DE102014216019A1

DE102014216019A1 - Eisaufnahmeeinrichtungen von Luftansaugleitungen

Info

Publication number: DE102014216019A1
Application number: DE102014216019.7A
Authority: DE
Inventors: Scott M. Rollins; Christopher B. Bishop
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-08-15
Filing date: 2014-08-13
Publication date: 2015-02-19
Also published as: US9316183B2; RU155541U1; US20150047615A1; CN104373204A; US9488139B2; US20160195046A1; CN104373204B

Abstract

Eine Motoranlage, die eine Luftansaugleitung umfasst, die stromaufwärts von einem Motorzylinder positioniert ist, kann eine Eisaufnahmeeinrichtung umfassen, um Kondensation zurückzuhalten. Eine Eisaufnahmeeinrichtung kann Vertiefungen umfassen, die in dem Boden einer Luftansaugleitungswand gebildet sind. Somit kann die Eisaufnahmeeinrichtung Zellen und/ oder Nuten mit unterschiedlichen Tiefen, Breiten und/oder Winkeln umfassen, so dass die Eisrückhalterate auf der Mantelfläche der Zellen oder Nuten basieren kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motoranlage mit einer Eisaufnahmeeinrichtung.
Der Dampf aus einer Überdruck-Kurbelgehäusebelüftung (PCV) enthält einen großen Wasseranteil. Der Wasserdampf kann an den kalten Wänden der Luftleitung und dem Innern der Ansaugrohrwände kondensieren. Ferner kann der PCV-Dampf stromabwärts von dem PCV-Stutzen in der kalten Luftleitung zu Eis gefrieren. Nach einem Tag-/Nacht-Zyklus kann das geschmolzene Eis auf den untersten Punkt der Ansauganlage abtropfen oder ablaufen und erneut gefrieren. Nachdem der Motor neu gestartet wurde, kann ein vorbeiströmender Fluss, der sich stromabwärts zum Turbolader oder Drosselklappenkörper bewegt, das Eis lösen und es stromabwärts bewegen, was bewirkt, dass der Eiszapfen von dem Turbolader oder dem Drosselklappenkörper aufgenommen wird. Das Lösen von Eis kann zu einer Beschädigung der Turboladerschaufeln oder zu blockierten Drosselklappenkörper führen, wodurch es zu Geräuschen, Erschütterungen und Rauheit (NHV) und/oder Leistungsmangel im Motor kommt.
Das Patent WO 2012157113 beschreibt einen Lösungsansatz mit der Verwendung eines Auffangorgans in einer Ansaugstruktur stromaufwärts von einem Verdichterlaufrad. Das Auffangorgan umfasst eine kreisförmige Maschenplatte, die in einem Ansaugkanal gebildet ist, um Eis aufzufangen, das sich in einem Blow-by-Gaskanal gebildet hat.
Die Erfinder haben die obigen Probleme sowie Probleme mit Lösungsansätzen, wie sie in der WO 2012157113 beschrieben werden, erkannt. Beispielsweise kann die Ansammlung von Eis auf der Maschenplatte die Luftstrommenge in den Kompressor einschränken, wodurch die Wirksamkeit des Motors reduziert wird. Ferner kann die Maschenplatte eventuell nicht das ganze Kondensat auffangen, und der Motorbetrieb kann auf Grund der Kondenswasserbildung in der Ansaugluft reduziert werden.
Bei einem Beispiel können die obigen Probleme durch eine Motorluftansaugleitung behandelt werden, die eine Luftansaugleitungswand umfasst, die eine Eisaufnahmeeinrichtung, die unten an einer Wand der Motorluftansaugleitung positioniert ist, und einen Auslass zur Überdruck-Kurbelgehäusebelüftung, der mit der Luftansaugleitungswand stromaufwärts von der Eisaufnahmeeinrichtung gekoppelt ist, umfasst. Ferner kann die Eisaufnahmeeinrichtung durch eine Vielzahl von Vertiefungen gebildet sein, wobei mindestens zwei Vertiefungen ein unterschiedliches Volumen enthalten. Somit ist es möglich, die Kondenswasserbildung der Überdruck-Kurbelgehäusebelüftung zurückzuhalten. Ferner kann man die Kondenswasserbildung in der Eisaufnahmeeinrichtung basierend auf einer Eisrückhalterate, die durch die Geometrie der Vertiefungen bestimmt wird, zurückhalten.
Bei einem anderen Beispiel umfasst ein Verfahren zum Zurückhalten von Eis in einer Luftansaugleitung das Strömenlassen von Kurbelgehäusegas von einem PCV-Stutzen zu einer Luftansaugleitung stromaufwärts von einem Motorzylinder und das Auffangen von Kondensat in einer Vielzahl von Vertiefungen, die in einer unteren Wand einer Luftansaugleitung positioniert sind. Ferner umfasst das Verfahren das Auffangen von Kondensat in den Vertiefungen (z.B. Zellen), das Auftauen desselben während des Motorbetriebs auf verschiedenen Geschwindigkeiten und das Aufnehmen von Wasser aus den Zellen in verschiedenen Motorzyklen. Auf diese Art und Weise kann die Kondensation von dem Kompressor langsamer aufgenommen werden, ohne die Laufradschaufeln zu beschädigen oder das Schließen der Drosselklappe zu blockieren.
Es versteht sich, dass die obige Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstandes zu identifizieren, dessen Umfang einzig durch die Ansprüche definiert wird, die auf die ausführliche Beschreibung folgen. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen eingeschränkt, die Nachteile aufheben, die zuvor oder in einem beliebigen Teil der vorliegenden Offenbarung erwähnt werden.
Es zeigen:
1 ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Motoranlage, die eine Kaltluftansauganlage umfasst.
2 ein schematisches Diagramm einer Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe, die eine Eisaufnahmeeinrichtung mit einer Vielzahl von Zellen umfasst.
3 eine Querschnittsansicht der Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe, die Öffnungen einer Eisaufnahmeeinrichtung umfasst.
4 eine Querschnittsansicht der Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe, die eine Innenansicht der Eisaufnahmeeinrichtung umfasst.
5 eine Querschnittsansicht der Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe, die eine Zelle einer Eisaufnahmeeinrichtung umfasst.
6 eine Querschnittsansicht der Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe, die eine Zelle einer Eisaufnahmeeinrichtung umfasst.
7 eine Querschnittsansicht der Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe, die eine Zelle einer Eisaufnahmeeinrichtung umfasst.
8 eine Querschnittsansicht der Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe, die eine querverbundene Zelle einer Eisaufnahmeeinrichtung umfasst.
9 eine Unteransicht der Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe, die eine Eisaufnahmeeinrichtung umfasst.
10A und B ein schematisches Diagramm einer Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe, die eine Eisaufnahmeeinrichtung mit einer Vielzahl von Nuten umfasst.
11 ein beispielhaftes Verfahren zum Zurückhalten von Eis in einer Luftansaugleitung.
Die 2 bis 11 sind ungefähr maßstabsgetreu gezeichnet, obwohl gegebenenfalls andere relative Dimensionen verwendet werden können.
Eine Anlage für einen Motor, der eine Kaltluftansaugleitung aufweist, die eine Eisaufnahmeeinrichtung stromaufwärts von einem Motorzylinder umfasst, wird hier beschrieben. Eine Kaltluftansaugöffnung kann eine Eisaufnahmeeinrichtung umfassen, um die Effekte der Kondenswasserbildung der Überdruck-Kurbelgehäusebelüftung (PCV) (z.B. Wasser oder Eis) auf stromabwärtige Motorbestandteile, wie etwa einen Kompressor und/oder Drosselklappenkörper, zu reduzieren. Die Kondensation der PCV kann sich in einem unteren Bereich einer Kaltluftansaugöffnung ansammeln. Somit kann eine Eisaufnahmeeinrichtung in einer Kaltluftansaugöffnung stromabwärts von einem PCV-Stutzen positioniert sein (2). Ferner kann eine Eisaufnahmeeinrichtung in einer Kaltluftansaugleitung derart gebildet sein, dass die Eisaufnahmeeinrichtung Zellen (2 bis 9) oder Nuten (10A bis B) zum Einschließen der PCV-Kondensation umfasst. Zusätzlich kann die Kondensationsrückhalterate (z.B. die Zeit, während der das Eis in der Eisaufnahmeeinrichtung bleibt) in Abhängigkeit von Unterschieden der Breiten, Tiefen und/oder Winkel der Zellen und/oder Nuten, die in der Eisaufnahmeeinrichtung positioniert sind (2 bis 10), variieren. Auf diese Art und Weise ist die Menge der PCV-Kondensation, die stromabwärts von einer Kaltluftansaugöffnung aufgenommen wird, zeitlich begrenzt, wodurch sich die Lebensdauer des Kompressors und/oder des Drosselklappenkörpers eines Motors erhöht (wie in dem Verfahren aus 11 abgebildet).
