WO2017133965A1 - Luftführungssystem einer verbrennungskraftmaschine - Google Patents

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WO2017133965A1
WO2017133965A1 PCT/EP2017/051704 EP2017051704W WO2017133965A1 WO 2017133965 A1 WO2017133965 A1 WO 2017133965A1 EP 2017051704 W EP2017051704 W EP 2017051704W WO 2017133965 A1 WO2017133965 A1 WO 2017133965A1
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WO
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air
closure element
air inlet
control valve
ventilation system
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PCT/EP2017/051704
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English (en)
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Inventor
Heinz Zach
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to an air ducting system for supplying air to an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • Such an air ducting system is known from the prior art, in particular from DE 196 13 860 A1.
  • the air supplied to the internal combustion engine must meet certain requirements in terms of quality and quantity.
  • a known problem of air handling systems is, especially when the motor vehicle is driving through water, the water enters the internal combustion engine and thus gets too little or water contaminated air into the internal combustion engine. If the proportion of water in the air to be supplied exceeds a certain threshold value, damage to the internal combustion engine occurs, and such damage is known as so-called water hammer.
  • an air ducting system which has a first and a second port for the intake of air for the internal combustion engine. Further, this system has a slider arranged in a tube, which is displaceable by penetrating into this tube water. By a displacement of the slider, it is possible to cause a movement of a closing device, through which the first Closing connection and the second port can be released so that the Luftansaugungsweg is controllable depending on the water level in the pipe.
  • an air ducting system for supplying air into an internal combustion engine for a motor vehicle is to be understood in the context of the invention, a device for supplying air from the environment of the vehicle to a combustion chamber of the internal combustion engine.
  • a first air inlet is to be understood as meaning a recess through which, as planned, air can flow into the air guidance system.
  • the air duct system has another, also designed as a recess, air inlet, through which also air can flow into the air duct system.
  • the air inlets are selectively shut off.
  • the further air inlet is arranged geometrically spaced from the first air inlet.
  • the further air inlet is arranged in the scheduled operation of the air duct system above the first air inlet.
  • the further air inlet is disposed at a greater geodesic height relative to the first air inlet, preferably a centroid of a cross-sectional area of the further air inlet through which air flows through it into the air guidance system with respect to a centroid of such a cross-sectional area of the first air inlet and more
  • the lowermost point of the further air inlet is located at a greater height with respect to the uppermost point of the first air inlet.
  • the first air inlet is closed, in particular as soon as this water would penetrate into the air duct system, and then the further air inlet is opened, through which due to its arrangement, then no water penetrates.
  • an air collecting space is to be understood as meaning a space to which air can be supplied both from the first air inlet and from the further air inlet.
  • the air collecting space is to be understood in particular as an air filter box or part of an air filter box.
  • the Luftsammeiraum be understood as a connectable to an air filter box pipe section.
  • an air filter for cleaning the air, or a part of this, which is supplied to the internal combustion engine is arranged in the air collecting space.
  • the air filter for the incoming air through the further air inlet partially or preferably completely, bypassed by a bypass.
  • the shutting off of the first air inlet can be achieved by means of an air control valve, this being set up in particular for selectively closing the first air inlet. Further preferably, the blocking of the further air inlet by means of a further air control valve is accessible, while this is set up in particular for selectively closing the further air intake. By a corresponding control of these air control valves, it can be achieved that the air inlet and the further air inlet are opened and closed in dependence on one another or are opened and closed independently of one another.
  • the air guidance system has a buoyancy body.
  • a buoyant body means a body, in particular a hollow body, which is adapted to float in water.
  • a hollow body is also a hollow body which is at least partially or preferably completely filled with a gas or a porous material.
  • the air control valve has a closure element for opening and closing the first air inlet, while the buoyant body is at least actively connected to the closure element, preferably rigidly connected thereto, and particularly preferably arranged on this or in this.
  • the closure element is to be understood as meaning a device or a component for closing the air inlets.
  • the air control valve has a sealing surface, which can be contacted by the Verschiusselemeni.
  • the closure element is designed as a movable, preferably pivotable, flap of the air control valve.
  • the buoyant body of the type can preferably be connected to the closure element in such a way that, when the water level rises, it can be transferred from an open state, in which the first air inlet is fluid-conductively connected to the air-collecting space, into a closed state, in which this fluid-conducting connection is interrupted.
