DE102021117851A1

DE102021117851A1 - Manipulationssichere kohlenwasserstofffalle für verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE102021117851A1
Application number: DE102021117851.7A
Authority: DE
Inventors: Alexander Adam King; David S. Moyer; Ha To Chung; Roger Joseph Khami
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-07-17
Filing date: 2021-07-09
Publication date: 2022-01-20
Also published as: US20220018318A1; US11506158B2; CN113944577A

Abstract

Diese Offenbarung stellt eine manipulationssichere Kohlenwasserstofffalle für Verbrennungsmotoren bereit Ein Luftansaugsystem für einen Verbrennungsmotor beinhaltet einen Luftansaugkanal in Fluidverbindung mit einem Motoransaugkrümmer und eine Leitungskomponente, die entlang einer ersten Montagerichtung in den Luftansaugkanal eingeführt ist. Das Luftansaugsystem beinhaltet zudem eine Kohlenwasserstofffalle (HC-Falle), die an der Leitungskomponente innerhalb des Luftansaugkanals gesichert ist. Die Leitungskomponente definiert mindestens ein Rückhaltemerkmal, um eine Position der HC-Falle beizubehalten, sodass das Entfernen der HC-Falle aus dem Luftansaugkanal zu einer strukturellen Beeinträchtigung des mindestens einen Rückhaltemerkmals führt. Der Luftansaugkanal ist zudem dazu konfiguriert, das mindestens eine Rückhaltemerkmal vor einem Zugriff durch den Benutzer abzuschirmen, um das Entfernen der HC-Falle durch den Benutzer zu verhindern.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kohlenwasserstofffalle für eine Brennkraftmaschine.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Wenn eine Brennkraftmaschine abgeschaltet wird, können unverbrannte Kohlenwasserstoffkraftstoffdämpfe in einem Ansaugkrümmersystem, Motorzylindern und/oder einem Motorkurbelgehäuse verbleiben. Diese Kohlenwasserstoffkraftstoffdämpfe können zusammen mit Dämpfen aus einem Kurbelgehäuse durch ein Kurbelgehäuselüftungssystem aus den Motorzylindern durch ein offenes Einlassventil in den Ansaugkrümmer wandern. Die Dämpfe in dem Ansaugkrümmer können auch durch das Frischluftansaugsystem und dann in die umgebende Atmosphäre wandern. Es wurde gezeigt, dass diese Migration der Kohlenwasserstoffkraftstoffdämpfe durch die steigenden und fallenden Temperaturen des Motors während des Motorabkühlens verstärkt wird, was durch steigende und fallende Umgebungstemperaturen oder andere ähnliche Bedingungen verursacht werden kann.
KURZDARSTELLUNG
Ein Luftansaugsystem für einen Verbrennungsmotor beinhaltet einen Luftansaugkanal in Fluidverbindung mit einem Motoransaugkrümmer und eine Leitungskomponente, die entlang einer ersten Montagerichtung in den Luftansaugkanal eingeführt ist. Das Luftansaugsystem beinhaltet zudem eine Kohlenwasserstofffalle (hydrocarbon trap - HC-Falle), die an der Leitungskomponente innerhalb des Luftansaugkanals gesichert ist. Die Leitungskomponente definiert mindestens ein Rückhaltemerkmal, um eine Position der HC-Falle beizubehalten, sodass das Entfernen der HC-Falle aus dem Luftansaugkanal zu einer strukturellen Beeinträchtigung des mindestens einen Rückhaltemerkmals führt. Der Luftansaugkanal ist zudem dazu konfiguriert, das mindestens eine Rückhaltemerkmal vor einem Zugriff durch den Benutzer abzuschirmen, um das Entfernen der HC-Falle durch den Benutzer zu verhindern.
Ein Luftansaugsystem für einen Verbrennungsmotor beinhaltet einen Luftansaugkanal in Fluidverbindung mit einem Motoransaugkrümmer und eine Leitungskomponente, die einen ersten Satz von nach außen gerichteten Rückhaltemerkmalen definiert, um einen Innenwand des Luftansaugkanals in Eingriff zu nehmen. Das Luftansaugsystem beinhaltet zudem eine Kohlenwasserstofffalle (HC-Falle), die innerhalb der Leitungskomponente angeordnet ist. Die Leitungskomponente definiert einen zweiten Satz von nach innen gerichteten Rückhaltemerkmalen, um ein Ende der HC-Falle in Eingriff zu nehmen, um eine Position der HC-Falle beizubehalten. Die Rückhaltemerkmale des ersten Satzes und des zweiten Satzes sind vor Zugriff abgeschirmt, um ein Entfernen der HC-Falle durch den Benutzer zu verhindern.
Ein Luftansaugsystem für einen Verbrennungsmotor beinhaltet einen Luftansaugkanal in Fluidverbindung mit einem Motoransaugkrümmer und eine Leitungskomponente, die entlang einer ersten Montagerichtung in den Luftansaugkanal eingeführt ist. Das Luftansaugsystem beinhaltet zudem eine Kohlenwasserstofffalle (HC-Falle), die entlang einer zweiten Montagerichtung, welche im Wesentlichen der ersten Montagerichtung entgegengesetzt ist, in die Leitungskomponente eingeführt ist. Die Leitungskomponente definiert zudem ein erstes Rückhaltemerkmal, um den Luftansaugkanal während des Einführens verriegelnd in Eingriff zu nehmen, und ein zweites Rückhaltemerkmal, um eine Position der HC-Falle beizubehalten. Das erste und das zweite Rückhaltemerkmal sind im montierten Zustand vor Zugriff abgeschirmt, um ein Entfernen der HC-Falle durch den Benutzer zu verhindern. Ein nachfolgender Versuch, die HC-Falle aus dem Luftansaugkanal zu entfernen, führt zu einer strukturellen Beeinträchtigung des mindestens einen Rückhaltemerkmals.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugmotors, der ein Luftansaugsystem aufweist.
2 ist eine auseinandergezogene Ansicht einer ersten Luftansaugsystemunterbaugruppe.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Leitungskomponente des ersten Luftansaugsystems.
4 ist eine teilweise aufgeschnittene Ansicht des ersten Luftansaugsystems entlang der Schnittlinie 4-4.
5 ist eine auseinandergezogene Ansicht einer zweiten Luftansaugsystemunterbaugruppe.
6 ist eine perspektivische Ansicht einer Leitungsunterbaugruppe des zweiten Luftansaugsystems.
7 ist eine teilweise aufgeschnittene Ansicht des zweiten Luftansaugsystems entlang der Schnittlinie 7-7.
8 ist eine auseinandergezogene Ansicht einer dritten Luftansaugsystemunterbaugruppe.
9 ist eine auseinandergezogene Ansicht einer Leitungsunterbaugruppe des dritten Luftansaugsystems.
10 ist eine teilweise aufgeschnittene Ansicht des dritten Luftansaugsystems entlang der Schnittlinie 10-10.
11 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts 11 der aufgeschnittenen Ansicht aus 10.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nach Bedarf werden in dieser Schrift ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in unterschiedlichen und alternativen Formen umgesetzt werden kann. Die Figuren sind nicht unbedingt malßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sind in der vorliegenden Schrift offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann den vielfältigen Einsatz der vorliegenden Erfindung zu lehren.
Während Motorabschaltungszeiträumen des Fahrzeugs können verdunstende Kohlenwasserstoffe (HC) durch den Motor durch das Luftansaugsystem (Air Induction System - AIS) emittiert werden. Das Austreten der Kohlenwasserstoffe aus dem Luftansaugsystem kann dazu führen, dass derartige Kohlenwasserstoffe in die Umgebung freigesetzt werden. Verdunstungsemissionsleistungsanforderungen können die Gesamtmenge an HC begrenzen, die ein Fahrzeug in die Atmosphäre emittieren darf. In Fällen, in denen ein Fahrzeug-AIS einen wesentlichen Beitrag zu den Gesamtkohlenwasserstoffgehalten des Fahrzeugs leistet, kann eine Kohlenwasserstofffalle (HC-Falle) genutzt werden, um Kohlenwasserstoffe während der Motorabschaltung einzufangen und während des normalen Motorbetriebs Kohlenwasserstoffe freizusetzen und/oder zu verbrennen, um akzeptable Verdunstungsemissionswerte des Fahrzeugs zu erreichen. Durch Umsetzen der in dieser Schrift beschriebenen Konfigurationen der HC-Falle kann die Menge an verdunstenden HCs, die an die Umgebung oder Atmosphäre abgegeben wird, wesentlich reduziert oder beseitigt werden.
