DE10354686A1

DE10354686A1 - Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10354686A1
Application number: DE2003154686
Authority: DE
Inventors: Stefan Maier; Marcus Weber; Holger Kursawe
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2003-11-22
Filing date: 2003-11-22
Publication date: 2005-06-16
Also published as: FR2862576B1; FR2862576A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Einlassrohr zur Zuführung der Ansaugluft und einem Filtersystem zur Reinigung der zugeführten Ansaugluft. Dieses Filtersystem ist in einem Gehäuse angeordnet, wobei das Einlassrohr in den Rohluftbereich des Gehäuses führt. Erfindungsgemäß ist im Übergangsbereich zwischen Einlassrohr und Gehäuse ein Material zum Aufnehmen und Ableiten von Wasser vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Kraftstoff stellt in Motoren durch seine Verbrennung die Energie zur Verfügung, die für den Betrieb z. B. eines Kraftfahrzeugs benötigt wird. Entscheidend für die optimale Leistungsausbeute der Verbrennung und somit für den minimalen Kraftstoffverbrauch ist die zeitlich und mengenmäßig exakte Dosierung des Kraftstoffs in den Brennraum, entweder durch direkte oder indirekte Einspritzung, ggfs. mit vorgeschalteter Bildung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches. Hierzu wurden in den letzten Jahren Einspritzsysteme entwickelt (z. B. Common Rail, Pumpe-Düse), die diese exakte Dosierung gewährleisten. Hierbei wird der Kraftstoff stets unter hohem Druck und bei hoher Temperatur zugeführt.

Des weiteren werden die Abmessungen der kraftstoffdosierenden Bauteile wie Düsen etc. immer geringer, weshalb diese Bauteile effektiv vor Verstopfen auch durch kleine Partikel geschützt werden müssen. Diese Funktion übernimmt der Kraftstofffilter. Er entfernt Partikel, die z. B. aus der fertigungsbedingten Verschmutzung des Kraftstoffs und der kraftstoffführenden Teile, aus externen Quellen oder aus dem Verschleiß vor allem an metallischen Komponenten wie z. B. Pumpen stammen können.

Neben den Partikeln kann sich auch die Gegenwart von Wasser im Luft-/Kraftstoffgemisch negativ auswirken. Mögliche Ursachen hierfür sind z. B. Korrosion, verminderte Schmierwirkung des Kraftstoffs, usw.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, bei welchem eine wirksame Wasserabscheidung ohne großen Aufwand realisierbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des unabhängigen Anspruches 1 gelöst.

Vorteile der Erfindung

Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, dass Wasser, welches sich in der Ansaugluft befindet und nicht in den Reinluftbereich gelangen darf, wirksam von der Wand des Einlassrohres aufgefangen und abgeleitet wird.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist das Material, welches das Wasser aufnimmt und ableitet ein Vlies oder ein Schaumstoff. Dieses ist so angeordnet, dass es den Wasserfilm an jeder Stelle der luftgeführten Teile aufnimmt und abführt.

Weiterbildungsgemäß ist in dem Gehäuse ein weiterer Bereich mit einem Vlies oder Schaumstoff ausgestattet. Dieser Bereich ist dort plaziert, wo eventuell mitgerissene Wassertropfen, das heißt solche die sich nicht an der Wand angelagert haben, in das Gehäuse gelangen. Diese prallen auf diesen Bereich auf und werden dort aufgenommen und ebenfalls entsprechend abgeleitet. Zur besseren Abscheidung des Wassers hat es sich bewährt, das Einlassrohr mit einer Krümmung zu versehen. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, Prallplatten oder auch mehrere Krümmungen anzuordnen, damit lagert sich der größte Teil des mitgerissenen Wassers an der Wand ab.

Eine weitere Ausgestaltung des Vlieses oder des Schaumstoffes sieht vor, ein hydrophiles Material zu verwenden. Dieses sorgt dafür, dass auch bei sehr starken Luftströmungen die Flüssigkeit nicht wieder in den Luftstrom gelangt.

Zweckmäßigerweise ist das Gehäuse mit einer Leitung zum Abführen des entfernten Wassers zu versehen, diese Leitung kann ein Ventil oder ein Syphon aufweisen, so dass keine Falschluft in den Ansaugtrakt über diese Leitung gelangt. Zur Abstützung des Vlieses oder Schaumstoffmaterials ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Trägerstruktur oder ein Gitter vorgesehen. Es besteht die Möglichkeit, das Material mit der Trägerstruktur oder dem Gitter im Ansaugsystem entsprechend einzuclipsen oder zu befestigen.

Selbstverständlich kann das Material, welches das Wasser aufnimmt, auch über eine formschlüssige Verbindung oder über eine Schweiß-, Klemm- oder Klebeverbindung mit dem Gehäuse und/oder dem Einlassrohr befestigt sein.

