DE3608232A1 - Waermetauscher fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher für eine Brenn­ kraftmaschine gemäß Oberbegriff des ersten Anspruchs.

Wärmetauscher bzw. Ölkühler sind in Brennkraftmaschinen zur Kühlung der Schmier- und Kühlmedien allgemein bekannt. In der DE-OS 28 55 285 ist ein Flüssigkeits-Luft-Wärmetau­ scher beschrieben, der aus einzelnen Schalen gefertigt ist, und dessen Zufluß und Abfluß einander benachbart an einer Seite des Wärmetauschers angeordnet sind und jeweils in einen Sammelraum übergehen. Die beiden Sammelräume sind miteinander durch U-förmige Verbindungsleitungen, welche die gesamte Längsseite des Wärmetauschers durchziehen, verbunden. An den Verbindungsleitungen sind zur Kühlung Kühllamellen angeordnet, über welche Kühlluft geleitet wird.

Nachteilig an diesem Wärmetauscher ist der bei einer fest­ gelegten Baugröße hohe Strömungswiderstand, der zu einem zu hohen Abfall des Öldruckes im Wärmetauscher führt. Um den Druckabfall zu verringern, müßte das Bauvolumen des Wärmetauschers vergrößert werden, was oftmals aus bauli­ chen Gründen nicht möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen aus einzelnen Schalen gefertigten Wärmetauscher für Brennkraftmaschinen zu schaffen, der wenig Platz in der Brennkraftmaschine bean­ sprucht und dem durchfließenden Kühlmedium einen nur ge­ ringen Stömungswiderstand entgegensetzt.

Dadurch, daß die Sammelräume an gegenüberliegenden Außen­ seiten des Wärmetauschers angeordnet sind, ist ein aus einzelnen Schalen gefertigter Wärmetauscher für eine Brennkraftmaschine geschaffen, der wenig Platz in der Brennkraftmachine beanspruchend dem durchfließenden Kühl­ medium einen nur geringen Strömungswiderstand entgegen­ setzt.

Der Strömungswiderstand ist niedrig, weil die Anzahl der Verbindungsleitungen bei gleichem Bauvolumen ungefähr ver­ doppelt ist bei gleichzeitiger nahezu Halbierung der Länge einer einzelnen Verbindungsleitung. Dies hat zur Folge, daß das Kühlmedium aufgrund des kleineren Strömungswiderstan­ des im Wärmetauscher einen wesentlich geringeren Druckab­ fall erfährt. Die Kühlleistung ist nahezu unverändert.

Vorteilhafterweise ist ein Sammelraum mit dem Zufluß oder Abfluß über eine Passage verbunden, wobei zweckmäßigerwei­ se die Passage für das Kühlmedium einen größeren Quer­ schnitt als die Verbindungsleitungen aufweist. Damit ist erreicht, daß das Kühlmedium nahezu widerstandsfrei durch die Passage fließen kann.

In vorteilhafter Ausführungsform ist eine Wand der Passage durch eine Sonderschale gebildet und die Passage kosten­ günstig in einfacher Bauweise in den Wärmetauscher inte­ griert.

In der Passage sind sinnvollerweise den Fluß des Kühlmedi­ ums nicht behindernde Abstützlamellen angeordnet.

Es ist vorteilhaft, den Wärmetauscher aus Aluminium zu fertigen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Be­ schreibung und den Zeichnungen, die eine Ausführungsform der Erfindung zeigen und nachfolgend näher beschrieben sind. Es zeigt:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Wärmetaucher im Längs­ schnitt,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B in Fig. 1.

An einer Längsseite des Wärmetauschers einer Stirnseite benachbart ist einander benachbart ein Zufluß 2 und ein Abfluß 3 angeordnet. Der Abfluß 3 ist mit einem ersten Sammelraum 4 a verbunden, der aus einzelnen Sammelkästen gebildet ist, die über Öffnungen 6 ineinander übergehen. Der Zufluß 2 ist über eine Passage 7 mit einem zweiten Sammelraum 4 b verbunden, der spiegelbildlich zum ersten Sammelraum 4 a an der gegenüberliegenden Außenseite des Wärmetauschers angeordnet ist. Beide Sammelräume 4 a, 4 b sind durch Verbindungsleitungen 8 miteinander verbunden, wobei in den Verbindungsleitungen 8 vorteilhafterweise Kühlbleche 9 angeordnet sind. Zwischen den Verbindungslei­ tungen 8 sind Kühllamellen 10 angeordnet, die an die Ver­ bindungsleitungen 8 thermisch angekoppelt sind, und über die Luft zur Kühlung geleitet wird.

