Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
AIR-INTAKE SYSTEM FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/077387
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an air-intake system for an internal combustion engine (10) equipped with an air filter which comprises, inside an air filter housing, an uncleaned air chamber, a clean air chamber that is connected to the internal combustion engine (10), and comprises a filter insert that is arranged between the uncleaned air chamber and the clean air chamber. The uncleaned air chamber is subdivided by a partition (22) into an uncleaned air admission volume (24) and a uncleaned air discharge volume (26), whereby the size of a cross-section of the opening which is situated on the partition (22) and which is provided for the passage of uncleaned air from the uncleaned air admission volume (24) into the uncleaned air discharge volume (26) can be varied.

Inventors:
BECKER NORBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/004850
Publication Date:
December 21, 2000
Filing Date:
May 27, 2000
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
VOLKSWAGEN AG (DE)
BECKER NORBERT (DE)
International Classes:
F02M35/14; F02M31/06; F02M35/12; (IPC1-7): F02M35/12
Foreign References:
FR1185974A1959-08-11
US3203158A1965-08-31
DE8715030U11988-01-21
US5307771A1994-05-03
US2886129A1959-05-12
US2995126A1961-08-08
EP0242797A11987-10-28
DE19811051A11999-09-16
JPH0727028A1995-01-27
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 10, no. 246 (M - 510)<2302> 23 August 1986 (1986-08-23)
Attorney, Agent or Firm:
VOLKSWAGEN AKTIENGESELLSCHAFT (Brieffach 1770 Wolfsburg, DE)
VOLKSWAGEN AKTIENGESELLSCHAFT (Brieffach 1770 Wolfsburg, DE)
Download PDF:
Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Luftansauganlage für eine Brennkraftmaschine (10) mit einem Luftfilter, welcher in einem Luftfiltergehäuse (12) einen Rohluftraum, einen mit der Brennkraftmaschine (10) verbundenen Reinluftraum und einen zwischen Rohluftraum und Reinluftraum angeordneten Filtereinsatz aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohluftraum mittels einer Abtrennung (22) in ein Rohlufteintrittsvolumen (24) und ein Rohluftaustrittsvolumen (26) unterteilt ist, wobei ein Durchlaßquerschnitt für Rohluft an der Abtrennung (22) von dem Rohlufteintrittsvolumen (24) in das Rohluftaustrittsvolumen (26) veränderbar ist.
2. Luftansauganlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaßquerschnitt für Rohluft an der Abtrennung (22) in Abhängigkeit von einer Drehzahl der Brennkraftmaschine (10) veränderbar ist.
3. Luftansauganlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaßquerschnitt für Rohluft an der Abtrennung (22) in Abhängigkeit von einer Drehzahl der Brennkraftmaschine (10) derart veränderbar ist, daß bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine (10) der Durchlaßquerschnitt verringert und bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine (10) der Durchlaßquerschnitt vergrößert ist.
4. Luftansauganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung (22) als eine Gehäusewand des Luftfiltergehäuses (12) ausgebildet ist.
5. Luftansauganlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohluftraum als vom Luftfiltergehäuse (12) getrennter Ansaugbehälter (16) ausgebildet und stromauf des Luftfiltergehäuses (12) angeordnet ist.
6. Luftansauganlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugbehälter (16) zweiteilig ausgebildet ist.
7. Luftansauganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung (22) wenigstens zwei Diffusoren (28,30) mit unterschiedlichem Öffnungsquerschnitt aufweist, welche das Rohlufteintrittsvolumen (24) mit dem Rohluftaustrittsvolumen (26) strömungsmäßig verbinden, wobei der Diffusor (30) mit größerem Öffnungsquerschnitt eine Vorrichtung (48) zum wahlweise öffnen bzw. Verschließen dieses Diffusors (30), insbesondere eine Schaltklappe, aufweist.
8. Luftansauganlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuergerät vorgesehen ist, welches die Vorrichtung (48) zum wahlweise öffnen bzw. Verschließen des Diffusors (30) in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine (10) öffnet und schließt.
9. Luftansauganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Rohlufteintrittsvolumen (24) verbundener Ansaugschnorchel (32) vorgesehen ist.
10. Luftansauganlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Ansaugschnorchel (32) ein Schneesieb (34) angeordnet ist.
11. Luftansauganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Rohlufteintrittsvolumen (24) verbundener Ansaugstutzen (36) für vorgewärmte Rohluft (40) vorgesehen ist, welcher eine Klappe (42) zum wahlweise Öffnen oder Verschließen aufweist.
12. Luftansauganlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastisches Mittel, insbesondere eine Feder, vorgesehen ist, welches die Klappe (42) in Schließrichtung derart mit Kraft beaufschlagt, daß sich die Klappe (42) bei einem vorbestimmten Unterdruck im Rohlufteintrittsvolumen (24) gegen die Kraft des elastischen Mittels öffnet.
13. Brennkraftmaschine (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Luftansauganlage, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansauganlage gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
14. Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine (10), welche eine Luftansauganlage aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansauganlage gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet ist.
Description:
Luftansauganlage für eine Brennkraftmaschine Die Erfindung betriffl eine Luftansauganlage für eine Brennkraftmaschine mit einem Luftfilter, welcher in einem Luftfiltergehäuse einen Rohluftraum, einen mit der Brennkraftmaschine verbundenen Reinluftraum und einen zwischen Rohluftraum und Reiniuftraum angeordneten Filtereinsatz aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der modernen Entwicklung von Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge spielt eine Geräuschreduzierung zur Erhöhung des Fahrkomforts und zur Verringerung der Geräuschemission an die Umwelt eine immer größere Rolle. So ist es beispielsweise aus Patent Abstracts of Japan, JP 07-027028 bekannt, zur Geräuschreduzierung am Luftfilter ein zusätzliches Ansaugrohr mit Ventil zur Strömungsregulierung anzuordnen. Diese Anordnung) äßt jedoch nur ein begrenzte Reduktion der Geräuschentwicklung zu.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Luftansauganlage der obengenannten Art zur Verfügung zu stellen, wobei die obengenannten Nachteile überwunden werden und eine wirksame Reduzierung der Geräuschentwicklung ohne negative Beeinflussung der Leistung der Brennkraftmaschine erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Luftansauganlage der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Rohluftraum mittels einer Abtrennung in ein Rohlufteintrittsvolumen und ein Rohluftaustrittsvolumen unterteilt ist, wobei ein Durchlaßquerschnitt für Rohluft an der Abtrennung von dem Rohlufteintrittsvolumen in das Rohluftaustrittsvolumen veränderbar ist.

