CN108700005B - 发动机的进气装置 - Google Patents

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Abstract

发动机的进气装置(1)包括空气滤清器(4)和空气流量传感器(6)。空气滤清器(4)具备空气过滤件(28)、在该空气过滤件(28)的上下形成一次侧空间(S1)和二次侧空间(S2)的滤清器壳(12)、将空气导入到一次侧空间(S1)的进气导管(16)、以及从二次侧空间(S2)将空气导出的出气导管(20)。空气流量传感器(6)固定于出气导管(20)。滤清器壳(4)包含设有进气导管(16)的第一侧壁(13a)和与该第一侧壁(13a)相向的第二侧壁(13b)。空气过滤件(28)具有折叠为折皱状的形状而且以折叠线沿着与第一侧壁(13a)和第二侧壁(13b)的排列方向正交的方向延伸的方式而被滤清器壳(4)保持。第二侧壁(13b)具有使从进气导管(16)导入的空气偏转为朝向斜上方的气流的偏转部(18)。

Description

发动机的进气装置
技术领域
本发明涉及具备空气滤清器的发动机的进气装置。
背景技术
在发动机的进气通道的中途设置有用于除去空气(进气)中所含的尘埃等异物的空气滤清器。例如，专利文献1中记载了一种空气滤清器，该空气滤清器包括具备进气导管及出气导管的滤清器壳和被保持在该滤清器壳内的空气过滤件，其将空气从进气导管导入到所述滤清器壳的一次侧空间，而且使该空气通过空气过滤件而移动到二次侧空间并且从出气导管导出。
此外，在进气通道中相对于上述空气过滤件位于下游侧的位置(二次侧通道)设置有空气流量传感器，空气流量在此被测出。空气流量传感器有多个种类，近年来热线式传感器因其对气流的阻力小而被较多地采用。热线式空气流量传感器具备铂制的热线(hotwire)，输出与随着空气的流速变化而变化的该热线的温度对应的电压。
如上所述，由于热线式空气流量传感器输出与热线的温度变化对应的电压，因此，为了稳定地以高精度来检测空气(进气)流量，重要的是使流过热线的空气流稳定。为此，在包括上述专利文献1在内的以往的这种空气滤清器中，在滤清器壳内设置整流狭缝或整流板等来使空气流实现稳定化。
然而，若设置了整流狭缝，会因此而成为气流阻力从而导致发动机的输出下降或转矩下降，此外，若将整流板成形于滤清器壳，会因成形缺陷(发生毛刺)而产生美观度恶化或成品率下降等问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开公报特开平1-111173号
发明内容
本发明鉴于上述的情况而作，其目的在于提供一种如下的发动机的进气装置：能够稳定地维持空气流量传感器的检测精度而不会伴随发动机的输出下降或转矩下降或制造时的成品率下降的问题。
本发明的发动机的进气装置包括：空气滤清器，具备大致水平设置的空气过滤件、在该空气过滤件的下方形成一次侧空间并且在所述空气过滤件的上方形成二次侧空间的滤清器壳、设置于该滤清器壳并且从侧方将空气导入到所述一次侧空间的进气导管、以及设置于该滤清器壳并且从所述二次侧空间将空气导出到侧方的出气导管；以及空气流量传感器，固定于所述出气导管或与该出气导管连接的出气管；其中，所述滤清器壳包含设有所述进气导管的第一侧壁和与该第一侧壁相向的第二侧壁，所述空气过滤件具有折叠为折皱状的形状而且以折叠线沿着与所述第一侧壁和所述第二侧壁的排列方向正交的方向延伸的方式而被所述滤清器壳保持，所述第二侧壁具有使从所述进气导管导入的空气偏转为朝向斜上方的气流的偏转部。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的进气装置的立体图。
