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Diese Offenbarung betrifft allgemein ein Luftansaugsystem zum Lenken von Ansaugluft zu einem Ansaugkanal für einen Fahrzeugmotor.
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Motorluftansaugsysteme sind so ausgelegt, Luft zur Verbrennung mit Kraftstoff in Kraftfahrzeugen und anderen Fahrzeugen bereitzustellen. Luft von außerhalb des Fahrzeugs wird zu dem Motor gezogen.
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Die
DE 102 57 857 B4 offenbart einen Personenkraftwagen, an dessen Fahrzeugvorderende ein Luftfilterkasten ausgebildet ist, der aufgrund seines Energie absorbierenden Aufbaus als Fußgängerschutz dient. Dabei besteht der Luftfilterkasten aus einem Lufteinlass in Form eines Kühlergrills, einem Vorraum, einem Luftfilterkasten sowie einem Auslass für gefilterte Luft. In dem Vorraum sind quer zur eintretenden Luftströmung angeordnete, Energie absorbierende Elemente in Form eines Wasserschlagschutzes vorgesehen. Die Energie absorbierenden Elemente bestehen dabei aus zueinander winkelig angeordneten Lamellen. Ferner ist im Luftfilterkasten ein Luftfilter angeordnet.
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Die
US 2010/0 170 734 A1 beschreibt einen Aufbau zum Einführen von Ansaugluft für Kraftfahrzeuge. Zwischen einem Kühlergrill und einem Kühler ist ein Ansaugluftführungselement vorgesehen. In dem Ansaugluftführungselement sind quer zur Luftströmungsrichtung angeordnete Führungsplatten, die Luftschlitze bereitstellen, sowie eine Blockwand vorgesehen. Die Blockwand dient zur Abscheidung von Fremdmaterial wie Feuchtigkeit oder Staub.
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Weiterer Stand der Technik ist in der
US 8 100 209 B2 , der
JP 2008-247 122 A , der
US 2003/0188902 A1 und der
WO 2015/052 868 A1 offenbart.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Frischlufteinlasssystem zu schaffen, das in der Lage ist, auf platzsparende Weise eine effiziente und zuverlässige Entfernung von Wasser und Staub aus der Ansaugluft eines Motors zu gewährleisten, während gleichzeitig die Lieferung eines hohen Volumenstroms an Ansaugluft an den Motor mit wenig Druckabfall sichergestellt wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
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Bei einer Ausführungsform ist ein Frischlufteinlasssystem zum Lenken von Ansaugluft an einen Ansaugkanal vorgesehen. Der Frischlufteinlass weist eine Einlassplatte auf, die eine Mehrzahl erster Fenster und eine Mehrzahl zweiter Fenster, die von den ersten Fenstern versetzt sind, definiert. Eine Einlassleiteinrichtung ist unterhalb der Einlassplatte angeordnet, und eine Auslassleiteinrichtung ist gegenüberliegend der Einlassplatte von der Einlassleiteinrichtung angeordnet. Die Auslassleiteinrichtung definiert zumindest teilweise einen Auslassschacht, der eine Luftströmungskommunikation zwischen der Einlassplatte und dem Ansaugkanal bereitstellt.
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Ein Längsströmungsabschnitt kann zwischen der Einlassleiteinrichtung und der Einlassplatte definiert sein. Ein erster Vertikalströmungsabschnitt ist von den ersten Fenstern der Einlassplatte definiert, und ein Querströmungsabschnitt ist von der Einlassplatte zwischen den ersten Fenstern und den zweiten Fenstern definiert.
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Der erste Vertikalströmungsabschnitt kann im Wesentlichen rechtwinklig zu dem Längsströmungsabschnitt angeordnet sein, und der Querströmungsabschnitt kann im Wesentlichen rechtwinklig zu sowohl dem Längsströmungsabschnitt als auch dem ersten Vertikalströmungsabschnitt angeordnet sein. Daher strömt Ansaugluft nacheinander von dem Längsströmungsabschnitt zu dem ersten Vertikalströmungsabschnitt, von dem ersten Vertikalströmungsabschnitt zu dem Querströmungsabschnitt und von dem Querströmungsabschnitt zu dem Ansaugkanal.
