DE102016211726B4 - exhaust gas cooler - Google Patents
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Abstract
Abgaskühler (10) mit zumindest einem Verteiler (16) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, der zwischen einer Abgaszuleitung und einem Wärmetauscher angeordnet ist und von einem begrenzten Raum (34) umgeben ist, durch den ein Kühlmedium führbar ist,wobei der Wärmetauscher zahlreiche weitgehend parallele Rohre, insbesondere Flachrohre aufweist, die von dem Abgas durchströmbar sind, unddie von dem Abgas durchströmbaren Rohre in zumindest eine Baugruppe integriert sind, die durch zumindest eine Platte (30, 26, 42) integriert ist, undzumindest eine Platte (30, 26, 42) mit einem Mantel (22) des Wärmetauschers derart verbunden, insbesondere verlötet ist, dass ein Zwischenraum (32) für die Strömung des Kühlmediums verbleibt.Exhaust gas cooler (10) with at least one distributor (16) made of aluminum or an aluminum alloy, which is arranged between an exhaust gas supply line and a heat exchanger and is surrounded by a limited space (34) through which a cooling medium can be guided, the heat exchanger having numerous largely parallel Has tubes, in particular flat tubes, through which the exhaust gas can flow, and the tubes through which the exhaust gas can flow are integrated into at least one assembly, which is integrated by at least one plate (30, 26, 42), and at least one plate (30, 26, 42 ) is connected to a jacket (22) of the heat exchanger, in particular soldered, in such a way that an intermediate space (32) remains for the flow of the cooling medium.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die Erfindung betrifft einen Abgaskühler.The invention relates to an exhaust gas cooler.
Um die Schadstoffemissionen von Verbrennungsmotoren zu senken, ist es üblich, das Abgas in gewissem Umfang zurückzuführen und zusammen mit dem Luft-/Brennstoffgemisch dem Verbrennungsraum zuzuführen. In Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Motors muss das zurückzuführende Abgas hierbei gekühlt werden.In order to reduce the pollutant emissions from internal combustion engines, it is customary to recirculate the exhaust gas to a certain extent and to feed it to the combustion chamber together with the air/fuel mixture. Depending on the operating state of the engine, the exhaust gas to be returned must be cooled.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Die
Die
DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Abgaskühler zu schaffen, der im Hinblick auf die thermische Belastung der einzelnen Bauteile und/oder umgebender Bauteile verbessert ist.Against this background, the invention is based on the object of creating an exhaust gas cooler which is improved with regard to the thermal load on the individual components and/or surrounding components.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch den im Anspruch 1 beschriebenen Abgaskühler.This problem is solved by the exhaust gas cooler described in claim 1.
Demzufolge weist der erfindungsgemäße Abgaskühler zumindest einen Verteiler aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung auf, der zwischen einer Abgaszuleitung und einem Wärmetauscher oder -überträger angeordnet und von einem begrenzten Raum umgeben ist, durch den ein Kühlmedium führbar ist. Die Verwendung von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bietet gegenüber der Verwendung von Stahl Kostenvorteile, sowie, aufgrund der höheren Wärmeleitfähigkeit von Aluminium, eine bessere Kühlleistung. Hierbei dürfen jedoch jegliche Bauteile, insbesondere solche, die strukturelle Aufgaben übernehmen und deshalb nicht nennenswert geschwächt werden dürfen, nur im begrenzten Umfang einer Erwärmung ausgesetzt werden.Accordingly, the exhaust gas cooler according to the invention has at least one distributor made of aluminum or an aluminum alloy, which is arranged between an exhaust gas supply line and a heat exchanger or exchanger and surrounded by a limited space through which a cooling medium can be guided. The use of aluminum or an aluminum alloy offers cost advantages over the use of steel and, due to the higher thermal conductivity of aluminum, better cooling performance. However, any components, especially those that take on structural tasks and therefore must not be significantly weakened, may only be exposed to heating to a limited extent.