Dies hat den Vorteil, daß das Volumen der einströmenden Luft und damit eine Geräuschentwicklung in der Luftansauganlage derart steuerbar ist, daß sich eine minimale Geräuschentwicklung ergibt.

Um der Brennkraftmaschine je nach Betriebszustand eine ausreichende Luftmenge bei minimaler Geräuschentwicklung in der Luftansauganlage zur Verfügung zu stellen, ist der Durchlaßquerschnitt für Rohluft an der Abtrennung in Abhängigkeit von einer Drehzahl der Brennkraftmaschine veränderbar. Bei niedrigen Drehzahlen benötigt die Brennkraftmaschine weniger Luft, so daß der Durchlaßquerschnitt an der Abtrennung verringert werden kann. Hierdurch strömt ein geringeres Luftvolumen durch die Luftansauganlage, was zu einer entsprechend reduzierten Geräuschentwicklung in der Luftansauganlage führt. Bei hohen Drehzahlen wird der Durchlaßquerschnitt erweitert, um einen erhöhten Luftbedarf der Brennkraftmaschine zu decken. Die hierdurch erhöhte Geräuschentwicklung in der Luftansauganlage ist im hohen Drehzahlbereich unkritisch, da hier das Motorgeräusch die Luftansauggeräusche übertönt.

