EP1637726B1 - Anordnung eines Luftfiltergehäuses für eine Brennkraftmaschine im Motorraum eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Anordnung eines Luftfiltergehäuses für eine Brennkraftmaschine im Motorraum eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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EP1637726B1
EP1637726B1 EP20050017571 EP05017571A EP1637726B1 EP 1637726 B1 EP1637726 B1 EP 1637726B1 EP 20050017571 EP20050017571 EP 20050017571 EP 05017571 A EP05017571 A EP 05017571A EP 1637726 B1 EP1637726 B1 EP 1637726B1
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    • F02M35/06—Air cleaners specially arranged with respect to engine, to intake system or specially adapted to vehicle; Mounting thereon ; Combinations with other devices combined or associated with engine's cooling blower or fan, or with flywheel

Definitions

  • a filter for cleaning the unfiltered air is arranged, which flows as clean air further in the direction of the internal combustion engine.
  • the clean air tray is designed as a lid for the Rohluftschale to have access to the filter.
  • the filter is arranged in the clean air tray and according to the Rohluftschale is designed as a lid for the clean air bowl.
  • a disadvantage of the described embodiment is a relatively large space requirement for the entire arrangement.
  • Object of the present invention is to integrate a generic air filter housing particularly space-saving in the engine compartment of a motor vehicle and at the same time to dampen unwanted noise.
  • the air is sucked through the intake, generally called intake snorkel, above the coolant heat exchanger.
  • intake snorkel By formed by the body at least one air guide at the entrance to the air filter housing, the unfiltered air is deflected into the deep part of the air filter housing, where water and coarse particles are excreted and drained so that the filter is less polluted, or moistened.
  • Moist intake air cools an air mass meter faster than dry, so that when the intake air is too moist, too large an intake air mass is determined and thus an incorrect amount of fuel is supplied to the internal combustion engine.
  • the pre-cleaned unfiltered air is fed to the air filter via an inflow opening with a catch collar. The cleaned after the air filter air then flows to an air flow measuring element, which is also integrated in the air filter module.
  • a further embodiment variant may be arranged according to claim 2 in the main flow before the air flow measuring element another flow element, whereby the air is rectified before the air flow measurement and a more accurate and precise measurement is possible.
  • the pressure loss is reduced by the flow guide to the air flow measuring element and the flow conditions of the air flow measuring element improves, whereby the characteristic of the air flow measuring element is improved, that is linearized.
  • the air quantity measuring element is a particularly robust hot film air mass sensor.
  • the Roh Kunststoffschale according to claim 4 has an opening through which the previously deposited pre-separated moisture and coarse dirt particles are excreted. This measure minimizes the danger of water hammer and extends the service life of the air filter.
  • the arrangement according to claim 5 allows a vibration control decoupling between air filter housing and internal combustion engine.
  • Fig. 1 shows a section through an inventive air filter housing 1.
  • the reference numerals Fig. 1 apply to the same components also for Fig. 2 ,
  • the air filter housing 1 consists of a Rohluftschale 3 and a clean air bowl 4, between which a filter element 5, a commercially available air filter, is arranged.
  • the Roh Kunststoffschale 3 and the clean air tray 4 are detachably connected to each other at the peripheral edges 3 ', 4'. Between the peripheral edges 3 ', 4', a seal 12 is arranged.
  • the raw air shell 3 has a suction region 3 ", which is arranged on the body of the vehicle front 6.
  • the body forms in the present case, two air guide elements 6 'in the air intake.
  • the forward direction of travel of the motor vehicle is indicated by a double arrow.
  • Fig. 2 shows a mounting situation for a cut, perspective illustrated air filter housing 1 in the engine compartment of a motor vehicle.
  • the intake area 3 is arranged above a coolant heat exchanger 7 of the internal combustion engine.”
  • the coolant heat exchanger 7 is largely covered by a cooling fan 11.
  • Geodetically above the coolant heat exchanger 7 is the intake area 3 "of the air filter housing 1.
  • the air duct 4 is also the air duct 4 "recognizable, through which the clean air leaves the clean air tray 4.
  • an air quantity measuring element 8 in the present case a hot-film air mass meter, is integrated into the air duct 4 ", downstream of the air duct 4", the intake air is conducted further in a pipe 10 in the direction of the internal combustion engine.
  • This is at least partially formed in a preferred embodiment as a corrugated pipe.
  • the air filter housing 1 arranged according to the invention has a resonator 9, which in the exemplary embodiment is arranged, for example, on the tube 10.
  • such resonators with which unwanted suction noise can be damped, can also be arranged on the untreated air shell 3 or on the clean air shell 4.
  • hot-wire air mass meters can also be used instead of the hot-film air mass meter.

