CN112832936A - 一种发动机集成化双进双出三级过滤进气系统及发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发动机集成化双进双出三级过滤进气系统及发动机，包括一个油浴式粗滤器、两个离心式预滤器和两个纸质式细滤器，油浴式粗滤器的两个进气口与不同离心式预滤器的出气口连通，油浴式粗滤器的两个出气口与不同纸质式细滤器的进气口连通，所述油浴式粗滤器包括可拆卸连接的上壳体与下壳体，上壳体与下壳体能够围合形成油浴空间，油浴空间中安装有滤网内胆，滤网内胆中安装有粗滤器下滤网，粗滤器下滤网的上方安装有粗滤器上滤网，粗滤器上滤网及粗滤器下滤网均通过T型滤网固定支架固定；油浴空间的下端与油浴式粗滤器的进气口连通，油浴空间的上端与油浴式粗滤器的出气口连通。

Description

一种发动机集成化双进双出三级过滤进气系统及发动机
技术领域
本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种发动机集成化双进双出三级过滤进气系统及方法。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
制造业自主创新是国家面对挑战和独立可持续发展的重要基石。近年来，我国重型车辆保有量维持在700万台左右。高功率、大型化运输机械是国防、矿山、基建等领域的重要高端装备。这些重型装备，尤其是国防用大型运输装备，发动机工作负荷大，工作环境恶劣，沙尘暴频发。而车辆进气系统是保证这运输机械在严苛环境下稳定工作的关键部件。先进的进气系统对于延长车辆使用寿命，确保发动机功率，降低温室气体排放具有显著意义，市场需求巨大。目前，重型车辆进气系统制造关键技术仍被BUCYRUS、TEREXMINING、CAT等美国公司垄断，自主开发高功率、大型化车辆进气系统是替代进口、应对挑战的必然选择。国内普通进气系统制造比较完善，但大功率，尤其国防用超大功率进气系统效果欠佳，在恶劣环境下用超大功率进气系统有待进一步开发。我公司是从事汽车进气系统研发和生产的专业企业，已立项研发国内首台套重型车辆多级进气系统，旨在解决大功率重型车辆进气系统关键技术，对于关键零部件替代进口、保障国防建设具有重要意义。
发明人了解到，现在工程车进气系统的灰尘粗滤形式多种多样，良莠不齐。或不能满足整车空间安装要求，或不能有效的起到除灰、排水的作用，或不能满足油浴式空滤器任意选装，或不能满足高功率、大流量发动机进气流量要求。因此设计一种大功率发动机集成化油浴式双进双出三级过滤进气系统来满足现在超重型载重汽车上进气流量和滤清效果要求，填补国内空白。
发明内容
本发明的目的是提供一种发动机集成化双进双出三级过滤进气系统，能够至少解决上述技术问题之一。
为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供一种发动机集成化双进双出三级过滤进气系统，包括一个油浴式粗滤器、两个离心式预滤器和两个纸质式细滤器，油浴式粗滤器的两个进气口与不同离心式预滤器的出气口连通，油浴式粗滤器的两个出气口与不同纸质式细滤器的进气口连通，其特征在于：
所述油浴式粗滤器包括可拆卸连接的上壳体与下壳体，上壳体与下壳体能够围合形成油浴空间，油浴空间中安装有滤网内胆，滤网内胆中安装有粗滤器下滤网，粗滤器下滤网的上方安装有粗滤器上滤网，粗滤器上滤网及粗滤器下滤网均通过T型滤网固定支架固定；
油浴空间的下端与油浴式粗滤器的进气口连通，油浴空间的上端与油浴式粗滤器的出气口连通。
