DE202008001819U1 - Filter device, in particular intake air filter for an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Filtereinrichtung, insbesondere Ansaugluftfilter für eine Brennkraftmaschine, mit einem Hauptfilterelement (2), dessen Rohseite im Strömungsweg des zu reinigenden Fluids liegt, wobei das gereinigte Fluid in zwei Teilströmen abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung (1) zusätzlich zum Hauptfilterelement (2) ein Sekundärfilterelement (3) umfasst, das ebenfalls im Strömungsweg des zu reinigenden Fluids liegt, wobei die Reinseite des Hauptfilterelements (2) und die Reinseite des Sekundärfilterelements (3) strömungsdicht voneinander separiert sind.Filter device, in particular intake air filter for an internal combustion engine, with a main filter element (2), whose crude side is in the flow path of the fluid to be cleaned, wherein the purified fluid is discharged into two partial streams, characterized in that the filter device (1) in addition to the main filter element (2) a secondary filter element (3) which likewise lies in the flow path of the fluid to be cleaned, the clean side of the main filter element (2) and the clean side of the secondary filter element (3) being separated from each other in a flow-tight manner.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung bezieht sich auf eine Filtereinrichtung, insbesondere einen Ansaugluftfilter für eine Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a filter device, in particular an intake air filter for an internal combustion engine, after the preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
In
der
Die Öffnung in der Scheibe, über die Reinluft zur Brennkraftmaschine geführt wird, weist einen signifikant größeren Durchmesser auf als die Öffnung zur Sekundärluftversorgung, wodurch unterschiedlich hohe Luftmassenströme zur Brennkraftmaschine einerseits und zur Sekundärlufteinrichtung andererseits eingestellt werden.The opening in the disc, via the clean air to the engine is led, has a significantly larger Diameter as the opening to the secondary air supply, whereby different high air mass flows to the engine on the one hand and set to the secondary air device on the other hand become.
Problematisch an dieser Ausführung ist jedoch, dass die Strömungszufuhr der Verbrennungsluft zu den Zylindern der Brennkraftmaschine durch die Aktivierung der Sekundärlufteinrichtung unmittelbar beeinflusst wird. Wird die Sekundärlufteinrichtung im laufenden Betrieb der Brennkraftmaschine zugeschaltet, ändert sich durch den Druckabfall im Augenblick des Zuschaltens der Luftmassenstrom zu der Brennkraftmaschine, was zu einer plötzlichen und unerwarteten Leistungseinbuße führen kann. Offenbarung der ErfindungProblematic on this design, however, is that the flow supply the combustion air to the cylinders of the internal combustion engine through the Activation of the secondary air device directly influenced becomes. If the secondary air device is in operation the internal combustion engine switched, changes through the pressure drop at the moment of switching on the air mass flow to the internal combustion engine, resulting in a sudden and unexpected performance loss. epiphany the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filtereinrichtung anzugeben, die es erlaubt, auf der Reinseite verschiedene Fluidströme ohne signifikante gegenseitige Beeinflussung abzuzweigen.Of the The invention has for its object to provide a filter device, which allows different fluid flows on the clean side to divert without significant mutual interference.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.These Task is according to the invention with the features of claim 1 solved. The subclaims give appropriate training.
Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung weist ein Hauptfilterelement sowie ein Sekundärfilterelement auf, wobei das Hauptfilterelement und das Sekundärfilterelement beide im Strömungsweg des herangeführten und zu reinigenden Fluids liegen. Die Reinseite des Hauptfilterelements und die Reinseite des Sekundärfilterelements sind jedoch strömungsdicht voneinander separiert, so dass reinseitig keine Vermischung der gereinigten Fluidmassenströme erfolgt. Dies bedeutet, dass zunächst ein gemeinsamer Massenstrom des zu reinigenden Fluids dem Hauptfilterelement und dem Sekundärfilterelement zugeführt wird und dass eine Separierung der Massenströme innerhalb der jeweiligen Filterelemente bzw. an der Reinseite des jeweiligen Filterelements stattfindet.The Filter device according to the invention has a main filter element and a secondary filter element, wherein the main filter element and the secondary filter element both in the flow path of the brought up and to be cleaned fluid. The clean side of the main filter element and the clean side of the secondary filter element However, they are separated from each other flow-tight, so that no mixing of the purified fluid mass flows on the clean side he follows. This means that initially a common mass flow of the fluid to be cleaned, the main filter element and the secondary filter element is fed and that a separation of the mass flows within the respective filter elements or on the clean side of respective filter element takes place.
