DE3841536C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und Ausgestaltung eines von Kühlluft durchströmten Wärmetauschers für ein zu kühlendes Medium in einem Kraftfahrzeug, insbesondere für Ladeluftkühler von Brennkraftmaschinen.

Beispielsweise durch die DE-A 36 13 955 ist es bekannt, Wärmetauscher parallel zu einem zwei Rahmenlängsholme verbindenden Querträger anzuordnen. Dabei trägt der Querträger den unteren Bereich des Wärmetauschers, während dessen oberer Bereich durch ein sogenanntes Schließblech umschlossen und gehalten ist. Das Schließ­ blech bildet allerdings nicht Bestandteil des unteren Querträgers, sondern ist als separates Bauteil mit den übrigen Karosserieanbauteilen verschweißt.

Unabhängig von dieser bekannten und üblichen Anordnung von Kühlern in Kraftfahrzeugen bereitet es aufgrund der Vielzahl von Zusatzaggregaten im Motorraum oft Probleme, weitere Wärmetauscher, beispielsweise für die Klimaanlage oder den Ladeluftkühler, so unterzubringen, daß diese baulich günstig liegen und eine wirkungsvolle Durchströmung durch den Fahrtwind sicherstellen. Bei einer Brenn­ kraftmaschine mit Querspülung (Gaseinlaß und Gasauslaß auf gegenüberliegenden Seiten) kann sich zudem bei Abgas­ turboaufladung eine störende Leitungsverlegung für die Verbrennungsluft ergeben, weil diese von der Abgas­ seite zur Einlaßseite verlegt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Anordnung und Ausgestaltung eines Wärmetauschers vorzuschlagen, die baulich und strömungsdynamisch besonders günstig ist und die im Falle eines Ladeluftkühlers eine vereinfachte Leitungsverlegung für die Verbrennungsluft ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Durch die Integration des Wärmetauschers, insbesondere des Lade­ luftkühlers, in den vorzugsweise frontseitig liegenden Querträger der Karosserie des Kraftfahrzeuges wird bei entsprechend angepaßter Karosseriegestaltung eine her­ vorragende Durchströmung 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 etc. 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 etc.) tragen. Ggf. können mehrere Wärme­ tauscher in Reihe hintereinander geschaltet sein, mit jeweils separaten Ein- und Auslaßstutzen.

Claims (6)

1. Anordnung und Ausgestaltung eines von Kühlluft durch­ strömten Wärmetauschers für ein zu kühlendes Medium in einem Kraftfahrzeug, insbesondere für Ladeluftkühler von Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Wärmetauscher (18) unmittelbar einen zwei Rahmenlängsholme (12, 14) der Karosserie des Kraftfahrzeuges verbindenden Querträger (16) bildet oder an mindestens ein einen Querträger (16) bildendes Formteil (38, 40, 42, 44) so angepaßt ist, daß dessen Konfiguration gewahrt bleibt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite und an der Unterseite des Wärme­ tauschers (18) als Formteil 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 einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragschienen und/oder die Befestigungskonsolen aus Leichmetall geformt sind.

5. Anordnung nach einem 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 Einlaßstutzen (20) und an seinem anderen Ende einen Auslaßstutzen (22) aufweist.

6. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in zumindest einer Tragschiene (40) ein Leitungs­ kanal (58) integriert ist.