进一步，所述上壳体与下壳体之间通过板簧拉钩连接。
进一步，所述上壳体的上壁面处设有所述的油浴式粗滤器的出气口，T型滤网固定支架包括竖直段和水平段，竖直段垂直于粗滤器上滤网及粗滤器下滤网，竖直段分别与粗滤器上滤网及粗滤器下滤网固定连接，水平段与上壳体的上壁面可拆卸固定连接。
进一步，所述T型滤网固定支架的数量为两个，两个T型滤网固定支架并排设置于油浴空间中。
进一步，所述上壳体的上部设有两个粗滤器进气口，粗滤器进气口对称设置在上壳体的两侧，粗滤式进气口具有进气管，进气管的端部通过锁紧卡箍可拆卸固定有离心式预滤器。
进一步，所述离心式预滤器包括离心式预滤器壳体，离心式预滤器壳体中转动安装有排尘转子和导向叶片，离心式预滤器的侧壁处设有排尘口。
进一步，所述离心式预滤器壳体靠近粗滤式油浴器的一端设有离心式预滤器出气口，另一端设有离心式预滤器进气口。
进一步，所述纸质细滤器包括纸质细滤器壳体，纸质细滤器壳体中设有纸质滤芯，纸质细滤器壳体处开设有纸质细滤器进气口和纸质细滤器出气口。
进一步，两个进气管的中心轴线之间呈设定夹角，进气管朝着远离油浴式粗滤器的方向延伸。
进一步，两个进气管之间通过中间固定支架连接，中间固定支架与上壳体固定连接。
以上一个或多个技术方案的有益效果：
采用两个离心预滤器进气并联和一个大型油浴式粗滤器串联，然后在和两个纸质细滤器并联的三级过滤方式，过滤效率极高，高达99.99％；本专利采用双进气和双出气的结构，能满足超大功率发动机进气流量，且进气阻力较低；本专利模块化设计，没有过多弯管连接，大大节约了整车空间，减轻整车重量。本专结构紧凑，而且结构简单、安装拆卸方便，油浴式粗滤器和纸式细滤器滤芯可多次使用且维护保养简单，维护保养成本较低；本专利填补我国在大功率高进气流量(1800-3500m3/h)的重型载货车辆进气系统关键技术空白，对于关键零部件替代进口、保障国防建设具有重要意义。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。
图1是本公开一个或多个实施例中整体结构示意图；
图2是本公开一个或多个实施例中离心式预滤器的结构示意图；
图3是本公开一个或多个实施例中油浴式粗滤器的结构示意图；
图4是本公开一个或多个实施例中纸质式细滤器的结构示意图；
图5是本公开一个或多个实施例中油浴式粗滤器的剖面视图。
图中，1、离心式预滤器；2、纸质式细滤器；3、油浴式粗滤器；4、壳体；5、油浴式粗滤器进气口；6、纸质式细滤器出气口；7、中间固定支架；8、安装支架；
1.1、离心式预滤器壳体；1.2、导向叶片；1.3、排尘转子；1.4、排尘口；1.5、离心式预滤器出气口；1.6、锁紧卡箍；
2.1、纸质细滤器出气口；2.2、纸式滤芯；2.3、纸质细滤器出气口；2.4、细滤器端盖；3.1、粗滤器上滤网；3.2、粗滤器下滤网；3.3、滤网内胆；3.4、粗滤器出气口；3.5、双头连接螺栓；3.6、油浴式粗滤器上壳体；3.7、板簧拉钩；3.8、粗滤器底壳；3.9、T型滤网固定支架。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例1
如图1-图3所示，本实施例提供一种发动机集成化双进双出三级过滤进气系统，包括一个油浴式粗滤器、两个离心式预滤器和两个纸质式细滤器，油浴式粗滤器的两个进气口与不同离心式预滤器的出气口连通，油浴式粗滤器的两个出气口与不同纸质式细滤器的进气口连通，所述油浴式粗滤器包括可拆卸连接的上壳体与下壳体，上壳体与下壳体能够围合形成油浴空间，油浴空间中安装有滤网内胆，滤网内胆中安装有粗滤器下滤网，粗滤器下滤网的上方安装有粗滤器上滤网，粗滤器上滤网及粗滤器下滤网均通过T型滤网固定支架固定；
