-
Hintergrund und Kurzdarstellung
-
Kohlenwasserstoffdampfemissionen
aus einem Luftansaugsystem eines Motors eines Fahrzeugs können in
adsorbierenden Systemen festgehalten werden.
-
Beispielhafte
Vorrichtungen adsorbieren diese Kohlenwasserstoffe bei ausgeschaltetem
Motor. Wenn der Motor läuft,
werden die Kohlenwasserstoffe in dem Motor desorbiert und verbrannt.
Kohlenwasserstoffbeladungs- und Kohlenwasserstoffspülzyklen
können
während
der gesamten Nutzungsdauer des Fahrzeugs weiter ablaufen. Einige
Vorrichtungen sehen Strömungsdrosselungen
im Lufteinlass vor, um ausreichende Adsorption zu bieten, während andere
dies nicht tun. Einige Systeme verwenden zum Öffnen/Schließen und/oder
Freilegen adsorbierender Elemente nur unter ausgewählten Bedingungen
verschiedene zusätzliche
Ventile und/oder Kanäle.
-
Die
vorliegenden Erfinder haben bei diesen Vorgehensweisen jedoch eine
Reihe von Problemen erkannt. Beispielsweise können einige Systeme Luftströmungsdrosselungen
unannehmbar verstärken, um
eine ausreichende Kohlenwasserstoffadsorption vorzusehen. Des Weiteren
könnten
Fahrer Strömungsdrosselungskomponenten
manipulieren, indem sie die Adsorberkomponenten entfernen, ohne dass
das Entfernen offensichtlich ist. Als weiteres Beispiel können Probleme
bezüglich
der Degradation mechanischer Betätigung
zum Schließen
und/oder Öffnen
von Luftansaugsystemkomponenten vorliegen, welche möglicherweise
zu unbeabsichtigten verstärkten
Luftströmungsdrosselungen
führen,
oder beides.
-
Deshalb
ist bei einer Vorgehensweise eine Kohlenwasserstoff adsorbierende
Anordnung für
einen Verbrennungsmotor vorgesehen. Die Kohlenwasserstoff adsorbierende
Anordnung kann ein Luftansaugrohr, das eine Querschnittform aufweist und
in dem Motor ausgelegt ist, umfassen. Ein inneres Bauelement kann
in dem Luftansaugrohr positioniert und dafür ausgelegt sein, die Querschnittform zu
stützen.
Ein Kohlenwasserstoffadsorber kann an das innere Bauelement angrenzend
angeordnet sein, wobei ein Kohlenwasserstoffe enthaltendes Fluid, das
durch das Luftansaugrohr strömt,
mit dem Kohlenwasserstoffadsorber Kontakt herstellen kann. Diese
Vorgehensweise bietet verschiedene Optionen zum Anordnen des Adsorbers
in der Ansauggruppe, was zu einem ausgezeichneten Spülen führt, da
der Adsorber direkt an den Motorluftstrom angrenzend angeordnet
sein kann und die Wirkung auf die Strömungsdrosselung (PS-Verlust)
verringert.
-
In
einer bestimmten Ausgestaltung kann das innere Bauelement kohlenstoffbeschichtetes
Papier in dem Luftansaugrohr festhalten, das kohlenstoffbeschichtete
Papier jedoch mittels Ausschnitten oder Fenstern in der Innenstruktur
freilegen. Auf diese Weise kann das Bauelement, das ein Plastikeinsatz sein
kann, nicht nur den Querschnitt eines biegsamen Frischluftrohrs
während
eines hohen Luftstroms und Betriebsbedingungen mit hohen Temperaturen offen
halten, sondern auch so arbeiten, dass es mindestens während Motor-Aus-Bedingungen
Kohlenwasserstoffe aufnimmt.
-
Es
versteht sich, dass das innere Bauelement verschiedene Formen aufweisen
kann. Wie erwähnt
kann es ein Plastikeinsatz sein. Das Bauelement kann auch den Kohlenwasserstoffadsorber
zwischen sich und der Innenwand des Luftansaugrohrs halten. Alternativ
kann der Adsorber an der Innenwand des Bauelements befestigt sein.
Schließlich kann
das Bauelement verschiedene innere und äußere Käfige oder Mantel umfassen,
wobei die Käfige und/oder
Mantel den Adsorber festhalten und wobei das Bauelement in das Frischluftrohr
eingeführt
und in diesem gehalten wird.
-
Es
sollte auch bedacht werden, dass bei einer solchen Vorgehensweise
der Luftstrom zu dem Motorbrennraum von dem Vorhandensein eines
Kohlenwasserstoffadsorbers abhängig
sein kann, so dass, wenn der Kohlenwasserstoffadsorber durch einen
Kunden beeinflusst oder entfernt wird, die Motorleistung durch Verformung
des elastischen Rohrs beeinträchtigt
werden kann.
