CN204646480U - 一种发动机双曲面结构静电吸附式空气滤清器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机双曲面结构静电吸附式空气滤清器装置，利用滤芯双曲面结构外表面的流线形纵向流动阻力系数最小的特点，结合一种与空气等流体摩擦极易产生静电作用的材质所制造的圆盘，安装在滤芯的底部来对空气中的微粒进行静电吸附。滤芯横截面积由上至下递减，空气滤清器壳体与滤芯之间的空气减速增压，提高气缸进气量。同时，通过空气滤清器的振动作用，抖动滤芯上的微尘、颗粒等杂质，提高底部圆盘的静电作用将杂质吸附到圆盘上的效率。本实用新型降低了滤芯在长期使用过程中对空气的进气阻力，提高了进气量及进气效率，并在不增加空气滤清器壳体尺寸的情况下，提高了其储灰能力，降低了空气滤清器的清洁周期。

Description

一种发动机双曲面结构静电吸附式空气滤清器装置

技术领域

本实用新型涉及内燃机零部件设计与材料，尤其是属于内燃机进气系统过滤装置零部件设计与材料领域。

背景技术

随着农业的大力发展，农业的机械化生产日益普遍，对内燃机的需求以及对内燃机使用性能和使用寿命的提高逐渐强烈。在对内燃机使用性能和使用寿命产生影响的零件中，空气滤清器显得尤为重要。特别是在农业生产过程中，内燃机工作环境比较恶劣。在此环境下，空气中的微尘，颗粒等杂质较多，对进气系统影响较大，作为进气系统的第一道防线，空气滤清器必须具有良好的过滤能力。若是在沙尘环境下的农业生产，空气滤清器的好坏，直接关系到内燃机能否在此环境下工作。

在内燃机使用中，进气量对气缸内混合气的燃烧情况产生很大影响。如果混合气中空气的进气量不足，过量空气系数小于1，会致使部分燃料无法充分燃烧，降低了内燃机的功率，提高了燃油消耗率；没有完全燃烧的燃料会随着尾气排出，增大了内燃机的排气烟度，对大气造成污染加重。这对内燃机的动力性，经济性与排放性等都产生很大影响。通过降低空气滤清器的进气阻力，可以提高气缸内混合气中空气含量，保证过量空气系数的适宜。同时，气缸内各零部件的磨损对内燃机使用寿命具有很大影响，如果空气滤清器的过滤能力达不到要求，会使气缸内的混合气中含有微尘、颗粒等杂质，会加剧活塞环与活塞环槽，活塞与气缸壁的磨损，对内燃机的寿命具有极大危害。

内燃机用的纸质空气滤清器，其滤芯的普遍结构是将滤纸通过折叠增大过滤面积，做成圆柱状，内部加有金属管支撑架固定，并在金属管上开有多个圆孔与微孔滤纸共同作用以达到消声效果。如公开号为CN103452712A的专利，专利号为201510007901的设计及公开号CN204041295U的实用新型等，均为改进的发动机滤清器。在长期使用过程中，此类空气滤清器的滤芯上面的微粒等杂质不易清除，粘附在滤芯上的微粒等杂质对进气产生较大阻力。因此，需要对滤清器进行更进一步的改进，利用空气滤清器的振动，改变滤芯结构，增加杂质的吸附装置，减少粘附在滤芯上的杂质，以降低空气滤清器的进气阻力，提高进气量，提高储灰能力。

发明内容

本实用新型设计了一种发动机双曲面结构静电吸附式空气滤清器装置，其先进性主要体现在：依靠合理设计过滤器的双曲面外表面形状，减小空气滤清器与气缸之间的压力差，从而提高进气量，同时，在滤芯底部安装易产生静电吸附的圆盘，利用空气与过滤纸摩擦产生的静电以及滤清器的振动，将滤芯上的微尘等杂质抖动至空气中，最终吸附在底部圆盘上，降低滤芯产生的进气阻力，提高了空气滤清器的储灰能力，并保证吸附装置与空气滤清器壳体连接结构简单，易于拆卸，便于维护与更换等特点。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种发动机双曲面结构静电吸附式空气滤清器装置，其特征在于：包括滤芯，所述的滤芯由双曲面结构滤纸与金属管支撑架构成，滤芯的底部安装有可以产生静电吸附装置的圆盘，滤芯下部垫有橡胶垫圈b，放置在圆盘的上面。