图2是上述进气装置的俯视图。
图3是上述进气装置的剖视图(图2的III-III线剖视图)。
图4是空气过滤件单元的底视图。
图5是表示空气滤清器内的空气(进气)的气流的上述进气装置的剖视图(与图3对应的剖视图)。
图6是变形例所涉及的进气装置的剖视图。
图7是别的变形例所涉及的进气装置的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图来详述本发明的一优选实施方式。
<进气装置1的结构>
图1至图3表示了本发明的实施方式所涉及的发动机的进气装置，图1为立体图，图2为俯视图，图3为剖视图，分别表示进气装置。
如图1至图3所示，进气装置1包括：冷风导管2，在上游端具备从外部引入空气的空气引入部(引入口)；空气滤清器4，除去空气(进气)中所含的尘埃等异物；空气流量传感器6，被组装于该空气滤清器4中；出气管8，引导被除去异物后的空气；图外的进气歧管，将空气分配并供应给发动机的各气缸；图外的节气门，设置在所述出气管8和进气歧管之间，调整进气量。即，进气装置1在从冷风导管2引入空气的情况下，通过空气滤清器4来除去其中的异物，并且按上述节气门的开度将去除异物后的空气供应给发动机的各气缸。
空气滤清器4包括滤清器壳12和收容在该滤清器壳中的空气过滤件单元10。
滤清器壳12由下侧的第一室体13和上侧的第二室体14构成，下侧的第一室体13形成一次侧空间S1，上侧的第二室体14可装拆地安装于第一室体的上部并且构成二次侧空间S2。此外，一次侧空间S1是指后述的空气过滤件单元10的上游侧的空间，亦即导入除去尘埃等异物之前的空气的空间，二次侧空间S2是指空气过滤件单元10的下游侧的空间，亦即导出被除去所述异物后的空气的空间。
第一室体13为俯视矩形的箱形形状，其具备向上开口的开口部131，整体由树脂材料构成。详细而言，第一室体13包括：设置进气导管16的第一侧壁13a；与该第一侧壁13a相向的第二侧壁13b；分别与这些侧壁13a、13b的两端连接的彼此平行的第三、第四侧壁13c、13d；底壁13e。这些侧壁13a至13d及底壁形成所述一次侧空间S1。
进气导管16在本例中与冷风导管2的一端部通用。即，冷风导管2的一端部插入到第一侧壁13a上形成的开口部，该冷风导管2通过爪嵌合等方式而被安装于第一侧壁13a，由此，由冷风导管2的一端部构成进气导管16。当然，也可以采用如下的结构：进气导管16与第一侧壁13a一体成形，与该进气导管16分体的冷风导管2连接于该进气导管16。
进气导管16以相对于第二侧壁13b大致水平地且在第一室体13的内侧延伸的方式设置，以便将冷风导管2所引入的空气朝着第二侧壁13b大致水平地导入。即，进气导管16具有突出在第一室体13内侧并且朝着第二侧壁13b大致水平地延伸的延设部16a。
在与第一侧壁13a相向的所述第二侧壁13b上设有使导入到一次侧空间S1的空气流偏转的偏转部18。该偏转部18是设置在所述第二侧壁13b中与进气导管16的开口部相向的位置上的倾斜面。具体而言，如图3所示，该倾斜面随着相对于第一侧壁13a离去(随着从右侧往左侧延伸)而前高后低地倾斜。基于该结构，从进气导管16沿着水平方向被导入到一次侧空间S1中的空气便沿着偏转部18(倾斜面)偏转为朝上的气流。第二侧壁13b还具有与所述偏转部18的上侧连续且大致垂直地延伸的纵壁部19。