-
Beschreibung der Figuren
-
1 zeigt
eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs unter Veranschaulichung
eines beispielhaften Motors;
-
2 zeigt
eine Draufsicht auf ein Frischluftrohr mit zwei darin durch gestrichelte
Linien angeordnet dargestellten Kohlenwasserstoff adsorbierenden Anordnungen;
-
3 zeigt
eine Baugruppen-Explosionsansicht einer beispielhaften Kohlenwasserstoff
adsorbierenden Anordnung; und
-
4A und 4B zeigen
Draufsichten auf eine jeweilige untere und obere Unteranordnung
der in 3 gezeigten Kohlenwasserstoff adsorbierenden Anordnung;
-
5 zeigt
ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Herstellungsverfahren
darstellt;
-
6A zeigt
eine Baugruppen-Explosionsansicht einer alternativen beispielhaften
Kohlenwasserstoff adsorbierenden Anordnung;
-
6B und 6C zeigen
perspektivische Ansichten der in 6A gezeigten
Kohlenwasserstoff adsorbierenden Anordnung;
-
7 zeigt
ein Flussdiagramm, das ein weiteres beispielhaftes Herstellungsverfahren
darstellt; und
-
8 zeigt
ein Flussdiagramm, das eine Alternative zu dem in 7 dargestellten
beispielhaften Herstellungsverfahren darstellt.
-
Eingehende Beschreibung
-
1 ist
ein schematisches Schaubild, welches einen Zylinder eines Mehrzylindermotors 10 zeigt,
der in einem Antriebssystem eines Fahrzeugs 11 oder einer
anderen gewerblichen Vorrichtung enthalten sein kann. Der Motor 10 kann
zumindest teilweise durch ein ein Steuergerät 12 umfassendes Steuersystem
und/oder eine Eingabe von einem Fahrzeugbediener über eine
Eingabevorrichtung, wie zum Beispiel ein Gaspedal, gesteuert werden.
Ein Brennraum (d. h. Zylinder) 30 des Motors 10 kann Brennraumwände 32 mit
einem darin positionierten Kolben 36 umfassen. Der Kolben 36 kann
mit einer Kurbelwelle 40 verbunden sein.
-
Der
Brennraum 30 kann Ansaugluft 31 von einem Ansaugkrümmer 44 über einen
Ansaugkanal 42 aufnehmen und kann Verbrennungsgase über einen
Auslasskanal 48 ablassen. Der Ansaugkrümmer 44 und der Auslasskanal 48 können mittels
eines jeweiligen Einlassventils 52 und Auslassventils 54 selektiv
mit dem Brennraum 30 in Verbindung stehen.
-
Ansaugluft 31 kann
mittels eines inneren Durchlasses 68 eines Ansaugluftkanals,
wie zum Beispiel ein Frischluftrohr 70, in den Ansaugkrümmer 44 einströmen. Das
Frischluftrohr 70 kann stromabwärts von atmosphärischer
Luft angeordnet und damit mittels eines Einlasses 33 in
Fluidverbindung stehend sein. Ein Luftfilter 35, durch
den atmosphärische
Luft vor dem Eintreten in das Frischluftrohr 70 strömen kann,
kann stromaufwärts
des Frischluftrohrs 70 angeordnet sein. Das Frischluftrohr 70 kann stromabwärts einer
Drossel 62 oder stromaufwärts der Drossel 62 angeordnet
sein, wie hier in 1 dargestellt ist.
-
Eine
Kohlenwasserstoff adsorbierende Anordnung 72 kann in dem
Frischluftrohr 70 angeordnet sein, um Kohlenwasserstoffe
zu adsorbieren, die aus dem Brennraum 30 oder dem Ansaugkrümmer 44 austreten
können,
wenn der Motor 10 nicht in Betrieb ist. Die Kohlenwasserstoff
adsorbierende Anordnung 72 kann ein Kohlenwasserstoff adsorbierendes
Material 74 umfassen. Das Kohlenwasserstoff adsorbierende
Material 74 kann jedes geeignete Material sein, das dafür ausgelegt
ist, Kohlenwasserstoffe zu adsorbieren, beispielsweise ein mit Kohlenstoff
beschichtetes Blatt. Der Kohlenstoff in dem mit Kohlenstoff beschichteten
Blatt kann zum Beispiel Aktivkohle oder Zeolit, etc. sein. Die Kohlenwasserstoff
adsorbierende Anordnung 72 kann einen Innenkäfig 76 umfassen,
der dafür
ausgelegt ist, das Kohlenwasserstoff adsorbierende Material 74 in
dem Frischluftrohr 70 des Verbrennungsmotors 10 zu
halten. Der Innenkäfig 76 kann
dafür ausgelegt
sein, mindestens einen Teil des Kohlenwasserstoff adsorbierenden Materials 74 dem
inneren Durchlass 68 des Frischluftrohrs 70 auszusetzen.
Zum Beispiel kann der Innenkäfig 76 Löcher 78 umfassen,
um das Kohlenwasserstoff adsorbierende Material 74 freizulegen.
