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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Ansauggeräuschdämpfer einer Brennkraftmaschine
eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Der
Ansauggeräuschdämpfer einer
Brennkraftmaschine befindet sich üblicherweise im Motorraum des
Kraftfahrzeugs angeordnet oder auch benachbart hierzu, beispielsweise
im Bereich zwischen dem Motorraum und den Kotflügeln des Fahrzeugs.
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Der
Ansauggeräuschdämpfer hat
die Funktion, das beim Ansaugen von Verbrennungsluft durch die Brennkraftmaschine
entstehende Geräusch
zu dämpfen,
wobei in diesem Zusammenhang auch ein Ansauggeräusch verstanden wird, welches
durch einen oder mehrere der Brennkraftmaschine vorgeschaltete Verdichter
entsteht. Im Dämpfergehäuse des
Ansauggeräuschdämpfers befindet
sich üblicherweise
auch ein Filterelement angeordnet, welches dazu dient, unerwünschte Partikel
aus dem Rohluftstrom auszufiltern, damit der Brennkraftmaschine
gereinigte Reinluft zugeführt
werden kann.
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Um
nun eine lange Standzeit des Filterelements zu ermöglichen,
wird dieses oftmals mit großer wirksamer
Filterfläche
ausgestaltet, was dazu führt, dass
das Filterelement auch große
Außenabmessungen
besitzt, was wiederum zu einem großformatigen Dämpfergehäuse führt mit
großer
Bauhöhe.
Ein bekanntes Filterelement weist beispielsweise eine Bauhöhe von 80
mm auf, woraus sich eine Höhe
des Dämpfergehäuses von
etwa 100 mm im Bereich des Filterelements einstellt. Ein solches
Dämpfergehäuse besitzt
zum Auswechseln des Filterelements üblicherweise eine horizontal
verlaufende Trennfläche, sodass
das Dämpfergehäuse in Gehäuseoberteil und
Gehäuseunterteil
getrennt werden kann, wobei zwischen den Gehäuseteilen eine Dichtungsvorrichtung
in Form beispielsweise einer umlaufenden Ringdichtung vorgesehen
ist, damit einerseits der Eintritt von Schmutzpartikeln in das Dämpfergehäuse vermieden
wird und andererseits eine Luftschallabstrahlung aus dem Dämpfergehäuse in die
Umgebung verringert wird.
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Die
beiden Gehäuseteile
werden üblicherweise
starr miteinander verschraubt oder mittels Klemmen gehalten, sodass
sich ein in sich sehr steifes Dämpfergehäuse einstellt.
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Trotz
dieser Ausgestaltung solcher Filterelemente mit großer Bauhöhe besitzen
diese oftmals plattenförmig
ausgebildeten Filterelemente eine Wechselintervallen von mehr als
100.000 Kilometer Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs entsprechende Standzeit
zu wenig realisierbare Filterfläche,
sodass sich aufgrund des Aufbaus von Filterkuchen an der Filterfläche ein
hoher Druckverlust einstellt und daher zur Vermeidung dieses Problems
das Filterelement häufig
gewechselt werden muss. Ein weiterer wesentlicher Nachteil eines
solchen bekannten Ansauggeräuschdämpfers besteht
darin, dass aufgrund der großen
Bauhöhe
aktive Fußgängerschutzmaßnahmen
am Kraftfahrzeug ergriffen werden müssen, beispielsweise ein Anheben
der Motorhaube im Fußgängerkollisionsfall,
um die für
den Fußgängerschutz höchst zulässigen HIC-Werte
nicht zu überschreiten.
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Ausgehend
hiervon liegt der vorliegenden Erfindung nunmehr die Aufgabe zugrunde,
den bekannten Ansauggeräuschdämpfer derart
weiterzubilden, dass der Ansauggeräuschdämpfer selbst Merkmale für den Fußgängerschutz
beinhaltet und die Aufnahme eines großformatigen Filterelements
ermöglicht,
um lange Standzeiten des Filterelements zwischen den Wechselintervallen
zu ermöglichen.
