CN104265403A - 用于车辆的空气滤清器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于车辆的空气滤清器，包括：壳体，壳体内设置有滤芯，滤芯将壳体隔离成进气侧壳体部和排气侧壳体部，进气侧壳体部具有进气口且排气侧壳体部具有排气口；隔离结构，隔离结构设置在排气侧壳体部的侧壁上且位于排气侧壳体部的内部，隔离结构具有适于与发动机的曲轴通风箱相连的油气接口，隔离结构的朝向滤芯的一侧敞开；以及挡流结构，挡流结构设置在隔离结构内以使进入到隔离结构内的油气混合气能够产生涡流。根据本发明的用于车辆的空气滤清器，避免了曲轴通风箱内带有一定压力的油气混合气破坏排气侧壳体部内的气体流场，降低了油气混合气对空气滤清器内的传感器的污染，且改善了气缸内积碳、划伤的现象，延长了发动机的使用寿命。

Description

用于车辆的空气滤清器
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种用于车辆的空气滤清器。
背景技术
为了将曲轴通风箱内的油气混合气排出，降低曲轴通风箱内的压力以及减少油气混合气对曲轴通风箱内机油的损害，需要实行曲轴通风箱通风，相关技术中将曲轴通风箱与空气滤清器的排气侧壳体部相连，将油气混合气直接排放到排气侧壳体部内，会破坏经滤芯进入到排气侧壳体部内的空气形成的流场，造成进气阻力增加，发动机进气效率降低，直接影响了发动机的燃油经济性及动力性。
此外，油气混合气进入到空气滤清器中，会污染空气滤清器上的流量传感器(或温度传感器)。油气混合气随着新鲜空气进入到发动机内，再次燃烧，容易造成发动机内可燃气体燃烧不充分，气缸内积碳、划伤，降低发动机的使用寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种用于车辆的空气滤清器，该用于车辆的空气滤清器能够至少在一定程度上改善曲轴通风箱内带有一定压力的油气混合气破坏排气侧壳体部内的气体流场的情况，降低油气混合气对空气滤清器内的传感器的污染，且改善了气缸内积碳、划伤的现象，延长了发动机的使用寿命。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
用于车辆的空气滤清器，包括：壳体，所述壳体内设置有滤芯，所述滤芯将所述壳体隔离成进气侧壳体部和排气侧壳体部，所述进气侧壳体部具有进气口且所述排气侧壳体部具有排气口；隔离结构，所述隔离结构设置在所述排气侧壳体部的侧壁上且位于所述排气侧壳体部的内部，所述隔离结构具有适于与发动机的曲轴通风箱相连的油气接口，所述隔离结构的朝向所述滤芯的一侧敞开；以及挡流结构，所述挡流结构设置在所述隔离结构内以使进入到所述隔离结构内的油气混合气能够产生涡流。
进一步地，所述隔离结构包括：隔离侧壁，所述隔离侧壁的两端分别设置在所述排气侧壳体部的侧壁上，所述隔离侧壁包括顺次相连的第一平直段、至少一段圆弧段和第二平直段；以及隔离顶壁，所述隔离顶壁封闭所述隔离侧壁的远离所述滤芯的一侧。
进一步地，所述油气接口距离所述第一平直段的距离大于所述油气接口距离所述第二平直段的距离，所述至少一段圆弧段包括第一圆弧段和第二圆弧段，所述第一圆弧段与所述第一平直段相连且所述第二圆弧段与所述第二平直段相连，所述第二圆弧段朝向所述隔离结构的内部弯曲，所述第一圆弧段朝向远离所述隔离结构的内部的方向弯曲。
进一步地，所述第一圆弧段与所述第二圆弧段的曲率半径相同。
进一步地，所述挡流结构包括：第一挡流板，所述第一挡流板的一端固定在所述排气侧壳体部的侧壁上与所述隔离侧壁的两端同一侧的位置，所述第一挡流板另一端为自由端。
进一步地，所述第一挡流板与所述第二平直段平行设置。
进一步地，所述第一挡流板的自由端还设置有正交于所述第一挡流板的端板。
进一步地，所述挡流结构进一步包括：第二挡流板，所述第二挡流板的一端设置在所述至少一段圆弧段上，所述第二挡流板的另一端为自由端且与所述第一挡流板相对设置。