  • this closure element has the buoyancy body and as far as the buoyancy body buoys with increasing geodetic water level, the closure element is transferred from its open to closed state, thus closing the first air inlet, so that penetration of water into the air guidance system is at least reduced ,
  • the closure element is designed as a rotatably mounted closure flap arranged in the air control valve and has a cavity, so that a buoyant body is formed.
  • this cavity is completely or partially filled with air, and more preferably, this cavity is completely or partially filled with a porous material.
  • the buoyant body arranged as a hollow body in the closure element designed as a flap and thus is integrally connected to this a particularly simple Aulbau the air duct system is possible.
  • the further air control valve has a further closure element with which the further air inlet can be selectively closed.
  • the further closure element is from an open position, in which a fluid-conducting connection between the further air inlet and the Lucassammeiraum and a closed position in which this connection does not exist, movable.
  • the further closure element as a movable, preferably rotatable or preferably longitudinally displaceable, opposite the weathered air control valve mounted further closure flap is formed.
  • the further closure element is mounted translationally displaceable relative to the further air control valve by means of a lever mechanism.
  • a further closure element is a particularly simple control, both the first air inlet, as well as the other air inlet allows.
  • the further air control valve has a sealing surface section, which can be contacted by the further closure element in its closed position.
  • the further closure element preferably the region of the further closure element which is provided for contacting this sealing surface section, is arranged downstream of the further air inlet to the air collection space behind this sealing surface section.
  • the further closure element is arranged completely or partially downstream of this sealing surface portion.
  • This force is a, at least partially, but preferably complete, automatic control of the other closure element allows.
  • the air pressure pi in Luftsammeiraum decreases to a threshold from which the further air control valve releases the further air inlet and so a fluid-conducting connection between the further air inlet and the air collecting space is established.
  • the further closure element is opened against a spring bias of a spring device and against the air pressure pi in Vietnamesesammeiraum.
  • this spring device is arranged such that the further closure element is acted upon by this spring means in its closed position with a force. It can be seen that preferably via a spring characteristic of this spring device, the opening / closing characteristic of the further closure element is adjustable.
  • the closure element of the first air control valve is operatively connected to the further closure element of the further air control valve, preferably, these are mechanically coupled together.
  • this coupling is preferably designed such that a movement of the closure element from the open to the closed position causes a movement of the further closure element from the closed to the open position, that is, a counter motion, and vice versa.
  • a mechanical coupling of the further closure element with the closure element a particularly secure operative connection thereof can be achieved.
  • a cable connection and preferably a Bowden cable connection is provided for the operative connection of the closure element with the further closure element.
  • Bowden cables are a frequently used option in plant engineering for the remote transmission of movements and thus a particularly safe operation of the air guidance system by means of this is made possible.
  • the further closure element is by means of a Federeinnchtung with a spring force, in particular with a Closing force, acted upon.
  • the further closure element is acted upon by the spring device by the spring force such that the further closure element, at least as long as it is in the closed position, is urged into this position by the spring force.
  • the first air inlet is open at the bottom. If water rises to this downwardly open air intake, the internal combustion engine can no longer suck in air through this first air intake and causes a negative pressure in the air collection chamber.
  • this further air inlet is opened on the basis of the pressure / negative pressure conditions explained above.
  • the operation of the internal combustion engine would be possible even if a arranged at the first air inlet air control valve is not working properly and so a particularly secure redundant system can be reached.
  • Figure 1 a longitudinal sectional view of a first embodiment of the
  • FIG. 2 shows a longitudinal section of a second embodiment of the invention
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a first embodiment of the invention. Due to the first shown schematically Water level 8, the flap 10 is in a partially closed position. If the water level rises to the schematically illustrated second water level 9, the closing flap 10 moves into its closed position.
  • the closure flap 10 is rotatably arranged in the direction 18 on the first air control valve 5.
  • the flap 10 has a float body 11, which provides the buoyancy due to which the flap 10 is brought into the closed position with increasing water level, from water level 8 to water level 9.
  • the first air inlet 2 is closed and no air flow 20 can form from the first air inlet 2 in the direction of the air filter 15, which is arranged between the first air inlet and the internal combustion engine (not shown).
  • the closure flap 10 is connected to the further air control valve 6 by means of the Bowden cable 14. By means of the further air control valve 6, the further air inlet 3 is selectively closed.
  • this further air control elements 6 has a further closure element 12, which is translationally movable in direction 19 via the Bowden cable 14.
  • the Bowden cable by means of the flap 10, which is movable in the direction 2, controllable.