Nun mit Bezug auf 1 wird eine beispielhafte Anlagenkonfiguration eines Mehrzylindermotors, allgemein bei 10 abgebildet, der in einer Antriebsanlage eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann, gezeigt. Der Motor 10 kann mindestens teilweise durch eine Regelanlage, die einen Motorregler 12 umfasst, und durch eine Eingabe von einem Fahrzeugbediener 130 über eine Eingabevorrichtung 132 geregelt werden. Bei diesem Beispiel umfasst die Eingabevorrichtung 132 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Generieren eines proportionalen Pedalpositionssignals PP.
Der Motor 10 kann einen unteren Abschnitt des Motorblocks umfassen, der allgemein mit 26 angegeben wird und ein Kurbelgehäuse 28 umfassen kann, das eine Kurbelwelle 30 umschließt. Das Kurbelgehäuse 28 enthält Gas und kann einen Ölsumpf 32 umfassen, der auch als Ölwanne bezeichnet wird und ein Motorschmiermittel (z.B. Öl) enthält und unter der Kurbelwelle positioniert ist. Ein Öleinfüllstutzen 29 kann in dem Kurbelgehäuse 28 derart angeordnet sein, dass der Ölwanne 32 Öl zugeführt werden kann. Der Öleinfüllstutzen 29 kann eine Ölkappe 33 umfassen, um den Öleinfüllstutzen 29 abzudichten, wenn der Motor in Betrieb ist. Ein Messstabschlauch 37 kann ebenfalls in dem Kurbelgehäuse 28 angeordnet sein und kann einen Messstab 35 umfassen, um den Ölstand in der Ölwanne 32 zu messen. Zusätzlich kann das Kurbelgehäuse 28 eine Vielzahl von anderen Öffnungen zum Warten der Bauteile in dem Kurbelgehäuse 28 umfassen. Diese Öffnungen in dem Kurbelgehäuse 28 können während des Motorbetriebs geschlossen gehalten werden, so dass eine Kurbelgehäuse-Belüftungsanlage (nachstehend beschrieben) während des Motorbetriebs funktionieren kann.
Der obere Abschnitt des Motorblocks 26 kann eine Brennkammer (z.B. Zylinder) 34 umfassen. Die Brennkammer 34 kann Brennkammerwände 36 mit einem darin positionierten Kolben 38 umfassen. Der Kolben 38 kann mit der Kurbelwelle 30 derart gekoppelt sein, dass die Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Brennkammer 34 kann Kraftstoff aus der Kraftstoffeinspritzdüse 45 (hier als direkte Kraftstoffeinspritzdüse konfiguriert) und Ansaugluft aus dem Ansaugrohr 42, das stromabwärts von der Drosselklappe 44 positioniert ist, empfangen. Der Motorblock 26 kann auch einen Motorkühlmitteltemperatur-(ECT) Sensor 46 umfassen, der in einen Motorregler 12 eingegeben wird (hier nachstehend näher beschrieben).
Eine Drosselklappe 44 kann in der Motoransaugöffnung angeordnet sein, um die Luftströmung zu regeln, die in das Ansaugrohr 42 eintritt, und vor der sich stromaufwärts ein Kompressor 50 befinden kann, auf den beispielsweise ein Ladeluftkühler 52 folgt. Ein Luftfilter 54 kann stromaufwärts von dem Kompressor 50 positioniert sein und kann frische Luft filtern, die in den Ansaugkanal 13 eintritt. Bei einem Beispiel kann der Ansaugkanal 13 eine Kaltluftansaugleitung oder ein Rohr umfassen, wie durch den Pfeil 14 angegeben. Eine Kaltluftansaugleitung kann einen Überdruck-Kurbelgehäusebelüftungs-(PVC) Stutzen stromabwärts von dem Einlass der Kaltluftansaugleitung umfassen, wie es nachstehend mit Bezug auf 2 näher beschrieben wird. Ferner kann eine Kaltluftansaugleitung mit dem Kompressor 50 gekoppelt sein.
Die Ansaugluft kann in die Brennkammer 34 über eine nockenbetätigte Ansaugventilanlage 40 eintreten. Ebenso können verbrannte Abgase die Brennkammer 34 über eine nockenbetätigte Abgasventilanlage 41 verlassen. Bei einer alternativen Ausführungsform kann bzw. können eine oder mehrere von der Ansaugventilanlage und der Abgasventilanlage elektrisch betätigt werden.
Abgasverbrennungsgase verlassen die Brennkammer 34 über den Abgaskanal 60, der sich stromaufwärts von der Turbine 62 befindet. Ein Abgassensor 64 kann entlang dem Abgaskanal 60 stromaufwärts von der Turbine 62 angeordnet sein. Die Turbine 62 kann mit einem Ladedruckregelventil ausgestattet sein, das diese umgeht. Der Abgassensor 64 kann ein geeigneter Sensor sein, um eine Angabe des Abgasluft/Kraftstoff-Verhältnisses bereitzustellen, wie etwa ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO (universaler oder Weitbereich-Abgassauerstoff), ein bistabiler Sauerstoffsensor oder EGO, ein HEGO (beheizter EGO), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. Der Abgassensor 64 kann an den Motorregler 12 angeschlossen sein.
Bei dem Beispiel aus 1 ist eine Überdruck-Kurbelgehäusebelüftungs-(PCV) Anlage mit der Motoransaugöffnung derart gekoppelt, dass Gase in dem Kurbelgehäuse auf kontrollierte Art und Weise aus dem Kurbelgehäuse entlüftet werden können. Unter nicht aufgeladenen Bedingungen (wenn der Ansaugrohrdruck (MAP) geringer als der barometrische Druck (BP) ist), saugt die Überdruck-Kurbelgehäusebelüftungsanlage 16 Luft in das Kurbelgehäuse 20 über ein Entlüfterrohr, oder ein Kurbelgehäuse-Entlüftungsschlauch 74 ist derart mit der Motoransaugöffnung gekoppelt, dass Gase in dem Kurbelgehäuse auf kontrollierte Art und Weise aus dem Kurbelgehäuse entlüftet werden können. Ein erstes Ende 101 des Kurbelgehäuse-Entlüftungsschlauchs 74 kann mechanisch mit einem Frischluft-Ansaugkanal 13 stromaufwärts von dem Kompressor 50 gekoppelt oder daran angeschlossen sein. Der Kurbelgehäuse-Entlüftungsschlauch 74 kann mit dem Frischluft-Ansaugkanal 13 stromaufwärts von dem Kompressor 50 gekoppelt sein. Bei einigen Beispielen kann das erste Ende 101 des Kurbelgehäuse-Entlüftungsschlauchs 74 mit dem Frischluft-Ansaugkanal 13 stromabwärts von dem Luftfilter 54 gekoppelt sein (wie gezeigt). Bei anderen Beispielen kann der Kurbelgehäuse-Entlüftungsschlauch mit dem Frischluft-Ansaugkanal 13 stromaufwärts von dem Luftfilter 54 gekoppelt sein. Ein zweites Ende 102, gegenüber dem ersten Ende 101, des Kurbelgehäuse-Entlüftungsschlauchs 74 kann über einen Ölabscheider 81 mechanisch mit dem Kurbelgehäuse 28 gekoppelt oder daran angeschlossen sein.
Die Kurbelgehäusegase können Blow-by-Gas aus den Verbrennungsgasen von der Brennkammer zum Kurbelgehäuse umfassen. Die Zusammensetzung der Gase, die durch die Leitung strömen, einschließlich des Feuchtigkeitspegels der Gase, kann sich auf die Feuchtigkeit an Stellen stromabwärts von dem PCV-Einlass in die Ansauganlage auswirken.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Kurbelgehäuse-Entlüftungsschlauch 74 einen darin gekoppelten Drucksensor 61 umfassen. Der Drucksensor 61 kann ein absoluter Drucksensor oder ein Messsensor sein. Ein oder mehrere zusätzliche Druck- und/oder Strömungssensoren kann bzw. können mit der Kurbelgehäuse-Belüftungsanlage an alternativen Stellen gekoppelt sein. Bei einigen Beispielen kann ein Kompressoreinlassdruck-(CIP) Sensor 58 in dem Ansaugkanal 13 stromabwärts von dem Luftfilter 54 und stromaufwärts von dem Kompressor 50 gekoppelt sein, um eine Schätzung des Kompressoreinlassdrucks (CIP) bereitzustellen.
