DE10240473A1

DE10240473A1 - Lufteinlasssystem für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10240473A1
Application number: DE2002140473
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. Wessels
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2002-09-03
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2004-03-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lufteinlasssystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Luftfiltergehäuse (2), einem in dem Gehäuse (2) angeordneten Filterelement (4), mit mindestens einem Reinluftauslass (48) und zwei Rohlufteinlässen (44, 46), wobei ein Rohlufteinlass eine Vorrichtung (14) zum Verschließen aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass das Filterelement (4) einen Innenraum (8) aufweist, der von zwei stirnseitig angeordneten Öffnungen (10, 12) begrenzt ist, von denen eine Öffnung (10) durch ein Verschlusselement (14) überwacht ist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise sichergestellt, dass auch im Winterbetrieb, bei dem u. U. der Luftfilter durch Schnee zugesetzt ist, Verbrennungsluft der Brennkraftmaschine zuführbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lufteinlasssystem für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 44 13 765 C2 ist ein im Lufteinlasssystem einer Brennkraftmaschine angeordneter Luftfilter mit zwei Rohlufteinlässen bekannt, bei dem der zweite Rohlufteinlass durch ein Klappenelement in Abhängigkeit vom im Luftfiltergehäuse herrschenden Unterdruck geöffnet wird. Dies ist dann der Fall, wenn der mit einem Sieb versehene erste Rohlufteinlass im Winter mit Schnee zugesetzt ist; damit kann über den zweiten Rohlufteinlass vorgewärmte Ansaugluft dem Motor zugeführt werden. Die im Luftfiltergehäuse angeordneten Elemente – Luftfiltereinsatz, erster Rohlufteinlass, zweiter Rohlufteinsatz- vergrößern den Bauraum des Gehäuses beträchtlich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine kompakt bauende Luftfiltereinheit zu entwickeln, bei der bei Schneefall im Winter beim Zusetzen des eigentlichen Rohlufteinlasses ein zweiter Rohlufteinlass aktiviert wird, über den die weitere Zufuhr von Verbrennungsluft sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Lufteinlasssystem zeichnet sich durch ein kompaktes Luftfiltergehäuse aus, in dem in platzsparender Weise ein zweiter, ventilüberwachter Rohlufteinlass angeordnet ist.

Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

In vorteilhafter Weise ist das stirnseitig am Filterelement angeordnete Verschlusselement in Abhängigkeit von den im Filtergehäuse herrschenden Druckverhältnissen gesteuert. Wird das Filterelement bzw. die Filterpatrone durch Schneebefall verschlossen, steigt der Unterdruck im Luftfiltergehäuse an; damit öffnet das federbelastete Verschlusselement die stirnseitige Öffnung der Filterpatrone und vorgewärmte Verbrennungsluft kann beispielsweise aus dem Motorraum dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine zugeführt werden.