上述空气过滤件单元10可装拆地内嵌于第一室体13的开口部131。如图3所示，空气过滤件单元10形成为在上下方向上扁平的长方体状，如图4所示，其由过滤件主体28(相当于本发明的空气过滤件)和保持该过滤件主体的树脂或橡胶制的框架26构成。
过滤件主体28例如通过将滤纸或无纺布等让纤维不规则地缠绕形成的矩形的薄片折叠为折皱状(波形)而成。过滤件主体28被嵌入到上述框架26的内侧而被该框架26保持。此外，在过滤件主体28的中央形成有在与折叠线28a的方向正交的方向上延伸的狭缝。在框架26上所设的板状的加强肋26a插入在所述狭缝中的状态下，过滤件主体28被保持于框架26。由此，过滤件主体28不会在中央处发生松弛地设置在一次侧空间S1与后述的二次侧空间S2之间。
空气过滤件单元10以让过滤件主体28的折叠线28a在与第一侧壁13a和第二侧壁13b的排列方向正交的方向上亦即在与空气导入到一次侧空间S1的导入方向(图3的左右方向)正交的方向上延伸的方式被内嵌于第一室体13的开口部131。此外，在本例中，第一室体13的开口部131及空气过滤件单元10为在上述的空气的导入方向上稍长的俯视长方形。空气过滤件单元10以让过滤件主体28的折叠线28a在与该空气过滤件单元的短边方向平行的方向上延伸的方式来保持该过滤件主体28。因此，在空气过滤件单元10内嵌于所述开口部131后，过滤件主体28的折叠线28a便自然地在与空气导入一次侧空间S1的导入方向正交的方向上延伸。
所述第二室体14为俯视矩形的箱形形状，其向下开口，并且可装拆地被组装于第一室体13的上部，以便覆盖空气过滤件单元10。由此，在空气过滤件单元10的上方形成有所述二次侧空间S2。第二室体14与第一室体13同样地整体由树脂材料构成。
在第二室体14中与第一室体13的第一侧壁13a相同侧的侧壁(图3的左侧的侧壁)上设置有向外侧突出的出气导管20，该出气导管20导出通过空气过滤件单元10后的空气。所述出气管8与该出气导管20连接。出气导管20在进气导管16的正上方与该进气导管16平行地设置。由此，使通过空气过滤件单元10后的空气从二次侧空间S2沿着水平方向导出。
如图3所示，出气导管20的上游侧延伸设置到第二室体14的侧壁的内侧。出气导管20中相对于第二室体14的侧壁位于内侧的部分以共用第二室体14的顶壁(滤清器壳12的顶壁)的方式而被形成。
在第二室体14的所述顶壁中与出气导管20共用的部分上形成有由沿上下方向穿通该顶壁的通孔构成的传感器安装部22。所述空气流量传感器6插入该传感器安装部22中，并且以面临出气导管20的内侧的状态被固定于第二室体14。
空气流量传感器6为插入型热线式空气流量传感器。即，空气流量传感器6具备铂热线等发热电线(热线)，以输出与该热线的温度对应的电压的方式构成。由于热线的温度基于出气导管20内的空气的流速变化而变化，因此，图外的ECU将来自该空气流量传感器6的输出信息(电压)测出，以作为进气量，并且根据该进气量来决定燃料喷射量。
<进气装置1的作用效果>
上述的进气装置1中，从冷风导管2引入的空气通过进气导管16被导入到空气滤清器4的一次侧空间S1。被导入到一次侧空间S1后的空气(进气)如图5中箭头所示那样，沿着第二侧壁13b(偏转部18)上升并且碰撞到空气过滤件单元10而反转。而且，该空气沿着空气过滤件单元10的下侧面一边流向反方向(第一侧壁13a侧)一边通过该空气过滤件单元10而进入到二次侧空间S2。此时，由于过滤件主体28的折叠线28a成为空气流的适度的阻力，因此，空气在空气过滤件单元10的整个面上均匀地扩展并通过该空气过滤件单元10而移动到二次侧空间S2。因此，能够抑制空气流在二次侧空间S2中偏向于一部分区域或形成旋涡流的情况，空气便能够成为稳定的气流而从出气导管20导出并通过空气流量传感器6的位置。
