【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば内燃機関であるエンジン用の燃焼空気を濾過するためのデバイスに関する。
【０００２】
特に本発明は、特に高性能である過給及び吸気式内燃機関の吸気を濾過するためのデバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
自動車の分野では周知の通り、空気の濾過は、エンジン内部への異物の取りこみを防止することから特に重要な意味を持つ。
【０００４】
同時に空気の濾過は、ガソリンと空気の混合を調整し、こうして取得される燃焼に使用される燃料混合気を調整する。
【０００５】
周知のエアフィルタは、一般に平らな円筒または円錐形状であり、大気の吸気開口と濾過された空気の排気開口とを有する関連ケースに包含される。
【０００６】
スポーツエンジンに使用するフィルタとしては、一般に「スプリント・フィルタ」と呼ばれる周知のものが存在し、これは、ほぼ円錐形または円錐台部分のような形をした金属製客器に取り囲まれた円錐台形状のフィルタを有する。上記周知のフィルタの濾過エレメントはポリエステル製または紙製であり、概してポリウレタン製の重いフランジ及び／またはキャップを有する。
【０００７】
上記周知のデバイスの主要な欠点は、フィルタのポリウレタン製フランジが材質の経年変化に起因する亀裂及び変形によって濾過部分から外れ、空気が濾過されなくなる場合があり、ダクトが閉塞してモータが停止し、当該フィルタ自体またはそのサポートの断片がモータ内に侵入する可能性があることにある。
【０００８】
その他の欠点は、乱流によって発生するフィルタ下流の高い空気流抵抗にある。
【０００９】
さらなる欠点は、ポリウレタン製のフランジ及びキャップは非常に重く、また高価であり、かつおそらく高性能エンジンでは９０℃を超える温度に耐え得ないことにある。
【００１０】
さらなる欠点は、ポリエステル製の濾過エレメントは湿度が高い場合のスポーツエンジンに技術上の問題を発生させる所謂「スポンジ効果」を有し、紙製の濾過エレメントは極端な空気流抵抗を有することにある。
【００１１】
他の欠点は、周知デバイスの容器は上記容器に使用される金属材料に起因して内部が高温になりすぎることにある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の主たる目的は、極めて頑丈であって信頼性が高く、スポーツ車両の典型的な機械応力及び約２５０℃までの温度に耐えるのに適い、同時に軽量でありかつ空気流抵抗の低減に適する、内燃機関の吸気を濾過するためのデバイスを提案することにある。
【００１３】
本発明のさらなる目的は、スポンジ効果を発生させず、空気濾過値が高く製造コストが低い、合流する空気流を断熱するのに適したデバイスを提案することにある。
【００１４】
さらなる目的は、距離約３００，０００ｋｍを超える寿命を有し、かつほとんどメンテナンスなしで使用可能な、主に天然材料製であるために処理が容易なフィルタを有するデバイスを提案することにある。
【００１５】
他の目的は、小さい外法で最も広い内容積を確保するデバイスを提案することにある。
【００１６】
本発明の特徴は、特に添付の図面を参照する以下の説明に記述されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１及び２を参照すると、数字１は、フィルタ３３と、フィルタ３３のための管状ハウジング２と、サポート手段４とを含む内燃機関の吸気を濾過するためのデバイスを示す。
【００１８】
垂直の円筒形状である管状ハウジング２は、下側の開口部分９と上側の開口部分１０とを有し、好適には炭素繊維で製造される。
【００１９】
集合状態Ｍに対応して、ダクト手段８は、例えばねじまたはピンより成るファスナ手段１５を介して管状ハウジング２に固定され、ダクト手段８は、ハウジング２から外側へ伸長する上側の口金１８と空気流用の上側の開口７とを有する。
【００２０】
フィレット手段１１はダクト手段８内に形成され、空力的な空気の流れを運ぶフィレットの曲面で構成される。ダクト手段８のフィレット手段１１は、上側の開口部分１０と共にショルダ２４を形成する。
【００２１】
フィルタ３３は少なくとも、例えばアルミニウム製である２つの金属ネット層の間に囲まれた、例えば低粘度オイルに浸潤されたコットン製の濾過エレメント３を含む。濾過エレメント３の壁は、表面を増やすために何度か鋸歯状に折り畳まれ、ほぼ円筒形状となっている。
【００２２】
フィルタ３３の端は、例えば炭素繊維製またはガラス繊維で補強されたナイロン製のサポート手段４の環状ハウジングに、例えば樹脂によって固定される。
【００２３】
サポート手段４は、ハウジング２から外側へ伸長する下側の口金１７を有し、かつ空気流用の下側の開口５を有する。
【００２４】
フィルタ３３の自由端２０は、ハウジング２の上側の開口部分１０に対応する内壁と結合する少なくとも３つの接続手段２１に接続される。
【００２５】
フィルタ３３の自由端２０と接続手段２１の各々との接続は、例えば樹脂で前記自由端２０に固定される環状手段２２によって実施される。
【００２６】
