DE102018112906B4

DE102018112906B4 - Luftfilter

Info

Publication number: DE102018112906B4
Application number: DE102018112906.8A
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: 2022-12-29
Anticipated expiration: 2038-05-31
Also published as: US20180345197A1; JP2018204530A; CN108979907A; DE102018112906A1; US10881999B2; JP6816655B2

Abstract

Luftfilter, der Folgendes aufweist:eine Auslassleitung (24), durch die Luft abgegeben wird;einen Luftströmungsmesser (40), der durch eine Wand (24A) der Auslassleitung (24) in Richtung eines Innenraums der Auslassleitung (24) eingesetzt ist; undein Strömungsregulierungsbauteil (50), das von einer Innenfläche (24B) der Auslassleitung (24) an einer vorderen Endseite des Luftströmungsmessers (40) vorstehend ausgebildet ist, wobei das Strömungsregulierungsbauteil (50) Folgendes aufweist:einen Rand (52), der mit einer spitzen Form in Bezug auf die Innenfläche (24B) ausgebildet ist und der entlang einer Luftströmungsrichtung verläuft,ein hinteres Ende (54), das an einem stromabwärtigen Ende des Rands (52) in der Strömungsrichtung ausgebildet ist und das in Richtung der Innenfläche (24B) scharfkantig ausgeformt ist, undeinen Abschnitt mit sich verengender Breite (58), dessen Breite sich in einer Umfangsrichtung der Auslassleitung (24) im Verlauf stromabwärts in der Strömungsrichtung verringert,wobei ein Gipfel (53) der spitzen Form des Rands (52) des Strömungsregulierungsbauteils (50) und eine Position einer maximalen Breite des Strömungsregulierungsbauteils (50) in der Umfangsrichtung der Auslassleitung (24) an einer stromaufwärtigen Seite des Strömungsregulierungsbauteils (50) entlang der Strömungsrichtung angeordnet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Luftfilter (Luftreiniger).
Stand der Technik
JP 2000 - 303 921 A 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 können, wenn sich eine Luftströmung in der Umgebung eines Einlasses einer Auslassleitung abrupt ändert, die mit einem Strömungsregulierungsbauteil vorgesehen ist, wie zum Beispiel in dem Luftfilter von JP 2000 - 303 921 A , eine Ablösung und eine Ablenkung in der Luftströmung auftreten, die von dem Filterelement eintritt.
Wenn eine derartige Luftströmungsablösung und -ablenkung auftritt, strömt turbulente Luft in Richtung des Luftströmungsmessers, wodurch sich eine Schwankung bei der Luftmenge ergibt, die dadurch gemessen wird.
DE 10 2008 041 145 A1 offenbart einen Luftfilter, 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 vorderen Endseite des Luftströmungsmessers vorstehend ausgebildet ist. Das Strömungsregulierungsbauteil weist Folgendes auf: 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.
Weitere Luftfilter gemäß dem Stand der Technik sind in JP H10 - 48 021 A , US 2013 / 0 248 044 A1 , DE 10 2007 026 673 A1 , DE 10 2007 060 046 A1 und DE 198 52 015 A1 offenbart.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Luftfilter (Luftreiniger) bereitzustellen, in dem eine Luftströmungsablösung und -ablenkung, die an dem Einlass einer Auslassleitung auftritt, verhindert wird und ein stabiler Luftstrom in einen Luftströmungsmesser strömen kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch einen Luftfilter (Luftreiniger) mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Die vorliegende Erfindung 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. Das Strömungsregulierungsbauteil ist an der Innenfläche der Auslassleitung an der vorderen Endseite des eingesetzten Luftströmungsmessers vorgesehen. Das Strömungsregulierungsbauteil hat, 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 des Strömungsregulierungsbauteils ist in Richtung der Innenfläche scharfkantig (scharf abgeschnitten) ausgeformt. Des Weiteren hat, wenn eine Umfangsrichtung der Auslassleitung als eine Breitenrichtung angesehen wird, das Strömungsregulierungsbauteil einen Abschnitt mit sich verengender Breite, dessen Breite sich im Verlauf stromabwärts in der Strömungsrichtung verringert. In dem Luftfilter 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.