In einer weiteren Ausführungsform
kann der Innenkäfig 76 eine
Rippen-Käfigstruktur
umfassen, die dafür ausgelegt
ist, Teile des Kohlenwasserstoff adsorbierenden Materials 74 zwischen
den Rippen freizulegen. Auf diese Weise können während Motor-Aus-Zeiten Kohlenwasserstoffe,
die von dem Brennraum 30 über das Einlassventil 52 und
den Ansaugkrümmer 44 verdampfen
können,
in Kontakt mit dem Kohlenwasserstoff adsorbierenden Material 74 kommen
und von diesem adsorbiert werden, und somit kann verhindert werden,
dass sie an die Atmosphäre
austreten. Wenn der Motor läuft,
kann die Luft dann durch das Frischluftrohr 70 strömen, und
die Kohlenwasserstoffe können
dann von dem Kohlenwasserstoff adsorbierenden Material 74 desorbiert werden,
um in dem Brennraum 30 verbrannt zu werden.
-
Der
Innenkäfig 76 kann
dafür ausgelegt
sein, in einen Außenmantel 80 zu
passen. Das Kohlenwasserstoff adsorbierenden Material 74 kann
zwischen dem Innenkäfig 76 und
dem Außenmantel 80 angeordnet
sein.
-
In
einigen Ausführungsformen
kann das Frischluftrohr 70 aus einem nachgiebigen Material wie
zum Beispiel Gummi und dergleichen hergestellt sein, was lockerere
Maßtoleranzen
möglich
machen kann, welche bei der Montage und/oder Remontage von Teilen
des Motors vorteilhaft sein können.
Währen
dieses Beispiel ein Gummirohr verwendet, können verschiedene andere gummiartige
Materialien verwendet werden, wie zum Beispiel Kunstkautschuk oder
andere Gummi-Ersatzstoffe. Biegsamkeit kann auch zur Geräuschverringerung
und zur Anpassung an Kippen des Motors während des Betriebs des Motors 10 vorteilhaft
sein sowie zum Ermöglichen,
dass sich der Motor 10 auf seinen Aufhängungen biegen kann, um sich
an einen Bereich von Motorabtriebsdrehmomenten anzupassen. Der Motor 10 kann
sich abhängig
von der Motordrehmomentausgabe beispielsweise um verschiedene Beträge biegen
oder drehen.
-
Das
Frischluftrohr 70 kann ein Druckdifferential zwischen dem
Inneren und dem Äußeren des Frischluftrohrs 70 erfahren.
Beispielsweise kann das Frischluftrohr 70 Unterdrücke in dem
Innendurchlass 68, die von dem Abwärtshub des Kolbens 36 in
dem Brennraum 30 erzeugt werden, und infolge von einem
stromaufwärts
befindlichen Strömungswiderstand
erfahren. Der stromaufwärts
befindliche Strömungswiderstand
kann zum Beispiel der Luftfilter 35 sein.
-
Wenn
das Frischluftrohr 70 aus einem nachgiebigen Material hergestellt
ist, dann kann es verformbar sein, wenn es den Differenz- und/oder
Unterdrücken
ausgesetzt ist. In einigen Ausführungsformen
kann der Innenkäfig 76 oder
der Außenmantel 80 oder
eine Kombination des Innenkäfigs 76 und des
Außenmantels 80 als
Unterdruckantikollabiervorrichtung ausgelegt sein und kann in der
Lage sein, das Frischluftrohr 70 vor Kollabieren zu schützen, wenn
es Unterdrücken
ausgesetzt ist, während gleichzeitig
der hier angeführten
Kohlenwasserstoff adsorbierenden Betrieb vorgesehen wird. Somit
können
in einigen Ausführungsformen
die Kohlenwasserstoff adsorbierenden Eigenschaften der Kohlenwasserstoff
adsorbierenden Anordnung 72 mit einer Unterdruckantikollabiervorrichtung
integriert werden oder können
als solche dienen oder eine solche sein.
-
Der
Innenkäfig 76 kann
dafür ausgelegt
sein, ausreichende Festigkeit gegenüber einem unterdruckinduzierten
Kollabieren des Frischluftrohrs 70 vorzusehen, während er
das Kohlenwasserstoff adsorbierende Material 74 immer noch
sicher in dem Frischluftrohr 70 hält. Der Innenkäfig 76 kann
Löcher 78 umfassen
oder kann zum Beispiel Rippen mit Räumen dazwischen umfassen. Die
Löcher 78 und/oder
die Räume
zwischen den Rippen können Teile
des Kohlenwasserstoff adsorbierenden Materials 74 freilegen,
um eine ausreichende Verbindung zwischen den Kohlenwasserstoffen
des Frischluftrohrs 70 und dem Kohlenwasserstoff adsorbierenden Material 74 zu
ermöglichen,
um eine ausreichende Adsorption und Desorption vorzusehen
-
Ferner
kann das System in einigen Beispielen Manipulation anzeigende Merkmale
vorsehen. Würde
die Kohlenwasserstoff adsorbierende Anordnung 72 entfernt
werden, kann sich das Frischluftrohr 70 verformen oder
ansonsten unter bestimmten Bedingungen kollabieren. Das kollabierte
bzw. verformte Frischluftrohr kann dann bewirken, dass der Motor 10 des
Fahrzeugs 11 eine schlechte oder gar keine Leistung erbringt,
und einen Hinweis darauf geben, dass die Kohlenwasserstoff adsorbierende
Anordnung 72 manipuliert wurde.
