CN113482816A - 燃油滤清器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车零部件技术领域，特别是涉及一种具有排气结构的燃油滤清器，燃油滤清器至少包括滤清器本体、滤芯单元以及管道组件，管道组件包括第一管道和第二管道，通过在第一管道和第二管道之间界定出环形流道，并使环形流道具有截面变化，通过环形流道的截面变化产生的压力差，使得第一管道内的气体可以通过第二管道不连续排出，从而防止短时间内直接将大量积累的气体进入发动机而使发动机供油中断而熄火，进而提高了发动机的安全性能。

Description

燃油滤清器

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，特别是涉及一种具有排气结构的燃油滤清器。

背景技术

相关技术中，汽车的燃油系统为低压供油系统，由于低压供油系统产生的负压环境会使燃油内的空气析出，或者低压供油系统内存在异常泄漏故障致使吸入空气。前述两种情形均会造成燃油滤清器内积累过多的空气，进而在将过滤后的燃油送进发动机燃烧时，会短时间内直接将大量积累的空气送入发动机中，从而导致发动机熄火，使得车辆在行驶中存在安全隐患。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种燃油滤清器，以提高发动机的安全性能。

为实现上述目的，本申请实施例提供了一种燃油滤清器，包括：

滤清器本体，所述滤清器本体具有进油口、出油口以及连通所述进油口和所述出油口的滤腔；

滤芯单元，所述滤芯单元设于所述滤腔内且具有通气孔，以使所述滤腔分隔为连通所述进油口的第一区域和连通所述出油口的第二区域；以及

管道组件，所述管道组件位于所述第二区域内，且所述管道组件包括第一管道和第二管道；所述第一管道的一端通过所述通气孔与所述第一区域连通，另一端外套设有所述第二管道，以在所述第一管道和所述第二管道之间界定出环形流道；所述环形流道的一端起始于所述第二管道的输入端并连通所述第二区域，另一端终止于所述第二管道的输出端并连通所述出油口；

其中，所述第一管道位于所述第二管道内的部分在第一位置处设有排气孔，以使所述第一管道与所述第二管道相连通；

所述第二管道位于所述第一位置处的截面面积小于所述第二管道位于第二位置处的截面面积；

所述第一位置沿所述管道组件内流体的流动方向位于所述第二位置的下游。

在其中一个实施例中，所述环形流道具有沿所述流动方向依次连通的第一环形通道和第二环形通道；

所述第一环形通道的截面面积大于所述第二环形通道的截面面积；

所述第一位置位于所述第二环形通道内，所述第二位置位于所述第一环形通道内。

在其中一个实施例中，所述第二管道包括沿所述流动方向依次连接的第一管段和第二管段；

所述第一管段的截面面积大于所述第二管段的截面面积；

所述第一环形通道由所述第一管段和所述第一管道位于所述第一管段内的部分来界定出，所述第二环形通道由所述第二管段和所述第一管道位于所述第二管段内的部分来界定出。

在其中一个实施例中，所述第一管段和所述第二管段通过连接部连接；

所述连接部具有沿所述流动方向减小的截面面积。

在其中一个实施例中，所述第一管道包括沿所述流动方向依次连接的第三管段和第四管段，所述第四管段外套设有所述第二管道；

所述第三管段的截面面积大于所述第四管段的截面面积。

在其中一个实施例中，所述第二管道位于所述第二位置处的截面面积a，以及所述第二管道位于第一位置处的截面面积b满足预设条件，所述预设条件包括：

a与b的比值为1.7至2.6。

在其中一个实施例中，所述预设条件还包括：

150平方毫米≤a≤210平方毫米，55平方毫米≤b≤115平方毫米。

在其中一个实施例中，所述通气孔的直径为d满足条件：

0.5毫米≤d≤2毫米。

在其中一个实施例中，所述排气孔设置有多个，且多个所述排气孔围绕所述第一管道的周向分布。

在其中一个实施例中，所述进油口与所述出油口沿所述流动方向位于所述通气孔的下游。

上述提供的燃油滤清器中，燃油滤清器至少包括滤清器本体、滤芯单元以及管道组件，管道组件包括第一管道和第二管道，通过在第一管道和第二管道之间界定出环形流道，并使环形流道具有截面变化，通过环形流道的截面变化产生的压力差，使得第一管道内的气体可以通过第二管道不连续排出，从而防止短时间内直接将大量积累的气体进入发动机而使发动机供油中断而熄火，进而提高了发动机的安全性能。

