本发明涉及一种增压空气冷却器，尤其用于机动车辆，尤其用于内燃机，以及具有这种增压空气冷却器的内燃机。
背景技术：
通用增压空气冷却器公知于de102009042981a1，其具有空气入口箱和空气出口箱以及用于收集分离在增压空气冷却器中的凝液的凝液收集器。此外，设置了冷凝管线，其经由入口连接至凝液收集器并且经由出口连接至内燃机的进气管线。在操作增压空气冷却器期间，这旨在由于压差而从凝液收集器抽出凝液，其结果是能够省略迄今为止使用的致动器、阀和/或控制器。
增压空气冷却器公知于de102009011634a1，其包括软管元件，软管元件将增压空气冷却器连接至进气歧管。
技术实现要素：
本发明关注的问题是提供一种用于通用类型增压空气冷却器的改进的或者至少可替换实施例，其特征尤其在于，改善了从增压空气冷却器移除增压空气。
该目的通过独立专利权利要求的主题解决。优选实施例是从属权利要求的主题。
因此，本发明的基本构思是提供一种凝液接收区域，其用于接收从增压空气沉淀在增压空气冷却器的收集器中的凝液，在增压空气冷却器中增压空气在流经热交换器之后被收集。这种收集器还对本领域的技术人员公知为“空气收集箱”或者“收集箱”。
由于热交换器中的增压空气通过散失热量被冷却至冷却剂，因此部分增压空气的冷凝典型地发生在流经热交换器期间或者直接发生在离开热交换器处，即发生在进入布置于热交换器的下游的收集器的入口处。
凝液接收区域形成在所述收集器中具有的效应是，一方面，凝液具体地收集在其沉淀(即形成)的地方；另一方面，不需要额外安装空间用于凝液接收区域，这是由于因为其集成在布置于热交换器的下游的收集器中。
本发明进一步基于的构思是在收集器中设置管主体，其划界流体通道，凝液以及增压空气都能够流经该流体通道。在该情况下，开口形成在管主体中，管主体将流体通道流体地连接至凝液接收区域。开口优选位于管主体的最低点，这能够特别方便地形成为u形管主体。
以该方式，能够使用流经管主体的增压空气，好像其“带走”收集在凝液接收区域中的凝液并且将其从凝液接收区域移除。甚至当收集器以及典型地位于增压空气冷却器的下游的进气歧管之间仅存在较小增压空气压力的压差时这是可行的。结果，在根据本发明的增压空气冷却器中，因此沉淀的凝液能够具体地收集在收集器的凝液接收区域中，还能够再次从凝液接收区域有效地移除，为此无需技术上的复杂构造。
根据本发明用于内燃机的增压空气冷却器包括热交换器，其具有多个流体路径，要冷却的增压空气能够流经多个流体路径。收集器附接至热交换器，热交换器连通流体路径。收集器的下方区域构造为凝液接收区域，其用于接收增压空气的沉淀凝液。至少一个管主体布置在收集器中，管主体划界流体通道，凝液以及增压空气还能够流经流体通道。开口又设置在至少一个管主体中，开口将流体通道流体地连接至凝液接收区域。
在优选实施例中，管主体具有管主体入口和管主体出口，他们在增压空气冷却器的使用位置，尤其在机动车辆的发动机舱中均位于开口上方。这允许将增压空气有效的引入管主体。
特别优选地，开口布置在凝液接收区域中，而管主体入口和管主体出口布置于凝液接收区域外侧。以该方式，确保仅增压空气经由管主体入口引入管主体，仅凝液穿过开口进入管主体并且在那里被增压空气夹带，增压空气和凝液能够一起从管主体再次出现并且能够离开收集器。
在另一优选实施例中，管主体至少在一些区段具有u形几何形状。这种几何形状使得易于在开口上方执行前述管主体入口和出口的布置。
方便地，u形管主体至少在一些区段具有基底段，其在其对置端部优选一体地进入第一和第二支腿段。在该变型中，开口布置在基底段中。管主体入口布置在第一支腿段中，管主体出口布置在第二支腿段中。
在另一优选实施例中，背向热交换器的第二支腿段包括出口段。所述出口段远离基底段并平行于热交换器的流体管线沿伸。在该情况下，管主体的管主体出口布置在出口段中。依靠出口段，能够确保从管主体中被导出的凝液不能够返回凝液接收区域。
在有利的另一发展中，收集器包括壳体，其划界壳体内部。在另一发展中，凝液接收区域是壳体内部的一部分并且被槽状壳体基底划界，槽状壳体基底又是壳体的一部分。该变型与尤其低的生产成本有关系。
