DE7333072U

DE7333072U - Ansaugfilter bzw. geraeuschdaempfer fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE7333072U
Application number: DE7333072U
Authority: DE
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1973-09-12
Filing date: 1973-09-12
Publication date: 1977-01-20
Also published as: DE2345930A1; USB502151I5; DE2345930B2; US3998614A; FR2243342B1; FR2243342A1; IT1019237B; DE2345930C3; GB1458890A

Description

Anmelderin: AOAM OPEL AKTIENGESELLSCHAFT, RÜSSELSHEIN (HESSEN)

Ansaugluftfilter bzw. Geräuschdämpfer für Brennkraftmaschinen

Ede Erfindung bezieht sich auf einen Ansaugluftfilter und / oder Geräuschdämpfer für Brennkraftmaschinen, dem ein Luftmengenmesser nachgeschaltet ist, wobei Mittel zum Beruhigen des Luftstromes vor dem Luftmengenmesser angeordnet sind.

Bei elektronisch gesteuerten Kraftstoffeinspritzungen ist es bekannt, iu der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine eine als Luftmengenmesser dienende Stauscheibe vorzusehen, die entgegen einer Rückstellkraft durch den Ansaugluftntrom um eine am Rande des Ansaugquerschnittes verlaufende Achse schwenkbar ist. Die Stauscheibe gibt über ein Potentiometer Signale an die elektronische Steuerung der Benzineinspritzung weiter. Um die Angabe des Luftmengenmessers so genau wie

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möglich zu erhalten ist es erforderlich, die ankommende Luft so frei wie möglich von schädlichen Verwirbelungen zu halten. Diese Wirbelbildung tritt beim Durchgang der Ansaugluft durch den Luftfilter bzw. an der Auslaßöffnung auf, der gleichzeitig als Ansaugdämpfer wirken kann und dem der Luftmengenmesser nachteschaltet ist. Verwendet man zwischen Luftfilter und Luftmengenmesser als Mittel zur Homogenisierung der Luft ein entsprechendes Ansaugrohr - wie es beispielsweise die deutsche Offenlegungsschrift 2 135 824 / 46b, 5.02 zeigt - so tritt in diesem Rohr eine gewisse Beruhigung der Ansaugluft bis zum Erreichen der Stauklappe des Luftmengenmessers ein. Der Luftmengenmesser bildet für sich in der Praxis ein kompaktes Gehäuse, in dem die Stauklappe nahe der Lufteinlaßöffnung liegt.

Es ist nachteilig, zwischen Luftfilter und Luftmengenmesser ein Rohr von einer bestimmten Länge vorzusehen, da der Raum für die Unterbringung der Teile im Motorraum beschränkt ist. Ein solches Rohr bedeutet auch einen zusätzlichen Aufwand sowie zusätzliche Verbindungsstellen, die wiederum einen Mehraufwand bei der Montage bedeuten.

Die vorliegende Erfindung schafft hier Abhilfe und löst das Problem der Luftberuhigung vor dem Luftmengenmesser in raum- und kostensparender Weise dadurch, daß erfindungsgemäß die Mittel zum Beruhigen des Luftstromes innerhalb dee Luftfilters

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und / oder teräuechdärapfer· angeorndet sind und der Luft mengenmesser mit seiner Stauklapp« unmittelbar an der

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Als Mittel zism Homogenisieren des Luft ströme s können z. B. Luftleitbleche, Lamellen od. dgl. dienen. In erster Linie eigent sich jedoch dafür ein Beruhigungsrohr, das von der Auslaßöffnung des Luftfilters aus in dessen Inneres hineinreicht. In vorteilhafter Weise kommt ein konisches Rohr zur Anwendung, das einen guten Einlauf ζ. B. in Form einer Lavaldiise besitzt, der die Entstehung von Wirbeln weitgehend vermeidet und mit dem eine Ablösung der Strömung im Inneren von der Rohrwand vermieden wird. Ähnliche Rohre werden zum Teil als sogenannte Schnorchel bei Luftfiltern für die Führung der Luft in das Filtergehäuse verwendet.

