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Dokumentenidentifikation DE3842248A1 29.06.1989
Titel Kompakter Motorluftreiniger mit integrierten Bestandteilen
Anmelder Ford-Werke AG, 5000 Köln, DE
Erfinder Kostun, John D., Brighton, Mich., US
Vertreter Kohler, A., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Schroeder-Kohler, M., Dipl.-Chem., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 15.12.1988
DE-Aktenzeichen 3842248
Offenlegungstag 29.06.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.06.1989
IPC-Hauptklasse F02M 35/14
IPC-Nebenklasse F02B 77/13   
Zusammenfassung s wird eine kompakte Kombination von Motorluftreiniger und Geräuschdämpfer zur Installation in das Motorabteil eines Kraftfahrzeugmotors angegeben, die ein zweiteiliges langgestrecktes Kunststoffgehäuse aufweist, das kompakt ist und einen Umgebungslufteinlaß an einem Ende in radialem Abstand von einem Luftauslaß zu dem Motor angebracht an der Achse des Gehäuses aufweist, wobei der Einlaß ein erstes geräuschdämpfendes Venturirohr enthält, das Gehäuse einen Luftfilter an dem anderen Ende verbunden mit dem Venturirohr aufweist und Luft in ein zweites konvergierendes-divergierendes Venturirohr zur Strömungsregelung und Geräuschdämpfung, womit ein Massenluftströmungssensor integriert ist, abgegeben wird, wobei die Venturirohre durch eine Resonanzkammer mit totem Luftraum umgeben sind, die einen Einlaß konzentrisch mit dem Luftauslaß aufweist, so daß Motorrückkopplungsgeräusche und Schallwellen in der Kammer eingefangen und verteilt oder aufgelöst werden, und irgendwelche Schallwellen, die laufend in die Venturirohre wandern, prallen von den Wänden der Venturidiffusoren zurück und werden auch aufgelöst, so daß die Übertragung von Motorrückkopplungsgeräuschen vorbei an dem Luftreiniger auf ein Minimum herabgesetzt wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft allgemein eine Kombination von Luftreiniger und Geräuschdämpfer für eine Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung eine solche Kombination, die hinsichtlich der Größe kompakt ist und Bestandteile aufweist, die axial ausgerichtet sind und in eine einheitliche Anordnung integriert sind.

Die Erfindung stellt eine Verbesserung der in der USSN 0 19 990 von Grawi et al. beschriebenen Erfindung "Integrated Engine Air Cleaner and Venturi Resonator" der Anmelderin der vorliegenden Erfindung dar. Die vorliegende Erfindung liefert sämtliche in der vorstehenden Anmeldung beschriebenen Vorteile und verbessert weiter diese Merkmale, indem eine integrierte Struktur in einer kompakten Anordnung ausgebildet wird, die besser geeignet zur Installation in Fahrzeuge mit niedriger Motorhaubenlinienführung ist.

Die USSN 0 19 990 zeigt einen kombinierten Luftreiniger/Schalldämpfer mit oberen und unteren Teilen. Der untere Teil enthält einen Lufteinlaß und ein Luftfilterelement, von dem reine Luft zu dem oberen Teil und zu einer Kammer, die zum Einlaß eines Venturirohres führt, das sich in rechten Winkeln zu der Kammer erstreckt, zugeführt wird. Konzentrisch mit dem Venturi ist eine Resonanzkammer vom Typ eines toten Luftraums mit einem Einlaß, der konzentrisch mit dem Auslaß des Zerstäubers des Venturi ist. Dies resultiert in einer Motoransauggeräuschrückkopplung, die entweder in der Resonanzkammer verteilt oder aufgelöst wird, oder in dem Diffusorteil des Venturirohres eingefangen wird, um durch die sich verjüngenden Diffusorwände zurück in den zugehörigen Motor abgelenkt zu werden.

Es ist klar, daß die soeben beschriebene Konstruktion mit oberen und unteren Teilen und Teilen, die in rechten Winkeln zueinander vorspringen, eine etwas sperrige Anordnung ergeben, die zu einer schwierigeren und weniger effizienten Installation in das Motorabteil eines Motorfahrzeuges führt als eine kompaktere und einheitliche Anordnung.

