EP0789141B1 - Ansaugluftführung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Ansaugluftführung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges Download PDF

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EP0789141B1
EP0789141B1 EP96120227A EP96120227A EP0789141B1 EP 0789141 B1 EP0789141 B1 EP 0789141B1 EP 96120227 A EP96120227 A EP 96120227A EP 96120227 A EP96120227 A EP 96120227A EP 0789141 B1 EP0789141 B1 EP 0789141B1
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EP
European Patent Office
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intake air
wing
air guide
plenum chamber
flap
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EP96120227A
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English (en)
French (fr)
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EP0789141A1 (de
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Wolfgang Nobis
Michael Pleschberger
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Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Filing date
Publication date
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Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10006—Air intakes; Induction systems characterised by the position of elements of the air intake system in direction of the air intake flow, i.e. between ambient air inlet and supply to the combustion chamber
    • F02M35/10013—Means upstream of the air filter; Connection to the ambient air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/16—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines characterised by use in vehicles
    • F02M35/161—Arrangement of the air intake system in the engine compartment, e.g. with respect to the bonnet or the vehicle front face
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02—Air cleaners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • F05C2225/08—Thermoplastics

Definitions

  • the invention relates to an intake air duct for an internal combustion engine of a motor vehicle with an air still room, in particular one Raw air shell of an intake air filter, according to the preamble of claim 1.
  • an intake air duct is, for example, in FR-A-59471.
  • the intake air filter 1 is located at the bottom, geodetically Air-calming space 4 raw air shell 5, in the above the calming space 4 a suitable filter element 6 is suspended.
  • the intake air filter 1 is closed off at the top by the so-called clean air tray 7, which is placed on the raw air tray 5 and in the usual the filter element 6 extends a bit into it.
  • the intake air filter in this area 1 is also not shown in section. Is shown in section, however the raw air shell 5 with the intake snorkel 2 opening therein as well as with the invention provided in a wall of the unfiltered air shell 5 Rotary flap 8.
  • this rotary valve 8 is in one geodetically extending wall 9 of the raw air shell 5 from bottom to top or the air calming room 4 is provided.
  • this rotary flap 8 with its guide housing 10 in a suitable recess 11 in the Wall 9 used, this recess 11 also as a passage opening 11 can be designated.
  • the guide housing 10 carries an axis of rotation 12 for the rotary flap 8 forming shaft 12 '. Through this wave 12 ' or by the axis of rotation 12, the rotary flap 8 is in two so-called wings 8a, 8b divided.
  • the rotary flap 8 can start are pivoted about the axis of rotation 12 from the position shown, the lower wing 8a with respect to the calming space 4 moved outside, while the upper wing 8b inwards, i. H. in the relaxation room 4 is pivoted into it. After executing this swivel movement the recess or passage opening 11 is opened.
  • the rotary flap 8 of its usual closed position is shown, in which it by a spring element 14 formed as a leg spring, the is supported on the one hand on the wing 8a and on the other hand on the guide housing 10, is held.
  • the recess 11 (or passage opening 11) in the Raw air tray 5 is thus tightly closed.
  • This causes the Rotary flap 8 is pivoted in the direction of arrow 13, d. H. the wing 8a moves outwards while at the same time the wing 8b swings inwards becomes.
  • the rotary flap 8 thus takes over two in a particularly advantageous manner Functions. Firstly, it is ensured that, for example, water is removed the calming room 4 can be removed, and that at the same time intake air for the internal combustion engine flow into the calming space 4 can, which is necessary, for example, if the motor vehicle is a drive through large and deep puddle and via the intake snorkel 2 water gets into the raw air tray 5 over a longer period of time. How namely the rotary flap 8 is located and in particular the wing 8b geodetically above the inlet opening of the intake snorkel, so that there is no danger when driving through a deep puddle, that through the open recess 11 also water in the intake air filter 1 or in the calming room 4.
  • Intake air filter 1 mostly at a relatively protected location within the Engine compartment of the motor vehicle, so that in the area of this rotary flap 8th No splashing water is guaranteed, even in unfavorable conditions is, which could penetrate into the raw air shell 5 according to the direction of arrow 16.
  • the rotary flap 8 is also with their guide housing 10 in a recess 11 in a wall 9 'of Raw air tray 5 arranged, but here it is the wall 9 ' the lower boundary wall of the unfiltered air tray 5 Splash of water splashing over the intake snorkel 2 into the relaxation room 4 arrives in equal parts on the two wings 8a, 8b Put down the rotary flap 8, causing the rotary flap to open automatically 8 would not take place. For this reason, the inward pivoting Wing 8b of the rotary flap 8 here against a possible accumulation of, for example Splashed off splash water.
