DE3140505A1 - Supercharged engine with charge air cooler - Google Patents

Supercharged engine with charge air cooler

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DE3140505A1 DE19813140505 DE3140505A DE3140505A1 DE 3140505 A1 DE3140505 A1 DE 3140505A1 DE 19813140505 DE19813140505 DE 19813140505 DE 3140505 A DE3140505 A DE 3140505A DE 3140505 A1 DE3140505 A1 DE 3140505A1
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Abstract

In a supercharged engine an exhaust gas turbocharger, supported in relation to the crank casing of the engine by way of a charger bracket (4), is post-connected to a charge air cooler (17) to which a charging air manifold (16) is connected. In order to make the charge air cooler (17) easier to assemble and maintain, the charger bracket (4) is designed as a gas-tight housing which is subdivided into an inlet chamber (13) connected to the exhaust gas turbocharger and an outlet chamber (15) connected to the charging air manifold (16), which chambers are connected to one another solely by means of a through-aperture (18) in a bearing plate. In addition the charge air cooler (17) can be slid laterally through an insertion aperture (21) like a drawer over the through-aperture (18) and sits tightly on the bearing plate (12). <IMAGE>

Description

3140505 PATENTANWALT DIPL-ING. DR. MANFRED RAU . · ■3140505 PATENT Attorney DIPL-ING. DR. MANFRED RAU. · ■

D-8500 Nürnberg 9i postfach 9i 04 80 lange zeile 30 telefon osm /37147 telex od/23?65D-8500 Nürnberg 9i P.O.Box 9i 04 80 long line 30 telephone osm / 37147 telex od / 23? 65

(VNR 106984) Nürnberg, 12.1o. 198.1(VNR 106984) Nuremberg, 12.1o. 198.1

R/ÜbR / Ub

Motoren-Werke Mannheim Aktiengesellschaft vorm.Benz Abt. stationärer Motorenbau, Carl-Benz-Str.5, 6800 Mannheim 1Motoren-Werke Mannheim Aktiengesellschaft formerly Benz Dept. stationary engine construction, Carl-Benz-Str. 5, 6800 Mannheim 1

Aufgeladener Motor mit LadeluftkühlerTurbocharged engine with intercooler

Die Erfindung betrifft einen aufgeladenen Motor nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Bei derartigen bekannten Motoren ist auf dem Ladeluftkühler der Abgas-Turbo-Lader angebracht, während die Ladeluftsammelleitung sich unmittelbar unterhalb des Ladeluftkühlers befindet. Das aus diesen drei Gruppen bestehende Paket ist über einen Laderbock gegenüber dem Kurbelgehäuse des Motors abgestützt, Abgas-Turbo-Lader einerseits und Ladeluftsammelleitung andererseits sind mittels horizontal liegender Flansche gegen die Oberseite bzw. Unterseite des Ladeluftkühlers geschraubt. Die Demontage und die Montage des Ladeluftkühlers ist außerordnetlich umständlich, da man nicht mit einem Hebezeug herankommt, was im Hinblick auf das sehr hohe Gewicht solcher Ladeluftkühler bei größeren Motoren zwingend erforderlich ist. Wenn zu einer Zwischenreinigung, bei der der Ladeluftkühler nicht demontiert wird,■eine Reinigungsflüssigkeit in den Ladeluftkühler gefüllt wird, so fließt diese in die LadeluftSammelleitung, was naturgemäß nicht wünschenswert ist.The invention relates to a supercharged engine according to the Preamble of claim 1. In such known Engines is mounted on the intercooler of the exhaust gas turbo charger, while the charge air manifold is located directly located below the intercooler. That Package consisting of these three groups is about one Loader bracket supported opposite the crankcase of the engine, exhaust gas turbo charger on the one hand and charge air manifold on the other hand, by means of horizontally lying flanges against the top or bottom of the intercooler screwed. The dismantling and assembly of the intercooler is extremely cumbersome, since you do not with a hoist, which in view of the very high weight of such intercoolers for larger ones Motors is absolutely necessary. If for an intermediate cleaning, in which the intercooler is not dismantled, ■ a cleaning fluid in the intercooler is filled, it flows into the charge air manifold, which is naturally undesirable.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen MotorThe invention is therefore based on the object of a motor