Das Verschlusselement zeichnet sich durch einen einfachen und funktionssicheren Aufbau aus. Es besteht im wesentlichen aus einem mit einem Lufteintrittstutzen versehenen Gehäuse, einem federbelasteten Schieber, der die Öffnung des Lufteintrittstutzens überwacht und einem Filtervliess zur Reinigung der angesaugten Rohluft.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nachstehend näher beschrieben ist.
Es zeigen:
1 ein Luftfilter- und Verschlusselement in einem ersten Betriebszustand und
2 ein Luftfilter- und Verschlusselement in einem zweiten Betriebszustand und
3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III in 2.
Beschreibung des Ausführungsbeispieles
In 1 ist ein Luftfiltergehäuse 2 für eine Brennkraftmaschine dargestellt, in dem eine als Luftfilterpatrone ausgebildetes Luftfilterelement 4 angeordnet ist. Das im Querschnitt ovalförmig ausgebildete Luftfilterelement 4 (andere Hohlkörperformen wie kreisförmig, rechteckförmig etc. sind ebenfalls möglich) weist auf seiner Mantelfläche Filterpapier 6 auf, durch das, wie später noch näher beschrieben, im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine die angesaugte Verbrennungsluft, im folgenden als Rohluft bezeichnet, gefiltert wird. Die Luftfilterpatrone 4 ist stirnseitig mit zwei Öffnungen 10 und 12 versehen, die im wesentlichen dem Querschnitt des Innenraumes 8 der Luftfilterpatrone entsprechen. An der stirnseitigen Öffnung 10 der Luftfilterpatrone 4 ist ein Verschlusselement 14 angeordnet, das in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine, wie später noch näher erläutert, die Öffnung 10 freigibt bzw. verschließt.
Das Verschlusselement 14 weist ein Gehäuse 16 auf, das mit Hilfe von an der Stirnseite der Luftfilterpatrone 4 federnd angeordneten Zungen 18 eingeklipst ist. An dem Gehäuse 16 ist mittels zweier Schrauben 20 ein Lufteintrittsstutzen 22 angeschraubt.
Im Inneren des Verschlusselementes 14 ist ein Ventilelement 24 angeordnet, durch das eine Öffnung 26 des Lufteintrittsstutzens 22 überwacht ist. Das Ventilelement 24 besteht aus einem Ventilschieber 28, der zum Verschliessen der Öffnung 26 des Lufteintrittsstutzens 22 eine einstückig mit dem Ventilschieber 28 verbundene Dichtscheibe 30 aufweist. Der Ventilschieber 28 ist längsverschieblich in einer Buchse 32 aufgenommen, die wiederum an einer Längs- und Querstrebe 34, 36 des Gehäuses 16 befestigt ist. Konzentrisch zur Buchse 32 des Ventilelementes 24 ist eine Druckfeder 38 angeordnet, die sich an ihrem einen Ende an der mit einem Kragen 39 versehenen Buchse 32 und an ihrem anderen Ende an der Dichtscheibe 30 des Ventilschiebers 28 abstützt und somit, wie in 2 dargestellt, die Dichtscheibe 30 gegen den Lufteintrittsstutzen 22 drückt und damit die Öffnung 26 verschließt.
Hinter dem Ventilelement 24 – bezogen auf die einströmende Rohluft gemäß 3 – ist ein Filtervliess 40 vorgesehen, das an seinem Außenumfang an einem am Gehäuse 16 verschraubten Gitter 42 gehalten ist und zwischen der ersten Längs- und Querstrebe 34, 36 und einer zweiten Längs- und Querstrebe, von denen in 3 im Schnitt nur der Knotenpunkt 41 beider Streben erkennbar ist, axial eingespannt ist.
Das Luftfiltergehäuse 2 weist einen ersten Einlass 44 für die Rohluft sowie einen zweiten, durch das Verschlusselement 14 kontrollierten zweiten Rohlufteinlass 46 auf. Ein ebenfalls im Luftfiltergehäuse 2 vorgesehener Auslass 48 führt die durch das Luftfilterelement 4 gereinigte Verbrennungsluft, im folgenden als Reinluft bezeichnet, zum Einlasstrakt (nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine.
Im folgenden wird die Funktionsweise des Lufteinlasssystems im Normalbetrieb sowie in einem Zustand beschrieben, bei dem das Luftfilterelement 4 auf seiner Oberfläche mit Schnee o. ä. zugesetzt ist.
Normalbetrieb (siehe 2)
Die über den Rohlufteinlass 44 einströmende Verbrennungsluft strömt mantelseitig – wie anhand der Pfeile dargestellt – über das Filterpapier 6 in den Innenraum 8 des Luftfilterelementes 4. Von dort aus gelangt die gefilterte bzw. gereinigte Rohluft als Reinluft über den Auslass 48 in den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine.
Winterbetrieb (siehe 3)
Im Winter und bei Schneefall kann über das Einlasssystem angesaugter Schnee das Luftfilterelement 4 auf der Oberfläche des Filterpapiers 6 zusetzen, so dass über das Luftfilterpapier 6 keine Verbrennungsluft mehr angesaugt werden kann. In diesem Fall steigt der im Luftfiltergehäuse 2 herrschende Unterdruck bis zu einem Wert an, bei dem die Dichtscheibe 30 entgegen der Federkraft der Druckfeder 38 die Öffnung 26 des Lufteintrittsstutzens 22 freigibt. Damit kann, wie anhand der Pfeile in 3 dargestellt, beispielsweise vom Motorraum vorgewärmte Verbrennungsluft über das geöffnete Verschlusselement 14, den Innenraum 8 und den Auslass 48 zum Brennraum der Brennkraftmaschine gelangen. Somit ist auch im zugeschneiten Zustand des Luftfilters die Verbrennungsluftzufuhr sicher gestellt; darüber hinaus wird durch die in den Innenraum 8 des Luftfilterelementes 4 zugeleitete Warmluft das Filterpapier 6 vom Schnee „befreit", so daß nach dem Abtauen des Schnees wieder die Rohluft über den ersten Rohlufteinlass 44 angesaugt werden kann.

Claims

Lufteinlasssystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Luftfiltergehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Filterelement, mit mindestens einem Reinluftauslass und zwei Rohlufteinlässen, wobei ein Rohlufteinlass eine Vorrichtung zum Verschließen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (4) einen Innenraum (8) aufweist, der von zwei stirnseitig angeordneten Öffnungen (10, 12) begrenzt ist, von denen eine Öffnung (10) durch ein Verschlusselement (14) überwacht ist.
Lufteinlasssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (14) in Abhängigkeit von dem im Luftfiltergehäuse (2) herrschenden Druckverhältnissen die Öffnung (26, 10) freigibt oder verschließt.
Lufteinlasssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (14) im wesentlichen aus folgenden Bauteilen besteht: – einem Gehäuse (16) mit einem Lufteintrittsstutzen (22) – einem federbelasteten Schieber (28), der eine Öffnung (26) des Lufteintrittsstutzens (22) überwacht und – einem Filtervliss (4) zur Reinigung der angesaugten Rohluft.