WO2019101498A1 - Wärmeübertrageranordnung - Google Patents

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WO2019101498A1
WO2019101498A1 PCT/EP2018/080089 EP2018080089W WO2019101498A1 WO 2019101498 A1 WO2019101498 A1 WO 2019101498A1 EP 2018080089 W EP2018080089 W EP 2018080089W WO 2019101498 A1 WO2019101498 A1 WO 2019101498A1
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WO
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housing
charge air
heat exchanger
air cooler
receiving
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/080089
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English (en)
French (fr)
Inventor
Benjamin Brombach
Jochen Eichner
Veit Bruggesser
Thomas Fallscheer
Rainer Handel
Burkhardt Mayer
Jürgen Stehlig
Original Assignee
Mahle International Gmbh
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Filing date
Publication date
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    • 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
    • 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
    • F02B29/0462—Liquid cooled heat exchangers
    • 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
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    • F02B29/045—Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
    • F02B29/0475—Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly the intake air cooler being combined with another device, e.g. heater, valve, compressor, filter or EGR cooler, or being assembled on a special engine location
    • 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
    • F02M35/104—Intake manifolds
    • 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
    • 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
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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    • 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 heat exchanger arrangement with a charge air cooler and with a housing according to the preamble of claim 1.
  • WO 2013/020826 A1 discloses and comprises a charge air cooler and a housing.
  • the housing surrounds the intercooler and forms part of a charge air line. Furthermore, the housing has a charge air inlet, a charge air outlet and a side opening, through which the charge air cooler can be inserted into the housing in an assembly direction.
  • the charge air cooler is fixed inside the housing, wherein the charge air cooler is arranged in the receiving area of the housing at a front end and closes the side opening from the outside at a rear end with a flange.
  • the charge air cooler is sealed to the housing so that no leakage flows from the charge air inlet to the charge air outlet around the charge air cooler occur. For this purpose, for example, a seal may be clamped between the housing and the intercooler.
  • the intercooler and the housing usually have different coefficients of thermal expansion and also expand to different extents during operation. Furthermore, during operation of the heat exchanger arrangement, a relative movement between the charge air cooler and the housing may occur due to vibrations or vibrations of the heat exchanger arrangement.
  • the object of the invention is therefore to provide an improved or at least alternative embodiment for a heat exchanger arrangement of the generic type, in which the described disadvantages are overcome.
  • the present invention is based on the general idea of decoupling the charge air cooler from the housing in a heat exchanger arrangement with a charge air cooler and with a housing.
  • the housing of the heat exchanger arrangement in this case has a charge air inlet and a charge air outlet and is part of a charge air line.
  • the housing surrounds the intercooler, which is arranged at a front end in a receiving region of the housing and at a rear end with a flange closes a side opening of the housing from the outside.
  • the receiving area is arranged opposite the side opening and the intercooler can be inserted into the housing through the side opening in an assembly direction.
  • the heat exchanger arrangement has a decoupling arrangement which fixes the intercooler in a manner which is resilient and spaced from the housing.
  • the housing can be made in one piece or joined together from a plurality of interconnected housing parts.
  • the individual housing parts can be made of plastic, preferably injection-molded, and welded together.
  • the decoupling arrangement fixes the charge air cooler in the housing in a springy and spaced manner so that the charge air cooler does not have direct contact with the housing. Consequently, the housing and the intercooler can only transmit relative movements to one another via the decoupling arrangement.
  • the resilient decoupling arrangement can absorb the relative movements transmitted to it and thereby decouple the housing and the intercooler from each other.
  • the decoupling arrangement can also compensate for uneven thermal expansion of the housing and the intercooler, which comes from different materials - such as in the charge air cooler made of metal and the housing made of plastic - and / or different thermal loading. Overall, wear of the heat exchanger arrangement according to the invention can thereby be significantly reduced.
  • the decoupling arrangement defines the charge air cooler at the front end in the receiving region transversely to the assembly direction resiliently and spaced apart from the housing.
  • the charge air cooler can be fixed in the receiving area by means of a receptacle transversely to the mounting direction.
  • the receptacle has at least one annular receptacle elevation extending in the mounting direction and at least one complementary receptacle recess which engage one another in the mounting direction.
  • the respective receiving recess may have a bottom and a wall which extends around the bottom and extends in the mounting direction.
  • the respective receiving increase can then be formed, for example, by a wall extending in the mounting direction, which may also consist of a plurality of spaced-apart individual elements.
  • the receptacle slidably receives the intercooler in the receiving area of the housing in the mounting direction and thus forms an axial return bearing in the receiving area of the housing for the intercooler.
  • At least one elastic decoupling element of the decoupling arrangement can at least partially be attached to this circumferential receiving area between an outer surface of the respective receiving elevation and an inner surface of the respective receiving recess. lays down.
  • the elastic decoupling element fixes the intercooler and the housing to one another resiliently and spaced from each other, so that the housing has no direct contact with the intercooler in the receptacle.
  • the respective elastic decoupling element can be an elastic intermediate molding or an elastic o-shaped intermediate ring or an elastic intermediate insert.
  • the elastic decoupling element is suitably made of an elastic material, such as an elastomeric plastic molded.
  • the at least one receptacle elevation may be formed on a front side of the charge air cooler arranged at the front end and the at least one accommodating recess on the housing.
  • a plurality of receptacle elevations and a plurality of receptacle depressions complementary thereto can also be provided.
  • one receptacle elevation and the one complementary receptacle recess can be formed offset relative to one another relative to the other receptacle elevation and the other complementary receptacle recess, transversely to the mounting direction, in order also to be able to absorb torques in the receptacle area.
  • the one shot increase may differ in size and shape from the other increase in admission.
  • the receiving recesses may differ from each other.
  • the respective receiving elevations and the corresponding receiving recesses can be decoupled from one another by differently shaped decoupling elements-for example, by the o-shaped intermediate ring or by the intermediate molding or by the intermediate insert.
  • the at least one receptacle elevation on the housing and the at least one receptacle recess on a front end of the receptacle arranged at the front end can be provided Intercooler be formed.
  • a plurality of receptacle elevations and a plurality of receptacle apertures can be arranged at a distance from one another transversely to the mounting direction.
  • the receptacle can have a receptacle elevation and a complementary receptacle recess, but they have a rotationally asymmetrical-for example polygonal-shape transversely to the mounting direction.
  • the respective receiving recess can protrude at the front end on the front side of the charge air cooler into a deflection chamber of a front water box and form a circulation channel circulating in the front water box surrounding the receiving recess.
  • the front water tank is arranged at the front end of the intercooler and limited in the mounting direction on one side by the front and on the other side by a flat tube bottom.
  • the flat tube bottom is part of a radiator block of the intercooler, which has a supply block and a discharge block.
  • the supply block and the discharge block have a plurality of stacked flat tubes for a coolant, which open on one side in the common flat tube bottom. The charge air may then flow between the flat tubes of the supply block and the discharge block and be cooled by the coolant.
  • the coolant is expediently fed into the supply block via a supply pipe and discharged from the discharge block via a discharge pipe.
  • the supply block and the discharge block of the intercooler are fluidically connected to one another via the deflection chamber, in which the coolant at the front end of the charge air cooler is deflected from the supply block into the discharge block. Due to the protruding receiving recess, the coolant in the deflection chamber is forced into the circulation channel and flows from the supply block to the discharge block at least partially around the projecting receiving recess. In this way, the coolant from the individual flat tubes of the supply line blocks better mixed in the deflection chamber and thereby the cooling performance of the intercooler is significantly improved.
  • a bottom of the respective receiving recess may then be arranged at a distance from the flat tube bottom, in order to allow the coolant to be supplied also from the covered flat tubes into the deflection chamber.
  • the bottom of the receiving recess can be made flat and arranged parallel or at an angle to the flat tube bottom.
  • the bottom of the receiving recess may be wedge-shaped or cone-shaped.
  • the lowest point of the bottom is preferably located centrally between the supply block and the discharge block, so that widening at least on the supply block and / or on the discharge block, the circulation channel to the receiving recess wedge-shaped from the lowest point to the outside.
  • the bottom of the receiving recess is preferably arranged at a distance of between 0.5 mm and 7 mm from the flat tube bottom. Furthermore, the bottom of the receiving recess may cover the flat tube bottom to a proportion of less than 1/4, and preferably less than 1/8, in order to form a sufficiently wide circulation channel around the receiving recess and thereby avoid a pressure loss in the charge air cooler.
  • the decoupling arrangement has a decoupling ring running around the side opening and arranged at the rear end of the charge air cooler.
  • the decoupling ring rests resiliently on one side on the side surface of the housing and on the other side against the flange of the intercooler, and secures the flange of the intercooler to the housing in the assembly direction at a distance.
  • it can be fixed on one or both sides in each case in a circumferential groove of the side opening, for example, be clamped.
  • the decoupling ring is suitably made of an elastic material, such as made of an elastomeric plastic molded.
  • the decoupling ring is arranged between the flange of the charge air cooler and the housing so that the intercooler and the housing relative movements can be transmitted to each other at the rear end of the intercooler only via the decoupling ring.
  • the elastic decoupling ring can absorb these relative movements, so that the intercooler is decoupled from the housing.
  • the decoupling ring can also compensate for an uneven thermal expansion of the housing and of the charge air cooler. In this advantageous manner, the wear of the heat exchanger assembly can be significantly reduced.
  • the intercooler may be fixed to the housing by at least one fixing screw.
