DE10332946A1

DE10332946A1 - Ansaugvorrichtung für Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10332946A1
Application number: DE2003132946
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. Würfel; Oliver Ziehl
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-07-19
Filing date: 2003-07-19
Publication date: 2005-02-03

Abstract

Es wird eine Ansaugvorrichtung für eine Brennkraftmaschine vorgeschlagen, mit einem Ansaugtrakt (1), der sich von einem ersten Ansaugmund (2) zur Frischluftansaugung bis zu einem Brennraum erstreckt, DOLLAR A mit einem Luftfiltergehäuse (6), das den Luftfilter umfasst, einem Hauptansaugkanal (3), der auf einer Seite den ersten Ansaugmund (2) aufweist und auf der anderen Seite mit dem Luftfiltergehäuse (6) verbunden ist und einem Steuergerätegehäuse (14), in dem elektronische Bauteile (17) angeordnet sind. DOLLAR A Erfindungsgemäß weist bei der Ansaugvorrichtung das Steuergerätegehäuse (14) einen Lufteinströmkanal (15, der mit einem Nebenansaugkanal (13) verbunden ist, und einen Luftausströmkanal (16), der mit dem Ansaugtrakt (1) in Verbindung steht, auf. DOLLAR A Anwendung in Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ansaugvorrichtung für einen Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Aus der Patentschrift DE 3338653 A1 ist eine Ansaugvorrichtung bekannt, die ein Luftfiltergehäuse und ein elektronisches Steuergerät aufweist. Das Steuergerätegehäuse ist in dem Luftfilter angeordnet. Von einer Brennkraftmaschine angesaugte Luft strömt durch den Luftfilter. Bauteile des Steuergerätes, die in der Luftströmung liegen, sind durch den Luftstrom gekühlt.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Anordnung für das Steuergerät zu finden, bei dem die Bauteile durch die Ansaugluft gekühlt sind und die Anordnung unabhängig von Lage und Bauraum im Luftfilter erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Ansaugvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Ansaugvorrichtung zeichnet sich durch ein Steuergerätegehäuse, das ein Lufteinströmkanal, der mit einem Nebenansaugkanal verbunden ist und einen Luftausströmkanal, der mit einem Ansaugtrakt in Verbindung steht, aus. Der Lufteinströmkanal und der Luftausströmkanal ist als Stutzen oder als eine Öffnung, die mit Luftleitelementen wie z.B. Rohren oder Schläuchen verbindbar sind, ausgebildet. Der Nebenansaugkanal führt angesaugte Frischluft zu dem Lufteinströmkanal des Steuergerätegehäuses. In dem Steuergerätegehäuse sind elektronische Bauteile einer Steuerung wie z.B. einer Motorsteuerung oder einer Getriebesteuerung angeordnet. Über den Lufteinströmkanal einströmende und über den Ausströmkanal ausströmende Luft kühlt die elektronischen Bauteile. Die elektronischen Bauteile sind je nach Empfindlichkeit gegen Verschmutzung entweder ohne weitere Kapselung oder mit einer zusätzlichen Kapselung angeordnet. Bei einer Ausführung ohne Kapselung geben die elektronischen Bauteile die Wärmeenergie direkt an den Luftstrom ab. Eine zusätzliche Kapselung weist Kühlelemente auf, so dass der Luftstrom über die Kapselung die überschüssige Wärme der elektronischen Bauteile abführen kann. Der Ausströmkanal des Steuergerätegehäuses ist über ein Luftleitelement, beispielsweise ein Schlauchabschnitt, mit dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine verbunden. Die über den Nebenansaugkanal angesaugte Luft strömt über das Steuergerätegehäuse in den Ansaugtrakt. Im Ansaugtrakt strömt die Luft zu den Brennräumen.

In Ausgestaltung der Erfindung weist ein Hauptansaugkanal einen Einströmstutzen auf, der mit dem Luftausströmkanal des Steuergerätes verbunden ist. Der Hauptansaugkanal ist Bestandteil des Ansaugtraktes und verbindet einen ersten Ansaugmund mit dem Luftfiltergehäuse. Ein Einströmstutzen ist an dem Hauptansaugkanal vorgesehen und mit diesem einteilig ausgeführt. Von dem Steuergerätegehäuse zuströmende Luft strömt über den Einströmstutzen in den Ansaugtrakt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Hauptansaugkanal zweiteilig aus einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt aufgebaut, der zweite Abschnitt ist zwischen dem Luftfiltergehäuse und dem ersten Abschnitt angeordnet und weist den Einströmstutzen auf, der mit dem Luftausströmkanal des Steuergerätes verbunden ist.

