DE3928143C2 - Filtergehäuse für die Ansaugluft einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Filtergehäuse für die Ansaugluft einer Brennkraftmaschine, mit einer Prallfläche für aus dem Ver­ gaser zurückspritzenden Treibstoff.

Auf dem Gebiet der Verbrennungskraftmaschinen sind mehrere ver­ schiedene Typen von Vordrosseln und Rückspritzschilden bekannt. In der US-PS 4 495 911 ist eine Drosselvorrichtung gezeigt, die sich im Luftfilter einer Verbrennungskraftmaschine befindet. Aus der US-PS 1 105 090 ist eine Luftklappe für Vergaser bekannt. Die US-PS 4 539 162 beschreibt eine Drosselanordnung für einen Golfwagen. Gemäß US-PS 3 746 320 wird bei der Treibstoffzufuhr ein Einlaßbereich mit einem venturiförmigen Drosselband verwen­ det.

Aus dem Vergaser einer Brennkraftmaschine in Richtung Filterge­ häuse zurückspritzender Treibstoff stellt ein Problem dar. Er kann zu Verunreinigungen der Luftfilterelemente führen und ein Festbacken von Staubteilchen und ähnlichem auf den Filterelemen­ ten und dadurch ein Verstopfen der Filterelemente bewirken, was das Erlangen eines geeigneten Treibstoff/Luft-Gemischs verhin­ dert.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaf­ fen, die die Wiederaufbereitung der aus dem Vergaser zurückge­ spritzten Treibstoffteilchen und deren erneute Zufuhr in die Brennkraftmaschine ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Filtergehäuse für die An­ saugluft einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Patent­ anspruchs 1. Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich aus dem Patentanspruch 2.

Bei dem erfindungsgemäß ausgestalteten Filtergehäuse ragt in das als Ansaugtrichter ausgestaltete Ende des zum Vergaser führenden Saugrohrs eine strömungsgünstige Nase. Sie bewirkt, daß der Luftstrom auf seinem Weg durch das Filtergehäuse zum Saugrohr umgelenkt und im Bereich der Nase beschleunigt wird. Dadurch wird der zurückspritzende Treibstoff an der Nasenoberfläche verteilt und vom Luftstrom vernebelt und erneut mitgenommen. Auf diese Weise werden eine Verunreinigung der Filterelemente sowie eine fortlaufende Ansammlung von zurückgespritztem Treibstoff im Filtergehäuse vermieden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Filtergehäuses gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Explosionsansicht des Inneren der Basis und des Oberteils des in Fig. 1 gezeigten Filtergehäuses,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht des Filtergehäuses aus Fig. 1 entlang der Linie 3-3 und

Fig. 4 eine Querschnittsansicht eines alternativen Ausfüh­ rungsbeispiels der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Luftfilters mit einem Filtergehäuse 10 zur Verwendung mit einer (nicht ge­ zeigten) Brennkraftmaschine dargestellt.

In diesem Ausführungsbeispiel weist das Filtergehäuse 10 eine Basis 12 und ein Oberteil 14 auf. Das Filtergehäuse 10 ist an einem (nicht gezeigten) Vergaser einer Brennkraftmaschine mon­ tiert, und einfallende Luft, die im Vergaser mit dem Treibstoff gemischt werden soll, wird zunächst durch das Filtergehäuse 10 geleitet, um Verunreinigungen aus der einströmenden Luft abzu­ filtern oder zu entfernen. Für diesen Luftfiltrationsvorgang sind in der Basis 12 und im Oberteil 14 Filterelemente 16 vor­ gesehen. Im Ausführungsbeispiel weisen die Filterelemente 16 Siebelemente auf. Jedoch kann jeder geeignete Typ von Filter­ elementen vorgesehen sein. Ankommende Luft gelangt durch die Filterelemente 16 in einen Innenraum 18, der durch die Basis 12 und das Oberteil 14 gebildet ist. Die gefilterte Luft im Innen­ raum 18 kann dann durch eine Vergasereinlaßöffnung 22 in der Basis 12 gehen und zum Mischen mit Treibstoff in den Vergaser strömen.

