EP3309381A1 - Abgasrückführkühler für eine brennkraftmaschine - Google Patents

Abgasrückführkühler für eine brennkraftmaschine Download PDF

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EP3309381A1
EP3309381A1 EP17192019.2A EP17192019A EP3309381A1 EP 3309381 A1 EP3309381 A1 EP 3309381A1 EP 17192019 A EP17192019 A EP 17192019A EP 3309381 A1 EP3309381 A1 EP 3309381A1
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EP
European Patent Office
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exhaust gas
coolant
gas recirculation
recirculation cooler
flow
Prior art date
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Application number
EP17192019.2A
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English (en)
French (fr)
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EP3309381B1 (de
Inventor
Oliver Grill
Helmut Weiser
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Mahle International GmbH
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Mahle International GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/29—Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
    • F02M26/32—Liquid-cooled heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/005—Other auxiliary members within casings, e.g. internal filling means or sealing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/028—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits by using inserts for modifying the pattern of flow inside the header box, e.g. by using flow restrictors or permeable bodies or blocks with channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation

Definitions

  • the invention relates to an exhaust gas recirculation cooler for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle.
  • the exhaust gas is cooled, which is subsequently supplied to combustion chambers of an internal combustion engine again together with the combustion air.
  • the exhaust gas recirculation coolers are used in motor vehicles with diesel engines to reduce exhaust emissions by returning the cooled exhaust gas into the combustion chambers.
  • a plurality of cooling tubes are arranged in a plurality of rows to form a tube bundle in a housing.
  • the cooling tubes are usually made of stainless steel winglet tubes in which flow obstacles for better heat transfer integrally - for example, by impressing - are formed.
  • the exhaust gas flows through the winglet tubes and is cooled by a coolant flowing in the housing.
  • An exhaust gas inlet and an exhaust gas outlet are usually each accomplished by a diffuser, wherein the respective diffuser is connected to the housing and forms an interface to the customer connection.
  • Such exhaust gas recirculation coolers are made, for example DE 196 54 366 A1 . DE 199 61 284 A1 . DE 10 2007 005 370 A1 . DE 10 2009 038 643 A1 . DE 10 2010 001 635 A1 . DE 10 2010 008 176 B4 . DE 11 2013 004 680 T5 . US 2013/0 327 499 A1 . DE 10 2014 208 259 A1 and US 2015/0 260 466 A1 known.
  • the object of the invention is therefore to provide an exhaust gas recirculation cooler, in which a longer and uniform loading of the tube bundle is made possible with the coolant and thereby the heat transfer between the coolant and the exhaust gas is improved.
  • the present invention is based on the general idea of redirecting a coolant flowing in an exhaust gas recirculation cooler in the exhaust gas recirculation cooler as low loss as possible to a so-called exhaust gas inlet bottom and thereby achieving an increase in heat transfer in the exhaust gas recirculation cooler between a hotter exhaust gas and the colder coolant.
  • the exhaust gas recirculation cooler has a housing in which a plurality of cooling tubes are arranged in columns next to one another to form a row of tubes and at least two rows of tubes one above the other and spaced from one another to form a tube block.
  • the respective cooling pipe is internally flowed through by the exhaust gas and connects gas-conducting an exhaust gas inlet with an exhaust gas outlet.
  • the coolant pipe can flow around the respective cooling tube within the housing, for which purpose the housing has a coolant inlet opening into the housing in an inlet region and a coolant outlet.
  • the exhaust gas recirculation cooler also has an annular space surrounding the tube block in the circumferential direction, through which the coolant can flow.
  • the exhaust gas recirculation cooler has a flow guide arrangement for guiding the coolant in the interior of the tube block, which is arranged in the housing at least partially adjacent to at least one of the tube rows.
  • the flow guide according to the invention is applied to at least one of the rows of tubes.
  • the flow guide can be arranged for example between the adjacent rows of tubes and have a plurality of guide channels for guiding the coolant - such as water - between the respective adjacent rows of tubes.
  • the guide channels may guide the coolant from the inlet portion of the housing between the two rows of tubes substantially in a transverse direction orthogonal to a longitudinal direction of the tube block and retard drainage of the coolant in the longitudinal direction to the coolant outlet.
  • the flow-guiding arrangement can have at least one guide plate with guide channels, which is arranged between the adjacent tube rows and makes it possible to guide the coolant substantially in the transverse direction.
  • the Strömungsleitan extract abut one or more rows of tubes on a side facing the annulus of the tube block and lead the coolant from the annulus between the adjacent rows of tubes.
  • drainage of the coolant from the inlet region from the coolant inlet to the coolant outlet around the tube block can be inhibited and a longer and uniform loading of the tube block with the coolant is made possible.
  • the flow guide can advantageously be arranged in the production of the exhaust gas recirculation cooler in the tube block. Depending on the dimensions of the exhaust gas recirculation cooler and the Strömungsleitan Aunt can be adjusted accordingly.
  • the heat transfer in the exhaust gas recirculation cooler is increased, thereby advantageously preventing a mechanical failure of the exhaust gas recirculation cooler as a result of overheating.
  • the flow-guiding arrangement has at least one flow-guiding structure, wherein the flow-guiding structure is arranged at least partially in the inlet region of the housing and engages from the annular space into the tube block.
  • the flow-guiding structure can advantageously delay a flow of coolant around the tube block out of the inlet region and allow the coolant to be conducted between the adjacent tube rows essentially in the transverse direction.
  • the flow guide arrangement can have a plurality of flow guide structures, which engage on one side or on both sides from the annular space in the tube block.
  • the flow behavior of the coolant in the annular space and in the tube block can be advantageously influenced by the number, the arrangement of the flow guide structures on the tube block, the dimensions and the configuration of the flow guide structures.
  • the flow guiding structure can surround at least one of the rows of tubes at least in regions on a side facing the annular space.
  • the Strömungsleit Jardin can be arranged for example by clamping or positive fit on one of the rows of tubes and engage from the annular space in intermediate spaces to the adjacent rows of tubes. In this case, the flow structure engage around several or individual rows of tubes and thereby the flow pattern of the coolant in the tube block and in the annulus are affected.