Gas kann durch den Kurbelgehäuse-Entlüftungsschlauch 74 in beiden Richtungen strömen, von dem Kurbelgehäuse 28 zum Ansaugkanal 13 und/oder vom Ansaugkanal 13 zum Kurbelgehäuse 28. Beispielsweise unter nicht aufgeladenen Bedingungen entlüftet die Kurbelgehäuse-Belüftungsanlage Luft aus dem Kurbelgehäuse und in das Ansaugrohr 42 über das Rohr 74, das bei einigen Beispielen ein Einweg-PCV-Ventil 78 umfassen kann, um eine ständige Abführung von Gasen aus dem Innern des Kurbelgehäuses 28 vor dem Anschluss an das Ansaugrohr 42 bereitzustellen. Es versteht sich, dass obwohl das abgebildete Beispiel das PCV-Ventil 78 als passives Ventil zeigt, dies nicht als einschränkend anzusehen ist, und dass bei alternativen Ausführungsformen das PCV-Ventil 78 ein elektronisch geregeltes Ventil sein kann (z.B. ein über ein Triebstrang-Regelmodul (PCM) geregeltes Ventil), wobei ein Regler ein Signal erteilen kann, um eine Position des Ventils von einer offenen Position (oder einer Position mit starker Strömung) in eine geschlossene Position (oder eine Position mit schwacher Strömung) oder umgekehrt, oder eine beliebige Position dazwischen zu ändern.
Im aufgeladenen Motorbetrieb kann der Ansaugrohr-Luftdruck größer sein als der Kurbelgehäuse-Luftdruck. Somit kann Ansaugluft durch den Kurbelgehäuse-Entlüftungsschlauch 74 und in das Kurbelgehäuse 28 strömen. Ferner kann der Ölabscheider 81 in dem Entlüftungsschlauch 74 angeordnet sein, um Öl aus dem Strom der Gase zu entfernen, der das Kurbelgehäuse im aufgeladenen Betrieb verlässt.
Obwohl dies nicht gezeigt wird, versteht es sich, dass der Motor 10 ferner einen oder mehrere Abgasrückführkanäle umfassen kann, um mindestens einen Teil der Abgase von der Motorabgasanlage zu der Motoransaugöffnung umzuleiten. Somit kann durch die Rückführung eines Teils der Abgase eine Motorverdünnung bewirkt werden, welche die Motorleistung verbessern kann, indem Motorklopfen, Höchstverbrennungstemperaturen und Druck der Zylinder, Drosselverluste und NOx-Emissionen reduziert werden. Der eine oder die mehreren EGR-Kanäle kann bzw. können einen Niederdruck-(LP) EGR-Kanal, der zwischen der Motoransaugöffnung stromaufwärts von dem Turbolader-Kompressor und der Motorabgasanlage stromabwärts von der Turbine gekoppelt und konfiguriert ist, um die LP-EGR bereitzustellen, umfassen. Der eine oder die mehreren EGR-Kanäle kann bzw. können ferner einen Hochdruck- (HP) EGR-Kanal, der zwischen der Motoransaugöffnung stromabwärts von dem Kompressor und der Motorabgasanlage stromaufwärts von der Turbine gekoppelt und konfiguriert ist, um die HP-EGR bereitzustellen, umfassen. Bei einem Beispiel kann die HP-EGR-Strömung unter Bedingungen, wie etwa dem Fehlen der Aufladung, die von dem Turbolader bereitgestellt wird, bereitgestellt werden, während eine LP-EGR-Strömung unter Bedingungen, wie etwa dem Vorliegen der Turbolader-Aufladung, und/oder wenn eine Abgastemperatur oberhalb einer Schwelle liegt, bereitgestellt werden kann. Die LP-EGR-Strömung durch den LP-EGR-Kanal kann über ein LP-EGR-Ventil eingestellt werden, während die HP-EGR-Strömung durch den HP-EGR-Kanal über ein HP-EGR-Ventil (nicht gezeigt) eingestellt werden kann.
Unter einigen Bedingungen kann die EGR-Anlage verwendet werden, um die Temperatur des Luft- und Kraftstoffgemischs im Innern der Brennkammer zu regulieren, womit ein Verfahren zum Regeln der Zündeinstellung während bestimmten Verbrennungsmodi bereitgestellt wird. Ferner kann unter bestimmten Bedingungen ein Teil der Verbrennungsgase in der Brennkammer zurückgehalten oder eingeschlossen werden, indem die Zeiteinstellung des Abgasventils geregelt wird, wie etwa durch Regeln eines variablen Ventileinstellungsmechanismus.
Es versteht sich, dass sich der Begriff PCV-Strömung, wie er hier verwendet wird, auf die Strömung von Gasen durch die PCV-Leitung bezieht. Diese Strömung von Gasen kann eine Strömung allein von Kurbelgehäusegasen und/oder eine Strömung eines Gemischs aus Luft und Kurbelgehäusegasen umfassen.
Der Motorregler 12 wird in 1 als Microcomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 108, Ein-/Ausgangsanschlüsse 110, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das bei diesem bestimmten Beispiel als Festspeicher-Chip 112 gezeigt wird, einen Arbeitsspeicher 114, einen Bereitschaftsspeicher 116 und einen Datenbus umfasst. Der Motorregler 12 kann diverse Signale von den Sensoren empfangen, die mit dem Motor 10 gekoppelt sind, einschließlich der Messung eines induzierten Luftmassenstroms (MAF) von dem Luftmassenstromsensor 58; der Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von dem Temperatursensor 46; eines Abgasluft/Kraftstoff-Verhältnisses von dem Abgassensor 64; usw. Ferner kann der Motorregler 12 die Position von diversen Stellgliedern basierend auf der Eingabe, die von den diversen Sensoren empfangen wird, überwachen und einstellen. Diese Stellglieder können beispielsweise eine Drosselklappe 44, eine Ansaug- und Abgas-Ventilanlage 40, 41 und ein PCV-Ventil 78 umfassen. Der Festspeicher 112 des Speichermediums kann mit computerlesbaren Daten programmiert werden, die Anweisungen darstellen, die von dem Prozessor 108 ausführbar sind, um die Verfahren auszuführen, die nachstehend beschrieben werden, sowie andere Varianten, die vorweggenommen werden, jedoch nicht spezifisch aufgeführt werden.
Nun mit Bezug auf 2 wird ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe gezeigt. Die Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe kann eine Eisaufnahmeeinrichtung umfassen. Da sich die PCV-Kondensation in einer Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe ansammeln kann, kann die Eisaufnahmeeinrichtung derart positioniert sein, dass die Eisaufnahmeeinrichtung die PCV-Kondensation mit Bezug auf die Schwerkraft und den Boden, auf dem ein den Motor umfassendes Fahrzeug positioniert ist, an einem tiefen Punkt der Kaltluftansaugöffnung ansammelt. Somit kann die Eisaufnahmeeinrichtung gestaltet sein, um die Eisrückhalterate zu variieren, wodurch sie die Strömung der PCV-Kondensation zu dem Motor einschränkt, wie es mit Bezug auf 2 näher beschrieben wird.
Die Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe 200 ist konfiguriert, um einem Motor, wie etwa dem Motor aus 1, Luft zuzuführen, und umfasst einen Luftansaugleitungskörper 225, einen Lufteinlass 201, einen Luftauslass 202 und einen Überdruck-Kurbelgehäusebelüftungs-(PCV) Stutzen 203. Der Lufteinlass 201 und der Luftauslass 202 können flexible Kopplungen umfassen. Somit ermöglichen es die flexiblen Kopplungen dem Lufteinlass 201 und dem Luftauslass 202, sich weiter zu biegen als der Kaltluftansaugleitungskörper 225. Der Lufteinlass 201 saugt über einen Luftfilter, der stromaufwärts von dem Lufteinlass (nicht gezeigt) angeordnet ist, Luft in die Leitung, während der Luftauslass 202 den Motor mit Luft versorgt. Ein Pfeil 224 gibt die Luftströmung durch den Kaltluftansaugleitungskörper 225 an. Bei einem Beispiel kann der Luftauslass 202 in Fluidkommunikation mit stromabwärtigen Bauteilen stehen, wie etwa mit einer Drosselklappe, einem Kompressor usw. Wie gezeigt, kann der Luftauslass 202 stromabwärts von einem gekrümmten Teilstück 207 des Kaltluftansaugleitungskörpers 225 positioniert sein. Das gekrümmte Teilstück 207 des Kaltluftansaugleitungskörpers 225 kann sich in einer senkrechten Richtung erstrecken. Ein PCV-Stutzen 203 wird ebenfalls in dem Kaltluftansaugleitungskörper 225 gezeigt. Ein PCV-Stutzen 203 kann Gase aus dem Motorkurbelgehäuse zur Verbrennung in die Motorzylinder ansaugen, wodurch Emissionen von Kohlenwasserstoffen reduziert werden. Ein Pfeil 204 gibt die Luftströmung zwischen dem Kurbelgehäuse und dem PCV-Stutzen 203 an. Ferner umfasst der Kaltluftansaugleitungskörper 225 keinen Filter oder keine Umgehung. Somit umfasst der Innenraum des Kaltluftansaugleitungskörpers 225 einen offenen Raum von einer oberen Wand 205 bis zu einer unteren Wand 206 der Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe 200, wie es nachstehend mit Bezug auf 4 bis 8 beschrieben wird. Dabei kann bzw. können eine obere Wand und/oder eine untere Wand beide die ganze Wand sein, die eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche umfasst.