Wie auch in den Fig. 2 und 3 gezeigt, weist in diesem Aus­ führungsbeispiel die Basis 12 einen Rahmen 24, Filterelemente 16 und ein Einlaßrohr oder Saugrohr 26 auf, das die Vergasereinlaß­ öffnung 22 bildet. Der Rahmen 24 besteht aus einem gegossenen Material wie einem Kunststoff- oder Polymermaterial. Es kann jedoch jedes geeignete Material verwendet werden. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Filterelemente 16 fest an dem Rah­ men 24 montiert, und es sind strukturelle Rippen 28 am Rahmen 24 vorgesehen, um den Filterelementen 16 Form und Festigkeit zu geben. In der Basis 12 sind geeignete Löcher 31 zur Aufnahme von Montierungseinrichtungen wie Schrauben (nicht gezeigt) vorgese­ hen, um das Filtergehäuse 10 an den Vergaser zu montieren. Die Löcher 31 befinden sich hier an entgegengesetzten Seiten der Vergasereinlaßöffnung 22. Das Saugrohr 26 erstreckt sich in den Innenraum 18 des Filtergehäuses 10 und ist an seinem inneren Ende als Ansaugtrichter 44 ausgestaltet, siehe insbesondere Fig. 3. Die Basis 12 hat im Ausführungsbeispiel ein äußeres Profil, das geringfügig kleiner als das äußere Profil des Ober­ teils 14 ist, so daß das Oberteil 14 auf der Basis 12 um deren äußeren Umfang eingerastet werden kann.

Das Oberteil 14 steht mit der Basis 12 in Eingriff, wodurch Luft im wesentlichen daran gehindert ist, in den Innenraum 18 des Filtergehäuses 10 zu treten, ohne zunächst durch die Filterele­ mente 16 zu dringen. Das Oberteil 14 besteht im Ausführungsbei­ spiel aus einem gegossenen Material wie einem Kunststoff- oder Polymermaterial. Es kann jedoch jedes geeignete Material ver­ wendet werden. Die Filterelemente 16 sind auf einem Rahmen 42 des Oberteils 14 fest angebracht.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel sind die Filterelemen­ te 16 entfernbar. Die Filterelemente 16 können auch integral mit der Basis 12 und dem Oberteil 14 gebildet sein.

Das Oberteil 14 weist einen Schild oder eine Prallfläche 30 für zurückgespritzten Treibstoff auf, die an einer Wand 40 des Ober­ teils 14 geformt ist. Die Prallfläche 30 für zurückgespritzten Treibstoff hat eine als Venturi-Kegelteil gestaltete strömungs­ günstige Nase 32 und eine relativ große, abgewinkelte Oberfläche 34. Die Prallfläche 30 ist gegenüber dem Saugrohr 26 positio­ niert, wobei sich ein Teil der Nase 32 in das Saugrohr 26 er­ streckt. Die Nase 32 und der Ansaugtrichter 44 haben eine Form, die dafür geeignet ist, die in das Saugrohr 26 strömende Luft lokal zu beschleunigen. Die Nase 32 ist von der Oberfläche 34 umgeben. Die Oberfläche 34 ist gegenüber dem Innenraum 18 des Oberteils 14 versetzt oder zurückgesetzt und in diesem Ausfüh­ rungsbeispiel abgewinkelt gestaltet, wobei die Vertiefung im oberen Bereich 36 größer ist als im unteren Bereich 38. In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Oberfläche 34 nicht abgewinkelt, sondern verläuft parallel zu dem Innenraum 18 des Filtergehäuses 10. Sie kann auch eine weniger regelmäßige Ober­ fläche oder Struktur haben oder mit einem winklig oder weniger regelmäßig gestalteten Ansaugtrichter 44 des Saugrohres 26 kom­ biniert sein.

Wenn das Oberteil 14 mit der Basis 12 verbunden ist, befindet sich der Ansaugtrichter 44 des Saugrohres 26 relativ nahe dem flachen unteren Bereich 38 der Oberfläche 34 und ist relativ weit von dem tiefen oberen Bereich 36 der Oberfläche 34 ent­ fernt, wie in Fig. 3 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß das Filtergehäuse 10 so an einem Vergaser mon­ tiert wird, daß sich während des Betriebs der Maschine der unte­ re Bereich 38 der Oberfläche 34 unterhalb des oberen Bereichs 36 der Oberfläche 34 befindet. Im Falle, daß vom Vergaser durch die Einlaßöffnung 22 eine größere Menge Treibstoff auf die Oberflä­ che 34 zurückgespritzt wird und beginnt, sich dort anzusammeln, wird der Treibstoff bei dieser Orientierung zur beschleunigten Wiedereinführung in den Vergaser durch die Schwerkraft auf den unteren Bereich 38 der Oberfläche 34 zu geführt, wie unten be­ schrieben.