Der erste und zweite Abschnitt des Hauptansaugkanals ist so ausgelegt, dass diese ineinanderschiebbar und damit luftdicht verbunden sind. Die Sicherung gegen Lösung dieser Verbindung erfolgt beispielsweise durch Auslegung als Presssitz, Verriegelung durch eine Schnappvorrichtung oder durch Anbringung eines zusätzlichen Sicherungselementes wie beispielsweise einer Schlauchschelle. Eine zweiteilige Ausführung bietet eine Vereinfachung der Herstellung des Hauptansaugkanals.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dem Nebenluftansaugkanal ein Staubfilter zugeordnet. Über den Nebenansaugkanal strömt angesaugte Frischluft in das Steuergerätegehäuse. Vor oder im Nebenluftansaugkanal ist der Staubfilter, der in der Luft enthaltene Partikel abscheidet, angeordnet. Der Staubfilter ermöglicht eine ungekapselte Anordnung von staubempfindlichen Bauteilen im Steuergerätegehäuse.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Luftausströmkanal des Steuergerätegehäuses mit einem dem Luftfilter nachgeordneten Teil des Ansaugtraktes verbunden. In Verbindung mit einem Staubfilter ist die über den Nebenansaugkanal angesaugte Luft einem dem Luftfilter nachgeordneten Teil des Ansaugtraktes zuführbar. In dieser Ausführung ist die erforderliche Filterleistung des Staubfilters auf die zulässige Staubbelastung der Ansaugluft der Brennkraftmaschine abzustimmen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Steuergerätegehäuse aus einem wärmeabschirmenden Werkstoff hergestellt. Die effektive Kühlung der elektronischen Bauteile setzt eine ausreichende Wärmeisolierung des Steuergerätegehäuses gegen Wärmeeinstrahlung benachbarter heißer Motorbauteile voraus. Das Steuergerätegehäuse ist aus einem hitzebeständigen Material hergestellt, auf dem nach Bedarf weitere Schichten aus zur Wärmeisolierung geeigneten Materialien oder aus reflektierende Folien aufgebracht sind.

Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung sowie den Zeichnungen. Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ansaugvorrichtung.
In der einzigen Figur ist schematisch eine Ansaugvorrichtung einer Brennkraftmaschine dargestellt. Die Brennkraftmaschine ist im Motorraum eines Kraftfahrzeuges angeordnet. Die Strömungsrichtungen der Luft sind jeweils durch Pfeile angedeutet. Die zur Verbrennung in einer Brennkraftmaschine benötigte Luft strömt über die Ansaugvorrichtung zu nicht gezeigten Brennräumen der Brennkraftmaschine.
Die Ansaugvorrichtung weist einen Ansaugtrakt 1 auf, der einen ersten Ansaugmund 2 umfasst. Luft strömt über den strömungsgünstig ausgebildeten ersten Ansaugmund 2 in einen Hauptansaugkanal 3. Der Hauptansaugkanal 3 leitet die Luft weiter in Richtung Luftfiltergehäuse 6. Der Hauptansaugkanal 3 ist in gezeigter Ausführung zweiteilig ausgebildet und weist einen ersten Abschnitt 4 und einen zweiten Abschnitt 5 auf. Über beispielsweise Steckverbindungen verbindet der zweite Abschnitt 5 den ersten Abschnitt des Hauptansaugkanals 3 mit dem Luftfiltergehäuse 6. In dem Luftfiltergehäuse 6 ist ein Luftfilter 7 angeordnet. Die über den Ansaugtrakt 1 angesaugte Luft sammelt sich auf einer Rohluftseite 8 des Luftfilters 9 und strömt von dort durch den Luftfilter 7 zu einer Reinluftseite 10. Der Luftfilter 7 scheidet Partikel ab, die die Funktion der Brennkraftmaschine beeinträchtigen. Ausgehend von der Reinluftseite 10 strömt die gefilterte Luft zu den Brennräumen der Brennkraftmaschine.
Über einen zweiten Ansaugmund 12 strömt Luft in einen Nebenansaugkanal 13. Der zweite Ansaugmund 12 ist an einer mit Frischluft gut durchströmten Stelle im Motorraum angeordnet. Dem Nebenansaugkanal 13 schließt sich in Strömungsrichtung ein Steuergerätegehäuse 14 an, in dem elektronische Bauteile 17 angeordnet sind. Die elektronischen Bauteile sind einem Steuergerät zugehörig, das die Steuerung der Brennkraftmaschine übernimmt.
In einer modifizierten Ausführung sind in dem Steuergerätegehäuse auch andere Steuergeräte wie z.B. die Getriebesteuerung, der Fahrwerkssteuerung etc. anordenbar. Dabei können auch mehrere Steuergeräte in einem Gehäuse untergebracht sein.
Das Steuergerätegehäuse 14 weist einen Lufteinströmkanal 15 und einen Luftausströmkanal 16 auf. Der Nebenansaugluftkanal 13 ist mit dem Lufteinströmkanal 15, beispielsweise durch eine Steckverbindung, verbunden.
In vorteilhafter Weise sind die elektronischen Bauteile 17 so konzipiert, dass diese gegen Staub unempfindlich und daher ohne zusätzliche Kapselung im Luftstrom angeordnet sind. Der Luftausströmkanal 16 ist über ein Luftleitelement 18, wie z.B. ein Schlauchelement, mit einem Einströmstutzen 19 des zweiten Abschnitts 5 des Hauptansaugkanals 3 verbunden.
Aufgrund des im Ansaugtrakt 1 vorherrschenden Unterdrucks ist das Steuergerätegehäuse 14 mit einem kühlenden Luftstrom durchströmt. Die Luft strömt vom Nebenansaugkanal 13 kommend durch das Steuergerätegehäuse 14 vom Lufteinströmkanal 15 zum Luftausströmkanal 16 und kühlt die darin angeordneten elektronischen Bauteile 17. In vorteilhafter Ausbildung ist die Lage des Lufteinströmkanals 15 und des Luftausströmkanals 16 so gewählt, dass die elektronischen Bauteile 17 in der Luftströmung positioniert sind. Der zur Kühlung erforderliche Luftstrom ist durch Abstimmung der luftdurchströmten Querschnitte der Ansaugvorrichtung einstellbar. Ein wesentlicher Vorteil dieser Anordnung ist, dass das Steuergerätegehäuse unabhängig von der Lage des Luftfiltergehäuses und/oder des Ansaugtraktes anordenbar ist. Darüber hinaus bietet diese Anordnung den Vorteil, dass die Kühlung der elektronischen Bauteile 17 über den Ansaugluftstrom im Nebenansaugkanal auch bei stehendem Fahrzeug mit laufender Brennkraftmaschine erfolgt. Diese Situation tritt sehr häufig in Verkehrsstaus auf. Damit kann auf eine Verwendung von Zusatzlüftern verzichtet werden.
In einer modifizierten, nicht dargestellten Ausführungsform sind die elektronischen Bauteile 17 staubempfindlich und daher mit einer Kapselung versehen. Die Wärmeabfuhr der elektronischen Bauteile erfolgt über die Kapselung, die in vorteilhafte Weise aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff hergestellt ist.
In einer weiter modifizierten Ausführungsform ist in oder vor dem Nebenansaugkanal 13 ein nicht gezeigter Staubfilter angeordnet. Alternativ kann der Staubfilter auch in dem Steuergerätegehäuse 14 in Strömungsrichtung vor den elektronischen Bauteilen 17 angeordnet sein. Diese Ausführungsform eignet sich beim Einsatz von staubempfindlichen elektronischen Bauteilen 17. Desweiteren eröffnet der Staubfilter die Möglichkeit, den Luftausströmkanal 16 des Steuergerätegehäuses 14 mit einem dem Luftfilter 7 nachgeordneten Bereich des Ansaugtraktes 1 zu verbinden. Durch den Staubfilter ist die angesaugte Luft gefiltert und einen zusätzliche Filterung durch den Luftfilter 7 kann entfallen.