Aufgrund strenger Verdunstungsemissionsanforderungen kann eine Durchfluss-HC-Falle bereitgestellt werden, um die Verdunstungsemissionsziele des Fahrzeugs zu erfüllen. Die Durchflussausgestaltung wird betrieben, um Adsorption und Desorption von Kohlenwasserstoffen effizient bereitzustellen. Eine derartige HC-Falle kann stromaufwärts und/oder stromabwärts eines Luftmassenstromsensors (mass air flow sensor - MAF-Sensors) innerhalb eines Luftansaugdurchgangs angeordnet sein. Basierend auf einer von zahlreichen Konfigurationen kann die Durchfluss-HC-Falle im Wesentlichen alle Dämpfe, die aus dem Inneren des Motors während Motorabkühlphasen austreten, dazu zwingen, durch die HC-Falle zu strömen, bevor sie die Umgebung erreichen. Im Gegensatz dazu ist es bei einer Umgehungs-HC-Falle erforderlich, dass nur ein Teil der Dämpfe, die aus dem Inneren des Motors während Motorabkühlphasen austreten, durch die HC-Falle strömt, bevor sie die Umgebung erreichen. Während eine Durchfluss-HC-Falle im Allgemeinen effizienter sein kann beim Reduzieren der an die Umgebung abgegebenen Menge an HC-Dämpfen, kann eine Umgehungsfalle auch die Freisetzung derartiger HC-Dämpfe reduzieren und allein oder in Kombination mit einer oder mehreren Durchfluss-HC-Fallen und/oder Umgehungs-HC-Fallen verwendet werden. Obwohl in dieser Schrift im Allgemeinen beispielhaft als Durchfluss-HC-Falle beschrieben, versteht es sich, dass die offenbarte HC-Falle auch als Umgehungs-HC-Falle umgesetzt sein kann.
Ein Fahrzeug-AIS kann eine HC-Falle beinhalten, die eine oder mehrere Kohlenwasserstoff adsorbierende Flächen innerhalb des AIS aufweist, um verdampfte Kohlenwasserstoffe während Motorabkühlphasen zu adsorbieren, um die Freisetzung derartiger Kohlenwasserstoffe in die Umgebung zu verhindern oder zu reduzieren. Die HC-Falle kann durch Spülen von den vorübergehend adsorbierten HC-Dämpfen gereinigt werden, sobald der Motor neu gestartet wird, und derartige Dämpfe können durch die Verbrennung verbraucht werden, die während des normalen Motorbetriebs auftritt.
Die HC-Falle kann als eine Adsorptionsfalle konfiguriert sein, sodass die Falle dazu ausgelegt ist, HC-Gase auf der Oberfläche des Adsorptionsmaterials in der Falle zu sammeln und festzuhalten (z. B. um die „leichten Enden“ von Benzin einzufangen). Es wurde herausgefunden, dass diese „leichten Enden“ von Benzin einer der Hauptbestandteile der Dämpfe sind, die aus einem typischen Luftansaugsystem während Motorabkühlphasen austreten. Obwohl in einigen Beispielen als Adsorptionsfalle beschrieben, können unterschiedliche Kohlenwasserstoff adsorbierende Materialien, bei denen Gase durch vollständige Assimilierung oder Integration gesammelt werden, ebenfalls als Teil der HC-Falle integriert sein.
Die HC-Falle kann eine Vielzahl von Adsorptionskanälen beinhalten, die durch Wellmaterial gebildet sind, wobei die Kanäle parallel relativ zu einer Luftstromachse und senkrecht zu der radialen und/oder der azimutalen Achse verlaufen. Derartige Adsorptionskanäle können Längsdurchgänge sein, die es ermöglichen, dass Luft durch die HC-Falle strömt. Wenn eine Motorabkühlphase auftritt, können Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel aus dem Motor verdampfter Kraftstoff, durch die HC-Falle zurückströmen. Das Adsorptionsmaterial kann Kohlenwasserstoffe adsorbieren und kann ferner Kohlenwasserstoffe bis zur Freisetzung der Kohlenwasserstoffe speichern, um den Adsorber zu regenerieren. Zum Beispiel können die Kohlenwasserstoffe durch einen Luftstrom über das adsorbierende Material und/oder durch Erwärmen aus dem Adsorptionsmaterial freigesetzt werden. Ein Luftstrom durch die Falle kann die Kohlenwasserstoffe aus dem Adsorptionsmaterial freisetzen. Ferner kann als weiteres Beispiel das Adsorptionsmaterial auf eine Desorptionstemperatur erwärmt werden, bei der die Kohlenwasserstoffe aus dem Adsorptionsmaterial freigesetzt werden können. Somit kann das Adsorptionsmaterial regeneriert werden. Kohlenwasserstoffe, die aus der HC-Falle freigesetzt werden, können dann durch den Motor zur Verwendung bei der Verbrennung während des Motorbetriebs, wie etwa während des Anlassens des Motors, aufgenommen werden. In alternativen Beispielen kann das Adsorptionsmaterial Kohlenwasserstoffe speichern, bis das Adsorptionsmaterial auf andere Weise regeneriert wird.
Es versteht sich, dass bestimmte herkömmliche Ausgestaltungen von AIS-HC-Fallen nicht ohne Weiteres über unterschiedliche Anwendungen skalierbar oder verschiebbar sind und die Verwendung bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen unterschiedliche Abmessungen für unterschiedliche Anwendungen erfordern. Zum Beispiel kann in einigen Motoren das Motorvolumen im Vergleich zu anderen Motoren größer sein, wodurch eine größere Luftmasse pro Motorzyklus und größere Adsorberkanalöffnungen erforderlich sind. Darüber hinaus muss eine zuverlässige Adsorptions- und Desorptionsleistung für HC-Fallen über die Nutzungsdauer des Fahrzeugs aufrechterhalten werden. Ferner kann eine ausreichende Leistung von Verdunstungsemissionssteuerungen dazu beitragen, die Zahlung von Regulierungsgebühren im Zusammenhang mit einer Minderleistung und/oder Nichteinhaltung zu vermeiden.
Gemäß anderen Aspekten kann ein Adsorptionselement für HC-Fallen mit manipulationssicheren Merkmalen bereitgestellt sein, um Audits bei der Verwendung eines Emissionssystems eines Fahrzeugs zu entsprechen.
Eine standardisierte Ausgestaltung kann dazu beitragen, Kapital zu sparen und die Investitionskosten zu minimieren, während alle Funktionsanforderungen und Verdunstungsemissionsanforderungen des Luftansaugsystems erfüllt werden. Genauer gesagt, können bestehende Ausgestaltungen von HC-Fallen in ebenfalls vorhandene AIS-Kanalsysteme integriert werden. Nachstehend ausführlicher erörtert, können eine oder mehrere kostengünstige Zwischenkomponenten eingeführt werden, um eine HC-Falle an einem AIS-Kanal zu sichern.
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine schematische Darstellung eines Zylinders eines Mehrzylindermotors 10 abgebildet, der als Teil eines Antriebssystems eines Fahrzeugs beinhaltet sein kann. Jeder der mehreren Zylinder kann gleichermaßen seinen eigenen Satz von Komponenten beinhalten, wie nachstehend beschrieben (z. B. Einlass-/Auslassventile, Kraftstoffeinspritzvorrichtung, Zündkerze usw.).
Der Motor 10 kann mindestens teilweise durch ein Steuersystem, das eine Steuerung 12 beinhaltet, und durch Eingabe von einem Fahrzeugführer 132 über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. In diesem Beispiel beinhaltet die Eingabevorrichtung 130 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines Pedalpositionssignals (pedal position - PP). Eine Brennkammer (d. h. ein Zylinder) 30 des Motors 10 kann Brennkammerwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36 beinhalten. Der Kolben 36 kann an eine Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, sodass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Zwischengetriebesystem an mindestens ein Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Startermotor über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um einen Startvorgang des Motors 10 zu ermöglichen.
Die Brennkammer 30 kann Ansaugluft aus einem Ansaugkrümmer 44 über einen Ansaugdurchgang 42 aufnehmen und Verbrennungsgase über einen Abgasdurchgang 48 abführen. Der Ansaugkrümmer 44 und der Abgasdurchgang 48 können über ein jeweiliges Einlassventil 52 und Auslassventil 54 selektiv mit der Brennkammer 30 kommunizieren. In einigen Beispielen kann die Brennkammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile beinhalten.