Somit ist es bei dem erfindungsgemäßen Abgaskühler mit einem Verteiler aus Aluminium, wobei nachfolgend bei der Erwähnung von Aluminium sowohl Aluminium als auch eine Aluminiumlegierung zu verstehen ist, kritisch, insbesondere die unmittelbar mit dem äußerst heißen Abgas in Kontakt kommenden Bauteile in verträglichen Temperaturbereichen zu halten. Dies bedeutet Maximaltemperaturen von etwa 200 bis 250 °C, während das Abgas mit bis zu 800 °C zugeführt werden kann.In the exhaust gas cooler according to the invention with a distributor made of aluminum, it is therefore critical to keep the components that come into direct contact with the extremely hot exhaust gas within tolerable temperature ranges. This means maximum temperatures of around 200 to 250 °C, while the exhaust gas can be supplied at up to 800 °C.
Erfindungsgemäß wird eine übermäßige Erhitzung der kritischen Bauteile auf der Zuströmseite dadurch vermieden, dass der Verteiler von einem begrenzten Raum umgeben ist, durch den ein Kühlmedium führbar ist. Mit anderen Worten wird der Verteiler unmittelbar gekühlt, indem er von einem Kühlmedium, zum Beispiel Wasser, umströmt wird. Das den Raum um den Verteiler begrenzende Bauteil kann als Verteilermantel bezeichnet werden und zumindest einen Einlass für das Kühlmedium aufweisen. Wie nachfolgend genauer beschrieben, kann der Verteilermantel mit einem weitgehend zylindrischen oder prismatischen Mantel verbunden sein, der zahlreiche parallele Rohre abgibt, durch die das Abgas strömt. Auf der Auslassseite findet sich ein ähnlicher Mantel wie auf der Zuströmseite, der als Sammlermantel bezeichnet werden kann und zumindest einen Auslass für das Kühlmedium enthält.According to the invention, excessive heating of the critical components on the inflow side is avoided in that the distributor is surrounded by a limited space through which a cooling medium can be guided. In other words, the distributor is cooled directly by a cooling medium, for example water, flowing around it. The component that delimits the space around the distributor can be referred to as the distributor jacket and can have at least one inlet for the cooling medium. As described in more detail below, the manifold shell may be connected to a generally cylindrical or prismatic shell that gives off numerous parallel tubes through which the exhaust gas flows. On the outlet side there is a jacket similar to that on the inflow side, which can be referred to as a collector jacket and contains at least one outlet for the cooling medium.
Auf der kritischen Zuströmseite sind die Strömungsverhältnisse dabei so eingestellt, dass zunächst eine Kühlung des kritischen Verteilers sichergestellt ist, bevor das Kühlmedium in den Bereich der zahlreichen parallelen Rohre weiterströmt. Somit kann eine Überhitzung des im Hinblick auf die Temperatur kritischen Verteilers vermieden werden, und dies gilt in vorteilhafter Weise gleichermaßen für umgebende Bauteile.On the critical inflow side, the flow conditions are set in such a way that cooling of the critical distributor is first ensured before the cooling medium continues to flow into the area of the numerous parallel tubes. In this way, overheating of the distributor, which is critical with regard to temperature, can be avoided, and this advantageously applies equally to surrounding components.
