DE102018112904A1

DE102018112904A1 - Luftfilter

Info

Publication number: DE102018112904A1
Application number: DE102018112904.1A
Authority: DE
Inventors: Akira Harada; Shunsuke RIKITAKE
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-06-02
Filing date: 2018-05-30
Publication date: 2018-12-06
Also published as: US11002230B2; US20180347523A1; CN108979908A; JP6777015B2; JP2018204529A

Abstract

Es ist ein Luftfilter vorgesehen, der Folgendes aufweist: eine Auslassleitung, durch die Luft abgegeben wird; einen Luftströmungsmesser, der durch eine Wand der Auslassleitung in Richtung eines Innenraums der Auslassleitung eingesetzt ist; und ein Strömungsregulierungsbauteil, das von einer Innenfläche der Auslassleitung an einer Seite des Luftströmungsmessers vorstehend ausgebildet ist, wobei das Strömungsregulierungsbauteil Folgendes aufweist: einen Rand, der mit einer spitzen Form in Bezug auf die Innenfläche ausgebildet ist und der entlang einer Luftströmungsrichtung verläuft, ein hinteres Ende, das an einem stromabwärtigen Ende des Rands in der Strömungsrichtung ausgebildet ist und das in Richtung der Innenfläche scharfkantig ausgeformt ist, und einen Abschnitt mit sich verengender Breite, dessen Breite sich in einer Umfangsrichtung der Auslassleitung im Verlauf stromabwärts in der Strömungsrichtung verringert.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Luftfilter (Luftreiniger).
Stand der Technik
Die japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift (JP-A) Nr. 2000-303921 offenbart einen Luftfilter. In diesem Luftfilter ist ein Luftströmungsmesser (Luftströmungsmessgerät) in eine Auslassleitung bzw. ein Auslassrohr (Luftherausführdurchgangszylinder) eingesetzt, die/das einstückig mit einem Deckel ausgebildet ist, der ein Teil eines Gehäuses ist, das ein Filterelement aufnimmt, und es ist ein rohrförmiges Strömungsregulierungsbauteil stromaufwärtig des Luftströmungsmessers vorgesehen.
Jedoch wird in Fällen, in denen ein Luftströmungsmesser in eine Auslassleitung (Auslassrohr) vorsteht, wie zum Beispiel in dem Luftfilter von JP-A-2000-303921 , eine Luftströmungsablösung und -ablenkung durch den Luftströmungsmesser innerhalb der Auslassleitung verursacht.
Wenn eine derartige Luftströmungsablösung und -ablenkung auftritt, wird die Luftströmung innerhalb der Auslassleitung instabil, wodurch sich eine Schwankung bei der Luftmenge ergibt, die durch den Luftströmungsmesser gemessen wird.
ZUSAMMENFASSUNG
In Anbetracht der vorstehenden Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Luftfilter (Luftreiniger) bereitzustellen, in dem eine Luftströmungsablösung und -ablenkung, die innerhalb einer Auslassleitung auftritt, verhindert wird und ein stabiler Luftstrom in einen Luftströmungsmesser strömen kann.
Ein Luftfilter gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung weist Folgendes auf: eine Auslassleitung (Auslassrohr), durch die (das) Luft abgegeben wird; einen Luftströmungsmesser, der durch eine Wand der Auslassleitung in Richtung eines Innenraums der Auslassleitung eingesetzt ist/wird; und ein Strömungsregulierungsbauteil, das von einer Innenfläche der Auslassleitung an einer Seite des Luftströmungsmessers vorstehend ausgebildet ist. Das Strömungsregulierungsbauteil weist einen Rand, der mit einer spitzen Form in Bezug auf die Innenfläche ausgebildet ist und der entlang einer Luftströmungsrichtung verläuft, ein hinteres Ende, das an einem stromabwärtigen Ende des Rands in der Strömungsrichtung ausgebildet ist und das in Richtung der Innenfläche scharfkantig (scharf abgeschnitten) ausgeformt ist, und einen Abschnitt mit sich verengender Breite auf, dessen Breite sich in einer Umfangsrichtung der Auslassleitung im Verlauf stromabwärts in der Strömungsrichtung verringert.
Der erste Gesichtspunkt bezieht sich auf einen Luftfilter, der ein Luftregulierungsbauteil aufweist, das von einer Innenfläche einer Auslassleitung (eines Auslassrohrs) vorstehend ausgebildet ist. Ein Luftströmungsmesser ist durch die Fläche der Wand in Richtung eines Innenraums der Auslassleitung des Luftfilters eingesetzt. Der Luftströmungsmesser erfasst die Luftmenge, die durch die Auslassleitung hindurchtritt. Ein Paar Strömungsregulierungsbauteile ist an der Innenfläche der Auslassleitung an den Seiten des eingesetzten Luftströmungsmessers vorgesehen. Die Strömungsregulierungsbauteile haben, wenn die Innenfläche der Auslassleitung als eine Grundebene angesehen wird, eine spitze Form, deren Höhe sich im Verlauf stromabwärts in einer Luftströmungsrichtung allmählich erhöht und sich dann allmählich verringert. Ein stromabwärtiges Ende jedes Strömungsregulierungsbauteils ist in Richtung der Innenfläche scharfkantig (scharf abgeschnitten) ausgeformt. Des Weiteren haben, wenn eine Umfangsrichtung der Auslassleitung als eine Breitenrichtung angesehen wird, die Strömungsregulierungsbauteile einen Abschnitt mit sich verengender Breite, dessen Breite sich im Verlauf stromabwärts in der Strömungsrichtung verringert.
Da die Strömungsregulierungsbauteile an der Innenfläche an den Seiten des Luftströmungsmessers in der Auslassleitung vorgesehen sind, ermöglicht der erste Gesichtspunkt, dass ordnungsgemäß Längswirbel stromabwärtig der Strömungsregulierungsbauteile in der Strömungsrichtung erzeugt werden. Als Ergebnis kann es bewirkt werden, dass eine Luftströmung entlang der Strömungsregulierungsbauteile verläuft. Des Weiteren kann das Auftreten von Ablösungswirbeln, die stromabwärtig des Luftströmungsmessers auftreten, verhindert werden, da die Luft, die an den Seiten des Luftströmungsmessers vorbeiströmt, entlang der Innenfläche innerhalb der Auslassleitung verläuft. Insbesondere wird eine Luftströmungsablösung und -ablenkung, die innerhalb der Auslassleitung auftritt, verhindert und somit strömt ein stabiler Luftstrom in den Luftströmungsmesser.
In einem Luftfilter gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist das Strömungsregulierungsbauteil innerhalb eines 120°-Bereichs von einer Position, in der der Luftströmungsmesser eingesetzt ist, aus Sicht eines Querschnitts der Auslassleitung orthogonal zu der Strömungsrichtung vorgesehen.
Der zweite Gesichtspunkt spezifiziert die Position des Strömungsregulierungsbauteils in einem Bereich (Abschnitt, Querschnitt) der Auslassleitung orthogonal zu der Strömungsrichtung. Insbesondere ist das Strömungsregulierungsbauteil innerhalb eines 120°-Bereichs um die Umfangsrichtung der Auslassleitung von der Position vorgesehen, in der der Luftströmungsmesser eingesetzt ist.
Der zweite Gesichtspunkt verhindert eine Luftströmungsablösung an der Seite des eingesetzten Luftströmungsmessers, wodurch die Strömung eines stabilen Luftstroms in den Luftströmungsmesser ermöglicht wird.
In einem Luftfilter gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung sind ein Gipfel der spitzen Form des Rands des Strömungsregulierungsbauteils und eine Position einer maximalen Breite des Strömungsregulierungsbauteils in der Umfangsrichtung der Auslassleitung an einer stromaufwärtigen Seite des Strömungsregulierungsbauteils entlang der Strömungsrichtung angeordnet.
Der dritte Gesichtspunkt ermöglicht eine Verbesserung einer Strömungsregulierungswirkung innerhalb der Auslassleitung als ein Ergebnis, dass das Strömungsregulierungsbauteil ein Querschnittsprofil aufweist, das einem Tragflügel ähnelt, mit einem aufgeweiteten vorderen Rand und einem zugespitzten hinteren Rand.
