(57)【要約】【課題】  排ガス循環部の実施形態の構造空間の節約および性能の向上を可能にする装置を提供する。【解決手段】  ガス状の充填流体（５）、特に、空気、ガスおよび／または空気ガス混合物用の流れ経路を形成するハウジング（１、２）を有する内燃機関用の充填流体吸入モジュール（１０、２０）において、前記ハウジング（１、２）には前記ガス状の充填流体（５）用の熱交換器（１１）が配置されており、前記ハウジング（１、２）が排ガス（１５）用の入口通路（１３）を備え、該入口通路（１３）が、前記ガス状の充填流体（５）用の前記熱交換器（１１）の下流側で、前記流れ経路に通じている。【選択図】  図１
2010521619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス状の充填流体（５）、特に、空気、ガスおよび／または空気ガス混合物用の流れ経路を形成するハウジング（１、２）を有する内燃機関用の充填流体吸入モジュール（１０、２０）であって、
−前記ハウジング（１、２）には前記ガス状の充填流体（５）用の熱交換器（１１）が配置されている充填流体吸入モジュール（１０、２０）において、
前記ハウジング（１、２）が排ガス（１５）用の入口通路（１３）を備え、該入口通路（１３）が、前記ガス状の充填流体（５）用の前記熱交換器（１１）の下流側で、前記流れ経路に通じていることを特徴とする充填流体吸入モジュール（１０、２０）。
【請求項２】
前記ガス状の充填流体用の集合入口通路（３）、および／または特に前記内燃機関のシリンダに割り当てられた複数の個々の吸入通路（７）をさらに備え、該個々の吸入通路（７）を介して、前記ガス状の充填流体（５）を前記内燃機関の前記シリンダに供給可能である請求項１に記載の充填流体吸入モジュール（１０、２０）。
【請求項３】
絞り弁（９）が、前記ガス状の充填流体用の前記熱交換器（１１）の前に、特に吸入管と集合入口通路（３）との間に配置されており、および／または前記ハウジング（１、２）に一体化されていることを特徴とする請求項１または２に記載の充填流体吸入モジュール（１０、２０）。
【請求項４】
前記排ガス（１５）用の前記入口通路（１３）が前記集合入口通路（３）に通じていることを特徴とする請求項１〜３に記載の充填流体吸入モジュール（１０、２０）。
【請求項５】
前記排ガス（１５）用の前記入口通路（１３）が前記個々の吸入通路（７）の前で前記流れ経路に直接通じていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の充填流体吸入モジュール（１０、２０）。
【請求項６】
前記排ガス（１５）用の前記入口通路（１５）が、前記個々の吸入通路（７）において前記流れ経路に通じていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の充填流体吸入モジュール（１０、２０）。
【請求項７】
前記排ガス（１５）用の前記入口通路（１３）が、前記個々の吸入通路（７）のそれぞれに割り当てられた複数の開口部を備え、好ましくは、該複数の開口部のそれぞれ１つが、個々の吸入通路（７）において前記流れ経路に通じていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の充填流体吸入モジュール（１０、２０）。
【請求項８】
前記入口通路（１３）の少なくとも２つの開口部が、異なる大きさおよび／または形状を有し、特に、排ガス（１５）を前記複数のシリンダに均等に分配して供給可能であるような大きさおよび／または形状が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の充填流体吸入モジュール（１０、２０）。
【請求項９】
前記排ガス（１５）用の前記入口通路（１３）が特に合流領域で分配板（１７）を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の充填流体吸入モジュール（１０、２０）。
【請求項１０】
前記ハウジング（１、２）には、特に、前記排ガス（１５）用の前記入口通路（１３）には、前記排ガス（１５）用の熱交換器（３１）が配置されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の充填流体吸入モジュール（２０）。
【請求項１１】