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Description

  • Aus den EP 0 995 895 A2 , DE 9 202 785 U1 und US 4 420 057 A1 , von denen diese Erfindung ausgeht, sind Kraftfahrzeuge mit einer in einem Motorraum anordenbaren Brennkraftmaschine und mit einem ebenfalls in dem Motorraum anordenbaren Luftfiltergehäuses bekannt, wobei das Luftfiltergehäuse eine Rohluftschale aufweist, deren umlaufender Rand gegen einen zweiten Rand einer Reinluftschale abgedichtet ist, wobei die Rohluftschale einen Ansaugbereich in Richtung einer Kraftfahrzeugfront aufweist und der Ansaugbereich geodätisch oberhalb eines Kühlmittelwärmetauschers der Brennkraftmaschine angeordnet ist und wobei die Reinluftschale einen Luftführungskanal in Richtung der Brennkraftmaschine aufweist. In der Rohluftschale ist ein Filter zur Reinigung der Rohluft angeordnet, die als Reinluft weiter in Richtung der Brennkraftmaschine strömt. Für einen Filterwechsel ist die Reinluftschale als Deckel für die Rohluftschale ausgebildet, um zu dem Filter Zugriff zu haben. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Filter in der Reinluftschale angeordnet und entsprechend ist die Rohluftschale als Deckel für die Reinluftschale ausgebildet.
  • Nachteilig an der beschriebenen Ausgestaltung ist ein relativ großer Bauraumbedarf für die gesamte Anordnung.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Luftfiltergehäuse besonders Platz sparend in den Motorraum eines Kraftfahrzeuges zu integrieren und gleichzeitig ungewünschte Geräusche zu dämpfen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird die Luft durch den Ansaugbereich, allgemein Ansaugschnorchel genannt, oberhalb des Kühlmittelwärmetauschers angesaugt. Durch das von der Karosserie gebildete zumindest eine Luftleitelement am Eintritt in das Luftfiltergehäuse, wird die Rohluft in den tiefen Teil des Luftfiltergehäuses umgelenkt, wo Wasser und Grobpartikel ausgeschieden und drainiert werden sodass der Filter weniger verschmutzt, bzw. angefeuchtet wird. Dies ist insbesondere für selbstzündende Brennkraftmaschinen wichtig, da über die der Brennkraftmaschine zugeführte Luftmasse die aktuell notwendige Brennstoffmenge ermittelt wird. Feuchte Ansaugluft kühlt jedoch einen Luftmassenmesser schneller ab als Trockene, wodurch bei feuchter Ansaugluft eine zu große Ansaugluftmasse ermittelt wird und somit eine falsche Brennstoffmenge der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Weiter wird über eine Einströmöffnung mit einem Fangkragen die vorgereinigte Rohluft dem Luftfilter zugeführt. Die nach dem Luftfilter gereinigte Luft strömt anschließend zu einem Luftmengenmesselement, das ebenfalls im Luftfiltermodul integriert ist.
  • In einer weiteren Ausgestaltungsvariante kann gemäß Patentanspruch 2 in Hauptströmrichtung vor dem Luftmengenmesselement ein weiteres Strömungselement angeordnet sein, wodurch die Luft vor der Luftmengenmessung gleichgerichtet wird und eine genauere und präzisere Messung möglich ist. Zusätzlich wird der Druckverlust durch das Strömungsleitelement zum Luftmengenmesselement verringert und die Anströmverhältnisse des Luftmengenmesselementes verbessert, wodurch die Kennlinie des Luftmengenmesselementes verbessert, d. h. linearisiert wird.
  • Gemäß Patentanspruch 3 ist das Luftmengenmesselement ein besonders robuster Heißfilmluftmassensensor.
  • Ferner verfügt die Rohluftschale gemäß Patentanspruch 4 über eine Öffnung, durch die die zuvor beschriebene vorab abgeschiedene Feuchtigkeit sowie grobe Schmutzpartikel ausgeschieden werden. Durch diese Maßnahme ist die Wasserschlaggefahr minimiert und die Lebensdauer des Luftfilters verlängert.
