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Die
Erfindung betrifft einen Luftansaugkasten eines Kraftfahrzeugs nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ein
gattungsbildender Luftansaugkasten ist in der
DE 43 03 663 C1 offenbart.
Ein solcher Luftansaugkasten weist eine einen Teilbereich des Motorraums
oder einen Aggregateraum bestmöglich
ausfüllende
und damit möglichst
großvolumige
Gestalt auf. Dadurch ergibt sich entsprechend der Gestalt des dortigen
Motorraumes ein wannenförmig
nach unten abgeschlossener Teilbereich oder ein wannenförmiger unterer
Abschluss des Luftansaugkastens mit einer in Einbaulage im Wesentlichen
horizontal verlaufenden Bodenwand. Zur vollständigen Entwässerung des Luftansaugkastens
ist in der Bodenwand ein Wasserablauf vorgesehen, welcher von einer
in der Bodenwand angeordneten Öffnung
gebildet ist. Gängigerweise
ist in dieser Öffnung
der Bodenwand ein Gummiventil vorgesehen, welches als Geräuschverschluss
dient.
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Aufgabe
der Erfindung ist es einen gattungsgemäßen Wasserkasten derart weiterzubilden,
dass ein besonders sicherer Wasserablauf gegeben ist.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch einen Luftansaugkasten mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Ein derartiger Luftansaugkasten eines Kraftfahrzeugs weist eine
wannenförmige
Vertiefung des Luftansaugkastens auf, welche in Einbaulage nach unten
von einer zur Nutzung eines größtmöglichen Bauraumes
in Einbaulage im Wesentlichen horizontal ausgerichteten Bodenwand
begrenzt ist. Zur vollständigen
Entwässerung
der wannenförmigen
Vertiefung des Luftansaugkastens ist in der flächigen Erstreckung der Bodenwand
eine Einlauföffnung
eines Hauptwasserablaufs vorgesehen. Dieser ist gängigerweise
mit einem Gummiventil versehen, welches als Geräuschverschluss fungiert.
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Einerseits
wird über
den luftseitigen Einlass eines Luftansaugkastens eines Kraftfahrzeugs
während
des Betriebes ständig
Umgebungsluft und dadurch auch neben eintretendem Wasser auch Partikel
und Schmutz angesaugt. Andererseits können über die je nach Design des
Fahrzeugs teilweise großflächigen Öffnungen
des Einlasses auch größere Partikel
in den Luftansaugkasten eindringen. Um beim Verstopfen des Hauptwasserablaufs
beispielsweise durch in die Luftansaugung geratenes Laub, eine vollständige Flutung
der wannenförmigen
Vertiefung des Luftansaugkastens oder gar eine vollständige Flutung
des Luftansaugkastens selber zu vermeiden, ist bei einem Luftansaugkasten
eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 im
Bereich der wannenförmigen
Vertiefung zusätzlich
zu dem Hauptwasserablauf ein Notwasserablauf vorgesehen, dessen
Einlauföffnung
gegenüber
der flächigen
Erstreckung der Bodenwand versetzt angeordnet ist.
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Die
Einlauföffnung
des Notwasserablaufs kann dabei beispielsweise gegenüber der
in der flächigen
Erstreckung der Bodenwand angeordneten Einlauföffnung des Hauptwasserablaufs beispielsweise über ein
in den Luftansaugkasten einragendes Leitungsstück in Einbaulage erhöht angeordnet
sein, so dass bei zugesetztem Hauptwasserablauf den Ablauf zusetzende
Partikel bis zu einem erneuten Fortspülen sich im Bereich der Bodenwand
absetzen können
und Wasser bis zur erneuten Freisetzung des Hauptwasserablaufs über den
erhöht
angeordneten Notwasserablauf aus der wannenförmigen Vertiefung des Luftansaugkastens
ablaufen kann. Durch die versetzt zur flächigen Erstreckung der Bodenwand angeordnete
Einlauföffnung
des Notwasserablaufs erfolgt eine Trennung der sich im Wasser am
Boden absetzenden, den Wasserablauf zusetzenden Partikel vom über dem
Notablauf abzuführenden
Wasser. Dadurch ist auch bei zugesetztem Hauptwasserablauf ein funktionsfähiger Notwasserablauf
eingerichtet, der vermeidet, dass die wannenförmige Vertiefung des Luftansaugkastens
oder der Luftansaugkasten selber bei zugesetztem Hauptwasserablauf geflutet
ist. Das erneute Freisetzen des Hauptwasserablaufs kann durch mechanische
und/oder chemisch-biologische Zersetzung der den Wasserablauf verstopfenden
Partikel und deren Abspülen
erfolgen.