Die vorliegende Erfindung ist gerade eine solche Anordnung. Sie besteht aus einer geringen Anzahl von Teilen, die sämtlich in einem relativ kompakten einheitlichen Gehäuse enthalten sind, das in verschiedenen Stellungen in dem Motorabteil angeordnet werden kann. Es ist daher zur Installation besser geeignet als die in Betracht gezogenen Konstruktionen nach dem Stand der Technik.

Kombinationsmotorluftreiniger/Geräuschdämpfer sind bekannt. Beispielsweise wird in der US-PS 27 83 855 von Karn et al. in Fig. 1 eine derartige Kombination gezeigt, die aus einem Einlaß zur Strömung von Frischluft durch ein Filterelement in den Einlaß eines rohrförmigen Bauteils von konstantem Durchmesser zum Durchgang davon in den Motor selbst und Löchern in dem rohrförmigen Element besteht, die die Luft mit einem toten Luftraum 66 in Verbindung bringt, welcher eine Resonanzkammer darstellt. Das Rohr 49 ist in diesem Fall gerade und verursacht daher einen nicht zurückgewinnbaren Druckverlust. Es überträgt auch Geräusch zurück zum Einlaß.

Die zu beschreibende Erfindung umfaßt eine Anzahl von in Reihe verbundenen Venturirohren, wobei jedes einen engen Hals und einen wirksamen Zerstäuber oder Diffusor aufweist, um ausgezeichnete Strömungscharakteristiken und Druckerholung zu ergeben und daher wirksamen Betrieb und jeweils weiter sowohl vom Motor ausgehendes Geräusch dämpfen oder einfangen und auflösen oder verzehren oder dasselbe von den Verjüngungswänden seines Diffusors zurück in den Motor selbst reflektieren.

Die Verwendung eines Venturirohres in Verbindung mit Motoreinlässen zur Beruhigung von Geräuschen ist auch bekannt. Beispielsweise zeigt die US-PS 15 78 682 von Raymond in Figur 2 ein derartiges Venturirohr ebenso wie Moyer in der US-PS 29 43 683 in Figur 2, Schonberger et al. in der US-PS 39 98 614 in Figur 8 und Hoffman in der US-PS 28 69 670. Diese Literaturstellen zeigen jedoch lediglich eine isolierte Verwendung eines Venturirohres an sich und zeigen keine Kombination von Luftreiniger und Dämpfer der erfindungsgemäßen Konstruktion.

Die Erfindung betrifft eine Luftreiniger/Geräuschdämpferanordnung, die ein kompaktes langgestrecktes Gehäuse mit einem Lufteinlaß und Auslaß an einem Ende, einen aufrechten Filter an dem gegenüberliegenden Ende, mit dem der Lufteinlaß durch das Gehäuse durch ein langgestrecktes geräuschtilgendes erstes Venturirohr verbunden ist, wobei die Reinluftauslaßseite des Filters mit dem Einlaß eines zweiten Venturirohres verbunden ist, das nicht nur die Luftströmung regelt, sondern auch eine wirksame Druckverlustrückgewinnungseinrichtung ist, und Geräusch regelt, wobei der Auslaß des zweiten Venturirohres mit dem Luftansaugsystem des Motors verbunden ist, das zweite Venturirohr mit einem Massenluftströmungssensor integriert ist und dadurch definiert ist, und eine einen Teil des letzteren Venturirohres umgebende Resonanzkammer, die einen Einlaß konzentrisch mit dem Luftauslaß des zweiten Venturirohres zur weiteren Absorbierung oder Auflösung von Motoransaugrückkopplungsgeräuschen und Geräuschwellen besitzt, wobei sämtliche Bestandteile axial oder koaxial innerhalb des Gehäuses und angrenzend aneinander ausgerichtet sind unter Bildung einer kompakten integrierten Luftreiniger/ Geräuschdämpfer-Einheit, die leicht zu montieren und zu demontieren ist, und geringen Raum innerhalb eines Gehäuses einnimmt, aufweist.

