Luftfilter

Abstract

 Antischneemodul (11) für einen Luftfilter mit einer Stützplatte (15), zur Abstützung am Gehäuse des Luftfilters; einer Trennplatte, für die Montage im Inneren des Gehäuses des Luftfilters; einer Ventilplatte (16), zur Abdichtung des Gehäuses des Luftfilters unterhalb eines vorgegebenen Differenzdrucks zwischen dem Inneren des Gehäuses des Luftfilters hinter der Ventilplatte (16) und dem Äußeren des Gehäuses des Luftfilters und zur Öffnung des Gehäuses des Luftfilters oberhalb eines vorgegebenen Differenzdrucks zwischen dem Inneren des Gehäuses des Luftfilters hinter der Ventilplatte (16) und dem Äußeren des Gehäuses des Luftfilters; und mindestens einer Führungsschiene (19), auf der die Ventilplatte (16) mit mindestens einer Führungshülse verschiebbar gelagert ist.

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft ein Antischneemodul für einen Luftfilter gemäß Anspruch 1, einen Luftfilter für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 5, in den ein Antischneemodul einsetzbar ist, einen Luftfilter gemäß Anspruch 8, in dem ein Antischneemodul eingesetzt ist, und einen Luftfilter nach Anspruch 9.

Stand der Technik

[0002] Ansaugsysteme bei Kraftfahrzeugen führen Rohluft vom Fahrzeugäußeren, Primärsaugung, der Brennkraftmaschine zu. Zur Reinigung der Rohluft ist ein Luftfilter im Ansaugsystem enthalten. Die Rohluft kann bei entsprechenden klimatischen Bedingungen Schnee enthalten. Der Schnee kann sich im Ansaugsystem, im Luftfilter oder auf dem Luftfilterelement sammeln und für einen erhöhten Druckverlust oder einen Verschluss des Ansaugsystems sorgen. Andere Verschmutzungen können ebenfalls eine Durchflussreduktion der Primäransaugung verursachen.

[0003] Ansaugsysteme für Kraftfahrzeuge in Regionen mit Schneefall haben daher häufig eine Einrichtung, mit der anstelle der Rohluft vom Fahrzeugäußeren Rohluft aus dem Bereich des Motorraums der Brennkraftmaschine zugeführt wird, eine sogenannte Sekundäransaugung. Das Sammeln von Schnee im Ansaugsystem kann z.B. durch ein Schneesieb oder Gitter an einer definierten Stelle geschehen. Durch die Ansaugung aus dem Motorraum wird durch die Motorabwärme bereits erwärmte Rohluft der Brennkraftmaschine zugeführt, durch diese erwärmte Rohluft kann auch Schnee, der sich bereits im Ansaugsystem oder im Luftfilter, z.B. am Schneesieb, oder auf dem Luftfilterelement gesammelt hat aufgetaut werden und als Wasser an einem tiefer gelegenen Auslass aus dem Ansaugsystem ausgetragen werden.

[0004] Für die Umschaltung zwischen der Ansaugung aus dem Motorraum und vom Fahrzeugäußeren und für die Ausgestaltung eines entsprechenden Luftfilters gibt es verschiedene Lösungen.

[0005] Aus der EP 0 624 726 ist z.B. eine Lösung bekannt, bei der die Rohluft vom Fahrzeugäußeren über ein Rohr in den Luftfilter geführt wird. Das Rohr endet mit einem Schneesieb im Luftfiltergehäuse. Eine Klappe, die gewichts- oder federbelastet schließt, führt vom Motorraum auf die Rohseite des Luftfilters in das Luftfiltergehäuse. Sammelt sich Schnee im Schneesieb, so nimmt der Differenzdruck zwischen Rohseite des Luftfilters und Umgebungsdruck zu, bis sich die Klappe gegen die Federkraft bzw. die Gewichtskraft öffnet und Luft aus dem Motorraum auf die Rohseite des Luftfilters gelangt. Durch diese erwärmte Luft, schmilzt der Schnee im Sieb und gibt so den Ansaugweg zum Fahrzeugäußeren wieder frei. eine derartige Klappe kann natürlich auch bei Gefahr der Verschmutzung oder andersartiger Verstopfung des Ansaugwegs vom Fahrzeugäußeren zur Brennkraftmaschine genutzt werden. Klappensysteme sind auch aus der US 2006/0168920 und der DE 87 15 030 bekannt.

[0006] Aus der EP 1 645 748 und der DE 44 08 097 sind Ansaugsysteme bekannt, bei denen der Zugang aus dem Motorraum zur Rohseite des Luftfilters lediglich sehr strömungsungünstig gestaltet ist, wodurch ständig, jedoch eine geringer Anteil von Rohluft aus dem Motorraum gesaugt wird.

