專利名稱：用于汽車內燃機的冷卻設備的制作方法
用于汽車內燃機的冷卻設備本發(fā)明涉及一種用于可輸入汽車內燃機中的冷卻劑的冷卻設備，其中，所述冷卻設備具有水冷卻器和至少一個通過插接裝置與該水冷卻器相連接的另外的冷卻器。在現(xiàn)代內燃機中，水冷卻器用于對冷卻發(fā)動機用過的水進行循環(huán)冷卻。特別是需要對運轉中的熱氣缸進行冷卻，從而避免活塞在氣缸壁上造成損傷并且避免燃燒潤滑劑。設置在散熱器芯子上的固定法蘭或者固定導軌，必要時還連同特殊設計的并且可置入其中的螺母用作固定器件，外殼同樣必要時借助特殊設計的螺栓或銷釘固定在所述螺 母中。與之相對地，增壓空氣冷卻器作為附加設備安裝在內燃機內并且用于冷卻向內燃機輸送的已經(jīng)經(jīng)過預壓縮的空氣，目的是使其進一步壓縮并且由此提高內燃機的輸出功率。為此，作為熱交換器使用的增壓空氣冷卻器具有配有由冷卻介質流過的管路系統(tǒng)的散熱器芯子。為了優(yōu)化熱交換，管路系統(tǒng)配備肋片或薄片。例如由EP O 036 756 BI或EP O343 565 A2已知,散熱器芯子被相對于散熱器芯子密封的用于增壓空氣輸送的外殼包圍。由技術主題為一種具有固定在其上的增壓空氣冷卻器的水冷卻器的DE43 32 919Al已知一種具有固定器件的固定裝置，所述固定器件分別由在增壓空氣冷卻器上的在導軌內借助彈性襯墊與增壓空氣冷卻器形狀配合地貼靠的自鎖螺栓和位于水冷卻器的窄側上的用于所述螺栓的開口構成，其中開口的邊緣可與螺栓嚙合。通過將水冷卻器從上部插入增壓空氣冷卻器內并且通過設置在底部的止動元件進行止動，接著將螺栓擰入開口內來實現(xiàn)水冷卻器的固定。散熱器芯子上的用于包圍散熱器芯子的冷卻空氣外殼或者冷卻空氣導流罩的緊固件的布置和構造，鑒于金屬加工工序的制定成本也鑒于組裝和拆卸成本是相對較高的。此外,DE 196 45 507 Al描述了一種用于增壓空氣冷卻器上的空氣導流罩的固定裝置，所述增壓空氣冷卻器具有兩個相互對置的設置在立方體形散熱器芯子上的用于增壓空氣進口和增壓空氣出口的空氣導流箱。所述空氣導流罩在冷卻空氣進口側可拆卸地借助固定元件設置在空氣導流箱上并且設置在空氣導流箱之間。為此，需采用至少一個具有至少一個設置在其中一個氣體導流箱上的截面基本呈矩形的舌片的由塑料制成的保持夾板和用于兩個間隔地設置在另一空氣導流箱上的定位元件的、設置在保持夾板相對的一側的、兩個由塑料制成的定位件。由DE 10 2006 037 761 Al也公知了一種用于與水冷卻器連接的增壓空氣冷卻器的固定裝置，其中水冷卻器可選地與增壓空氣冷卻器一同或者不與增壓空氣冷卻器一同固定在車輛前部的保持結構上，用以形成模塊化結構。水冷卻器的固定件具有向下突出的銷子，所述銷子與增壓空氣冷卻器上的每個銷子相適配，由此水冷卻器無需中間連接增壓空氣冷卻器便可以固定在保持結構上。本發(fā)明所要解決的技術問題在于，提供一種用于汽車內燃機的冷卻設備，所述冷卻設備可以快速組裝并且具有較高的過程穩(wěn)定性。此外可降低制造費用并減小所需的結構空間。所述技術問題通過具有按照權利要求I所述的特征的固定裝置解決。從屬權利要求涉及本發(fā)明的特別有效的擴展設計。根據(jù)本發(fā)明所述設計一種用于內燃機的冷卻設備，在所述冷卻設備中水冷卻器和冷卻器被安置在不同平面內，特別是相互平行的平面內，可依次由流入的外界空氣流過，并且在所述冷卻設備中所述插接裝置設計為在其使水冷卻器和冷卻器相連接的固定位置內，分別在平行于冷卻器的平面內可沿至少一個方向作受限的移動，其中，至少一個第一插接裝置設計為可沿第一方向移動并且至少一個第二插接裝置設計為可沿橫向于第一方向的第二方向移動。由此，同時以非常簡單的方式一方面實現(xiàn)水冷卻器與冷卻器間簡單的，尤其甚至是無需工具的連接方式，以及另一方面可以將這樣構成的結構單元順利地裝配到車輛前部區(qū)域的支撐結構上，所述結構單元同時可以通過受限的運動性對水冷卻器和冷卻器的不同的熱膨脹進行補償。按照本發(fā)明，這樣簡單的模塊化結構允許水冷卻器和冷卻器在工作中伴有較大的工作溫度差和由此引起的不同的熱膨脹而順利地組合。此外，所述運動性 同時用于補償制造公差，以便簡化組裝過程。