EP2171251A1 - Saugrohr für eine brennkraftmaschine - Google Patents

Saugrohr für eine brennkraftmaschine

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EP2171251A1
EP2171251A1 EP08758916A EP08758916A EP2171251A1 EP 2171251 A1 EP2171251 A1 EP 2171251A1 EP 08758916 A EP08758916 A EP 08758916A EP 08758916 A EP08758916 A EP 08758916A EP 2171251 A1 EP2171251 A1 EP 2171251A1
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EP
European Patent Office
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suction tube
water
air cooler
charge air
tube according
Prior art date
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Withdrawn
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EP08758916A
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Inventor
Michael Deneke
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Volkswagen AG
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Volkswagen AG
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Publication date
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a suction pipe for an internal combustion engine, in particular a gasoline engine, in particular of a motor vehicle, with a water charge air cooler arranged in the intake pipe, which has water tanks at its opposite ends, according to the preamble of patent claim 1.
  • the charge air cooler is arranged in a suction tube and comprises a removable core with support plates and cooling plates.
  • the circumference of the support plates and the cooling plates is formed such that this circumference corresponds to the cross section of the opening of a core carrier housing of the suction tube.
  • the ends of the core are sealed to provide longitudinal cooling channels in the core.
  • the suction tube has an annular groove in which a seal is arranged. At this seal abuts one end of the core with its circumference, so that at this end a chamber for the cooling fluid is sealed.
  • the invention is based on the object, a suction pipe of the o.g. To improve the type of costs and installation costs
  • a suction tube of the aforementioned type that at least one of the water boxes is formed as an integral part of the suction tube, wherein the water charge air cooler is designed as a radiator network, the housing is completely formed of parts of the suction tube.
  • the radiator network is designed as a plugged network with integrated sealing elements, as a soldered network with pre-assembled sealing elements or in the form of a tube cooler.
  • the sealing elements are preassembled, for example, on the soldered net or on the intake manifold or on the water charge air cooler (14).
  • the water charge air cooler is designed in the form of a tube cooler.
  • the housing of the suction tube closable on a closure cover opening, wherein preferably at least one water connection piece is formed integrally with the closure lid and optionally the closure lid is designed such that it forms a water box.
  • the closure cap is connected to the housing of the suction tube, for example by means of a screw connection, a clip connection or a welded connection.
  • a seal is provided on an end of the water charge air cooler facing the closure lid such that this seal seals the water box formed by the closure lid against an interior of the suction tube.
  • This seal is formed for example as a radial seal and / or axial seal.
  • the water tank integrated in the intake manifold is arranged on an end opposite the closure lid of the water charge air cooler, wherein preferably at the opposite end of the closure cap of the water charge air cooler, a seal is provided such that this seal formed by the intake manifold water tank against an interior of the Suction tube seals.
  • This seal is formed for example as a radial seal and / or axial seal.
  • the water charge air cooler and the intake manifold housing are formed such that in the water charge air cooler, a flow path for cooling water is U-shaped or I-shaped.
  • Fig. 1 shows a preferred embodiment of a suction tube according to the invention in sectional view
  • FIG. 2 the suction pipe of FIG. 1 in a sectional exploded view.
  • FIGS. 1 and 2 preferred embodiment of a suction pipe according to the invention comprises a Saugrohrgepuruse 10 with an air inlet 11, wherein in the intake manifold 10 integrally a first water tank 12 is formed for a arranged in an interior of the intake manifold Wasserladeluftkühler 14.
  • a closable by a closure cover 16 opening is formed in the intake manifold 10 .
  • the water charge air cooler 14 and this closable by the closure cover 16 opening are formed such that the water charge air cooler 14 can be inserted through this opening in the interior of the suction pipe.
  • the water charge air cooler 14 is formed without its own housing, wherein the intake manifold 10 is formed such that it forms all inserted into the intake manifold water charge air cooler 14 all necessary for this housing parts.
  • the closure lid 16 is designed such that it forms a second water tank 18 for the water charge air cooler 14 together with the intake manifold housing 10. Furthermore, 16 are arranged on the closure cap 16 connecting pieces 17 for feeding and discharging of the water charge air cooler 14 through which cooling water, which are preferably integrally formed with the closure lid 16 and in particular molded.
  • sealing elements 20, 22 are arranged, which radially and / or axially seal the two water boxes 12, 18 against an interior of the suction pipe.
  • the water charge air cooler 14 is reduced to a cooler network without its own housing.
