CN209308864U - 车辆的空滤装置及车辆的进气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆的空滤装置，包括滤芯和壳体，所述滤芯的进气面与所述壳体围成过滤腔，壳体开设有进气口，空滤装置还包括第一隔板和管道，第一隔板设置于过滤腔之内并将过滤腔划分为：膨胀腔，第一隔板、壳体的一部分和滤芯围成膨胀腔，进气口设于膨胀腔，空气从进气口经过膨胀腔流向滤芯；和谐振腔，第一隔板和壳体的另一部分围成谐振腔，管道穿过第一隔板，膨胀腔和谐振腔通过管道连通，与管道连通的谐振腔形成为赫姆霍兹谐振腔。在原有的过滤腔内通过第一隔板隔离出谐振腔，空滤装置兼具过滤和消音功能，充分利用了原有空滤装置的空间，省去了单独安装在空滤装置之外的消音装置，有效地节省了整车空间，简化了进气系统的安装工艺。

Description

车辆的空滤装置及车辆的进气系统

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及车辆的空滤装置及车辆的进气系统。

背景技术

车辆的进气系统用于供空气进入发动机，其包括向发动机输送空气的进气管路、设置于进气管路的空滤装置和消音装置。进入发动机的空气需要经过空滤装置除去粉尘、颗粒等杂质，以避免发动机运行过程中出现由于空气质量差导致的拉缸等严重事故。此外，进入发动机的空气还需要经过消音处理，以降低发动机噪声从而为整车降噪。

如图1和图2所示，现有的空滤装置包括滤芯1和下壳体2，下壳体2具有侧壁4和底壁5，侧壁4具有四个侧壁，该四个侧壁和滤芯1、底壁5共同围成过滤腔6。过滤腔6开设有进气口3，进气口3设置于其中一个侧壁。

现有的消音装置包括独立设置于进气管路不同位置的谐振腔，比如，分别设置于脏空气管和干净空气管的谐振腔。设置于脏空气管的谐振腔为多孔谐振腔，多孔谐振腔包括设置有多个孔的板和下壳体，该板与下壳体围成谐振腔，多孔谐振腔用于消除高频噪音。设置于干净空气管的谐振腔为赫姆霍兹谐振腔，赫姆霍兹谐振腔用于消除低频噪音。

空滤装置连接于脏空气管和干净空气管之间，干净空气管连接于发动机，从而，外部空气在进入发动机之前，依次流经脏空气管、空滤装置和干净空气管，经由空滤装置过滤和消音装置消音。

上述现有技术的进气系统具有以下缺陷：

进气系统在整车中占据较大空间，并且进气系统的安装工艺复杂、成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供车辆的空滤装置及车辆的进气系统，以便优化进气系统在整车中的布局，并简化进气系统的安装工艺。

为实现上述目的，本实用新型提供一种车辆的空滤装置，包括滤芯和壳体，所述滤芯的进气面与所述壳体围成过滤腔，所述壳体开设有进气口，所述空滤装置还包括第一隔板和管道，所述第一隔板设置于所述过滤腔之内并将所述过滤腔划分为：

膨胀腔，所述第一隔板、所述壳体的一部分和所述滤芯围成所述膨胀腔，所述进气口设于所述膨胀腔；和

谐振腔，所述第一隔板和所述壳体的另一部分围成所述谐振腔，

所述管道穿过所述第一隔板，所述膨胀腔和所述谐振腔通过所述管道连通，与所述管道连通的所述谐振腔形成为赫姆霍兹谐振腔。

优选地，所述壳体具有侧壁和底壁，所述进气口位于所述侧壁，所述底壁连接于所述侧壁，所述侧壁的一部分、所述第一隔板和所述滤芯围成所述膨胀腔，所述侧壁的另一部分、所述第一隔板和所述底壁围成所述谐振腔。

优选地，所述空滤装置包括设置于所述膨胀腔之内的从所述进气口至所述滤芯的导流结构，空气沿所述导流结构从所述进气口流向所述滤芯。

优选地，所述第一隔板具有弧形的板面，所述弧形的板面具有从所述进气口的一侧的壳体处延伸到所述滤芯的远离所述进气口的一端的弧度，所述弧形的板面形成所述导流结构。

优选地，所述管道至少为两个，所述空滤装置还包括第二隔板，所述第二隔板设置于所述谐振腔之内并将所述谐振腔划分为至少两个部分，各个部分的所述谐振腔分别通过各自的所述管道与所述膨胀腔连通。