Da das Strömungsregulierungsbauteil an der Innenfläche an der vorderen Endseite des Luftströmungsmessers in der Auslassleitung vorgesehen ist, wird es ermöglicht, dass ordnungsgemäß Längswirbel stromabwärtig des Strömungsregulierungsbauteils in der Strömungsrichtung erzeugt werden. Als Ergebnis kann es bewirkt werden, dass eine Luftströmung entlang des Strömungsregulierungsbauteils verläuft. Des Weiteren kann das Auftreten von Ablösungswirbeln, die an dem Einlass der Auslassleitung auftreten, verhindert werden, da die Luft, die an der vorderen Endseite des Luftströmungsmessers vorbeiströmt, entlang der Innenfläche innerhalb der Auslassleitung verläuft. Insbesondere wird eine Luftströmungsablösung und -ablenkung, die an dem Einlass der Auslassleitung auftritt, verhindert und strömt ein stabiler Luftstrom in den Luftströmungsmesser. Ferner wird eine Verbesserung einer Strömungsregulierungswirkung innerhalb der Auslassleitung als ein Ergebnis ermöglicht, dass das Strömungsregulierungsbauteil ein Querschnittsprofil aufweist, das einem Tragflügel ähnelt, mit einem aufgeweiteten vorderen Rand und einem zugespitzten hinteren Rand.
Der Luftfilter der vorliegenden Erfindung weist bevorzugt ein Gehäuse auf, das ein Filterelement aufnimmt, wobei das Gehäuse mit der Auslassleitung derart verbunden ist, dass sich eine Luftdurchgangsrichtung durch den Filter und die Strömungsrichtung schneiden. Des Weiteren ist das Strömungsregulierungsbauteil an der Filterelementseite der Auslassleitung vorgesehen.
Dieser bevorzugte Luftfilter hat als eine Prämisse, dass sich die Luftdurchgangsrichtung durch das Filterelement und die Strömungsrichtung durch die Auslassleitung schneiden, insbesondere dass der Luftströmungsweg gekrümmt ist. Des Weiteren ist das Strömungsregulierungsbauteil an der Filterelementseite der Auslassleitung an der Innenseite des gekrümmten Strömungswegs vorgesehen.
Da das Strömungsregulierungsbauteil an der Innenseite des Strömungswegs vorgesehen ist, wo sich die Luftströmung abrupt ändert, wird eine Luftströmungsablösung und -ablenkung, die an der Filterelementseite der Auslassleitung auftritt, verhindert und strömt ein stabiler Luftstrom in den Luftströmungsmesser.
In dem Luftfilter der vorliegenden Erfindung wird/ist bevorzugt die Auslassleitung mittels einer Form ausgebildet, die in der Strömungsrichtung geteilt ist, und ist bevorzugt ein Gipfel der spitzen Form des Rands des Strömungsregulierungsbauteils an einer Teilungslinie der Form für die Auslassleitung angeordnet.
Da der Gipfel der spitzen Form des Strömungsregulierungsbauteils mit der Teilungslinie der Form für die Auslassleitung ausgerichtet ist, wird es ermöglicht, 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 Erfindung verhindert eine Luftströmungsablösung und -ablenkung, die an dem Einlass einer Auslassleitung (eines Auslassrohrs) auftritt, wodurch die Strömung eines stabilen Luftstroms in einen Luftströmungsmesser ermöglicht wird.
