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DE102021102847A1 - Abgaskühleinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug - Google Patents

Abgaskühleinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug Download PDF

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DE102021102847A1
DE102021102847A1 DE102021102847.7A DE102021102847A DE102021102847A1 DE 102021102847 A1 DE102021102847 A1 DE 102021102847A1 DE 102021102847 A DE102021102847 A DE 102021102847A DE 102021102847 A1 DE102021102847 A1 DE 102021102847A1
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DE
Germany
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exhaust gas
cooling device
heat protection
cooling
protection device
Prior art date
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DE102021102847.7A
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English (en)
Inventor
Anton Schurr
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Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abgaskühleinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Kühleinrichtung (12), welche dazu eingerichtet ist, von Abgas und einem Kühlfluid (16) durchströmt zu werden, wodurch Wärme von dem Abgas auf das Kühlfluid (16) abführbar ist, und welche wenigstens einen Abgasführungskanal (14) aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, von dem Abgas durchströmt zu werden, welcher einen von dem Kühlfluid (16) umströmten und gekühlten Kühlbereich (20) und einen ungekühlten Einströmbereich (22) aufweist, über welchen das Abgas in den Abgasführungskanal (14) einströmt, und mit einer Hitzeschutzeinrichtung (26), welche dazu eingerichtet ist, das Abgas kontaktfrei zu dem Einströmbereich (22) und durch den Einströmbereich (22) hindurch in den Kühlbereich (20) des jeweiligen Abgasführungskanals (14) zu führen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Abgaskühleinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Abgaskühleinrichtung.
  • Aus der EP 1 444 474 B1 ist ein Abgaswärmeübertrager mit einem von Abgas durchströmbaren Rohrbündel und einem von einem Kühlmittel durchströmbaren Gehäuse bekannt, wobei die Rohrenden des Rohrbündels stoffschlüssig mit Rohrböden und die Rohrböden stoffschlüssig mit dem Gehäuse verbunden sind und das Gehäuse ein Dehnungselement aufweist. Bei diesem Abgaswärmeübertrager sollen thermische Spannungen aufgrund unterschiedlicher Dehnungen reduziert oder vermieden werden, um eine Zerstörung einer Rohr-Bodenverbindung zu vermeiden. Hierfür ist auf dem Gehäuse ein als Metallbalg ausgebildetes Abdichtungselement angeordnet, das das Dehnungselement überdeckt und abdichtet. Weiterhin ist es vorgesehen, dass als Dehnungselement das Gehäuse oder ein Bereich des Gehäuses quer zur Längsrichtung der Rohre und in Umfangsrichtung des Gehäuses verlaufende Schlitze aufweist. Diese Schlitze erstrecken sich jeweils nur über einen Teil des Umfangs und überlappen sich teilweise mit axial versetzt angeordneten Schlitzen in Umfangsrichtung.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung zu schaffen, mittels welcher Materialspannungen in einem Wärmetauscher einer Abgaskühleinrichtung besonders gering gehalten werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart.