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Bei einer weiteren Ausführungsform kann ein Frischlufteinlasssystem für ein Fahrzeug vorgesehen sein, das einen Motor, einen Ansaugkanal in Luftströmungskommunikation mit dem Motor, ein Kondensator-, Kühler- und Gebläsemodul (CRFM) vorwärts des Motors, eine Einlassplatte, die eine Mehrzahl erster Streifen, die erste Fenster definieren, und eine Mehrzahl zweiter Streifen, die zweite Fenster definieren, die von den ersten Fenstern versetzt sind, definiert, eine Auslassleiteinrichtung oberhalb der Einlassplatte, wobei die Auslassleiteinrichtung zumindest teilweise einen Auslassschacht definiert, der eine Luftströmungskommunikation zwischen der Einlassplatte und dem Ansaugkanal bereitstellt, eine Einlassleiteinrichtung unterhalb der Einlassplatte und oberhalb des CRFM, einen Längsströmungsabschnitt, der zwischen der Einlassleiteinrichtung und der Einlassplatte definiert ist, einen ersten Vertikalströmungsabschnitt, der von den ersten Fenstern der Einlassplatte definiert ist, wobei der erste Vertikalströmungsabschnitt im Wesentlichen rechtwinklig zu dem Längsströmungsabschnitt liegt, und einen zweiten Vertikalströmungsabschnitt umfasst, der von den zweiten Fenstern der Einlassplatte definiert ist, wobei der zweite Vertikalströmungsabschnitt im Wesentlichen rechtwinklig zu dem Längsströmungsabschnitt liegt, so dass Ansaugluft nacheinander von dem Längsströmungsabschnitt zu dem ersten Vertikalströmungsabschnitt, zu dem zweiten Vertikalströmungsabschnitt und zu dem Ansaugkanal strömt.
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Hierbei kann der Längsströmungsabschnitt zu der Vorderseite des Fahrzeugs weisen.
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1 ist eine schematische isometrische Explosionsdarstellung eines Abschnitts eines Fahrzeugs und eines Luftansaugsystems;
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2 ist eine schematische Schnittansicht eines Abschnitts des Luftansaugsystems und eines Fahrzeugs von 1, die eine relative Anordnung eines Motors und eines Kondensator-, Kühler- und Gebläsemoduls zeigt;
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3 ist eine schematische isometrische Ansicht einer Einlassleiteinrichtung, einer Einlassplatte und einer Auslassleiteinrichtung für das Luftansaugsystem;
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4 ist eine schematische isometrische Ansicht eines Abschnitts der in 3 gezeigten Einlassplatte;
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5 ist eine schematische Frontansicht der Einlassleiteinrichtung, der Einlassplatte und der Auslassplatte, die in den 3–4 gezeigt sind; und
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6 ist eine schematische Ansicht teilweise im Schnitt allgemein entlang der Linie 6-6 von 4.
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Bezug nehmend auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleichen oder ähnlichen Komponenten, wo immer möglich, über die verschiedenen Figuren hinweg entsprechen, sind in den 1 und 2 Abschnitte eines Luftansaugsystems oder eines Frischlufteinlasses 10 für ein Fahrzeug 12 gezeigt. 1 zeigt eine Explosionsdarstellung von Abschnitten des Frischlufteinlasses 10 relativ zu der Verschlussplatte 18, die sich über dem Frischlufteinlass 10 befindet. Die Verschlussplatte 18 kann eine Haubeninnenplatte, eine Haubenaußenplatte, jeglicher Verschlussmechanismus, ein Sichtschutz oder eine Kombination daraus repräsentieren.