In einem Luftfilter gemäß einem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung wird/ist die Auslassleitung mittels einer Form ausgebildet, die in der Strömungsrichtung geteilt ist, und ist ein Gipfel der spitzen Form des Rands des Strömungsregulierungsbauteils angeordnet, um an einer Teilungslinie der Form für die Auslassleitung positioniert zu sein/werden.
Da der Gipfel der spitzen Form des Strömungsregulierungsbauteils mit der Teilungslinie der Form für die Auslassleitung ausgerichtet ist, ermöglicht der vierte Gesichtspunkt, dass das Strömungsregulierungsbauteil einstückig mit der Auslassleitung mittels einer zweigeteilten Form ausgebildet wird. Eine komplexe geteilte Form zum Formen des Strömungsregulierungsbauteils ist daher nicht erforderlich, wodurch die Herstellungskosten gering gehalten werden können.
Der Luftfilter der vorliegenden Offenbarung verhindert eine Luftströmungsablösung und -ablenkung, die innerhalb einer Auslassleitung (eines Auslassrohrs) auftritt, wodurch die Strömung eines stabilen Luftstroms in einen Luftströmungsmesser ermöglicht wird.
Figurenliste
Beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung sind nachstehend ausführlich in Bezug auf die nachstehenden Figuren beschrieben, in denen Folgendes gezeigt ist:

1 ist eine Seitenschnittansicht eines Luftfilters eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
2 ist eine Bodenschnittansicht (ein Querschnitt entlang A-A in 1) eines Auslassleitungsbereichs eines Luftfilters eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
3 ist eine Frontschnittansicht (ein Querschnitt entlang B-B in 1) eines Auslassleitungsbereichs eines Luftfilters eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
4A ist eine Bodenansicht eines rechten Strömungsregulierungsbauteils in einem Luftfilter eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
4B ist eine Seitenansicht eines rechten Strömungsregulierungsbauteils in einem Luftfilter eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
5 ist ein Schaubild (eine Bodenschnittansicht), das (die) einen Betrieb eines Luftfilters eines beispielhaften Ausführungsbeispiels erläutert;
6 ist ein Schaubild (eine Bodenschnittansicht), das (die) einen Betrieb eines Luftfilters eines Vergleichsbeispiels erläutert;
7 ist ein Schaubild (eine Bodenschnittansicht), das (die) Positionsverhältnisse für Strömungsregulierungsbauteile in einem Auslassleitungsbereich eines Luftfilters eines beispielhaften Ausführungsbeispiels erläutert;
8A ist eine Bodenansicht eines rechten Strömungsregulierungsbauteils in einem Luftfilter eines ersten modifizierten Beispiels eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
8B ist eine Seitenansicht eines rechten Strömungsregulierungsbauteils in einem Luftfilter des ersten modifizierten Beispiels eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
9A ist eine Bodenansicht eines rechten Strömungsregulierungsbauteils in einem Luftfilter eines zweiten modifizierten Beispiels eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
9B ist eine Seitenansicht eines rechten Strömungsregulierungsbauteils in einem Luftfilter des zweiten modifizierten Beispiels eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
10A ist eine Bodenansicht eines rechten Strömungsregulierungsbauteils in einem Luftfilter eines dritten modifizierten Beispiels eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
10B ist eine Bodenansicht eines rechten Strömungsregulierungsbauteils in einem Luftfilter eines vierten modifizierten Beispiels eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
10C ist eine Bodenansicht eines rechten Strömungsregulierungsbauteils in einem Luftfilter eines fünften modifizierten Beispiels eines beispielhaften Ausführungsbeispiels; und
11 ist eine Frontschnittansicht (ein Querschnitt korrespondierend zu 3) eines Auslassleitungsbereichs eines Luftfilters eines sechsten modifizierten Beispiels eines beispielhaften Ausführungsbeispiels.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nachstehend ist ein Luftfilter (Lufteiniger) gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung in Bezug auf 1 bis 4 erläutert. Es ist anzumerken, dass in jeder der Zeichnungen zur Erleichterung der Erläuterung der Pfeil FR eine Vorrichtungsvorderseite anzeigt, die Seite entgegengesetzt zu dieser die Vorrichtungsrückseite ist und die Richtung, die zwischen der Vorrichtungsvorderseite und der Vorrichtungsrückseite verläuft, eine Vorrichtung-Vorne-Hinten-Richtung ist. Der Pfeil OB zeigt eine Vorrichtungsoberseite an, die Seite entgegengesetzt zu dieser ist die Vorrichtungsunterseite und die Richtung, die zwischen der Vorrichtungsoberseite und der Vorrichtungsseite verläuft, ist eine Vorrichtung-Oben-Unten-Richtung. Des Weiteren zeigt der Pfeil RH eine rechte Vorrichtungsseite an, der Pfeil LH zeigt eine linke Vorrichtungsseite an und die Richtung, die zwischen der rechten Vorrichtungsseite und der linken Vorrichtungsseite verläuft, ist eine Vorrichtungsbreitenrichtung. Es ist anzumerken, dass die Ausrichtung (Orientierung) des Luftfilters in Bezug auf einen Fahrzeugkörper oder dergleichen nicht durch diese Definitionen der Richtungen beschränkt ist.
Grundgestaltung eines Luftfilters
1 ist ein senkrechter Querschnitt eines Luftfilters 10 gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel, und 2 ist ein vergrößerter Querschnitt einer Auslassleitung (eines Auslassrohrs) 24. Wie in 1 dargestellt ist, ist der Luftfilter 10 ein kästen- bzw. schachteiförmiger Luftfilter, der ein im Wesentlichen kästen- bzw. schachteiförmiges Gehäuse 12 aufweist, das aus Kunstharz hergestellt ist. Das Gehäuse 12 ist innerhalb des Brennkraftmaschinenraums eines Fahrzeugs angeordnet und ist so gestaltet, dass es ein Luftfiltergehäuse 14 und einen Deckel 20 aufweist.
Das Luftfiltergehäuse 14 bildet einen unteren Bereich des Gehäuses 12 aus und ist aus Sicht von der Außenseite im Wesentlichen in der Form eines Kastens (einer Schachtel) ausgebildet, der (die) an der Vorrichtungsoberseite davon offen ist. Ein Flansch 14A mit einem L-förmigen Querschnitt ist an dem oberen Ende des Luftfiltergehäuses 14 an dem Rand der Öffnung ausgebildet. Der Flansch 14A wird verwendet, um das Luftfiltergehäuse 14 mit dem Deckel 20 zu koppeln. Ein kästen- bzw. schachtelförmiges Filterelement 30 ist angeordnet, um entlang einer Innenwand der Öffnung an dem oberen Ende des Luftfiltergehäuses 14 zu verlaufen. Insbesondere ist die Öffnung an dem oberen Ende des Luftfiltergehäuses 14 durch das Filterelement 30 verschlossen.
Ein Einlassanschluss 16, durch den Außenluft eingebracht wird, ist in einer Seitenwand an der Vorrichtungsunterseite des Luftfiltergehäuses 14 ausgebildet. Eine Einlassleitung (ein Einlassrohr) 18 ist mit einem Einlassanschluss 16 verbunden. Die Einlassleitung 18 ist ein Abschnitt, der Außenluft einbringt. Ein Ende der Einlassleitung 18 steht mit dem Luftfiltergehäuse 14 in Verbindung, und ein anderes Ende der Einlassleitung 18 ist in dem Brennkraftmaschinenraum angeordnet.
Es ist anzumerken, dass, obwohl die Einlassleitung 18 des vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiels einstückig mit dem Luftfiltergehäuse 14 ausgebildet ist, es nicht darauf beschränkt ist. Zum Beispiel kann ein rohrförmiger Verbindungsanschluss vorstehend von einer Wand des Luftfiltergehäuses 14 ausgebildet sein und kann eine separate Einlassleitung in den Verbindungsanschluss eingesetzt sein, um den Verbindungsanschluss und die Einlassleitung miteinander zu verbinden.