  • the flow guiding structure has at least one fixing region for fixing the flow guiding structure to the tube row and at least one flow guiding region for guiding the coolant between the adjacent tube rows.
  • the Festleg Schl can set the Strömungsleit Modell example positive or non-positive on the tube row.
  • the assembly effort of the flow-guiding structure on the tube block can be considerably reduced.
  • the Strömungsleit Scheme the coolant is passed through the tube block, wherein the Strömungsleit Scheme is arranged in the inlet region of the housing and thus allows a guiding of the coolant already from the coolant inlet in the tube block.
  • the flow pattern of the coolant in the annulus and in the tube block can be favorably influenced.
  • the fixing region and / or the flow-guiding region of the flow-guiding structure can be clamped between two adjacent rows of tubes.
  • an undesired displacement of the flow guide structure within the tube block can be prevented and a particularly secure fixing of the flow structure in the tube block can be achieved.
  • the flow-guiding region deflects the coolant flowing in from the coolant inlet to the exhaust gas inlet-that is to say to the so-called exhaust gas inlet floor.
  • the exhaust gas to be cooled has the highest temperature and that from the coolant inlet incoming coolant has the lowest temperature inside the housing.
  • the flow-guiding region can have at least one guide channel, which is arranged substantially transversely to the longitudinal direction of the tube block and thus enables a deflection of the coolant to the exhaust gas inlet.
  • the guide channel can extend over the entire width or alternatively only partially in the width of the tube block. Also, the angle of the guide channel to the longitudinal direction or to the transverse direction of the tube block can be adjusted to influence the flow pattern of the coolant in the tube block.
  • the flow-guiding structure has at least one wire element.
  • the wire element may be, for example, an injection molding, an injection molded part or a wire molding.
  • the wire element advantageously has a small volume and reduces only insignificantly the volume of coolant flowing in the housing.
  • the wire element advantageously also has only a small effect on the pressure loss in the coolant flow.
  • the wire element can be produced inexpensively.
  • the fixing region and the flow-guiding region are integrally formed on the wire element.
  • the Festleg Scheme may be formed, for example, meandering or clamp-shaped and allow a non-positive fixing of the Strömungsleit Vietnamese to the tube block.
  • a positive fixing of Festleg Maschinenwitzs example impressions of the cooling tubes is also possible.
  • the flow area may be formed in the form of a longer guide channel extending substantially in the transverse direction. By adjusting the length of the guide channel or the angle to the transverse direction of the tube block, the flow pattern of the coolant in the tube block can be favorably influenced.
  • the flow guide arrangement has a ring structure.
  • the ring structure is arranged in the annular space around the tube block and separates fluid-restricting the inlet region within the annular space at least partially from the coolant outlet.
  • the ring structure can be arranged for example in a recess of the housing and so fixed to the housing. Alternatively, the ring structure can be fixed to a recess of the housing.
  • the ring structure has at least one passage opening through which the coolant can flow from the inlet region within the annular space to the coolant outlet.
  • the passage opening may, for example, be provided on a side surface or on an angled region of the ring structure, in order at least partially to allow the coolant to flow out of the inlet region. In particular, thereby damming of the coolant and thus overheating in the inlet area can be prevented and the coolant pressure in the housing can be maintained.
  • the ring structure may advantageously be fixed to the tube block and / or to the housing resiliently and / or biased.
  • the ring structure for example, resilient structures formed on the ring structure in their Have longitudinal direction, which can protect the ring structure of mechanical stresses such as vibration advantageous.
  • the housing has a circulation space, wherein the circulation space surrounds the tube block in the inlet area in the circumferential direction and is formed, for example, by a depression in the housing.
  • the circulation space the coolant can be collected prior to being guided into the tube block and the tube block in the inlet region additionally cooled. From the circulation space, the coolant can then be guided between the rows of tubes to cool the exhaust gas. In this way, a uniform loading of the tube block with the coolant can be achieved and consequently the heat transfer between the coolant and the exhaust gas in the inlet region can be increased.
  • the flow-guiding arrangement has the ring structure and at least one flow-guiding structure and that at least one of the flow-guiding structures is integrally formed on the ring structure.
  • the flow guide structure integrally formed on the ring structure can be configured in a particularly stable manner, thereby increasing the life of the flow guide.
  • the flow guide arrangement has the ring structure and at least one flow guide structure, wherein the ring structure encompasses at least one of the flow guide structures arranged on the tube block.
  • the flow guide structures can first be arranged in the tube block and then the ring structure can be arranged around the tube block.
  • Fig. 1 shows a partial sectional view of an exhaust gas recirculation cooler according to the invention 1.
  • the exhaust gas recirculation cooler 1 has a housing 2, in which a plurality of cooling tubes 3 in columns next to each other to a row of tubes 4 and at least two rows of tubes 4 are arranged one above the other and spaced from each other to a tube block 5.
  • the respective cooling pipe 3 is internally flowed through by the exhaust gas and gas-conducting connects an exhaust gas inlet 6 with an exhaust gas outlet 7.
  • the individual cooling pipes 3 are connected fluid-tight to the exhaust gas inlet 6 with an exhaust gas inlet bottom 6a and to the exhaust gas outlet 7 with an exhaust gas outlet bottom 7a.
  • the respective cooling tube 3 can be flowed around by the coolant within the housing 2, for which purpose the housing 2 has a coolant inlet 9 which opens into the housing 2 in an inlet region 8 and a coolant outlet 10.
  • the exhaust gas recirculation cooler 1 also has an annular space 11 enclosing the tube block 5 in the circumferential direction and through which the coolant can flow.
  • the exhaust gas recirculation cooler 1 has a flow guide arrangement 12 for guiding the coolant in the interior of the tube block 5, which is arranged in the housing 2 adjacent to at least one of the tube rows 3 at least in regions.
  • the flow guide 12 has a ring structure 13 which is disposed in the annulus 11 around the tube block 5.
  • the ring structure 13 fluid-tightly separates the inlet portion 8 within the annulus 11 from the coolant outlet 10 so as to prevent coolant flow around the tube block 5 from the inlet portion 8, enhancing heat transfer in the inlet portion 8.
  • the housing 2 has a circulation space 14 which encloses the tube block 5 in the inlet area 8 in the circumferential direction.