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2 zeigt eine teilweise Schnittansicht eines Abschnitts des Fahrzeugs 12 und des Frischlufteinlasses 10. Die relative Anordnung der Schnittansicht ist als Linie 2-2 in 3 gezeigt. Die 2 zeigt den Frischlufteinlass 10 relativ zu einem Motor 14 (schematisch gezeigt) und einem Einlasskanal 16 in Luftströmungskommunikation mit dem Motor 14. Ein Kondensator-, Kühler- und Gebläsemodul (CRFM) 20 ist ebenfalls in 2 schematisch gezeigt. Luft gelangt durch das CRFM 20 in den Motorraum, der den Motor 14 aufnimmt. Während die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf spezifische Anwendungen oder Industrien beschrieben worden ist, erkennt der Fachmann die breitere Anwendbarkeit der Offenbarungen. Der Fachmann erkennt, dass Begriffe, wie ”oben”, ”unten”, ”aufwärts”, ”abwärts” etc. beschreibend für die Figuren verwendet sind und keine Einschränkungen hinsichtlich des Schutzumfangs der Offenbarungen darstellen. Jegliche numerischen Bezeichnungen, wie ”erste” oder ”zweite” sind nur illustrativ und nicht dazu bestimmt, den Schutzumfang der Offenbarung auf irgendeine Weise einzuschränken.
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Merkmale, die in einer Figur gezeigt sind, können mit Merkmalen, die in anderen Figuren gezeigt sind, kombiniert, gegen diese ersetzt oder modifiziert sein. Sofern es nicht anders angegeben ist, schließen keine Merkmale, Elemente oder Beschränkungen gegenseitig andere Merkmale, Elemente oder Beschränkungen aus. Ferner sind keine Merkmale, Elemente oder Beschränkungen für den Betrieb absolut erforderlich. Jegliche spezifischen Konfigurationen, die in den Figuren gezeigt sind, sind nur illustrativ, und die spezifischen Konfigurationen, die gezeigt sind, sind nicht beschränkend für die Ansprüche oder die Beschreibung.
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Der Frischlufteinlass 10 und das Fahrzeug 12 sind relativ zu einem Dreiachsenkoordinatensystem dargestellt. Eine Längsrichtung 22 gibt eine Bewegung, Position oder Orientierung relativ zu der Vorderseite und Rückseite des Fahrzeugs 12 an; eine Querrichtung 24 gibt eine Bewegung, Position oder Orientierung relativ zu den linken und rechten Seiten des Fahrzeugs 12 an; und eine vertikale Richtung 26 gibt eine Bewegung, Position oder Orientierung relativ zu unten und oben (wie durch die Schwerkraft oder die Straße definiert ist) des Fahrzeugs 12 an.
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Durch den Frischlufteinlass 10 bereitgestellte Luft wird zur Verbrennung von dem Motor 14 verwendet. Faktoren, wie Druckabfall, Einlasslufttemperatur, Luftauslasstemperatur, Geräusch, Kontaminationsschutz und Feuchtigkeitstrennung werden beim Erreichen einer optimalen Konstruktion für den Frischlufteinlass 10 berücksichtigt. Allgemein wird die Leistungsfähigkeit des Motors 14 verbessert, wenn der Frischlufteinlass 10 die Luft bei geringster Temperatur mit dem niedrigsten Druckabfall zwischen dem Einlass und dem Auslass des Frischlufteinlasses 10 liefert. Von dem Motorraum gezogene Luft befindet sich allgemein bei einer höheren Temperatur als Luft, die von anderen Stellen gezogen wird, wie der Front des Fahrzeugs 12, da Motorräume höhere Lufttemperaturen im Vergleich zu der äußeren Umgebungsluft aufweisen. Jedoch enthält Umgebungsluft wahrscheinlich Feuchtigkeit, einschließlich Regen, Schnee oder Straßennässe.
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Bei vielen Konfigurationen wird ein Filter (nicht gezeigt) zwischen dem Ansaugkanal 16 und dem Motor 14 platziert. Der Frischlufteinlass 10 verbessert die Leistungsfähigkeit des Fahrzeugs 12 durch Liefern eines hohen Volumens an relativ sauberer, trockener Luft mit wenig Druckabfall. Luft stromaufwärts von dem Filter, wie die, die durch den Frischlufteinlass 10 gelangt, kann als schmutzige Luft bezeichnet werden, und Luft stromabwärts des Filters kann als saubere Luft bezeichnet werden.