-
Ein
Loch 112 (das später
weiter erläutert wird)
kann dafür
ausgelegt sein, eine Fluidverbindung zwischen dem Innendurchlass 68 des
Frischluftrohrs 70 und einer weiteren Motorkomponente, wie
zum Beispiel einem PCV-Ventil (Kurbelgehäuseentlüftungsventil, PCV, kurz vom
engl. Positive Crankcase Ventilation Valve) 116, das beispielsweise mit
einem Kurbelgehäuse
des Motors 10 verbunden sein kann, vorzusehen.
-
Weiter
bei 1 können
verschiedene Ausführungsformen
eine als Kanaleinspritzung bekannte Einspritzung verwenden. Bei
einer solchen Anordnung kann das Kraftstoffeinspritzventil 66 in
dem Ansaugkanal 44 angeordnet sein, um Kraftstoff in den Einlasskanal
stromaufwärts
des Brennraums 30 zu liefern.
-
Wie
vorstehend erwähnt
kann der Ansaugkanal 42 die Drossel 62 mit einer
Drosselklappe 64 umfassen. Die Drossel 62 kann
so betrieben werden, dass sie die Ansaugluft verändert, die dem Brennraum 30 unter
weiteren Motorzylindern geliefert wird. Der Ansaugkanal 42 kann
ferner einen Luftmassenmesser 120 und/oder einen Krümmerluftdrucksensor 122 zum
Liefern der jeweiligen Signale MAF und MAP an das Steuergerät 12 umfassen.
-
Obwohl
Fremdzündungskomponenten
gezeigt sind, können
der Brennraum 30 oder ein oder mehrere weitere Brennräume des
Motors 10 in einigen Ausführungsformen in einem Kompressionszündungsmodus
mit oder ohne Zündfunken
betrieben werden.
-
Das
in 1 gezeigte Steuergerät 12 kann ein Mikrocomputer
sein und kann verschiedene Signale von mit dem Motor 10 verbundenen
Sensoren zusätzlich
zu den vorstehend erläuterten
Signalen empfangen, einschließlich:
Messung des eingelassenen Luftmassenstroms (MAF) von einem Luftmassenmesser 120;
Motorkühlmitteltemperatur
(ECT) von einem Temperatursensor 69, der mit einem Kühlmantel 114 verbunden
ist; ein Zündungsprofil-Aufnehmersignal
(PIP) von einem Hallgeber 118 (oder anderer Art), der mit
der Kurbelwelle 40 verbunden ist; die Drosselstellung (TP)
von einem Drosselstellungssensor und das Signal für Krümmerunterdruck, MAP,
von Sensor 122.
-
Wie
vorstehend beschrieben zeigt 1 nur einen
Zylinder eines Mehrzylindermotors und dass jeder Zylinder analog
seinen eigenen Satz an Einlass-/Auslassventilen, Einspritzventil,
Zündkerze, etc.
umfassen kann.
-
2 ist
eine Draufsicht, die ein Frischluftrohr 70 zeigt, das dafür ausgelegt
sein kann, einen ersten Teil 82 und einen zweiten Teil 84,
der mit dem ersten Teil 82 über ein biegsames Element 86 verbunden
ist, aufzuweisen. Das biegsame Element 86 kann ermöglichen,
dass der erste Teil 82 bezüglich des zweiten Teils 84 leichter
wieder in Stellung gebracht werden kann. Der biegsame Teil 86 kann
beispielsweise eine Wand mit einer Akkordeon-Kontur oder dergleichen
sein. Der erste Teil 82 und der zweite Teil 84 können in
einem Formvorgang miteinander integral gefertigt werden. Der erste
Teil 82 kann einen anderen Querschnitt und/oder eine andere
Längsform
als der zweite Teil 84 haben. Der erste Teil 82 kann
sich beispielsweise entlang seiner sich in Längsrichtung erstreckenden Länge biegen
und kann beispielsweise eine etwas ovale oder elliptische Querschnittform
aufweisen. Der zweite Teil 84 kann im Wesentlichen zylindrisch
sein, wobei er entlang seiner sich in Längsrichtung erstreckenden Länge einen
im Wesentlichen konstanten Querschnitt aufweist. Der Strom von Ansaugluft
kann zuerst durch den zweiten Teil und dann durch den ersten Teil
erfolgen, obwohl er in anderen Ausführungsformen zuerst durch den
ersten Teil erfolgen kann.
