DE19604353A1 - Ansaugluftführung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ansaugluftführung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit einem eine Zuströmöffnung sowie beabstandet von dieser eine Abströmöffnung aufweisenden Luft-Beruhigungsraum, von welchem eine Außenwand eine üblicherweise von einer Drehklappe ver­ schlossene Durchtriftsöffnung aufweist. Die hier vorliegende Patentanmel­ dung ist eine Zusatzanmeldung zur Patentanmeldung P . . . mit gleicher Be­ zeichnung und gleichem Anmeldetag.

In ungünstigen Einsatzfällen eines Kraftfahrzeuges, insbesondere wenn sich die beispielsweise als sog. Ansaugschnorchel ausgebildete Luft-Eintriftsöff­ nung der Ansaugluftführung im Frontbereich des Kraftfahrzeuges ziemlich weit unten befindet, kann ein Schwall von Spritzwasser in die Ansaugluftfüh­ rung gelangen. Dieses Wasser sollte dabei nicht von der Brennkraftma­ schine angesaugt werden, sondern möglichst einfach und dabei sicher wie­ der aus der Ansaugluftführung entfernt werden. Hierfür geeignete Maßnah­ men aufzuzeigen ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß eine Wand des Luft-Beruhi­ gungsraumes eine üblicherweise von einer Drehklappe verschlossene Durchtrittsöffnung aufweist, wobei die schräg durch die Drehklappe verlau­ fende Drehachse zwei Drehklappen-Flügel bildet, und derjenige Flügel, des­ sen Flächenschwerpunkt nahe der Zuströmöffnung liegt, nach außen schwenkbar ist, während der andere Flügel mit dem Flächenschwerpunkt nahe der Abströmöffnung nach innen schwenkt. Vorteilhafte Aus- und Wei­ terbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.

Näher erläutert wird die Erfindung anhand eines bevorzugten, lediglich prin­ zipiell dargestellten Ausführungsbeispieles. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Ansaugluftfüh­ rung in einem Kraftfahrzeug, sowie

Fig. 2 die Ansicht X aus Fig. 1.

In einem ansonsten nicht näher dargestellten Motorraum 1 eines Kraftfahr­ zeuges, der nach oben hin durch eine Motorhaube 2 und nach vorne durch eine Stirnwand 16 begrenzt wird, ist u. a. ein Kühler 3 angeordnet, vor dem sich ein Luftsammelraum 4 befindet. Aus diesem Luftsammelraum wird nicht nur der Kühler 3 mit Kühlluft versorgt, sondern gleichzeitig die Ansaugluft für die das Kraftfahrzeug antreibende, im Motorraum 1 angeordnete, jedoch nicht dargestellte Brennkraftmaschine abgezweigt. Hierzu ist oberhalb des Kühlers 3 ein Abzweigkanal 5 vorgesehen.

Dieser Abzweigkanal 5 mündet über eine Zuströmöffnung 6 in einem sog. Luft-Beruhigungsraum 7, der weiterhin eine Abströmöffnung 8 aufweist, an die sich ein Ansaugkanal 9 (vgl. Fig. 2) anschließt, der letztendlich zur Sauganlage der Brennkraftmaschine führt. Die Zuströmöffnung 6 sowie die Abströmöffnung 8 sind dabei bezüglich des Beruhigungsraumes 7 praktisch soweit als möglich voneinander beabstandet angeordnet. Wie Fig. 2 zeigt, liegt die Zuströmöffnung 6 am linken Ende und die Abströmöffnung am rechten Ende des sich quer im Motorraum 1, d. h. quer zur Fahrzeuglängs­ achse erstreckenden Beruhigungsraumes 7.

Der Luft-Beruhigungsraum 7 weist Außenwände 10 auf, von denen eine eine Durchtriftsöffnung 11 besitzt. Diese Durchtriftsöffnung 11 ist üblicherweise von einer Drehklappe 12 verschlossen, so daß die über die Zuströmöffnung 6 herangeführte Ansaugluft auch sicher wieder über die Abströmöffnung 8 abgeführt wird. Dabei befindet sich die Durchtriftsöffnung 11 in derjenigen Außenwand 10 mit der größten Fläche, die sowohl einen nahe der Zu­ strömöffnung 6 als auch einen nahe der Abströmöffnung 8 liegenden Flä­ chenabschnitt besitzt. Für die im folgenden erläuterte Funktion der Durch­ triftsöffnung 11 sowie der Drehklappe 12 ist es dabei vorteilhaft, wenn die Durchtriftsöffnung 11 bezüglich des Beruhigungsraumes geodätisch unten­ liegend vorgesehen ist.