  • the fixing screw penetrates the flange towards the housing and fixes the flange of the intercooler on the side surface of the housing and the intercooler in the housing.
  • a passage opening in the flange for the fixing screw may have a diameter larger than a diameter of a screw pin and smaller than a diameter of a screw head of the respective fixing screw.
  • the decoupling arrangement can comprise at least one elastic decoupling disc, which fixes the screw head of the fixing screw in a spring-like manner and in the mounting direction at a distance from the flange.
  • the decoupling disk can be formed from an elastic material, such as an elastomeric plastic.
  • the intercooler is set in the housing at a distance therefrom so that the intercooler is not in direct contact with the housing at any point. This creates an air gap between the charge air cooler and the housing, which can cause leakage flows from the charge air inlet to the charge air outlet around the intercooler.
  • a bypass seal may be arranged adjacent to the charge air cooler and the housing.
  • the bypass seal extends within the housing from the rear end to the front end of the charge air cooler, within the receiving area around the front end of the charge air cooler and from the front end to the rear end of the charge air cooler.
  • the bypass seal can be formed from an elastic, air-tight material and fixed to the housing and / or to the intercooler - for example adhesively bonded or injection-molded from a plastic.
  • the decoupling arrangement fixes the intercooler in the housing in a springy and spaced manner, so that the intercooler and the housing can not transmit relative movements to one another. Furthermore, the decoupling arrangement can also compensate for an uneven thermal expansion of the housing and the intercooler. Advantageously, the wear in the heat exchanger arrangement according to the invention can thereby be significantly reduced.
  • FIG. 1 shows a view of a bridestedtrageranord- invention with a charge air cooler and with a housing.
  • FIG. 2 shows a side sectional view of the heat exchanger arrangement shown in FIG. 1 at a front end of the charge air cooler;
  • FIG. 3 is a side sectional view of the heat exchanger assembly shown in FIG. 1 at a rear end of the charge air cooler;
  • FIG. 4 and 5 are side and front views of a coolant flow in the front end of the charge air cooler shown in FIG. 1;
  • FIGS. 6 and 7 show a view and a front view of the charge air cooler shown in FIG. 1 and a bypass seal fixed to the charge air cooler;
  • FIGS. 8 and 9 are side sectional views of the charge air cooler shown in FIG. 1 and a bypass seal fixed to the charge air cooler;
  • FIGS. 10 and 11 are side sectional views of a front end of the charge air cooler shown in FIG. 1 and a bypass gasket fixed to the charge air cooler;
  • FIG. 12 shows a side view of a heat exchanger arrangement according to the invention with an alternatively configured receptacle
  • FIG. 13 is a front view of a front end of the one shown in FIG. 13
  • FIG. 1 shows a view of a heat exchanger arrangement 1 according to the invention with a charge air cooler 2 and with a housing 3.
  • the housing 3 of the heat exchanger arrangement 1 has a charge air inlet 4a and a charge air outlet 4b and is part of a charge air line 5 Housing 3 a side opening 6, in which the intercooler 2 in the mounting direction 7 can be inserted istckbar.
  • the intercooler 2 is shown outside the housing 3 for clarity.
  • the housing 3 surrounds the intercooler 2, which is at a front end 8a in a side opening 6 opposite receiving portion 9 of the housing 3 set fest- and at a rear end 8b with a flange 10, the side opening 6 of the housing 3 from the outside closes.
  • the flange 10 is fixed to a side surface 11 of the housing 3 by a plurality of fixing screws 12, which penetrate the flange 10 toward the housing 3 through a respective through-opening 13 in the flange 10.
  • a front water tank 14 a is formed which is fluidically connected to a radiator block 15 of the intercooler 2.
  • the radiator block 15 is fluidically connected at the rear end 8b of the intercooler 2 to a rear water box 14b, which is partially formed in the flange 10. Via a supply pipe 16a and a discharge pipe 16b, a coolant can be added to and removed from the radiator block 15.
  • the radiator block 15 in this case has a plurality of coolant-carrying flat tubes 17, which are alternately stacked with charge air guide plates 18.
  • the charge air can flow from the charge air inlet 4a to the charge air outlet 4b through the charge air guide plates 18, the charge air entering the cooler block 15 at an air inlet surface 19a and exiting the cooler block 15 at an air outlet surface 19b.
  • the coolant-carrying flat tubes 17 are flowed around in the radiator block 15 of the charge air, which is cooled in this way.
  • the heat exchanger arrangement 1 has a decoupling arrangement 20, which fixes the intercooler 2 in a resilient manner and spaced from the housing 3.
  • the decoupling arrangement 20 comprises a decoupling element 21, a decoupling ring 22 and a plurality of decoupling disks 23.
  • the decoupling element 21 -in this example, an intermediate molding 21 a lays the intercooler 2 at the front end 8a transversely to the mounting direction 7 on the housing 3 resiliently and spaced fixed, as will be explained in more detail below with reference to FIG. 2.
  • the decoupling ring 22 places the flange 10 on the side surface 11, and the decoupling disks 23 fix the fixing screws 12 to the flange 10 in the mounting direction 7 in a springy and spaced manner, as will be explained in more detail below with reference to FIG.
  • the decoupling element 21, the decoupling ring 22 and the decoupling disks 23 are formed from an elastic material, such as an elastomeric plastic. Due to the decoupling arrangement 20, the intercooler 2 has no direct contact with the housing 3. Housing 3 and the intercooler 2 can therefore transmit relative movements only via the decoupling assembly 20 to each other.
  • the resilient decoupling arrangement 20 can absorb the relative movements transmitted to it. Furthermore, the decoupling arrangement 20 can also compensate for an uneven thermal expansion of the housing 3 and of the charge air cooler 2.
  • the decoupling arrangement 20 significantly reduces the wear of the heat exchanger assembly 1 according to the invention.
  • the intercooler 2 is set at a distance from the housing 3, so that at no point the intercooler 2 is in direct contact with the housing 3.
  • the heat exchanger arrangement 1 has a bypass seal 24.
  • the bypass seal 24 extends inside the housing 3 from the rear end 8 b to the front end 8 a of the charge air cooler 2, around the front end 8 a of the intercooler 2 and from the front end 8 a to the rear end 8 b of the intercooler 2
  • the bypass seal 24 is disposed adjacent to the housing 3 and to the intercooler 2, thereby preventing the leakage flows from the charge air inlet 4a to the charge air outlet 4b around the radiator block 15 of the intercooler 2.
  • the bypass seal 24 may be formed from an elastic airtight material and fixed to the housing 3 and / or to the intercooler 2 - for example adhesively bonded or injection-molded from a plastic.
  • FIG. 2 shows a side sectional view of the heat exchanger arrangement 1 shown in FIG. 1 at the front end 8a of the intercooler 2.
  • the intercooler 2 in the receiving area 9 of the housing 3 by means of a receptacle 25 transversely to the mounting direction 7 set.
  • the receptacle 25 has an annular receptacle elevation 25a extending in the mounting direction and a complementary receptacle recess 25b, which are located in mounting equipment. 7 mesh.
  • the receiving elevation 25a on the housing 3 and the receiving recess 25b on the charge air cooler 2 are formed integrally.
  • the receiving elevation 25a has an annular wall 26a oriented in the mounting direction 7, and the receiving cavity 25b has a bottom 27b and a wall 26b which runs around the bottom 27b and is oriented in the mounting direction.
  • the receiving elevation 25a and correspondingly also the receiving recess 25b have, in this exemplary embodiment, a rotationally asymmetric shape transversely to the mounting direction 7, so that torques can also be absorbed by the receptacle 25.
  • the receiving increase 25a and the receiving recess 25b are fixed to each other by means of the decoupling element 21 transversely to the mounting direction 7 resiliently and spaced.
  • the decoupling element 21 is the elastic intermediate shaped part 21 a, which rests against an outer surface 28a of the wall 26a of the receiving elevation 25a and against an inner surface 28b of the wall 26b of the accommodating recess 25b.
  • the receptacle 25 forms an axial floating bearing in the receiving area 9 of the housing 3 for the intercooler 2 and thereby decouples the intercooler 2 of the housing 3 in the mounting direction 7. Further, the intercooler in the receiving area 9 of the housing 3 by the decoupling element 21 of the housing 3 is decoupled transversely to the mounting direction 7.
  • the relative movements between the charge air cooler 2 and the housing 3 can thereby be accommodated in the receiving area 9 and an unequal thermal expansion of the housing 3 and of the charge air cooler 2 can be compensated.
  • the receiving recess 25b projects on a front side 29 of the charge air cooler 2 into a deflection chamber 30 of the front water box 14a.
  • the front water tank 14 a is arranged at the front end 8 a of the intercooler 2 and is in the mounting direction 7 on one side by the front 29 and on the other side limited by a flat tube bottom 31 a.
  • the coolant-carrying flat tubes 17 of the radiator block 15 which is composed of a supply block 15 a and a discharge block 15 b - not shown here.
  • the deflection chamber 30 the coolant flowing from the supply block 15a is deflected into the discharge block 15b.
  • the protruding receiving recess 25b is in the deflection chamber
  • a circulation channel 32 is formed, as will be explained in more detail below with reference to FIG. 4 and FIG. 5.
  • the coolant in the deflection chamber 30 is better mixed, and thereby the cooling capacity of the charge air cooler 2 is increased.
  • FIG. 3 shows a side sectional view of the heat exchanger arrangement 1 shown in FIG. 1 at the rear end 8b of the intercooler 2.