  • Fig. 2 shows a partial sectional view of the exhaust gas recirculation cooler 1 with the circulation space 14.
  • the central cooling pipes 3 in the pipe row 4 are shown in dashed lines.
  • the coolant is dammed before being guided to the exhaust gas inlet 6, and the tube block 5 is cooled longer in the inlet region 8.
  • the coolant can then in the tube block 5 - as indicated by arrows - are performed. In this way, a uniform loading of the tube block 5 with the coolant can be achieved and consequently the heat transfer between the coolant and the exhaust gas in the inlet region 8 can be increased.
  • Fig. 3 shows a view and Fig. 4 a top view of the flow guide 12, which is arranged on the tube block 5.
  • the flow guide 12 has two flow guide 15, which are wire elements 16 in this embodiment.
  • the flow guide structures 15 can be arranged in regions in the inlet region 8 of the housing 2 and engage from the annular space 11 in the tube block 5.
  • the flow guide structures 15 each have a fixing region 17 for fixing the respective flow guide structure 15 to the respective tube row 4 and a flow guide region 18 for guiding the coolant between the adjacent tube rows 4.
  • the fixing area 17 surrounds the respective tube row 4 and clamps the flow guiding structure 15 to the tube block 5.
  • the flow guide region 18 deflects the coolant flowing in from the coolant inlet 9 to the exhaust gas inlet 6.
  • the flow region 18 of the respective flow guide structure 15 has two guide channels 19, which extend essentially in a transverse direction 20 to a longitudinal direction 21 of the tube block 5.
  • the respective guide channel 19 has - as in Fig. 4 seen at an angle to the transverse direction 20 and can deflect the coolant to the exhaust gas inlet 6 and to the exhaust gas inlet bottom 6a.
  • the angle of the guide channel 19 to the transverse direction 20 or to the longitudinal direction 21 of the tube block 5 and the length of the guide channel 19 can be adapted to influence the flow pattern of the coolant in the tube block 5.
  • the flow guide structure 15 delays a flow of the coolant out of the inlet region 8, so that the heat transfer between the coolant and the exhaust gas can be increased.
  • Fig. 5 is a single wire element 16 of the flow guide structure 15 and in Fig. 6 a total of four wire elements 16 of the Strömunqsleit Vietnamese 15 are arranged to the flow guide 12.
  • the respective wire element 16 may be, for example, an injection molding, an injection molded part or a wire molding.
  • the fixing portion 17 and the flow guide portion 18 are integrally formed on the wire member 16.
  • the Festleg Scheme 17 of the wire member 16 is formed meander-shaped and allows a frictional fixing of the wire member 16 on the row of tubes 4.
  • the Strömungsleit Scheme 18 of the wire member 16 has two guide channels 19 through which a guiding of the coolant is made possible between the adjacent rows of tubes 4.
  • the flow pattern of the coolant in the tube block 5 may be advantageous by changing the length and the width of the guide channel 19 and the angle to the transverse direction 20 are influenced.
  • Fig. 7 shows a view of the exhaust gas recirculation cooler 1 with the ring structure 13 of the flow guide 12.
  • the ring structure 13 is disposed in the annular space 11 around the tube block 5 and fluidly separates the inlet portion 8 within the annular space 11 of the coolant outlet 10.
  • Drainage of the coolant around the tube block 5 is inhibited from the inlet region 8 and improves the heat transfer in the inlet region 8.
  • the ring structure 13 has at least one passage opening 22.
  • the passage opening 22 is arranged in an angled region 23 of the ring structure 13 and allows the coolant to flow out of the inlet region 8 within the annular space 11.
  • the ring structure 13 can be several in size and having in the position differing passage opening 22.
  • FIG. 2 shows a view of the exhaust gas recirculation cooler 1 with the flow guide arrangement 12, which has the ring structure 13 and the flow guide structures 15.
  • the ring structure 13 surrounds the arranged on the tube block 5 Strömungsleit Modellen 15, whereby an additional fixing of the flow guide 15 in the tube block 5 is made possible.
  • the flow guide arrangement 12 can already be arranged in the tube block 5 during the production of the exhaust gas recirculation cooler 1. Depending on the dimensions of the exhaust gas recirculation cooler 1 and the flow guide 12 can be adjusted accordingly.
  • the heat transfer in the exhaust gas recirculation cooler 1 according to the invention is improved and thereby advantageously both a mechanical failure of the exhaust gas recirculation cooler 1 as a result of overheating prevented as well as the efficiency of the exhaust gas recirculation cooler 1 increases.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Abgasrückführkühler (1) für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Dabei weist der Abgasrückführkühler (1) ein Gehäuse (2) auf, in dem mehrere Kühlrohre (3) in Spalten nebeneinander zu einer Rohrreihe (4) und wenigstens zwei Rohrreihen (4) übereinander und beabstandet zueinander zu einem Rohrblock (5) angeordnet sind. Das jeweilige Kühlrohr (3) ist innen vom Abgas durchströmbar und verbindet einen Abgaseinlass (6) mit einem Abgasauslass (7) gasleitend, während es außen innerhalb des Gehäuses (2) vom Kühlmittel umströmbar ist. Das Gehäuse (2) weist auch einen in einem Einlassbereich (8) in das Gehäuse (2) einmündenden Kühlmitteleinlass (9) und einen Kühlmittelauslass (10) auf. Des Weiteren weist der Abgasrückführkühler (1) einen den Rohrblock (5) in der Umfangsrichtung umschließenden Ringraum (11) auf, der von dem Kühlmittel durchströmbar ist. Erfindungsgemäß weist der Abgasrückführkühler (1) eine Strömungsleitanordnung (12) zum Führen des Kühlmittels im Inneren des Rohrblocks (5) auf, die in dem Gehäuse (2) zumindest bereichsweise an wenigstens einer der Rohrreihen (4) anliegend angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Abgasrückführkühler für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.
  • In einem Abgasrückführkühler wird das Abgas gekühlt, das nachfolgend Brennräumen einer Brennkraftmaschine erneut zusammen mit der Verbrennungsluft zugeführt wird. Insbesondere werden die Abgasrückführkühler bei Kraftfahrzeugen mit Dieselmotoren eingesetzt, um Abgasemissionen durch die Rückführung des abgekühlten Abgases in die Brennräume zu reduzieren.
