DE19737701A1

DE19737701A1 - Luftfiltergehäuse

Info

Publication number: DE19737701A1
Application number: DE1997137701
Authority: DE
Inventors: Werner Schnabel
Original assignee: Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1999-03-04

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Luftfiltergehäuse mit einem Schalldämpfervolumen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus dem DE-GM 18 07 288 ist beispielsweise ein Luftfilter für die Ansaugluft eines Verbrennungsmotor in einem Kraftfahrzeugs bekannt, der mit einem Geräuschdämpfer kombiniert ist.

Aufgabenstellung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Luftfilter gehäuse der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein optimales Resonanzverhalten der durchströmenden Luft erreicht werden kann.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Luftfiltergehäuse mit einer Wirkung als Schalldämpfer ist in vorteilhafter Weise geeignet, ausgehend von der gattungsgemäßen Art, die gestellte Auf gabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs zu lösen. Dadurch, daß auf der Reinluftseite das Gehäuse die hier liegende Halbschale zumindest teilweise den Schalldämpfer bildet und auf der Innenseite mit Rippen verstärkt ist, können diese Rippen in Teilbereichen des Gehäusevolumens spezielle Resonatorvolumina bilden.

Da in der Regel, insbesondere bei Luftfiltern für Nutz fahrzeuge, relativ große flache Filtereinsätze zwischen zwei ebenso großflächige Halbschalen eingesetzt werden, ist es wichtig, daß insbesondere die Halbschale auf der Reinluftseite stark genug ist den Pulsationen der Luft säule im Verbrennungsmotor Stand zu halten. Die angesaug te Luft sollte hierbei somit gereinigt und gedämpft wer den. Mit den erfindungsgemäßen Rippen in der Reinluft- Halbschale kann somit in vorteilhafter Weise eine Ver stärkung der Gehäusewände vorgenommen und gleichzeitig können durch eine geeignete Abmessung der Rippen speziell angepaßte Resonanzvolumina in Teilbereichen dieser Halb schale angeordnet werden. Die Rippen sollten hierzu zu mindest bis zur Hälfte der Oberfläche der Halbschale rei chen.

Die Notwendigkeit einer Dämpfung der Luftschwingungen be steht insbesondere dann, wenn bei einem Verbrennungsmotor ein Luftverdichter (Kompressor) vorhanden ist. Neben dem Reinluftausgang des Luftfilter im Ansaugtrakt ist hier in vorteilhafter Weise ein zweiter Ausgang für die Reinluft zuführung für den Luftverdichter vorhanden, wobei die Luft, die aus diesem zweiten Ausgang herausströmt, das vorgegebene Resonatorvolumen als speziellen Dämpfer durchströmt.

Durch das Einfügen des Resonatorvolumens in das Luftfil tergehäuse wird die Resonanzfrequenz der Anordnung durch Verkleinern des wirksamen Luftvolumens nach oben gescho ben; dies geschieht hier soweit, bis die störende Luft filterfrequenz außerhalb des Drehzahlbereichs des Ver brennungsmotors liegt. Bei modernen Verbrennungsmotoren liegt die Umdrehungszahl bei ca. 2700 U/min, bzw. das Hauptdrehmoment setzt schon bei geringeren Drehzahlen ein, so daß der Verbrennungsmotor in der Regel nicht im oberen Drehzahlbereich gefahren wird. Durch die erfin dungsgemäße Verminderung des wirksamen Luftfiltervolumens kann somit in vorteilhafter Weise eine Resonanz des Luft filtergehäuses über diesen genutzten Drehzahlbereich hin aus geschoben werden.

Bei einer Verwendung eines nachgeschalteten Luftverdich ters wird die Membran dieses Luftverdichters hohen Bean spruchungen ausgesetzt, da die Membran durch die Pulsati on auf den Membransitz hämmert. Bei einer hohen Aufsetz geschwindigkeit der Membran können diese und der Membran sitz beschädigt werden. Diese Aufsetzgeschwindigkeit kann hier durch das Schwingverhalten einer geschlossenen Luft säule gemindert werden, da erfindungsgemäß das Schwing verhalten der Luft in dem Resonatorvolumen durch minde stens ein in Länge und Durchmesser abstimmbares Rohr im Resonatorvolumen beeinflußt wird, wobei die Luft durch dieses Rohr in das Resonatorvolumen eintritt.

Alternativ zu dem oben gesagten kann das Schwingverhalten der Luft in dem Resonatorvolumen auch auf einfache Weise durch abstimmbare Löcher in den Verstärkungsrippen beein flußt werden, wobei hier die Luft durch diese Löcher in das Resonatorvolumen eintritt.

Um einen stabilen Aufbau des gesamten Luftfiltergehäuses zu gewährleisten ist es vorteilhaft, wenn der Filterein satz in einem vorgegebenen Abstand zu den Verstärkungs rippen des Resonatorvolumens durch weitere Rippen oder Stifte abgestützt ist. Der Abstand des Filtereinsatzes zu dem Resonatorvolumen sollte hier ungefähr im Bereich von 10 bis 20 mm liegen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Luftfilter gehäuses wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen skizzierten Schnitt durch ein Luftfil tergehäuse mit einem Resonatorvolumen;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Luftfiltergehäuse nach Anspruch 1 und

Fig. 3 eine Alternative zu Fig. 2 mit einem aus Stegen gebildeten Lufteinlaß in das Resonatorvolu men.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 ist ein Luftfiltergehäuse 1 für den Ansaug trakt eines Verbrennungsmotors mit einer oberen Halbscha le 2 und einer unteren Halbschale 3 gezeigt. Es ist ein Einlaß 4 für die Rohluft und ein Auslaß 5 für die Rein luft vorhanden. In der unteren Halbschale 3 ist ein Fil tereinsatz 6, vorzugsweise ein Papierfilterbalg angeord net, durch den die angesaugte Rohluft hindurchströmt und dabei gereinigt wird.