デバイス１の集合状態Ｍでは、サポート手段４は、例えばねじまたはクランプ１６より成るファスナ手段１５を介して管状ハウジング２の下側の開口部分９に固定され、接続手段２１はショルダ２４に合致する。
【００２７】
環状手段２２は、中央に、輪郭が凹形６ａまたは凸型６ｂもしくは三角形６ｃである円錐形状を有するエア・デフレクター６を装備している。
【００２８】
エア・デフレクター６はフィルタ３３の自由端２０を完全に塞ぎ、フィルタ３３の内側へ突き出ている。エア・デフレクター６の輪郭形状は、空気の速度及びフィルタ３３の寸法特性に従って定義される。
【００２９】
接続手段２１、環状手段２２及びエア・デフレクター６は、炭素繊維またはガラス繊維で補強されたナイロンで一体製造される。
【００３０】
また、接続手段２１は管状ハウジング２またはダクト手段８に固定されることが可能であり、集合状態Ｍでは、接続手段２１は環状手段２２に合致する場合があることも規定されている。
【００３１】
各接続手段２１は、空気流の方向へ向けられた前縁２３を有する空力フィンのように形作られる。
【００３２】
各前縁２３は、フィルタ３３に対して実質的に放射状に展開している。
【００３３】
各接続手段２１を構成する各フィンのコード、輪郭及び実現可能なひねりは、デバイス１の寸法特性及び空気の速度に依存し、かつ概してこれらは前記速度に反比例する値を有する。
【００３４】
デバイス１の好適な実施形態の作用は、上側の口金１８が例えばクランプを介して内焼機関の燃焼空気の吸気コレクタに接続されることを規定している。エンジンの始動は空気の流れを引き起こし、空気流は減圧により下側の開口５を介して吸い込まれ、フィルタ３３の内部へ進入する。エア・デフレクター６は、濾過エレメント３を介する空気流の均一な分布に寄与する。この濾過エレメント３は、濾過エレメント３と管状ハウジング２との間の中空のスペースを流れる空気流によって運ばれる塵及びおおむね不純物を捉える。前記中空のスペースの出口における流れは接続手段２１へと流れ込み、接続手段２１の空力的なフィン形状は上記流れを整えてその乱流を抑え、よって空力抵抗を低減させることに寄与する。接続手段２１の下流では、フィレット手段１１は流れの方向を上側の開口７へ、よってエンジン・コレクタへと向ける。
【００３５】
接続手段２１はフィルタ３３の自由端２０による放射振動の発生を防止し、接続手段２１とショルダ２４との合致はフィルタ３３の軸方向移動を防止する。従って、接続手段２１は、デバイス１が設置される手段の衝撃及び振動等の機械応力が濾過エレメント３とサポート手段４との間の接合部を過剰に圧迫を加えることを防止する。
【００３６】
こうして接続手段２１は、本デバイスを効果的に補強する。
【００３７】
また、管状ハウジング２及び／またはフィルタは円錐台形状及び／または楕円断面を有することも規定されている。
【００３８】
さらに、接続手段２１及び環状手段２２は炭素繊維製またはガラス繊維で補強されたナイロン製で一体式に実施され、エア・デフレクター６は環状手段に固定されかつ２つの金属ネット間に配置されたコットンで実施される変形例も規定されている。この変形例は、濾過表面の効果的増大及びエア・デフレクター６を通る流れによって部分的に充填されるエア・デフレクター６の下流側の減圧の低減をもたらし、流れ及び流量の調整に有利に影響する。
【００３９】
図３の改良例では、エア・デフレクター６は濾過エレメント３の外側にあり、管状ハウジング２、ダクト手段８及び上側の開口部分７は一体式に実施されかつ円錐台形状を有する。フィルタ３３もまた、円錐台形状を有する。
【００４０】
この改良例では、下側の口金１７はエンジン・コレクタに接続され、濾過された空気を前記コレクタに運ぶために、例えばトロンボーン形のようなフィレット形状を有する。空気の流れは上側の開口７からデバイス１へ進入する。
【００４１】
図４の改良例は、管状ハウジング２が円筒形であってダクト手段８とは分離された本体を有する点において図３の改良例とは異なる。
【００４２】
図５の改良例は、フィルタ３３及び下側の口金１７が円筒形状を有する点において図４の改良例とは異なる。
【００４３】
図６、７及び８が示す改良例は、これが上側の開口７に近接してダクト手段８内に実施された、濾過デバイス１を例えば熱線風速計のような周知のタイプの圧力計または流量計３２のフランジ３１に接続するのに適合した固定手段２８を含む点で図１の主要な実施形態とは異なる。
【００４４】
流量計３２はデバイス１の上側の口金１８と内焼機関の燃焼空気の吸気コレクタとの間に配置され、濾過デバイス１から到来する空気の流量を測定適応される。
【００４５】
固定手段２８は実質的に、前側の開口７の反対側、ダクト手段８上に一体式に実施された付随する突起上に実施されるねじ切りされた１対の穴より成る。
【００４６】
ダクト手段８はさらに、上側の開口７に対応して、デバイス１と流量計３２との間の密閉式接続を保証するために関連ガスケットを収容するのに適合した環状シート２９を有する。
【００４７】
ダクト手段８上には、例えばオイル揮発分を回収するホースを接続するための、実現可能なエンジン・デバイスまたは部材への接続用の中空の突起３０が供給される。
【００４８】
突起３０は、流れの行き来を可能にするために必要であれば、デバイス１を関連エンジン上へ組み立てる段階の間に簡単に完全穿孔されることが可能な縦の盲穴３１を有する。