  • Die Erfindung betrifft eine Abgaskühleinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einer Kühleinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, von Abgas und einem Kühlfluid durchströmt zu werden. Hierdurch ist Wärme von dem Abgas auf das Kühlfluid abführbar. Die Kühleinrichtung weist weiterhin wenigstens einen Abgasführungskanal auf, welcher dazu eingerichtet ist, von dem Abgas durchströmt zu werden. Dieser Abgasführungskanal weist einen von dem Kühlfluid umströmten und gekühlten Kühlbereich und einen ungekühlten Einströmbereich auf, über welchen das Abgas in den Abgasführungskanal einströmt. Bei der Kühleinrichtung handelt es sich somit um einen Wärmetauscher, mittels welchem das den Wärmetauscher durchströmende Abgas gekühlt werden kann. Die Abgaskühleinrichtung umfasst des Weiteren eine Hitzeschutzeinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, das Abgas kontaktfrei zu dem Einströmbereich und durch den Einströmbereich hindurch in den Kühlbereich des jeweiligen Abgasführungskanals zu führen. Somit ermöglicht die Hitzeschutzeinrichtung eine Führung des Abgases ins Innere des Wärmetauschers hinein. Hierdurch wird vermieden, dass der Abgasstrom unmittelbar auf ungekühlte Bereiche der Kühleinrichtung auftrifft. Das kontaktfreie Einführen des Abgases durch den Einströmbereich in den Kühlbereich des jeweiligen Abgasführungskanals hinein ermöglicht, dass Materialspannungen in der Kühleinrichtung besonders gering gehalten werden können. Durch das Vermeiden des Auftreffens von heißem Abgas unmittelbar auf ungekühlte Bereiche der Kühleinrichtung können jeweilige in der Kühleinrichtung auftretende Temperaturdifferenzen des Materials besonders gering gehalten werden. Hierdurch können wiederum Materialspannungen in der Kühleinrichtung besonders gering gehalten werden, wodurch eine besonders hohe Lebensdauer der Kühleinrichtung erzielt werden kann.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Hitzeschutzeinrichtung für jeden Abgasführungskanal ein Führungsrohr aufweist, welches in den jeweiligen zugeordneten Abgasführungskanal der Kühleinrichtung hineinragt und mittels welchem das Abgas in den Kühlbereich führbar ist. Mittels der jeweiligen Führungsrohre ist somit das Abgas kontaktfrei zu jeweiligen den Abgasführungskanal im Einströmbereich begrenzenden Wänden der Kühleinrichtung durch den Einströmbereich hindurch in den Kühlbereich der Kühleinrichtung führbar. Mittels der Führungsrohre ist somit das Abgas kontaktfrei zu jeweiligen die Abgasführungskanäle in dem Einströmbereich der Kühleinrichtung begrenzenden Wänden an diesen Wänden vorbei in den Kühlbereich zu führen. In dem Kühlbereich kann das Abgas in Kontakt mit den jeweiligen den Abgasführungskanal begrenzenden Wänden des Kühlbereichs treten. Die für jeden Abgasführungskanal vorgesehenen Führungsrohre der Hitzeschutzeinrichtung ermöglichen somit, dass ein Auftreffen des Abgases auf ungekühlte Bereiche der Kühleinrichtung unterbunden wird.
  • Es ist in diesem Zusammenhang insbesondere vorgesehen, dass die Hitzeschutzeinrichtung einen Sammelbereich aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, in die Abgaskühleinrichtung einströmendes Abgas zu sammeln und auf das wenigstens eine Führungsrohr zu verteilen, insbesondere auf die mehreren den jeweiligen Abgasführungskanälen zugeordneten Führungsrohre zu verteilen. Der Sammelbereich ermöglicht ein gleichmäßiges Aufteilen des Abgases auf die jeweiligen Führungsrohre, wodurch wiederum das Abgas gleichmäßig auf die jeweiligen Abgasführungskanäle der Kühleinrichtung aufgeteilt werden kann. Infolgedessen kann das Abgas mittels der Kühleinrichtung besonders gleichmäßig und besonders effizient gekühlt werden. Weiterhin kann eine besonders gleichmäßige Temperaturverteilung in der Kühleinrichtung erreicht werden, wodurch Materialspannungen der Kühleinrichtung besonders gering gehalten werden können.