DE3841536A1 - Anordnung eines waermetauschers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Anordnung eines Wärmetauschers für ein mit Kühlluft umströmtes Medium in einem Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Ladeluftkühler einer mit einem Abgasturbolader versehenen Brenn­ kraftmaschine.

In Kraftfahrzeugen bereitet es aufgrund der Vielzahl von Zusatzaggrega­ ten im Motorraum oft Probleme, die entsprechenden Wärmetauscher, bei­ spielsweise für die Kühlung der Brennkraftmaschine (Wasser und/oder die Klimaanlage oder bei einer mit einem Abgasturbolader versehe­ nen Brennkraftmaschine mit Ladeluftkühler den Ladeluftkühler, so unter­ zubringen, daß dieser baulich günstig liegt und eine wirkungsvolle Durchströmung durch den Fahrtwind sichergestellt ist. Bei einer Brenn­ kraftmaschine mit Querspülung (Gaseinlaß und Gasauslaß auf gegenüber­ liegenden Seiten) kann sich zudem bei Abgasturboaufladung eine störende Leitungsverlegung für die Verbrennungsluft, weil diese von der Abgas­ seite zur Einlaßseite verlegt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Anordnung und Ausge­ staltung eines Wärmetauschers vorzuschlagen, die baulich und strömungs­ dynamisch besonders günstig ist und die im Falle eines Ladeluftkühlers eine vereinfachte Leitungsverlegung für die Verbrennungsluft ermög­ licht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Durch die Integration des Wärmetau­ schers, insbesondere des Ladeluftkühlers, in den insbesondere front­ seitig liegenden Querträger der Karosserie des Kraftfahrzeuges wird bei entsprechend angepaßter Karosseriegestaltung eine hervorragende Durch­ strömung sichergestellt. Ferner kann über den Querträger die Ver­ brennungsluft oder auch ein anderes Medium von der linken zur rechten Seite des Kraftfahrzeuges oder umgekehrt geleitet werden, woraus eine vereinfachte Leitungsverlegung resultiert. Durch die Integration des Wärmetauschers wird ferner Bauraum eingespart, indem der ohnehin für den Querträger erforderliche Bauraum zusätzlich für den Wärmetauscher genutzt wird. Dabei kann der Wärmetauscher unmittelbar den Querträger bilden oder in diesen organisch eingepaßt sein.

Bevorzugt kann gemäß Patentanspruch 2 der Wärmetauscher in einen Quer­ träger integriert sein, der als wesentliche tragende Teile an seiner Oberseite und an seiner Unterseite eine Tragschiene aufweist, die an deren stirnseitigen Enden durch Befestigungskonsolen miteinander ver­ bunden sind. Dies stellt eine unbehinderte Durchströmung des Wärme­ tauschers durch den Fahrtwind sicher. Sind die Befestigungskonsolen beispielsweise von unten mit den Längsholmen der Karosserie ver­ schraubt, so ist eine einfache, gegebenenfalls automatisch durchzu­ führende Montage der Baugruppe Wärmetauschers mit Querträger erreicht.

Der gemäß Patentanspruch 2 ausgebildete Querträger bzw. dessen Trag­ schienen können durch zumindest eine zwischen den Befestigungskonsolen liegende Stütze insbesondere gegen Durchbiegung versteift sein. Eine derartige Stütze kann zugleich als Momentenstütze zum Auffangen von bei Verzögerungen des Kraftfahrzeuges auftretende Antriebsaggregatverlage­ rungen dienen. Besonders zweckmäßig können die Tragschienen und die Be­ festigungskonsolen gemäß Patentanspruch 4 aus Leichtmetall, z. B. Alu­ minium, hergestellt sein. Die Tragschienen können beispielsweise her­ stellungstechnisch günstige Strangpreßprofile sein. Bevorzugt ist gemäß Patentanspruch 5 der Wärmetauscher bzw. Ladeluftkühler von dem zu kühlendem Medium längsdurchströmt und weist an seinem einen Ende einen Einlaß- und an seinem anderen Ende einen Auslaßstutzen auf. Dies ermög­ licht sowohl eine vereinfachte Konstruktion als auch eine einfache Mon­ tage durch Anschluß von entsprechenden, das zu kühlende Medium führen­ den flexiblen Leitungen oder Schläuchen. Ferner kann gemäß Patentan­ spruch 6 zweckmäßig in zumindest einer der Tragschienen ein Leitungs­ kanal integriert sein, mittels dem elektrische Kabel, Bremsleitungen ect. gegen äußere Beschädigungen geschützt verlegt werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Draufsicht auf den Vorbau eines Kraftfahrzeuges mit Längsholmen, einem Querträger und einer mit einem Abgastur­ bolader versehenen Brennkraftmaschine;

Fig. 2 eine Ansicht X des Querträgers und

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III der Fig. 1 durch den Quer­ träger.