  • the flange 10 of the charge air cooler 2 is on the side surface 11 of the housing 3 by means of the decoupling ring 22 of the decoupling assembly 20 in the mounting direction 7 fixed resiliently and spaced, so that the housing 3 has no direct contact with the charge air cooler 2.
  • the decoupling ring 22 rotates and seals the side opening 6 of the housing 3 to the outside.
  • the decoupling ring 22 is fixed on both sides in each case a circumferential groove.
  • the decoupling ring 22 is suitably formed of an elastic material, such as an elastomeric plastic molded.
  • the flange 10 of the intercooler 2 is fixed to the housing 3 by the plurality of fixing screws 12, which penetrate the flange 10 through the respective passage openings 13 to the housing 3 out.
  • a diameter of the respective through hole 13 is larger than a diameter of a screw pin 12 a and smaller than a diameter of a screw head 12 b of the respective fixing screw 12.
  • the intercooler 2 is also displaceably fixed to the housing 3 at the rear end 8b, transversely to the mounting direction 7.
  • the decoupling disc 23 is fixed between the screw head 12b of the fixing screw 12 and the flange 10, which decouples the flange 10 in the mounting direction 7 from the housing 3.
  • the decoupling disk 23 is formed of a material elastic, such as an elastomeric plastic.
  • the intercooler 2 is decoupled at the rear end 8b of the housing 3 in the mounting direction 7 and slidably mounted on the housing 3 transversely to the mounting direction 7, so that relative movements in mounting direction 7 are absorbed by the decoupling assembly 20.
  • the intercooler 2 is decoupled from the housing 3 transversely to the mounting direction 7 and displaceably mounted on the housing 3 by the receptacle 25 in the assembly direction 7, so that relative movements transversely to the mounting direction 7 of the decoupling arrangement 20th be recorded.
  • relative movements in and across the mounting direction 7 can thereby be absorbed independently of one another.
  • the wear of the heat exchanger arrangement 1 can thereby be significantly reduced.
  • an unequal thermal expansion of the housing 3 and the intercooler 1 can be advantageously compensated.
  • FIG. 4 shows a side sectional view
  • FIG. 5 shows a front view of a coolant flow in the deflection chamber 30 of the charge air cooler 2 shown in FIGS. 1 to 3.
  • the receiving recess 25b projects on the front side 29 of the charge air cooler 2 into the deflection chamber 30 of the front one Water tank 14a into it, so that around the receiving recess 25b of the circulation channel 32 is formed.
  • the coolant flows from the rear water box 14 b through the Zulei processing block 15 a in the deflection chamber 30 and is urged by the receiving recess 25 b in the circulation channel 32.
  • the coolant flows through the discharge block 15b to the rear water tank 14b at the rear end 8b of the intercooler 2 and the discharge port 16b from the heat exchanger assembly 1.
  • the coolant in the deflection chamber 30 can mix better and the cooling capacity of the charge air cooler 2 can be increased become.
  • the receiving recess 25b has the bottom 27b and the annular wall 26b, which is aligned in the mounting direction 7.
  • the bottom 27b of the receiving recess 25b is arranged parallel to and spaced from the Flachrohrbo- the 31 a, to allow feeding the coolant and the covered flat tubes 17 in the deflection chamber 30.
  • the distance between the bottom 27b and the flat tube bottom 31 a is preferably between 0.5 mm and 7 mm.
  • the bottom 27b covers the flat tube bottom 31a to a proportion of less than 1/4, and preferably less than 1/8, so that a pressure loss in the deflection chamber 30 is avoided.
  • FIG. 6 shows a view of the charge air cooler 2 and the bypass gasket 24 shown in FIGS. 1 to 5.
  • FIG. 7 is a front view
  • FIGS. 8 to 11 are side sectional views of that shown in FIGS. 1 to 5 shown intercooler 2 and the bypass seal 24 shown.
  • the intercooler 2 has the front water box 14a at the front end 8a and the rear water box 14b partially formed in the flange 10 at the rear end 8b.
  • the front water tank 14 a through the flat tube bottom 31 a and the front 29 and the rear water box 14 b by a flat tube bottom 31 b and the flange 10 are limited.
  • the deflection chamber 30 is arranged, in which the protruding receiving recess 25 b of the receptacle 25 forms the circulation channel 32.
  • the rear water box 14b has a supply chamber 33a and a discharge chamber 33b fluidly separated from each other.
  • the Conduit chamber 33a is fluidically connectable via the supply pipe 16a and the discharge chamber 33b can be fluidly connected to the outside via the discharge pipe 16b with a coolant-conducting component.
  • the water tanks 14a and 14b are connected to each other via the radiator block 15, which consists of the supply block 15a and the discharge block 15b.
  • the supply line block 15a and the discharge block 15b have a plurality of stacked flat tubes 17 and charge air guide plates 18 and are separated from the water boxes 14a and 14b by the flat tube bottom 31a and 31b in the mounting direction 7.
  • the coolant thus flows via the Zu effetsstut- zena 16a in the supply chamber 33a and on via the supply block 15a in the deflection chamber 30.
  • the coolant from the individual flat tubes 17 of the supply block 15a is mixed and directed into the Ablei processing block 15b.
  • the coolant flows out into the discharge chamber 33b and out of the charge air cooler 2 via the discharge connection 16b.
  • the charge air to be cooled thereby enters the radiator block 15 at the air inlet surface 19a and out of the radiator block 15 at the air outlet surface 19b.
  • the radiator block 15 flows around the charge air in the air guide plates 18, the flat tubes 17 and is thereby cooled.
  • the bypass gasket 24 is fixed to the charge air cooler 2.
  • FIG. 12 shows a side view
  • FIG. 13 shows a front view of the heat exchanger arrangement 1 with the alternatively configured receptacle 25.
  • the receptacle 25 has two receptacle elevations 25a and two receptacle depressions 25b which engage one another in the mounting direction 7.
  • the receiving elevations 25a are integrally formed on the front side 29 of the intercooler 2 and the receiving recesses 25b on the housing 3.
  • the rotationally symmetrical receiving elevations 25a or the rotationally symmetrical receiving depressions 25b are respectively offset relative to one another on the front side 29 or on the housing 3, so that the receptacle 25 can also absorb torques.
  • the decoupling element 21 is an O-shaped intermediate ring 21 b and an intermediate insert 21 c, which are suitably formed from an elastic material, such as an elastomeric plastic.
  • the respective decoupling element 21 sets the intercooler 2 resiliently and at a distance from the housing 3 transversely to the mounting direction 7, so that the intercooler 2 is decoupled from the housing 3 at the front end 8a.
  • the receptacle 25 also forms in this embodiment, an axial floating bearing on the housing 3 for the intercooler 2.
  • the flange 10 of the charge air cooler 2 on the housing 3 by means of the decoupling ring 22 resiliently and spaced fixed set, so that a total of the charge air cooler 2 no has direct contact with the housing 3 and is decoupled from the housing 3.
  • the flange 10 may be fixed to the side surface 11 of the housing 3 by the fixing screws 12, which are decoupled from the flange by decoupling disks 23.
  • the decoupling arrangement 20 sets the intercooler 2 in the housing 3 resiliently and spaced so that the intercooler 2 and the housing 3 relative movements can not be transmitted to each other. Furthermore, the decoupling arrangement 20 can also compensate for an uneven thermal expansion of the housing 3 and of the charge air cooler 2. Advantageously, thereby the wear in the heat exchanger assembly 1 according to the invention can be significantly reduced.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wärmeübertrageranordnung (1) mit einem Ladeluftkühler (2) und mit einem Gehäuse (3). Das Gehäuse (3) weist einen Ladelufteinlass (4a) und einen Ladeluftauslass (4b) auf und umgibt den Ladeluftkühler (2). Ferner weist das Gehäuse (3) einen Aufnahmebereich (9) und eine dem Aufnahmebereich (9) gegenüberliegende Seitenöffnung (6) auf, durch die der Ladeluftkühler (2) in eine Montagerichtung (7) in das Gehäuse (3) einsteckbar ist. Der Ladeluftkühler (2) ist an einem vorderen Ende (8a) in dem Aufnahmebereich (9) des Gehäuses (3) angeordnet und verschließt an einem hinteren Ende (8b) mit einem Flansch (10) die Seitenöffnung (6) von außen. Erfindungsgemäß weist die Wärmeübertrageranordnung (1) eine Entkopplungsanordnung (20) auf, die den Ladeluftkühler (2) federnd und zu dem Gehäuse (3) beabstandet festlegt.

Description

Wärmeübertrageranordnung
Die Erfindung betrifft eine Wärmeübertrageranordnung mit einem Ladeluftkühler und mit einem Gehäuse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Wärmeübertrageranordnung ist beispielsweise aus
WO 2013/020826 A1 bekannt und umfasst einen Ladeluftkühler sowie ein Ge- häuse. Das Gehäuse umgibt den Ladeluftkühler und bildet einen Teil einer Lade- luftleitung. Ferner weist das Gehäuse einen Ladelufteinlass, einen Ladeluftaus- lass und eine Seitenöffnung auf, durch die der Ladeluftkühler in eine Montage- richtung in das Gehäuse einsteckbar ist. Der Ladeluftkühler ist innerhalb des Ge- häuses festgelegt, wobei an einem vorderen Ende der Ladeluftkühler in dem Auf- nahmebereich des Gehäuses angeordnet ist und an einem hinteren Ende mit ei- nem Flansch die Seitenöffnung von außen verschließt. Der Ladeluftkühler ist da- bei zu dem Gehäuse abgedichtet, so dass keine Leckageströme von dem Lade- lufteinlass zu dem Ladeluftauslass um den Ladeluftkühler herum entstehen. Da- für kann zwischen dem Gehäuse und dem Ladeluftkühler beispielsweise eine Dichtung eingeklemmt sein.