前記ガス状の充填流体（５）用の前記熱交換器（１１）と前記排ガス（１５）用の熱交換器（３１）とが、共通の熱交換器モジュール（３３）に配置されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の充填流体吸入モジュール（２０）。
【請求項１２】
前記ハウジング（１、２）が、好ましくはプラスチックおよび／またはアルミニウムからなる鋳造部として、特に射出成形部として形成されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の充填流体吸入モジュール（１０、２０）。
【請求項１３】
前記熱交換器（１１、３１、３３）の流路（２７）が、少なくとも部分的に前記ハウジング（１、２）の一体部分として形成されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の充填流体吸入モジュール（１０、２０）。
【請求項１４】
前記ハウジング（１、２）が、特に、集合入口通路（３）用の別々のハウジング部と個々の吸入通路（７）用の別々のハウジング部とを有する多部品ハウジングとして形成されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の充填流体吸入モジュール（１０、２０）。
【請求項１５】
前記ハウジング（１、２）が一体に形成されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の充填流体吸入モジュール（１０、２０）。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の充填流体吸入モジュール（１０、２０）を有する排ガス循環系、特に高圧排ガス循環系。
【請求項１７】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の充填流体吸入モジュール（１０、２０）を有する内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス状の充填流体用の流れ経路を形成するハウジングを有する内燃機関用の充填流体吸入モジュールであって、ハウジングにはガス状の充填流体用の熱交換器が配置されている充填流体吸入モジュールに関する。
【０００２】
冒頭に述べた種類の充填流体吸入モジュールは、内燃機関の燃焼プロセスに必要な好ましくは圧縮されている特に給気または給気ガス混合物の形態のガス状の充填流体を供給するのに使用される。
【背景技術】
【０００３】
給気冷却のための、例えば、排ガスの有害物質、特に窒素酸化物を低減する概念が用いられる。このような概念は、例えば、給気を冷却するための給気冷却器の形状の別々の部材として形成された熱交換器が意図されている特許文献１に記載されている。
【０００４】
冒頭に述べた充填流体吸入モジュールのように、集合入口通路に、ガス状の充填流体、特に給気用の熱交換器が配置されていることによって、特に構造空間を節約した形態を実現することができる。このような充填流体吸入モジュールは、例えば特許文献２に記載されている。
【０００５】
さらに別の概念では、特に、例えばディーゼルエンジンのまたはオットーエンジン等の内燃機関の燃料消費の低減および有害物質の低減のために、例えば特許文献３に記載されているような排ガス循環が行われる。この場合、排ガスは、通常、排ガス循環冷却器の形状の別々の外部熱交換器によって冷却される。この場合、必要に応じてエンジン動作点に基づき、排ガスの部分流は、エンジンを通過した後に抽出されて、排ガス冷却器の形状の熱交換器で冷却され、次に吸気に混合される。循環可能な排ガスの量は、排ガス側と新気側との間の圧力勾配におよびエンジンの運転状態に基づく。
【０００６】
このようにして、例えば高圧排ガス循環と低圧排ガス循環とが区別される。高圧排ガス循環において、比較的高い圧力下にあるライン部間の排ガス循環は、例えば、排気タービンの前でエンジン出力側から離れ、圧縮機の後でエンジン入力側に達する排ガス循環ラインを介して行われる。これとは異なり、低圧排ガス循環は、通常、比較的低い圧力下にあるライン部間の排ガス循環部を介して、例えば、排気タービンの後でエンジン出力側から離れ、圧縮機の前でエンジン入力側に達する排ガス循環ラインを介して行われる。排ガス循環部の出力または搬送量は、通常、循環排ガスの搬送可能な容量（量）により、したがって、利用可能な圧力差により決定される。低圧排ガス循環では、通常、圧縮機の圧力差（洗浄勾配とも呼ばれる）が基準となっており、排ガス冷却器を介して循環されている排ガス量のために、必要に応じて増大させることができる。高圧排ガス循環では、通常、排ガス搬送流のために、エンジンの排ガス側とエンジンの新気側との圧力差のみが利用される。
