WO2012150358A1 - Ladeluftkanal für einen verbrennungsmotor - Google Patents

Ladeluftkanal für einen verbrennungsmotor Download PDF

Info

Publication number
WO2012150358A1
WO2012150358A1 PCT/EP2012/058406 EP2012058406W WO2012150358A1 WO 2012150358 A1 WO2012150358 A1 WO 2012150358A1 EP 2012058406 W EP2012058406 W EP 2012058406W WO 2012150358 A1 WO2012150358 A1 WO 2012150358A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat exchanger
charge air
housing
tie rod
air duct
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/058406
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Saumweber
Ulrich Dehnen
Karl-Ernst Hummel
Original Assignee
Behr Gmbh & Co. Kg
Mann + Hummel Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Behr Gmbh & Co. Kg, Mann + Hummel Gmbh filed Critical Behr Gmbh & Co. Kg
Priority to CN201280021907.5A priority Critical patent/CN103547778B/zh
Publication of WO2012150358A1 publication Critical patent/WO2012150358A1/de
Priority to US14/072,012 priority patent/US20140130764A1/en

Links

Classifications

    • 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
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/045—Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
    • 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
    • F28D7/1684—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 the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D7/1692—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 the conduits having a non-circular cross-section with particular pattern of flow of the heat exchange media, e.g. change of flow direction
    • 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
    • F28F9/001—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
    • 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
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • 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
    • F28F9/0265—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits by using guiding means or impingement means inside the header box
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2225/00—Reinforcing means
    • F28F2225/02—Reinforcing means for casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/20—Fastening; Joining with threaded elements
    • F28F2275/205—Fastening; Joining with threaded elements with of tie-rods
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a charge air duct for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1,
  • WO 2010/118848 A1 describes a charge air duct in which a heat exchanger is inserted into a charge air leading intake manifold housing of an internal combustion engine.
  • a tie rod is also provided, by means of which an improved stability of the housing against the pressure of the charge air can be achieved.
  • An integrated construction in the sense of the invention comprises at least two possible variants.
  • the tie rod is designed in the sense of the force absorption as a separate component to the heat exchanger, but which is arranged adjacent to the heat exchanger.
  • the heat exchanger itself is part of the Tie rod and therefore absorbs at least a portion of the forces acting against the pressure supporting forces.
  • the charge air duct is preferably designed as a suction pipe, which is directly adjacent to the cylinder head of an internal combustion engine.
  • the heat exchanger is designed as a slot with a cover flange, wherein the heat exchanger is inserted into an opening in the housing and the opening is closed by the cover flange.
  • the tie rod comprises a pulling rod which passes through the heat exchanger and preferably passes through at least one wall of the housing.
  • the drawbar is not firmly connected to the heat exchanger, this corresponds to the above-mentioned variant of a separate from the heat exchanger in the sense of power absorption tie rod.
  • a plurality of tie rods may be provided over the length of the heat exchanger to intercept the pressure forces distributed over a larger area.
  • the heat exchanger is designed as a tube bundle heat exchanger with multiple rows of fluid-flowed tubes.
  • the pull rod reaches through it the heat exchanger between two consecutive rows of tubes, which is structurally easy to implement.
  • the heat exchanger may be formed as a stacked-plate heat exchanger, Preferably, but not necessarily, the pull rod can pass through the heat exchanger in an area overlapping openings of the stacking disks.
  • Such perforations can be formed, for example, as perforated cups with applied edges, wherein the edges of the cups of successive discs are fluid-tightly soldered together.
  • the tie rod comprises an anchor member which is connected to the housing and at least one tube plate of the heat exchanger.
  • the anchor member is also connected to two opposite tube plates of the heat exchanger.
  • the heat exchanger itself acts as a tie rod, in which the force acting on the housing pressure forces are introduced.
  • the tube sheet is preferably part of a replacement network of flat tubes, which are inserted into the tubesheet.
  • the tube sheet may for example be part of a water box.
  • the anchor member is designed as a profile bar extending over a length of the heat exchanger.
  • the profile may be T-shaped, L-shaped, or otherwise shaped to positively engage with a corresponding receptacle on the housing.
  • the profiled beam may be deviated at the ends for easy connection to the tube sheet. or edited.
  • the profile bar is at least partially soldered to a side surface of the heat exchanger. In addition to a better distributed power consumption, this can provide an improved barrier against leakage currents of the combustion air at the sides of the heat exchanger.
  • Under the side surface is to be understood as any lateral termination of the heat exchanger, for example, a side panel or cover plate of a heat exchanger network or a terminal fin or a terminal exchanger tube of the exchange network.
  • the anchor member engages positively in a formation of the tube plate, whereby a simple and effective power transmission is ensured.
  • the molding may be an aperture or e.g. also around a cup-shaped indentation.
  • the anchor member may also be soldered to the tubesheet.
  • a fluid-tight soldering can be present in the region of the molding insofar as it is designed as an opening.
  • a water tank of the heat exchanger can be provided on the side of the tube plate opposite the anchor member.
  • the water tank can, but does not have to with the Cover molding.
  • a fluid-tight formation is required, which may be formed for example by means of a cup-like indentation or by means of fluid-tight soldering of an opening with the anchorage used. If the anchor member is connected to two opposite tube sheets, the respective connection with the two tube sheets can also take place in different ways,
  • the tie rod is formed as at least one adjacent to the heat exchanger molding of the housing.
  • the shaping can be provided next to the heat exchanger or even grab the heat exchanger d.
  • the tie rod at the same time cause a guide the charge air.
  • Such a configuration can be integrally formed integrally with the housing, for example, in the same material.
  • it can be webs projecting from the housing wall, which are connected in the course of assembly to corresponding structures of an opposite wall, for example by means of gluing, screwing and / or welding.
  • the at least one formation can support or hold the heat exchanger in at least one direction.
  • the tie rod not only adjoins the heat exchanger, but is in direct contact with it. Overall, this can be a cost-effective and possibly integrating several functions variant of a tie rod can be created.
  • the tie rod is arranged on one side of the heat exchanger.
  • the tie rod is designed as a sheet-like component, in particular sheet metal part, which Having openings for flow through the charge air. Such a component is simple and inexpensive to produce.
  • the laterally arranged tie rod can, depending on the detail design as a separate
  • the laterally arranged tie rod can also be designed as a component that is integral with the heat exchanger or soldered together.
  • the tie rod comprises a reinforcement provided on the housing.
  • the reinforcement may in particular be a longitudinal body, such as a U-shaped or L-shaped bent sheet metal part or Organoblechteil.
  • the tie rod may comprise an organic sheet.
  • both the entire tie rod or only one part, for example a reinforcement may be formed as an organic sheet.
  • the organic sheet is preferably connected in a form-fitting and / or material fit to a plastic material of the housing, so that there is an optimal distribution of the force absorbed by the tie rod.
  • Under an organic sheet is generally understood a fiber composite material, in particular an endless fiber-reinforced thermoplastic fiber composite material.
  • Fig. 1 shows a perspective view of a heat exchanger according to a first embodiment of the invention.
  • Fig. 2 shows a sectional view through the heat exchanger of Fig. 1 in a charge air duct.
  • Fig. 3 shows a plan view of a heat exchanger according to a second embodiment of the invention.
  • Fig. 4 shows a sectional view through the heat exchanger of Fig. 3 in a charge air duct.
  • Fig. 5 shows a further embodiment of the invention as a spatial representation of a housing half formed as a tie rod formations.
  • Fig. 6 shows a further embodiment of the invention with a lateral tie rod.
  • FIG. 7 shows a modification of the embodiment of FIG. 6.
  • FIG. 8 shows a further modification of the embodiment from FIG.
  • FIG. 9 shows a further embodiment of the invention with a plate-shaped tie rod.
  • the heat exchanger 1 shown in Fig. 1 and Fig. 2 is formed as a tube bundle heat exchanger.
  • a plurality of flat tubes 2 is stacked in a first row 2a and a second row 2b to a exchange network, wherein between each successive flat tubes 2 ribs 3 are arranged, end, the stacks or rows 2a, 2b finished by flat tubes of continuous side panels 4 in the form of sheet metal plates.