  • Zum Kühlen des Abgases werden in einem Gehäuse mehrere Kühlrohre in mehreren Reihen zu einem Rohrbündel angeordnet. Die Kühlrohre sind meistens aus Edelstahl geformte Wingletrohre, in denen Strömungshindernisse zur besseren Wärmeübertragung integral - beispielsweise durch ein Einprägen - ausgeformt sind. Durch die Wingletrohre strömt das Abgas und wird durch ein in dem Gehäuse fließendes Kühlmittel gekühlt. Ein Abgaseinlass und ein Abgasauslass werden in der Regel jeweils durch einen Diffusor bewerkstelligt, wobei der jeweilige Diffusor mit dem Gehäuse verbunden ist und eine Schnittstelle zum Kundenanschluss bildet.
  • Um eine bessere Wärmeübertragung zwischen dem Abgas und dem Kühlmittel zu erreichen, wird ein längeres und gleichmäßiges Beaufschlagen des Rohrbündels mit dem Kühlmittel angestrebt. Da jedoch die Menge des zufließenden Kühlmittels begrenzt ist, ist ein längeres sowie gleichmäßiges Beaufschlagen des Rohrbündels mit dem Kühlmittel in den herkömmlichen Abgasrückführkühler schwer erreichbar.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Abgasrückführkühler bereitzustellen, in dem ein längeres und gleichmäßiges Beaufschlagen des Rohrbündels mit dem Kühlmittel ermöglicht wird und dadurch die Wärmeübertragung zwischen dem Kühlmittel und dem Abgas verbessert wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein in einen Abgasrückführkühler fließendes Kühlmittel in dem Abgasrückführkühler möglichst verlustarm zu einem sogenannten Abgaseintrittsboden umzuleiten und dadurch eine Steigerung der Wärmeübertragung in dem Abgasrückführkühler zwischen einem heißeren Abgas und dem kälteren Kühlmittel zu erreichen. Der Abgasrückführkühler weist dazu ein Gehäuse auf, in dem mehrere Kühlrohre in Spalten nebeneinander zu einer Rohrreihe und wenigstens zwei Rohrreihen übereinander und beabstandet zueinander zu einem Rohrblock angeordnet sind. Das jeweilige Kühlrohr ist innen vom Abgas durchströmbar und verbindet gasleitend einen Abgaseinlass mit einem Abgasauslass. Außen ist das jeweilige Kühlrohr innerhalb des Gehäuses vom Kühlmittel umströmbar, wozu das Gehäuse einen in das Gehäuse in einem Einlassbereich einmündenden Kühlmitteleinlass und einen Kühlmittelauslass aufweist. Der Abgasrückführkühler weist auch einen den Rohrblock in der Umfangsrichtung umschließenden Ringraum auf, der von dem Kühlmittel durchströmbar ist. Erfindungsgemäß weist der Abgasrückführkühler eine Strömungsleitanordnung zum Führen des Kühlmittels im Inneren des Rohrblocks auf, die in dem Gehäuse zumindest bereichsweise an wenigstens einer der Rohrreihen anliegend angeordnet ist.
  • Die Strömungsleitanordnung liegt erfindungsgemäß an wenigstens einer der Rohrreihen an. So kann die Strömungsleitanordnung beispielsweise zwischen den benachbarten Rohrreihen angeordnet werden und mehrere Führungskanäle zum Führen des Kühlmittels - wie beispielsweise Wasser - zwischen den jeweiligen benachbarten Rohrreihen aufweisen. Die Führungskanäle können das Kühlmittel von dem Einlassbereich des Gehäuses zwischen den beiden Rohrreihen im Wesentlichen in eine einer Längsrichtung des Rohrblocks orthogonale Querrichtung führen und ein Abfließen des Kühlmittels in die Längsrichtung zum Kühlmittelauslass verzögern. So kann ein längeres und gleichmäßiges Beaufschlagen des Rohrblocks insbesondere in dem heißeren Eintrittsbereich mit dem Kühlmittel ermöglicht werden und folglich auch die Wärmeübertragung zwischen dem Kühlmittel und dem Abgas verbessert werden. Die Strömungsleitanordnung kann beispielsweise wenigstens eine Leitplatte mit Führungskanälen aufweisen, die zwischen den benachbarten Rohrreihen angeordnet wird und ein Führen des Kühlmittels im Wesentlichen in die Querrichtung ermöglicht.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Strömungsleitanordnung an einer oder mehreren Rohrreihen an einer dem Ringraum zugewandten Seite des Rohrblocks anliegen und das Kühlmittel aus dem Ringraum zwischen die benachbarten Rohrreihen führen. So kann ein Abfließen des Kühlmittels aus dem Einlassbereich von dem Kühlmitteleinlass zu dem Kühlmittelauslass um den Rohrblock gehemmt werden und ein längeres und gleichmäßiges Beaufschlagen des Rohrblocks mit dem Kühlmittel ermöglicht werden.
  • Die Strömungsleitanordnung kann vorteilhafterweise bereits bei der Herstellung des Abgasrückführkühlers in dem Rohrblock angeordnet werden. Abhängig von den Abmessungen des Abgasrückführkühlers kann auch die Strömungsleitanordnung entsprechend angepasst werden. Durch die erfindungsgemäße Strömungsleitanordnung wird die Wärmeübertragung in dem Abgasrückführkühler erhöht und dadurch ein mechanisches Versagen des Abgasrückführkühlers infolge eines Überhitzens vorteilhaft verhindert.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die Strömungsleitanordnung wenigstens eine Strömungsleitstruktur aufweist, wobei die Strömungsleitstruktur zumindest bereichsweise in dem Einlassbereich des Gehäuses angeordnet ist und aus dem Ringraum in den Rohrblock eingreift. So kann die Strömungsleitstruktur vorteilhaft ein Abfließen des Kühlmittels um den Rohrblock aus dem Einlassbereich verzögern und ein Führen des Kühlmittels zwischen den benachbarten Rohrreihen im Wesentlichen in die Querrichtung ermöglichen. Die Strömungsleitanordnung kann mehrere Strömungsleitstrukturen aufweisen, die aus dem Ringraum in den Rohrblock einseitig oder beidseitig gegenüberliegend eingreifen. Das Fließverhalten des Kühlmittels in dem Ringraum und in dem Rohrblock kann dabei durch die Anzahl, die Anordnung der Strömungsleitstrukturen an dem Rohrblock, die Abmessungen und die Ausgestaltung der Strömungsleitstrukturen vorteilhaft beeinflusst werden.