因此，根据上述进气装置1，无需在滤清器壳12上设置以往那样的整流狭缝或整流板，便能够使空气流量传感器6的位置的空气流实现稳定化。换言之，能够稳定地维持空气流量传感器6的检测精度而不会伴随如下的问题：在滤清器壳12上设置整流狭缝或整流板所导致的弊端亦即发动机的输出下降或转矩下降或制造时的成品率下降。
此外，如上所述，由于空气相对于空气过滤件单元10均匀地通过，因而过滤件主体28上的脏污在过滤件整体上均匀地遍布。因此，还具有延长空气过滤件单元10的寿命这样的优点。
此外，根据上述进气装置1，进气导管16延伸设置到第一室体13(一次侧空间S1)的内侧。亦即，进气导管16具有所述延设部16a。因此，即使如图2所示那样采用如下的结构亦即冷风导管2沿着第一侧壁13a与其邻接地延伸后相对于第一侧壁13a大致直角弯曲并且其端部连接于第一侧壁13a上形成的开口部那样的结构，也能够确保在与第二侧壁13b相向的方向上延伸的空气通道长度。因此，还具有如下的优点：即使沿着大致直角地弯曲的流路将空气导入到一次侧空间S1(即使在第一侧壁13a的开口部的位置处的空气流中存在着向沿着该第一侧壁13a的方向流动的成分)，也能够使从第一侧壁13a上所形成的开口部导入的空气流切实地朝向形成有偏转部18的第二侧壁13b。
此外，如图1至图3所示，上述进气装置1中，虽然冷风导管2的空气引入部相对于进气导管16位于上方，但由于进气导管16具有延设部16a，因此，与上述同样地能够使空气流切实地朝向形成有偏转部18的第二侧壁13b。亦即，即使沿着在上下方向上弯曲的流路将空气导入到一次侧空间(即使在第一侧壁13a的开口部的位置处的空气流中存在着向滤清器壳12的底壁13e侧流动的成分的情况下)，也能够切实地使该空气流朝向形成有偏转部18的第二侧壁13b。
而且，根据上述进气装置1，由于出气导管20延伸设置到第二室体14(二次侧空间S2)的内侧，因而便构成为从发动机的各气缸至空气滤清器4的进气通道的管长度实质上被延长了的结构。因此，还具有对进气声发挥消音的功能这样的优点。
<变形例等>
上述的进气装置1只是本发明所涉及的发动机的进气装置1的优选实施方式的例示，其的具体结构是可以在不脱离本发明的主旨的范围内相应地进行变更的。
上述实施方式中，如图5中以实线所示那样，第二侧壁13b的纵壁部19相对于进气导管16的开口部(出口侧开口)位于上方。然而，纵壁部19也可以例如如该图中以双点划线所示那样，相对于空气过滤件单元10而延伸设置到更下方，以使进气导管16的开口部的上端部与该纵壁部19相向。根据这样的结构，从进气导管16被导入的空气沿着偏转部18向上方流动，并且进一步沿着纵壁部19流动而碰撞到空气过滤件单元10。由此，空气流易于反转为沿着该空气过滤件单元10的下侧面流动的空气流。因此，在抑制空气流在二次侧空间S2中偏向于特定的区域或形成旋涡流等现象方面上更为有效。
此外，上述实施方式中，出气导管20的上游侧延伸设置在二次侧空间S2内，在出气导管20中的该延伸设置部分(相对于第二室体14的侧壁位于内侧的位置)设置有空气流量传感器6。然而，也可以如图6所示那样在采用将出气导管20仅设置在相对于第二室体14的侧壁位于外侧的位置的结构的基础上，在该出气导管20上设置空气流量传感器6。根据该结构，由于空气过滤件单元10的上方宽阔开放，因此，二次侧空间S2内的空气流更难以发生偏向，能够期待空气成为更稳定的气流而从出气导管20被导出。