  • This foreclosure is trained here in the form of a nozzle adapted to the dimensions of the wing 8b 17 ', which can be constructed from several so-called partition walls 17, however can deviate from this in the simplest case also a single one Partition wall 17 for partitioning the inwardly pivotable wing 8b be enough.
  • the connector 17 'with its partition or its partitions 17 on the guide housing 10 of the rotary flap 8 attached, or the guide housing 10 adjusts accordingly molded plastic injection molded part with molded nozzle 17 'or molded Partitions 17 is shown
  • Splash of water mentioned in the unfiltered air tray 5 collects this water u. a. on the wing 8a of the rotary valve 8 and causes its gravity that this rotary valve 8 opens.
  • the wing 8a is thus pivoted outwards again the wing 8b moves inwards - into the calming space 4.
  • the accumulated spray water can thus flow off, while according to arrow 16 intake air - without additional Splashing water - can get into the raw air tray 5 of the intake air filter 1.
  • the rotary flap 8 by the spring element 14 again in its pictorial brought closed position shown and held in this, so that then the intake air again as usual via the intake snorkel 2 into the intake air filter 1 arrives.
  • both of the previously described exemplary embodiments use the same Principle, namely that, for example, splashing water into the raw air tray 5 of the intake air filter passes through its force of gravity, the rotary flap 8 such opens that, on the one hand, the spray water flows out in the direction of arrow 15 can and at the same time an ambient air flow in the direction of the arrow 16 can be supplied.
  • the Rotary flap 8 in a wall 9 or 9 'of a so-called air calming space 4 is provided in the intake air duct of the internal combustion engine. Only through this gravity can penetrate, for example Splash water come into their own.
  • the guide housing 10 has a circumferential one Web 19 on which the here rectangular or square Rotary flap 8 with the edges of the wings 8a, 8b with the interposition of one attached to the edges of the sealing element 20.
  • Fig. 3b you can also see the arrangement of the designed as a leg spring Spring element 14, which is on the one hand on the guide housing 10th and on the other hand supports on the outside of the wing 8a, whereby the Rotary flap 8 is usually held in its closed position.
  • the spring force the spring element 14 is dimensioned such that when it accumulates of foreign substances, especially water on the inside of the Wing 8a described opening the rotary valve 8 according to the direction of the arrow 13 takes place.
  • FIG. 2 there is also an alternative Design of the nozzle 17 'shown in dashed lines.
  • a so-called sniffer valve 18 is provided at the deepest point of the raw air tray 5, over which still small amounts of spray water run off can.
  • a cooler 23 is arranged, in front of which there is an air collecting space 24. Not only is the cooler 23 supplied with cooling air from this air collecting space 24, but at the same time the intake air for the internal combustion engine which drives the motor vehicle and is arranged in the engine compartment 21 but is not shown is branched off. For this purpose, a branch duct 25 is provided above the cooler 23.
  • This branch channel 25 opens via an inflow opening 26 in a so-called.
  • Air calming space 4 which also has an outflow opening 28 which is followed by an intake duct 29 (see FIG. 5), which ultimately leads to the Suction system of the internal combustion engine leads.
  • the inflow opening 26 and the Outflow opening 28 are practical with respect to the calming space 4 arranged as far apart as possible. 5 shows is the inflow opening 26 at the left end and the outflow opening 28 at right end of the transversely in the engine compartment 21, d. H. transverse to the vehicle's longitudinal axis extending calming room 4.
  • the air calming space 4 has outer walls 9, one of which is one Has passage opening 11.
  • This passage opening 11 is usual closed by a rotary flap 8 so that the via the inflow opening 26 brought in intake air safely again via the outflow opening 28 is dissipated.
  • the passage opening 11 is located in that Outer wall 9 with the largest area, which is both near the inflow opening 26 and also a surface section lying near the outflow opening 28 owns.
  • the Passage opening 11 geodetically below with respect to the calming space is provided.
  • the rotary flap 8 can be rotated or pivoted about an axis of rotation 12 extending obliquely through this rotary flap. Since the axis of rotation 12 runs obliquely through the rotary flap 8 - in the exemplary embodiment shown here, the rotary flap 8 is approximately rectangular and the axis of rotation 12 coincides with the diagonal of this rectangle - two so-called rotary flap wings 8a, 8b are formed.
  • the rotary flap 8 is mounted on its axis of rotation 12 such that when this rotary flap 8 is pivoted, one rotary flap wing 8a can be pivoted outward in the direction of the arrow 13a, while the other rotary flap wing 8b inward as shown in the direction of the arrow 8b into the calming space 4 is pivoted.
  • the arrangement is such that the rotary flap wing 8a, which is pivoted outwards in the direction of the arrow 13a, has its area center of gravity FS a in the vicinity of the inflow opening 26, while the area center of gravity FS b of the rotary flap wing 8b, which in the direction of the arrow 13b is pivotable inwards, is in the vicinity of the outflow opening 28 (cf. FIG. 5).