【０００７】
このようにして例えば、通常、吸入管と給気冷却器との間の距離において、高圧排ガス循環における圧縮された給気への排ガスの混合が行われ、このことは、例えば特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５，２６９，１４３号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００４０２５１８７Ｂ３号明細書
【特許文献３】米国特許第２００６／００６Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
排ガス循環部の出力を向上させることが好ましい。この場合、本発明の課題は、排ガス循環部の実施形態の構造空間の節約および性能の向上を可能にする装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
装置について、この課題は、本発明によれば、ハウジングが本発明で排ガス用の入口通路を備え、その入口通路がガス状の充填流体用の熱交換器の下流側で、流れ経路に通じている冒頭に述べた種類の充填流体吸入モジュールによって解決される。
【００１１】
本発明は、冒頭に述べた充填流体吸入モジュールの洗浄勾配のために、排ガスの混合の位置が同時に決定されており、前記充填流体吸入モジュールにおいて、ハウジングには、特に集合入口通路には、ガス状の充填流体用の熱交換器、特に給気冷却器が配置されているか、または吸気管には熱交換器が一体化されているという考えに基づいている。この場合、熱交換器の前における排ガスの供給が不利である場合があることが認識された。その理由は、このような場合、ガス状の充填流体、特に給気のために設けられた熱交換器の充填流体側の、すなわち空気側の圧力低下に対して、洗浄勾配がさらに減少されているからである。このような場合、循環可能な排ガス量が不必要に制限されていること、したがって、消費の低減の利点をさらに改善することができることが本発明で認識されている。
【００１２】
第１に、本発明は、短い空気経路を有する特にコンパクトでありかつエンジン近傍にあるユニットからなり、このユニットにおいて、ハウジングには、特に集合入口通路には、ガス状の充填流体、特に給気または給気ガス混合物用の熱交換器が配置されている。これにより、既に、給気の空気側の圧力損失が比較的有利に低く維持されている。ハウジング入口を、特に集合入口通路を、例えば給気用の吸入管を支配する圧力が、排ガス循環部に比較的大きな影響を与えるような本発明の認識によれば、できるだけ大きな洗浄勾配、すなわち、エンジンの排ガス側と新気側とのできるだけ大きな圧力差を実現するために、したがって、排ガス循環部に対して、できるだけ大きな圧力差を利用するために、本発明の概念は、熱交換器の下流側の排ガスをガス状の充填流体の流れ経路に供給することを意図する。そうしなければ、従来技術のように、ガス状の充填流体用の熱交換器の空気側の圧力低下に対して、洗浄勾配が減少されてしまう。
【００１３】
さらに、本発明の概念によって、冷却器の汚れの、温度負荷のおよび腐食の問題が大部分低減される。
【００１４】
また、本発明は、本発明の概念による充填流体吸入モジュールを有する排ガス循環系、特に高圧排ガス循環系に向けられる。さらに、高圧排ガス循環系で充填流体吸入モジュールを使用することが特に有利であることが認識された。その理由は、冒頭に述べたように、高圧排ガス循環系のために、常に圧力差を大きくする構成要素を利用することができるのではなく、エンジン出力側のおよびエンジン入力側の圧力によって、利用可能な圧力差が決定されているからである。この圧力差は、本発明の概念によれば、できるだけ適切に利用され、このことは上記充填流体吸入モジュールによって実現される。
【００１５】
さらに、本発明は、本発明の概念による充填流体吸入モジュールを有する内燃機関に向けられる。
【００１６】
本発明の有利な発展形態は、個々の有利な方法で従属請求項を用いて示すためのものであり、課題設定の範囲においておよび別の利点について上記概念を実現するためのものである。
【００１７】
