-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftansaugvorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Luftreiniger.
-
Benzin-Verbrennungsmotoren arbeiten mit einem Gemisch aus Benzin und Luft. Luft dringt durch eine Lufteinlasskammer, die auch als Luftreiniger oder Spülkasten bezeichnet wird, in den Motor ein und bewegt sich durch eine Reihe von Rohren weiter zu der Drosselklappe. Dann wird die Luft durch eine Reihe von Durchlässen, die als Ansaugkrümmer bezeichnet werden, weitergeleitet, wo sie zu den Zylindern umgewälzt wird. Ein Motor erfordert mit Benzin gemischte Luft (wobei ein typisches Gemisch aus in etwa 14,7 Teilen Luft zu einem Teil Benzin besteht). Demgemäß kann die Pferdestärke eines Motors durch die Schwierigkeit beschränkt werden, genügend Luft zu den Zylindern zu bekommen. Daher ist es vorteilhaft, beim Konstruieren eines Luftansaugsystems eines Fahrzeugs jegliche Beeinträchtigungen des Luftstroms zu beschränken.
-
Der Luftreiniger selbst ist nicht nur für Luftaufnahme, sondern auch als Resonator (z.B. als Helmholtz-Resonator) signifikant. Eine Resonanzwirkung tritt auf, wenn ein umschlossenes Volumen einer geeigneten Größe und Form mit dem Ansaugkrümmer des Motors verbunden ist, was die Luft im Inneren bei einer Frequenz mitschwingen lässt, die zu Druckspitzen führt, die mit der Ansaugtaktfrequenz der Zylinder übereinstimmt. Das System hebt Schalldruckwellen akustisch auf, um Resonanzeigenschaften zu erreichen und zu wahren. Um diese Resonanzeigenschaften zu erreichen und zu wahren, kann es vorteilhaft sein, einen Luftreiniger mit einem geeigneten akustischen Volumen zu konstruieren.
-
Der Luftreiniger gehört aber typischerweise zu den letzten Bauteilen, die in einen Motorraum eines Fahrzeugs konstruiert werden. Um den verbleibenden minimalen Platz zu nutzen, müssen Konstrukteure typischerweise für jede bestimmte Fahrzeug- und Motorkombination einen Luftreiniger konstruieren. Demgemäß sind Luftreiniger typischerweise am Motor angebracht oder, wo es der Platz erlaubt, an der Karosserie angebracht, was im Allgemeinen eine komplexe Leitungsführung nötig macht, um gefilterte Luft von dem Luftreiniger in den Motor zu leiten. Turboladermotoren können die Positionierung des Lufteinlasses und des Leitungssystems aufgrund des zusätzlichen Leitungssystems, das zum Leiten von gefilterter Luft von dem Luftreiniger in die Turbolader und von verdichteter Luft von den Turboladern zu dem Motor mittels eines Ladeluftkühlers erforderlich ist, weiter komplizieren. Ähnliche Probleme bestehen bei Motoren mit Ladern. Solche Zeit-, Platz und Konstruktionsbeschränkungen können zu signifikanten Nachteilen bei Beeinträchtigung des Luftstroms und akustischem Volumen des Luftreinigers sowie zusätzlichen Kompromissen bei Ladelufttemperatur und Luftreinigerwartbarkeit führen.
-
Aus der Schrift
DE 699 15 764 T2 ist eine Lufteinlassanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem ein Luftreiniger durch Spritzgießen in eine Kühllüfterhaube integriert ist, wobei ein Lufteinlass Luft in den Luftreiniger leitet und ein Luftauslass Luft von dem Luftreiniger zum Motor des Fahrzeugs weiterleitet. Aus der Schrift
JP H08-114 120 A ist ferner eine Luftansaugvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt, bei der eine Kühlluftleitung und ein Resonanztopf seitlich in eine Lüfterradabdeckung integriert sind. Aus der Schrift
DE 10 2006 061 826 A1 ist ein Einlasssystem eines Fahrzeugsmotors bekannt, bei dem eine Gebläseumfassung eine zylindrische Aussparung aufweist, die ein Kühlergebläse außenumfangsseitig umgibt. Die Schrift
DE 10 2004 045 270 A1 zeigt ferner die Anordnung eines Luftfiltergehäuses für eine Brennkraftmaschine im Motorraum eines Kraftfahrzeugs, wobei ein Filterelement zwischen einer Rohluftschale und einer Reinluftschale angeordnet ist und der Ansaugbereich oberhalb eines Kühlmittel-Wärmetauschers der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Aus der Schrift
EP 2 048 334 A2 ist eine Kühlvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt, bei der eine Kühlflüssigkeitsleitung um einen Luftstromkanal herum geführt ist, um Wärme aus der Kühlflüssigkeit zu ziehen. Schließlich zeigt die Schrift
US 6 499 956 B2 eine Kühleranordnung für ein Fahrzeug, bei der eine Lüfterradabdeckung einen integrierten Resonanzkörper aufweist.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Luftansaugvorrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere soll eine Platz sparende Anordnung geschaffen werden.