Eine erste Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Bereitstellung einer Kombination einer Luftreiniger/Geräuschtilgungseinrichtung, die im wesentlichen aus einem kompakten hohlen Gehäuse besteht, welches einen Luftfilter, der saubere Luft von einem ersten Venturirohr zu einem zweiten Venturirohr liefert, das mit dem Einlaß zu dem Motoransaugsystem verbunden ist, und eine Resonanzkammer mit totem Luftraum zur Absorbierung von Motoransaugrückkopplungsgeräuschen enthält, wobei sämtliche Bestandteile zusammen unter Bildung einer einheitlichen Anordnung und einer kompakten Struktur integriert sind und sämtlich durch das Gehäuse eingeschlossen sind.

Gegenstand der Erfindung ist eine kombinierte Motorluftreiniger/Resonanzanordnung, welche eine Umgebungsluftquelle mit dem Luftansaugsystem eines Motors verbindet und durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet ist: ein geschlossenes kompaktes Gehäuse mit einem Umgebungslufteinlaß in das und einem Reinluftauslaß aus dem Gehäuse an einem Ende, wobei das Gehäuse einen Luftfilter innerhalb des entgegengesetzten Endes aufweist und der Filter Einlaß- und Auslaßseiten besitzt, Luftdurchgangseinrichtungen innerhalb des Gehäuses, welche den Umgebungslufteinlaß mit der Einlaßseite des Filters verbinden, ein konvergierendes-divergierendes Venturirohr, das mit der Auslaßseite des Filters verbunden ist und zwischen der Auslaßseite des Filters und dem Gehäusereinluftauslaß angeordnet ist,und eine geschlossene Motorgeräuschdämpfung/Resonanzkammer zwischen dem Venturirohr und dem Gehäuse mit einem Einlaß konzentrisch mit dem Gehäuseluftauslaß und radial davon im Abstand angeordnet zur Absorbierung von Motorrückkopplungsgeräuschen und Schallwellen, die von dem Motor ausgehen, wobei die Luftdurchgangseinrichtungen, das Filter, die Venturieinrichtung, die Resonanzkammer und der Gehäuseauslaß sämtlich hintereinander angrenzend und axial oder koaxial miteinander im wesentlichen längs oder angrenzend an die Längsachse des Gehäuses ausgerichtet sind, um eine einheitliche kompakte Anordnung der Bestandteile herbeizuführen.

Es wird eine kompakte Kombination von Motorluftreiniger und Geräuschdämpfer zur Installation in das Motorabteil eines Kraftfahrzeugmotors angegeben, die ein zweiteiliges langgestrecktes Kunststoffgehäuse aufweist, das kompakt ist und einen Umgebungslufteinlaß an einem Ende in radialem Abstand von einem Luftauslaß zu dem Motor angebracht an der Achse des Gehäuses aufweist, wobei der Einlaß ein erstes geräuschdämpfendes Venturirohr enthält, das Gehäuse einen Luftfilter an dem anderen Ende verbunden mit dem Venturirohr aufweist und Luft in ein zweites konvergierendes- divergierendes Veturirohr zur Strömungsregelung und Geräuschdämpfung, womit ein Massenluftströmungssensor integriert ist, abgegeben wird, wobei die Venturirohre durch eine Resonanzkammer mit totem Luftraum umgeben sind, die einen Einlaß konzentrisch mit dem Luftauslaß aufweist, so daß Motorrückkopplungsgeräusche und Schallwellen in der Kammer eingefangen und verteilt oder aufgelöst werden, und irgendwelche Schallwellen, die laufend in die Venturirohre wandern, prallen von den Wänden der Venturidiffusoren zurück und werden auch aufgelöst, so daß die Übertragung von Motorrückkopplungsgeräuschen vorbei an dem Luftreiniger auf ein Minimum herabgesetzt wird.

Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich im einzelnen unter Bezugnahme auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung und die bevorzugte Ausführungsformen illustrierenden Zeichnungen, in denen

Fig. 1 eine perspektivische Phantomansicht einer Brennkraftmaschine, welche die Erfindung in ausgezogenen Linien darstellt,

Fig. 2 eine vergrößerte, auseinandergezogene Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Kombination von Luftreiniger und Geräuschdämpfer als Ausführungsform der Erfindung, wobei Teile weggebrochen und im Schnitt gezeigt sind,

Fig. 3 eine weitere, vergrößerte Querschnittsansicht der zusammengebauten Bestandteile des in Fig. 2 gezeigten Luftreinigers, und

Fig. 4 eine vergrößerte Querschnittsansicht entlang einer Ebene und gesehen in Richtung der Pfeile IV-IV der Fig. 3, wiedergeben.

