DE3011294C2

DE3011294C2 - Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3011294C2
Application number: DE19803011294
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Asayama; Kazuyuki Hyogo Mizuta
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1980-03-24
Filing date: 1980-03-24
Publication date: 1983-04-21
Also published as: DE3011294A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine mit einer nach Art eines Karman- jo sehen Wirbelluft-Strömungsmessers arbeitenden Ansaugluftvolumen-Meßeinrichtung zur Bestimmung des von der Maschine angesaugten Luftvolumens mit einer stromaufwärts der Meßeinrichtung angeordneten Luftfilterkammer und einer stromabwärts der Meßeinrichtung angeordneten, sich an die Luftfilterkammer anschließenden Pufferkammer.

Es ist bereits eine Ansaugluftvolumen-Meßeinrichtung für eine Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine bekannt, die nach dem Karmanschen Wirbelströmungsmesserprinzip arbeitet (vgl. JA-OS 130 718/1976, entsprechend USA-Patentanmeldung Serial No. 572 605 vom 28.4. 1975). Damit ein solcher Strömungsmesser stabil arbeiten kann, ist es jedoch unabdingbar, daß die durch Wirbelerzeugungselemente erzeugten Karmansehen Wirbel regelmäßig und stabil auftreten. Die von einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine angesaugte Luft unterliegt jedoch bekanntlich einer starken Pulsation, wobei diese Ansaugluftpulsation oder -schwingung bei einer Viertaktmaschine bei voll geöffneter Drosselklappe, d. h. bei nahezu Vollast, am stärksten ist, so daß die Karmanschen Wirbel hierdurch außerordentlich stark beeinflußt werden und die Wirbelerzeugung instabil wird; hierdurch werden Meßfehler in die Ansaugluftvolumenmessung eingeführt.

In einer älteren Anmeldung (DE-OS 30 07 851) ist bereits ein Ansaugsystem der eingangs genannten Art beschrieben, bei dem die Pulsation der Ansaugluft durch die Anordnung der Ansaugluftvolumen-Meßvorrich- ω tung in einer Pufferkammer teilweise gedämpft wird, um den Einfluß externer Interferenzwellen zu vermindern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine weitere Verbesserung des Ansaugsystems der eingangs genannten Art, mit welcher der Einfluß von Pulsation der μ Ansaugluft auf die Genauigkeit der Volumenmessung erheblich verringert werden soll. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art durch eine zwischen der Luftfilterkammer und der Pufferkammer angeordnete und die beiden Kammern voneinander trennende Schwingmembran gelöst

Gemäß einem speziellen Merkmal der Erfindung ist zusätzlich ein Oberbrückungsrohr vorgesehen, durch welches die Luftfilterkammer und die Expansionskammer zur Ansaugluftvolumen-Meßeinrichtung parallelgeschaltet sind.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Längsschnittdarstellung einer Ausführungsform der Erfindung und

F i g. 2 eine F i g. 1 ähnelnde Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Die in F i g. 1 dargestellte Ausführungsform der Erfindung umfaßt ein Luftansaugrohr 1 zur Einführung von Außenluft in das Luftansaugsystem der Brennkraftmaschine, einen Luftfilter 2, eine diesen enthaltende Luftfilterkammer 3 und ein Gehäuse 4 einer nach dem Karmanschen Wirbelströmungsmesserprinzip arbeitenden Ansaugluftvolumen-Meßeinrichtung. In diesem Gehäuse 4 sind ein Luftverteiler 5, ein wirbelerzeugendes Element 6 und ein Wirbeldetektor 7 angeordnet, welche die genannte Meßeinrichtung 12 bilden. An die Stromabseite der Meßeinrichtung 12 ist eine Luft-Expansionskammer 8 angeschlossen, die über eine Leitung 9 mit dem nicht dargestellten Saugrohr der Brennkraftmaschine verbunden ist. Eine Schwingmembran 10 z. B. in Form einer Membran, Platte oder Folie stellt eine Trennwand zwischen der Stromaufseite der Ansaugluftvolumen-Meßeinrichtung 12, d. h. der Luftfilterkammer 3, und ihrer Stromabseite, d. h. der Expansionskammer 8, her, wobei die Kammern 3 und 8 aneinander anschließen und durch die Schwingmembran 10 voneinander getrennt sind.