  • This radiator network is designed for example as a plugged network with integrated sealing elements (tube radiator), as a soldered network with pre-assembled sealing elements (tube radiator) or as a brazed plate cooler.
  • the water tank 12, which the the Water charge air cooler 14 by flowing cooling water deflects and leads back into the radiator network is formed integrally with the intake manifold 10.
  • an I-shaped flow takes place instead of the U-shaped flow through the water charge air cooler.
  • no diversion takes place in the first water tank 12, but the water flows through the water charge air cooler and the first water tank 12 transversely.
  • the water connections 17 can also be arranged on the first water tank 12 formed integrally with the intake manifold housing 10 or alternatively a water connection 17 on the first water tank 12 and the correspondingly different water connection 17 on the second water tank 18.
  • the assembly of the water charge air cooler 14 takes place in the direction of arrow 24. i. the water charge air cooler 14 is inserted in the direction of arrow 24 in the intake manifold 10, wherein the sealing elements 20, 22 are arranged accordingly. Subsequently, the closure lid 16 is attached. By means of screw connections 26 Wasserladeluftkühler 14 and cover 16 are attached to the intake manifold 10.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Saugrohr für eine Brennkraftmaschine, insbesondere Ottomotor, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem im Saugrohr angeordneten Wasserladeluftkühler (14), welcher an seinen gegenüberliegenden Enden Wasserkästen (12, 18) aufweist. Hierbei ist wenigstens einer der Wasserkästen (12) als integraler Bestandteil des Saugrohres ausgebildet, wobei der Wasserladeluftkühler (14) als Kühlernetz ausgebildet ist, dessen Gehäuse vollständig von Teilen des Saugrohres ausgebildet ist.

Description

Beschreibung
Saugrohr für eine Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Saugrohr für eine Brennkraftmaschine, insbesondere Ottomotor, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem im Saugrohr angeordneten Wasserladeluftkühler, welcher an seinen gegenüberliegenden Enden Wasserkästen aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 42 11 588 A1 ist eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der ein Ladeluftkühler mit Wasserkühlung in einem Saugrohr der Brennkraftmaschine angeordnet ist.
Aus der JP 2003-97277 ist eine Lufteinlassvorrichtung für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der ein Lader und ein Saugrohr zu einer kompakten Einheit zusammengefasst sind. In dem Saugrohr ist ein Wasser gekühlter Wärmetauscher angeordnet, der ein eigenes Gehäuse und eigene Wasserkästen aufweist.
Aus der US 3 881 455 ist eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit einem Ladeluftkühler bekannt. Der Ladeluftkühler ist in einem Saugrohr angeordnet und umfasst einen herausnehmbaren Kern mit Stützplatten und Kühlblechen. Der Umfang der Stützplatten und der Kühlbleche ist derart ausgebildet, dass dieser Umfang dem Querschnitt der Öffnung eines Kernträgergehäuses des Saugrohres entspricht. Die Enden des Kerns sind abgedichtet, um longitudinale Kühlkanäle im Kern zur Verfügung zu stellen. Das Saugrohr weist eine ringförmige Nut auf, in der eine Dichtung angeordnet ist. An diese Dichtung stößt ein Ende des Kerns mit seinem Umfang an, so dass an diesem Ende eine Kammer für das Kühlfluid abgedichtet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Saugrohr der o.g. Art hinsichtlich Kosten und Montageaufwand zu verbessern
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Saugrohr der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Dazu ist es bei einem Saugrohr der o.g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens einer der Wasserkästen als integraler Bestandteil des Saugrohres ausgebildet ist, wobei der Wasserladeluftkühler als Kühlernetz ausgebildet ist, dessen Gehäuse vollständig von Teilen des Saugrohres ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass der Wasserladeluftkühler selbst kein Gehäuse und keinen Wasserkasten mehr benötigt, sondern das Gehäuse in das Saugrohr integriert ist, so dass die Herstellungskosten für den Ladeluftkühler reduziert und die Montage vereinfacht ist. Dies erlaubt einen einfachen Übergang vom gelöteten Aluplattenkühler auf kostengünstige gesteckte Rohrkühler. Lötstutzen von herkömmlichen Wasserladeluftkühlern können entfallen, was eine zusätzliche Kostenreduktion bedingt.
Beispielsweise ist das Kühlernetz als gestecktes Netz mit integrierten Dichtelementen, als gelötetes Netz mit vormontierten Dichtelementen oder in Form eines Rohrkühlers ausgebildet. Die Dichtelemente sind beispielsweise am gelöteten Netz oder am Saugrohr oder am Wasserladeluftkühler (14) vormontiert.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Wasserladeluftkühler in Form eines Rohrkühlers ausgebildet.