Figurenliste
Beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung 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 Seitenschnittansicht eines Auslassleitungsbereichs eines Luftfilters eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
3 ist eine Frontschnittansicht (ein Querschnitt entlang A-A in 2) eines Auslassleitungsbereichs eines Luftfilters eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
4A ist eine Seitenansicht eines Strömungsregulierungsbauteils in einem Luftfilter eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
4B ist eine Draufsicht eines Strömungsregulierungsbauteils in einem Luftfilter eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
5 ist ein Schaubild (eine Seitenschnittansicht), das (die) einen Betrieb eines Luftfilters eines beispielhaften Ausführungsbeispiels erläutert;
6 ist ein Schaubild (eine Seitenschnittansicht), das (die) einen Betrieb eines Luftfilters eines Vergleichsbeispiels erläutert;
7 ist ein Schaubild (eine Seitenschnittansicht), das (die) Positionsverhältnisse für ein Strömungsregulierungsbauteil in einem Auslassleitungsbereich eines Luftfilters eines beispielhaften Ausführungsbeispiels erläutert;
8A ist eine Seitenansicht eines Strömungsregulierungsbauteils in einem Luftfilter eines ersten modifizierten Beispiels eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
8B ist eine Draufsicht eines Strömungsregulierungsbauteils in einem Luftfilter des ersten modifizierten Beispiels eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
9A ist eine Seitenansicht eines Strömungsregulierungsbauteils in einem Luftfilter eines zweiten modifizierten Beispiels eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
9B ist eine Draufsicht eines Strömungsregulierungsbauteils in einem Luftfilter des zweiten modifizierten Beispiels eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
10A ist eine Seitenansicht eines Strömungsregulierungsbauteils in einem Luftfilter eines dritten modifizierten Beispiels eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
10B ist eine Seitenansicht eines Strömungsregulierungsbauteils in einem Luftfilter eines vierten modifizierten Beispiels eines beispielhaften Ausführungsbeispiels;
10C ist eine Seitenansicht eines 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 Erfindung 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 kasten- bzw. schachtelförmiger Luftfilter, der ein im Wesentlichen kasten- bzw. schachtelförmiges 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 kasten- 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 Brennkraftmaschineneinlasssammler (nicht dargestellt in den Zeichnungen) gekoppelt. 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. Ein Strömungsregulierungsbauteil 50 ist an der Vorrichtungsunterseite der Auslassleitung 24 in der Umgebung des Einlasses der Auslassleitung 24 vorgesehen. Das Strömungsregulierungsbauteil 50 ist 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.
Strömungsregulierungsbauteil
Wie in 1 bis 3 dargestellt ist, ist das Strömungsregulierungsbauteil 50 an einer Innenfläche 24B der Auslassleitung 24 an einer vorderen Endseite des Luftströmungsmessers 40 ausgebildet, insbesondere an der Vorrichtungsunterseite des Luftströmungsmessers 40, um in Richtung der Vorrichtungsoberseite vorzustehen. Die Vorrichtungsunterseite des Luftströmungsmessers 40, an der das Strömungsregulierungsbauteil 50 ausgebildet ist, korrespondiert zu der Filterelementseite in dem Gehäuse 12. Genauer gesagt korrespondiert die Filterelementseite zu der Innenseite eines Strömungswegs 32, der in Richtung der Auslassleitung 24 von dem Filterelement 30 gekrümmt ist. Das Strömungsregulierungsbauteil 50 ist in der Umgebung eines Einlasses an der Vorrichtungsvorderseite der Auslassleitung 24 in der Vorrichtung-Vorne-Hinten-Richtung vorgesehen. Eine ausführliche Erläuterung bezüglich der Form des Strömungsregulierungsbauteils 50 folgt nachstehend.
4A und 4B dienen zum Erläutern der Form des Strömungsregulierungsbauteils 50 des vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiels und sind Außenansichten, die nur das Strömungsregulierungsbauteil 50 darstellen. Wie in 4A dargestellt ist, verläuft aus Sicht der Seite 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 in einer Draufsicht das Strömungsregulierungsbauteil 50 einen Breitenaufweitungsabschnitt 56 und einen Breitenverengungsabschnitt 58 auf. Die Breite des Breitenaufweitungsabschnitts 56 entlang der Umfangsrichtung der Auslassleitung 24 (der Vorrichtungsbreitenrichtung) 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 Vorrichtungsbreitenrichtung 10 mm beträgt (siehe 3).
Eine Anordnung des Strömungsregulierungsbauteils 50, das wie vorstehend beschrieben gestaltet ist, innerhalb eines Luftstroms erzeugt eine Luftströmung entlang des Rands 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 Vorrichtung-Oben-Unten-Richtung liegt, mit der Position eines Umfangsendes 57 des Strömungsregulierungsbauteils 50 ausgerichtet, das an der Position einer maximalen Breite W in der Vorrichtungsbreitenrichtung 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 Strömungsregulierungsbauteil 50 an der Innenfläche 24B an der unteren Vorrichtungsvorderseite der Auslassleitung 24 vorgesehen. Die Auslassleitung 24, die mit dem Strömungsregulierungsbauteil 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. Insbesondere ist eine Vorrichtungsunterseite der Auslassleitung 24 die Stelle, an der sich die Luftströmung in der Umgebung des Einlasses der Auslassleitung 24 (an dem Trichter 26) abrupt ändert.
