DE19604352A1 - Ansaugluftführung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ansaugluftführung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit einem Luft-Beruhigungsraum, insbesondere einer Rohluftschale eines Ansaugluftfilters.

In ungünstigen Einsatzfällen, insbesondere wenn sich die beispielsweise als sog. Ansaugschnorchel ausgebildete Luft-Eintrittsöffnung der Ansaugluftfüh­ rung im Frontbereich des Kraftfahrzeuges ziemlich weit unten befindet, kann ein Schwall von Spritzwasser in die Ansaugluftführung gelangen. Dieses Wasser sollte dabei nicht von der Brennkraftmaschine angesaugt werden, sondern möglichst einfach und dabei sicher wieder aus der Ansaugluftfüh­ rung entfernt werden. Hierfür geeignete Maßnahmen aufzuzeigen, ist Auf­ gabe der vorliegenden Erfindung.

Die Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch eine in einer Wand des Beruhigungsraumes vorgesehene, üblicherweise in Schließstellung gehal­ tene Drehklappe, durch deren Drehachse zwei Flügel gebildet werden, wo­ bei sich der eine Flügel bei Ansammlung von Fremdstoffen, insbesondere Wasser, nach außen öffnet, während der andere Flügel nach innen schwenkt. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteran­ sprüche.

Näher erläutert wird die Erfindung anhand zweier bevorzugter Ausführungs­ beispiele, die in den beigefügten Fig. 1, 2 gezeigt sind, während Fig. 3a die Drehklappe vergrößert und Fig. 3b die Ansicht X (aus Fig. 3a) auf die Drehklappe zeigt. In den Fig. 1, 2 dargestellt ist dabei jeweils ein in seinem grundsätzlichen Aufbau übliches Ansaugluftfilter 1 einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine, das einen im Frontbereich des nicht gezeigten Kraft­ fahrzeuges mündenden Ansaugschnorchel 2 aufweist. Die der ebenfalls nicht dargestellten Brennkraftmaschine zuzuführende Ansaugluft gelangt somit über diesen Ansaugschnorchel 2 in das Ansaugluftfilter 1, wird dort einer Filterung unterworfen und wird schließlich über einen Austrittsstutzen 3, der Bestandteil des Ansaugluftfilters 1 ist und an den sich ein nicht gezeig­ ter Luftführungsschlauch anschließt, der Brennkraftmaschine zugeführt.

Geodätisch unten liegend besitzt das Ansaugluftfilter 1 wie üblich eine einen Luft-Beruhigungsraum 4 bildende Rohluftschale 5, in die oberhalb des Be­ ruhigungsraumes 4 ein geeignetes Filterelement 6 eingehängt ist. Nach oben hin abgeschlossen wird das Ansaugluftfilter 1 durch die sog. Reinluft­ schale 7, die auf die Rohluftschale 5 aufgesetzt ist und in die üblicherweise das Filterelement 6 ein Stück weit hineinreicht. Dieses letztere Detail ist je­ doch für die Erfindung unerheblich, so daß in diesem Bereich das Ansaug­ luftfilter 1 auch nicht geschnitten dargestellt ist. Im Schnitt dargestellt ist je­ doch die Rohluftschale 5 mit dem hierin mündenden Ansaugschnorchel 2 sowie mit der in einer Wand der Rohluftschale 5 vorgesehenen erfindungs­ gemäßen Drehklappe 8.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist diese Drehklappe 8 in einer sich geodätisch von unten nach oben erstreckenden Wand 9 der Rohluftschale 5 bzw. des Luft-Beruhigungsraumes 4 vorgesehen. Dabei ist diese Drehklappe 8 mit ihrem Führungsgehäuse 10 in eine geeignete Aussparung 11 in der Wand 9 eingesetzt. Das Führungsgehäuse 10 trägt eine eine Drehachse 12 für die Drehklappe 8 bildende Welle 12′. Durch diese Welle 12′ bzw. durch die Drehachse 12 wird die Drehklappe 8 in zwei sog. Flügel 8a, 8b unterteilt. Wie durch Pfeile 13 dargestellt, kann die Drehklappe 8 ausgehend von der gezeigten Position um die Drehachse 12 verschwenkt werden, wobei sich der untere Flügel 8a bezüglich des Beruhigungsraumes 4 nach außen be­ wegt, während der obere Flügel 8b nach innen, d. h. in den Beruhigungs­ raum 4 hineingeschwenkt wird.