Bisher waren Luftreiniger im allgemeinen die obersten Bestandteile im Motorabteil eines Kraftfahrzeuges und gewöhnlich über dem Einlaß zu einem Vergaser angeordnet. Offensichtlich erhöhte dies die Gesamthöhe und das Profil der Fahrzeugmotorhaube. In jüngerer Zeit wurden die Luftreiniger an sich abseits von dem Ansaug- oder Induktionssystem des Motors angeordnet und an geeigneteren Stellen des Motorabteils angebracht, wobei ein Schwungrohr (zip tube) oder dergleichen den Luftreiniger einschließlich seines Filterelements mit dem Ansaugsystem in Verbindung brachte.

Wie vorstehend angegeben, machten jedoch die entfernt angeordneten, gewöhnlich aufgewickelten Luftreinigeranlagen mit einer Anzahl sperriger Teile die Anordnung schwieriger und aufwendiger, wobei eine solche Anordnung nicht leicht in flache Motorabteile gepackt werden kann. Beispielsweise erfordern einige Fahrzeuge von 1987 vierundzwanzig Teile für den Luftreinigerzusammenbau.

Die Erfindung liefert eine Anordnung mit lediglich vier Anlageteilen. Das heißt, eine integrierte Filter/Resonanzanordnung, ein Verbindungsstück zu dem Massenluftströmungssensor innerhalb der Luftreinigeranordnung, eine mit dem Auslaß der Luftreinigeranordnung verbundene Leitung und eine zweite mit dem Ansaugverteiler des Motors verbundene Leitung. Der Luftreiniger/Geräuschtilger selbst besteht einfach aus einem Gehäuse, in dem ein Lufteinlaß-Geräuschtilgungsventurirohr, ein Filter, ein Massenluftströmungssensor integriert mit einem zweiten Strömungsregel- und Geräuschtilgungsventurirohr, angeordnet ist, einer durch den gesamten verbleibenden Raum in dem Gehäuse gebildeten Resonanzkammer und einem Lufteinlaß und -auslaß zu dem Gehäuse.

Im speziellen ist in Fig. 1 in Phantomlinien ein 4-Zylinder-Reihenmotor 10 gezeigt, der in diesem speziellen Fall bei einem Winkel von etwa 33° von der Vertikalen geneigt ist, um einer speziellen Installation angepaßt zu sein. Er besitzt einen Ansaugverteiler 12 zur Zufuhr von Luft oder einem Luft/Brennstoffgemisch zu dem Motor. Der Luftreiniger/Geräuschdämpfer der Erfindung ist allgemein in ausgezogenen Linien bei 14 angegeben. Er ist an der am nächsten zum Ansaugverteiler liegenden Seite des Motors untergebracht, was zur Öffnung des Bereiches über der Querachse 16 führt, um gute Kühlleistung zur Herabsetzung der Motortemperaturen unter der Motorhaube herbeizuführen. Wie ersichtlich, liefert die Luftreinigeranordnung 14 das Aussehen einer kompakten patronenartigen Einheit, in der, wie nachfolgend beschrieben, sämtliche notwendigen Bestandteile integriert sind.

Im speziellen, wie sich am besten aus den Fig. 2, 3 und 4 sowie aus Fig. 1 ergibt, umfaßt die Anordnung ein zweiteiliges Kunststoffgehäuse 18, 20, das eine langgestreckte flächenartige Einheit 14 definiert. Das Gehäuse begrenzt einen geschlossenen hohlen Behälter oder eine Hülle, wobei der Hauptkörperteil 20 einen Reinluftauslaß 22 am Vorderteil der Einheit an der Längsachse 23 des Gehäuses und einen Umgebungslufteinlaß oder ein Lufthorn 24 (vgl. Fig. 3) an der Seite angeordnet aufweist.