本申请实施例的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请实施例的实践了解到。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用于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不当限定。

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一种实施方式中燃油滤清器的剖视结构示意图；

图2为本申请实施例图1中G处的局部放大结构示意图；

图3为本申请实施例一种实施方式中燃油滤清器内流体的流向示意图；

图4为本申请实施例一种实施方式中燃油滤清器内流体的局部放大流向示意图。

附图标记如下：

滤清器本体100、进油口110、出油口120、滤腔130、第一区域131、第二区域132；

滤芯单元200、通气孔210；

管道组件300、第一管道310、排气孔311、第三管段312、第四管段313、第二管道320、第一管段321、第二管段322、连接部323、环形流道330、第一环形通道331、第二环形通道332；

流动方向Q。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

燃油滤清器有柴油滤清器、汽油滤清器和天然气滤清器三类。燃油滤清器的作用是阻止燃油中的颗粒物、水及不洁物，保证发动机燃油系统精密部件免受磨损及其他损害。

正如背景技术所言，相关技术中，汽车的燃油系统为低压供油系统，由于低压供油系统产生的负压环境会使燃油内的空气析出，或者低压供油系统内存在异常泄漏故障致使吸入空气。前述两种情形均会造成燃油滤清器内积累过多的空气，进而在将过滤后的燃油送进发动机燃烧时，会短时间内直接将大量积累的空气送入发动机中，从而导致发动机熄火，使得车辆在行驶中存在安全隐患。

经本申请发明人进一步研究，若将进油口和出油口设置于滤清器本体的上部，空气由于浮力作用也位于上部，对于旋装式的燃油滤清器而言，比较容易实现空气排出。但同样会存在当燃油进入燃油滤清器总成后，油面首先升高过滤位置处，燃油会优先从可以过滤的位置处流出，而位于过滤位置以上的部分此时都被空气填充，由于浮力作用，大部分空气始终无法接触出油口，从而不能被充分排出。进而，燃油滤内储存过多空气会导致发动机起动延迟甚至起动困难故障。而对于模块式燃油滤清器代替旋装式的燃油滤清器进行使用，将各功能部件模块化装配，可以提高生产效率，同时模块化的装配方式，仅需要更换滤芯单元即可，更环保。而对于模块式燃油滤清器而言，为满足模块化需求以及装配需要，通常将进油口和出油口设置于较低位置，但如此由于浮力作用空气会积聚在滤清器的上部，不利于空气的排出。

基于此，有必要针对上述技术问题，本申请实施例提供一种燃油滤清器，通过设计具有能够产生压力的环形流道，迫使积聚在燃油滤清器内的气体有序排出，以提高发动机的安全性能。

图1示出了本申请实施例一种实施方式中燃油滤清器的剖视结构示意图；

图2示出了本申请实施例图1中G处的局部放大结构示意图；为方便描述本申请实施例，仅示出与本申请实施例相关的部分。

为便于理解，如图1所示，图纸的上方定义为上方，图纸的下方定义为下方，图纸的左方定义为左侧，图纸的右方定义为右侧。可以理解，上述定义仅为了说明，并不能理解为对本申请的限定。可以理解，上述定义仅为了说明，并不能理解为对本申请的限定。

