-
Die Erfindung betrifft ein Ansaugsystem für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
-
Derartige Ansaugsysteme für Verbrennungskraftmaschinen von Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Ein solches Ansaugsystem umfasst wenigstens eine Luftleitung, welche von der Verbrennungskraftmaschine zuzuführender Luft in eine Strömungsrichtung durchströmbar ist. Ferner umfasst das Ansaugsystem einen Luftfilter zum Filtern der die Luftleitung durchströmenden Luft. Die die Luftleitung durchströmende Luft wird mittels der Luftleitung zu dem Luftfilter geführt, mittels welchem die Luft schließlich gefiltert wird, bevor sie der Verbrennungskraftmaschine zugeführt wird und dabei beispielsweise in wenigstens einen Brennraum, insbesondere Zylinder, der Verbrennungskraftmaschine einströmt. Beispielsweise ist ein Gehäuse vorgesehen, welches auch als Luftfilterkasten bezeichnet wird. In dem Gehäuse ist das Luftfilter anordenbar, wobei die Luftleitung beispielsweise in das Gehäuse mündet. Somit ist das Gehäuse von der Luft durchströmbar, wodurch die Luft mittels des Luftfilters gefiltert wird.
-
Herkömmliche Ansaugsysteme weisen üblicherweise wenigstens eine Öffnung auf, welche in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne gerichtet ist. Über die Öffnung kann die Luft in das Ansaugsystem und insbesondere in die Luftleitung einströmen. Um zu verhindern, dass große Fremdkörper zur Verbrennungskraftmaschine und insbesondere zum Luftfilter gelangen, ist üblicherweise eine gebogene beziehungsweise geschwungene Form der Luftleitung vorgesehen, was jedoch ungünstig für die Strömung der Luft sein kann.
-
Ferner offenbart die
DE 10 2007 014 628 A1 eine landwirtschaftliche Erntemaschine mit zumindest einem Verbrennungsmotor, dem Prozessluft und/oder Kühlluft zuführbar ist. Ferner ist eine dem Verbrennungsmotor in Luftzuführrichtung vorgelagerte Kühleinrichtung vorgesehen, welche aus zumindest einem ein Kühlmedium beinhaltenden Wärmetauscher und/oder zumindest einem Ventilator, einem der Kühleinrichtung in Luftzuführrichtung vorgelagerten trommelförmigen Luftfilter, welches an seiner Mantelfläche siebartig ausgebildet ist, und einer der Mantelfläche partiell zugeordnete Reinigungseinrichtung besteht.
-
Ferner offenbart die
EP 0 761 941 A1 ein Lufteinzugssystem für ein Fahrzeug.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ansaugsystem der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem ein unerwünschtes Vordringen von Fremdkörpern zu dem Luftfilter auf besonders einfache Weise vermieden werden kann.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Ansaugsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
-
Um ein Ansaugsystem für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein unerwünschtes Vordringen von Fremdkörpern, insbesondere großen Fremdkörpern, zu dem Luftfilter auf einfache Weise verhindert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in Strömungsrichtung der Luft stromauf des Luftfilters ein Grobfilter angeordnet ist, dessen von der Luft durchströmbare Stirnseite schräg zu der Strömungsrichtung der die Luftleitung durchströmenden Luft verläuft. Mit anderen Worten ist die Stirnseite in einer Ebene angeordnet, deren Normale nicht parallel und nicht senkrecht, sondern schräg zur Strömungsrichtung verläuft, in die die Luft die Luftleitung durchströmt.
-
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Grobfilter beziehungsweise die Stirnseite in einem Winkel von zumindest im Wesentlichen 50 Grad zur Strömungsrichtung verläuft, welche auch als Einströmrichtung oder Durchströmung bezeichnet wird. Durch den Einsatz des Grobfilters können Fremdkörper, insbesondere große Fremdkörper wie beispielsweise Insekten, Blätter oder Steine, mittels des Grobfilters aus der Luft gefiltert werden, sodass diese Fremdkörper nicht zu dem eigentlichen Luftfilter vordringen können. Die in der Luft aufgenommenen Fremdkörper setzen sich am Grobfilter ab beziehungsweise bleiben an diesem, insbesondere an der Stirnseite, hängen. Da das Grobfilter und die am Grobfilter, insbesondere der Stirnseite des Grobfilters, hängen gebliebenen Fremdkörper von der Luft angeströmt werden und da die Stirnseite schräg zur Strömungsrichtung verläuft, wirken auf die Fremdkörper nicht nur erste Kraftkomponenten, welche zumindest im Wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung verlaufen, sondern auf die Fremdkörper wirken auch zweite Kraftkomponenten, welche zumindest im Wesentlichen schräg zur Strömungsrichtung verlaufen.