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Bei
einer Ausführungsform
des Luftansaugkastens ist ein Notwasserablauf vorgesehen, welcher in
einer die Bodenwand der wannenförmigen
Vertiefung seitlich begrenzenden und steil aufragenden Wand angeordnet.
Ein derartiger Notwasserablauf weist ohne weitere besondere konstruktive
Maßnahmen
eine gegenüber
der Einlauföffnung
des Hauptwasserablaufs und der flächigen Erstreckung der Bodenwand
versetzt angeordnete Einlauföffnung
auf. Eine derartige Anordnung des Notwasserablaufs ermöglicht zusätzlich eine
insbesondere durch Kurvenfahrt unterstützte und damit verbesserte
Notablauffunktion. Dazu können
auch an zwei sich gegenüberliegenden
steil aufragenden Wänden
der wannenförmigen
Vertiefung des Luftansaugkastens zwei Notwasserabläufe angeordnet
sein.
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Bei
einer besonderen Ausgestaltung des Notwasserablaufs ist die Einlauföffnung des
Notwasserablaufs als kiemenförmige
Ausstellung einer Wand des Luftansaugkastens gestaltet. Einerseits
ist eine derartige Gestaltung des Notwasserablaufs insbesondere
bei einer Ausführung
des Luftansaugkastens vorteilhaft, bei der der Luftansaugkasten
als Teilbereich der Fahrzeugkarosserie aus Blech ausgeführt ist,
da nur ein geringer Fertigungsaufwand notwendig ist. Andererseits
kann die kiemenförmig
ausgestellte Wand Schmutzpartikel am Eindringen in die Einlauföffnung des
Notwasserablauf hindern. Die Einlauföffnung eines derartigen Notwasserablaufs kann
dabei bei einer kiemenförmigen
Ausstellung einer steil aufragenden seitlichen Wand des Luftansaugkastens
nach unten gerichtet sein oder aber bei einer kiemenförmigen Ausstellung
der horizontal ausgerichteten Bodenwand steil aufragend ausgerichtet
sein.
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Eine
Ausführungsform
des Luftansaugkastens weist einen Notwasserablauf auf, welcher als Absaugrohr
gestaltet ist. Dabei weist der Notwasserablauf einen über die
Länge seiner
rohrförmigen
Erstreckung im Wesentlichen konstanten Querschnitt auf. Die Einlauföffnung des
Notwasserablaufs, die vom offenen Ende des Absaugrohres gebildet
ist, ist in Einbaulage nach unten offen und der Bodenwand der wannenförmigen Vertiefung
gegenüberliegend angeordnet.
Die Ablauföffnung
des Notwasserablaufs ist in Einbaulage tiefer angeordnet, als die
Einlauföffnung.
Dadurch kann bei einer Flutung der wannenförmigen Vertiefung mit einem
Wasserstand höher
als dem in Einbaulage höchstgelegenen
Strömungsquerschnitt
des Wasserabsaugrohres die wannenförmige Vertiefung bis auf ein
Wasserstandsniveau einer Höhe
der Einlauföffnung
des Absaugrohres selbsttätig
abgesaugt werden.
