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Querverweis auf verwandte
Anmeldung
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Die
vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 31. Juli 2009 eingereichten
US Provisional Application 61/230,522 mit dem Titel FRESH AIR SUPPLY
FOR MOTOR VEHICLES OPERATING IN EXTREME WEATHER CONDITIONS (FRISCHLUFTZUFUHR
FÜR UNTER
EXTREMEN WITTERUNGSBEDINGUNGEN BETRIEBENE KRAFTFAHRZEUGE), auf deren
Gesamtheit hiermit für
alle Zwecke Bezug genommen wird.
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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik
und insbesondere die Bereitstellung eines angemessenen Luftstroms
für ein Kraftfahrzeug-Motorsystem
unter Bedingungen von starkem Schneefall oder Staub.
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Hintergrund und Kurzdarstellung
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Der
Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs erfordert eine angemessene
Zufuhr gefilterter Frischluft. Demgemäß kann Luft aus der Atmosphäre durch
einen Partikelfilter angesaugt werden, um Staub und andere teilchenförmigen Stoffe
auf ihrem Weg zu dem Motoreinlass zu entfernen. Unter normalen Betriebsbedingungen
des Kraftfahrzeugs – normales
Wetter, eine normale Umgebung usw. – kann ein einziger Partikelfilter
für viele
Monate störungsfreier
Luftfilterung sorgen, bevor er ausgewechselt werden muss. Unter
extremen Witterungsbedingungen kann der Filter jedoch vorzeitig
verstopfen, wodurch Luftstrom in den Motor eingeschränkt und die
Leistung des Kraftfahrzeugs beeinträchtigt wird. Zu solchen extremen
Witterungsbedingungen können
zum Beispiel extreme Schnee- und
Staubbedingungen zählen.
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Eine
Lösung
für das
oben erwähnte
Problem besteht darin, ein speziell ausgeführtes Abdeckgitter an dem Kraftfahrzeug
zu installieren, um den Eintritt von Schnee und/oder Staub in den
Motorraum zu verhindern. Solch ein Abdeckgitter kann jedoch teuer sein
und muss besonders auf die Frontpartiekonfiguration des Kraftfahrzeugs,
an dem es installiert wird, abgestimmt werden. Des Weiteren muss
der Fahrzeugführer
das Abdeckgitter als Reaktion auf sich ändernde Witterungsbedingungen
möglicherweise
wiederholt installieren und entfernen, was zu Unzufriedenheit führt. Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung haben diese Einschränkungen
erkannt und einen alternativen oder zusätzlichen Lösungsansatz konzipiert, der
darauf abzielt, dem Motor eines unter extremen Witterungsbedingungen
betriebenen Kraftfahrzeugs Frischluft zuzuführen.
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Deshalb
stellt eine Ausführungsform
eine Filteranordnung für
einen Kraftfahrzeugluftreiniger bereit, wobei der Luftreiniger zur
Bereitstellung von sauberer Einlassluft ausgeführt ist. Die Filteranordnung umfasst
einen Hauptfilter, einen von dem Hauptfilter getrennten Nebenfilter
und eine Filterhalterung, die an dem Hauptfilter und dem Nebenfilter
befestigt und zu deren Abstützung
konfiguriert ist. Bei dieser Ausführungsform kann die Filterhalterung
in einem Gehäuse
des Luftreinigers angebracht und daraus entfernt werden und ein
Dichtungselement umfassen, das sich zwischen dem Hauptfilter und
dem Nebenfilter erstreckt. Solch ein Lösungsansatz kann mit speziellen
Abdeckgittern oder anderen solchen Vorrichtungen oder ohne diese
verwendet werden.
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Es
versteht sich, dass die obige Kurzdarstellung dazu vorgesehen ist,
in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die
in der folgenden ausführlichen
Beschreibung näher
beschrieben werden. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale
des beanspruchten Erfindungsgegenstands aufzeigen, dessen Schutzbereich
durch die der ausführlichen
Beschreibung folgenden Ansprüche
definiert wird. Des Weiteren ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand
nicht auf Implementierungen beschränkt, die irgendwelche oben
oder in irgendeinem anderen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile
lösen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
schematisch Aspekte eines Systems zur Bereitstellung von sauberer
Einlassluft für einen
Kraftfahrzeugmotor unter Schnee- oder Staubbedingungen gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Offenbarung.