Wird nun während des laufenden Betriebs die Sekundäreinrichtung zugeschaltet, wodurch ein entsprechender Sekundärmassenstrom angefordert wird, so bleibt dies ohne signifikanten Einfluss auf den Hauptmassenstrom durch das Hauptfilterelement. Insbesondere für den Fall eines Einsatzes als Ansaugluftfilter für eine Brennkraftmaschine hat dies den Vorteil, dass die Luftversorgung der Brennkraftmaschine unter allen Bedingungen, insbesondere auch während des Zuschaltens einer Sekundärlufteinrichtung in gewünschter Weise aufrechterhalten bleibt. Es findet keine oder nur eine geringe Beeinträchtigung der Luftversorgung der Brennkraftmaschine statt. Da die Separierung der Massenströme bereits an der Anströmseite bzw. Rohseite der Filterelemente stattfindet und nicht erst an der Reinseite, ist der Druckabfall beim Zuschalten der Sekundärlufteinrichtung erheblich geringer als bei einer Verzweigung an der Reinseite.Becomes now during ongoing operation the secondary device switched on, whereby a corresponding secondary mass flow is requested, this remains without significant influence on the Main mass flow through the main filter element. Especially for the case of use as an intake air filter for a Internal combustion engine has the advantage that the air supply the internal combustion engine under all conditions, in particular also during the connection of a secondary air device maintained in the desired manner. It finds no or only a slight impairment of the air supply the internal combustion engine instead. Since the separation of the mass flows already takes place on the inflow side or raw side of the filter elements and not only on the clean side, is the pressure drop when connecting the secondary air device considerably lower than at a branch on the clean side.
Das Hauptfilterelement und das Sekundärfilterelement sind gemäß einer bevorzugten Ausführung als separate Bauteile ausgeführt, was den Vorteil bietet, dass die Filterelemente auf ihren jeweiligen Einsatzzweck optimiert werden können. Wird beispielsweise das Hauptfilterelement als Ansaugluftfilter verwendet und das Sekundärfilterelement für eine Sekundärlufteinrichtung wie zum Beispiel die Luftversorgung im Abgasstrang der Brennkraftmaschine, so können für das Hauptfilterelement höhere Anforderungen im Hinblick auf den durchzusetzenden Massenstrom und die Filtrationsleistung als im Vergleich zum Sekundärtilterelement realisiert werden, bei dem die Anforderungen entsprechend geringer sind. Dadurch verlängern sich auch die Wartungsintervalle für das Sekundärtilterelement.The Main filter element and the secondary filter element are according to a preferred embodiment designed as separate components, which offers the advantage that the filter elements on their respective application can be optimized. For example, becomes the main filter element used as the intake air filter and the secondary filter element for a secondary air device such as the air supply in the exhaust system of the internal combustion engine, so can higher requirements for the main filter element in view of the mass flow to be enforced and the filtration performance be realized as compared to the secondary filter element, where the requirements are correspondingly lower. Extend it also the maintenance intervals for the secondary filter element.
Grundsätzlich ist es aber auch möglich, Hauptfilterelement und Sekundärtilterelement zu einem gemeinsamen Bauteil zusammenzufassen. In diesem Fall existiert nur ein gemeinsames Filterelement, welches einen ersten, als Hauptfilter dienenden Abschnitt und einen zweiten, als Sekundärfilter dienenden Abschnitt aufweist. Die Separierung der Fluidmassenströme erfolgt in diesem Fall innerhalb des Filterelementes bzw. an der Reinseite.In principle, however, it is also possible to combine the main filter element and the secondary filter element into a common component. In this case, only one common filter element exists, which has a first section serving as a main filter and a second, as a secondary filter having serving section. The separation of the fluid mass flows takes place in this case within the filter element or on the clean side.
Darüber hinaus ist es auch möglich, zwei an sich separate Filterelemente unmittelbar aneinandergrenzen zu lassen und die Strömungswege des Fluids durch die Filterelemente entweder innerhalb des Filtermaterials oder an der Reinseite zu trennen.About that In addition, it is also possible to use two separate filter elements immediately adjacent to each other and the flow paths of the fluid through the filter elements either within the filter material or on the clean side.