[0007] Aus der US 6,395,048 und er EP 0 494 870 ist ein Ansaugsystem bekannt, bei dem durch den Fahrer zwischen Ansaugung aus dem Motorraum oder dem Fahrzeugäußeren umgeschaltet werden kann.

[0008] Aufgabe der Erfindung ist es ein leicht in einen Ansaugtrakt zu integrierendes System zur Umschaltung zwischen Rohluftansaugung aus dem Motorraum und dem Fahrzeugäußeren zu schaffen. Insbesondere ist es die Aufgabe ein System zu schaffen, bei dem die Herstellung von Luftfiltern mit Umschaltungsmöglichkeit und ohne Umschaltungsmöglichkeit kostengünstig für den Einsatz eines Kraftfahrzeugtyps für unterschiedliche Klimazonen möglich ist.

Offenbarung der Erfindung

[0009] Die Aufgabe wird durch ein Antischneemodul gemäß Anspruch 1, das in einen Luftfilter eingesetzt werden kann, durch einen Luftfilter gemäß Anspruch 5 in den ein Antischneemodul einsetzbar ist, durch einen Luftfilter gemäß Anspruch 8 in dem ein Antischneemodul eingesetzt ist und durch einen Luftfilter nach Anspruch 9, mit einer speziellen Ausgestaltung des Verschlusses eines Einlasses für eine Sekundäransaugung, gelöst.

[0010] Ein erfindungsgemäßes Antischneemodul für einen Luftfilter umfasst eine Stützplatte, zur Abstützung am Gehäuse des Luftfilters; eine Trennplatte, für die Montage im Inneren des Gehäuses des Luftfilters; eine Ventilplatte, zur Abdichtung des Gehäuses des Luftfilters unterhalb eines vorgegebenen Differenzdrucks zwischen dem Inneren des Gehäuses des Luftfilters hinter der Ventilplatte und dem Äußeren des Gehäuses des Luftfilters und zur Öffnung des Gehäuses des Luftfilters oberhalb eines vorgegebenen Differenzdrucks zwischen dem Inneren des Gehäuses des Luftfilters hinter der Ventilplatte und dem Äußeren des Gehäuses des Luftfilters; und mindestens eine Führungsschiene, auf der die Ventilplatte mit mindestens einer Führungshülse verschiebbar gelagert ist. Durch diese Ausgestaltung des Antischneemoduls kann das Antischneemodul außerhalb des Luftfiltergehäuses vormontiert werden. Die Abdichtungsstelle kann der Ventilplatte kann zwischen Ventilplatte und Stützplatte gelegt werden. Die eine oder mehrere Führungsschiene kann die Stützplatte und die Trennplatte verbinden.

[0011] Mit einer oder mehreren Feder, die auf die eine oder mehrere Führungsschienen aufgesteckt sind, kann der Differenzdruck, bei dem die Ventilplatte öffnet vorgegeben werden. Alternativ zu Metallfedern sind z.B. auch elastische Kunststoffelemente denkbar.

[0012] Wenn das Antischneemodul durch Steckverbindungen vormontierbar ist, lässt es sich besonders kostengünstig fertigen. Sind die einzelnen Bauteile des Antischneemoduls derart zusammensteckbar, dass im vormontierten Zustand die Ventilplatte gegen die Stützplatte drückt und Stütz- und Trennplatte miteinander verbunden sind, so kann das Modul eingebaut werden, ohne dass am montierten Luftfilter noch weitere Einstellungen, z.B. der Federspannung, vorzunehmen sind.

[0013] In einer Ausführungsform weist das vormontierte Antischneemodul keine Schweiß oder Klebeverbindungen zwischen Stützplatte, Führungsschienen und Trennplatte auf. Dies erleichtert die kostengünstige und schnelle Montage.

[0014] Ein Luftfilter für ein Kraftfahrzeug mit ein em Gehäuse mit einem ersten Einlass für eine Primäransaugung von Rohluft und mit einem zweiten Einlass für eine Sekundäransaugung von Rohluft ist erfindungsgemäß mit Führungen am Gehäuse des Luftfilters ausgestattet. Diese Führungen können z.B. als Führung mit einem L-Winkelprofil oder einem U-Profil ausgeführt sein. In die Führungen kann ein Antischneemoduls zum Verschließen des zweiten Einlasses in Abhängigkeit vom Differenzdrucks zwischen dem Inneren des Gehäuses des Luftfilters nach dem zweiten Einlass und dem Äußeren des Gehäuses des Luftfilters vor dem zweiten Einlass eingesetzt werden. Alternativ kann eine Dichtplatte anstelle des Antischneemoduls eingesetzt werden und den zweiten Einlasses abdichten. Hierdurch kann das Luftfiltergehäuse oder ein Teil des Luftfiltergehäuses mit einem Spritzgusswerkzeug gefertigt werden und für Varianten mit Antischneesystem und ohne Antischneesystem genutzt werden.