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2 zeigt
schematisch eine Filteranordnung für einen Kraftfahrzeugluftreiniger
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Offenbarung.
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3–5 zeigen
eine Reihe von Ansichten einer Filteranordnung für einen Kraftfahrzeugluftreiniger
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Offenbarung.
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Gehäusekörpers eines Kraftfahrzeugluftreinigers gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Offenbarung.
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7 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Durchflussbegrenzers eines Kraftfahrzeugluftreinigers
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Offenbarung.
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8 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Haltebands eines Kraftfahrzeugluftreinigers
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Offenbarung.
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9 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugluftreinigers gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Offenbarung.
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10 zeigt
eine Querschnittsansicht eines Kraftfahrzeugluftreinigers gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Offenbarung.
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11 zeigt
einen in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs installierten Luftreiniger
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Offenbarung.
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12 zeigt
eine auseinandergezogene Ansicht des Luftreinigers von 11 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Offenbarung.
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Ausführliche
Beschreibung
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Der
Gegenstand der vorliegenden Offenbarung wird nunmehr beispielhaft
und unter Bezugnahme auf bestimmte dargestellte Ausführungsformen beschrieben.
Komponenten, die in einer oder mehr Ausführungsformen im Wesentlichen
gleich sind, werden gleichgestellt identifiziert und unter minimaler Wiederholung
beschrieben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass in verschiedenen
Ausführungsformen
der vorliegenden Offenbarung gleichgestellt identifizierte Komponenten
zumindest teilweise unterschiedlich sein können. Es sei darauf hingewiesen,
dass einige der in dieser Offenbarung enthaltenen Figuren schematisch
sind and als solche identifiziert werden. In den schematischen Figuren
werden Ansichten der dargestellten Ausführungsformen im Allgemeinen
nicht maßstäblich gezeichnet;
Aspektverhältnisse,
Merkmalsgröße und Anzahl
von Merkmalen können
absichtlich verzerrt sein, um ausgewählte Merkmale oder Beziehungen
leichter ersichtlich zu machen. Andere in dieser Offenbarung enthaltene
Figuren basieren auf fotographischen Bildern oder Computermodellen
der verschiedenen Ausführungsformen.
Die als solche identifizierten Figuren werden maßstäblich wiedergegeben.
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1 zeigt
schematisch Aspekte eines beispielhaften Systems 10 zur
Bereitstellung sauberer Einlassluft für einen Kraftfahrzeugmotor.
Das dargestellte System ist insbesondere dazu konfiguriert, einer
Verstopfung zu widerstehen und die Einlassluft unter Schnee- oder
Staubbedingungen bereitzustellen, kann jedoch auch unter normalen
Umgebungsbedingungen verwendet werden. Des Weiteren kann das System
in praktisch jeder Kraftfahrzeuganwendung verwendet werden, in der
reduzierte Durchflussbegrenzung, erhöhte Filterleistung und verringerte(r)
Lärm/Schwingungen
im Lufteinlasssystem erwünscht
sind.
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Das
System 10 enthält
einen Motor 12, in dem Brennkammern 14 mit einem
Einlasskrümmer 16 und
einem Auslasskrümmer 18 verbunden
sind. In den Brennkammern kann Verbrennung über Funkenzündung und/oder Selbstzündung in
einer beliebigen Variante eingeleitet werden. Der Motor kann dazu konfiguriert
sein, einen beliebigen verschiedenster Brennstoffe zu verbrauchen:
Benzin, Alkohole, Diesel, Biodiesel, Druck-Erdgas, Wasserstoff usw.
Der Brennstoff kann den Brennkammern über Direkteinspritzung, Saugkanaleinspritzung
oder eine Kombination daraus zugeführt zu werden.
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Das
System 10 ist zur Zuführung
von Luft zu dem Motor 12 konfiguriert. Luft tritt über einen
Luftreiniger 20 in das System ein und strömt durch
verschiedene stromabwärtige
Luftbehandlungskomponenten, bevor sie in den Einlasskrümmer 16 eintritt. Solche
(in den Zeichnungen nicht gezeigten) Komponenten können beispielsweise
einen Verdichter, einen Ladeluftkühler und/oder eine Drossel
umfassen. Aus dem Auslasskrümmer 18 abgegebenes
Motorabgas kann durch verschiedene stromabwärtige Abgassystemkomponenten
strömen,
bevor es in eine Auslassleitung 22 eintritt. Solche (in
den Zeichnungen nicht gezeigten) Komponenten können eine oder mehrere Abgasnachbehandlungsvorrichtungen – Katalysatoren
zur Verringerung von Stickoxiden, Wasserstoffoxidationskatalysatoren,
Rußfilter
und dergleichen – umfassen.