Das Einlassventil 52 und die Auslassventile 54 können durch Nockenbetätigung über ein jeweiliges Nockenbetätigungssystem 51 und 53 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 können jeweils einen oder mehrere Nocken beinhalten und können eines oder mehrere von einem System zur Nockenprofilverstellung (cam profile switching - CPS), variablen Nockensteuerung (variable cam timing - VCT), variablen Ventilsteuerung (variable valve timing - VVT) und/oder zum variablen Ventilhub (variable valve lift - VVL) nutzen, die durch die Steuerung 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Die Position des Einlassventils 52 und des Auslassventils 54 kann durch einen Positionssensor 55 bzw. 57 bestimmt werden. In alternativen Beispielen können das Einlassventil 52 und/oder das Auslassventil 54 durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Zylinder 30 alternativ dazu ein Einlassventil, das per elektrischer Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das per Nockenbetätigung gesteuert wird, einschließlich CPS- und/oder VCT-Systemen, beinhalten.
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 ist der Darstellung nach in dem Ansaugdurchgang 44 in einer Konfiguration angeordnet, die als Saugrohreinspritzung bezeichnet wird und die Kraftstoff in den Ansaugkanal stromaufwärts der Brennkammer 30 einbringt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 kann Kraftstoff proportional zur Impulsbreite eines von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 68 empfangenen Signals (z. B. FPW) einspritzen. Kraftstoff kann an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) abgegeben werden, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler beinhaltet. In einigen Beispielen kann die Brennkammer 30 alternativ oder zusätzlich dazu eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung beinhalten, die direkt an die Brennkammer 30 zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in diese auf eine Weise, die als Direkteinspritzung bekannt ist, gekoppelt ist.
Der Ansaugdurchgang 42 kann eine Drossel 62 beinhalten, die eine Drosselklappe 64 aufweist. In diesem konkreten Beispiel kann die Position der Drosselklappe 64 durch die Steuerung 12 über ein Signal variiert werden, das einem Elektromotor oder einem Aktor bereitgestellt wird, der mit der Drossel 62 beinhaltet ist, eine Konfiguration, die normalerweise als eine elektronische Drosselsteuerung (electronic throttle control - ETC) bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Drossel 62 dazu betrieben werden, die Ansaugluft zu variieren, die der Brennkammer 30 sowie anderen Motorzylindern bereitgestellt wird. Die Position der Drosselklappe 64 kann der Steuerung 12 durch das Drosselpositionssignal (throttle position - TP) bereitgestellt werden. Der Ansaugdurchgang 42 kann Luftmassenstromsensor 120 (MAF-Sensor) und einen Krümmerluftdrucksensor 122 (manifold air pressure sensor - MAP-Sensor) beinhalten, um der Steuerung 12 die entsprechenden Signale (z. B. MAF und MAP) bereitzustellen. Gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Ansaugdurchgang 42 Teil eines Luftansaugsystems sein, das ein Luftfilter und/oder eine AIS-HC-Falle beinhaltet.
Ein Zündsystem 88 kann der Brennkammer 30 als Reaktion auf ein Vorzündungssignal (spark advance - SA) von der Steuerung 12 über die Zündkerze 92 einen Zündfunken bereitstellen. Obwohl Fremdzündungskomponenten gezeigt sind, können die Brennkammer 30 oder ein oder mehrere andere Brennkammern des Motgors 10 in einigen Ausführungsformen in einem Selbstzündungsmodus mit oder ohne Zündfunken betrieben werden.
Ein Abgassensor 126 ist der Darstellung nach stromaufwärts einer Emissionssteuervorrichtung 70 an den Abgasdurchgang 48 gekoppelt. Bei dem Sensor 126 kann es sich um einen beliebigen geeigneten Sensor zum Bereitstellen einer Angabe eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases handeln, wie etwa eine lineare Lambdasonde oder eine Universal- oder Weitbereichslambdasonde (universal exhaust gas oxygen sensor - UEGO-Sonde), eine binäre Lambdasonde (EGO), eine beheizte EGO-Sonde (HEGO), einen NOx-Sensor, einen HC-Sensor oder einen CO-Sensor. Der Darstellung nach ist die Emissionssteuervorrichtung 70 entlang des Abgasdurchgangs 48 stromabwärts des Abgassensors 126 angeordnet. Bei der Vorrichtung 70 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator (three-way catalyst - TWC), eine NOx-Falle, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen daraus handeln. In manchen Beispielen kann die Emissionssteuerungsvorrichtung 70 durch Betreiben mindestens eines Zylinders des Motors innerhalb eines bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses während des Betriebs des Motors 10 periodisch zurückgesetzt werden.
Die Steuerung 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem konkreten Beispiel als Festwertspeicherchip 106 gezeigt ist, Direktzugriffsspeicher 108, Keep-Alive-Speicher 110 und einen Datenbus. Auf den Festwertspeicher 106 können computerlesbare Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, welche durch den Prozessor 102 zum Durchführen verschiedener Funktionen des AIS ausgeführt werden können.
Die Steuerung 12 kann zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich der Messung des eingeleiteten Luftstroms über ein Signal von dem MAF-Sensor 120; der Motorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) von einem Temperatursensor 112, der an eine Kühlhülse 114 gekoppelt ist; eines Profilzündungsaufnahmesignals (profile ignition pickup signal - PIP-Signal) von einem Hall-Effekt-Sensor 118 (oder einer anderen Art), der an die Kurbelwelle 40 gekoppelt ist; einer Drosselposition (TP) von einem Drosselpositionssensor; und eines Absolutkrümmerdrucksignals von dem MAP-Sensor 122. Das Motordrehzahlsignal RPM kann durch die Steuerung 12 aus dem Signal PIP generiert werden. Ein Krümmerdrucksignal von einem MAP-Sensor kann verwendet werden, um eine Angabe des Vakuums, oder Drucks, in dem Ansaugkrümmer bereitzustellen. Es ist zu beachten, dass verschiedene Kombinationen aus den vorstehenden Sensoren verwendet werden können, wie etwa ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Unter bestimmten Betriebsbedingungen kann der MAP-Sensor 122 eine Angabe des Motordrehmoments bereitstellen. Ferner kann der MAP-Sensor 122 gemeinsam mit der detektierten Motordrehzahl eine Schätzung der in den Zylinder eingeleiteten Ladung (einschließlich Luft) bereitstellen. In anderen Beispielen kann der Sensor 118, der zudem als Motordrehzahlsensor verwendet wird, bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorbestimmte Anzahl an gleichmäßig beabstandeten Impulsen ausgeben.
Das AIS kann entlang des Luftansaugdurchgangs 44 einen Schmutzluftkanal zum Aufnehmen von ungefilterter Umgebungsluft, einen Luftkasten mit einem darin angeordneten Luftfilter und einen Reinluftkanal zum Leiten von gefilterter Luft zum Motor 10 beinhalten. Der Luftansaugdurchgang kann zudem einen oder mehrere HC-Fallen, wie etwa eine Durchflussfalle, beinhalten. Ein oder mehrere Sensoren, wie etwa der MAF-Sensor 120, können ebenfalls entlang des Luftansaugdurchgang 44 angeordnet sein. Es versteht sich, dass der Luftansaugdurchgang 44 zusätzlich zu den vorstehenden Komponenten zusätzliche Anschlüsse beinhalten kann, wie etwa einen Unterbrechungsansauganschluss oder einen Kraftstoffdampfspülanschluss usw.
Unter gemeinsamer Bezugnahme auf 2 bis 4 sind Abschnitte einer Luftansaugsystem(AIS)-Unterbaugruppe 200 abgebildet. Ein Luftansaugkanal 202 ist entlang eines Luftansaugdurchgangs bereitgestellt, um Luft zu einem Motor zu leiten. Der Luftansaugkanal 202 kann auch Merkmale zum Halten eines MAF-Sensors beinhalten, um wie vorstehend erörtert betrieben zu werden. Der Ansaugkanal kann eine standardisierte Komponente sein, die in mehreren Fahrzeuganwendungen sowohl mit als auch ohne eine HC-Falle genutzt wird. In dem Beispiel aus 2 sind möglicherweise nicht ausreichend Eingriffsmerkmale an dem Luftansaugkanal 202 vorhanden, um die HC-Falle 204 direkt zurückzuhalten. Eine Leitungskomponente 206 kann bereitgestellt sein, um sowohl den Luftansaugkanal 202 als auch die HC-Falle 204 in Eingriff zu nehmen sowie manipulationssichere Merkmale bereitzustellen, um anzugeben, ob ein Benutzer versucht hat, die HC-Falle 204 zu entfernen.