Die Drehklappe 8 ist in ihrer üblichen Schließstellung dargestellt, in welcher sie durch ein als Schenkelfeder ausgebildetes Federelement 14, das sich einerseits am Flügel 8a und andererseits am Führungsgehäuse 10 abstützt, gehalten wird. Die Aussparung 11 in der Rohluftschale 5 ist somit dicht ver­ schlossen. Gelangt nun über den Ansaugschnorchel 2 ein Schwall von Spritzwasser in den Beruhigungsraum 4, so sammelt sich dieses Wasser im unteren Bereich dieses Beruhigungsraumes 4 an und übt somit einen Druck auf den Flügel 8a aus. Dies bewirkt, daß die Drehklappe 8 gemäß Pfeilrich­ tung 13 verschwenkt wird, d. h. der Flügel 8a bewegt sich nach außen, wäh­ rend gleichzeitig der Flügel 8b nach innen verschwenkt wird. Nunmehr kann gemäß Pfeilrichtung 15 über die untere Hälfte der jetzt geöffneten Ausspa­ rung 11 das Spritzwasser, das sich im Beruhigungsraum 4 angesammelt hatte, abfließen, während über den oberen im Bereich des Flügels 8b lie­ genden Abschnitt der Aussparung 11 gemäß Pfeilrichtung 16 ein Umge­ bungsluftstrom in den Luft-Beruhigungsraum 4 gelangen kann.