优选地，所述第二隔板沿所述空滤装置的深度方向延伸，并在所述谐振腔内垂直于所述深度方向划分出所述至少两个部分。

优选地，所述谐振腔被划分为至少两个体积不同的部分。

优选地，所述壳体具有侧壁和底壁，所述进气口位于所述侧壁，所述侧壁连接于所述底壁，所述第二隔板、所述第一隔板的一部分和所述底壁的一部分围成所述谐振腔的一个部分，使得该部分所述谐振腔呈筒形。

优选地，所述管道的轴向与所述进气口的轴向垂直。

优选地，所述第一隔板还具有多孔区域，所述多孔区域具有至少两个孔，

所述空滤装置还包括第二隔板，所述第二隔板设置于所述谐振腔之内并将所述谐振腔划分为至少两个部分，

所述谐振腔具有与所述膨胀腔通过所述多孔区域连通而形成多孔谐振腔的部分，以及与所述膨胀腔通过所述管道连通而形成赫姆霍兹谐振腔的部分，所述多孔谐振腔的体积小于所述赫姆霍兹谐振腔的体积。

优选地，所述空滤装置还包括加强结构，所述加强结构同时连接所述壳体和所述第二隔板。

本实用新型还提供一种车辆的进气系统，包括干净空气管、脏空气管和连接于二者之间的空滤装置，所述空滤装置为上述技术方案中任一项所述的空滤装置。

本实用新型具有以下有益效果：

在原有的过滤腔内通过第一隔板隔离出谐振腔，空滤装置兼具过滤和消音功能，充分利用了原有空滤装置的空间，省去了单独安装在空滤装置之外的消音装置，有效地节省了整车空间，降低了进气系统的制造成本，简化了进气系统的安装工艺。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为现有的一种空滤装置的立体结构示意图；

图2为图1中的空滤装置的部分剖视图；

图3A为本公开提供的空滤装置的一个实施例的立体结构示意图，其中省去了滤芯；

图3B为本公开提供的空滤装置的一个实施例的部分剖视图；

图3C为图3A和图3B中的空滤装置的第一隔板和管道的立体结构示意图；

图4A为本公开提供的空滤装置的另一个实施例的立体结构示意图，其中省去了滤芯；

图4B为本公开提供的空滤装置的另一个实施例的部分剖视图；

图4C为图4A和图4B中的空滤装置的第一隔板和管道的立体结构示意图；

图4D为图4A和图4B中的空滤装置的下壳体和第二隔板的立体结构示意图；

图5A为本公开提供的空滤装置的再一个实施例的立体结构示意图，其中省去了滤芯；

图5B为本公开提供的空滤装置的再一个实施例的部分剖视图；

图5C为图5A和图5B中的空滤装置的第一隔板和管道的立体结构示意图；

图5D为图5A和图5B中的空滤装置的下壳体和第二隔板的立体结构示意图。

附图标记说明：

1 滤芯

2 下壳体

3 进气口

4 侧壁

5 底壁

6 过滤腔

100 滤芯

200 下壳体

201 侧壁

202 底壁

203 第一隔板

204 管道

205 第二隔板

206 加强肋板

207 多孔区域

300 进气口

400 膨胀腔

500 谐振腔

501 谐振腔的一个部分

502 谐振腔的另一部分。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本公开提供一种车辆的空滤装置，该空滤装置安装于发动机的进气部件之前以便过滤进入发动机的空气。图3A至图5D显示出该空滤装置的一部分，该部分具有下壳体200和滤芯100。在本文中，以下壳体作为本公开中的壳体的示例，应当理解，基于空滤装置的摆放位置，本公开提及的壳体还可以为上壳体、左壳体、右壳体、前壳体或后壳体等。

如图3A至图5D所示，空滤装置具有上壳体(未示出)、下壳体200和设置于上壳体和下壳体200之间的滤芯100，滤芯100与下壳体200围成过滤腔，滤芯100与上壳体围成净气腔(未示出)。过滤腔具有进气口300，净气腔具有出气口(未示出)。空气从进气口300进入过滤腔，然后穿过滤芯100而被过滤，最后进入净气腔而经出气口流向发动机。