Ein nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug 10 ist an seiner Frontseite mit zwei Rahmen-Längsholmen 12, 14 versehen, die an ihrem frontseitigen Ende mit einem Querträger 16 verbunden sind. In den Querträger 16 inte­ griert ist ein der Konfiguration des Querträgers 16 angepaßter Lade­ luftkühler 18, der an seinem auf der Zeichnung linken Ende mit einem Einlaßstutzen 20 und auf der gegenüberliegenden Seite mit einem Auslaß­ stutzen 22 versehen ist. Der Einlaßstutzen 20 ist über einen flexiblen Schlauch 24 mit dem Verdichter 26 eines Abgasturboladers 28 verbunden. Der Abgasturbolader 28 ist abgasseitig über einen Abgaskrümmer 30 mit der Brennkraftmaschine 32 verbunden.

An den Auslaßstutzen 22 ist ein Schlauch 34 angeschlossen, über den die in dem Ladeluftkühler 18 gekühlte Verbrennungsluft dem Ansaugkrümmer 36 auf der Einlaßseite der Brennkraftmaschine 32 zugeführt wird.

Wie insbesondere den Fig. 2 und 3 entnehmbar ist, setzt sich der Quer­ träger 16 aus einer unteren Tragschiene 38 und einer oberen Tragschiene 40 mit dem dargestellten Querschnittsprofil zusammen, wobei diese Trag­ schienen an deren stirnseitigen Enden mit Befestigungskonsolen 42, 44 verbunden sind (z. B. durch Schweißen). Die Befestigungskonsolen 42, 44 sind von der Unterseite des Kraftfahrzeuges her über angedeutete Be­ festigungsschrauben 46 mit den Längsholmen 12, 14 verschraubt.

Zwischen den Befestigungskonsolen 42, 44 ist eine weitere, die Trag­ schienen 38, 40 verbindende Stütze 48 vorgesehen, die zugleich als Mo­ mentenabstützung für die Brennkraftmaschine 32 dient, wobei ein an der Brennkraftmaschine 32 befestigter Arm 50 über ein nicht dargestelltes Gummilager federnd nachgiebig in die Momentenstütze 48 eingreift.

Der Querträger 16 ist durch Aluminiumformteile gebildet. Innerhalb des Querträgers verlaufen vom Einlaßstutzen 20 zum Auslaßstutzen 22 Rohre 52, die durch die Kühlluft führenden Lamellen 54 miteinander verbunden sind. Aufgrund der in horizontaler Richtung offenen Gestaltung des Querträgers 16 ist eine gute Durchströmung des Ladeluftkühlers 18 sichergestellt.

Die Tragschienen 38, 40 sind - wie die Querschnittszeichnung Fig. 3 ohne weiteres erkennen läßt - mit jeweils einer dem Wärmetauscher 18 abge­ wandten wannenförmigen Ausnehmung 56, 58 versehen. Die Ausnehmung 58 der oberen Tragschiene 40 dient als Leitungskanal für mehrere elektrische Leitungsstränge 60, wodurch diese Leitungsstränge geschützt von äußeren Einflüssen von der linken zur rechten Seite der Karosserie des Kraft­ fahrzeuges oder umgekehrt verlegt sind. Eine aus Kunststoff herge­ stellte Deckleiste 62 schließt die Ausnehmung 58 nach oben ab, so daß die Leitungsstränge 60 beispielsweise auch gegen Feuchtigkeit geschützt sind.

Bei entsprechend steifer Gestaltung kann der Querträger auch weitere Wärmetauscher aufnehmen oder als Träger für diese dienen oder andere Aufbauteile des Kraftfahrzeuges (z. B. Scheinwerfer, Kühler, Kühler­ grill, Motorhaubenschloß ect.) tragen. Ggf. können mehrere Wärme­ tauscher in Reihe hintereinander geschaltet sein, mit jeweils separaten Ein- und Auslaßstutzen.

Claims (6)

1. Anordnung und Ausgestaltung eines Wärmetauschers für ein mit Kühl­ luft umströmtes Medium in einem Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Ladeluftkühler einer mit einem Abgasturbolader versehenen Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Wärme­ tauscher (18) in einen zwei Rahmenlängsholme (12, 14) der Karos­ serie des Kraftfahrzeuges verbindenden Querträger (16) integriert ist (sind).

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite und an der Unterseite des Wärmetauschers (18) je eine Tragschiene (38, 40) vorgesehen ist, die an den stirnseitigen Enden durch Befestigungskonsolen (42, 44) miteinander verbunden sind.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine die Tragschienen zwischen den Befestigungskonsolen verbindende Stütze (48) vorgesehen ist.

4. Anordnung nach einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragschienen und/oder die Befestigungskon­ solen aus Leichmetall geformt sind.

5. Anordnung nach einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (18) von dem zu kühlenden Medium längsdurchströmt ist und an seinem einen Ende einen Einlaß­ stutzen (20) und an seinem anderen Ende einen Auslaßstutzen (22) aufweist.

6. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in zumin­ dest einer Tragschiene (40) ein Leitungskanal (58) integriert ist.