  • the flat tubes 2 are inserted with their open tube ends in each case in passages of trays 5, 6.
  • the floors 5, 6 are connected to water boxes 7, 8 "in which a particular liquidméfiuid is distributed to the exchanger tubes.
  • the heat exchanger is in the present case designed as a U-fiow heat exchanger.
  • One of the floors 5 simultaneously forms a cover flange and has a divided water box 7 for supplying and discharging the fluid by means of connections 9.
  • the opposite floor 6 has an undivided water box 8 for deflecting the fluid by 180 ° °.
  • At least the flat tubes 2, ribs 3, side parts 4 and bottoms 5, 6 of the heat exchanger 1, in particular also the water boxes 7, 8, are made of aluminum and soldered together in a brazing furnace.
  • the heat exchanger 1 is formed as a slot in a charge air duct with a housing 10 having an inlet 10a and an outlet 10b for the charge air.
  • the charge air duct 10 may consist in particular of plastic or aluminum and has an opening into which the heat exchanger 1 can be inserted.
  • the bottom 5 formed as a cover flange closes the opening.
  • holes 5a are provided for fixing the heat exchanger to the housing in the bottom.
  • the heat exchanger 1 also has a plurality of continuous openings 11 in the side parts 4, which cover with a gap between the adjacent rows of tubes 2a, 2b.
  • tie rods 12 in the form of tie rods, present Screw bolt, through holes 10c inserted into the housing 10, which pass through the heat exchanger through the openings 4 and the gap completely (see sectional view Fig. 2) the tie rod 12 is secured with a nut 12a from the outside to the housing 10. Since the tie rod 12 passes completely through the heat exchanger 1, it is integrated with this formed, however, it is not firmly connected to the heat exchanger 1, so that a thermal expansion of the heat exchanger 1 and the tie rod 12 are made independently.
  • the heat exchanger 1 is used in normal operation as a charge air cooler, wherein in special operating situations, a heating of the air can be effected.
  • the heat exchanger 1 is flowed through in the housing by the supercharged and heated charge air in the X direction, wherein the heat is released via the flow around flat tubes to the fluid flowing in the tubes. Due to the pressure of the combustion air, the housing 10 is mechanically stressed. In the Z direction, a support of the housing against the overpressure is effected by the tie rods 12.
  • the heat exchanger 1 is designed in its construction as a retractable tube bundle heat exchanger made of flat tubes, just as in the first example.
  • the heat exchanger itself is part of a tie rod to support the housing 10 against the pressure of the combustion air.
  • an upper and a lower anchor member 13 are fixed to the heat exchanger 1.
  • the anchor members 13 are formed as a Profiibalken, with their ends in each case in formations 14 in the opposite bottoms 5, 8 are received positively or materially.
  • the profile beams can be made in any way, for example as an extruded profile and / or in another way, e.g. by machining, stamping or casting, be hergesteilt.
  • the profile bars have a T-shaped cross-section, wherein the transverse bar of the T-cross-section can be positively inserted in a corresponding receptacle 15 of the housing.
  • the ends 13a of the profile beams can be shaped and / or reworked for adaptation to the formations 14 of the bottoms 5, 6.
  • two alternative processing of the ends of the profile bars are exemplified. In this way, acting on the housing pressure force of the combustion air via the receptacles 15 in the Z direction on the profile bar 13 and the profile bar 13 at least in the bottoms 5, 6 of the heat exchanger 1 is initiated.
  • the profile bars 13 are appropriate to the side parts 4 and side surfaces of the heat exchanger 1, thereby forming an effective barrier against unwanted leakage currents of the combustion air at the outer sides of the heat exchanger at the same time.
  • the armature members 13 can also be soldered flat with the side parts 4 of the heat exchanger.
  • the formations 14 in the floors 5, 6 may be formed in particular as perforations or as a cup-shaped indentations. Depending on the requirements, they can overlap with a water tank 7, 8 of the floor 5, 6 or even outside the water box. in the In the example shown in FIG. 3, the formations 14 are located in the region of tabs of the bottom protruding at the edge.
  • the profile bars 13 are in plan view partially over the edge of the bottom 5, 6 via.
  • the profile bar protrudes only at the bottom 6 inserted into the opening of the housing and is within an overlap with the bottom 5 acting as a cover flange (not shown).
  • a plurality of tie rods 12 are provided in the form of materiaiöüch integrally formed projections on the housing 10.
  • the housing 10 with the projections 12 may be, for example, a plastic injection-molded part.
  • the (not shown) heat exchanger is inserted between the tie rods 12 in the housing, so that its rare walls abut the tie rods 12 and are held by them in position.
  • Some of the tie rods 12 are bent in profile on the side of the entrance 10a to function as air guiding elements and to redirect the air about 90 ° into the heat exchanger.
  • tie rods 12 On the output side, some of the tie rods 12 have a straight cross-section, whereby they also fulfill an air-guiding function, since they separate a plurality of outlets 10b, which are assigned to the individual cylinders of an internal combustion engine. Further, the tie rods 12 are designed as central projections, which pass through the heat exchanger analogously to the example according to FIG. 2, for example in the region between two rows of exchangers.
  • the projections or tie rods 12 are connected in the assembled state fixed with not shown) corresponding counterparts of another housing part.
  • the tensile connection can for Example by gluing, welding and / or screwing done.
  • the tie rod 12 comprises a pull rod made of metal, which is arranged laterally next to the heat exchanger 1 and connects an upper and a lower side part 16 of the heat exchanger 1 to one another.
  • the heat exchanger is designed as a tube bundle heat exchanger and the side parts 18 are present as profiled sheet metal parts firmly soldered to the heat exchanger 1
  • the side panels 16 have projecting edges 16 a, which engage in reinforcements 17.
  • the reinforcements 17 are U-shaped curved strips of organic sheet, which are each material fit and positively inserted into a pocket 18 of the molded plastic housing 10.
  • the tie rod is thus formed as a whole by the side parts 18, the reinforcements 17, the pockets 18 and the tie rods 12
  • Fig. 7 is a similar to Fig. 6 arrangement, but in which the pull rod 12 forms an integrated unit with the reinforcement 17.
  • This unit may for example be made of metal or of, for example, organo sheet.
  • the tie rod 12 can be soldered to the heat exchanger 1 or be installed as a separate part. As in the case of the example according to FIG. 6, the heat exchanger can be pushed into the reinforcement 17 in particular.
  • FIG. 9 shows an embodiment in which the tie rod 12 is formed as a sheet-like member in the manner of a sheet metal part 19.
  • the sheet metal parts 19 are, unlike, for example, the side parts in Fig. 6, arranged on the air inlet side and / or air outlet side end faces of the heat exchanger 5 and in particular soldered together with the heat exchanger.
  • the sheet metal parts 19 have between webs 19 a. Openings 19b through which the charge air can pass.
  • the sheet metal 19 projects beyond the heat exchanger 1 and has structures 20, in the present case in the form of bores, by means of which it can be connected to the housing in a stress-loadable manner.
  • FIG. 9 shows that projecting lugs 20 of a housing half 10c, for example, grip the bores 19c and thus join the sheet metal parts 19 to the housing 10 in a shapely manner.
  • the sheet metal part 19 is expediently received in the region 22 of the connection of two housing halves 10c, 10d on the housing.
  • the housing halves 10c, 10d form between them a cavity and / or a labyrinth which is filled with a sealant 21 through an injection opening 22. Alternatively, a preformed seal can be inserted.
  • Drawings 10a to 10c show additional modifications to the combination of an integrated tie rod 12 with reinforcements 17.
  • the tie rod 12 is threaded with a terminal thread 23 into a receptacle 24 of the housing 10, being in the region the inclusion of the reinforcement 17 is integrated, in particular material conclusive.
  • the reinforcement ensures a better distribution of force and better retention of the thread 23rd
  • the pull rod is formed at least on a 0 side as a rivet bolt, which is inserted from the outside with a sealing washer 24 in the housing 10.
  • a reinforcement 17 in the form of a Organo sheet is arranged in the insertion area for reinforcement and is also penetrated by the rivet bolt.
  • the tie rod or rivet bolt 12 also has an end-side latching hook 25, by means of which it passes through an opposite side of the housing, which is likewise reinforced by a reinforcement 17, in a latching manner.
  • a v / eitere armor 17 is provided for forming a receptacle for the heat exchanger 1 and a seal 26 adjacent.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ladeluftkanal für einen Verbrennungsmotor, umfassend ein Gehäuse (10) mit zumindest einem Eintritt (10a) und zumindest einem Austritt (10b) für Verbrennungsluft, und einen in dem Gehäuse (10) angeordneten, von einem Fluid durchströmbaren Wärmetauscher (1) zur Kühlung und/oder Erwärmung der Ladeluft, wobei das Gehäuse (10) über einen Zuganker (12, 13, 1) gegen einen Druck der Verbrennungsluft verstärkt ist, wobei der Zuganker (12, 13, 1) baulich mit dem Wärmetauscher (1) integriert ist.

