WO2014009360A2 - Fresh-air supply device and production method - Google Patents

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WO2014009360A2
WO2014009360A2 PCT/EP2013/064468 EP2013064468W WO2014009360A2 WO 2014009360 A2 WO2014009360 A2 WO 2014009360A2 EP 2013064468 W EP2013064468 W EP 2013064468W WO 2014009360 A2 WO2014009360 A2 WO 2014009360A2
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intercooler
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Wolfgang GÜTH
Julian GOLITSCH
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Mahle International Gmbh
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a fresh air supply device for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle.
  • the invention also relates to a method for producing such a fresh air supply device.
  • a conventional fresh air supply device comprises a housing which defines a fresh air path, can be supplied via the combustion chambers of an internal combustion engine with fresh air.
  • the fresh air supply device is usually equipped with a charge air cooler, which can be inserted into the housing so that the fresh air path leads through the intercooler.
  • the intercooler is manufactured separately from the housing, wherein comparatively large manufacturing tolerances may occur. This can lead to comparatively large positional tolerances between the intercooler and the housing. If fastening points between the intercooler and the housing, for example via flanges and the like, are also specified, tension in the intercooler may occur in the installed state due to the positional tolerances. Such tensions can already lead to damage of the intercooler during assembly.
  • damage to the charge air cooler may occur during operation of the fresh air supply device, since thermally induced relative movements between the charge air cooler and the housing can increase the voltages generated by the installation position to such an extent that permissible limit stresses are exceeded.
  • the present invention is concerned with the problem of such a fresh air supply device or for an associated manufacturing method to provide an improved embodiment, which is characterized in particular by the fact that the risk of impermissible tension between intercooler and housing is reduced due to positional tolerances.
  • the invention is based on the general idea, in a fresh air supply device whose housing has an insertion opening for inserting the intercooler in a direction of insertion to equip the intercooler with a flange which is associated with this insertion opening and having a connecting region made of plastic. Furthermore, it is proposed to equip the housing with a plastic edge region enclosing the insertion opening, so that it is possible to weld the closure area to the edge area after insertion of the intercooler.
  • the connection area and the edge area form fastening points of the intercooler and of the housing, which are connected to one another via a welded connection in order to fix the intercooler to the housing.
  • the insertion opening is sealed airtight and pressure-tight.
  • the attachment areas are soft and sometimes even liquid, which makes it possible in particular to compensate for positional tolerances between charge air cooler and housing more or less, so that a predetermined relative position between charge air cooler and housing can be adjusted with increased accuracy. As a result, installation-induced tension of the intercooler can be reduced or even avoided.
  • the flange is metallic and the connection region is molded onto the flange.
  • the intercooler may be a total of metallic, so be made of a metal or of a metal alloy. Due to the expected temperatures, especially light metals or light metal alloys are considered.
  • the metallic flange can be comparatively easily connected to the other components of the charge air cooler sufficiently tight. Usually, the individual components of the intercooler are soldered together.
  • the injection-molding of the connection region to the flange can be implemented particularly inexpensively in order to enable a welded connection between intercooler and housing, which can be used for the above-described tolerance compensation.
  • the flange may have at least one breakthrough, which is penetrated by the plastic of the connecting portion. This results in a positive integration of the flange in the connection area, which can be exposed to high mechanical loads and has the desired air and gas-tightness.
  • the housing relative to the insertion opening to a fresh air path open trough, in which a remote from the flange end portion of the charge air cooler is used.
  • the charge air cooler is positioned on the one hand via the flange and on the other hand via the end portion of the housing, resulting in a secure support of the intercooler on the housing.
  • the trough cooperates with the end portion used to form a movable bearing for the intercooler.
  • a movable bearing can be thermally induced movements of the intercooler relative to the housing allow.
  • the welded connection between flange and housing or between The bearing area and edge area forms a fixed bearing for the intercooler on the housing, so that thermally induced expansions drive the intercooler from the flange deeper into the trough.
  • thermally induced distortions between the intercooler and the housing can be largely avoided.
  • the housing may be designed as a distributor housing, depart from which a plurality of separate tubes, which are assigned to separate combustion chambers of the internal combustion engine.
  • the distributor housing can thus be provided for mounting directly on the internal combustion engine.
  • a welded connection by means of which the connection region is welded to the edge region, can compensate for positional deviations between the connection region and the edge region.
  • the connection area and the edge area during the production of the welded joint are at least partially soft or even liquid, whereby a predetermined space position for the intercooler can be set in the housing, which can lead depending on the manufacturing tolerance to a positional deviation between the connection region and the edge region. This positional deviation can now be compensated or compensated with the help of the weld joint.
  • connection region by means of which the connection region is welded to the edge region, in order to compensate for positional deviations between the connection region and the edge region, in a direction of insertion of the charge air Radiator measured height which varies in the circumferential direction of the weld joint.
  • the housing defines a housing-side longitudinal axis, for example, by the position of the insertion opening and optionally by the position of the aforementioned depression.
  • the edge region may lie in an edge region plane which runs more or less exactly perpendicular to this housing-side longitudinal axis.
  • the intercooler defines a radiator-side longitudinal axis, for example due to the spatial position of the flange and the spatial position of the end region remote therefrom.
  • the flange may lie in a flange plane which runs more or less exactly perpendicular to the radiator-side longitudinal axis.
  • the housing-side longitudinal axis and the radiator-side longitudinal axis are aligned parallel to each other.
  • the connection area plane and the edge area plane can thereby be inclined more or less strongly to one another. This results in the circumferential direction of the connecting region or the edge region, a varying distance, which is measured parallel to the insertion direction.
  • the welded connection is produced such that it has a height which varies in the circumferential direction according to the varying distance in the circumferential direction, which height is also measured parallel to the direction of insertion.
  • the predetermined optimum relative position between intercooler and housing can be fixed.
  • At least one catch edge adjoining the weld joint is formed at the connection region on a side facing the edge region. Additionally or alternatively, at least one adjacent to the weld joint at the edge region on a side facing the connection region Fangrand be formed.
  • the respective fishing edge can retain liquid plastic during the production of the welded connection and prevent it from escaping from the welding zone, as a result of which the quality of the weld that can be achieved can be considerably improved.
  • both inside and outside of the weld joint adjacent a closed circumferential fishing edge is provided.
  • connection region may abut against the edge region on an outer side of the housing facing away from the fresh air path and overlap the edge region laterally, ie transversely to the insertion direction.
  • the intercooler is first inserted through an insertion opening in the housing in a direction of insertion. Subsequently, a predetermined relative position between intercooler and housing is set. For example, a housing-side longitudinal axis and a radiator-side longitudinal axis are aligned parallel to one another. Subsequently, the connection area is welded to the edge area. As a result, the set predetermined relative position between charge air cooler and housing is fixed, at the same time the insertion opening is sealed airtight and pressure-tight.
  • connection region and edge region is detected, so that in the subsequent welding of the connection region with the edge region measured in the insertion direction height of the welded joint can be varied depending on the detected relative position between the connection region and edge region in the circumferential direction along the weld. In this way, a tolerance-related positional deviation between the connection region and the edge region can be taken into account and compensated accordingly.
  • a heat input can now be varied depending on the height of the welded joint to be produced.
  • the heat input correlates with the degree of softening or liquefaction of the respective section of the connection region or edge region, whereby the desired height profile of the welded connection in the circumferential direction can be simulated particularly easily in order to be able to compensate for the desired compensation of the relative positional deviation between connecting region and edge region ,
  • connection region and edge region can be carried out, for example, as hot gas welding or as laser welding or as infrared welding. These welding methods are particularly suitable for varying the heat input in the respective welding zone in the circumferential direction.
  • 1 is a longitudinal section of a charge air cooler
  • FIG. 2 is a plan view of the intercooler according to a viewing direction II in Fig. 1 without connecting region,
  • FIG. 3 is a plan view as in Fig. 2, but with connecting region,
  • FIG. 6 is a plan view of the fresh air supply device according to a viewing direction VI in Fig. 4,
  • 7 is an isometric view of the intercooler
  • 8 is an isometric view of the fresh air supply device
  • Fig. 9 is a circuit diagram-like schematic diagram of an internal combustion engine with such a fresh air supply device.
  • a fresh air supply device 1 comprises a housing 2 and a charge air cooler 3.
  • the housing 2 contains or defines a fresh air path 4.
  • the intercooler 3 is inserted into the housing 2, in such a way that the fresh air path 4 through the intercooler 3 passes.