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Bei
einer besonderen Ausgestaltung des Luftansaugkastens ist in Öffnung der
Bodenwand, in der die Einlauföffnung
des Hauptwasserablaufs angeordnet ist ein Einsatzteil, wie beispielsweise
eine Gummitülle
vorgesehen, welche die Einlauföffnung des
Hauptwasserablaufs begrenzt und an der des Weiteren beispielsweise
ein Ventil beziehungsweise einen Geräuschverschluss des Hauptwasserablaufs ausgebildet
sein kann. Bei dieser Ausführungsform des
Luftansaugkastens ist der Notwasserablauf in dieses Einsatzteil
integriert. Der Notwasserablauf kann beispielsweise eine über eine
in den Innenraum des Luftansaugkastens einragende Leitung erhöhte und
in Einbaulage nach oben gerichtete Einlauföffnung, eine Gestaltung als
Absaugrohr oder eine in Einbaulage seitlich ausgerichtete beispielsweise
von einer kiemenartigen Ausstellung einer parallel zur Bodenwand
verlaufenden Wand der Tülle
gebildete Einlauföffnung
aufweisen. Diese Ausführungsform ermöglicht die
Integration der Hauptwasserablauffunktion, sowie der Notwasserablauffunktion
in ein einziges Bauteil, wobei im Luftansaugkasten vorzugsweise
nur eine einzige eine Öffnung
bildende Aussparung vorzusehen ist.
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Eine
Ausführungsform
des Luftansaugkastens weist einen Notwasserablauf auf, welcher mit
einem Ventil, insbesondere einem Flatterventil, versehen ist. Dadurch
ist eine besonders geräuscharme Notwasserablauffunktion
gewährleistet.
Bei einer Ausführungsform
des Notwasserablaufs als Saugrohr verhindert ein Ventil an der Ablauföffnung des Notwasserablaufs
das Eindringen von Luft an der Ablauf- beziehungsweise Saugseite
des Absaugrohres und verbessert somit die Absaugfunktion des Notwasserablaufs.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen des Luftansaugkastens ergeben sich
aus der Zeichnung und ihrer Beschreibung, sowie aus Kombinationen oben
beschriebener Ausführungsformen.
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In
der Zeichnung sind Detailschnittdarstellungen verschiedener Ausführungsformen
eines Luftansaugkastens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1
dargestellt.
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Dabei
zeigen:
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1 einen
Luftansaugkasten mit in einer steil aufragenden Wand angeordnetem
Notwasserablauf,
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2 ein
in der steil aufragenden Wand des Luftwasserkastens angeordneten
Notwasserablauf in Form eines Absaugrohres,
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3 einen
durch eine kiemenartige Ausstellung einer steil aufragenden Wand
des Luftwasserkastens gebildeten Notwasserablauf und
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4 einen
in der Ventiltülle
des Hauptwasserablaufs integrierten Notwasserablauf.
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1 zeigt
eine bereichsweise Schnittdarstellung eines Luftansaugkastens 1 eines
Kraftfahrzeugs. Der Luftansaugkasten 1 weist eine wannenförmige Vertiefung 10 auf,
welche in Einbaulage nach unten von einer in Einbaulage horizontal
ausgerichteten Bodenwand 11 begrenzt ist. Die Bodenwand 11 weist
einen eine Öffnung
bildenden Ausschnitt auf, in den eine Gummitülle eines Hauptwasserablaufs 2 eingeknüpft ist.
Die horizontal ausgerichtete Bodenwand 11 der wannenförmigen Vertiefung 10 ist
von steil aufragenden Wänden 14 begrenzt.
Die wannenförmige
Vertiefung 11 kann eine bereichsweise Vertiefung oder auch
einen in Einbaulage unteren Abschluss des Luftansaugkastens 1 bilden.