【００４９】
下側の口金１７がエンジンの吸気コレクタに接続される場合、上側の開口７、固定手段２８、環状シート２９、突起３０を介してデバイス１内へ進入する空気流は、サポート手段４内で実施されることは明白である。
【００５０】
本発明の主たる優位点は、極めて頑丈であって信頼性が高く、高い機械応力及び約２５０℃までの温度に耐えるのに適し、同時に軽量でありかつ空気流抵抗の低減に適する、内燃機関の吸気を濾過するためのデバイスを提供することにある。
【００５１】
本発明のさらなる優位点は、スポンジ効果を発生させず、空気濾過値が高く製造コストの低い、寿命は距離約３００，０００ｋｍを超えかつ処理が容易なフィルタを有する、合流する空気流を断熱するのに適した、デバイスを提供することにある。
【００５２】
他の優位点は、小さい外法で最も広い内容積を確保するデバイスを提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のデバイス物の好適な実施例の縦断面図である。
【図２】図１のデバイスの面ＩＩ−ＩＩに沿った、他をより強調するために幾つかのパーツを取り除いた断面図である。
【図３】本デバイスの対応する変形例の縦断面図である。
【図４】本デバイスの対応する変形例の縦断面図である。
【図５】本デバイスの対応する変形例の縦断面図である。
【図６】本デバイスの対応する変形例の縦断面図である。
【図７】図６が示すデバイスの平面図である。
【図８】図７の面ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った断面図である。【Technical field】
[0001]
The invention relates to a device for filtering combustion air for an engine, for example an internal combustion engine.
[0002]
In particular, the invention relates to a device for filtering the intake air of a supercharged and intake internal combustion engine, which is of particularly high performance.
[Background Art]
[0003]
As is well known in the automotive field, the filtration of air is of particular importance because it prevents foreign matter from entering the engine.
[0004]
At the same time, the filtration of the air regulates the mixture of gasoline and air and thus the fuel mixture used for the combustion obtained.
[0005]
Known air filters are generally flat cylindrical or conical in shape and are contained in an associated case having an air intake opening and a filtered air exhaust opening.
[0006]
There is a well-known filter used in a sports engine, commonly called a "sprint filter", which is a truncated cone surrounded by a metal customer bowl shaped like a generally conical or truncated cone. It has a shaped filter. The filter element of the known filter is made of polyester or paper and has a heavy flange and / or cap, generally made of polyurethane.
[0007]
A major drawback of the above known devices is that the polyurethane flange of the filter may be dislodged from the filtering part due to cracks and deformation due to aging of the material, air may not be filtered, the duct will be blocked and the motor will stop. The filter itself or fragments of its support can get into the motor.