Der Ladeluftkühler und das Gehäuse weisen üblicherweise unterschiedliche Wärmedehnungskoeffizienten auf und dehnen sich im Betrieb auch unterschied- lich stark aus. Ferner kann im Betrieb der Wärmeübertrageranordnung eine Rela- tivbewegung zwischen dem Ladeluftkühler und dem Gehäuse aufgrund von Vib- rationen oder Erschütterungen der Wärmeübertrageranordnung entstehen.
Dadurch unterliegt die Wärmeübertrageranordnung einem starken Verschleiß. Insbesondere können die Dichtungen zwischen dem Gehäuse und dem Ladeluft- kühler beschädigt werden und dadurch Leckageströme um den Ladeluftkühler herum entstehen. Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, für eine Wärmeübertrageranordnung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungs- form anzugeben, bei der die beschriebenen Nachteile überwunden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der ab- hängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, in einer Wär- meübertrageranordnung mit einem Ladeluftkühler und mit einem Gehäuse den Ladeluftkühler von dem Gehäuse zu entkoppeln. Das Gehäuse der Wärmeüber- trageranordnung weist dabei einen Ladelufteinlass und einen Ladeluftauslass auf und ist ein Teil einer Ladeluftleitung. Das Gehäuse umgibt den Ladeluftkühler, der an einem vorderen Ende in einem Aufnahmebereich des Gehäuses angeord- net ist und an einem hinteren Ende mit einem Flansch eine Seitenöffnung des Gehäuses von außen verschließt. Der Aufnahmebereich ist dabei der Seitenöff- nung gegenüberliegend angeordnet und der Ladeluftkühler ist in einer Montage- richtung in das Gehäuse durch die Seitenöffnung einsteckbar. Erfindungsgemäß weist die Wärmeübertrageranordnung eine Entkopplungsanordnung auf, die den Ladeluftkühler federnd und zu dem Gehäuse beabstandet festlegt.
Das Gehäuse kann dabei einstückig ausgeführt oder aus mehreren miteinander verbundenen Gehäuseteilen zusammengefügt sein. So können die einzelnen Gehäuseteile beispielsweise aus Kunststoff geformt - vorzugsweise spritzgegos- sen - und miteinander verschweißt sein. Die Entkopplungsanordnung legt den Ladeluftkühler in dem Gehäuse federnd und beabstandet fest, so dass der Lade- luftkühler keinen direkten Kontakt mit dem Gehäuse aufweist. Das Gehäuse und der Ladeluftkühler können folglich Relativbewegungen nur über die Entkopp- lungsanordnung aufeinander übertragen. Die federnde Entkopplungsanordnung kann dabei die auf sie übertragenen Relativbewegungen aufnehmen und dadurch das Gehäuse und den Ladeluftkühler voneinander entkoppeln. Ferner kann die Entkopplungsanordnung auch eine ungleiche Wärmedehnung des Gehäuses und des Ladeluftkühlers kompensieren, die von unterschiedlichen Materialien - wie beispielweise bei dem Ladeluftkühler aus Metall und bei dem Gehäuse aus Kunststoff - und/oder von unterschiedlicher thermischer Beaufschlagung stammt. Insgesamt kann dadurch ein Verschleiß der erfindungsgemäßen Wärmeübertra- geranordnung deutlich reduziert werden.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Entkopplungsanordnung den Lade- luftkühler an dem vorderen Ende in dem Aufnahmebereich quer zur Montagerich- tung federnd und zu dem Gehäuse beabstandet festlegt. Dabei kann der Lade- luftkühler in dem Aufnahmebereich mittels einer Aufnahme quer zur Montagerich- tung festgelegt sein. Die Aufnahme weist dabei wenigstens eine ringförmige sich in Montagerichtung erstreckende Aufnahmeerhöhung und wenigstens eine kom- plementäre Aufnahmevertiefung auf, die in Montagerichtung ineinander greifen. So kann die jeweilige Aufnahmevertiefung beispielsweise einen Boden und eine den Boden umlaufende sich in Montagerichtung erstreckende Wandung aufwei- sen. Die jeweilige Aufnahmeerhöhung kann dann beispielsweise durch eine sich in Montagerichtung erstreckende Wandung geformt sein, die auch aus mehreren beabstandet zueinander angeordneten Einzelelementen bestehen kann. Die Auf- nahme nimmt den Ladeluftkühler in dem Aufnahmebereich des Gehäuses in Montagerichtung verschiebbar auf und bildet auf diese Weise ein axiales Losla- ger in dem Aufnahmebereich des Gehäuses für den Ladeluftkühler.
Um den Ladeluftkühler von dem Gehäuse zu entkoppeln, kann zwischen einer Außenfläche der jeweiligen Aufnahmeerhöhung und einer Innenfläche der jewei- ligen Aufnahmevertiefung wenigstens ein elastisches Entkopplungselement der Entkopplungsanordnung zumindest bereichsweise an diesen umlaufend festge- legt sein. Das elastische Entkopplungselement legt den Ladeluftkühler und das Gehäuse aneinander federnd und zueinander beabstandet fest, so dass das Ge- häuse keinen direkten Kontakt mit dem Ladeluftkühler in der Aufnahme aufweist. Das jeweilige elastische Entkopplungselement kann dabei ein elastisches Zwi- schenformteil oder ein elastischer o-förmiger Zwischenring oder eine elastische Zwischeneinlage sein. Das elastische Entkopplungselement ist zweckgemäß aus einem elastischen Material, wie beispielsweise aus einem elastomeren Kunst- stoff, geformt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Aufnahme können die wenigstens eine Aufnahmeerhöhung an einer an dem vorderen Ende angeordneten Vorderseite des Ladeluftkühlers und die wenigstens eine Aufnahmevertiefung an dem Ge- häuse ausgeformt sein. Vorteilhafterweise können auch mehrere Aufnahmeerhö- hungen und mehrere dazu komplementäre Aufnahmevertiefungen vorgesehen sein. Dabei können die eine Aufnahmeerhöhung und die eine komplementäre Aufnahmevertiefung relativ zu der anderen Aufnahmeerhöhung und der anderen komplementären Aufnahmevertiefung quer zur Montagerichtung versetzt zuei- nander ausgeformt sein, um in dem Aufnahmebereich auch Drehmomente auf- nehmen zu können. Die eine Aufnahmeerhöhung kann dabei in ihrer Größe und Form von der anderen Aufnahmeerhöhung abweichen. Entsprechend können dann auch die Aufnahmevertiefungen voneinander abweichen. Ferner können die jeweiligen Aufnahmeerhöhungen und die entsprechenden Aufnahmevertiefungen durch unterschiedlich ausgeformte Entkopplungselemente - beispielsweise durch den o-förmigen Zwischenring oder durch das Zwischenformteil oder durch die Zwischeneinlage - voneinander entkoppelt sein.
Alternativ zu der oben beschriebenen Ausgestaltung der Aufnahme können die wenigstens eine Aufnahmeerhöhung an dem Gehäuse und die wenigstens eine Aufnahmevertiefung an einer am vorderen Ende angeordneten Vorderseite des Ladeluftkühlers ausgeformt sein. Um auch hier Drehmomente aufnehmen zu können, können mehrere Aufnahmeerhöhungen und mehrere Aufnahmevertie- fungen quer zur Montagerichtung beabstandet zueinander angeordnet sein. Al ternativ kann die Aufnahme die eine Aufnahmeerhöhung und die eine komple- mentäre Aufnahmevertiefung aufweisen, die jedoch quer zur Montagerichtung eine drehunsymmetrische - beispielsweise vieleckige - Form haben.
Die jeweilige Aufnahmevertiefung kann bei dieser Ausführungsform der Aufnah- me an dem vorderen Ende auf der Vorderseite des Ladeluftkühlers in eine Um- lenkkammer eines vorderen Wasserkastens hineinragen und einen die Aufnah- mevertiefung umlaufenden Umlaufkanal in dem vorderen Wasserkasten bilden. Der vordere Wasserkasten ist dabei an dem vorderen Ende des Ladeluftkühlers angeordnet und in Montagerichtung einseitig durch die Vorderseite und anders- seitig durch einen Flachrohrboden begrenzt. Der Flachrohrboden ist dabei ein Teil eines Kühlerblocks des Ladeluftkühlers, der einen Zuleitungsblock und einen Ableitungsblock aufweist. Der Zuleitungsblock und der Ableitungsblock weisen mehrere übereinander gestapelte Flachrohre für ein Kühlmittel auf, die einseitig in den gemeinsamen Flachrohrboden einmünden. Die Ladeluft kann dann zwischen den Flachrohren des Zuleitungsblocks und des Ableitungsblocks strömen und durch das Kühlmittel gekühlt werden. Zweckgemäß wird das Kühlmittel in den Zu- leitungsblock über einen Zuleitungsstutzen zugeleitet und aus dem Ableitungs- block über einen Ableitungsstutzen abgeleitet. Der Zuleitungsblock und der Ablei tungsblock des Ladeluftkühlers sind über die Umlenkkammer fluidisch miteinan- der verbunden, in der das Kühlmittel an dem vorderen Ende des Ladeluftkühlers aus dem Zuleitungsblock in den Ableitungsblock umgelenkt wird. Durch die hin einragende Aufnahmevertiefung wird das Kühlmittel in der Umlenkkammer in den Umlaufkanal gedrängt und fließt von dem Zuleitungsblock zu dem Ableitungs- block zumindest teilweise um die hineinragende Aufnahmevertiefung herum. Auf diese Weise wird das Kühlmittel aus den einzelnen Flachrohren des Zuleitungs- blocks besser in der Umlenkkammer vermischt und dadurch wird die Kühlleistung des Ladeluftkühlers deutlich verbessert.