所述的双曲面结构滤纸整体上呈倒锥形，上端部横截面大于下端面横截面，安装时按照上大下小的形式进行。

所述的圆盘采用与空气摩擦易产生静电的材料制造，圆盘的外圆半径大于滤纸上端部的外圆半径，圆盘紧固在空气滤清器壳体底部。

所述的圆盘的上下端面分别设置橡胶垫圈b和橡胶垫圈a，并用绝缘材料所制造的螺栓紧固，避免静电被过早传导消失。

外表面为双曲面结构滤芯与静电吸附装置等零部件组合而成的纸质空气滤清器，滤芯的结构为上端面外圆直径大，下端面外圆直径小，由于滤芯外表面整体呈倒锥形，利用发动机进气时间的间歇性对空气滤清器引起的振动以及发动机本身振动引起的空气滤清器的振动，可以将滤芯任一横截面处的外表面上过滤的微尘、颗粒等杂质抖离滤纸，减少粘附在滤芯外表面的微尘，颗粒等杂质，滤芯受到杂质的堵塞作用减小，进而降低了空气的进气阻力，将与空气流体摩擦易产生静电作用的圆盘安装在滤芯的下端处，滤芯外表面的双曲面使空气产生绕流，增加流体与圆盘的摩擦，增强圆盘的静电吸附作用。

对上述结构进一步限制，所述的滤纸材料为机械强度与挺度及抗水性和阻燃性较好的材料，为增大滤纸的过滤面积，减小滤芯体积，将滤纸折叠成外表面为双曲面的波褶状，为实现经振动后滤纸上的杂质脱离滤纸或减小对滤纸的依附力，将滤芯成倒锥形放置，利用杂质的重力作用促进杂质脱离滤纸表面，以及促进空气产生绕流实现减速增压。

对上述结构进一步限制，安置在滤芯底部具有静电作用的圆盘外圆半径要保证大于滤芯上端外圆半径，以保证滤纸上的微尘等杂质能够落到圆盘上。

对上述结构进一步限制，底部圆盘要保证静电吸附作用持久，与圆盘接触的物质需为绝缘体，以防止静电被传导，在圆盘与滤芯，圆盘与空气滤清器壳体底部均垫有橡胶垫，用于固定圆盘的螺栓应为绝缘材料制造。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型的所有零部件之间采用压紧或螺纹连接，零部件数目少，结构简单，通用性强，便于进行维修维护和更换。双曲面结构滤芯增大过滤面积；滤芯外表面为流线形，使空气在空气滤清器内的纵向流动阻力系数最小；滤芯横截面由上至下递减，使空气滤清器内空气流动减速增压，提高与气缸之间的压力差，提高进气量；滤芯外表面与空气滤清器壳体间的空气产生绕流，增加流体与底部圆盘的摩擦，增强圆盘的静电作用；通过空气滤清器的振动，滤芯结构与圆盘静电吸附，减弱了微尘、颗粒等杂质对滤芯的堵塞，降低进气阻力，向内燃机提供更多的空气，提高内燃机的使用性能与使用寿命，提高了空气滤清器的储灰能力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图:

其中：1、空气滤清器壳体，2、金属管支撑架，3、橡胶垫圈a，4、圆盘，5、绝缘螺栓，6.橡胶垫圈b，7、滤纸，8、橡胶垫圈c，9、进气罩，10、橡胶垫圈d，11、垫圈a，12、螺母，13、垫圈b，14、蝶型螺母，15、空气滤清器上壳。

具体实施方式

本实用新型具体涉及一种纸质空气滤清器，该空气滤清器的滤纸为双曲面结构以提高进气量与过滤面积，并在滤芯底部放置与空气摩擦易产生静电作用的圆盘，空气在空气滤清器内产生绕流，增加空气与圆盘的摩擦，使圆盘产生静电作用。通过滤芯外表面的双曲面结构与安装方式，提高进气量，依靠空气滤清器的振动以及杂质重力作用，促使滤纸上掉落的杂质被吸附在底部圆盘上，降低滤纸对空气产生的进气阻力，保证进气顺畅，同时，空气滤清器的储灰能力有所提高。