下壳体200包括侧壁201和底壁202，侧壁201可以具有四个侧壁，四个侧壁、底壁202和滤芯100围成大致方形的过滤腔，进气口300开设于其中一个侧壁。

定义从滤芯向壳体的底壁延伸的方向为深度方向；沿深度方向更靠近滤芯的方向为“上”，更靠近壳体的底壁的方向为“下”，即沿深度方向从滤芯至底壁的方向为从上至下，从底壁至滤芯的方向为从下至上。

如图3A至图3C所示，空滤装置还包括第一隔板203和管道204，第一隔板203设置于过滤腔之内，第一隔板203将过滤腔划分成膨胀腔400和谐振腔500。膨胀腔400通过第一隔板203、滤芯100和壳体的一部分(该部分开设有进气口300)围成，谐振腔500通过第一隔板203和壳体的另一部分围成。管道204穿过第一隔板203，膨胀腔400和谐振腔500通过管道204连通。

管道204可以直接连接于第一隔板203，也可以通过密封部件间接地连接于第一隔板203，还可以与第一隔板203一体成型。

滤芯100全部用于围成膨胀腔400，空气在从进气口300经过膨胀腔400流向滤芯100的过程中进入谐振腔500，即空气经由进气口300进入膨胀腔400并经由管道204进入谐振腔500，谐振腔500内的空气在谐振腔500内振动从而实现消音效果，膨胀腔400内的空气经由滤芯100过滤而进入净气腔。

这样，在原有的过滤腔内通过第一隔板203隔离出谐振腔500，空滤装置兼具过滤和消音功能，充分利用了原有空滤装置的空间，省去了单独安装在空滤装置之外的消音装置，有效地节省了整车空间，降低了进气系统的制造成本，简化了进气系统的安装工艺。本公开提供的空滤装置能够同时满足对发动机进气的过滤和消音的要求。

此外，发动机进气多出现低频噪音，该空滤装置借助管道204和第一隔板203形成大体积的赫姆霍兹谐振腔，有利于消除发动机特定的低频噪音，同时满足空气进气阻力和声学的目标条件。

在一个实施方案中，沿深度方向布置膨胀腔400和谐振腔500：第一隔板203、第一隔板203的一侧(靠近滤芯100的一侧)的侧壁201(包括进气口300)和滤芯100围成膨胀腔400；第一隔板203、第一隔板203另一侧(靠近壳体的底壁202的一侧)的侧壁201和底壁202围成谐振腔500。也就是说，第一隔板203在过滤腔内沿深度方向划分出膨胀腔和谐振腔，膨胀腔相比于谐振腔更靠近滤芯。谐振腔500和膨胀腔400共用第一隔板203和下壳体的侧壁201。

这样，通过第一隔板203在过滤腔内沿深度方向简单地隔离出膨胀腔400和谐振腔500，使得空滤装置整体结构简洁，并且，能够获得较大体积的谐振腔500，有利于消除低频噪音。

当然，谐振腔500还可以通过其他方式形成，比如，仅仅由第一隔板203和底壁202围成，这样，谐振腔500靠近底壁202形成，而过滤腔的其他部分，比如，滤芯100、全部的侧壁201和可能剩余的部分底壁202围成不规则形状的膨胀腔400。

在又一个实施方案中，第一隔板203具有弧形的板面，该弧形的板面与侧壁201对接，弧形的板面具有从进气口300的一侧(在图中是进气口300的下侧)向滤芯100的远离进气口300的一端延伸的弧度。第一隔板203与下壳体密封连接，从而将过滤腔划分为独立的两个腔室，即膨胀腔400和谐振腔500，膨胀腔400和谐振腔500仅通过管道204连通。该弧形的板面过渡平缓，能够起到导流结构的作用，从进气口300进入的空气按照层流的状态流动，这改善了气流方向从而减小了进气阻力，还提高了消音效果，有效地改善了空气质量传感器的信号差异性。

当然，还可以在空滤装置内设置其他样式的导流结构，导流结构设置于膨胀腔400内，空气能够沿着该导流结构从进气口300流向滤芯100。导流结构还可以为，例如单独设置的导流板、导流块等。