好ましくは、充填流体吸入モジュールは、ガス状の充填流体用の集合入口通路を備える。好ましくは、さらにまたはその代わりに、充填流体吸入モジュールは、内燃機関のシリンダに割り当てられた複数の個々の吸入通路を備え、これらの個々の吸入通路を介して、ガス状の充填流体を内燃機関のシリンダに供給可能である。このようなモジュールは入口マニホールドとも呼ばれる。
【００１８】
好ましくは、ガス状の充填流体吸入モジュール用の熱交換器の前には、絞り弁または他の減圧要素が配置されている。特に、吸入管と集合入口通路との間には、絞り弁が配置されている。有利には、絞り弁を介して、排ガス側の抽出位置と新気通路の抽出位置との間の圧力差が決定されている既存の洗浄勾配をさらに増大させることができる。このことは、ディーゼルエンジンの形状の内燃機関の使用で特に有利であり、さらに、オットーエンジンの使用の範囲でも利点が与えられることが証明された。特に、発展形態による絞り弁は、空気入口に、すなわち、ガス状の充填流体用の吸入管の端部におよび集合入口通路の前に配置されている。さらにまたはその代わりに、絞り弁あるいは他の減圧要素または制御要素を充填流体吸入モジュールに一体化して、熱交換器の前または後に配置することができる。
【００１９】
ガス状の充填流体または排ガス用の熱交換器は、原則として、構造的にも、冷却剤を有する構成に関しても、種々の形状に形成することができる。例えば、空気／水熱交換器が特に有利であることが証明された。しかし、冷却剤としては、水とは異なる媒体、例えば適切な低温剤を使用することもできる。さらに、このようにして、熱交換器は、構造形態において、必要に応じて多様な形状の（ガス状の充填流体／排ガスまたは冷却剤用の）流路を備えることができ、例を挙げると、例えば平坦なまたは角形の、管状の流路として形成されているか、あるいは板に構成された流路の形状にも形成されている。その上、熱交換器は、有利な構成において、流れ要素、乱流要素、または熱伝達を向上させる他の要素を備えることができる。熱交換器（ガス状の充填流体または排ガス用）はＩ字流構造またはＵ字流構造に形成することができる。上記熱交換器は１段階または２段階に形成することができる。さらに特に、例えば低温段階および高温段階としての２段階の実施形態において、熱交換器および／または必要に応じてその任意の段階を橋絡するために、熱交換器はバイパス通路を備えることができる。
【００２０】
原則として、本発明の概念の範囲では、排ガス用の入口通路の合流点をガス状の充填流体の流れ経路における熱交換器の下流側に配置するための構造的な観点でも有利な各位置が適している。このようにして、例えば、特に好ましい発展形態によれば、排ガス用の入口通路が集合入口通路に通じていることが有利である。さらに、本発明の概念によれば、原則として、循環排ガスで濃縮された吸気の容量をできるだけ少なく保持することが有利であり得ることが認識された。これによって、有利には、迅速な負荷変化でもエンジンの燃焼安定性への悪影響を比較的少なく済ませることができる。このようにして、本発明の別の特に有利な発展形態によれば、排ガス用の入口通路は個々の吸入通路の前で、流れ経路に直接に通じることができる。
【００２１】
さらにとりわけ、上記発展形態によれば、ガス状の充填流体用の熱交換器、特に給気冷却器とシリンダの入口弁との間に、合流位置のできるだけ遅い構成が設けられている場合、これにより、特に少ないガス容量が得られることが認識された。さらにこの態様によれば、原則として、個々の吸入通路内の排ガス用の入口通路が、流れ経路に通じていることが特に有利であることが証明された。これによって、排ガスの混合が実際にできるだけ遅く行われる。
【００２２】
本発明の特に好ましい発展形態によれば、排ガス用の入口通路は、個々の吸入通路のそれぞれに割り当てられた複数の開口部を備え、これらの複数の開口部のそれぞれは、個々の吸入通路に向かってまたはそこにおいて流れ経路に通じている。言い換えれば、例えば、複数の入口通路は排ガス用の共通の入口通路から離れることができるか、または入口通路は、個々の吸入通路で流れ経路にそれぞれ通じている開口部を備えることができる。特に好ましい方法では、少なくとも２つの開口部には、異なる大きさまたは形状が与えられている。この大きさまたは形状は、好ましくは、排ガスを複数のシリンダに均等に分配して供給可能であるようなものである。例えば、入口通路の接続部の位置に応じて、内燃機関の全てのシリンダへの排ガスの均等な分配を意図することができる。特に好ましい方法では、排ガス用の入口通路は、分配板の形状に形成することができ、および／または好ましくは合流領域に配置されている１つまたは複数の分配板を備える。