Description

Ladeluftkanal für einen Verbrennungsmotor Die Erfindung betrifft einen Ladeluftkanal für einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ,
WO 2010/118848 A1 beschreibt einen Ladeluftkanal, bei dem ein Wärmetauscher in ein Ladeluft führendes Saugrohrgehäuse eines Verbrennungsmotors eingesetzt ist. In dem Saugrohrgehäuse ist zudem ein Zuganker vorgesehen, mittels dessen eine verbesserte Stabilität des Gehäuses gegen den Druck der Ladeluft erzielbar ist.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Ladeluftkanal für einen Verbrennungsmotor anzugeben, der stabil und kompakt ausgebildet ist.
Diese Aufgabe wird für einen eingangs genannten Ladeluftkanal erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Integration von Zuganker und Wärmetauscher wird zum einen wenig Bauraum benötigt und zum anderen erfolgt die Unterstützung des Gehäuses zweckmäßig in einem durch den Druck der Verbrennungsluft stark belasteten Bereich,
Eine integrierte Bauweise im Sinne der Erfindung umfasst dabei zumindest zwei mögliche Varianten. Bei einer Variante ist der Zuganker im Sinne der Kraftaufnahme als zu dem Wärmetauscher separates Bauteil ausgebildet, das aber an den Wärmetauscher angrenzend angeordnet ist. Bei einer anderen Variante ist der Wärmetauscher selbst Bestandteil des Zugankers und nimmt daher zumindest einen Teil der gegen den Druck wirkenden Stützkräfte auf.
Unter Verbrennungsluft im Sinne der Erfindung ist insbesondere komprimierte Ladeluft zu verstehen, die je nach Bauweise auch Beimengungen von rückgeführtem Abgas etc. enthalten kann. Der Ladeluftkanal ist bevorzugt als Saugrohr ausgebildet, das unmittelbar an den Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors angrenzt. Bei einer allgemein bevorzugten Bauform ist es vorgesehen, dass der Wärmetauscher als Einschub mit einem Deckflansch ausgebildet ist, wobei der Wärmetauscher in eine Öffnung in dem Gehäuse eingeschoben und die Öffnung von dem Deckflansch verschlossen ist. Eine Kombination des erfindungsgemäßen Zugankers mit dieser Bauform ist besonders vorteilhaft, da die Öffnung die Steifigkeit des Gehäuses schwächt und somit ein Zuganker in diesem Bereich besonders wirksam ist
Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Zuganker eine den Wärmetauscher durchgreifende Zugstange, die bevorzugt zumindest eine Wand des Gehäuses durchgreift. Für den bevorzugten, aber nicht notwendigen Fall, dass die Zugstange nicht mit dem Wärmetauscher fest verbunden ist, entspricht dies der vorstehend genannten Variante eines von dem Wärmetauscher im Sinne der Kraftaufnahme separaten Zugankers. Insbesondere können über die Länge des Wärmetauschers mehrere Zugstangen vorgesehen sein, um die Druckkräfte über einen größeren Bereich verteilt abzufangen.
In bevorzugter, aber nicht notwendiger Detailgestaltung ist dabei der Wärmetauscher als Rohrbündel-Wärmetauscher mit mehreren Reihen von fluiddurchströmten Rohren ausgebildet. Die Zugstange durchgreift dabei den Wärmetauscher zwischen zwei aufeinander folgenden Rohrreihen, was baulich einfach realisierbar ist.
Bei einer alternativen Detailgestaltung kann der Wärmetauscher als Stapelscheiben-Wärmetauscher ausgebildet sein, Bevorzugt, aber nicht notwendig kann die Zugstange den Wärmetauscher dabei in einem Bereich überlappender Durchbrechungen der Stapelscheiben durchgreifen. Solche Durchbrechungen können zum Beispiel als durchbrochene Näpfe mit auftragenden Rändern ausgeformt sein, wobei die Ränder der Näpfe aufeinander folgender Scheiben fluiddicht miteinander verlötet sind.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Zuganker ein Ankerglied, das mit dem Gehäuse und zumindest einem Rohrboden des Wärmetauschers verbunden ist. Besonders bevorzugt, aber nicht notwendig ist das Ankerglied zugleich mit zwei gegenüberliegenden Rohrböden des Wärmetauschers verbunden. Bei einer solchen Bauform wirkt der Wärmetauscher selbst als Zuganker, in den die auf das Gehäuse wirkenden Druckkräfte eingeleitet werden. Durch die Verbindung des Ankerglieds mit dem Rohrboden können die Kräfte zumindest teilweise in den Rohrboden als einen besonders stabilen Teil des Wärmetauschers eingeleitet werden. Hierdurch wird die Gefahr einer Beschädigung des Wärmetauschers durch die Funktion als Zuganker verringert, Der Rohrboden ist bevorzugt Bestandteil eines Tauschernetzes aus Flachrohren, die in den Rohrboden eingesteckt sind. Der Rohrboden kann zum Beispiel Teil eines Wasserkastens sein. Im Interesse einer einfachen Hersteilung ist der Rohrboden als einfaches Blechformteii mit Durchzügen für die Flachrohre ausgebildet Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Ankerglied als ein sich über eine Länge des Wärmetauschers erstreckender Profilbalken ausgebildet. Das Profil kann zum Beispiel T-förmig, L-förmig oder auf sonstige Weise geformt sein, um es in eine korrespondierende Aufnahme an dem Gehäuse formschlüssig eingreifen zu lassen, Insbesondere kann der Profibalken an den Enden zur einfachen Verbindung mit dem Rohrboden abweichend geformt und/oder bearbeitet sein.
Bei einer möglichen, aber nicht notwendigen Weiterbildung ist der Profilbalken zumindest abschnittsweise mit einer Seitenfläche des Wärmetauschers verlötet. Neben einer besser verteilten Kraftaufnahme kann hierdurch eine verbesserte Sperre gegen Leckströme der Verbrennungsluft an den Seiten des Wärmetauschers bereit gestellt werden. Unter der Seitenfläche ist dabei jeder seitliche Abschluss des Wärmetauschers zu verstehen, zum Beispiel ein Seitenteil bzw. Abdeckblech eines Tauschernetzes oder auch eine endständige Rippe oder ein endständiges Tauscherrohr des Tauschernetzes.