Die Drehklappe 12 ist um eine schräg durch diese Drehklappe verlaufende Drehachse 13 verdreh- bzw. verschwenkbar. Da die Drehachse 13 schräg durch die Drehklappe 12 verläuft - beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Drehklappe 12 in etwa rechtwinkelig und die Drehachse 13 deckt sich mit der Diagonalen dieses Rechteckes -, werden zwei sog. Drehklappen-Flügel 12a, 12b gebildet. Die Drehklappe 12 ist dabei über ihre Drehachse 13 derart gelagert, daß bei einer Verschwenkung dieser Drehklappe 12 der eine Drehklappen-Flügel 12a gemäß Pfeilrichtung 14a nach außen schwenkbar ist, während der andere Drehklappen-Flügel 12b gemäß Pfeil­ richtung 14b nach innen in den Beruhigungsraum 7 hinein geschwenkt wird.

Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß der Drehklappen-Flügel 12a, der gemäß Pfeilrichtung 14a nach außen verschwenkt wird, seinen Flächen­ schwerpunkt FS_a in der Nähe der Zuströmöffnung 6 hat, während der Flä­ chenschwerpunkt FS_b des Drehklappen-Flügels 12b, der gemäß Pfeilrich­ tung 14b nach innen schwenkbar ist, in der Nähe der Abströmöffnung 8 liegt (vgl. Fig. 2).

Gelangt über den Abzweigkanal 5 - wie dies die Regel sein sollte - lediglich ein Frischluftstrom in den Luft-Beruhigungsraum 7, so bleibt die Drehklappe unter Einwirkung eines später noch kurz erläuterten Federelementes 15 in ihrer in Fig. 1 dargestellten, die Durchtriftsöffnung 11 verschließenden Posi­ tion. Wie eingangs erläutert, kann unter Extremsituationen jedoch ebenso ein Schwall von Spritzwasser in den Luftsammelraum 4 und somit auch in den Abzweigkanal 5 gelangen. Dieses Spritzwasser gelangt dann über die Zuströmöffnung 6 in den Luft-Beruhigungsraum 7 und trifft dort - ggf. immer noch schwallartig - insbesondere auf den Drehklappen-Flügel 12a auf, da sich dessen Flächenschwerpunkt FS_a nahe der Zuströmöffnung 6 befindet. Verstärkt wird dieser Effekt, daß in den Beruhigungsraum 7 eindringendes Spritzwasser insbesondere auf den Drehklappen-Flügel 12a auftrifft, auch dadurch, daß die Zuströmöffnung 6 selbst kanalartig ausgebildet und mit ihrer Mündung zum naheliegenden Drehklappen-Flügel 12a hin ausgerichtet ist.

Nachdem nun dieses gegenüber einem reinen Ansaugluftstrom doch deut­ lich schwerere Spritzwasser insbesondere auf den Drehklappen-Flügel 12a auftrifft, bewirkt der hierdurch wirkende Bewegungsimpuls ein Verschwenken der Drehklappe 12 um ihre Drehachse 13, d. h. der Drehklappen-Flügel 12a wird gemäß Pfeilrichtung 14a nach außen bewegt. Auf diese Weise wird das Spritzwasser sicher und selbsttätig über die nunmehr offene Durchtrittsöff­ nung 11 aus dem Luft-Beruhigungsraum 7 abgeführt. Da gleichzeitig der Drehklappen-Flügel 12b nach innen verschwenkt wird, kann über diesen - vorteilhafterweise geodätisch höher liegenden - nunmehr ebenfalls geöffne­ ten Bereich der Durchtriftsöffnung 11 ein Ansaug-Luftstrom, der frei von Spritzwasser ist, in den Beruhigungsraum 7 hineingelangen. Wie ersichtlich, befindet sich nämlich der Luft-Beruhigungsraum 7 bzw. insbesondere des­ sen Durchtriftsöffnung 11 an einer derartigen Stelle innerhalb des Motorrau­ mes 1, an der mit Sicherheit kein Spritzwasser anzutreffen ist. Hierzu ist der Luft-Beruhigungsraum 7 nämlich geodätisch so weit als möglich oben im Motorraum 1 angeordnet, wobei die Durchtriftsöffnung 11 auf der der Stirn­ wand 16 des Kraftfahrzeuges abgewandten Seite vorgesehen ist.