In einer vorteilhaften konstruktiven Gestaltung besteht das Material im Übergangsbereich zwischen Einlassbereich und Gehäuse, aus einem Vliesring, dessen lichter Innendurch messer geringfügig kleiner ist als der Durchmesser des Einlassrohres, wobei der Vliesring damit etwas in das Innere des Einlassrohres übersteht und für ein gutes Aufnehmen des mitgeführten Wassers sorgt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, den Vliesring und das Material zur Aufnahme der luftgeführten Wassertropfen miteinander zu verbinden bzw. in Kontakt zu bringen, damit von beiden Elementen das Wasser gemeinsam abgeführt werden kann.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Zeichnung
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematischen Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigen
1 die Darstellung eines Ansaugsystems in einer schematischen Schnittdarstellung und
2 die Draufsicht auf das in 1 gezeigte Ansaugsystem ebenfalls in einer schematischen Skizze.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Das Ansaugsystem gemäß 1 besteht aus einem Einlassrohr 10 zum Zuführen der Ansaugluft, einem dem Einlassrohr nachgeordneten Gehäuse 11, wobei in dem Gehäuse ein Filterelement 12 angeordnet ist. Das Gehäuse ist mit einem Deckel 13 verschlossen, der einen Reinluftauslass 14 beinhaltet. Am Übergang zwischen dem Einlassrohr 10 und dem Gehäuse 11 befindet sich ein Durchmessersprung bzw. eine Trennkante. An dieser Kante ist ein Vliesring 15 angeordnet, dessen innerer Durchmesser geringfügig kleiner ist als der lichte Innendurchmeser des Einlassrohres. Dieser Vliesring ist beispielsweise an dem Gehäuse in diesem Bereich angeschweißt oder angeklebt.
Das Gehäuse 11 ist auf seinem Boden bzw. auf einem Teilbereich des Bodens mit einer Vliesmatte 16 ausgestattet. Der Boden weist einen Sammelraum für Wasser bzw. Flüssigkeit auf, dieser Sammelraum geht über in eine Leitung 17, die ein Ventil 18 trägt und unterhalb des Ventils nach außen, das heißt ins Freie, führt. Die Vliesmatte 16 steht in Kontakt mit dem Vliesring 15. Sofern über die gemäß dem Pfeil 19 einströmende Luft, Wasser oder Feuchtigkeit mitgeführt wird, schlägt sich ein Teil dieses Wassers an der Wandung des Einlassrohres 10 nieder und bildet dort einen Wasserfilm. Der Wasserfilm bewegt sich aufgrund des Luftstroms in Richtung Gehäuse 11 und wird von dem Vliesring 15 abdrainiert. Der Vliesring 15 leitet dieses aufgenommene Wasser aufgrund der Schwerkraft nach unten zu der Vliesmatte 16 und damit in die Leitung 17. Sollte der Luftstrom noch Wassertröpfchen mitführen, werden diese gemäß Pfeil 20 in Richtung Vliesmatte 16 geführt und prallen letztendlich auf der Vliesmatte 16 auf. Auch diese Flüssigkeit wird dort aufgenommen und über die Leitung 17 abgeführt. Die entfeuchtete Luft gelangt durch das Filterelement 12 hindurch zu dem Reinluftauslass. Das Filterelement 12 dient zur Aufnahme von Schmutzpartikeln die sich eventuell noch in der Rohluft befinden.
2 zeigt eine Draufsicht auf das in 1 dargestellte System, wobei das Filterelement 12 und der Deckel 13 entfernt wurden. Das Einlassrohr 10 weist eine zweifache Krümmung auf, durch diese S-Krümmung wird ein großer Teil der mitgeführten Wassertröpfchen an die Innenwandung des Einlassrohres geleitet und dort als Wasserfilm weitergeführt. Lediglich ein geringer Restanteil von Wassertröpfchen kann bis in das Gehäuse 11 des Ansaugsystems vordringen, wird jedoch dort aufgrund der Flugbahn auf die Vliesmatte 16 auftreffen und von dieser aufgenommen. Die Vliesmatte 16 ist mit einem Stützgitter 21 versehen und kann dadurch zuverlässig am Boden des Gehäuses 11 befestigt werden. Im Bereich des Auslasses bzw. der Leitung 17 kann sich die Vliesmatte noch teilweise in diese Leitung erstrecken, damit eine optimale Drainage gewährleistet ist.

Claims

Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Einlassrohr zur Zuführung der Ansaugluft, einem Filtersystem zur Reinigung der zugeführten Ansaugluft, welches in einem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Einlassrohr in den Rohluftbereich des Gehäuses führt, dadurch gekennzeichnet, dass im Übergangsbereich zwischen Einlassrohr und Gehäuse ein Material zum Aufnehmen und Ableiten von Wasser vorgesehen ist.
Ansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material ein Vlies oder Schaumstoff ist und derart am Übergangsbereich angeordnet ist, dass es wandgeführte Wassertropfen oder einen Wasserfilm aufnimmt.
Ansaugsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse ein weiterer Bereich mit einem Material zum Aufnehmen und Ableiten von Wasser vorgesehen ist und sich dieser Bereich an der Stelle befindet, an welcher luftgeführte Wassertropfen auf das Gehäuse auftreffen.
Ansaugsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassrohr eine wenigstens einfache Krümmung vor dem Übergangsbereich zwischen Einlassrohr und Gehäuse aufweist.
Ansaugsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies oder der Schaumstoff ein hydrophiles Material ist.
Ansaugsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse eine Leitung zum Abführen des aus dem Luftstrom entfernten Wassers vorgesehen ist.
Ansaugsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung mit einem Ventil oder einem Syphon versehen ist zur Vermeidung der Ansaugung von Falschluft.
Ansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material zum Aufnehmen und Ableiten von Wasser von einer Trägerstuktur oder einem Gitter aufgenommen wird.
Ansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material zum Aufnehmen und Ableiten von Wasser über eine Klemm-, Klebe- oder Schweiß- oder formflüssige Verbindung mit dem Gehäuse und oder dem Einlassrohr befestigt ist.
Ansaugsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material am Übergangsbereich zwischen Einlassrohr und Gehäuse ein Vliesring ist, dessen lichter Innendurchmesser geringfügig kleiner als der Durchmesser des Einlassrohres ist und dessen Außendurchmesser größer als der Durchmesser des Einlassrohres ist und wobei sich der Vliesring unmittelbar am Ende des Einlassrohres befindet.
Ansaugsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material zur Aufnahme des wandgeführten Wasserfilms und das Material zur Aufnahme der luftgeführten Wassertropfen miteinander in Kontakt stehen.