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2 zeigt eine Schnittansicht eines Abschnitts des Fahrzeugs 12, der den Frischlufteinlass 10 aufweist, allgemein entlang der Linie 2-2 von 3. Der Frischlufteinlass 10 weist mehrere Stufen auf, von denen jede die Richtung der Luftströmung durch den Frischlufteinlass 10 ändert. Änderungen in der Richtung der Luftströmung unterstützen eine Entfernung von Feuchtigkeit, wie Regen und Schnee, wenn sich die Luft durch den Frischlufteinlass 10 zu dem Ansaugkanal bewegt.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, weist der Frischlufteinlass 10 eine vordere Leiteinrichtung 30 auf, die Luft, die von der Vorderseite des Fahrzeugs 12 kommt, in eine erste Stufe des Frischlufteinlasses 10 umlenkt. Die erste Stufe des Frischlufteinlasses 10 ist zwischen der Einlassleiteinrichtung 32 und der Einlassplatte 34 geformt.
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Die erste Stufe findet in einem Einlassschacht 35 statt, der zwischen der Einlassleiteinrichtung 32 und der Einlassplatte 34 definiert und im Wesentlichen dadurch eingeschränkt oder eingerahmt ist. Wie hier verwendet ist, ist ein Schacht ein Raumvolumen, das im Wesentlichen umschlossen ist und als eine Halte- oder Aufnahmekammer für Luft dienen kann, die an andere Bereiche des Fahrzeugs 12 verteilt wird.
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Eine zweite Stufe des Frischlufteinlasses 10 wird durch die Einlassplatte 34 gebildet, und eine dritte Stufe des Frischlufteinlasses 10 wird durch einen Auslassschacht 36 gebildet, der über der Einlassplatte 34 definiert ist. Der Auslassschacht 36 ist ein Raum oder Volumen, der/das eine Luftströmungskommunikation zwischen der Einlassplatte 34 und dem Ansaugkanal 16 bereitstellt.
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Eine Auslassleiteinrichtung 38 erstreckt sich über die Einlassplatte 34. Bei einigen Konfigurationen kann die Auslassleiteinrichtung 38 einteilig mit der Einlassplatte 34 geformt sein.
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Die Einlassleiteinrichtung 32 ist unterhalb der Einlassplatte 34 gezeigt, und die Auslassleiteinrichtung 38 ist oberhalb der Einlassplatte 34 gezeigt, so dass Luft von unten nach oben durch die Einlassplatte 34 strömt. Jedoch können die relativen Anordnungen der Einlassleiteinrichtung 32 und der Auslassleiteinrichtung 38 umgekehrt werden, so dass Luft von oben nach unten durch die Einlassplatte 34 strömt.
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Der Auslassschacht 36 ist ein im Wesentlichen umschlossenes Volumen, das Luft für den Einlasskanal 16 hält. Bei der gezeigten Konfiguration ist der Auslassschacht 36 durch die Einlassplatte 34, die Auslassleiteinrichtung 38, die vordere Leiteinrichtung 30 und die Verschlussplatte 18 definiert oder eingegrenzt. Jedoch können zusätzliche Dichtungen, Platten oder andere Strukturen ferner den Auslassschacht 36 definieren.
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Es sei angemerkt, dass Frischluft von dem vorderen Bereich des Fahrzeugs 12 in den Einlassschacht 35 des Frischlufteinlasses 10 von oberhalb dem CRFM 20 eintritt, und dass wenig oder keine Luftströmung von nahe dem Motor 14 stattfindet. Daher wird keine Wärme, die von dem Motor 14 erzeugt wird, und keine Wärme, die von dem CRFM 20 abgestrahlt wird, in den Frischlufteinlass 10 geführt.