Der Luftansaugkanal 202 beinhaltet ein erstes Ende 208, das dazu konfiguriert ist, ein Luftfilter (nicht gezeigt) stromaufwärts der HC-Falle 204 und des MAF-Sensors in Eingriff zu nehmen. Der Luftansaugkanal 202 beinhaltet zudem ein zweites Ende 210, das dazu konfiguriert ist, einen flexiblen kanal 212 stromabwärts der HC-Falle 204 und des MAF-Sensors in Eingriff zu nehmen. Gemäß einigen Beispielen ist der flexible kanal 212 aus einem Elastomermaterial gebildet, das Falten aufweist, um die kanalführung, die Motorbewegung sowie das Zurückhalten an den Luftansaugkanal 202 zu erleichtern.
Die Leitungskomponente 206 beinhaltet ein Einlassglockenmündungsmerkmal 214 in der Nähe eines ersten Endes 216, um Luft aufzunehmen, die aus dem Luftkasten und/oder dem Luftfilter strömt. Die Leitungskomponente 206 definiert zudem einen ersten Satz von Rückhaltemerkmalen 218, die sich radial nach außen erstrecken, um eine Innenwand 220 des Luftansaugkanals 202 in Eingriff zu nehmen. In einigen Beispielen kann der erste Satz von Rückhaltemerkmalen 218 als mindestens ein radialer Schnappverschluss bereitgestellt sein, der dazu konfiguriert ist, sich während des Einbaus radial nach innen in Richtung einer Mittelachse 222 zu biegen und Merkmale an dem Lufteinlasskanal 202 verriegelnd in Eingriff zu nehmen, sobald die Leitungskomponente 206 vollständig installiert ist. Gemäß einigen Installationsbeispielen wird ein zweites Ende 224 der Leitungskomponente anfänglich entlang einer ersten axialen Montagerichtung 226 in das erste Ende 208 des Luftansaugkanals 202 eingeführt. Während des Einführens sind die Rückhaltemerkmale 218 dazu konfiguriert, den Lufteinlasskanal 202 verriegelnd in Eingriff zu nehmen, sobald sich die Leitungskomponente 206 in einer installierten Position befindet. In einigen Beispielen ist der erste Satz von Rückhaltemerkmalen 218 als eine Vielzahl von einstückig ausgebildeten radialen Schnappverschlusszungen bereitgestellt, um sich mit einem vorhandenen Luftansaugkanal 202 auszurichten und darin einzuschnappen. In alternativen Beispielen können die Rückhaltemerkmale als Twist-Lock-Merkmale konfiguriert sein, die dazu konfiguriert sind, den Luftansaugkanal durch Drehen der Leitungskomponente 206, sobald sie in der Mittelöffnung des Luftansaugkanals 202 positioniert ist, verriegelnd in Eingriff zu nehmen. In weiteren Beispielen können die Rückhaltemerkmale gleichmäßig oder ungleichmäßig um den Umfang der Leitungskomponente 206 verteilt sein. Zusätzlich dazu können die Rückhaltemerkmale in der axialen Richtung gestaffelt sein, um mit geometrischen Formen der Innenwand 220 des Luftansaugkanals 202 übereinzustimmen.
Die Leitungskomponente 206 definiert zudem einen zweiten Satz von Rückhaltemerkmalen 228, die sich radial nach innen erstrecken, um ein zweites Ende 232 der HC-Falle 204 in Eingriff zu nehmen. In einigen Beispielen kann der zweite Satz von Rückhaltemerkmalen 228 als radiale Schnappverschlüsse bereitgestellt sein, die dazu konfiguriert sind, sich während des Einbaus der HC-Falle 204 in die Leitungskomponente 206 radial nach außen von der Mittelachse 222 wegzubiegen. Genauer gesagt, wird die HC-Falle 204 entlang einer zweiten Montagerichtung 234 eingeführt, um den zweiten Satz von Rückhaltemerkmalen 228 der Leitungskomponente 206 schnappend in Eingriff zu nehmen, sobald die HC-Falle 204 vollständig installiert ist.
Die Leitungskomponente 206 kann mindestens ein Anschlagmerkmal 236 definieren, um eine vollständig eingeführte Position der HC-Falle 204 festzulegen. Das heißt, während der Installation kann ein Benutzer die HC-Falle 204 in den inneren Abschnitt der zuvor installierten Leitungskomponente 206 drücken, bis ein erstes Ende 238 der HC-Falle 204 an dem einen oder den mehreren Anschlagmerkmalen 236 anliegt. Auf diese Weise kann ein Installateur eine taktile Rückmeldung empfangen und einfach die HC-Falle 204 in die Öffnung drücken, bis sie nicht weiter eingeführt werden kann. Nach der vollständigen Einführung kehrt der zweite Satz von Rückhaltemerkmalen 228 in eine nicht ausgelenkte Position zurück, um an dem zweiten Ende 232 anzuliegen und die HC-Falle 204 an Ort und Stelle zu halten.
Nach der vollständigen Montage stellen die AIS-Komponenten der vorliegenden Offenbarung eine einzigartige Manipulationsbeweisfunktionalität bereit. Wie am besten in dem teilweise ausgeschnittenen Abschnitt aus 4 zu sehen ist, wird, sobald sowohl die Leitungskomponente 206 als auch die HC-Falle 204 vollständig installiert sind, der erste Satz von Rückhaltemerkmalen 218 in einer nicht ausgelenkten Position gehalten und somit daran gehindert, durch ein Benutzer freigegeben zu werden, der versucht, die HC-Falle zu entfernen. Genauer gesagt, ist eine Innenfläche des ersten Satzes von Rückhaltemerkmalen 218 derart angeordnet, dass sie an einer Außenwand 230 der HC-Falle 204 anliegt, die nach der Leitungskomponente 206 installiert wurde. Es versteht sich, dass, wenngleich sowohl der erste Satz von Rückhaltemerkmalen 218 als auch der zweite Satz von Rückhaltemerkmalen 228 beispielhaft in demselben ausgeschnittenen Querschnitt aus 4 abgebildet sind, derartige Merkmale relativ zueinander außerhalb der Ebene liegen und an unterschiedlichen Umfangspositionen um die Leitungskomponente 206 herum positioniert sein können. Zusätzlich dazu und wie in 4 dargestellt, können der erste Satz von Rückhaltemerkmalen 218 und/oder der zweite Satz von Rückhaltemerkmalen 228 einzelne Elemente beinhalten, die in Bezug aufeinander axial gestaffelt sind.
Wie am besten in 4 zu sehen ist, ist der erste Satz von Rückhaltemerkmalen 218 für den Zugriff von Benutzern blockiert, um eine Manipulation und/oder ein Entfernen der HC-Falle 204 zu verhindern. In einigen Beispielen schirmt die Innenwand 220 mindestens eine Verriegelungslasche der Leitungskomponente 206 ab. Ein Benutzer kann daran gehindert werden, leicht auf die Verriegelungslaschen zuzugreifen, und es kann daher erforderlich sein, Komponenten strukturell zu beeinträchtigen oder zu modifizieren, um auf die HC-Falle 204 zuzugreifen und/oder diese zu entfernen. Zum Beispiel kann es erforderlich sein, dass die Rückhaltemerkmale zerbrochen, zerrissen oder anderweitig gebrochen werden, um die Komponenten zu demontieren.
Gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann ein Montageverfahren, das der ersten beispielhaften AIS-Unterbaugruppe entspricht, die Sequenzschritte der anfänglichen Montage einer Leitungskomponente in einen Luftansaugkanal entlang einer ersten Montagerichtung in eine vollständig sitzende Position beinhalten. Die Leitungskomponente kann den Luftansaugkanal in der sitzenden Position verriegelnd in Eingriff nehmen. Der Ablauf des Montageverfahrens kann auch das Montieren einer HC-Falle in den Luftansaugkanal entlang einer zweiten Montagerichtung in eine vollständig sitzende Position beinhalten. Die HC-Falle kann die Leitungskomponente in der sitzenden Position verriegelnd in Eingriff nehmen. Die Montageabfolge kann ferner das Sichern eines ersten Endes des Luftansaugkanals an einem Luftkasten und/oder Luftfilter sowie das Sichern eines zweiten Endes des Luftansaugkanals an einem stromabwärtigen flexiblen Elastomerkanal beinhalten.