Zweckmäßig dient das Beruhgigungsrohr nicht allein zur Beruhigung der Luft, sondern durch das Verhältnis von seinem Durchmesser zu seiner Länge wird auch die Leistung, das Drehmoment und der Verbrauch der Verbrennungskraftmaschine günstig beeinflußt. Das Rohr kann auch, wenn sich dadurch fertigungstechnische Vorteile ergeben, anstelle eines runden einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt besitzen und es kann unter Umständen sogar auf eine Konizität verzichtet werden.

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Eine günstige Wirkung des Beruhigungsrohres wird ζ. B. dann jrreicht, wenn seine Länge dem Drei- bis Vierfachen seinen Durchmessers entspricht. Das Rohr wird im allgemeinen aus demselben Werkstoff wie das Filtergehäuse bestehen. Es kann am Filtergehäuse als separates .Veil angeschraubt, angeschweißt oder als Kunststoffteil angeklipst sein. Es kann aber auch mit der Oberseite in die obere Wand des Filtergehäuses übergehen bzw. von der oberen Wand des Filtergehäuses mitgebildet sein. Letztere Maßnahme eignet sich besonders bei einem Filtergehäuse aus Kunststoff, das mit dem Rohr in einem Arbeitsgang hergestellt ist.

Bei Fahrzeugen mit einem Aktivkohlebehälter für Die Verdampfungskontrolle des Brennstoffes, wie sie in einigen Ländern bereits vorgeschrieben ist, kann der Aktivkohlebehälter über eine Schlauch- oder Rohrleitung an das Beruhigungsrohr angeschlossen sein, da dort durch die Strömung der Luft ein entsprechend hoher Unterdruck erzeugt wird, der zur Absaugung der Kraftstoffdämpfe aus dem Aktivkohlebehälter herangezogen werden kann. Die Genauigkeit der Angabe des Luftmengenmessers wird dadurch nicht beeinträchtigt, wenn das Beruhigungsrohr lang genug und der Anschlußstutzen nahe dem inneren Ende des Beruhigungsrohres angeordnet, also genügend weit vom eigentlichen Luftmengenmesser entfernt ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

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Fig. 1 schematisch eine Draufsicht auf die der Zufuhr der Verbrennungsluft zum Motor dienenden Teile,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Luftfilter mit dem erfindungsgemäßen Beruhigungsrοhr,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Luftfilters,

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV - IV in Fig. 2 im vergrößerten Maßstab,

Fig. 5 einen Schnitt durch Linie V - V in Fig. 4,

Fig. 6 einen aus Blech gefertigten Luftfilter teilweise im Schnitt,

Fig. 7 einen Schnitt nach Linie VII - vn in Fig. 6 und

Fig. 8 einen Ausschnitt aus dem Filter nach Fig. mit konischem Beruhigungsrohr.

In Fig. 1, die die wesentlichsten Teile eines Motors mit elektronischer Kraftstoffeinspritzung zeigt, ist ait 2 der Luft-

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filter bezeichnet, an dessen Einlaßstutzen 4 ein Schlauch angeschlossen ist, der an seinem anderen Ende mit einem düsenförmigen Luftansaugstutzen 8 versehen ist, der bis an den nicht dargestellten Kühlergrill heranreichen kann. An den Luftfilter 2 schließt sich schräg oberhalb des Einlaßstutzens 4 der Luftmengenmesser 10 an, der mit einer am Rande des Ansaugkanals 12 gelagerten Stauscheibe 14 ver sehen ist, die mit einem an ihr angebrachten Hebelam mit einem Widerstand zusammenwirkt. An den Ausgang des Luft mengenmessers 10 ist ein gebogener Luftführungsschlauch 16 angeschlossen, der mit dem Drosselklappenstutzen 18 verbun den ist, in welchem die Drosselklappe 20 angeordnet ist, die vom Gaspedal 22 über ein Gestänge 24 und einen Umlenkhebel 26 betätigt wird. An dem Drosselklappenstutzen 18 schließt sich das Saugrohr 28 an, an dem links das Kaltstart ventil 39 angeordnet ist und von dem Kanäle 30 zu den Zy-I Indern 32 des Motors 34 führen, an dem die Zündkerzen 36 ersichtlich sind. Die Einspritzventile sind mit 38 bezeichnet und münden nahe am Motor 34 in die Kanäle 30. Jedes der

und das Kaltstartventil 391 Einspritzventile 38(ist mit der Benzinleitung 40 verbunden, in die ein Druckregler 42 eingeschaltet ist, von dem aus die Rücklaufleitung 44 abzweigt.