In dem Vergleichsbeispiel tritt als ein Ergebnis, dass sich die Luftströmung in der Umgebung des Einlasses der Auslassleitung 24 abrupt ändert, eine Luftströmungsablösung an der Vorrichtungsunterseite des Luftströmungsmessers 40 auf (siehe Linie T in 6). Insbesondere tritt in der Auslassleitung 24 eine Ablösung in der Umgebung des Luftströmungsmessers 40 aufgrund einer Luftströmung in der Umgebung des Vorrichtungsunterseitenendes der Auslassleitung 24 korrespondierend zu der Innenseite des Strömungswegs 32 auf, da die Strömung nicht entlang der Innenfläche 24B verlaufen kann, wodurch die Luftströmung in Richtung der Vorrichtungsoberseite der Auslassleitung 24 korrespondierend zu der Außenseite des Strömungswegs 32 nach oben strömt. Da die Luftströmung beeinträchtigt ist, wenn eine Ablösung auftritt (siehe Region U in 6), tritt eine Luftströmungsablenkung in der Auslassleitung 24 auf. Da sich die Region U aufweitet, wird die wirksame Querschnittsfläche der Auslassleitung 24, durch die Luft hindurchtritt, reduziert.
Somit strömt in dem Vergleichsbeispiel aufgrund der Luftströmungsablösung und -ablenkung an dem Einlass der Auslassleitung 24 eine turbulente Luft (Ablösungswirbel) in den Luftströmungsmesser 40, der in der Auslassleitung 24 eingesetzt ist. 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 Strömungsregulierungsbauteil 50 vorgesehen ist, eine Luftströmungsablösung, wie zum Beispiel die in dem Vergleichsbeispiel, trotz der abrupten Änderung der Luftströmung in der Umgebung des Einlasses der Auslassleitung 24 verhindert. Eine ausführliche Erläuterung folgt nachstehend in Bezug auf 5.
Zunächst werden in Fällen, in denen das Strömungsregulierungsbauteil 50 innerhalb des Luftstroms in der Auslassleitung 24 vorgesehen ist, kleine Wirbel an der Vorrichtungsrückseite des Strömungsregulierungsbauteils 50 erzeugt, da der Rand 52 an dem hinteren Ende 54 scharf (scharfkantig) abgeschnitten ist. Ordnungsgemäße Längswirbel werden somit an der Vorrichtungsrückseite des Strömungsregulierungsbauteils 50 erzeugt (siehe Linie R 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 des Strömungsregulierungsbauteils 50 auftreten. Dadurch erhöht sich die Geschwindigkeit der Luftströmung an der Vorrichtungsrückseite des Strömungsregulierungsbauteils 50 und strömt die Luft entlang des Strömungsregulierungsbauteils 50.
Aufgrund der Luftströmung entlang des Strömungsregulierungsbauteils 50 erhöht sich ferner die Geschwindigkeit der Luftströmung entlang der Vorrichtung-Vorne-Hinten-Richtung des Strömungsregulierungsbauteils 50 und strömt die Luft an der Vorrichtungsunterseite der Auslassleitung 24 entlang der Innenfläche 24B. Demgemäß wird an dem Einlass der Auslassleitung 24 eine Luftströmungsablösung in der Umgebung des Luftströmungsmessers 40 verhindert, da die Luftströmung nicht in Richtung der Vorrichtungsoberseite der Auslassleitung 24 korrespondierend zu der Außenseite des Strömungswegs 32 strömt, trotz der abrupten Änderung der Strömung an der Vorrichtungsunterseite der Auslassleitung 24 korrespondierend zu der Innenseite des Strömungswegs 32. Insbesondere werden Ablösungswirbel, die in Richtung des Luftströmungsmessers 40 führen, verhindert. Eine Luftströmungsablenkung wird auch verhindert, da die Region, in der eine Strömungsablösung auftritt, reduziert wird (siehe Region S in 5). Wenn die Luftströmungsablösung und -ablenkung, die an dem Einlass der Auslassleitung 24 auftritt, verhindert wird, strömt ein stabiler Luftstrom und keine Ablösungswirbel in den Luftströmungsmesser 40, wodurch eine Schwankung (Variation) bei der Erfassung der Luftströmung durch den Luftströmungsmesser 40 verhindert wird. 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 die Auslassleitung 24 hindurchtritt, insbesondere der Luftmenge, die tatsächlich in die Brennkraftmaschine strömt, verhindert.