Alternativ oder ergänzend erfolgt die Lösung der oben genannten Aufgabe durch einen Abgaskühler, der wie oben beschrieben gestaltet sein kann und zumindest einen Befestigungsflansch bevorzugt aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung aufweist, der wärmeleitend mit einem begrenzten Raum verbunden ist, durch den ein Kühlmedium führbar ist. Auch ein derartiger, zuströmseitiger Befestigungsflansch ist temperaturkritisch und wird durch die erfindungsgemäße Maßnahme in vorteilhafter Weise gekühlt. Da der Flansch sich typischerweise außerhalb der Abgaszuleitung und des Verteilermantels befindet, wird erfindungsgemäß beispielsweise durch eine umfangreiche Kontaktfläche zwischen dem Befestigungsflansch und dem Verteilermantel sichergestellt, dass eine ausreichende Wärmeableitung erfolgt. Hierdurch kann die Kühlwirkung infolge der Durchströmung des begrenzten Raumes mit Kühlmedium auf den daran angrenzenden Befestigungsflansch ausgedehnt werden, so dass dieser ausreichend gekühlt wird und darüber hinaus eine unerwünschte Wärmeübertragung auf umgebende Bauteile eingeschränkt werden kann. Dies gilt in besonderem Maße für diejenige bevorzugte Ausführungsform, bei welcher der Befestigungsflansch aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgeführt ist. Die genannten Vorteile können jedoch auch dann genutzt werden, wenn der Befestigungsflansch aus einem anderen Material, wie z. B. Stahl oder einem geeigneten Kunststoff ausgeführt ist. Im Fall der Verwendung von Stahl für jegliche Komponenten des erfindungsgemäßen Kühlers, wie z. B. dem Verteiler und/oder dem Befestigungsflansch, bietet Stahl als Material den Vorteil einer größeren Kühlfläche. In diesem Zusammenhang ist auch zu berücksichtigen, dass durch die erfindungsgemäße Maßnahme das an dieser Stelle besonders heiße Abgas bereits in dem Verteiler gekühlt werden kann. Wenn das heiße Abgas nämlich unmittelbar auf eine besonders große wärmeübertragende Fläche trifft, die in dem sich an den Verteiler anschließenden „Kern“ des Abgaskühlers vorliegt, besteht die Gefahr, dass das umgebende Kühlmittel hier zu kochen anfängt. Derart kritische Temperaturen im Bereich des Kerns des Abgaskühlers können durch die erfindungsgemäße Maßnahme in vorteilhafter Weise vermieden werden.Alternatively or additionally, the above-mentioned task is solved by an exhaust gas cooler, which can be designed as described above and has at least one fastening flange, preferably made of aluminum or an aluminum alloy, which is thermally conductively connected to a limited space through which a cooling medium can be guided. Such an inflow-side fastening flange is also temperature-critical and is advantageously cooled by the measure according to the invention. Since the flange is typically located outside of the exhaust gas feed line and the distributor jacket, it is ensured according to the invention, for example by an extensive contact surface between the fastening flange and the distributor jacket, that adequate heat dissipation takes place. As a result, the cooling effect due to the flow of cooling medium through the limited space on the adjacent fasteners expansion flange so that it is adequately cooled and, moreover, unwanted heat transfer to surrounding components can be restricted. This applies in particular to that preferred embodiment in which the fastening flange is made of aluminum or an aluminum alloy. However, the above advantages can also be used when the mounting flange is made of a different material, such as. B. steel or a suitable plastic. In the case of using steel for any components of the cooler according to the invention, such as. B. the distributor and / or the mounting flange, steel as a material offers the advantage of a larger cooling surface. In this context, it should also be considered that the measure according to the invention allows the exhaust gas, which is particularly hot at this point, to be already cooled in the distributor. If the hot exhaust gas directly hits a particularly large heat-transferring surface in the "core" of the exhaust gas cooler that is connected to the distributor, there is a risk that the surrounding coolant will start to boil here. Such critical temperatures in the area of the core of the exhaust gas cooler can advantageously be avoided by the measure according to the invention.
Im Hinblick auf die Strömungsrichtungen in dem Wärmetauscher sei erwähnt, dass dieser als Gegenstrom- oder Gleichstromwärmetauscher ausgeführt sein kann. Ferner ist eine Kombination aus beiden Bauarten möglich, beispielsweise indem entlang seiner Längserstreckung zumindest ein Ab- oder Zufluss für ein Kühlmedium vorgesehen ist, und sich dementsprechend im Bereich jeden Endes zumindest ein Zu- oder Abfluss befindet.With regard to the directions of flow in the heat exchanger, it should be mentioned that this can be designed as a countercurrent or cocurrent heat exchanger. Furthermore, a combination of both types is possible, for example by providing at least one outflow or inflow for a cooling medium along its longitudinal extent, and accordingly at least one inflow or outflow is located in the region of each end.