3H05053H0505

der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß der Ladeluftkühler montage- und wartungsfreundlicher ist.of the generic type to be designed so that the intercooler is easier to assemble and maintain.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird es ermöglicht, daß der Ladeluftkühler nach Lösen nur weniger Schrauben aus dem ein ihn gasdicht umgebendes Gehäuse bildenden Laderbock herausgezogen bzw. wieder in diesen hereingeschoben wird. Ein Ausbau des Ladeluftkühlers zu Wartungszwecken ist also leicht möglich.This object is achieved according to the invention by the characterizing Features of claim 1 solved. By the invention Measures it is made possible that the intercooler after loosening only a few screws from the one him gas-tight surrounding housing-forming loader bracket is pulled out or pushed back into this. Removing the intercooler for maintenance purposes is therefore easily possible.

Das Herausziehen bzw. Hineinschieben des Ladeluftkühlers in den Laderbock wird durch die Maßnahmen nach Anspruch 2 besonders erleichtert, wobei durch die zusätzlichen Maßnahmen nach Anspruch 3 erreicht wird, daß in vollständig eingeschobenem Zustand die Laufrollen nicht mehr in Eingriff mit der Auflageplatte bzw. Einschubleisten oder dergleichen sind.Pulling out or pushing the intercooler into the loader bracket is achieved by the measures according to claim 2 particularly facilitated, which is achieved by the additional measures according to claim 3 that in fully inserted State the rollers are no longer in engagement with the support plate or slide-in strips or the like are.

Die Dichtleisten nach Anspruch 4 gewährleisten einen besonders dichten Sitz des eingeschobenen Ladeluftkühlers auf der Auflageplatte. Diese Dichtleisten lassen sich auch in besonders einfacher Weise als Einschubschienen für die Laufrollen verwenden, wobei die Ausnehmungen für die Laufrollen sich naturgemäß nicht über die volle Breite der Dichtleisten erstrecken, so daß hier keine unerwünschte Luftdurchtritt stelle zwischen Einlaßraum und Auslaßraum entsteht.The sealing strips according to claim 4 ensure a particularly tight fit of the inserted charge air cooler the platen. These sealing strips can also be used in particularly easy to use as slide-in rails for the rollers, the recesses for the rollers Naturally, they do not extend over the full width of the sealing strips, so that there is no undesired passage of air here arises between the inlet space and the outlet space.

Durch die Anordnung nach Anspruch 5 wird erreicht, daß die Einschuböffnung atf der Abgasseite, also parallel zu einer Längsseite des Motors liegt, so daß zu dieser regelmäßig ohnehin freien Seite eines Motors leicht der Ladeluftkühler herausgezogen werden kann. Hinzu kommt, daßThe arrangement according to claim 5 achieves that the insertion opening atf the exhaust side, i.e. parallel to one long side of the engine is so that this regularly anyway free side of an engine easily Intercooler can be pulled out. In addition, that

bei dieser Ausgestaltung Reinigungsflüssigkeit bei einer Zwischenreinigung nicht in die Ladeluftsammelleitung gelangen kann, was durch die Weiterbildung nach Anspruch 6 noch verbessert wird.in this embodiment cleaning fluid at a Intermediate cleaning cannot get into the charge air manifold, which is achieved by the development according to claim 6 is still being improved.

