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Die Erfindung betrifft ein Motorrad mit einer Einrichtung zum Ansaugen von Ladeluft für einen Motorradmotor. Eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs, ist aus dem Stand der Technik, insbesondere aus der
DE 694 08 386 T2 bekannt.
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Nachfolgend ist die Erfindung anhand einer Motorradluftzuführung zu einem Motorradverbrennungsmotor beschrieben, diese Beschreibung ist nicht als eine Beschränkung der Erfindung zu verstehen.
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Im Motorradverbrennungsmotor wird Kraftstoff unter Zufuhr von Ladeluft aus der Umgebung des Motorrads verbrannt und so wird mechanische Leistung (Drehzahl, Drehmoment) für den Antrieb des Motorrads zur Verfügung gestellt. Der Motorradverbrennungsmotor ist dazu in einem Motorradrahmen aufgenommen. Der Motorradrahmen weist einen Lenkkopfbereich auf, in welchem eine Motorradvorderradgabel drehbar angeordnet ist. Die Motorradvorderradgabel ist zum Führen und Lenken des Motorradvorderrades eingerichtet. Die Ladeluft wird im Frontbereich des Motorrads aus der Umgebung in eine Motorradansaugluftführung geführt.
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Im Frontbereich des Motorrads ergibt sich bei der Vorwärtsfahrt ein Staudruckgebiet und die Entnahme der Ansaugluft aus diesem Gebiet hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Insbesondere aufgrund der Schwerpunktlage ist der Motorradmotor hinter dem Lenkkopfbereich – bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung des Motorrads – und relativ nahe an der Fahrbahnoberfläche, beziehungsweise unten im Motorradrahmen, angeordnet. Je nach Fahrzeugart Geländemotorrad, Straßenmotorrad kann eine unterschiedliche Bodenfreiheit und damit eine unterschiedlich relative Position des Motorradverbrennungsmotors zur Fahrbahnoberfläche vorgesehen sein. Die Motorradansaugluftführung erstreckt sich nun aus der Fahrzeugfront bis hin zum Motorradverbrennungsmotor und führt diesem von oben den Ansaugluftvolumenstrom zu. Ein Luftfilter zum Reinigen dieses Ansaugluftvolumenstroms ist somit oberhalb des Motorradmotors und wenigstens im Wesentlichen in einer liegenden Position angeordnet.
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Aufgrund dieser geometrischen Gegebenheiten ist der Luftfilter meist schwerzugänglich. Die
DE 102 27 735 A1 befasst sich mit einem Luftführungssystem mit verbesserter Zugänglichkeit zum Luftfilter.
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Die
DE 694 08 386 T2 befasst sich mit einer Verkleidung mit Luftansaugstutzen für ein Motrorrad. Die
US 2005/0 051 375 A1 befasst sich mit einer Lufteinlassvorrichtung für ein Motorrad. Die
US 6 651 769 B2 befasst sich mit einer Kotflügelvorrichtung und einem System für Rennmotorräder. Die
US 2015/0 114 599 A1 befasst sich mit einer Lufteinlasseinrichtung für ein Motorradfahrzeug. Die
US 2010/0 096 201 A1 befasst sich mit einer Ansaugstruktur und einem Fahrzeug mit einer solchen Struktur. Die
US 5 301 767 A befasst sich mit einem Lufteinlassystem für ein Motorrad.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Motorrad mit einer Motorradmotorluftansaugung mit verbesserter Funktionalität anzugeben. Diese Aufgabe wird mit einem Motorrad gemäß dem ersten Patentanspruch gelöst. Eine zu bevorzugende Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des abhängigen Anspruchs.
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Unter einem Motorrad ist ein einspuriges Kraftfahrzeug zu verstehen. Ein solches Motorrad weist einen Motorradverbrennungsmotor zum Bereitstellen von mechanischer Leistung zum Überwinden von Fahrwiderständen (Rollwiderstand, Luftwiderstand, Beschleunigungswiderstand, Steigungswiderstand, usw.) auf. Vorzugsweise ist der Motorradverbrennungsmotor als sogenannte Brennkraftmaschine, also als eine thermische Kraftmaschine mit innerer Verbrennung ausgebildet und weiter vorzugsweise als eine Verbrennungskraftmaschine in Hubkolbenbauweise, welche vorzugsweise nach dem Otto- oder Dieselprinzip betreibbar ist und einen oder vorzugsweise mehrere Brennräume aufweist.