Das Verhindern der Luftströmungsablösung und -ablenkung erhöht die wirksame Querschnittsfläche der Auslassleitung 24, durch die Luft hindurchtritt, reduziert eine Differenz der Geschwindigkeiten der Luft, die in der Umgebung der Mitte der Auslassleitung 24 strömt, und der Luft, die in der Umgebung der Innenfläche 24B an der Vorrichtungsunterseite der Auslassleitung 24 strömt. Insbesondere wird die Luftströmung innerhalb der Auslassleitung 24 vergleichmäßigt. Das Vergleichmäßigen der Luftströmung, die durch die Auslassleitung 24 strömt, und ein Stabilisieren der Luftströmung reduziert einen Druckverlust und erhöht die Luftmenge, die in die Brennkraftmaschine strömt, wodurch eine Verbesserung der Brennkraftmaschinenausgabeleistung ermöglicht wird.
Vorrichtung-Vorne-Hinten-Richtungsposition des Strömungsregulierungsbauteils
Eine zusätzliche Erläuterung ist nachstehend bezüglich Vorrichtung-Vorne-Hinten-Richtungspositionen des Strömungsregulierungsbauteils 50 in Bezug auf 7 beschrieben.
Das Strömungsregulierungsbauteils 50 des vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiels ist generell bevorzugt angeordnet, um in der gesamten Region von dem Einlass zu dem Auslass der Auslassleitung 24, insbesondere innerhalb einer Region X1 in 7, aufgenommen zu sein. Der Grund dafür liegt darin, dass eine Anordnung des Strömungsregulierungsbauteils 50 in der Auslassleitung 24 die Ausbildung der Luftströmung ermöglicht, die entlang der Innenfläche 24B an der Seite verläuft, an der das Strömungsregulierungsbauteil 50 angeordnet ist. Es ist anzumerken, dass in Fällen, in denen das Strömungsregulierungsbauteil 50 an dem Einlass der Auslassleitung 24 angeordnet ist, der Vorrichtungsvorderseitenabschnitt des Rands 52 so ausgebildet ist, dass er der Form des Trichters 26 folgt und sich weiter in Richtung der Vorrichtungsunterseite erstreckt als die Innenfläche 24B (siehe das Strömungsregulierungsbauteil 50 an dem linken Ende, wie mittels der doppeltstrichpunktierten Linie in 7 dargestellt ist).
Insbesondere bildet der Rand 52 eine gekrümmte Linie aus, die sich kontinuierlich von dem Trichter 26 erstreckt.
Das Strömungsregulierungsbauteil 50 ist 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 des Strömungsregulierungsbauteils 50, sodass er an einer Position korrespondierend zu dem Abstand X3 angeordnet wird, die Position des Gipfels 53 mit der Position der Teilungslinie der Form für die Auslassleitung 24 ausgerichtet (korrespondierend zu Linie A-A in 2). Somit ermöglicht ein Ausrichten des Gipfels 53 des Strömungsregulierungsbauteils 50 mit der Teilungslinie der Form für die Auslassleitung 24, dass das Strömungsregulierungsbauteil 50 einstückig mit der Auslassleitung 24 mittels einer zweigeteilten Form ausgebildet wird. Eine komplexe geteilte Form zum Ausformen des Strömungsregulierungsbauteils 50 ist daher nicht notwendig, wodurch die Herstellungskosten gering gehalten werden können. Es ist anzumerken, dass in dem vorliegenden beispielhaften Ausführungsbeispiel der Gipfel 53 so angeordnet ist, dass er an der Position korrespondierend zu dem Abstand X3 angeordnet ist.
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 des Strömungsregulierungsbauteils 50 des beispielhaften Ausführungsbeispiels hat, dasselbe Bezugszeichen aufweist.
Wie in 8A dargestellt ist, ist aus Sicht der Seite 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 in einer Draufsicht 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 Vorrichtung-Oben-Unten-Richtung liegt, mit der Position eines Umfangsendes 57 des Strömungsregulierungsbauteils 50A ausgerichtet ist, die an der Position einer maximalen Breite in der Vorrichtungsbreitenrichtung 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 des Strömungsregulierungsbauteils 50 des beispielhaften Ausführungsbeispiels hat, dasselbe Bezugszeichen aufweist.