【００２３】
好ましくは、例えば合流領域の混合要素は、排ガスの混合を補助するか、または本発明の概念に従って圧力に有利に形成することができる。例を挙げると、流れ経路に配置されているノズル、例えば弁ノズルまたは混合羽根または透過性要素が適している。
【００２４】
本発明の第１の発展形態によれば、充填流体吸入モジュールには排ガス用の熱交換器が割り当てられている。好ましくは、排ガス用の熱交換器は、充填流体吸入モジュールとは独立した部材として配置されている。特に、上記発展形態については、例えば、排ガスライン接続部と排ガス循環冷却器との相対位置に応じたそれぞれの排ガス循環路の異なる大きさの開口部により、さらに必要に応じて、入口通路の上記圧力低下により、例えば分配板の圧力低下により、シリンダへの排ガスの均等な分配を実現することもできる。
【００２５】
第２の発展形態によれば、ハウジングには、特に排ガス用の入口通路には、排ガス用の熱交換器が配置されている。これにより、必要に応じて、第１の形態による熱交換器用の追加の構造空間を節約することができる。好ましくは、排ガスの流れ経路が熱交換器からハウジングの内部の入口通路に向かって延びるように、ハウジング内の排ガス用の熱交換器が配置されている。このことにより、接続費用が簡略化される。
【００２６】
第２の形態の特に好ましい発展形態では、ガス状の充填流体用の熱交換器と排ガス用の熱交換器とが共通の熱交換器モジュールとして形成されている。これによって、さらに、必要な構造空間を低減し、その上、熱交換器を給気および排ガス用の共通のモジュールとして特に有利にかつ費用効果的に形成することができる。
【００２７】
好ましくは、ハウジングは鋳造部として、特に射出成形部として形成されている。材料としては、好ましくは、プラスチックおよび／またはアルミニウム、あるいはそれらからなる化合物が適している。特に、アルミニウムからなる射出成形部としてのハウジングが適している。
【００２８】
特に有利には、材料としてアルミニウムを使用した場合、熱交換器をさらに一体化するためのハウジングが可能である。本発明の特に好ましい発展形態によれば、熱交換器の１つまたは複数の流路を少なくとも部分的にハウジングの一体部分として形成することができる。また、原則として、この別の一体化は、アルミニウムとは異なる材料によっても実現することができる。
【００２９】
好ましくは、ハウジングは、特に集合入口通路用の別々のハウジング部と個々の吸入通路用の別々のハウジング部とを有する多部品ハウジングとして形成されている。さらに、必要に応じて、形成された追加または代替のハウジング形状が適している。一体のハウジングは特に費用効果的であることが証明された。
【００３０】
本発明の概念全体は、特に冷却された排ガスの供給および分配を改善する利点を有する。上記のように、例えば充填流体吸入モジュールのカバーの例えば分配板の形状によって、循環を特に安価に実現することができる。第２の形態による排ガス用の熱交換器の、特に排ガス循環冷却器の上記のより十分な一体化により、必要に応じて吸入管を有する集合入口通路と、ガス状の充填流体用の熱交換器と、排ガス用の熱交換器とからなるコンパクトなユニットが得られる。このことにより、構成要素間の複数のインターフェースが減少され、さらに、エンジンルームの取付作業が減る。その上、空気案内部と熱交換器との共通の製造によって（説明したように個別にまたは組み合わせて）、著しい費用低減を実現することができる。
【００３１】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を以下に説明する。この図面は、実施形態を必ずしも寸法通りに示しているわけではなく、説明に有用な図面は、概略化されおよび／または僅かに変形された形態に作成されている。図面で直接見ることができる教示の補助については、関連する従来技術を参照されたい。この場合、本発明の一般的な考えを逸脱することなく、実施形態の形状および詳細に関して種々の修正および変更を行うことができることを考慮すべきである。詳細な説明に、図面におよび請求項に開示されている本発明の特徴は、個別でも、本発明の発展形態に関する任意の組み合わせでも不可欠であり得る。さらに、本発明の範囲には、詳細な説明、図面および／または請求項に開示されている特徴の少なくとも２つからなる全ての組み合わせが含まれる。本発明の一般的な考えは、以下に図示および説明する好ましい実施形態の正確な形状または詳細に限定されないか、あるいは請求項で請求される対象と比較して限定的であった対象に限定されない。主張される規定範囲において、記載される限界内の値を限界値として開示することができ、任意に用いることができかつ要求することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】給気用の熱交換器の後の下流側で、流れ経路に通じている一体化された排ガス循環分配板および排ガス供給部を有する充填流体吸入モジュールの第１の特に好ましい実施形態による吸気モジュールの図である。