  • Die Anordnung gemäß Patentanspruch 5 erlaubt eine schwingungstechnische Entkopplung zwischen Luftfiltergehäuse und Brennkraftmaschine.
  • Im Folgenden ist das erfindungsgemäße Luftfiltergehäuse anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in zwei Figuren näher erläutert.
    • Fig. 1
    zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Luftfiltergehäuseanordnung,
    Fig. 2
    zeigt die Einbausituation eines geschnittenen Luftfiltergehäuses in dem Motorraum eines Kraftfahrzeuges.
  • Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Luftfiltergehäuse 1. Die Bezugszeichen aus Fig. 1 gelten für gleiche Bauteile auch für Fig. 2. Das Luftfiltergehäuse 1 besteht aus einer Rohluftschale 3 und einer Reinluftschale 4, zwischen denen ein Filterelement 5, ein handelsüblicher Luftfilter, angeordnet ist. Die Rohluftschale 3 und die Reinluftschale 4 sind lösbar an deren umlaufenden Rändern 3', 4' miteinander verbunden. Zwischen den umlaufenden Rändern 3', 4' ist eine Dichtung 12 angeordnet. Die Rohluftschale 3 weist einen Ansaugbereich 3" auf. Dieser Ansaugbereich 3" ist an die Karosserie der Kfz-Front 6 angeordnet. Die Karosserie bildet im Bereich der Luftansaugung im vorliegenden Fall zwei Luftleitelemente 6'. Die Vorwärts-Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ist durch einen Doppelpfeil gekennzeichnet.
  • Beim Betrieb der Brennkraftmaschine saugt diese aus der Kfz-Front 6 an den Luftleitelementen 6' vorbei die Ansaugluft, vor dem Filterelement 5 auch Rohluft genannt, an. Der Weg der Ansaugluft ist durch einen Pfeil dargestellt. Nach den Luftleitelementen 6, 6' tritt die Rohluft in den Ansaugbereich 3" ein und anschließend in die Rohluftschale 3. An den Luftleitelementen 6', sowie in der Rohluftschale 3 werden die gröbsten Staubpartikel sowie Feuchtigkeit oder Wassertropfen ausgefällt. Anschließend wird die Ansaugluft durch das Filterelement 5 gesaugt, wo es endgereinigt wird und als so genannte Reinluft in die Reinluftschale 4 eintritt. Weiter wird die Ansaugluft durch einen, in Fig. 1 nicht dargestellten Luftführungskanal 4", in dem ein ebenfalls in Fig. 1 nicht erkennbares Luftmengenmesselement 8 angeordnet ist, weiter in Richtung der Brennkraftmaschine gefördert.
  • Fig. 2 zeigt eine Einbausituation für ein geschnittenes, perspektivisch dargestelltes Luftfiltergehäuse 1 im Motorraum eines Kraftfahrzeuges. Erfindungsgemäß ist der Ansaugbereich 3" über einem Kühlmittelwärmetauscher 7 der Brennkraftmaschine angeordnet. Der Kühlmittelwärmetauscher 7 ist größtenteils von einem Kühlgebläse 11 verdeckt. Geodätisch oberhalb des Kühlmittelwärmetauschers 7 befindet sich der Ansaugbereich 3" des Luftfiltergehäuses 1. In der perspektivischen Darstellung in Fig. 2 ist auch der Luftführungskanal 4" erkennbar, durch den die Reinluft die Reinluftschale 4 verlässt.
  • In den Luftführungskanal 4" ist wie oben beschrieben ein Luftmengenmesselement 8, im vorliegenden Fall ein Heißfilmluftmassenmesser, integriert. Nach dem Luftführungskanal 4" wird die Ansaugluft weiter in einem Rohr 10 in Richtung Brennkraftmaschine geleitet. Dieses ist zumindest abschnittsweise in einer bevorzugten Ausführungsform als Wellrohr ausgebildet. Des weiteren weist das erfindungsgemäß angeordnete Luftfiltergehäuse 1 einen Resonator 9 auf, der im Ausführungsbeispiel beispielsweise an das Rohr 10 angeordnet ist.
  • In weiteren Ausführungsbeispielen können derartige Resonatoren, mit der ungewünschte Ansauggeräusche gedämpft werden, auch an der Rohluftschale 3 oder an der Reinluftschale 4 angeordnet sein. Ferner können anstelle der Heißfilmluftmassenmesser auch Hitzdrahtluftmassenmesser eingesetzt werden.