-
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch eine Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 1 sowie eine Luftansauganordnung nach Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert, wobei:
- 1 ein Diagramm ist, das den typischen Luftstrom durch einen Twin-Turbo-V-Motor zeigt;
- 2 ein Diagramm ist, das den Luftstrom durch einen Twin-Turbo-V-Motor gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Lehren zeigt;
- 3 eine perspektivische Ansicht einer Luftansauganordnung gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Lehren ist, wie sie in dem Twin-Turbo-V-Motor eingesetzt werden;
- 4 eine gedrehte Ansicht der Luftansauganordnung von 3 ist;
- 5 ein Diagramm ist, das den Luftstrom durch einen Vierzylinder-Saugmotor gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Lehren zeigt;
- 6 eine perspektivische Ansicht einer Luftansauganordnung gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Lehren, wie sie in einem Saugmotor genutzt werden, ist;
- 7 eine zusätzliche Ansicht einer Luftansauganordnung gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Lehren, wie sie in einem Saugmotor genutzt werden, ist; und
- 8 eine weitere Ansicht einer Luftansauganordnung gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Lehren, wie sie in einem Saugmotor genutzt werden, ist.
-
Das Integrieren eines Fahrzeugluftreinigers in die Seiten der Kühlerlüfterhaube eines Fahrzeugs kann für den Luftreiniger eine entsprechende Raumgröße unter der Motorhaube vorab festlegen und diesem vorbehalten und dazu dienen, die erforderlichen Leitungen zu minimieren, die zum Aufnehmen eines Luftansaugsystems eines Motors erforderlich sind. Das Integrieren eines Luftreinigers in eine Seite einer Kühlerlüfterhaube kann es dem Luftreiniger ermöglichen, einen allgemein ungenutzten Raum zu jeder Seite des Kühlerlüfters zu nutzen, was für den Luftreiniger eine Standardposition geeigneter Größe und Form in dem Motorraum vorsieht. Konstrukteure können weiterhin diesen vorab festgelegten Raum für akustische Zwecke nutzen, da das vorbehaltene Volumen auch zum Verbessern von Geräusch, Vibration und Rauheit (NVH, kurz vom engl. Noise, Vibration and Harshness) geeignet ist. Bei Positionierung benachbart zu dem Kühlerlüfter befindet sich der Luftreiniger zudem an einer günstigen Stelle zum Weiterleiten von Reinluft zu Turboladern eines Turboladermotors oder direkt zu der Drosselklappe eines Saugmotors. Diese Stelle dient zum Minimieren der Leitungen, die erforderlich sind, um die gefilterte Luft zu dem Motor zu leiten, wodurch Beeinträchtigungen des Luftstroms verringert werden, die durch komplexe Leitungssysteme erzeugt werden. Die vorliegenden Lehren ziehen auch Ausführungsformen in Betracht, die eine Strömungsbeeinträchtigung für einen Motor, der einen Lader statt einen Turbolader nutzt, minimieren.
-
Weiterhin kann diese Standardstelle einen günstigen Zugriffspunkt für die Instandhaltung des Luftreinigers und routinemäßige Wartung, beispielsweise Luftreinigeraustausch, vorsehen.