进一步地，用于车辆的空气滤清器还包括：加强结构，所述加强结构设置在所述至少一段圆弧段的外侧面上。
进一步地，所述至少一段圆弧段距离所述隔离侧壁的两端所固定的侧壁的最远距离为25mm-35mm，所述圆弧段的曲率半径为5mm-15mm，所述隔离侧壁的两端的距离为35mm-45mm，所述第二平直段与所述油气接口的中心线的夹角为30°-40°，所述隔离结构距离所述滤芯的距离为2mm-8mm。
相对于现有技术，本发明所述的用于车辆的空气滤清器具有以下优势：
本发明所述的用于车辆的空气滤清器，通过在邻近油气接口的壳体结构上设置隔离结构和挡流结构，使得曲轴通风箱内的油气混合气不能直接进入到排气侧壳体部内，避免了曲轴通风箱内带有一定压力的油气混合气直接冲进排气侧壳体部内而破坏排气侧壳体部内的气体流场。且由于油气混合气只能从隔离结构的朝向滤芯敞开的开口进入到排气侧壳体部内，降低了油气混合气对空气滤清器内的传感器的污染。
此外，部分油气混合气在通过隔离结构进入到排气侧壳体部的过程中，由于温度和离心力的原因冷凝成油滴附着在隔离结构和挡流结构的内壁上，减少了油气混合气内油(例如，汽油和/或润滑油)所占的比例，进一步减少了油气混合气对空气滤清器的污染，且使得从空气滤清器内排出的空气相对纯净，进而使得气缸内的油燃烧充分，改善了气缸内积碳、划伤的现象，延长了发动机的使用寿命。
且当曲轴通风箱内压力较低时，排气侧壳体部内的新鲜空气可以通过隔离结构和油气接口进入到曲轴通风箱内，保证曲轴通风箱内的气体充足，实现单通道双向流通。
附图说明
图1是根据本发明实施例的空气滤清器的剖面示意图；
图2是图1圈示A的局部放大示意图；
图3是根据本发明实施例的空气滤清器的一个方向的示意图；
图4是根据本发明实施例的空气滤清器的另一个方向的示意图；
图5是根据本发明实施例的隔离结构内油气混合气的流场的示意图；
图6是根据本发明实施例的隔离结构内油气混合气的流场的示意图；
图7是根据本发明实施例的排气侧壳体部内的靠近隔离结构的气体流场的示意图。
附图标记说明：空气滤清器100，隔离结构2，挡流结构3，加强结构4，滤芯11，排气侧壳体部13，排气口101，隔离侧壁21，隔离顶壁22，第一平直段211，第一圆弧段212，第二圆弧段213，第二平直段214，油气接口201，第一挡流板31，第二挡流板32，端板33。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
下面参照图1-图7对根据本发明实施例的用于车辆的空气滤清器100进行详细描述。
根据本发明实施例的用于车辆的空气滤清器100，可以包括：壳体、隔离结构2和挡流结构3。
其中，如图4和图6所示，壳体内设置有滤芯11，滤芯11将壳体隔离成进气侧壳体部和排气侧壳体部13，进气侧壳体部具有进气口，排气侧壳体部13具有排气口101。
也就是说，空气可以通过进气口进入到进气侧壳体部内，然后经过滤芯11的过滤进入到排气侧壳体部13内，过滤后的空气可以通过排气口101从空气滤清器100内排出，并能够通过中间管路例如进气歧管进入到各个气缸参与燃烧。
如图1且结合图2和图5所示，隔离结构2设置在排气侧壳体部13的侧壁上且位于排气侧壳体部13的内部，换言之，隔离结构2设置在排气侧壳体部13的侧壁的内壁面上。
如图2和图5所示，隔离结构2具有适于与发动机的曲轴通风箱相连的油气接口201，隔离结构2的朝向滤芯11的一侧敞开。
换言之，曲轴通风箱内的油气混合气可以通过油气接口201进入到隔离结构2内，然后从隔离结构2的朝向滤芯11敞开的开口进入到排气侧壳体部13内，且当曲轴通风箱内压力较低时，排气侧壳体部13内的新鲜空气可以通过隔离结构2和油气接口201进入到曲轴通风箱内，保证曲轴通风箱内的气体充足。
值得说明的是，如图1、图2和图7所示，在本发明的具体示例中，排气口101为两个，隔离结构2位于两个排气口101之间，但本发明并不限于此，例如排气口101还可以是一个。
