EP1224389A1 - Ansaugsystem mit luftfilter - Google Patents

Ansaugsystem mit luftfilter

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EP1224389A1
EP1224389A1 EP00964273A EP00964273A EP1224389A1 EP 1224389 A1 EP1224389 A1 EP 1224389A1 EP 00964273 A EP00964273 A EP 00964273A EP 00964273 A EP00964273 A EP 00964273A EP 1224389 A1 EP1224389 A1 EP 1224389A1
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EP
European Patent Office
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intake
intake system
inlets
filter insert
air
Prior art date
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Granted
Application number
EP00964273A
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English (en)
French (fr)
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EP1224389B1 (de
Inventor
Rudolf Leipelt
Rolf Füsser
Robert Vaculik
Thomas Haubold
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Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Filterwerk Mann and Hummel GmbH
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Publication date
Application filed by Filterwerk Mann and Hummel GmbH filed Critical Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Publication of EP1224389A1 publication Critical patent/EP1224389A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1224389B1 publication Critical patent/EP1224389B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F02M35/161—Arrangement of the air intake system in the engine compartment, e.g. with respect to the bonnet or the vehicle front face
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    • 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 system, in particular for the intake air of an internal combustion engine, with a filter insert and a plurality of intake ports, at least one of which can be closed with a flap, according to the preamble of the patent claim
  • JP 6-159072 discloses an air filter system for an internal combustion engine, which has a plurality of intake ports 22, 24, 26 (cf. FIG. 1 of this document).
  • the intake manifolds each open into further channel sections 44, 46, 48, in each of which air filter elements 50 are installed.
  • flaps 62, 64, 66, 68, 70, 72 depending on the operating state of the internal combustion engine, the individual air filters and their associated intake ports can be switched on or off. This in particular allows the intake noise of the associated internal combustion engine to be reduced.
  • the otherwise necessary volumes of the suction system, e.g. Shunt resonators can be omitted, which means that a smaller installation space is required for the intake system.
  • the proposed solution also has disadvantages.
  • the large number of flaps that can be switched individually and the use of several air filters means a high outlay on individual components, which makes the proposed solution problematic with regard to economical production.
  • the different air filter elements are treated differently with filtrate depending on the switching of the flaps. This results in a different service life for each filter element, which means that they have to be replaced at different times. This also increases the operating costs of the intake system, which has a disadvantage for the operator.
  • the object of the invention is to provide an intake system with a filter which has a small flow resistance in a small space, the
  • the intake system according to the invention has several intake ports that open into the inlet of the filter housing. These can be at least partially closed with flaps, which can influence the acoustics of the intake system depending on the operating condition.
  • the inlets all open into the same inflow space, the inflow space directly connecting to the filter insert of the Intake system adjoining
  • a filter insert can be arranged in the inflow space.
  • the common inflow space advantageously reduces the number of components used. Flow losses can also be reduced, since partition walls can be saved in the area of the common inflow space. Regardless of the flap position, that is, the number of closed intake ports, the fluid to be filtered can Distribute the inflow space freely so that it can then pass through the filter insert. A more even loading of the filter insert is possible, which means that the load of separated particles can be statistically distributed over the entire area of the filter insert. This increases the service life, since the one caused by the limit load Pressure drop at the filter element can be delayed. Due to the smaller number of components and the increased filter service life, the proposed solution is therefore particularly economical both in production and during operation
  • the inflow space is wedge-shaped.
  • the filter insert which in this case is flat, forms one side of the inflow space. This therefore narrows in accordance with the decrease in the volume flow that flows past the filter insert.
  • This geometry is therefore particularly flow-efficient the fluid can flow through the intake system largely without detachment, which minimizes flow losses and the intake noise.
  • such a geometry is also particularly space-saving because at all points the minimally necessary cross-section is made available in the inflow space, so that no unused volumes arise
  • a further improvement in the flow properties in the intake system can be achieved if the inlets are all housed in the same housing wall section of the inflow space. These are then essentially parallel in their alignment, as a result of which a rectified flow of the fluid in the inflow space is achieved
  • the said housing wall section can be rectangular, the inlets almost completely occupying the area of this wall section.