油浴空间的下端与油浴式粗滤器的进气口连通，油浴空间的上端与油浴式粗滤器的出气口连通。
本专利是大功率高流量重型载重汽车进气系统，特别涉及一种大功率发动机集成化油浴式双进双出三级过滤进气系统，是整车运行和进气灰尘、杂物和水分离的最主要部分。
一种大功率发动机集成化油浴式双进双出三级过滤进气系统，主要包括两个离心式预滤器、一个油浴式粗滤器和两个纸质式细滤器，涉及高含尘恶劣环境下150吨及以上重型载重汽车的发动机进气系统领域。
所述传统进气系统是采用进气道+软管+粗滤器+软管+细滤器的结构形式，此结构形式连接管道较多，占用整车空间较多且进气阻力较大，不能满足大功率发动机进气流量要求。
所述本专利是在原有进气系统基础上进行的设计创新，把离心式预滤器、油浴式粗滤器和纸式细滤器模块化设计，极大的节约了整车的空间。离心式预滤器、油浴式粗滤器和纸式细滤器集成化设计，之间取消了过多弯管连接，减少了各项生产及管理成本。
所述本专利进行A4灰的过滤效率试验，加灰450g，可以排出灰449g，除灰效率99.9％，效率极高；在3000m/h超大流量下，整个进气系统的进气阻力为4.33kpa，进气阻力较小，大大满足高功率大流量发动机的匹配要求。
Figure BDA0002880562640000061
所述伴有灰尘及杂物的空气在发动机的负压下通过两个离心式预滤器壳体1.1的上部筛状孔进入预滤器可体内，进入预滤器壳体内的含有灰尘杂质的气体经过导向叶片1.2从而催动排尘转子1.3进行转动，含有一定重量的灰尘和杂质在离心力的作用下会经过排尘口1.4排出外界，较为洁净的空气进入离心式预滤器出气口1.5.离心式预滤器出气口1.5和油浴式粗滤器进气口5通过锁紧卡箍1.6相连接，从离心式预滤器出来的空气经油浴式粗滤器进气口5进入油浴式粗滤器上壳体3.6和滤网内胆3.3形成的空间内，随之空气从而下降到装有一定液位机油的粗滤器底壳3.8内，从离心式预滤器下来过滤后的气体会和此机油进行混合形成油雾，油雾会上升经过直径0.3mm钢丝缠绕的一个粗滤器下滤网3.1和两个粗滤器上滤网3.2粘附在上面，从而把经过预滤器过滤后较轻的灰尘和杂质粘附在粗滤器底壳机油内和粗滤器滤网上面，过滤后的气体经过粗滤器出气口3.4和细滤器进气口2.3进入到两个相同的纸质细滤器2内。经过油浴式粗滤器3第二次过滤后的空气再次经过纸式滤芯2.3进行第三级过滤，过滤后洁净的空气经过纸质细滤器出气口排出提供给发动机使用。
所述两个离心式预滤器1经过锁紧卡箍1.6安装在油浴式粗滤器进气口5上，卡箍上有锁紧螺栓，简单有效。
所述两油浴式粗滤器进气口5和中间固定支架7焊接在油浴式粗滤器上壳体上，能保证油浴式粗滤器进气口稳定性，结构稳定，简单有效。
所述纸质细滤器2和滤网内胆3.3通过滤网内胆3.3上部镶嵌的10个双头连接螺栓3.5，安装在油浴式粗滤器上壳体3.6上，三只者有橡胶密封垫进行密封，保证粗滤器进气口和出气口、外界的密封性，简单可靠。
所述两个粗滤上滤网3.1和一个粗滤下滤网3.2通过两个T型滤网固定支架3.9固定在滤网内胆3.3内，每个滤网之间都有蝴蝶丝进行固定，简单有效。每个滤网和内胆之间也都有密封胶胶进行密封，保证含有灰尘和杂质的空气都能经过滤网进行过滤。T型滤网固定支架3.9经过双头连接螺栓3.9固定到内胆上侧，结构紧凑简单有效。
所述10个板簧拉钩3.7焊接到粗滤器底壳3.8上，下壳体4通过板簧拉钩3.7固定到油浴式粗滤器上壳体3.6上，简单有效。