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Vorzugsweise ist der Motorradverbrennungsmotor in einem Motorradrahmen aufgenommen, welcher einen Lenkkopfbereich zur drehbaren Aufnahme einer Motorradvorderradgabel aufweist. Vorzugsweise ist der Motorradverbrennungsmotor als mittragendes Bauteil des Motorradrahmens ausgebildet. Die Motorradvorderradgabel ist insbesondere zur Führung eines Motorradvorderrads eingerichtet. Insbesondere um eine Lenkbewegung auszuführen, ist das Motorradvorderrad mittels der Motorradvorderradgabel gegenüber dem Motorradrahmen schwenkbar in einem Lenkkopfbereich des Motorradrahmens aufgenommen.
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Die Motorradansaugluftführung ist im Sinne der Erfindung als eine Einrichtung zum gezielten Zuführen eines Ansaugluftvolumenstroms, also eines Luftvolumenstroms aus der Umgebung des Motorrads, welcher in einem oder mehreren Brennräumen des Motorradverbrennungsmotors zur Verbrennung von Kraftstoff vorgesehen ist, zu verstehen. Der Ansaugluftvolumenstrom ist insbesondere aus einem Frontbereich des Motorrads zu dem Motorradverbrennungsmotor zuführbar. Vorzugsweise ist die Motorradansaugluftführung als ein Leitungs- oder Kanalsystem zu verstehen. Die Motorradansaugluftführung weist insbesondere einen Rohluftbereich, einen Reinluftbereich und einen Luftfilter auf.
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Im Sinne der Erfindung ist unter dem Rohluftbereich ein Bereich der Motorradansaugluftführung zu verstehen, welcher bezogen auf die planmäßige Strömung des Ansaugluftvolumenstroms aus der Umgebung des Motorrads zu dessen Motorradverbrennungsmotor vor dem Luftfilter angeordnet ist. Die Ladeluft, welche dazu vorgesehen ist, dem Motorradverbrennungsmotor aus der Umgebung zugeführt zu werden, ist in diesem Bereich noch mit Verunreinigungen beladen. Insbesondere tritt die Ladeluft aus der Umgebung als Ansaugluftvolumenstrom durch eine Luftansaugöffnung in den Rohluftbereich und damit in die Motorradansaugluftführung ein. Vorzugsweise weist die Motorradansaugluftführung eine Vielzahl von Luftansaugöffnungen auf.
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Im Sinne der Erfindung ist unter dem Reinluftbereich ein Bereich der Motorradansaugluftführung zu verstehen, welcher bezogen auf die planmäßige Strömung des Ansaugluftvolumenstroms aus der Umgebung des Motorrads zu dessen Motorradverbrennungsmotor nach dem Luftfilter angeordnet ist. Die Ladeluft, welche dazu vorgesehen ist dem Motorradverbrennungsmotor aus der Umgebung zugeführt zu werden, ist in diesem Bereich mittels des Luftfilters, wenigstens im Wesentlichen, von Verunreinigungen befreit.
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Im Sinne der Erfindung ist unter dem Luftfilter eine Einrichtung zum Reinigen des Ansaugluftvolumenstroms zu verstehen. Vorzugsweise weist der Luftfilter eine, wenigstens im Wesentlichen ebene Ausgestaltung auf. Luftfilter sind in unterschiedlichen Bauformen bekannt, wobei ein grundsätzliches Ziel bei der Positionierung ist, eine große Oberfläche für den Luftfilter vorzusehen beziehungsweise zu ermöglichen, da sich diese günstig auf den vom Luftfilter verursachten Luftwiderstand auswirkt.