  • the further closure element 12 is held in its closed position and contacts the sealing region 13 of the further air control valve 6.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the invention in a longitudinal section.
  • a forced coupling of the further closure element 12 to the closure flap 10 by means of a construction pull 14 is not provided.
  • the further closure element 12 of the further air control valve 6 is merely controlled pressure (pi, i), as well as on the force applied by the tension spring 15 to the further closure element 12 spring force.

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Abstract

Luftführungssystem (1) zum Zuführen von Luft in eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug mit einem Luftsammeiraum (4), einem ersten Lufteinlass (2) und einem weiteren Lufteinlass (3) wobei dem Luftsammeiraum (4) von diesen Lufteinlässen (2, 3) Luft zuführbar ist, wobei der erste Lufteinlass (2) ein Luftsteuerventil (5). aufweist, mit welchem dieser selektiv verschließbar ist und der weitere Lufteinlass (3) ein weiteres Luftsteuerventil (6) aufweist mit welchem dieser selektiv verschließbar ist, wobei ein Auftriebskörper (7) vorhanden ist, der durch einen geodätisch steigenden Wasserstand (8, 9) bewegbar ist und der mit einem Verschlusselement (10) des Luftsteuerventils (5) des ersten Luftetniasses (2) wirkverbunden ist, wobei das Verschiusselement (10) bei steigenden Wasserstand von einem geöffneten Zustand, in welchem der erste Lufteinlass (2) mit dem Luftsammei räum (4) fluidleitend verbunden ist, in einen geschlossenen Zustand, in welchem diese fluidleitende Verbindung unterbrochen ist, überführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Verschlusselement (10) den Auftriebskörper (7) aufweist.

Description

Luftführungssystem einer Verbrennungskraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Luftführungssystem zum Zuführen von Luft zu einer Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ein derartiges Luftführungssystem ist aus dem Stand der Technik bekannt, insbesondere aus der DE 196 13 860 A1.
Verbrennungskraftmaschinen sind in Kraftfahrzeugen dazu eingerichtet,
Brennstoff unter Zusatz von Luft zu Oxidieren und die freiwerdende Energie in mechanische Leistung (Drehzahl, Drehmoment) umzuwandeln. Die der Verbrennungskraftmaschine zugeführte Luft muss bestimmten Anforderungen in Qualität und Quantität genügen. Ein bekanntes Problem von Luftführungssystemen ist es, insbesondere wenn das Kraftfahrzeug durch Wasser fährt, das Wasser in die Verbrennungskraftmaschine gelangt und somit gelangt zu wenig oder mit Wasser verunreinigte Luft in die Verbrennungskraftmaschine. Übersteigt der Wasseranteil in der zu geführten Luft einen bestimmten Schwellenwert, kommt es zu einer Beschädigung der Verbrennungskraftmaschine, derartige Schädigungen sind als sogenannter Wasserschlag bekannt.
Aus der DE 196 13 860 A1 ist ein Luftführungssystem bekannt, welches zum Ansaugen von Luft für die Verbrennungskraftmaschine einen ersten und einen zweiten Anschluss aufweist. Weiter weist dieses System einen in einem Rohr angeordneten Schieber auf, der durch in dieses Rohr eindringendes Wasser verschiebbar ist. Durch eine Verschiebung des Schiebers ist es ermöglicht, eine Bewegung einer Schließeinrichtung hervorzurufen, durch welche der ersten Anschluss verschließbar ist und der zweite Anschluss kann freigegeben werden, so dass der Luftansaugungsweg in Abhängigkeit des Wasserstandes im Rohr steuerbar ist.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Luftführungssystem mit einer verbesserten Betriebssicherheit zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird durch ein Luftführungssystem gemäß dem ersten Patentanspruch gelöst.
Unter einem Luftführungssystem zum Zuführen von Luft in eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug ist im Sinne der Erfindung eine Vorrichtung zum Zuführen von Luft aus der Umgebung des Fahrzeugs zu einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine zu verstehen.
Im Sinne der Erfindung ist unter einem ersten Lufteinlass eine Ausnehmung zu verstehen, durch welche planmäßig Luft in das Luftführungssystem einströmen kann. Weiter weist das Luftführungssystem einen weiteren, ebenfalls als Ausnehmung ausgestalteten, Lufteinlass auf, durch welchen ebenfalls Luft in das Luftführungssystem einströmen kann. Weiter vorzugsweise sind die Lufteinlässe selektiv absperrbar. Dabei ist der weitere Lufteinlass geometrisch zum ersten Lufteinlass beabstandet angeordnet. Vorzugsweise ist der weitere Lufteinlass im planmäßigen Betrieb des Luftführungssystems oberhalb des ersten Lufteinlasses angeordnet.