Wie in 9A dargestellt ist, ist aus Sicht von der Seite 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, in einer Draufsicht 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 Vorrichtung-Oben-Unten-Richtung liegt, mit der Position eines Umfangsendes 57 des Strömungsregulierungsbauteils 50B nicht ausgerichtet ist, die an der Position einer maximalen Breite in der Vorrichtungsbreitenrichtung 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 in einem sechsten modifizierten Beispiel zwei Strömungsregulierungsbauteile 50F an der Innenfläche 24B der Auslassleitung 24 an Positionen nebeneinander in der Vorrichtungsbreitenrichtung angeordnet. Es ist anzumerken, dass die Strömungsregulierungsbauteile 50F dieselbe Form haben wie das Strömungsregulierungsbauteil 50 des beispielhaften Ausführungsbeispiels und dass deren Erläuterung weggelassen ist.
Die zwei Strömungsregulierungsbauteile 50F des sechsten modifizierten Beispiels ermöglichen die Ausbildung eines Luftstroms, der entlang der Innenfläche 24B über eine breite Region der Innenfläche 24B an der Vorrichtungsunterseite der Auslassleitung 24 verläuft. Obwohl in dem sechsten modifizierten Beispiel die Strömungsregulierungsbauteile 50F mit derselben Form vorgesehen sind wie das Strömungsregulierungsbauteil 50 des beispielhaften Ausführungsbeispiels ist die Form der Strömungsregulierungsbauteile 50F nicht darauf beschränkt und kann eine beliebige Form der Strömungsregulierungsbauteile gemäß dem ersten bis fünften modifizierten Beispiel angewandt werden.
Die Anzahl der Strömungsregulierungsbauteile in der Auslassleitung 24 ist nicht auf zwei beschränkt, sondern es können drei oder mehr Strömungsregulierungsbauteile vorgesehen sein. Es ist anzumerken, dass, wenn sich der Vorsprungsbereich der Strömungsregulierungsbauteile erhöht, die Strömungsregulierungsbauteile selbst Körper sein können, die eine Luftströmung durch die Auslassleitung 24 behindern. Demgemäß wird, wenn sich die Anzahl der Strömungsregulierungsbauteile erhöht, eine Erhöhung des gesamten Vorsprungsbereichs von den mehreren Strömungsregulierungsbauteilen in Bezug auf den Innendurchmesser D der Auslassleitung 24 bevorzugt durch ein Design verhindert, wodurch eine Abmessung jedes Strömungsregulierungsbauteils in Bezug auf den Innendurchmesser D der Auslassleitung 24 kleiner gemacht wird. Des Weiteren ist es für die Formen der mehreren Strömungsregulierungsbauteile nicht erforderlich, dass sie alle gleich sind.
Zusammenfassung des beispielhaften Ausführungsbeispiels
Der Luftfilter 10 des beispielhaften Ausführungsbeispiels umfasst die nachstehenden Merkmale.
Ein erstes Merkmal liegt darin, dass in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Luftströmungsmesser 40 in Richtung einer Innenseite der Auslassleitung 24 durch die Wand 24A der Auslassleitung 24 eingesetzt ist/wird und das Strömungsregulierungsbauteil 50 von der Innenfläche 24B der Auslassleitung 24 an einer Vorrichtungsunterseite vorstehend ausgebildet ist, die die vordere Endseite des Luftströmungsmessers 40 ist. Das Strömungsregulierungsbauteil 50 weist 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 abgeschnitten (scharfkantig) ausgeformt ist, und einen Abschnitt mit sich verengender Breite 58 mit einer Breite in der Vorrichtungsbreitenrichtung auf, die sich im Verlauf in Richtung der Vorrichtungsrückseite verringert.
Da das Strömungsregulierungsbauteil 50 an der Innenfläche 24B an der vorderen Endseite (Vorrichtungsunterseite) des Luftströmungsmessers 40 in der Auslassleitung 24 vorgesehen ist, ermöglicht das erste Merkmal ordnungsgemäße Längswirbel, die stromabwärtig des Strömungsregulierungsbauteils 50 in der Strömungsrichtung F erzeugt werden. Als Ergebnis kann ein Verlauf der Luftströmung entlang des Strömungsregulierungsbauteils 50 sichergestellt werden. Des Weiteren wird das Auftreten von Ablösungswirbeln, die an dem Einlass der Auslassleitung 24 auftreten, aufgrund der Luft, die an der vorderen Endseite (Vorrichtungsunterseite) des Luftströmungsmessers 40 vorbeiströmt, verhindert, da sie entlang der Innenfläche 24B innerhalb der Auslassleitung 24 verläuft. Wenn eine Luftströmungsablösung verhindert wird, wird ferner eine Luftströmungsablenkung in der Auslassleitung 24 verhindert.