Die horizontale Erstreckung der Bodenwand 11 ergibt sich
dadurch, dass der Luftansaugkasten 1 entweder durch die
Fahrzeugkarosserie selber, in diesem Bereich durch horizontale Wandbereiche
den Luftansaugkasten 1 nach unten begrenzend, gebildet
ist, oder dass oberhalb solcher horizontal verlaufenden Karosseriebereiche
der Luftansaugkasten 1 als eigenständiges Bauteil volumenfüllend und
deshalb nah beabstandet und im Wesentlichen parallel zu den gegenüberliegenden
Karosseriebereichen ausgebildet ist. Die horizontal ausgerichtete
Bodenwand 11 kann – ihrer
im Wesentlichen horizontaler Ausrichtung unschädlich – zum verbesserten Wasserablauf
mit geringfügige Schrägen bildenden
Knicken versehen sein. In einer die Bodenwand 11 der wannenförmigen Vertiefung 10 in
Einbaulage seitlich begrenzenden und steil aufragenden Wand 14 ist
eine gegenüber
der flächigen Erstreckung
der Bodenwand 11 versetzt angeordnete Einlauföffnung 13 eines
Notwasserablaufs vorgesehen, die von einer eine Öffnung bildenden Aussparung
dieser Wand 14 gebildet ist. Die Einlauföffnung 13 ist
damit in der flächigen
Erstreckung, im in Einbaulage unteren Endbereich der Wand 14 angeordnet
und wie diese steil aufragend ausgerichtet. In die Öffnung ist
eine als Flatterventil gestaltete Gummitülle eingeknüpft.
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Die
wannenförmige
Vertiefung 10 des Luftansaugkastens 1 kann an
der horizontal ausgerichteten sich nach unten begrenzenden Bodenwand 11 Schmutzpartikel
sammeln, welche beispielsweise durch Kurvenfahrt in gehäuftem Maß der Einlauföffnung 12 des
Hauptwasserablaufs 2 zugeführt werden und ihn dadurch,
oder durch eine flächige
Erstreckung der Schmutzpartikel, wie beispielsweise bei herabfallendem
Laub von Bäumen
den Hauptwasserablauf 2 zusetzen. Dadurch kann insbesondere
in Kombination mit starkem Wassereintritt am Einlass des Luftansaugkastens 1 die
Wasserablauffunktion behindert oder unterbunden sein. Dies führt bei
weiterer Zufuhr größerer Wassermengen
zu einer Flutung mindestens der wannenförmigen Vertiefung 10. Um
dies zu verhindern, beispielsweise wenn elektrische Geräte im Luftansaugkasten
untergebracht sind, ist der Notwasserablauf vorgesehen, dessen Einlauföffnung 13 versetzt
zur flächigen
Erstreckung der Bodenwand 11 in der steil aufragenden Wand 14 angeordnet
ist. Dadurch erfolgt eine Trennung von Schmutzpartikeln und abzuführenden
Wasser durch Absetzen der Schmutzpartikel im Bereich der Bodenwand 11.
Somit ist durch die zur flächigen
Erstreckung der Bodenwand 11 versetzt angeordnete Einlauföffnung 13 des
Notwasserablaufs das Eindringen von zusetzendem Schmutz in den Notwasserablauf verhindert
und damit eine sichere Entwässerung
der wannenförmigen
Vertiefung 10 auch bei zugesetztem Hauptwasserablauf 2 ermöglicht.
Das Verschlussventil 3 des Notwasserablaufs verhindert
eine Durchschallung von Geräuschen
außerhalb
des Luftansaugkastens 1 in die Luftansaugung. Aus gleichem Grund
ist der Hauptwasserablauf unterhalb der Einlauföffnung 12 mit einem
Ventil versehen.
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2 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
eines Luftansaugkastens welches in der Anordnung der wannenförmigen Vertiefung 10,
in Einbaulage horizontal ausgerichteter Bodenwand 11, in
der flächigen Erstreckung
der Bodenwand 11 angeordneten Einlauföffnung 12 des Hauptwasserablaufs 2,
sowie der die Bodenwand 11 seitlich begrenzenden, steil
aufragenden Wände 14 und
der in dieser angeordneten Öffnung 13 dem
in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht.