  • the inlets are usefully also rectangular and arranged next to one another, except for the end faces of the inlets forming the inlets Walls of the intake manifold, the housing wall section is thus completely dissolved by the inlets.
  • the filter insert is then at least essentially arranged opposite the inlets, so that the flow of the fluid is unhindered by d
  • the filter insert can flow. This arrangement can be achieved in particular through the wedge-shaped inflow space mentioned above. In the case of a wedge-shaped inflow space, the filter is inclined to the inlets
  • the intake manifold can contain connections which enable the filter housing to be connected to further channel structures, the channel structures forming the intake openings for the sucked-in fluid. These connections are preferably circular.
  • sensors for the flap control on the intake system can detect the operating states of the intake system, from which the optimal flap position for the current operating state is determined. If the intake system is used for an internal combustion engine, the data for the flap position are made dependent on engine parameters These engine parameters, such as the engine speed, are determined outside the intake system.
  • the flaps can be used for other auxiliary functions of the intake system.
  • intake systems generally contain a warm air duct through which warm air can be drawn in at low temperatures. Branches in the intake system are usually provided for this purpose, which are usually actuated by mechanical thermal switches Effort can be saved if the duct system according to the invention, which is basically provided for generating acoustic effects, additionally fulfills these functions
  • the individual intake openings of the different intake ports are led into different areas of the engine compartment.
  • an intake opening can be provided in the area of the exhaust manifold from where warm air can be drawn in.
  • the problem of undesired intake of rainwater or snow can be prevented if intake openings be provided in largely dry areas of the engine compartment, which can be used in the event that the filter insert becomes too moist or iced up
  • a prerequisite for the function of the intake system according to the invention is that the entirety of the intake ports provides at least the cross section required for the maximum air requirement of the internal combustion engine.
  • the inlets can be gradually closed off reduce the intake noise considerably
  • the intake port that must always remain open can be designed without a flap
  • the intake opening can be accommodated in different areas of the engine compartment from an acoustic point of view. This allows the intake noise to be changed depending on the switching of the flaps thus an increase in the intake noise as well as in operating conditions in which the driver cannot feedback via the engine noise
  • the flaps In order to be able to produce the drive of the flaps economically, according to a special embodiment of the invention, they can be equipped with the properties of a permanent magnet, an electrical coil body being arranged in the area of influence of this magnetic field. The flaps can then be switched by current pulses in the coil body Complicated drives, such as, for example, electric motors or vacuum sockets, are eliminated. When using several flaps, the potential for saving this solution is considerable.
  • the switching flaps used can be designed in accordance with DE 44 01 585 C 2
  • the intake acoustics can be achieved if the intake system is provided with corresponding cavities in a manner known per se. These can be designed, for example, as shunt resonators and lead to a damping of the intake noise at certain frequencies or over a broadband range. The combination of all acoustic measures also allows this with limited installation spaces, the design of acoustically effective intake systems
  • the modularity of the system supports the creation of modular systems.These can consist of identical parts, which can be combined depending on the application at hand.After the construction of an internal combustion engine has been completed, this structure can also be used to carry out acoustic measures which may be necessary if unexpected disturbing intake noises occur Certain frequency ranges occur Modules can be formed by different intake manifolds, the switching flaps, the filter inserts and different housing covers, which form acoustic cavities of different dimensions
  • FIG 1 shows the schematic arrangement of an intake system in the engine compartment
  • FIG. 2 shows a perspective view of the intake system with an air filter
  • FIG. 1 an application for an intake system is shown schematically. It contains a housing 10 which is attached to an engine block 11 of an internal combustion engine. Hoses 12 a, b, c lead to inlets 13 on the housing and thus form intake manifolds
  • Hose 12 a mouths in the upper part of the engine compartment in a splash-proof area, so that dry intake air can be sucked through this even in damp weather conditions
  • Hose 12 b extends into the lower area of a bumper 16 of a vehicle
  • the housing 10 is of modular construction. It has a cuboid basic shape, a filter insert 19 being installed along a diagonal of the interior of the housing body. This divides the interior into an inflow space 20 and an outflow space 21
  • the combustion air flows through three inlets 13, one of which can be seen in the cut intake 14, into the inflow space 20, which corresponds to After the decrease in the volume flow from the inlets towards the opposite side of the housing 10 tapered in a wedge shape, the volume flow decreases there because the filter insert 19 is traversed by the intake air, which in this way arrives in the wedge-shaped discharge space 21.