在此，水冷卻器與冷卻器設計為以冷卻劑串聯(lián)或并聯(lián)的方式依次被冷卻劑流過。然而優(yōu)選的是，設置彼此獨立的不同的冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)。在此，所述第二插接裝置在兩個相互正交的空間軸方向上具有受限的運動性，由此實現(xiàn)進一步優(yōu)化的公差補償。以這種方式，在同一平面的任意方向上都可以無故障地實現(xiàn)熱膨脹，由此水冷卻器和冷卻器能夠相互連接，而不會在工作中出現(xiàn)熱膨脹應力的危險。在此特別有利的是，所述第二插接裝置的安裝方向位于相對于冷卻器的平面基本平行的平面內。由此，水冷卻器和冷卻器可以一起輕松地在車輛前部的內燃機前方的區(qū)域中從上方插入各個側方支承結構內，其中第二插接裝置確定最終位置。僅通過側方支承結構可以實現(xiàn)垂直方向上的固定。與之相對的本發(fā)明的一種變型特別簡單，其中第一插接裝置的安裝方向基本垂直于冷卻器的平面。由此，通過第一插接裝置橫向于相應的主延伸平面實現(xiàn)水冷卻器和冷卻器的固定，使得在此方式下實現(xiàn)快速簡便的連接。本發(fā)明另一種特別實用的設計方案也可以實現(xiàn)，所述水冷卻器通過插接裝置與所述冷卻器形成可拆卸的連接，以便水冷卻器或者冷卻器可以在維護或者受損情況時彼此單獨分離或者更換。其中，根據(jù)另一個特別推薦的本發(fā)明的變化方式，至少一個插接裝置設計為鎖止連接，使得所述連接在到達預設的額定位置時自動地鎖閉，并且由此可靠地固定在設定位置。在可拆卸的鎖止連接的實施方式中這種鎖止連接例如也可以僅借助適當?shù)墓ぞ卟鹦丁４送馓貏e有效的是，相對于車輛的安裝位置，所述第一插接裝置安置在第二插接裝置的上方，以便在組裝時，首先將第二插接裝置安裝到預設的位置并且必要時在此處鎖止，隨后第一插接裝置通過圍繞第二插接裝置的轉動支承在鎖止位置中，所述第二插接裝置基于受限的移動性實現(xiàn)相應受限的轉動。所述冷卻器可以具有用于任意應用目的的構造型式。就此特別有意義的是，冷卻器設計為增壓空氣冷卻器或者低溫冷卻器，所述冷卻器可以根據(jù)車輛所使用的各種內燃機進行模塊化的補充。當然，在水冷卻器上還可以加裝其它多種類型的冷卻器，這些冷卻器可以依次安置在不同平面上或者并排安置在同一平面上。由于根據(jù)本發(fā)明對不同熱膨脹進行補償，因此本發(fā)明適于這樣擴展設計，即，氣態(tài)冷卻劑流經(jīng)所述冷卻器，冷卻器的冷卻劑溫度優(yōu)選最高至100°c，高于水冷卻器的液態(tài)冷卻劑溫度。在實際操作中還特別有用的是，所述水冷卻器通過四個成對的相同構造的插接裝置與冷卻器連接，由此在已經(jīng)安裝到現(xiàn)有車輛中的冷卻設備上也可以無故障地實現(xiàn)模塊化的可擴展性。本發(fā)明允許多種實施方式。附圖
所示及以下說明用以進一步闡述基本原理。這些分別以立體圖顯示圖I示出組裝過程中冷卻設備的左側視圖；圖2示出圖I所示冷卻設備的上部第一插接裝置的放大圖；
圖3示出圖I所示冷卻設備的下部第二插接裝置的放大圖；圖4示出圖I所示冷卻設備處于可發(fā)揮功能的安裝位置；圖5示出圖4所示冷卻設備的上部第一插接裝置的安裝位置的放大圖；圖6示出圖4所示冷卻設備的下部插接裝置的安裝位置的放大圖；圖I至圖3示出了在組裝過程中具有水冷卻器2和設計為增壓空氣冷卻器的另一冷卻器3的用于在圖中未不出的汽車內燃機的冷卻設備I。在此，冷卻器3在汽車行駛方向上設置在水冷卻器2的前方并且與之相應地被流入的外界空氣首先流過。在組裝過程中，通過首先使水冷卻器2與冷卻器3通過在圖3中詳細示出的下部第二插接裝置4沿箭頭方向5的垂直接合移動實現(xiàn)連接，并且隨后將水冷卻器2置于略微傾斜的位置，使得水冷卻器2和冷卻器3連接為一個結構單元。通過下部第二插接裝置4的受限的轉動性到達所述傾斜位置，由此創(chuàng)造所需的自由度，以便能夠調節(jié)水冷卻器2和冷卻器3到所需的間距以固定上部第一插接裝置6。在接下來的組裝步驟中，朝相對于冷卻器3的平面基本垂直的固定方向，相應地為圖2中所示的箭頭7的方向，完成上部第一插接裝置6的固定。圖4至圖6示出圖I所示冷卻設備處于可發(fā)揮功能的安裝位置。