-
Diese zweiten Kraftkomponenten sind Querkraftkomponenten, die auf die unerwünschten Fremdkörper, welche beispielsweise Grobschmutz-Partikel wie beispielsweise Blätter, Eisplättchen, Papier etc. sind, wirken. Durch diese Querkraftkomponenten können die Fremdkörper von der Stirnseite und somit vom Grobfilter insgesamt wegtransportiert werden. Durch entsprechende Ausrichtung des Grobfilters beziehungsweise der Stirnseite ist es möglich, eine solche Anströmung des Grobfilters zu realisieren, dass die Fremdkörper beziehungsweise Grobschmutz-Partikel zur Seite und/oder nach unten ausweichen können. Dadurch können die Fremdkörper von dem Grobfilter mittels der das Grobfilter anströmenden Luft wegtransportiert beziehungsweise entfernt werden. Mit anderen Worten kann das Grobfilter mittels der Luft gereinigt werden.
-
Das Grobfilter ermöglicht somit ein Freihalten des Luftfilters von Grobschmutz-Partikeln, wodurch eine langfristige Konstanz einer Durchströmung des Luftfilters von Luft realisiert werden kann.
-
Üblicherweise umfasst das Ansaugsystem einen Luftmassenmesser insbesondere in Form eines Heißfilmluftmassenmessers, mittels welchem ein Luftdurchsatz durch das Ansaugsystem erfassbar ist. Mittels des Grobfilters kann auch eine zumindest nahezu konstante Anströmung des Luftmassenmessers gewährleistet werden. Infolge dessen kann eine besonders gute Robustheit einer Sensorik zur Bestimmung des Luftdurchsatzes der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden, da durch Luftfilterverunreinigungen bewirkte Fehlerquoten besonders gering gehalten werden können.
-
Im Vergleich zum Luftfilter ist das Grobfilter wesentlich gröber. Darunter ist zu verstehen, dass das Grobfilter im Vergleich zum Luftfilter größere Poren beziehungsweise Durchgangsöffnungen aufweist, welche von der Luft durchströmbar sind. Mit anderen Worten ist das Luftfilter in der Lage, wesentlich kleinere Objekte beziehungsweise Fremdkörper als das Grobfilter zu filtern. Zweck des Grobfilters ist insbesondere, grobe beziehungsweise große Partikel, insbesondere Schmutzpartikel, aus der Luft zu filtern, damit diese Partikel nicht zum wesentlich feineren Luftfilter gelangen und somit die von Luft durchströmbaren Poren beziehungsweise Durchgangsöffnungen des Luftfilters verstopfen.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
-
Die Zeichnung zeigt in:
-
1 eine schematische Draufsicht eines Ansaugsystems gemäß einer ersten Ausführungsform für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einem Luftfilter und mit einem stromauf des Luftfilters angeordneten Grobfilter, dessen von Luft durchströmbare Stirnseite schräg zur Strömungsrichtung der Luft verläuft; und
-
2 eine schematische Seitenansicht des Ansaugsystems gemäß einer zweiten Ausführungsform.
-
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Ansaugsystem für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens. Die Verbrennungskraftmaschine dient dabei zum Antreiben des Kraftwagens und ist beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungsmaschine ausgebildet. Hierbei umfasst die Verbrennungskraftmaschine wenigstens einen Brennraum, insbesondere in Form eines Zylinders, welchem Luft zuzuführen ist. Diese Luft wird auch als Verbrennungsluft bezeichnet, da sie zusammen mit Kraftstoff verbrannt wird.
-
Das Ansaugsystem 10 dient nun dazu, die Verbrennungsluft dem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine zuzuführen. Zu diesem Zweck weist das Ansaugsystem wenigstens eine Luftleitung 12 auf, welche von der dem Brennraum zuzuführenden Luft in eine Strömungsrichtung durchströmbar ist. Diese Strömungsrichtung ist in 1 durch einen Richtungspfeil 14 veranschaulicht. Die Luft strömt dabei entlang der Strömungsrichtung in die Luftleitung 12 ein und durch die Luftleitung 12 hindurch.
-
Das Ansaugsystem 10 umfasst ferner ein im Ganzen mit 16 bezeichnetes Luftfilter, welches ein Gehäuse 18 aufweist. Das Gehäuse 18 wird auch als Luftfilterkasten bezeichnet. Das Luftfilter 16 umfasst ferner ein in 1 nicht erkennbares Filterelement, welches in dem Gehäuse 18 aufgenommen ist. Mit anderen Worten ist durch das Gehäuse 18 ein Aufnahmeraum begrenzt, in dem das Filterelement angeordnet ist. Dabei mündet die Luftleitung 12 in den Aufnahmeraum beziehungsweise in das Gehäuse 18, sodass die die Luftleitung 12 durchströmende Luft in das Gehäuse 18 einströmen kann. Die Luft kann das Gehäuse 18 durchströmen und wird dabei von dem Filterelement gefiltert, sodass die Luft durch das Luftfilter 16 insgesamt gefiltert wird, bevor sie schließlich in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine einströmen kann.
