DE2719921A1

DE2719921A1 - Luftansaugvorrichtung fuer verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE2719921A1
Application number: DE19772719921
Authority: DE
Inventors: George Atkins
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-01-12
Filing date: 1977-05-04
Publication date: 1978-07-13
Also published as: GB1565265A; JPS53105627A; US4150961A

Description

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Die Erfindung "betrifft eine Luftansaugvorrichtung für Verbrennungskraf tmas chinen, und zwar insbesondere eine Anordnung zum Druckausgleich in der Luftansaugleitung zwischen dem Luftfilter und dem Vergaser.

Der Luft-Brennstoff-Bedarf einer Verbrennungskraftmaschine bei wechselnden Betriebszuständen ist wohlbekannt, ebenso bekannt sind die Schwierigkeiten, infolge von Änderungen in der Luftfeuchtigkeit, der Temperatur und dem Strömungswiderstand diesem Bedarf genau zu entsprechen, da alle diese Einflußfaktoren es praktisch unmöglich machen, einen konstanten, gleichmäßigen Druck zwischen dem Luftansaugstutzen und dem Eingang in die Vergaserdrosselklappe aufrechtzuerhalten, was für die Einstellung des richtigen Brennstoff-Luft-Gemisches für jeden gegebenen Betriebszustand unerläßlich ist.

Es sind bereits Versuche unternommen worden, das richtige Verhältnis in der Brennstoff-Luft-Mischung durch Druckventile aufrechtzuerhalten, die die Kraftstoffzufuhr anreichern oder abschwächen, jedoch sind auf diese Weise nur geringfügige Verbesserungen erzielt worden. Ferner hat man bei bekannten Vorrichtungen einen Ausgleich oder eine Korrektur des Mischungsverhältnisses oder des Druckes zwischen der Vergaserdrosselklappe und den Motor-Ansaugventilen, also hinter der Stelle vorgenommen, an der die Hauptbrennstoffdüse sich in das Drosselklappenrohr öffnet, aber auch diese Maßnahme war von zufriedenstellenden Lösungen weit entfernt.

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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demzufolge darin, eine Luftansaugvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen zu schaffen, mit der sich die oben geschilderten Schwierigkeiten und Nachteile überwinden lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Luftansaugvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen gelöst, welche aus einer Filtereinheit mit Filterelement und aus einer Luftansaugleitung zum Vergaser besteht und die dadurch gekennzeichnet ist, daß das die gefilterte Luft enthaltende Volumen zwischen dem Filterelement und der Vergaserdrosselklappe veränderlich ist, so daß auf eine durch einen bestimrten Motorbetriebszustand in diesem Bereich hervorgerufene Luftdruckänderung eine sofortige Änderung dieses die gefilterte Luft enthaltenden Volumens erfolgt, wodurch der Luftdruck in diesem Volumen konstant gehalten wird.

Im folgenden werden einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung runter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung)

im einzelnen näher beschrieben^ die Gegenstand der Unteransprüche sind.

Es stellen dar:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Luftfiltereinheit, die einen Teil einer erfindungsgemäßen Luftansaugvorrichtung darstellt;

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teilbereich der Filtereinheit in Richtung des Pfeiles A in Fig.1 ;

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Fig.3 und 4- Schnitte entsprechend Fig.1 durch abgewandelte Ausführungsformen erfindungsgemäßer
Luftfiltereinheiten;

Fig. 5 die schematische Ansicht einer weiteren

Ausführungsform der Erfindung.

Bei einer beispielhaften, aber zweckmäßigen Art, die Erfindung zu verwirklichen, beteht die Luftansaugvorrichtung aus einem Ansaugrohr 10 und einer Filtereinheit 11. Das Ansaugrohr 10 ist über das Drosselklappenrohr
die Brennstoffdüse und die Drosselklappe hinaus, die

alle Bestandteile eines (nicht gezeigten) üblichen Vergasers sind, in bekannter Weise mit dem (nicht gezeigten) Rohrverteiler am Motoreingang verbunden.

