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Die
Erfindung betrifft eine Luftfiltereinrichtung für eine
Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs sowie eine Stütze
zum Abstützen eines Luftfilters in einem Luftfiltergehäuse.
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Die
US 4,995,891 A beschreibt
eine Luftfiltereinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
eines Kraftfahrzeugs. Hierbei umfasst ein Luftfilter ein Drahtgitter
mit einer umlaufenden Dichtung, welche zwischen einem Unterteil
und einem abnehmbaren Oberteil eines Luftfiltergehäuses
festgelegt ist. Das Drahtgitter trägt ein gefaltetes Filtermaterial,
welches auf einer Zuluftseite des Luftfilters angeordnet ist. Im Inneren
des Luftfiltergehäuses ist durch zwei einstückig
mit diesem ausgebildete Querwände ein Teilgehäuse
abgegrenzt. Um sicherzustellen, dass über eine oberseitige Öffnung
in das Teilgehäuse einströmende Luft gefiltert
wird, grenzt das Teilgehäuse an eine Unterseite des gefalteten
Filtermaterials des Luftfilters an. Eine Außenwand des
Teilgehäuses umfasst einen als Anschlussstutzen ausgebildeten
Luftauslass. Durch Anschließen einer Leitung an den Anschlussstutzen
ist über diesen Luftauslass dem Kurbelgehäuse
der Verbrennungskraftmaschine Luft zuführbar, welche zum
Abführen von Gasen aus dem Kurbelgehäuse dient.
Das Teilgehäuse weist einen im Boden des Luftfiltergehäuses
angeordneten weiteren Lufteinlass auf. Eine in das Teilgehäuse
eingesetzte Filtereinheit sorgt dafür, dass beim Betreiben der
Luftfiltereinrichtung gefilterte Luft in den Anschlussstutzen einströmt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Luftfiltereinrichtung für
eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mit einer erweiterten Funktionalität
bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Luftfiltereinrichtung mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst. Des Weiteren wird diese Aufgabe
durch eine Stüt ze zum Abstützen eines Luftfilters
in einem Luftfiltergehäuse mit den Merkmalen des Patentanspruchs
6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen
angegeben.
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Die
erfindungsgemäße Luftfiltereinrichtung für
eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs umfasst einen
Luftfilter, welcher in einem Luftfiltergehäuse mittels
einer Stütze abgestützt ist. Die Stütze
ist zumindest bereichsweise von Luft durchströmbar und
weist einen Anschlussbereich zum Anschließen einer Leitung
für diese Luft auf.
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Die
Stütze dient einerseits dazu, ein Schwingen des Luftfilters
infolge von Vibrationen der Luftfiltereinrichtung zu vermindern.
Dadurch ist ein dauerhaft sicherer Dichtsitz des Luftfilters an
dem Luftfiltergehäuse erreichbar. Des Weiteren kann über
die zumindest bereichsweise von Luft durchströmbare Stütze
aus dem Luftfiltergehäuse Luft entnommen werden. Beispielsweise
kann der Anschlussbereich zum Anschließen eines weiteren
Luft einsetzenden bzw. Luft verbrauchenden Systems ausgebildet sein. Bei
dem System kann es sich um ein Sekundärluftsystem mit einer
Sekundärluftleitung und einer Fördereinrichtung
zum Fördern von Luft handeln. Somit muss zum Anschließen
der Sekundärluftleitung kein zusätzliches Bauteil
vorgesehen werden. Über die Sekundärluftleitung
kann dem Sekundärluftsystem Luft bereitgestellt werden,
welche einem Katalysator im Warmlaufbetrieb der Verbrennungskraftmaschine zum
Nachverbrennen von Abgasbestandteilen zugeführt wird. Das
Vorsehen der von der Luft durchströmbaren und den Anschlussbereich
aufweisenden Stütze ermöglicht so eine vergleichsweise
bauraumsparende Unterbringung von Komponenten für das weitere
Luft einsetzende System, insbesondere Sekundärluftsystem,
im Kraftfahrzeug.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Stütze
ein von dem Luftfiltergehäuse verschiedenes Bauteil, wobei
mittels einer Bodenplatte der Stütze eine Öffnung
des Luftfiltergehäuses verschlossen ist. Dadurch ist eine
erhöhte Flexibilität gegeben, da die Stütze
je nach Verwendungszweck, etwa je nach Art der an den Anschlussbereich
anzuschließenden Leitung, spezifisch gestaltbar ist. Das aufwendiger
herzustellende Luftfiltergehäuse braucht hierzu nicht modifiziert
zu werden. Des Weiteren kann so das Luftfiltergehäuse in
einem Ansaugluftsystem zum Einsatz kommen, bei welchem anstelle
der Stütze ein Anschlussstück zum Abführen von
mittels des Luftfilters gefilterter Luft aus dem Luftfiltergehäuse
an der Öffnung festlegbar ist. So können mit ein
und demselben Luftfiltergehäuse unterschiedliche räumliche
Anordnungen von Komponenten des Ansaugluftsystems realisiert werden.