特别优选地，开口布置于基底段的区域中，基底段与划界凝液接收区域的壳体基底具有最小距离。以该方式，确保甚至当少量凝液收集在凝液接收区域中时，凝液不能够经由开口进入管主体。
可替换地或者此外，开口能够面向壳体基底。该测量还确保甚至当仅少量凝液收集在凝液接收区域中时，凝液不能够经由开口进入管主体。
特别优选地，管主体入口背向壳体基底。这允许将从热交换器出现的非冷凝增压空气有效的引入管主体。
特别方便地，存在于热交换器中的流体路径经由相应的流体路径出口通向收集器。在该变型中，管主体出口定向成平行于流体路径出口开口。这允许凝液在从管主体离开之后并且具体地借助于通过收集器流出管主体的增压空气而从收集器有效的被移除。
在有利的另一发展中，管主体入口、开口和管主体出口每个定向成相对于彼此转动90°。
另一优选实施例允许在收集器处特别灵活的组装以及拆开管主体，其中，收集器的壳体和管主体形成在两个部分中。在该变型中，管主体可拆开地紧固至壳体，这能够借助于优选夹或者卡掣连接优选实现。
在另一优选实施例中，管主体一体地形成在收集器的壳体上，但是该优选实施例关联于特别低制造成本。
在另一优选实施例中，具有相应的开口的至少两个管主体在收集器中一个堆叠在另一个上方或者一个布置在另一个上方。至少两个管主体能够布置成彼此间隔一定距离或者邻接彼此。在该变型中，至少两个设置的开口布置成彼此间隔一定距离并且处于距离收集器中的凝液收集区域不同距离处。如果最低管主体中的凝液的液体水平如此高，使得开口之上的液柱的压力高于管的入口和出口之间可获得的压力降，那么最低管主体被堵塞并且不再能够运输液体。在此处提议的实施例中，移除凝液能够通过至少一个布置地更高的管主体维持，由于其不进入凝液，当液体水平较低时其不能搬运任何液体。以该方式，甚至当例如由于凝液以涌出方式积聚导致液体水平实质波动时，也能够确保管主体的期望效应。
本发明进一步涉及一种内燃机，其包括排气系统以及上文提及的增压空气冷却器。因此根据本发明的增压空气冷却器的先前解释的优势还传递至内燃机。
附图说明
参考附图，本发明的进一步重要特征及优势获得于属权利要求、附图以及相关附图说明。
应理解的是，先前提到的以及下文进一步解释的特征不仅能够使用在分别给定的组合中而且能够使用在其他组合中或者单独使用，这并不超出本发明的范围。
本发明的优选示范实施例提出在附图中并且在以下说明中详细解释。
图1图示了根据本发明用于冷却要引入内燃机的燃烧室的增压空气的增压空气冷却器1的高度简化结构视图。
具体实施方式
图1图示了根据本发明用于冷却要引入内燃机的燃烧室的增压空气的增压空气冷却器1的高度简化结构视图。增压空气冷却器1包括热交换器2，其具有多个流体路径3，要冷却的增压空气5流经流体路径3。因此流体路径3是热交换器2的一部分。热交换器2能够以堆叠板热交换器的方式形成，增压空气5流经堆叠板热交换器并且与冷却剂(未示出)流体地分离。为了该目的，增压空气能够流经的流体路径3沿着堆叠方向与冷却剂能够流经的冷却剂路径7交替。作为增压空气5与冷却剂的热相互作用的结果，增压空气5被冷却，使得在流经增压空气冷却器1之后其能够再次以降低的温度引入内燃机的燃烧室。当增压空气冷却器1使用在机动车辆中时，通过作为湍流将其引入增压空气冷却器1并且再次移除其，机动车辆的环境空气能够用作冷却剂。
可替换于堆叠板热交换器，管束式热交换器22也能够用作热交换器2。技术上，管束式热交换器22能够由合适的材料(典型地金属)制成的中空气缸25形成，多个管主体23位于中空气缸25的内部26。可替换于中空气缸25的几何形状，其他合适的几何形状也是可行的。所述管主体23形成增压空气能够流经的流体路径3。互补于这些管主体23的内部26的部分形成一个或多个用于冷却剂流经的冷却剂路径7。管主体23能够固定在热交换器2的端部板24上。
热交换器2或者管束式热交换器22的更精确的设计结构不是此处提出的本发明的宗旨了，并且对本领域的技术人员是常见的，使得省掉就这一点的详细解释。但是，相关于本发明的是附接至热交换器2并且连通流体路径3的收集器9，收集器9流体地连通流体路径3。以该方式，在流经各个流体路径3之后，增压空气5被收集并且引入内燃机的燃烧室。收集器9包括壳体16，壳体16划界壳体内部19。壳体16的下方部分由壳体基底17形成，壳体基底17能够一体地形成在壳体16上。