Ein Boden der jeweiligen Aufnahmevertiefung kann dann beabstandet zu dem Flachrohrboden angeordnet sein, um ein Zuleiten des Kühlmittels auch aus den überdeckten Flachrohren in die Umlenkkammer zu ermöglichen. Dabei kann der Boden der Aufnahmevertiefung flach ausgestaltet und parallel oder unter einem Winkel zu dem Flachrohrboden angeordnet sein. Alternativ kann der Boden der Aufnahmevertiefung keilförmig oder kegelförmig ausgeformt sein. Dabei liegt die tiefste Stelle des Bodens vorzugsweise mittig zwischen dem Zuleitungsblock und dem Ableitungsblock, so dass zumindest an dem Zuleitungsblock und/oder an dem Ableitungsblock der Umlaufkanal um die Aufnahmevertiefung sich von der tiefsten Stelle nach außen keilförmig erweitert. Bevorzugt ist der Boden der Auf- nahmevertiefung in einem Abstand zwischen 0,5 mm und 7 mm zu dem Flach- rohrboden angeordnet. Ferner kann der Boden der Aufnahmevertiefung den Flachrohrboden zu einem Anteil kleiner 1/4 und bevorzugt kleiner 1/8 überde- cken, um einen ausreichend breiten Umlaufkanal um die Aufnahmevertiefung zu bilden und dadurch einen Druckverlust in dem Ladeluftkühler zu vermeiden.
Vorteilhafterweise ist bei einer Weiterbildung der Entkopplungsanordnung vorge- sehen, dass die Entkopplungsanordnung einen die Seitenöffnung umlaufenden und an dem hinteren Ende des Ladeluftkühlers angeordneten Entkopplungsring aufweist. Der Entkopplungsring liegt dabei einseitig an der Seitenfläche des Ge- häuses und andersseitig an dem Flansch des Ladeluftkühlers federnd an und legt den Flansch des Ladeluftkühlers an dem Gehäuse in Montagerichtung beab- standet fest. Um ein unerwünschtes Verschieben des Entkopplungsrings zu ver- hindern, kann dieser einseitig oder beidseitig in jeweils einer die Seitenöffnung umlaufenden Nut festgelegt - beispielsweise eingeklemmt - sein. Der Entkopp- lungsring ist zweckgemäß aus einem elastischen Material, wie beispielsweise aus einem elastomeren Kunststoff, geformt. Der Entkopplungsring ist zwischen dem Flansch des Ladeluftkühlers und dem Gehäuse angeordnet, so dass der Ladeluftkühler und das Gehäuse Relativbewegungen an dem hinteren Ende des Ladeluftkühlers nur über den Entkopplungsring aufeinander übertragen können. Der elastische Entkopplungsring kann diese Relativbewegungen aufnehmen, so dass der Ladeluftkühler von dem Gehäuse entkoppelt ist. Ferner kann der Ent- kopplungsring auch eine ungleiche Wärmedehnung des Gehäuses und des La- deluftkühlers kompensieren. Auf diese vorteilhafte Weise kann der Verschleiß der Wärmeübertrageranordnung deutlich reduziert werden.
Der Ladeluftkühler kann an dem Gehäuse durch wenigstens eine Festlegschrau- be festgelegt sein. Die Festlegschraube durchdringt dabei den Flansch zu dem Gehäuse hin und legt den Flansch des Ladeluftkühlers an der Seitenfläche des Gehäuses sowie den Ladeluftkühler in dem Gehäuse fest. Um den Flansch von der Seitenfläche auch bei dieser Ausführung zu entkoppeln, kann eine Durch- gangsöffnung in dem Flansch für die Festlegschraube einen Durchmesser größer als einen Durchmesser eines Schraubenstiftes und kleiner als einen Durchmes- ser eines Schraubenkopfes der jeweiligen Festlegschraube aufweisen. Auf diese Weise werden der Flansch und dadurch auch der Ladeluftkühler an dem hinteren Ende quer zur Montagerichtung an dem Gehäuse verschiebbar festgelegt und dadurch entkoppelt. Ferner kann die Entkopplungsanordnung wenigstens eine elastische Entkopplungsscheibe umfassen, die den Schraubenkopf der Festleg- schraube federnd und in Montagerichtung beabstandet an dem Flansch festlegt. Insbesondere kann dadurch der Flansch sicher an der Seitenfläche festgelegt werden, ohne die Entkopplung des Ladeluftkühlers in Montagerichtung zu hin dern . Die Entkopplungsscheibe kann dabei aus einem elastischen Material, wie beispielsweise aus einem elastomeren Kunststoff, geformt sein. Der Ladeluftkühler ist in dem Gehäuse zu diesem beabstandet festgelegt, so dass an keiner Stelle der Ladeluftkühler in einem direkten Kontakt mit dem Ge- häuse steht. Zwischen dem Ladeluftkühler und dem Gehäuse entsteht dadurch ein Luftspalt, der Leckageströme von dem Ladelufteinlass zu dem Ladeluftaus- lass um den Ladeluftkühler herum verursachen kann. Um Leckageströme zu vermeiden, kann zwischen dem Ladeluftkühler und dem Gehäuse eine Bypass- dichtung anliegend angeordnet sein. Die Bypassdichtung erstreckt sich dabei in- nerhalb des Gehäuses von dem hinteren Ende bis zum vorderen Ende des Lade- luftkühlers, innerhalb des Aufnahmebereichs um das vordere Ende des Ladeluft- kühlers herum und vom vorderen Ende bis zum hinteren Ende des Ladeluftküh- lers. Durch die Bypassdichtung kann der Luftspalt zwischen dem Ladeluftkühler und dem Gehäuse geschlossen werden und dadurch die Leckageströme von dem Ladelufteinlass zu dem Ladeluftauslass um den Ladeluftkühler herum ver- hindert werden. Die Bypassdichtung kann dabei aus einem elastischen luftdich- ten Material geformt und an dem Gehäuse und/oder an dem Ladeluftkühler fest- gelegt - beispielsweise angeklebt oder aus einem Kunststoff angespritzt - sein.
Zusammenfassend legt die Entkopplungsanordnung den Ladeluftkühler in dem Gehäuse federnd und beabstandet fest, so dass der Ladeluftkühler und das Ge- häuse Relativbewegungen nicht aufeinander übertragen können. Ferner kann die Entkopplungsanordnung auch eine ungleiche Wärmedehnung des Gehäuses und des Ladeluftkühlers kompensieren. Vorteilhafterweise kann dadurch der Ver- schleiß in der erfindungsgemäßen Wärmeübertrageranordnung deutlich reduziert werden.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Un- teransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschrei- bung anhand der Zeichnungen. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, son- dern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, oh- ne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen darge- stellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Kompo- nenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch
Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Wärmeübertrageranord- nung mit einem Ladeluftkühler und mit einem Gehäuse;
Fig. 2 eine Seitenschnittansicht der in Fig. 1 gezeigten Wärmeübertra- geranordnung an einem vorderen Endes des Ladeluftkühlers;
Fig. 3 eine Seitenschnittansicht der in Fig. 1 gezeigten Wärmeübertra- geranordnung an einem hinteren Endes des Ladeluftkühlers;
Fig. 4 und 5 eine Seitenschnitt- und eine Frontansicht einer Kühlmittelströ- mung in dem vorderen Ende des in Fig. 1 gezeigten Ladeluftküh- lers;
Fig. 6 und 7 eine Ansicht und eine Frontansicht des in Fig. 1 gezeigten Lade- luftkühlers und einer an dem Ladeluftkühler festgelegten Bypass- dichtung; Fig. 8 und 9 Seitenschnittansichten des in Fig. 1 gezeigten Ladeluftkühlers und einer an dem Ladeluftkühler festgelegten Bypassdichtung;
Fig. 10 und 11 Seitenschnittansichten eines vorderen Endes des in Fig. 1 ge- zeigten Ladeluftkühlers und einer an dem Ladeluftkühler festge- legten Bypassdichtung;
Fig. 12 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Wärmeübertrager- anordnung mit einer alternativ ausgestalteten Aufnahme;
Fig. 13 eine Frontansicht auf ein vorderes Ende des in Fig. 12 gezeigten
Ladeluftkühlers.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Wärmeübertrageranordnung 1 mit einem Ladeluftkühler 2 und mit einem Gehäuse 3. Das Gehäuse 3 der Wär- meübertrageranordnung 1 weist einen Ladelufteinlass 4a und einen Ladeluftaus- lass 4b auf und ist ein Teil einer Ladeluftleitung 5. Ferner weist das Gehäuse 3 eine Seitenöffnung 6 auf, in die der Ladeluftkühler 2 in Montagerichtung 7 einst- eckbar ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Ladeluftkühler 2 zur Übersicht- lichkeit außerhalb des Gehäuses 3 dargestellt. Im montierten Zustand umgibt das Gehäuse 3 den Ladeluftkühler 2, der an einem vorderen Ende 8a in einem der Seitenöffnung 6 gegenüberliegenden Aufnahmebereich 9 des Gehäuses 3 fest- gelegt ist und an einem hinteren Ende 8b mit einem Flansch 10 die Seitenöffnung 6 des Gehäuses 3 von außen verschließt. Der Flansch 10 ist an einer Seitenflä- che 11 des Gehäuses 3 durch mehrere Festlegschrauben 12 festgelegt, die den Flansch 10 zu dem Gehäuse 3 hin durch jeweils eine Durchgangsöffnung 13 in dem Flansch 10 durchdringen. An dem vorderen Ende 8a des Ladeluftkühlers 2 ist ein vorderer Wasserkasten 14a gebildet, der mit einem Kühlerblock 15 des Ladeluftkühlers 2 fluidisch ver- bunden ist. Der Kühlerblock 15 ist an dem hinteren Ende 8b des Ladeluftkühlers 2 mit einem hinteren bereichsweise in dem Flansch 10 ausgebildeten Wasser- kasten 14b fluidisch verbunden. Über einen Zuleitungsstutzen 16a und einen Ab- leitungsstutzen 16b kann ein Kühlmittel dem Kühlerblock 15 zu- und abgeleitet werden. Der Kühlerblock 15 weist dabei mehrere kühlmittelführende Flachrohre 17 auf, die mit Ladeluftführungsplatten 18 abwechselnd gestapelt sind. Durch die Ladeluftführungsplatten 18 kann die Ladeluft von dem Ladelufteinlass 4a zu dem Ladeluftauslass 4b strömen, wobei die Ladeluft an einer Lufteintrittsfläche 19a in den Kühlerblock 15 eintritt und an einer Luftaustrittsfläche 19b aus dem Kühler- block 15 austritt. Die kühlmittelführenden Flachrohre 17 sind in dem Kühlerblock 15 von der Ladeluft umströmt, die auf diese Weise gekühlt wird.