Von der Auslassleitung 22 kann das Motorabgas zu anderen
Abgassystemkomponenten – einer
oder mehreren zusätzlichen
Abgasnachbehandlungsvorrichtungen, einem Schalldämpfer usw. -strömen, bevor
es an die Atmosphäre
abgeführt
wird.
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Der
Luftreiniger 20 ist zur Bereitstellung sauberer Einlassluft
unter Schnee- und
Staubbedingungen ausgeführt.
Der Luftreiniger enthält
die in 2 ausführlicher
gezeigte Filteranordnung 24. Die Filteranordnung kann zwei
oder mehr auf geeignete Weise gestützte Filter, zum Beispiel einen
Hauptfilter und einen Nebenfilter, die voneinander getrennt sind,
enthalten. Demgemäß zeigen
die 1 und 2 eine Filterhalterung 26,
die mit dem Hauptfilter 28 und dem Nebenfilter 30 verbunden
ist. Die Filterhalterung ist an dem Hauptfilter und dem Nebenfilter
befestigt und zu deren Abstützung
konfiguriert, während
sie einen Luftstrom durch die Filter gestattet. Bei der in den 1 und 2 gezeigten
Ausführungsform
weist die Filterhalterung eine offene, rahmenartige Struktur auf,
an der der Haupt- und der Nebenfilter von oben aufgehängt sind.
Der Haupt- und der Nebenfilter können
durch Formen der Filterhalterung um die Filter herum oder mit Hilfe
eines Klebstoffs oder auf irgendeine andere geeignete Weise mit
der Filterhalterung verbunden sein. Bei der dargestellten Ausführungsform
rahmt die Filterhalterung zwei offene Bereiche ein: einen ersten
offenen Bereich, der sich über
dem Hauptfilter befindet, und einen zweiten offenen Bereich, der
sich über
dem Nebenfilter befindet. Die offenen Bereiche gestatten einen Luftstrom durch
die Filterhalterung. Bei anderen Ausführungsformen können mehr
als zwei Filter vorgesehen sein und die Filterhalterung kann mehr
als zwei offene Bereiche einrahmen.
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Der
Hauptfilter 28 und der Nebenfilter 30 können im
Wesentlichen gleich oder zumindest teilweise verschieden sein. Bei
der in den 1 und 2 gezeigten
Ausführungsform
handelt sich bei dem Haupt- und bei dem Nebenfilter um Falten-Pack-Filter,
der Hauptfilter ist jedoch höher
und länger
als der Nebenfilter. Bei anderen Ausführungsformen können andere
Filterarten verwendet werden. Des Weiteren kann der Hauptfilter
bei den verschiedenen Ausführungsformen
der vorliegenden Offenbarung länger,
breiter und/oder höher
sein als der Nebenfilter. Bei einer Ausführungsform kann der Hauptfilter
eine Höhe
von 90 Millimetern und der Nebenfilter eine Höhe von 50 Millimetern aufweisen.
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Bei
der in 1 gezeigten Ausführungsform kann an der Filteranordnung 24 ein
großes
Druckdifferential entstehen, wenn der Motor 12 läuft. Insbesondere
kann die Eintrittsseite der Filteranordnung Atmosphärendruck
erfahren, während
die Austrittsseite Krümmer-
oder Turboladereinlassunterdruck erfahren kann. Unter Bedingungen,
unter denen der Hauptfilter 28 mit Schnee oder Staub verstopft
ist, kann das Druckdifferential infolge von verringertem Luftstrom
noch größer sein.
Zur Minimierung der Gefahr, dass unausgeglichene Spannungen die
Falten-Packs des
Haupt- und/oder Nebenfilters verformen, kann deshalb die Filteranordnung
ein starres Gitter enthalten, das zwischen dem Haupt- und dem Nebenfilter
und der Filterhalterung angeordnet ist und sich mindestens über deren
offene Bereiche erstreckt. Demgemäß zeigt 2 ein auf
diese Weise angeordnetes starres Gitter 50. Für zusätzliche
Stabilität
kann das starre Gitter geprägt
sein, um einen Steg zu bilden, der gegenüber dem Haupt- und Nebenfilter
vorragt, und der Steg kann in eine einspringende Aufnahmeecke der
Filterhalterung eingeführt werden. 1 zeigt
eine Querschnittsansicht dieses Merkmals, wobei das starre Gitter 50 in
der einspringenden Aufnahmeecke 52 eingeführt ist.