  • the intercooler 3 has in a conventional manner a coolant inlet 5 and a coolant outlet 6, which lie outside the housing 2 in the mounted state.
  • a first water box 7 includes an unspecified inlet space communicating with the coolant inlet 5 and an unspecified outlet space communicating with the coolant outlet 6.
  • the first water tank 7 is fluidly connected via a plurality of cooling tubes 8 with a second water tank 9, which contains at least one deflection chamber unspecified here.
  • a first group of cooling tubes 8 connects the inlet chamber with the deflection chamber.
  • a second group of cooling tubes 8 connects the deflection chamber with the outlet chamber.
  • Between the cooling tubes 8 spaces 10 are formed, through which the fresh air path 4 can be passed through the charge air cooler 3.
  • slats 1 1 may be arranged, which is indicated in Figure 1. It is clear that these lamellae 1 1 can be arranged in the entire interstices 10. Furthermore, it is clear that such lamellae 1 1 can also be present in the states of Figures 4 and 7.
  • the charge air cooler 3 has a flange 12, which has a connection region 13 made of plastic.
  • the flange 12 or the core 14 may expediently have apertures 15 which are filled by the molded plastic of the connecting region 13. According to Figure 2, a plurality of such apertures 15 may be provided in the form of cylindrical bores.
  • the housing 2 has according to Figures 4 and 5, an insertion opening 16 through which the intercooler 3 can be inserted into the housing 2.
  • the insertion opening 16 is completely enclosed by an edge region 17 in a circumferential direction 48 indicated in FIGS. 2, 3 and 6 by a double arrow, which is made of plastic.
  • the edge region 17 is integrally formed on the housing 2, wherein the housing 2 is preferably made of plastic.
  • the housing 2 is an injection-molded part.
  • the flange 12 and its core 14 is suitably metallic, that is made of a metal or of a metal alloy.
  • the entire charge air cooler 3 is metallic, so that apart from the connection region 13, all components of the charge air cooler 3, namely coolant inlet 5, coolant outlet 6, first water tank 7, coolant tubes 8, second water tank 9 and fins 12 and flange 14 of a metal or are made of a metal alloy.
  • the flange 12 is associated with the insertion opening 16, such that the flange 12 in the installed state, the insertion opening 16 closes.
  • the closure region 13 is welded to the edge region 17.
  • a corresponding welded connection is designated by 18 in FIG.
  • a welding zone 19 of the connection is thus provided.
  • an outer catching rim 21, which adjoins the outside of the welded connection 18, and an inner catching edge 22, which adjoins the welded connection 18 on the inside, are provided on the connecting region 13 on a side facing the edge region 17.
  • the edge region 17 can also have, on a side facing the connection region 13, an outer catching edge 23 which adjoins the weld connection 18 on the outside, and an inner catching edge 24 which adjoins the welded connection 18 on the inside.
  • the catching edges 21, 22, 23, 24 also run completely and closed around the insertion opening 16 at the connecting region 13 or at the edge region 17.
  • the connection region 13 is arranged at the edge region 17 on an outer side of the housing 2 facing away from the fresh air path 4.
  • the connecting region 13 overlaps the edge region 17 laterally, that is to say transversely to an insertion direction 25, which is indicated in FIGS. 1, 4, 5, 7, 8 by an arrow which in FIGS. 1 and 4 corresponds to the respective viewing direction arrow of the viewing directions II and VI coincide.
  • the housing 2 has, according to Figure 4 with respect to the insertion opening 16 is a trough 26 which is open to the fresh air path 4 and into which a remote from the flange 12 end portion 27 of the charge air cooler 3 is immersed.
  • This end portion 27 corresponds substantially to the second water tank and a bottom 28 which is penetrated by the cooling tubes 8 and to which the second water tank 9 is attached.
  • Such a bottom 28 is formed in the region of the first water box 7 through the flange 12 and through the core 14 of the flange 12.
  • the trough 26 cooperates with the end portion 27 inserted therein to form a floating bearing for the intercooler 3.
  • Such a floating bearing allows thermally induced relative movements between the charge air
  • a fixed bearing is defined, which allows no relative movement between the intercooler 3 and the housing 2.
  • the housing 2 may preferably be designed as a distributor housing, from which depart a plurality of separate tubes 29, which lead to separate combustion chambers 30 (see Figure 9) of an internal combustion engine 31.
  • an internal combustion engine 31 comprises an engine block 32 which contains the combustion chambers 30 in corresponding cylinders, which are not designated here in greater detail.
  • a fresh air system 33 which serves for fresh air supply of the combustion chambers 30, contains the fresh air supply device 1, the housing 2 is designed here as a distributor housing and is connected via the tubes 29 to the engine block 32.
  • the fresh air system 33 includes upstream of the housing 2 a compressor 34 of an exhaust gas turbocharger 35. Between the compressor 34 and the housing 2, a throttle device 36 is arranged.
  • the internal combustion engine 31 also has an exhaust system 37, which discharges exhaust gas from the combustion chambers 30. Downstream of an exhaust manifold 38, the exhaust system 37 includes a turbine 39 of the exhaust gas turbocharger 35.
  • the charge air cooler 3 is integrated in a charge air cooling circuit 40, which comprises a coolant pump 41 and a cooler 42.
  • the engine block 32 is integrated in an engine cooling circuit 43 which comprises a coolant pump 44 and a cooler 45.
  • the two coolers 42, 45 of the two cooling circuits 40, 43 are arranged one behind the other in the example of FIG. 9, so that they can be successively flowed through by a cooling air flow 46 which can be generated or amplified by means of a blower 47.
  • a separate cooling circuit 40 is provided, which is provided separately to the engine cooling circuit 43.
  • the production of the fresh air supply device 1 can be carried out, for example, as follows:
  • the intercooler 3 which has been produced independently of the housing 2, inserted in the insertion direction 25 through the insertion opening 16 in the housing 2. Subsequently, an alignment of the charge air cooler 3 relative to the housing 2, thereby to set a predetermined relative position between the charge air cooler 3 and housing 2. Subsequently, the welding of the connecting region 13 with the edge region 17 takes place.
  • a resulting relative position between the connection region 13 and the edge region 17 can be detected.
  • the relative position between connecting region 13 and edge region 17 can differ from an optimal relative position, in which a connecting region plane in which connecting region 13 extends, and an edge region plane in which edge region 17 extends parallel to one another deviate more or less, so that the connection area level is inclined more or less strongly with respect to the edge area level.
  • a height of the welded connection 18 measured in the insertion direction 25 can be varied in the circumferential direction along the welded connection 18.
  • a variation in the height of the welded connection 18 can be realized, for example, by varying a heat input depending on the height of the welded connection 18 to be generated when welding from the connection area 13 and edge area 17 in the circumferential direction along the welded connection 18 to be produced. For example, in areas where a lower height is needed in the weld joint, more heat is supplied to achieve a higher degree of softening of the plastics from the bonding area 13 and edge area 17.

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Abstract

The invention relates to a fresh-air supply device (1) for an internal combustion engine (31), in particular of a motor vehicle, comprising a housing (2), which defines a fresh-air path (4), and comprising an intercooler (3), which is inserted into the housing (2) in such a way that the fresh-air path (4) leads through the intercooler (3), wherein the housing (2) has an insertion opening (16), through which the intercooler (3) can be inserted into the housing (2). The fresh-air supply device can be produced more simply if the intercooler (3) has a flange (12) on a side associated with the insertion opening (16), which flange has a connection region (13) made of plastic, wherein the housing (2) has an edge region (17) made of plastic that surrounds the insertion opening (16) and wherein the closure region (13) is welded to the edge region (17).

Description

Fnschluftversorgungseinnchtung und Herstellungsverfahren  Pneumatic supply and manufacturing process
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Frischluftversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Frischluftversorgungseinrichtung. The present invention relates to a fresh air supply device for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle. The invention also relates to a method for producing such a fresh air supply device.