Wie bereits erwähnt, hat es sich für den Wärmetauscher als vorteilhaft erwiesen, zahlreiche weitgehend parallele Rohre, insbesondere Flachrohre vorzusehen, die von dem Abgas durchströmbar sind. Mehrere Rohre können hierbei, gewissermaßen „gestapelt“ in ein einziges, beispielsweise stranggepresstes Bauteil integriert werden. Es ist jedoch ebenso denkbar, die Rohre mit rundem oder ovalem Querschnitt auszuführen, die gleichermaßen die nachfolgend beschriebenen Vertiefungen aufweisen können. Darüber hinaus können sowohl die Rohre mit dem zuletzt beschriebenen Querschnitt, als auch die vorangehend erwähnten Flachrohre gasseitig Turbulenz erzeugende Elemente und/oder eine Turbulenz erzeugende Geometrie, in Form von beispielsweise Vertiefungen und/oder Einprägungen aufweisen. Einzelne Rohre oder eine Kombination von mehreren Rohren kann als Strangpressprofil ausgeführt sein. Ebenso können zahlreiche parallele Strömungswege für das zu kühlende Abgas durch eine Baugruppe gebildet werden, deren Komponenten beispielsweise miteinander verlötet werden können. Als Komponenten einer derartigen Baugruppe können ein Verteiler und/oder Sammler, zahlreiche parallele Bleche mit dazwischen angeordneten, gegebenenfalls wellenförmigen Finnen, um einzelne Strömungskanäle voneinander abzugrenzen, sowie zwei die Platten und Finnen einschließende Halbschalen vorgesehen werden.As already mentioned, it has proven to be advantageous for the heat exchanger to provide numerous largely parallel tubes, in particular flat tubes, through which the exhaust gas can flow. Several tubes can be integrated in a “stacked” manner into a single component, for example an extruded one. However, it is also conceivable to design the tubes with a round or oval cross section, which can also have the indentations described below. In addition, both the tubes with the last-described cross-section and the previously mentioned flat tubes can have turbulence-generating elements on the gas side and/or a turbulence-generating geometry in the form of, for example, indentations and/or indentations. Individual tubes or a combination of several tubes can be designed as an extruded profile. Likewise, numerous parallel flow paths for the exhaust gas to be cooled can be formed by an assembly whose components can be soldered to one another, for example. A distributor and/or collector, numerous parallel metal sheets with possibly corrugated fins arranged between them in order to delimit individual flow channels from one another, and two half-shells enclosing the plates and fins can be provided as components of such an assembly.
Für die Handhabung im Rahmen des Zusammenbaus des erfindungsgemäßen Abgaskühlers bietet es Vorteile, dass die von dem Abgas durchströmbaren Rohre in zumindest eine Baugruppe integriert sind.For the handling within the framework of the assembly of the exhaust gas cooler according to the invention, it offers advantages that the pipes through which the exhaust gas can flow are integrated into at least one module.
Besonders vorteilhaft ist hierfür die Verwendung zumindest einer Platte, da es sich hierbei um ein besonders einfaches Bauteil handelt, mit dem ferner die Strömung des Kühlmediums aus dem begrenzten Raum um den Verteiler in den Bereich mit den zahlreichen, von Abgas durchströmten Rohren eingestellt werden kann.The use of at least one plate is particularly advantageous for this purpose, since this is a particularly simple component with which the flow of the cooling medium can also be adjusted from the limited space around the distributor into the area with the numerous pipes through which exhaust gas flows.
Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Abgaskühlers sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.Preferred developments of the exhaust gas cooler according to the invention are described in the further claims.