  • the rotary flap 8 remains in the position closing the passage opening 11 shown in FIG. 4 under the action of a spring element 14, which will be explained briefly later .
  • a splash of spray water can also get into the air collecting space 24 and thus also into the branch duct 25.
  • This spray water then passes through the inflow opening 26 into the air calming space 4, where it impinges - possibly still gushing - in particular on the rotary flap wing 8a, since its area center of gravity FS a is located near the inflow opening 26.
  • This effect is intensified by the fact that splashing water penetrating into the calming chamber 4 strikes the rotary flap wing 8a, also in that the inflow opening 26 itself is channel-shaped and its mouth is aligned with the nearby rotary flap wing 8a.
  • the air calming space 4 or, in particular, the same Passage opening 11 at such a location within the engine compartment 21, where there is definitely no splashing water.
  • the rotary flap 8 therefore also performs two functions here. For one thing ensures that, for example, water, but also other foreign substances, that get into the intake air duct of the internal combustion engine, from the Calming room 4 can or can be removed, and that at the same time intake air for the internal combustion engine in the calming room 4 can flow in, which is necessary, for example, if that Motor vehicle should drive through a large and deep puddle and over the Air collection space 24 water in the branch duct over a longer period of time 25 arrives.
  • This spring element 14 can of course be of various types be formed, but it is particularly advantageous if this spring element 14 in the sense of a functional union at the same time as an axis of rotation 12 acts.
  • this spring element 14 can be used, for example, as Torsion spring rod be formed.
  • Torsion spring rod be formed.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Ansaugluftführung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit einem Luft-Beruhigungsraum, insbesondere einer Rohluftschale eines Ansaugluftfilters, gemäß Oberbegriff von Anspruch 1. Eine solche Ansaugluftführung ist beispielsweise in der FR-A-59471 gezeigt.
In ungünstigen Einsatzfällen, insbesondere wenn sich die beispielsweise als sog. Ansaugschnorchel ausgebildete Luft-Eintrittsöffnung der Ansaugluftführung im Frontbereich des Kraftfahrzeuges ziemlich weit unten befindet, kann ein Schwall von Spritzwasser in die Ansaugluftführung gelangen. Dieses Wasser sollte dabei nicht von der Brennkraftmaschine angesaugt werden, sondern möglichst einfach und dabei sicher wieder aus der Ansaugluftführung entfernt werden. Hierfür geeignete Maßnahmen aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Die Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch eine in einer Wand des Beruhigungsraumes vorgesehene, üblicherweise in Schließstellung gehaltene Drehklappe, durch deren Drehachse zwei Flügel gebildet werden, wobei sich der eine Flügel bei Ansammlung von Fremdstoffen, insbesondere Wasser, nach außen öffnet, während der andere Flügel nach innen schwenkt. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
Näher erläutert wird die Erfindung anhand verschiedener bevorzugter Ausführungsbeispiele. Zwei dieser Ausführungsbeispiele sind in den beigefügten Figuren 1, 2 gezeigt, von welchen in Fig. 3a die Drehklappe vergrößert und in Fig. 3b die Ansicht X (aus Fig. 3a) auf die Drehklappe dargestellt ist. Von einem dritten, lediglich prinzipiell dargestellten Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 4 einen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Ansaugluftführung in einem Kraftfahrzeug, nämlich insbesondere den Luft-Beruhigungsraum, sowie Fig. 5 die Ansicht X aus Fig. 4.
In den Fig. 1, 2 dargestellt ist jeweils ein in seinem grundsätzlichen Aufbau übliches Ansaugluftfilter 1 einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine, das einen im Frontbereich des nicht gezeigten Kraftfahrzeuges mündenden Ansaugschnorchel 2 aufweist. Die der ebenfalls nicht dargestellten Brennkraftmaschine zuzuführende Ansaugluft gelangt somit über diesen Ansaugschnorchel 2 in das Ansaugluftfilter 1, wird dort einer Filterung unterworfen und wird schließlich über einen Austrittsstutzen 3, der Bestandteil des Ansaugluftfilters 1 ist und an den sich ein nicht gezeigter Luftführungsschlauch anschließt, der Brennkraftmaschine zugeführt.