Eine herkömmliche Frischluftversorgungseinrichtung umfasst ein Gehäuse, das einen Frischluftpfad definiert, über den Brennräume einer Brennkraftmaschine mit Frischluft versorgt werden können. Bei einer aufgeladenen Brennkraftmaschine ist die Frischluftversorgungseinrichtung üblicherweise mit einem Ladeluftkühler ausgestattet, der in das Gehäuse so eingesetzt werden kann, dass der Frischluftpfad durch den Ladeluftkühler führt. Üblicherweise wird der Ladeluftkühler separat vom Gehäuse hergestellt, wobei vergleichsweise große Herstellungstoleranzen auftreten können. Hierdurch kann es zu vergleichsweise großen Lagetoleranzen zwischen Ladeluftkühler und Gehäuse kommen. Wenn nun außerdem Befestigungsstellen zwischen Ladeluftkühler und Gehäuse, beispielsweise über Flansche und dergleichen vorgegeben sind, kann es im eingebauten Zustand aufgrund der Lagetoleranzen zu Verspannungen im Ladeluftkühler kommen. Derartige Verspannungen können bereits bei der Montage zu einer Beschädigung des Ladeluftkühlers führen. Außerdem kann es während des Betriebs der Frischluftversorgungseinrichtung zu Beschädigungen des Ladeluftkühlers kommen, da thermisch bedingte Relativbewegungen zwischen Ladeluftkühler und Gehäuse die durch die Einbaulage erzeugten Spannungen so weit verstärken können, dass zulässige Grenzspannungen überschritten werden. A conventional fresh air supply device comprises a housing which defines a fresh air path, can be supplied via the combustion chambers of an internal combustion engine with fresh air. In a supercharged internal combustion engine, the fresh air supply device is usually equipped with a charge air cooler, which can be inserted into the housing so that the fresh air path leads through the intercooler. Usually, the intercooler is manufactured separately from the housing, wherein comparatively large manufacturing tolerances may occur. This can lead to comparatively large positional tolerances between the intercooler and the housing. If fastening points between the intercooler and the housing, for example via flanges and the like, are also specified, tension in the intercooler may occur in the installed state due to the positional tolerances. Such tensions can already lead to damage of the intercooler during assembly. In addition, damage to the charge air cooler may occur during operation of the fresh air supply device, since thermally induced relative movements between the charge air cooler and the housing can increase the voltages generated by the installation position to such an extent that permissible limit stresses are exceeded.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine derartige Frischluftversorgungseinrichtung bzw. für ein zugehöriges Herstellungsverfahren eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass die Gefahr unzulässiger Verspannungen zwischen Ladeluftkühler und Gehäuse aufgrund von Lagetoleranzen reduziert ist. The present invention is concerned with the problem of such a fresh air supply device or for an associated manufacturing method to provide an improved embodiment, which is characterized in particular by the fact that the risk of impermissible tension between intercooler and housing is reduced due to positional tolerances.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This problem is solved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Frischluftversorgungseinrichtung, deren Gehäuse eine Einschuböffnung zum Einsetzten des Ladeluftkühlers in einer Einschubrichtung aufweist, den Ladeluftkühler mit einem Flansch auszustatten, der dieser Einschuböffnung zugeordnet ist und der einen Verbindungsbereich aus Kunststoff aufweist. Des Weiteren wird vorgeschlagen, das Gehäuse mit einem die Einschuböffnung einfassenden Randbereich aus Kunststoff auszustatten, so dass es möglich ist, nach dem Einsetzen des Ladeluftkühlers den Verschlussbereich mit dem Randbereich zu verschweißen. Der Verbindungsbereich und der Randbereich bilden Befestigungsstellen des Ladeluftkühlers und des Gehäuses, die über eine Schweißverbindung miteinander verbunden werden, um den Ladeluftkühler am Gehäuse zu fixieren. Gleichzeitig wird dadurch die Einschuböffnung luftdicht und druckdicht verschlossen. Während des Schweißvorgangs werden die Befestigungsbereiche weich und teilweise sogar flüssig, wodurch es insbesondere möglich ist, Lagetoleranzen zwischen Ladeluftkühler und Gehäuse mehr oder weniger auszugleichen, so dass eine vorbestimmte Relativlage zwischen Ladeluftkühler und Gehäuse mit erhöhter Genauigkeit eingestellt werden kann. Hierdurch lassen sich einbaubedingte Verspannungen des Ladeluftkühlers reduzieren oder sogar vermeiden. The invention is based on the general idea, in a fresh air supply device whose housing has an insertion opening for inserting the intercooler in a direction of insertion to equip the intercooler with a flange which is associated with this insertion opening and having a connecting region made of plastic. Furthermore, it is proposed to equip the housing with a plastic edge region enclosing the insertion opening, so that it is possible to weld the closure area to the edge area after insertion of the intercooler. The connection area and the edge area form fastening points of the intercooler and of the housing, which are connected to one another via a welded connection in order to fix the intercooler to the housing. At the same time, the insertion opening is sealed airtight and pressure-tight. During the welding process, the attachment areas are soft and sometimes even liquid, which makes it possible in particular to compensate for positional tolerances between charge air cooler and housing more or less, so that a predetermined relative position between charge air cooler and housing can be adjusted with increased accuracy. As a result, installation-induced tension of the intercooler can be reduced or even avoided.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei welcher der Flansch metallisch ist und der Verbindungsbereich an den Flansch angespritzt ist. Üblicher- weise kann der Ladeluftkühler insgesamt metallisch sein, also aus einem Metall bzw. aus einer Metalllegierung hergestellt sein. Dabei kommen aufgrund der zu erwartenden Temperaturen vor allem Leichtmetalle bzw. Leichtmetalllegierungen in Betracht. Der metallische Flansch kann vergleichsweise einfach mit den übrigen Komponenten des Ladeluftkühlers hinreichend dicht verbunden werden. Üblicherweise werden die einzelnen Komponenten des Ladeluftkühlers miteinander verlötet. Das Anspritzen des Verbindungsbereichs an den Flansch lässt sich besonders preiswert realisieren, um eine Schweißverbindung zwischen Ladeluftkühler und Gehäuse ermöglichen zu können, die sich für den vorstehend beschriebenen Toleranzausgleich verwenden lässt. Particularly advantageous is an embodiment in which the flange is metallic and the connection region is molded onto the flange. customarily example, the intercooler may be a total of metallic, so be made of a metal or of a metal alloy. Due to the expected temperatures, especially light metals or light metal alloys are considered. The metallic flange can be comparatively easily connected to the other components of the charge air cooler sufficiently tight. Usually, the individual components of the intercooler are soldered together. The injection-molding of the connection region to the flange can be implemented particularly inexpensively in order to enable a welded connection between intercooler and housing, which can be used for the above-described tolerance compensation.
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung kann der Flansch zumindest einen Durchbruch aufweisen, der vom Kunststoff des Verbindungsbereichs durchsetzt ist. Hierdurch ergibt sich eine formschlüssige Einbindung des Flansches in den Verbindungsbereich, die hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt werden kann und die die gewünschte Luft- und Gasdichtigkeit besitzt. According to an expedient development of the flange may have at least one breakthrough, which is penetrated by the plastic of the connecting portion. This results in a positive integration of the flange in the connection area, which can be exposed to high mechanical loads and has the desired air and gas-tightness.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Gehäuse gegenüber der Einschuböffnung eine zum Frisch luftpfad offene Mulde aufweisen, in die ein vom Flansch entfernter Endabschnitt des Ladeluftkühlers eingesetzt ist. Hierdurch wird der Ladeluftkühler einerseits über den Flansch und andererseits über den Endabschnitt am Gehäuse positioniert, wodurch sich eine sichere Abstützung des Ladeluftkühlers am Gehäuse ergibt. According to an advantageous embodiment, the housing relative to the insertion opening to a fresh air path open trough, in which a remote from the flange end portion of the charge air cooler is used. As a result, the charge air cooler is positioned on the one hand via the flange and on the other hand via the end portion of the housing, resulting in a secure support of the intercooler on the housing.