Die Maßnahmen nach Anspruch 7 ermöglichen ein Abziehen einer solchen Reinigungsflüssigkeit.The measures according to claim 7 enable such a cleaning liquid to be drawn off.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigt Further advantages and features of the invention result from the following description of an embodiment of the invention with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine Stirnansicht eines Motors mit Abgas-Turbo-Lader und Ladeluftkühler,1 is an end view of an engine with an exhaust gas turbo-charger and intercooler,

Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt durch den Bereich2 shows a vertical longitudinal section through the area

des Ladeluftkühlers und : of the intercooler and :

Fig. 3 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie III-III in Fig. 2.3 shows a cross section according to the section line III-III in Fig. 2.

Wie sich aus Fig. T ergibt, ist ein üblicher, aus einer Abgasturbine 1 und einem drehfest mit dieser verbundenen Ladeluftverdichter 2 bestehender Abgas-Turbo-Lader 3 an einer Stirnseite, und zwar der abtriebsseitigen Stirnseite, eines Motors angeordnet. Der Lader 3 ist auf der Oberseite eines als Gehäuse ausgebildeten Laderbocks 4 befestigt, der wiederum selber am Kurbelgehäuse 5 des Motors befestigt ist. Unterhalb des Laderbocks 4 ist in Fig. 1 die Schwungscheibe 6 und - gestrichelt - die Ölwanne des Motors angedeutet. Eine mit den einzelnen - nicht dargestellten - Zylindern verbundene Abgassammelleitung 8 mündet in die Abgasturbine. Der Ladeluftverdichter 2 saugt die zu verdichtende LadeluftAs can be seen from FIG. T, a conventional one consists of an exhaust gas turbine 1 and a charge air compressor connected to it in a rotationally fixed manner 2 existing exhaust gas turbo charger 3 on one end face, namely the end face on the output side, one Motor arranged. The loader 3 is on top of one formed as a housing loader bracket 4 attached, which in turn is itself attached to the crankcase 5 of the engine. Below the loader bracket 4 in Fig. 1, the flywheel 6 and - indicated by dashed lines - the oil pan of the engine. An exhaust manifold 8 connected to the individual cylinders (not shown) opens into the exhaust turbine. The charge air compressor 2 draws in the charge air to be compressed

-Jr--Jr-

durch einen Ansaugstutzen 9 an und drückt die verdichtete Ladeluft durch seinen Austrittsstutzen 1O in den als Gehäuse ausgebildeten Laderbock 4. Hierzu ist der Austrittsstutzen 10 an eine Einlaßöffnung 11 in der Oberseite des Laderbocks 4 dicht angeschlossen. Im Laderbock 4 ist eine im wesentlichen horizontal ausgebildete Auflageplatte 12 angeordnet, die einen Einlaßraum 13 von einem Auslaßraum 14 im Laderbock 4 trennt. Die Einlaßöffnung 11 mündet in den Einlaßraum 13 ein, während aus dem Auslaßraum 14 eine Auslaßöffnung 15 ausmündet, an die eine Ladeluftsammelleitung 16 des Motors angeschlossen ist.through an intake port 9 and presses the compressed charge air through its outlet port 1O into the housing trained loader bracket 4. For this purpose, the outlet nozzle 10 is connected to an inlet opening 11 in the top of the Loader stands 4 tightly connected. In the loader bracket 4 is a substantially horizontally designed support plate 12 arranged having an inlet space 13 from an outlet space 14 in the loader block 4 separates. The inlet opening 11 opens into the inlet chamber 13, while from the outlet chamber 14 a Outlet opening 15 opens, to which a charge air manifold 16 of the motor is connected.

In der Auflageplatte 12 ist eine in ihrer Form und ihren Maßen einem Ladeluftkühler 17 angepaßte Durchtrittsöffnung 18 ausgebildet, die von einer Dichtleiste 19 umrahmt ist, die auf der Auflageplatte 12 und zwar auf.der dem Einlaßraum 13 zugewandten Seite angebracht ist. Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, stellt die Durchtrittsöffnung 18 die einzige Verbindung zwischen dem Einlaßraum 13 und dem Auslaßraum 14 dar, die ansonsten völlig gegeneinander abgeschlossen im gehäuseartigen Laderbock 4 angeordnet sind.In the support plate 12 is one in its shape and its Dimensions of a charge air cooler 17 adapted passage opening 18 formed, which is framed by a sealing strip 19, on the support plate 12 and that on.der the inlet space 13 facing side is attached. As from the 2 and 3, the passage opening 18 is the only connection between the inlet chamber 13 and the Outlet space 14, which are otherwise completely closed off from one another in the housing-like loader bracket 4.