Im Betrieb der Brennkraftmaschine strömt bei dieser Konstruktion die von der Maschine angesaugte Luft durch das Ansaugrohr 1, um nach der Filterung durch den Luftfilter 2 in die Luftfilterkammer 3 einzutreten. Das Ansaugluftvolumen wird durch die Meßeinrichtung 12 gemessen, wenn die Luft über den Luftverteiler 5 in die Meßeinrichtung einströmt. Nach der Volumenmessung der die Meßeinrichtung 12 durchströmenden Ansaugluft durch den Wirbeldetektor 7 strömt die Luft sodann über die Expansionskammer 8 und die Leitung 9 zum Saugrohr der Maschine.

Wenn die Ansaugluft im Vollastbereich der Maschine stark pulsiert, schwingt die Schwingmembran 10 in Abhängigkeit von dieser Pulsation unter Verringerung der Pulsation der die Meßeinrichtung 12 durchströmenden Ansaugluft, so daß das Ansaugluftvolumen stabil bzw. ohne Schwankung gemessen werden kann. Erfindungsgemäß mit einer handelsüblichen Viertakt-Brennkraftmaschine mit einem Hubraum von 2000 cm³ durchgeführte Versuche zeigten, daß mit einer Schwingmembran 10 in Form einer gewebearmierten (cloth-filled) Membranscheibe mit einem Durchmesser von 100 mm und einer Dicke von 0,3 mm die Pulsation der Ansaugluft ausreichend unterdrückt werden kann. Andererseits wird bei der Schwingung der Membran 10 ein von der Schwingfrequenz abhängiges Geräusch erzeugt, das über den Luftfilter 2 und das Ansaugrohr 1 unter Dämpfung durch den Luftfilter 2 nach außen abgestahlt wird; eine weitere Dämpfung dieses Geräusches findet auch bei der Übertragung durch das Ansaugrohr 1 statt, das im Vergleich zur Luftfilterkam-

mer 3 einen kleinen Durchlaßquerschnitt besitzt Die nachteilige Auswirkung dieser Geräuschentwicklung kann also im wesentlichen ausgeschaltet werden.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist zusätzlich ein Oberbrückungsrohr 11 vorgesehen, welches die Luftfilterkammer 3 und die Expansionskammer 8 parallel zur Ansaugluftvolumen-Meßeinrichtung 12 verbindet Diese Ausführungsform gewährleistet selbstverständlich eine ähnliche Wirkung wie diejenige nach Fig. 1.

Da bei des vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die nach dem Karmanschen Wirbelströmungs-

messerprinzip arbeitende Ansaugluftvolumen-Meßeinrichtung an Stromauf- und Stromabseite mit der Luftfilterkammer bzw. der an das Saugrohr der Maschine angeschlossenen Expansionskammer verbunden ist, die ihrerseits aneinander anschließend angeordnet und durch eine eine Trennwand bildende Schwingmembran voneinander getrennt sind, kann ersichtlicherweise der Einfluß von Pulsation der Ansaugluft auf die Ansaugluftvolumen-Meßeinrichtung wirksam unterdrückt werden, während gleichzeitig auch durch Schwingung der Schwingmembran entstehende Geräusche weitgehend unterdrückt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine mit einer nach Art eines Karmanschen Wirbelluft-Strö- ·-, mungsmessers arbeitenden Ansaugluftvolumen-Meßeinrichtung zur Bestimmung des von der Maschine angesaugten Luftvolumens mit einer stromaufwärts der Meßeinrichtung angeordneten Luftfilterkammer und einer stromabwärts der ι ο Meßeinrichtung angeordneten, sich an die Luftfilterkammer anschließenden Pufferkammer gekennzeichnet durch eine zwischen der Luftfilterkammer (3) und der Pufferkammer (8) angeordnete und die beiden Kammern voneinander trennende Schwingmembran (10).

2. Ansaugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingmembran (10) als Membranplatte oder -folie ausgebildet ist

3. Ansaugsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftfilterkammer (3) und die Pufferkammer (8) zusätzlich durch ein parallel zur Meßeinrichtung (12) angeordnetes Überbrükkungsrohr (11) verbunden sind.

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