Bei einer besonders zweckmäßigen Weiterbildung greift das Ankerglied formschlüssig in eine Ausformung des Rohrbodens ein, wodurch eine einfache und effektive Kraftübertragung gewährleistet ist. Bei der Ausformung kann es sich um eine Durchbrechung handeln oder z.B. auch um eine napfartige Einbuchtung. Je nach Anforderungen kann das Ankerglied mir dem Rohrboden zudem verlötet sein. Insbesondere kann eine fluiddichte Verlötung im Bereich der Ausformung vorliegen, insofern diese als Durchbrechung ausgestaltet ist.
Auf der dem Ankerglied gegenüberliegenden Seite des Rohrbodens kann je nach Anforderungen ein Wasserkasten des Wärmetauschers vorgesehen sein. Der Wasserkasten kann, muss aber nicht mit der Ausformung überdecken. Im Fall einer Überdeckung ist eine fluiddichte Ausformung erforderlich, die zum Beispiel mittels einer napfartigen Einbuchtung ausgebildet sein kann oder auch mittels fluiddichter Verlötung einer Durchbrechung mit dem eingesetzten Ankergüed. Wenn das Ankerglied mit zwei gegenüberliegenden Rohrböden verbunden ist, kann die jeweilige Verbindung mit den zwei Rohrböden auch auf unterschiedliche Weise erfolgen,
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Zuganker als zumindest eine an den Wärmetauscher angrenzende Ausformung des Gehäuses ausgebildet. Die Ausformung kann neben dem Wärmtetauscher vorgesehen sein oder auch den Wärmetauscher d ruchgreifen. Bevorzugt, aber nicht notwendig kann der Zuganker zugleich eine Führung der Ladeluft bewirken. Eine solche Ausformung kann zum Beispiel materialeinheitlich einstöckig mit dem Gehäuse ausgeformt sein. Zum Beispiel kann es sich um von der Gehäusewand vorragende Stege handeln, die im Zuge einer Montage mit korrespondierenden Strukturen einer gegenüberliegenden Wand verbunden werden, zum Beispiel mittels Verklebung, Verschraubung und/oder Verschweißung. Bevorzugt, aber nicht notwendig kann die zumindest eine Ausformung den Wärmetauscher in zumindest einer Richtung abstützen bzw. halten. Bei einer solchen Variante grenzt der Zuganker nicht nur an den Wärmetauscher an, sondern steht mit ihm in unmittelbarem Kontakt. Insgesamt kann hierdurch eine kostengünstige und gegebenenfalls mehrere Funktionen integrierende Variante eines Zugankers geschaffen werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Zuganker an einer Seite des Wärmetauschers angeordnet. Bevorzugt besteht dabei eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Zuganker und dem Gehäuse. In allgemein vorteilhafter Detailgestaltung ist der Zuganker dabei als flächiges Bauteil, insbesondere Blechformteil, ausgebildet, das Durchbrechungen zur Durchströmung mit der Ladeluft aufweist. Ein solches Bauteil ist einfach und kostengünstig herstellbar. Der seitlich angeordnete Zuganker kann je nach Detailgestaltung als separates
Bauteil ausgebildet sein, welches nach einem Verlöten des Wärmetauschers bei der Montage mit dem Gehäuse verwendet wird. Alternativ kann der seitlich angeordnete Zuganker auch als mit dem Wärmetauscher einstückiges bzw. gemeinsam verlötetes Bauteil ausgebildet sein. Bei einer allgemein vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der Zuganker eine an dem Gehäuse vorgesehene Armierung. Durch eine solche Armierung kann je nach Auslegung das Gehäuse im Bereich der Krafteinleitung verstärkt werden und/oder die Kraft wird durch die Armierung auf einen größeren Gehäusebereich verteilt. Die Armierung kann insbesondere ein Längskörper sein, wie etwa ein U-förmig oder L- förmig gebogenes Blechteil oder Organoblechteil.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann der Zuganker ein Organoblech umfassen. Dabei kann sowohl der gesamte Zuganker oder nur ein Teil, zum Beispiel eine Armierung, als Organoblech ausgebildet sein. Das Organoblech ist bevorzugt formschlüssig und/oder stoffschlüssig an ein Kunststoffmaterial des Gehäuses angebunden, so dass eine optimale Verteilung der vom Zuganker aufgenommenen Kraft vorliegt. Unter einem Organoblech versteht man allgemein einen Faserverbundwerkstoff, insbesondere einen endlos faserverstärkten, thermoplastischen Faserverbundwerkstoff. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen. Nachfolgend werden mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine räumliche Ansicht eines Wärmetauschers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht durch den Wärmetauscher aus Fig. 1 in einem Ladeluftkanal.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf einen Wärmetauscher gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht durch den Wärmetauscher aus Fig. 3 in einem Ladeluftkanal.
Fig, 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung als räumliche Darstellung einer Gehäusehälfte mit als Zuganker aussgebildeten Ausformungen.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem seitlichen Zuganker.
Fig. 7 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform aus Fig. 6.
Fig. 8 zeigt eine weitere Abwandlung der Ausführungsform aus Fig.
6.
Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem blechförrnigen Zuganker.
Fig. 10a bis 10c zeigen Varianten von erfindungsgemäßen Zugankem mit Armierungen.
Der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigte Wärmetauscher 1 ist als ein Rohrbündel- Wärmetauscher ausgebildet. Eine Mehrzahl von Flachrohren 2 ist in einer ersten Reihe 2a und einer zweiten Reihe 2b zu einem Tauschemetz gestapelt, wobei zwischen jeweils aufeinander folgenden Flachrohren 2 Rippen 3 angeordnet sind, Endseitig werden die Stapel bzw. Reihen 2a, 2b von Flachrohren von durchgängigen Seitenteilen 4 in Form von Blechplatten abgeschlossen.