Ein Verhindern einer Luftströmungsablösung und -ablenkung, die an dem Einlass der Auslassleitung 24 auftritt, hat die nachstehenden vorteilhaften Wirkungen. Insbesondere strömt eine stabile Luftströmung, die keine Ablösungswirbel aufweist, in den Luftströmungsmesser 40, wodurch eine Schwankung bei der Erfassung der Luftströmung durch den Luftströmungsmesser 40 verhindert wird. Schwankungen bei der Brennkraftmaschinenausgabeleistung und dem Brennkraftmaschinendrehmoment werden aufgrund von reduzierten Messfehlern zwischen der Luftmenge, die durch den Luftströmungsmesser 40 erfasst werden, und der Luftmenge, die durch die Auslassleitung 24 hindurchtritt, insbesondere der Luftmenge, die tatsächlich in die Brennkraftmaschine strömt, verhindert. Eine 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 zweitens Merkmal liegt darin, dass in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel die Auslassleitung 24 mit dem Gehäuse 12 derart verbunden ist, dass sich die Durchtrittsrichtung P der Luft durch das Filterelement 30 und die Strömungsrichtung F der Luft schneiden, und das Strömungsregulierungsbauteil 50 an der Filterelementseite der Auslassleitung 24 vorgesehen ist. Dass sich die Durchtrittsrichtung P der Luft durch das Filterelement 30 und die Strömungsrichtung F der Luft durch die Auslassleitung 24 schneiden, bedeutet, dass der Strömungsweg 32, der eine Route für die Luft von dem Filterelement 30 in Richtung der Auslassleitung 24 ist, gekrümmt ist. Insbesondere ist das Strömungsregulierungsbauteil 50 des beispielhaften Ausführungsbeispiels an der Filterelementseite (Vorrichtungsunterseite) der Auslassleitung 24 an der Innenseite des gekrümmten Strömungswegs 32 vorgesehen.
Da das Strömungsregulierungsbauteil 50 an der Innenseite des Strömungswegs 32 vorgesehen ist, an der sich die Luftströmung abrupt ändert, steigt durch das zweite Merkmal die Luftströmung nicht in Richtung der Vorrichtungsoberseite der Auslassleitung 24 an, das zu der Außenseite des Strömungswegs 32 korrespondiert, trotz der abrupten Änderung der Strömung an der Vorrichtungsunterseite der Auslassleitung 24, die zu der Innenseite des Strömungswegs 32 korrespondiert. Insbesondere kann eine Luftströmung entlang der Innenfläche 24B der Auslassleitung 24 bereitgestellt werden und wird eine Luftströmungsablösung und -ablenkung in der Umgebung des Luftströmungsmessers 40 verhindert. Eine stabile Luftströmung strömt dadurch in den Luftströmungsmesser 40.
Ein drittes Merkmal liegt darin, dass sowohl die Position des Gipfel 523 des Rands 52 als auch die Position einer maximalen Breite in Vorrichtungsbreitenrichtung des Strömungsregulierungsbauteils 50 des beispielhaften Ausführungsbeispiels so festgelegt sind, dass sie stromaufwärtig in der Strömungsrichtung F liegen.
Das dritte Merkmal ermöglicht eine Verbesserung der Strömungsregulierungswirkung innerhalb der Auslassleitung 24 als ein Ergebnis, dass das Strömungsregulierungsbauteil 50 ein Querschnittsprofil, das einem Tragflügel ähnelt, mit einem aufgeweiteten vorderen Rand und einem zugespitzten hinteren Rand aufweist.
Ein viertes Merkmal liegt darin, dass in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel die Auslassleitung 24 mittels einer Form ausgebildet wird/ist, die in der Strömungsrichtung F geteilt ist, und der Gipfel 53 der spitzen Form des Rands 52 des Strömungsregulierungsbauteils 50 so angeordnet ist, dass er an der Teilungslinie der Form für die Auslassleitung 24 positioniert ist.