Zusätzlich kann die Luftansaugleitungswand eine innere Oberfläche umfassen, in der eine Eisaufnahmeeinrichtung durch eine Vertiefung gebildet werden kann, die sich von der inneren Oberfläche senkrecht nach unten entfernt. Somit kann der obere Teil der Vertiefung mit der inneren Oberfläche fluchten und sich nicht senkrecht nach oben an der inneren Oberfläche vorbei in einen Motorluftweg der Luftansaugleitung erstrecken. Beispielsweise umfasst ein Kaltluftansaugleitungskörper 225 eine Eisaufnahmeeinrichtung 208. Die Eisaufnahmeeinrichtung 208 kann senkrecht unter dem PCV-Stutzen 203 positioniert sein. Eine mit Bezug auf die Schwerkraft senkrechte Achse 222 wird zur Bezugnahme bereitgestellt, um zu erläutern, dass sich die Eisaufnahmeeinrichtung im Verhältnis zu einer senkrechten Achse unter der Luftleitung befindet (z.B. im Verhältnis zur Schwerkraft und einer Straßenoberfläche, auf der ein Fahrzeug positioniert ist, das die Eisaufnahmeeinrichtung aufweist). Die Eisaufnahmeeinrichtung 208 weist eine Gesamtöffnungslänge 210 auf, die parallel zu einer mittleren Achsenlinie 209 sein kann. Somit kann die Öffnung entlang ihrer Länge stromabwärts von dem Lufteinlass 201 konstant sein. Ferner kann die Breite 211 zum Boden 206 der Kaltluftansaugleitung rechtwinklig sein.
Ferner kann die untere Wand eine Vielzahl von Vertiefungen umfassen, von denen mindestens zwei ein unterschiedliches Volumen enthalten. Somit kann die Vielzahl von Vertiefungen durch eine Vielzahl von Zellen gebildet werden. Beispielsweise kann die Eisaufnahmeeinrichtung 208 ferner eine Vielzahl von Zellen umfassen, die bei einem Beispiel als Ausstülpungen 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220 und 221, die an der unteren Wand 206 der Kaltluftansaugleitung positioniert sind, gestaltet sein können, wie es nachstehend mit Bezug auf 2 bis 9 beschrieben wird. Somit kann die Vielzahl von Zellen 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220 und 221 rechtwinklig zur unteren Wand 206 der Kaltluftansaugleitung vorstehen. Bei einem anderen Beispiel kann eine Eisaufnahmeeinrichtung 208 eine Vielzahl von Nuten umfassen, die im Innern der Kaltluftansaugleitung positioniert sind. Somit kann die Vielzahl von Nuten auf einer unteren Wand 206 des Kaltluftansaugleitungskörpers 225 positioniert sein, wie es nachstehend mit Bezug auf 10A und B beschrieben wird. Bei einem Beispiel kann die Vielzahl von Zellen und/oder Nuten mit unterschiedlichen Breiten, Tiefen und/oder Winkeln gebildet sein, so dass die Zellen und/oder Nuten unterschiedliche Mantelflächen aufweisen können. Somit wird durch Einbeziehen der Zellen und/oder Nuten mit verschiedenen Mantelflächen in die Eisaufnahmeeinrichtung die Zeit, während der das Eis in der Eisaufnahmeeinrichtung bleibt, variiert. Somit kann die Eismenge, die die von der Eisaufnahmeeinrichtung freigegeben wird, auf einer Kondensations- oder Eisrückhalterate basieren, beispielsweise wenn sich die Ansaugleitung nach dem Neustarten des Motors aufwärmt.
Wie in 2 gezeigt, verengen sich mindestens einige Zellen, während sie sich senkrecht nach unten erstrecken. Ferner weisen die Zellen jeweils geschlossene Enden auf, so dass die Luftansaugleitung über keine der Zellen zur Atmosphäre offen ist. Beispielsweise kann die Vielzahl von Zellen der Eisaufnahmeeinrichtung 208 derart positioniert sein, dass die Zellen rechtwinklig von der unteren Wand 206 des Kaltluftansaugleitungskörpers 225 vorstehen können. Bei einem Beispiel können die Zellen direkt mit dem Boden der Kaltluftansaugleitung gekoppelt sein. Somit kann die Vielzahl von Zellen durch Streckformen in Form gebracht werden. Bei einem anderen Beispiel können die Zellen aus Kunststoff streckgeformt werden. Zusätzlich kann die Vielzahl von Zellen variable Breiten, Tiefen und Winkel umfassen, so dass die Kondensation (z.B. Wasser und/oder Eis) von dem Kompressor langsamer aufgenommen werden kann, ohne die Laufradschaufeln zu beschädigen oder das Schließen der Drosselklappenplatte zu blockieren, wie es nachstehend mit Bezug auf 3 bis 9 näher beschrieben wird.
Die Schneidebene 223, die den Querschnitt definiert, der in 3 und 5 bis 8 gezeigt wird, ist in 2 abgebildet. Die Schneidebene 226, die den Querschnitt definiert, der in 4 gezeigt wird, ist ebenfalls in 2 abgebildet.
Nun mit Bezug auf 3 wird eine Querschnittsansicht der Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe 200 gezeigt, wie zuvor mit Bezug auf 2 beschrieben. Insbesondere wird eine Querschnittsansicht gezeigt, die an dem Lufteinlass 201 herabsieht. Der Kaltluftansaugleitungskörper 225 kann eine obere Wand 205, eine untere Wand 206 und einen PCV-Stutzen 203 umfassen. Ein Kaltluftansaugleitungskörper 225 kann eine Eisaufnahmeeinrichtung 208 umfassen, die eine Vielzahl von Vertiefungen umfasst, die eine Vielzahl von Zellen oder Ausstülpungen umfassen, die auf einem Boden 206 der Kaltluftansaugleitung angeordnet sind. Bei diesem Beispiel wird der Körper der Zellen 212 und 213 gezeigt. Somit können die Zellen 212 und 213 in dem Kaltluftansaugkörper 225 gebildet sein. Ferner umfasst der Kaltluftansaugkörper 225 eine innere Wand 302. Bei einem Beispiel kann eine innere Wand 302 einer Kaltluftansaugleitung eine Vielzahl von Zellenöffnungen umfassen, die in der unteren Wand 206 des Kaltluftansaugleitungskörpers 225 positioniert sind. Somit umfasst die untere Wand eine innere und eine äußere Wand, so dass die Zellenöffnung in der inneren und äußeren Wand positioniert ist (z.B. führen die Öffnungen in die Zelle). Bei einem Beispiel können die Zellenöffnungen 312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 319, 320 und 321 in der unteren Wand 205 des Kaltluftansaugleitungskörpers 225 gebildet sein. Die Öffnungen können sich in Längsrichtung entlang der unteren Wand 206 der Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe erstrecken. Wenn man bei einem zusätzlichen Beispiel an dem Lufteinlass 201 entlang einer mittleren Achse 326 herabsieht, können die Zellenöffnungen 312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 319, 320 und 321 parallel zueinander positioniert sein. Ferner kann die Vielzahl von Öffnungen in der Fläche einer Ebene rechtwinklig zu einer mittleren Achse des Luftansaugleitungskörpers positioniert sein. Bei einem anderen Beispiel können die Zellenöffnungen nicht auf einer mittleren Achse 326 positioniert sein, so dass die Öffnungen nach rechts oder links von der mittleren Achse 326 in der unteren Wand 206 der Kaltluftansaugleitung versetzt sein können.