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Hitzeschutzeinrichtung frei von einem direkten Kontakt zu der Kühleinrichtung angeordnet ist. Das bedeutet, dass ein direkter Kontakt zwischen der Hitzeschutzeinrichtung und der Kühleinrichtung unterbleibt. Somit ist die Hitzeschutzeinrichtung von der Kühleinrichtung durchgängig beabstandet. Aufgrund des Unterbleibens des direkten Kontakts zwischen der Hitzeschutzeinrichtung und der Kühleinrichtung wird eine unmittelbare Wärmeleitung von der Hitzeschutzeinrichtung auf die Kühleinrichtung unterbunden. Infolgedessen kann eine punktuelle Erhitzung der Kühleinrichtung aufgrund eines Kontakts mit der Hitzeschutzeinrichtung vermieden werden. Aufgrund der kontaktfreien Anordnung der Hitzeschutzeinrichtung zu der Kühleinrichtung kann die Kühleinrichtung relativ zu der Hitzeschutzeinrichtung über Luft thermisch isoliert sein.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Hitzeschutzeinrichtung dazu eingerichtet ist, das Abgas an einer Frontseite der Kühleinrichtung vorbeizuleiten. Somit ist die Hitzeschutzeinrichtung dazu eingerichtet, zu vermeiden, dass das Abgas direkt auf die Frontseite der Kühleinrichtung auftritt. Die Frontseite der Kühleinrichtung ist insbesondere in Strömungsrichtung vorne angeordnet und wird somit von in die Kühleinrichtung einströmendem Abgas als erstes passiert. Insbesondere kann die Frontseite Teil des ungekühlten Einströmbereichs sein, wodurch beim direkten Auftreffen heißer Abgase auf der Frontseite der Kühleinrichtung große Materialspannungen in der Kühleinrichtung auftreten könnten. Um diese Materialspannungen in der Kühleinrichtung zu vermeiden, leitet die Hitzeschutzeinrichtung das Abgas an der Frontseite der Kühleinrichtung vorbei. Hierfür kann die Hitzeschutzeinrichtung die Frontseite der Kühleinrichtung in Strömungsrichtung des Abgases zumindest bereichsweise, insbesondere vollständig, überdecken. Die Frontseite der Kühleinrichtung kann für jeden Abgasführungskanal eine Öffnung aufweisen, über welche der jeweilige Abgasführungskanal in die Umgebung mündet. In jeder der Öffnungen kann jeweils ein Führungsrohr der Hitzeschutzeinrichtung eingesteckt sein, wodurch mittels der Hitzeschutzeinrichtung das Abgas frei von einem direkten Kontakt mit dem Einströmbereich in den Kühlbereich führbar ist. Durch das Vorbeileiten des Abgases an der Frontseite der Kühleinrichtung mittels der Hitzeschutzeinrichtung können Temperaturdifferenzen zwischen der Frontseite der Kühleinrichtung und dem Kühlbereich der Kühleinrichtung besonders gering gehalten werden, wodurch wiederum Materialspannungen der Kühleinrichtung besonders gering gehalten werden können.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Einlasstrichter vorgesehen, über welchen das Abgas in die Abgaskühleinrichtung einströmen kann, an welchem die Kühleinrichtung in Strömungsrichtung anschließt und welcher die Hitzeschutzeinrichtung umschließt. Mittels des Einlasstrichters ist somit das Abgas zu der Hitzeschutzeinrichtung und der Kühleinrichtung hinführbar. Insbesondere ist der Einlasstrichter dazu vorgesehen, das in die Abgaskühleinrichtung einströmende Abgas in den Sammelbereich der Hitzeschutzeinrichtung zu führen. Somit kann mittels des Einlasstrichters ein Vorbeiströmen des Abgases an der Hitzeschutzeinrichtung und/oder der Kühleinrichtung zumindest im Wesentlichen unterbunden werden. Ein Durchströmen der Abgaskühleinrichtung durch das Abgas, ohne dass das Abgas gekühlt wird, kann somit vermieden werden.
  • In diesem Zusammenhang ist es insbesondere vorgesehen, dass die Kühleinrichtung und die Hitzeschutzeinrichtung in zueinander beabstandeten Bereichen jeweils stoffschlüssig mit dem Einlasstrichter verbunden sind. Das bedeutet, dass sowohl die Hitzeschutzeinrichtung als auch die Kühleinrichtung jeweils eine stoffschlüssige Verbindung mit dem Einlasstrichter aufweisen. Hierdurch können die Kühleinrichtung und die Hitzeschutzeinrichtung über den Einlasstrichter relativ zueinander kontaktfrei positioniert sein. Der Einlasstrichter hält somit die Hitzeschutzeinrichtung und die Kühleinrichtung in einer Relativposition zueinander, in welcher ein direkter Kontakt zwischen der Hitzeschutzeinrichtung und der Kühleinrichtung unterbleibt. Über die stoffschlüssige Verbindung sind sowohl die Hitzeschutzeinrichtung als auch die Kühleinrichtung besonders sicher an dem Einlasstrichter gehalten.