Zweckmäßigerweise ist die Abtrennung als eine Gehäusewand des Luftfiltergehäuses ausgebildet.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Rohluftraum als vom Luftfiltergehäuse getrennter Ansaugbehälter und stromauf des Luftfiltergehäuses angeordnet, wobei der Ansaugbehälter für eine einfache Montage beispielsweise zweiteilig ausgebildet ist.

Eine besonders effektive und wirksame Geräuschreduzierung in der Luftansauganlage erzielt man dadurch, daß die Abtrennung wenigstens zwei Diffusoren mit unterschiedlichem Öffnungsquerschnitt aufweist, welche das Rohlufteintrittsvolumen mit dem Rohluftaustrittsvolumen strömungsmäßig verbinden, wobei der Diffusor mit größerem Offnungsquerschnitt eine Vorrichtung zum wahlweise öffnen bzw.

Verschließen dieses Diffusors, insbesondere eine Schaltklappe, aufweist. Ferner ist zweckmäßigerweise ein Steuergerät vorgesehen, welches die Vorrichtung zum wahlweise öffnen bzw. Verschließen in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine öffnet und schließt.

Zum Zuführen von Rohluft an das Rohlufteintrittsvolumen ist ein mit dem Rohlufteintrittsvolumen verbundener Ansaugschnorchel vorgesehen, wobei im Ansaugschnorchel ein Schneesieb angeordnet ist.

Zum Wahlweise zuführen von vorgewärmter Rohluft ist ein mit dem Rohlufteintrittsvolumen verbundener Ansaugstutzen für vorgewärmte Rohluft vorgesehen, welcher eine Klappe zum wahlweise Öffnen oder Verschließen aufweist.

Hierbei ist bevorzugt ein elastisches Mittel, insbesondere eine Feder, vorgesehen, welches die Klappe in Schließrichtung derart mit Kraft beaufschlagt, daß sich die Klappe bei einem vorbestimmten Unterdruck im Rohlufteintrittsvolumen gegen die Kraft des elastischen Mittels öffnet.

Erfindungsgemäß ist eine Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bzw. ein Kraftfahrzeug mit Brennkraftmaschine mit einer zuvor beschriebenen Luftansauganlage ausgestattet.

Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen. Diese zeigen in Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Luftansauganlage in seitlicher Schnittansicht und Fig. 2 in teilweise geschnittener Aufsicht.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Luftansauganlage für eine Brennkraftmaschine 10 umfaßt ein Luftfiltergehäuse 12 mit einer Rohluftzuführung 14 und einem mit der Rohluftzuführung 14 verbundenen Ansaugbehälter 16. Der Ansaugbehälter 16 weist ein Oberteil 18 und ein Unterteil 20 auf, welche mit einer dazwischen liegenden Abtrennung 22 in Form einer Gehäusewandung einen Rohluftraum in ein Rohlufteintrittsvolumen 24 und ein Rohluftaustrittsvolumen 26 unterteilen. In der Abtrennung 22 sind zwei Diffusoren 28 und 30 angeordnet, welche durch die Abtrennung 22 hindurch das Rohlufteintrittsvolumen 24 mit dem Rohluftaustrittsvolumen 26 derart strömungsmäßig verbinden, daß Rohluft von dem Rohlufteintrittsvolumen 24 durch die Diffusoren 28 und 30 überströmen kann. Die Rohluftzuführung 14 ist mit dem Rohluftaustrittsvolumen 26 verbunden, so daß Rohluft 31 aus dem Rohluftaustrittsvolumen 24 über die Rohluftzuführung 14 durch das Luftfiltergehäuse 12 und anschließend als Reinluft in die Brennkraftmaschine strömt.