  • Um ein Festlegen der Strömungsleitstruktur an dem Rohrblock zu erleichtern, kann die Strömungsleitstruktur wenigstens eine der Rohrreihen zumindest bereichsweise an einer dem Ringraum zugewandten Seite umgreifen. Die Strömungsleitstruktur kann beispielsweise klemmend oder formschlüssig an einer der Rohrreihen angeordnet werden und aus dem Ringraum in Zwischenräume zu den benachbarten Rohrreihen eingreifen. Dabei kann die Strömungsleistruktur mehrere oder einzelne Rohrreihen umgreifen und dadurch das Fließmuster des Kühlmittels in dem Rohrblock und in dem Ringraum beeinflusst werden.
  • Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Strömungsleitstruktur wenigstens einen Festlegbereich zum Festlegen der Strömungsleitstruktur an der Rohrreihe und wenigstens einen Strömungsleitbereich zum Führen des Kühlmittels zwischen den benachbarten Rohrreihen aufweist. Der Festlegbereich kann die Strömungsleitstruktur beispielsweise formschlüssig oder kraftschlüssig an der Rohrreihe festlegen. Dadurch kann insbesondere der Montageaufwand der Strömungsleitstruktur an dem Rohrblock erheblich reduziert werden. Durch den Strömungsleitbereich wird das Kühlmittel durch den Rohrblock geführt, wobei der Strömungsleitbereich in dem Einlassbereich des Gehäuses angeordnet ist und so ein Führen des Kühlmittels bereits ab dem Kühlmitteleinlass in dem Rohrblock ermöglicht. Durch die Anzahl, die Anordnung an dem Rohrblock, die Abmessungen und die Ausgestaltung der Strömungsleitstrukturen kann das Fließmuster des Kühlmittels in dem Ringraum und in dem Rohrblock vorteilhaft beeinflusst werden.
  • In einer besonders vorteilhaften Weise können der Festlegbereich und/oder der Strömungsleitbereich der Strömungsleitstruktur zwischen zwei benachbarten Rohrreihen eingeklemmt sein. Dadurch kann ein unerwünschtes Verschieben der Strömungsleitstruktur innerhalb des Rohrblocks verhindert und ein besonders sicheres Festlegen der Strömungsleistruktur in dem Rohrblock erreicht werden.
  • Um die Wärmeübertragung zwischen dem Kühlmittel und dem Abgas weiter zu erhöhen, ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass der Strömungsleitbereich das aus dem Kühlmitteleinlass zuströmende Kühlmittel zu dem Abgaseinlass - also zu dem sogenannten Abgaseintrittsboden - umlenkt. An dem Abgaseinlass weist das zu kühlende Abgas die höchste Temperatur und das aus dem Kühlmitteleinlass zuströmende Kühlmittel weist die niedrigste Temperatur innerhalb des Gehäuses auf. Durch ein Umlenken des Kühlmittels wird an dem Abgaseinlass ein hoher Temperaturgradient zwischen dem Kühlmittel und dem Abgas erreicht und folglich die Wärmeübertragung vorteilhaft erhöht. Der Strömungsleitbereich kann dazu wenigstens einen Führungskanal aufweisen, der im Wesentlichen quer zu der Längsrichtung des Rohrblocks angeordnet ist und so ein Umlenken des Kühlmittels zu dem Abgaseinlass ermöglicht. Der Führungskanal kann sich dabei über die gesamte Breite oder alternativ nur teilweise in die Breite des Rohrblocks erstrecken. Auch der Winkel des Führungskanals zu der Längsrichtung oder zu der Querrichtung des Rohrblocks kann angepasst werden, um das Fließmuster des Kühlmittels in dem Rohrblock zu beeinflussen.
  • Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Strömungsleitstruktur ist vorgesehen, dass die Strömungsleitstruktur wenigstens ein Drahtelement aufweist. Das Drahtelement kann dabei beispielsweise ein Spritzformteil, ein Spritzgussteil oder ein Drahtausformteil sein. Das Drahtelement weist vorteilhaft ein geringes Volumen auf und vermindert das in dem Gehäuse fließende Volumen des Kühlmittels nur unwesentlich. So wird auf eine vorteilhafte Weise das Kühlmittel in dem Rohrblock geführt und das Volumen des Kühlmittels in dem Gehäuse bleibt erhalten. Das Drahtelement weist vorteilhafterweise auch nur eine geringe Auswirkung auf den Druckverlust in dem Kühlmittelstrom. Des Weiteren kann das Drahtelement kostengünstig hergestellt werden.
  • Vorteilhafterweise ist des Weiteren vorgesehen, dass der Festlegbereich und der Strömungsleitbereich an dem Drahtelement integral ausgeformt sind. So kann der Festlegbereich beispielsweise mäanderförmig oder klammerförmig ausgeformt sein und ein kraftschlüssiges Festlegen der Strömungsleitstruktur an dem Rohrblock ermöglichen. Ein formschlüssiges Festlegen des Festlegbereichs beispielsweise an Einprägungen der Kühlrohre ist ebenfalls möglich. Der Strömungsbereich kann in Form eines längeren Führungskanals ausgeformt sein, der sich im Wesentlichen in die Querrichtung erstreckt. Durch ein Anpassen der Länge des Führungskanals oder des Winkels zu der Querrichtung des Rohrblocks kann das Fließmuster des Kühlmittels in dem Rohrblock vorteilhaft beeinflusst werden.
  • Um den Abgaseinlass möglichst effektiv kühlen zu können, ist vorgesehen, dass die Strömungsleitanordnung eine Ringstruktur aufweist. Dabei ist die Ringstruktur in dem Ringraum um den Rohrblock angeordnet und trennt fluidhemmend den Einlassbereich innerhalb des Ringraumes zumindest bereichsweise von dem Kühlmittelauslass ab. So wird auf eine vorteilhafte Weise ein Abfließen des Kühlmittels um den Rohrblock aus dem Einlassbereich gehemmt und die Wärmeübertragung in dem Einlassbereich verbessert. Die Ringstruktur kann beispielsweise in einer Vertiefung des Gehäuses angeordnet und so an dem Gehäuse festgelegt werden. Alternativ kann die Ringstruktur an einer Vertiefung des Gehäuses festgelegt werden.