Besonders vorteilhaft ist eine Weiterbildung, bei welcher die Mulde mit dem eingesetzten Endabschnitt zur Ausbildung eines Loslagers für den Ladeluftkühler zusammenwirkt. Mit Hilfe eines derartigen Loslagers lassen sich thermisch bedingte Bewegungen des Ladeluftkühlers gegenüber dem Gehäuse ermöglichen. Die Schweißverbindung zwischen Flansch und Gehäuse bzw. zwischen Verbin- dungsbereich und Randbereich bildet ein Festlager für den Ladeluftkühler am Gehäuse, so dass thermisch bedingte Dehnungen den Ladeluftkühler ausgehend vom Flansch tiefer in die Mulde antreiben. Bei entsprechend dimensionierter Mulde, die zweckmäßig auf die maximal zu erwartenden Temperaturdifferenzen zwischen Ladeluftkühler und Gehäuse sowie auf die maximal zu erwartenden Herstellungstoleranzen ausgelegt ist, lassen sich thermisch bedingte Verspan- nungen zwischen Ladeluftkühler und Gehäuse weitgehend vermeiden. Particularly advantageous is a development in which the trough cooperates with the end portion used to form a movable bearing for the intercooler. With the help of such a movable bearing can be thermally induced movements of the intercooler relative to the housing allow. The welded connection between flange and housing or between The bearing area and edge area forms a fixed bearing for the intercooler on the housing, so that thermally induced expansions drive the intercooler from the flange deeper into the trough. With a suitably dimensioned recess, which is expediently designed for the maximum temperature differences to be expected between the intercooler and the housing as well as the maximum expected manufacturing tolerances, thermally induced distortions between the intercooler and the housing can be largely avoided.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann das Gehäuse als Verteilergehäuse ausgestaltet sein, von dem mehrere separate Rohre abgehen, die separaten Brennräumen der Brennkraftmaschine zugeordnet sind. Insbesondere kann das Verteilergehäuse somit für eine Montage unmittelbar an der Brennkraftmaschine vorgesehen sein. According to another advantageous embodiment, the housing may be designed as a distributor housing, depart from which a plurality of separate tubes, which are assigned to separate combustion chambers of the internal combustion engine. In particular, the distributor housing can thus be provided for mounting directly on the internal combustion engine.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann eine Schweißverbindung, durch die der Verbindungsbereich mit dem Randbereich verschweißt ist, Lageabweichungen zwischen dem Verbindungsbereich und dem Randbereich ausgleichen. Wie erwähnt, sind der Verbindungsbereich und der Randbereich während der Herstellung der Schweißverbindung zumindest teilweise weich oder sogar flüssig, wodurch eine vorbestimmte Raumlage für den Ladeluftkühler im Gehäuse eingestellt werden kann, die je nach Herstellungstoleranz zu einer Lageabweichung zwischen dem Verbindungsbereich und dem Randbereich führen kann. Diese Lageabweichung lässt sich nun mit Hilfe der Schweißverbindung kompensieren bzw. ausgleichen. In another advantageous embodiment, a welded connection, by means of which the connection region is welded to the edge region, can compensate for positional deviations between the connection region and the edge region. As mentioned, the connection area and the edge area during the production of the welded joint are at least partially soft or even liquid, whereby a predetermined space position for the intercooler can be set in the housing, which can lead depending on the manufacturing tolerance to a positional deviation between the connection region and the edge region. This positional deviation can now be compensated or compensated with the help of the weld joint.
Besonders zweckmäßig ist dabei eine Ausführungsform, bei welcher eine Particularly useful is an embodiment in which a
Schweißverbindung, durch die der Verbindungsbereich mit dem Randbereich verschweißt ist, zum Ausgleich von Lageabweichungen zwischen dem Verbindungsbereich und dem Randbereich eine in einer Einschubrichtung des Ladeluft- kühlers gemessene Höhe aufweist, die in der Umfangsrichtung der Schweißverbindung variiert. Das Gehäuse definiert, zum Beispiel durch die Position der Ein- schuböffnung und gegebenenfalls durch die Position der vorstehend genannten Mulde, eine gehäuseseitige Längsachse. Insbesondere kann der Randbereich in einer Randbereichebene liegen, die mehr oder weniger genau senkrecht zu dieser gehäuseseitigen Längsachse verläuft. Unabhängig davon definiert der Ladeluftkühler, beispielsweise durch die Raumlage des Flansches und die Raumlage des davon entfernten Endbereichs, eine kühlerseitige Längsachse. Insbesondere kann der Flansch in einer Flanschebene liegen, die mehr oder weniger exakt senkrecht zur kühlerseitigen Längsachse verläuft. Um die gewünschte Relativlage zwischen Gehäuse und Ladeluftkühler einzustellen, werden die gehäuseseitige Längsachse und die kühlerseitige Längsachse parallel zueinander ausgerichtet. Aufgrund der Herstellungstoleranzen können dadurch die Verbindungsbereichsebene und die Randbereichsebene mehr oder weniger stark zueinander geneigt sein. Hierdurch ergibt sich in der Umfangsrichtung des Verbindungsbereichs bzw. des Randbereichs ein variierender Abstand, der parallel zur Einschubrichtung gemessen ist. Damit die Schweißverbindung diese optimale Relativlage zwischen Ladeluftkühler und Gehäuse fixieren kann, wird die Schweißverbindung so hergestellt, dass sie gemäß dem in der Umfangsrichtung variierenden Abstand eine in der Umfangsrichtung entsprechend variierende Höhe besitzt, die ebenfalls parallel zur Einschubrichtung gemessen ist. Somit kann die vorbestimmte optimale Relativlage zwischen Ladeluftkühler und Gehäuse fixiert werden. Welded connection, by means of which the connection region is welded to the edge region, in order to compensate for positional deviations between the connection region and the edge region, in a direction of insertion of the charge air Radiator measured height which varies in the circumferential direction of the weld joint. The housing defines a housing-side longitudinal axis, for example, by the position of the insertion opening and optionally by the position of the aforementioned depression. In particular, the edge region may lie in an edge region plane which runs more or less exactly perpendicular to this housing-side longitudinal axis. Irrespective of this, the intercooler defines a radiator-side longitudinal axis, for example due to the spatial position of the flange and the spatial position of the end region remote therefrom. In particular, the flange may lie in a flange plane which runs more or less exactly perpendicular to the radiator-side longitudinal axis. In order to set the desired relative position between the housing and intercooler, the housing-side longitudinal axis and the radiator-side longitudinal axis are aligned parallel to each other. As a result of the manufacturing tolerances, the connection area plane and the edge area plane can thereby be inclined more or less strongly to one another. This results in the circumferential direction of the connecting region or the edge region, a varying distance, which is measured parallel to the insertion direction. In order that the welded joint can fix this optimum relative position between the intercooler and the housing, the welded connection is produced such that it has a height which varies in the circumferential direction according to the varying distance in the circumferential direction, which height is also measured parallel to the direction of insertion. Thus, the predetermined optimum relative position between intercooler and housing can be fixed.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass am Verbindungsbereich an einer dem Randbereich zugewandten Seite zumindest ein an die Schweißverbindung angrenzender Fangrand ausgebildet ist. Zusätzlich oder alternativ kann am Randbereich an einer dem Verbindungsbereich zugewandten Seite zumindest ein an die Schweißverbindung angrenzender Fangrand ausgebildet sein. Der jeweilige Fangrand kann beim Herstellen der Schweißverbindung flüssigen Kunststoff zurückhalten und ein Austreten aus der Schweißzone verhindern, wodurch die Qualität der erzielbaren Schweißverbindung erheblich verbessert werden kann. Zweckmäßig ist sowohl innen als auch außen an die Schweißverbindung angrenzend ein geschlossener umlaufender Fangrand vorgesehen. According to another advantageous embodiment, it may be provided that at least one catch edge adjoining the weld joint is formed at the connection region on a side facing the edge region. Additionally or alternatively, at least one adjacent to the weld joint at the edge region on a side facing the connection region Fangrand be formed. The respective fishing edge can retain liquid plastic during the production of the welded connection and prevent it from escaping from the welding zone, as a result of which the quality of the weld that can be achieved can be considerably improved. Appropriately, both inside and outside of the weld joint adjacent a closed circumferential fishing edge is provided.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der Verbindungsbereich an einer vom Frischluftpfad abgewandten Außenseite des Gehäuses am Randbereich anliegen und den Randbereich seitlich, also quer zur Einschubrichtung überlappen. Durch diese Bauform wird das Herstellen der Schweißverbindung erheblich vereinfacht, da sie an der Außenseite realisiert wird und dementsprechend vergleichsweise leicht zugänglich ist. In another advantageous embodiment, the connection region may abut against the edge region on an outer side of the housing facing away from the fresh air path and overlap the edge region laterally, ie transversely to the insertion direction. By this design, the production of the welded connection is considerably simplified, since it is realized on the outside and is therefore comparatively easily accessible.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Frischluftversorgungseinrichtung, insbesondere zum Herstellen einer Frischluftversorgungseinrichtung der vorstehend beschriebenen Art, wird zunächst der Ladeluftkühler durch eine Einschuböffnung in das Gehäuse in einer Einschubrichtung eingesetzt. Anschließend wird eine vorbestimmte Relativlage zwischen Ladeluftkühler und Gehäuse eingestellt. Beispielsweise werden dabei eine gehäuseseitige Längsachse und eine kühlerseitige Längsachse parallel zueinander ausgerichtet. Anschließend wird der Verbindungsbereich mit dem Randbereich verschweißt. Hierdurch wird die eingestellte vorbestimmte Relativlage zwischen Ladeluftkühler und Gehäuse fixiert, wobei gleichzeitig die Einschuböffnung luftdicht und druckdicht verschlossen wird. In the inventive method for producing a fresh air supply device, in particular for producing a fresh air supply device of the type described above, the intercooler is first inserted through an insertion opening in the housing in a direction of insertion. Subsequently, a predetermined relative position between intercooler and housing is set. For example, a housing-side longitudinal axis and a radiator-side longitudinal axis are aligned parallel to one another. Subsequently, the connection area is welded to the edge area. As a result, the set predetermined relative position between charge air cooler and housing is fixed, at the same time the insertion opening is sealed airtight and pressure-tight.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei welcher nach dem Einstellen der vorbestimmten Relativlage zwischen Ladeluftkühler und Gehäuse eine daraus resultierende Relativlage zwischen Verbindungsbereich und Randbereich erfasst wird, so dass beim anschließenden Verschweißen des Verbindungsbereichs mit dem Randbereich eine in der Einschubrichtung gemessene Höhe der Schweißverbindung abhängig von der erfassten Relativlage zwischen Verbindungsbereich und Randbereich in der Umfangsrichtung entlang der Schweißverbindung variiert werden kann. Hierdurch kann eine toleranzbedingte Lageabweichung zwischen dem Verbindungsbereich und dem Randbereich berücksichtigt und dementsprechend kompensiert werden. Particularly advantageous is an embodiment in which, after setting the predetermined relative position between the intercooler and the housing, a resulting relative position between the connection region and edge region is detected, so that in the subsequent welding of the connection region with the edge region measured in the insertion direction height of the welded joint can be varied depending on the detected relative position between the connection region and edge region in the circumferential direction along the weld. In this way, a tolerance-related positional deviation between the connection region and the edge region can be taken into account and compensated accordingly.
Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung kann nun beim Verschweißen des Verbindungsbereichs mit dem Randbereich in der Umfangsrichtung entlang der zu erzeugenden Schweißverbindung ein Wärmeeintrag abhängig von der zu erzeugenden Höhe der Schweißverbindung variiert werden. Der Wärmeeintrag korreliert mit dem Grad der Erweichung bzw. Verflüssigung des jeweiligen Abschnitts des Verbindungsbereichs bzw. des Randbereichs, wodurch der gewünschte Höhenverlauf der Schweißverbindung in der Umfangsrichtung besonders einfach nachgebildet werden kann, um die gewünschte Kompensation der relativen Lageabweichung zwischen Verbindungsbereich und Randbereich ausgleichen zu können. In a particularly advantageous refinement, when the connecting region is welded to the edge region in the circumferential direction along the weld joint to be produced, a heat input can now be varied depending on the height of the welded joint to be produced. The heat input correlates with the degree of softening or liquefaction of the respective section of the connection region or edge region, whereby the desired height profile of the welded connection in the circumferential direction can be simulated particularly easily in order to be able to compensate for the desired compensation of the relative positional deviation between connecting region and edge region ,
Das Schweißen zwischen Verbindungsbereich und Randbereich kann beispielsweise als Heißgasschweißen oder als Laserschweißen oder als Infrarotschweißen ausgeführt werden. Diese Schweißverfahren eignen sich in besonderer Weise für einen in der Umfangsrichtung variierenden Wärmeeintrag in die jeweilige Schweißzone. The welding between connection region and edge region can be carried out, for example, as hot gas welding or as laser welding or as infrared welding. These welding methods are particularly suitable for varying the heat input in the respective welding zone in the circumferential direction.
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. Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
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. Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.
Es zeigen, jeweils schematisch, Show, in each case schematically,
Fig. 1 einen Längsschnitt eines Ladeluftkühlers, 1 is a longitudinal section of a charge air cooler,
Fig. 2 eine Draufsicht des Ladeluftkühlers entsprechend einer Blickrichtung II in Fig. 1 ohne Verbindungsbereich, 2 is a plan view of the intercooler according to a viewing direction II in Fig. 1 without connecting region,
Fig. 3 eine Draufsicht wie in Fig. 2, jedoch mit Verbindungsbereich, 3 is a plan view as in Fig. 2, but with connecting region,
Fig. 4 einen Längsschnitt einer Frischluftversorgungseinrichtung im Bereich des Ladeluftkühlers, 4 shows a longitudinal section of a fresh air supply device in the region of the intercooler,
Fig. 5 ein vergrößertes Detail V aus Fig. 4, 5 is an enlarged detail V of FIG. 4,
Fig. 6 eine Draufsicht der Frischluftversorgungseinrichtung entsprechend einer Blickrichtung VI in Fig. 4, 6 is a plan view of the fresh air supply device according to a viewing direction VI in Fig. 4,
Fig. 7 eine isometrische Ansicht des Ladeluftkühlers, Fig. 8 eine isometrische Ansicht der Frischluftversorgungseinrichtung, 7 is an isometric view of the intercooler, 8 is an isometric view of the fresh air supply device,
Fig. 9 eine schaltplanartige Prinzipdarstellung einer Brennkraftmaschine mit einer derartigen Frischluftversorgungseinrichtung. Fig. 9 is a circuit diagram-like schematic diagram of an internal combustion engine with such a fresh air supply device.
Entsprechend den Figuren 1 bis 9 umfasst eine Frischluftversorgungseinrichtung 1 ein Gehäuse 2 und einen Ladeluftkühler 3. Das Gehäuse 2 enthält bzw. definiert einen Frischluftpfad 4. Der Ladeluftkühler 3 ist in das Gehäuse 2 eingesetzt, und zwar derart, dass der Frischluftpfad 4 durch den Ladeluftkühler 3 hindurchführt. Der Ladeluftkühler 3 weist in üblicher Weise einen Kühlmitteleinlass 5 sowie einen Kühlmittelauslass 6 auf, die im montierten Zustand außerhalb des Gehäuses 2 liegen. Ein erster Wasserkasten 7 enthält einen nicht näher bezeichneten Einlassraum, der mit dem Kühlmitteleinlass 5 kommuniziert, sowie einen nicht näher bezeichneten Auslassraum, der mit dem Kühlmittelauslass 6 kommuniziert. Der erste Wasserkasten 7 ist über eine Vielzahl von Kühlrohren 8 mit einem zweiten Wasserkasten 9 fluidisch verbunden, der zumindest eine hier nicht näher bezeichnete Umlenkkammer enthält. Eine erste Gruppe von Kühlrohren 8 verbindet die Einlasskammer mit der Umlenkkammer. Eine zweite Gruppe von Kühlrohren 8 verbindet die Umlenkkammer mit der Auslasskammer. Zwischen den Kühlrohren 8 sind Zwischenräume 10 ausgebildet, durch welche der Frischluftpfad 4 durch den Ladeluftkühler 3 hindurchgeführt werden kann. In diesen Zwischenräumen 10 können Lamellen 1 1 angeordnet sein, was in Figur 1 angedeutet ist. Es ist klar, dass diese Lamellen 1 1 in den ganzen Zwischenräumen 10 angeordnet sein können. Ferner ist klar, dass derartige Lamellen 1 1 auch in den Zuständen der Figuren 4 und 7 vorhanden sein können. According to the figures 1 to 9, a fresh air supply device 1 comprises a housing 2 and a charge air cooler 3. The housing 2 contains or defines a fresh air path 4. The intercooler 3 is inserted into the housing 2, in such a way that the fresh air path 4 through the intercooler 3 passes. The intercooler 3 has in a conventional manner a coolant inlet 5 and a coolant outlet 6, which lie outside the housing 2 in the mounted state. A first water box 7 includes an unspecified inlet space communicating with the coolant inlet 5 and an unspecified outlet space communicating with the coolant outlet 6. The first water tank 7 is fluidly connected via a plurality of cooling tubes 8 with a second water tank 9, which contains at least one deflection chamber unspecified here. A first group of cooling tubes 8 connects the inlet chamber with the deflection chamber. A second group of cooling tubes 8 connects the deflection chamber with the outlet chamber. Between the cooling tubes 8 spaces 10 are formed, through which the fresh air path 4 can be passed through the charge air cooler 3. In these spaces 10 slats 1 1 may be arranged, which is indicated in Figure 1. It is clear that these lamellae 1 1 can be arranged in the entire interstices 10. Furthermore, it is clear that such lamellae 1 1 can also be present in the states of Figures 4 and 7.