Der Lufteinlaß 24 ist im wesentlichen der glockenförmige konvergierende Teil eines wirksamen konvergierend-divergierenden Geräuschdämpfungventurirohres 25. Es besitzt den üblichen Halsabschnitt von minimalem Querschnittsbereich, verbunden mit einem langgestreckten, wirksamen Diffusorabschnitt 26, der idealen Druckrückgewinn liefert. Letzterer erstreckt sich im wesentlichen parallel zu der Gehäuseachse 23 und geht in dem Gehäuseteil 20 von dem einen oder vorderen Ende zu dem anderen oder hinteren Ende der durch den Gehäuseteil 18 definierten Einheit. Dort ist der Luftdurchgang unmittelbar in rechten Winkeln dazu abgeschnitten, der sich über die Rückseite der Einheit und senkrecht, wie in den Fig. 3 und 4 ersichtlich, zwischen dem Ende des Gehäuseteils 18 und der Fläche 27 eines rechtwinkligen Luftfilters 28 erstreckt. Letzterer ist axial in einer aufrechten Stellung auf der Longitudinalachse 23 des Gehäuses montiert und erstreckt sich in rechten Winkeln dazu zur Erzielung einer maximalen axialen Strömung von Umgebungsluft dadurch von einer Seite zu der anderen in Richtung des Auslasses 22.

Die Reinluftseite 29 des Filters 28 gibt Luft in den rechtwinkligen konvergierenden Teil 30 eines zweiten, konvergierenden-divergierenden Venturirohres ab, das als gesamtes bei 32 bezeichnet ist. Ein Teil davon ist als Teil eines Massenluftströmungssensors 34 ausgebildet. Das Venturirohr 32 weist einen konvergierenden Teil 30 verbunden mit einem ringförmigen Hals- oder Verengungsabschnitt 36 von minimaler Querschnittsfläche auf, welche die Luftströmung in einen wirksamen konischen Diffusor 38 von fortschreitend zunehmendem, durch Verjüngungswände 40 definiertem Querschnittsbereich abgibt.

Der Massenluftströmungssensor 34 ist so ausgebildet, daß er mit einem geeigneten Anschluß 42 zu einem Teil des elektronischen Motorsteuersystems, nicht gezeigt, verbunden werden kann, welches das Brennstoffzufuhrsystem zu dem Motor in Antwort auf Signale von verschiedenen Sensoren automatisch steuert. Wie sich klar aus den Zeichnungen ergibt, sind die Hals- und Diffusorabschnitte 36 und 38 des Venturirohres axial mit dem konvergierenden Teil 30 und dem von dem Gehäuse ausgehenden Reinluftauslaßrohr 22 ausgerichtet.

Der gesamte ringförmige Raum 44 im Gehäuse 20, der nicht von den beschriebenen Bestandteilen eingenommen wird, d. h. dem Venturirohr 32, den Wänden des Gehäuseteils 20, dem Filter 28 und dem Venturirohr 25, begrenzt eine Resonanzkammer 44 mit toter Luft. Diese Kammer ist geschlossen, d. h. an ihrem Ende angrenzend an den Filter 28 abgedichtet. Sie besitzt einen ringförmigen Einlaß an dem vorderen oder gegenüberliegenden Ende der Kammer, das konzentrisch mit der Auslaßkante 48 des Diffusors ist und davon radial im Abstand angeordnet ist. Der Ringraum und Diffusor sind beide mit dem in Fig. 1 gezeigten Reinluftauslaßrohr 22 verbunden.

Das Venturirohr 25 wirkt in erster Linie als Geräuschdämpfer, während das Venturirohr 32 sowohl als Strömungsregler als auch als Geräuschtilger wirkt. Jedoch wirken deren beide Diffusorteile 26 und 38 auch hinsichtlich der Rückgewinnung von Geschwindigkeitsenergie, wodurch der Druckverlust durch das System verringert wird und dadurch die Betriebswirksamkeit erhöht wird. Die Resonanzkammer 44 absorbiert oder verteilt die Motoransauggeräusch-Rückkopplung, welche in Impulsen oder Wellen von dem Motor zurück durch das Verbindungsrohr 22 in den Ringraum 46 wandert. Die Wellen prallen ab oder werden gegen die Wand der Kammer reflektiert, um aufgebrochen, verteilt und absorbiert zu werden. Ein Teil der Geräusche oder Geräuschwellen wandert in den Diffusor 38 des Venturirohres 32, wo sie auf die schrägen oder sich verjüngenden Wände 40 des Diffusors abprallen oder davon reflektiert werden, um einander zu bombardieren und gedämpft oder verzehrt zu werden, wodurch die Übertragung von Geräusch auf den Motor zurück in das Motorabteil auf ein Minimum herabgesetzt wird. Irgendein weiteres Eindringen von Schallwellen zurück gegen den Einlaß 24 wird weiter durch das Venturirohr 25 eingefangen und von den Wänden des Diffusors 26reflektiert, um gelöscht zu werden.