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Bevorzugt findet die Erfindung Anwendung auf einen Luftfilter, welcher sich, wenigstens im Wesentlichen in einer Ebene (Filterebene) erstreckt. Weiter vorzugsweise sind auch Luftfilterformen möglich, welche eine, wenigstens im Wesentlichen gekrümmte, vom Ansaugluftstrom zu dessen Filtration durchströmbare Oberfläche aufweisen. Unter einer solchen gekrümmten Oberfläche ist insbesondere eine gedachte einhüllende Oberfläche des Luftfilters zu verstehen. Vorzugsweise weist ein ebener Luftfilter einen rechteckigen, beziehungsweise quaderförmigen Grundkörper zur Filtration des Ansaugluftvolumenstroms auf. Vorzugsweise weist der Luftfilter, insbesondere in diesem quaderförmigen Grundkörper, eine, Vielzahl an Filterlamellen auf.
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Der Luftfilter ist strömungstechnisch zwischen dem Rohluftbereich, dieser ist stromaufwärts zu dem Luftfilter bezogen auf die planmäßige Strömungsrichtung des Ansaugluftvolumenstroms angeordnet, und dem Reinluftbereich, dieser ist stromabwärts zum dem Luftfilter bezogen auf die planmäßige Strömungsrichtung des Ansaugluftvolumenstroms, angeordnet.
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Weiter weist die Motorradansaugluftführung einen Lenkkopfumströmungsbereich auf. Vorzugsweise ist der Lenkkopfumströmungsbereich als ein Teilbereich des Reinluftbereichs ausgebildet. Der Lenkkopfumströmungsbereich ist insbesondere dazu eingerichtet, dass der Ansaugluftvolumenstrom in diesem um den Lenkkopfbereich des Motorradrahmens herumleitbar, beziehungsweise an diesem vorbei leitbar, ist. Vorzugsweise weist der Lenkkopfumströmungsbereich eine Vielzahl von Umströmungskanälen auf, bevorzugt einen ersten und einen zweiten, wobei sich zwischen diesen Umströmungskanälen ein Zwischenraum ergibt, so dass sich der Lenkkopfbereich durch diesen Zwischenraum hindurch erstrecken kann.
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Es ist vorgesehen, dass der Luftfilter stromaufwärts zu diesem Lenkkopfbereich angeordnet ist. Insbesondere ist der Luftfilter damit, bezogen auf die Motorradansaugluftführung in einem an einem Motorrad verbautem Zustand, vor dem Lenkkopfbereich des Motorradrahmens angeordnet. Dabei ist diese Positionsangabe auf die planmäßige Vorwärtsfahrtrichtung des Motorrads bezogen. Insbesondere durch eine solche Anordnung ist der Luftfilter, welcher in bestimmten Wechselintervallen zum Austauschvorgesehen ist besonders leicht zugänglich uns so ist eine Motorradansaugluftführung mit verbesserter Funktionalität darstellbar.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Lenkkopfumströmungsbereich eine Vielzahl von Umströmungskanälen auf. Weiter vorzugsweise weist der Lenkkopfumströmungsbereich wenigstens aber zwei und bevorzugt genau zwei, Umströmungskanäle auf. Vorzugsweise ergibt sich zwischen diesen Umströmungskanälen ein Zwischenraum. Insbesondere ist der Ansaugluftvolumenstrom in diese Vielzahl von Umströmungskanäle aufteilbar. Vorzugsweise sind die beiden Umströmungskanäle symmetrisch ausgestaltet. Vorzugsweise sind die Umströmungskanäle derart ausgebildet, dass der Lenkkopfbereich in diesem Zwischenraum anordenbar ist, vorzugsweise ist damit die Motorradvorderradgabel im Bereich des Lenkkopfumströmungsbereichs drehbar aufnehmbar. Weiter vorzugsweise erstrecken sich die beiden Umströmungskanäle an der Motorradvorderradgabel an unterschiedlichen Seiten an dieser vorbei, so dass die Motorradvorderradgabel von den Umströmungskanälen, abschnittsweise umgebbar ist. Insbesondere eine derartige Ausgestaltung des Lenkkopfumströmungsbereichs hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, in Bezug auf die Größe des Ansaugluftvolumenstroms.