-
Das
Frischluftrohr 70 kann mehr als eine Kohlenwasserstoff
adsorbierende Anordnung 72 umfassen. Zum Beispiel kann
eine erste Kohlenwasserstoff adsorbierende Anordnung 72 in
dem ersten Teil 82 des Frischluftrohrs 70 angeordnet
sein, und eine zweite Kohlenwasserstoff adsorbierende Anordnung 172 kann
in dem zweiten Teil 82 des Frischluftrohrs 70 angeordnet
sein. Jede Kohlenwasserstoff adsorbierende Anordnung 72, 172 kann
ein jeweiliges erstes und zweites Kohlenwasserstoff adsorbierendes Material 74,174 umfassen,
das in dem Frischluftrohr 70 durch jeweilige erste und
zweite Innenkäfige 76, 176 gehalten
wird. Jeder Innenkäfig 76, 176 kann
dafür ausgelegt
sein, in einen jeweiligen ersten und zweiten Außenmantel 80, 180 zu
passen. Ein erstes und zweites Kohlenwasserstoff adsorbierendes
Material 74, 174 können zwischen jedem jeweiligen
Innenkäfig 76, 176 und
Außenmantel 80, 180 angeordnet
sein. In einigen Ausführungsformen
kann jedes jeweilige Kohlenwasserstoff adsorbierende Material 74, 174 in
dem Frischluftrohr 70 mit entweder nur einem Innenkäfig 76, 176 ohne
einen Außenmantel 80, 180 oder
alternativ mit nur einem Außenmantel 80, 180 ohne
einen Innenkäfig 76, 176 gehalten
werden. Die jeweiligen Innenkäfige 76, 176,
Außenmäntel 80, 180 und
Kohlenwasserstoff adsorbierenden Materialien 74, 174,
z. B. die jeweiligen Kohlenwasserstoff adsorbierenden Anordnungen 72, 172,
können
so geformt sein, dass sie jeweils in den jeweiligen ersten Teil 82 und
zweiten Teil 84 passen.
-
3 ist
eine Explosionsansicht der ersten Kohlenwasserstoff adsorbierenden
Anordnung 72. Die erste Kohlenwasserstoff adsorbierende
Anordnung 72 kann einen unteren Außenmantel 90 mit einer
ersten Form umfassen. Ein unteres Kohlenwasserstoff adsorbierendes
Material 94 kann eine im Wesentlichen ähnliche erste Form aufweisen
und kann in dem unteren Außenmantel 90 darin
ruhend positioniert sein. Ein unterer Innenkäfig 98 kann ebenfalls eine
im Wesentlichen ähnliche
erste Form aufweisen und kann auf eine ähnliche darin ruhende Weise
positioniert sein, wobei er, wie in 4A gezeigt,
eine untere Unteranordnung 106 bildet. Der untere Innenkäfig 98 und
der untere Außenmantel 90 können ineinandergreifende
Schnappelemente 120, 121 umfassen, um ihre Verbindung
zu unterstützen.
Alternativ können
sie verschweißt
oder miteinander verklebt sein oder einfach ineinander ruhen und
bei Verbinden mit einer entsprechenden, nachstehend erläuterten und
in 4B gezeigten oberen Unteranordnung 106 an
Ort und Stelle gehalten werden.
-
Analog
kann die erste Kohlenwasserstoff adsorbierende Anordnung 72 auch
einen Außenmantel 92 mit
einer zweiten Form umfassen. Ein oberes Kohlenwasserstoff adsorbierendes
Material 96 kann eine im Wesentlichen ähnliche zweite Form aufweisen
und kann in dem oberen Außenmantel 92 darin ruhend
positioniert sein. Ein oberer Innenkäfig 100 kann auch
eine im Wesentlichen ähnliche
zweite Form aufweisen und kann auf eine ähnliche darin ruhende Weise
positioniert sein, wobei er, wie in 4B gezeigt,
eine obere Unteranordnung 106 bildet. Der untere Außenmantel 90 und
der obere Außenmantel 92 können ineinandergreifende
Schnappelemente 120, 121 umfassen, um ihre Verbindung
zu unterstützen.
Alternativ können
sie verschweißt
oder miteinander verklebt sein oder können, wie vorstehend erläutert, einfach
ineinander ruhen und bei Verbinden mit der entsprechenden in 4A gezeigten unteren
Unteranordnung 104 an Ort und Stelle gehalten werden.
-
Dem
entsprechend kann der Außenmantel 80 im
Fall der ersten Kohlenwasserstoff adsorbierenden Anordnung 72 zwei
Teile umfassen, den unteren Außenmantel 90 und
den obere Außenmantel.
Analog kann der Innenkäfig 76 zwei
Teile umfassen, den unteren Innenkäfig 98 und den oberen
Innenkäfig 100.
Ebenfalls analog kann das Kohlenwasserstoff adsorbierende Material 74 zwei
Teile umfassen, das untere Kohlenwasserstoff adsorbierende Material 94 und
das obere Kohlenwasserstoff adsorbierende Material 96.
In dem Fall, in dem die Innenkäfige
zuerst sicher mit den jeweiligen Außenmänteln 90, 92 verbunden
sind, oder in dem Fall, in dem die oberen und unteren Anordnungen 106, 104 sicher
verbunden werden, kann das Kohlenwasserstoff adsorbierende Material
sicher an Ort und Stelle gehalten werden. Zudem kann die nutzbare
Fläche
der Kohlenwasserstoff adsorbierenden Materialien 94, 96 maximiert werden,
indem die Kohlenwasserstoff adsorbierenden Materialien 94, 96 in
Form geschnitten werden, um in die Außenmäntel 90, 92 zu
passen. Das Vorsehen von getrennt ausgebildeten oberen und unteren Unteranordnungen 106, 104 kann
ermöglichen,
dass jede Unteranordnung die Kohlenwasserstoffadsorption maximiert,
während
sie immer noch formschlüssig in
ein Ansaugluftrohr passt, in das sie eingebaut ist. Dies kann effizientes
Anpassen an die Rohrkonturen und Ausbilden von Rohrabschnitten mit
Löchern,
die mit Löchern
in dem Frischluftrohr 70 ausgerichtet sind, umfassen, ist
aber nicht darauf beschränkt.