Auf das dem Vergaser abgewandte Ende des Ansaugrohres 10 ist die Filtereinheit 11 aufgesetzt, die aus einem Gehäuse 12
und einem schwenkbar darin angeordneten Filterelement 13
(Fig.1) besteht. Das Gehäuse 12 setzt sich aus einer zylindrischen Seitenwand 12a, einem im wesentlichen horizontalen Boden 12b mit einem abnehmbaren Deckel und aus einer geneigten Deckwand 12c zusammen. Der Boden 12b besitzt einen nach unten weisenden Luftaustrittsstutzen 14, der mit einer bekannten (nicht gezeigten) Schelle fest auf dem äußersten Ende des Ansaugrohres 10 verklemmt ist, und die Seitenwand 12a
enthält einen Lufteintrittsstutzen 15. Auf der Seite des

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Lufteintrittsstutzens 15 ist innen an der Seitenwand 12a des Gehäuses 12 noch eine mit einem Loch versehene Auflagerlasche 16 angeordnet, deren Funktion noch beschrieben wird.

Das Filterelement 13 ist von ringförmig gefalteter Gestalt (Fig.2) und besteht aus Papier, Filz oder Kunststoff, durch das bzw. den die durch den Lufteintrittsstutzen 15 angesaugte Luft hindurchtreten muß. Die obere Stirnfläche des Filterelementes 13 ist durch ein rundes Abdeckblech 17 abgedichtet, aus dessen Umfang eine geschlitzte Auflagerlasehe 18 hervorsteht. Auf seiner Unterseite wird das Filterelement von einem ringförmigen Blech 19 getragen, welches mit einem Ansatz 20 versehen ist, der dem Lufteintrittsstutzen 15 diametral gegenüberliegt und bei 21 schwenkbar in der Gehäuseseitenwand 12a gelagert ist.

Ein röhrenförmiger Faltenbalg 22 ist mit seinem einen Ende abdichtend entlang des Innenumfangs des ringförmigen Bleches 19 und mit seinem anderen Ende abdichtend am Boden 12b des Gehäuses um den Luftaustrittsstutzen 14 herum angebracht, so daß die durch den Lufteintrittsstutzen 15 angesaugte Luft zum Luftaustrittsstutzen 14 nur durch das Filterelement 13 und den Faltenbalg 22 gelangen kann. Der Boden 12b des Gehäuses ist mit einer Hehrzahl nach oben gerichteter Anschläge 23 versehen, welche im Betrieb die nach unten gerichtete Schwenkbewegung des Filterelementes 13 auf die in Fig.,1 durch strichpunktierte Linien angedeutete Stellung begrenzen.

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Ein in der Nähe des Lufteintrittsstutzens 15 angeordneter Bolzen 24 ist mit seinem unteren, mit einem Kopf versehenen Ende in einem Napflager 25 befestigt, und sein oberes Gewindeende erstreckt sich durch ein Napflager 26, den Schlitz in der Auflagerlasche 18 des runden Abdeckbleches 17 und die Bohrung in der Auflagerlasche 16 des Gehäuses hindurch. Zwischen einer in dem unteren Napflager 25 angeordneten und den Bolzen 24 umgebenden Scheibe 29a und dem oberen Napflager 26 erstreckt sich eine Schraubenfeder 27, die das Filterelement 13 um den Schwenkpunkt 21 nach oben drückt. Auf dem oberen Ende des Bolzens 24 befinden sich eine Scheibe 29 und eine Mutter 28, die gegen die durchbohrte Auflagerlasche 16 geschraubt sind, um den Bolzen 24 in seiner richtigen Lage zu halten, wobei die Mutter gleichzeitig als Einstellmittel für die Feder dient. Sowohl die untere Fläche der Scheibe 29 als auch die Bohrung in der Scheibe 16 sind mit kugeligen Sitzflächen versehen und erlauben ein ungehindertes Ausrichten des Bolzens 24.