  • the air masses increase - flows in the direction of an outlet 22 and leaves the housing 10 through it
  • All inlets 13 are arranged in a housing wall section 23, which at the same time forms the end face of the wedge-shaped inflow space 20.
  • the flow of the intake air can therefore reach the inflow space 20 without a diversion directly into the inflow space 20.
  • the two outer intake ports are provided with flaps 24, with the latter Help they can be opened or closed
  • the flap drive consists of bobbin 25, which surround the suction port 14 provided with a flap and are connected to a power supply 26.
  • the middle intake manifold has no flap. In the event that the other two intake manifolds are closed by the flaps, the flow of the intake air is thus directed through the central intake manifold. From there it can be distributed in the inflow space 20 without significant flow losses
  • the intake manifolds consist of a fixed part integrated into the housing 10, which has a connection 27. As shown on the central intake manifold, this part can be used as a suction opening 15. Another possibility is to plug a hose 12a onto the connection, which is a The intake opening 15 is then formed by the hose end. Alternatively, of course, additional duct structures made of plastic can also be adapted to the connection.
  • the system thus has a modular structure and can be adapted to engine compartments of different dimensions
  • the modular construction of the housing 10 also permits the adaptation of further acoustic devices, for example shunt resonators 28.
  • shunt resonators 28 each consist of covers 29 which, with the interposition of a partition wall 30, form the bottom surfaces of the housing 10.
  • the partition walls have openings 31 of different geometry, in order to influence the acoustic behavior of the shunt resonators. sen.
  • the resonator volume and thus its acoustic behavior can also be influenced by providing different covers, which pay particular attention to the installation space for the housing.
  • inflow chamber 20 there is also a water sensor 32, the signal of which can be used to close inlets 13 in damp weather conditions, in which the risk of water being sucked in is particularly great.

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Description

Ansaugsystem mit Luftfilter
Beschreibung
Stand der Technik Die Erfindung betrifft ein Ansaugsystem, insbesondere für die Ansaugluft einer Brennkraftmaschine, mit einem Filtereinsatz und mehreren Ansaugstutzen, von denen mindestens einer mit einer Klappe verschließbar ist, nach der Gattung des Patentanspruches
1.
Derartige Ansaugsysteme sind bekannt. Z.B. offenbart die JP 6-159072 ein Luftfiltersys- tem für eine Brennkraftmaschine, welches mehrere Ansaugstutzen 22, 24, 26 aufweist (vgl. Figur 1 dieses Dokuments). Die Ansaugstutzen münden jeweils in weitere Kanalabschnitte 44, 46, 48, in die jeweils Luftfilterelemente 50 eingebaut sind. Durch Öffnen und Schließen von Klappen 62, 64, 66, 68, 70, 72 können in Abhängigkeit des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine die einzelnen Luftfilter und deren zugehörige Ansaug- stutzen zu- oder abgeschaltet werden. Hierdurch läßt sich insbesondere das Ansa ;gge- räusch der zugehörigen Brennkraftmaschine verringern. Die sonst hierzu notwendigen Volumina des Saugsystems, z.B. Nebenschlußresonatoren, können entfallen, wodurch ein geringerer Einbauraum für das Ansaugsystem benötigt wird.