Claims

Ansaugvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Ansaugtrakt (1), der sich von einem ersten Ansaugmund (2) zur Frischluftansaugung bis zu einem Brennraum erstreckt, mit – einem Luftfiltergehäuse (6), das den Luftfilter umfasst, – einem Hauptansaugkanal (3), der auf einer Seite den ersten Ansaugmund (2) aufweist und auf der anderen Seite mit dem Luftfiltergehäuse (6) verbunden ist, – einem Steuergerätegehäuse (14), in dem elektronische Bauteile (17) angeordnet sind dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerätegehäuse (14) ein Lufteinströmkanal (15) aufweist, der mit einem Nebenansaugkanal (13) verbunden ist und einen Luftausströmkanal (16) aufweist, der mit dem Ansaugtrakt (1) in Verbindung steht.
Ansaugtrakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptansaugkanal (3) einen Einströmstutzen (19) aufweist, der mit dem Luftausströmkanal (16) des Steuergerätegehäuses (14) verbunden ist.
Ansaugtrakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptansaugkanal (3) zweiteilig aus einem ersten Abschnitt (4) und einem zweiten Abschnitt (5) aufgebaut ist, der zweite Abschnitt (4) zwischen dem Luftfiltergehäuse (6) und dem ersten Abschnitt (4) angeordnet ist und einen Einströmstutzen (19) aufweist, der mit dem Luftausströmkanal (16) des Steuergerätegehäuses (14) verbunden ist.
Ansaugtrakt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Nebenluftansaugkanal (13) ein Staubfilter zugeordnet ist.
Ansaugtrakt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftausströmkanal des Steuergerätegehäuses (14) mit einem dem Luftfilter (7) nachgeordneten Teil des Ansaugtraktes (1) verbunden ist.
Ansaugtrakt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerätegehäuse (14) aus einem wärmeabschirmenden Werkstoff hergestellt ist.