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Weiter ist ein Motorrad mit einer erfindungsgemäßen Motorradansaugluftführung vorgesehen. Vorzugsweise ist diese Motorradansaugluftführung dazu eingerichtet über die im Frontbereich des Motorrads angeordnete Luftansaugöffnung dem Motorradverbrennungsmotor den Ansaugluftvolumenstrom zuzuführen. Im Sinne der der Erfindung ist unter dem Frontbereich des Motorrads dessen Stirnseite beziehungsweise dessen Stirnfläche zu verstehen. Insbesondere ist unter der Stirnfläche des Motorrads die unmittelbar von einem Fahrtwind anströmbare Oberfläche des Motorrads bei planmäßiger Fahrt in der Ebene zu verstehen. Vorzugsweise ist der Fronbereich, bezogen auf die planmäßige Vorwärtsfahrtrichtung des Motorrads, vor dem Lenkkopfbereich des Motorradrahmens angeordnet. Insbesondere eine solche Anordnung der Motorradansaugluftführung hat sich als vorteilhaft erwiesen, da es damit ermöglicht ist, einen sich ausbildenden Staudruck während der Fahrt des Motorrads für den Ansaugluftvolumenstrom zu nutzen. Weiter ist es insbesondere mittels der vorgeschlagenen Ausgestaltung der Motorradansaugluftführung ermöglicht, noch nicht verwirbelte Luft aus der Umgebung anzusaugen (laminare Strömung), und weiter ist diese Luft noch nicht durch eigene Abwärme des Motorrads in irgendwelcher Art, insbesondere durch Kühler-Abwärme, erwärmt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Motorrad eine Motorradvorderradgabel auf. Vorzugsweise ist die Moorradvorderradgabel drehbar in diesem Lenkkopfbereich des Motorradrahmens aufgenommen und zum Führen eines Motorradvorderrads eingerichtet. Weiter vorzugsweise ist eine Motorradvorderradabdeckung vorgesehen ist, welche zum teilweisen Abdecken des Motorradvorderrads eingerichtet ist. Insbesondere kann die Motorradabdeckung als sogenannter Kotflügel oder als sogenanntes Schutzblech, wobei „Blech” sich nicht auf eine bestimmte Materialauswahl bezieht, sondern lediglich Teil der umgangssprachlichen Bezeichnung ist. Vorzugsweise weist die Motorradvorderradabdeckung einen Vorderteil auf. Vorzugsweise erstreckt sich der Vorderteil der Motorradvorderradabdeckung vor dem Lenkkopfbereich des Motorradrahmens. Weiter vorzugsweise erstreckt sich der Vorderteil der Motorradvorderradabdeckung nach vorne, bezogen auf die planmäßige Vorwärtsfahrtrichtung des Motorrads, und deckt das Motorradvorderrad wenigstens abschnittsweise ab. Vorzugsweise ist die Luftansaugöffnung wenigstens teilweise oder vollständig in diesem Vorderteil der Motorradvorderradabdeckung angeordnet. Vorzugsweise ist die Luftansaugöffnung wenigstens teilweise oder vollständig oberhalb des Vorderteils der Motorradvorderradabdeckung angeordnet. Untersuchungen haben gezeigt, dass eine derartige Anordnung besonders günstig ist, insbesondere in Bezug auf den sich im Frontbereich des Motorrads ausbildenden Staudruck, die unverwirbelte und noch nicht erwärmte ansaugbare Ladeluft.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Luftfilter als, wenigstens im Wesentlichen ebener Luftfilter ausgebildet. Vorzugsweise erstreckt sich ein derartiger Luftfilter in einer gedachte und vorzugsweise orthogonal zu dieser Filterebene. Vorzugsweise ist der Luftfilter in der Luftfilterebene von dem Ansaugluftvolumenstrom durchströmbar. Insbesondere ist die Luftfilterebene als gedachte Ebene zu verstehen, welche sich als Querschnittsfläche des Luftfilters ergibt, die vom Ansaugluftvolumenstrom durchströmbar ist. Insbesondere weist die Filterebene eine Vorderseite und eine Rückseite auf, vorzugsweise ist die Vorderseite dem Rohluftbereich zugewandt und die Rückseite ist dem Reinluftbereich zugewandt. Vorzugsweise ist die Filterebene derart gegenüber einer Fahrebene, in welcher das Motorrad bewegbar ist, ausgerichtet, dass ein Filterneigungswinkel a. Der Filterneigungswinkel ist insbesondere ein spitzer Winkel und vorzugsweise ist dieser Filterneigungswinkel 90° oder kleiner. Vorzugsweise ist der Filterneigungswinkel aus einem Bereich ausgewählt der kleiner ist als 75°, bevorzugt kleiner als 60° und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 45° und weiter vorzugsweise größer als 10° bevorzugt größer als 20° und besonders bevorzugt größer oder gleich 30°. Insbesondere mittels einer derartigen Ausrichtung des Luftfilters ist es erreichbar, dass ein Anhaften von Verunreinigungen auf dem Luftfilter verringert und vermindert ist, da diese insbesondere unter Einwirkung der Schwerkraft vom Luftfilter nach unten abfallen können.