Vorzugsweise ist der weitere Lufteinlass, bezogen auf den ersten Lufteinlass, auf einer größeren geodätischen Höhe angeordnet, vorzugsweise ist ein Flächenschwerpunkt einer Querschnittsfläche des weiteren Lufteinlasses durch welche Luft durch diesen in das Luftführungssystem einströmt in Bezug zu einem Flächenschwerpunkt einer ebensolchen Querschnittsfläche des ersten Lufteinlasses und besonders bevorzugt ist der unterste Punkte des weiteren Lufteinlasses in Bezug auf den obersten Punkt des ersten Lufteinlasses, auf einer größeren Höhe angeordnet. Insbesondere durch eine derartige Anordnung der beiden Lufteinlässe ist es Erreichbar, dass bei steigendem Wasserstand, beispielsweise beim Befahren einer unter Wasser stehenden Straße, der erste Lufteinlass geschlossen wird, insbesondere sobald durch diesen Wasser in das Luftführungssystem eindringen würde, und dann der weitere Lufteinlass geöffnet wird, durch welchen aufgrund seiner Anordnung, dann kein Wasser eindringt.
Im Sinne der Erfindung ist unter einem Luftsammeiraum ein Raum zu verstehen, welchem sowohl vom ersten Lufteinlass wie auch vom weiteren Lufteinlass Luft zuführbar ist. Der Luftsammeiraum ist insbesondere als ein Luftfilterkasten beziehungsweise ein Teil eines Luftfilterkastens zu verstehen. Weiter vorzugsweise kann der Luftsammeiraum als ein mit einem Luftfilterkasten verbindbarer Rohrabschnitt zu verstehen sein. Insbesondere ist in dem Luftsammeiraum ein Luftfilter zum Reinigen der Luft, oder eines Teils dieser, welche der Verbrennungskraftmaschine zugeführt wird, angeordnet. Vorzugsweise ist der Luftfilter für die durch den weiteren Lufteinlass einströmende Luft teilweise oder bevorzugt vollständig, durch einen Bypass umgehbar.
Das Absperren des ersten Lufteinlasses ist durch ein Luftsteuerventil erreichbar, dabei ist dieses insbesondere zum selektiven Verschließen des ersten Lufteinlasses eingerichtet. Weiter vorzugsweise ist das Absperren des weiteren Lufteinlasses mittels eines weiteren Luftsteuerventils erreichbar, dabei ist dieses insbesondere zum selektiven Verschließen des weiteren Lufteinlassens eingerichtet. Durch eine entsprechende Ansteuerung dieser Luftsteuerventile ist es erreichbar, dass der Lufteinlass und der weitere Lufteinlass in Abhängigkeit zueinander geöffnet und geschlossen werden oder unabhängig zueinander geöffnet und geschlossen werden.
Weiter weist das Luftführungssystem einen Auftriebskörper auf. Im Sinne der Erfindung ist unter einem Auftriebskörper ein Körper, insbesondere ein Hohlkörper zu verstehen, der dazu eingerichtet ist in Wasser aufzuschwimmen. Im Sinne der Erfindung ist unter einem Hohlkörper auch ein Hohlkörper zu verstehen, welcher mit einem Gas oder einem porösen Material wenigsten teilweise oder bevorzugt vollständig gefüllt ist. Weiter weist das Luftsteuerventil ein Verschlusselement zum Öffnen und Schließen des ersten Lufteinlasses auf, dabei ist der Auftriebskörper mit dem Verschlusselement zumindest wirkverbunden, vorzugsweise starr mit diesem verbunden und besonders bevorzugt an diesem oder in diesem angeordnet.
Im Sinne der Erfindung ist unter dem Verschlusselement ein Einrichtung oder der ein Bauteil zum Verschließen des Lufteiniasses zu verstehen. Vorzugsweise weist das Luftsteuerventil eine Dichtfläche auf, welche durch das Verschiusselemeni kontaktierbar ist. Vorzugsweise ist das Verschlusselement als eine bewegbare, vorzugsweise schwenkbare, Klappe des Luftsteuerventils ausgebildet. Vorzugsweise ist der Auftriebskörper der Art mit dem Verschlusselement verbindbar, dass dieses bei steigenden Wasserstand von einem geöffneten Zustand, in welchem der erste Lufteinlass mit dem Luftsammeiraum fluidleitend verbunden ist, in einen geschlossenen Zustand, in welchem diese fluidleitende Verbindung unterbrochen ist, überführbar ist.
