DE102012112653A1

DE102012112653A1 - Luftfilter

Info

Publication number: DE102012112653A1
Application number: DE201210112653
Authority: DE
Inventors: Philipp Wildt; Heike Görner
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2014-06-26

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Luftfilter (1) für eine Brennkraftmaschine, mit einem mehrteiligen Luftfiltergehäuse und einem im Luftfiltergehäuse angeordneten, radial von außen nach innen durchströmten Filtereinsatz (2), der an beiden Stirnseiten jeweils einen Reinluftanschluss (4) aufweist, wobei der Filtereinsatz (2) ein zylinderförmiges Filterelement (5) umfasst und derart ausgebildet ist, dass das Filterelement (5) mit beiden Reinluftanschlüssen (4) fest verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftfilter für eine Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei modernen Brennkraftmaschinen werden zunehmend Abgasturbolader verwendet, welche hohe Verbrennungsluftmengen pro Arbeitsspiel erfordern. Beim Reinigen der Rohluft werden daher größere Luftfilterelemente eingesetzt. Aus der DE 101 59 097 A1 ist ein Ansaugluftfilter für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei dem ein Ringfilterreinsatz verwendet wird, der zwischen zwei Endscheiben positioniert ist. Beide Endscheiben sind jeweils mit einem Anschlussstutzen fest verbunden. Darüber hinaus ist in der DE 10 2007 020 456 A1 ein Luftfilter beschrieben, bei dem eine ringförmige Filterpatrone vorgesehen ist, an deren Stirnseiten jeweils ein Deckelteil fest angeordnet ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen verbesserten Luftfilter für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, der kompakt gebildet und einfach zu montieren ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Luftfilter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Luftfilter zeichnet sich dadurch aus, dass der Filtereinsatz ein zylinderförmiges oder ovalförmiges Filterelement umfasst und derart ausgebildet ist, dass das Filterelement mit beiden Reinluftanschlüssen fest verbunden ist. Hierdurch ergibt sich ein Filterelement mit einer großen Anströmfläche, das kostengünstig herstellbar ist und sich durch eine einfache Montage auszeichnet.
Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist der Reinluftanschluss aus einem Flansch gebildet, der mit dem Filterelement fest verbunden, insbesondere mit diesem verklebt oder verschweißt ist. Durch die einstückige Ausgestaltung des Luftfiltereinsatzes mit den beiden Reinluftanschlüssen ergibt sich eine kompakte und gewichtsoptimierte Baueinheit, welche sich insbesondere für aufgeladene Brennkraftmaschinen eignet.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich vom Flansch ein Anschlussrohr, in dem ein Gitter positioniert ist. Vorzugsweise sind das Anschlussrohr, der Flansch und das Gitter einstückig ausgebildet. Hierdurch ergibt sich eine einfache und gewichtsoptimierte kompakte Einheit, die sich mit dem Luftfilterelement fest verbinden lässt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Luftfiltergehäuse aus einem Filteraufnahmegehäuse und einem Deckel gebildet, wobei das Filteraufnahmegehäuse mehrere Rohlufteinlässe aufweist. Hierdurch wird eine einfache Montage des Luftfilters ermöglicht.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Filtereinsatz im Filteraufnahmegehäuse derart positioniert, dass das Filterelement radial von außen nach innen mit Rohluft anströmbar ist. Durch diese besondere Ausgestaltung können größere Luftmengen im Luftfilter durchgesetzt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen
1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Luftfilters,
2 eine Schnittansicht des Luftfilters nach 1,
3 eine perspektivische Ansicht eines Filtereinsatzes des Luftfilters nach 1,
4 eine Explosionsdarstellung des Luftfilters nach 1, und
5 eine Schnittansicht des Filtereinsatzes des Luftfilters nach 1.
In 1 ist ein Luftfilter 1 dargestellt, der ein mehrteiliges Luftfiltergehäuse und einen Filtereinsatz 2 aufweist. Das Luftfiltergehäuse ist aus einem Filteraufnahmegehäuse 8 und einem Deckel 9 gebildet. Im Filteraufnahmegehäuse 8 ist der Filtereinsatz 2 aufgenommen und ist darin derart positioniert, dass dieser mit Rohluft 14 radial von außen nach innen angeströmt wird. Das Filteraufnahmegehäuse 8 umfasst zwei Rohluftkanäle 3, welche teilweise durch die Anordnung des Deckels 9 auf dem Filteraufnahmegehäuse 8 gebildet sind.