在冷却热交换器2中的增压空气5的过程中，气态增压空气的一部分能够凝结出并且沉淀为增压空气冷却器1中的凝液6。为了该目的，增压空气冷却器1具有用于该凝液6的凝液接收区域4。正如在图1清楚地确定的，凝液接收区域4构造为通过收集器9的下方区域7接收冷凝增压空气5。因而，在增压空气冷却器1上不是必须设置用于凝液接收区域4的额外安装空间。凝液接收区域4被收集器9的壳体16的壳体基底17划界并且在示例方案中构造为槽状。
为了从收集器9移除收集在凝液接收区域4中的凝液6，管主体8设置在划界流体通道18的壳体内部19。开口10设置在管主体8中，管主体8将流体通道18流体地连接至凝液接收区域4。开口10位于管主体8中凝液接收区域4的内部。凝液6能够通过开口10从凝液接收区域4进入管主体8。
管主体8进一步包括管主体入口11和管主体出口12，它们在增压空气冷却器1的使用位置均位于开口10上方。管主体入口11和管主体出口12均布置于凝液接收区域4外侧。因而，从热交换器2出现的非冷凝增压空气5能够进入管主体、流经管主体8并且再次从热交换器2出现。存在于凝液接收区域4中的凝液被流经管主体8的增压空气5夹带，正如图1指示的，以该方式从凝液接收区域4因此还从收集器9被移除。凝液6能够在该情况下作为液体膜、泡沫或者呈滴的形式被增压空气“夹带”。
在通过管主体出口12离开管主体8之后，增压空气5、凝液6与未被引导通过管主体8的增压空气一起能够通过设置在收集器9的壳体16中的收集器出口21从收集器9被移除。管主体8能够由金属或者塑料制成，能够依靠可拆开连接件(未示出在图1中)(例如依靠夹或者卡掣连接件)紧固在壳体16上。管主体8能够实施为8mm至10mm的内径。但是，于此可替换地，一件式设计也是可行的，其中，管主体8由塑料一体地形成在由塑料制成的壳体16上。
在示例方案中，使用位置理解为在机动车辆的发动机舱中增压空气冷却器1的安装方位。
正如能够见于图1的，管主体8在一些区段具有u形几何形状。在区段中是u形的管主体8包括基底段13，基底段13在其对置的端部进入第一和第二支腿段14a、14b。开口10布置在基底段13中。开口10能够实施为具有的直径在1mm和2mm之间的通孔。管主体入口11布置在第一支腿段14a中，管主体出口12布置在第二支腿段14b中。背向热交换器2的第二支腿段14b包括出口段20，其延伸离开基底段，平行于热交换器的流体线3。管主体出口12布置在出口段20中。管主体入口11背向壳体基底17。
正如图1额外地图示的，开口10布置在具有与壳体16的壳体基底17的最小距离的u形管主体8的基底段13的区域中。开口10在该情况下面向壳体基底17。
设置在热交换器2中的引导路径3经由相应的流体路径出口开口15通向收集器9。管主体出口12定向成平行于流体路径出口开口15。在示例方案中，管主体入口11、开口10和管主体出口12每个定向成相对于彼此转动90°。
收集器9的壳体16和管主体8能够构造为两件式。在该变型中，管主体能够可拆开地依靠夹或者卡掣连接件(未示出在图1中)紧固在壳体16上。但是，可替换于此，管主体8还能够一体地形成在收集器9的壳体16上。
在另一发展中，不是单个管主体8布置在收集器9中，而且具有相应的开口10的至少两个管主体8堆叠在彼此的顶部。在该变型中，至少两个设置的开口10(每个管主体8设置有开口10)布置成彼此间隔并且距离凝液接收区域4或者收集器9中的壳体基底17不同的距离。如果最低管主体8中的凝液6的液体水平(即最靠近凝液接收区域4或者壳体基底17)如此高以使得开口10上方凝液6的液柱的压力大于管主体8的管主体入口11和管主体出口13之间可获得的压力降，那么最低管主体8被阻止并且不能够运送任何凝液6。另一方面，在具有至少两个管主体8的另一发展中，通过至少一个更高的管主体8能够维持凝液6的移除，更高的管主体8在低液体水平不运送液体，因为其不浸入凝液6。另一管主体8在图1中用虚线指示。清楚的是，三个或多个管主体8能够在收集器9中堆叠在彼此上，为了清楚起见，三个或多个管主体8未示出在图1中。以该方式，甚至当例如由于凝液以涌出方式积聚导致液体水平实质波动时，也能够确保管主体8的期望效应。