如图4A至图4D所示，在进一步的实施方案中，空滤装置可以具有一个第一隔板203和两个管道204，该两个管道204均穿过第一隔板203。空滤装置还可以包括第二隔板205(图4D)，第二隔板205可以沿深度方向设置于谐振腔500内并将谐振腔500划分为两个部分501，502，该两个部分501，502共用第二隔板205和下壳体的底壁202。两个部分501，502在大致垂直于深度方向的方向上排布。上述两个管道204与谐振腔500的两个部分501，502一一对应地连通。

第二隔板205还可以大致沿深度方向设置，即第二隔板205按照深度方向延伸，或者基本沿与深度方向相近的方向延伸。

这样，在空滤装置中形成了两个赫姆霍兹谐振腔，空气通过进气口300进入之后将通过两个管道204进入谐振腔500的两个部分并分别在这两个部分501，502中振动，从而消除发动机特定的中低频噪音。

当然，该两个部分501，502也可以具有其他的排布方式，比如，沿深度方向，一个部分501在过滤腔内位于靠近进气口300和滤芯100的斜上方的位置，而另一个部分502由谐振腔500的其他部分形成为不规则形状，另一个部分502大致位于一个部分501的斜下方，等等。

如图5A至图5D所示，在进一步的实施方案中，第一隔板203还可以具有多孔区域207，该多孔区域207具有至少两个紧密排列的孔，空滤装置还可以包括第二隔板205，第二隔板205设置于谐振腔500内并将谐振腔500划分为两个部分501，502，该两个部分501，502在大致垂直于深度方向的方向上排布。谐振腔500的一个部分501通过多孔区域207与膨胀腔400连通，谐振腔500的另一个部分502通过管道204与膨胀腔400连通。与多孔区域207连通的谐振腔500的部分501形成为多孔谐振腔，与管道204连通的谐振腔500的部分502形成为赫姆霍兹谐振腔，多孔谐振腔的体积小于赫姆霍兹谐振腔的体积。

这样，在空滤装置中形成了一个赫姆霍兹谐振腔和一个多孔谐振腔，空气通过进气口300进入之后将通过管道204和多孔区域207分别进入谐振腔500的两个部分501，502并分别在这两个部分中振动，从而消除发动机特定的高低频噪音。其中，多孔谐振腔用于消除高频的噪音，赫姆霍兹谐振腔用于消除低频的噪音。

在一个实施方案中，第二隔板205仅与第一隔板203和底壁202两者对接，第二隔板205、底壁202的一部分和第一隔板203的一部分三者围成谐振腔的一个部分501，该谐振腔的一个部分501可以形成为圆筒形，第二隔板205、底壁202的另一部分、侧壁201和第一隔板203的另一部分四者围成谐振腔的另一部分502。

在其他实施方案中，上述谐振腔的一个部分501可以具有大致筒形，即圆筒形或者与圆筒形类似的形状，比如椭圆筒形或者多边筒形的形状。

可见，谐振腔的一个部分501的横截面可以为圆形、椭圆形或者多边形等等。

这样，通过调节第二隔板205的样式可以灵活地调节谐振腔500两个部分的体积大小，并且通过移动第二隔板205可以灵活地设置谐振腔500各部分的位置。

当然，第二隔板205也可以不形成封闭形状，比如，第二隔板205与第一隔板203、侧壁201、和底壁202三者对接。这样，第二隔板205、侧壁201的一部分、底壁202的一部分和第一隔板203的一部分四者围成谐振腔的一个部分501，第二隔板205、侧壁201的另一部分、底壁202的另一部分和第一隔板203的另一部分四者围成谐振腔的另一部分502。

进一步地，为了获得更好的消音效果，管道204的延伸方向可以与进气口300的轴向大致垂直，比如二者严格地垂直或者形成于90度相近的夹角。

更进一步地，谐振腔500的两个部分可以具有不同的体积，从而可以消除不同频率的噪音。

当然，谐振腔500可以被划分为两个以上的部分，相应地，管道204也可以为两个以上，多孔区域207也可以为两个以上，一个管道204对应谐振腔的一个部分，一个多孔区域207对应谐振腔的一个部分。