Ferner ist ein mit dem Rohlufteintrittsvolumen 24 verbundener Ansaugschnorchel 32 derart vorgesehen, daß Umgebungsluft 33 als Rohluft dem Rohlufteintrittsvolumen 24 zuströmt. Der Ansaugschnorchel 32 weist ein Schneesieb 34 auf. Darüber hinaus ist ein mit dem Rohlufteintrittsvolumen 24 verbundener Ansaugstutzen 36 vorgesehen, durch welchen in das Rohlufteintrittsvolumen 24 Umgebungsluft einströmt, welche an einem Warmluftblech 38 eines nicht dargestellten Abgaskrümmers vorbei geleitet ist, so daß vorgewärmte Rohluft 40 in das Rohiufteintrittsvolumen 24 einströmt. Der Ansaugstutzen 36 ist mit einer federbelasteten Unterdruckklappe 42 ausgestattet, welche zunächst den Ansaugstutzen 36 verschließt, so daß Rohluft ausschließlich über den Ansaugschnorchel 32 angesaugt wird. Sofern das Schneesieb 34 verstopft ist, ergibt sich ein entsprechender Unterdruck im Rohlufteintrittsvolumen 24, welcher gegen die Federvorspannung der Unterdruckklappe 42 diese Öffnet, so daß vorgewärmte Rohluft 40 in das Rohlufteintrittsvolumen 24 einströmt. Fig. 2 verdeutlicht eine beispielhafte Einbaulage in einem Kraftfahrzeug benachbart zu einem Scheinwerfer 44 und einem Motorträger 46.

Der erste Diffusor 28 hat einen kleineren Öffnungsquerschnitt und ist permanent offen.

Der zweite Diffusor 30 hat einen größeren Öffnungsquerschnitt als der erste Diffusor 28 und ist mit einer Schaltklappe 48 ausgestattet, welche den zweiten Diffusor 30 wahlweise öffnet oder verschließt. Ein entsprechendes, nicht dargestelltes Steuergerät, beispielsweise das Motorsteuergerät, öffnet bzw. schließt die Schaltklappe 48 in Abhängigkeit von einer Drehzahl der Brennkraftmaschine 10. Bei niedriger Drehzahl wird die Schaltklappe 48 geschlossen, so daß nur über den kleinen Querschnitt des ersten Diffusors 28 Rohluft aus dem Rohlufteintrittsvolumen 24 in das Rohluftaustrittsvolumen überströmt. Durch die reduzierte Rohluftströmung ergibt sich eine reduzierte Geräuschentwicklung in der Luftansauganlage. Der geringere Querschnitt für die Luftströmung ist unkritisch, da die Brennkraftmaschine bei niedriger Drehzahl weniger Luft benötigt.

Bei einer erhöhten Drehzahl von beispielsweise 5.000 U/min und höher öffnet das Steuergerät die Schaltklappe 48, so daß Rohluft über den vergrößerten Querschnitt beider Diffusoren 28,30 zusammen aus dem Rohlufteintrittsvolumen 24 in das Rohluftaustrittsvolumen 26 überströmt. Hierdurch wird die Brennkraftmaschine 10 mit ausreichend Luft für einen ordnungsgemäßen Betrieb versorgt. Die sich durch die größere Luftströmung in der Luftansauganlage ergebende höhere Geräuschentwicklung ist nunmehr unkritisch, da das Motorengeräusch der höhertourig laufenden Brennkraftmaschine das Geräusch aus der Luftansauganlage ohnehin übertönt.

An einer Unterseite 50 des Ansaugbehälters 16, also am Unterteil 20, ist ferner eine Wasserablauföffnung 52 für Kondenswasser vorgesehen. Der Ansaugbehälter 16 ist als bzgl. des Luftfiltergehäuses 12 separates Bauteil ausgeführt und gemäß dem vorhandenen Bauraum ausgebildet. Der Ansaugschnorchel weist einen möglichst großen Querschnitt von beispielsweise 45 mm oder mehr auf. Alternativ ist der Ansaugbehäiter 16 in das Luftfiltergehäuse 12 integriert, wobei dieser dann einen Rohluftraum des Luftfiltergehäuses 12 ausbildet.