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Als
weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Stütze
einen zumindest bereichsweise hohlen Schaft mit wenigstens einer
Lufteinlassöffnung umfasst, welche von einem Filterelement überdeckt ist.
Das Filterelement kann hierbei als auf den Schaft aufsteckbare Filtermanschette
ausgebildet sein. Bei dieser Ausführungsform weist somit
die Stütze ein von dem Luftfilter verschiedenes, eigenes
Filterelement auf. Im Gegensatz zu einer alternativen Ausführungsform,
bei welcher der Schaft der Stütze durchgängig
hohl ausgebildet ist und in den Luftfilter hineinragt, braucht bei
dieser Ausführungsform der Luftfilter nicht luftdicht an
dem Schaft zu sitzen. Diese Ausführungsform ist somit weniger
anfällig gegenüber Fertigungstoleranzen.
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Von
Vorteil ist es weiterhin, wenn die wenigstens eine Lufteinlassöffnung
von der die Öffnung des Luftfiltergehäuses verschließenden
Bodenplatte der Stütze beabstandet ist. Dadurch ist sicherstellbar, dass
in dem Luftfiltergehäuse abgeschiedenes Wasser, welches
gegebenenfalls mit der ungefilterten Außenluft in das Luftfiltergehäuse
eingetragen wird, auch bei einer Schieflage der Luftfiltereinrichtung, etwa
infolge einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs, nicht in die wenigstens
eine Lufteinlassöffnung der Stütze eindringt.
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Schließlich
hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn an einem Endbereich des
Schafts ein, insbesondere rotationssymmetrisches, Aufsetzteil angeordnet
ist, welches gegenüber einem Mittelbereich des Schafts
geneigt ist. Durch die geneigte Ausbildung des Endbereichs des Schafts
ist ein geneigt in dem Luftfiltergehäuse angeordneter Luftfilter
besonders sicher und genau mittels der Stütze abgestützt. Das
Aufsetzteil kann für einen spezifischen Luftfilter spezifisch
an dem Endbereich des Schafts anordenbar sein. Ist das Aufsetzteil
rotationssymmetrisch, beispielsweise halbkugelförmig, ausgebildet,
so sind Toleranzen des Luftfilters ausgleichbar. Gleichzeitig ist
mittels des halbkugelförmigen Aufsetzteils ein sicheres
Abstützen des Luftfilters gewährleistet.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Luftfiltereinrichtung mit
einer erweiterten Funktionalität bereitstellbar durch eine
Stütze zum Abstützen eines Luftfilters in einem
Luftfiltergehäuse, welche einen zumindest bereichsweise
hohlen, von Luft durchströmbaren Schaft mit wenigstens einer Lufteinlassöffnung
aufweist. Die Stütze weist des Weiteren eine Bodenplatte
auf, mittels welcher eine Öffnung des Luftfiltergehäuses
verschließbar ist. Die Stütze umfasst darüber
hinaus einen Anschlussbereich zum Anschließen einer Leitung
für diese Luft.
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Die
für die erfindungsgemäße Luftfiltereinrichtung
beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Vorteile
gelten auch für die erfindungsgemäße
Stütze.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine
perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht einer Luftfiltereinrichtung
für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, bei
welcher ein Luftfilter in einem Luftfiltergehäuse mittels
einer Stütze abgestützt ist;
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2 eine
perspektivische, vergrößerte Ansicht der Stütze;
und
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3 die
Stütze aus 2, von welcher ein Aufsetzteil
und ein Filterelement abgenommen sind.
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1 zeigt
eine Luftfiltereinrichtung 10 für eine Verbrennungskraftmaschine
eines Kraftfahrzeugs. Ein Luftfiltergehäuse 12 weist
einen Lufteinlass 14 und einen Luftauslass 16 auf.
Ein Luftfilter 18 ist auslassseitig an dem Luftfiltergehäuse 12 dicht
sitzend festgelegt und schräg in dem Luftfiltergehäuse 12 angeordnet.