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Die
Erfindung weist nun zur Lösung
dieser Aufgabe die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte
Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
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Die
Erfindung schafft nun einen Ansauggeräuschdämpfer einer Brennkraftmaschine
eines Kraftfahrzeugs, mit einem Dämpfergehäuse zur Aufnahme mindestens
eines Filterelements und einem mit dem Dämpfergehäuse verbindbaren Ansaug schnorchels
zur Rohluftführung
stromaufwärts
des Filterelements sowie einer mit dem Dämpfergehäuse verbindbaren Reinluftführung stromabwärts des
Filterelements, wobei das Dämpfergehäuse in Gehäuseteile
teilbar ist und im Bereich einer Gehäusetrennfläche eine erste Dichtungsvorrichtung
vorgesehen ist derart, dass mindestens eine an einem Gehäuseteil
angeordnete elastisch verformbare zweite Dichtungsvorrichtung vorgesehen
ist, die sich vom Gehäuseteil
bis zum Filterelement erstreckt und daran anliegt und den Rohluftraum
vom Reinluftraum trennt und die Gehäuseteile relativ zueinander
verlagerbar sind.
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Es
ist daher an einem Gehäuseteil
eine elastisch verformbare zweite Dichtungsvorrichtung vorgesehen,
die sich von dem Gehäuseteil
bis zum Filterelement erstreckt und an dem Filterelement anliegt.
Diese zweite Dichtungsvorrichtung unterteilt nun den Bereich oberhalb
oder unterhalb des Filterelements in einen Reinluftraum und einen
Rohluftraum innerhalb des Dämpfergehäuses, sodass
die über den
Ansaugschnorchel einströmende
Rohluft zwangsweise über
das Filterelement in den Reinluftraum geführt und am Filterelement gereinigt
wird. Durch die Ausgestaltung der zweiten Dichtungsvorrichtung als
elastisch nachgiebig wird erreicht, dass bei einer Kraftbeaufschlagung
des Dämpfergehäuses von
oben – beispielsweise
in Folge eines Fußgängerunfalls – das Dämpfergehäuse nicht
wie bekannte Dämpfergehäuse starr
reagiert, sondern relativ zu dem anderen Gehäuseteil verlagert werden kann – und damit
das Dämpfergehäuse nicht
als einem Starrkörper ähnlicher
steifer Körper
wirkt – und dieser
Verlagerungsbewegung nur sehr wenig Widerstand entgegensetzt, da
bei einer solchen Kraftbeaufschlagung die vom Gehäuseteil
bis zum Filterelement erstreckende zweite Dichtungsvorrichtung nachgibt
und somit die Bauhöhe
des Dämpfergehäuses verringert
wird und somit das Dämpfergehäuse über den
gesamten Verlagerungsweg der beiden Gehäuseteile zueinander nicht als
sehr steifes Bauteil fungiert.