Dabei weist insbesondere dieses Verschlusselement den Auftriebskörper auf und soweit der Auftriebskörper bei steigendem geodätischem Wasserstand einen Auftrieb erfährt, wird das Verschlusselement von seinem geöffneten in den geschlossenen Zustand überführt und damit der erste Lufteinlass geschlossen, so dass ein Eindringen von Wasser in das Luftführungssystem zumindest verringert ist. in einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verschlusselement als im Luftsteuerventil angeordnete, drehbar gelagerte Verschlussklappe ausgebildet und weist einen Hohlraum auf, so dass ein Auftriebskörper gebildet ist. Vorzugsweise ist dieser Hohlraum vollständig oder teilweise mit Luft gefüllt und weiter vorzugsweise ist dieser Hohlraum mit einem porösen Material vollständig oder teilweise gefüllt. Insbesondere wenn der Auftriebskörper als ein Hohlkörper in dem als Klappe ausgebildeten Verschlusselement angeordnet und somit integral mit dieser verbunden ist, ist ein besonders einfacher Aulbau des Luftführungssystems ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das weitere Luftsteuerventil ein weiteres Verschlusselement auf, mit welchem der weitere Lufteinlass selektiv verschließbar ist. Vorzugsweise ist das weitere Verschlusselement von einer geöffneten Position, in welcher eine fluidleitende Verbindung zwischen dem weiteren Lufteinlass und dem Luftsammeiraum und einer geschlossenen Position, in welcher diese Verbindung nicht besteht, bewegbar. Vorzugsweise ist das weitere Verschlusselement als eine beweglich, vorzugsweise drehbar oder bevorzugt längsverschieblich, gegenüber dem wetteren Luftsteuerventil gelagerte weitere Verschlussklappe ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist das weitere Verschlusselement mittels eines Hebelgetriebes translatorisch verschiebbar gegenüber dem weiteren Luftsteuerventil gelagert. Insbesondere durch ein derartiges weiteres Verschlusselement ist eine besonders einfache Steuerung, sowohl des ersten Lufteinlasses, wie auch des weiteren Lufteinlasses ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das weitere Luftsteuerventii einen Dichtflächenabschnitt auf, welcher durch das weitere Verschlusselement in seiner geschlossenen Position kontaktierbar ist. Vorzugsweise ist das weitere Verschlusselement, vorzugsweise der Bereich des weiteren Verschlusselements, welcher zum Kontaktieren dieses Dichtflächenabschnitts vorgesehen ist, stromabwärts vom weiteren Lufteinlass zum Luftsammeiraum hinter diesem Dichtflächenabschnitt angeordnet. Vorzugsweise ist das weitere Verschlusselement vollständig oder teilweise stromabwärts nach diesen Dichtflächenabschnitt angeordnet. Insbesondere durch eine derartige Anordnung des weiteren Verschlusselements ist es erreichbar, dass ein Unterdruck pi im Luftsammeiraum eine Kraftbeaufschlagung des weiteren Verschlusselements in dessen geöffnete Position verursacht, sobald dieser geringer ist, als der Luftdruck pa, welcher von außen auf dem weiteren Verschlusselement lastete, also in der Reget der Umgebungsluftdruck. Mittels dieser Kraftbeaufschlagung ist eine, wenigstens teilweise, vorzugsweise aber vollständige, selbsttätige Steuerung des weiteren Verschlusselements ermöglicht. Für den Fall, dass der erste Lufteinlass durch das Luftsteuerventil geschlossen ist, sinkt der Luftdruck pi im Luftsammeiraum bis zu einem Schwellenwert ab, ab welchem das weitere Luftsteuerventil den weiteren Lufteinlass freigibt und so eine fluidleitende Verbindung zwischen dem weiteren Lufteinlass und dem Luftsammeiraum hergestellt ist. Insbesondere in dem zuvor beschrieben Fall, wird also das weitere Verschlusselement gegen eine Federvorspannung einer Federeinrichtung und gegen den Luftdruck pi im Luftsammeiraum geöffnet. Vorzugsweise ist diese Federeinrichtung derart angeordnet, dass das weitere Verschlusselement durch diese Federeinrichtung in seine geschlossene Position mit einer Kraft beaufschlagt ist. Es ist erkennbar, dass vorzugsweise über eine Federkennlinie dieser Federeinrichtung die Öffnungs-/Schließcharakteristik des weiteren Verschlusselements einstellbar ist.