Der Deckel 20 bildet einen oberen Bereich des Gehäuses 12, und eine Vorrichtungsunterseite des Deckels 20 ist mit dem Luftfiltergehäuse 14 gekoppelt. Aus Sicht der Außenseite ist der Deckel 20 im Wesentlichen in der Form einer Schachtel (eines Kastens) ausgebildet, die (der) an der Vorrichtungsunterseite davon offen ist. Ein Flansch 20A mit einem L-förmigen Querschnitt ist an dem unteren Ende des Deckels 20 an dem Rand der Öffnung ausgebildet. Der Flansch 20A des Deckels 20 und der Flansch 14A des Luftfiltergehäuses 14 sind miteinander durch eine Klemmenbefestigung (in den Zeichnungen nicht dargestellt) oder dergleichen in einem Zustand gekoppelt, in dem sie aneinandergefügt (gepasst) sind.
Ein Lufteinlassauslassanschluss 22, durch den gefilterte Luft, die durch das Filterelement 30 hindurchgetreten ist, abgegeben (ausgestoßen) wird, ist in einer Seitenwand an der Vorrichtungsoberseite des Deckels 20 ausgebildet. Die Auslassleitung 24 ist mit dem Lufteinlassauslassanschluss 22 verbunden. Die Auslassleitung 24 ist ein Abschnitt, der gereinigte Luft zu der Brennkraftmaschine hin abgibt. Ein Ende der Auslassleitung 24 steht mit dem Deckel 20 in Verbindung, und ein anderes Ende der Auslassleitung 24 ist mit einem Schlauch 60 (siehe 5) gekoppelt, der sich von einem Brennkraftmaschineneinlasssammler (nicht dargestellt in den Zeichnungen) erstreckt. Der Innendurchmesser D der Auslassleitung 24 in dem vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiel ist zum Beispiel mit 60 mm festgelegt (siehe 2). Ein Trichter 26 ist ferner in dem Deckel 20 vorgesehen. Der Durchmesser des Trichters 26 erhöht sich (vergrößert sich) im Verlauf von dem Lufteinlassauslassanschluss 22 in Richtung der Innenseite des Gehäuses 12. Zusätzlich ist ein Paar Strömungsregulierungsbauteile 50 innerhalb der Auslassleitung 24 an den Seiten (an beiden Vorrichtungsbreitenrichtungsseiten bzw. an beiden Seiten in Vorrichtungsbreitenrichtung) eines Luftströmungsmessers 40 vorgesehen, wie nachstehend beschrieben ist. Die Strömungsregulierungsbauteile 50 sind nachstehend ausführlich beschrieben.
Es ist anzumerken, dass, obwohl die Auslassleitung 24 und der Trichter 26 des vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiels einstückig mit dem Deckel 20 ausgebildet sind, dies nicht darauf beschränkt ist. Zum Beispiel kann ein rohrförmiger Verbindungsanschluss vorstehend von einer Wand des Deckels 20 ausgebildet sein und kann eine separate Auslassleitung in den Verbindungsanschluss eingesetzt sein, um den Verbindungsanschluss und die Auslassleitung miteinander zu verbinden. Des Weiteren kann die Auslassleitung durch die Wand des Deckels 20 hindurchtreten und kann ein vorderes Ende der Auslassleitung in einen separaten Trichter eingesetzt sein, um die Auslassleitung und den Trichter miteinander zu verbinden. Es ist anzumerken, dass die Auslassleitung 24 des vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiels mittels einer Form ausgebildet ist/wird, die in der Vorrichtung-Vorne-Hinten-Richtung geteilt ist. Insbesondere wird die Auslassleitung 24 mittels einer Kombination einer trichterseitigen Form und einer leitungsseitigen Form, die den Trichter 26 ausschließt, ausgebildet.
Wie vorstehend beschrieben ist, weist der Luftfilter 10 des vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiels das Gehäuse 12 auf, das das Filterelement 30 aufnimmt. Die Auslassleitung 24 ist derart verbunden, dass sich eine Durchgangsrichtung P der Luft durch das Filterelement 30 und eine Strömungsrichtung F der Luft durch die Auslassleitung 24 im Gehäuse 12 schneiden. Insbesondere ist in dem vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiel ein Strömungsweg 32, der eine Route für die Luft bildet, in Richtung der Auslassleitung 24 von dem Filterelement 30 gekrümmt.
Wie in 1 bis 3 dargestellt ist, ist in dem vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiel der Luftströmungsmesser 40 in Richtung einer Innenseite der Auslassleitung 24 durch eine Wand 24A der Auslassleitung 24 eingesetzt. Der Luftströmungsmesser 40 des vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiels ist ein Heißdrahtluftströmungsmesser. Ein äußerer Abschnitt des Luftströmungsmessers 40 ist aus Harz hergestellt, und der Luftströmungsmesser 40 weist einen im Wesentlichen säulenförmigen Körperabschnitt 42 und einen zylindrischen Messabschnitt 44 auf, der sich von dem Körperabschnitt 42 erstreckt. Ein Einsetzloch 28 ist in der Wand 24A an der Vorrichtungsoberseite der Auslassleitung 24 vorgesehen. Der Messabschnitt 44 des Luftströmungsmessers 40 ist in das Einsetzloch 28 eingesetzt, und der Körperabschnitt 42 des Luftströmungsmessers 40 ist an einem Sitz (in den Zeichnungen nicht dargestellt), der an der Wand 24A ausgebildet ist, mittels einer Schraube befestigt, um den Luftströmungsmesser 40 an der Auslassleitung 24 zu befestigen. Es ist anzumerken, dass in dem vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiel, wie in 2 und 3 dargestellt ist, der Messabschnitt 44 eine Vorsprungslänge j von 40 mm hat, während der Innendurchmesser D der Auslassleitung 24 60 mm beträgt. Des Weiteren beträgt die Vorrichtung-Vorne-Hinten-Richtungslänge k des Messabschnitts 44 30 mm und die Vorrichtungsbreitenrichtungsbreite n des Messabschnitts 44 beträgt 20 mm. Obwohl es in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, weist der Körperabschnitt 42 ein Verbindungsglied auf, das verwendet wird, um mit einer Brennkraftmaschinensteuerungseinheit (ECU) verbunden zu werden. Eine elektrische Verbindung eines Kabelbaums mit einem Verbindungsglied verbindet den Luftströmungsmesser 40 mit der ECU.
Wie in 3 dargestellt ist, ist ein Verbindungsanschluss 46 in der zylindrischen Fläche des Messabschnitts 44 des Luftströmungsmessers 40 vorgesehen. Ein Umgehungsströmungsweg (nicht dargestellt in den Zeichnungen), durch den Luft, die in den Verbindungsanschluss 46 eingetreten ist, aufgeteilt wird, ist innerhalb des Messabschnitts 44 vorgesehen. Ein Heizelement (nicht dargestellt in den Zeichnungen) zum Messen einer Luftmenge ist den Weg entlang des Umgehungsströmungswegs vorgesehen. In dem Luftströmungsmesser 40 des vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiels tritt Luft durch den Verbindungsanschluss 46 derart hindurch, dass die Luftmenge, die durch die Auslassleitung 24 hindurchtritt, durch die ECU gemessen wird.
Strömungsregulierungsbauteile
Wie in 1 bis 3 dargestellt ist, ist das Paar Strömungsregulierungsbauteile 50 an einer Innenfläche 24B der Auslassleitung 24 an den Seiten 40B des Luftströmungsmessers 40, insbesondere an beiden Vorrichtungsbreitenrichtungsseiten des Luftströmungsmessers 40, ausgebildet, um in Richtung der Vorrichtungsbreitenrichtungsinnenseite vorzustehen. Genauer gesagt sind die Strömungsregulierungsbauteile 50 an Positionen 90° nach links und nach rechts bezüglich der Position vorgesehen, in der der Luftströmungsmesser 40 eingesetzt ist. Die Form der Strömungsregulierungsbauteile 50 ist nachstehend ausführlich beschrieben. Es ist anzumerken, dass in der nachstehenden Beschreibung nur das rechte (in der Vorrichtung rechts vorgesehene) Strömungsregulierungsbauteil 50 des Paars Strömungsregulierungsbauteile 50 beschrieben ist. Das linke (in der Vorrichtung links vorgesehene) Strömungsregulierungsbauteil 50 ist bezüglich des rechten Strömungsregulierungsbauteils 50 in allen Gesichtspunkten gleich gestaltet mit der Ausnahme, dass in der Vorrichtungsbreitenrichtung links und rechts entsprechend vertauscht ist, und somit wird dessen Erläuterung nachstehend weggelassen (das Gleiche gilt auch für das erste bist fünfte modifizierte Beispiel).