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Nach
einer Ausführungsform
ist es vorgesehen, dass die zweite Dichtungsvorrichtung an einem Gehäuseoberteil
angeordnet ist und das Gehäuseoberteil
unter Verformung der zweiten Dichtungsvorrichtung relativ zu einem
Gehäuseunterteil
verlagert werden kann. Bei dieser Ausführungsform kann das Filterelement
also in das Gehäuseunterteil
eingelegt werden und wird von der sich vom Gehäuseober teil in Richtung zum
Filterelement erstreckenden zweiten Dichtungsvorrichtung so beaufschlagt,
dass es gegen das Gehäuseunterteil
gedrückt
wird, wobei die zweite Dichtungsvorrichtung auf diese Weise gleichzeitig
den Rohluftraum vom Reinluftraum innerhalb des Dämpfergehäuses trennt.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die erste
Dichtungsvorrichtung an einem Gehäuseteil angeordnet ist derart,
dass eine während
des Betriebs der Brennkraftmaschine zwischen dem Innenraum des Dämpfergehäuses und
dem Umgebungsdruck außerhalb
des Dämpfergehäuses herrschende
Druckdifferenz das andere Gehäuseteil – also das
Gehäuseteil
ohne die erste Dichtungsvorrichtung – gegen die erste Dichtungsvorrichtung
beaufschlagt. Damit wird erreicht, dass der im Gehäuseinneren
des Dämpfergehäuses herrschende
Unterdruck die beiden Gehäuseteile
unter Zwischenschaltung der ersten Dichtungsvorrichtung gegeneinander
drückt
und somit trotz der relativen Verschiebbarkeit der beiden Gehäuseteile
zueinander ein dichtes Dämpfergehäuse erreicht
wird und somit die in das Dämpfergehäuse einströmende Rohluft
nur über
den Ansaugschnorchel einströmen kann,
der die Rohluft beispielsweise aus dem Bereich neben oder oberhalb
eines Wärmetauschers
für die Brennkraftmaschine
entnimmt.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass an dem
Gehäuseunterteil
mindestens eine das Dämpfergehäuse an der
Brennkraftmaschine abstützende
Haltevorrichtung vorgesehen ist, die das Dämpfergehäuse von der Brennkraftmaschine
auch entkoppelt. Damit wird erreicht, dass das Dämpfergehäuse einerseits im Bereich oberhalb
der Brennkraftmaschine unterhalb der Motorhaube angebracht werden
kann und sich an der Brennkraftmaschine abstützt und andererseits das Dämpfergehäuse in nicht
als akustischer Strahler wirkt, da zwischen dem Dämpfergehäuse und
der Brennkraftmaschine Schwingungsisolatoren vorgesehen sein können oder
im einfachsten Fall auch Halterungen aus elastisch nachgiebigem
Werkstoff.
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Auch
kann nach einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung die Haltevorrichtung
eine Sollbruchstelle besitzen, die beim Überschreiten einer das Gehäuseoberteil
gegen das Gehäuseunterteil verlagernden
vorbestimmten Kraft bricht.
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Damit
wird erreicht, dass das Dämpfergehäuse bei
einer entsprechenden Kraftbeaufschlagung von oben weiter nachgibt
und trotz des bereits erreichten maximalen Verschiebewegs des Gehäuseoberteils
relativ zum Gehäuseunterteil
nicht als sehr steifer Körper
wirkt, sondern weiter in Richtung der Brennkraftmaschine nach unten
bewegt werden kann.
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Nach
einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann das Filterelement
in einer Draufsichtansicht eine Form aufweisen, bei der die Längserstreckung
größer ist
als die Breitenerstreckung, das Filterelement also in der Draufsichtansicht
oval ist und beispielsweise ein in sich geschlossenes Profil darstellt.
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Um
der Verlagerung des Gehäuseoberteils relativ
zum Gehäuseunterteil
sowie – nach
einem Brechen der Sollbruchstelle der Haltevorrichtung – der Bewegung
des Dämpfergehäuses möglichst
wenig Widerstand entgegenzusetzen, ist es nach der Erfindung vorgesehen,
dass der Ansaugschnorchel entlang seiner Längserstreckung mindestens einen faltenbalgähnlichen
Bereich besitzt und somit im Bereich der faltenbalgähnlichen
Struktur elastisch nachgiebig ist.
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Darüber hinaus
ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der
vorstehend erwähnte
Ansaugschnorchel mit dem Dämpfergehäuse derart
verbunden ist, dass ein vom Ansaugschnorchel in den Innenraum des
Dämpfergehäuses eintretender
Ansaugluftstrom an einer Außenwand oder
Seitenwand des Dämpfergehäuses tangential geführt entlang
der Außenfläche des
Filterelements verteilt wird. Hierdurch wird eine in Außenumfangsrichtung
des Filterelements strömende
Luftströmung der
Ansaugluft erreicht, sodass sich die Ansaugluft um das Filterelement
herum im gesamten Rohluftraum des Dämpfergehäuses verteilt und somit die gesamte
zur Filterung zur Verfügung
stehende Filterfläche
des Filterelements überstreicht.
