
über einen Deckelflansch 100 an den Seitenwänden 40 bzw. 42 und Stirnwänden 44 bzw, 46 befestigt ist Die
Befestigung erfolgt Über Befestigungselemente 9β. Am Deckel 96 ist die Einlaß-Druckleitung 24 befestigt
Gleichfalls ist am Deckel 96 der Zwischenstutzen 34 für den Kühlmittelrücklauf 30 befestigt
Die plattenförmigen Querträger 76 sind in ihrem Querschnitt so ausgebildet, daß ihre Seitenkanten 104
an den innenflanschen 66 bzw. 68 anliegen. Befestigungselemente 108 greifen durch Bohrungen HO
hindurch und in Bohruftgen 112 in den plattenförmigen
Querträgern 76 ein. Diese Befestigungselemente sind als Befestigungsschrauben ausgebildet. Somit sind
die plattenförmigen Querträger 76 feil mit den Seitenwänden 40 bzw. 42 des Gehäuses 36 verbunden
(vgl. F ig. 4).
Claims (1)
- Patentansprüche;X, Zwischenkühler für Verbrennungsmotoren, mit einem von zwei langgestreckten, im wesentlichen parallel verlaufenden Seitenwänden, zwei Stirnwänden und einem Boden gebildeten, nach oben offenen Gehäuse, mit einem das Gehäuse abdeckenden, langgestreckten Deckel, der auf den Oberkanten der Seitenwände und ggf. der Stirnwände des Gehäuses befestigbar ist, mit einem am Gehäuse ausgebildeten Einlaß sowie einem Auslaß für die zu kühlende bzw. für die gekühlte Luft und mit einem in dem Gehäuse befestigten Kühlerblock, der eine Mehrzahl von parallel zur Längsachse des Gehäuses verlaufenden Kühlrohren, endseitig jeweils einen plattenförmigen, mit den Kühlrohren fest verbundenen, quer zur Längsachse der Kühlrohre verlaufenden Querträger und zwischen den endseitigen Querträgern eine Vielzahl von quer zur Längsachse der Kühlrohre angeordneten, mit den Kühlrohren fest verbundenen Kühlrippen aufweist und der mit seiner horizontalen Mittelebene etwa in der Höhe der Oberkanten der Seitenwände des Gehäuses angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß, wie an sich bekannt, zwischen den endseüigen plattenförmigen Querträgern (76) des Kühlerblocks (70) mindestens ein weiterer plattenförmiger Querträger (76) angeordnet ist, daß die plattenförmigen Querträger (76) einen solchen Querschnitt aufweisen, daß sie unmittelbar unterhalb der Oberkanten der Seitenwände (40, 42) des Gehzc-ses (36) an diesen Seitenwänden (40, 42} anliegen, und daß zur Befestigung der plattenförmiger· Querträger (76) im Bereich ihrer Anlage an den Seitenwänden (40, 42) durch Bohrungen (110) in den Seitenwänden (40,42) hindurch sowie in Bohrungen (112) in den Querträgern (76) eingreifende Befestigungselemente (108), vorzugsweise Befestigungsschrauben, vorgesehen sind.Z Zwischenkühler nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Oberkanten dc; Seitenwände (40,42) Außenflansche (62,64) und den Außenflanschen (62, 64) gegenüberliegende Innenflansche (66, 68) vorgesehen sind und das die Querträger (76) nur an den Innenflanschen (66, 68) anliegen.
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