  • Vorgesehen ist auch, dass die Ringstruktur wenigstens eine Durchlassöffnung aufweist, durch die das Kühlmittel aus dem Einlassbereich innerhalb des Ringraumes zu dem Kühlmittelauslass fließen kann. Die Durchlassöffnung kann beispielsweise an einer Seitenfläche oder an einem abgewinkelten Bereich der Ringstruktur vorgesehen sein, um zumindest teilweise ein Abfließen des Kühlmittels aus dem Einlassbereich zu ermöglichen. Insbesondere kann dadurch ein Aufstauen des Kühlmittels und so ein Überhitzen in dem Einlassbereich verhindert werden und der Kühlmitteldruck in dem Gehäuse aufrechterhalten werden.
  • Die Ringstruktur kann vorteilhafterweise an dem Rohrblock und/oder an dem Gehäuse federnd und/oder vorgespannt festgelegt sein. Dazu kann die Ringstruktur beispielsweise federnde an der Ringstruktur ausgebildete Strukturen in ihre Längsrichtung aufweisen, die die Ringstruktur von mechanischen Belastungen wie beispielsweise Vibrationen vorteilhaft schützen können.
  • Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Gehäuse einen Umlaufraum aufweist, wobei der Umlaufraum den Rohrblock in dem Einlassbereich in der Umfangsrichtung umschließt und beispielsweise durch eine Vertiefung in dem Gehäuse ausgeformt ist. In dem Umlaufraum kann das Kühlmittel vor dem Führen in den Rohrblock gesammelt und der Rohrblock in dem Einlassbereich zusätzlich gekühlt werden. Aus dem Umlaufraum kann das Kühlmittel anschließend zwischen die Rohrreihen geführt werden, um das Abgas zu kühlen. Auf diese Weise kann ein gleichmäßiges Beaufschlagen des Rohrblocks mit dem Kühlmittel erreicht werden und folglich die Wärmeübertragung zwischen dem Kühlmittel und dem Abgas in dem Einlassbereich erhöht werden.
  • Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Strömungsleitanordnung die Ringstruktur und wenigstens eine Strömungsleitstruktur aufweist und dass wenigstens eine der Strömungsleitstrukturen an der Ringstruktur integral ausgebildet ist. Die integral an der Ringstruktur ausgebildete Strömungsleitstruktur kann auf eine besonders stabile Weise ausgestaltet werden und dadurch die Lebensdauer der Strömungsleitanordnung erhöht werden.
  • Alternativ ist vorgesehen, dass die Strömungsleitanordnung die Ringstruktur und wenigstens eine Strömungsleitstruktur aufweist, wobei die Ringstruktur wenigstens eine der an dem Rohrblock angeordneten Strömungsleitstrukturen umgreift. Hier können die Strömungsleitstrukturen zuerst in dem Rohrblock angeordnet werden und anschließend die Ringstruktur um den Rohrblock angeordnet werden.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
  • Es zeigen, jeweils schematisch
    • Fig. 1
    eine Teilschnittansicht eines erfindungsgemäßen Abgasrückführkühlers;
    Fig. 2
    eine Teilschnittansicht eines Abgasrückführkühlers mit einem Umlaufraum;
    Fig. 3
    eine Ansicht einer Strömungsleitanordnung, die an einem Rohrblock angeordnet ist;
    Fig. 4
    eine Draufsicht auf eine Strömungsleitanordnung, die an einem Rohrblock angeordnet ist;
    Fig. 5
    eine Ansicht einer Strömungsleitstruktur;
    Fig. 6
    eine Ansicht mehrerer Strömungsleitstrukturen, die zu einer Strömungsleitanordnung angeordnet sind;
    Fig. 7
    eine Ansicht eines Abgasrückführkühlers mit einer Ringstruktur;
    Fig. 8
    eine Ansicht eines Abgasrückführkühlers mit einer Ringstruktur und mit mehreren Strömungsleitstrukturen.
  • Fig. 1 zeigt eine Teilschnittansicht eines erfindungsgemäßen Abgasrückführkühlers 1. Der Abgasrückführkühler 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in dem mehrere Kühlrohre 3 in Spalten nebeneinander zu einer Rohrreihe 4 und wenigstens zwei Rohrreihen 4 übereinander und beabstandet zueinander zu einem Rohrblock 5 angeordnet sind. Das jeweilige Kühlrohr 3 ist innen vom Abgas durchströmbar und verbindet gasleitend einen Abgaseinlass 6 mit einem Abgasauslass 7. Die einzelnen Kühlrohre 3 sind an dem Abgaseinlass 6 mit einem Abgaseintrittsboden 6a und an dem Abgasauslass 7 mit einem Abgasaustrittsboden 7a fluiddicht verbunden. Außen ist das jeweilige Kühlrohr 3 innerhalb des Gehäuses 2 vom Kühlmittel umströmbar, wozu das Gehäuse 2 einen in das Gehäuse 2 in einem Einlassbereich 8 einmündenden Kühlmitteleinlass 9 und einen Kühlmittelauslass 10 aufweist. Der Abgasrückführkühler 1 weist auch einen den Rohrblock 5 in der Umfangsrichtung umschließenden Ringraum 11 auf, der von dem Kühlmittel durchströmbar ist. Erfindungsgemäß weist der Abgasrückführkühler 1 eine Strömungsleitanordnung 12 zum Führen des Kühlmittels im Inneren des Rohrblocks 5 auf, die in dem Gehäuse 2 zumindest bereichsweise an wenigstens einer der Rohrreihen 3 anliegend angeordnet ist.
  • In diesem Ausführungsbeispiel weist die Strömungsleitanordnung 12 eine Ringstruktur 13 auf, die in dem Ringraum 11 um den Rohrblock 5 angeordnet ist.