Auch wird dadurch erreicht, dass durch den Ansaugluftstrom in das
Dämpfergehäuse eingebrachtes
Wasser gegen die rückwärtige Wand
des Dämpfergehäuses geschleudert
wird und durch diese Zentrifugalwirkung abgeschieden werden kann,
wobei zu diesem Zweck das Gehäuseunterteil
mindestens einen Ablauf zum Ableiten von Wasser aus der angesaugten
Rohluft besitzen kann.
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Auch
ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die
Reinluftführung – also beispielsweise
ein Luftkanal vom Reinluftraum des Dämpfergehäuses in den Ansaugbereich der
Brennkraftmaschine oder in den Einlauf eines Verdichters – entlang
ihrer Längserstreckung
mindestens einen faltenbalgähnlichen
Bereich besitzt, um bei einer Verlagerung der beiden Gehäuseteile
zueinander oder des gesamten Dämpfergehäuses dieser
Verlagerung wenig Widerstand entgegenzubringen.
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Schließlich ist
es nach der vorliegenden Erfindung auch vorgesehen, dass das Filterelement eine
Plissierung besitzt, welche die Drucksteifigkeit des Filterelements
verglichen mit einem unplissierten Filterelement verringert, sodass
bei einer Verlagerung des Gehäuseoberteils
relativ zum Gehäuseunterteil
nicht nur die zweite elastische Dichtungsvorrichtung zusammengedruckt
wird, sondern auch das Filterelement und somit der Verlagerung der
beiden Gehäuseteile
zueinander wenig Widerstand entgegensetzt.
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Der
Ansauggeräuschdämpfer kann
nach der vorliegenden Erfindung im Bereich zwischen der Brennkraftmaschine
und einer Motorhaube des Kraftfahrzeugs angeordnet sein derart,
dass zwischen dem Gehäuseoberteil
und der Unterseite der Motorhaube ein Freiraum von wenigstens 45
mm gegeben ist.
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Die
Erfindung wird nun im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese
zeigt in:
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1 eine
perspektivische Schnittansicht eines Ansauggeräuschdämpfers gemäß einer Ausführungsform
nach der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
vergrößerte Darstellung
eines Ausschnitts aus 1;
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3 eine
vergrößerte Darstellung
eines weiteren Ausschnitts aus 1;
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4 eine
perspektivische Darstellung eines an einer Brennkraftmaschine ange ordneten
Ansauggeräuschdämpfers;
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5 eine
perspektivische Darstellung eines Filterelements zur Anordnung in
dem Ansauggeräuschdämpfer; und
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6 eine
perspektivische Schnittansicht einer Brennkraftmaschine mit zwischen
der Brennkraftmaschine und einer Motorhaube dargestelltem Ansauggeräuschdämpfer.
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1 der
Zeichnung zeigt in einer teilweise geschnittenen perspektivischen
Darstellung eine Ausführungsform
eines Ansauggeräuschdämpfers 1 nach
der vorliegenden Erfindung, wobei aufgrund der Schnittdarstellung
ein näher
anhand von 4 ersichtlicher Ansaugschnorchel 2 nicht
dargestellt ist.
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Über diesen
Ansaugschnorchel 2 tritt angesaugte, zur Verbrennung vorgesehene
Luft in ein Dämpfergehäuse 3 ein
und zwar in den mit dem Bezugszeichen 4 bezeichneten Rohluftraum.
Das Dämpfergehäuse 3 setzt
sich aus zwei Gehäuseteilen
zusammen, nämlich
einem Gehäuseoberteil 5 und
einem Gehäuseunterteil 6.
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Ein
Filterelement 7 befindet sich an dem Gehäuseunterteil 6 angeordnet
und schließt
einen Reinluftraum 8 ein.
