DE4118265A1

DE4118265A1 - Aggregateanordnung zum antrieb eines kraftwagens

Info

Publication number: DE4118265A1
Application number: DE4118265A
Authority: DE
Inventors: Otto Ing Grad Schaefer; Claus Mueller
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1990-06-13
Filing date: 1991-06-04
Publication date: 1991-12-19

Description

Die Erfindung betrifft eine Aggregateanordnung gemäß dem Ober begriff des Patentanspruchs 1.

Einer Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Kraftwagens, insbe sondere eines Personenkraftwagens, ist eine nach dem Spiral prinzip arbeitende Verdrängermaschine vorgeordnet. Sowohl die Brennkraftmaschine, als auch die Verdrängermaschine sind äußerst empfindlich gegenüber eingedrungenen Fremdkörpern. Ein üblicher weise vorgeordneter Luftfilter schafft nicht in allen denkbaren Situationen 100%-ige Abhilfe. Insbesondere können bei Montage arbeiten an der Verdrängermaschine schädliche Fremdkörper in die Luftführung zwischen dem Luftfilter und der Brennkraft maschine gelangen. Beim Eindringen von Fremdkörpern in die Verdrängermaschine können zudem dadurch herausgeschlagene Bruch stücke die Brennkraftmaschine zusätzlich schädigen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Eindringen von Fremdkörpern in die Verdrängermaschine bzw. die Brennkraftma schine zu verhindern.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach sind dem Spiral lader Schutzvorrichtungen vor- und/oder nachangeordnet, die ein Eindringen oder den Weitertransport von Fremdkörpern ver hindern. Der in Betracht kommende Bereich erstreckt sich dabei vom Lufteinlaß (Luftfilter) der Gesamtanordnung bis zur Brennkraftmaschine. Die Schutzvorrichtungen wirken mechanisch und sind vorzugsweise als Sieb oder Gitter ausgebildet.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Vorzugsweise ist bei Verwendung eines Ladeluftkühlers im Luft strom zwischen der Verdrängermaschine und der Brennkraftmaschine eine Schutzvorrichtung vor Eintritt der Luft in den Ladeluft kühler vorgesehen. Besonders vorteilhaft ist hierbei die Anord nung der Schutzvorrichtung im Bereich einer Luftführung mit vergrößertem Querschnitt, insbesondere im Sammelkasten des Ladeluftkühlers. Eventuelle Strömungsverluste werden so auf ein Minimum begrenzt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Aggregateanordnung in schematischer Darstellung mit Verdränger maschine, Ladeluftkühler, Brennkraftmaschine und möglichen Einbaustellen für Schutzvorrich tungen;

Fig. 2 den Ladeluftkühler gemäß Fig. 1 in Einzeldar stellung mit Schutzvorrichtung;

Fig. 3 eine Luftführung mit eingesetzter Schutzvorrich tung.

Eine Aggregateanordnung besteht gemäß Fig. 1 aus einer Brenn kraftmaschine 10 und weiteren in der Führung der Ansaugluft angeordneten Zusatzaggregaten, nämlich einem nach dem Spiral prinzip arbeitenden Spirallader 11 sowie einem zwischen dieser und der Brennkraftmaschine vorgesehenen Ladeluftkühler 12. Der Weg der Ansaugluft ist in allen Figuren durch Pfeile vor gezeichnet. Vergaser- oder Brennstoffeinspritzeinrichtungen sind in der Fig. 1 nicht dargestellt. Diese werden als zur Brennkraftmaschine 10 zugehörig angesehen. Weiterhin nicht gezeichnet ist ein vor dem Einlaß 13 des Spiralladers 11 vorgesehener Luftfilter.

Der Spirallader 11 ist gegen das Eindringen von Fremdkörpern besonders empfindlich, weil hier große Flächen mit äußerst geringem Abstand aneinander vorbeibewegt werden. Der Wirkungs grad des Spiralladers 11 ist umso besser, je geringer der Abstand ist. Eventuelle Fremdkörper wirken hier besonders verheerend. Derartige Fremdkörper können insbesondere bei Montagearbeiten sowohl in die Luftführung vor dem Einlaß 13, als auch in den Spirallader 11 selbst gelangen. Aus diesem Grunde ist im Bereich des Einlasses 13 eine Schutzvorrichtung 14 gegen das Eindringen von Fremdkörpern vorgesehen. Der genaue Aufbau ergibt sich aus Fig. 3.

Das Problem der Fremdkörper vergrößert sich noch durch fremd körperbedingte Absplitterungen im Spirallader 11 selbst. Diese müssen von der Brennkraftmaschine 10 ferngehalten werden. Dazu ist am Auslaß 15 des Spiralladers 11 eine weitere Schutzvor richtung 16 vorgesehen.

Üblicherweise ist dem Spirallader 11 eine Bypaßleitung 17 nach geordnet, welche in der Luftführung nach dem Auslaß 15 im Teil lastbetrieb überschüssige Luft über eine drosselklappenabhängig öffnende Bypaßklappe 18 abführt. Die Bypaßleitung 17 führt wieder in den Spirallader 11 hinein. Im Bereich dieses Neben einlasses 19 kann eine weitere Schutzvorrichtung 20 vorgesehen sein.

Im Bereich des Ladeluftkühlers 12 wird der Querschnitt der Luftführung beträchtlich erweitert und so zugleich die Strö mungsgeschwindigkeit herabgesetzt. Besonders günstig ist nun die Anordnung einer weiteren Schutzvorrichtung 21 im Bereich der genannten erweiterten Luftführung am Ladeluftkühler 12. Dies wird näher anhand der Fig. 2 erläutert.