Erfindungsgemäß weist die Wärmeübertrageranordnung 1 eine Entkopplungsan- ordnung 20 auf, die den Ladeluftkühler 2 federnd und zu dem Gehäuse 3 beab- standet festlegt. Die Entkopplungsanordnung 20 umfasst in diesem Ausführungs- beispiel ein Entkopplungselement 21 , ein Entkopplungsring 22 und mehrere Ent- kopplungsscheiben 23. Das Entkopplungselement 21 - in diesem Ausführungs- beispiel ein Zwischenformteil 21 a - legt den Ladeluftkühler 2 an dem vorderen Ende 8a quer zur Montagerichtung 7 an dem Gehäuse 3 federnd und beab- standet fest, wie im Folgenden anhand Fig. 2 näher erläutert wird. Der Entkopp- lungsring 22 legt den Flansch 10 an der Seitenfläche 11 und die Entkopplungs- scheiben 23 legen die Festlegschrauben 12 an dem Flansch 10 in Montagerich- tung 7 federnd und beabstandet fest, wie im Folgenden anhand Fig. 3 näher er- läutert wird. Das Entkopplungselement 21 , das Entkopplungsring 22 und die Ent- kopplungsscheiben 23 sind aus einem elastischen Material, wie beispielsweise einem elastomeren Kunststoff, ausgeformt. Durch die Entkopplungsanordnung 20 hat der Ladeluftkühler 2 keinen direkten Kontakt mit dem Gehäuse 3. Das Ge- häuse 3 und der Ladeluftkühler 2 können folglich Relativbewegungen nur über die Entkopplungsanordnung 20 aufeinander übertragen. Die federnde Entkopp- lungsanordnung 20 kann dabei die auf sie übertragenen Relativbewegungen auf- nehmen. Ferner kann die Entkopplungsanordnung 20 auch eine ungleiche Wär- medehnung des Gehäuses 3 und des Ladeluftkühlers 2 kompensieren. Die Ent- kopplungsanordnung 20 reduziert den Verschleiß der erfindungsgemäßen Wär- meübertrageranordnung 1 deutlich.
Der Ladeluftkühler 2 ist an dem Gehäuse 3 beabstandet festgelegt, so dass an keiner Stelle der Ladeluftkühler 2 in einem direkten Kontakt mit dem Gehäuse 3 steht. Um Leckageströme der Ladeluft zwischen dem Ladeluftkühler 2 und dem Gehäuse 3 zu vermeiden, weist die Wärmeübertrageranordnung 1 eine Bypass- dichtung 24 auf. Die Bypassdichtung 24 erstreckt sich dabei innerhalb des Ge- häuses 3 von dem hinteren Ende 8b bis zum vorderen Ende 8a des Ladeluftküh- lers 2, um das vordere Ende 8a des Ladeluftkühlers 2 herum und vom vorderen Ende 8a bis zum hinteren Ende 8b des Ladeluftkühlers 2. Die Bypassdichtung 24 ist an dem Gehäuse 3 und an dem Ladeluftkühler 2 anliegend angeordnet und verhindert dadurch die Leckageströme von dem Ladelufteinlass 4a zu dem Lade- luftauslass 4b um den Kühlerblock 15 des Ladeluftkühlers 2 herum. Die Bypass- dichtung 24 kann aus einem elastischen luftdichten Material geformt und an dem Gehäuse 3 und/oder an dem Ladeluftkühler 2 festgelegt - beispielsweise ange- klebt oder aus einem Kunststoff angespritzt - sein.
Fig. 2 zeigt eine Seitenschnittansicht der in Fig. 1 gezeigten Wärmeübertrager- anordnung 1 an dem vorderen Ende 8a des Ladeluftkühlers 2. An dem vorderen Ende 8a ist der Ladeluftkühler 2 in dem Aufnahmebereich 9 des Gehäuses 3 mit- tels einer Aufnahme 25 quer zur Montagerichtung 7 festgelegt. Die Aufnahme 25 weist eine ringförmige sich in Montagerichtung erstreckende Aufnahmeerhöhung 25a und eine komplementäre Aufnahmevertiefung 25b auf, die in Montagerich- tung 7 ineinander greifen. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Aufnahmeerhö- hung 25a an dem Gehäuse 3 und die Aufnahmevertiefung 25b an dem Ladeluft- kühler 2 integral ausgeformt. Die Aufnahmeerhöhung 25a weist eine ringförmige in Montagerichtung 7 ausgerichtete Wandung 26a auf und die Aufnahmevertie- fung 25b weist einen Boden 27b und eine den Boden 27b umlaufende in Monta- gerichtung ausgerichtete Wandung 26b auf. Die Aufnahmeerhöhung 25a und entsprechend auch die Aufnahmevertiefung 25b weisen in diesem Ausführungs- beispiel quer zur Montagerichtung 7 eine drehunsymmetrische Form auf, so dass auch Drehmomente von der Aufnahme 25 aufgenommen werden können.
Die Aufnahmeerhöhung 25a und die Aufnahmevertiefung 25b sind aneinander mittels des Entkopplungselements 21 quer zur Montagerichtung 7 federnd und beabstandet festgelegt. Das Entkopplungselement 21 ist in diesem Ausführungs- beispiel das elastisches Zwischenformteil 21 a, das an einer Außenfläche 28a der Wandung 26a der Aufnahmeerhöhung 25a und an einer Innenfläche 28b der Wandung 26b der Aufnahmevertiefung 25b anliegt. Die Aufnahme 25 bildet ein axiales Loslager in dem Aufnahmebereich 9 des Gehäuses 3 für den Ladeluft- kühler 2 und entkoppelt dadurch den Ladeluftkühler 2 von dem Gehäuse 3 in Montagerichtung 7. Ferner ist der Ladeluftkühler in dem Aufnahmebereich 9 des Gehäuses 3 durch das Entkopplungselement 21 von dem Gehäuse 3 quer zur Montagerichtung 7 entkoppelt. Vorteilhafterweise können dadurch die Relativbe- wegungen zwischen dem Ladeluftkühler 2 und dem Gehäuse 3 in dem Aufnah- mebereich 9 aufgenommen und eine ungleiche Wärmedehnung des Gehäuses 3 und des Ladeluftkühlers 2 kompensiert werden.
Ferner ragt die Aufnahmevertiefung 25b auf einer Vorderseite 29 des Ladeluft- kühlers 2 in eine Umlenkkammer 30 des vorderen Wasserkastens 14a hinein.
Der vordere Wasserkasten 14a ist dabei an dem vorderen Ende 8a des Ladeluft- kühlers 2 angeordnet und ist in Montagerichtung 7 einseitig durch die Vorderseite 29 und andersseitig durch einen Flachrohrboden 31 a begrenzt. In den Flachrohr- boden 31 a münden die kühlmittelführenden Flachrohre 17 des Kühlerblocks 15 ein, der aus einem Zuleitungsblock 15a und einem Ableitungsblock 15b - hier nicht gezeigt - zusammengesetzt ist. In der Umlenkkammer 30 wird das aus dem Zuleitungsblock 15a zufließende Kühlmittel in den Ableitungsblock 15b umge- lenkt. Durch die hineinragende Aufnahmevertiefung 25b ist in der Umlenkkammer
30 ein Umlaufkanal 32 gebildet, wie im Folgenden anhand Fig. 4 und Fig. 5 näher erläutert wird. In dem Umlaufkanal 32 wird das Kühlmittel in der Umlenkkammer 30 besser vermischt und dadurch wird die Kühlleistung des Ladeluftkühlers 2 er- höht.