Der Wärmetauscher ist vorteilhafterweise aus Aluminium ge­ fertigt und aus einzelnen Schalen zusammengesetzt. Die einzelnen Schalen bestehen jeweils aus einer Platte 12, die an ihren beiden Stirnseiten jeweils eine kastenförmige Erweiterung 13 aufweisen. Diese Schalen sind allgemein be­ kannt und werden industriell in großer Stückzahl preisgün­ stig hergestellt. Als Außenlängsseiten dienen zwei End­ platten 14, wobei an einer der Endplatten 14 a der Zufluß 2 und der Abfluß 3 angeordnet sind. Zwischen der Endplatte 14 a, an der der Zufluß 2 und der Abfluß 3 angeordnet sind, und der benachbarten Schale ist eine Sonderschale 16 ange­ ordnet, die im Wärmetauscher vorteilhafterweise ohne Schweißnaht, d.h. nur durch z.B. Lötstellen integriert ist, derart, daß die Schale 16 eine Wand einer Passage 7 bildet, die einerseits mit dem Zufluß 2 und andererseits mit dem zweiten Sammelraum 4 b in Verbindung steht. Zweck­ mäßigerweise weist die Passage 7 einen für das Kühlmedium größeren Querschnitt auf als die Verbindungsleitungen 8. Der Querschnitt der Passage 7 ist vorteilhafterweise zu­ mindest doppelt so groß wie der der Verbindungsleitungen 8. Zur Abstützung der Passage 7 ist es von Vorteil, wenn in der Passage 7 den Fluß des Kühlmediums nicht behindern­ de Abstützlamellen 17 angeordnet sind.

Im Betrieb des Wärmetauschers fließt das Kühlmedium vom Zufluß 2 über die Passage 7 in den zweiten Sammelraum 4 b. Die Passage 7 ist dabei so ausgebildet, daß sie für das Kühlmedium keinen merklichen Widerstand bildet. Im zweiten Sammelraum 4 b verteilt sich das Kühlmedium anschließend und fließt über die Verbindungsleitungen 8, die als Kühl­ strecken ausgebildet sind, in den ersten Sammelraum 4 a und weiter in den Abfluß 3.

Mit dieser Anordnung ist ein wenig Platz beanspruchender Wärmetauscher geschaffen, der dem Kühlmedium einen nur ge­ ringen Strömungswiderstand entgegensetzt.

Claims (6)

1. Flüssigkeits-Luft-Wärmetauscher für eine Brenn­ kraftmaschine, der aus einzelnen Schalen gefertigt ist und einen auf einer Seite des Wärmetauschers einander benach­ bart angeordneten Zufluß (2) und Abfluß (3) aufweist, wo­ bei diese jeweils mit einem Sammelraum (4 a, 4 b) im Wärme­ tauscher und die Sammelräume (4 a, 4 b) durch Verbindungs­ leitungen (8) untereinander flüssigkeitsführend verbunden sind, wobei an den Verbindungsleitungen (8) Kühllamellen (10) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelräume (4 a, 4 b) an gegenüberliegenden Außenseiten des Wärmetauschers angeord­ net sind.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Sammelraum (4 b) mit dem Zufluß (2) oder Ab­ fluß (3) über eine Passage (7) verbunden ist.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Wand der Passage (7) durch eine Sonderschale (16) gebildet ist, die im Wärmetauscher ohne Schweißnaht integriert ist.

4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Passage (7) für das Kühl­ medium einen größeren Querschnitt als die Verbindungslei­ tungen (8) aufweist.

5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß in der Passage (7) den Fluß des Kühlmediums nicht behindernde Abstützlamellen (17) ange­ ordnet sind.

6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher aus Aluminium gefertigt ist.