Entgegen dem Ausführungsbeispiel der 1 ist
bei dem in 2 gezeigtem Ausführungsbeispiel
des Luftansaugkastens 1 ein als Absaugrohr 4 ausgeführter Notwasserablauf
vorgesehen. Die rohrförmige
Erstreckung des Notwasserablaufs reicht von einer in Einbaulage
nach unten gerichteten und gegenüber
der Bodenwand 11 angeordneten Einlauföffnung 15, durch die Öffnung 13 der seitlichen
Wand 14 des Luftansaugkastens 1 hindurch, bis
zu einer in Einbaulage unterhalb der Einlauföffnung 15 angeordneten
Ablauföffnung
des Ansaugrohres 4, welche mit einem Flatterventil verschlossen
ist. Die Öffnung 13 der
steil aufragenden Wand 14 ist mittels des durch sie hindurchragenden Notwasserablaufs
dichtend verschlossen.
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Der
in der Bodenwand 11 angeordnete Hauptwasserablauf 2 ist
zur Geräuschdämmung mit einem
Ventil versehen. Ist dieser Hauptwasserablauf 2 in Folge
von Verschmutzung zugesetzt, erfolgt zunächst eine geringfügige Flutung
der wannenförmigen
Vertiefung 10 des Luftansaugkastens 1 bis auf ein
Niveau des in Einbaulage höchsten
Querschnittes des Ansaugrohres 4 des Notwasserablaufs,
wobei nach einer ersten den Querschnitt des Ansaugrohres 4 bis
zu seinem in Einbaulage höchstliegenden
Niveau füllenden
Flutung des Notwasserablaufs durch die gegenüber der Einlauföffnung 15 in
Einbaulage niedriger angeordnete Ablauföffnung des Absaugrohres 4 ein
Absaugen des in der wannenförmigen
Vertiefung 10 stehenden Wassers bis auf ein Niveau der
Einlauföffnung 15 erfolgt.
Ein derart gestalteter Notwasserablauf mit einem über seine
rohrförmige
Erstreckung im Wesentlichen konstanten Strömungsquerschnitt, sowie einer
in Einbaulage gegenüber
der Einlauföffnung
des Rohrs niedrig liegender Ablauföffnung ermöglicht eine Entwässerung
der wannenförmigen
Vertiefung 11 bis auf ein Wasserstandsniveau unterhalb
einer die Öffnung 13 der
steil aufragenden Wand 14 in Einbaulage nach unten begrenzenden
Kante. Des Weiteren bietet eine derartige Gestaltung den Vorteil,
dass weder auf der Wasseroberfläche
schwimmende noch sich an der Bodenwand 11 absetzenden Schmutzpartikel
den Notwasserablauf zusetzen.
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3 zeigt
einen Luftwasserkasten, welcher in Anordnung und Funktion der wesentlichen
Bauteile: wannenförmige
Vertiefung 10, Bodenwand 11, Hauptwasserablauf 2 mit
Einlauföffnung 12,
steil aufragenden Wänden 14 sowie
Anordnung der Öffnung 13 den
in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen
entspricht. Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
ist allerdings die Öffnung 13 der
steil aufragenden Wand 14 durch eine kiemenartige Ausstellung 16 der
Wand 14 gebildet. Dadurch ist einerseits erreicht, dass
eine direkte Durchschallung der Öffnung 13 durch
die Abdeckung mittels der Ausstellung 16 im Wesentlichen
verhindert ist, andererseits ist die Einlauföffnung des Notwasserablaufs
in Einbaulage nach unten ausgerichtet und von der kiemenartigen
Ausstellung 16 in Einbaulage seitlich abgedeckt. Dadurch
ist nicht nur die durch die gegenüber der flächigen Erstreckung der Bodenwand 11 versetzt
angeordnete Einlauföffnung 13 das
Eindringen von, sich am Boden absetzendem Schmutz, sondern durch
die Ausrichtung der Einlauföffnung 13 in
Einbaulage nach unten auch das Eindringen von auf dem Wasser schwimmendem
Schmutz in den Notwasserablauf verhindert. Dadurch ist eine verbesserte
und besser gesicherte Notwasserablauffunktion gegeben.
