DE19545978A1

DE19545978A1 - Luftansaugfilter-Einrichtung für einen Kraftfahrzeugmotor

Info

Publication number: DE19545978A1
Application number: DE1995145978
Authority: DE
Inventors: Hans Gebert; Helmuth Gutjahr; Klaus Schweikert; Horst Wagner
Original assignee: Knecht Filterwerk GmbH
Current assignee: Mahle Filtersysteme GmbH
Priority date: 1995-12-09
Filing date: 1995-12-09
Publication date: 1997-06-12

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Zufuhr von An saugluft in den Rohraum eines Luftansaugfilter-Gehäuses ei nes Kraftfahrzeugmotors.

Die Ansaugöffnung einer derartigen Einrichtung liegt bei Kraftfahrzeugen üblicherweise in einer Höhe, bei der beim Fahren des Kraftfahrzeuges durch auf dem Fahrweg stehendes Wasser dieses nicht in die Ansaugöffnung eindringen kann.

Zu einem Eindringen von Wasser in die Ansaugöffnung kann es jedoch kommen, wenn ein Fahrzeug, insbesondere ein Personen kraftwagen mit einem niedrigen Motorraum, durch extrem hoch stehendes Wasser fährt. Solche Fälle können bei schlechten Fahrwegen oder im Falle von Überschwemmungen vorkommen.

Hier Abhilfe zu schaffen, ohne die Ansaugöffnung generell an eine für den normalen Fahrzeugbetrieb ungünstig hohe Stelle legen zu müssen, ist das Problem, mit dem sich die Erfindung beschäftigt.

Eine Lösung hierfür zeigt eine Ausführung nach den kenn zeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 auf.

Diese Lösung beruht auf dem Gedanken, die für den Normalbe trieb wirksame Ansaugöffnung durch auf dem Fahrweg extrem hoch stehendes Wasser automatisch dadurch verschließen zu lassen, daß das anstehende Wasser einen Stellantrieb in Gang setzt, der eine Schließeinrichtung zum Absperren des Hauptansaugeinlasses betätigt und dabei gleichzeitig einen Nebenansaugeinlaß mit in der Regel gegenüber dem Haupteinlaß geringeren Strömungsquerschnitt aufsteuert. Bei verschlosse ner Hauptansaugöffnung kann dann weiterhin durch den Neben einlaß Ansaugluft, wenn auch nur in geringerer Menge, ange saugt werden. Die Nebeneinlaßöffnung muß gerade noch so groß sein, daß wenigstens ein Fahrbetrieb durch den Motor gerade noch sicher als Notbetrieb gewährleistet ist. Der Stellan trieb für die Schließeinrichtung für den Haupt- und Neben einlaß kann insbesondere ein magnetischer Stellmotor sein. Zur Betätigung des Stellmotors ist ein Schalter vorgesehen, der bei einem Wasserstand oberhalb einer vorgebbaren Höhe auf dem Fahrweg des Fahrzeuges durch das Wasser selbst betä tigt wird.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im Zusammen hang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles noch im einzelnen erläutert werden.

Der letzte Anspruch ist darauf gerichtet, daß ein Verschlie ßen und Öffnen des Nebeneinlasses in Abhängigkeit einer Of fen- oder Verschlußstellung des Haupteinlasses nicht unbe dingt erforderlich ist. Dies bedeutet, daß auch ein Neben einlaß möglich ist, der auch bei offenem Haupteinlaß gleich zeitig geöffnet sein kann. Der Strömungsquerschnitt eines solchen Nebeneinlasses muß dabei selbstverständlich erheb lich kleiner sein als derjenige des Haupteinlasses, da bei einem unverschließbaren Nebeneinlaß hierdurch bei geöffnetem Haupteinlaß ein an sich unerwünschter Nebenluftansaugstrom mit angesaugt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch als eine Seitenansicht auf den Motorraum eines Fahrzeuges dargestellt.

In Fahrtrichtung vor dem Motor ist in dem Motorraum eines Kraftfahrzeuges ein Luftfiltergehäuse 1 mit einem Hauptan saugstutzen 2 und einem Nebenansaugstutzen 3 angeordnet. Der Hauptansaugstutzen 2 besitzt eine an dem vorderen Ende des Motorraums liegende Ansaugöffnung 4. Der Nebenansaugstutzen 3 ist nach lotrecht oben gerichtet und besitzt eine Ansaug öffnung 5, die oberhalb der Ansaugöffnung 4 liegt. An die Ansaugöffnung 5 kann noch eine Verlängerungsleitung 6 ange schlossen sein, die noch eine weiter oben liegende Ansau göffnung 7 besitzt.