Oberhalb der Auflageplatte 12 ist in einer Seitenwand 20 des Laderbocks 4 eine Einschuböffnung 21 ausgebildet, deren Querschnitt dem Querschnitt des Ladeluftkühlers 17 angepaßt ist. In eingeschobenem Zustand liegt der im wesentlichen quaderförmig ausgebildete, in üblicher Weise ausgebildete Ladeluftkühler 17 mit sainem unteren umlaufenden Rand auf der Dichtleiste 19 auf, so daß aus dem Ladeluftverdichter entsprechend den Strömungspfeilen 22 in den Einlaßraum 13 eintretende Ladeluft nur nach Durchströmen des Ladeluftkühlers 17 entsprechend den Strömungspfeilen 23 durch die Durchtrittsöffnung T8 in den Auslaßraum 14 und von dort durchAbove the support plate 12 is in a side wall 20 of the loader bracket 4 formed an insertion opening 21, the Cross section is adapted to the cross section of the charge air cooler 17. In the pushed-in state, it is essentially Block-shaped, conventionally designed charge air cooler 17 with a lower circumferential edge the sealing strip 19, so that from the charge air compressor into the inlet space 13 according to the flow arrows 22 incoming charge air only after flowing through the charge air cooler 17 according to the flow arrows 23 through the Passage opening T8 into the outlet space 14 and from there through

3 U 0.5 Q3 U 0.5 Q

die Auslaßöffnung 15 in die Ladeluftsammelleitung 16 strömen kann. Der Ladeluftkühler 17 liegt im eingeschobenen
Zustand mit einem stirnseitigen Flansch 24 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 25 gegen die Seitenwand 20 des
Laderbocks 4 an und ist mit dieser mittels einiger Schrauben 26 fest aber leicht lösbar verbunden. Im deckelartigen Flansch 24 des Ladeluftkühlers 17 sind auch zwei Anschlußflansche 27, 28 für eine Kühlwasservorlaufleitung 29 und . eine Kühlwasserrücklaufleitung 30 angeordnet.the outlet opening 15 can flow into the charge air manifold 16. The intercooler 17 is inserted
State with an end flange 24 with the interposition of a seal 25 against the side wall 20 of the
Loader bracket 4 and is firmly but easily detachably connected to this by means of a few screws 26. In the cover-like flange 24 of the charge air cooler 17 are two connection flanges 27, 28 for a cooling water supply line 29 and. a cooling water return line 30 is arranged.

Im Bereich der dem Flansch 24 abgewandten Ende des Ladeluftkühlers 17 ist an diesem jeweils eine Laufrolle 31 ange In the area of the end of the charge air cooler 17 facing away from the flange 24, a roller 31 is attached to it