Bei einigen Ausführungsformen
kann/können
der Haupt- und/oder der Nebenfilter weiterhin durch Anbringen eines
oder mehrerer Klebestreifen auf der Seite gegenüber dem starren Gitter weiter
verstärkt
werden.
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3–5 zeigen
eine Reihe von Ansichten der Filteranordnung 24 in einer
anderen Ausführungsform.
Die Abmessungen der in diesen Zeichnungen gezeigten Filteranordnung
sind maßstäblich für die Ausführungsform. 3 zeigt
die Filterhalterung 26, den Hauptfilter 28, den
Nebenfilter 30 und die Dichtungsnut 42. 4 und 5 zeigen Nahaufnahmen
der Dichtungsnut 42, des starren Gitters 50 und
der einspringenden Aufnahmeecke 52.
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Erneut
auf 1 Bezug nehmend, enthält der Luftreiniger 20 ein
Luftreinigergehäuse,
das dazu konfiguriert ist, die Filteranordnung anbringbar und entfernbar
aufzunehmen und den Hauptfilter und den Nebenfilter getrennt einzuschließen, wenn
die Filteranordnung darin aufgenommen ist. Bei der dargestellten
Ausführungsform
umfasst das Luftreinigergehäuse
einen Gehäusekörper 32 und
einen Gehäusedeckel 34.
Der Gehäusekörper kann
irgendeine geeignete Struktur aufweisen, die dazu konfiguriert ist, den
Hauptfilter 28, den Nebenfilter 30 und andere Luftreinigerkomponenten,
wie unten angegeben, aufzunehmen. Weiterhin ist der Gehäusekörper dazu konfiguriert,
Luft zu dem Haupt- und Nebenfilter einzulassen. Demgemäß kann der
Gehäusekörper mindestens
eine teilweise offene Struktur mit einer zumindest in einigen der
verbleibenden geschlossenen, massiven Bereiche vorgesehenen Verrippung
für zusätzliche
mechanische Stärke
aufweisen.
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Der
Gehäusedeckel 34 kann
mit dem Gehäusekörper und/oder
der Filteranordnung abdichtend verbunden und dazu konfiguriert sein,
Luftstrom vom dem Hauptfilter und dem Nebenfilter zu empfangen.
Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform
ist der Gehäusedeckel
mit dem Gehäusekörper und
der Filterhalterung 26 abdichtend verbunden. Der Gehäusedeckel
kann auf irgendeine geeignete Weise – zum Beispiel über eine
Reihe von zweiteiligen Klemmen, die in Deckung um den Umfang des
Gehäusekörpers und
des Gehäusedeckels
angeordnet sind – an
dem Gehäusekörper befestigt
sein. Der Gehäusedeckel
ist über
geeignete Luftbehandlungskomponenten mit dem Einlasskrümmer 16 strömungsverbunden.
Infolgedessen kann der von der Filteranordnung und dem Gehäusedeckel
eingeschlossene Luftraum, wenn der Motor läuft, auf dem Teilvakuum des
Einlasskrümmers
oder Turboladereinlasses gehalten werden. Demgemäß wird Atmosphärenluft aus
dem Innenraum des Gehäusekörpers durch
den Haupt- und Nebenfilter und in den von der Filteranordnung und
dem Gehäusedeckel
eingeschlossenen Luftraum gesaugt.
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Die
Filterhalterung 26 ist dazu konfiguriert, den Gehäusekörper 32 abdichtend
zu verbinden. Zum Beispiel kann der Rand der Filterhalterung auf einem
in dem Gehäusekörper konstruierten
Flansch aufliegen. Elastische Materialien an dem aufnehmenden Flansch
und/oder der Filterhalterung können eine
sichere Dichtung zwischen diesen Teilen gewährleisten, wenn die Filterhalterung über zum
Beispiel den Gehäusedeckel 34 gegen
den Gehäusekörper gepresst
wird.