Die Flachrohre 2 sind mit ihren offenen Rohrenden jeweils in Durchzügen von Böden 5, 6 eingesteckt. Die Böden 5, 6 sind mit Wasserkästen 7, 8 verbunden» in denen ein insbesondere flüssiges Kühlfiuid auf die Tauscherrohre verteilt wird.
Der Wärmetauscher ist vorliegend als U-fiow-Wärmetauscher ausgebildet Einer der Böden 5 bildet zugleich einen Deckflansch und hat einen unterteilten Wasserkasten 7 zur Zuleitung und Ableitung des Fluids mittels Anschlüssen 9. Der gegenüberliegende Boden 6 hat einen ungeteilten Wasserkasten 8 zur Umlenkung des Fluids um 180°. Zumindest die Flachrohre 2, Rippen 3, Seitenteile 4 und Böden 5, 6 des Wärmetauschers 1 , insbesondere auch die Wasserkästen 7, 8, werden auf Aluminiumbasis hergestellt und in einem Lötofen miteinander verlötet.
Der Wärmetauscher 1 ist als Einschub in einen Ladeluftkanal mit einem Gehäuse 10 ausgebildet, das einen Eintritt 10a und einen Austritt 10b für die Ladeluft aufweist. Der Ladeluftkanal 10 kann dabei insbesondere aus Kunststoff oder auch Aluminium bestehen und hat eine Öffnung, in die der Wärmetauscher 1 einschiebbar ist. Dabei verschließt der als Deckflansch ausgebildete Boden 5 die Öffnung. Vorliegend sind in dem Boden 5 Bohrungen 5a zur Festlegung des Wärmetauschers an dem Gehäuse vorgesehen.
Der Wärmetauscher 1 hat zudem mehrere durchgängige Durchbrechungen 11 in den Seitenteilen 4, die mit einem Spalt zwischen den benachbarten Rohreihen 2a, 2b überdecken. Nach Einschub in das Gehäuse 10 werden Zuganker 12 in Form von Zugstangen, vorliegend Schraubenbolzen, durch Bohrungen 10c in dem Gehäuse 10 gesteckt, die den Wärmetauscher durch die Durchbrechungen 4 und den Spalt vollständig durchgreifen (siehe Schnittansicht Fig. 2), Der Zuganker 12 wird mit einer Schraubenmutter 12a von außen an dem Gehäuse 10 gesichert. Da der Zuganker 12 den Wärmetauscher 1 vollständig durchgreift, ist er integriert mit diesem ausgebildet Gleichwohl ist er nicht fest mit dem Wärmetauscher 1 verbunden, so dass eine thermische Dehnung des Wärmetauschers 1 und des Zugankers 12 unabhängig voneinander erfolgen.
Der Wärmetauscher 1 wird im Normalbetrieb als Ladeluftkühler eingesetzt, wobei in besonderen Betriebssituationen auch eine Erwärmung der Luft bewirkt werden kann. Der Wärmetauscher 1 wird in dem Gehäuse von der unter Überdruck stehenden und erhitzten Ladeluft in der X-Richtung durchströmt, wobei die Wärme über die umströmten Flachrohre an das in den Rohren strömende Fluid abgegeben wird. Durch den Druck der Verbrennungsluft ist das Gehäuse 10 mechanisch belastet. In der Z- Richtung wird durch die Zugstangen 12 eine Unterstützung des Gehäuses gegen den Überdruck bewirkt.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und Fig. 4 ist der Wärmetauscher 1 in seinem Aufbau als einschiebbarer Rohrbündel- Wärmetauscher aus Flachrohren ebenso wie im ersten Beispiel ausgebildet. Im Unterschied zum ersten Beispiel ist der Wärmetauscher selbst Bestandteil eines Zugankers zur Stützung des Gehäuses 10 gegen den Druck der Verbrennungsluft.
Hierzu sind an dem Wärmetauscher 1 ein oberes und eine unteres Ankerglied 13 festgelegt. Die Ankerglieder 13 sind als Profiibalken ausgebildet, die mit ihren Enden jeweils in Ausformungen 14 in den gegenüberliegenden Böden 5, 8 form- oder stoffschlüssig aufgenommen sind.
Die Profilbalken können auf beliebige Weise, zum Beispiel als Strangpressprofil und/oder auf andere Weise, z.B. durch spanende Bearbeitung, Stanzen oder Gießen, hergesteilt sein.
Vorliegend haben die Profilbalken einen T-förmigen Querschnitt, wobei der Querbalken des T-Querschnitts in eine korrespondierende Aufnahme 15 des Gehäuses formschlüssig einschiebbar ist. Die Enden 13a der Profilbalken können zur Anpassung an die Ausformungen 14 der Böden 5, 6 ausgeformt und/oder nachbearbeitet sein. In Fig. 3 sind zwei alternative Bearbeitungen der Enden der Profilbalken exemplarisch dargestellt. Auf diese Weise wird eine auf das Gehäuse wirkende Druckkraft der Verbrennungsluft über die Aufnahmen 15 in der Z-Richtung auf die Profilbalken 13 und über die Profilbalken 13 zumindest in die Böden 5, 6 des Wärmetauschers 1 eingeleitet. Die Profilbalken 13 liegen zweckmäßig an den Seitenteilen 4 bzw. Seitenflächen des Wärmetauschers 1 an, wodurch sie zugleich eine effektive Sperre gegen ungewünschte Leckströme der Verbrennungsluft an den Außenseiten des Wärmetauschers ausbilden. Zur weiteren mechanischen Versteifung und zur Verbesserung der Abdichtung gegen Leckströme können die Ankerglieder 13 auch mit den Seitenteilen 4 des Wärmetauschers flächig verlötet sein.
Die Ausformungen 14 in den Böden 5, 6 können insbesondere als Durchbrechungen oder als napfartige Einbuchtungen ausgebildet sein. Sie können je nach Anforderungen in Überdeckung mit einem Wasserkasten 7, 8 des Bodens 5, 6 liegen oder auch außerhalb des Wasserkastens. Im gezeigten Beispiel nach Fig, 3 liegen die Ausformungen 14 hierzu im Bereich von randseitig vorragenden Laschen des Bodens.
Im Beispie! nach Fig. 3 stehen die Profilbalken 13 in der Draufsicht teilweise über den Rand des Bodens 5, 6 über. Um eine einfache Funktion als Deckflansch zu gewährleisten kann es zum Beispiel vorgesehen sein, dass der Profilbalken nur bei dem in die Öffnung des Gehäuses eingeschobenen Boden 6 übersteht und sich innerhalb einer Überdeckung mit dem als Deckflansch fungierenden Boden 5 befindet (nicht dargestellt).