  • Hierbei kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Kühleinrichtung und/oder die Hitzeschutzeinrichtung mit dem Einlasstrichter verlötet sind. Bei der Lötverbindung handelt es sich um eine besonders einfach bereitzustellende und besonders stabile stoffschlüssige Verbindung.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Hitzeschutzeinrichtung durch ein Hitzeschutzblech bereitgestellt wird. Hierbei kann die Hitzeschutzeinrichtung insbesondere durchgängig aus einem einzigen Material bereitgestellt sein, wodurch eine Korrosionsgefahr der Hitzeschutzeinrichtung besonders gering gehalten werden kann. Für eine besonders hohe mechanische Stabilität kann die Hitzeschutzeinrichtung insbesondere einstückig ausgebildet sein. Alternativ kann die Hitzeschutzeinrichtung mehrteilig ausgebildet sein. Durch die kontaktfreie Anordnung der Hitzeschutzeinrichtung zu der Kühleinrichtung kann die Hitzeschutzeinrichtung sich zumindest im Wesentlichen gleichmäßig aufgrund des durch die Hitzeschutzeinrichtung strömenden Abgases erwärmen, wobei ein Kühlen der Hitzeschutzeinrichtung mittels der Kühleinrichtung unterbleibt. Hierdurch kann die Hitzeschutzeinrichtung lediglich besonders geringe Temperaturdifferenzen aufweisen, wodurch wiederum Materialspannungen in der Hitzeschutzeinrichtung besonders gering gehalten werden können. Infolge der besonders geringen Materialspannungen in der Hitzeschutzeinrichtung kann die Hitzeschutzeinrichtung eine besonders hohe Lebensdauer aufweisen.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einer Abgaskühleinrichtung, wie sie bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Abgaskühleinrichtung beschrieben worden ist. Die Abgaskühleinrichtung kann insbesondere dazu eingerichtet sein, Abgas von einem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs zu empfangen und zu kühlen. Das gekühlte Abgas kann von der Abgaskühleinrichtung für eine Rückführung in den Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Abgaskühleinrichtung sind als Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs anzusehen und umgekehrt.
  • Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in:
    • 1 eine schematische Schnittansicht einer Abgaskühleinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einer an einem Einlasstrichter befestigten Kühleinrichtung, mittels welcher die Abgaskühleinrichtung durchströmendes Abgas gekühlt werden kann, sowie mit einer Hitzeschutzeinrichtung, welche an dem Einlasstrichter befestigt und kontaktfrei zu der Kühleinrichtung angeordnet ist und mittels welcher das Abgas kontaktfrei zu der Kühleinrichtung durch einen Einströmbereich der Kühleinrichtung hindurch in einen Kühlbereich der Kühleinrichtung führbar ist; und
    • 2a und 2b eine schematische Perspektivansicht der Hitzeschutzeinrichtung sowie eine schematische Perspektivansicht der Kühleinrichtung, mit mehreren von dem Abgas durchströmbaren Abgasführungskanälen, wobei sich durch den Kühlbereich der Kühleinrichtung hindurch erstreckende Abgasführungskanäle mittels eines durch die Kühleinrichtung strömenden Kühlfluids kühlbar sind.
  • In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist eine Abgaskühleinrichtung 10 ausschnittsweise gezeigt, welche in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden kann. Die Abgaskühleinrichtung 10 ist dazu eingerichtet, Abgas von einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs zu empfangen und zu kühlen. Das gekühlte Abgas kann mittels der Abgaskühleinrichtung 10 für ein Rückführen in den Verbrennungsmotor bereitgestellt werden.
  • Die Abgaskühleinrichtung 10 umfasst eine als Wärmetauscher ausgebildete Kühleinrichtung 12, welche in 2b gesondert perspektivisch dargestellt ist. Die Kühleinrichtung 12 kann auch als sogenannte Kühlkassette bezeichnet werden. Die Kühleinrichtung 12 weist mehrere Abgasführungskanäle 14 auf, durch welche hindurch Abgas durch die Kühleinrichtung 12 hindurchführbar ist. Weiterhin weist die Kühleinrichtung 12 von einem Kühlfluid 16 durchströmbare Kühlkanäle 18 auf, in welchen das Kühlfluid 16 innerhalb der Kühleinrichtung 12 strömen kann. Mittels des Kühlfluids 16 ist Wärme von durch die Abgasführungskanäle 14 strömendem Abgas aufnehmbar, wodurch das Abgas gekühlt werden kann. Die Kühleinrichtung 12 weist einen von dem Kühlfluid 16 gekühlten Kühlbereich 20 sowie einen ungekühlten Einströmbereich 22 auf. Insbesondere befindet sich eine Frontseite 24 der Kühleinrichtung 12 in dem Einströmbereich 22 und ist somit nicht direkt durch das Kühlfluid 16 gekühlt.