Der Filtereinsatz 2 ist zylinderförmig ausgestaltet und ist derart ausgebildet, dass sich zwei Reinluftanschlüsse 4 von beiden Stirnseiten des Filtereinsatzes 2 erstrecken. Jeder Reinluftanschluss 4 ist aus einem Flansch 7 gebildet, von dem sich ein Anschlussrohr 10 erstreckt. Zwischen beiden Flanschen 7 erstreckt sich ein zylinderförmiges Filterelement 5, das radial mit Rohluft gemäß 2 von außen nach innen anströmbar ist. Die Reinluft 17 innerhalb des Filterelements 5 strömt aus beiden Stirnseiten des Filterelements 5 durch die jeweilige Reinluftöffnung 13.
In 2 ist eine Schnittansicht des Luftfilters 1 dargestellt, in der die Funktion des Luftfilters 1 deutlich wird. Durch die beiden Rohluftkanäle 3 wird Rohluft 14 angesaugt. Die Rohluft 14 strömt das zylinderförmige Filterelement 5 radial an. Die Reinluft 17 strömt durch beide Stirnseiten des Filterelements 5 aus dem Luftfilter 1 heraus. Im Anschlussrohr 10 ist ein Gitter 11 positioniert, das als Strömungsgleichrichter zur Erzeugung einer laminaren Luftströmung dient. Durch die radiale Anströmung des Filterelements 5 kommt es innerhalb des Filterelements 5 aufgrund der Strömungsumlenkung zu den Stirnseiten des Filterelements 5 zur Verwirbelung der Reinluft 17, so dass sich durch die erfindungsgemäße Positionierung des Gitters 11 eine laminare Luftströmung im Anschlussrohr 10 ergibt.
Im Anschlussrohr 10 ist eine Öffnung 13 vorgesehen, in der eine Luftmassenmesseinrichtung 12 positioniert ist. Die erfindungsgemäße Positionierung der Luftmassenmesseinrichtung 12 im Anschlussrohr 10 ermöglicht durch die laminare Luftströmung innerhalb des Anschlussrohres 10 eine genaue Erfassung des Luftmassenstroms der Reinluft 17.
Wie in 4 dargestellt ist, ist das Filteraufnahmegehäuse 8 sowie der Deckel 9 jeweils als Halbschalen ausgestaltet, zwischen denen das zylinderförmige Filterelement 5 aufgenommen ist. Die Reinluftanschlüsse 4 sind im Filterelement 2 integriert, wobei am jeweiligen Reinluftanschluss 4 ein Steckfühler 15 der Luftmassenmesseinrichtung 12 zu sehen ist. Ein Luftmassenmesser-Steckfühlerflansch 16 ist im jeweiligen Reinluftanschluss 4 integriert.
Die 5 zeigt einen Schnitt längs des Filtereinsatzes 2. Das Filterelement 5 ist zwischen zwei Flanschen 7 positioniert. Jeder Flansch 7 ist mit einer Öffnung versehen, durch die die Reinluft 17 aus dem Filterelement 5 hinausströmt. Aus dem Flansch 7 erstreckt sich das Anschlussrohr 10, das mit dem Flansch 7 sowie mit dem Gitter 11 einstückig ausgebildet ist. Alternativ sind das Anschlussrohr 10 und der Flansch 7 einstückig ausgebildet, wobei das Gitter 11 im Anschlussrohr 10 verklebt, verschweißt oder verklemmt ist bzw. mit dem Anschlussrohr 10 dauerhaft verbunden ist.
Vorzugsweise sind diese Teile aus einem Kunststoffmaterial gebildet. Das Filterelement 5 ist mit dem jeweiligen Flansch 7 fest verbunden, vorzugsweise mit diesem verschweißt oder verklebt. Somit ergibt sich ein zweiflutiges Luftfiltersystem durch eine einfache zylinderförmige Bauweise des Filtereinsatzes 2, das den vorhandenen Bauraum in einer Brennkraftmaschine optimal ausnutzt.
Weiterhin sind durch die einstückige Ausgestaltung des Filtereinsatzes 2 wenige Schnittstellen vorhanden, so dass potentielle Leckagen der Reinluft 17 vermieden werden. Durch die zylinderförmige Ausgestaltung des Filterelementes 5 können große Luftmassen durch das Filterelement 5 angesaugt werden. Somit eignet sich der erfindungsgemäße Luftfilter 1 optimal für die Verwendung in einer aufgeladenen Brennkraftmaschine, die zwei Zylinderreihen umfasst. Durch den kompakten Luftfilter 1 ergeben sich zwei Reinluftanschlüsse 4, so dass jeder Reinluftanschluss 4 mit einer Ansauganlage einer Zylinderbank verbunden sein kann.
Beispielsweise ist der Luftfilter 1 in einem Fahrzeug an einer Stelle am Ende einer Ansauganleitung positioniert. Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Luftfilters 1 in einer aufgeladenen Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen kann beispielsweise jeder Reinluftanschluss 4 mit einem Abgasturbolader verbunden werden. Somit ergibt sich eine kompakte Ansaugstrecke, die sich dadurch auszeichnet, dass diese den vorhandenen Bauraum optimal ausnutzt. Der erfindungsgemäße Luftfilter 1 eignet sich genauso für Saugmotoren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10159097 A1 [0002]
DE 102007020456 A1 [0002]