Es wird angenommen, daß sich der Betriebsvorgang klar aus der vorstehenden Beschreibung und einer Betrachtung der Zeichnungen ergibt, so daß keine Einzelheiten erforderlich sind. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß in den Einlaß 24 des Gehäuses eintretende Umgebungsluft durch den Hals des Venturirohres 25 beschleunigt wird, um zurück durch den Diffusor 26, wo Schalldämpfung und wirksame Druckrückgewinnung auftritt, zu dem gegenüberliegenden Ende des Gehäuseteils 18 zu wandern. Hier wird sie in rechten Winkeln umgekehrt, um quer durch die gesamte Fläche 27 des Filterelements 28 und durch dieses hindurchzuströmen, um zur Abgabe in den konvergierenden Teil 30 des Venturirohres 32 gereinigt zu werden. Die Geschwindigkeit der Reinluft wird dann wiederum für den Durchgang durch den Halsabschnitt 36 beschleunigt, wo das Strömungsvolumen durch den Massenluftströmungssensor 34 ermittelt wird. Die Luft wird dann durch den Diffusor 38 abgegeben, wo die Strömungsgeschwindigkeit verringert wird, und der Druck in einer wirksamen Weise zurückgewonnen wird. Die Reinluft strömt dann aus dem Auslaßrohr 22 in den Ansaugverteiler 12 zu dem Motor, wie in Fig. 1 angegeben. Irgendwelche Rückkopplungsgeräusche von dem Ansaugsystem, die in Druckwellen zurück durch das Rohr 22 wandern, gehen zur Absorption und Verteilung in die Resonanzkammer 44, wobei die verbleibenden Wellenteile in den Diffusor 38 wandern, wo sie auch aufgelöst oder wieder zurück gegen den Motor gerichtet werden, und eine Übertragung von Geräuschen oder Schall aus dem Motor zurück in das Motorabteil des Fahrzeuges auf ein Minimum herabgesetzt wird, falls nicht vollständig verhindert wird. Irgendein weiteres Eindringen von Druckwellen vorbei an dem Filter wird in dem Diffusor 26 eingefangen und aufgelöst.

Zur Vervollständigung der Konstruktion werden die beiden Abschnitte 18 und 20 des Gehäuses jeweils mit eingreifenden Kunststoffteilen eines lösbaren, rasch zu verbindenden Einrastverschlusses ausgebildet, so daß sie in einer Weise miteinander verbunden werden können, die raschen und wirksamen einfachen Zusammenbau oder Abbau ermöglichen. Dies beseitigt die Notwendigkeit für starre Verbindungen, wie beispielsweise Bolzen, Schrauben und dergleichen, die normalerweise in Luftreinigeranordnungen vorliegen. Die Anordnung liefert somit ein kompaktes zweiteiliges Gehäuse, das leicht zur Entfernung oder Installation des Filterelements und irgendwelcher anderer Komponenten je nach Notwendigkeit getrennt werden kann.

Aus der vorangehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Erfindung eine relativ einfache Anordnung eines zweiteiligen Gehäuses von kompakter Konfiguration liefert, das ein Filterelement, ein Paar Strömungsregelungs- und geräuschtilgende Venturirohre, einen Massenluftströmungssensor, eine Resonanzkammer und einen Lufteinlaß und -auslaß aufweist, die sämtlich axial oder koaxial und in Reihe angrenzend aneinander im wesentlichen auf oder angrenzend an die Längsachse des Gehäuses ausgerichtet sind, um eine integrierte kompakte Anordnung zu bilden, die nur wenige Bestandteile aufweist, und doch eine solche Anordnung, die sämtliche notwendigen Funktionen von laufend produzierten Luftreinigeranordnungen aufweist, die siebenundzwanzig verschiedene Teile besitzt, welche nicht in eine kompakte Struktur integriert sind.