bracht, die über die Unterseite 32, mit der der Ladeluftkühler 17 auf der Dichtleiste 19 aufliegt, nur um ein
oder wenige Millimeter vorsteht. Mittels dieser beiden
Laufrollen wird der Ladeluftkühler 17 beim Einschieben in
den Laderbock 4 bzw. beim Herausziehen aus diesem leichtgängig verfahren, wobei er um das erwähnte Maß von ein
bis wenigen Millimetern von der Dichtleiste 19 abgehoben ist; An der Stelle, an der sich die Laufrollen 31 bei völlig in den Laderbock 4 eingeschobenem Ladeluftkühler 17 befinden, ist - jeweils jeder Laufrolle 31 zugeordnet - eine flache
Ausnehmung 33, in die die jeweilige Laufrolle 31 hineinläuft. Die Tiefe dieser Ausnehmung entspricht mindestens
dem erwähnten Maß von ein bis wenigen Millimetern, so daß . · dann, wenn sich jeweils eine Laufrolle 31 in einer Ausnehmung 33 befindet, der Ladeluftkühler 17 vollständig mit seiner
Unterseite 32 auf der Dichtleiste 19 aufliegt.brought over the underside 32 with which the intercooler 17 rests on the sealing strip 19, only to a
or protrudes a few millimeters. By means of these two
The intercooler 17 becomes castors when it is pushed into
the loader trestle 4 or when pulling out of this move easily, whereby he by the mentioned amount of a
is lifted up to a few millimeters from the sealing strip 19; At the point at which the rollers 31 are located when the intercooler 17 is fully inserted into the loader bracket 4, each roller 31 is assigned a flat one
Recess 33 into which the respective roller 31 runs. The depth of this recess is at least equal to
the mentioned dimension of one to a few millimeters, so that. · When there is a roller 31 in a recess 33, the intercooler 17 completely with its
Underside 32 rests on sealing strip 19.

Die Ein- und Ausschubrichtung 34 für den Ladeluftkühler 17 verläuft horizontal und quer zur Längsrichtung des Motors, d. h. der Ladeluftkühler 17 wird von einer seiner beiden
Längsseiten 35, und zwar hier von der abgasseitigen Längs-The push-in and push-out direction 34 for the charge air cooler 17 runs horizontally and transversely to the longitudinal direction of the engine, ie the charge air cooler 17 is controlled by one of its two
Long sides 35, namely here from the exhaust-gas side longitudinal

— jft* —- jft * -

seite her in den Laderbock 4 eingeschoben bzw. aus diesem herausgezogen, ohne daß hierzu der Abgas-Turbo-Lader 3 und/oder die Ladeluftsammelleitung demontiert werden müssen. Es müssen lediglich die Kühlwasservorlaufleitung 29 und die Kühlwasserrücklaufleitung 30 vom Flansch 24 gelöst werden und die letztere am Laderbock 4 haltenden Schrauben 26 herausgenommen werden.side pushed into the loader bracket 4 or pulled out of it without the exhaust gas turbo-charger 3 and / or the charge air manifold must be dismantled. Only the cooling water supply line 29 and the cooling water return line 30 need to be removed from the flange 24 be released and the latter on the loader bracket 4 holding screws 26 are removed.

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ist der den Auslaßraum 14 nach unten begrenzenden Boden 36 des Laderbocks 4 etwa flach trichterförmig ausgebildet. An seiner tiefsten Stelle befindet sich eine Ablaßschraube 37 durch die bei einer Zwischenreinigung des Ladeluftkühlers 17, wozu er nicht herausgenommen wird, die Reinigungsflüssigkeit abgezogen werden kann, ohne daß diese in die Ladeluftsammelleitung 16 gelangt.As can be seen in particular from FIG. 2, this is the outlet space 14 downwardly delimiting the bottom 36 of the loader block 4 is approximately flat, funnel-shaped. On his The lowest point is a drain plug 37 through which, during an intermediate cleaning of the intercooler 17, for which it is not removed, the cleaning fluid can be drawn off without it entering the charge air manifold 16 arrives.

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Claims (7)