Bei dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel sind an dem Gehäuse 10 mehrere Zuganker 12 in Form von materiaieinheitüch einstückig ausgebildeten Vorsprüngen vorgesehen. Das Gehäuse 10 mit den Vorsprüngen 12 kann zum Beispiel ein Kunststoff-Spritzgussteil sein. Der (nicht dargestellte) Wärmetauscher ist zwischen den Zugankern 12 in das Gehäuse eingesetzt, so dass seine Seltenwände an den Zugankern 12 anliegen und von diesen in Position gehalten werden. Einige der Zuganker 12 sind im Profil auf der Seite des Eingangs 10a gebogen ausgeführt, um als Luftleitelemente zu fungieren und die Luft um etwa 90° in den Wärmetauscher hinein umzulenken. Ausgangsseitig haben einige der Zuganker 12 einen geraden Querschnitt, wobei sie ebenfalls eine Luftleitfunktion erfüllen, da sie mehrere Ausgänge 10b, die den einzelnen Zylindern eines Verbrennungsmotors zugeordnet sind, separieren. Weitere der Zuganker 12 sind als zentrale Vorsprünge ausgeführt, die analog zu dem Beispiel nach Fig. 2 den Wärmetauscher durchgreifen, zum Beispiel im Bereich zwischen zwei Tauscherreihen.
Die Vorsprünge bzw. Zuganker 12 sind im zusammengebauten Zustand fest mit nicht dargestellten) korrespondierenden Gegenstücken eines anderen Gehäuseteils verbunden. Die zugfeste Verbindung kann zum Beispiel durch Verklebung, Verschweißung und/oder Verschraubung erfolgen.
Bei dem Beispiel nach Fig. 8 umfasst der Zuganker 12 eine Zugstange aus Metall, die seitlich neben dem Wärmetauscher 1 angeordnet ist und ein oberes und ein unteres Seitenteil 16 des Wärmetauschers 1 miteinander verbindet. Der Wärmetauscher ist als Rohrbündel- Wärmetauscher ausgestaltet und die Seitenteile 18 sind vorliegend als profilierte Blechformteile fest mit dem Wärmetauscher 1 verlötet Die Seitenteile 16 haben überstehende Kanten 16a, die in Armierungen 17 eingreifen. Die Armierungen 17 sind U -förmig gebogene Streifen aus Organoblech, die jeweils stoffschlüssig und formschlüssig in eine Tasche 18 des aus Kunststoff gegossenen Gehäuses 10 eingesetzt sind. Der Zuganker wird somit insgesamt durch die Seitenteile 18, die Armierungen 17, die Taschen 18 und die Zugstangen 12 gebildet
Bei der Ausführung nach Fig. 7 liegt eine zu Fig. 6 ähnliche Anordnung vor, bei der aber die Zugstange 12 mit der Armierung 17 eine integrierte Einheit bildet. Diese Einheit kann zum Beispiel aus Metall sein oder auch aus zum Beispiel Organoblech. Je nach Anforderungen kann der Zuganker 12 mit dem Wärmetauscher 1 verlötet sein oder als separates Teil verbaut werden. Der Wärmetauscher kann wie auch im Fall des Beispiels nach Fig. 6 insbesondere in die Armierung 17 eingeschoben werden.
Eine weitere Abwandlung des Prinzips aus Fig, 6 ist in Fig. 7 gezeigt. Hier ist der Zuganker 12 nach dem Einsetzen des Wärmetauschers 1 in die Armierung 17 vernietet und/oder verschraubt. Der Zuganker 12 kann an der Seite angeordnet sein oder auch den Wärmetauscher 1 wie im Beispiel nach Fig. 2 durchgreifen. Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Zuganker 12 als flächiges Bauteil nach Art eines Blechformteils 19 ausgebildet ist. Die Blechformteile 19 sind, anders als z.B. die Seitenteile in Fig. 6, an den lufteintrittsseitigen und/oder luftaustrittsseitigen Stirnseiten des 5 Wärmetauschers 1 angeordnet und insbesondere gemeinsam mit dem Wärmetauscher verlötet. Die Blechformteile 19 haben zwischen Stegen 19a. Durchbrechungen 19b, durch die die Ladeluft hindurchtreten kann. Randseitig steht das Blechteii 19 über den Wärmetauscher 1 über und hat Strukturen 20, vorliegend in Form von Bohrungen, mittels derer es mit l o dem Gehäuse zugbelastbar verbindbar ist.
Die Schnittansicht in Fig. 9 zeigt, dass zum Beispiel vorragende Nasen 20 einer Gehäusehälfte 10c die Bohrungen 19c druchgreifen und so die Blechteile 19 formsch!iissig mit dem Gehäuse 10 verbinden. Zweckmäßig 5 ist das Blechteil 19 im Bereich 22 der Verbindung zweier Gehäusehälften 10c, 10d am Gehäuse aufgenommen, Dabei bilden die Gehäusehälften 10c, 10d zwischen sich einen Hohlraum und/oder ein Labyrinth aus, das mit einem Dichtmittel 21 durch eine Spritzöffnung 22 verfüllt wird. Alternativ kann auch eine vorgeformte Dichtung eingelegt werden.
0
Die Zeichnungen Fig. 10a bis Fig. 10c zeigen ergänzende Abwandlungen zur Kombination eines integrierten Zugankers 12 mit Armierungen 17. Im Fall von Fig. 10a ist der Zuganker 12 mit einem endständigen Gewinde 23 in eine Aufnahme 24 des Gehäuses 10 eingeschraubt, wobei im 5 Bereich der Aufnahme die Armierung 17 eingebunden ist, insbesondere stoff schlüssig. Die Armierung sorgt dabei für eine bessere Kraftverteilung und eine bessere Halterung des Gewindes 23.
Im Fall des Beispiels aus Fig. 10b ist die Zugstange zumindest auf einer 0 Seite als Nietbolzen ausgeformt, der von außen mit einer Dichtscheibe 24 in das Gehäuse 10 eingeschoben ist. Eine Armierung 17 in Form eines Organoblechs ist im Einschubbereich zur Verstärkung angeordnet und wird von dem Nietbolzen ebenfalls durchgriffen.
Im Fall des Beispiels nach Fig. 10c hat der Zuganker bzw. Nietbolzen 12 zudem einen endseitigen Rasthaken 25, mittels dessen er eine gegenüberliegenden Gehäuseseite, die ebenfalls von einer Armierung 17 verstärkt ist, verrastend durchgreift. Eine v/eitere Armierung 17 ist zur Ausformung einer Aufnahme für den Wärmetauscher 1 und eine Dichtung 26 benachbart vorgesehen.
Es versteht sich, dass die einzelnen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele je nach Anforderungen sinnvoll miteinander kombiniert werden können,