Im Ansaugrohr des Motors herrscht normalerweise atmosphärischer Druck, aber unter bestimmten Bedingungen, wie beispielsweise bei einer Beschleunigung, die eine Geschwindigkeitserhöhung im Luftzustrom hervorruft, wirkt das Filterelement als Strömungswiderstand und verursacht einen Druckabfall, der im Ansaugrohr bis zu 0,22 kp/cm betragen kann. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung verursacht der Druckabfall jedoch unmittelbar eine abwärts gerichtete Schwenkbewegung des Filter-

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elementes, die zu einer Verminderung des effektiven Volumens des Ansaugrohres führt, durch die der Druck im Ansaugrohr konstant gehalten wird, so daß das Brennstoff-Luft-Gemisch, an der Düse unbeeinflußt "bleibt.

Die in Fig.3 gezeigte abgewandelte Ausführungsform ist derjenigen der Fig.1 ähnlich mit der Ausnahme, daß das Filterelement 13 nicht schwenkbar an der Seitenwand 12a des Gehäuses 12 gelagert ist, sondern das runde Abdeckblech 17 mit drei oder mehr gleichmäßig über seinen Umfang verteilten, durchbohrten Auflagerlaschen 18 rr.it je einer Feder 27 und Napf lagern 25 und 26 versehen ist, die zwischen dem Gehäuseboden 12b und jeder der Auflagerlaschen 18 angeordnet sind.

Wie aus Fig.3 deutlich hervorgeht, verursachen Änderungen des Luftdruckes innerhalb des Ansaugrohres eine parallele Ver-Schiebung des Filterelementes 13» die die gleiche Wirkung hat, wie sie unter Hinweis auf die Fig.1 bereits beschrieben wurde.

Die in Fig.4 gezeigte Anordnung entspricht derjenigen nach Fig.3 mit der Ausnahme, daß die Federn 27 und die Napflager 25 und 26 durch eine einzige konische Schraubenfeder 30 ersetzt worden sind, die sich koaxial zum Luftaustrittsstutzen 14 gegen die untere Stirnfläche des Filterelementes 13 und den Gehäuseboden 12b abstützt. Ein durchbrochener Metallzylinder 31, der an der Deckwand 12c des Gehäuses 12 befestigt ist, umgibt das Filterelement 13» um dessen Parallelbewegung zu führen.

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Bei einer weiteren, in Fig.5 dargestellten Ausführungsform besteht das Ansaugrohr aus zwei konzentrischen Rohren 40 und 41t die teleskopartig ineinandergreifen, und von denen das eine am Vergasereingang und das andere am Luftaustrittsstutzen 14 einer Filtereinheit bekannter Bauart befestigt ist. Die Außenfläche des Rohres 40 und die Innenfläche des Rohres 41 sind mit einem bekannten, selbstschmierenden Metall beschichtet, und gegenüber dem Ansaugunterdruck im Rohrverteiler des Motors sind die Rohre mittels eines Balges abgedichtet. Eine Druckfeder 44 ist so gegen das Vergasergehäuse 45 und den Boden 12b des Filtergehäuses abgestützt, daß das Volumen innerhalb des Ansaugrohres seine maximale Ausdehnung erhält. Anschläge 46 begrenzen den Bewegungsspielraum der Rohre 40 und 41.

Bei einer (nicht gezeigten) weiter abgewandelten Ausführungsform werden die teleskopartigen Rohre 40 und 41 durch zwei gegeneinander arbeitende Druckfedern in einer mittleren Lage gehalten. Im Fall, daß der Luftdruck im Ansaugrohr beispielsweise bei voller Drosselung und starken Belastungszustand des Motors ansteigt, werden bei dieser Anordnung die Rohre 40 und 41 auseinandergeschoben, wodurch sich das Volumen im Ansaugrohr vergrößert und der Druck konstant gehalten wird. Es ist einleuchtend, daß eine ähnlich wirkende Anordnung auch bei

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den übrigen, oben beschriebenen Ausführungsformen möglich ist.