Zusätzlich
kann durch Formen einer jeden Kohlenwasserstoff adsorbierenden Anordnung 72, 172,
so dass sie zu einem bestimmten Teil des Frischluftrohrs passt,
eine nutzbare Gesamtfläche
des Kohlenwasserstoff adsorbierenden Materials 74 in dem
Rohr maximiert werden.
-
Unter
Bezug nun auf 2 kann eine erste Rückhaltelippe 124 in
dem Frischluftrohr 70 als innere Führung und Rückhaltemechanismus zum Positionieren
der ersten Kohlenwasserstoff adsorbierenden Anordnung 72 angeordnet
sein. Eine zweite Rückhaltelippe 126 kann
in dem Frischluftrohr 70 als äußere Führung und Rückhaltemechanismus zum Positionieren
der ersten Kohlenwasserstoff adsorbierenden Anordnung 72 angeordnet
sein. Die Rückhaltelippen 124, 126 können mit
dem Gummi-Frischluftrohr 70 integral
gefertigt sein, und es kann erforderlich sein, die erste Kohlenwasserstoff
adsorbierenden Anordnung 72 zum Einbau der ersten Kohlenwasserstoff
adsorbierenden Anordnung 72 an der nachgiebigen Lippe vorbei
zu drücken.
Alternativ kann das Gummi-Luftansaugrohr 70 unter mechanischer
Spannung stehen und im Wesentlichen um Kanten des Innenkäfigs ausgebildet
sein, um dem Entfernen des Innenkäfigs 76 und/oder des
Außenmantels 80 aus
dem Gummi-Luftansaugrohr 70 heraus
entgegenzuwirken.
-
Unter
Bezug nun auf 2, 4A und 4B kann
die erste Kohlenwasserstoff adsorbierende Anordnung 72 ein
erstes Loch 108, das so angeordnet sein kann, dass es mit
einem ersten Loch 110 in dem Frischluftrohr 70 ausgerichtet
ist, und ein zweites Loch 112, das so angeordnet sein kann,
dass es mit einem zweiten Loch 114 in dem Frischluftrohr 70 ausgerichtet
ist, umfassen. Das erste Loch 108 kann dafür ausgelegt
sein, eine Fluidverbindung zwischen dem Innendurchlass 68 des
Frischluftrohrs 70 und einer weiteren Motorkomponente,
wie zum Beispiel einem Resonator, vorzusehen. Das zweite Loch 112 kann
dafür ausgelegt
sein, eine Fluidverbindung zwischen dem Innendurchlass 68 des
Frischluftrohrs 70 und einer weiteren Motorkomponente,
wie zum Beispiel einem PCV-Ventil
(Kurbelgehäuseentlüftungsventil,
PCV, kurz vom engl. Positive Crankcase Ventilation Valve) 116 (1),
welches mit einem Kurbelgehäuse
des Motors 10 verbunden sein kann, vorzusehen.
-
5 ist
ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 500 zum Herstellen
einer Kohlenwasserstoff adsorbierenden Anordnung für einen
Verbrennungsmotor gemäß einer
Ausführungsform
darstellt. Das Verfahren 500 kann bei 502 das
Bilden eines jeden des unteren Außenmantels 90, des
oberen Außenmantels 92,
des unteren Innenkäfigs 98 und
des oberen Innenkäfigs 100 durch
beispielsweise Spritzgießen jedes
Elements umfassen. Wie bei 504 dargestellt ist, kann das
Verfahren 500 das Schneiden des unteren Kohlenwasserstoff
adsorbierenden Materials 94 und des oberen Kohlenwasserstoff
adsorbierenden Materials 76 zu geeigneten Formen durch
beispielsweise Stanzen umfassen. Dann kann das Verfahren bei 506 das
Positionieren des unteren Kohlenwasserstoff adsorbierenden Materials 94 und
des oberen Kohlenwasserstoff adsorbierenden Materials 96 zu
dem jeweiligen unteren Außenmantel 90 und
oberen Außenmantel 92 umfassen.
Die oberen und unteren Kohlenwasserstoff adsorbierenden Materialien 94, 96 können aus
einem Material geschnitten werden, das eine von einem ablösbaren Film
bedeckte haftende Stützschicht
umfasst. Nach dem Zuschneiden kann der ablösbare Film von dem Kohlenwasserstoff adsorbierenden
Material 94 abgelöst
werden, um die haftende Stützschicht
freizulegen, so dass die oberen und unteren Kohlenwasserstoff adsorbierenden Materialien 94, 96 an
jedem von: dem entsprechenden unteren Außenmantel 90 und oberen
Außenmantel 92 befestigt
werden können.