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An
der Unterseite des Gehäuseoberteils 5 befindet
sich eine elastisch verformbare Dichtungsvorrichtung 9 (elastisch
verformbare zweite Dichtungsvorrichtung) angeordnet, die beispielsweise während des
Herstellungsprozesses des Gehäuseoberteils 5 an
diesem angeformt werden kann. Diese zweite Dichtungsvorrichtung 9 erstreckt
sich von dem Gehäuseoberteil 5 in
Richtung zur Oberseite des Filterelements 7 hin und liegt
an der Oberseite 10 des Filterelements 7 auf und
trennt den Rohluftraum 4 vom Reinluftraum 8, sodass über den
Ansaugschnorchel 2 in den Rohluftraum 4 tretende
Verbrennungsluft nur durch das Filterelement 7 hindurch
in den Reinluftraum 8 gelangen kann.
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Zwischen
dem Gehäuseoberteil 5 und
dem Gehäuseunterteil 6 ist
eine näher
an hand von 2 und 3 der Zeichnung
ersichtliche umlaufende erste Dichtungsvorrichtung 11 angeordnet
und zwar so, dass die beiden Gehäuseteile 5, 6 über den
im Innenraum des Dämpfergehäuses 3 gegenüber der Umgebung
herrschenden Unterdruck mit dazwischenliegender erster Dichtungsvorrichtung 11 gegeneinander
beaufschlagt werden.
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1 der
Zeichnung zeigt eine sich vom Gehäuseunterteil 6 weg
erstreckende langgestreckte Haltevorrichtung 12, über die
der Ansauggeräuschdämpfer 1 an
der Oberseite einer näher
anhand von 4 der Zeichnung ersichtlichen
Brennkraftmaschine 13 angeordnet werden kann, wobei 3 zeigt, dass
an dem Gehäuseunterteil 6 des
Dämpfergehäuses 3 zwei
derartige Haltevorrichtungen 12 angeordnet sind und sich
das Dämpfergehäuse 3 über die beiden
Haltevorrichtungen 12 und am rückseitigen Endbereich des Gehäuseunterteils 6 (1, 3) angeordnete
Haltevorrichtungen 12 abstützt.
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Gelangt
nun Verbrennungsluft über
den Ansaugschnorchel 2 in den Rohluftraum 4, so
wird die Ansaugluft über
eine Seitenwand 14 des Gehäuseunterteils 6 tangential
geführt
und zwar so, dass eine entlang der Außenfläche des Filterelements 7 geführte Luftströmung entsteht,
die den Rohluftraum 4 vollständig ausfüllt. Die Luft kann dann nur
mittels Hindurchtreten durch das Filterelement 7 in den Reinluftraum 8 gelangen
und wird von dort über
eine Reinluftführung 15 in
Richtung zum Einlassbereich des Motors geführt, wobei es sich bei der
in 4 der Zeichnung dargestellten Brennkraftmaschine 13 um einen
Dieselmotor mit Abgasturbine handelt, sodass die Reinluft über die
Reinluftführung 15 dem
Einlassbereich der Verdichterseite der Abgasturbine zugeführt wird.
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Wie
es vorstehend bereits erwähnt
wurde, liegt die zweite Dichtungsvorrichtung 9 an der Oberseite 10 des
Filterelements 7 auf und kann aufgrund ihrer Ausbildung
aus beispielsweise einem elastisch nachgiebigen Werkstoff einer
axialen Verlagerungsbewegung in Richtung des Pfeils P (siehe 3)
keine Widerstand entgegenbringen.
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Wird
auf das Gehäuseoberteil 5 eine
in Richtung des Pfeils F (siehe 1) ge richtete
Kraft ausgeübt,
so führt
dies zu einer Relativbewegung des Gehäuseoberteils 5 relativ
zum Gehäuseunterteil 6, das
Gehäuseoberteil 5 bewegt
sich daher in Richtung des Pfeils F unter Verformung der zweiten
Dichtungsvorrichtung 9. Das Gehäuseoberteil 5 kann
also an dem Gehäuseunterteil 6 eine
in Richtung des Pfeils F laufende Bewegung ausführen, da das Gehäuseoberteil 5 mit
dem Gehäuseunterteil 6 nicht
eine steife Einheit bildet, sondern nur über Klammern 16 geklammert
ist, die der Bewegung in Richtung des Pfeils F keinen Widerstand
entgegensetzen.