Unter gemeinsamer Bezugnahme auf 5 bis 7 ist eine zweite beispielhafte Konfiguration einer Rückhaltung der HC-Falle als Teil einer AIS-Unterbaugruppe 300 abgebildet. Bestimmte vorstehend erörterte gemeinsame Komponenten können auch mit einem anderen Mechanismus zum Zurückhalten einer HC-Falle genutzt werden. Ein Luftansaugkanal 202 ist entlang eines Luftansaugdurchgangs bereitgestellt, um Luft zu einem Motor zu leiten. Wie vorstehend erörtert, kann der Luftansaugkanal 202 auch Merkmale zum Halten eines MAF-Sensors (nicht gezeigt) innerhalb des Ansaugluftstroms beinhalten. Der Ansaugkanal 202 kann eine standardisierte Komponente sein, die in mehreren Fahrzeuganwendungen sowohl mit als auch ohne eine HC-Falle genutzt wird.
Eine Leitungskomponente 306 kann bereitgestellt sein, um als Schnittstelle zwischen der HC-Falle 204 und dem Luftansaugkanal 202 zu dienen und manipulationssichere Merkmale bereitzustellen, um anzugeben, ob ein Benutzer versucht hat, die HC-Falle 204 zu entfernen. Der Luftansaugkanal 202 beinhaltet ein erstes Ende 208, das dazu konfiguriert ist, ein Luftfilter (nicht gezeigt) stromaufwärts der HC-Falle 204 und des MAF-Sensors in Eingriff zu nehmen. Der Luftansaugkanal 202 beinhaltet zudem ein zweites Ende 210, das dazu konfiguriert ist, einen flexiblen kanal 212 stromabwärts der HC-Falle 204 und des MAF-Sensors in Eingriff zu nehmen. Der flexible kanal 212 kann aus einem Elastomermaterial gebildet sein, das Falten aufweist, um die kanalführung sowie das Zurückhalten an dem Luftansaugkanal 202 und/oder der Motorbewegung zu erleichtern.
Die AIS-Unterbaugruppe 300 beinhaltet zudem eine Einführungskomponente 340, um Schnittstellen zur Ineingriffnahme der Leitungskomponente 306 bereitzustellen. Gemäß einigen Beispielen wird die Einführungskomponente 340 zuerst innerhalb eines inneren Abschnitts des Luftansaugkanals 202 entlang einer ersten Montagerichtung 326 installiert. Der Luftansaugkanal 202 kann Anschlagmerkmale 346 beinhalten, um eine vollständig installierte Position der Einführungskomponente 340 entlang der ersten Montagerichtung 326 zu definieren.
Gemäß einigen Beispielen wird die HC-Falle 204 an der Leitungskomponente 306 vormontiert, bevor die Leitungskomponente in den Luftansaugkanal 202 eingebaut wird. Genauer gesagt, kann die HC-Falle 204 entlang der ersten Montagerichtung 326 in einen inneren Abschnitt der Leitungskomponente 306 eingeführt werden. Sobald sich die HC-Falle 204 in einer Endposition relativ zu der Leitungskomponente 306 befindet, kann eine Leitungsunterbaugruppe 348 dann in den Luftansaugkanal 202 eingebaut werden.
Die Leitungskomponente 306 beinhaltet ein Einlassglockenmündungsmerkmal 314 in der Nähe eines ersten Endes 316, um Luft aufzunehmen, die aus dem Luftkasten und/oder dem Luftfilter strömt. Die Leitungskomponente 306 definiert zudem einen ersten Satz von Rückhaltemerkmalen 318, die sich radial nach außen erstrecken. In dem Beispiel für die AIS-Unterbaugruppe 300 kann der erste Satz von Rückhaltemerkmalen dazu konfiguriert sein, die Einführungskomponente 340 im Gegensatz zum Luftansaugkanal 202 direkt in Eingriff zu nehmen. Gemäß einigen Installationsbeispielen kann die Leitungsunterbaugruppe 348 entlang einer zweiten axialen Montagerichtung 334 in das erste Ende 208 des Luftansaugkanals 202 eingeführt werden. Während des Einführens sind die Rückhaltemerkmale 318 dazu konfiguriert, die Einführungskomponente 340 verriegelnd in Eingriff zu nehmen, sobald sich die Leitungsunterbaugruppe 348 in einer installierten Position befindet. In einigen Beispielen ist der erste Satz von Rückhaltemerkmalen 318 als eine Vielzahl von einstückig ausgebildeten radialen Schnappverschlusszungen bereitgestellt, um sich mit einem vorhandenen Luftansaugkanal 202 auszurichten und darin einzuschnappen. In alternativen Beispielen können die Rückhaltemerkmale als Twist-Lock-Merkmale konfiguriert sein, die dazu konfiguriert sind, den Luftansaugkanal durch Drehen der Leitungskomponente 206, sobald sie in der Mittelöffnung des Luftansaugkanals 202 positioniert ist, verriegelnd in Eingriff zu nehmen.
Gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der erste Satz von Rückhaltemerkmalen 318 durch eine Wand 240 des Ansaugluftkanals 202 abgeschirmt sein, um einen Zugriff zum Freigeben der Leitungsunterbaugruppe 348 zu verhindern. Auf diese Weise kann die HC-Falle 204 dauerhaft installiert sein, sodass Versuche zum Entfernen Beeinträchtigungen und/oder Modifikationen an den Rückhaltekomponenten zeigen können, um Hinweise auf Manipulation anzuzeigen.
Die Einführungskomponente 340 definiert zudem einen zweiten Satz von Rückhaltemerkmalen 328, die sich radial nach innen erstrecken, um die HC-Falle 204 entlang der zweiten Montagerichtung 334 zu halten. In einigen Beispielen beinhaltet der zweite Satz von Rückhaltemerkmalen 328 eine Vielzahl von festen Vorsprüngen, die dazu konfiguriert sind, eingreifend an dem zweiten Ende 232 der HC-Falle 204 anzuliegen.
In weiteren Beispielen kann der zweite Satz von Rückhaltemerkmalen 328 auch als Winkelausrichtungsmerkmale betrieben werden, um die Leitungsunterbaugruppe 348 in Bezug auf den Luftansaugkanal 202 auszurichten. Genauer gesagt, kann die Leitungskomponente 306 ein oder mehrere Ausrichtungsmerkmale 350 beinhalten, um entsprechende Rückhaltemerkmale 328 aufzunehmen. In bestimmten Beispielen können die Ausrichtungsmerkmale 350 einen oder mehrere Schlitze umfassen, um entsprechende an der Einführungskomponente 340 stationierte feste Vorsprünge in Eingriff zu nehmen, wenn die Leitungsunterbaugruppe 348 installiert wird, um eine vorbestimmte Ausrichtung der Leitungsunterbaugruppe 348 festzulegen.
Wie am besten in 7 zu sehen ist, ist der erste Satz von Rückhaltemerkmalen 318 für den Zugriff von Benutzern blockiert, um eine Manipulation und/oder ein Entfernen der HC-Falle 204 zu verhindern. In einigen Beispielen schirmt die Wand 240 mindestens eine Verriegelungslasche der Leitungskomponente 306 ab. Ein Benutzer kann daran gehindert werden, leicht auf die Verriegelungslaschen zuzugreifen, und es kann daher erforderlich sein, Komponenten strukturell zu beeinträchtigen oder zu modifizieren, um auf die HC-Falle 204 zuzugreifen und/oder diese zu entfernen. Zum Beispiel kann es erforderlich sein, dass die Rückhaltemerkmale zerbrochen, zerrissen oder anderweitig gebrochen werden, um die Komponenten zu demontieren.
Gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann ein Montageverfahren, das der zweiten beispielhaften AIS-Unterbaugruppe entspricht, die Sequenzschritte der anfänglichen Montage einer Einführungskomponente in einen Luftansaugkanal entlang einer ersten Montagerichtung in eine vollständig sitzende Position beinhalten. Der Ablauf des Montageverfahrens kann auch das Einführen einer HC-Falle in eine Leitungskomponente entlang der ersten Montagerichtung beinhalten, um eine Leitungsunterbaugruppe zu erzeugen. Der Ablauf des Montageverfahrens kann ferner das Montieren der Leitungsunterbaugruppe an den Luftansaugkanal entlang einer zweiten Montagerichtung in eine sitzende Position beinhalten. Die Leitungsunterbaugruppe kann die Einführungskomponente in der sitzenden Position verriegelnd in Eingriff nehmen. Die Montageabfolge kann ferner das Sichern eines ersten Endes des Luftansaugkanals an einem Luftkasten und/oder Luftfilter sowie das Sichern eines zweiten Endes des Luftansaugkanals an einem stromabwärtigen flexiblen Elastomerkanal beinhalten.