In einigen Ausführungsformen
kann das Verfahren 500 bei 508 das Ausbilden einer
unteren Unteranordnung und einer oberen Unteranordnung 106 durch
Befestigen eines jeden von: unterem Innenkäfig 98 und unteren
Innenkäfig 100 an
jedem von: entsprechendem unteren Außenkäfig 90, oberen Außenkäfig 92 umfassen,
wobei die oberen und unteren Kohlenwasserstoff adsorbierenden Materialien 94, 96 dazwischen
befestigt sind. Das Ausbilden der jeweiligen unteren und oberen
Unteranordnung 104, 106 kann das Wärmestapeln
von Außenmänteln 90, 92 an
den jeweiligen Innenkäfigen 98, 100 zum
Aufnehmen der jeweiligen Kohlenwasserstoff adsorbierenden Materialien 94, 96 dazwischen
umfassen. Andere Befestigungsverfahren können verwendet werden, beispielsweise mechanische
Befestigungselemente, einschließlich aber
nicht ausschließlich
Tinnerman-Klemmen oder -Schrauben, Haftmittel, Schweißen oder
Schnappelemente. Dann kann das Verfahren 500 bei 510 das Befestigen
der oberen Unteranordnung 104 an der unteren Unteranordnung 106 umfassen.
Die untere und obere Unteranordnung 104, 106 können ineinandergreifende
Merkmale wie zum Beispiel Schnappelemente umfassen. Das Befestigen
kann bei 510 das Schnappen der oberen Unteranordnung 106 an die
untere Unteranordnung 104 umfassen. Das Befestigen bei 510 kann
alternativ oder zusätzlich
das Schweißen
der oberen Unteranordnung 106 an die untere Unteranordnung 104 umfassen.
-
In
einigen Ausführungsformen
kann der untere Innenkäfig 98 zuerst
an dem oberen Innenkäfig 100 befestigt
werden. Dann kann der zusammengebaute Käfig zwischen dem unteren Außenmantel 90 und
dem oberen Außenmantel 92 positioniert
werden, wobei die oberen und unteren Kohlenwasserstoff adsorbierenden
Materialien 94, 96 wie vorstehend beschrieben
an Ort und Stelle angebracht werden.
-
Das
Verfahren 500 kann einfache Montage und Flexibilität bei der
Herstellung dadurch vorsehen, dass es möglich ist, verschiedene Unteranordnungen auf
modulare Weise zu kombinieren, um verschiedenen Luftansaugrohrkonturen
und Lochanordnungen in einer weitgespannten Produktlinie von Motoren
zu entsprechen. Das Verfahren 500 kann auch ein größeres Maß an Manipulationssicherheit
bieten, zumindest insofern, dass das Demontieren der Kohlenwasserstoff
adsorbierenden Anordnung 72 schwierig sein kann und es,
wenn diese demontiert ist, schwierig sein kann, das Kohlenwasserstoff
adsorbierende Material 74 zu entfernen.
-
6A ist
eine Baugruppenexplosionsansicht der in 2 mit gestrichelter
Linie dargestellten Kohlenwasserstoff adsorbierenden Anordnung 172. 6B und 6C sind
perspektivische Ansichten der zusammengebauten zweiten Kohlenwasserstoff adsorbierenden
Anordnung 172. Die zweite Kohlenwasserstoff adsorbierende
Anordnung 172 kann einen in dem Gummi-Luftansaugrohr 70 positionierbaren
Innenkäfig 176 umfassen
und kann dafür
ausgelegt sein, eine Verformung des Gummi-Luftansaugrohrs 70 zu
reduzieren. Der Innenkäfig 176 kann
einen ersten Ring 130 und einen zweiten Ring 132,
die mit einer oder mehreren Rippen verbunden sind, umfassen. Die
Rippen 134 können Öffnungen 78 dazwischen
vorsehen. Ein Kohlenwasserstoff adsorbierendes Material 174 kann
zwischen dem Innenkäfig 176 und
dem Gummi-Luftansaugrohr 70 angeordnet sein, wobei Kohlenwasserstoffe
enthaltendes Fluid, das durch das Ansaugluftrohr strömt, mit
dem Kohlepapier mindestens mittels der Öffnung in dem Käfig in Kontakt
kommen kann.
-
Die
zweite Kohlenwasserstoff adsorbierende Anordnung 172 kann
auch einen Außenmantel 180 umfassen.
Der Innenkäfig 176 kann
dafür ausgelegt sein,
teleskopartig in den Außenmantel 180 zu
passen. Das Kohlenwasserstoff adsorbierende Kohlepapier kann zwischen
dem Innenkäfig 176 und
dem Außenmantel 180 befestigt
sein. Dies kann auch teleskopartig erfolgen. In einigen Ausführungsformen kann
die gesamte in 2 dargestellte Kohlenwasserstoff
adsorbierende Anordnung 72 oder ein Teil davon teleskopartig
zusammengebaut werden.
-
Der
Innenkäfig 176 kann
ein erstes Merkmal wie zum Beispiel eine Aussparung 140 umfassen, und
der Außenmantel 180 kann
ein zweites Merkmal wie zum Beispiel einen Vorsprung oder eine Erhebung 142 umfassen,
welche dafür
ausgelegt sein können,
miteinander zu greifen, um eine sichere Ausrichtung des Innenkäfigs 176 in
dem Außenmantel 180 vorzusehen.