[0008]
Another disadvantage is the high airflow resistance downstream of the filter caused by turbulence.
[0009]
A further disadvantage is that polyurethane flanges and caps are very heavy and expensive, and probably cannot withstand temperatures above 90 ° C. in high performance engines.
[0010]
A further disadvantage is that the filtration element made of polyester has a so-called "sponge effect" which causes technical problems in sports engines when the humidity is high, and the filtration element made of paper has extreme airflow resistance. .
[0011]
Another disadvantage is that the container of the known device is too hot inside due to the metallic material used for said container.
DISCLOSURE OF THE INVENTION
[Problems to be solved by the invention]
[0012]
It is a primary object of the present invention to be extremely robust and reliable, suitable for withstanding the typical mechanical stresses of sports vehicles and temperatures up to about 250 ° C., while at the same time being lightweight and suitable for reducing airflow resistance. Another object of the present invention is to propose a device for filtering intake air of an internal combustion engine.
[0013]
It is a further object of the invention to propose a device which does not generate a sponge effect, has a high air filtration value and a low production cost, and is suitable for insulating the converging air flow.
[0014]
A further object is to propose a device with a filter that has a service life of more than about 300,000 km and can be used with little maintenance and is mainly made of natural materials and easy to process.
[0015]
Another object is to propose a device which ensures the widest internal volume with a small external method.
[0016]
Features of the present invention are described in the following description, particularly with reference to the accompanying drawings.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0017]
1 and 2, the numeral 1 designates a device for filtering the intake air of an internal combustion engine, comprising a filter 33, a tubular housing 2 for the filter 33 and a support means 4.
[0018]
The vertical cylindrical tubular housing 2 has a lower opening 9 and an upper opening 10 and is preferably made of carbon fiber.
[0019]
Corresponding to the assembled state M, the duct means 8 is fixed to the tubular housing 2 via fastener means 15 consisting for example of screws or pins, the duct means 8 comprising an upper base 18 extending outwardly from the housing 2 and air. And an upper opening 7 for diversion.
[0020]
The fillet means 11 is formed in the duct means 8 and comprises a curved surface of a fillet that carries an aerodynamic air flow. The fillet means 11 of the duct means 8 together with the upper opening 10 form a shoulder 24.
[0021]
The filter 33 comprises at least a filtration element 3 of cotton, for example soaked in low-viscosity oil, surrounded between two metal net layers, for example of aluminum. The wall of the filter element 3 is folded several times in a sawtooth fashion to increase the surface and has a substantially cylindrical shape.
[0022]
The end of the filter 33 is fixed, for example, with a resin, to the annular housing of the support means 4 made of carbon fiber or glass fiber and reinforced with nylon.
[0023]
The support means 4 has a lower base 17 extending outwardly from the housing 2 and has a lower opening 5 for air flow.
[0024]
The free end 20 of the filter 33 is connected to at least three connecting means 21 which are connected to an inner wall corresponding to the upper opening 10 of the housing 2.
[0025]
The connection between the free end 20 of the filter 33 and each of the connecting means 21 is performed by an annular means 22 fixed to the free end 20 by, for example, a resin.
[0026]
In the assembled state M of the device 1, the support means 4 is fixed to the lower opening 9 of the tubular housing 2 via a fastener means 15, for example comprising a screw or a clamp 16, the connection means 21 conforming to a shoulder 24.
[0027]
The annular means 22 is equipped at the center with an air deflector 6 having a conical shape whose contour is concave 6a or convex 6b or triangular 6c.
[0028]
The air deflector 6 completely covers the free end 20 of the filter 33 and projects inside the filter 33. The profile of the air deflector 6 is defined according to the velocity of the air and the dimensional characteristics of the filter 33.
[0029]
The connecting means 21, the annular means 22 and the air deflector 6 are integrally manufactured from nylon reinforced with carbon fiber or glass fiber.
[0030]
It is also stipulated that the connecting means 21 can be fixed to the tubular housing 2 or the duct means 8, and in the assembled state M, the connecting means 21 may coincide with the annular means 22.
[0031]
Each connecting means 21 is shaped like an aerodynamic fin with a leading edge 23 directed in the direction of the air flow.
[0032]
Each leading edge 23 extends substantially radially with respect to the filter 33.
[0033]
The cord, contour and possible twist of each fin making up each connecting means 21 depends on the dimensional characteristics of the device 1 and the speed of the air, and they generally have values which are inversely proportional to said speed.