Beim Betrieb schützen die Oberfläche 34 und die Nase 32 der Prallfläche 30 die Filterelemente 16 vor Treibstoff, der vom Vergaser in den Luftfilter gespritzt wird, und wirken so, daß sie den Treibstoff ansammeln, bevor er Gelegenheit hat, die Filterelemente 16 zu verunreinigen. Da die Oberfläche 34 zurück­ springt und das Saugrohr 26 sich in den Innenraum 18 des Filter­ gehäuses 10 erstreckt, ist ein relativ gewundener Weg geschaf­ fen, der zurückgespritzten Treibstoff am Zutritt zu den Filter­ elementen 16 hindert, aber dennoch als Strömungsweg für einge­ lassene Luft durch den Innenraum 18 des Filtergehäuses 10 und durch die Einlaßöffnung 22 auf den Vergaser zu geeignet ist. Weil die hier als Venturi-Kegelteil ausgebildete Nase 32 nahe dem Ansaugtrichter 44 des Saugrohrs 26 vorgesehen ist, kann die Nase 32 die Luftströmung nahe dem Ansaugtrichter 44 des Saug­ rohrs 26 lokal beschleunigen. Dadurch kann sich der zurücksprit­ zende Treibstoff an der Oberfläche der Nase 32 verteilen, und er wird vom Luftstrom vernebelt, mitgenommen und wieder in den Vergaser eingeführt. Infolge der erhöhten Luftstromgeschwindig­ keit wird der zurückgespritzte Treibstoff also in sehr kleine Teilchen aufgebrochen, die durch den Luftstrom leicht zurück zum Vergaser getragen werden können. Da sich der Ansaugtrichter 44 relativ dicht am unteren Bereich 38 der Oberfläche 34 befindet, ist infolge der gewinkelten und geneigten Beschaffenheit der Oberfläche 34 in deren unterem Bereich 38, wo die größte Ansamm­ lung von Treibstoff zu erwarten ist, ein Strömungsweg mit einem geringerem Querschnitt vorgesehen. Dadurch ist die Luftstromge­ schwindigkeit nahe dem unterem Bereich 38 größer, was nahe dem unteren Bereich 38 eine größere Vernebelungsrate des zurück­ spritzenden Treibstoffs bewirkt. Die relativ schnelle Vernebe­ lung des zurückgespritzten Treibstoffs verhindert im wesentli­ chen, daß sich große Mengen an Treibstoff ansammeln.

Sollte die Rückspritzrate des Treibstoffs größer sein als die Vernebelungsrate des zurückgespritzten Treibstoffs, hindert die zurückspringende Anordnung der Oberfläche 34 den angesammelten Treibstoff im wesentlichen daran, die Oberfläche 34 oder die Nase 32 zu verlassen und die Filterelemente 16 zu berühren. Zusätzlich läßt es die Neigung der Oberfläche 34 zu, daß sich größere Menge angesammelten Treibstoffs in den unteren Bereich 38 bewegen können, wo die Vernebelungsrate am größten ist, was somit die gesamte Vernebelungsrate des angesammelten Treibstoffs erhöht.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Oberfläche 34 in jeder gewünschten Orientierung geneigt oder abgewinkelt sein. Auch kann die Oberfläche 34 eine andere Form haben; sie kann z. B. weitgehend halbkugelförmig sein. Die Nase 32 kann sich von der Oberfläche 34 unter jedem gewünschten Winkel erstrecken.

Der im Ausführungsbeispiel beschriebene Luftfilter läßt sich leicht entfernen oder ersetzen.

In Fig. 4 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel gezeigt. Hier ist die Oberfläche 34 halbkugelähnlich gestaltet. Die Nase 32 befindet sich im unteren Bereich der Oberfläche 34 und er­ streckt sich in bezug auf die Mittelebene des Innenraums 18 unter einem Winkel nach oben. Das Saugrohr 26 ist in diesem Ausführungsbeispiel entsprechend unter einem Winkel angebracht, um es mit der Nase 32 auszurichten. Die Basis 12 ist hier mit einem nach innen vorspringenden Abschnitt 46 versehen, der sich oberhalb des Saugrohrs 26 befindet, um die Anbringung an einem Vergaser zu erleichtern.

Claims (2)

1. Filtergehäuse für die Ansaugluft einer Brennkraftmaschine, mit einer Prallfläche für aus dem Vergaser zurückspritzenden Treibstoff, dadurch gekennzeichnet, daß eine strömungsgün­ stige Nase (32) in einen Ansaugtrichter (44) ragt, um den Luftstrom in das Saugrohr (26) umzulenken und gleichzeitig zu beschleunigen, wodurch der zurückspritzende Treibstoff sich an der Nasenoberfläche (32) verteilt und vom Luftstrom erneut mitgenommen wird.

2. Filtergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergehäuse zweigeteilt ausgeführt ist und die Nase (32) asymmetrisch in den Saugstutzen (22) ragt.