Zum weiteren Verständnis sei noch angemerkt, daß die Brenn kraftmaschine 10 und der Spirallader 11 über einen Zwangstrieb 22, z. B. einen Riementrieb, miteinander gekoppelt sind. Einlaß und Auslaß der Brennkraftmaschine 10 sind mit den Bezugszeichen 23 und 24 bezeichnet. Die einzelnen Luft führungen zwischen Spirallader 11, Ladeluftkühler 12 und Brenn kraftmaschine 10 sind in der Fig. 1 nicht maßstabsgerecht dargestellt, sondern in der Praxis möglichst kurz ausgeführt.

Fig. 2 zeigt den Ladeluftkühler 12 in gegenüber der Fig. 1 detaillierterer Darstellung. Die vom Spirallader 11 kommende Luftführung mündet in einen Sammelkasten 25 innerhalb des La deluftkühlers 12. Der wirksame Querschnitt ist im Sammelkasten 25 wesentlich größer als in der davorliegenden Luftführung. Zur Vermeidung von Strömungsverlusten ist nun die Schutzvor richtung 21 in diesem Bereich größeren Querschnitts angeordnet.

Fig. 3 zeigt den Einbau der Schutzvorrichtungen in die Luftfüh rung. Die Schutzvorrichtungen werden jeweils im Bereich von Verbindungsstücken 26 und 27 eingesetzt. Das stromaufwärts liegende Verbindungsstück 26 ist aus einem weicheren Werkstoff als das Verbindungsstück 27 gefertigt. Dadurch kann das Ver bindungsstück 26 unter Dehnung über das Verbindungsstück 27 geschoben werden. Das stromabwärts liegende Verbindungsstück 27 weist an seinem Ende einen umlaufenden Rand 28 auf, der zugleich als Auflage für die Schutzvorrichtung dient. Diese ist als muldenförmiges engmaschiges Sieb 29 ausgebildet. Die Anordnung der Mulde gegen den Luftstrom konvex gemäß Fig. 3 hat den Vorteil, daß eventuelle Fremdkörper automatisch am Rand des wirksamen Querschnitts zu liegen kommen. Eine umgekehrte Anordnung, nämlich mit stromabwärts gerichteter Mulde konkav, wäre besonders einfach zu montieren, da das Sieb 29 sich im Verbindungsstück 27 selbst mittig fixieren würde.

Bei einer Aggregateanordnung gemäß Fig. 1 wäre unter strö mungstechnischen Gesichtspunkten die Anordnung der Schutzvor richtungen 20 und 21 am günstigsten, gleichwohl auch die Schutz vorrichtung 14 erforderlich ist.

Bei einer Ausführung ohne Ladeluftkühler genügen gegebenenfalls die Schutzvorrichtungen 14 und 16.

Bezugszeichenliste

10 Brennkraftmaschine
11 Verdrängermaschine
12 Ladeluftkühler
13 Einlaß
14 Schutzvorrichtung
15 Auslaß
16 Schutzvorrichtung
17 Bypaßleitung
18 Bypaßleitung
18 Bypaßklappe
19 Nebeneinlaß
20 Schutzvorrichtung
21 Schutzvorrichtung
22 Zwangstrieb
23 Einlaß
24 Auslaß
25 Sammelkasten
26 Verbindungsstück
27 Verbindungsstück
28 Rand

Claims

1. Aggregateanordnung zum Antrieb eines Kraftwagens mit einer Brennkraftmaschine, einer dieser vorgeordneten Lufteinlaß einrichtung und mit einer zur Aufladung der Brennkraftmaschine vorgesehenen, insbesondere nach dem Spiralprinzip arbeitenden Verdrängermaschine (Spirallader) die zwischen Lufteinlaßein richtung und Brennkraftmaschine angeordnet ist, gekennzeich net durch dem Spirallader (11) vor- und/oder nachgeordnete Schutzvorrichtungen (14, 16, 20, 21) gegen das Eindringen oder den Weitertransport von Fremdkörpern.

2. Aggregateanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schutzvorrichtung (14) - insbesondere unmittelbar - vor Eintritt der Luft in den Spirallader (11) vorgesehen ist.

3. Aggregateanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß in an sich bekannter Weise eine Bypaßleitung (17) am Auslaß (15) des Spiralladers (11) vorgesehen ist, die oberhalb eines bestimmten Ladedruckes abzuführende Lade luft - nach Öffnung einer entsprechenden Bypaßklappe (18) - zum Spirallader (11) zurückführt, wobei in der Bypaßleitung (17) - insbesondere unmittelbar - vor Eintritt der Luft in den Spirallader (11) eine Schutzvorrichtung (20) vorgesehen ist.

4. Aggregateanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein Ladeluft kühler (12) im Luftstrom zwischen dem Spirallader (11) und der Brennkraftmaschine (10) vorgesehen ist, wobei - insbe sondere unmittelbar - vor Eintritt der Luft in den Lade luftkühler (12) eine Schutzvorrichtung (21) vorgesehen ist.

5. Aggregateanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Schutzvorrichtung (14, 16, 20, 21) als vorzugsweise engmaschiges Sieb (29) ausgebil det ist.

6. Aggregateanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (29) im Bereich aneinander grenzender Luftfüh rungen (Verbindungsstücke 26, 27) angeordnet ist.

7. Aggregateanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das Sieb (29) gegen den Luftstrom konvex ausge bildet ist.

8. Aggregateanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das Siebe (29) gegen den Luftstrom konkav ausgebildet ist.

9. Aggregateanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schutzvorrichtung (21) im Bereich einer Luftführung mit vergrößertem Querschnitt, insbeson dere in einem Sammelkasten (25) des Ladeluftkühlers (12) angeordnet ist.