-
Zum Integrieren eines Luftreinigers in eine Kühlerlüfterhaube ziehen beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Lehren das Integrieren mindestens eines Luftreinigers in eine Seite der Kühlerlüfterhaube in Betracht, so dass bei Befestigung an einem Kühler der Luftreiniger im Wesentlichen vertikal benachbart zu dem Kühlerlüfter positioniert ist. Im Wesentlichen vertikal positioniert, so wie es hierin verwendet wird, umfasst, dass sich ein länglicher Luftreiniger vertikal in dem Motorraum oder bei einem Winkel und/oder in einer solchen Form erstreckt, dass er im Wesentlichen horizontale Leitungen mit Reinluft zu einem Turbolader in einem Turboladermotor, zu einem Lader in einem Ladermotor und zu einer Drosselklappe in einem Saugmotor aufnehmen kann. Im Wesentlichen horizontale Leitungen, so wie hierin verwendet, umfasst Leitungen, die in dem Motorraum horizontal oder bei einem kleinen Winkel zur Horizontale sind, so dass sie Beeinträchtigungen des Luftstroms beschränken.
-
1 ist ein Diagramm, das den herkömmlichen Luftstrom durch einen Twin-Turbo-V-Motor zeigt. Turbomotoren erfordern herkömmlicherweise die komplexesten und spezifischsten Luftansaugkonstruktionen, um die zusätzlichen Leitungen aufzunehmen, die zum Leiten von gefilterter Luft von einem Luftreiniger in die Turbolader und von verdichteter Luft von den Turboladern mittels eines Ladeluftkühlers in den Motor erforderlich sind. Zudem weisen Turbolader im Allgemeinen eine geografisch niedrige Position in dem Motorraum auf und Luftreiniger weisen im Allgemeinen eine geografisch hohe Position in dem Motorraum auf. Dies macht das Leiten von gefilterter Luft von einem an einer Karosserie oder einem Motor angebrachten Luftreiniger nach unten durch einen Niederdruckluftkanal in jeden Turbolader nötig. Dann wird heiße, verdichtete Luft von jedem Turbolader durch einen Hochdruckluftkanal in einen Hochdruck-Ladeluftkühler geleitet. Dann wird kühle, verdichtete Luft zum Weiterleiten zu dem Motor zurück hinauf zu der Drosselklappe geleitet.
-
2 ist ein Diagramm, das den Luftstrom durch einen Twin-Turbo-V-Motor gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Lehren zeigt. Die gezeigten Luftfilter sind in dem Motorraum des Fahrzeugs im Wesentlichen vertikal ausgerichtet gezeigt. Aufgrund der vertikalen Ausrichtung der Luftreiniger kann gefilterte Luft direkt von jedem Luftreiniger durch einen relativ horizontalen Niederdruckkanal zu jedem Turbolader geführt werden, selbst wenn die Turbolader eine geografisch niedrige Position in dem Motorraum haben. Heiße, verdichtete Luft kann von jedem Turbolader durch einen Hochdruck-Luftkanal in einen Hochdruck-Ladeluftkühler geführt werden.
-
Kühle, verdichtete Luft kann dann nach oben um den Kühlerlüfter herum zu der Drosselklappe geführt werden.
-
3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Luftansauganordnung gemäß bestimmten Ausgestaltungen der vorliegenden Lehren, wie sie zum Beispiel in einem Twin-Turbo-V-Motor umgesetzt werden. Eine Kühlerlüfterhaube 1 umfasst einen rechten Luftreiniger 4 und einen linken Luftreiniger 5. Der rechte Luftreiniger 4 ist entlang einer rechten Seite der Kühlerlüfterhaube 1 positioniert, und der linke Luftreiniger 5 ist entlang einer linken Seite der Kühlerlüfterhaube 1 positioniert. Wenn die Kühlerlüfterhaube 1 an einem Kühler 7 befestigt ist, sind die Luftreiniger 4 und 5 an jeder Seite eines Kühlerlüfters 8 vertikal positioniert und sind in dem Motorraum des Fahrzeugs im Wesentlichen vertikal ausgerichtet.