Zum Einschieben des Wasserladeluftkühlers in das Saugrohr weist das Gehäuse des Saugrohres eine von einem Verschlussdeckel verschließbare Öffnung auf, wobei bevorzugt wenigstens ein Wasseranschlussstutzen einstückig mit dem Verschlussdeckel ausgebildet ist und optional der Verschlussdeckel derart ausgebildet ist, dass dieser einen Wasserkasten ausbildet. Der Verschlussdeckel ist mit dem Gehäuse des Saugrohres beispielsweise mittels einer Schraubverbindung, einer Clipverbindung oder einer Schweißverbindung verbunden.
Zweckmäßigerweise ist an einem dem Verschlussdeckel zugewandten Ende des Wasserladeluftkühlers eine Dichtung derart vorgesehen, dass diese Dichtung den vom Verschlussdeckel ausgebildeten Wasserkasten gegen einen Innenraum des Saugrohres abdichtet. Diese Dichtung ist beispielsweise als Radialdichtung und/oder Axialdichtung ausgebildet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der in das Saugrohrgehäuse integrierte Wasserkasten an einem dem Verschlussdeckel gegenüberliegenden Ende des Wasserladeluftkühlers angeordnet, wobei bevorzugt an dem dem Verschlussdeckel gegenüberliegenden Ende des Wasserladeluftkühlers eine Dichtung derart vorgesehen ist, dass diese Dichtung den vom Saugrohrgehäuse ausgebildeten Wasserkasten gegen einen Innenraum des Saugrohres abdichtet. Diese Dichtung ist beispielsweise als Radialdichtung und/oder Axialdichtung ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Wasserladeluftkühler und das Saugrohrgehäuse derart ausgebildet, dass in dem Wasserladeluftkühler ein Strömungsweg für Kühlwasser U-förmig oder I-förmig verläuft.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Saugrohres in Schnittansicht und
Fig. 2 das Saugrohr gemäß Fig. 1 in geschnittener Explosionsdarstellung.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte, bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Saugrohres umfasst ein Saugrohrgehäuse 10 mit einem Lufteintritt 11 , wobei in dem Saugrohrgehäuse 10 einstückig ein erster Wasserkasten 12 für einen in einem Innenraum des Saugrohres angeordneten Wasserladeluftkühler 14 ausgebildet ist. In dem Saugrohrgehäuse 10 ist eine von einem Verschlussdeckel 16 verschließbare Öffnung ausgebildet. Der Wasserladeluftkühler 14 und diese vom Verschlussdeckel 16 verschließbare Öffnung sind derart ausgebildet, dass der Wasserladeluftkühler 14 durch diese Öffnung in den Innenraum des Saugrohres eingeschoben werden kann.
Der Wasserladeluftkühler 14 ist ohne eigenes Gehäuse ausgebildet, wobei das Saugrohrgehäuse 10 derart ausgebildet ist, dass es bei in das Saugrohr eingeschobenem Wasserladeluftkühler 14 alle für diesen notwendigen Gehäuseteile ausbildet.
Der Verschlussdeckel 16 ist derart ausgebildet, dass er zusammen mit dem Saugrohrgehäuse 10 einen zweiten Wasserkasten 18 für den Wasserladeluftkühler 14 ausbildet. Weiterhin sind am Verschlussdeckel 16 Anschlussstutzen 17 zum Zu- und Abführen von den Wasserladeluftkühler 14 durchströmendem Kühlwasser angeordnet, die bevorzugt einstückig mit dem Verschlussdeckel 16 ausgebildet und insbesondere angespritzt sind.
An gegenüberliegenden Enden des Wasserladeluftkühlers 14 sind Dichtelemente 20, 22 angeordnet, welche radial und/oder axial die beiden Wasserkästen 12, 18 gegen einen Innenraum das Saugrohres abdichten.
Der Wasserladeluftkühler 14 ist auf ein Kühlernetz ohne eigenes Gehäuse reduziert. Dieses Kühlernetz ist beispielsweise als gestecktes Netz mit integrierten Dichtelementen (Röhrenkühler), als gelötetes Netz mit vormontierten Dichtelementen (Röhrenkühler) oder als gelöteter Plattenkühler ausgebildet. Derjenige Wasserkasten 12, welcher das den Wasserladeluftkühler 14 durchströmende Kühlwasser umlenkt und zurück in das Kühlernetz führt ist einstückig mit dem Saugrohrgehäuse 10 ausgebildet.