此外，空气流量传感器6除了如此设置在滤清器壳12的出气导管20上之外，还可以设置在出气管8中例如尽可能接近出气导管20的连接位置的位置上。
此外，上述实施方式中，滤清器壳12的所述偏转部18除了是图3所示那样的倾斜面亦即平坦的倾斜的面之外，也可以是如图7所示那样的呈圆弧状弯曲的面。总之，滤清器壳12的所述偏转部18只要是能够让从进气导管16水平地被导入的空气流圆滑地偏转为向上的气流并且沿着空气过滤件单元10的下侧面反转的形状便可。
以上所说明的本发明总结如下。
为了解决上述的课题，本发明的发动机的进气装置包括：空气滤清器，具备大致水平设置的空气过滤件、在该空气过滤件的下方形成一次侧空间并且在所述空气过滤件的上方形成二次侧空间的滤清器壳、设置于该滤清器壳并且从侧方将空气导入到所述一次侧空间的进气导管、以及设置于该滤清器壳并且从所述二次侧空间将空气导出到侧方的出气导管；以及空气流量传感器，固定于所述出气导管或与该出气导管连接的出气管；其中，所述滤清器壳包含设有所述进气导管的第一侧壁和与该第一侧壁相向的第二侧壁，所述空气过滤件具有折叠为折皱状的形状而且以折叠线沿着与所述第一侧壁和所述第二侧壁的排列方向正交的方向延伸的方式而被所述滤清器壳保持，所述第二侧壁具有使从所述进气导管导入的空气偏转为朝向斜上方的气流的偏转部。
根据该进气装置的结构，从进气导管被导入到一次侧空间后的空气(进气)沿着第二侧壁的偏转部上升并且沿着空气过滤件的下侧面向反方向(第一侧壁侧)流动。此时，由于过滤件的折叠线成为空气流的适度的阻力，因此，空气在空气过滤件的整个面上均匀地扩展并通过该空气过滤件而进入到二次侧空间。因此，能够抑制空气流在二次侧空间中偏向于特定的区域或形成旋涡流等现象，空气便能够成为稳定的气流通过出气导管而被导出并通过空气流量传感器。因此，无需在滤清器壳上设置整流狭缝或整流板，便能够使空气流量传感器的位置处的空气流实现稳定化。其结果，能够稳定地维持空气流量传感器的检测精度而不会伴随发动机的输出下降或转矩下降或制造时的成品率下降等问题。
上述进气装置中较为理想的是，所述偏转部为倾斜面，该倾斜面在从所述第一侧壁往所述第二侧壁的方向上以前高后低的方式倾斜。
根据该结构，以精简的结构便能够使从进气导管导入到一次侧空间的空气偏转为朝向斜上方。因此，既能够良好地维持滤清器壳的生产率进而维持空气滤清器的生产率，又能够获得上述的作用效果。
此情况下较为理想的是，所述第二侧壁具有与所述偏转部的上侧连续且大致垂直地延伸的纵壁部，所述进气导管的出口侧开口的上端部与所述纵壁部相向。
根据该结构，从进气导管被导入的空气流沿着偏转部向上方流动，并且进一步沿着纵壁部流动而碰撞到空气过滤件，由此，空气流易于反转为沿着该空气过滤件的下侧面流动的空气流。因此，在抑制空气流在二次侧空间中偏向于特定的区域或形成旋涡流等现象方面上更为有效。
此外较为理想的是，所述出气导管设置在所述进气导管的正上方。
根据该结构，由于在与滤清器壳相同的侧面上设有进气导管和出气导管，因此具有使空气滤清器成为紧凑的结构这样的优点。
此外，上述的进气装置还可以包括：冷风导管，从外部引入空气；其中，所述冷风导管与所述第一侧壁邻接地沿着该第一侧壁延伸，并且大致直角地弯曲而与所述进气导管连接，所述进气导管以插入于所述第一侧壁上所形成的开口部的状态连接于所述滤清器壳，并且具有突出在该滤清器壳的内侧且朝着所述第二侧壁大致水平地延伸的延设部。
根据该结构，基于上述延设部，能够确保向第二侧壁延伸的空气通道长度。因此，即使沿着大致直角地弯曲的流路将空气导入到一次侧空间(亦即即使在第一侧壁的开口部的位置处的空气流中存在着向沿着该第一侧壁的方向流动的成分)，也能够使该空气流更切实地朝向形成有偏转部的第二侧壁。