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Bei
den verschiedenen Ausführungsformen der
vorliegenden Offenbarung kann der Luftreiniger 20 dazu
konfiguriert sein, Luftstrom zwischen dem Hauptfilter 28 und
dem Nebenfilter 30 im Wesentlichen zu verhindern. Dazu
kann die Filteranordnung 24 ein erstes Dichtungselement
umfassen, und das Luftreinigergehäuse kann ein zweites Dichtungselement
umfassen, das zu dem ersten Dichtungselement komplementär ist. Das
erste und das zweite Dichtungselement können eine sich zwischen dem Hauptfilter
und dem Nebenfilter erstreckende Dichtung bilden. Demgemäß enthält der Gehäusekörper 32 bei
der in 1 gezeigten Ausführungsform eine Trennwand 36,
die den Luftraum in dem Gehäusekörper in
eine den Hauptfilter umgebende Hauptkammer 38 und eine
den Nebenfilter umgebende Nebenkammer 40 trennt. Die Filterhalterung 26 enthält die Dichtungsnut 42,
die zwischen dem Hauptfilter und dem Nebenfilter positioniert ist
und dazu konfiguriert ist, die Trennwand aufzunehmen und abdichtend
zu verbinden. Bei einer Ausführungsform
umfasst die Dichtungsnut ein elastisches Material (zum Beispiel ein
Polyurethan) und ist angemessen dimensioniert, so dass die Aufnahme
der Trennwand in der Dichtungsnut eine im Wesentlichen luftdichte
Dichtung bildet, die den Hauptfilter von dem Nebenfilter trennt. Bei
der dargestellten Ausführungsform
erstreckt sich das Dichtungselement von einem Rand der Filterhalterung
zu dem gegenüberliegenden
Rand der Filterhalterung, das heißt über eine ganze Breite der Filterhalterung.
Bei einer Ausführungsform
kann die Dichtungsnut eine Breite von 13 Millimetern und eine Höhe von 13
Millimetern aufweisen.
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Gehäusekörpers 32 bei einer
anderen Ausführungsform.
Die Abmessungen des in 6 gezeigten Gehäusekörpers basieren
auf einem Modell dieser Ausführungsform
und sind maßstäblich gezeichnet.
Die Zeichnung zeigt die Trennwand 36, die die Hauptkammer 38 von
der Nebenkammer 40 trennt.
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Bei
den verschiedenen Ausführungsformen der
vorliegenden Offenbarung werden bestimmte Konstruktionsmerkmale
durch Einschließen
des Hauptfilters 28 und des Nebenfilters 30 in
getrennten Kammern des Luftreinigers 20 ermöglicht.
Insbesondere kann der Luftreiniger dazu konfiguriert sein, verschiedene
Grade an Durchflussbegrenzung für
die. beiden jeweiligen Filter bereitzustellen. Bei den hier gezeigten
Ausführungsformen
kann die rahmenartige Struktur des Luftfiltergehäuses eine geringe Durchflussbegrenzung
per se für
beide Filter bereitstellen. Das Luftfiltergehäuse kann jedoch zusätzliche
Komponenten aufnehmen, die eine wesentliche Durchflussbegrenzung
für den
einen oder den anderen Filter bereitstellen. Demgemäß zeigt 1 einen Durchflussbegrenzer 44,
der unter dem Nebenfilter auf der Eintrittsseite, das heißt in dem
Gehäusekörper 32,
angeordnet ist und mit dem Nebenfilter in Strömungsverbindung steht. Der
Durchflussbegrenzer ist dazu konfiguriert, den Luftstrom zu dem
Nebenfilter teilweise zu begrenzen.
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Der
Durchflussbegrenzer 44 kann dazu bemessen und geformt sein,
in den Innenraum des Gehäusekörpers 32 direkt
unter dem Nebenfilter 30 zu passen. Der Durchflussbegrenzer
kann eine ausreichende Begrenzung bereitstellen, um zu bewirken, dass
die Einlassluft zum größten Teil
durch den Hauptfilter statt durch den Nebenfilter strömt, solange
der Hauptfilter im Wesentlichen unverstopft ist. Die Begrenzung
kann jedoch gering genug sein, dass bei Verstopfung des Hauptfilters,
wie es unter extremen Witterungsbedingungen vorkommen kann, Luftstrom
durch den Nebenfilter gesaugt wird. Der Luftstrom kann ausreichend
sein, Verbrennung in dem Motor zu unterstützen, um zum Beispiel ein Ausgehen
des Motors zu verhindern.