-
Die Kühlerlüfterhaube 1 kann aus einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien und durch eine Vielzahl unterschiedlicher Verfahren hergestellt sein, beispielsweise blasgeformter Kunststoff, spritzgegossener Kunststoff und/oder Blech. Das Material kann auf vielerlei Weise, einschließlich mittels Klebstoffen, Befestigungsmitteln wie Schrauben oder Nieten, Schweißen und/oder Einrasten, befestigt sein. Die Kühlerlüfterhaube 1 kann jedes geeignete feste Material umfassen, das zum Integrieren eines Luftreinigers in die Lüfterhaube verwendet werden kann, wie einem Fachmann bekannt ist.
-
In bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Lehren umfassen der rechte Luftreiniger 4 bzw. der linke Luftreiniger 5 einen rechten Filterhohlraum 10 und einen linken Filterhohlraum 11. Die Filterhohlräume 10 und 11 können jeweils ein Volumen fassen, dass kombiniert für NVH-Akustik geeignet ist. Bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Lehren ziehen für ein kombiniertes Volumen von 10 Litern (zur Versorgung zum Beispiel eines typischen V-8-Motors) in Betracht, dass der rechte Filterhohlraum 10 zum Beispiel ein Volumen von 5 Liter hat und der linke Filterhohlraum 11 zum Beispiel ein Volumen von 5 Liter hat. Die vorliegenden Lehren ziehen auch Filterhohlräume mit anderen geeigneten Volumenkombinationen zum Versorgen von V-8-Motoren und anderen Motortypen in Betracht, wie für den Fachmann nachvollziehbar ist. Wenn das Fahrzeug zum Beispiel mit einem Vierzylindermotor ausgestattet ist, sind die Pumppulsationen (eine Quelle von NVH) höher und es kann ein stärkerer Resonator erforderlich sein. Demgemäß kann in bestimmten zusätzlichen Ausführungsformen der vorliegenden Lehren ein Luftreiniger 4 oder 5 durch einen Resonator (siehe 6) ersetzt sein, so dass einer der Hohlräume 10, 11 den Luftreiniger aufnimmt und der andere Hohlraum den Resonator aufnimmt. Der Luftreiniger kann einen Filterhohlraum mit einem Volumen umfassen, das für NVH-Akustik geeignet ist, zum Beispiel 10 Liter.
-
Verschiedene andere beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Lehren ziehen das Kombinieren von Luftreinigern 4 und 5 zu einem Luftreiniger in Betracht, der in eine Seite der Kühlerlüfterhaube 1 integriert ist (siehe 7). Der Luftreiniger kann einen Filterhohlraum mit einem Volumen umfassen, das für NVH-Akustik geeignet ist. Zum Beispiel können zwei 5-Liter-Filterhohlräume zu einem Filterhohlraum mit einem Volumen von 10 Litern kombiniert werden.
-
Wie in 3 veranschaulicht liefern eine linke Hutze 2 und eine rechte Hutze 3 Schmutzluft von außerhalb eines Fahrzeugs zu den Luftreinigern 4 und 5. In bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Lehren sind die Hutzen 2 und 3 an jedem jeweiligen Luftreiniger 4 und 5 oben angebracht, um die Länge eines Stapels 9 zu minimieren, der Luft von der Hutze zu dem Luftreiniger lenkt. Der Fachmann wird aber verstehen, dass die Art, Anzahl und Positionierung der in 3 dargestellten Hutzen 2 und 3 für die vorliegenden Lehren lediglich beispielhaft und nicht einschränkend sind und dass eine Vielzahl von Schmutzlufteinlassausführungen,-großen, -positionen und/oder -anzahlen vorstellbar sind, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Lehren abzuweichen. Zum Beispiel ziehen verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Lehren einen Schmutzlufteinlass in Betracht, der von der Haube eines Fahrzeugs ragt (zum Beispiel eine herkömmliche Lufteinlasshutze), während zusätzliche Ausführungsformen einen Schmutzlufteinlass erwägen, der sich in dem Frontgrill und/oder unter der vorderen Stoßstange des Fahrzeugs befindet.