In demjenigen Bereich des Hauptstutzens 2, in dem der Neben ansaugstutzen 3 in diesen einmündet, ist eine um eine hori zontale Achse 8 schwenkbare Klappe 9 innerhalb des Hauptan saugstutzens 2 vorgesehen. In horizontaler Stellung dieser Klappe 9 ist der Hauptansaugstutzen 2 bezüglich seines An saugströmungsquerschnittes geöffnet. Gleichzeitig ist in dieser Stellung der Eintritt des Nebenansaugstutzens 3 in den Hauptansaugstutzen 2 verschlossen. Dieser Verschluß des Nebenansaugstutzens 3 wird durch einen Pilz 10 auf der Klap pe 9 bewirkt. Dieser Zustand liegt im Normal-Fahrbetrieb vor, d. h. wenn das Fahrzeug sich nicht in extrem tiefem Was ser befindet.

Befindet sich die Klappe 9 als Schutz gegen eindringendes Wasser in einer den Hauptansaugstutzen 2 verschließenden Stellung, gibt der Pilz 10 der Klappe 9 die Eintrittsöffnung zu dem Nebenansaugstutzen 3 frei. In diesem Zustand wird die Ansaugluft ausschließlich über den Nebenansaugstutzen 3 über dessen hoch gelegene Ansaugöffnung 5 bzw. 7 angesaugt. Wegen eines gegenüber dem Hauptansaugstutzen 2 kleineren Strö mungsquerschnittes des Nebenansaugstutzens 3 kann nur ein für einen sicheren Weiterbetrieb des Motors erforderliches Mindestmaß an Ansaugluft angesaugt werden.

Die Betätigung der Klappe 9 erfolgt durch einen elektroma gnetischen Stellmotor 11. Dieser Motor besitzt als Stellor gan eine Schubstange 12, die im Abstand zu der horizontalen Schwenkachse 8 der Klappe 9 an dieser Klappe angelenkt ist. In dem Stellmotor 11 befindet sich eine Feder 13, die bei nicht aktiviertem Stellmotor 11 die Schubstange 12 in eine Stellung bringt und dort hält, in der die Klappe 9 den Strö mungsquerschnitt des Hauptansaugstutzens 2 geöffnet hält.

Die Aktivierung des Stellmotors 11 erfolgt über einen Schal ter 14, über den der Stellmotor mit einer Stromquelle 15 leitend verbindbar ist. Der Schalter 14 besitzt als Schalte lement eine Membran 16, die dicht an ein senkrecht nach un ten stehendes und unten offenes Rohr 17 angeschlossen ist.

Befindet sich auf dem Fahrweg extrem hohes Wasser, so dringt dieses in das Rohr 17 ein, wodurch die in dem Rohr 17 be findliche Luft nach oben verdrängt wird. Dadurch wird die Membran 16 in Richtung eines Schließens des Schalters 14 verschoben. Bei einem derart geschlossenen Schalter 14 treibt der Stellmotor 11 die Schubstange 12 in eine Stel lung, in der diese die Klappe 9 in einer den Hauptansaug stutzen 2 verschließenden Position hält bei gleichzeitig durch den Pilz 10 der Klappe 9 geöffnetem Nebenansaugstutzen 3. Ein in das Rohr 17 hinein ragender Wasserstand von auf einem Fahrweg befindlichem Wasser ist in der Zeichnung ange deutet. Das untere Ende des Rohres 17 kann in Fahrtrichtung gekrümmt sein, wie es in der Zeichnung strichpunktiert ange deutet ist. Dadurch kann der von in das Rohr 17 hineinrei chendem Wasser ausgehende statische Druck noch durch einen von der Fahrgeschwindigkeit erzeugten dynamischen Zusatz druck erhöht werden.