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Da
der Nebenfilter 30 keinen bedeutenden Luftstrom erhält, außer der
Hauptfilter 28 ist verstopft, oder bis der Hauptfilter 28 verstopft
ist, ist es unwahrscheinlich, dass der Nebenfilter eine Verstopfungsschicht
aus Schnee und/oder Staub ansammelt, selbst unter Bedingungen, unter
denen sich Schnee und/oder Staub am Hauptluftfilter ansammeln und diesen
verstopfen.
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Bei
einigen Ausführungsformen
kann der Durchflussbegrenzer 44 mehrere makroskopische Merkmale – Öffnungen,
Hindernisse, Siebe, Flügel, Einlagen
usw. – enthalten,
die den Luftstrom begrenzen. Bei anderen Ausführungsformen können die
durchflussbegrenzenden Merkmale viel kleiner sein. Zum Beispiel
kann der Durchflussbegrenzer einen offenzelligen Durchflussbegrenzungsschaum,
in eigenständige,
befestigte oder unbefestigte Monolithen oder als einen einzigen
Monolithen, umfassen. Die Porendichte des Schaums kann von unter
40 bis über
100 Poren pro Zoll (ppi – pores
per inch) liegen. Bei einer Ausführungsform
kann die Porendichte des Schaums zwischen 40 und 100 ppi inklusive
liegen. Bei Ausführungsformen,
bei denen Wasserabsorption in den Durchflussbegrenzer besonders
zu vermeiden ist, kann ein Schaum mit einer Porendichte von 80 ppi
verwendet werden.
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Bei
der in 1 dargestellten Ausführungsform, umfasst der Durchflussbegrenzer 44 einen elastischen
Polyurethanschaummonolithen. Die Elastizität des Schaums gestattet vorteilhafterweise, dass
der Durchflussbegrenzers in einen vorgeformten Hohlraum im Luftreinigergehäuse eingesetzt
und dort von einem Dichtungsflansch festgehalten wird. Demgemäß umfasst
der Gehäusekörper 32 einen Dichtungsflansch 46,
der einen offenen Bereich einrahmt, um zu gestatten, dass Luft zu
dem Nebenfilter 30 strömt.
Der Dichtungsflansch ist dazu konfiguriert zu verhindern, dass Staub
und Schnee über
dem Durchflussbegrenzer, zum Beispiel zwischen dem Durchflussbegrenzer
und dem Nebenfilter 30, migrieren. Bei einer Ausführungsform
kann der Dichtungsflansch eine Dicke von 4 Millimetern und eine
Breite von 12 Millimetern aufweisen. Der elastische Durchflussbegrenzer
wird in die Öffnung
eingesetzt und von dem Dichtungsflansch dort festgehalten. Bei einer
Ausführungsform
kann der Durchflussbegrenzer eine Nut aufweisen, die zur Aufnahme
des Dichtungsflansches darin ausgebildet ist. Die Nut kann eine
beliebige geeignete Form und beliebige geeignete Abmessungen aufweisen;
zum Beispiel kann die Nut eine Breite von 3 Millimetern und eine
Tiefe zwischen 10 und 12 Millimetern aufweisen. Bei solchen Ausführungsformen
kann eine Übermaßpassung
zwischen dem Dichtungsflansch und der Nut dabei helfen, den Durchflussbegrenzer
trotz Kraftfahrzeugschwingungen, Maßänderungen im Laufe der Zeit
usw. in Position zu halten. In einem Beispiel kann eine durch die
Dicke des Dichtungsflansches erzeugte Übermaßpassung von einem Millimeter
verwendet werden.
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7 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Durchflussbegrenzers 44 bei
einer anderen Ausführungsform.
Die Abmessungen des in 7 gezeigten Durchflussbegrenzers
basieren auf einem Modell dieser Ausführungsform und sind maßstäblich gezeichnet.