本专利采用两个离心预滤器进气并联和一个大型油浴式粗滤器串联，然后在和两个纸质细滤器并联的三级过滤方式，过滤效率极高，高达99.99％；本专利采用双进气和双出气的结构，能满足超大功率发动机进气流量，且进气阻力较低；本专利模块化设计，没有过多弯管连接，大大节约了整车空间，减轻整车重量；而且结构简单、安装拆卸方便，油浴式粗滤器和纸式细滤器滤芯可多次使用且维护保养简单，维护保养成本较低；本专利填补我国在大功率高进气流量(1800-3500m3/h)的重型载货车辆进气系统关键技术空白，对于关键零部件替代进口、保障国防建设具有重要意义。
实施例2
本实施例提供一种发动机，利用了实施例1中所述的发动机集成化双进双出三级过滤进气系统。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种发动机集成化双进双出三级过滤进气系统，其特征在于，包括一个油浴式粗滤器、两个离心式预滤器和两个纸质式细滤器，油浴式粗滤器的两个进气口与不同离心式预滤器的出气口连通，油浴式粗滤器的两个出气口与不同纸质式细滤器的进气口连通，其特征在于：
所述油浴式粗滤器包括可拆卸连接的上壳体与下壳体，上壳体与下壳体能够围合形成油浴空间，油浴空间中安装有滤网内胆，滤网内胆中安装有粗滤器下滤网，粗滤器下滤网的上方安装有粗滤器上滤网，粗滤器上滤网及粗滤器下滤网均通过T型滤网固定支架固定；
油浴空间的下端与油浴式粗滤器的进气口连通，油浴空间的上端与油浴式粗滤器的出气口连通。
2.根据权利要求1所述的发动机集成化双进双出三级过滤进气系统，其特征在于，所述上壳体与下壳体之间通过板簧拉钩连接。
3.根据权利要求1所述的发动机集成化双进双出三级过滤进气系统，其特征在于，所述上壳体的上壁面处设有所述的油浴式粗滤器的出气口，T型滤网固定支架包括竖直段和水平段，竖直段垂直于粗滤器上滤网及粗滤器下滤网，竖直段分别与粗滤器上滤网及粗滤器下滤网固定连接，水平段与上壳体的上壁面可拆卸固定连接。
4.根据权利要求1所述的发动机集成化双进双出三级过滤进气系统，其特征在于，所述T型滤网固定支架的数量为两个，两个T型滤网固定支架并排设置于油浴空间中。
5.根据权利要求1所述的发动机集成化双进双出三级过滤进气系统，其特征在于，所述上壳体的上部设有两个粗滤器进气口，粗滤器进气口对称设置在上壳体的两侧，粗滤式进气口具有进气管，进气管的端部通过锁紧卡箍可拆卸固定有离心式预滤器。
6.根据权利要求1所述的发动机集成化双进双出三级过滤进气系统，其特征在于，所述离心式预滤器包括离心式预滤器壳体，离心式预滤器壳体中转动安装有排尘转子和导向叶片，离心式预滤器的侧壁处设有排尘口。
7.根据权利要求1所述的发动机集成化双进双出三级过滤进气系统，其特征在于，所述离心式预滤器壳体靠近粗滤式油浴器的一端设有离心式预滤器出气口，另一端设有离心式预滤器进气口。
8.根据权利要求1所述的发动机集成化双进双出三级过滤进气系统，其特征在于，所述纸质细滤器包括纸质细滤器壳体，纸质细滤器壳体中设有纸质滤芯，纸质细滤器壳体处开设有纸质细滤器进气口和纸质细滤器出气口。
9.根据权利要求1所述的发动机集成化双进双出三级过滤进气系统，其特征在于，两个进气管的中心轴线之间呈设定夹角，进气管朝着远离油浴式粗滤器的方向延伸。
10.一种发动机，其特征在于，利用了权利要求1-9中任意一项所述的发动机集成化双进双出三级过滤进气系统。
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