Die vorgeschlagene Lösung weist jedoch auch Nachteile auf. Die Vielzahl der einzeln zu schaltenden Klappen und die Verwendung mehrerer Luftfilter bedeutet einen hohen Aufwand an Einzelkomponenten, wodurch die vorgeschlagene Lösung hinsichtlich einer wirtschaftlichen Herstellung problematisch ist. Zudem werden die unterschiedlichen Luftfilterelemente in Abhängigkeit von der Schaltung der Klappen unterschiedlich mit Filtrat beaufschlagt. Dadurch entsteht für jedes Filterelement eine andere Standzeit, wodurch die- se zu unterschiedlichen Zeitpunkten ausgewechselt werden müssen. Hierdurch werden auch die Betriebskosten des Ansaugsystems erhöht, was sich für den Betreiber als Nachteil auswirkt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Ansaugsystem mit einem Filter zu schaffen, welches bei geringem Bauraum einen geringen Strömungswiderstand aufweist, wobei der
ßESWIGUNGS OPIE Filter gleichmäßig mit Filtrat beaufschlagt werden soll, der Aufwand an Einzelkomponenten gering ist und eine gunstige Akustik erreicht wird Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelost
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemaße Ansaugsystem weist mehrere Ansaugstutzen auf, die in Einlasse des Filtergehauses munden Diese sind zumindest teilweise mit Klappen verschließbar, wodurch die Akustik des Ansaugsystems in Abhängigkeit des Betπebszustandes beeinflußt werden kann Die Einlasse munden alle in denselben Anstromraum, wobei der Anstromraum direkt an den Filtereinsatz des Ansaugsystems angrenzt Im Anstromraum kann ein Filtereinsatz angeordnet sein Es ist jedoch auch möglich, mehrere Filtereinsätze parallel zu betreiben Diese haben im Verhältnis zur notwendigen Filterflache geringere Abmessungen, wodurch deren Stabilität hinsichtlich eines Druckverlustes am Filtereinsatz bzw Druckpulsationsschwingung verbessert werden kann
Durch den gemeinsamen Anstromraum wird vorteilhaft die verwendete Zahl der Kompo- nenten verringert Außerdem lassen sich die Stromungsverluste vermindern, da im Bereich des gemeinsamen Anstromraumes Zwischenwände eingespart werden können Unabhängig von der Klappenstellung, also der Anzahl der geschlossenen Ansaugstutzen, kann sich das zu filternde Fluid im Anstromraum frei verteilen, um anschließend den Filtereinsatz zu durchtreten Dabei ist eine gleichmäßigere Beaufschlagung des Filterein- satzes möglich, wodurch sich die Fracht an abgeschiedenen Partikeln statistisch über die gesamte Flache des Filtereinsatzes verteilen kann Hierdurch lassen sich dessen Standzeiten erhohen, da der durch die Grenzbeladung eintretende Druckabfall am Filterelement hinausgezögert werden kann Durch die geringere Anzahl der Komponenten und die erhöhte Filterstandzeit ist die vorgeschlagene Losung also sowohl in der Fertigung als auch wahrend des Betriebs besonders wirtschaftlich
Gemäß einer besonderen Ausfuhrungsform der Erfindung ist der Anstromraum keilförmig ausgebildet Der Filtereinsatz, der in diesem Falle eben ist, bildet dabei eine Seite des Anstromraumes Dieser verjungt sich deshalb entsprechend der Abnahme des Volumenstroms, der am Filtereinsatz vorbei streicht Diese Geometrie ist besonders stromungs- gunstig Daher kann das Fluid weitgehend ablosungsfrei durch das Ansaugsystem strömen, womit auftretende Stromungsverluste und das Ansauggerausch minimiert werden Zudem ist eine derartige Geometrie auch besonders platzsparend, weil an allen Stellen des Anstromraums der minimal notige Querschnitt zur Verfugung gestellt wird, so daß keine ungenutzten Volumina entstehen