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Bei
einigen Ausführungsformen
können
zusätzliche
Maßnahmen
ergriffen werden, um zu gewährleisten,
dass der Durchflussbegrenzer 44 im Luftreinigergehäuse fest
angeordnet bleibt. Zum Beispiel kann der Luftreiniger 20 ein
oder mehrere Bänder
umfassen, die sich von einer Stelle des Gehäusekörpers zu einer anderen Stelle
des Gehäusekörpers erstrecken
und dazu konfiguriert sind, den Durchflussbegrenzer in seiner Position
festzuhalten. Demgemäß enthält die in 1 gezeigte
Ausführungsform
ein Halteband 48, das einen offenen Bereich des Gehäusekörpers 32 überspannt,
hinter dem sich der Durchflussbegrenzer befindet.
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8 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Haltebands 48 bei einer
anderen Ausführungsform. Die
Abmessungen des in 8 gezeigten Haltebands basieren
auf einem Modell dieser Ausführungsform
und sind maßstäblich gezeichnet.
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Wieder
auf 1 Bezug nehmend, kann der Gehäusekörper 32 bei einigen
Ausführungsformen
in der Nähe
des Durchflussbegrenzers 44 erwärmt werden. Erwärmen des
Gehäusekörpers bietet
in Szenarien einen Vorteil, in denen sogar der Nebenfilter einer
Ansammlung von Schnee ausgesetzt ist. Demgemäß kann durch Erwärmen des
Gehäusekörpers zumindest
das Verstopfen des Nebenfilters mit Schnee verhindert werden, wodurch
dem Motor ein adäquater
Luftstrom zugeführt
wird. Bei einer Ausführungsform
kann der Gehäusekörper elektrisch
erwärmt werden.
Es kommen jedoch zahlreiche Ausführungsformen
in Betracht, bei denen der Gehäusekörper über Abgas,
entweder direkt oder indirekt, erwärmt wird. Bei der in 1 gezeigten
Ausführungsform wird
dem Gehäusekörper beispielsweise über die Abgasleitung 22,
die zum Verlauf durch oder um den Gehäusekörper herum ausgeführt sein
kann, Wärme zugeführt. Bei
anderen Ausführungsformen
kann der Gehäusekörper über ein
Wärmerohr
oder einen anderen Wärmetauscher,
der dazu konfiguriert ist, Wärme
aus der Abgasleitung abzuziehen, Wärme zugeführt werden. Bei Ausführungsformen,
bei denen das Luftreinigergehäuse
erwärmt
wird, können
die verschiedenen Bestandteile des Luftreinigers, einschließlich des
Durchflussbegrenzers, ein wärmebeständiges Material
umfassen.
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Bei
anderen Ausführungsformen,
bei denen der Luftreiniger 20 nicht aktiv erwärmt wird,
können andere
Maßnahmen
ergriffen werden, um eine Ansammlung von Schnee, insbesondere in
der Nähe des
Nebenfilters 30, zu verhindern oder zu verringern. Bei
der in 1 gezeigten Ausführungsform, weist der Gehäusekörper 32 zum
Beispiel eine längliche
Form in der Nähe
des Durchflussbegrenzers 44 auf. Die längliche Form kann begünstigen,
dass Schnee am Luftreinigergehäuse
herunterrutscht, anstatt sich darauf ansammelt.
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9 bzw. 10 zeigen
eine perspektivische Ansicht und eine Querschnittsansicht des Luftreinigers 20 in
einer anderen Ausführungsform.
Die Abmessungen des in diesen Zeichnungen gezeigten Luftreinigers
basieren auf einem Modell dieser Ausführungsform und sind maßstäblich gezeichnet.
Die perspektivische Ansicht zeigt den Gehäusekörper 32, den Gehäusedeckel 34,
den Durchflussbegrenzer 44 und das Halteband 48.
Des Weiteren zeigt die Querschnittsansicht die Filterhalterung 26,
den Hauptfilter 28, den Nebenfilter 30, die Hauptkammer 38 und
den Luftmassensensor 54.
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11 zeigt
den Luftreiniger 20, der im Motorraum eines Kraftfahrzeugs 56 installiert
ist, aus Draufsicht-Perspektive. 12 zeigt
eine auseinander gezogene Ansicht des Luftreinigers, der die Filteranordnung 24,
den Gehäusekörper 32,
den Gehäusedeckel 34,
den Durchflussbegrenzer 44 und das Halteband 48 enthält. Des
Weiteren zeigt 12 den Lufteinlass 58,
die Reinluftleitung 60 und die Halterung 62. Die
Halterung kann irgendeine geeignete Halterung sein, die dazu konfiguriert
ist, den Luftreiniger zumindest teilweise in dem Motorraum zu befestigen.