本实用新型的具体结构如附图所示，包括：空气滤清器壳体1，金属管支撑架2，橡胶垫圈a 3，圆盘4，绝缘螺栓5，橡胶垫圈b 6，滤纸7，橡胶垫圈c 8，进气罩9，橡胶垫圈d 10，垫圈a 11，螺母12，垫圈b 13 ，蝶形螺母14，空气滤清器上盖15等零部件。

本实用新型中的进气罩9边缘均布有圆孔，安装时，圆孔中心落在壳体1的上边缘，在进气罩9与滤芯之间加装有橡胶垫圈c 8，进气罩9与橡胶垫圈c 8，橡胶垫圈c 8与滤芯上端需要紧密接触，以保证密封，防止未经滤纸7过滤的空气直接进入进气管道，然后利用由进气管伸出的螺栓，用垫圈a 11和螺母12固定，但螺母12不宜拧得过紧，防止损坏滤纸7，滤芯由滤纸7和金属管支撑架2构成，金属管支撑架2与滤纸7要用胶粘密封，胶粘要涂均，不允许有漏胶，脱胶现象。

本实用新型中圆盘4的上、下端面分别安置有橡胶垫圈b 6和橡胶垫圈a 3，橡胶垫圈b 6的外圆半径不得大于滤芯下端的外圆半径，圆盘4和橡胶垫圈a 3均布有等直径的4个圆孔，圆盘4夹装在绝缘体橡胶垫圈a 3和橡胶垫圈b 6之间，用4个绝缘螺栓5通过圆孔紧固在壳体1的底部，滤芯与橡胶垫圈6接触。

在本实用新型中，壳体1 底部中心开有大圆孔与进气管道相连，空气滤清器各个零部件安装时要保证零部件中心轴与进气管接口中心同轴，空气滤清器上盖15通过由进气管道伸出的螺栓，垫圈b 13，蝶形螺母14，安装在空气滤清器顶部，保护进气罩9等各零部件，蝶形螺母14不宜拧得过紧，防止将滤纸7损坏。

本实用新型采用双曲面结构的滤纸，空气由于压力差作用，经进气罩进入空气滤清器内，由于滤芯的外表面为流线形，空气在滤清器内的纵向流动阻力系数最小；过滤的杂质粘附在滤纸上，经空气滤清器的振动以及杂质自身重力作用而落在空气中，被带静电的圆盘吸附，有效减弱杂质对滤纸的堵塞，降低进气阻力；滤纸外表面的双曲面结构使空气滤清器内产生绕流，增加了流体对底部圆盘的摩擦，提高其静电吸附作用；滤芯横截面积由上至下递减，空气滤清器与滤芯之间的空气流动处于减速增压的情况，提高空气滤清器与气缸之间的压力差，提高进气量，增大过量空气系数，提高内燃机的使用性能，而圆盘的吸附使得空气滤清器的储灰能力有所提高，延长了滤清器的清洁周期。

Claims (4)

1.一种发动机双曲面结构静电吸附式空气滤清器装置，其特征在于：包括滤芯，所述的滤芯由双曲面结构滤纸（7）与金属管支撑架（2）构成，滤芯的底部安装有可以产生静电吸附装置的圆盘（4），滤芯下部垫有橡胶垫圈b（6），放置在圆盘（4）的上面。

2.根据权利要求1所述的一种发动机双曲面结构静电吸附式空气滤清器装置，其特征在于：所述的双曲面结构滤纸（7）整体上呈倒锥形，上端部横截面大于下端面横截面，安装时按照上大下小的形式进行。

3.根据权利要求1或2所述的一种发动机双曲面结构静电吸附式空气滤清器装置，其特征在于：所述的圆盘（4）采用与空气摩擦易产生静电的材料制造，圆盘（4）的外圆半径大于滤纸（7）上端部的外圆半径，圆盘（4）紧固在空气滤清器壳体（1）底部。

4.根据权利要求3所述的一种发动机双曲面结构静电吸附式空气滤清器装置，其特征在于：所述的圆盘（4）的上下端面分别设置橡胶垫圈b（6）和橡胶垫圈a（3），并用绝缘材料所制造的螺栓（5）紧固，避免静电被过早传导消失。