-
Um nun ein unerwünschtes Vordringen von Fremdkörpern beziehungsweise Grobschmutz-Partikeln zum Luftfilter 16 auf einfache und effektive Weise zu vermeiden, umfasst das Ansaugsystem 10 ein Grobfilter 20, welches bezogen auf die Strömungsrichtung stromauf des Luftfilters 16 angeordnet ist. 1 zeigt dabei eine erste Ausführungsform des Ansaugsystems 10, wobei in 1 die Fahrzeuglängsrichtung durch einen Richtungspfeil x, die Fahrzeughochrichtung durch einen Richtungspfeil z und die Fahrzeugquerrichtung durch einen Richtungspfeil y veranschaulicht ist. Das Grobfilter 20 weist dabei eine dem Luftfilter 16 abgewandte erste Stirnseite 22 auf, über welche das Grobfilter 20 von der Luft anströmbar ist. Mit anderen Worten strömt die die Luftleitung 12 durchströmende beziehungsweise in die Luftleitung 12 einströmende Luft das Grobfilter 20 über die Stirnseite 22 an. Das Grobfilter 20 weist ferner eine dem Luftfilter 16 zugewandte und der Stirnseite 22 abgewandte, zweite Stirnseite 24 auf, über welche die Luft, welche das Grobfilter 20 durchströmt, von dem Grobfilter 20 abströmt. Dies bedeutet, dass die Stirnseiten 22 und 24 und somit das Grobfilter 20 insgesamt von der die Luftleitung 12 durchströmenden Luft durchströmbar sind, wobei die Luft mittels des Grobfilters 20 gefiltert wird. Bei der ersten Ausführungsform verläuft die Stirnseite 22 schräg zur Fahrzeuglängsrichtung und schräg zur Fahrzeugquerrichtung, was in 1 besonders gut erkennbar ist, da das Ansaugsystem 1 in 1 von oben gezeigt ist.
-
Grobe Partikel werden mittels des Grobfilters 20 aus der Luft gefiltert, da solche groben Partikel am Grobfilter 20 hängenbleiben, sodass die groben Partikel nicht zum Luftfilter 16 vordringen können. Da die Stirnseite 22 schräg zur Strömungsrichtung verläuft, wirken auf die am Grobfilter 20 hängengebliebenen Partikel nicht nur parallel zur Strömungsrichtung verlaufende Kraftkomponenten, sondern auch Kraftkomponenten, welche – wie in 1 durch einen Kraftpfeil F veranschaulicht ist – schräg oder senkrecht zur Strömungsrichtung verlaufen. Diese schräg oder senkrecht zur Strömungsrichtung verlaufenden Kraftkomponenten werden auch als Querkraftkomponenten bezeichnet, mittels welchen der Schmutz vorliegend in Fahrzeugquerrichtung zur Seite hin vom Grobfilter 20 wegtransportiert werden. Dies bedeutet, dass das Grobfilter 20 mittels der das Grobfilter 20 anströmenden Luft von den Partikeln wieder gereinigt werden kann.
-
2 zeigt eine zweite Ausführungsform des Ansaugsystems 10. Aus 2 ist erkennbar, dass die Stirnseite 22 schräg zur Fahrzeuglängsrichtung und schräg zur Fahrzeughochrichtung verläuft. Dies bedeutet, dass die Stirnseite 22 in einer Ebene angeordnet ist, deren Normale in eine vom Grobfilter 20 zum Luftfilter 16 hin verlaufende Richtung in Fahrzeughochrichtung nach oben ansteigt. Der durch die Anströmung des Grobfilters und durch den Kraftpfeil F veranschaulichte Transport beziehungsweise Abtransport der mittels des Grobfilters 20 aus der Luft gefilterten Partikel wird somit bei der zweiten Ausführungsform durch die Schwerkraft unterstützt, welche in Fahrzeughochrichtung nach unten wirkt. Hierdurch kann eine besonders effektive und effiziente Reinigungsfunktion des Grobfilters 22 realisiert werden.
-
Aus 1 und 2 ist erkennbar, dass die Stirnseite 22 parallel zur Stirnseite 24 verläuft beziehungsweise umgekehrt. Somit verläuft auch die Stirnseite 24 schräg zu der Strömungsrichtung, in die die Luft die Luftleitung 12 durchströmt. Durch die schräge Ausrichtung der Stirnseite 22 können die am Grobfilter 20 hängengebliebenen Partikel in Fahrzeugquerrichtung zur Seite (erste Ausführungsform) oder vorzugsweise in Fahrzeughochrichtung nach unten (zweite Ausführungsform) ausweichen, sodass eine hinreichende Durchströmbarkeit des Ansaugsystems 10 auf einfache Weise gewährleistet werden kann.
-
Das Ansaugsystem oder auch Einzelteile davon können an jeder geeigneten Stelle im Kraftfahrzeug angeordnet sein. Eine Anordnung im Frontbereich des Fahrzeugs ist nicht zwingend erforderlich.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Ansaugsystem
- 12
- Luftleitung
- 14
- Richtungspfeil
- 16
- Luftfilter
- 18
- Gehäuse
- 20
- Grobfilter
- 22
- Stirnseite
- 24
- Stirnseite
- F
- Kraftpfeil
- x
- Richtungspfeil
- y
- Richtungspfeil
- z
- Richtungspfeil
-
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
-
- DE 102007014628 A1 [0004]
- EP 0761941 A1 [0005]