Am Übergang zwischen dem ersten Wasserkasten 7 und den Kühlrohren 8 weist der Ladeluftkühler 3 einen Flansch 12 auf, der einen Verbindungsbereich 13 aus Kunststoff besitzt. Zweckmäßig ist der Verbindungsbereich 13 an den Flansch 12 bzw. an einen Kern 14 des Flansches 12 angespritzt. Der Flansch 12 bzw. der Kern 14 kann zweckmäßig Durchbrüche 15 aufweisen, die vom angespritzten Kunststoff des Verbindungsbereichs 13 ausgefüllt sind. Gemäß Figur 2 kann eine Vielzahl derartiger Durchbrüche 15 in Form von zylindrischen Bohrungen vorgesehen sein. At the transition between the first water tank 7 and the cooling tubes 8, the charge air cooler 3 has a flange 12, which has a connection region 13 made of plastic. Suitably, the connecting portion 13 to the flange 12th or sprayed onto a core 14 of the flange 12. The flange 12 or the core 14 may expediently have apertures 15 which are filled by the molded plastic of the connecting region 13. According to Figure 2, a plurality of such apertures 15 may be provided in the form of cylindrical bores.
Das Gehäuse 2 besitzt gemäß den Figuren 4 und 5 eine Einschuböffnung 16, durch die der Ladeluftkühler 3 in das Gehäuse 2 eingesetzt werden kann. Die Einschuböffnung 16 ist durch einen Randbereich 17 in einer in den Fig. 2, 3 und 6 durch einen Doppelpfeil angedeuteten Umfangsrichtung 48 vollständig einge- fasst, der aus Kunststoff hergestellt ist. Insbesondere ist der Randbereich 17 integral am Gehäuse 2 ausgeformt, wobei das Gehäuse 2 vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt ist. Insbesondere handelt es sich beim Gehäuse 2 um ein Spritzgussteil. The housing 2 has according to Figures 4 and 5, an insertion opening 16 through which the intercooler 3 can be inserted into the housing 2. The insertion opening 16 is completely enclosed by an edge region 17 in a circumferential direction 48 indicated in FIGS. 2, 3 and 6 by a double arrow, which is made of plastic. In particular, the edge region 17 is integrally formed on the housing 2, wherein the housing 2 is preferably made of plastic. In particular, the housing 2 is an injection-molded part.
Der Flansch 12 bzw. sein Kern 14 ist zweckmäßig metallisch, also aus einem Metall bzw. aus einer Metalllegierung hergestellt. Bevorzugt ist der gesamte Ladeluftkühler 3 metallisch, so dass abgesehen vom Verbindungsbereich 13 sämtliche Komponenten des Ladeluftkühlers 3, nämlich Kühlmitteleinlass 5, Kühlmittel- auslass 6, erster Wasserkasten 7, Kühlmittelrohre 8, zweiter Wasserkasten 9 und Lamellen 12 sowie Flanschkern 14 aus einem Metall bzw. aus einer Metalllegierung hergestellt sind. The flange 12 and its core 14 is suitably metallic, that is made of a metal or of a metal alloy. Preferably, the entire charge air cooler 3 is metallic, so that apart from the connection region 13, all components of the charge air cooler 3, namely coolant inlet 5, coolant outlet 6, first water tank 7, coolant tubes 8, second water tank 9 and fins 12 and flange 14 of a metal or are made of a metal alloy.
Der Flansch 12 ist der Einschuböffnung 16 zugeordnet, derart, dass der Flansch 12 im eingebauten Zustand die Einschuböffnung 16 verschließt. Im fertig montierten Zustand ist der Verschlussbereich 13 mit dem Randbereich 17 verschweißt. Eine entsprechende Schweißverbindung ist in Figur 5 mit 18 bezeichnet. Innerhalb der Schweißverbindung 18 sind somit eine Schweißzone 19 des Verbin- dungsbereichs 13 und eine Schweißzone 20 des Randbereichs 17 stoffschlüssig miteinander verbunden. The flange 12 is associated with the insertion opening 16, such that the flange 12 in the installed state, the insertion opening 16 closes. In the assembled state, the closure region 13 is welded to the edge region 17. A corresponding welded connection is designated by 18 in FIG. Within the welded connection 18, a welding zone 19 of the connection is thus provided. tion region 13 and a weld zone 20 of the edge region 17 integrally connected to each other.
Gemäß Figur 5 kann am Verbindungsbereich 13 an einer dem Randbereich 17 zugewandten Seite ein äußerer Fangrand 21 , der außen an die Schweißverbindung 18 angrenzt, sowie ein innerer Fangrand 22 vorgesehen, der innen an die Schweißverbindung 18 angrenzt. Auch der Randbereich 17 kann an einer dem Verbindungsbereich 13 zugewandten Seite einen äußeren Fangrand 23, der außen an die Schweißverbindung 18 angrenzt, sowie einen inneren Fangrand 24 aufweisen, der innen an die Schweißverbindung 18 angrenzt. Ebenso wie die Schweißverbindung 18 laufen auch die Fangränder 21 , 22, 23, 24 am Verbindungsbereich 13 bzw. am Randbereich 17 vollständig und geschlossen um die Einschuböffnung 16 um. Der Verbindungsbereich 13 ist an einer vom Frischluftpfad 4 abgewandten Außenseite des Gehäuses 2 am Randbereich 17 angeordnet. Ferner überlappt der Verbindungsbereich 13 den Randbereich 17 seitlich, also quer zu einer Einschubrichtung 25, die in den Figuren 1 , 4, 5, 7, 8 jeweils durch einen Pfeil angedeutet ist, der in den Figuren 1 und 4 mit dem jeweiligen Blickrichtungspfeil der Blickrichtungen II und VI zusammenfällt. According to FIG. 5, an outer catching rim 21, which adjoins the outside of the welded connection 18, and an inner catching edge 22, which adjoins the welded connection 18 on the inside, are provided on the connecting region 13 on a side facing the edge region 17. The edge region 17 can also have, on a side facing the connection region 13, an outer catching edge 23 which adjoins the weld connection 18 on the outside, and an inner catching edge 24 which adjoins the welded connection 18 on the inside. Like the welded joint 18, the catching edges 21, 22, 23, 24 also run completely and closed around the insertion opening 16 at the connecting region 13 or at the edge region 17. The connection region 13 is arranged at the edge region 17 on an outer side of the housing 2 facing away from the fresh air path 4. Furthermore, the connecting region 13 overlaps the edge region 17 laterally, that is to say transversely to an insertion direction 25, which is indicated in FIGS. 1, 4, 5, 7, 8 by an arrow which in FIGS. 1 and 4 corresponds to the respective viewing direction arrow of the viewing directions II and VI coincide.
Das Gehäuse 2 besitzt gemäß Figur 4 gegenüber der Einschuböffnung 16 eine Mulde 26, die zum Frisch luftpfad 4 hin offen ist und in die ein vom Flansch 12 entfernter Endabschnitt 27 des Ladeluftkühlers 3 eintaucht. Dieser Endabschnitt 27 entspricht dabei im Wesentlichen dem zweiten Wasserkasten und einem Boden 28, der von den Kühlrohren 8 durchsetzt ist und an dem der zweite Wasserkasten 9 befestigt ist. Ein derartiger Boden 28 ist im Bereich des ersten Wasserkastens 7 durch den Flansch 12 bzw. durch den Kern 14 des Flansches 12 gebildet. Die Mulde 26 wirkt mit dem darin eingesetzten Endabschnitt 27 zur Ausbildung eines Loslagers für den Ladeluftkühler 3 zusammen. Ein derartiges Loslager ermöglicht thermisch bedingte Relativbewegungen zwischen dem Ladeluft- kühler 3 und dem Gehäuse 2. Durch die Schweißverbindung 18 zwischen dem Flansch 12 und dem Gehäuse 2 bzw. zwischen dem Verbindungsbereich 13 und dem Randbereich 17 ist dagegen ein Festlager definiert, das keine Relativbewegungen zwischen Ladeluftkühler 3 und Gehäuse 2 zulässt. The housing 2 has, according to Figure 4 with respect to the insertion opening 16 is a trough 26 which is open to the fresh air path 4 and into which a remote from the flange 12 end portion 27 of the charge air cooler 3 is immersed. This end portion 27 corresponds substantially to the second water tank and a bottom 28 which is penetrated by the cooling tubes 8 and to which the second water tank 9 is attached. Such a bottom 28 is formed in the region of the first water box 7 through the flange 12 and through the core 14 of the flange 12. The trough 26 cooperates with the end portion 27 inserted therein to form a floating bearing for the intercooler 3. Such a floating bearing allows thermally induced relative movements between the charge air By the welded joint 18 between the flange 12 and the housing 2 and between the connecting portion 13 and the edge portion 17, however, a fixed bearing is defined, which allows no relative movement between the intercooler 3 and the housing 2.