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4 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
des Wasserkastens 1, bei welchem der Notwasserablauf in
der am Hauptwasserablauf 2 vorgesehenen Gummitülle integriert
ist. Der Wasserkasten 1 weist eine wannenförmige Vertiefung 10 auf,
welche in Einbaulage nach unten durch eine horizontal ausgerichtete Bodenwand 11,
sowie in seitlichen Richtungen durch steil aufragende Wände begrenzt
ist. Zur Entwässerung
der wannenförmigen
Vertiefung 10 ist in der Bodenwand 11 eine eine Öffnung bildende
Aussparung angeordnet, in die ein als Elastomerbauteil gestaltetes
Einsatzteil eingeknüpft
ist. An diesem Einsatzteil ist eine in der flächigen Erstreckung der Bodenwand 11 angeordnete
Einlauföffnung 12 eines
Hauptwasserablaufs 2 ausgebildet, welcher nach unten durch ein
Ventil verschlossen ist. Weiterhin bildet das Einsatzteil einen
in der flächigen
Erstreckung der Bodenwand 11 angeordneten Wandbereich aus,
in welchem eine Öffnung 13 vorgesehen
ist, welche als Notwasserablauf dient. Der Notwasserablauf ist dabei
als Absaugrohr 4 gestaltet und weist eine außerhalb
der flächigen
Erstreckung der Bodenwand 11 des Luftwasserkastens 1 in
Einbaulage erhöht
angeordnete Einlauföffnung 15 auf.
Der Notwasserablauf weist dabei einen entlang der rohrförmigen Erstreckung
im Wesentlichen konstanten Querschnitt auf, wobei die Einlauföffnung 15 in
Einbaulage oberhalb der Auslauföffnung
des Absaugrohres 4 angeordnet ist.
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Die
Einlauföffnung 15 des
Absaugrohres 4 ist der Bodenwand 11, beziehungsweise
der in der flächigen
Erstreckung der Bodenwand 11 angeordneten Wand des Elastomerbauteils
gegenüberliegend und
in Einbaulage nach unten gerichtet angeordnet. Das Absaugrohr 4 weist
somit einen im Bereich der Einlauföffnung 15 in Einbaulage
nach oben gerichteten Verlauf auf und erstreckt sich über eine
bogenförmige
Umlenkung hin zu einem in Einbaulage nach unten gerichteten Teilabschnitt,
der im Bereich der dortigen Öffnung 13 durch
die in der flächigen
Erstreckung der Bodenwand 11 angeordnete Wand des Elastomerbauteils
hindurch bis zur Auslauföffnung des
Absaugrohres 4 reicht. Die Auslauföffnung 15 ist mit
einem Flatterventil verschlossen. Durch den konstanten Querschnitt
des Absaugrohres 4, sowie die in Einbaulage gegenüber der
Einlauföffnung 15 niedriger
angeordnete Auslauföffnung
des Absaugrohres 4 ist entsprechend dem in 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel
ein Absaugen des bei einem zugesetzten Hauptwasserablauf 2 in
der wannenförmigen
Vertiefung 11 stehenden Wassers nach Übersteigen des Wasserstandes über ein
Niveau in Einbaulage höher als
dem höchstgelegenen
Querschnitt des Absaugrohres 4 bis auf ein der Lage der
Einlauföffnung 15 entsprechendes
Niveau möglich.
Die nach unten gerichtete Einlauföffnung 15 des Notwasserablaufs, welche
außerhalb
der flächigen
Erstreckung der Bodenwand 11 angeordnet ist, ermöglicht ein
Abführen von
Wasser bei zugesetztem Hauptwasserablauf 2 ohne die Zuführung von
sich am Boden absetzenden, sowie auf dem Wasser schwimmenden Partikeln
zum Notwasserablauf.
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Der
am Einsatzteil des Hauptwasserablaufs 2 integrierte Notwasserablauf
kann, wie in 4 dargestellt, als Absaugrohr
oder auch als über
eine in den Luftansaugkasten einragende und über ein Flatterventil verschlossene
Leitung oder in den Luftansaugkasten einragender Hohlkörper mit
in Einbaulage seitlich öffnendem,
in der Wand des Hohlkörpers angeordnetem
Flatterventil gestaltet sein.