  • Um ein direktes Auftreffen von heißem Abgas auf die Frontseite 24 und/oder weitere Teile des Einströmbereichs 22 zu vermeiden, wodurch in der Kühleinrichtung 12 auftretende Temperaturdifferenzen eines Materials der Kühleinrichtung 12 besonders gering gehalten werden können, umfasst die Abgaskühleinrichtung 10 zusätzlich zu der Kühleinrichtung 12 eine Hitzeschutzeinrichtung 26. Die Hitzeschutzeinrichtung 26 ist in 2a in einer schematischen Perspektivansicht gesondert dargestellt. Die Hitzeschutzeinrichtung 26 wird vorliegend durch ein Hitzeschutzblech bereitgestellt. Hierbei ist die Hitzeschutzeinrichtung 26 aus einem einzigen Material bereitgestellt. Insbesondere ist die Hitzeschutzeinrichtung 26 einstückig ausgebildet. Die Hitzeschutzeinrichtung 26 ist dazu eingerichtet, das Abgas durch den Einströmbereich 22 und kontaktfrei zu dem Einströmbereich 22 in den Kühlbereich 20 der Kühleinrichtung 12 zu führen. Somit wird mittels der Hitzeschutzeinrichtung 26 das in die Abgaskühleinrichtung 10 einströmende Abgas durch den Einströmbereich 22 der Kühleinrichtung 12 hindurchgeführt, wobei ein direkter Kontakt zwischen dem Abgas und Oberflächen der Kühleinrichtung 12 in dem Einströmbereich 22 unterbleibt. Hierdurch können große Temperaturdifferenzen und infolgedessen Materialspannungen der Kühleinrichtung 12 zwischen dem Einströmbereich 22 und dem Kühlbereich 20 zumindest im Wesentlichen vermieden werden.
  • Um das Abgas durch dem Einströmbereich 22 zugeordnete Abschnitte der Abgasführungskanäle 14 der Kühleinrichtung 12 führen zu können, weist die Hitzeschutzeinrichtung 26 für jeden Abgasführungskanal 14 ein Führungsrohr 28 auf, welches in den jeweiligen zugeordneten Abgasführungskanal 14 eingesteckt ist. Die jeweiligen Führungsrohre 28 sind frei von einem unmittelbaren Kontakt mit jeweiligen die Abgasführungskanäle 14 begrenzenden Wänden, wodurch die Führungsrohre 28 jeweils zu dem dem Einströmbereich 22 zugeordneten Abschnitt des Abgasführungskanals 14 über Luft thermisch isoliert sind. Über die Führungsrohre 28 kann das Abgas an der Frontseite 24 der Kühleinrichtung 12 vorbei in jeweilige dem Kühlbereich 20 zugeordnete Abschnitte der Abgasführungskanäle 14 geleitet werden. Hierdurch kann ein direktes Auftreffen des Abgases auf die Frontseite 24 der Kühleinrichtung 12 vermieden werden. Die Hitzeschutzeinrichtung 26 weist, wie in 1 besonders gut erkannt werden kann, weiterhin einen Sammelbereich 30 auf, in welchem von der Hitzeschutzeinrichtung 26 empfangenes Abgas gesammelt werden kann. Das in dem Sammelbereich 30 gesammelte Abgas wird anschließend auf die Führungsrohre 28 verteilt. Hierdurch kann das in die Hitzeschutzeinrichtung 26 einströmende Abgas gleichmäßig auf sämtliche Führungsrohre 28 der Hitzeschutzeinrichtung 26 verteilt werden. Für ein Vermeiden einer direkten Wärmeleitung von der Hitzeschutzeinrichtung 26 zu der Kühleinrichtung 12, insbesondere zu dem Einströmbereich 22 der Kühleinrichtung 12, ist die Hitzeschutzeinrichtung 26 frei von einem direkten Kontakt zu der Kühleinrichtung 12.