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Auch Bezug nehmend auf die 3 und 4 und die 5 und 6 und mit fortgesetztem Bezug auf die 1 bis 2 sind zusätzliche Ansichten von Abschnitten des Frischlufteinlasses 10 gezeigt. 3 zeigt eine isometrische Ansicht der Einlassleiteinrichtung 32, der Einlassplatte 34 und der Auslassleiteinrichtung 38; und 4 zeigt eine Detailansicht der Einlassplatte 34. 5 zeigt eine Vorderansicht der Einlassleiteinrichtung 32, der Einlassplatte 34 und der Auslassleiteinrichtung 38; und 6 zeigt einen teilweisen Schnitt der Einlassplatte 34 allgemein entlang der Linie 6-6 von 4.
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Wie in den 3 und 4 zu sehen ist, weist die Einlassplatte 34 eine Mehrzahl erster Längsstreifen oder erster Streifen 42 und eine Mehrzahl zweiter Längsstreifen oder zweiter Streifen 44 auf. Die ersten Streifen 42 und die zweiten Streifen 44 sind längliche Leisten, Latten oder Rippen. Die zweiten Streifen 44 sind vertikal von den ersten Streifen 42 versetzt und sind auch quer relativ zu den ersten Streifen 42 versetzt.
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Die ersten Streifen 42 definieren eine Mehrzahl erster Schlitze oder erster Fenster 46 dazwischen. Die zweiten Streifen 44 definieren eine Mehrzahl zweiter Schlitze oder zweiter Fenster 48 dazwischen. Jedes der ersten Fenster 46 und der zweiten Fenster 48 ist eine im Wesentlichen planare Öffnung, die durch Abschnitte der Einlassplatte 34 eingegrenzt oder eingerahmt ist. Da die ersten Streifen 42 und die zweiten Streifen 44 querversetzt sind, sind die zweiten Fenster 48 quer von den ersten Fenstern 46 versetzt. Die ersten Fenster 46 und die zweiten Fenster 48 sind mit der Richtung der Luftströmung ausgerichtet, die in den vorderen Bereich des Fahrzeugs 12 während eines normalen Betriebs eintritt.
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Die Einlassleiteinrichtung 32 befindet sich unterhalb der Einlassplatte 34 und nimmt Luft von dem vorderen Bereich des Fahrzeugs 12 auf, wie durch einen Grill. Die Luft tritt in den Frischlufteinlass 10 ein und bewegt sich längs in die Einlassleiteinrichtung 32 unterhalb der Einlassplatte 34 möglicherweise nach Umlenkung durch die vordere Leiteinrichtung 30. An dem vorderen Bereich des Frischlufteinlasses 10 befindet sich ein Längsströmungsabschnitt 50, der zwischen der Einlassleiteinrichtung 32 und der Einlassplatte 34 definiert ist.
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Wie hier verwendet ist, sind Strömungsabschnitte durch die allgemeine Richtung der Luft, die durch jeden jeweiligen Strömungsabschnitt gelangt, definiert und identifiziert. Beispielsweise bewegt sich Luft, wenn sie sich durch den Längsströmungsabschnitt 50 bewegt, im Wesentlichen längs (d. h. im Wesentlichen parallel zu der Längsrichtung 22). Die Strömungsabschnitte sind Fenster oder Bereiche, durch die Luft in den Frischlufteinlass 10 strömt. Jeder der Strömungsabschnitte, die hier beschrieben sind, definiert eine Gesamtquerschnittsfläche im Wesentlichen rechtwinklig zu der Strömungsrichtung.
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Wie hier verwendet ist, bezeichnet der Begriff ”im Wesentlichen” eine Varianz von exakten oder perfekten Werten. Der Fachmann erkennt, dass Beziehungen, Verhältnisse oder Orientierungen selten exakt sind. Daher kann beispielsweise ”im Wesentlichen gleich” Varianzen von 5% von exakter (einhundertprozentiger) Gleichwertigkeit betreffen.