-
Schmutzluft wird durch die Filterhohlräume 10 und 11 umgewälzt, wo sie durch Luftfilterelemente treten kann. Bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Lehren erwägen das Nutzen von Luftfilterelementen von herkömmlicher Form und Konstruktion, einschließlich flache/plattenförmige, ovale und zylindrische Luftfilterelemente, wogegen verschiedene weitere Ausführungsformen das Nutzen von Luftfilterelementen mit unterschiedlichen Formen und Größen erwägen, die die Form und Größe der Luftreiniger 4 und 5, in denen sie aufgenommen werden sollen, berücksichtigen.
-
Gefilterte Luft tritt mittels Reinluftauslässen 6 aus den Luftreinigern 4 und 5 aus und wird mittels Niederdruck-Luftkanälen 13 zu Turboladern 12 umgewälzt. In bestimmten Ausführungsformen können die Reinluftauslässe 6 an einem Boden der Luftreiniger 4 und 5 positioniert sein, um Beeinträchtigungen des Luftstroms durch Verringern der Länge und des Querschnitts der Kanäle zu den Turboladern 12 und/oder die Anzahl erforderlicher Biegungen der Kanäle zu den Turboladern 12 zu minimieren. Die Turbolader 12 verdichten die Reinluft, wodurch auch ihre Temperatur angehoben wird. Die saubere, heiße Ladeluft tritt mittels Hochdruck-Luftauslässen 14 aus den Turboladern 12 aus und wird mittels Hochdruck-Luftkanälen 15 zu einem Ladeluftkühler 16 umgewälzt. Der Ladeluftkühler 16 muss sich nicht unter oder vor der Lüfterhaube befinden. In verschiedenen Ausführungsformen können die Hochdruck-Luftauslässe 14 positioniert sein, um eine Länge eines Hochdruckkanals zu dem Ladeluftkühler 16 zu minimieren, Saubere, kühle Ladeluft tritt mittels eines Kühlluftauslasses 17 aus dem Ladeluftkühler 16 aus und wird in der veranschaulichten Ausführungsform mittels eines kreisförmigen Kanals 18, der zum Beispiel durch Blasformen, Spritzgießen oder Schweißen in die Kühlerlüfterhaube integriert sein kann, um den Kühlerlüfter 8 geführt. Der kreisförmige Kanal 18 dient dazu, ein Strömen von Luft zu einem Auslass 19 für saubere Ladeluft zu ermöglichen, der Luft zu der Drosselklappe schickt. In bestimmten Ausführungsformen kann der Kühlluftauslass 17 direkt unter einem Luftreiniger, zum Beispiel dem rechten Luftreiniger 4, positioniert sein. In der veranschaulichten beispielhaften Ausführungsform kann der Auslass 19 für saubere Ladeluft an der oberen Mitte der Kühlerlüfterhaube 1 positioniert sein, um eine Kanallänge zu einer Drosselklappe zu minimieren.
-
4 ist eine gedrehte Ansicht der Luftansauganordnung von 3, die den Ladeluftkühler 16 zeigt. In der veranschaulichten beispielhaften Ausführungsform tritt saubere, heiße Ladeluft mittels der Hochdruck-Luftauslässe 14 aus den Turboladern 12 aus und wird mittels Hochdruck-Luftkanälen 15 zu dem Ladeluftkühler 16 umgewälzt. Die saubere, heiße Ladeluft tritt durch einen Heißlufteinlass 20 in den Ladeluftkühler 16 ein, und saubere kühle Ladeluft tritt durch den Kühlluftauslass 17 aus dem Ladeluftkühler 16 aus. Die saubere kühle Ladeluft kann mittels des kreisförmigen Kanals 18 um den Kühlerlüfter 8 herum zu dem Auslass 19 für saubere Ladeluft geführt werden.
-
5 ist ein Diagramm, das den Luftstrom durch einen Saugmotor, zum Beispiel einen Vierzylindermotor, der nur einen einzigen Luftreiniger benötigt, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Lehren zeigt. Aufgrund der Positionierung des Luftreinigers in dem Motorraum kann gefilterte Luft direkt von dem Luftreiniger durch einen relativ horizontalen Niederdruck-Luftkanal zu der Drosselklappe geleitet werden, indem der Luftauslass an einer vertikalen Position an dem Luftreiniger positioniert wird, die im Wesentlichen in der gleichen horizontalen Ebene wie der Drosselklappeneinlass liegt.