Wie sich insbesondere den Figuren 6, 8 und 9 entnehmen lässt, kann das Gehäuse 2 bevorzugt als Verteilergehäuse ausgestaltet sein, von dem mehrere separate Rohre 29 abgehen, die zu separaten Brennräumen 30 (vgl. Figur 9) einer Brennkraftmaschine 31 führen. As can be seen in particular from Figures 6, 8 and 9, the housing 2 may preferably be designed as a distributor housing, from which depart a plurality of separate tubes 29, which lead to separate combustion chambers 30 (see Figure 9) of an internal combustion engine 31.
Entsprechend Figur 9 umfasst eine Brennkraftmaschine 31 einen Motorblock 32, der in entsprechenden, hier nicht näher bezeichneten Zylindern die Brennräume 30 enthält. Eine Frischluftanlage 33, die zur Frisch luftversorgung der Brennräume 30 dient, enthält die Frischluftversorgungseinrichtung 1 , deren Gehäuse 2 hier als Verteilergehäuse ausgestaltet ist und über die Rohre 29 an dem Motorblock 32 angeschlossen ist. Die Frischluftanlage 33 enthält stromauf des Gehäuses 2 einen Verdichter 34 eines Abgasturboladers 35. Zwischen dem Verdichter 34 und dem Gehäuse 2 ist eine Drosseleinrichtung 36 angeordnet. Die Brennkraftmaschine 31 weist außerdem eine Abgasanlage 37 auf, die Abgas von den Brennräumen 30 abführt. Stromab eines Abgassammlers 38 enthält die Abgasanlage 37 eine Turbine 39 des Abgasturboladers 35. According to FIG. 9, an internal combustion engine 31 comprises an engine block 32 which contains the combustion chambers 30 in corresponding cylinders, which are not designated here in greater detail. A fresh air system 33, which serves for fresh air supply of the combustion chambers 30, contains the fresh air supply device 1, the housing 2 is designed here as a distributor housing and is connected via the tubes 29 to the engine block 32. The fresh air system 33 includes upstream of the housing 2 a compressor 34 of an exhaust gas turbocharger 35. Between the compressor 34 and the housing 2, a throttle device 36 is arranged. The internal combustion engine 31 also has an exhaust system 37, which discharges exhaust gas from the combustion chambers 30. Downstream of an exhaust manifold 38, the exhaust system 37 includes a turbine 39 of the exhaust gas turbocharger 35.
Der Ladeluftkühler 3 ist in einen Ladeluftkühlkreis 40 eingebunden, der eine Kühlmittelpumpe 41 sowie einen Kühler 42 umfasst. Der Motorblock 32 ist in einem Motorkühlkreis 43 eingebunden, der eine Kühlmittelpumpe 44 sowie einen Kühler 45 umfasst. Die beiden Kühler 42, 45 der beiden Kühlkreise 40, 43 sind im Beispiel der Figur 9 hintereinander angeordnet, so dass sie nacheinander von einer Kühlluftströmung 46 durchströmbar sind, die mit Hilfe eines Gebläses 47 erzeugt bzw. verstärkt werden kann. Im Beispiel der Figur 9 ist somit für den La- deluftkühler 3 ein eigener Kühlkreis 40 vorgesehen, der separat zum Motorkühlkreis 43 vorgesehen ist. The charge air cooler 3 is integrated in a charge air cooling circuit 40, which comprises a coolant pump 41 and a cooler 42. The engine block 32 is integrated in an engine cooling circuit 43 which comprises a coolant pump 44 and a cooler 45. The two coolers 42, 45 of the two cooling circuits 40, 43 are arranged one behind the other in the example of FIG. 9, so that they can be successively flowed through by a cooling air flow 46 which can be generated or amplified by means of a blower 47. In the example of FIG. Deluftkühler 3 a separate cooling circuit 40 is provided, which is provided separately to the engine cooling circuit 43.
Die Herstellung der Frischluftversorgungseinrichtung 1 kann beispielsweise wie folgt durchgeführt werden: The production of the fresh air supply device 1 can be carried out, for example, as follows:
Zunächst wird der Ladeluftkühler 3, der unabhängig vom Gehäuse 2 hergestellt worden ist, in der Einschubrichtung 25 durch die Einschuböffnung 16 in das Gehäuse 2 eingesetzt. Anschließend erfolgt eine Ausrichtung des Ladeluftkühlers 3 relativ zum Gehäuse 2, um dadurch eine vorbestimmte Relativlage zwischen Ladeluftkühler 3 und Gehäuse 2 einzustellen. Anschließend erfolgt das Verschweißen des Verbindungsbereichs 13 mit dem Randbereich 17. First, the intercooler 3, which has been produced independently of the housing 2, inserted in the insertion direction 25 through the insertion opening 16 in the housing 2. Subsequently, an alignment of the charge air cooler 3 relative to the housing 2, thereby to set a predetermined relative position between the charge air cooler 3 and housing 2. Subsequently, the welding of the connecting region 13 with the edge region 17 takes place.
Zweckmäßig kann nach dem Einstellen der vorbestimmten Relativlage zwischen Ladeluftkühler 3 und Gehäuse 2 eine daraus resultierende Relativlage zwischen dem Verbindungsbereich 13 und dem Randbereich 17 erfasst werden. Die Relativlage zwischen Verbindungsbereich 13 und Randbereich 17 kann dabei von einer optimalen Relativlage, bei welcher eine Verbindungsbereichsebene, in der sich der Verbindungsbereich 13 erstreckt, und eine Randbereichsebene, in der sich der Randbereich 17 erstreckt, parallel zueinander verlaufen, mehr oder weniger stark abweichen, so dass die Verbindungsbereichsebene mehr oder weniger stark gegenüber der Randbereichsebene geneigt ist. Beim anschließenden Verschweißen des Verbindungsbereichs 13 mit dem Randbereich 17 kann nun abhängig von der erfassten Relativlage zwischen Verbindungsbereich 13 und Randbereich 17 eine in der Einschubrichtung 25 gemessene Höhe der Schweißverbindung 18 in der Umfangsrichtung entlang der Schweißverbindung 18 variiert werden. Dadurch ist es möglich, die Lageabweichungen zwischen dem Verbindungsbereich 13 und dem Randbereich 17 auszugleichen. Eine Variation in der Höhe der Schweißverbindung 18 kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass beim Verschweißen vom Verbindungsbereich 13 und Randbereich 17 in der Umfangsrichtung entlang der zu erzeugenden Schweißverbindung 18 ein Wärmeeintrag abhängig von der zu erzeugenden Höhe der Schweißverbindung 18 variiert wird. Beispielsweise wird in Bereichen, in denen eine geringere Höhe in der Schweißverbindung benötigt wird, mehr Wärme zugeführt, um einen höheren Grad an Erweichung bzw. Verflüssigung der Kunststoffe vom Verbindungsbereich 13 und Randbereich 17 zu erzielen. Suitably, after setting the predetermined relative position between charge air cooler 3 and housing 2, a resulting relative position between the connection region 13 and the edge region 17 can be detected. The relative position between connecting region 13 and edge region 17 can differ from an optimal relative position, in which a connecting region plane in which connecting region 13 extends, and an edge region plane in which edge region 17 extends parallel to one another deviate more or less, so that the connection area level is inclined more or less strongly with respect to the edge area level. During the subsequent welding of the connection region 13 to the edge region 17, depending on the detected relative position between the connection region 13 and the edge region 17, a height of the welded connection 18 measured in the insertion direction 25 can be varied in the circumferential direction along the welded connection 18. This makes it possible to compensate for the positional deviations between the connection region 13 and the edge region 17. A variation in the height of the welded connection 18 can be realized, for example, by varying a heat input depending on the height of the welded connection 18 to be generated when welding from the connection area 13 and edge area 17 in the circumferential direction along the welded connection 18 to be produced. For example, in areas where a lower height is needed in the weld joint, more heat is supplied to achieve a higher degree of softening of the plastics from the bonding area 13 and edge area 17.