Eine weitere Verbesserung der Stromungseigenschaften im Ansaugsystem laßt sich erreichen, wenn die Einlasse alle in demselben Gehausewandabschnitt des Anstromrau- mes untergebracht sind Diese sind dann in ihrer Ausrichtung im wesentlichen parallel, wodurch eine gleichgerichtete Strömung des Fluids im Anstromraum erreicht wird Um Querschnittssprunge von den Einlassen zum Anstromraum hin möglichst gering zu halten, kann gemäß einer besonderen Variante der besagte Gehausewandabschnitt rechteckig ausgeführt sein, wobei die Einlasse die Flache dieses Wandabschnittes fast voll- standig einnehmen Dabei sind die Einlasse sinnvollerweise ebenfalls rechteckig ausgeführt und nebeneinander angeordnet Bis auf die Stirnseiten der die Einlasse bildenden Wände der Ansaugstutzen wird der Gehausewandabschnitt also vollständig durch die Einlasse aufgelost Der Filtereinsatz ist dann zumindest im wesentlichen gegenüber den Einlassen angeordnet, so daß die Strömung des Fluids ungehindert durch den Filterein- satz strömen kann Diese Anordnung laßt sich insbesondere durch den bereits erwähnten keilförmigen Anstromraum erreichen Bei einem keilförmigen Anstromraum steht der Filter dabei schräg zu den Einlassen
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Ansaugstutzen Anschlüsse enthalten, die eine Anbindung des Filtergehauses an weiterfuhrende Kanalstrukturen ermöglicht, wobei die Kanalstrukturen die Ansaugoffnungen für das angesaugte Fluid bilden Diese Anschlüsse sind bevorzugt kreisförmig ausgebildet Bei dieser Bauform können handelsübliche Schlauche als zusätzliche Kanalstrukturen ohne große Probleme an das System appliziert werden Hierdurch entsteht ein Gestaltungsfreiraum, der die Verwendung der beschriebenen Komponenten in unterschiedlichen Anwendungsfallen ermöglicht Durch die Verwendung von Gleichteilen für unterschiedliche Anwendungsfalle werden insbesondere Werkzeugkosten eingespart, wodurch die Einzellosungen wirtschaftlicher werden
Es ist vorteilhaft, am Ansaugsystem Sensoren für die Klappensteuerung vorzusehen Diese Sensoren können Betriebszustande des Ansaugsystems erfassen, aus denen die optimale Klappenstellung für den aktuellen Betriebszustand ermittelt wird Wird das Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine verwendet, so werden die Daten für die Klappenstellung grundsätzlich von Motorparametern abhangig gemacht Diese Motorparameter, wie z B die Drehzahl des Motors, werden außerhalb des Ansaugsystems ermittelt Jedoch bietet sich die Nutzung der Klappen für weitere Nebenfunktionen des Ansaugsystems an Z B enthalten Ansaugsysteme im allgemeinen einen Warmluftkanal, durch den bei tiefen Temperaturen warme Luft angesaugt werden kann Hierzu werden üblicherweise Verzweigungen im Ansaugsystem vorgesehen, welche meist durch mechani- sehe Thermoschalter betätigt werden Dieser zusätzliche Aufwand laßt sich einsparen, wenn das erfindungsgemaße Kanalsystem, welches grundsätzlich zur Erzeugung akustischer Effekte vorgesehen wird, zusätzlich diese Funktionen erfüllt
Hierzu werden die einzelnen Ansaugoffnungen der unterschiedlichen Ansaugstutzen in verschiedene Bereiche des Motorraums gefuhrt Z B kann eine Ansaugoffnung im Be- reich des Abgaskrummers vorgesehen werden, von wo aus warme Luft angesogen werden kann Das Problem einer unerwünschten Ansaugung von Regenwasser oder Schnee kann verhindert werden, wenn Ansaugoffnungen in weitgehend trockenen Bereichen des Motorraums vorgesehen werden, die für den Fall, daß der Filtereinsatz zu feucht wird oder vereist, verwendet werden können