[0015] Die Führungen sind vorzugsweise derart ausgestaltet sind, dass das Antischneemodul oder die Dichtplatte in die Führungen eingesteckt oder eingeschoben werden kann. Zusätzlich ist eine Verklebung oder Verschweißung des Moduls im Luftfiltergehäuse möglich.

[0016] Sind die Führungen derart, dass das in die Führungen eingesteckte Antischneemodul ausreichend befestigt ist, kann auf Klebe- oder Schweißverbindung zwischen Antischneemodul und Gehäuse des Luftfilters verzichtet werden. Dies erleichtert eine kostengünstige und einfache Montage des Antischneesystems im Luftfiltergehäuse. Aber auch bei einer Verklebung oder Verschweißung nach dem Einstecken wird durch die Vorpositionierung die weitere Montage erleichtert

[0017] Erfindungsgemäß ist auch ein Luftfilter für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse mit einem ersten Einlass für eine Primäransaugung von Rohluft und mit einem zweiten Einlass für eine Sekundäransaugung von Rohluft mit einer besonderen Antischneevorrichtung. Die Antischneevorrichtung umfasst eine Ventilplatte, zur Abdichtung des Gehäuses des Luftfilters unterhalb eines vorgegebenen Differenzdrucks zwischen dem Inneren des Gehäuses des Luftfilters am zweiten Einlass und dem Äußeren des Gehäuses des Luftfilters. Oberhalb eines vorgegebenen Differenzdrucks zwischen dem Inneren des Gehäuses des Luftfilters am zweiten Einlass und dem Äußeren des Gehäuses des Luftfilters öffnet die Ventilplatte. Die Ventilplatte ist auf einer oder mehreren Führungsschienen mit mindestens einer Führungshülse verschiebbar gelagert ist. Hierdurch kann durch die Verschiebung auf Führungsschienen und mit hierbei eingesetzten Federn eine besonders gute Einstellbarkeit der Öffnung erreicht werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0018] Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt des geodätisch unteren Teils des Luftfiltergehäuses mit dem Antischneemodul.

[0019] Fig. 2 a bis d zeigen das Antischneemodul sowie verschiedene Komponenten des Antischneemoduls.

[0020] Fig. 3 zeigt eine Ansicht einer Variante des geodätisch unteren Teils des Luftfiltergehäuses.

Ausführungsform(en) der Erfindung

[0021] In Fig. 1 ist ein Ausschnitt des geodätisch unteren Teils eines Luftfiltergehäuses 10 dargestellt. In dem Luftfiltergehäuse ist ein Antischneemodul 11 montiert. Das Antischneemodul umfasst eine Trennplatte 14, die den unteren Teil des Luftfiltergehäuses in zwei Bereiche A und B trennt. Die Trennplatte kann in einer anderen Ausführungsform der Erfindung auch mit Öffnungen versehen sein, welche die beiden Bereiche A und B miteinander fluid verbinden. In die Trennplatte eingesteckt sind zwei Führungsschienen 18, die an einer Stützplatte 15 befestigt sind oder einstückig mit der Stützplatte 15 gefertigt sind. Auf den Führungsschienen 19 sind Federn 13 aufgesteckt und eine Ventilplatte 16 mit zwei Führungshülsen 18. die Federn 13 drücken die Ventilplatte 16 gegen die Stützplatte 15. die Ventilplatte 16 dichtet im geschlossenen Zustand mit einer Dichtung 17 gegen die Stützplatte 15 ab.

[0022] Im Betriebszustand ohne eine Verschmutzung oder Verstopfung der Primäransaugung vom Fahrzeugäußeren, ist das Antischneemodul 11 geschlossen und die Ventilplatte 16 wird durch die Federn gegen die Stützplatte 15 gedrückt, dadurch gelangt keine oder nur sehr wenig Luft vom Motorraum in das Luftfiltergehäuse. Nimmt nun die Druckdifferenz in der Primäransaugung zu, so wird durch den Umgebungsdruck gegen die Kraft der Federn 13 die Ventilplatte 16 aufgedrückt und auf den Führungsschienen in den Luftfilter 10 hineinverschoben. Hierdurch wird die Sekundäransaugung geöffnet und Luft strömt nun vom Motorinnenraum in den Luftfilter 10 hinein.