Geodätisch unten liegend besitzt das Ansaugluftfilter 1 wie üblich eine einen Luft-Beruhigungsraum 4 bildende Rohluftschale 5, in die oberhalb des Beruhigungsraumes 4 ein geeignetes Filterelement 6 eingehängt ist. Nach oben hin abgeschlossen wird das Ansaugluftfilter 1 durch die sog. Reinluftschale 7, die auf die Rohluftschale 5 aufgesetzt ist und in die üblicherweise das Filterelement 6 ein Stück weit hineinreicht. Dieses letztere Detail ist jedoch für die Erfindung unerheblich, so daß in diesem Bereich das Ansaugluftfilter 1 auch nicht geschnitten dargestellt ist. Im Schnitt dargestellt ist jedoch die Rohluftschale 5 mit dem hierin mündenden Ansaugschnorchel 2 sowie mit der in einer Wand der Rohluftschale 5 vorgesehenen erfindungsgemäßen Drehklappe 8.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist diese Drehklappe 8 in einer sich geodätisch von unten nach oben erstreckenden Wand 9 der Rohluftschale 5 bzw. des Luft-Beruhigungsraumes 4 vorgesehen. Dabei ist diese Drehklappe 8 mit ihrem Führungsgehäuse 10 in eine geeignete Aussparung 11 in der Wand 9 eingesetzt, wobei diese Aussparung 11 auch als Durchtrittsöffnung 11 bezeichnet werden kann. Das Führungsgehäuse 10 trägt eine eine Drehachse 12 für die Drehklappe 8 bildende Welle 12'. Durch diese Welle 12' bzw. durch die Drehachse 12 wird die Drehklappe 8 in zwei sog. Flügel 8a, 8b unterteilt. Wie durch Pfeile 13 dargestellt, kann die Drehklappe 8 ausgehend von der gezeigten Position um die Drehachse 12 verschwenkt werden, wobei sich der untere Flügel 8a bezüglich des Beruhigungsraumes 4 nach außen bewegt, während der obere Flügel 8b nach innen, d. h. in den Beruhigungsraum 4 hineingeschwenkt wird. Nach Ausführung dieser Schwenkbewegung ist die Aussparung bzw. Durchtrittsöffnung 11 geöffnet.
Hier ist die Drehklappe 8 ihrer üblichen Schließstellung dargestellt, in welcher sie durch ein als Schenkelfeder ausgebildetes Federelement 14, das sich einerseits am Flügel 8a und andererseits am Führungsgehäuse 10 abstützt, gehalten wird. Die Aussparung 11 (bzw. Durchtrittsöffnung 11) in der Rohluftschale 5 ist somit dicht verschlossen. Gelangt nun über den Ansaugschnorchel 2 ein Schwall von Spritzwasser in den Beruhigungsraum 4, so sammelt sich dieses Wasser im unteren Bereich dieses Beruhigungsraumes 4 an und übt somit einen Druck auf den Flügel 8a aus. Dies bewirkt, daß die Drehklappe 8 gemäß Pfeilrichtung 13 verschwenkt wird, d. h. der Flügel 8a bewegt sich nach außen, während gleichzeitig der Flügel 8b nach innen verschwenkt wird. Nunmehr kann gemäß Pfeilrichtung 15 über die untere Hälfte der jetzt geöffneten Aussparung/Durchtrittsöffnung 11 das Spritzwasser, das sich im Beruhigungsraum 4 angesammelt hatte, abfließen, während über den oberen im Bereich des Flügels 8b liegenden Abschnitt der Aussparung 11 gemäß Pfeilrichtung 16 ein Umgebungsluftstrom in den Luft-Beruhigungsraum 4 gelangen kann.
In besonders vorteilhafter Weise übernimmt die Drehklappe 8 somit zwei Funktionen. Zum einen ist sichergestellt, daß beispielsweise Wasser aus dem Beruhigungsraum 4 entfernt werden kann, und daß gleichzeitig Ansaugluft für die Brennkraftmaschine in den Beruhigungsraum 4 einströmen kann, was beispielsweise dann erforderlich ist, wenn das Kraftfahrzeug eine große und tiefe Pfütze durchfahren soll und über den Ansaugschnorchel 2 über einen längeren Zeitraum Wasser in die Rohluftschale 5 gelangt. Wie ersichtlich befindet sich nämlich die Drehklappe 8 und dabei insbesondere der Flügel 8b geodätisch oberhalb der Eintrittsöffnung des Ansaugschnorchels, so daß beim Durchfahren auch einer tiefen Pfütze keine Gefahr besteht, daß über die offene Aussparung 11 ebenfalls Wasser in das Ansaugluftfilter 1 bzw. in den Beruhigungsraum 4 gelangt. Zudem befindet sich das Ansaugluftfilter 1 zumeist an einer relativ geschützten Stelle innerhalb des Motorraumes des Kraftfahrzeuges, so daß im Bereich dieser Drehklappe 8 auch bei ungünstigen Bedingungen garantiert kein Spritzwasser anzutreffen ist, welches gemäß Pfeilrichtung 16 in die Rohluftschale 5 eindringen könnte.