Die durch den Luftansaugstutzen 8 angesaugte Luft gelangt über den Schlauch 6 und den Einlaßstutzen 4 des Filters 2 in dessen unteren Raum 50 (Fig. 2), der von der unteren Ge-

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!•üisehälfte 52 gebildet und nach oben hin durch den üblichen aus Papieriaaellen bestehenden Filter 54 begrenzt wird. Oberhalb des Papierfilters 54 befindet sich der Reinluftteil 56, der von der oberen Gehäusehälfte 58 gebildet wird, die ■it der A&tiaBöffnung 60 versehen ist. Die beiden Gehäusehälftsu 52 und 58 bzw. ihre gegenüberliegenden Kanten greifen - wie aus Fig. 2 hervorgeht - nach Art von Nut und Feder ineinander, wobei sie durch Federklammern 62 fest zusammengehalten werden. An der Verbindungsstelle kann gleichzeitig der Papierfilter 54 festgeklemmt werden, der einen Rand besitzt, der gleichzeitig zur Abdichtung dient.

Von der Auslaßöffnung 60 erstreckt sich ein Beruhigungsrohr 64 in den Reinluftteil 56 des Filters 2 hinein, das in den Fig. 2 bis 5 quadratischen Querschnitt besitzt und dessen Länge etwa dem Drei- bis Vierfachen der Seitenlänge des Quadrates entspricht. An die Auslaßöffnung 60 schließt eich unmittelbar der Luftmengenmesser 10 mit seiner Stauscheibe 14 an, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Im Rohr 64 beruhigt sich die Ansaugluft, die dann bei Eintritt in den Luftmengenmesser 10, also etwa an der Auslaßöffnung 60, frei von Virbein ist.

Das Gehäuse des dargestellten Luftfilters 2 besteht aus Kunststoff. Das Beruhigungsrohr 64 ist aus fertigungstechnischen Gründen mit der oberen Gehäusehälfte 58 in einem Arbeits

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gang hergestellt. Aus diesem Grunde hat man den Querschnitt des Beruhigungsrohres 64 quadratisch gewählt, obwohl strömungsmäßig ein runder Querschnitt vorteilhafter wäre. Ebenso hat man auf die Konizität des Rohres verzichtet. Es hat sich aber gezeigt, daß die dargestellte Ausbildung des Beruhigungsrohres die erwünschte Wirkung in genügendem Maße erbringt, so daß die fertigungstechnische Vorteile ausgenutzt werden können.

Der Einlauf in das Beruhigungsrohr 64 sollte zweckmäßig nach Art einer Lavaldüse erfolgen, wie das die Fig. 6 zeigt, in der das Beruhigungsrohr kreisförmigen Querschnitt besitzt. Durch eine solche Ausbildung entstehen an dei Mantelfläche weniger Wirbel, so daß die Luftströmung schon vom Beginn des Rohres en homogener erfolgt. In Fig. 5 ist jedoch gezeigt, daß der Einlauf geradlinig und über eine scharfe Kante 66 erfolgt. Dies hat ebenfalls fertigungstechnische Gründe, da das Beruhigungsrohr 64 mittels eines Schiebers in der Spritz- oder Gußform hergestellt wird. Wie jedoch insbesondere aus Fig. 5 hervorgeht, 1st am äußeren Rand des Beruh Λ.gungsrohres 64 eine wulstartige Verdickung 68 vorgesehen, die die Luftströmung am Einlauf des Beruhigungsrohres verbessert.