4A und 4B dienen zum Erläutern der Form der Strömungsregulierungsbauteile 50 des vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiels und sind Außenansichten, die nur das rechte (in der Vorrichtung rechts vorgesehene) Strömungsregulierungsbauteil 50 darstellen. Wie in 4A dargestellt ist, verläuft aus Sicht von unterhalb ein Rand 52 des Strömungsregulierungsbauteils 50 entlang der Strömungsrichtung F der Luft, insbesondere verläuft der Rand von der Vorrichtungsvorderseite in Richtung der Vorrichtungsrückseite, und ist mit einer spitzen Form ausgebildet. Genauer gesagt erhöht sich die Höhe des Rands 52 von einer Grundebene (Innenfläche 24B) allmählich, bis er einen Gipfel 53 erreicht, der die Position einer maximalen Höhe ist, und verringert sich dann allmählich, um dadurch eine spitze Form auszubilden. Ein hinteres Ende 54 des Strömungsregulierungsbauteils 50 ist senkrecht scharf abgeschnitten ausgeformt in Richtung der Grundebene (Innenfläche 24B) an dem Vorrichtungsrückseitenende des Rands 52. Es ist anzumerken, dass in dem vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiel die Vorrichtung-Vorder-Hinten-Richtungslänge L des Strömungsregulierungsbauteils 50 50 mm beträgt, während die Vorrichtung-Vorne-Hinten-Richtungslänge k des Messabschnitts 44 des Luftströmungsmessers 40 30 mm beträgt (siehe 2). Eine Höhe H1 an dem Gipfel 53 des Strömungsregulierungsbauteils 50 von der Innenfläche 24B beträgt 7 mm, und eine Höhe H2 an dem hinteren Ende 54 des Strömungsregulierungsbauteils 50 von der Innenfläche 24B beträgt 3 mm (siehe 2).
Wie in 4B dargestellt ist, weist aus Sicht von der Seite das Strömungsregulierungsbauteil 50 einen Breitenaufweitungsabschnitt 56 und einen Breitenverengungsabschnitt 58 auf. Die Breite des Breitenaufweitungsabschnitts 56 entlang der Umfangsrichtung der Auslassleitung 24 (der Vorrichtung-Oben-Unten-Richtung) erhöht sich im Verlauf von der Vorrichtungsvorderseite in Richtung der Vorrichtungsrückseite. Die Breite des Breitenverengungsabschnitts 58 verringert sich im Verlauf in Richtung der Vorrichtungsrückseite von dem hinteren Ende des Breitenaufweitungsabschnitts 56. Es ist anzumerken, dass in dem vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiel die maximale Breite W des Strömungsregulierungsbauteils 50 in der Vorrichtung-Oben-Unten-Richtung 10 mm beträgt (siehe 3).
Eine Anordnung des Paares Strömungsregulierungsbauteile 50, die wie vorstehend beschrieben gestaltet sind, innerhalb eines Luftstroms erzeugt eine Luftströmung entlang den Rändern 52. Dies erzeugt eine Strömungsregulierungswirkung innerhalb der Auslassleitung 24.
In dem vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiel ist in der Vorrichtung-Vorne-Hinten-Richtung die Position des Gipfels 53 des Strömungsregulierungsbauteils 50, die an der Position einer maximalen Höhe H1 in der Vorrichtungsbreitenrichtung liegt, mit der Position eines Umfangsendes 57 des Strömungsregulierungsbauteils 50 ausgerichtet, das an der Position einer maximalen Breite W in der Vorrichtung-Oben-Unten-Richtung liegt. Des Weiteren sind in dem vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiel die Vorrichtung-Vorne-Hinten-Richtungspositionen des Gipfels 53 und des Umfangsendes 57 des Strömungsregulierungsbauteils 50 so festgelegt, dass sie weiter an der Vorrichtungsvorderseite liegen als die Vorrichtung-Vorne-Hinten-Richtungsmitte des Strömungsregulierungsbauteils 50.
Da das Strömungsregulierungsbauteil 50, das wie vorstehend beschrieben gestaltet ist, ein Querschnittsprofil, das einem Tragflügel ähnelt, mit einem aufgeweiteten vorderen Rand und einem zugespitzten hinteren Rand hat, kann die Strömungsregulierungswirkung innerhalb der Auslassleitung 24 verbessert werden.
Betrieb und vorteilhafte Wirkungen
In dem Luftfilter 10 des vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiels ist das Paar Strömungsregulierungsbauteile 50 an der Innenfläche 24B innerhalb der Auslassleitung 24 an beiden Seiten (beiden Vorrichtungsbreitenrichtungsseiten) des Luftströmungsmessers 40 vorgesehen. Die Auslassleitung 24, die mit den Strömungsregulierungsbauteilen 50 des vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiels vorgesehen ist, weist den nachstehenden Betrieb und vorteilhafte Wirkungen auf. Es ist anzumerken, dass in der nachstehenden Erläuterung ein Vergleich mit einem Luftfilter gemäß dem Stand der Technik (einem Vergleichsbeispiel) gemacht wird, der mit keinem Strömungsregulierungsbauteil 50 vorgesehen ist, wie in Bezug auf 5 und 6 gezeigt ist.
6 ist ein Schaubild, das die Luftströmung in einer Auslassleitung 24 eines Luftfilters 100 gemäß dem Stand der Technik erläutert, welcher das Vergleichsbeispiel ist. Es ist anzumerken, dass in dem Vergleichsbeispiel eine Gestaltung, die gleich ist wie in dem vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiel, dasselbe Bezugszeichen aufweist. Wie in 6 dargestellt ist, ist die Auslassleitung 24 des Vergleichsbeispiels gleich gestaltet wie das vorliegende beispielhafte Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, dass es kein Strömungsregulierungsbauteil 50 aufweist. Insbesondere ist in dem Vergleichsbeispiel ein Strömungsweg 32 in Richtung der Auslassleitung 24 von dem Filterelement 30 ähnlich wie in dem vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiel gekrümmt ausgebildet (siehe 1). In dem Strömungsweg 32 ändert sich die Luftströmung, die durch das Filterelement 30 in Richtung der oberen Vorrichtungsseite hindurchtritt, ihre Richtung vor dem Lufteinlassauslassanschluss 22, um in Richtung der Vorrichtungsrückseite zu strömen. Die Luft, die entlang des Strömungswegs 32 strömt, wird in den Trichter 26 geleitet und tritt in die Auslassleitung 24 ein.
In dem Vergleichsbeispiel tritt als Ergebnis einer Luftströmungskonvergenz in der Umgebung des Trichters 26 eine Luftströmungsablösung an dem Einlass der Auslassleitung 24 auf (siehe Linie Q1 in 6). Insbesondere ist an dem äußeren Rand der Auslassleitung 24 die Luftströmung, die durch den Trichter 26 konvergiert, nicht in der Lage, entlang der Innenfläche 24B der Auslassleitung 24 zu verlaufen, wodurch eine Strömungsablösung in der Umgebung des Einlasses der Auslassleitung 24 verursacht wird. Des Weiteren werden Ablösungswirbel an der Vorrichtungsrückseite des Luftströmungsmessers 40 ausgebildet (siehe Linie Q2 in 6). Es ist ferner anzumerken, dass, da die Luftströmung beeinträchtigt ist, wenn eine Ablösung auftritt (siehe Region Z in 6), eine Luftströmungsablenkung in der Auslassleitung 24 auftritt. Da sich die Region Z aufweitet, wird die wirksame Querschnittsfläche der Auslassleitung 24, durch die Luft hindurchtritt, reduziert.