In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform erfolgt statt der U-förmigen Durchströmung des Wasserladeluftkühlers eine I-förmige Durchströmung. In diesem Fall erfolgt in dem ersten Wasserkasten 12 keine Umlenkung sondern das Wasser durchströmt den Wasserladeluftkühler sowie den ersten Wasserkasten 12 quer. Die Wasseranschlüsse 17 können alternativ auch am einstückig mit dem Saugrohrgehäuse 10 ausgebildeten ersten Wasserkasten 12 oder alternativ ein Wasseranschluss 17 am ersten Wasserkasten 12 und der entsprechend andere Wasseranschluss 17 am zweiten Wasserkasten 18. angeordnet sein.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, erfolgt die Montage des Wasserladeluftkühlers 14 in Pfeilrichtung 24. d.h. der Wasserladeluftkühler 14 wird in Pfeilrichtung 24 in das Saugrohrgehäuse 10 eingeschoben, wobei die Dichtelemente 20, 22 entsprechend angeordnet werden. Anschließend wird der Verschlussdeckel 16 angebracht. Mittels Verschraubungen 26 werden Wasserladeluftkühler 14 und Verschlussdeckel 16 am Saugrohrgehäuse 10 befestigt.

Claims

Patentansprüche
1. Saugrohr für eine Brennkraftmaschine, insbesondere Ottomotor, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem im Saugrohr angeordneten Wasserladeluftkühler (14), welcher an seinen gegenüberliegenden Enden Wasserkästen (12, 18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Wasserkästen (12) als integraler Bestandteil des Saugrohres ausgebildet ist, wobei der Wasserladeluftkühler (14) als Kühlernetz ausgebildet ist, dessen Gehäuse vollständig von Teilen des Saugrohres ausgebildet ist.
2. Saugrohr nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlernetz als gestecktes Netz mit integrierten Dichtelementen ausgebildet ist.
3. Saugrohr nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlernetz als gelötetes Netz ausgebildet ist.
4. Saugrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Netz Dichtelemente aufweist, welche am gelöteten Netz oder am Saugrohr oder am Wasserladeluftkühler (14) vormontiert sind
5. Saugrohr nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlernetz als Plattenkühler ausgebildet ist.
6. Saugrohr nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserladeluftkühler (14) in Form eines Rohrkühlers ausgebildet ist.
7. Saugrohr nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) des Saugrohres eine von einem Verschlüssdeckel (16) verschließbare Öffnung zum Einschieben des Wasserladeluftkühlers (14) in das Saugrohr aufweist.
8. Saugrohr nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Wasseranschlussstutzen (17) einstückig mit dem Verschlussdeckel (14) ausgebildet ist.
9. Saugrohr nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Wasseranschlussstutzen (17) einstückig mit dem Saugrohr ausgebildet ist.
10. Saugrohr nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussdeckel (16) derart ausgebildet ist, dass dieser einen Wasserkasten (18) ausbildet.
11. Saugrohr nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an einem dem Verschlussdeckel (16) zugewandten Ende des Wasserladeluftkühlers (14) eine Dichtung (20) derart vorgesehen ist, dass diese Dichtung (20) den vom Verschlussdeckel (16) ausgebildeten Wasserkasten (18) gegen einen Innenraum des Saugrohres abdichtet.
12. Saugrohr nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (20) als Radialdichtung und/oder Axialdichtung ausgebildet ist.
13. Saugrohr nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussdeckel (16) mit dem Gehäuse (10) des Saugrohres mittels einer Schraubverbindung (26), einer Clipverbindung oder einer Schweißverbindung verbunden ist.
14. Saugrohr nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der in das Saugrohrgehäuse (10) integrierte Wasserkasten (12) an einem dem Verschlussdeckel (16) gegenüberliegenden Ende des Wasserladeluftkühlers (14) angeordnet ist.
15. Saugrohr nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass an dem dem Verschlussdeckel (16) gegenüberliegenden Ende des Wasserladeluftkühlers (14) eine Dichtung (22) derart vorgesehen ist, dass diese Dichtung (22) den vom Saugrohrgehäuse (10) ausgebildeten Wasserkasten (12) gegen einen Innenraum des Saugrohres abdichtet.
16. Saugrohr nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (22) als Radialdichtung und/oder Axialdichtung ausgebildet ist.
17. Saugrohr nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserladeluftkühler (14) und das Saugrohrgehäuse (10) derart ausgebildet sind, dass in dem Wasserladeluftkühler (14) ein Strömungsweg für Kühlwasser U-förmig oder I-förmig verläuft.
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