3140505 PATENTANWALT DIPL-ING. DR. MANFRED RAU ■ D-85C0 NÜRNBERG 91 POSTFACH 91 04 80 LANGE ZEILE 30 TELEFON 09 11 / 3 71 47 TELEX 06/23 965 VNR 106984 Nürnberg, 12.1o.1981 R/Üb Motoren-Werke Mannheim Aktiengesellschaft vorm. Benz Abt, stationärer Motorenbau, Carl-Benz-Str.5, 6800 Mannheim 1 Ansprüche3140505 PATENT Attorney DIPL-ING. DR. MANFRED RAU ■ D-85C0 NÜRNBERG 91 POSTBOX 91 04 80 LANGE ZEILE 30 TELEPHONE 09 11/3 71 47 TELEX 06/23 965 VNR 106984 Nuremberg, January 12, 1981 R / Üb Motoren-Werke Mannheim Aktiengesellschaft vorm. Benz Abt, stationary engine construction, Carl-Benz-Str. 5, 6800 Mannheim 1 claims 1. !Aufgeladener Motor mit einem über einen Laderbock gegenüber dem Kurbelgehäuse des Motors abgestützten Abgas-Turbo-Lader, dem ein Ladeluftkühler nachgeschaltet ist, an den sich eine Ladeluftsammelleitung anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Laderbock (4) als gasdichtes Gehäuse ausgebildet ist, das in einen mit dem Abgas-Turbo-Lader (3) verbundenen Einlaßraum (13) und einen mit der Ladeluftsammelleitung (16) verbundenen Auslaßraum (15) unterteilt ist, die nur mittels einer Durchtrittsöffnung (18) in einer Auflageplatte (12) miteinander verbunden sind, und daß der Ladeluftkühler (17) seitlich durch eine Einschuböffnung (21) schubladenartig über die Durchtrittsöffnung (18) schiebbar ist und dicht auf der Auflageplatte (12) aufliegt.1.! Supercharged engine with an exhaust gas turbo charger supported by a loader stand opposite the crankcase of the engine, which is followed by a charge air cooler to which a charge air manifold is connected, characterized in that the loader bracket (4) is designed as a gas-tight housing, which is divided into an inlet chamber (13) connected to the exhaust gas turbo charger (3) and an outlet chamber (15) connected to the charge air manifold (16), which are only connected to one another by means of a passage opening (18) in a support plate (12) are, and that the charge air cooler (17) can be pushed laterally through an insertion opening (21) like a drawer over the passage opening (18) and rests tightly on the support plate (12). 2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladeluftkühler (17) im Bereich seines der Einschuböffnung2. Motor according to claim 1, characterized in that the charge air cooler (17) in the region of its the insertion opening (21) abgewandten Endes mit mindestens einem. Paar Laufrollen (31) versehen ist.(21) facing away from the end with at least one. Pair of rollers (31) is provided. 3. Motor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im3. Motor according to claim 2, characterized in that im Laderbock (4) die Laufrollen (31) in eingeschobenem Zustand des Ladeluftkühlers (17) aufnehmende Ausnehmungen (33) vorgesehen sind.Loader bracket (4) the rollers (31) in the inserted state of the intercooler (17) receiving recesses (33) are provided. 4. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung (18) von einer Dichtleiste (19) umgeben ist, auf der der Ladeluftkühler (17) aufliegt. ;4. Motor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the passage opening (18) is surrounded by a sealing strip (19) on which the charge air cooler (17) rests. ; 5. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die LadeluftSammelleitung (16) auf der der Einschuböffnung (21) entgegengesetzten Seite des Laderbocks (4) ausmündet.5. Motor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the charge air manifold (16) opens out on the side of the loader bracket (4) opposite the insertion opening (21). 6. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, insbesondere Anspruch 57 dadurch gekennzeichnet, daß die LadeluftSammelleitung (16) im oberen Bereich des Laderbocks (4) aus diesem ausmündet.6. Engine according to one of claims 1 to 5, in particular claim 5 7, characterized in that the charge air manifold (16) opens out from the upper region of the loader bracket (4). 7. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (36) des Laderbocks (4) sich nach unten verjüngend ausgebildet ist.7. Motor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the bottom (36) of the loader bracket (4) is designed to taper downwards.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1089212B (en) * 1957-05-29 1960-09-15 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Internal combustion engine with rows of cylinders arranged in a V shape
DE2445950B2 (en) * 1974-09-26 1976-11-11 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000Köln COMBUSTION ENGINE WITH RECHARGE

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