Für den Befestigungsflansch wird bevorzugt, dass dieser im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist, und dass ein den begrenzten Raum umgebender Verteilermantel einen scheibenförmigen Abschnitt aufweist, der zumindest teilweise mit dem Befestigungsflansch in Berührung ist. Der scheibenförmige Befestigungsflansch kann eine gewisse Dicke, beispielsweise einige Millimeter bis zu 2 cm aufweisen, um entlang seiner Dicke Bohrungen zum Eindrehen von Befestigungsschrauben ausbilden zu können. Der Umriss des Befestigungsflansches ist beliebig wählbar, kann jedoch beispielsweise weitgehend elliptisch sein, so dass der im Bereich der kurzen Achse der Ellipse die Abgaszuleitung umgibt, und an den Enden der langen Achse der Ellipse Platz für die Ausbildung der beschriebenen Befestigungslöcher zur Verfügung steht. Bei dem scheibenförmigen Abschnitt des Verteilermantels kann es sich gewissermaßen um einen „axialen Deckel“ handeln, der die Abgaszuleitung in radialer Richtung umgibt und den begrenzten Raum in Axialrichtung definiert.It is preferred for the mounting flange to be substantially disc-shaped and a manifold shell surrounding the confined space to have a disc-shaped portion at least partially in contact with the mounting flange. The disk-shaped fastening flange can have a certain thickness, for example a few millimeters up to 2 cm, in order to be able to form bores along its thickness for screwing in fastening screws. The outline of the mounting flange can be chosen as desired, but can be largely elliptical, for example, so that it surrounds the exhaust gas feed line in the area of the short axis of the ellipse, and space is available at the ends of the long axis of the ellipse for the formation of the mounting holes described. The disk-shaped section of the distributor shell can be an “axial cover” so to speak, which surrounds the exhaust gas feed line in the radial direction and defines the limited space in the axial direction.
Bei ersten Simulationen hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Zuführung von Kühlmedium weitgehend ausschließlich im Bereich des Verteilers vorzusehen. Mit anderen Worten umströmt das Kühlmedium zunächst den Verteiler, bevor es in den Bereich der zahlreichen parallelen Rohre weiterströmen kann. Hierdurch wird eine besonders zuverlässige Kühlung des kritischen Verteilers gewährleistet. Mit anderen Worten kann das Kühlmittel in denjenigen Bereich, der die zahlreichen parallelen Rohre aufweist, nur gelangen, nachdem es zuvor durch den begrenzten Raum um den Verteiler geströmt ist. Zu der vorangehend beschriebenen Maßnahme sei ebenso wie insbesondere für die Merkmale der Ansprüche 6 und 10 bis 12 betont, dass diese auch unabhängig vom Material des Verteilers ihre Vorteile entfalten und somit auch unabhängig von diesem Material als Gegenstand der vorliegenden Anmeldung anzusehen sind.In the first simulations, it has proven to be particularly advantageous to provide the supply of cooling medium largely exclusively in the area of the distributor. In other words, the coolant first flows around the distributor before it can continue to flow into the area of the numerous parallel tubes. This ensures particularly reliable cooling of the critical distributor. In other words, the coolant in the area that the numerous having parallel tubes, only after having previously flowed through the limited space around the manifold. With regard to the measure described above, as well as in particular for the features of
Bevorzugt sind an zumindest einem Rohr und an zumindest einer Außenseite desselben, besonders bevorzugt an sämtlichen Rohren und an zumindest zwei Außenseiten Vertiefungen vorgesehen, um die Wärmeübertragungsfläche zu vergrößern. Die Vertiefungen können beispielsweise kreisförmig, gewissermaßen als kleine „Hügel“ an der Rohrinnenseite ausgebildet sein, sie können jedoch ebenso rechteckig oder quadratisch, als im weitesten Sinne „Pyramiden“ an der Innenseite, oder mit einer Längserstreckung ggf. bogenförmig, somit als (bogenförmige) Rippen an der Innenseite vorgesehen sein. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass ein oder mehrere der hierin erwähnten Rohre oder nachfolgend beschriebenen „gestapelten“ Anordnungen der Module als stranggepresste oder -gegossene Profile gemäß der am gleichen Tag von der Anmelderin mit dem Titel „Stranggepresstes Profil und Verfahren zu dessen Herstellung“ eingereichten Anmeldung beschrieben ist. Insbesondere ist ein Abgaskühler mit einem oder mehreren der dort beschriebenen stranggepressten Profile mit sämtlichen der dort beschriebenen Merkmalen in beliebiger Kombination und in sämtlichen Ausführungsformen als Gegenstand der vorliegenden Anmeldung anzusehen.Indentations are preferably provided on at least one tube and on at least one outside thereof, particularly preferably on all tubes and on at least two outsides, in order to increase the heat transfer surface. The indentations can, for example, be circular, to a certain extent designed as small "hills" on the inside of the tube, but they can also be rectangular or square, as "pyramids" in the broadest sense on the inside, or with a longitudinal extension, possibly arc-shaped, thus as (arc-shaped) Ribs may be provided on the inside. In this context it should be mentioned that one or more of the tubes mentioned herein or "stacked" arrangements of the modules described below as extruded or -cast profiles according to the filed on the same day by the applicant entitled "Extruded profile and method for its manufacture". Registration is described. In particular, an exhaust gas cooler with one or more of the extruded profiles described there with all of the features described there in any combination and in all embodiments is to be regarded as the subject matter of the present application.