以連接成裝配單元并且可固定在汽車的未顯示的車架結構上的、由水冷卻器2和另一冷卻器3連接構成一個結構單元的冷卻設備I為出發(fā)點，圖5中所示的第一插接裝置6允許公差補償，或通過沿平行于水冷卻器2的平面的雙向箭頭8的第一方向的受限的運動性允許由于水冷卻器2相對另一冷卻器3不同的工作溫度而引起的不同的熱膨脹。為此，插接裝置6具有與水冷卻器2連接的定位突起9，所述定位突起9在冷卻器3的槽形通孔10中形狀配合地定位，其中通孔10的尺寸根據(jù)所希望的移動性大于定位突起9的最大寬度。與之相對地，圖6所示的下部第二插接裝置4除了具有沿標示為雙向箭頭11的Y方向的運動性外還附加地具有沿標不為另一雙向箭頭12的Z方向的運動性。
權利要求
1.一種用于可輸入汽車內燃機中的冷卻劑的冷卻設備(I)，其中，所述冷卻設備(I)具有水冷卻器(2)和至少一個借助插接裝置(4、6)與水冷卻器相連接的另外的冷卻器(3)，其特征在于，所述水冷卻器(2)和所述冷卻器(3)設置在不同的、尤其是平行的平面內并可依次由流入的外界空氣流過，并且所述插接裝置(4、6)設計為在其使所述水冷卻器(2)和所述冷卻器(3)相連接的固定位置內，分別在平行于所述冷卻器(3)的平面內的至少一個方向上可以受限地移動，其中，至少一個第一插接裝置(6)可沿第一方向(8)移動并且至少一個第二插接裝置(4)可沿橫向于所述第一方向(8)的第二方向(12)移動。
2.如權利要求I所述的冷卻設備(I)，其特征在于，所述第二插接裝置(4)在兩個相互正交的空間軸線(11、12)方向上具有受限的移動性。
3.如權利要求I或2所述的冷卻設備(I)，其特征在于，所述第二插接裝置(4)的裝配方向(5)位于相對于冷卻器(3)的平面基本平行的平面內。
4.如前述權利要求中至少一項所述的冷卻設備(I)，其特征在于，所述第一插接裝置(6)的裝配方向(7)相對于所述冷卻器(3)的平面基本正交。
5.如前述權利要求中至少一項所述的冷卻設備(I)，其特征在于，所述水冷卻器(2)通過插接裝置(4、6)與所述冷卻器(3)形成可拆卸的連接。
6.如前述權利要求中至少一項所述的冷卻設備(I)，其特征在于，至少一個插接裝置(4,6)設計為鎖止連接。
7.如前述權利要求中至少一項所述的冷卻設備(I)，其特征在于，參照所述汽車的安裝位置，所述第一插接裝置(6)設置在所述第二插接裝置(4)的上方。
8.如前述權利要求中至少一項所述的冷卻設備(I)，其特征在于，所述冷卻器(3)作為增壓空氣冷卻器或者低溫冷卻器使用。
9.如前述權利要求中至少一項所述的冷卻設備(I)，其特征在于，氣態(tài)冷卻劑可流經(jīng)所述冷卻器(3)。
10.如前述權利要求中至少一項所述的冷卻設備(I)，其特征在于，所述水冷卻器(2)通過四個成對的相同構造的插接裝置(4、6)與所述冷卻器(3)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內燃機的冷卻設備(1)，其中所述冷卻設備具有水冷卻器(2)和至少一個通過多個插接裝置(4、6)與水冷卻器相連接的另外的冷卻器(3)。在此，冷卻器(3)在汽車行駛方向上安裝在水冷卻器(2)的前面并且與之相應地被流入的外界空氣首先流過。在組裝過程中，水冷卻器(2)和冷卻器(3)被連接為一個結構單元，方法是首先水冷卻器(2)與冷卻器(3)通過下部插接裝置(4)通過垂直接合移動實現(xiàn)連接，隨后將其置于稍微傾斜的位置。通過下部插接裝置(4)的受限轉動到達所述位置，由此產生所需的自由度，以便可以調整水冷卻器(2)和冷卻器(3)之間用于固定上部第一插接裝置(6)所需距離。在接下來的組裝步驟中，通過相對于冷卻器(3)的平面基本垂直的固定方向，完成上部第一插接裝置(6)的固定。通過這種受限的移動性，同時可以確保在工作時補償由于水冷卻器(2)和冷卻器(3)不同的工作溫度而產生的熱公差和與制造相關的公差。
文檔編號F01P3/18GK102947569SQ201080057408
公開日2013年2月27日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權日2009年12月22日
發(fā)明者J.奧洛夫, B.希夫曼, M.施密特 申請人:大眾汽車有限公司