此外，上述的进气装置还可以包括：冷风导管，与所述进气导管连接，在相对于该进气导管位于上方的位置具备引入空气的空气引入部；其中，所述进气导管以插入于所述第一侧壁上所形成的开口部的状态连接于所述滤清器壳，并且具有突出在该滤清器壳的内侧且朝着所述第二侧壁大致水平地延伸的延设部。
根据该结构，基于上述延设部，能够确保向第二侧壁延伸的空气通道长度。因此，即使沿着在上下方向弯曲的流路将空气导入到一次侧空间(亦即即使在第一侧壁的开口部的位置处的空气流中存在着向滤清器壳的底壁侧流动的成分的情况下)，也能够更切实地使该空气流朝向形成有偏转部的第二侧壁。
符号说明
1 进气装置
2 冷风导管
4 空气滤清器
6 空气流量传感器
8 出气管
10 空气过滤件单元
12 滤清器壳
13 第一室体
13a 第一侧壁
13b 第二侧壁
14 第二室体
16 进气导管
18 偏转部
20 出气导管
26 框架
28 过滤件主体(空气过滤件)
S1 一次侧空间
S2 二次侧空间

Claims (6)

1.一种发动机的进气装置，其特征在于包括：
空气滤清器，具备大致水平设置的空气过滤件、在该空气过滤件的下方形成一次侧空间并且在所述空气过滤件的上方形成二次侧空间的滤清器壳、设置于该滤清器壳并且从侧方将空气导入到所述一次侧空间的进气导管、以及设置于该滤清器壳并且从所述二次侧空间将空气导出到侧方的出气导管；以及
空气流量传感器，固定于所述出气导管或与该出气导管连接的出气管；其中，
所述滤清器壳包含设有所述进气导管的第一侧壁和与该第一侧壁相向的第二侧壁，
所述空气过滤件具有折叠为折皱状的形状而且以折叠线沿着与所述第一侧壁和所述第二侧壁的排列方向正交的方向延伸的方式而被所述滤清器壳保持，
所述第二侧壁具有使从所述进气导管导入的空气偏转为朝向斜上方的气流的偏转部，
所述偏转部为倾斜面，该倾斜面以从所述第一侧壁到该偏转部的间隔距离越往上侧越扩大的方式倾斜并且延伸到相对于所述进气导管的出口侧开口的上端位于上方的位置。
2.根据权利要求1所述的发动机的进气装置，其特征在于：
所述第二侧壁具有与所述偏转部的上侧连续且大致垂直地延伸的纵壁部，所述进气导管的出口侧开口的上端部与所述纵壁部相向。
3.根据权利要求1所述的发动机的进气装置，其特征在于：
所述出气导管设置在所述进气导管的正上方。
4.根据权利要求2所述的发动机的进气装置，其特征在于：
所述出气导管设置在所述进气导管的正上方。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的发动机的进气装置，其特征在于还包括：
冷风导管，从外部引入空气；其中，
所述冷风导管与所述第一侧壁邻接地沿着该第一侧壁延伸，并且大致直角地弯曲而与所述进气导管连接，
所述进气导管以插入于所述第一侧壁上所形成的开口部的状态连接于所述滤清器壳，并且具有突出在该滤清器壳的内侧且朝着所述第二侧壁大致水平地延伸的延设部。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的发动机的进气装置，其特征在于还包括：
冷风导管，与所述进气导管连接，在相对于该进气导管位于上方的位置具备引入空气的空气引入部；其中，
所述进气导管以插入于所述第一侧壁上所形成的开口部的状态连接于所述滤清器壳，并且具有突出在该滤清器壳的内侧且朝着所述第二侧壁大致水平地延伸的延设部。
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