Diese Wirkung kann besonders effizient dadurch erreicht werden, dass die Baugruppe mit einem Mantel um die zahlreichen Rohre derart verbunden, insbesondere verlötet ist, dass Zwischenräume für die Strömung des Kühlmediums verbleiben.This effect can be achieved particularly efficiently in that the assembly is connected, in particular soldered, to a jacket around the numerous tubes in such a way that spaces remain for the flow of the cooling medium.
Für die Strömung des Kühlmediums in dem Wärmetauscher, der die zahlreichen parallelen Rohre aufweist, hat es sich darüber hinaus als vorteilhaft erwiesen, zumindest ein Mittel zur Strömungsab- und/oder -umlenkung, wie beispielsweise ein Leitblech, vorzusehen, um einen ausreichend langen Verbleib des Kühlmediums in diesem Bereich sicherzustellen. Hierdurch wird eine angemessene Wärmeaufnahme durch das Kühlmedium und eine entsprechend angemessene Kühlung des Abgases erreicht.For the flow of the cooling medium in the heat exchanger, which has the numerous parallel tubes, it has also proven to be advantageous to provide at least one means of flow deflection and/or deflection, such as a baffle plate, to ensure that the cooling medium remains there for a sufficiently long time Ensure cooling medium in this area. This achieves adequate heat absorption by the cooling medium and correspondingly adequate cooling of the exhaust gas.
Wie erwähnt, ist stromabwärts des Wärmetauschers bevorzugt ein Sammler für das Abgas vorgesehen, das die zahlreichen Rohre durchströmt hat, wobei der Sammler mit einer Abgasableitung verbunden ist. Um die beteiligten Komponenten zu vereinheitlichen wird für diesen Sammler bevorzugt, dass er im Wesentlichen übereinstimmend mit dem Verteiler gestaltet ist.As mentioned, a collector for the exhaust gas that has flowed through the numerous tubes is preferably provided downstream of the heat exchanger, the collector being connected to an exhaust gas discharge line. In order to standardize the components involved, it is preferred for this collector to be of substantially the same design as the manifold.
In ähnlicher Weise wird für einen Sammlermantel, der um den Sammler vorgesehen sein kann, so dass auch der Raum um den Sammler von Kühlmedium durchströmt werden kann, bevorzugt, dass er im Wesentlichen identisch ist zu dem Verteilermantel.Similarly, it is preferred for a collector jacket, which can be provided around the collector, so that the space around the collector can also be flowed through by cooling medium, that it is essentially identical to the distributor jacket.