Unter gemeinsamer Bezugnahme auf 8 bis 11 ist eine dritte beispielhafte Konfiguration einer Rückhaltung der HC-Falle als Teil einer AIS-Unterbaugruppe 400 abgebildet. Bestimmte vorstehend erörterte gemeinsame Komponenten können auch mit einem anderen Mechanismus zum Zurückhalten einer HC-Falle genutzt werden. Ein Luftansaugkanal 202 ist entlang eines Luftansaugdurchgangs bereitgestellt, um Luft zu einem Motor zu leiten. Wie vorstehend erörtert, kann der Luftansaugkanal 202 auch Merkmale zum Halten eines MAF-Sensors 452 innerhalb des Ansaugluftstroms beinhalten. Der Ansaugkanal 202 kann eine standardisierte Komponente sein, die in mehreren Fahrzeuganwendungen sowohl mit als auch ohne eine HC-Falle genutzt wird.
Wie am besten in 10 zu sehen ist, kann die HC-Falle 204, die stromaufwärts des MAF-Sensors 452 positioniert ist, verwendet werden, um den Luftstrom, der zu dem MAF-Sensor 452 strömt, zu konditionieren. Die HC-Falle 204 kann einstückig geformte radiale Ausrichtungsmerkmale beinhalten, um wiederholbare und vorhersagbare stromabwärtige Luftströmungseigenschaften zu induzieren. Die Platzierung und Geometrie der HC-Falle 204 können abgestimmt werden, um die Luftstromkonditionierung zu dem MAF-Sensor 452 zu optimieren. Der Betrieb der HC-Falle 204 als ein Luftstromgleichrichter ermöglicht, dass dem MAF-Sensor konditionierte Luft präsentiert wird und eine annehmbarere Rausch-Signal-Übertragungsfunktion während der Fahrzeugkalibrierung verwendet werden kann. Somit stellt die HC-Falle 204 mehrere Funktionen bereit, um Kohlenwasserstoffe zu adsorbieren, um Verdunstungsemissionsanforderungen zu erfüllen sowie den Luftstrom, der dem MAF-Sensor präsentiert wird, zu konditionieren und/oder gleichzurichten.
Eine Leitungskomponente 406 kann bereitgestellt sein, um als Schnittstelle zwischen der HC-Falle 204 und dem Luftansaugkanal 202 zu dienen und manipulationssichere Merkmale bereitzustellen, um anzugeben, ob ein Benutzer versucht hat, die HC-Falle 204 zu entfernen. Der Luftansaugkanal 202 beinhaltet ein erstes Ende 208, das dazu konfiguriert ist, ein Luftfilter (nicht gezeigt) stromaufwärts der HC-Falle 204 und des MAF-Sensors in Eingriff zu nehmen. Der Luftansaugkanal 202 beinhaltet zudem ein zweites Ende 210, das dazu konfiguriert ist, einen flexiblen kanal 212 stromabwärts der HC-Falle 204 und des MAF-Sensors 452 in Eingriff zu nehmen. Der flexible kanal 212 kann aus einem Elastomermaterial gebildet sein, das Falten aufweist, um die kanalführung, die Motorbewegung während des Betriebs sowie das Zurückhalten an dem Luftansaugkanal 202 und/oder der Motorbewegung zu erleichtern.
Gemäß einigen Beispielen wird die HC-Falle 204 an der Leitungskomponente 406 vormontiert, bevor die Leitungskomponente in den Luftansaugkanal 202 eingebaut wird. Genauer gesagt, kann die HC-Falle 204 entlang der ersten Montagerichtung 426 in einen inneren Abschnitt der Leitungskomponente 406 eingeführt werden. Die Leitungskomponente 406 kann ein oder mehrere interne Anschlagmerkmale 446 beinhalten, um eine vollständig installierte Position der HC-Falle 204 zu definieren. Sobald sich die HC-Falle 204 in einer Endposition relativ zu der Leitungskomponente 406 befindet, kann die Leitungsunterbaugruppe 448 dann entlang einer zweiten Montagerichtung 434 in den Luftansaugkanal 202 eingebaut werden.
Die Leitungsunterbaugruppe 448 kann durch das zweite Ende 210 des Luftansaugkanals 202 eingeführt werden. Die Leitungskomponente 406 kann mit externen Anschlagmerkmalen 454 bereitgestellt sein, um eine vollständig eingesetzte Position der Leitungsunterbaugruppe 448 zu definieren. Genauer gesagt, können die externen Anschlagmerkmale 454 an einer Außenkante des zweiten Endes 210 des Luftansaugkanals 202 anliegen, wenn die Leitungsunterbaugruppe 448 vollständig installiert ist.
Eine Glockenmündungskappenkomponente 456 kann bereitgestellt sein, um die Leitungsunterbaugruppe 448 an dem Ansaugkanal 202 zu halten. Die Leitungskomponente 406 kann einen ersten Satz von Rückhaltemerkmalen 418 beinhalten, um die Glockenmündungskappenkomponente 456 in Eingriff zu nehmen. Gemäß einigen Beispielen beinhaltet der erste Satz von Rückhaltemerkmalen 418 eine oder mehrere Verriegelungslaschen, welche die Glockenmündungskappenkomponente 456 sichern.
Die Glockenmündungskappenkomponente 456 definiert mindestens ein Aufnahmemerkmal 458, das dem ersten Satz von Rückhaltemerkmalen 418 entspricht. In einigen Beispielen handelt es sich bei dem mindestens einen Aufnahmemerkmal 458 um ein Loch, um einen Zapfenabschnitt einer entsprechenden Verriegelungslasche in Eingriff zu nehmen. Die Glockenmündungskappe kann installiert werden, indem die Kappe axial entlang einer dritten Montagerichtung 464 indexiert wird, um den ersten Satz von Rückhaltemerkmalen 418 der Leitungskomponente 406 in Eingriff zu nehmen. In anderen Beispielen können die Aufnahmemerkmale 458 der Glockenmündungskappenkomponente 456 den ersten Satz von Rückhaltemerkmalen 418 über eine Dreh- oder Verdrehbewegung in Eingriff nehmen, um die Komponenten verriegelnd in Eingriff zu bringen. Auf diese Weise ist die HC-Falle 204 zwischen Anschlagmerkmalen der Leitungskomponente 406 und einem ersten Wandabschnitt 460 der Glockenmündungskappenkomponente 456 eingeschlossen. Es versteht sich, dass die Glockenmündungskappenkomponente 456 auch durch alternative mechanische Mittel gehalten werden kann, wie zum Beispiel Federklammern, Heißverprägungen, Kunststoffschweißungen, Klebstoffe, Nieten, Druckmuttern usw.
Wie am besten in 11 zu sehen ist, ist der erste Satz von Rückhaltemerkmalen 418 für den Zugriff von Benutzern blockiert, um eine Manipulation und/oder ein Entfernen der HC-Falle 204 zu verhindern. In einigen Beispielen beinhaltet die Glockenmündungskappe 456 zudem einen zweiten Wandabschnitt 462, der mindestens eine Verriegelungslasche der Leitungskomponente 406 abschirmt. Ein Benutzer kann daran gehindert werden, leicht auf die Verriegelungslaschen zuzugreifen, und es kann daher erforderlich sein, Komponenten strukturell zu beeinträchtigen oder zu modifizieren, um auf die HC-Falle 204 zuzugreifen und/oder diese zu entfernen. Zum Beispiel kann es erforderlich sein, dass die Rückhaltemerkmale zerbrochen, zerrissen oder anderweitig gebrochen werden, um die Komponenten zu demontieren.
Die Leitungskomponente kann zudem ein oder mehrere Ausrichtungsmerkmale 450 beinhalten, die durch entsprechende Merkmale aufgenommen werden sollen, welche an der Innenwand des Luftansaugkanals 202 angeordnet sind. In bestimmten Beispielen können die Ausrichtungsmerkmale 450 eine oder mehrere Rippen umfassen, um entsprechende an dem Luftansaugkanal 202 stationierte Schlitze in Eingriff zu nehmen, wenn die Leitungsunterbaugruppe 448 installiert wird, um eine vorbestimmte Ausrichtung der Leitungsunterbaugruppe 448 festzulegen.
Gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann ein Montageverfahren, das der dritten beispielhaften AIS-Unterbaugruppe entspricht, die Sequenzschritte der anfänglichen Montage einer HC-Falle in eine Leitungskomponente entlang einer ersten Montagerichtung beinhalten, um eine Leitungsunterbaugruppe zu erzeugen. Der Ablauf des Montageverfahrens kann zudem das Montieren der Leitungsunterbaugruppe an den Luftansaugkanal entlang einer zweiten Montagerichtung in eine sitzende Position beinhalten, die durch ein oder mehrere Anschlagmerkmale definiert ist. Die Montageabfolge kann ferner das Sichern einer Kappenkomponente an der Leitungsunterbaugruppe beinhalten, um eine feste Position der HC-Falle und der Leitungsunterbaugruppe beizubehalten. Die Montageabfolge kann ferner das Sichern eines ersten Endes des Luftansaugkanals an einem Luftkasten und/oder Luftfilter sowie das Sichern eines zweiten Endes des Luftansaugkanals an einem stromabwärtigen flexiblen Elastomerkanal beinhalten.
Aspekte der vorliegenden Offenbarung stellen einzigartige Vorteile dahingehend bereit, dass keine zusätzlichen oder speziellen Werkzeuge oder Vorrichtungen erforderlich sind, um einen kundenspezifischen Luftansaugkanal zu erzeugen. Zum Beispiel können Fahrzeuge mit geringem Volumen, die eine HC-Falle erfordern, immer noch die Vorteile von Skaleneffekten nutzen, indem sie einen vorhandenen oder einen gemeinsamen Luftansaugkanal mit anderen Fahrzeugen teilen, die keine HC-Falle benötigen. Auf diese Weise können übliche Spritzgussharze, -werkzeuge, -prozesse und -techniken leicht über mehrere Fahrzeuglinien mit einzigartigen Emissionsanforderungen hinweg genutzt werden. Darüber hinaus können Teile und Werkzeuge aus bestehenden Fahrzeuganwendungen ohne Weiteres mit unterschiedlichen Konfigurationen wiederverwendet werden.
Zusätzliche Aspekte der vorliegenden Offenbarung stellen manipulationssichere Merkmale bereit, die bestimmten Verdunstungsemissionstestprotokollen entsprechen, welche derartige Merkmale erfordern. Auf diese Weise können Benutzer die HC-Falle nicht ohne Weiteres entfernen und die Verdunstungsemissionseigenschaften nachteilig beeinflussen. Gleichzeitig erleichtern Beispiele der vorliegenden Offenbarung die einfache Montage von Hand und ohne Werkzeug. Wie vorstehend erörtert, stellen Ausrichtungsmerkmale eine Fehlersicherheit hinsichtlich der Ausrichtung der HC-Falle und anderer Komponenten urch den Bediener bereit.
Wenngleich vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke beschreibende und keine einschränkenden Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale verschiedener umsetzender Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Luftansaugsystem für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Luftansaugkanal in Fluidverbindung mit einem Motoransaugkrümmer; eine Leitungskomponente, die entlang einer ersten Montagerichtung in den Luftansaugkanal eingeführt ist; und eine Kohlenwasserstofffalle (HC-Falle), die an der Leitungskomponente innerhalb des Luftansaugkanals gesichert ist, wobei die Leitungskomponente mindestens ein Rückhaltemerkmal definiert, um eine Position der HC-Falle beizubehalten, sodass das Entfernen der HC-Falle aus dem Luftansaugkanal zu einer strukturellen Beeinträchtigung des mindestens einen Rückhaltemerkmals führt, und wobei der Luftansaugkanal dazu konfiguriert ist, das mindestens eine Rückhaltemerkmal vor einem Zugriff durch den Benutzer abzuschirmen, um das Entfernen der HC-Falle durch den Benutzer zu verhindern.
Gemäl einer Ausführungsform umfasst das mindestens eine Rückhaltemerkmal einen Satz verformbarer Laschen, die über ein axiales Einführen der Leitungskomponente in den Luftansaugkanal entsprechende Merkmale des Luftansaugkanals in Eingriff nehmen.
Gemäß einer Ausführungsform nimmt das mindestens eine Rückhaltemerkmal über eine Drehung der Leitungskomponente innerhalb des Luftansaugkanals entsprechende Merkmale des Luftansaugkanals in Eingriff.
Gemäß einer Ausführungsform wird die HC-Falle als Teil einer Unterbaugruppe an der Leitungskomponente vormontiert, bevor die Leitungskomponente an dem Luftansaugkanal montiert wird.
Gemäß einer Ausführungsform liegt das mindestens eine Rückhaltemerkmal nach dem Einbau an einer Außenwand der HC-Falle an, um eine Freigabe des mindestens einen Rückhaltemerkmals zu verhindern.
Gemäß einer Ausführungsform wird die HC-Falle entlang einer zweiten Montagerichtung, welche im Wesentlichen der ersten Montagerichtung entgegengesetzt ist, in die Leitungskomponente eingeführt.
Gemäß einer Ausführungsform definiert die Leitungskomponente Ausrichtungsmerkmale, um entsprechende Aufnahmemerkmalen des Luftansaugkanals in Eingriff zu nehmen, um eine Winkelposition der Leitungskomponente relativ zu dem Luftansaugkanal festzulegen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Luftansaugsystem für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Luftansaugkanal in Fluidverbindung mit einem Motoransaugkrümmer; eine Leitungskomponente, die einen ersten Satz von nach außen gerichteten Rückhaltemerkmalen definiert, um eine Innenwand des Luftansaugkanals in Eingriff zu nehmen; und eine Kohlenwasserstofffalle (HC-Falle), die innerhalb der Leitungskomponente angeordnet ist, wobei die Leitungskomponente einen zweiten Satz von nach innen gerichteten Rückhaltemerkmalen definiert, um ein Ende der HC-Falle in Eingriff zu nehmen, um die Position der HC-Falle beizubehalten, und der erste Satz und der zweite Satz von Rückhaltemerkmalen vor einem Zugriff durch den Benutzer abgeschirmt werden, um das Entfernen der HC-Falle durch den Benutzer zu verhindern.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst mindestens eines des ersten Satzes von nach außen gerichteten Rückhaltemerkmalen eine verformbare Lasche, die während eines axialen Einführens der Leitungskomponente in den Luftansaugkanal eine Innenwand des Luftansaugkanals in Eingriff nimmt.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst mindestens eines des zweiten Satzes von nach innen gerichteten Rückhaltemerkmalen eine verformbare Lasche, die während eines axialen Einführens der HC-Falle in den Luftansaugkanal eine Endwand der HC-Falle in Eingriff nimmt.
Gemäß einer Ausführungsform wird die HC-Falle als Teil einer Unterbaugruppe an der Leitungskomponente vormontiert, bevor die Leitungskomponente an dem Luftansaugkanal montiert wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Glockenmündungsendkappe, die dazu ausgelegt ist, an einem Ende der Leitungskomponente gehalten zu werden, wobei der zweite Satz von nach innen gerichteten Rückhaltemerkmalen mindestens ein internes Anschlagmerkmal umfasst und die HC-Falle dazu angeordnet ist zwischen dem mindestens einen internen Anschlagmerkmal und der Glockenmündungsendkappe eingeschlossen zu werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Leitungskomponente axial entlang einer ersten Montagerichtung in den Luftansaugkanal eingeführt und ist die HC-Falle entlang einer zweiten Montagerichtung, welche im Wesentlichen der ersten Montagerichtung entgegengesetzt ist, in die Leitungskomponente eingeführt.