请参照图1至图2，本申请实施例提供了一种燃油滤清器，该燃油滤清器包括滤清器本体100、滤芯单元200以及管道组件300。滤清器本体100具有进油口110、出油口120以及连通进油口110和出油口120的滤腔130，滤芯单元200设于滤腔130内且具有通气孔210，以使滤腔130分隔为连通进油口110的第一区域131和连通出油口120的第二区域132，可以理解的是，燃油由第一区域131经过滤芯单元200进入第二区域132。管道组件300位于第二区域132内，且管道组件300包括第一管道310和第二管道320，第一管道310的一端通过通气孔210与第一区域131连通，另一端外套设有第二管道320，以在第一管道310和第二管道320之间界定出环形流道330，环形流道330的一端起始于第二管道320的输入端并连通第二区域132，另一端终止于第二管道320的输出端并连通出油口120，也就是说在燃油负压环境下，第一区域131内的燃油中的气体会由于压力以及燃油浮力的作用，上升至通气孔210处，气体通过通气孔210进入第一管道310内。第一管道310位于第二管道320内的部分在第一位置处设有排气孔311，以使第一管道310与第二管道320相连通。第二管道320位于第一位置处的截面面积小于第二管道320位于第二位置处的截面面积。第一位置沿管道组件300内流体的流动方向Q位于第二位置的下游。

由此，由于第二管道320位于第一位置处的截面面积小于第二管道320位于第二位置处的截面面积，即是在第一位置处的流体流量小于第二位置处的流体流量。又由于在流动方向Q上，第一位置位于第二位置的下游，即在第一位置处和第二位置处具有压力差，也就是说，在环形流道330内的流体存在不同的压力状态。此时，第一管道310在第一位置处的气体会在压力的作用下从排气孔311排出进入至环形流道330内，通过环形流道330的截面变化产生的压力差，使得第一管道310内的气体可以通过第二管道320不连续排出，从而防止短时间内直接将大量积累的气体进入发动机而使发动机供油中断而熄火，进而提高了发动机的安全性能。

下面结合附图，对本申请实施例中各部分结构在具体实施时，进行进一步说明。

请继续参考图1至图2，在一些实施例中，为了得到具有相对稳定的压力差，对排气孔311处的排气量进行优化，环形流道330具有沿流动方向Q依次连通的第一环形通道331和第二环形通道332，第一环形通道331的截面面积大于第二环形通道332的截面面积，第一位置位于第二环形通道332内，第二位置位于第一环形通道331内。也就是说，将环形流道330分为第一环形通道331和第二环形通道332两部分组成，使得流入环形流道330的燃油先经过第一环形通道331后再流入第二环形通道332，利用第一环形通道331对刚进入环形流道330内的燃油进行缓冲，燃油具有了相对稳定的动力特性后，再进入第二环形通道332，由于第二环形通道332的截面面积小于第一环形通道331的截面面积，从而产生了压力差，使得位于第二环形通道332内的排气孔311内的气体流入至第二环形通道332，并随着第二环形通道332内的燃油排出。由于环形流道330是围绕着第一管道310而形成的，环形流道330内的燃油会围绕着第一管道310产生对应的压力，进而可以更加充分使气体通过排气孔311排出至第二环形通道332内。

请继续参考图2，在一些实施例中，第二管道320包括沿所述流动方向Q依次连接的第一管段321和第二管段322，第一管段321的截面面积大于第二管段322的截面面积，第一环形通道331由第一管段321和第一管道310位于第一管段321内的部分来界定出，第二环形通道332由第二管段322和第一管道310位于第二管段322内的部分来界定出。也就是说，通过将第二管道320设置为连接在一起的两个管段，且使两个管段的内径不一致，来形成第一环形通道331和第二环形通道332。举例来说，第一管段321和第二管段322可以是管壁壁厚相同的管段，也可以是管壁壁厚不同的管段，图2示例性地示出管壁壁厚相同的情形，此时，第一管段321的直径大于第二管段322的直径，而在管壁壁厚不同时，只需保证两个管段的内径不一致，第一管段321的内径大于第二管段322的内径即可，此时第一管段321和第二管段322的外径可以一致，也可以不一致，本申请实施例对此不作具体地限定。为了得到更为优异的燃油的动力特性，具体至一些实施例中，第一管段321和第二管段322通过连接部323连接，连接部323具有沿流动方向Q减小的截面面积，由此，可以改善燃油从第一环形通道331流向第二环形通道332时产生紊流。

