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Luftreiniger-Schalldämpfer-Aggregat für Brennkraftmaschinen Die Erfindung
betrifft ein für Verbrennungsmotoren bestimmtes Luftreiniger-Schalldämpfer-Aggregat
in der Gestalt eines langgestreckten, büchsenartigen Gehäuses, wobei die Luft an
des Stirn- oder Deckelseite dieses Gehäuses einströmt, dann einen Filtereinsatz
durchquert und an der der Einätrömseite des Gehäuses entgegengesetzten Seite wieder
abströmt. Aggregate dieser Art lassen sich insbesondere bei Motorradmotoren baulich
.günstig unterbringen.
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Es ist bekannt, daß die besondere Ausbildung bzw. Anordnung des Filtereinsatzes
im Verein mit der besonderen Gestaltgebung von Gehäuse und durchströmten Luftkammern
einen entscheidenden Einfluß auf Drehmomentenverlauf, Motorleistung, spezifischen
Kraftstoffverbrauch, Schalldämpfung und. Filterleistung hat. Es ist nicht möglich,
:allen diesen Anforderungen zugleich optimal gerecht zu werden, vielmehr ruß man.
bestrebt sein, den ;günstigsten Kompromißpunkt für diese Daten zu erhalten. In:
dieser Beziehung sind bereits beachtliche Erfolge bei Dämpferfiltern von Motorradmotoren
erzielt worden.
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Bei den bekannten Dämpferfiltern der vorhergehend beschriebenen Art
hat man jedoch meist den Luftfilter nach Art einer flachzylindrischen Scheibe ausgebildet,
deren Filtervermögen höheren Anforderungen nicht immer genügen wird. Es besteht
daher vorliegend die Aufgabe, den oben beschriebenen, bewährten und einbaugünstigen
Aufbau des Aggregates zu belassen, jedoch einen Filtereinsatz zu verwenden, der
eine gegenüber des flachzylindrischen Form verbesserte Filterleistung aufweist.
Dabei fällt die Wahl auf den bekannten, ringzylindrischen und von außen nach innen
durchströmten Filtereinsatz. Es besteht nun die weitere Aufgabe, der Luftführung
im Aggregat eine solche Ausbildung zu geben, daß Drehmomentenverlauf, Motorleistung,
spezifischer Kraftstoffverbrauch und Schalldämpfung trotz der Luftumlenkungen, die
der Rohluftstrom durch die veränderte Filterart zwangläufig nunmehr haben wird,
möglichst nicht leiden werden, so daß bezüglich dieser Daten ein mindest gleichwertiger
Kompromißpunkt erreicht wird wie bisher.
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Zur Lösung der .gestellten Aufgabe geht die Erfindung von einem bekannten,
für Verbrennungsmotoren bestimmten LuftreinIger-Schalldämpfer-Aggregat aus, bei
welchem ein ringzylindrischer Filtereinsatz im Abstand vom Mantel des Aggregatgehäuses
(kurz »Gehäuse«) umgeben; ist, wobei an der Stirn- oder Deckelseite des Gehäuses
die Rohluft einströmt, dann in .den von dem genannten Abstand gebildeten Ringraum
-gelangt, danach den Filtereinsatz von außen. nach innen durchströmt und schließlich
als Reinluft das Innere des Filtereinsatzes an der der Deckelseite des Gehäuses
entgegengesetzten Seite verläßt. Hiervon. ausgehend, besteht die Erfindung darin,
daß erstens der genannte Ringraum in axialer Richtung (Durchström.richtung) sich
trichterähnlich verkleinernd ausgebildet ist und daß zweitens die Lufteinströmung
in den, Deckel des Gehäuses tangential erfolgt, derart, daß@ der Luftstrom in dem
genannten Ringraum eine Drehbewegung ausführt.
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Die Erfindung besteht nicht in dem ersten oder zweiten der genannten
Merkmale als solchem, wohl aber in der Vereinigung dieser Maßregeln bei einem Luftreiniger-Schalldämpfer-Aggregat
der genannten Art.