Claims

P a l e n t a n s p r ü c h e
Ladeluftkanal für einen Verbrennungsmotor, umfassend ein Gehäuse (10) mit zumindest einem Eintritt (10a) und zumindest einem Austritt (10b) für Verbrennungsluft, und einen in dem Gehäuse (10) angeordneten, von einem Fluid durchströmbaren Wärmetauscher (1) zur Kühlung und/oder Erwärmung der Ladeluft,
wobei das Gehäuse (10) über einen Zuganker (12, 3, ) gegen einen Druck der Verbrennungsluft verstärkt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zuganker (12, 13, 1) baulich mit dem Wärmetauscher (1) integriert ist.
Ladeluftkanal nach Anspruch, 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (1) als Einschub mit einem Deckflansch (5) ausgebildet ist, wobei der Wärmetauscher in eine Öffnung in dem Gehäuse (10) eingeschoben und die Öffnung von dem Deckflansch (5) verschlossen ist.
Ladeluftkanal nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuganker eine den Wärmetauscher (1) durchgreifende Zugstange (12) umfasst, die insbesondere zumindest eine Wand des Gehäuses (10) durchgreift.
Ladeluftkanal nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher als Rohrbündel-Wärmetauscher (1 ) mit mehreren Reihen von fluiddurchströmten Rohren (2) ausgebildet ist, wobei die Zugstange (12) den Wärmetauscher (1) zwischen zwei aufeinander folgenden Rohrreihen (2a, 2b) durchgreift,
5. Ladeluftkanal nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher als Stapelscheiben-Wärmetauscher ausgebildet ist, wobei insbesondere die Zugstange (12) den Wärmetauscher in einem Bereich überlappender Durchbrechungen der Stapelscheiben durchgreift. 6. Ladeluftkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuganker (13, 1) ein Ankerglied (13) umfasst, das mit dem Gehäuse (10) und zumindest einem Rohrboden (5, 6), insbesondere zwei gegenüberliegenden Rohrböden (5, 6), des Wärmetauschers (1) verbunden ist.
7. Ladeluftkanal nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ankerglied (13) als ein sich über eine Länge des Wärmetauschers (1) erstreckender Profilbalken (13) ausgebildet ist.
8. Ladeluftkanal nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilbalken (13) zumindest abschnittsweise mit einer Seitenfläche (4) des Wärmetauschers (1 ) verlötet ist.
9. Ladeluftkanal nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ankerglied (13) formschlüssig in eine Ausformung (14) des Rohrbodens (5, 6) eingreift. 10. Ladeluftkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuganker (12) als zumindest eine an den Wärmetauscher angrenzende Ausformung des Gehäuses ausgebildet ist, wobei der Zuganker (12) insbesondere eine Führung der Ladeluft bewirkt.
Ladeluftkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuganker (12) an einer Seite des Wärmetauschers (1) angeordnet ist, wobei insbesondere eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Zuganker (12) und dem Gehäuse (10) besteht.
Ladeluftkanal nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuganker (12) als flächiges Bauteil (19), insbesondere Blechformteil, ausgebildet ist, das Durchbrechungen (19b) zur Durchströmung mit der Ladeluft aufweist.
Ladeluftkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuganker (12) eine an dem
Gehäuse vorgesehene Armierung (17) umfasst.
Ladeluftkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuganker (12, 16, 17, 18) ein Organoblech (17) umfasst, das insbesondere formschlüssig und/oder stoffschlüssig an ein Kunststoffmaterial des Gehäuses (10, 18) angebunden ist.
PCT/EP2012/058406 2011-05-05 2012-05-07 Ladeluftkanal für einen verbrennungsmotor WO2012150358A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201280021907.5A CN103547778B (zh) 2011-05-05 2012-05-07 用于内燃机的增压空气通道
US14/072,012 US20140130764A1 (en) 2011-05-05 2013-11-05 Charge air duct for an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011100629.3A DE102011100629B4 (de) 2011-05-05 2011-05-05 Ladeluftkanal für einen Verbrennungsmotor
DE102011100629.3 2011-05-05

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/072,012 Continuation US20140130764A1 (en) 2011-05-05 2013-11-05 Charge air duct for an internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012150358A1 true WO2012150358A1 (de) 2012-11-08

Family

ID=46046202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/058406 WO2012150358A1 (de) 2011-05-05 2012-05-07 Ladeluftkanal für einen verbrennungsmotor

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20140130764A1 (de)
CN (1) CN103547778B (de)
DE (1) DE102011100629B4 (de)
WO (1) WO2012150358A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140224458A1 (en) * 2013-02-13 2014-08-14 Modine Manufacturing Company Heat exchanger arrangement in a housing

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2975765B1 (fr) 2011-05-26 2016-01-29 Valeo Systemes Thermiques Echangeur thermique, notamment pour vehicule automobile, et dispositif d'admission d'air correspondant
FR2975768B1 (fr) * 2011-05-26 2016-01-29 Valeo Systemes Thermiques Echangeur thermique, notamment pour vehicule automobile, et dispositif d'admission d'air correspondant
DE102011080491A1 (de) * 2011-08-05 2013-02-07 Behr Gmbh & Co. Kg Kraftfahrzeugklimaanlage
DE102012206121A1 (de) * 2012-04-13 2013-10-17 Behr Gmbh & Co. Kg Anordnung eines Ladeluftkühlers in einem Ansaugrohr
DE102012223644A1 (de) * 2012-12-18 2014-06-18 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmetauscher
DE102013002478A1 (de) * 2013-02-13 2014-08-14 Modine Manufacturing Company Wärmetauscheranordnung in einem Gehäuse
DE102014000450B4 (de) * 2013-02-18 2016-02-18 Modine Manufacturing Company Einlasskrümmer mit Ladeluftkühler
DE102013203095A1 (de) * 2013-02-26 2014-08-28 Mahle International Gmbh Saugmodul einer Frischluftanlage
DE102013010537B4 (de) * 2013-06-25 2016-03-31 Modine Manufacturing Company Wärmetauscher in einem Gehäuse
DE102013221151A1 (de) * 2013-10-17 2015-04-23 MAHLE Behr GmbH & Co. KG Wärmeübertrager
FR3013110B1 (fr) * 2013-11-08 2018-11-09 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur comprenant un faisceau d'echange connecte a deux extremites opposees aux parois du boitier
DE102013226434A1 (de) * 2013-12-18 2015-06-18 MAHLE Behr GmbH & Co. KG Wärmeübertrager
FR3019639B1 (fr) * 2014-04-04 2019-05-17 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur pour vehicule automobile
CN106255862B (zh) 2014-04-29 2019-03-01 达纳加拿大公司 具有多件式塑料壳体的增压空气冷却器
EP3018318A3 (de) * 2014-08-18 2016-07-20 Modine Manufacturing Company Ladeluftkühler und einlassverteiler damit
DE102014226865A1 (de) * 2014-12-22 2016-06-23 Mahle International Gmbh Ladeluftkühler-Anordnung
US10047706B2 (en) * 2015-07-02 2018-08-14 S&B Filters, Inc. Turbocharger air intake with low-pressure drop and controlled vacuum at a crankcase inlet
FR3039264B1 (fr) * 2015-07-23 2019-03-22 Valeo Systemes Thermiques Boitier pour un echangeur de chaleur et echangeur de chaleur comprenant ledit boitier
DE102015010885A1 (de) * 2015-08-20 2017-02-23 Modine Manufacturing Company Wärmetauscher und Herstellungsverfahren
CN105240110B (zh) * 2015-08-27 2017-09-26 沪东重机有限公司 一种船用柴油机用多段式空冷换热器
DE102015015449A1 (de) * 2015-12-02 2017-06-08 Mann + Hummel Gmbh Luftführendes Bauteil, insbesondere Saugrohr, mit darin angeordnetem Ladeluftkühler und Ladeluftkühler
CN106930821A (zh) * 2015-12-31 2017-07-07 曼胡默尔滤清器（上海）有限公司 一种内置式集成中冷器的发动机进气歧管
KR102088586B1 (ko) * 2016-01-25 2020-03-12 히로시 하타모토 열교환 장치
CN108603735B (zh) * 2016-02-01 2020-08-04 达纳加拿大公司 塑料外壳内的结构整体的热交换器
FR3057655B1 (fr) * 2016-10-18 2018-12-07 Novares France Echangeur thermique integre dans un repartiteur
EP3517874B1 (de) * 2018-01-29 2023-09-13 Valeo Autosystemy SP. Z.O.O. Wärmeaustauschmodul mit einem gehäuse mit einem inneren rahmen und einem äusseren rahmen
US11209212B2 (en) * 2018-03-23 2021-12-28 Modine Manufacturing Company High pressure capable liquid to refrigerant heat exchanger
DE102018116796A1 (de) * 2018-07-11 2020-01-16 Mann+Hummel Gmbh Baueinheit zur Aufnahme eines unter wechselndem Druck stehenden Fluids, insbesondere im Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine
CN111551066A (zh) * 2020-04-24 2020-08-18 上海石化机械制造有限公司 一种热交换器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19639422A1 (de) * 1996-02-28 1997-09-04 Man B & W Diesel Gmbh Wasser-Luft-Wärmetauscher für Großmotoren
DE102004033784A1 (de) * 2004-07-12 2006-02-02 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmetauscher, insbesondere Ladeluftkühler
DE102006033313A1 (de) * 2005-07-19 2007-03-29 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
DE102006059495A1 (de) * 2006-12-14 2008-06-19 GEA MASCHINENKüHLTECHNIK GMBH Wärmetauscher
DE202007012231U1 (de) * 2007-08-31 2009-01-08 Mann+Hummel Gmbh Ansaugeinrichtung-Ladeluftkühler-Einheit für eine Brennkraftmaschine
WO2010118848A1 (de) 2009-04-17 2010-10-21 Behr Gmbh & Co. Kg Ladeluftkanal für einen verbrennungsmotor