[0023] Das Luftfilterelement wird in den geodätisch unteren Teils des Luftfiltergehäuses 10 eingelegt, sodass es im oberen Bereich, u.a. auf der Trennplatte 14, zu liegen kommt. Das Antischneemodul 11 trennt daher mit der Trennplatte 14 den Raum unterhalb des Luftfilterelements in die Bereich A und B. Im Betriebszustand ohne Verstopfung oder Durchgangsreduzierung der Primäransaugung wird das Luftfilterelement daher im Wesentlichen im Bereich B durchströmt. Bei Öffnen der Ventilplatte 16 wird das Luftfilterelement auch im Bereich A durchströmt.

[0024] Das Antischneemodul 11 kann vormontiert werden und als ein Bauteil in das Luftfiltergehäuse 10 montiert werden. Die Montage kann durch einfaches Einstecken geschehen. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist das Antischneemodul mit der Trennplatte 14 in Führungen am Luftfiltergehäuse 11 und mit der Stützplatte an weitere Führungen am Luftfiltergehäuse 11 eingesteckt. Das Einstecken kann mit oder ohne Verschnappung geschehen, im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist das Antischneemodul 11 lediglich eingesteckt. Bei Bedarf kann das Antischneemodul 11 auch mit dem Luftfiltergehäuse 10 verschweißt oder verklebt werden. Da das Antischneemodul 11 lediglich verschiedene Bereiche A und B auf der Rohseite des Luftfilters 10 trennt, bzw. diesen von der Umgebung abschließt ist eine Abdichtung nach außen oder an der Trennplatte 14 meist nicht notwendig.

[0025] Fig. 2a zeigt ein vormontiertes Antischneemodul mit der Stützplatte mit Durchlässen. Die Ventilplatte 16 ist mit Führungshülsen 18 auf Führungsschienen 19 der Stützplatte 15 aufgesteckt. Federn 13 pressen die Ventilplatte 16 bereits im vormontierten Zustand gegen die Stützplatte 15. Die Führungsschienen 19 sind in die Trennplatte 14 eingesteckt. Das gesamte Antischneemodul 11 ist daher auch vormontierbar und herstellbar nur durch Zusammenstecken der einzelnen Bauteile. Das Vormontierte Antischneemodul 11 kann dann in das Luftfiltergehäuse 10 eingesteckt werden.

[0026] Abbildung 2 b zeigt die Ventilplatte 16 mit Führungshülsen 18. Abbildung 2c zeigt die Stützplatte 15 mit Führungsschienen 19. An die Ventilplatte 16 und oder an die Stützplatte 15 können Dichtungen angesteckt, angespritzt oder andersartig angebracht sein. Abbildung 2d zeigt die Trennplatte 14 mit Einsteckvorrichtungen 20 zum Einstecken der Führungsschienen 19 der Stützplatte 15. Die Ventilplatte 16, die Trennplatte 14 und die Stützplatte 15 werden bevorzugt mittels Spritzgießen hergestellt.

[0027] Fig. 3 zeigt ein Ausschnitt des geodätisch unteren Teils eines Luftfiltergehäuses 10 in einer alternativen Ausgestaltung zur Fig. 1. Zusätzlich ist hier noch ein Schutzdach 21 am Ausgang der Sekundäransaugung zum Motorraum hin angebracht. Durch das Schutzdach wird die Öffnung des Luftfilters 10 zum Motorraum vor durch im Motorraum herab fallenden Schmutz oder herabtropfendes Wasser geschützt.

[0028] Durch die Wahl geeigneter Federn 13 kann die Stärke des Verschlusses der Sekundäransaugung und damit der Druck, bei dem dies öffnet an die Daten der Brennkraftmaschine angepasst werden. Bei einer Öffnung durch zurückschieben der Ventilplatte um 2 bis 20 mm, bevorzugt um 5 bis 10 mm bei einer Fläche der Ventilplatte von 20 cm² 80 cm², bevorzugt von 30 cm² bis 50 cm² ist bereits ein ausreichender Volumenstrom für den Betrieb einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs vorhanden. Bevorzugt öffnet hierbei die Ventilplatte 16 ab einem Differenzdruck von etwa 50 mbar.