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 - bei dem gleiche Bauelemente mit gleichen Bezugsziffern versehen sind - ist die Drehklappe 8 ebenfalls mit ihrem Führungsgehäuse 10 in einer Aussparung 11 in einer Wand 9' der Rohluftschale 5 angeordnet, jedoch handelt es sich hier bei der Wand 9' um die untere Begrenzungswand der Rohluftschale 5. Insofern könnte sich ein Spritzwasser-Schwall, der über den Ansaugschnorchel 2 in den Beruhigungsraum 4 gelangt, zu gleichen Teilen auf den beiden Flügeln 8a, 8b der Drehklappe 8 niederlegen, wodurch ein selbsttätiges Öffnen der Drehklappe 8 nicht erfolgen würde. Aus diesem Grunde ist der nach innen schwenkbare Flügel 8b der Drehklappe 8 hier gegen eine mögliche Ansammlung von beispielsweise Spritzwasser abgeschottet. Ausgebildet ist diese Abschottung hier in Form eines an die Abmessungen des Flügels 8b angepaßten Stutzens 17', der aus mehreren sog. Trennwänden 17 aufgebaut sein kann, jedoch kann abweichend hiervon im einfachsten Fall auch eine einzige Trennwand 17 zur Abschottung des nach innen schwenkbaren Flügels 8b ausreichend sein. Wie ersichtlich ist dabei der Stutzen 17' mit seiner Trennwand bzw. seinen Trennwänden 17 am Führungsgehäuse 10 der Drehklappe 8 befestigt, bzw. das Führungsgehäuse 10 stellt ein entsprechend geformtes Kunststoff-Spritzgußteil mit angeformtem Stutzen 17' bzw. angeformten Trennwänden 17 dar. Gelangt nun beispielsweise der bereits mehrfach erwähnte Spritzwasser-Schwall in die Rohluftschale 5, so sammelt sich dieses Wasser u. a. auf dem Flügel 8a der Drehklappe 8 an und bewirkt aufgrund seiner Schwerkraft, daß diese Drehklappe 8 öffnet. Gemäß den Pfeilen 13 wird somit wieder der Flügel 8a nach außen geschwenkt, während sich der Flügel 8b nach innen - in den Beruhigungsraum 4 hinein - bewegt. Gemäß Pfeilrichtung 15 kann somit das angesammelte Spritzwasser abfließen, während gemäß Pfeilrichtung 16 Ansaugluft - ohne zusätzliches Spritzwasser - in die Rohluftschale 5 des Ansaugluftfilters 1 gelangen kann. Ist schließlich sämtliches Spritzwasser aus der Rohluftschale 5 abgelaufen, so wird die Drehklappe 8 durch das Federelement 14 wieder in ihre bildlich dargestellte Schließstellung gebracht und in dieser gehalten, so daß dann die Ansaugluft wieder wie üblich über den Ansaugschnorchel 2 in das Ansaugluftfilter 1 gelangt.
Beide bislang beschriebenen Ausführungsbeispiele nutzen das gleiche Prinzip, nämlich daß beispielsweise Spritzwasser, das in die Rohluftschale 5 des Ansaugluftfilters gelangt, durch seine Schwerkraft die Drehklappe 8 derart öffnet, daß zum einen das Spritzwasser gemäß Pfeilrichtung 15 abfließen kann und zum anderen gleichzeitig ein Umgebungsluftstrom gemäß Pfeilrichtung 16 zugeführt werden kann. Insofern ist es wesentlich, daß die Drehklappe 8 in einer Wand 9 bzw. 9' eines sog. Luft-Beruhigungsraumes 4 in der Ansaugluftführung der Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Nur hierdurch kann nämlich die Schwerkraft beispielsweise des eindringenden Spritzwassers voll zur Geltung kommen. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß anstelle des Spritzwassers selbstverständlich auch andere Fremdstoffe, die in die Rohluftschale 5 des Ansaugluftfilters 1 gelangen, auf die gleiche Weise wieder aus der Rohluftschale 5 entfernt werden können. Beispielshalber genannt seien als derartige Fremdstoffe Unmengen von Sand oder Schnee, die ansonsten die Rohluftschale 5 sowie den Ansaugschnorchel 2 blockieren würden. Stets ist sichergestellt, daß sich im Luft-Beruhigungsraum 4 diese sog. Fremdstoffe - eben beispielsweise Wasser, Schnee oder Sand - von der eigentlichen Luftströmung trennen, sich unter Schwerkrafteinfluß absetzen und hierbei durch ihr Gewicht derart auf den nach außen schwenkbaren Flügel 8a der Drehklappe 8 einwirken, daß diese Drehklappe 8 geöffnet wird und diese Fremdstoffe gemäß Pfeilrichtung 15 abgeführt werden.