  • Für ein Positionieren und Halten der Hitzeschutzeinrichtung 26 relativ zu der Kühleinrichtung 12 umfasst die Abgaskühleinrichtung 10 einen Einlasstrichter 32. Mittels des Einlasstrichters 32 ist zum einen das Abgas in den Sammelbereich 30 der Hitzeschutzeinrichtung 26 führbar und zum anderen die Hitzeschutzeinrichtung 26 in ihrer Position relativ zu der Kühleinrichtung 12 fixiert. Vorliegend sind sowohl die Kühleinrichtung 12 als auch die Hitzeschutzeinrichtung 26 jeweils stoffschlüssig mit dem Einlasstrichter 32 verbunden, vorliegend verlötet. Sämtliche Verbindungsstellen der Hitzeschutzeinrichtung 26 an dem Einlasstrichter 32 sind zu sämtlichen Verbindungsstellen der Kühleinrichtung 12 mit dem Einlasstrichter 32 beabstandet. Hierdurch kann eine Wärmeleitung von der Hitzeschutzeinrichtung 26 über den Einlasstrichter 32 an die Kühleinrichtung 12 besonders gering gehalten werden. Über den Einlasstrichter 32 kann das Abgas in die Abgaskühleinrichtung 10 einströmen. An dem Einlasstrichter 32 schließt in Strömungsrichtung 34 die Kühleinrichtung 12 an. Weiterhin ist es vorliegend vorgesehen, dass der Einlasstrichter 32 die Hitzeschutzeinrichtung 26 ausgehend von der Strömungsrichtung 34 außenumfangsseitig umschließt.
  • Bei der Abgaskühleinrichtung 10 ist eine Entkoppelung von thermisch am höchsten beanspruchten Stellen in einem Eintrittsbereich der Abgaskühleinrichtung 10 erfolgt, indem vermieden wird, dass Abgas direkt auf die Frontseite 24 der Kühleinrichtung 12 auftrifft. Eine direkte Anströmung von Hauptrissstellen der Frontseite 24 der Kühleinrichtung 12 kann somit verhindert werden. Diese Entkopplung erfolgt durch das Vorsehen der Hitzeschutzeinrichtung 26, welche zu dem während des Betriebs insbesondere heißen Einlasstrichter 32 kontaktiert ist und kontaktfrei zu der Kühleinrichtung 12 angeordnet ist. Die Ausgestaltung von strömungsführenden Auslassstellen, vorliegend das Vorsehen der Führungsrohre 28 der Hitzeschutzeinrichtung 26, ermöglicht ein definiertes Eintreten von Abgas in die Abgasführungskanäle 14 der Kühleinrichtung 12. Hierdurch wird Wärmestrom erst dort in die Kühleinrichtung 12 eingeführt, insbesondere erst in den Kühlbereich 20 in die Kühleinrichtung 12 eingeführt, in welchem ein für einen Abtransport dieses Wärmestroms ausreichender Kühlmittelstrom zur Verfügung steht. Eine Verlötung oder anderweitige Verbindung der Kühleinrichtung 12 mit dem Einlasstrichter 32 kann in Bereichen der Kühleinrichtung 12 bestehen, welche nicht unmittelbar mit dem Kühlfluid 16 umströmt sind, insbesondere in dem Einströmbereich 22. Insbesondere weisen Verbindungsstellen der Kühleinrichtung 12 mit dem Einlasstrichter 32 einen besonders großen Abstand zu Verbindungsstellen der Hitzeschutzeinrichtung 26 mit dem Einlasstrichter 32 auf. Hierdurch können hohe Temperaturgradienten basierend auf einer Wärmeleitung zur Kühleinrichtung 12 von der Hitzeschutzeinrichtung 26 vermieden werden. Eine weitestgehende Dichtigkeit der Verbindung der Hitzeschutzeinrichtung 26 zu dem Einlasstrichter 32 ermöglicht, dass parasitäre Wärmeströme, welche auf die Kühleinrichtung 12 gelangen können, zumindest im Wesentlichen verhindert werden können.