参照图2和图5所示，挡流结构3设置在隔离结构2内以使进入到隔离结构2内的油气混合气能够产生涡流。
下面结合图2、图5和图6对根据本发明实施例的隔离结构2和挡流结构3的工作原理进行详细描述。
如图2、图5和图6所示，通过在排气侧壳体部13内设置隔离结构2，且将油气接口201连通隔离结构2内部空间，由此曲轴通风箱内的油气混合气不能直接进入到排气侧壳体部13内，而需要先进入到隔离结构2内部，再从隔离结构2内部进入到排气侧壳体部13内，从而有效防止了曲轴通风箱内带有一定压力的油气混合气直接冲进排气侧壳体部13内而破坏排气侧壳体部13内的气体流场。
此外，在隔离结构2内设置有挡流结构3，可以使得从曲轴通风箱内冲出的油气混合气在隔离结构2内形成涡流。参照图5所示，一部分油气混合气在挡流结构3的右侧形成涡流，一部分油气混合气在挡流结构3的左侧形成涡流，最后都从隔离结构2的朝向滤芯11敞开的开口进入到排气侧壳体部13内。由此，减少了油气混合气对空气滤清器100的污染面积。
其中，在油气混合气通过隔离结构2进入到排气侧壳体部13的过程中，由于离心力和温度的变化，部分油气混合气冷凝形成油滴附着在隔离结构2和挡流结构3的内壁上。由此，减少了油气混合气内油(例如，未充分燃烧的汽油和/或润滑油)所占的比例，进一步减少了油气混合气对空气滤清器100的污染，且使得从空气滤清器100内排出的空气相对纯净，进而使得气缸内的油燃烧充分，改善了气缸内积碳、划伤的现象，延长了发动机的使用寿命。
此外，粘结在隔离结构2上的油滴可以在更换滤芯11时清洗掉，方便重复利用。
在本发明的一些实施例中，如图2和图6所示，隔离结构2可以包括隔离侧壁21和隔离顶壁22。
其中，如图2所示，隔离侧壁21的两端分别设置在排气侧壳体部13的侧壁上，隔离侧壁21包括顺次相连的第一平直段211(即如图2中位于隔离侧壁21左侧的平直部分)、至少一段圆弧段(例如，第一圆弧段212和第二圆弧段213)和第二平直段214(即如图2中位于隔离侧壁21右侧的平直部分)。隔离顶壁22封闭隔离侧壁21的远离滤芯11的一侧。
换言之，隔离侧壁21和隔离顶壁22组成的隔离结构2限定出了一个相对密闭的空间，只有朝向滤芯11的一侧敞开以形成开口。这样，从曲轴通风箱内进入到隔离结构2内的油气混合气只能从隔离结构2的朝向滤芯11敞开的开口进入到排气侧壳体部13内。由此，减少了油气混合气对空气滤清器100的污染面积。
在本发明的一些具体示例中，如图2和图5所示，油气接口201距离第一平直段211的距离大于油气接口201距离第二平直段214的距离。也就是说，曲轴通风箱内油气混合气首先通过油气接口201进入到隔离结构2的右侧空间，然后进入到隔离结构2的左侧空间，最后从朝向滤芯11敞开的开口进入到排气侧壳体部13内。
在本发明的一些具体示例中，参照图2和图5所示，至少一段圆弧段包括第一圆弧段212和第二圆弧段213，第一圆弧段212与第一平直段211相连，第二圆弧段213与第二平直段214相连，第二圆弧段213朝向隔离结构2的内部弯曲，第一圆弧段212朝向远离隔离结构2的内部的方向弯曲。
进一步地，第一平直段211与第一圆弧段212之间，第一圆弧段212与第二圆弧段213之间，第二圆弧段213与第二平直段214之间都是平滑过渡。
由此，使得油气混合气在隔离结构2内更加流畅地流动，且油气混合气更加容易地形成涡流。
优选地，第一圆弧段212与第二圆弧段213的曲率半径相同。由此，使得隔离结构2的加工容易，进而提高了空气滤清器100的生产效率。
在本发明的一些实施例中，挡流结构3可以包括第一挡流板31和第二挡流板32。
其中，如图2和图5所示，第一挡流板31的一端固定在排气侧壳体部13的侧壁上与隔离侧壁21的两端同一侧的位置，第一挡流板31另一端为自由端。即，第一挡流板31的一端与隔离侧壁21的两端固定在同一侧壁上。