Ferner umfasst die Vielzahl von Vertiefungen jeweils eine Öffnung, die in der Ansaugleitungswand positioniert ist, wobei mindestens eine Öffnung eine größere Fläche aufweist als mindestens eine andere Öffnung. Bei einem Beispiel kann die Öffnung 312 im Vergleich zu den Durchmessern der Öffnungen 313, 314, 316, 317, 320 und/oder 321 einen großen Durchmesser aufweisen. Bei einem anderen Beispiel können die Öffnungen 313, 314, 316, 317 und 320 im Vergleich zu einer großer Öffnung 312 und einer kleinen Öffnung 321 einen mittleren Durchmesser aufweisen. Bei noch einem anderen Beispiel können einige Zellen kreuzweise verbunden sein, so dass eine Öffnung eine Kombination von zwei Öffnungen aus zwei getrennten Zellen sein kann. Beispielsweise sind die Öffnung 314 und die Öffnung 315 derart kreuzweise verbunden, dass sie eine kombinierte Öffnung 322 bilden. Zusätzlich können die Öffnungen 318 und 319 ein anderes Beispiel von zwei Zellen sein, die kreuzweise verbunden sind, um eine kombinierte Öffnung zu bilden. Bei einem anderen Beispiel können die Zellenöffnungen derart gebildet sein, dass die Öffnungen unregelmäßige Formen aufweisen.
Nun mit Bezug auf 4 wird eine Querschnittsansicht einer Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe des Motors gezeigt. Insbesondere wird der Querschnitt 226 der Kaltluftansaugöffnungs-Baugruppe 200 gezeigt. Somit umfasst der Kaltluftansaugleitungskörper 225 eine obere Wand 205, eine untere Wand 206 und eine innere Wand 302. Ferner umfasst die Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe einen Lufteinlass 201, einen PCV-Stutzen 203 und eine Eisaufnahmeeinrichtung 208. Der Kaltluftansaugleitungskörper 225 umfasst weder Filter noch Umgehung. Somit umfasst der Kaltluftansaugleitungskörper 225 einen offenen Raum von einer oberen Wand 205 bis zu einer unteren Wand 206, wie durch den Pfeil 402 gezeigt. Eine obere und untere Wand umfassen beide eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche. Somit kann die innere Oberfläche einer oberen und unteren Wand den offenen Raum definieren, der von dem Pfeil 402 gezeigt wird. Bei diesem Beispiel wird ein Querschnitt der Eisaufnahmeeinrichtung 208, die den Körper der Zellen 212, 214, 216, 218, 220 sowie die Öffnungen 313, 315, 317, 319 und 321 umfasst, gezeigt. Die Öffnungen 313, 315, 317, 319 und 321 können beispielsweise unterschiedliche Durchmesser aufweisen, wie zuvor mit Bezug auf 3 beschrieben. Ferner kann die Eisaufnahmeeinrichtung 208 in der unteren Wand 206 der Kaltluftansaugöffnung gebildet sein, so dass jede Zelle unterschiedliche Breiten, Tiefen und/oder Winkel aufweisen kann, wie es nachstehend mit Bezug auf 5 bis 8 beschrieben wird.
In dieser Figur zeigt die Querschnittsansicht der Zellen, dass jede Zelle unterschiedliche Breiten, Tiefen und/oder Winkel aufweisen kann. Somit umfasst die untere Wand des Kaltluftansaugleitungskörpers eine Vielzahl der Vertiefungen, von denen mindestens zwei ein unterschiedliches Volumen enthalten. Somit kann eine Zelle mit einem großen Volumen eine große Mantelfläche aufweisen. Da die Eisaufnahmeeinrichtung Zellen mit verschiedenen Mantelflächen umfasst, kann die Zeit, während der das Eis in der Eisaufnahmeeinrichtung bleibt, geändert werden. Somit kann ein größeres Volumen oder eine größere Mantelfläche eine längere Eisrückhalterate aufweisen. Bei einem Beispiel kann die Zelle 212 eine größere Mantelfläche als die Zelle 216 aufweisen. Bei einem anderen Beispiel kann die Öffnung 315 einen größeren Durchmesser als die Öffnung 313 aufweisen. Somit kann bzw. können die Zelle 212 und/oder die Öffnung 315 eine erhöhte Eisrückhalterate aufweisen. Ferner kann eine Vielzahl von Zellen im Vergleich zur unteren Wand der Zelle eine breite oder schmale Öffnung aufweisen. Bei einem anderen Beispiel kann die Vielzahl von Zellen in einem bestimmten Winkelbereich positioniert sein, wie etwa zwischen 10 und 40 Grad oder zwischen 15 und 35 Grad oder dergleichen. Insbesondere kann eine Vielzahl von Zellen derart abgewinkelt sein, dass die Zellen gegen eine Strömungsrichtung eines Motorluftwegs durch die Kaltluftansaugleitung positioniert sein können. Somit kann die Eisrückhalterate erhöht werden. Umgekehrt kann eine Vielzahl von Zellen derart abgewinkelt sein, dass die Zellen mit einer Strömungsrichtung eines Motorluftwegs positioniert sind, wodurch sie eine verringerte Eisrückhalterate aufweisen. Bei einem Beispiel kann eine Vielzahl von Zellen über einen Winkelbereich abgewinkelt sein, der einen Winkel zwischen 0º und 90º, außer 0º und 90º, umfasst. Bei einem anderen Beispiel kann eine Vielzahl von Zellen über einen Winkelbereich abgewinkelt sein, der einen Winkel zwischen 90º und 180º, außer 90º und 180º, umfasst.
Bei einem anderen Beispiel kann die untere Wand der Kaltluftansaugleitung des Motors eine Vielzahl von Zellen umfassen, die mit einer Eisschalenstruktur gebildet sind. Somit können mindestens einige Zellen im Verhältnis zu anderen Zellen unregelmäßig gebildet sein. Ferner kann die Eisschalenstruktur durch eine Vielzahl von Zellen gebildet sein, die sich von dem Boden aus senkrecht nach unten erstrecken. Bei einem anderen Beispiel können sich mindestens einige der Zellen verengen, während sie sich senkrecht nach unten erstrecken. Ferner können sich mindestens einige der Zellen verbreitern, während sie sich senkrecht nach unten erstrecken. Beispielsweise können die Zellen 212, 214, 216, 218, 220 und die Öffnungen 313, 315, 317, 319 und 321 der Eisaufnahmeeinrichtung 208 entlang einer unteren Wand 206 des Kaltluftansaugleitungskörpers 225 nach Art eine Eisschale angeordnet sein. Bei einem anderen Beispiel kann die Zelle 212 im Vergleich zu der Zelle 214 unregelmäßig gebildet sein. Somit kann die Zelle 212 ein größeres Volumen aufweisen, so dass die Zelle verfügbar sein kann, um im Vergleich zur Zelle 214 einen größeren Teil der Kondensation (z.B. Wasser und/oder Eis) zu enthalten.
5 zeigt eine Querschnittsansicht der Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe 200, wie sie zuvor mit Bezug auf 2 beschrieben wurde. Insbesondere handelt es sich um eine Querschnittsansicht, die an dem Lufteinlass 201 herabblickt, so dass die innere Wand 302 und der offene Raum 402 gezeigt werden. Somit umfasst der Kaltluftansaugleitungskörper 225 eine obere Wand 205, eine untere Wand 206, einen PCV-Stutzen 203 und ein gekrümmtes Teilstück 207. Bei diesem Beispiel wird eine Eisaufnahmeeinrichtung 208 gezeigt, die einen Körper einer Zelle 212 umfasst. Somit kann ein Körper einer Zelle 212 eine äußere Wand 502, eine innere Wand 510, eine untere Wand 504 und eine Öffnung 312 umfassen. Die Zelle 212, sowie die übrigen Zellen, können vollständig geschlossen sein, so dass sich Gas nur über die Öffnung 312 jeder Zelle in oder aus der Zelle bewegt. Bei einem Beispiel kann die äußere Wand 502 einen größeren Durchmesser als die innere Wand 510 aufweisen. Bei einem anderen Beispiel kann die untere Wand 504 einen kleineren Durchmesser als der Durchmesser 508 der Öffnung 312 aufweisen. Bei einem zusätzlichen Beispiel kann die untere Wand 504 an der Innenwand 510 angeordnet sein, so dass die Wände einen Winkel 506 bilden. Bei diesem Beispiel kann der Winkel 506 größer als 90º sein. Bei einem anderen Beispiel kann eine Zelle über einen Winkelbereich abgewinkelt sein, der einen Winkel zwischen 90º und 180º umfasst. Auf diese Art und Weise kann die Zelle 212 eine große Mantelfläche aufweisen, wodurch sie eine große Eisrückhalterate aufweist.