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1852363A (en) * 1928-06-16 1932-04-05 Whitlock Coil Pipe Company Heat exchanger
US2178095A (en) 1938-01-07 1939-10-31 H O Bowser Mfg Company Means for equalizing the flow in heat exchange
US3191670A (en) * 1961-07-24 1965-06-29 Westinghouse Electric Corp Finned heat exchangers
US3702633A (en) * 1971-08-23 1972-11-14 Raygo Inc Gas-to-gas heat exchanger
US3885936A (en) * 1972-03-01 1975-05-27 Lund Basil Gilbert Alfred Heat exchangers
US4436145A (en) 1981-11-06 1984-03-13 The Garrett Corporation Charge air cooler mounting arrangement
US4565177A (en) 1983-09-09 1986-01-21 Cummins Engine Company, Inc. Unitized cross tie aftercooler assembly
US5325915A (en) * 1993-07-14 1994-07-05 Earl's Supply Co. Modular cooler
JP3357941B2 (ja) * 1996-02-28 2002-12-16 マーン ブィ オー ダブリュ ディーセル アクシェセルスケーブ 大型エンジン用水−空気熱交換器
DE19859854A1 (de) 1998-12-23 2000-06-29 Mann & Hummel Filter Filter mit einem durch mindestens eine Verstärkung verstärkten Gehäuse
US20030145979A1 (en) * 2002-02-05 2003-08-07 Beddome David Wilson Heat exchanger having variable thickness tie rods and method of fabrication thereof
DE10302948A1 (de) 2003-01-24 2004-08-05 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager, insbesondere Abgaskühler für Kraftfahrzeuge
DE102005053924B4 (de) 2005-11-11 2016-03-31 Modine Manufacturing Co. Ladeluftkühler in Plattenbauweise
CN101688763B (zh) * 2007-04-11 2014-08-20 贝洱两合公司 热交换器
DE102009019748A1 (de) 2009-05-02 2010-11-11 Polytec Automotive Gmbh & Co. Kg Ladeluftgehäuse aus Kunststoff für Kraftfahrzeugmotoren

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19639422A1 (de) * 1996-02-28 1997-09-04 Man B & W Diesel Gmbh Wasser-Luft-Wärmetauscher für Großmotoren
DE102004033784A1 (de) * 2004-07-12 2006-02-02 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmetauscher, insbesondere Ladeluftkühler
DE102006033313A1 (de) * 2005-07-19 2007-03-29 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
DE102006059495A1 (de) * 2006-12-14 2008-06-19 GEA MASCHINENKüHLTECHNIK GMBH Wärmetauscher
DE202007012231U1 (de) * 2007-08-31 2009-01-08 Mann+Hummel Gmbh Ansaugeinrichtung-Ladeluftkühler-Einheit für eine Brennkraftmaschine
WO2010118848A1 (de) 2009-04-17 2010-10-21 Behr Gmbh & Co. Kg Ladeluftkanal für einen verbrennungsmotor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140224458A1 (en) * 2013-02-13 2014-08-14 Modine Manufacturing Company Heat exchanger arrangement in a housing
US9709342B2 (en) * 2013-02-13 2017-07-18 Modine Manufacturing Company Heat exchanger arrangement in a housing

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011100629B4 (de) 2022-05-19
US20140130764A1 (en) 2014-05-15
CN103547778B (zh) 2016-02-03
CN103547778A (zh) 2014-01-29
DE102011100629A1 (de) 2012-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012150358A1 (de) Ladeluftkanal für einen verbrennungsmotor
EP2470761B1 (de) Gaskühler für einen verbrennungsmotor
EP2443330B1 (de) Saugrohr mit integriertem ladeluftkühler
EP2504651B1 (de) Saugrohr mit integriertem ladeluftkühler
EP1830048B1 (de) Wärmetauscher mit einer Anschlussplatte, insbesondere Ladeluftkühler
DE102013006956B4 (de) Luftführendes Bauteil mit einem Ladeluftkühler
EP0974804B1 (de) Wärmetauscher, insbesondere Abgaswärmetauscher
EP1348924B1 (de) Abgaswärmetauscher für Kraftfahrzeuge
EP1544564B1 (de) Wärmeübertrager mit flachen Rohren und flaches Wärmeübertragerrohr
EP1491837B1 (de) Wärmetauscher in gehäuseloser Plattenbauweise
EP2962056B1 (de) Wärmeübertrager
EP2655828A1 (de) Saugrohr mit integriertem ladeluftkühler
EP2169338B1 (de) Gaskühler
DE19927607A1 (de) Ladeluftkühler mit einem Kühlmitteleintritt sowie einem Kühlmittelaustritt
DE102012217868A1 (de) Wärmeübertrager
DE102012217870A1 (de) Wärmeübertrager
DE202014103206U1 (de) Wärmeaustauscher
EP2710318A1 (de) Lamellenwärmeübertrager
EP1956212A1 (de) Anordnung eines Ladeluftkühlers in einem Ansaugsystem einer Brennkraftmaschine
DE3209240C2 (de) Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher
DE102010040983A1 (de) Gaskühler
DE102012217872A1 (de) Wärmeübertrager
DE102008036614A1 (de) Wärmetauscher
DE19547928C2 (de) Plattenwärmetauscher
EP1923654B1 (de) Wärmeübertrager

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12719706

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12719706

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1