Somit tritt in dem Vergleichsbeispiel eine turbulente Luftströmung in der Auslassleitung 24 aufgrund der Luftströmungsablösung und -ablenkung in der Auslassleitung 24 und der Reduktion der wirksamen Querschnittsfläche in der Auslassleitung 24 auf, durch die die Luft hindurchtritt. Dadurch wird eine Schwankung (Variation) in der Erfassung der Luftströmung durch den Luftströmungsmesser 40 verursacht. Ein Messfehler zwischen der Luftmenge, die durch den Luftströmungsmesser 40 erfasst wird, und der Luftmenge, die durch die Auslassleitung 24 hindurchtritt, insbesondere der Luftmenge, die tatsächlich in die Brennkraftmaschine strömt, verursacht Schwankungen (Variationen) in der Brennkraftmaschinenausgabeleistung und dem Brennkraftmaschinendrehmoment.
Im Gegensatz dazu wird, da das vorliegende beispielhafte Ausführungsbeispiel mit dem Paar Strömungsregulierungsbauteilen 50 vorgesehen ist, eine turbulente Luftströmung in der Auslassleitung 24 wie die in dem Vergleichsbeispiel verhindert. Eine ausführliche Erläuterung folgt in Bezug auf 5.
Zunächst werden in Fällen, in denen die Strömungsregulierungsbauteile 50 innerhalb des Luftstroms in der Auslassleitung 24 vorgesehen sind, kleine Wirbel an der Vorrichtungsrückseite der Strömungsregulierungsbauteile 50 erzeugt, da die Ränder 52 an dem hinteren Ende 54 scharf (scharfkantig) abgeschnitten ist. Ordnungsgemäße Längswirbel werden somit an der Vorrichtungsrückseite des Strömungsregulierungsbauteils 50 erzeugt (siehe Linie O1 in 5).
Dann erhält der Bereich nahe der Innenfläche 24B, an der die Längswirbel erzeugt worden sind, einen Impuls von einer oberen Schicht mit einem starken Impuls in Richtung einer unteren Schicht mit einem schwachen Impuls aufgrund der Längswirbel, die an der Vorrichtungsrückseite der Strömungsregulierungsbauteile 50 auftreten. Dadurch erhöht sich die Geschwindigkeit der Luftströmung an der Vorrichtungsrückseite der Strömungsregulierungsbauteile 50 und strömt die Luft entlang der Strömungsregulierungsbauteile 50.
Aufgrund der Luftströmung entlang der Strömungsregulierungsbauteile 50 erhöht sich ferner die Geschwindigkeit der Luftströmung entlang der Vorrichtung-Vorne-Hinten-Richtung der Strömungsregulierungsbauteile 50 und die Luft bezüglich der Vorrichtungsbreitenrichtung strömt in der Auslassleitung 24 entlang der Innenfläche 24B. Demgemäß wird eine Luftströmungsablösung an dem Einlass der Auslassleitung 24 verhindert und Luft, bei der die Ablösung verhindert worden ist, wird in Richtung des Luftströmungsmessers 40 gelenkt. Das Auftreten und Voranschreiten der Ablösungswirbel an der Vorrichtungsrückseite des Luftströmungsmessers 40 wird dadurch verhindert (siehe Linie U2 in 5). Eine Region, die für eine Strömung nicht verwendet werden kann (siehe Region V in 5), wird reduziert als Ergebnis des Verhinderns der Strömungsablösung, wodurch eine Luftströmungsablenkung in der Auslassleitung 24 verhindert wird. Insbesondere wird die wirksame Querschnittsfläche der Auslassleitung 24, durch die Luft hindurchtritt, erhöht.
Somit wird in dem vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiel durch Erhöhen der wirksamen Querschnittsfläche, durch die Luft hindurchtritt, eine Differenz der Geschwindigkeiten von Luft, die in der Umgebung der Mitte der Auslassleitung 24 strömt, und von Luft, die in der Umgebung der Innenfläche 24B an beiden Vorrichtungsbreitenrichtungsseiten der Auslassleitung 24 strömt, reduziert. Insbesondere wird die Luftströmung innerhalb der Auslassleitung 24 vergleichmäßigt, wodurch die Luftströmung stabilisiert wird. Eine Schwankung (Variation) der Erfassung der Luftströmung durch den Luftströmungsmesser 40 wird dadurch verhindert. Variationen (Schwankungen) der Brennkraftmaschinenausgabeleistung und des Brennkraftmaschinendrehmoments werden ferner aufgrund eines reduzierten Messfehlers zwischen der Luftmenge, die durch den Luftströmungsmesser 40 erfasst wird, und der Luftmenge, die durch Auslassleitung 24 strömt, insbesondere der Luftmenge, die tatsächlich in die Brennkraftmaschine strömt, verhindert. Die Stabilisierung der Luftströmung in der Auslassleitung 24 reduziert einen Druckverlust und erhöht die Luftmenge, die in die Brennkraftmaschine strömt, wodurch eine Verbesserung der Brennkraftmaschinenausgabeleistung ermöglicht wird.
Vorrichtung-Vorne-Hinten-Richtungspositionen der Strömungsregulierungsbauteile
Eine zusätzliche Erläuterung ist nachstehend bezüglich der Vorrichtung-Vorne-Hinten-Richtungspositionen der Strömungsregulierungsbauteile 50 in Bezug auf 7 beschrieben.
Jedes Strömungsregulierungsbauteil 50 des vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiels ist bevorzugt derart angeordnet, dass es in der gesamten Region von dem Einlass zu dem Auslass der Auslassleitung 24, insbesondere innerhalb einer Region X1 in 7, aufgenommen ist. Der Grund dafür liegt darin, dass eine Anordnung der Strömungsregulierungsbauteile 50 in der Auslassleitung 24 die Ausbildung der Luftströmung ermöglicht, die entlang der Innenfläche 24B an den Seiten verläuft, an denen die Strömungsregulierungsbauteile 50 angeordnet sind. Es ist anzumerken, dass in Fällen, in denen die Strömungsregulierungsbauteile 50 an dem Einlass der Auslassleitung 24 angeordnet sind, der Vorrichtungsvorderseitenabschnitt jedes Rands 52 so ausgebildet ist, dass er der Form des Trichters 26 folgt und sich weiter in Richtung der Vorrichtungsbreitenrichtungsaußenseite erstreckt als die Innenfläche 24B (siehe das Strömungsregulierungsbauteil 50 an dem linken Ende, wie mittels der doppeltstrichpunktierten Linie in 7 dargestellt ist). Insbesondere bilden die Ränder 52 gekrümmte Linien aus, die sich kontinuierlich von dem Trichter 26 erstrecken.
Die Strömungsregulierungsbauteile 50 sind bevorzugt so angeordnet, dass es innerhalb einer Region X2 aufgenommen ist, die sich von dem Einlass der Auslassleitung 24 zu einer Position zu der Rückseite des Luftströmungsmessers 40 erstreckt, insbesondere zu einer Position eines Abstands Y (ungefähr 10 mm) von dem hinteren Ende des Luftströmungsmessers 40. Die Region X2 ist bevorzugt, da dies die Position ist, in der eine Strömungsregulierungswirkung am stärksten in der Umgebung des Luftströmungsmessers 40 ausgeübt werden kann.
Des Weiteren ist, wenn die Position, in der die Segmente der Form für die Auslassleitung 24 einander treffen, an einer Position eines Abstands X3 von dem Einlass der Auslassleitung 24 festgelegt ist, durch Anordnen des Gipfels 53 jedes Strömungsregulierungsbauteils 50, sodass er an einer Position korrespondierend zu dem Abstand X3 angeordnet wird, die Position jedes Gipfels 53 mit der Position der Teilungslinie der Form für die Auslassleitung 24 ausgerichtet (korrespondierend zu Linie B-B in 1). Somit ermöglicht ein Ausrichten des Gipfels 53 jedes Strömungsregulierungsbauteils 50 mit der Teilungslinie der Form für die Auslassleitung 24, dass die Strömungsregulierungsbauteile 50 einstückig mit der Auslassleitung 24 mittels einer zweigeteilten Form ausgebildet werden. Eine komplexe geteilte Form zum Ausformen der Strömungsregulierungsbauteile 50 ist daher nicht notwendig, wodurch die Herstellungskosten gering gehalten werden können.