Ferner kann eine Zelle gegenüber einer Mittellinie axial versetzt sein. Beispielsweise kann die Zelle 212 gegenüber der Mittellinie 511 um den Durchmesser 512 nach rechts versetzt sein. Bei einem anderen Beispiel kann die Zelle 213 gegenüber der Mittellinie 511 um den Durchmesser 514 nach links versetzt sein. Bei einem anderen Beispiel kann die Zelle 215 von der Zelle 213 um den Durchmesser 516 nach links versetzt sein.
6 zeigt eine Querschnittsansicht der Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe 200, wie sie zuvor mit Bezug auf 2 beschrieben wird. Insbesondere wird eine Querschnittsansicht gezeigt, die an dem Lufteinlass 201 herabblickt, so dass der Kaltluftansaugleitungskörper 225, der die innere Wand 302 und den offenen Raum 402 umfasst, gezeigt wird. Somit umfasst der Kaltluftansaugleitungskörper 225 eine obere Wand 205, eine untere Wand 206, einen PCV-Stutzen 203 und ein gekrümmtes Teilstück 207. Bei diesem Beispiel wird eine Eisaufnahmeeinrichtung 208, die einen Körper einer Zelle 213 umfasst, gezeigt. Somit kann ein Körper der Zelle 213 eine äußere Wand 602, eine innere Wand 610, eine untere Wand 604 und eine Öffnung 313 umfassen. Bei einem Beispiel kann die äußere Wand 602 einen größeren Durchmesser als die innere Wand 610 aufweisen. Bei einem anderen Beispiel kann die untere Wand 604 den gleichen Durchmesser wie der Durchmesser 608 der Öffnung 312 aufweisen. Bei einem zusätzlichen Beispiel kann die untere Wand 604 an der äußeren Wand 602 und der inneren Wand 610 angeordnet sein. Somit können die äußere Wand 602 und die untere Wand 604 derart positioniert sein, dass die Wände einen 90º-Winkel 606 bilden. Ferner können die innere Wand 610 und die untere Wand 604 derart positioniert sein, dass die Wände ebenfalls einen 90º-Winkel bilden. Auf diese Art und Weise kann die Zelle 213 eine kleinere Mantelfläche als die Zelle 212 aufweisen, wodurch sie im Vergleich zu der Zelle 212 eine geringere Eisrückhalterate aufweist, wie es zuvor mit Bezug auf 5 beschrieben wurde.
7 zeigt eine Querschnittsansicht der Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe 200, wie zuvor mit Bezug auf 2 beschrieben. Insbesondere handelt es sich um eine Querschnittsansicht, die an dem Lufteinlass 201 herabblickt, so dass der Kaltluftansaugleitungskörper 225, der die innere Wand 302 und den offenen Raum 402 umfasst, gezeigt wird. Somit umfasst der Kaltluftansaugleitungskörper 225 eine obere Wand 205, eine untere Wand 206, einen PCV-Stutzen 203 und ein gekrümmtes Teilstück 207. Bei diesem Beispiel wird eine Aufnahmeeinrichtung 208 gezeigt, die einen Körper einer Zelle 214 umfasst. Somit kann ein Körper der Zelle 214 eine äußere Wand 702, eine innere Wand 703, eine untere Wand 704 und eine Öffnung 314 umfassen. Bei einem Beispiel kann die äußere Wand 702 einen größeren Durchmesser als die innere Wand 703 aufweisen. Bei einem anderen Beispiel kann die untere Wand 704 einen größeren Durchmesser als der Durchmesser 708 der Öffnung 314 aufweisen. Bei einem zusätzlichen Beispiel kann die untere Wand 704 an der äußeren Wand 702 und der inneren Wand 710 angeordnet sein. Somit können die äußere Wand 702 und die untere Wand 704 derart positioniert sein, dass die Wände einen 90º-Winkel bilden. Ferner können die innere Wand 703 und die untere Wand 704 derart positioniert sein, dass die Wände einen Winkel 706 bilden, der kleiner als 90º sein kann. Auf diese Art und Weise kann die Zelle 214 eine kleine Mantelfläche aufweisen, wodurch sie eine geringere Eisrückhalterate aufweist.
8 zeigt eine Querschnittsansicht der Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe 200, wie sie zuvor mit Bezug auf 2 beschrieben wurde. Insbesondere handelt es sich um eine Querschnittsansicht, die an der Kaltluftansaugöffnungs-Baugruppe 200 herabblickt, so dass der Kaltluftansaugleitungskörper 225, der die innere Wand 302 und den offenen Raum 402 umfasst, gezeigt wird. Ferner umfasst der Kaltluftansaugleitungskörper 225 einen Luftauslass 202, ein gekrümmtes Teilstück 207 und einen PCV-Stutzen 203. Bei diesem Beispiel wird eine Aufnahmeeinrichtung 208, die einen Körper der Zelle 214 und einen Körper der Zelle 215 umfasst, gezeigt. Somit können eine Zelle 214 und eine Zelle 215 derart kreuzweise verbunden sein, dass sie ein und dieselbe Öffnung 811 aufweisen. Ferner können die Zelle 214 und die Zelle 215 gebildet sein, um getrennte Zellen zu sein, so dass die innere Wand 703 der Zelle 214 und die innere Wand 803 der Zelle 215 parallel sind und durch eine gemeinsame obere Wand 812 zusammengefügt werden, um die Öffnung 811 zu bilden. Die Zelle 214 weist eine äußere Wand 702, eine innere Wand 703 und eine untere Wand 704 auf, wie zuvor mit Bezug auf 7 beschrieben. Die Zelle 215 kann eine äußere Wand 802, eine innere Wand 803 und eine untere Wand 804 umfassen. Bei diesem Beispiel kann ein Durchmesser 808 der Öffnung 315 größer als die untere Wand 804 sein. Ferner kann die äußere Wand 802 an der unteren Wand 804 derart angeordnet sein, dass die Wände, wenn sie zusammengefügt sind, einen Winkel 806 bilden, der größer als 90° sein kann. Bei einem zusätzlichen Beispiel kann der Durchmesser 810 der Öffnung 811 den Durchmesser der gemeinsamen oberen Wand 812, die Öffnungsdurchmesser 708 und 808 umfassen. Auf diese Art und Weise können die kreuzweise verbundenen Zellen 214 und 215 eine große Mantelfläche aufweisen, wodurch sie eine längere Eisrückhalterate aufweisen.
9 zeigt eine untere Ansicht der Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe 200, wie sie zuvor mit Bezug auf 2 beschrieben wurde. Ein Kaltluftansaugleitungskörper 225 umfasst einen Lufteinlass 201, einen Luftauslass 202 und ein gekrümmtes Teilstück 207. Wie gezeigt, kann der Luftauslass 202 stromabwärts von einem gekrümmten Teilstück 207 der Kaltluftansaugleitung positioniert sein. Ferner umfasst die Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe 200 eine Eisaufnahmeeinrichtung 208. Die Eisaufnahmeeinrichtung 208 kann auf einer unteren Wand 206 der Kaltluftansaugleitung positioniert sein. Somit kann die Eisaufnahmeeinrichtung 208 einen Durchmesser 210 aufweisen, der über seine Länge stromabwärts von dem Lufteinlass 201 konstant sein kann. Bei einem Beispiel umfasst die Eisaufnahmeeinrichtung 208 eine Vielzahl von Zellen oder Ausstülpungen. Zusätzlich werden die unteren Wände der Zellen oder Ausstülpungen 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220 und 221 gezeigt. Wie zuvor mit Bezug auf 2 bis 8 erwähnt, können die Breiten der unteren Wand der Zelle derart variieren, dass jede einzelne Zelle einen anderen unteren Wanddurchmesser aufweisen kann. Beispielsweise kann der Durchmesser einer unteren Wand der Zelle 212, 215 und 219 einen größeren Durchmesser als die unteren Wände von 213, 214, 216, 217, 218, 220 und 221 aufweisen. Bei einem anderen Beispiel kann die untere Wand der Zellen 216, 218 und 221 einen kleineren Durchmesser einer unteren Wand als der Durchmesser der unteren Wand der Zellen 212, 215 und 219 aufweisen. Bei einem anderen Beispiel kann der Durchmesser der unteren Wand der Zellen 212 den gleichen Durchmesser wie die untere Wand von 215 und 219 aufweisen.