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Bei einer solchen Gestaltung des Gehäuses und Deckels der A.nsaugevorrichtung
wird, wie gesagt, die einströmende Luft in eine um den Filtereinsatz herum kreisende
Bewegung -gebracht und dadurch der Außenseite des Filtereinsatzes "unter nur .geringen
Drosselverlusten zugeführt. Dabei ergibt sich durch die trichterförmige Ausbildung
des den Filtereinsatz umgebenden Gehäuseteils eine annähernd gleichbleibende Geschwindigkeitsverteilung
der den Filter durchströmenden Luft über die Filterfläche, und Querschwingungen
und daraus resultierende Resonanzschwingungen der Luft werden erfahrungsgemäß vermieden.
Gemäß
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Verhältnis der A-bsolutwerte
des Lufteintrittsquerschnittes zur Gesamtlänge der Eintrittskanäle des Deckels gleich
1:2 bis. 1:0,5 (bei Zugrundelegung gleicher Längeneinheiten - z. B. cm bzw. cm?
- für Länge und Querschnitt).
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind zwei nebeneinanderliegende
und durch den Deckel hindurch nach .gegenüberliegenden Seiten hin offene Eintrittskanäle
des De'ckel's durch eine in Form einer Schleife gebogene, in den Deckel eingefügte
und darin befestigte Zwischenwand gebildet. Auf solche Weise läßt sich eine sehr
.günstige Lufteinführung in die erfindungsgemäße Luftansaugevorrichtung auch bei
beschränktem Einbauraum erreichen, was bei der Verwendung der Vorrichtung an Motorrädern
besonders wichtig ist. Man kann dadurch die ganze Vorrichtung auch leicht durch
eine äußere Haube abdecken, wodurch die glatte Linienführung des Motorrades gewahrt
bleibt.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht;
es zeigt Fig.1 eine dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechende Luftansaugevorrichtung
in einem schematisch gehaltenen axialen Längsschnitt, Fig. 2 eine einem zweiten
Ausführungsbeispiel entsprechende Vorrichtung, Fig.3 die Vorrichtung nach Fig.2
in einem in Richtung des Pfeiles III der Fig. 2 betrachteten Längsschnitt, Fig.
4 den Gehäusedeckel der Vorrichtung nach den Fig. 2 und 3 in einer Ansicht von unten.
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Die in Fig.1 dargestellte, dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechende
Luftansauugevorrichtung besteht im wesentlichen. aus drei zerlegbaren Teilen, nämlich
einem Gehäuse 1, einem Deckel 2 und einem Filtereinsatz 3. Das aus
Blech bestehende Gehäuse 1 ist durch eine innere und in: ihrer Mitte mit einer öff
nung versehene Trennwand 4, die ebenfalls aus Blechhergestellt sein kann,
.in eine sich nach unten verengende Eintrittskammer 5 und eine Austrittskammer
6 geteilt. Es ist .also die den Filtereinsatz 3
aufnehmende Eintrittskammer
5 mit einer Seitenwandneigung .gegenüber der Gehäuseachse - und zugleich
Filterachse - von etwa 5° trichterförmig ausgebildet und weist ihren engsten Querschnitt
an der Stelle der Trennwand 4 auf.
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Die Austrittskammer 6 geht in einen Austrittsstutzen 7 über, dessen
lichter Querschnitt zweckmäßig mindestens .gleich dem dreifachen Wert des @lichten
Querschnittes des (nicht dargestellten) Vergaserdiffusors ist. Der Anschluß des
Austrittsstutzens 7 an den Vergaser kann in üblicher Weise, z. B. mittels einer
(nicht dargestellten) Gummimuffe., erfolgen.
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Die obere Öffnung des Gehäuses 1 ist durch den zweckmäßig ebenfalls
aus Blech hergestellten Deckel 2
abgeschlossen, der am Gehäuse 1 mittels
zweier Halter 8 .nach Art üblicher Schnellverschlüsse festgehalten ist und einen
t.angential einmündenden Eintrittsstutzen 9 aufweist. Der Eintrittsstutzen 9 ist
so bemessen, daß sich der Absolutwert seines lichten Querschnitts zum Absolutwert
seiner Länge wie 1: 2 bis 1: 0,5 verhält, wobei vorausgesetzt ist, daß .die Flächendimension
des Querschnittes aus der genannten Längendimension entwickelt ist, d. h. zum Beispiel,
daß der Querschnitt - bei einer Längendimension von cm - in cm2 ausgedrückt ist.