  • Die Ringstruktur 13 trennt fluiddicht den Einlassbereich 8 innerhalb des Ringraumes 11 von dem Kühlmittelauslass 10, so dass ein Abfließen des Kühlmittels um den Rohrblock 5 aus dem Einlassbereich 8 verhindert wird die Wärmeübertragung in dem Einlassbereich 8 verbessert wird. Zu einer weiteren Verbesserung der Wärmeübertragung zwischen dem Abgas und dem Kühlmittel weist das Gehäuse 2 einen Umlaufraum 14 auf, der den Rohrblock 5 in dem Einlassbereich 8 in der Umfangsrichtung umschließt.
  • Fig. 2 zeigt eine Teilschnittansicht des Abgasrückführkühlers 1 mit dem Umlaufraum 14. Zur Übersichtlichkeit sind hier die mittleren Kühlrohre 3 in der Rohrreihe 4 gestrichelt dargestellt. In dem Umlaufraum 14 wird das Kühlmittel vor dem Führen zu dem Abgaseinlass 6 aufgestaut und der Rohrblock 5 wird in dem Einlassbereich 8 länger gekühlt. Aus dem Umlaufraum 14 kann das Kühlmittel anschließend in den Rohrblock 5 - wie durch Pfeile angedeutet - geführt werden. Auf diese Weise kann ein gleichmäßiges Beaufschlagen des Rohrblocks 5 mit dem Kühlmittel erreicht werden und folglich die Wärmeübertragung zwischen dem Kühlmittel und dem Abgas in dem Einlassbereich 8 erhöht werden.
  • Fig. 3 zeigt eine Ansicht und Fig. 4 eine Draufsicht der Strömungsleitanordnung 12, die an dem Rohrblock 5 angeordnet ist. Die Strömungsleitanordnung 12 weist zwei Strömungsleitstrukturen 15 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel Drahtelemente 16 sind. Die Strömungsleitstrukturen 15 können bereichsweise in dem Einlassbereich 8 des Gehäuses 2 angeordnet werden und aus dem Ringraum 11 in den Rohrblock 5 eingreifen. Die Strömungsleitstrukturen 15 weisen jeweils einen Festlegbereich 17 zum Festlegen der jeweiligen Strömungsleitstruktur 15 an der jeweiligen Rohrreihe 4 und einen Strömungsleitbereich 18 zum Führen des Kühlmittels zwischen den benachbarten Rohrreihen 4 auf. Der Festlegbereich 17 umgreift die jeweilige Rohrreihe 4 und legt klemmend die Strömungsleitstruktur 15 an dem Rohrblock 5 fest.
  • Um die Wärmeübertragung zwischen dem Kühlmittel und dem Abgas zu erhöhen, lenkt der Strömungsleitbereich 18 das aus dem Kühlmitteleinlass 9 zuströmende Kühlmittel zu dem Abgaseinlass 6 um. Der Strömungsbereich 18 der jeweiligen Strömungsleitstruktur 15 weist dazu zwei Führungskanäle 19 auf, die sich im Wesentlichen in eine Querrichtung 20 zu einer Längsrichtung 21 des Rohrblocks 5 erstrecken. Der jeweilige Führungskanal 19 weist - wie in Fig. 4 zu sehen - einen Winkel zu der Querrichtung 20 auf und kann das Kühlmittel zu dem Abgaseinlass 6 und zu dem Abgaseintrittsboden 6a umlenken. Der Winkel des Führungskanals 19 zu der Querrichtung 20 oder zu der Längsrichtung 21 des Rohrblocks 5 sowie die Länge des Führungskanals 19 kann angepasst werden, um das Fließmuster des Kühlmittels in dem Rohrblock 5 zu beeinflussen. Durch das Umlenken des Kühlmittels verzögert die Strömungsleitstruktur 15 ein Abfließen des Kühlmittels aus dem Einlassbereich 8, so dass die Wärmeübertragung zwischen dem Kühlmittel und dem Abgas erhöht werden kann.
  • In Fig. 5 ist ein einzelnes Drahtelement 16 der Strömungsleitstruktur 15 und in Fig. 6 sind insgesamt vier Drahtelemente 16 der Strömunqsleitstruktur 15 zu der Strömungsleitanordnung 12 angeordnet. Das jeweilige Drahtelement 16 kann dabei beispielsweise ein Spritzformteil, ein Spritzgussteil oder ein Drahtausformteil sein. Der Festlegbereich 17 und der Strömungsleitbereich 18 sind an dem Drahtelement 16 integral ausgeformt. So kann das Drahtelement 16 kostengünstig hergestellt werden. Der Festlegbereich 17 des Drahtelements 16 ist mäanderförmig ausgeformt und ermöglicht ein kraftschlüssiges Festlegen des Drahtelements 16 an der Rohrreihe 4. Der Strömungsleitbereich 18 des Drahtelements 16 weist zwei Führungskanäle 19 auf, durch die ein Führen des Kühlmittels jeweils zwischen den benachbarten Rohrreihen 4 ermöglicht wird. Das Fließmuster des Kühlmittels in dem Rohrblock 5 kann vorteilhaft durch die Änderung der Länge und der Breite des Führungskanals 19 sowie des Winkels zu der Querrichtung 20 beeinflusst werden.
  • Fig. 7 zeigt eine Ansicht des Abgasrückführkühlers 1 mit der Ringstruktur 13 der Strömungsleitanordnung 12. Dabei ist die Ringstruktur 13 in dem Ringraum 11 um den Rohrblock 5 angeordnet und trennt fluidhemmend den Einlassbereich 8 innerhalb des Ringraumes 11 von dem Kühlmittelauslass 10. So wird auf eine vorteilhafte Weise ein Abfließen des Kühlmittels um den Rohrblock 5 aus dem Einlassbereich 8 gehemmt und die Wärmeübertragung in dem Einlassbereich 8 verbessert. Um ein Aufstauen des Kühlmittels und so ein Überhitzen in dem Einlassbereich 8 zu verhindern, weist die Ringstruktur 13 wenigstens eine Durchlassöffnung 22 auf. Die Durchlassöffnung 22 ist in einem abgewinkelten Bereich 23 der Ringstruktur 13 angeordnet und ermöglicht ein Abfließen des Kühlmittels aus dem Einlassbereich 8 innerhalb des Ringraumes 11. Um das Abfließen des Kühlmittels aus dem Einlassbereich 8 zu beeinflussen, kann die Ringstruktur 13 mehrere sich in der Größe und in der Position unterscheidende Durchlassöffnung 22 aufweisen.