Das Kohlenwasserstoff adsorbierende Material 174 kann auch
eine Aussparung 143 umfassen, die eine sichere Ausrichtung
bezüglich des
Innenkäfigs 176 sicherstellen
kann.
-
Wie
in 2 gezeigt kann das Frischluftrohr 70 eine
Rückhaltelippe 144 umfassen,
die dafür
ausgelegt ist, die Kohlenwasserstoff adsorbierende Anordnung 172 in
dem Luftansaugrohr 70 festzuhalten. Der Innenkäfig und
der Außenmantel
können
vormontiert sein und als montierte Einheit in dem Frischluftrohr
positioniert werden. Die Anordnung kann an der Rückhaltelippe 144 vorbei
gedrückt
werden, um die Kohlenwasserstoff adsorbierende Anordnung 172 in
dem Luftansaugrohr 70 anzuordnen, um von der Rückhaltelippe 144 an
Ort und Stelle gehalten zu werden. Es können auch andere Festhalteverfahren verwendet
werden, wie zum Beispiel Schnapppassung oder Presspassung.
-
Der
Innenkäfig 176 oder
der Außenmantel können ein
drittes Merkmal umfassen, und das Frischluftrohr kann ein viertes
Merkmal umfassen, das dafür
ausgelegt sein kann, mit dem dritten Merkmal zu greifen, um eine
sichere Ausrichtung des Außenmantels
in dem Frischluftrohr 70 vorzusehen. Beispielsweise kann
der Innenkäfig 176 eine
Lasche 146, die in einer Öffnung in der Rückhaltelippe 144 positionierbar
sein kann, umfassen.
-
Der
Innenkäfig 76 kann
einen Grat 148 umfassen, der dafür ausgelegt sein kann, mit
einem Schlitz 150 an einer Innenseite des Außenmantels 80 zu
greifen. Diese Merkmale können
die Montage und Funktion der Kohlenwasserstoff adsorbierenden Anordnung 172 unterstützen.
-
7 ist
ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 700 darstellt, das
zum Herstellen der zweiten Kohlenwasserstoff adsorbierenden Anordnung 172 für einen
Verbrennungsmotor gemäß einer
Ausführungsform
genutzt werden kann. Das Verfahren 700 kann bei Schritt 702 das
Ausbilden eines Außenmantels
und eines Innenkäfigs
umfassen. Dies kann beispielsweise durch einen Formvorgang erfolgen.
-
Das
Verfahren 700 kann bei 704 auch das Schneiden
eines Kohlenwasserstoff adsorbierenden Materials zu einer in den
Außenmantel
passenden Form umfassen. Das Schneiden kann beispielsweise mit einem
Stanzvorgang erfolgen. Das Kohlenwasserstoff adsorbierende Material
kann ein Kohlepapier sein. Das Verfahren 700 kann bei 706 auch
das Einlegen des Kohlepapiers in den Außenmantel und das Ausbilden
einer Unteranordnung umfassen. Das Einlegen bei 706 kann
auch das Biegen des geschnittenen Kohlenwasserstoff adsorbierenden
Materials zu einer zylindrischen Form und das Einsetzen desselben
in den Außenmantel
umfassen. Das Verfahren 700 kann bei 708 auch
das Montieren des Innenkäfigs
in den Außenmantel/die
Kohlenwasserstoff adsorbierende Unteranordnung umfassen. 8 ist
ein Flussdiagramm, das eine Alternative zu der bei 708 gezeigten
Anordnung zeigt, wobei das Zusammenbauen bei 710 das teleskopartige
Einpassen des Innenkäfigs
in die Unteranordnung umfassen kann. Das Einpassen kann eine Presspassung,
ein Einschnappen, Schweißen
oder Einsetzen sein.
-
Es
versteht sich ferner, dass die hierin offenbarten Konfigurationen
und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen
Ausführungsformen
nicht in einschränkendem
Sinn gesehen werden sollen, da zahlreiche Abwandlungen möglich sind.
Zum Beispiel kann die vorstehend Technologie für V-6, I-4, I-6, V-12, Boxermotoren
und andere Motorarten angewandt werden. Der Gegenstand der vorliegenden
Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht nahe liegenden Kombinationen
und Unterkombinationen der verschiedenen System und Konfigurationen
sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hierin
offenbart werden.
-
Die
folgenden Ansprüche
zeigen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen
auf, welche als neuartig und nicht nahe liegend betrachtet werden.
Diese Ansprüche
können
auf „ein” Element
oder „ein
erstes” Element
oder eine Entsprechung desselben verweisen. Diese Ansprüche sind
so zu verstehen, dass sie das Integrieren eines oder mehrerer solcher
Elemente umfassen, wobei sie zwei oder mehrere dieser Elemente weder
fordern noch ausschließen.
Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen,
Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung
der vorliegenden Ansprüche oder
durch Vorlage neuer Ansprüche
in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche
Ansprüche
werden, ob sie nun gegenüber dem
Schutzumfang der ursprünglichen
Ansprüche breiter,
enger, gleich oder unterschiedlich sind, ebenfalls als im Gegenstand
der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.