请继续参考图2，在一些实施例中，第一管道310包括沿流动方向Q依次连接的第三管段312和第四管段313，第四管段313外套设有第二管道320，第三管段312的截面面积大于第四管段313的截面面积，由此可以通过截面面积的变化产生压力差，迫使第一管道310内的气体加速从排气孔311中流入至环形流道330内。

请继续参考图1至图2，经发明人进一步地研究，由于截面越小排气越好，但会因此使得整体装置内的阻力升高。因此，为了更好地优化第一管道310内的气体从第二管道320内不连续排出的特性，在一些实施例中，第二管道320位于第二位置处的截面面积a，以及第二管道320位于第一位置处的截面面积b满足预设条件，预设条件包括a与b的比值为1.7至2.6。由此，在此范围之下，更加有利于控制积累于滤腔130内的气体有序且以一定速率从排气孔311中流入环形流道330，防止气体团聚于排气孔311处，造成拥堵。具体至一些实施例中，还可以从另一些方面优化第一管道310内的气体从第二管道320内不连续排出的特性，例如，预设条件还包括有：150平方毫米≤a≤210平方毫米，55平方毫米≤b≤115平方毫米。而在另一些实施例中，将排气孔311设置有多个，且多个排气孔311围绕第一管道310的周向分布，由此配合环形流道330以得到环形方向上在排气孔311处，气体能更加均匀地进入环形流道330中，有效防止气体团聚的发生。具体至另一些实施例中，为更进一步便于燃油以及气体的有序排出，可以在第二管道320的输出端设置若干输出孔，利用输出孔对燃油以及气体进行切割，以得到有序的流动状态。

而在气体进入第一管道310之前，气体是通过通气孔210破碎成小气泡而进入第一管道310中的，以此保证气体不连续排出。在一些实施例中，通过本申请发明人的进一步研究，通气孔210的直径为d满足条件：0.5毫米≤d≤2毫米，由此，可以更为有效地对气体进行切割破碎得到小气泡。

在一些实施例中，进油口110与出油口120沿流动方向Q位于通气孔210的下游。具体至一些实施例中，如图1所示，流动方向Q为竖直方向，将进油口110与出油口120设于滤清器本体100的底部，而将通气孔210设于滤清器本体100的顶部，使得气体从顶部进入第一管道310内，可以充分地将积聚在滤清器本体100中滤腔130内的气体通过第一管道310排出。又由于不断累积的气体会占用滤芯单元200的过滤面积，不利于产品性能，通过本申请实施例中的管道组件300，将上部低压区空气以发动机允许的速率随燃油在相对高压的出油口120处排出，并送入发动机燃烧消耗。同时，又由于每次完成燃油滤滤芯保养或者更换后，必须先泵油，使燃油滤清器内燃油油面到达出油口120高度才能保证发动机起动。由此，通过采用低位出油口120，相较于高位出油口120而言，燃油不需要充满整个滤清器总成，保养后车辆起动更快，省时省力。进而，本申请实施例提供的燃油滤清器的结构既可以应用至旋转式滤清器中，也可以应用至模块式滤清器中，以解决滤清器中存在的相关问题。

图3示出了本申请实施例一种实施方式中燃油滤清器内流体的流向示意图；

图4示出了本申请实施例一种实施方式中燃油滤清器内流体的局部放大流向示意图；为方便描述本申请实施例，仅示出与本申请实施例相关的部分；其中，黑色箭头为燃油的流动示意方向，白色箭头为气体的流动示意方向。

请参照图3至图4，并结合图1至图2，本申请实施例提供的燃油滤清器的工作过程为：

燃油通过进油口110进入第一区域131，在滤腔130内的负压环境下，燃油中的一部分气体逸出，并通过通气孔210破碎成小气泡并以小气泡的形式进入至第一管道310内，燃油通过滤芯单元200从第一区域131进入第二区域132内，并通过环形流道330流动至出油口120，在此过程中由于环形流道330具有截面的变化而产生有压力差，第一管道310内的气体可以通过排气孔311进入环形流道330，并随着燃油一起排出至出油口120。