Modifizierte Beispiele
Nachstehend folgt eine Erläuterung bezüglich modifizierter Beispiele, die einen gleichen bzw. ähnlichen Betrieb und vorteilhafte Wirkungen wie das beispielhafte Ausführungsbeispiel aufweisen.
Erstes modifiziertes Beispiel
Wie in 8A und 8B dargestellt ist, weist ein erstes modifiziertes Beispiel ein Strömungsregulierungsbauteil 50A mit einer unterschiedlichen Form bezüglich des beispielhaften Ausführungsbeispiels auf. Es ist anzumerken, dass in 8A und 8B eine Gestaltung, die dieselbe Funktion wie die für die Strömungsregulierungsbauteile 50 des beispielhaften Ausführungsbeispiels hat, dasselbe Bezugszeichen aufweist.
Wie in 8A dargestellt ist, ist aus Sicht von unterhalb ein Rand 52 des Strömungsregulierungsbauteils 50A mit einer spitzen Form ausgebildet, deren Höhe sich von einer Grundebene (Innenfläche 24B) linear erhöht und deren Höhe sich dann linear im Verlauf stromabwärtig in der Strömungsrichtung F der Luft, insbesondere im Verlauf in Richtung der Vorrichtungsrückseite verringert. Ähnlich wie in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel ist ein hinteres Ende 54 des Strömungsregulierungsbauteils 50A in Richtung der Grundebene (Innenfläche 24B) an dem Vorrichtungsrückseitenende des Rands 52 senkrecht scharfkantig abgeschnitten ausgeformt. Wie in 8B dargestellt ist, weist aus Sicht von der Seite das Strömungsregulierungsbauteil 50A einen Breitenaufweitungsabschnitt 56 und einen Breitenverengungsabschnitt 58 auf. Eine Breite des Breitenaufweitungsabschnitts 54 erhöht sich linear im Verlauf in Richtung der Vorrichtungsrückseite von der Vorrichtungsvorderseite. Eine Breite des Breitenverengungsabschnitts 58 verringert sich linear im Verlauf in Richtung der Vorrichtungsrückseite von dem hinteren Ende des Breitenaufweitungsabschnitts 56.
Es ist anzumerken, dass in dem ersten modifizierten Beispiel in der Vorrichtung-Vorne-Hinten-Richtung die Position des Gipfels 53 des Strömungsregulierungsbauteils 50A, die an der Position einer maximalen Höhe in der Vorrichtungsbreitenrichtung liegt, mit der Position eines Umfangsendes 57 des Strömungsregulierungsbauteils 50A ausgerichtet ist, die an der Position einer maximalen Breite in der Vorrichtung-Oben-Unten-Richtung liegt. Des Weiteren sind die Vorrichtung-Vorne-Hinten-Richtungspositionen des Gipfels 53 und des Umfangsendes 57 des Strömungsregulierungsbauteils 50A so festgelegt, dass sie weiter in Richtung der Vorrichtungsvorderseite liegen als die Vorrichtung-Vorne-Hinten-Richtungsmitte des Strömungsregulierungsbauteils 50A.
Zweites modifiziertes Beispiel
Wie in 9A und 9B dargestellt ist, weist ein zweites modifiziertes Beispiel ein Strömungsregulierungsbauteil 50B mit einer unterschiedlichen Form verglichen zu dem beispielhaften Ausführungsbeispiel auf. Es ist anzumerken, dass in 9A und 9B eine Gestaltung, die dieselbe Funktion wie die für die Strömungsregulierungsbauteile 50 des beispielhaften Ausführungsbeispiels hat, dasselbe Bezugszeichen aufweist.
Wie in 9A dargestellt ist, ist aus Sicht von unterhalb ein Rand 52 des Strömungsregulierungsbauteils 50A mit einer spitzen Form ausgebildet, deren Höhe sich von einer Grundebene (Innenfläche 24B) linear erhöht und deren Höhe sich dann im Verlauf stromabwärtig in der Strömungsrichtung F der Luft, insbesondere im Verlauf in Richtung der Vorrichtungsrückseite linear verringert. Ähnlich wie in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel ist ein hinteres Ende 54 des Strömungsregulierungsbauteils 50B in Richtung der Grundebene (Innenfläche 24B) an dem Vorrichtungsrückseitenende des Rands 52 senkrecht scharf abgeschnitten ausgeformt. Des Weiteren weist, wie in 9B dargestellt ist, aus Sicht von der Seite das Strömungsregulierungsbauteil 50B einen Breitenverengungsabschnitt 58 auf, jedoch weist es keinen Breitenaufweitungsabschnitt 56 auf, wie es in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel gezeigt ist. Eine Breite des Breitenverengungsabschnitts 58 verringert sich linear im Verlauf in Richtung der Vorrichtungsrückseite von dem Vorrichtungsvorderseitenende des Strömungsregulierungsbauteils 50B.
Es ist anzumerken, dass in dem zweiten modifizierten Beispiel in der Vorrichtung-Vorne-Hinten-Richtung die Position des Gipfels 53 des Strömungsregulierungsbauteils 50B, die an der Position einer maximalen Höhe in der Vorrichtungsbreitenrichtung liegt, mit der Position eines Umfangsendes 57 des Strömungsregulierungsbauteils 50B nicht ausgerichtet ist, die an der Position einer maximalen Breite in der Vorrichtung-Oben-Unten-Richtung liegt. Des Weiteren sind die Vorrichtung-Vorne-Hinten-Richtungspositionen des Gipfels 53 und des Umfangsendes 57 des Strömungsregulierungsbauteils 50B so festgelegt, dass sie weiter in Richtung der Vorrichtungsvorderseite liegen als die Vorrichtung-Vorne-Hinten-Richtungsmitte des Strömungsregulierungsbauteils 50B (das Umfangsende 57 liegt an dem Vorrichtungsvorderseitenende des Strömungsregulierungsbauteils 50B).
Drittes bis fünftes modifiziertes Beispiel
10A bis 10C stellen zusätzliche modifizierte Beispiele dar. Das hintere Ende 54 eines Strömungsregulierungsbauteils 50C eines dritten modifizierten Beispiels, das in 10A dargestellt ist, unterscheidet sich in der Form von der des Strömungsregulierungsbauteils 50 des beispielhaften Ausführungsbeispiels. Das hintere Ende 54 des Strömungsregulierungsbauteils 50D eines vierten modifizierten Beispiels, das in 10B dargestellt ist, unterscheidet sich in der Form von der des Strömungsregulierungsbauteils 50A des ersten modifizierten Beispiels. Das hintere Ende 54 eines Strömungsregulierungsbauteils 50E eines fünften modifizierten Beispiels, das in 10C dargestellt ist, unterscheidet sich in der Form von der des Strömungsregulierungsbauteils 50B des zweiten modifizierten Beispiels.
Insbesondere sind, obwohl die hinteren Enden 54 in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel, die im ersten modifizierten Beispiel und im zweiten modifizierten Beispiel in Richtung der Grundebene (der Innenfläche 24B) an den Vorrichtungsrückseitenenden der Ränder 52 senkrecht scharf abgeschnitten (scharfkantig) ausgeformt sind, die hinteren Enden 54 des dritten bis fünften modifizierten Beispiels mit einer Schräge vorgesehen, deren Höhe sich im Verlauf in Richtung der Vorrichtungsrückseite verringert.
Sechstes modifiziertes Beispiel
Wie in 11 dargestellt ist, sind die Strömungsregulierungsbauteile 50F eines sechsten modifizierten Beispiels weiter in Richtung der oberen Vorrichtungsseite vorgesehen als es die Strömungsregulierungsbauteile 50 in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel sind. Es ist anzumerken, dass die Strömungsregulierungsbauteile 50F dieselbe Form haben wie die Strömungsregulierungsbauteile 50 des beispielhaften Ausführungsbeispiels und dass deren Erläuterung weggelassen ist.