Die erfindungsgemäßen, positiven Wirkungen im Hinblick auf die Kosten und Wärmeableitung können dadurch in besonderem Maße erreicht werden und darüber hinaus mit einer vorteilhaften Gewichtseinsparung kombiniert werden, wenn der Mantel um die zahlreichen parallelen Rohre und/oder der Verteilermantel, und/oder der Sammler und/oder der Sammlermantel und/oder die zahlreichen parallelen Rohre, und/oder ein abströmseitiger Befestigungsflansch und/oder zumindest eine Platte, und bevorzugt der gesamte Abgaskühler aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgeführt sind. Insbesondere der Mantel, jedoch auch eine oder mehrere der genannten weiteren Komponenten, kann auch aus einem geeigneten Kunststoff ausgeführt sein. In diesem Fall kann ein Kern des Kühlers aus Metall, der im Wesentlichen die oben genannten weiteren Komponenten aufweist, zu einem Kunststoffmantel mittels Dichtungen abgedichtet werden.The positive effects according to the invention in terms of costs and heat dissipation can be achieved to a particular extent and can also be combined with an advantageous weight saving if the jacket is wrapped around the numerous parallel tubes and/or the distributor jacket and/or the collector and/or or the collector jacket and/or the numerous parallel tubes, and/or a downstream fastening flange and/or at least one plate, and preferably the entire exhaust gas cooler are made of aluminum or an aluminum alloy. The jacket in particular, but also one or more of the other components mentioned, can also be made of a suitable plastic. In this case, a core of the cooler made of metal, which essentially has the other components mentioned above, can be sealed to form a plastic jacket by means of seals.
Figurenlistecharacter list
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Abgaskühlers in einer ersten Ausführungsform; -
2 eine Querschnittsansicht der ersten Ausführungsform; und -
3 eine Längsschnittansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlers.
-
1 a sectional view of the exhaust gas cooler according to the invention in a first embodiment; -
2 a cross-sectional view of the first embodiment; and -
3 a longitudinal sectional view of a second embodiment of the cooler according to the invention.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION
Der in
Wie in
Durch die bevorzugt kreisförmige Öffnung in etwa in der Mitte des Befestigungsflansches 12 erstreckt sich sowohl ein im Wesentlichen zylindrischer „Kragen“ eines (Abgas-)Verteilers 16 als auch eines Verteilermantels 18. Der Verteiler 16 öffnet sich im Wesentlichen trichterförmig von dem beschriebenen Kragen ausgehend, um eine Verteilung des zugeführten Abgases auf zahlreiche parallele Rohre, die sich in Strömungsrichtung hieran anschließen, zu ermöglichen. Der Verteilermantel 18 umgibt im Wesentlichen den Verteiler 16 und definiert hierdurch einen begrenzten Raum 34 mit einem Zufluss 20 für Kühlmedium, insbesondere Kühlwasser. An dem Kragen des Verteilermantels 18 schließt sich ein sich im Wesentlichen radial erstreckender, vorangehend als scheibenförmig bezeichneter Bereich an, der auch als flanschartig bezeichnet werden kann, und umfangreich in flächigem Kontakt mit dem Befestigungsflansch 12 steht. Wie nachfolgend genauer erläutert, ermöglicht hierdurch die Durchströmung des Raumes 34 zwischen dem Verteiler 16 und dem Verteilermantel 18 nicht nur die Kühlung des Verteilers 16, sondern auch des anliegenden Befestigungsflansches 12. Hierdurch können die genannten Bauteile effizient gekühlt werden, und es kann darüber hinaus eine übermäßige Wärmeübertragung auf einen (nicht dargestellten) Flansch der Abgaszuleitung vermieden werden, der an dem Befestigungsflansch 12 befestigt ist.Both an essentially cylindrical "collar" of an (exhaust gas)
Der Verteilermantel 18 erstreckt sich von dem oben erwähnten flanschartigen Bereich im Wesentlichen zylindrisch oder, in dem gezeigten Beispiel, wie genauer in
Auf der (in
Dies ist ergänzend in
In
Unter Bezugnahme auf
Der Befestigungsflansch 12 kann aus einem entsprechend dicken Aluminium- oder Aluminiumlegierungsblech (Laser-) geschnitten oder gestanzt sein. Der Verteiler 16 und/oder der Sammler 28 und/oder der Verteilermantel 18 und/oder der Sammlermantel 40 und/oder die zumindest eine Platte 26, 30, 42 können aus den genannten Materialien tiefgezogen sein. Für sämtliche aus Aluminium gefertigten Einzelteile des erfindungsgemäßen Abgaskühlers 10 kommt es jedoch ebenso in Betracht, diese durch Gießen herzustellen.The mounting
Die in
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