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Der
Luftfilter 18 ist zylindrisch ausgebildet, wobei eine Mantelfläche
des Zylinders von Luft durchströmbar ist. Aus dem Inneren
des zylindrischen Luftfilters 18 wird die gefilterte Luft
dem Luftauslass 16 zugeführt. Ein steifer, aus
Kunststoff gefertigter Boden 20 des Luftfilters 18 ist
mittels einer Stütze 22 in dem Luftfiltergehäuse 12 abgestützt. Durch
die Stütze 12 ist vermieden, dass Vibrationen der
Luftfiltereinrichtung 10 zu einem Verringern der Dichtigkeit
beim Sitz des Luftfilters 18 an dem Luftfiltergehäuse 12 führen.
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Die
Stütze 22 umfasst einen hohlen Schaft 24,
welcher sich außerhalb des Luftfiltergehäuses 12 als
Anschlussstutzen 26 fortsetzt. Über den Anschluss stutzen 26 ist
Luft aus der Stütze 22 abziehbar. Der Anschlussstutzen 26 der
Stütze 22 ragt aus einer Öffnung des
Luftfiltergehäuses 12 hervor, welche mittels einer
Bodenplatte 28 der Stütze 22 luftdicht
verschlossen ist. Zum Befestigen der Stütze 22 an
dem Luftfiltergehäuse 12 weist die Bodenplatte 28 der
Stütze 22 drei (nicht gezeigte) Befestigungsflansche
auf.
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Im
in das Kraftfahrzeug eingebauten Betriebszustand der Luftfiltereinrichtung 10 ist
an den Anschlussstutzen 26 eine Leitung einer Sekundärluftpumpe
angeschlossen, mittels welcher stromaufwärts eines Katalysators
Sekundärluft einem Abgasstrom zuführbar ist. Mittels
der Sekundärluft sind nicht vollständig verbrannte
Abgasbestandteile, beispielsweise Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe,
einer Nachverbrennung zuführbar, wodurch während
des Warmlaufens der Verbrennungskraftmaschine Schadstoffemissionen
verringerbar sind.
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Ein
Mittelbereich des Schafts 24 der Stütze 22 ist
von einer Filtermanschette 30 umgeben. Die abnehmbare Filtermanschette 30 ist
zweischichtig aufgebaut, wobei die zwei Schichten zum Abscheiden
von Partikel unterschiedlicher Partikelgröße ausgebildet
sind. Alternativ kann die Filtermanschette 30 einschichtig
aufgebaut sein oder mehr als zwei Schichten aufweisen. Ebenso kann
die wenigstens eine Schicht der Filtermanschette 30 in
Bezug auf das Abscheiden von Partikel unterschiedlicher Partikelgröße
innerhalb der Schicht einen Gradienten aufweisen.
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Insbesondere
aus 2 geht hervor, dass ein Aufsetzteil 32,
welches auf einen Endbereich 34 des Schafts 24 aufgesteckt
ist, halbkugelförmig ausgebildet ist. Beim Abstützen
des Luftfilters 18 in dem Luftfiltergehäuse 12 ist
das Aufsetzteil 32 bereichsweise in einer Vertiefung angeordnet,
welche in dem Boden 20 des Luftfilters 18 mittig
angeordnet ist.
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Eine
Mittelachse M des Aufsetzteils 32 fällt mit einer
Mittelachse des Luftfilters 18 zusammen und ist gegenüber
der Mittelachse A des Schafts 24 geneigt. Der gegenüber
dem Mittelbereich des Schafts 24 geneigte Endbereich 34 des
Schafts 24 weist einen umlaufenden Bund 40 auf,
welcher beim Aufstecken des Aufsetzteils 32 in eine in
dem Aufsetzteil 32 ausgebildete Nut eingreift.
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Gegenüber
der Mittelachse A des Schafts 24 ist die Bodenplatte 28 geneigt,
so dass in dem Luftfiltergehäuse 12 abgeschiedenes
Wasser zu einem Was serablauf 36 der Stütze 22 hin
ablaufen kann. Zum Ablassen des Wassers weist der Wasserablauf 36 ein
Ventil auf. Die Länge des Wasserablaufs 36 ist so
bemessen, dass trotz des beim Betreiben der Luftfiltereinrichtung 10 innerhalb
des Luftfiltergehäuses 12 herrschenden Unterdrucks
ein Übertreten von Wasser aus dem Wasserablauf 36 in
den Anschlussstutzen 26 vermieden ist.
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Der
Mittelbereich des Schafts 24, auf welchen die Filtermanschette 30 aufschiebbar
ist, ist als Gitter ausgebildet, durch welches mehrere Lufteinlassöffnungen 38 in
dem Schaft 24 bereitgestellt sind (3). Der
Abstand d zwischen den Lufteinlassöffnungen 38 und
der Bodenplatte 28 der Stütze 22 ist hierbei
so bemessen, dass selbst bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs
kein in dem Luftfiltergehäuse 12 abgeschiedenes
Wasser in die Einlassöffnungen 38 eindringen kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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