Weiter vorteilhaft ist es bei einer derart selbsttätigen Steuerung des weiteren Luftsteuerventils ermöglicht, dass bei einem unplanmäßigem Verschließen des ersten Lufteinlasses, insbesondere also ohne Beteiligung des Luftsteuerventils, der Betrieb der Verbrennungskraftmaschine weiterhin ermöglich ist, da in diesem Fall das weitere Luftsteuerventil öffnen kann. In Einzelfällen kann es bei besonders starkem Eintrag von Schnee oder anderen Verunreinigungen in den Bereich des Kraftfahrzeugs, in welchem der erste Lufteinlass angeordnet ist, zu diesem unplanmäßigen Verschließen des ersten Lufteinlasses kommen. Verschließt der erste Lufteinlass, ohne dass der zweite Lufteinlass geöffnet ist, wird die Verbrennungskraftmaschine nicht mehr mit Luft versorgt und wird abgestellt. Der Betrieb der Verbrennungskraftmaschine ist erst dann wieder möglich, wenn insbesondere der Schnee mechanisch oder durch Schmelzen den ersten Lufteinlass wieder freigibt. Insbesondere durch die unterdruckgesteuerte Öffnung des weiteren Lufteinlasses ist dieses Problem vermeidbar. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verschlusselement des ersten Luftsteuerventils mit dem weiteren Verschlusselement des weiteren Luftsteuerventils wirkverbunden, vorzugsweise sind diese mechanisch miteinander gekoppelt. Dabei ist diese Koppelung vorzugsweise derart ausgebildet, dass eine Bewegung des Verschlusselements von der geöffneten in die geschlossene Position eine Bewegung des weiteren Verschlusselements von der geschlossenen in die geöffnete Position, also eine gegengleiche Bewegung, hervorruft und umgekehrt. Insbesondere mittels einer mechanischen Kopplung des weiteren Verschlusselements mit dem Verschlusselement ist eine besonders sichere Wirkverbindung dieser erreichbar.
Weiter vorzugsweise ist es mit einer derartigen Wirkverbindung zwischen dem weiteren Verschlusselement und dem Verschlusselement des ersten Lufteinlassventils, insbesondere mittels eines Bowdenzugs also, auch ermöglicht, eine Betätigungskraft vom weiteren Verschlusselement auf das Verschlusselement des ersten Luftsteuerventils zu übertragen und damit unter anderem die Betätigungssicherheit zu erhöhen. Insbesondere im Fall dass ein Unterdruck im Luftsammeiraum herrscht und eine Betätigungskraft auf das weitere Verschlusselement ausübt, ist diese auf das Verschlusselement des ersten Lufteinlassventils übertragbar, so dass die Kraft mit welcher dieses in seine geschlossenen Position bewegbar ist vergrößert ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zur Wirkverbindung des Verschlusselements mit dem weiteren Verschlusselement eine Seilzugverbindung und vorzugsweise eine Bowdenzugverbindung vorgesehen. Insbesondere Bowdenzüge sind im Anlagenbau eine häufig verwendete Möglichkeit zur Fernübertragung von Bewegungen und es ist somit ein besonders sicherer Betrieb des Luftführungssystems mittels dieser ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das weitere Verschlusselement mittels einer Federeinnchtung mit einer Federkraft, insbesondere mit einer Schließkraft, beaufschlagbar. Vorzugsweise ist das weitere Verschlusselement durch diese Federeinrichtung derart mit der Federkraft beaufschlagbar, dass das weitere Verschlusselement, zumindest solange sich dieses in der geschlossenen Position befindet, in diese Position durch die Federkraft gedrängt wird. Insbesondere mittels einer solchen Federeinrichtung ist es ermöglicht den Schwellenwert für den Unterdruck im Luftsammeiraum festzulegen, ab welchem das weitere Luftsteuerventil den weiteren Lufteinlass öffnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Lufteinlass nach unten hin geöffnet. Steigt Wasser bis zu diesem nach unten hin geöffneten Lufteinlass kann die Verbrennungskraftmaschine keine Luft mehr durch diesen ersten Lufteinlass einsaugen und ruft im Luftsammeiraum einen Unterdruck hervor. Vorzugsweise im Fall eines teilweise oder vollständig selbständig öffnenden weiteren Lufteinlasses, wird dieser weitere Lufteinlass aufgrund der oben erläuterten Druck/Unterdruckverhältnisse geöffnet. Insbesondere bei einer derartigen Ausführungsform würde der Betrieb der Verbrennungskraftmaschine selbst dann ermöglicht sein, wenn ein am ersten Lufteinlass angeordnetes Luftsteuerventil nicht ordnungsgemäß arbeitet und so ist ein besonders sicheres redundantes System erreichbar.