Claims (5)

  1. Kraftfahrzeug mit einer in einem Motorraum (2) angeordneten Brennkraftmaschine und mit einer Anordnung eines Luftfiltergehäuses (1) in dem Motorraum (2), wobei
    - das Luftfiltergehäuse (1) eine Rohluftschale (3) aufweist, deren umlaufender Rand (3') gegen einen zweiten Rand (4') einer Reinluftschale (4) abgedichtet ist, wobei
    - die Rohluftschale (3) einen Ansaugbereich (3") in Richtung einer Kraftfahrzeugfront (6) aufweist und
    - der Ansaugbereich (3") geodätisch oberhalb eines Kühlmittelwärmetauschers (7) der Brennkraftmaschine angeordnet ist und wobei
    - die Reinluftschale (4) einen Luftführungskanal (4") in Richtung der Brennkraftmaschine aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - ein Filterelement (5) zwischen der Rohluftschale (3) und der Reinluftschale (4) angeordnet ist und
    - von dem Motorraum (6) vor dem Ansaugbereich (3") ein Luftleitelement (6') gebildet ist und
    - in dem Luftführungskanal (4") ein Luftmengenmesselement (8) angeordnet ist, wobei
    - an die Rohluftschale (3) und/oder an die Reinluftschale (4) ein Resonator (9) angeordnet ist.
  2. Anordnung nach Patentanspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass im Luftführungskanal (4") in Hauptströmrichtung vor dem Luftmengenmesselement (8) ein Strömungsleitelement angeordnet ist.
  3. Anordnung nach Patentanspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Luftmengenmesselement (8) ein Heißfilm- oder ein Hitzdraht-Luftmassensensor ist.
  4. Anordnung nach einem der zuvor genannten Patentansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Rohluftschale (3) eine Öffnung zur Abfuhr von einer in der Rohluftschale (3) gesammelten Flüssigkeit und/oder Partikel aufweist.
  5. Anordnung nach einem der zuvor genannten Patentansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Luftführungskanal (4") über zumindest ein flexibles, gasführendes Rohr (10) mit der Brennkraftmaschine verbunden ist.
EP20050017571 2004-09-17 2005-08-12 Anordnung eines Luftfiltergehäuses für eine Brennkraftmaschine im Motorraum eines Kraftfahrzeugs Expired - Lifetime EP1637726B1 (de)

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