An die Oberseite des Beruhigungsrohres 64 schließt sich on den Einlauf eine von der Oberseite 72 des Gehäuseteiles 58

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gebildete Schrägfläche 70 an, durch deren Ausbildung die Strömung ebenfalls verbessert werden kann. Aus den Fig. 4 und 5 ergibt sich auch, daß die Oberseite des Rohres von der Oberseite 72 des Gehäuses 58 gebildet wird, wobei die Oberseite 72 des Gehäuseteiles 58 an der Stelle des Rohres 64 tiefer liegt als die übrige Oberseite. Dies hat ebenfalls fertigungstechnische Gründe, obwohl etwas Raum für den Reinluftteil verloren geht, der sich über dem Beruhgigungsrohr 64 ergäbe, wenn dieses als Rohr für sich frei in den Reinluftteil hineinragen würde. Die Auslaßöffnung 60 jedoch soll zweckmäßig wie dargestellt tiefer als die Oberseite des Filters liegen, damit der Luftmengenmesser 10 nicht wesentlich über den Luftfilter 2 nach oben hinausragt. In Fig. 3 sind Bohrungen 74 für die Befestigungsschrauben zum Befestigen des Luftmengenmessers 10 am Filter 2 zu ersehen, so daß die beiden Teile zu einer Einheit verbunden werden können. Außerdem sind Zentrierzapfen 77 vorgesehen, die in entsprechende Bohrungen - nicht dargestellt - am Luftmengenmesser eingreifen. Dadurch wird erreicht, daß die Auslaßcffnung 60 mit der Einlaßöffnung am Luftmengenmesser 10 zur Vermeidung von Wirbelbildungen genau übereinstimmt. Es empfiehlt sich auch, an der Verbindungsstelle eine nicht dargestellte Dichtung vorzusehen, die das Ansaugen von Falschluft verhindert.

Nahe dein hinteren Ende des Beruhigungsrohres 64 ist an seiner Oberseite ein Anschlußstutzen 100 vorgesehen, an dem ein Schlauch 102 angeschlossen ist, der zu einem nicht dargestellten Aktivkohlebehälter führt. Da der Anschluß-

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stutzen 100 genügend weit vom Luftmengenmesser entfernt ylw„ ist, wird dadurch dessen Genauigkeit nicht beeinträchtigt.

Die Fig. 6 zeigt einen aus Blech gefertigten Luftfilter 80 der wiederum aus einem unteren Gehäuseteil 82 mit Ansaugstutzen 84 und einem oberen Gehäuseteil 80 besteht. In die Auslaßöffnung 88 des Gehäuseteiles 86 ist das Beruhigungsrohr 90 in Form eines aus Blech bestehenden Rohres eingeschoben und verschweißt. Es könnte auch angeschraubt oder - wenn es aus Kunststoff besteht - eingeklipst sein. In Fig, 6 ist die Anbringung einer Dichtung 93 an der Auelaßöffnung 88 gezeigt. Der Einlauf 92 des Rohres 90 ist trichterartig, d. h. nach Art einer Lavaldüse ausgebildet. Die Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch das Beruhigungsrohr und das Gehäuseteil 86,aus dem der kreisförmige Querschnitt des Beruhigungsrohres 90 ersichtlich ist» Die Befestigung des Luftmengenmessers erfolgt hier in entsprechend geeigneter Weise.

In Fig. 8 schließlich ist die konische Ausbildung des Beruhigungsrohres 94 ersichtlich. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht an die Gestaltung des Luftfilters gebunden. Auch für die Ausbildung und Anordnung des Beruhigungsrohres sind zahlreiche andere Möglichkeiten als die dargestellten denkbar. Schließlich kann die Erfindung auch dann zum Tragen kommen, wenn bei Fehlen eines Luftmengenmessers trotzdem an der Luftauslaßöffnung des Filters eine homogene Luftströmung zweckmäßig ist.

- Patentansprüche -

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Claims

Ansprüche

1. Ansaugluftfilter und / oder Geräuschdämpfer für Brennkraftmaschinen, dem ein Luftmengenmesser nachgeschaltet ist, wobei Mittel zum Beruhigen des Luftstromes vor dem Luftmengenmesser angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel(64, 90, 94) zum Beruh*gen des Luftstromes innerhalb des Luftfilters (2, 80) und / oder Geräuschdämpfers angeordnet sind und der Luftmengenmesser (10) mit seiner Stauklappe (14) unmittelbar an der Auslaßöffnung (60, 88) des Luftfilters und / oder Geräuschdämpfers angeschlossen ist.