Eine solche Dimensionierung des Eintrittsstutzens 9 wirkt sich erfahrungsgemäß vorteilhaft
auf die Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit der ganzen. Vorrichtung .aus.
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Auf der Trennwand 4 ruht mittels eines Gummiringes 10 der Filtereinsatz
3 von ringzylindrischer, oben geschlossener Form, der eine große Filterfläche
aufweist und zweckmäßig mit Polyvinylchloridfasern gefüllt ist. Der Filtereinsatz
3 weist an seinem unteren Ende einen kurzen, in die mittlere Öffnung der
Trennwand 4 hineinragenden zylindrischen Ansatz auf, wodurch er im Gehäuse
1 zentriert .gehalten wird. An der Innenseite des Deckels 2 ist weiterhin eine Blattfeder
11 abgestützt, die mit ihrem nach unten ragenden Mittelteil gegen eine obere,
den Innenraum 12
des Filtereinsatzes,3 nach oben abschließende Deckwand des
Einsatzes anliegt und diesen damit in seiner Lage im Gehäuse 1 festhält. Vor Gebrauch
des Filtereinsatzes wird dieser mit Öl - oder bei Zweibakt-Vergaserbrennkraftmaschinen
mit dem üblichen Zweitaktgemisch - angefeuchtet.
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In den; Fig. 2 bis 4 ist .die dem zweiten Ausführungsbeispiel entsprechende
Luftansaugevorriehtung dargestellt, die sich vom ersten Ausführungsbeispiel durch
einige Konstruktionsabänderungen unterscheidet. Der Hauptunterschied besteht in
der Ausführung des Deckels 2', der zur Einsparung von Platz ohne äußeren
Eintrittsstutzen ausgebildet ist und statt dessen zwei in seinem Innern angeordnete
Eintrittskanäle 9' und 9" aufweist. Die beiden Eintrittskanäle 9' und 9" sind im
Deckel nebeneinanderliegend angeordnet, wobei sich die beiden Eintrittsöffnungen
gegenüberliegen und durch entsprechende Öffnungen der Deckelseitenwand (vgl. Fig.2)
nach außen münden. Die beiden Kanäle 9' und 9" sind in einfacher Weise dadurch gebildet,
daß in den Innenraum des Deckels 2' eine aus Blech. ausgeschnittene, in Form einer
Schleife gebogene Zwischenwand 13 eingefügt ist, die in dem Deckel 2'
ovaler
Grundrißform durch Schweißen oder Löten befestigt ist. Wie aus Fig. 4 hervorgeht,
läßt die Zwischenwand 13 im Deckel 2' jeweils an den inneren Enden der Eintrittskanäle
Ausschnitte 14 frei, durch welche die angesaugte Luft tangential in die obere,
ebenfalls trichterförmige Eintrittskammer 5 des Gehäuses 1' eintreten kann.
Dabei weist das Gehäuse 1'
einen der Grundrißform des Deckels 2' angepaßten
ovalen Querschnitt auf. Da die Zwischenwand 13 zur Bildung der Eintrittskanäle 9'
und 9" ohnehin den Innenraum des Deckels 2' teilweise ausfüllt, kann, hier
die dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechende Blattfeder 11 durch ein
einfaches Gummipolster 11'
ersetzt werden.
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Auch bei der dem zweiten Ausführungsbeispiel entsprechenden Konstruktion
wurden die besten Leistungswerte und zugleich die beste Dämpfungs- und Reinigungswirkung
dann erzielt, wenn das Verhältnis zwischen den Absolutwerten des gesamten lichten
Querschnitts der beiden Eintrittskanäle 9', 9" und deren Länge etwa dem Wert 1:2
bis 1:0,5 entspricht.