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Claims

Dipl.-lng. G. SchliebS β1 Darmstadt Claudiusweg 17A

Patentanwalt Telefon (06151) 4 6753

Postscheckkonto: Frankfurt a. M. 1111 57-606 Bankverbindung: Deutsche Bank AG., Darmstadt

Konto-Nr. 461 434 Γ Patentanwalt Dipl.-lng. Schliebs, 81 Darmstadt, Claudiusweg 17A ~| Telegramme· invention

Deutsche Patentamt
Zweibrückenstr. 12

München

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Ihr Zeichen Ihr Schreiben Mein Zeichen M 348 Tag fc· Mal 19/7

Patent- «rrd
Anmelder: George Atkins, Bridgend, Mid Glamorgan, Wales(England)

Luftansaugvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen

Patentansprüche

h .j Luft ansaugvorrichtung für Verbrennungskraftinas chinen, die aus einer Filtereinheit mit Filterelement und aus einer Luftansaugleitung zum Vergaser besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das die gefilterte Luft enthaltende Volumen zwischen dem Filterelement und der Vergaserdrosselklappe veränderlich ist, so daß auf eine durch einen bestimmten Motorbetriebszustand in diesem Bereich hervorgerufene Luftdruckänderung eine sofortige Änderung dieses die gefilterte Luft enthaltenden Volumens erfolgt, wodurch der Luftdruck in diesem Volumen konstant gehalten wird.
2. Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (13) beweglich in seinem Gehäuse (12) angeordnet und bis auf den Luftweg durch das Filterelement (13) selbst hindurch gegen Luftzutritt abgedichtet ist.

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3. Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (13) in seinem Gehäuse (12) zwischen im Abstand voneinander angeordneten Anschlägen (16,23) schwenkbar angebracht ist. und elastische Elemente (27) vorgesehen sind, die das Filterelement zumindest in eine Richtung drücken, in der sich das Volumen der gefilterten Luft vergrößert.
4. Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (13) in seinem Gehäuse (12) zwischen im Abstand voneinander angeordneten Anschlägen (16,23;12c,23) in Richtung seiner Achse parallel verschiebbar angeordnet ist, und elastische Elemente (27) vorgesehen sind, die das Filterelement zumindest in eine Richtung drücken, in der sich das Volumen der gefilterten Luft vergrößert.
5. Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 3_f dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberfläche des Filterelementes (13) durch ein Abdeckblech (17) abgedichtet ist, aus dessen Umfang an der der Schwenklagerung (20,21) gegenüberliegenden Seite eine Widerlagerlasche (18) hervorsteht, und daß diese elastischen Elemente aus einer Feder (27) bestehen, die sich gegen diese Widerlagerlasche (18) und eine Wand (12b) des Gehäuses (12) abstützt.
6. Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberfläche des Filterelementes (13) durch ein Abdeckblech (17) abgedichtet ist, aus dessen Umfang mehrere Widerlagerlaschen (18) hervorstehen, und daß diese elastischen Elemente aus Federn (27) bestehen, von denen sich je eine gegen

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eine der Widerlagerlaschen (18) und eine Wand (12b) des Gehäuses (12) abstützt.
7. Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberfläche des Filterelementes (13) durch ein Abdeckblech (17) abgedichtet ist und diese elastischen Elemente aus einer Feder (30) bestehen, die sich gegen die andere Oberfläche des Filterelementes (13) und eine Wand (12b) des Gehäuses (12) abstützt.
8. Luft ans augvorri chtung nach einem der Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrischer Luftabdichtbalg (22) vorgesehen ist, dessen eines Ende abdichtend um die Luftaustrittsöffnung im Filtergehäuse (12) herum und dessen anderes Ende abdichtend am Filterelement (13) angebracht ist.
9. Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß . die Luftansaugleitung (10) aus zwei teleskopartig ineinanderschiebbaren, konzentrischen Rohren (40,41) besteht und Mittel (43) zum Abdichten der Überlappungsstelle der Rohre (40,41) sowie elastische Elemente (44) vorgesehen sind, die die Rohre (40,41) zumindest in eine Richtung drücken, in der sich das Volumen der gefilterten Luft vergrößert.

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