In besonders vorteilhafter Weise übernimmt die Drehklappe 8 somit zwei Funktionen. Zum einen ist sichergestellt, daß beispielsweise Wasser aus dem Beruhigungsraum 4 entfernt werden kann, und daß gleichzeitig Ansaug­ luft für die Brennkraftmaschine in den Beruhigungsraum 4 einströmen kann, was beispielsweise dann erforderlich ist, wenn das Kraftfahrzeug eine große und tiefe Pfütze durchfahren soll und über den Ansaugschnorchel 2 über einen längeren Zeitraum Wasser in die Rohluftschale 5 gelangt. Wie ersicht­ lich befindet sich nämlich die Drehklappe 8 und dabei insbesondere der Flü­ gel 8b geodätisch oberhalb der Eintrittsöffnung des Ansaugschnorchels, so daß beim Durchfahren auch einer tiefen Pfütze keine Gefahr besteht, daß über die offene Aussparung 11 ebenfalls Wasser in das Ansaugluftfilter 1 bzw. in den Beruhigungsraum 4 gelangt. Zudem befindet sich das Ansaug­ luftfilter 1 zumeist an einer relativ geschützten Stelle innerhalb des Motorrau­ mes des Kraftfahrzeuges, so daß im Bereich dieser Drehklappe 8 auch bei ungünstigen Bedingungen garantiert kein Spritzwasser anzutreffen ist, wel­ ches gemäß Pfeilrichtung 16 in die Rohluftschale 5 eindringen könnte.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 - bei dem gleiche Bauelemente mit gleichen Bezugsziffern versehen sind - ist die Drehklappe 8 ebenfalls mit ihrem Führungsgehäuse 10 in einer Aussparung 11 in einer Wand 9′ der Rohluftschale 5 angeordnet, jedoch handelt es sich hier bei der Wand 9′ um die untere Begrenzungswand der Rohluftschale 5. Insofern könnte sich ein Spritzwasser-Schwall, der über den Ansaugschnorchel 2 in den Beruhi­ gungsraum 4 gelangt, zu gleichen Teilen auf den beiden Flügeln 8a, 8b der Drehklappe 8 niederlegen, wodurch ein selbsttätiges Öffnen der Drehklappe 8 nicht erfolgen würde. Aus diesem Grunde ist der nach innen schwenkbare Flügel 8b der Drehklappe 8 hier gegen eine mögliche Ansammlung von bei­ spielsweise Spritzwasser abgeschottet. Ausgebildet ist diese Abschottung hier in Form eines an die Abmessungen des Flügels 8b angepaßten Stutzens 17′, der aus mehreren sog. Trennwänden 17 aufgebaut sein kann, jedoch kann abweichend hiervon im einfachsten Fall auch eine einzige Trennwand 17 zur Abschottung des nach innen schwenkbaren Flügels 8b ausreichend sein. Wie ersichtlich ist dabei der Stutzen 17′ mit seiner Trenn­ wand bzw. seinen Trennwänden 17 am Führungsgehäuse 10 der Dreh­ klappe 8 befestigt, bzw. das Führungsgehäuse 10 stellt ein entsprechend geformtes Kunststoff-Spritzgußteil mit angeformtem Stutzen 17′ bzw. ange­ formten Trennwänden 17 dar. Gelangt nun beispielsweise der bereits mehr­ fach erwähnte Spritzwasser-Schwall in die Rohluftschale 5, so sammelt sich dieses Wasser u. a. auf dem Flügel 8a der Drehklappe 8 an und bewirkt auf­ grund seiner Schwerkraft, daß diese Drehklappe 8 öffnet. Gemäß den Pfei­ len 13 wird somit wieder der Flügel 8a nach außen geschwenkt, während sich der Flügel 8b nach innen - in den Beruhigungsraum 4 hinein - bewegt. Gemäß Pfeilrichtung 15 kann somit das angesammelte Spritzwasser ab­ fließen, während gemäß Pfeilrichtung 16 Ansaugluft - ohne zusätzliches Spritzwasser - in die Rohluftschale 5 des Ansaugluftfilters 1 gelangen kann. Ist schließlich sämtliches Spritzwasser aus der Rohluftschale 5 abgelaufen, so wird die Drehklappe 8 durch das Federelement 14 wieder in ihre bildlich dargestellte Schließstellung gebracht und in dieser gehalten, so daß dann die Ansaugluft wieder wie üblich über den Ansaugschnorchel 2 in das An­ saugluftfilter 1 gelangt.

Beide Ausführungsbeispiele nutzen das gleiche Prinzip, nämlich daß bei­ spielsweise Spritzwasser, das in die Rohluftschale 5 des Ansaugluftfilters gelangt, durch seine Schwerkraft die Drehklappe 8 derart öffnet, daß zum einen das Spritzwasser gemäß Pfeilrichtung 15 abfließen kann und zum an­ deren gleichzeitig ein Umgebungsluftstrom gemäß Pfeilrichtung 16 zugeführt werden kann. Insofern ist es wesentlich, daß die Drehklappe 8 in einer Wand 9 bzw. 9′ eines sog. Luft-Beruhigungsraumes 4 in der Ansaugluftführung der Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Nur hierdurch kann nämlich die Schwerkraft beispielsweise des eindringenden Spritzwassers voll zur Gel­ tung kommen. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß an­ stelle des Spritzwassers selbstverständlich auch andere Fremdstoffe, die in die Rohluftschale 5 des Ansaugluftfilters 1 gelangen, auf die gleiche Weise wieder aus der Rohluftschale 5 entfernt werden können. Beispielshalber ge­ nannt seien als derartige Fremdstoffe Unmengen von Sand oder Schnee, die ansonsten die Rohluftschale 5 sowie den Ansaugschnorchel 2 blockieren würden. Stets ist sichergestellt, daß sich im Luft-Beruhigungsraum 4 diese sog. Fremdstoffe - eben beispielsweise Wasser, Schnee oder Sand - von der eigentlichen Luftströmung trennen, sich unter Schwerkrafteinfluß absetzen und hierbei durch ihr Gewicht derart auf den nach außen schwenkbaren Flü­ gel 8a der Drehklappe 8 einwirken, daß diese Drehklappe 8 geöffnet wird und diese Fremdstoffe gemäß Pfeilrichtung 15 abgeführt werden.