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Die vordere Leiteinrichtung 30, wenn sie in dem Frischlufteinlass 10 enthalten ist, lenkt Luft zu dem Längsströmungsabschnitt 50, der zwischen der Einlassleiteinrichtung 32 und der Einlassplatte 34 definiert ist. Es sei jedoch angemerkt, dass ein Teil der Luft direkt in den Längsströmungsabschnitt 50 strömen kann, und dass einige Konfigurationen des Frischlufteinlasses 10 einfach eine Wand aufweisen können, die den Auslassschacht 36 abschließt. Der Längsströmungsabschnitt 50 ist durch die Einlassleiteinrichtung 32 und die Einlassplatte 34 begrenzt.
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Nach Eintritt in die Einlassleiteinrichtung 32 muss Luft von einer Bewegung im Wesentlichen längs zu einer Bewegung im Wesentlichen vertikal drehen, um in die Einlassplatte 34 einzutreten, die eine zweite Stufe des Frischlufteinlasses 10 definiert. Die ersten Fenster 46 der Einlassplatte 34 definieren einen ersten Vertikalströmungsabschnitt 52, der im Wesentlichen rechtwinklig zu dem Längsströmungsabschnitt 50 ist, und die zweiten Fenster 48 der Einlassplatte 34 definieren einen zweiten Vertikalströmungsabschnitt 54, der im Wesentlichen rechtwinklig zu dem Längsströmungsabschnitt 50 ist. Der erste Vertikalströmungsabschnitt 52 und der zweite Vertikalströmungsabschnitt 54 sind im Wesentlichen rechtwinklig zu der Vertikalrichtung 26, so dass sich hindurchbewegende Luft sich im Wesentlichen vertikal bewegt.
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Der erste Vertikalströmungsabschnitt 52 ist ein Verbund der ersten Fenster 46, so dass die Gesamtfläche des ersten Vertikalströmungsabschnitts 52 im Wesentlichen gleich der Summe der Flächen von jedem der ersten Fenster 46 ist. Gleichermaßen ist der zweite Vertikalströmungsabschnitt 54 ein Verbund der zweiten Fenster 48, so dass die Gesamtfläche des zweiten Vertikalströmungsabschnitts 54 im Wesentlichen gleich der Summe der Flächen jedes der zweiten Fenster 48 ist.
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Der Auslassschacht 36 ist ein im Wesentlichen umschlossenes Volumen zwischen dem zweiten Vertikalströmungsabschnitt 54 und dem Ansaugkanal 16. Einlassluft strömt nacheinander von dem Längsströmungsabschnitt 50 zu dem ersten Vertikalströmungsabschnitt 52, dann zu dem zweiten Vertikalströmungsabschnitt 54 und dann zu dem Ansaugkanal 16. Bei einigen Konfigurationen des Frischlufteinlasses 10 ist der zweite Vertikalströmungsabschnitt 54 im Wesentlichen parallel zu dem ersten Vertikalströmungsabschnitt 52.
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Ein Querströmungsabschnitt 56 kann von der Einlassplatte 34 zwischen den ersten Fenstern 46 und den zweiten Fenstern 48 definiert sein. Daher gelangt Luft durch den Querströmungsabschnitt 56 zwischen dem ersten Vertikalströmungsabschnitt 52 und dem zweiten Vertikalströmungsabschnitt 54. Der Querströmungsabschnitt 56 ist durch den vertikalen Versatz zwischen den ersten Streifen 42 und den zweiten Streifen 44 definiert und ist im Wesentlichen rechtwinklig zu dem Längsströmungsabschnitt 50 und zu dem ersten Vertikalströmungsabschnitt 52. Der Querströmungsabschnitt 56 ist eine Verbundfläche der Fenster zwischen den Rändern der ersten Streifen 42 und der zweiten Streifen 44 und ist auch ein Verbund des Raumes zwischen den Rändern der ersten Fenster 46 und der zweiten Fenster 48.
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Der erste Vertikalströmungsabschnitt 52 ist die kombinierte Fläche der ersten Fenster 46, und der zweite Vertikalströmungsabschnitt 54 ist die kombinierte Fläche der zweiten Fenster 48. Gleichermaßen ist der Querströmungsabschnitt 56 durch die kombinierte Fläche der einzelnen vertikalen Versatzbereiche zwischen den ersten Streifen 42 und den zweiten Streifen 44 definiert.