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Nachfolgend sind einzelne Merkmale anhand der teileweise schematisierten Figuren näher erläutert, dabei zeigt:
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1: einen Längsschnitt durch den Lenkkopfbereich eines Motorradrahmens mit Motorradansaugluftführung,
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2: eine perspektivische Darstellung des vorderen Bereichs des Motorrads.
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1 zeigt einen schematisierten Schnitt durch den Vorderteil eines Motorrads mit der vorgeschlagenen Motorradmotorluftansaugung. Diese Luftansaugung weist den Rohluftbereich 2, den Luftfilter 3 sowie den Reinluftbereich 4 auf. Ein Teil des Reinluftbereichs 4 ist als Lenkkopfumströmungsbereich 5 ausgebildet. Mit dem Lenkkopfumströmungsbereich 5 wird der gereinigte Ansaugluftvolumenstrom 6 um den Lenkkopfbereich 7 des Motorradrahmens 11 herumgeführt. Zum Durchführen des Lenkkopfumströmungsbereichs 5 weist der Motorradrahmen 11 Durchbrüche auf. Der gereinigte Ansaugluftvolumenstrom 6 wird durch den Lenkkopfumströmungsbereich 5 beidseitig an der Motorradvorderradgabel 10 vorbeigeführt, so dass die Motorradvorderradgabel 10 im Lenkkopfbereich 7 vom Lenkkopfumströmungsbereich 5 umgeben ist. Der Lenkkopfumströmungsbereich 5 ist als selbsttragende Struktur ausgebildet.
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Alternativ kann der Lenkkopfumströmungsbereich 5 die Karosserie-Außenhaut im Lenkkopfbereich mit abbilden oder kann auch, sowohl selbstragend sein als auch die Karosserie-Außenhaut im Lenkkopfbereich mit abbilden.
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Der Ansaugluftvolumenstrom 1 wird aus der Umgebung 0 durch die Lufteinlassöffnung 14 in die Motorradmotorluftansaugung geführt. Die Lufteinlassöffnung 14 ist im Frontbereich 9 des Motorrads und somit auch in der Motorradvorderradabdeckung 13 angeordnet. Die Motorradvorderradabdeckung 13 deckt das Vorderrad (nicht dargestellt) des Motorrads teilweise ab. Das Motorradvorderrad 19, siehe 2, ist in der Motorradvorderradgabel 10 gegenüber dem Motorradrahmen 11 im Lenkkopfbereich 7 schwenkbar aufgenommen und so kann das Motorrad gelenkt werden.
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Der Ansaugluftvolumenstrom 1 wird durch den Luftfilter 3 geführt und dabei gereinigt. Der Luftfilter 3 ist als im Wesentlichen quaderförmiger Luftfilter 3 ausgebildet, der sich in der Filterebene 16 erstreckt. Die Filterebne 16 weist eine Vorderseite 17 und eine Rückseite 18 auf. Der Ansaugluftvolumenstrom 1 durchströmt den Luftfilter 3 von der Vorderseite 17 in Richtung zu der Rückseite 17.