Voraussetzung für die Funktion des erfindungsgemaßen Ansaugsystems ist, daß die Gesamtheit der Ansaugstutzen zumindest den für den maximalen Luftbedarf der Brennkraftmaschine notwendigen Querschnitt zur Verfugung stellt In Betnebszustanden, in denen nicht der vollständige Ansaugquerschnitt benotigt wird, können die Einlasse nach und nach verschlossen werden Hierdurch laßt sich das Ansauggerausch beträchtlich verringern Dabei kann derjenige Ansaugstutzen, der immer geöffnet bleiben muß, ohne Klappe ausgeführt sein
Um die bereits beschriebene Nebenfunktion zu erfüllen, kann es jedoch auch sinnvoll sein, alle Ansaugstutzen mit Klappen zu versehen Hierdurch entsteht eine größere Bandbreite der möglichen Schaltungen Diese Bandbreite laßt sich noch vergrößern, wenn der durch die Ansaugstutzen zur Verfugung gestellte Gesamtquerschnitt großer ist, als für die geforderte Maximalmenge des Fluids notwendig Hierdurch laßt sich erreichen, daß selbst in Betnebszustanden des Ansaugsystems, bei der die maximal notwendige Fluidmenge gefordert wird, noch eine Auswahl unterschiedlicher Ansaugstutzen möglich
Die Unterbringung der Ansaugoffnung in unterschiedlichen Bereichen des Motorraums kann jedoch auch nach akustischen Gesichtspunkten erfolgen Hierdurch laßt sich das Ansauggerausch in Abhängigkeit von der Schaltung der Klappen verändern Es laßt sich damit sowohl eine Verringerung des Ansauggerausches, als auch in Betnebszustanden, bei denen dem Fahrer eine Ruckkopplung über das Motorgerausch nicht möglich ist, eine Erhöhung des Ansauggerausches erreichen
Um den Antrieb der Klappen wirtschaftlich herstellen zu können, können diese gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung mit den Eigenschaften eines Dauermagneten ausgestattet werden, wobei im Einflußbereich dieses Magnetfeldes ein elektrischer Spulenkorper angeordnet wird Eine Schaltung der Klappen laßt sich dann durch Stromimpulse in den Spulenkorper erreichen Dadurch entfallen komplizierte Antriebe, wie z B Elektromotoren oder Unterdruckdosen Bei der Verwendung mehrerer Klappen ist das Einsparpotential dieser Losung also beträchtlich Die verwendeten Schaltklappen können gemäß der DE 44 01 585 C 2 ausgebildet sein
Die beschriebenen Vorteile eines keilförmigen Anstromraumes lassen sich selbstverständlich auch auf den Abstromraum übertragen Dieser schließt sich stromab des Filtereinsatzes im Ansaugsystem an und weist einen Auslaß für das gefilterte Fluid auf
Weitere Vorteile hinsichtlich der Ansaugakustik lassen sich erreichen, wenn das Ansaugsystem in an sich bekannter Weise mit korrespondierenden Hohlräumen versehen wird Diese können z B als Nebenschlußresonatoren ausgeführt sein und fuhren bei bestimmten Frequenzen oder breitbandig zu einer Dampfung des Ansauggerausches Die Kombination aller akustischen Maßnahmen laßt damit auch bei begrenzten Einbaurau- men die Gestaltung akustisch wirksamer Ansaugsysteme zu
Die Modulaπtat des Systems unterstutzt die Schaffung von Baukastensystemen Diese können aus Gleichteilen bestehen, die in Abhängigkeit vom vorliegenden Anwendungsfall miteinander kombiniert werden Auch lassen sich durch diesen Aufbau nach fertiggestellter Konstruktion einer Brennkraftmaschine noch akustische Maßnahmen vornehmen, die notig werden können, wenn unerwartete störende Ansauggerausche in bestimmten Frequenzbereichen auftreten Module können gebildet werden durch unterschiedliche Ansaugstutzen, die Schaltklappen, die Filtereinsätze und unterschiedliche Gehausedeckel, die akustische Hohlräume unterschiedlicher Abmessungen bilden
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen au- ßer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombi- nationen bei der Ausfuhrungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfahige Ausfuhrungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird
Zeichnung