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Claims

Ansprüche claims
1 . Frischluftversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine (31 ), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, 1 . Fresh air supply device for an internal combustion engine (31), in particular of a motor vehicle,
- mit einem Gehäuse (2), das einen Frisch luftpfad (4) definiert,  - With a housing (2) defining a fresh air path (4),
- mit einem Ladeluftkühler (3), der in das Gehäuse (2) so eingesetzt ist, dass der Frisch luftpfad (4) durch den Ladeluftkühler (3) führt,  - With a charge air cooler (3) which is inserted into the housing (2) so that the fresh air path (4) through the intercooler (3),
- wobei das Gehäuse (2) eine Einschuböffnung (16) aufweist, durch die der Ladeluftkühler (3) in das Gehäuse (2) einsetzbar ist,  - wherein the housing (2) has an insertion opening (16) through which the intercooler (3) can be inserted into the housing (2),
- wobei der Ladeluftkühler (3) an einer der Einschuböffnung (16) zugeordneten Seite einen Flansch (12) aufweist, der einen Verbindungsbereich (13) aus Kunststoff aufweist,  - wherein the charge air cooler (3) at one of the insertion opening (16) associated side a flange (12) having a connecting region (13) made of plastic,
- wobei das Gehäuse (2) einen die Einschuböffnung (16) einfassenden Randbereich (17) aus Kunststoff aufweist,  - wherein the housing (2) has a the insertion opening (16) bordering edge region (17) made of plastic,
- wobei der Verbindungsbereich (13) mit dem Randbereich (17) verschweißt ist.  - Wherein the connecting region (13) with the edge region (17) is welded.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 , 2. Device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Verbindungsbereich (13) an den im Übrigen metallischen Flansch (12) angespritzt ist. in that the connection region (13) is injection-molded onto the otherwise metallic flange (12).
3. Einrichtung nach Anspruch 2, 3. Device according to claim 2,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Flansch (12) wenigstens einen Durchbruch (15) aufweist, der vom Kunststoff des Verbindungsbereichs (13) durchsetzt ist. the flange (12) has at least one opening (15) which is penetrated by the plastic of the connecting area (13).
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. Device according to one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Gehäuse (2) gegenüber der Einschuböffnung (16) eine zum Frischluftpfad (4) offene Mulde (26) aufweist, in die ein vom Flansch (12) entfernter Endabschnitt (27) des Ladeluftkühlers (3) eingesetzt ist. the housing (2) has a recess (26) open to the fresh air path (4) in relation to the insertion opening (16) into which an end section (27) of the charge air cooler (3) remote from the flange (12) is inserted.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, 5. Device according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Mulde (26) mit dem eingesetzten Endabschnitt (27) zur Ausbildung eines Loslagers für den Ladeluftkühler (3) zusammenwirkt. in that the trough (26) cooperates with the inserted end section (27) to form a floating bearing for the intercooler (3).
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 6. Device according to one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Gehäuse (2) als Verteilergehäuse ausgestaltet ist, von dem mehrere separate Rohre (29) abgehen, die separaten Brennräumen (30) der Brennkraftmaschine (31 ) zugeordnet sind. in that the housing (2) is designed as a distributor housing, from which a plurality of separate pipes (29), which are assigned to separate combustion chambers (30) of the internal combustion engine (31), are disposed.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 7. Device according to one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass eine Schweißverbindung (18), durch die der Verbindungsbereich (13) mit dem Randbereich (17) verschweißt ist, Lageabweichungen zwischen Verbindungsbereich (13) und Randbereich (17) ausgleicht. a welded connection (18), by means of which the connection region (13) is welded to the edge region (17), compensates for positional deviations between connection region (13) and edge region (17).
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 8. Device according to one of claims 1 to 7,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass eine Schweißverbindung (18), durch die der Verbindungsbereich (13) mit dem Randbereich (17) verschweißt ist, zum Ausgleich von Lageabweichungen zwischen Verbindungsbereich (13) und Randbereich (17) eine in der Umfangs- richtung (48) der Schweißverbindung (18) variierende, in einer Einschubrichtung (25) des Ladeluftkühlers (3) gemessene Höhe aufweist. a welded connection (18), by means of which the connection region (13) is welded to the edge region (17), for compensating for positional deviations between connection region (13) and edge region (17). direction (48) of the welded joint (18) varying, in a direction of insertion (25) of the charge air cooler (3) measured height.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 9. Device according to one of claims 1 to 8,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
- dass am Verbindungsbereich (13) an einer dem Randbereich (17) zugewandten Seite zumindest ein an die Schweißverbindung (18) angrenzender  - That at the connection region (13) at one of the edge region (17) side facing at least one of the welded joint (18) adjacent
Fangrand (21 , 22) ausgebildet ist, und/oder  Fangrand (21, 22) is formed, and / or
- dass am Randbereich (17) an einer dem Verbindungsbereich (13) zugewandten Seite zumindest ein an die Schweißverbindung (18) angrenzender  - That at the edge region (17) at one of the connection region (13) side facing at least one of the welded joint (18) adjacent
Fangrand (23, 24) ausgebildet ist.  Fangrand (23, 24) is formed.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 10. Device according to one of claims 1 to 9,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Verbindungsbereich (13) an einer vom Frischluftpfad (4) abgewandten Außenseite des Gehäuses (2) am Randbereich (17) anliegt und den Randbereich (17) seitlich überlappt. the connection region (13) bears against the edge region (17) on an outer side of the housing (2) facing away from the fresh air path (4) and laterally overlaps the edge region (17).
1 1 . Verfahren zum Herstellen einer Frischluftversorgungseinrichtung (1 ), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, 1 1. Method for producing a fresh air supply device (1), in particular according to one of claims 1 to 10,
- bei dem ein Ladeluftkühler (3) in einer Einschubrichtung (25) durch eine Ein- schuböffnung (16) in ein Gehäuse (2) eingesetzt wird,  in which an intercooler (3) is inserted into a housing (2) in an insertion direction (25) through an insertion opening (16),
- bei dem eine vorbestimmte Relativlage zwischen Ladeluftkühler (3) und Gehäuse (2) eingestellt wird,  in which a predetermined relative position between intercooler (3) and housing (2) is set,
- bei dem ein Verbindungsbereich (13) aus Kunststoff eines der Einschuböff- nung (16) zugeordneten Flansches (12) des Ladeluftkühlers (3) mit einem die Einschuböffnung (16) einfassenden Randbereich (17) aus Kunststoff des Gehäuses (2) verschweißt wird. - In which a connecting region (13) made of plastic of one of the insertion opening (16) associated flange (12) of the intercooler (3) with an insertion opening (16) bordering edge region (17) made of plastic of the housing (2) is welded.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , 12. The method according to claim 1 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
- dass nach dem Einstellen der vorbestimmten Relativlage zwischen Ladeluftkühler (3) und Gehäuse (2) eine daraus resultierende Relativlage zwischen dem Verbindungsbereich (13) und dem Randbereich (17) erfasst wird, - That after setting the predetermined relative position between charge air cooler (3) and housing (2) a resulting relative position between the connection region (13) and the edge region (17) is detected,
- dass beim Verschweißen von Verbindungsbereich (13) und Randbereich (17) eine in der Einschubrichtung (25) gemessene Höhe der Schweißverbindung (18) abhängig von der erfassten Relativlage zwischen Verbindungsbereich (13) und Randbereich (17) in der Umfangsrichtung (48) entlang der Schweißverbindung (18) variiert wird. - That during welding of the connecting region (13) and edge region (17) measured in the insertion direction (25) height of the welded joint (18) depending on the detected relative position between the connecting region (13) and edge region (17) in the circumferential direction (48) along the welded joint (18) is varied.
13. Verfahren nach Anspruch 12, 13. The method according to claim 12,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass beim Verschweißen von Verbindungsbereich (13) und Randbereich (17) in der Umfangsrichtung (48) entlang der zu erzeugenden Schweißverbindung (18) ein Wärmeeintrag abhängig von der zu erzeugenden Höhe der Schweißverbindung (18) variiert wird. that during the welding of connecting region (13) and edge region (17) in the circumferential direction (48) along the welded connection (18) to be produced, a heat input is varied depending on the height of the welded connection (18) to be produced.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, 14. The method according to any one of claims 1 1 to 13,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Schweißen als Heißgasschweißen oder als Laserschweißen oder als Infrarotschweißen ausgeführt wird. that the welding is carried out as hot gas welding or as laser welding or as infrared welding.
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