Fig. 3 zeigt eine Seitenschnittansicht der in Fig. 1 gezeigten Wärmeübertrager- anordnung 1 an dem hinteren Ende 8b des Ladeluftkühlers 2. Der Flansch 10 des Ladeluftkühlers 2 ist an der Seitenfläche 11 des Gehäuses 3 mittels des Entkopp- lungsrings 22 der Entkopplungsanordnung 20 in Montagerichtung 7 federnd und beabstandet festgelegt, so dass das Gehäuse 3 keinen direkten Kontakt mit dem Ladeluftkühler 2 aufweist. Der Entkopplungsring 22 umläuft und dichtet die Sei- tenöffnung 6 des Gehäuses 3 nach außen ab. Um ein unerwünschtes Verschie- ben des Entkopplungsrings 22 an dem Flansch 10 oder an der Seitenfläche 11 zu verhindern, ist der Entkopplungsrings 22 beidseitig in jeweils einer umlaufenden Nut festgelegt. Der Entkopplungsring 22 ist zweckgemäß aus einem elastischen Material, wie beispielsweise aus einem elastomeren Kunststoff, geformt.
Der Flansch 10 des Ladeluftkühlers 2 ist an dem Gehäuse 3 durch die mehreren Festlegschrauben 12 festgelegt, die den Flansch 10 durch die jeweiligen Durch- gangsöffnungen 13 zu dem Gehäuse 3 hin durchdringen. Ein Durchmesser der jeweiligen Durchgangsöffnung 13 ist dabei größer als ein Durchmesser eines Schraubenstifts 12a und kleiner als ein Durchmesser eines Schraubenkopfs 12b der jeweiligen Festlegschraube 12. Auf diese Weise ist der Flansch 10 und dadurch auch der Ladeluftkühler 2 an dem hinteren Ende 8b quer zur Montage- richtung 7 an dem Gehäuse 3 verschiebbar festgelegt. Des Weiteren ist zwischen dem Schraubenkopf 12b der Festlegschraube 12 und dem Flansch 10 jeweils die Entkopplungsscheibe 23 festgelegt, die den Flansch 10 in Montagerichtung 7 von dem Gehäuse 3 entkoppelt. Die Entkopplungsscheibe 23 ist aus einem elasti schen Material, wie beispielsweise aus einem elastomeren Kunststoff, geformt.
Zusammenfassend ist der Ladeluftkühler 2 an dem hinteren Ende 8b von dem Gehäuse 3 in Montagerichtung 7 entkoppelt und an dem Gehäuse 3 quer zur Montagerichtung 7 verschiebbar gelagert, so dass Relativbewegungen in Monta- gerichtung 7 von der Entkopplungsanordnung 20 aufgenommen werden. An dem vorderen Ende 8a ist der Ladeluftkühler 2 von dem Gehäuse 3 quer zur Montage- richtung 7 entkoppelt und an dem Gehäuse 3 durch die Aufnahme 25 in Monta- gerichtung 7 verschiebbar gelagert, so dass Relativbewegungen quer zur Monta- gerichtung 7 von der Entkopplungsanordnung 20 aufgenommen werden. Insbe- sondere können dadurch Relativbewegungen in und quer zur Montagerichtung 7 unabhängig voneinander aufgenommen werden. Der Verschleiß der Wärmeüber- trageranordnung 1 kann dadurch deutlich reduziert werden. Ferner kann auch eine ungleiche Wärmedehnung des Gehäuses 3 und des Ladeluftkühlers 1 vor- teilhaft kompensiert werden.
Fig. 4 zeigt eine Seitenschnittansicht und Fig. 5 zeigt eine Frontansicht einer Kühlmittelströmung in der Umlenkkammer 30 des in Fig. 1 bis Fig. 3 gezeigten Ladeluftkühlers 2. Hier ragt die Aufnahmevertiefung 25b auf der Vorderseite 29 des Ladeluftkühlers 2 in die Umlenkkammer 30 des vorderen Wasserkastens 14a hinein, so dass um die Aufnahmevertiefung 25b der Umlaufkanal 32 gebildet ist. Das Kühlmittel strömt von dem hinteren Wasserkasten 14b durch den Zulei tungsblock 15a in die Umlenkkammer 30 und wird durch die Aufnahmevertiefung 25b in den Umlaufkanal 32 gedrängt. Anschließend strömt das Kühlmittel durch den Ableitungsblock 15b zu dem hinteren Wasserkasten 14b an dem hinteren Ende 8b des Ladeluftkühlers 2 und über den Ableitungsstutzen 16b aus der Wärmeübertrageranordnung 1. In dem Umlaufkanal 32 kann sich das Kühlmittel in der Umlenkkammer 30 besser vermischen und die Kühlleistung des Ladeluft- kühlers 2 kann erhöht werden.
Die Aufnahmevertiefung 25b weist dabei den Boden 27b und die ringförmige Wandung 26b auf, die in Montagerichtung 7 ausgerichtet ist. Der Boden 27b der Aufnahmevertiefung 25b ist dabei parallel und beabstandet zu dem Flachrohrbo- den 31 a angeordnet, um ein Zuleiten des Kühlmittels auch aus den überdeckten Flachrohren 17 in die Umlenkkammer 30 zu ermöglichen. Der Abstand zwischen dem Boden 27b und dem Flachrohrboden 31 a liegt dabei bevorzugt zwischen 0,5 mm und 7 mm. Wie in Fig. 5 gezeigt, überdeckt der Boden 27b den Flach- rohrboden 31a zu einem Anteil kleiner 1/4 und bevorzugt kleiner 1/8, so dass ein Druckverlust in der Umlenkkammer 30 vermieden wird.
Fig. 6 zeigt eine Ansicht des in Fig. 1 bis Fig. 5 gezeigten Ladeluftkühlers 2 und der Bypassdichtung 24. In Fig. 7 ist eine Frontansicht und in Fig. 8 bis Fig. 11 sind Seitenschnittansichten des in Fig. 1 bis Fig. 5 gezeigten Ladeluftkühlers 2 und der Bypassdichtung 24 gezeigt. Der Ladeluftkühler 2 weist hier, wie bereits erläutert, an dem vorderen Ende 8a den vorderen Wasserkasten 14a und an dem hinteren Ende 8b den hinteren teilweise in dem Flansch 10 ausgeformten Was- serkasten 14b auf. In Montagerichtung 7 sind der vordere Wasserkasten 14a durch den Flachrohrboden 31 a und die Vorderseite 29 und der hintere Wasser- kasten 14b durch einen Flachrohrboden 31 b und den Flansch 10 begrenzt. In dem vorderen Wasserkasten 14a ist die Umlenkkammer 30 angeordnet, in der die hineinragende Aufnahmevertiefung 25b der Aufnahme 25 den Umlaufkanal 32 bildet. Der hintere Wasserkasten 14b weist eine Zuleitungskammer 33a und eine Ableitungskammer 33b auf, die fluidisch voneinander getrennt sind. Die Zu- leitungskammer 33a ist über den Zuleitungsstutzen 16a und die Ableitungskam- mer 33b ist über den Ableitungsstutzen 16b mit einer kühlmittelleitenden Kompo- nente nach außen fluidisch verbindbar.
Die Wasserkasten 14a und 14b sind über den Kühlerblock 15 miteinander ver- bunden, der aus dem Zuleitungsblock 15a und dem Ableitungsblock 15b besteht. Der Zuleitungsblock 15a und der Ableitungsblock 15b weisen mehrere überei- nander gestapelte Flachrohre 17 und Ladeluftführungsplatten18 auf und sind von den Wasserkasten 14a und 14b durch die Flachrohrboden 31 a und 31 b in Mon- tagerichtung 7 abgegrenzt. Das Kühlmittel fließt folglich über den Zuleitungsstut- zen 16a in die Zuleitungskammer 33a und weiter über den Zuleitungsblock 15a in die Umlenkkammer 30. In der Umlenkkammer 30 wird das Kühlmittel aus den einzelnen Flachrohren 17 des Zuleitungsblocks 15a vermischt und in den Ablei tungsblock 15b geleitet. Über den Ableitungsblock 15b fließt das Kühlmittel in die Ableitungskammer 33b und über den Ableitungsstutzen 16b aus dem Ladeluft- kühler 2 aus. Die zu kühlende Ladeluft tritt dabei an der Lufteintrittsfläche 19a in den Kühlerblock 15 ein und an der Luftaustrittsfläche 19b aus dem Kühlerblock 15 aus. In dem Kühlerblock 15 umströmt die Ladeluft in den Luftführungsplatten 18 die Flachrohre 17 und wird dadurch gekühlt. Um die Lufteintrittsfläche 19a und die Luftaustrittsfläche 19b des Ladeluftkühlers innerhalb des Gehäuses 3 luftdicht voneinander zu trennen, ist an dem Ladeluftkühler 2 die Bypassdichtung 24 fest- gelegt.