  • Insgesamt zeigt die Erfindung, wie ein Hitzeschutzblech in einem Abgasrückführungskühler eingesetzt werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Abgaskühleinrichtung
    12
    Kühleinrichtung
    14
    Abgasführungskanal
    16
    Kühlfluid
    18
    Kühlkanal
    20
    Kühlbereich
    22
    Einströmbereich
    24
    Frontseite
    26
    Hitzeschutzeinrichtung
    28
    Führungsrohr
    30
    Sammelbereich
    32
    Einlasstrichter
    34
    Strömungsrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1444474 B1 [0002]

Claims (10)

  1. Abgaskühleinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Kühleinrichtung (12), welche dazu eingerichtet ist, von Abgas und einem Kühlfluid (16) durchströmt zu werden, wodurch Wärme von dem Abgas auf das Kühlfluid (16) abführbar ist, und welche wenigstens einen Abgasführungskanal (14) aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, von dem Abgas durchströmt zu werden, welcher einen von dem Kühlfluid (16) umströmten und gekühlten Kühlbereich (20) und einen ungekühlten Einströmbereich (22) aufweist, über welchen das Abgas in den Abgasführungskanal (14) einströmt, und mit einer Hitzeschutzeinrichtung (26), welche dazu eingerichtet ist, das Abgas kontaktfrei zu dem Einströmbereich (22) und durch den Einströmbereich (22) hindurch in den Kühlbereich (20) des jeweiligen Abgasführungskanals (14) zu führen.
  2. Abgaskühleinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hitzeschutzeinrichtung (26) für jeden Abgasführungskanal (14) ein Führungsrohr (28) aufweist, welches in den jeweiligen zugeordneten Abgasführungskanal (14) der Kühleinrichtung (12) hineinragt und mittels welchem das Abgas in den Kühlbereich (20) führbar ist.
  3. Abgaskühleinrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hitzeschutzeinrichtung (26) einen Sammelbereich (30) aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, in die Abgaskühleinrichtung (10) einströmendes Abgas zu sammeln und auf das wenigstens eine Führungsrohr (28) zu verteilen.
  4. Abgaskühleinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hitzeschutzeinrichtung (26) frei von einem direkten Kontakt zu der Kühleinrichtung (12) angeordnet ist.
  5. Abgaskühleinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hitzeschutzeinrichtung (26) dazu eingerichtet ist, das Abgas an einer Frontseite (24) der Kühleinrichtung (12) vorbei zu leiten.
  6. Abgaskühleinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einlasstrichter (32) vorgesehen ist, über welchen das Abgas in die Abgaskühleinrichtung (10) einströmen kann, an welchen die Kühleinrichtung (12) in Strömungsrichtung (34) anschließt und welcher die Hitzeschutzeinrichtung (26) umschließt.
  7. Abgaskühleinrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (12) und die Hitzeschutzeinrichtung (26) an zueinander beabstandeten Bereichen jeweils stoffschlüssig mit dem Einlasstrichter (32) verbunden sind.
  8. Abgaskühleinrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (12) und/oder die Hitzeschutzeinrichtung (26) mit dem Einlasstrichter (32) verlötet sind.
  9. Abgaskühleinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hitzeschutzeinrichtung (26) durch ein Hitzeschutzblech bereitgestellt wird.
  10. Kraftfahrzeug mit einer Abgaskühleinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT287030B (de) 1966-06-27 1971-01-11 Waagner Biro Ag Einrichtung zur Verhinderung der Überhitzung der Einlaufstellen der Rohre bzw. der Rohrplatten von Rohrwärmetauschern
EP0070371A1 (de) 1981-07-22 1983-01-26 FUNKE Wärmeaustauscher Apparatebau KG Wärmeaustauscher
EP1444474B1 (de) 2001-10-24 2009-12-16 Behr GmbH & Co. KG Wärmeübertrager
DE102012208100A1 (de) 2012-05-15 2013-11-21 Behr Gmbh & Co. Kg Abgaswärmeübertrager

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