Nachfolgend ist die Erfindung und einzelne Merkmale dieser anhand der schematisierten Figuren näher erläutert, dabei Zeigt:
Figur 1 : eine Längsschnittdarstellung einer ersten Ausführungsform der
Erfindung,
Figur 2: eine Längsschnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung.
In Figur 1 ist eine Längsschnittdarstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Aufgrund des schematisch dargestellten ersten Wasserstandes 8 befindet sich die Verschlussklappe 10 in einer teilweise geschlossenen Position. Steigt der Wasserstand bis zum schematisch dargestellten zweiten Wasserstand 9 bewegt sich die Verschlussklappe 10 in ihre geschlossene Position. Die Verschlussklappe 10 ist in der Richtung 18 drehbar am ersten Luftsteuerventil 5 angeordnet.
Weiter weist die Verschlussklappe 10 einen Schwimmer Körper 11 auf, der für den Auftrieb sorgt aufgrund welchen die Verschlussklappe 10 in die geschlossene Position bei steigenden Wasserstand, von Wasserstand 8 nach Wasserstand 9, gebracht wird. Im geschlossenen Zustand der Verschlussklappe 10 ist der erste Lufteinlass 2 geschlossen und es kann sich kein Luftstrom 20 vom ersten Lufteinlass 2 in Richtung zum Luftfilter 15, welcher zwischen dem ersten Lufteinlass und der Verbrennungskraftmaschine (nicht dargestellt) angeordnet ist, ausbilden. Die Verschlussklappe 10 ist mittels des Bowdenzugs 14 mit dem weiteren Luftsteuerventil 6 verbunden. Mittels des weiteren Luftsteuerventils 6 ist der weitere Lufteinlass 3 selektiv verschließbar.
Zum selektiven Verschließen des weiteren Lufteinlasses 3 weist dieses weitere Luftsteuerelemente 6 ein weiteres Verschlusselement 12 auf, welches translatorisch gemäß Richtung 19 über den Bowdenzug 14 bewegbar ist. Dabei ist der Bowdenzug mittels der Verschlussklappe 10, welche in Richtung 2 bewegbar ist, ansteuerbar. Mittels der Zugfeder 15 wird das weitere Verschlusselement 12 in seiner geschlossenen Position gehalten und kontaktiert den Dichtungsbereich 13 des weiteren Luftsteuerventils 6.
Wird die Verschiussklappe 10 geschlossen und die Verbrennungskraftmaschine (nicht dargestellt) weiterbetrieben also ein Ansaugen Luftstrom 22 erzeugt entsteht im Luftsammeiraum 4 der Luftdruck pi, welcher in der Regel geringer ist als der Luftdruck p2, welche die Luft zu Führungseinrichtung 1 umgibt. Aufgrund dieses Luftdruckunterschiedes ergibt sich die selbstverstärkende Wirkung, dass das weitere Verschlusselement 12 aufgrund der Druck beaufschlagen in seine geöffnete Position entgegen der Zug Federkraft der Zugfeder 15 gezogen wird und die Verschlussklappe 10 in ihre geschlossene Position. Die durch den weiteren Lufteinlass 3 einströmende Luft erzeugt den Luftstrom 21 in Richtung zur Verbrennungskraftmaschine (nicht dargestellt) welche optional durch einen Bypass Luftkanal 17 um den Luftfilter 15 herumströmen kann,
In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung in einer Längsschnittdarstellung gezeigt. Nachfolgend wird dabei wenigstens im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dir in Figur 1 dargestellten Ausführungsform eingegangen. Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist eine Zwangskoppelung des weiteren Verschlusselements 12 mit der Verschlussklappe 10 durch einen Bautenzug 14 nicht vorgesehen. Das weitere Verschlusselement 12 des weiteren Luftsteuerventils 6 erfolgt lediglich Druck gesteuert (pi, i), sowie über die von der Zugfeder 15 auf das weitere Verschlusselement 12 aufbringbare Federkraft.