Fig. 12 zeigt eine Seitenansicht und Fig. 13 zeigt Frontansicht der Wärmeüber- trageranordnung 1 mit der alternativ ausgestalteten Aufnahme 25. In diesem Aus- führungsbeispiel weist die Aufnahme 25 zwei Aufnahmeerhöhungen 25a und zwei Aufnahmevertiefungen 25b, die in Montagerichtung 7 ineinander greifen. Die Aufnahmeerhöhungen 25a sind dabei an der Vorderseite 29 des Ladeluftkühlers 2 und die Aufnahmevertiefungen 25b an dem Gehäuse 3 integral ausgebildet. Die drehsymmetrischen Aufnahmeerhöhungen 25a beziehungsweise die dreh- symmetrischen Aufnahmevertiefungen 25b sind jeweils zueinander versetzt an der Vorderseite 29 beziehungsweise an dem Gehäuse 3 festgelegt, so dass die Aufnahme 25 auch Drehmomente aufnehmen kann. Zwischen der jeweiligen Au- ßenfläche 28a der Aufnahmeerhöhungen 25a und der jeweiligen Innenfläche 28b der Aufnahmevertiefungen 25b ist jeweils das Entkopplungselement 21 angeord- net. Das Entkopplungselement 21 ist dabei ein o-förmiges Zwischenring 21 b und eine Zwischeneinlage 21 c, die zweckgemäß aus einem elastischen Material, wie beispielsweise einem elastomeren Kunststoff, ausgeformt sind. Das jeweilige Entkopplungselement 21 legt den Ladeluftkühler 2 federnd und beabstandet an dem Gehäuse 3 quer zur Montagerichtung 7 fest, so dass der Ladeluftkühler 2 von dem Gehäuse 3 an dem vorderen Ende 8a entkoppelt ist. Die Aufnahme 25 bildet auch in diesem Ausführungsbeispiel ein axiales Loslager an dem Gehäuse 3 für den Ladeluftkühler 2. Ferner ist der Flansch 10 des Ladeluftkühlers 2 an dem Gehäuse 3 mittels des Entkopplungsring 22 federnd und beabstandet fest- gelegt, so dass insgesamt der Ladeluftkühler 2 keinen direkten Kontakt mit dem Gehäuse 3 aufweist und von dem Gehäuse 3 entkoppelt ist. Auch hier kann der Flansch 10 an der Seitenfläche 11 des Gehäuses 3 durch die Festlegschrauben 12 festgelegt sein, die durch Entkopplungsscheiben 23 von dem Flansch entkop- pelt sind.
Zusammenfassend legt die Entkopplungsanordnung 20 den Ladeluftkühler 2 in dem Gehäuse 3 federnd und beabstandet fest, so dass der Ladeluftkühler 2 und das Gehäuse 3 Relativbewegungen nicht aufeinander übertragen können. Ferner kann die Entkopplungsanordnung 20 auch eine ungleiche Wärmedehnung des Gehäuses 3 und des Ladeluftkühlers 2 kompensieren. Vorteilhafterweise kann dadurch der Verschleiß in der erfindungsgemäßen Wärmeübertrageranordnung 1 deutlich reduziert werden.
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Claims

Ansprüche
1. Wärmeübertrageranordnung (1 ) mit einem Ladeluftkühler (2) und mit einem Gehäuse (3),
- wobei das Gehäuse (3) mit einem Ladelufteinlass (4a) und mit einem Ladeluft- auslass (4b) ein Teil einer Ladeluftleitung (5) ist und den Ladeluftkühler (2) umgibt,
- wobei das Gehäuse (3) einen Aufnahmebereich (9) und eine dem Aufnahme- bereich (9) gegenüberliegende Seitenöffnung (6) aufweist, durch die der Lade- luftkühler (2) in eine Montagerichtung (7) in das Gehäuse (3) einsteckbar ist, und
- wobei der Ladeluftkühler (2) an einem vorderen Ende (8a) in dem Aufnahme- bereich (9) des Gehäuses (3) angeordnet ist und an einem hinteren Ende (8b) mit einem Flansch (10) die Seitenöffnung (6) von außen verschließt, dadurch gekennzeichnet,
dass die Wärmeübertrageranordnung (1 ) eine Entkopplungsanordnung (20) auf- weist, die den Ladeluftkühler (2) federnd und zu dem Gehäuse (3) beabstandet festlegt.
2. Wärmeübertrageranordnung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Entkopplungsanordnung (20) den Ladeluftkühler (2) an dem vorderen Ende (8a) in dem Aufnahmebereich (9) quer zur Montagerichtung (7) federnd und zu dem Gehäuse (3) beabstandet festlegt.
3. Wärmeübertrageranordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ladeluftkühler (2) in dem Aufnahmebereich (9) mittels einer Aufnahme (25) mit wenigstens einer ringförmigen sich in Montagerichtung (7) erstreckenden Aufnahmeerhöhung (25a) und mit wenigstens einer komplementären und mit der Aufnahmeerhöhung (25a) im Eingriff stehenden Aufnahmevertiefung (25b) quer zur Montagerichtung (7) festgelegt ist, so dass die Aufnahme (25) den Ladeluft- kühler (2) in dem Aufnahmebereich (9) des Gehäuses (3) in Montagerichtung (7) verschiebbar aufnimmt und ein axiales Loslager bildet.
4. Wärmeübertrageranordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen einer Außenfläche (28a) der jeweiligen Aufnahmeerhöhung (25a) und einer Innenfläche (28b) der jeweiligen Aufnahmevertiefung (25b) an diesen umlaufend wenigstens ein elastisches Entkopplungselement (21 ) der Entkopp- lungsanordnung (20) zumindest bereichsweise festgelegt ist.
5. Wärmeübertrageranordnung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das jeweilige elastische Entkopplungselement (21 ) oder ein elastisches Zwischenformteil (21 a), ein elastischer o-förmiger Zwischenring (21 b) oder eine elastische Zwischeneinlage (21 c) ist.
6. Wärmeübertrageranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die wenigstens eine Aufnahmeerhöhung (25a) an einer an dem vorderen Ende (8a) angeordneten Vorderseite (29) des Ladeluftkühlers (2) und die wenigs- tens eine Aufnahmevertiefung (25b) an dem Gehäuse (3) ausgeformt sind.
7. Wärmeübertrageranordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die eine Aufnahmeerhöhung (25a) und die eine komplementäre Aufnahme- vertiefung (25b) relativ zu der anderen Aufnahmeerhöhung (25a) und der ande- ren komplementären Aufnahmevertiefung (25b) quer zur Montagerichtung (7) versetzt zueinander ausgeformt sind.
8. Wärmeübertrageranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die wenigstens eine Aufnahmeerhöhung (25a) an dem Gehäuse (3) und die wenigstens eine Aufnahmevertiefung (25b) an einer am vorderen Ende (8a) an- geordneten Vorderseite (29) des Ladeluftkühlers (2) ausgeformt sind.
9. Wärmeübertrageranordnung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Ladeluftkühler (2) an dem vorderen Ende (8a) einen vorderen Was- serkasten (14a) mit wenigstens einer Umlenkkammer (30) aufweist, die in Montagerichtung (7) einseitig durch die Vorderseite (29) und andersseitig durch einen Flachrohrboden (31a) begrenzt ist, und
- dass die Aufnahmevertiefung (25b) auf der Vorderseite (29) in die Umlenk- kammer (30) hineinragt und einen die Aufnahmevertiefung (25b) umlaufenden Umlaufkanal (32) in dem vorderen Wasserkasten (14a) bildet.
10. Wärmeübertrageranordnung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
- dass ein Boden (27b) der Aufnahmevertiefung (25b) parallel und beabstandet zu dem Flachrohrboden (31 a), bevorzugt in einem Abstand zwischen 0,5 mm und 7 mm, angeordnet ist, und - dass der Boden (27b) der Aufnahmevertiefung (25b) den Flachrohrboden (31 a) zu einem Anteil kleiner 1/4 und bevorzugt kleiner 1/8 überdeckt.
11. Wärmeübertrageranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Entkopplungsanordnung (20) einen die Seitenöffnung (6) umlaufenden Entkopplungsring (22) aufweist, der einseitig an der Seitenfläche (11 ) des Ge- häuses (3) und andersseitig an dem Flansch (10) des Ladeluftkühlers (2) federnd anliegt und den Flansch (19) des Ladeluftkühlers (2) an dem Gehäuse (3) in Montagerichtung (7) beabstandet festlegt.
12. Wärmeübertrageranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- dass eine Durchgangsöffnung (13) in dem Flansch (10) für eine den Flansch (10) zu dem Gehäuse (3) hin durchdringende Festlegschraube (12) einen Durchmesser größer als einen Durchmesser eines Schraubenstiftes (12a) und kleiner als einen Durchmesser eines Schraubenkopfes (12b) der jeweiligen Festlegschraube (12) aufweist.
13. Wärmeübertrageranordnung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Entkopplungsanordnung (20) wenigstens eine elastische Entkopplungs- scheibe (23) umfasst, die den Schraubenkopf (12b) der Festlegschraube (12) fe- dernd und in Montagerichtung (7) beabstandet an dem Flansch (10) festlegt.
14. Wärmeübertrageranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem Ladeluftkühler (2) und dem Gehäuse (3) eine Bypassdich- tung (24) anliegend angeordnet ist, die sich innerhalb des Gehäuses (3) von dem hinteren Ende (8b) bis zum vorderen Ende (8a) des Ladeluftkühlers (2), innerhalb des Aufnahmebereichs (9) um das vordere Ende (8a) des Ladeluftkühlers (2) herum und vom vorderen Ende (8a) bis zum hinteren Ende (8b) des Ladeluftküh- lers (2) erstreckt.
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