Aus der Fig. 3a (dies ist eine Vergrößerung im Bereich der Drehklappe 8 aus Fig. 1) sowie aus der Fig. 3b (dies ist die Ansicht X aus Fig. 3a) wird der Aufbau der Drehklappe 8 mit ihrem Führungsgehäuse 10 noch besser ersichtlich. Zur Abdichtung weist das Führungsgehäuse 10 einen umlaufenden Steg 19 auf, an dem die hier rechtwinkelig bzw. quadratisch ausgebildete Drehklappe 8 mit den Rändern der Flügel 8a, 8b unter Zwischenlage eines auf den Rändern befestigten Dichtelementes 20 anliegt.
In Fig. 3b erkennt man ferner die Anordnung des als Schenkelfeder ausgebildeten Federelementes 14, das sich einerseits am Führungsgehäuse 10 und andererseits an der Außenseite des Flügels 8a abstützt, wodurch die Drehklappe 8 üblicherweise in ihrer Schließposition gehalten wird. Die Federkraft des Federelementes 14 ist dabei derart dimensioniert, daß bei Ansammlung von Fremdstoffen, insbesondere Wasser auf der Innenseite des Flügels 8a das beschriebene Öffnen der Drehklappe 8 gemäß Pfeilrichtung 13 erfolgt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist zusätzlich noch eine alternative Gestaltung des Stutzens 17' strichliert dargestellt. Hierbei ist die der Abschottung des Flügels 8b gegen eine mögliche Ansammlung von Fremdstoffen dienende Trennwand 17 als Strömungsauslauftrichter 17" ausgebildet, um immer dann, wenn bei geöffneter Drehklappe 8 ein Umgebungsluftstrom 16 in die Rohluftschale 5 gelangt, günstige Einströmverhältnisse zu haben. Bei beiden bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen ist zusätzlich in der tiefsten Stelle der Rohluftschale 5 noch ein sog. Schnüffelventil 18 vorgesehen, über welches noch geringe Restmengen von Spritzwasser ablaufen können.
Im Folgenden wird das dritte Ausführungsbeispiel nach den Figuren 4, 5, erläutert:
In einem ansonsten nicht näher dargestellten Motorraum 21 eines Kraftfahrzeuges, der nach oben hin durch eine Motorhaube 22 und nach vorne durch eine Stirnwand 36 begrenzt wird, ist u. a. ein Kühler 23 angeordnet, vor dem sich ein Luftsammelraum 24 befindet. Aus diesem Luftsammelraum 24 wird nicht nur der Kühler 23 mit Kühlluft versorgt, sondern gleichzeitig die Ansaugluft für die das Kraftfahrzeug antreibende, im Motorraum 21 angeordnete, jedoch nicht dargestellte Brennkraftmaschine abgezweigt. Hierzu ist oberhalb des Kühlers 23 ein Abzweigkanal 25 vorgesehen.
Dieser Abzweigkanal 25 mündet über eine Zuströmöffnung 26 in einem sog. Luft-Beruhigungsraum 4, der weiterhin eine Abströmöffnung 28 aufweist, an die sich ein Ansaugkanal 29 (vgl. Fig. 5) anschließt, der letztendlich zur Sauganlage der Brennkraftmaschine führt. Die Zuströmöffnung 26 sowie die Abströmöffnung 28 sind dabei bezüglich des Beruhigungsraumes 4 praktisch soweit als möglich voneinander beabstandet angeordnet. Wie Fig. 5 zeigt, liegt die Zuströmöffnung 26 am linken Ende und die Abströmöffnung 28 am rechten Ende des sich quer im Motorraum 21, d. h. quer zur Fahrzeuglängsachse erstreckenden Beruhigungsraumes 4.
Der Luft-Beruhigungsraum 4 weist Außen-Wände 9 auf, von denen eine eine Durchtrittsöffnung 11 besitzt. Diese Durchtrittsöffnung 11 ist üblicherweise von einer Drehklappe 8 verschlossen, so daß die über die Zuströmöffnung 26 herangeführte Ansaugluft auch sicher wieder über die Abströmöffnung 28 abgeführt wird. Dabei befindet sich die Durchtrittsöffnung 11 in derjenigen Außenwand 9 mit der größten Fläche, die sowohl einen nahe der Zuströmöffnung 26 als auch einen nahe der Abströmöffnung 28 liegenden Flächenabschnitt besitzt. Für die im folgenden erläuterte Funktion der Durchtrittsöffnung 11 sowie der Drehklappe 8 ist es dabei vorteilhaft, wenn die Durchtrittsöffnung 11 bezüglich des Beruhigungsraumes geodätisch untenliegend vorgesehen ist.