2. Luftfilter nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Beruhigen des Luftströmes aus einem von der Auslaßöffnung (60, 88) des Luftfilters (2, 80) aus in debsen Inneres hineinreichenden Beruhigungsrohr (64, 90, 94) bestehen.

3. Luftfilter nach Anspruch 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Beruhigungsrohr (94) konisch ausgebildet ist.

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4. Luftfilter nach Anspruch 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Beruhigungerohr (64, 90) gleiche Querschnitts besitzt·

5. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnt, daß zur Erzielung von günstiger Leistung, günstigem Drehmoment und günstigem Verbrauch des Motors der Querschnitt und die Länge des Beruhigungsrohres (64, 90, 94) entsprechend aufeinander abgestimmt sind.

6. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß das Beruhigungsrohr (64, 90, 94) eine Länge von etwa dem drei- bis vierfachen seines Durchmessers besitzt.

7. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, daß das Beruhigungsrohr (90) kreisrunden Querschnitt besitzt.

8. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, daß das Beruhigungsrohr (64) rechteckigen, insbesondere quadratischen Querschnitt besitzt.

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9. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, daß das Beruhigungsrohr (64,
90, 94) etwa bis zur Hälfte der axialen Ausdehnung des
Filters (2, 80) in diesen hineinreicht.

10. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, daß das Beruhigungsrohr (90, 94)
von der Auslaßöffnung (88) aus freitragend in den Filter
(80) hineinragt.

11. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 10, * dadurch gekennzeichnet, daß das Beruhigungsrohr (90, 94) > als separates Teil am Filtergehäuse (86) angeschraubt, "

angeschweißt oder als Kunststoffteil angeklipst ist, |

12. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 9, | dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite des Rohres | (64) in die obere Wand (72) des Filters (2) übergeht J bzw. von der oberen Wand gebildet ist.

13. Luftfilter nach Anspruch 12 mit einem aus Kunststoff ! bestehenden Gehäuse,

dadurch gekennzeichnet, daß das Beruhigungsrohr (64) in
einem Arbeitsgang angeformt ist.

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14. Luftfilter nach Anspruch 12 und 13,

dadurch gekennzeichnet, daß die obere Wand (72) des Filtere an der Stelle, an der sie die Oberseite des quadratisches! Querschnitt besitzenden Beruhigungsrohres (64) bildet, tiefer ale die übrige obere Wand des Filters verläuft.

15. Luftfilter nach Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet, daß am inneren Ende des Beruhigungsrohres (64) sich an die Oberseite des Rohres eine insbesondere von der oberen Wand (72) des Filters gebildete Schrägfläche (70) anschließt.

16. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 15, ·

dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ende des Rohres (64) mit einer umlaufenden wulstartigen Verdickung (68) versehen ist.

17. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 16,

dadurch gekennzeichnet, daß der Einlauf (92) des Rohres (90, 94) nach Art einer Lavaldüee ausgebildet ist.

18. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 17,

dadurch gekennzeichnet, daß nahe dem inneren Ende des Beruhigungsrohres (64) ein Anschlußstutzen (100) für einen zu dem Aktivkohlebehälter führenden Schlauch- oder Rohrleitung (102) vorgesehen ist.

19. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 18,

dadurch gekennzeichnet, daß Luftfilter (2) und Luftmengenmesser (M) zu einer Einheit verbunden sind.

20. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 19,

dadurch gekennzeichnet, daß nahe der Auslaßöffnung; (f>(>) Zentrierzapfen (77) angeordnet sind, die in entsprechende Bohrungen am Luftmengenmesser (10) eingreifen.

21. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 20,

dadurch gekennzeichnet, daß an der Auslaßöffnung (88) zwischen Luftfilter und Luftmengenmesser eine Dichtung (53) angeordnet ist.

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