综上所述，本申请实施例提供的燃油滤清器中采用低位进出油口、高位进气的设计，使气体在上，出油在下，防止直接将大量空气直接送入发动机且便于泵油。同时，通过在管道组件300中设计能够产生压力差的环形流道330，使得高位进入的空气在压力差的作用下可以以发动机所允许的速率不连续排出，随着燃油一起排出至出油口120。由此，防止短时间内直接将大量积累的气体进入发动机而使发动机供油中断而熄火，进而提高了发动机的安全性能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种燃油滤清器，其特征在于，包括：

滤清器本体，所述滤清器本体具有进油口、出油口以及连通所述进油口和所述出油口的滤腔；

滤芯单元，所述滤芯单元设于所述滤腔内且具有通气孔，以使所述滤腔分隔为连通所述进油口的第一区域和连通所述出油口的第二区域；以及

管道组件，所述管道组件位于所述第二区域内，且所述管道组件包括第一管道和第二管道；所述第一管道的一端通过所述通气孔与所述第一区域连通，另一端外套设有所述第二管道，以在所述第一管道和所述第二管道之间界定出环形流道；所述环形流道的一端起始于所述第二管道的输入端并连通所述第二区域，另一端终止于所述第二管道的输出端并连通所述出油口；

其中，所述第一管道位于所述第二管道内的部分在第一位置处设有排气孔，以使所述第一管道与所述第二管道相连通；

所述第二管道位于所述第一位置处的截面面积小于所述第二管道位于第二位置处的截面面积；

所述第一位置沿所述管道组件内流体的流动方向位于所述第二位置的下游。

2.根据权利要求1所述的燃油滤清器，其特征在于，所述环形流道具有沿所述流动方向依次连通的第一环形通道和第二环形通道；

所述第一环形通道的截面面积大于所述第二环形通道的截面面积；

所述第一位置位于所述第二环形通道内，所述第二位置位于所述第一环形通道内。

3.根据权利要求2所述的燃油滤清器，其特征在于，所述第二管道包括沿所述流动方向依次连接的第一管段和第二管段；

所述第一管段的截面面积大于所述第二管段的截面面积；

所述第一环形通道由所述第一管段和所述第一管道位于所述第一管段内的部分来界定出，所述第二环形通道由所述第二管段和所述第一管道位于所述第二管段内的部分来界定出。

4.根据权利要求3所述的燃油滤清器，其特征在于，所述第一管段和所述第二管段通过连接部连接；

所述连接部具有沿所述流动方向减小的截面面积。

5.根据权利要求1所述的燃油滤清器，其特征在于，所述第一管道包括沿所述流动方向依次连接的第三管段和第四管段，所述第四管段外套设有所述第二管道；

所述第三管段的截面面积大于所述第四管段的截面面积。

6.根据权利要求1至5任一项所述的燃油滤清器，其特征在于，所述第二管道位于所述第二位置处的截面面积a，以及所述第二管道位于第一位置处的截面面积b满足预设条件，所述预设条件包括：

a与b的比值为1.7至2.6。

7.根据权利要求6所述的燃油滤清器，其特征在于，所述预设条件还包括：

150平方毫米≤a≤210平方毫米，55平方毫米≤b≤115平方毫米。

8.根据权利要求1至5任一项所述的燃油滤清器，其特征在于，所述通气孔的直径为d满足条件：

0.5毫米≤d≤2毫米。

9.根据权利要求1至5任一项所述的燃油滤清器，其特征在于，所述排气孔设置有多个，且多个所述排气孔围绕所述第一管道的周向分布。

10.根据权利要求1至5任一项所述的燃油滤清器，其特征在于，所述进油口与所述出油口沿所述流动方向位于所述通气孔的下游。

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