5 Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand eines schematischen Ausfuhrungsbeispiels beschrieben Hierbei zeigen
Figur 1 die schematische Anordnung eines Ansaugsystems im Motorraum einer
Brennkraftmaschine und
Figur 2 eine perspektivische Ansicht des Ansaugsystems mit einem Luftfilter-
10 gehause
Beschreibung der Ausfuhrungsbeispiele
In Figur 1 ist ein Anwendungsfall für Ansaugsystem schematisch dargestellt Es enthalt ein Gehause 10, welches an einem Motorblock 11 einer Brennkraftmaschine befestigt ist Schlauche 12 a, b, c fuhren zu Einlassen 13 am Gehause und bilden so Ansaugstutzen
15 14, deren Ansaugoffnungen 15 im Motorraum verteilt sind Hierbei können unterschiedliche Effekte für die Ansaugluft erreicht werden Der Schlauch 12 a mundet im oberen Teil des Motorraums in einen von Spritzwasser geschützten Bereich, so daß durch diesen auch bei feuchten Witterungsverhaltnissen trockene Ansaugluft angesogen werden kann Der Schlauch 12 b reicht in den unteren Bereich eines Stoßfangers 16 eines Fahrzeugs
20 17 Von dort kann möglichst kühle Ansaugluft angesaugt werden Bei zu kalten Witterungsbedingungen ist jedoch die Zumischung von warmer Luft notwendig Diese kann über den Schlauch 12 c angesaugt werden, der in dem Bereich eines Abgaskrummers 18 des Motorblocks 1 1 mundet
Der Figur 2 laßt sich schematisch ein möglicher Aufbau des Ansaugsystems entnehmen 25 Das Gehause 10 ist modular aufgebaut Es besitzt eine quaderformige Grundform, wobei entlang einer Diagonale des Innenraums des Gehausekorpers ein Filtereinsatz 19 eingebaut ist Dieser teilt den Innenraum in einen Anstromraum 20 und in einen Abstromraum 21 Die Verbrennungsluft strömt durch drei Einlasse 13, von denen der eine im aufgeschnittenen Ansaugstutzen 14 zu erkennen ist, in den Anstromraum 20, der sich entspre- chend der Abnahme des Volumenstroms von den Einlassen hin zur gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 10 keilförmig verjungt Nach dorthin nimmt der Volumenstrom ab, weil der Filtereinsatz 19 von der Ansaugluft durchströmt wird, die auf diese Weise in den ebenfalls keilförmig ausgebildeten Abstromraum 21 gelangt Hier nimmt der Luftmassen- ström in Richtung eines Auslasses 22 zu und verlaßt durch diesen das Gehause 10
Alle Einlasse 13 sind in einem Gehausewandabschnitt 23 angeordnet, der gleichzeitig die Stirnflache des keilförmigen Anstromraumes 20 bildet Die Strömung der Ansaugluft kann deswegen von den Ansaugstutzen 14 ohne eine Umleitung direkt in den Anstromraum 20 gelangen Die beiden äußeren Ansaugstutzen sind mit Klappen 24 versehen, mit deren Hilfe sie geöffnet oder verschlossen werden können Der Klappenantrieb besteht aus Spulenkorpem 25, die die mit einer Klappe versehenen Ansaugstutzen 14 umgeben und an eine Stromversorgung 26 angeschlossen sind Durch entsprechende Stromimpulse auf die Spulenkorper 25 lassen sich die Klappen 24, die einen Permanentmagnet bilden (angedeutet durch Nordpol N und Sudpol S), jeweils in die Geschlossen- oder Offenstel- lung bringen
Der mittlere Ansaugstutzen weist keine Klappe auf Für den Fall, daß die beiden anderen Saugstutzen durch die Klappen verschlossen sind, wird die Strömung der Ansaugluft also durch den mittleren Ansaugstutzen geleitet Von dort kann er sich ohne wesentliche Stromungsverluste im Anstromraum 20 verteilen
Die Ansaugstutzen bestehen aus einem festen, an das Gehause 10 integrierten Teil, welches einen Anschluß 27 aufweist Dieser kann, wie am mittleren Ansaugstutzen gezeigt, als Ansaugoffnung 15 verwendet werden Eine andere Möglichkeit besteht darin, auf den Anschluß einen Schlauch 12a zu stecken, der eine Verlängerung des Ansaugstutzens bewirkt Die Ansaugoffnung 15 wird dann durch das Schlauchende gebildet Alternativ lassen sich selbstverständlich auch weitere Kanalstrukturen aus Kunststoff an den Anschluß anpassen Damit erhalt das System einen modularen Aufbau und kann an Mo- torraume unterschiedlicher Abmessung angepaßt werden