  • In Fig. 8 ist eine Ansicht des Abgasrückführkühlers 1 mit der Strömungsleitanordnung 12 gezeigt, die die Ringstruktur 13 und die Strömungsleitstrukturen 15 aufweist. Die Ringstruktur 13 umgreift die an dem Rohrblock 5 angeordneten Strömungsleitstrukturen 15, wodurch ein zusätzliches Festlegen der Strömungsleitstrukturen 15 in dem Rohrblock 5 ermöglicht wird. Die Strömungsleitanordnung 12 kann beispielsweise bereits bei der Herstellung des Abgasrückführkühlers 1 in dem Rohrblock 5 angeordnet werden. Abhängig von den Abmessungen des Abgasrückführkühlers 1 kann auch die Strömungsleitanordnung 12 entsprechend angepasst werden. Durch die Strömungsleitanordnung 12 wird die Wärmeübertragung in dem erfindungsgemäßen Abgasrückführkühler 1 verbessert und dadurch vorteilhaft sowohl ein mechanisches Versagen des Abgasrückführkühlers 1 infolge eines Überhitzens verhindert als auch die Effizienz des Abgasrückführkühlers 1 erhöht.

Claims (15)

  1. Abgasrückführkühler (1) für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs,
    - wobei der Abgasrückführkühler (1) ein Gehäuse (2) aufweist, in dem mehrere Kühlrohre (3) nebeneinander zu einer Rohrreihe (4) und wenigstens zwei Rohrreihen (4) übereinander und beabstandet zueinander zu einem Rohrblock (5) angeordnet sind,
    - wobei das jeweilige Kühlrohr (3) innen vom Abgas durchströmbar ist und einen Abgaseinlass (6) mit einem Abgasauslass (7) gasleitend verbindet, während es außen innerhalb des Gehäuses (2) vom Kühlmittel umströmbar ist,
    - wobei das Gehäuse (2) einen in einem Einlassbereich (8) in das Gehäuse (2) einmündenden Kühlmitteleinlass (9) und einen Kühlmittelauslass (10) aufweist, und
    - wobei der Abgasrückführkühler (1) einen den Rohrblock (5) in der Umfangsrichtung umschließenden Ringraum (11) aufweist, der von dem Kühlmittel durchströmbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Abgasrückführkühler (1) eine Strömungsleitanordnung (12) zum Führen des Kühlmittels im Inneren des Rohrblocks (5) aufweist, die in dem Gehäuse (2) zumindest bereichsweise an wenigstens einer der Rohrreihen (4) anliegend angeordnet ist.
  2. Abgasrückführkühler nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Strömungsleitanordnung (12) wenigstens eine Strömungsleitstruktur (15) aufweist, wobei die Strömungsleitstruktur (15) zumindest bereichsweise in dem Einlassbereich (8) des Gehäuses (2) angeordnet ist und aus dem Ringraum (11) in den Rohrblock (5) eingreift.
  3. Abgasrückführkühler nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Strömungsleitstruktur (15) wenigstens eine der Rohrreihen (4) zumindest bereichsweise an einer dem Ringraum (11) zugewandten Seite umgreift.
  4. Abgasrückführkühler nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Strömungsleitstruktur (15) wenigstens einen Festlegbereich (17) zur Festlegung der Strömungsleitstruktur (15) an der Rohrreihe (4) und wenigstens einen Strömungsleitbereich (18) zum Führen des Kühlmittels zwischen den benachbarten Rohrreihen (4) aufweist.
  5. Abgasrückführkühler nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Festlegbereich (17) und/oder der Strömungsleitbereich (18) der Strömungsleitstruktur (15) wischen zwei benachbarten Rohrreihen (4) eingeklemmt sind.
  6. Abgasrückführkühler nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Strömungsleitbereich (18) das aus dem Kühlmitteleinlass (9) zuströmende Kühlmittel zu dem Abgaseinlass (6) umlenkt.
  7. Abgasrückführkühler nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Strömungsleitstruktur (15) wenigstens ein Drahtelement (16) aufweist.
  8. Abgasrückführkühler nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Festlegbereich (17) und der Strömungsleitbereich (18) an dem Drahtelement (16) integral ausgeformt sind.
  9. Abgasrückführkühler nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Drahtelement (16) ein Spritzformteil, ein Spritzgussteil oder ein Drahtausformteil ist.
  10. Abgasrückführkühler nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Strömungsleitanordnung (12) eine Ringstruktur (13) aufweist, wobei die Ringstruktur (13) in dem Ringraum (11) um den Rohrblock (5) angeordnet ist, und wobei die Ringstruktur (13) den Einlassbereich (8) innerhalb des Ringraumes (11) zumindest bereichsweise von dem Kühlmittelauslass (9) fluiddicht abtrennt.
  11. Abgasrückführkühler nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ringstruktur (13) wenigstens eine Durchlassöffnung (22) aufweist, durch die das Kühlmittel aus dem Einlassbereich (8) innerhalb des Ringraumes (11) zu dem Kühlmittelauslass (10) fließen kann.
  12. Abgasrückführkühler nach Anspruch 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ringstruktur (13) an dem Rohrblock (5) und/oder an dem Gehäuse (2) federnd und/oder vorgespannt festgelegt ist.
  13. Abgasrückführkühler nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Gehäuse (2) einen Umlaufraum (14) aufweist, wobei der Umlaufraum (14) den Rohrblock (5) in dem Einlassbereich (8) in der Umfangsrichtung umschließt.
  14. Abgasrückführkühler nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Strömungsleitanordnung (12) die Ringstruktur (13) und wenigstens eine Strömungsleitstruktur (15) aufweist und dass wenigstens eine der Strömungsleitstrukturen (15) an der Ringstruktur (13) integral ausgebildet ist.
  15. Abgasrückführkühler nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Strömungsleitanordnung (12) die Ringstruktur (13) und wenigstens eine Strömungsleitstruktur (15) aufweist, wobei die Ringstruktur (13) wenigstens eine der an dem Rohrblock (5) angeordneten Strömungsleitstrukturen (15) umgreift.
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