Claims

Luftfilter (1) für eine Brennkraftmaschine, mit einem mehrteiligen Luftfiltergehäuse und einem im Luftfiltergehäuse angeordneten, radial von außen nach innen durchströmten Filtereinsatz (2), der an beiden Stirnseiten jeweils einen Reinluftanschluss (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinsatz (2) ein zylinderförmiges oder ovalförmiges Filterelement (5) umfasst und derart ausgebildet ist, dass das Filterelement (5) mit beiden Reinluftanschlüssen (4) fest verbunden ist.
Luftfilter (1) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinluftanschluss aus einem Flansch (7) gebildet ist, der mit dem Filterelement (5) fest verbunden oder einstückig ausgebildet, insbesondere mit diesem verklebt oder verschweißt ist.
Luftfilter (1) nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich vom Flansch (7) ein Anschlussrohr (10) erstreckt, in dem ein Gitter (11) positioniert ist.
Luftfilter (1) nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (7), das Anschlussrohr (10) und das Gitter (11) einstückig ausgebildet sind.
Luftfilter (1) nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (7) und das Anschlussrohr (10) einstückig ausgebildet sind, wobei das Gitter (11) im Anschlussrohr (10) verklebt, verschweißt oder verklemmt ist bzw. mit dem Anschlussrohr (10) dauerhaft verbunden ist.
Luftfilter (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfiltergehäuse aus einem Filteraufnahmegehäuse (8) und einem Deckel (9) gebildet ist, wobei das Filteraufnahmegehäuse (8) mehrere Rohlufteinlässe (3) aufweist.
Luftfilter (1) nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinsatz (2) im Filteraufnahmegehäuse (8) derart positioniert ist, dass das Filterelement (5) radial von außen nach innen mit Rohluft (14) anströmbar ist.
Luftfilter (1) nach Patentanspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Anschlussrohr (10) eine Öffnung vorgesehen ist, in der eine Luftmassenmesseinrichtung (12) aufgenommen ist.
Brennkraftmaschine mit einer Ansauganlage, die mit einem Luftfilter (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 8 verbunden ist.