Es ist auch ersichtlich, daß die Erfindung einen integrierten, kompakten Luftreiniger/Geräuschdämpfer für einen Kraftfahrzeugmotor liefert, der leicht in vielen verschiedenen Stellungen in dem Fahrzeugmotorabteil installiert werden kann, um bessere Motorkühlung sowie Geräuschdämpfung und eine wirksamere Nutzung des Raums für andere Komponenten oder Zubehörteile des Motors zu ermöglichen.

Während die Erfindung in ihrer bevorzugten Ausführungsform gezeigt und beschrieben wurde, ist es dem Fachmann auf dem Gebiet klar, daß viele Veränderungen und Modifikationen dazu durchgeführt werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ist der Einlaßdurchgang 26 in Fig. 1 an der Seite des Gehäuses 20 angeordnet wiedergegeben. Alternativ kann er oben oder am Boden angeordnet sein, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, um eine noch kompaktere und flachere Konstruktion zu ergeben. Auch ist es klar, daß die Anordnung, während sie in Fig. 1 als relativ flach wiedergegeben ist, auch rund sein kann, oder andere kompakte Formen annehmen kann.


Anspruch[de]
  1. 1. Kombinierte Motorluftreiniger/Resonanzanordnung, welche eine Umgebungsluftquelle mit dem Luftansaugsystem eines Motors verbindet, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: ein geschlossenes kompaktes, hohles Gehäuse (18, 20) mit einem Umgebungslufteinlaß (24) in das und einem Reinluftauslaß (22) aus dem Gehäuse an einem Ende, wobei das Gehäuse einen Luftfilter (28) innerhalb des entgegengesetzten Endes aufweist, und der Filter Einlaß- und Auslaßseiten (27, 29) besitzt, Luftdurchgangseinrichtungen innerhalb des Gehäuses, welche den Umgebungslufteinlaß mit der Einlaßseite des Filters verbinden, ein konvergierendes-divergierendes Venturirohr (25), das mit der Auslaßseite des Filters verbunden ist und zwischen der Auslaßseite des Filters und dem Gehäusereinluftauslaß angeordnet ist, und eine geschlossene Motorgeräuschdämpfung/Resonanzkammer (44) zwischen dem Venturirohr und dem Gehäuse mit einem Einlaß (46) konzentrisch mit dem Gehäuseluftauslaß (22) und radial davon im Abstand angeordnet zur Absorbierung von Motorrückkopplungsgeräuschen und Schallwellen, die von dem Motor ausgehen, wobei die Luftdurchgangseinrichtungen und das Filter, die Venturieinrichtung, die Resonanzkammer und der Gehäuseauslaß sämtlich hintereinander angrenzend und axial oder koaxial miteinander im wesentlichen längs oder angrenzend an die Längsachse (23) des Gehäuses ausgerichtet sind, um eine einheitliche kompakte Anordnung der Bestandteile herbeizuführen.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umgebungslufteinlaß (24) radial von der Achse des Gehäuselufteinlasses (22) im Abstand angeordnet ist, die Durchgangseinrichtungen einen ersten Teil (26), der sich im wesentlichen parallel zu der Gehäuseachse (23) erstreckt, und einen zweiten Teil, der sich in rechten Winkeln zu dem ersten Teil erstreckt, und quer durch die Fläche der Einlaßseite des Filters (28), aufweisen.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil aus einem zweiten konvergierenden-divergierenden geräuschdämpfenden Venturirohr (32) besteht.
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Venturirohr (32) einen konviergierenden Teil (30) verbunden an einem Ende mit dem Filterauslaß (29) und an seinem anderen Ende mit einem Hals (36) von minimalem Querschnittsbereich aufweist, wobei der Hals mit einem Diffusor (38) von allmählich ansteigendem Querschnittsbereich, verbunden mit dem Gehäuseluftauslaß (22) verbunden ist, und der Diffusor sich verjüngende Wände (40) aufweist, um Motorrückkopplungsgeräuschwellen zurück gegen den Motor abzulenken.
  5. 5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Massenluftströmungssensor (34) als Teil des Venturihalses und der Diffusorabschnitte integriert ist.