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Die Filterebene 16 schließt, bezogen auf die Vorderseite 17 mit der horizontalen Fahrebene 12 den Filterneigungswinkel a ein. Der Filterneigungswinkel a ist ein spitzer Winkel, dadurch wird einerseits die durchströmbare Oberfläche des Luftfilters 3 vergrößert und andererseits bleiben Partikel, welche aus der Umgebung 0 über den Ansaugluftvolumenstrom 1 in den Rohluftbereich 2 eingesaugt werden, nicht oder weniger auf dem Luftfilter 3 liegen. Durch diese Ausrichtung des Luftfilters 3 ist damit eine verbesserte Filterlebensdauer erreichbar. Weiter können Erschütterungen, wie diese beim Fahren des Motorrads in der Vorwärtsfahrtrichtung 15 auftreten, zum „Freirütteln” des Luftfilters beitragen, dabei werden Partikel, die dem Luftfilter 3 anhaften, von diesem herunter gerüttelt und dieser ist wieder besser durchströmbar.
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In 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des Motorrads dargestellt, dabei ist der Motorradfrontbereich 9 erkennbar. Aus diesem Motorrad Frontbereich 9, wird der Ansaugluftvolumenstrom 1 in die Lufteinlassöffnung 14 eingesaugt und damit in die Motorradmotorluftansaugung und in Richtung zum Motorradverbrennungsmotor befördert. Durch den Rohluftbereich 2, wird der Ansaugluftvolumenstrom 1 zum Luftfilter 3 geführt und von diesem als gereinigter Ansaugluftvolumenstrom in den Reinluftbereich 4 abgegeben.
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Der Reinluftbereich 4 weist den Lenkkopfumströmungsbereich 5 auf. Der Lenkkopfumströmungsbereich 5 weist einen ersten Umströmungskanal 5a und einen zweiten Umströmungskanal 5b auf. Diese beiden Umströmungskanäle 5a und 5b umgeben die Motorradvorderradgabel 10 im Lenkkopfbereich 7 des Motorradrahmens 11. Die Motorradvorderradgabel 10 ist zum Führen des Motorradvorderrads 19 eingerichtet und schwenkbar im Lenkkopfbereich 7 aufgenommen. Durch den Reinluftbereich 4 strömt der gereinigte Ansaugluftvolumenstrom 8 in Richtung zum Motorradverbrennungsmotor (nicht dargestellt).
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Bewegt sich das Motorrad in der planmäßigen Vorwärtsfahrtrichtung
15, tritt der Ansaugluftvolumenstrom
1 durch die Lufteinlassöffnung
14 als laminare Strömung in die Motorradansaugluftführung ein und weiter ist dieser Ansaugluftvolumenstrom
1 nicht durch Abwärme von dem Motorrad, insbesondere von dem Motorradverbrennungsmotor, beladen. Untersuchungen haben gezeigt, dass ein möglichst weit vorne, bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung
15, gelegener Ort für die Lufteinlassöffnung
14 sich vorteilhaft für die Ansaugung der Ladeluft auswirken kann. Bezugszeichenliste:
| 0 | Umgebung |
| 1 | Ansaugluftvolumenstrom |
| 2 | Rohluftbereich |
| 3 | Luftfilter |
| 4 | Reinluftbereich |
| 5 | Lenkkopfumströmungsbereich |
| 5a | Erster Umströmungskanal |
| 5b | Zweiter Umströmungskanal |
| 6 | gereinigter Ansaugluftvolumenstrom |
| 7 | Lenkkopfbereich mit Lenkkopflager |
| 8 | Ansaugluftvolumenstrom zum Motorradverbrennungsmotor |
| 9 | Motorradfrontbereich |
| 10 | Motorradvorderradgabel |
| 11 | Motorradrahmen |
| 12 | Horizontale Fahrebene |
| 13 | Vorderradabdeckung |
| 14 | Lufteinlassöffnung |
| 15 | planmäßige Vorwärtsfahrrichtung |
| 16 | Filterebene |
| 17 | Vorderseite der Filterebene |
| 18 | Rückseite der Filterebene |
| 19 | Motorradvorderrad |
| α | Filterneigungswinkel |