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Während des Betriebs des Frischlufteinlasses 10 tritt Luft in den vorderen Bereich des Fahrzeugs 12 ein, gelangt durch den Längsströmungsabschnitt 50 und bewegt sich in die Einlassleiteinrichtung 32, wie durch einen beispielhaften Strömungspfad 60 dargestellt ist. In der Einlassleiteinrichtung 32 bewegt sich Luft im Wesentlichen in Längsrichtung, muss jedoch eine rechtwinklige Drehung machen, um in die Einlassplatte 34 einzutreten. Diese Richtungsänderung bewirkt eine Trennung von Feuchtigkeit, wie Regen und Schnee, von der Luft. Das Moment der Feuchtigkeit dauert in Längsrichtung an, wenn sich die Luft vertikal zu der Einlassplatte 34 bewegt.
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Luft bewegt sich im Wesentlichen vertikal durch den ersten Vertikalströmungsabschnitt 52 zwischen den ersten Streifen 42. Die zweiten Streifen 44 treiben die Luft dazu, eine andere rechtwinklige Drehung (zu entweder der linken oder der rechten Seite des Fahrzeugs 12) zu machen und durch den Querströmungsabschnitt 56 zu gelangen. Die Luftströmung wird dann angetrieben, eine weitere rechtwinklige Drehung zu machen, um durch den zweiten Vertikalströmungsabschnitt 54 zu gelangen.
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Daher bewirkt die Einlassplatte 34 als die zweite Stufe des Frischlufteinlasses 10, dass die Luftströmung zumindest zwei rechtwinklige Drehungen vollführt, die jeweils eine zusätzliche Trennung von Feuchtigkeit aus der Luft unterstützen. Wenn die Luftströmung als die dritte Stufe die Einlassplatte 34 verlässt und in den Auslassschacht 36 eintritt, macht sie entweder eine weitere rechtwinklige Drehung oder eine Drehung um einhundertachtzig Grad zu dem Einlasskanal 16. Der Auslassschacht 36 umfasst oder definiert einen anderen Querströmungsabschnitt, durch den Luft gelangt, bevor sie den Frischlufteinlass 10 verlässt.
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Feuchtigkeit, die durch jede Richtungsänderung entfernt wird, fällt abwärts und läuft durch die Einlassplatte 34 ab, die effektiv ein Ablaufgitter aufweist, das von den ersten Fenstern 46 und den zweiten Fenstern 48 gebildet ist. Zusätzlich reduziert der Frischlufteinlass 10 – insbesondere der Einlassschacht 35 und der Auslassschacht 36 – die Geschwindigkeit der Luftströmung, die zwischen dem Längsströmungsabschnitt 50 und dem Ansaugkanal 16 verläuft. Allgemein sind geringere Geschwindigkeiten zur Abscheidung von Flüssigkeit aus dem Luftstrom nützlich.
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Jeder der Strömungsabschnitte, die durch den Frischlufteinlass 10 definiert sind, ist in Bezug auf das Dreiachsensystem beschrieben oder bezeichnet (d. h. die Längsrichtung 22, die Querrichtung 24 und die Vertikalrichtung 26). Jedoch finden die relativen Änderungen der Richtung der Luftströmung, die sich zwischen den Strömungsabschnitten bewegt, gleichermaßen Anwendung, wenn sie von den jeweiligen Achsen weggekippt sind.