Da der Gipfel 53 des Strömungsregulierungsbauteils 50 mit der Teilungslinie der Form für die Auslassleitung 24 ausgerichtet ist, ermöglicht das vierte Merkmal, dass das Strömungsregulierungsbauteil 50 einstückig mit der Auslassleitung 24 mittels einer zweigeteilten Form ausgebildet wird. Eine komplexe geteilte Form zum Ausformen des Strömungsregulierungsbauteils 50 ist dadurch nicht erforderlich, wodurch die Herstellungskosten gering gehalten werden können.
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 vorderen Endseite 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.

Claims

Luftfilter, der Folgendes aufweist: eine Auslassleitung (24), durch die Luft abgegeben wird; einen Luftströmungsmesser (40), der durch eine Wand (24A) der Auslassleitung (24) in Richtung eines Innenraums der Auslassleitung (24) eingesetzt ist; und ein Strömungsregulierungsbauteil (50), das von einer Innenfläche (24B) der Auslassleitung (24) an einer vorderen Endseite des Luftströmungsmessers (40) vorstehend ausgebildet ist, wobei das Strömungsregulierungsbauteil (50) Folgendes aufweist: einen Rand (52), der mit einer spitzen Form in Bezug auf die Innenfläche (24B) ausgebildet ist und der entlang einer Luftströmungsrichtung verläuft, ein hinteres Ende (54), das an einem stromabwärtigen Ende des Rands (52) in der Strömungsrichtung ausgebildet ist und das in Richtung der Innenfläche (24B) scharfkantig ausgeformt ist, und einen Abschnitt mit sich verengender Breite (58), dessen Breite sich in einer Umfangsrichtung der Auslassleitung (24) im Verlauf stromabwärts in der Strömungsrichtung verringert, wobei ein Gipfel (53) der spitzen Form des Rands (52) des Strömungsregulierungsbauteils (50) und eine Position einer maximalen Breite des Strömungsregulierungsbauteils (50) in der Umfangsrichtung der Auslassleitung (24) an einer stromaufwärtigen Seite des Strömungsregulierungsbauteils (50) entlang der Strömungsrichtung angeordnet sind.
Luftfilter nach Anspruch 1, der des Weiteren Folgendes aufweist: ein Gehäuse (12), das ein Filterelement (30) aufnimmt, wobei das Gehäuse (12) mit der Auslassleitung (24) derart verbunden ist, dass sich eine Luftdurchgangsrichtung durch das Filterelement (30) und die Strömungsrichtung schneiden; wobei das Strömungsregulierungsbauteil (50) an einer Filterelementseite der Auslassleitung (24) vorgesehen ist.
Luftfilter nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die Auslassleitung (24) mittels einer Form ausgebildet ist, die in der Strömungsrichtung geteilt ist; und ein Gipfel (53) der spitzen Form des Rands (52) des Strömungsregulierungsbauteils (50) an einer Teilungslinie der Form für die Auslassleitung (24) angeordnet ist.
Luftfilter nach Anspruch 1 oder 2, der des Weiteren Folgendes aufweist: einen Trichter (26), der an einem stromaufwärtigen Ende der Auslassleitung (24) in der Strömungsrichtung angeordnet ist, wobei sich ein Durchmesser des Trichters (26) im Verlauf stromaufwärts in der Strömungsrichtung erhöht; wobei das Strömungsregulierungsbauteil (50) stromabwärtig von dem Trichter (26) in der Strömungsrichtung angeordnet ist, und der Rand (52) des Strömungsregulierungsbauteils (50) eine gekrümmte Linie ausbildet, die sich kontinuierlich von dem Trichter (26) erstreckt.
Luftfilter nach Anspruch 1 oder 2, wobei: ein vorderes Ende des Strömungsregulierungsbauteils (50) stromaufwärtig des Luftströmungsmessers (40) in der Strömungsrichtung positioniert ist; und das hintere Ende des Strömungsregulierungsbauteils (50) stromabwärtig des Luftströmungsmessers (40) in der Strömungsrichtung positioniert ist.
Luftfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: eine Vielzahl von Strömungsregulierungsbauteilen (50F) an der vorderen Endseite des Luftströmungsmessers (40) vorgesehen ist.