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Schließlich versteht
sich, dass die hier beschriebenen Gegenstände, Systeme und Verfahren rein
beispielhaft sind und dass diese speziellen Ausführungsformen oder Beispiele
nicht einschränkend betrachtet
werden sollen, da zahlreiche Variationen in Betracht kommen. Demgemäß enthält die vorliegende
Offenbarung alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen
und Unterkombinationen der hier offenbarten verschiedenen Systeme
und Verfahren sowie irgendwelche und alle Äquivalente davon.
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Eine
erfindungsgemäße Filteranordnung
für einen
Luftreiniger, der zur Bereitstellung von sauberer Einlassluft für ein Kraftfahrzeug
konfiguriert ist, wobei die Filteranordnung Folgendes umfasst:
einen
Hauptfilter;
einen von dem Hauptfilter getrennten Nebenfilter; und
eine
Filterhalterung, die an dem Hauptfilter und dem Nebenfilter befestigt
und zu deren Abstützung
konfiguriert ist, wobei die Filterhalterung in einem Gehäuse des
Luftreinigers angebracht und daraus entfernt werden kann und ein
sich zwischen dem Hauptfilter und dem Nebenfilter erstreckendes
erstes Dichtungselement umfasst.
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Dabei
ist bevorzugt der Hauptfilter länger und/oder
breiter und/oder höher
als der Nebenfilter ist.
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Der
erfindungsgemäße Luftreiniger
ist zur Bereitstellung von sauberer Einlassluft ausgeführt, wobei
bevorzugt die Filteranordnung Folgendes umfasst:
einen Hauptfilter;
einen
von dem Hauptfilter getrennten Nebenfilter; und
eine Filterhalterung,
die einen ersten und zweiten offenen Bereich einrahmt und zur Abstützung des Hauptfilters
unter dem ersten offenen Bereich und des Nebenfilters unter dem
zweiten offenen Bereich konfiguriert ist, wobei die Filterhalterung
in einem Gehäuse
des Luftreinigers angebracht und daraus entfernt werden kann und
ein sich zwischen dem Hauptfilter und dem Nebenfilter erstreckendes
erstes Dichtungselement umfasst.
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Bevorzugt
umfasst die Filteranordnung ein starres Gitter, das zwischen dem
Haupt- und dem Nebenfilter und der Filterhalterung angeordnet ist und
sich mindestens über
deren erste und zweite offene Bereiche erstreckt.
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Insbesondere
ist dabei das starre Gitter geprägt,
um einen Steg zu bilden, der gegenüber dem Haupt- und Nebenfilter
vorragt, und wobei der Steg in eine einspringende Aufnahmeecke der
Filterhalterung eingeführt
ist.
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Ferner
bevorzugt überspannt
dabei der Hauptfilter den ersten offenen Bereich von unter der Filterhalterung
und der Nebenfilter den zweiten offenen Bereich von unter der Filterhalterung.
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Weiter
bevorzugt ist eine Filteranordnung für einen Kraftfahrzeugluftreiniger,
wobei der Luftreiniger zur Bereitstellung von sauberer Einlassluft
ausgeführt
ist, welche Folgendes umfasst:
einen Hauptfilter;
einen
von dem Hauptfilter getrennten Nebenfilter; und
eine Filterhalterung,
die einen ersten und zweiten offenen Bereich einrahmt und zur Abstützung des Hauptfilters
unter dem ersten offenen Bereich und des Nebenfilters unter dem
zweiten offenen Bereich konfiguriert ist, wobei die Filterhalterung
in einem Gehäuse
des Luftreinigers angebracht und daraus entfernt werden kann, und
mit einer Nut, die zwischen dem Hauptfilter und dem Nebenfilter
verläuft
und sich über
eine ganze Breite der Filterhalterung erstreckt.
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Bei
dieser Ausführung
ist die Nut zur Aufnahme einer Trennwand des Gehäuses konfiguriert,
wobei
insbesondere durch Aufnahme der Trennwand in der Nut eine im Wesentlichen
luftdichte Dichtung gebildet wird, die den Hauptfilter von dem Nebenfilter trennt.
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Weiter
bevorzugt umfassen/umfasst die Nut und/oder die Trennwand ein elastisches
Material,
wobei der Hauptfilter länger und/oder breiter und/oder
höher als
der Nebenfilter ist.