【図２】図１の吸気モジュールの断面図である。
【図３】一体化された排ガス循環冷却器および排ガス循環分配板を有し、さらに、排ガス供給部が給気用の熱交換器の下流側で、流れ経路に通じている吸気モジュールの形状の充填流体吸入モジュールの第２の特に好ましい実施形態の図である。
【図４】図３の実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は、本発明の第１の好ましい実施形態による詳細に示していない内燃機関用の給気吸入モジュールまたは吸気モジュール１０の形状の充填流体吸入モジュールを示している。図２の断面図に示した吸気モジュール１０は、ハウジング１の一部として、給気５の形態の充填流体用の集合入口通路３と、内燃機関の詳細に示していないシリンダに割り当てられた入口マニホールドとも呼ばれる複数の個々の吸入通路７とを備える。入口マニホールドを介して、給気５が内燃機関のシリンダに供給される。ハウジング１内の給気５の例えば矢印で示した流れ経路は、入力側において、詳細に示していない吸入管から、概略的に示した絞り弁９を介して集合入口通路３に通じており、給気冷却器１１の形状の概略的に示した一体化された熱交換器を介して入口マニホールドの個々の吸入通路７に通じており、最後に、内燃機関のシリンダに通じている。
【００３４】
本発明では、吸気モジュール１０は、高圧排ガス循環回路で使用するために設けられているが、原則として低圧排ガス循環系への組み込みにも適している。冒頭に述べたように、特に高圧排ガス循環系では、エンジン出力側の高圧領域とエンジン入力側の高圧領域との間で用いることができる洗浄勾配とも呼ばれる圧力差をできるだけ適切に利用することが有利であることが証明された。このことは、図１および図２に示した実施形態では、ハウジング１の領域で排ガス１５用の入口通路１３を目的とする排ガス循環部によって実現され、この場合、入口通路１３は、給気用の熱交換器１１の下流側で、給気５の例えば矢印で示した流れ経路に通じている。本発明では、入口通路１３は、合流領域に配置された分配板１７を備え、さらに、この分配板１７は上記流れ経路への合流点１９を有する。具体的には、図２には、熱交換器１１の出口２１の下流側に合流点１９が配置されていることが示されている。
【００３５】
特に、図１および図２に示した実施形態では、合流点１９が入口マニホールドの個々の吸入通路７に配置されるように、排ガス１５用の入口通路１３が分配板１７によって延長され、その結果、本発明の実施形態によれば、給気への排ガス１５の混合が比較的遅く行われ、すなわち、実際には、詳細に示していないシリンダに通じている個々の吸入通路７で最初に前記混合が直接行われる。
【００３６】
本発明の実施形態では、入口通路１３の延長部に沿って、圧力低下が生じていることが考慮されている。圧力低下を考慮しつつ、排ガスをシリンダにできるだけ均等に分配して供給することを可能にするために、排ガス１５の流れ経路の方向への合流点１９の開口部の大きさが大きくなり（圧力が低下し）、すなわち、入口通路１３の入口領域に配置された分配板１７が最小になっており、先頭にある分配板１７の図１の先頭の端部側の合流点１９が最大になっている。さらに上記観点に基づいて、排ガスと空気の優れた混合を実現するために、開口部の形状および形態をさらに有効に構成することができる。図１および図２の実施形態によれば、一体化された給気冷却器を有する給気吸入モジュールの特に構造空間を節約した実施形態が使用されるだけでなく、特に有利には、エンジン出力側とエンジン入力側との間で利用することができる圧力差が、給気５の流れ経路の合流開口部１９の比較的遅い構成によって実際に完全に利用されている。さらに、給気５の圧力低下を増大させるために、これにより、排ガス１５の洗浄勾配を増大させるために、給気５の通路の吸入管と集合入口通路３との間で絞り弁９を使用することができる。