-
6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Luftansauganordnung gemäß weiteren beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Lehren, wie sie in einem Saugmotor, zum Beispiel einem V-Motor, beispielsweise einem Vierzylinder-V-Motor, eingesetzt werden. Unter Umständen, bei denen eine Schallausbreitung hoch ist, zum Beispiel in einem mit einem Vierzylindermotor ausgestatteten Fahrzeug, kann ein Resonator 105 verwendet werden, um die von einem Luftreiniger 104 vorgesehene Akustik in einer Weise zu ergänzen, die für den Fachmann verständlich ist. Demgemäß kann eine Kühlerlüfterhaube 100 den Luftreiniger 104 an einer Seite und den Resonator 105 an der anderen Seite umfassen. In bestimmten Ausführungsformen ist der Luftreiniger 104 entlang einer rechten Seite der Kühlerlüfterhaube 100 positioniert, und der Resonator 105 ist entlang einer linken Seite der Kühlerlüfterhaube 100 positioniert, wobei in anderen Ausführungsformen der Luftreiniger 104 entlang der linken Seite der Kühlerlüfterhaube 100 positioniert ist und der Resonator 105 entlang der rechten Seite der Kühlerlüfterhaube 100 positioniert ist. Wenn die Kühlerlüfterhaube 100 an einem Kühler 7 befestigt ist, sind der Luftreiniger 104 und der Resonator 105 an jeder Seite eines Kühlerlüfters 8 vertikal positioniert.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Lehren umfasst der Luftreiniger 104 einen Filterhohlraum 110 mit einem Volumen, das für NVH-Akustik geeignet ist, zum Beispiel 10 oder 12 Liter. Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Lehren ziehen Filterhohlräume mit anderen geeigneten Volumina in Betracht, um eine Vielzahl von Motorarten und -großen zu berücksichtigen. Schmutzlufteinlässe 102 und 103 liefern von außerhalb eines Fahrzeugs Schmutzluft zu dem Luftreiniger 104 bzw. dem Resonator 105. Der Fachmann wird erkennen, dass die Art, Größe, Anzahl und Positionierung der Schmutzlufteinlässe 102 und 103, die in 6 dargestellt sind, lediglich beispielhaft sind und für die vorliegenden Lehren nicht einschränkend sind und dass eine Vielzahl unterschiedlicher Arten von Schmutzlufteinlässen, Positionen und/oder Anzahlen vorstellbar sind, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Lehren abzuweichen. Gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Lehren können die Schmutzlufteinlässe 102 und 103 direkt unter der Fahrzeughaube angeordnet sein. In verschiedenen Ausführungsformen können sich die Schmutzlufteinlässe 102 und 103 bei größer oder gleich 700 Millimeter von der Fahrbahn befinden.
-
Schmutzluft von dem Schmutzlufteinlass 102 wird durch einen Filterhohlraum 110 umgewälzt, wo sie durch ein Luftfilterelement treten kann. Gefilterte Luft kann aus dem Luftreiniger 104 austreten, um mittels eines Niederdruckkanals, der mit einem Auslass 19 für reine Luft verbunden ist, zu einer Drosselklappe umgewälzt zu werden. Der Auslass 19 für reine Luft kann bei einer Position hoch an dem Luftreiniger 104 positioniert werden, um Beeinträchtigungen des Luftstroms durch Verringern der Länge und des Querschnitts der Kanalführung zu der Drosselklappe und/der oder Anzahl erforderlicher Biegungen in der Kanalführung zu der Drosselklappe zu minimieren.
-
7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Luftansauganordnung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Lehren, wie sie in einem Saugmotor eingesetzt wird, der keine zusätzliche Kanalführung benötigt, die zum Leiten gefilterter Luft durch Turbolader und einen Ladeluftkühler erforderlich ist, bevor sie die Drosselklappe erreicht. Eine Kühlerlüfterhaube 200 kann einen Luftreiniger 204 umfassen. In bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Lehren ist der Luftreiniger 204 im Wesentlichen vertikal entlang einer rechten Seite der Kühlerlüfterhaube 200 positioniert, wobei in anderen Ausführungsformen der Luftreiniger 204 im Wesentlichen vertikal entlang einer linken Seite der Kühlerlüfterhaube 200 oder entlang einer Oberseite der Kühlerlüfterhaube 200 positioniert ist.