也就是说，参照图2和图5所示，第一挡流板31并不是将隔离结构2限定出的空间完全分割成在左右方向上密闭的两个空间，而是左右两个空间的上部是彼此连通的，这样右侧空间内的部分油气混合气可以进入到左侧空间内。
进一步地，如图2和图5所示，第一挡流板31与第二平直段214平行设置。由此，进入到左侧空间内的油气混合气可以进一步利用涡流的离心力进行油气分离，进一步降低油气混合气内油所占的比例。
更进一步地，参照图2和图5所示，第一挡流板31的自由端还设置有正交与第一挡流板31的端板33。由此，增加了涡流效果，进而使得油气分离的效果得到进一步加强。
在发明的一些实施例中，如图2和图如图5所示，挡流结构3进一步包括第二挡流板32，第二挡流板32的一端设置在至少一段圆弧段上，优选地，第二挡流板32的一端设置在第一圆弧段212上。
如图2和图5所示，第二挡流板32的另一端为自由端且与第一挡流板31相对设置。由此，进一步增加了涡流效果，使得油气分离的效果得到加强。
进一步地，如图2和图5所示，根据本发明实施例的空气滤清器100还可以包括加强结构4，加强结构4设置在至少一段圆弧段的外侧面上。由此，提高了隔离结构2的强度，进而增加了空气滤清器100的使用寿命。
在本示例中，参照图2和图5所示，加强结构4设置在第一圆弧段212的外侧面上，并且加强结构4构造为筋条状，且与第二挡流板32排列成一条直线，但这只是本发明实施例中一种具体的实施方式，不能成为对本发明所做的具体限定。例如，加强结构4也可以设置在第二圆弧段213的外侧面上。
在本发明的一些实施例中，如图2和图5所示，至少一段圆弧段距离隔离侧壁21的两端所固定的侧壁的最远距离为25mm-35mm，例如，在一些实施例中，至少一段圆弧段距离隔离侧壁21的两端所固定的侧壁的最远距离为25mm，在另一些实施例中，至少一段圆弧段距离隔离侧壁21的两端所固定的侧壁的最远距离为35mm。圆弧的曲率半径为5mm-15mm，在一些实施例中，圆弧的曲率半径为5mm，在另一些实施例中，圆弧的曲率半径为15mm。隔离侧壁21的两端的距离为35mm-45mm，在一些实施例中，隔离侧壁21的两端的距离为35mm，在另一些实施例中，隔离侧壁21的两端的距离为45mm。第二平直段214与油气接口201的中心线的夹角为30°-40°，在一些实施例中，第二平直段214与油气接口201的中心线的夹角为30°，在另一些实施例中，第二平直段214与油气接口201的中心线的夹角为40°。隔离结构2距离滤芯11的距离为2mm-8mm，在一些实施例中，隔离结构2距离滤芯11的距离为2mm，在另一些实施例中，隔离结构2距离滤芯11的距离为8mm。
在本发明的进一步实施例，如图2所示，两段圆弧段距离隔离侧壁21的两端所固定的侧壁的最远距离为28mm-32mm，例如，在一些实施例中，至少一段圆弧段距离隔离侧壁21的两端所固定的侧壁的最远距离为28mm，在另一些实施例中，至少一段圆弧段距离隔离侧壁21的两端所固定的侧壁的最远距离为32mm，优选地，至少一段圆弧段距离隔离侧壁21的两端所固定的侧壁的最远距离为30mm。两个圆弧的曲率半径为8mm-12mm，在一些实施例中，圆弧的曲率半径为8mm，在另一些实施例中，圆弧的曲率半径为12mm，优选地，圆弧的曲率半径为10mm。隔离侧壁21的两端的距离为38mm-42mm，在一些实施例中，隔离侧壁21的两端的距离为38mm，在另一些实施例中，隔离侧壁21的两端的距离为42mm，优选地，隔离侧壁21的两端的距离为40mm。第二平直段214与油气接口201的中心线的夹角为34°-38°，在一些实施例中，第二平直段214与油气接口201的中心线的夹角为34°，在另一些实施例中，第二平直段214与油气接口201的中心线的夹角为38°，优选地，第二平直段214与油气接口201的中心线的夹角为36°。隔离结构2距离滤芯11的距离为4mm-6mm，在一些实施例中，隔离结构2距离滤芯11的距离为4mm，在另一些实施例中隔离结构2距离滤芯11的距离为6mm，优选地，隔离结构2距离滤芯11的距离为5mm。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于车辆的空气滤清器(100)，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体内设置有滤芯(11)，所述滤芯(11)将所述壳体隔离成进气侧壳体部和排气侧壳体部(13)，所述进气侧壳体部具有进气口且所述排气侧壳体部(13)具有排气口(101)；