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Auch
das Filterelement 7 setzt einer solchen Bewegung keinen
Widerstand entgegen, da sich bei einer entsprechenden Bewegung des
Gehäuseoberteils 5 in
Richtung des Pfeils F das Filterelement 7 in seiner Bauhöhe ebenfalls
verringern kann, da es eine näher
anhand von 5 der Zeichnung ersichtliche Plissierung 17 besitzt,
die einer Bewegung der Oberseite 10 des Filterelements 7 relativ
zur Unterseite 18 hin keinen wesentlichen Widerstand entgegensetzt und
darüber
hinaus für
eine große
wirksame Filterfläche
des Filterelements 7 sorgt.
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6 der
Zeichnung schließlich
zeigt in einer teilweise geschnittenen schematischen Darstellung
eine Brennkraftmaschine 13 mit daran angeordnetem Getriebe 19,
wobei die Brennkraftmaschine 13 einen Motorraum 20 weitgehend
ausfüllt
und sich oberhalb der Brennkraftmaschine 13 und unterhalb einer
Motorhaube 21 der erfindungsgemäße Ansauggeräuschdämpfer 1 angeordnet
befindet.
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Wie
es anhand dieser Darstellung ohne weiteres ersichtlich ist, befindet
sich der Ansauggeräuschdämpfer 1 im
Motorraum 20 in Richtung zu einer Spritzwand 22 entgegen
der Fahrtrichtung nach hinten versetzt angeordnet, sodass ein bei
einem Personenunfall sensitiver Bereich 23 frei bleibt.
Zudem ermöglicht
es die Ausgestaltung des Ansauggeräuschdämpfers 1 nach der
vorliegenden Erfindung, dass zwischen der Oberseite des Gehäuseoberteils 5 und
der Motorhaube 21 ein lichter Freiraum A von beispielsweise
45 bis 60 mm verbleibt. Aufgrund der Verlagerbarkeit des Gehäuseoberteils 5 relativ
zum Gehäuseunterteil 6,
der Deformierbarkeit der Dichtungsvorrichtung 9 und auch
des Filterelements 7 verhält sich der erfindungsgemäße Ansauggeräuschdämpfer 1 nicht
als gleichsam Starrkörper,
son dern ermöglicht
eine entsprechende Verformung der Motorhaube 21 in Richtung
zur Brennkraftmaschine 13 hin, ohne dass dieser Verformung
im Bereich des Ansauggeräuschdämpfers in
sich steife Körper
entgegenstehen. Wenn diese in Richtung des Pfeils F (1)
gerichtete Kraft einen vorbestimmten Wert überschreitet, so brechen die
Haltevorrichtungen 12 an einer vorbestimmten Stelle, sodass
sich das Dämpfergehäuse 3 weiter
in Richtung zur Oberseite der Brennkraftmaschine 13 hin
bewegt und somit die Eigenschaft des Ansauggeräuschdämpfers 1, nicht als
Starrkörper
zu wirken, weiter verbessert wird.
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Hinsichtlich
vorstehend im Einzelnen nicht näher
erläuterter
Merkmale der Erfindung wird im Übrigen
ausdrücklich
auf die Ansprüche
und die Zeichnung verwiesen.
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- 1
- Ansauggeräuschdämpfer
- 2
- Ansaugschnorchel
- 3
- Dämpfergehäuse
- 4
- Rohluftraum
- 5
- Gehäuseoberteil
- 6
- Gehäuseunterteil
- 7
- Filterelement
- 8
- Reinluftraum
- 9
- zweite
Dichtungsvorrichtung
- 10
- Oberkante
- 11
- erste
Dichtungsvorrichtung
- 12
- Haltevorrichtung
- 13
- Brennkraftmaschine
- 14
- Seitenwand
- 15
- Reinluftführung
- 16
- Klammer
- 17
- Plissierung
- 18
- Unterseite
- 19
- Getriebe
- 20
- Motorraum
- 21
- Motorhaube
- 22
- Spritzwand
- 23
- Bereich
- P
- Pfeil
- F
- Pfeil
- A
- lichter
Freiraum