Als Schaltorgan für ein Aktivieren des Stellmotors 11 können auch gegensinnig gepolte in geringem Abstand voneinander liegende Kontakte mit einer in Luft gegebenen bestimmten Po tentialdifferenz verwendet werden. Als schaltauslösend kann in diesem Fall ein Eintauchen dieser Kontakte in auf dem Fahrweg stehendes Wasser wirken da sich hierdurch die Poten tialdifferenz verändert. In diesem Fall ist selbstverständ lich noch eine an sich bekannte Auswerteeinrichtung zum ef fektiven Einschalten des Stellmotors erforderlich.

Claims

1. Einrichtung zur Zufuhr von Ansaugluft in den Rohraum eines Luftansaugfilter-Gehäuses eines Kraftfahrzeugmotors, gekennzeichnet durch die Merkmale

- die Ansaugluft wird in den Rohraum des Luftansaugfilters (1) über einen Haupt- oder einen Nebeneinlaß (2) bzw. (3) angesaugt,
- die Ansaugöffnung (5) des Nebeneinlasses (3) liegt lot recht höher als diejenige (4) des Haupteinlasses (2),
- der Haupt- und Nebeneinlaß sind jeweils mit einer Schließeinrichtung (9, 10) ausgerüstet,
- die Schließeinrichtungen (9, 10) verschließen bei in Was ser eingetauchtem Fahrzeug ab einer vorgebbaren Wasserhöhe einerseits den Haupteinlaß (2) und öffnen andererseits gleichzeitig den Nebeneinlaß (3), der bei geöffnetem Haupteinlaß (2) geschlossen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließeinrichtungen (9, 10) von einem elektrischen Stellantrieb (11) betätigt werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb ein Magnet-Stellmotor (11) ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellorgan (12) des Magnet-Stellmotors (11) mit ei ner Rückstell-Feder (13) vorgespannt ist.

5. Schalter zum Betätigen des Stellmotors (11) bei einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (14) als Schaltelement eine Membran (16) besitzt, die dicht mit dem oberen Ende eines offen nach ver tikal unten ragenden Rohres (17) verbunden ist.

6. Schalter zum Betätigen des Stellmotors (11) bei einer Einrichtung nach den Ansprüchen 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter offene gegensinnige Kontakte mit einer Po tentialdifferenz besitzt, bei deren Veränderung durch einen Wechsel des zwischen diesen Kontakten liegenden Mediums ein Schaltvorgang ausgelöst wird und daß diese Kontakte in einer durch auf der Fahrbahn befindliches Wasser erreichbaren Höhe des Fahrzeuges liegen und von dem Wasser ab der vorgebbaren Wasserhöhe umspült werden.

7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte in einem nach unten offenen von auf dem Fahrweg stehendem Wasser beaufschlagbaren Rohr liegen.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Haupt- und Nebeneinlaß (2 bzw. 3) über eine gemein sam angetriebene Schließeinrichtung (9, 10) auf- und zusteu erbar sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Schließeinrichtung eine in dem Hauptein laß (2) liegende schwenkbare Klappe (9) ist, die bei geöff netem Haupteinlaß (2) den Nebeneinlaß (3) versperrt und bei verschlossenem Haupteinlaß (2) den Nebeneinlaß (3) geöffnet hält.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (9) um eine innerhalb ihrer Ränder liegende Achse schwenkbar ist und daß das Verschlußmittel für den Ne beneinlaß (3) ein auf diese Klappe (9) aufgesetzter Pilz (10) ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine von dem Stellmotor (11) ausgehende und angetriebene Schubstange (12) an einer neben der Drehachse (8) der schwenkbaren Klappe (9) liegenden Stelle der Klappe (9) an greift und die Klappe verschwenkt.

12. Einrichtung zur Zufuhr von Ansaugluft in den Rohraum eines Luftansaugfilter-Gehäuses eines Kraftfahrzeuges, gekennzeichnet durch die Merkmale

- die Ansaugluft wird in den Rohraum des Luftansaugfilters (1) über einen Haupt- und mindestens einen Nebeneinlaß (2) bzw. (3) angesaugt,
- die Ansaugöffnung (5) des Nebeneinlasses (3) liegt lot recht höher als diejenige (4) des Haupteinlasses (2),
- der Haupteinlaß (2) ist mit einer Schließeinrichtung aus gerüstet,
- die Schließeinrichtung schließt bei in Wasser eingetauch tem Fahrzeug ab einer vorgebbaren Wasserhöhe,
- die Betätigung der Schließeinrichtung erfolgt nach den kennzeichnenden Merkmalen einer der Ansprüche 2 bis 8.