Die Drehklappe 8 ist um eine schräg durch diese Drehklappe verlaufende Drehachse 12 verdreh- bzw. verschwenkbar. Da die Drehachse 12 schräg durch die Drehklappe 8 verläuft - beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Drehklappe 8 in etwa rechtwinkelig und die Drehachse 12 deckt sich mit der Diagonalen dieses Rechteckes -, werden zwei sog. Drehklappen-Flügel 8a, 8b gebildet. Die Drehklappe 8 ist dabei über ihre Drehachse 12 derart gelagert, daß bei einer Verschwenkung dieser Drehklappe 8 der eine Drehklappen-Flügel 8a gemäß Pfeilrichtung 13a nach außen schwenkbar ist, während der andere Drehklappen-Flügel 8b gemäß Pfeilrichtung 8b nach innen in den Beruhigungsraum 4 hinein geschwenkt wird. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß der Drehklappen-Flügel 8a, der gemäß Pfeilrichtung 13a nach außen verschwenkt wird, seinen Flächenschwerpunkt FSa in der Nähe der Zuströmöffnung 26 hat, während der Flächenschwerpunkt FSb des Drehklappen-Flügels 8b, der gemäß Pfeilrichtung 13b nach innen schwenkbar ist, in der Nähe der Abströmöffnung 28 liegt (vgl. Fig. 5).
Gelangt über den Abzweigkanal 25 - wie dies die Regel sein sollte - lediglich ein Frischluftstrom in den Luft-Beruhigungsraum 4, so bleibt die Drehklappe 8 unter Einwirkung eines später noch kurz erläuterten Federelementes 14 in ihrer in Fig.4 dargestellten, die Durchtrittsöffnung 11 verschließenden Position. Wie eingangs erläutert, kann unter Extremsituationen jedoch ebenso ein Schwall von Spritzwasser in den Luftsammelraum 24 und somit auch in den Abzweigkanal 25 gelangen. Dieses Spritzwasser gelangt dann über die Zuströmöffnung 26 in den Luft-Beruhigungsraum 4 und trifft dort - ggf. immer noch schwallartig - insbesondere auf den Drehklappen-Flügel 8a auf, da sich dessen Flächenschwerpunkt FSa nahe der Zuströmöffnung 26 befindet. Verstärkt wird dieser Effekt, daß in den Beruhigungsraum 4 eindringendes Spritzwasser insbesondere auf den Drehklappen-Flügel 8a auftrifft, auch dadurch, daß die Zuströmöffnung 26 selbst kanalartig ausgebildet und mit ihrer Mündung zum naheliegenden Drehklappen-Flügel 8a hin ausgerichtet ist.
Nachdem nun dieses gegenüber einem reinen Ansaugluftstrom doch deutlich schwerere Spritzwasser insbesondere auf den Drehklappen-Flügel 8a auftrifft, bewirkt der hierdurch wirkende Bewegungsimpuls ein Verschwenken der Drehklappe 8 um ihre Drehachse 12, d. h. der Drehklappen-Flügel 8a wird gemäß Pfeilrichtung 13a nach außen bewegt. Auf diese Weise wird das Spritzwasser sicher und selbsttätig über die nunmehr offene Durchtrittsöffnung 11 aus dem Luft-Beruhigungsraum 4 abgeführt. Da gleichzeitig der Drehklappen-Flügel 8b nach innen verschwenkt wird, kann über diesen - vorteilhafterweise geodätisch höher liegenden - nunmehr ebenfalls geöffneten Bereich der Durchtrittsöffnung 11 ein Ansaug-Luftstrom, der frei von Spritzwasser ist, in den Beruhigungsraum 4 hineingelangen. Wie ersichtlich, befindet sich nämlich der Luft-Beruhigungsraum 4 bzw. insbesondere dessen Durchtrittsöffnung 11 an einer derartigen Stelle innerhalb des Motorraumes 21, an der mit Sicherheit kein Spritzwasser anzutreffen ist. Hierzu ist der Luft-Beruhigungsraum 4 nämlich geodätisch so weit als möglich oben im Motorraum 21 angeordnet, wobei die Durchtrittsöffnung 11 auf der der Stirnwand 36 des Kraftfahrzeuges abgewandten Seite vorgesehen ist.