In dem sechsten modifizierten Beispiel ist, obwohl die Strömungsregulierungsbauteile 50F mit derselben Form wie die Strömungsregulierungsbauteile 50 des beispielhaften Ausführungsbeispiels vorgesehen sind, die Form der Strömungsregulierungsbauteile 50F nicht darauf beschränkt und kann die Form eines beliebigen Bauteils der Strömungsregulierungsbauteile in dem ersten bis fünften modifizierten Beispiel angewandt werden.
Eine zusätzliche Erläuterung ist nachstehend bezüglich eines Vorrichtungsbreitenrichtungsbereichs zum Vorsehen der Strömungsregulierungsbauteile beschrieben. Wie vorstehend beschrieben ist, ist es eine Aufgabe des beispielhaften Ausführungsbeispiels und der modifizierten Beispiele, die Ablösung und Ablenkung der Luftströmung in der Vorrichtungsbreitenrichtung zu verhindern. Demgemäß ist das Paar Strömungsregulierungsbauteile bevorzugt innerhalb eines 120°-Bereichs (siehe Winkel θ1 in 11) in der Umfangsrichtung der Auslassleitung 24 von der Position vorgesehen, in der der Luftströmungsmesser 40 eingesetzt ist. Das Paar Strömungsregulierungsbauteile ist idealerweise innerhalb eines Bereichs von 60° bis 120° (siehe Winkel θ2 in 11) von diesem vorgesehen. Insbesondere kann eine Strömungsregulierungswirkung verbessert werden, wenn sich das Paar Strömungsregulierungsbauteile entsprechenden Vorrichtungsbreitenrichtungsenden der Auslassleitung 24 annähert (90°).
Zusammenfassung des beispielhaften Ausführungsbeispiels
Der Luftfilter 10 des beispielhaften Ausführungsbeispiels weist die nachstehenden Merkmale auf.
Ein erstes Merkmal liegt darin, dass in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Luftströmungsmesser 40 in Richtung eines Innenraums der Auslassleitung 24 durch die Wand 24A der Auslassleitung 24 eingesetzt ist und die Strömungsregulierungsbauteile 50 nach außen in der Vorrichtungsbreitenrichtung von der Innenfläche 24B der Auslassleitung 24 an den Seiten 40B des Luftströmungsmessers 40 vorstehend ausgebildet sind. Die Strömungsregulierungsbauteile 50 weisen jeweils einen Rand 52, der entlang einer Strömungsrichtung F verläuft und in einer spitzen Form ausgebildet ist, ein hinteres Ende 54, das an dem Vorrichtungsrückseitenende des Rands 52 ausgebildet ist und in Richtung der Innenfläche 24B scharf (scharfkantig) abgeschnitten ausgeformt ist, und einen Breitenverengungsabschnitt 58 mit einer Breite in der Vorrichtungsbreitenrichtung auf, die sich im Verlauf in Richtung der Vorrichtungsrückseite verringert.
Da die Strömungsregulierungsbauteile 50 an der Innenfläche 24B an den Seiten 40B (beiden Vorrichtungsbreitenrichtungsseiten) des Luftströmungsmessers 40 in der Auslassleitung 24 vorgesehen sind, ermöglicht das erste Merkmal eine Erzeugung von ordnungsgemäßen Längswirbeln stromabwärtig der Strömungsregulierungsbauteile 50 in der Strömungsrichtung F. Als Ergebnis kann eine Luftströmung ausgebildet werden, um entlang der Strömungsregulierungsbauteile 50 zu verlaufen. Eine Luftströmungsablösung an dem Einlass der Auslassleitung 24 wird dadurch verhindert, und das Auftreten und Voranschreiten von Ablösungswirbeln an der Vorrichtungsrückseite des Luftströmungsmessers 40 wird verhindert.
Somit wird in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel eine Luftströmungsablösung und -ablenkung innerhalb der Auslassleitung 24 verhindert und die Luftströmung wird innerhalb der Auslassleitung 24 vergleichmäßigt, um dadurch die Luftströmung zu stabilisieren. Eine Schwankung (Variation) bei der Erfassung der Luftströmung durch den Luftströmungsmesser 40 wird dadurch verhindert. Schwankungen (Variationen) der Brennkraftmaschinenausgabeleistung und des Brennkraftmaschinendrehmoments werden ferner aufgrund eines reduzierten Messfehlers zwischen der Luftmenge, die durch den Luftströmungsmesser 40 erfasst wird und der Luftmenge, die tatsächlich in die Brennkraftmaschine strömt, verhindert. Die Stabilisierung der Luftströmung in der Auslassleitung 24 reduziert einen Druckverlust und erhöht die Luftmenge, die in die Brennkraftmaschine strömt, wodurch eine Verbesserung der Brennkraftmaschinenausgabeleistung ermöglicht wird.
Ein zweites Merkmal liegt darin, dass aus Sicht eines Querschnitts der Auslassleitung 24 orthogonal zu der Strömungsrichtung F die Strömungsregulierungsbauteile 50 des beispielhaften Ausführungsbeispiels innerhalb eines 120°-Bereichs von der Position, in der der Luftströmungsmesser 40 eingesetzt ist, insbesondere in einer 90°-Position vorgesehen sind.
Aufgrund der Strömungsregulierungswirkung, die an den Seiten des Luftströmungsmessers 40 ausgeübt wird, der in der Mitte der Auslassleitung 24 eingesetzt ist, verhindert das zweite Merkmal eine Luftströmungsablösung, die sich aus/an dem Luftströmungsmesser 40 ergibt, wodurch die Strömung eines stabilen Luftstroms in den Luftströmungsmesser 40 ermöglicht wird.
Ein drittes Merkmal liegt darin, dass sowohl die Position des Gipfels 53 jedes Rands 52 als auch die Position einer maximalen Vorrichtung-Oben-Unten-Richtungsbreite der Strömungsregulierungsbauteile 50 des beispielhaften Ausführungsbeispiels stromaufwärtig in der Strömungsrichtung F angeordnet sind.
Das dritte Merkmal ermöglicht eine Verbesserung der Strömungsregulierungswirkung innerhalb der Auslassleitung 24 als ein Ergebnis, dass die Strömungsregulierungsbauteile 50 ein Querschnittsprofil, das einem Tragflügel ähnelt, mit einem aufgeweiteten vorderen Rand und einem zugespitzten hinteren Rand aufweisen.
Es ist anzumerken, dass in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel die Auslassleitung 24 mittels einer Form ausgebildet ist/wird, die in der Strömungsrichtung F geteilt ist, und die Gipfel 53 der spitzen Formen der Ränder 52 der Strömungsregulierungsbauteile 50 so angeordnet sein können, dass sie an der Teilungslinie der Form für die Auslassleitung 24 positioniert sind (ein viertes Merkmal).
Aufgrund des Ausrichtens des Gipfels 53 jedes Strömungsregulierungsbauteils 50 mit der Teilungslinie der Form für die Auslassleitung 24 ermöglicht das vierte Merkmal, dass die Strömungsregulierungsbauteile 50 einstückig mit der Auslassleitung 24 mittels einer zweiteiligen Form ausgebildet werden können. Eine komplexe geteilte Form zum Ausformen der Strömungsregulierungsbauteile 50 ist daher nicht notwendig, wodurch die Herstellungskosten gering gehalten werden können.