In der oberen Halbschale 2 ist an der rechten Seite eine Rippe 7 zu erkennen, die einerseits zur Verstärkung der Statik der Halbschale 2 dient und andererseits zur Bil dung eines Resonatorvolumens 8 herangezogen wird. Zur Er läuterung dieses Resonatorvolumens 8 wird auch auf Fig. 2 verwiesen, aus der eine skizzierte Draufsicht auf die Halbschale 2 zu entnehmen ist. In dem Resonatorvolumen 8 ist ein Rohr 9 angeordnet mit dem das Schwingverhalten der gemäß Pfeil 10 eintretenden Luft beeinflußt wird, die über einen zweiten Ausgang 11 zu einem hier nicht dargestellten Luftverdichter weitergeleitet wird.

Eine Beeinflussung des Schwingverhaltens in dem Resona torvolumen 8 kann auch durch Löcher 12 in den Rippen 7 vorgenommen werden, durch die ebenfalls die pulsierende Luft in das Resonatorvolumen 8 eintreten kann. Um einen sicheren Sitz des Filtereinsatzes 6 zu gewährleisten ist dieser in einem Abstand 13 zu den Rippen 7, unterstützt durch hier nicht gezeigte weitere Rippen oder auch durch Stifte, gehalten.

Bei einem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 gelangt die Luft gemäß Pfeil 10 durch einen Spalt, der durch eine Rippe 14 mit der Wand des Resonatorvolumens 8 gebildet ist, in das Resonatorvolumen 8.

Bezugszeichenliste

1

Luftfiltergehäuse

2

obere Halbschale

3

untere Halbschale

4

Einlaß für Rohluft

5

Auslaß für Reinluft

6

Filtereinsatz

7

Rippen

8

Resonatorvolumen

9

Rohr im Resonatorvolumen

10

Pfeil (Eintritt der Luft in das Rohr

9

)

11

zweiter Ausgang für Reinluft

12

Löcher in Rippen

7

13

Abstand des Filtereinsatzes

6

14

Rippe

Claims

1. Luftfiltergehäuse mit

- einem Filtereinsatz (6), der zwischen der Rohluftseite und der Reinluftseite im aus zwei Halbschalen (2, 3) be stehenden Gehäuse (1) angeordnet ist, wobei auf der Rein luftseite ein Gehäusevolumen zur Schalldämpfung vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
- auf der Reinluftseite das Luftfiltergehäuse (1) die hier liegende obere Halbschale (2) zumindest teilweise den Schalldämpfer bildet und auf der Innenseite mit Rip pen (7) verstärkt ist, die derart in das Gehäusevolumen hineinragen, daß in Teilbereichen des Gehäusevolumens mindestens ein vorgegebenes Resonatorvolumen (8) gebildet sind.

2. Luftfiltergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß

- das Luftfiltergehäuse (1) im Ansaugtrakt eines Verbren nungsmotors angeordnet ist und neben dem Auslaß (5) für die Reinluft für den Verbrennungsmotor ein zweiter Aus gang (11) für einen Luftverdichter vorhanden ist, und daß
- die Luft für den zweiten Ausgang (11) das vorgegebene Resonatorvolumen (8) durchströmt.

3. Luftfiltergehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß

- das Resonatorvolumen (8) derart bemessen ist, daß die Luftresonanzfrequenz im Luftfiltergehäuse (1) außerhalb des Drehzahlbereiches des Verbrennungsmotors liegt.

4. Luftfiltergehäuse nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Schwingverhalten der Luft in dem Resonatorvolumen (8) durch mindestens ein in Länge und Durchmesser ab stimmbares Rohr (9) im Resonatorvolumen (8) beeinflußbar ist, wobei die Luft durch dieses Rohr (9) in das Resona torvolumen (8) eintritt.

5. Luftfiltergehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Schwingverhalten der Luft in dem Resonatorvolumen (8) durch mindestens ein in Länge und Durchmesser ab stimmbare Spalt im Resonatorvolumen (8) beeinflußbar ist, wobei die Luft durch diesen Spalt, der aus mit min destens einer Rippe (14) gebildet ist, in das Resonator volumen (8) eintritt.

6. Luftfiltergehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Schwingverhalten der Luft in dem Resonatorvolumen (8) durch in der Anzahl und/oder im Durchmesser abstimm bare Löcher (12) in den Rippen (7) beeinflußbar ist, wo bei die Luft durch diese Löcher (12) in das Resonatorvo lumen (8) eintritt.

7. Luftfiltergehäuse nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Filtereinsatz (6) in einem vorgegebenen Abstand (6) zu den Rippen (7) des Resonatorvolumens (8) durch weitere Rippen oder Stifte abgestützt ist.