Aus der Fig. 3a (dies ist eine Vergrößerung im Bereich der Drehklappe aus Fig. 1) sowie aus der Fig. 3b (dies ist die Ansicht X aus Fig. 3a) wird der Aufbau der Drehklappe 8 mit ihrem Führungsgehäuse 10 noch besser er­ sichtlich. Zur Abdichtung weist das Führungsgehäuse 10 einen umlaufenden Steg 19 auf, an dem die hier rechtwinkelig bzw. quadratisch ausgebildete Drehklappe 8 mit den Rändern der Flügel 8a, 8b unter Zwischenlage eines auf den Rändern befestigten Dichtelementes 20 an liegt.

In Fig. 3b erkennt man ferner die Anordnung des als Schenkelfeder ausge­ bildeten Federelementes 14, das sich einerseits am Führungsgehäuse 10 und andererseits an der Außenseite des Flügels 8a abstützt, wodurch die Drehklappe 8 üblicherweise in ihrer Schließposition gehalten wird. Die Fe­ derkraft des Federelementes 14 ist dabei derart dimensioniert, daß bei An­ sammlung von Fremdstoffen, insbesondere Wasser auf der Innenseite des Flügels 8a das beschriebene Öffnen der Drehklappe 8 gemäß Pfeilrichtung 13 erfolgt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist zusätzlich noch eine alternative Gestaltung des Stutzens 17′ strichliert dargestellt. Hierbei ist die der Ab­ schottung des Flügels 8b gegen eine mögliche Ansammlung von Fremdstof­ fen dienende Trennwand 17 als Strömungsauslauftrichter 17′′ ausgebildet, um immer dann, wenn bei geöffneter Drehklappe 8 ein Umgebungsluftstrom 16 in die Rohluftschale 5 gelangt, günstige Einströmverhältnisse zu haben. Bei beiden Ausführungsbeispielen ist zusätzlich in der tiefsten Stelle der Rohluftschale 5 noch ein sog. Schnüffelventil 18 vorgesehen, über welches noch geringe Restmengen von Spritzwasser ablaufen können. Jedoch kann dies sowie weitere Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abwei­ chend von den gezeigten Ausführungsbeispielen gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims (5)

1. Ansaugluftführung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit einem Luft-Beruhigungsraum (4), insbesondere einer Rohluft­ schale (5) eines Ansaugluftfilters (1), gekennzeichnet durch eine in einer Wand (9, 9′) des Beruhigungs­ raumes (4) vorgesehene, üblicherweise in Schließstellung gehaltene Drehklappe (8), durch deren Drehachse (12) zwei Flügel (8a, 8b) ge­ bildet werden, wobei sich der eine Flügel (8a) bei Ansammlung von Fremdstoffen, insbesondere Wasser, nach außen öffnet, während der andere Flügel (8b) nach innen schwenkt.

2. Ansaugluftführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehklappe (8) in einer sich geodä­ tisch von unten nach oben erstreckenden Wand (9) des Beruhigungs­ raumes (4) vorgesehen ist.

3. Ansaugluftführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nach innen schwenkbare Flügel (8b) der Drehklappe (8) gegen eine mögliche Ansammlung von Fremdstoffen abgeschottet ist.

4. Ansaugluftführung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch zumindest eine im Beruhigungsraum (4) vorge­ sehene Trennwand (17) zur Abschottung des nach innen schwenkba­ ren Flügels (8b).

5. Ansaugluftführung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein die Drehklappe (8) üblicherweise in Schließstellung haltendes Federelement (14).