[0029] Soll der Luftfilter 10 in einem Fahrzeug eingesetzt werden, bei dem keine Verstopfung oder Verringerung des Durchgangs der Primäransaugung zu befürchten ist, z.B. im Straßeneinsatz in wärmeren Klimazonen, so kann der erfindungsgemäße Luftfilter am Durchgang des Luftfilters 10 zum Motorraum einfach mit einer Dichtplatte verschlossen werden und ohne das Antischneemodul betrieben werden. Die Dichtplatte wird dabei in die Führungen eingesteckt, die auch die Stützplatte 15 aufnehmen können. Dem Luftfilterelement steht dann die gesamte Fläche unterhalb des Luftfilterelements mit den Räumen A und B zur Verfügung. Hierdurch wird eine kostengünstige Fertigung erlaubt. Lediglich ein Werkzeug ist für den Spritzguss des unteren Teils des Luftfiltergehäuses 10 notwendig. Die Führungsschienen werden immer mit gefertigt. Das Gehäuse des Luftfilters 10 wird dann entweder mit einer Dichtplatte verschlossen oder das Antischneemodul 11 wird in den Luftfilter 10 eingesetzt. Alle Bauteile des Antischneemoduls 11 sind, so wie sie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt sind einfach aus einem Spritzgusswerkzeug entformbar.

Ansprüche

1. Antischneemodul für den Einbau in ein Gehäuse eines Luftfilters, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, umfassend

a. eine Stützplatte, zur Abstützung am Gehäuse des Luftfilters;

b. eine Trennplatte, für die Montage im Inneren des Gehäuses des Luftfilters;

c. eine Ventilplatte, zur Abdichtung des Gehäuses des Luftfilters unterhalb eines vorgegebenen Differenzdrucks zwischen dem Inneren des Gehäuses des Luftfilters hinter der Ventilplatte und dem Äußeren des Gehäuses des Luftfilters und zur Öffnung des Gehäuses des Luftfilters oberhalb eines vorgegebenen Differenzdrucks zwischen dem Inneren des Gehäuses des Luftfilters hinter der Ventilplatte und dem Äußeren des Gehäuses des Luftfilters; und

d. mindestens eine Führungsschiene, auf der die Ventilplatte mit mindestens einer Führungshülse verschiebbar gelagert ist.

2. Antischneemodul nach Anspruch 1, wobei auf der mindestens einen Führungsschiene eine Feder aufgesteckt ist, wodurch der Differenzdruck, bei dem die Ventilplatte öffnet vorgegeben werden kann.

3. Antischneemodul nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei das Antischneemodul durch Steckverbindungen vormontierbar ist.

4. Antischneemodul nach Anspruch 3, wobei das vormontierte Antischneemodul keine Schweiß oder Klebeverbindungen zwischen Stützplatte, Führungsschienen und Trennplatte aufweist.

5. Luftfilter für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse

a. mit einem ersten Einlass für eine Primäransaugung von Rohluft;

b. mit einem zweiten Einlass für eine Sekundäransaugung von Rohluft,

c. Führungen am Gehäuse des Luftfilters, die

i. den Einsatz eines Antischneemoduls zum Verschließen des zweiten Einlasses in Abhängigkeit vom Differenzdrucks zwischen dem Inneren des Gehäuses des Luftfilters nach dem zweiten Einlass und dem Äußeren des Gehäuses des Luftfilters vor dem zweiten Einlass und

ii. alternativ den Einsatz einer Dichtplatte anstelle des Antischneemoduls zur Abdichtung des zweiten Einlasses ermöglichen.

6. Luftfilter nach Anspruch 5, wobei die Führungen derart ausgestaltet sind, dass das Antischneemodul oder die Dichtplatte in die Führungen eingesteckt oder eingeschoben werden kann.

7. Luftfilter nach Anspruch 6, wobei das Antischneemodul in die Führungen eingesteckt ist und der Luftfilter keine Klebe- oder Schweißverbindung zwischen Antischneemodul und Gehäuse des Luftfilters aufweist.

8. Luftfilter mit einem Antischneemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4.

9. Luftfilter für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse

a. mit einem ersten Einlass für eine Primäransaugung von Rohluft;

b. mit einem zweiten Einlass für eine Sekundäransaugung von Rohluft;

c. mit einem Antischneemodul umfassend

i. eine Ventilplatte, zur Abdichtung des Gehäuses des Luftfilters unterhalb eines vorgegebenen Differenzdrucks zwischen dem Inneren des Gehäuses des Luftfilters am zweiten Einlass und dem Äußeren des Gehäuses des Luftfilters und zur Öffnung des Gehäuses des Luftfilters oberhalb eines vorgegebenen Differenzdrucks zwischen dem Inneren des Gehäuses des Luftfilters am zweiten Einlass und dem Äußeren des Gehäuses des Luftfilters; und

ii. mindestens eine Führungsschiene, auf der die Ventilplatte mit mindestens einer Führungshülse verschiebbar gelagert ist.

Zeichnung