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Alternativ gesagt bewirkt jede Stufe des mehrstufigen Frischlufteinlasses 10 zumindest eine Richtungsänderung, die eine Trennung von Feuchtigkeit von der Luftströmung unterstützt. In der ersten Stufe, die durch die Einlassleiteinrichtung 32 gebildet ist, wird Luft von einer im Wesentlichen längsgerichteten Strömung zu einer im Wesentlichen vertikalen Strömung geändert. In der zweiten Stufe, die durch die Einlassplatte 34 gebildet ist, wird Luft von der im Wesentlichen vertikalen Strömung zu einer im Wesentlichen Querströmung und zurück zu einer im Wesentlichen vertikalen Strömung geändert. In der dritten Stufe, die durch die Auslassleiteinrichtung 38 gebildet ist, wird Luft von der im Wesentlichen vertikalen Strömung zu einer im Wesentlichen quergerichteten Strömung geändert, wenn sie sich zu dem Einlasskanal 16 bewegt. Abhängig von der Orientierung des Einlasskanals 16 kann eine zusätzliche Richtungsänderung auftreten.
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Der Längsströmungsabschnitt 50 befindet sich bezüglich des Fahrzeugs 12 nach vorne weisend. Die nach vorne weisende Orientierung resultiert in einem erhöhten Druck der Luft, die in den Einlassschacht 35 eintritt oder diesen füllt, sogar bei Aufnahme von Staudruckluft, während sich das Fahrzeug 12 mit Geschwindigkeit bewegt. Ein erhöhter Druck relativ zu Umgebungsdruck reduziert einen Unterdruck relativ zu dem Motorraum. Andere Systeme können einen höheren Unterdruck haben, der in einem Ziehen heißer Luft von dem Motorraum in den Ansaugkanal resultieren kann.
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Jedoch kann die nach vorne weisende Orientierung auch in einer erhöhten Wahrscheinlichkeit eines Ziehens von Feuchtigkeit in den Frischlufteinlass 10 resultieren, so dass die Richtungsänderungen, die durch die versetzten Strömungsabschnitte bewirkt werden, dazu verwendet werden, Feuchtigkeit aus der Luftströmung vor dem Ansaugkanal 16 zu entfernen. Geräusch, Vibration und Rauheit sind durch die mehreren Stufen ebenfalls reduziert, da kein direkter Pfad zwischen dem Ansaugkanal 16 und dem Äußeren des Fahrzeugs 12 besteht, und mehrere Vorschacht sind durch die Stufen des Frischlufteinlasses 10 gebildet.
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Um die Beschränkung der Luftströmung zu reduzieren und den Druckabfall zu minimieren, behält der Frischlufteinlass 10 einen relativ hohen Volumenstrom bei geringer Geschwindigkeit bei. Ferner ist die Gesamtfläche von jedem der Strömungsabschnitte größer als die Querschnittsfläche des Ansaugkanals 16. Bei der in den Figuren gezeigten Konfiguration beträgt beispielsweise die Gesamtfläche von jedem des Längsströmungsabschnittes 50, des ersten Vertikalströmungsabschnittes 52, des zweiten Vertikalströmungsabschnittes 54 und des Querströmungsabschnittes 56 zumindest einhundertfünfzig Prozent der Querschnittsfläche des Ansaugkanals 16. Bei einigen Konfigurationen kann die Fläche eines oder mehrerer der Strömungsabschnitte bis zu fünfhundert Prozent der Querschnittsfläche des Ansaugkanals 16 betragen.
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Bei einer alternativen Ausführungsform, die nicht gezeigt ist, kann die Einlassplatte 34 Querstreifen oder -leisten aufweisen. In einer solchen Ausführungsform können die ersten und zweiten Vertikalströmungsabschnitte längsversetzt sein, und der zweite Längsströmungsabschnitt wäre zwischen den Querstreifen definiert. Es sei angemerkt, dass diese Ausführungsform in zumindest einer Richtungsänderung der Luftströmung weniger resultieren würde, da die Querstreifen zu dem Ansaugkanal 16 ausgerichtet wären. Luft könnte unmittelbar beginnen, quer zu dem Ansaugkanal 16 zu treiben, bevor sie vertikal die zweiten Querstreifen durchläuft.
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Die detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren unterstützen und beschreiben den hier diskutierten Erfindungsgegenstand. Während einige der besten Moden und anderen Ausführungsformen detailliert beschrieben worden sind, sind verschiedene alternative Konstruktionen, Konfigurationen und Ausführungsformen vorhanden.