Die Drehklappe 8 übernimmt somit auch hier zwei Funktionen. Zum einen ist sichergestellt, das beispielsweise Wasser, aber auch andere Fremdstoffe, die in die Ansaugluftführung der Brennkraftmaschine gelangen, aus dem Beruhigungsraum 4 entfernt werden kann bzw. werden können, und daß gleichzeitig Ansaugluft für die Brennkraftmaschine in den Beruhigungsraum 4 einströmen kann, was beispielsweise dann erforderlich ist, wenn das Kraftfahrzeug eine große und tiefe Pfütze durchfahren soll und über den Luftsammelraum 24 über einen längeren Zeitraum Wasser in den Abzweigkanal 25 gelangt. Dabei werden zum Öffnen der Drehklappe 8 hier zwei Effekte genutzt, nämlich zum einen der dynamische Effekt, indem die über die Zuströmöffnung 26 in den Luft-Beruhigungsraum 4 eintretenden Fremdstoffe, insbesondere Wasser, vorrangig auf den nach außen verschwenkbaren Drehklappen-Flügel 8a trifft. Daneben wird aber auch der Schwerkrafteinfluß genutzt, indem sich diese Fremdstoffe bzw. Wasser, das in den Beruhigungsraum 4 eintritt, an dessen geodätisch tiefster Stelle ansammeln bzw. ansammelt und somit ebenfalls ein Verschwenken der Drehklappe 8 bewirken/bewirkt. Aus diesem Grunde befindet sich auch der Drehklappen-Flügel 8a geodätisch betrachtet unterhalb des Drehklappen-Flügels 8b. Zur Nutzung dieser beiden Effekte ist es auch wesentlich, daß die Drehklappe 8 in einer sich im wesentlichen geodätisch von unten nach oben erstreckenden Außenwand 9 des sog. Luft-Beruhigungsraumes 4 vorgesehen ist. Nur mit Hilfe eines derartigen Beruhigungsraumes 4 kann nämlich die Schwerkraft beispielsweise des eindringenden Spritzwassers (bzw. allgmein von Fremdstoffen) voll zur Geltung kommen. In diesem Zusammenhang ist es auch besonders vorteilhaft, wenn bezüglich des Beruhigungsraumes 4 die Abströmöffnung 28 soweit als möglich geodätisch oben liegend vorgesehen ist.
Bereits kurz angedeutet wurde ein Federelement 14, welches die Drehklappe 8 üblicherweise in der die Durchtrittsöffnung 11 verschließenden Position hält. Dieses Federelement 14 kann selbstverständlich verschiedenartig ausgebildet sein, besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn dieses Federelement 14 im Sinne einer Funktionsvereinigung gleichzeitig als Drehachse 12 wirkt. Hierzu kann dieses Federelement 14 beispielsweise als Torsions-Federstab ausgebildet sein. Jedoch kann dies sowie weitere Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend von den gezeigten Ausführungsbeispielen gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims (8)

  1. Ansaugluftführung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit einem Luftberuhigungsraum (4), insbesondere einer Rohluftschale (5) eines Ansaugluftfilters (1), wobei sich eine, üblicherweise in Schließstellung gehaltene Drehklappe (8) bei Ansammlung von Fremdstoffen, insbesondere Wasser, um eine Drehachse (12) öffnet,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Drehklappe (8) in einer Wand (9, 9') des Luftberuhigungsraumes (4) angeordnet ist und durch die Drehachse (12) zwei Flügel (8a, 8b) gebildet werden und der eine Flügel (8a) aus dem Luftberuhigungsraum (4) heraus und der andere Flügel (8b) in den Luftberuhigungsraum (4) hinein schwenkt.
  2. Ansaugluftführung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Drehklappe (8) in einer sich geodätisch von unten nach oben erstreckenden Wand (9) des Beruhigungsraumes (4) vorgesehen ist.
  3. Ansaugluftführung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der nach innen schwenkbare Flügel (8b) der Drehklappe (8) gegen eine mögliche Ansammlung von Fremdstoffen abgeschottet ist.
  4. Ansaugluftführung nach Anspruch 3,
    gekennzeichnet durch zumindest eine im Beruhigungsraum (4) vorgesehene Trennwand (17) zur Abschottung des nach innen schwenkbaren Flügels (8b).
  5. Ansaugluftführung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    gekennzeichnet durch ein die Drehklappe (8) üblicherweise in Schließstellung haltendes Federelement (14).
  6. Ansaugluftführung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Luft-Beruhigungsraum (4) eine Zuströmöffnung (26) sowie beabstandet von dieser eine Abströmöffnung (28) aufweist, und wobei in einer sich im wesentlichen geodätisch von unten nach oben erstreckenden Wand (9) des Beruhigungraumes (4) eine üblicherweise von der Drehklappe (8) verschlossene Aussparung oder Durchtrittsöffnung (11) vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß die schräg durch die Drehklappe (8) verlaufende Drehachse (12) die beiden Drehklappen-Flügel (8a, 8b) bildet, wobei derjenige Flügel (8a), dessen Flächenschwerpunkt (FSa) nahe der Zuströmöffnung (26) liegt, nach außen schwenkbar ist, während der andere Flügel (8b) mit dem Flächenschwerpunkt (FSb) nahe der Abströmöffnung (28) nach innen schwenkt.
  7. Ansaugluftführung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Zuströmöffnung (26) kanalartig ausgebildet und mit ihrer Mündung zum naheliegenden Drehklappen-Flügel (8a) hin ausgerichtet ist.
  8. Ansaugluftführung nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein die Drehklappe (8) üblicherweise in der die Durchtrittsöffnung (11) verschließenden Position haltendes Federelement (14) als ein gleichzeitig die Drehachse (12) bildender Torsions-Federstab ausgebildet ist.
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