更进一步地，该空滤装置还包括加强结构，该加强结构位于第二隔板205与底壁202对接的位置以同时连接第二隔板205和底壁202。该加强结构可以为加强肋板206或者加强筋条等，以便使得第二隔板205与底壁202之间连接得更牢固。

在本公开中，第一隔板203、第二隔板205与下壳体200的底壁202或者侧壁201之间的连接均可以采用震动焊接工艺。

在本公开中，管道204的截面形状可以为圆形、椭圆形、多边形等。管道204的长度根据需要消除的噪音的频率来确定。

在本公开中，多孔区域207的小孔直径可以为3mm至20mm，各小孔的直径大小可以相同或者不同；各小孔可以为圆形、椭圆形或者多边形。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围的情况下进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种车辆的空滤装置，包括滤芯和壳体，所述滤芯的进气面与所述壳体围成过滤腔，所述壳体开设有进气口，其特征在于，

所述空滤装置还包括第一隔板和管道，所述第一隔板设置于所述过滤腔之内并将所述过滤腔划分为：

膨胀腔，所述第一隔板、所述壳体的一部分和所述滤芯围成所述膨胀腔，所述进气口设于所述膨胀腔；和

谐振腔，所述第一隔板和所述壳体的另一部分围成所述谐振腔，

所述管道穿过所述第一隔板，所述膨胀腔和所述谐振腔通过所述管道连通，与所述管道连通的所述谐振腔形成为赫姆霍兹谐振腔。

2.根据权利要求1所述的车辆的空滤装置，其特征在于，所述壳体具有侧壁和底壁，所述进气口位于所述侧壁，所述底壁连接于所述侧壁，所述侧壁的一部分、所述第一隔板和所述滤芯围成所述膨胀腔，所述侧壁的另一部分、所述第一隔板和所述底壁围成所述谐振腔。

3.根据权利要求2所述的车辆的空滤装置，其特征在于，所述空滤装置包括设置于所述膨胀腔之内的从所述进气口至所述滤芯的导流结构，空气沿所述导流结构从所述进气口流向所述滤芯。

4.根据权利要求3所述的车辆的空滤装置，其特征在于，所述第一隔板具有弧形的板面，所述弧形的板面具有从所述进气口的一侧的壳体处延伸到所述滤芯的远离所述进气口的一端的弧度，所述弧形的板面形成所述导流结构。

5.根据权利要求1所述的车辆的空滤装置，其特征在于，所述管道至少为两个，所述空滤装置还包括第二隔板，所述第二隔板设置于所述谐振腔之内并将所述谐振腔划分为至少两个部分，各个部分的所述谐振腔分别通过各自的所述管道与所述膨胀腔连通。

6.根据权利要求5所述的车辆的空滤装置，其特征在于，所述第二隔板沿所述空滤装置的深度方向延伸，并在所述谐振腔内垂直于所述深度方向划分出所述至少两个部分。

7.根据权利要求5所述的车辆的空滤装置，其特征在于，所述谐振腔被划分为至少两个体积不同的部分。

8.根据权利要求5所述的车辆的空滤装置，其特征在于，所述壳体具有侧壁和底壁，所述进气口位于所述侧壁，所述侧壁连接于所述底壁，所述第二隔板、所述第一隔板的一部分和所述底壁的一部分围成所述谐振腔的一个部分，使得所述谐振腔的该一个部分呈筒形。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆的空滤装置，其特征在于，所述管道的轴向与所述进气口的轴向垂直。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆的空滤装置，其特征在于，

所述第一隔板还具有多孔区域，所述多孔区域具有至少两个孔，

所述空滤装置还包括第二隔板，所述第二隔板设置于所述谐振腔之内并将所述谐振腔划分为至少两个部分，

所述谐振腔具有与所述膨胀腔通过所述多孔区域连通而形成多孔谐振腔的部分，以及与所述膨胀腔通过所述管道连通而形成赫姆霍兹谐振腔的部分，所述多孔谐振腔的体积小于所述赫姆霍兹谐振腔的体积。

11.根据权利要求10所述的车辆的空滤装置，其特征在于，所述空滤装置还包括加强结构，所述加强结构同时连接所述壳体和所述第二隔板。

12.一种车辆的进气系统，包括干净空气管、脏空气管和连接于二者之间的空滤装置，其特征在于，所述空滤装置为权利要求1至11中任一项所述的空滤装置。