-
Der veranschaulichte Luftreiniger 204 umfasst einen Filterhohlraum 210 eines Volumens, das für NVH-Akustik geeignet ist, zum Beispiel 10 oder 12 Liter. Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Lehren ziehen Filterhohlräume mit anderen geeigneten Volumina in Betracht, um alle Motortypen und -großen zu berücksichtigen. Ein Schmutzlufteinlass 202 liefert Schmutzluft von außerhalb eines Fahrzeugs zu dem Luftreiniger 204. Der Fachmann wird erkennen, dass die Art, Größe und Positionierung des Schmutzlufteinlasses 202, der in 7 dargestellt ist, lediglich beispielhaft ist und für die vorliegenden Lehren nicht einschränkend ist und dass eine Vielzahl unterschiedlicher Arten von einem oder mehreren Schmutzlufteinlässen genutzt werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Lehren abzuweichen.
-
Schmutzluft wird durch einen Filterhohlraum 210 umgewälzt, wo sie durch einen Luftfilter treten kann. Gefilterte Luft tritt mittels eines Reinluftauslasses 19 aus dem Luftreiniger 204 aus und wird mittels eines (nicht gezeigten) Niederdruckkanals zu einer Drosselklappe umgewälzt. Der Reinluftauslass 19 kann bei einer Position hoch an dem Luftreiniger 204 positioniert werden, um Beeinträchtigungen des Luftstroms durch Verringern der Länge und des Querschnitts der Kanalführung zu der Drosselklappe und/ oder der Anzahl erforderlicher Biegungen in der Kanalführung zu der Drosselklappe zu minimieren.
-
8 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Luftansauganordnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Lehren, wie sie in einem Saugmotor eingesetzt wird. Die veranschaulichte Kühlerlüfterhaube 300 umfasst zwei Luftreiniger, die als rechter Luftreiniger 304 und linker Luftreiniger 305 veranschaulicht sind. Der rechte Luftreiniger 304 ist entlang einer rechten Seite der Kühlerlüfterhaube 300 positioniert, und der linke Luftreiniger 305 ist entlang einer linken Seite der Kühlerlüfterhaube 300 positioniert. Wenn die Kühlerlüfterhaube 300 an einem Kühler 7 befestigt ist, sind die Luftreiniger 304 und 305 vertikal an jeder Seite eines Kühlerlüfters 8 positioniert und sind im Motorraum des Fahrzeugs im Wesentlichen vertikal ausgerichtet.
-
In bestimmen Ausführungsformen der vorliegenden Lehren umfassen der rechte Luftreiniger 304 bzw. der linke Luftreiniger 305 einen rechten Filterhohlraum 310 und einen linken Filterhohlraum 311. Die Filterhohlräume 310 und 311 können jeweils ein Volumen fassen, dass kombiniert für NVH-Akustik geeignet ist.
-
Wie durch die gegen den Uhrzeigersinn weisenden Pfeile A in 8 veranschaulicht ist, liefert ein Schmutzlufteinlass 303 liefert Schmutzluft von außerhalb eines Fahrzeugs zu dem Luftreiniger 305. Der Fachmann wird erkennen, dass die Art, Anzahl und Positionierung des Schmutzlufteinlasses 303, der in 8 dargestellt ist, lediglich beispielhaft ist und für die vorliegenden Lehren nicht einschränkend ist und dass eine Vielzahl von Schmutzlufteinlassarten, -großen, -positionen und/oder -anzahlen vorstellbar sind, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Lehren abzuweichen.