隔离结构(2)，所述隔离结构(2)设置在所述排气侧壳体部(13)的侧壁上且位于所述排气侧壳体部(13)的内部，所述隔离结构(2)具有适于与发动机的曲轴通风箱相连的油气接口(201)，所述隔离结构(2)的朝向所述滤芯(11)的一侧敞开；以及
挡流结构(3)，所述挡流结构(3)设置在所述隔离结构(2)内以使进入到所述隔离结构(2)内的油气混合气能够产生涡流。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的空气滤清器(100)，其特征在于，所述隔离结构(2)包括：
隔离侧壁(21)，所述隔离侧壁(21)的两端分别设置在所述排气侧壳体部(13)的侧壁上，所述隔离侧壁(21)包括顺次相连的第一平直段(211)、至少一段圆弧段和第二平直段(214)；以及
隔离顶壁(22)，所述隔离顶壁(22)封闭所述隔离侧壁(21)的远离所述滤芯(11)的一侧。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的空气滤清器(100)，其特征在于，所述油气接口(201)距离所述第一平直段(211)的距离大于所述油气接口(201)距离所述第二平直段(214)的距离，所述至少一段圆弧段包括第一圆弧段(212)和第二圆弧段(213)，所述第一圆弧段(212)与所述第一平直段(211)相连且所述第二圆弧段(213)与所述第二平直段(214)相连，所述第二圆弧段(213)朝向所述隔离结构(2)的内部弯曲，所述第一圆弧段(212)朝向远离所述隔离结构(2)的内部的方向弯曲。
4.根据权利要求3所述的用于车辆的空气滤清器(100)，其特征在于，所述第一圆弧段(212)与所述第二圆弧段(213)的曲率半径相同。
5.根据权利要求2所述的用于车辆的空气滤清器(100)，其特征在于，所述挡流结构(3)包括：
第一挡流板(31)，所述第一挡流板(31)的一端固定在所述排气侧壳体部(13)的侧壁上与所述隔离侧壁(21)的两端同一侧的位置，所述第一挡流板(31)另一端为自由端。
6.根据权利要求5所述的用于车辆的空气滤清器(100)，其特征在于，所述第一挡流板(31)与所述第二平直段(214)平行设置。
7.根据权利要求5所述的用于车辆的空气滤清器(100)，其特征在于，所述第一挡流板(31)的自由端还设置有正交于所述第一挡流板(31)的端板(33)。
8.根据权利要求5所述的用于车辆的空气滤清器(100)，其特征在于，所述挡流结构(3)进一步包括：第二挡流板(32)，所述第二挡流板(32)的一端设置在所述至少一段圆弧段上，所述第二挡流板(32)的另一端为自由端且与所述第一挡流板(31)相对设置。
9.根据权利要求8所述的用于车辆的空气滤清器(100)，其特征在于，还包括：加强结构(4)，所述加强结构(4)设置在所述至少一段圆弧段的外侧面上。
10.根据权利要求5所述的用于车辆的空气滤清器(100)，其特征在于，所述至少一段圆弧段距离所述隔离侧壁(21)的两端所固定的侧壁的最远距离为25mm-35mm，所述圆弧段的曲率半径为5mm-15mm，所述隔离侧壁(21)的两端的距离为35mm-45mm，所述第二平直段(214)与所述油气接口(201)的中心线的夹角为30°-40°，所述隔离结构(2)距离所述滤芯(11)的距离为2mm-8mm。
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