Das Hauptfilterelement ist gemäß einer zweckmäßigen Ausführung ringförmig ausgebildet und wird radial von dem zu reinigenden Fluid durchströmt. Möglich ist hierbei sowohl eine radiale Durchströmung von außen nach innen als auch in Gegenrichtung. In bevorzugter Ausführung erfolgt die Durchströmung radial von außen nach innen, so dass die äußere Mantelfläche des Ringfilterelementes die Rohseite bildet und der Innenraum des Ringfilterelements den Reinraum, über den das gereinigte Fluid abgeleitet wird. Das Sekundärfilterelement schließt sich vorteilhafterweise axial an das Hauptfilterelement an und ist beispielsweise als Filterscheibe ausgeführt, die im Unterschied zum Ringfilter nicht radial, sondern in Achsrichtung durchströmt wird. Zwischen dem Hauptfilterelement und dem Sekundärfilterelement liegt zweckmäßigerweise eine Trennscheibe, die insbesondere zugleich die axiale bzw. stirnseitige Endscheibe des Hauptfilterelementes bildet. Die Trennscheibe dient dazu, die Strömungswege am Hauptfilterelement und am Sekundärfilterelement zu separieren.The Main filter element is according to an appropriate Execution ring-shaped and is radial flows through the fluid to be cleaned. Possible Here is both a radial flow from the outside inside as well as in the opposite direction. In a preferred embodiment the flow occurs radially from the outside to inside, leaving the outer surface the ring filter element forms the raw side and the interior of the Ring filter element the clean room through which the purified Fluid is derived. The secondary filter element closes advantageously axially against the main filter element and is for example designed as a filter disc, in contrast to the ring filter not radially, but is flowed through in the axial direction. Between the main filter element and the secondary filter element is expediently a cutting disc, the in particular at the same time the axial or end-side end plate of the Main filter element forms. The cutting disc serves to the flow paths to separate the main filter element and the secondary filter element.
Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, die Strömungswege des herangeführten Fluids bereits im Bereich der jeweiligen Rohseite der Filterelemente aufzuteilen, so dass zwar noch eine gemeinsame Heranführung des zu reinigenden Fluids in das Filtergehäuse der Filtereinrichtung gegeben ist, jedoch bereits jedes Filterelement separat angeströmt wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführung wird dies dadurch erreicht, dass dem Sekundärfilterelement eine separate Strömungsführung zugeordnet ist, welche im Gehäuse der Filtereinrichtung ausgebildet ist. Dadurch ist es möglich, dass trotz der Positionierung des scheibenförmigen Sekundärfilterelementes mit axialem Abstand und parallel zur Endscheibe des Hauptfilterelementes eine axiale Durchströmung des Sekundärfilterelementes realisierbar ist.It may also be advantageous, the flow paths of the brought fluid already in the area of the respective Split the raw side of the filter elements, so that while still a common approach of the fluid to be cleaned in the Filter housing of the filter device is given, however each filter element is already flowed separately. According to one preferred embodiment, this is achieved in that the secondary filter element a separate flow guide is assigned, which in the housing of the filter device is trained. This makes it possible that, despite the Positioning of the disk-shaped secondary filter element with axial distance and parallel to the end plate of the main filter element an axial flow through the secondary filter element is feasible.
Die Trennscheibe, welche zwischen dem Hauptfilterelement und dem Sekundärfilterelement angeordnet ist, ist zweckmäßigerweise von einem Stützgerüst getragen, welches zugleich Träger des Filtermaterials des Filterelementes ist. Die Trennscheibe bildet hierbei die axiale, stirnseitige Endscheibe des Stützgerüstes und damit zugleich des Hauptfilterelementes und schließt den innen liegenden Reinraum des Hauptfilterelementes strömungsdicht zum Sekundärfilterelement ab.The Cutting disc, which is arranged between the main filter element and the secondary filter element is, is suitably from a scaffold worn, which at the same time carrier of the filter material of the Filter element is. The cutting disc forms the axial, end-side end plate of the scaffold and at the same time the main filter element and closes the inside clean room of the main filter element flow-tight to the secondary filter element.
Die Reinseite jedes Filterelementes kommuniziert mit einem jeweils zugeordneten Strömungsstutzen, welcher gemäß einer bevorzugten Ausführung an entgegengesetzten Seiten der Filtereinrichtung angeordnet sind.The The clean side of each filter element communicates with a respectively assigned one Flow connection, which according to a preferred embodiment on opposite sides of Filter device are arranged.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen: Further Advantages and expedient designs are the other claims, the description of the figures and to take the drawings. Show it:
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In The figures are the same components with the same reference numerals.
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
Wie
den
Das
Sekundärfilterelement
Die
Anströmung des Sekundärfilterelementes
Wie
der Schnittdarstellung nach
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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