  6. 6. Kompakte kombinierte Motorluftreiniger/Geräuschtilgungsanordnung aus axial ausgerichteten und integrierten Bestandteilen, gekennzeichnet durch ein kompaktes langgestrecktes, hohles Gehäuse (18, 20) mit einem Lufteinlaß (24) zu dem und einem Luftauslaß (22) aus dem Gehäuse, die beide an einem Ende des Gehäuses und im wesentlichen auf der oder angrenzend an die Längsachse (23) des Gehäuses angeordnet sind, ein Filter (28) in dem Gehäuse an seinem gegenüberliegenden Ende, ein erstes konvergierendes-divergierendes geräuschdämpfendes Venturirohr (25), das mit dem Einlaß zu dem Filter verbunden ist, ein zweites konvergierendes-divergierendes Venturirohr (32), welches den Filter mit dem Gehäuseauslaß verbindet, und eine geschlossene Resonanzkammer (44), welche einen Hauptteil des verbleibenden Teils des die Venturieinrichtungen umgebenden Gehäuses einnimmt, mit einem Schallwelleneinlaß (46), der konzentrisch mit dem Gehäuseauslaß (22) und radial im Abstand davon angeordnet ist, zur Absorption von Motorrückkopplungsgeräuschen darin, wobei das erste Venturirohr, der Filter, das zweite Venturirohr und der Gehäuseauslaß sämtlich aufeinanderfolgend angrenzend an oder benachbart der Längsachse (23) des Gehäuses unter Bildung einer integrierten Anordnung konzentrisch innerhalb des Gehäuses angeordnet sind.
  7. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Venturirohr (32) einen Massenluftströmungssensor (34) konzentrisch mit dem Venturirohr und als Teil desselben ausgebildet aufweist.
  8. 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (18, 22) erste und zweite Teile axial angrenzend aneinander aufweist, wobei der erste Gehäuseteil (18) den Filter (28) enthält und den zweiten Teil der Durchgangseinrichtung zwischen dem Filter und dem Gehäuse definiert, wobei der zweite Gehäuseteil (20) die verbleibenden Bestandteile der Anordnung enthält.
  9. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (28) sich im wesentlichen in rechten Winkeln zu der Achse (23) des Gehäuses zum Durchgang der Luft hindurch in axialer Richtung in das Venturirohr erstreckt.
  10. 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile der Anordnung längs der Achse (23) des Gehäuses oder angrenzend daran zur Kompaktheit und Einfachheit der Anordnung ausgerichtet sind.
  11. 11. Kombinierte Motorluftreinigungs/Resonanzeinrichtung, welche eine Umgebungsluftquelle mit dem Luftansaugsystem eines Motors verbindet, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: ein geschlossenes hohles Gehäuse (18, 20) mit einem Umgebungslufteinlaß (24) in das und einem Reinluftauslaß (22) aus dem Gehäuse an einem Ende, wobei das Gehäuse einen Luftfilter (28) in dem entgegengesetzten Ende aufweist, und der Filter (28) Einlaß- und Auslaßseiten (27, 29) besitzt, konvergierende- divergierende, geräuschdämpfende Venturiluftdurchgangseinrichtungen (25) in dem Gehäuse, welche den Umgebungslufteinlaß (24) mit der Einlaßseite (27) des Filters (28) verbindet, und eine geschlossene Motorgeräuschdämpfungs/Resonanzkammer (44) zwischen dem Venturirohr und dem Gehäuse mit einem Einlaß konzentrisch mit dem Gehäuseluftauslaß und radial im Abstand davon angeordnet zur Absorbierung von Motorrückkopplungsgeräuschen und Schallwellen, die von dem Motor ausgehen, wobei die Venturiluftdurchgangseinrichtung und der Filter und die Resonanzkammer und der Gehäuseauslaß sämtlich hintereinander angrenzend und koaxial miteinander ausgerichtet im wesentlichen längs der oder angrenzend an die Längsachse (23) des Gehäuses angeordnet sind, um eine einheitliche kompakte Anordnung der Komponenten zu ergeben.






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