-
Wie weiterhin durch die gegen den Uhrzeigersinn weisenden Pfeile A gezeigt ist, wird Schmutzluft durch den Filterhohlraum 311 umgewälzt, wo sie durch einen ersten Luftfilter treten kann. Halbgefilterte oder grob gefilterte Luft tritt mittels eines Reinluftauslasses aus dem Luftreiniger 305 aus und wird unter dem Kühlerlüfter 8 mittels eines kreisförmigen Niederdruckkanals 313 zu dem Luftreiniger 304 geleitet. Die halbgefilterte (oder grob gefilterte) Luft wird durch den Filterhohlraum 310 umgewälzt, wo sie durch einen zweiten Luftfilter treten kann. Gefilterte Luft tritt mittels eines Reinluftauslasses aus dem Luftreiniger 304 aus und wird über der Kühlerlüfterhaube 300 mittels des kreisförmigen Niederdruckkanals 313 zu einem Luftauslass 319 geleitet, der Luft zu einer Drosselklappe schickt. In der veranschaulichten beispielhaften Ausführungsform ist der Luftauslass 319 an der oberen Mitte der Kühlerlüfterhaube 300 positioniert, kann aber nach Bedarf an anderer Stelle positioniert sein, um Beeinträchtigungen des Luftstroms zu minimieren, indem die Länge und der Querschnitt der Kanalführung zu der Drosselklappe und/oder die Anzahl erforderlicher Biegungen in der Kanalführung zu der Drosselklappe verringert werden. Der Luftfilter 305 kann zum Beispiel einen Schaumstofffilter, Papierfaltungen oder einen Partikelseparator umfassen.
-
In bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Lehren kann ein Luftreiniger 304 oder 305 durch einen Resonator ersetzt werden (siehe 6), so dass einer der Hohlräume 310, 311 den Luftreiniger aufnimmt und der andere Hohlraum den Resonator aufnimmt. Der Luftreiniger kann einen Filterhohlraum mit einem Volumen umfassen, das für NVH-Akustik geeignet ist.
-
In Klimazonen mit Schneefall besteht auch das Problem des Aufnehmens von Schnee mittels der Schmutzlufteinlässe in die Luftreiniger, was die Filter verstopfen kann, was zu einer unzulässigen Durchflussbeeinträchtigung im Motor führen kann. Demgemäß ziehen bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Lehren weiterhin den Verlauf einer Kühlmittelleitung von dem Kühler durch jeden Luftreiniger in Betracht, um aufgenommenen Schnee zu schmelzen, um das Innenvolumen der Filter aufzutauen. Aufgrund der einzigartigen Positionierung der Luftreiniger kann erwärmte Flüssigkeit direkt von dem Kühlertank in jeden Filterhohlraum geleitet werden, während das Fahrzeug läuft, oder einfach, wenn an dem Motor übermäßiger Gegendruck detektiert wird. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Lehren kann Kühlmittel nur durch die Luftreiniger umgewälzt werden, wenn es durch ein Klimaregelungssystem, einen Temperaturfühler oder andere Logik ausgelöst wird.
-
Während die vorliegenden Lehren bezüglich eines Turboladermotors, eines Ladermotors und eines Saugmotors offenbart wurden, funktionieren demgemäß die offenbarten Lehren bei anderen Motortypen gleichermaßen gut und sind unabhängig von der Antriebsart.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Kühlerlüfterhaube
- 2
- linke Hutze
- 3
- rechte Hutze
- 4
- Luftreiniger
- 5
- Luftreiniger
- 6
- Reinluftauslass
- 7
- Kühler
- 8
- Kühlerlüfter
- 9
- Stapel
- 10
- Filterhohlraum
- 11
- Filterhohlraum
- 12
- Turbolader
- 13
- Niederdruck-Luftkanal
- 14
- Hochdruck-Luftauslass
- 15
- Hochdruck-Luftkanal
- 16
- Ladeluftkühler
- 17
- Kühlluftauslass
- 18
- kreisförmiger Kanal
- 19
- Auslass
- 20
- Heißlufteinlass
- 100
- Kühlerlüfterhaube
- 102
- Schmutzlufteinlass
- 103
- Schmutzlufteinlass
- 104
- Luftreiniger
- 105
- Resonator
- 110
- Filterhohlraum
- 200
- Kühlerlüfterhaube
- 202
- Schmutzlufteinlass
- 204
- Luftreiniger
- 210
- Filterhohlraum
- 300
- Kühlerlüfterhaube
- 303
- Schmutzlufteinlass
- 304
- Luftreiniger
- 305
- Luftreiniger
- 310
- Filterhohlraum
- 311
- Filterhohlraum
- 313
- Niederdruckkanal
- 319
- Luftauslass