Nun mit Bezug auf 10A wird ein schematisches Diagramm einer Kaltluftansaugleitung gezeigt, die eine Eisaufnahmeeinrichtung umfasst. Die Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe 1000 ist konfiguriert, um einem Motor Luft zuzuführen. Die Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe 1000 umfasst einen Kaltluftansaugleitungskörper 1008, einen Lufteinlass 1001, einen Luftauslass 1002 und einen Überdruck-Kurbelgehäusebelüftungs-(PCV) Stutzen 1003. Der Lufteinlass 1001 und der Luftauslass 1002 können flexible Kopplungen umfassen. Der Lufteinlass 1001 saugt über einen Luftfilter, der stromaufwärts von dem Lufteinlass (nicht gezeigt) positioniert ist, Luft in die Leitung an, während der Luftauslass 1002 den Motor mit Luft versorgt. Ein Pfeil 1010 gibt die Luftströmung durch den Kaltluftansaugleitungskörper 1008 an. Bei einem Beispiel kann der Luftauslass 1002 mit stromabwärtigen Bauteilen, wie etwa einer Drosselklappe, einem Kompressor usw. in Fluidkommunikation stehen. Das gekrümmte Teilstück 1007 der Kaltluftansaugleitung kann sich in einer senkrechten Richtung erstrecken. Ein PCV-Stutzen 1003 wird ebenfalls in dem Kaltluftansaugleitungskörper 1008 gezeigt. Ein PCV-Stutzen 1003 kann Gase aus dem Motorkurbelgehäuse zur Verbrennung in die Motorzylinder ansaugen, wodurch sich Emissionen von Wasserkohlenstoffen reduzieren. Ein Pfeil 1004 gibt die Luftströmung zwischen dem Kurbelgehäuse und dem PCV-Stutzen 1003 an. Ferner umfasst der Kaltluftansaugleitungskörper 1008 weder Filter noch Umgehung. Somit umfasst das Innere des Kaltluftansaugleitungskörpers 1008 einen offenen Raum von einer oberen Wand 1005 bis zu einer unteren Wand 1006 des Kaltluftansaugleitungskörpers, wie es nachstehend mit Bezug auf 10B beschrieben wird. Die Schneidebene 1023, die den Querschnitt definiert, der in 10B gezeigt wird, ist in 10A abgebildet.
Nun mit Bezug auf 10B wird eine Querschnittsansicht der Kaltluftansaugleitungs-Baugruppe 1000 gezeigt, wie zuvor mit Bezug auf 10A beschrieben. Somit umfasst der Kaltluftansaugleitungskörper 1008 eine obere Wand 1005, eine untere Wand 1006 und eine Innenwand 1024. Das Innere 1025 der Kaltluftansaugleitung umfasst einen offenen Raum von einer oberen Wand 1005 und einer unteren Wand 1006, wie durch den Pfeil 1024 gezeigt. Zusätzlich kann der Kaltluftansaugleitungskörper 1008 auch eine Eisaufnahmeeinrichtung 1026 umfassen. Die Eisaufnahmeeinrichtung 1026 kann senkrecht unter dem PCV-Auslass 1003 (nicht gezeigt) positioniert sein. Eine mit Bezug auf die Schwerkraft senkrechte Achse 1022 wird zur Bezugnahme bereitgestellt, um zu erläutern, dass die Eisaufnahmeeinrichtung im Verhältnis zu einer senkrechten Achse unterhalb der Luftleitung liegt (z.B. im Verhältnis zur Schwerkraft und zu einer Straßenoberfläche, auf der ein Fahrzeug mit der Eisaufnahmeeinrichtung positioniert ist). Es wurden jedoch andere Orientierungen der senkrechten Achse in Betracht gezogen. Die Eisaufnahmeeinrichtung 1026 weist eine Breite 1038 auf, die zu dem Boden 1006 der Kaltluftansaugleitung rechtwinklig sein kann. Ferner umfasst der Kaltluftansaugleitungskörper 1008 eine Eisaufnahmeeinrichtung 1026. Eine Eisaufnahmeeinrichtung kann eine oder mehrere Nuten entlang einer inneren Oberfläche der Luftansaugleitungswand des Motors umfassen, die im Wesentlichen auf eine Strömungsrichtung durch die Leitung ausgerichtet ist. Bei diesem Beispiel kann eine Eisaufnahmeeinrichtung 1026 eine Vielzahl von Nuten 1028, 1030, 1032, 1034 und 1036 umfassen, die an einer unteren Wand 1006 im Innern 1024 des Kaltluftansaugleitungskörpers 1008 positioniert sind. Ferner kann bzw. können eine oder mehrere Nuten durch einen oder mehrere Vorsprünge gebildet werden, der bzw. die sich senkrecht an der inneren Oberfläche in einen Motorluftweg der Luftansaugleitung erstreckt bzw. erstrecken. Beispielsweise kann die Eisaufnahmeeinrichtung 1026 eine Vielzahl von Vorsprüngen 1027, 1029, 1031, 1033, 1035 und 1037 umfassen. Bei einem Beispiel kann ein erster Vorsprung parallel zu einem zweiten Vorsprung angeordnet sein. Somit kann der Vorsprung 1027 parallel zu 1029 sein, so dass die Wand 1040 und die Wand 1041 eine Nut 1028 bilden. Ferner können die Nuten im Verhältnis zu anderen Nuten unregelmäßig gebildet sein. Somit kann mindestens eine Nut eine größere Fläche aufweisen als mindestens eine andere Nut. Bei einem Beispiel kann eine erste Nut kleiner sein als ein Durchmesser einer zweiten Nut. Auf diese Art und Weise kann ein schmaler Durchmesser einer Nut Eis in einer Eisaufnahmeeinrichtung kurz zurückhalten. Zusätzlich kann eine erste Nut größer als ein Durchmesser einer zweiten Nut sein. Daher kann ein breiter Durchmesser einer Nut Eis in einer Eisaufnahmeeinrichtung lange zurückhalten. Basierend auf dem Durchmesser der Nuten und Vorsprünge kann die Eisrückhalterate variieren, wodurch verhindert wird, dass eine große Menge Eis und/oder Wasser von dem Kompressor aufgenommen wird. Ferner kann das Ändern der Eisrückhalterate verhindern, dass der Drosselklappenkörper blockiert wird und/oder geöffnet steckenbleibt. Es sei zu beachten, dass sich die eisschalenähnlichen Vorsprünge auch senkrecht an der inneren Oberfläche in einen Motorluftweg der Luftansaugleitung erstrecken, ähnlich wie in 10B gezeigt.
Bei einem anderen Beispiel können sich mindestens einige Nuten verengen, während sie sich senkrecht erstrecken, wohingegen sich mindestens einige Nuten verbreitern können, während sie sich senkrecht nach unten erstrecken. Somit kann eine Vielzahl von Nuten kann über einen Winkelbereich abgewinkelt sein, der Winkel zwischen 0º und 90º umfasst. Bei einem anderen Beispiel kann eine Vielzahl von Nuten über einen Winkelbereich abgewinkelt sein, der einen Winkel zwischen 90º und 180º umfasst. Ferner können die Nutenwände in Winkeln von mehr als 90° positioniert sein, wodurch ein Kanal mit einem unteren Durchmesser gebildet wird, der größer als ein oberer Durchmesser ist. Bei einem anderen Beispiel können die Nutenwände in Winkeln von weniger als 90º positioniert sein, wodurch eine Nut mit einem unteren Durchmesser, der kleiner als ein oberer Durchmesser ist, erstellt wird. Auf diese Art und Weise bildet ein Winkel 1043 eine Nut 1034, so dass der obere Durchmesser größer sein kann als ein unterer Durchmesser. Bei einem anderen Beispiel können die Nutenwände einen 90º-Winkel rechtwinklig zu einem Boden eines Kaltluftansaugleitungskörpers bilden. Somit kann eine Nut 1028 einen unteren Durchmesser aufweisen, der gleich einem oberen Durchmesser ist.
11 zeigt ein Verfahren 1100 zum Zurückhalten von Eis in einer Kaltluftansaugleitung, die eine Eisaufnahmeeinrichtung umfasst. Das Verfahren 1100 kann über Systeme und Bauteile umgesetzt werden, die zuvor mit Bezug auf 1 bis 10 beschrieben wurden.