Insbesondere mittels einer derartigen druckgesteuerten Einrichtung ist es ermöglicht die Verbrennungskraftmaschine (nicht dargestellt) trotz eines unplanmäßigen Verschließen des ersten Lufteinlasses 2, beispielsweise durch Schnee und insbesondere auch durch Wasser, weiter zu betreiben, da in diesem Fall das weitere Luftsteuerventil 6 den weiteren Lufteinlass 3 selbsttätig freigibt.

Claims

Patentansprüche
1 . Luftführungssystem (1 } zum Zuführen von Luft in eine
Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug mit
einem Luftsammeiraum (4), einem ersten Lufteinlass (2) und einem weiteren Lufteinlass (3) wobei dem Luftsammeiraum (4) von diesen Lufteinlässen (2, 3) Luft zuführbar ist, wobei der erste Lufteinlass (2) ein Luftsteuerventil (5) aufweist, mit welchem dieser selektiv verschließbar ist und der weitere Lufteinlass (3) ein weiteres Luftsteuerventil (6) aufweist mit welchem dieser selektiv verschließbar ist,
wobei ein Auftriebskörper (7) vorhanden ist, der durch einen geodätisch steigenden Wasserstand (8, 9) bewegbar ist und der mit einem
Verschlusselement (10) des Luftsteuerventils (5) des ersten Lufteinlasses (2) wirkverbunden ist, wobei das Verschlusselement (10) bei steigenden Wasserstand von einem geöffneten Zustand, in welchem der erste Lufteinlass (2) mit dem Luftsammeiraum (4) fluidleitend verbunden ist, in einen geschlossenen Zustand, in welchem diese fluidleitende Verbindung unterbrochen ist, überführbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
dieses Verschlusselement (10) den Auftriebskörper (7) aufweist.
2. Lüftungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
das Verschlusselement (10) einen Hohlraum (1 1 ) aufweist und, dass dadurch der Auftriebskörper (7) gebildet ist.
3. Lüftungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
das Verschlusselement (10) als Verschlussklappe ausgebildet ist und, dass die Verschlussklappe am Luftsteuerventil drehbar gelagert ist.
4. Lüftungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das weitere Luftsteuerventil (6) ein weiteres Verschlusselement (12) aufweist, welches von einer geöffneten Position, in welcher eine
fluidleitende Verbindung zwischen dem wetteren Lufteinlass (3) und dem Luftsammeiraum (4) besteht, in eine geschlossene Position überführbar ist, in welcher diese fluidleitende Position unterbrochen ist,
5. Luftführungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
dass das weitere Verschlusselement (12) längsverschieblich am weiteren Luftsteuerventil (6) gelagert ist,
6, Lüftungssystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Luftsteuerventil (6) einen Dichtflächenbereich (13) aufweist, der vom dem weiteren Verschlusseiement (12) in dessen geschlossener Position kontaktierbar ist,
dass das weitere Verschlusselement (12) wenigstens teilweise, in
Richtung stromabwärts vom weiteren Lufteinlass zum Luftsammeiraum, nach dem Dichtflächenbereich (13) angeordnet ist, so dass ein im
Luftsammeiraum (4) herrschender Unterdruck zu einer
Kraftbeaufschlagung des weiteren Verschlusselements (12) in dessen geöffnete Position und des Verschlusselements in dessen geschlossene Position führt,
7. Lüftungssystem nach einem der Ansprüche 4 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, dass
dieses weitere Verschlusselement (12) mit dem Verschlusselement (10) wirkverbunden ist, so dass durch eine Bewegung des Verschlusselements (10) in die geschlossene Position einen Bewegung des weiteren
Verschlusselements in die geöffnete Position bewirkbar ist und umgekehrt.
8, Lüftungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
zur Wirkverbindung des Verschlusselements (10) mit dem weiteren
Verschlusselement (12) ein Bowdenzug (14) vorgesehen ist. Lüftungssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass
das weitere Verschlusselement (12) mittels einer Federeinrichtung (15) mit einer Federkraft beaufschfagbar ist,
dass diese Federkraft das weitere Verschlusselement in die
geschlossenen Position mit Kraft beaufschlagt.
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