Die Drehklappe 12 übernimmt somit zwei Funktionen. Zum einen ist sicher­ gestellt, das beispielsweise Wasser, aber auch andere Fremdstoffe, die in die Ansaugluftführung der Brennkraftmaschine gelangen, aus dem Beruhi­ gungsraum 7 entfernt werden kann bzw. werden können, und daß gleichzei­ tig Ansaugluft für die Brennkraftmaschine in den Beruhigungsraum 7 ein­ strömen kann, was beispielsweise dann erforderlich ist, wenn das Kraftfahr­ zeug eine große und tiefe Pfütze durchfahren soll und über den Luftsammel­ raum 4 über einen längeren Zeitraum Wasser in den Abzweigkanal 5 ge­ langt. Dabei werden zum Öffnen der Drehklappe 12 zwei Effekte genutzt, nämlich zum einen der dynamische Effekt, indem die über die Zuströmöff­ nung 6 in den Luft-Beruhigungsraum 7 eintretenden Fremdstoffe, insbeson­ dere Wasser, vorrangig auf den nach außen verschwenkbaren Drehklappen-Flügel 12a trifft. Daneben wird aber auch der Schwerkrafteinfluß genutzt, indem sich diese Fremdstoffe bzw. Wasser, das in den Beruhigungsraum 7 eintritt, an dessen geodätisch tiefster Stelle ansammeln bzw. ansammelt und somit ebenfalls ein Verschenken der Drehklappe 12 bewirken/bewirkt. Aus diesem Grunde befindet sich auch der Drehklappen-Flügel 12a geodätisch betrachtet unterhalb des Drehklappen-Flügels 12b. Zur Nutzung dieser Effekte ist es auch wesentlich, daß die Drehklappe 12 in einer Außenwand 10 eines sog. Luft-Beruhigungsraumes 7 in der Ansaugluftführung der Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Nur mit Hilfe eines derartigen Beruhi­ gungsraumes kann nämlich die Schwerkraft beispielsweise des eindringen­ den Spritzwassers (bzw. allgemein von Fremdstoffen) voll zur Geltung kom­ men. In diesem Zusammenhang ist es auch besonders vorteilhaft, wenn be­ züglich des Beruhigungsraumes 7 die Abströmöffnung 8 soweit als möglich geodätisch oben liegend vorgesehen ist.

Bereits kurz angedeutet wurde ein Federelement 15, welches die Dreh­ klappe 12 üblicherweise in der die Durchtriftsöffnung 11 verschließenden Position hält. Dieses Federelement 15 kann verschiedenartig ausgebildet sein, besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn dieses Federelement im Sinne einer Funktionsvereinigung gleichzeitig als Drehachse 13 wirkt. Hierzu kann dieses Federelement 15 beispielsweise als Torsions-Federstab aus­ gebildet sein. Jedoch kann dies sowie weitere Details insbesondere kon­ struktiver Art durchaus abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel ge­ staltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims (3)

1. Ansaugluftführung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit einem eine Zuströmöffnung (6) sowie beabstandet von dieser eine Abströmöffnung (8) aufweisenden Luft-Beruhigungsraum (7), von wel­ chem eine Außenwand (10) eine üblicherweise von einer Drehklappe (12) verschlossene Durchtriftsöffnung (11) aufweist (nach Patentan­ meldung P . . . mit gleicher Bezeichnung und gleichem Anmeldetag), wobei die schräg durch die Drehklappe (12) verlaufende Drehachse (13) zwei Drehklappen-Flügel (12a, 12b) bildet, und derjenige Flügel (12a), dessen Flächenschwerpunkt (FS_a) nahe der Zuströmöffnung (6) liegt, nach außen schwenkbar ist, während der andere Flügel (12b) mit dem Flächenschwerpunkt (FS_b) nahe der Abströmöffnung (8) nach innen schwenkt.

2. Ansaugluftführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuströmöffnung (6) kanalartig aus­ gebildet und mit ihrer Mündung zum naheliegenden Drehklappen-Flü­ gel (12a) hin ausgerichtet ist.

3. Ansaugluftführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Drehklappe (12) üblicherweise in der die Durchtriftsöffnung (11) verschließenden Position haltendes Federelement (15) als ein gleichzeitig die Drehachse (13) bildender Torsions-Federstab ausgebildet ist.