In Schritt 1102 umfasst das Verfahren das Strömenlassen von Kurbelgehäusegasen von einem PCV-Stutzen zu einer Kaltluftansaugleitung stromaufwärts von einem Motorzylinder. Bei einem Beispiel kann der PCV-Stutzen mit einem abgedichteten Kurbelgehäuse in Verbindung stehen. Somit kann die Gasströmung nur eine Ansaugluftströmung, nur eine Strömung von Kurbelgehäusegasen und/oder eine Strömung eines Gemischs aus Luft und Kurbelgehäusegasen umfassen. In Schritt 1104 umfasst das Verfahren das Auffangen von Kondensat in einer Vielzahl von Vertiefungen, die in einer unteren Wand einer Luftansaugleitung positioniert sind. Bei einem anderen Beispiel kann die Eisaufnahmeeinrichtung eine Vielzahl von Vertiefungen umfassen, die durch eine Vielzahl von Zellen und/oder Nuten gebildet sein können, wie sie zuvor mit Bezug auf 2 bis 10 beschrieben wurden. Somit kann sich die Flüssigkeit ansammeln und in den Zellen und/oder Nuten bleiben. Nach einem Ausschalten des Motors kann die Flüssigkeit gefrieren. In Schritt 1106 umfasst das Verfahren das Strömenlassen von Ansaugluft durch die Kaltluftansaugleitung. Bei einem Beispiel strömt Ansaugluft und Kurbelgehäusegas von der Luftansaugleitung zu einem Kompressor, wobei die Ansaugluftansaugleitung stromaufwärts von einer Drosselklappe und dem Kompressor positioniert ist. In Schritt 1108 umfasst das Verfahren das unterschiedlich schnelle Auftauen der Zellen während des Motorbetriebs. Beispielsweise kann die Luftströmung, die durch die Kaltluftansaugleitung strömt, nach einem Neustart des Motors aufgewärmt werden, wodurch bewirkt wird, dass das gefrorene Kondensat auftaut. Somit kann Eis, das in den Zellen und/oder Nuten zurückgehalten wird, schmelzen und sich von der Eisaufnahmeeinrichtung lösen. Daher kann in Schritt 1110 die Kondensation aus den Zellen entlassen werden, was dazu führt, dass der Motor basierend auf den Motorbetriebsbedingungen Wasser aus den Zellen aufnimmt. Das Eis kann von der Eisaufnahmeeinrichtung basierend auf einer Eisrückhalterate gelöst werden. Bei einem Beispiel kann eine Eisrückhalterate durch die Geometrie der Eisaufnahmeeinrichtung bestimmt werden, wozu die Breite, die Tiefe und/oder der Winkel der Zellen und/oder der Nuten gehören. Somit kann mit der Zeit eine begrenzte Menge von Kondensation in den Kompressor eindringen, wodurch eine Beschädigung des Turboladers und/oder des Drosselklappenkörpers verhindert wird.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Art sind, und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht als Einschränkung anzusehen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise ist die obige Technologie auf V-6, I-4, I-6, V-12, Vierzylinder-Boxermotoren und andere Motortypen anwendbar. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Teilkombinationen der diversen Systeme und Konfigurationen und andere Merkmale, Funktionen und/oder hier offenbarten Eigenschaften.
Die nachstehenden Ansprüche weisen insbesondere gewisse Kombinationen und Teilkombinationen aus, die als neuartig und nicht offensichtlich angesehen werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein” Element oder auf „ein erstes” Element oder Äquivalente davon beziehen. Diese Ansprüche sind dazu gedacht, die Einbeziehung von einem oder mehreren dieser Elemente zu umfassen, die zwei oder mehrere dieser Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Teilkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlegen von neuen Ansprüchen in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche, sei ihr Umfang weiter, enger, gleich oder anders als derjenige der ursprünglichen Ansprüche, werden ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten angesehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2012157113 [0003, 0004]

Claims

Motorluftansaugleitung, umfassend: eine Luftansaugleitungswand, die eine Eisaufnahmeeinrichtung umfasst, die auf einem Boden einer Luftansaugleitungswand des Motors positioniert ist; und einen Überdruck-Kurbelgehäuse-Belüftungsauslass, der mit der Luftansaugleitungswand stromaufwärts von der Eisaufnahmeeinrichtung gekoppelt ist.
Motorluftansaugleitung nach Anspruch 1, wobei die Luftansaugleitungswand eine innere Oberfläche umfasst, und wobei die Eisaufnahmeeinrichtung durch eine Vertiefung gebildet wird, die sich von der inneren Oberfläche senkrecht nach unten erstreckt, wobei der obere Teil der Vertiefung mit der inneren Oberfläche fluchtet und sich nicht senkrecht nach oben an der inneren Oberfläche vorbei in einen Motorluftweg der Luftansaugleitung erstreckt.
Motorluftansaugleitung nach Anspruch 2, wobei die Wand eine Vielzahl der Vertiefungen umfasst, von denen mindestens zwei ein unterschiedliches Volumen enthalten.
Motorluftansaugleitung nach Anspruch 3, wobei die Vielzahl von Vertiefungen durch eine Vielzahl von Zellen gebildet wird, von denen einige entgegen einer Strömungsrichtung abgewinkelt sind und von denen einige in einer Strömungsrichtung des Motorluftwegs abgewinkelt sind.
Motorluftansaugleitung nach Anspruch 2, wobei die Vertiefung eine Öffnung umfasst, die in der Ansaugleitungswand positioniert ist.
Motorluftansaugleitung nach Anspruch 3, wobei die Vielzahl von Vertiefungen jeweils eine Öffnung umfasst, die in der Ansaugleitungswand positioniert ist, wobei mindestens eine Öffnung eine größere Fläche als mindestens eine andere Öffnung aufweist.
Motorluftansaugleitung nach Anspruch 4, wobei sich mindestens einige Zellen verengen, während sie sich senkrecht nach unten erstrecken, und wobei die Zellen jeweils geschlossene Enden aufweisen, so dass die Luftansaugleitung über keine der Zellen zur Atmosphäre offen ist.
Motorluftansaugleitung nach Anspruch 2, wobei die Vertiefung eine oder mehrere Nuten entlang einer inneren Oberfläche der Luftansaugleitungswand des Motors umfasst, die im Wesentlichen auf eine Strömungsrichtung durch die Leitung ausgerichtet ist bzw. sind.
Motorluftansaugleitung nach Anspruch 8, wobei mindestens einige der Nuten im Verhältnis zu anderen Nuten unregelmäßig gebildet sind.
Motorluftansaugleitung nach Anspruch 8, wobei mindestens eine Nut eine größere Fläche als mindestens eine andere Nut aufweist.
Motorluftansaugleitung nach Anspruch 8, wobei sich mindestens einige Nuten verengen, während sie sich senkrecht nach unten erstrecken.
Motorluftansaugleitung nach Anspruch 8, wobei sich mindestens einige Nuten verbreitern, während sie sich senkrecht nach unten erstrecken.
Anlage, umfassend: eine Motoransaugluftleitung mit einem Boden, der eine Vielzahl von Zellen umfasst, die mit einer Eisschalenstruktur gebildet sind, wobei mindestens einige Zellen durch einen oder mehrere Vorsprünge gebildet sind, der bzw. die sich senkrecht an der inneren Oberfläche vorbei in einen Motorluftweg der Luftansaugleitung erstreckt bzw. erstrecken.
Anlage, umfassend: eine Motoransaugluftleitung mit einem Boden, der eine Vielzahl von Zellen umfasst, die mit einer Eisschalenstruktur gebildet sind, wobei mindestens einige Zellen im Verhältnis zu anderen Zellen unregelmäßig gebildet sind.
Anlage nach Anspruch 14, wobei die Eisschalenstruktur durch die Vielzahl von Zellen gebildet ist, die sich von dem Boden weg senkrecht nach unten erstrecken, wobei die unregelmäßig gebildeten Zellen ermöglichen, dass die Kondensation im Vergleich zu einer Größe der Zelle, in der sie sich bildet, in relativ kleinen Stücken schmilzt, so dass die Kondensation von einem Motor basierend auf der Eisrückhalterate im Verlauf der Zeit und nicht auf einmal aufgenommen wird.
Anlage nach Anspruch 14, wobei mindestens zwei der Zellen ein unterschiedliches Volumen aufweisen.
Anlage nach Anspruch 14, wobei sich mindestens einige der Zellen verengen, während sie sich senkrecht nach unten erstrecken.
Verfahren zum Zurückhalten von Eis in einer Luftansaugleitung, umfassend folgende Schritte: Strömenlassen von Kurbelgehäusegas von einem PCV-Stutzen zu einer Luftansaugleitung stromaufwärts von einem Motorzylinder; und Auffangen von Kondensat in einer Vielzahl von Vertiefungen, die in einer unteren Wand einer Luftansaugleitung positioniert sind.
Verfahren nach Anspruch 18, ferner umfassend das Strömenlassen von Ansaugluft durch die Luftansaugleitung, das Strömenlassen von Ansaugluft und Kurbelgehäusegas von der Luftansaugleitung zu einem Kompressor, wobei die Ansaugluftansaugleitung stromaufwärts von einer Drosselklappe und dem Kompressor positioniert ist.
Verfahren nach Anspruch 18, ferner umfassend das Auffangen von Kondensat in den Zellen, das unterschiedlich schnelle Auftauen desselben während des Motorbetriebs und das Aufnehmen von Wasser aus der Zelle in verschiedenen Motorzyklen.