Der modulare Aufbau des Gehäuses 10 erlaubt jedoch auch die Anpassung weiterer a- kustischer Einrichtungen, z B von Nebenschlußresonatoren 28 Diese bestehen jeweils aus Deckeln 29, die unter Zwischenschaltung einer Trennwand 30 die Bodenflachen des Gehäuses 10 bilden Die Trennwände weisen Offnungen 31 unterschiedlicher Geometrie auf, um hierdurch das akustische Verhalten der Nebenschlußresonatoren zu beeinflus- sen. Auch kann durch Vorsehen unterschiedlicher Deckel, die insbesondere den Einbauraum für das Gehäuse beachten, das Resonatorvolumen und damit sein akustisches Verhalten beeinflußt werden.
Im Anströmraum 20 ist weiterhin ein Wassersensor 32 angebracht, dessen Signal bei feuchten Witterungsbedingungen zum Verschluß von Einlassen 13 verwendet werden kann, bei denen die Gefahr einer Ansaugung von Wasser besonders groß ist.

Claims

Patentansprüche
Ansaugsystem, insbesondere für die Ansaugluft einer Brennkraftmaschine, enthaltend zumindest -ein Gehause (10) für einen Filtereinsatz (19) mit einem Auslaß (22) und mehreren
Einlassen (13), wobei der Filtereinsatz derart zwischen Einlassen und Auslaß angeordnet ist, daß er vom angesaugten Fluid durchströmt werden kann, -mehrere Ansaugstutzen (14), die jeweils an die Einlasse (13) angebracht sind und stromab der Einlasse eine Ansaugoffnung (15) aufweisen und -mindestens eine Klappe (24), die zwischen Ansaugoffnung (15) und Einlaß (13) in einer zumindest teilweise durch den Ansaugstutzen gebildeten Ansaugstrecke zum Verschluß derselben untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlasse (13) alle in denselben Anstromraum (20) für den Filtereinsatz munden
Ansaugsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Anstromraum keilförmig ausgebildet ist, wobei der Filtereinsatz (19) eben ausgebildet ist und eine Seite des Anstromraumes bildet
Ansaugsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlasse (13) alle in demselben, dem Filtereinsatz zumindest im wesentlichen gegenüberliegenden Gehausewandabschnitt (23) untergebracht sind
Ansaugsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehause- wandabschnitt (23) rechteckig ist, und die Einlasse (13) die Flache dieses Wandabschnittes fast vollständig einnehmen
Ansaugsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugstutzen (14) Anschlüsse (27) enthalten, die mit weiteren die Ansaug- stutzen bildenden Kanalstrukturen, insbesondere Schlauchen (12a, b, c) verbunden
Ansaugsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren für die Klappensteuerung in dieses integriert sind Ansaugsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei dieses für die Ansaugluft eines Verbrennungsmotors verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugoffnungen (15) in verschiedene Bereiche des Motorraumes gefuhrt sind
Ansaugsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappen (24) die Eigenschaften eines Dauermagneten aufweisen deren Magnetfeld im Einflußbereich eines elektrischen Spulenkorpers (25) liegen
Ansaugsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein stromab des Filtereinsatzes angeordneter Abstromraum (21 ) keilförmig ausgebildet ist
Ansaugsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mit korrespondierenden Hohlräumen, insbesondere Nebenschlußreso- natoren (28) zur Dampf ung des Ansauggerausches ausgestattet ist
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