Gemäß einer Ausführungsform definiert die Leitungskomponente Ausrichtungsmerkmale, um entsprechende Aufnahmemerkmalen des Luftansaugkanals in Eingriff zu nehmen, um eine Winkelposition der Leitungskomponente relativ zu dem Luftansaugkanal festzulegen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Luftansaugsystem für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Luftansaugkanal in Fluidverbindung mit einem Motoransaugkrümmer; eine Leitungskomponente, die entlang einer ersten Montagerichtung in den Luftansaugkanal eingeführt ist; und eine Kohlenwasserstofffalle (HC-Falle), die entlang einer zweiten Montagerichtung, die der ersten Montagerichtung im Wesentlichen entgegengesetzt ist, in die Leitungskomponente eingeführt ist, wobei die Leitungskomponente ein erstes Rückhaltemerkmal, um den Luftansaugkanal während des Einführens verriegelnd in Eingriff zu nehmen, und ein zweites Rückhaltemerkmal definiert, um eine Position der HC-Falle beizubehalten, und wobei das erste und das zweite Rückhaltemerkmal nach der Montage vor dem Zugriff durch den Benutzer abgeschirmt sind, um das Entfernen der HC-Falle durch den Benutzer zu verhindern, und wobei das Entfernen der HC-Falle aus dem Luftansaugkanal zu einer strukturellen Beeinträchtigung des mindestens einen Rückhaltemerkmals führt.
Gemäß einer Ausführungsform wird die HC-Falle als Leitungsunterbaugruppe in die Leitungskomponente eingeführt, bevor die Leitungskomponente in den Luftansaugkanal eingeführt wird.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das erste Rückhaltemerkmal einen Satz verformbarer Laschen, die über ein axiales Einführen der Leitungskomponente in den Luftansaugkanal entsprechende Merkmale des Luftansaugkanals verriegelnd in Eingriff nehmen.
Gemäß einer Ausführungsform nimmt das erste Rückhaltemerkmal über eine Drehung der Leitungskomponente innerhalb des Luftansaugkanals entsprechende Merkmale des Luftansaugkanals verriegelnd in Eingriff.
Gemäß einer Ausführungsform liegt das erste Rückhaltemerkmal nach dem Einbau an einer Außenwand der HC-Falle an, um eine Freigabe des ersten Rückhaltemerkmals zu verhindern.
Gemäß einer Ausführungsform definiert die Leitungskomponente Ausrichtungsmerkmale, um entsprechende Aufnahmemerkmalen des Luftansaugkanals in Eingriff zu nehmen, um eine Winkelposition der Leitungskomponente relativ zu dem Luftansaugkanal festzulegen.

Claims

Luftansaugsystem für einen Verbrennungsmotor, umfassend: einen Luftansaugkanal in Fluidverbindung mit einem Motoransaugkrümmer; eine Leitungskomponente, die entlang einer ersten Montagerichtung in den Luftansaugkanal eingeführt ist; und eine Kohlenwasserstofffalle (HC-Falle), die an der Leitungskomponente innerhalb des Luftansaugkanals gesichert ist, wobei die Leitungskomponente mindestens ein Rückhaltemerkmal definiert, um eine Position der HC-Falle beizubehalten, sodass das Entfernen der HC-Falle aus dem Luftansaugkanal zu einer strukturellen Beeinträchtigung des mindestens einen Rückhaltemerkmals führt, und wobei der Luftansaugkanal dazu konfiguriert ist, das mindestens eine Rückhaltemerkmal vor einem Zugriff durch den Benutzer abzuschirmen, um das Entfernen der HC-Falle durch den Benutzer zu verhindern.
Luftansaugsystem nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Rückhaltemerkmal einen Satz verformbarer Laschen umfasst, die über ein axiales Einführen der Leitungskomponente in den Luftansaugkanal entsprechende Merkmale des Luftansaugkanals in Eingriff nehmen.
Luftansaugsystem nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Rückhaltemerkmal über eine Drehung der Leitungskomponente innerhalb des Luftansaugkanals entsprechende Merkmale des Luftansaugkanals in Eingriff nimmt.
Luftansaugsystem nach Anspruch 1, wobei die HC-Falle als Teil einer Unterbaugruppe an der Leitungskomponente vormontiert wird, bevor die Leitungskomponente an dem Luftansaugkanal montiert wird.
Luftansaugsystem nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Rückhaltemerkmal nach dem Einbau an einer Außenwand der HC-Falle anliegt, um eine Freigabe des mindestens einen Rückhaltemerkmals zu verhindern.
Luftansaugsystem nach Anspruch 1, wobei die HC-Falle entlang einer zweiten Montagerichtung, welche im Wesentlichen der ersten Montagerichtung entgegengesetzt ist, in die Leitungskomponente eingeführt ist.
Luftansaugsystem nach Anspruch 1, wobei die Leitungskomponente Ausrichtungsmerkmale definiert, um entsprechende Aufnahmemerkmalen des Luftansaugkanals in Eingriff zu nehmen, um eine Winkelposition der Leitungskomponente relativ zu dem Luftansaugkanal festzulegen.
Luftansaugsystem für einen Verbrennungsmotor, umfassend: einen Luftansaugkanal in Fluidverbindung mit einem Motoransaugkrümmer; eine Leitungskomponente, die einen ersten Satz von nach außen gerichteten Rückhaltemerkmalen definiert, um eine Innenwand des Luftansaugkanals in Eingriff zu nehmen; und eine Kohlenwasserstofffalle (HC-Falle), die innerhalb der Leitungskomponente angeordnet ist, wobei die Leitungskomponente einen zweiten Satz von nach innen gerichteten Rückhaltemerkmalen definiert, um ein Ende der HC-Falle in Eingriff zu nehmen, um eine Position der HC-Falle beizubehalten, und wobei der erste Satz und der zweite Satz von Rückhaltemerkmalen vor einem Zugriff abgeschirmt sind, um ein Entfernen der HC-Falle durch den Benutzer zu verhindern.
Luftansaugsystem nach Anspruch 8, wobei mindestens eines des ersten Satzes von nach außen gerichteten Rückhaltemerkmalen eine verformbare Lasche umfasst, die während eines axialen Einführens der Leitungskomponente in den Luftansaugkanal eine Innenwand des Luftansaugkanals in Eingriff nimmt.
Luftansaugsystem nach Anspruch 8, wobei mindestens eines des zweiten Satzes von nach innen gerichteten Rückhaltemerkmalen eine verformbare Lasche umfasst, die während eines axialen Einführens der HC-Falle in den Luftansaugkanal eine Endwand der HC-Falle in Eingriff nimmt.
Luftansaugsystem nach Anspruch 8, wobei die HC-Falle als Teil einer Unterbaugruppe an der Leitungskomponente vormontiert wird, bevor die Leitungskomponente an dem Luftansaugkanal montiert wird.
Luftansaugsystem nach Anspruch 8, ferner umfassend eine Glockenmündungsendkappe, die dazu ausgelegt ist, an einem Ende der Leitungskomponente gehalten zu werden, wobei der zweite Satz von nach innen gerichteten Rückhaltemerkmalen mindestens ein internes Anschlagmerkmal umfasst und die HC-Falle dazu angeordnet ist zwischen dem mindestens einen internen Anschlagmerkmal und der Glockenmündungsendkappe eingeschlossen zu werden.
Luftansaugsystem nach Anspruch 8, wobei die Leitungskomponente axial entlang einer ersten Montagerichtung in den Luftansaugkanal eingeführt ist und die HC-Falle entlang einer zweiten Montagerichtung, welche im Wesentlichen der ersten Montagerichtung entgegengesetzt ist, in die Leitungskomponente eingeführt ist.
Luftansaugsystem nach Anspruch 8, wobei die Leitungskomponente Ausrichtungsmerkmale definiert, um entsprechende Aufnahmemerkmalen des Luftansaugkanals in Eingriff zu nehmen, um eine Winkelposition der Leitungskomponente relativ zu dem Luftansaugkanal festzulegen.
Luftansaugsystem für einen Verbrennungsmotor, umfassend: einen Luftansaugkanal in Fluidverbindung mit einem Motoransaugkrümmer; eine Leitungskomponente, die entlang einer ersten Montagerichtung in den Luftansaugkanal eingeführt ist; und eine Kohlenwasserstofffalle (HC-Falle), die entlang einer zweiten Montagerichtung, die der ersten Montagerichtung im Wesentlichen entgegengesetzt ist, in die Leitungskomponente eingeführt ist, wobei die Leitungskomponente ein erstes Rückhaltemerkmal, um den Luftansaugkanal während des Einführens verriegelnd in Eingriff zu nehmen, und ein zweites Rückhaltemerkmal definiert, um eine Position der HC-Falle beizubehalten, und wobei das erste und das zweite Rückhaltemerkmal nach der Montage vor dem Zugriff durch den Benutzer abgeschirmt sind, um das Entfernen der HC-Falle durch den Benutzer zu verhindern, und wobei das Entfernen der HC-Falle aus dem Luftansaugkanal zu einer strukturellen Beeinträchtigung des mindestens einen Rückhaltemerkmals führt.