Es ist anzumerken, dass, obwohl ein Paar Strömungsregulierungsbauteile in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel und den modifizierten Beispielen vorgesehen ist, eine Strömungsregulierungswirkung auch durch ein Vorsehen zumindest eines Strömungsregulierungsbauteils an einer Seite des Luftströmungsmessers 40 erhalten werden kann. Des Weiteren gibt es keine Beschränkung auf eine einzelne Gruppe von linken und rechten Strömungsregulierungsbauteilen und es können zwei oder mehr Gruppen von Strömungsregulierungsbauteilen vorgesehen sein. Es ist ferner möglich, dass eine ungerade Anzahl der Strömungsregulierungsbauteile vorgesehen wird, zum Beispiel, dass ein Strömungsbauteil an einer Seite der Innenfläche 24B vorgesehen ist und dass zwei Strömungsregulierungsbauteile an der anderen Seite der Innenfläche 24B vorgesehen sind. Es ist anzumerken, dass, wenn sich die Vorsprungsfläche (der Vorsprungsbereich) der Strömungsregulierungsbauteile erhöht, die Strömungsregulierungsbauteile selbst Körper sind, die die Luft behindern, die durch die Auslassleitung 24 strömt. Demgemäß wird, wenn sich die Anzahl der Strömungsregulierungsbauteile erhöht, eine Erhöhung der gesamten Vorsprungsfläche von den mehreren Strömungsregulierungsbauteilen in Bezug auf den Innendurchmesser D der Auslassleitung 24 bevorzugt durch ein Design verhindert, in dem eine Abmessung jedes Strömungsregulierungsbauteils in Bezug auf den Innendurchmesser D der Auslassleitung 24 verkleinert wird. Des Weiteren ist es nicht notwendig für die Formen von mehreren Gruppen von Strömungsregulierungsbauteilen, dass sie alle gleich sind. Zum Beispiel können die Formen eines beliebigen Bauteils der Strömungsregulierungsbauteile gemäß dem ersten bis fünften modifizierten Beispiel angewandt werden.
Obwohl in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel die Strömungsregulierungsbauteile 50 an der Innenfläche 24B der Auslassleitung 24 an den Seiten 40B des Luftströmungsmessers 40 vorgesehen sind, kann ein zusätzliches Strömungsregulierungsbauteil 50 an einer vorderen Endseite des Luftströmungsmessers 40, insbesondere an der Vorrichtungsunterseite des Luftströmungsmessers 40 vorgesehen sein. Dies ist aufgrund des nachstehenden Sachverhalts. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel ist der Strömungsweg 32 in Richtung der Auslassleitung 24 von dem Filterelement 30 gekrümmt ausgebildet (siehe 1). In dem Strömungsweg 32 ändert die Luftströmung, die durch das Filterelement 30 in Richtung der Vorrichtungsoberseite hindurchtritt, ihre Richtung vor dem Lufteinlassauslassanschluss 22, um in Richtung der Vorrichtungsrückseite zu strömen. Die Luft, die durch den Strömungsweg 32 strömt, konvergiert in dem Trichter 26 und tritt in die Auslassleitung 24 ein. Insbesondere ist eine Vorrichtungsunterseite der Auslassleitung 24 korrespondierend zu der Innenseite des Strömungswegs 32 die Stelle, an der sich die Luftströmung in der Umgebung des Einlasses der Auslassleitung 24 abrupt ändert (Trichter 26). Somit tritt an dem Einlass der Auslassleitung 24, wenn eine Luftströmung in Richtung der Vorrichtungsoberseite der Auslassleitung 24 korrespondierend zu der Außenseite des Strömungswegs 32 nach oben strömt (tritt), eine Luftströmungsablösung auf und strömen Ablösungswirbel in den Luftströmungsmesser 40. Im Gegensatz dazu ermöglicht ein Vorsehen eines Strömungsregulierungsbauteils 50 an der Innenfläche 24B an der Vorrichtungsunterseite der Auslassleitung 24, dass verhindert wird, dass Ablösungswirbel in Richtung des Luftströmungsmessers 40 geführt werden, trotz der abrupten Änderung der Strömung an der Vorrichtungsunterseite der Auslassleitung 24 aufgrund der Kurve in dem Strömungsweg 32.
Es ist anzumerken, dass die jeweiligen Abmessungen von Abschnitten in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel lediglich beispielhaft sind und diese Abmessungen gemäß einer Menge an Brennkraftmaschinenabgas, einer Vorrichtungsbauart, etc. modifiziert werden können.
Es ist ein Luftfilter vorgesehen, der Folgendes aufweist: eine Auslassleitung, durch die Luft abgegeben wird; einen Luftströmungsmesser, der durch eine Wand der Auslassleitung in Richtung eines Innenraums der Auslassleitung eingesetzt ist; und ein Strömungsregulierungsbauteil, das von einer Innenfläche der Auslassleitung an einer Seite des Luftströmungsmessers vorstehend ausgebildet ist, wobei das Strömungsregulierungsbauteil Folgendes aufweist: einen Rand, der mit einer spitzen Form in Bezug auf die Innenfläche ausgebildet ist und der entlang einer Luftströmungsrichtung verläuft, ein hinteres Ende, das an einem stromabwärtigen Ende des Rands in der Strömungsrichtung ausgebildet ist und das in Richtung der Innenfläche scharfkantig ausgeformt ist, und einen Abschnitt mit sich verengender Breite, dessen Breite sich in einer Umfangsrichtung der Auslassleitung im Verlauf stromabwärts in der Strömungsrichtung verringert.
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

JP 2000303921 A [0003]

Claims

Luftfilter, der Folgendes aufweist: eine Auslassleitung (24), durch die Luft abgegeben wird; einen Luftströmungsmesser (40), der durch eine Wand (24A) der Auslassleitung in Richtung eines Innenraums der Auslassleitung eingesetzt ist; und ein Strömungsregulierungsbauteil (50), das von einer Innenfläche (24B) der Auslassleitung an einer Seite des Luftströmungsmessers vorstehend ausgebildet ist, wobei das Strömungsregulierungsbauteil Folgendes aufweist: einen Rand (52), der mit einer spitzen Form in Bezug auf die Innenfläche ausgebildet ist und der entlang einer Luftströmungsrichtung verläuft, ein hinteres Ende (54), das an einem stromabwärtigen Ende des Rands in der Strömungsrichtung ausgebildet ist und das in Richtung der Innenfläche scharfkantig ausgeformt ist, und einen Abschnitt mit sich verengender Breite (58), dessen Breite sich in einer Umfangsrichtung der Auslassleitung im Verlauf stromabwärts in der Strömungsrichtung verringert.
Luftfilter nach Anspruch 1, wobei: das Strömungsregulierungsbauteil (50) innerhalb eines 120°-Bereichs von einer Position, in der der Luftströmungsmesser (40) eingesetzt ist, aus Sicht eines Querschnitts der Auslassleitung orthogonal zu der Strömungsrichtung vorgesehen ist.
Luftfilter nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei: ein Gipfel (53) der spitzen Form des Rands des Strömungsregulierungsbauteils und eine Position einer maximalen Breite des Strömungsregulierungsbauteils in der Umfangsrichtung der Auslassleitung an einer stromaufwärtigen Seite des Strömungsregulierungsbauteils entlang der Strömungsrichtung angeordnet sind.
Luftfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: die Auslassleitung (24) mittels einer Form ausgebildet ist, die in der Strömungsrichtung geteilt ist; und ein Gipfel (53) der spitzen Form des Rands des Strömungsregulierungsbauteils an einer Teilungslinie der Form für die Auslassleitung angeordnet ist.
Luftfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der des Weiteren Folgendes aufweist: einen Trichter (26), der an einem stromaufwärtigen Ende der Auslassleitung in der Strömungsrichtung angeordnet ist, wobei sich ein Durchmesser des Trichters (26) im Verlauf stromaufwärts in der Strömungsrichtung erhöht; wobei das Strömungsregulierungsbauteil stromabwärtig von dem Trichter (26) in der Strömungsrichtung angeordnet ist, und der Rand des Strömungsregulierungsbauteils eine gekrümmte Linie ausbildet, die sich kontinuierlich von dem Trichter erstreckt.
Luftfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: ein vorderes Ende des Strömungsregulierungsbauteils stromaufwärtig des Luftströmungsmessers (40) in der Strömungsrichtung positioniert ist; und das hintere Ende des Strömungsregulierungsbauteils stromabwärtig des Luftströmungsmessers (40) in der Strömungsrichtung positioniert ist.
Luftfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: eine Vielzahl von Strömungsregulierungsbauteilen (50) vorgesehen ist, wobei die Vielzahl von Strömungsregulierungsbauteilen an jeweiligen Enden der Innenfläche orthogonal zu einer Einsetzrichtung des Luftströmungsmessers (40) aus Sicht eines Querschnitts der Auslassleitung orthogonal zu der Strömungsrichtung vorgesehen ist.