【００３７】
本発明では、給気冷却器の形状の熱交換器１１は、図１および図２に象徴的かつ例示的に示されており、原則として、使用範囲に応じて多様な形状で実現することができる。上記熱交換器１１は、給気５と、本発明において水ベースの冷却剤の形態の詳細に示していない冷却流体との間の熱交換のために、給気５と冷却剤とを互いに分離して熱交換するように案内すべく構成されているブロックを備える。ブロックは、冷却剤を貫流可能な室２５と、その中に配置された給気用の流路２７とを有するハウジング２３を有する。冷却剤および給気５を室２５内にまたは流路２７内に互いに分離して案内することにより、必要に応じて乱流要素または案内要素２９により有利に改善された給気５と冷却剤との間の熱交換が行われる。図示したように、給気５の流れ経路の方向において、熱交換器１１に対する給気５の供給および排出を行うことができる。別形態は、必要に応じて、図示した流れ経路に対して横方向に熱交換器の側流を設けることもできる。
【００３８】
図３は、吸気モジュール２０の第２の特に好ましい実施形態の斜視図を示しており、図４は、前記実施形態の対応する断面図を示しており、図３および図４において、同じ部分、または同じ機能を有する部分には、図１および図２と同じ参照番号が付されている。
【００３９】
他の構成でありかつ同じ機能を有する吸気モジュール２０は、図１および図２に示した実施形態（ここでは、吸気モジュール１０によって外部で別々に排ガス冷却が行われる）とは異なり、同様にハウジング２に収容されかつ排ガス１５用の入口通路１３に配置された排ガス冷却器３１を備え、この排ガス冷却器３１は、この実施形態において、給気冷却器１１と共に、共通の熱交換器モジュール３３を形成する。このために、排ガス冷却器３１および給気冷却器１１のそれぞれは、共通の熱交換器モジュール３３の冷却器部分として形成されており、この場合、排ガス冷却器３１の冷却器部分は、排ガス１５用の入口通路１３の領域に配置されており、一方、給気冷却器の冷却器部分は、吸気モジュール２０の集合入口通路３内の給気５の流れ領域に配置されている。
【００４０】
したがって、第２の実施形態で実現された排ガス冷却器のより十分な一体化により、図示していない吸入管と集合入口通路３と給気冷却器１１と排ガス冷却器３１とからなる特にコンパクトなユニットが得られる。このことは上記構成要素間の複数のインターフェースを著しく減少させ、取付作業が極めて容易になる。さらに、吸気モジュール２０と熱交換器モジュール３３との共通の製造が、製造時の著しい費用低減を可能にする。
【００４１】
要約すると、本発明は、ガス状の充填流体５、特に、空気、ガスおよび／または空気ガス混合物用の流れ経路を形成し、かつガス状の充填流体５用の集合入口通路３を備えるハウジング１、２を有する内燃機関用の充填流体吸入モジュール１０、２０であって、この場合、集合入口通路３にはガス状の充填流体５用の熱交換器１１が配置されている充填流体吸入モジュール１０、２０に関する。排ガス循環部の改良を可能にするために、本発明の概念によれば、ハウジング１、２が排ガス１５用の入口通路１３を備え、その入口通路１３が、ガス状の充填流体５用の熱交換器１１の下流側で、流れ経路に通じていることが意図されている。
【符号の説明】
【００４２】
１  ハウジング
３  集合入口通路
５  給気
５  ガス状の充填流体
７  個々の吸入通路
９  絞り弁
１０  給気吸入モジュールまたは吸気モジュール
１１  給気冷却器
１１  熱交換器
１３  入口通路
１５  排ガス
１７  分配板
１９  合流点
１９  合流開口部
２０  吸気モジュール
２１  出口
２３  ハウジング
２５  室
２７  流路
２９  乱流要素または案内要素
３１  排ガス冷却器
３３  共通の熱交換器モジュール
【図１】
2010521619.tif 000003
【図２】
2010521619.tif 000004
【図３】
2010521619.tif 000005
【図４】
2010521619.tif 000006
【国際調査報告】
2010521619.tif 000007
2010521619.tif 000008
2010521619.tif 000009
2010521619.tif 000010
2010521619.tif 000011
2010521619.tif 000012
2010521619.tif 000013
2010521619.tif 000014