[0034]
The operation of the preferred embodiment of the device 1 stipulates that the upper base 18 is connected, for example via a clamp, to the intake collector of the combustion air of the internal combustion engine. Starting the engine causes a flow of air, which is sucked by the reduced pressure through the lower opening 5 and enters the interior of the filter 33. The air deflector 6 contributes to a uniform distribution of the air flow through the filter element 3. This filter element 3 traps dust and mostly impurities carried by the airflow flowing in the hollow space between the filter element 3 and the tubular housing 2. The flow at the outlet of the hollow space flows into the connecting means 21 and the aerodynamic fin shape of the connecting means 21 regulates the flow and suppresses its turbulence, thereby contributing to reducing aerodynamic drag. Downstream of the connecting means 21, the fillet means 11 directs the flow to the upper opening 7, and thus to the engine collector.
[0035]
The connecting means 21 prevents the free end 20 of the filter 33 from generating a radiation vibration, and the matching of the connecting means 21 with the shoulder 24 prevents the filter 33 from moving in the axial direction. Accordingly, the connecting means 21 prevents mechanical stresses, such as shock and vibration, of the means on which the device 1 is installed from applying excessive pressure on the joint between the filtering element 3 and the support means 4.
[0036]
The connection means 21 thus effectively reinforces the device.
[0037]
It is also specified that the tubular housing 2 and / or the filter have a truncated cone shape and / or an elliptical cross section.
[0038]
Furthermore, the connecting means 21 and the annular means 22 are made in one piece of carbon fiber or glass fiber reinforced nylon, and the air deflector 6 is a cotton fixed to the annular means and arranged between two metal nets. Modifications implemented in are also defined. This variant results in an effective increase of the filtration surface and a reduction in the decompression downstream of the air deflector 6, which is partially filled by the flow through the air deflector 6, advantageously affecting the regulation of the flow and the flow. .
[0039]
In the refinement of FIG. 3, the air deflector 6 is outside the filter element 3, and the tubular housing 2, the duct means 8 and the upper opening 7 are implemented in one piece and have a frustoconical shape. The filter 33 also has a truncated cone shape.
[0040]
In this refinement, the lower ferrule 17 is connected to an engine collector and has a fillet shape, for example a trombone shape, for carrying filtered air to said collector. The air flow enters the device 1 through the upper opening 7.
[0041]
The variant of FIG. 4 differs from the variant of FIG. 3 in that the tubular housing 2 is cylindrical and has a body separate from the duct means 8.
[0042]
The modified example of FIG. 5 differs from the modified example of FIG. 4 in that the filter 33 and the lower base 17 have a cylindrical shape.
[0043]
6, 7 and 8 show an improvement in which the filtering device 1 is implemented in a duct means 8 close to the upper opening 7 by means of a pressure gauge or flow meter of a known type, for example a hot wire anemometer. 1 differs from the main embodiment of FIG. 1 in that it comprises fixing means 28 adapted to connect to the flanges 31 of 32.
[0044]
A flow meter 32 is arranged between the upper base 18 of the device 1 and the intake collector of the combustion air of the internal combustion engine and is adapted to measure the flow rate of the air coming from the filtering device 1.
[0045]
The securing means 28 consists essentially of a pair of threaded holes implemented on an associated projection integrally implemented on the duct means 8, opposite the front opening 7.
[0046]
The duct means 8 further has, corresponding to the upper opening 7, an annular seat 29 adapted to accommodate an associated gasket to ensure a sealed connection between the device 1 and the flow meter 32.
[0047]
Provided on the duct means 8 is a hollow projection 30 for connection to a feasible engine device or component, for example to connect a hose for collecting oil volatiles.
[0048]
The projection 30 has a vertical blind hole 31 that can be easily completely drilled during the step of assembling the device 1 on the associated engine, if necessary to allow the flow to flow.
[0049]
When the lower base 17 is connected to the intake collector of the engine, the air flow entering the device 1 via the upper opening 7, the fixing means 28, the annular seat 29, the projections 30 is carried out in the support means 4. It is clear what will be done.
[0050]
The main advantage of the present invention is that of an internal combustion engine that is extremely robust and reliable, suitable for withstanding high mechanical stresses and temperatures up to about 250 ° C., while at the same time being lightweight and suitable for reducing airflow resistance. It is to provide a device for filtering intake air.
[0051]
A further advantage of the present invention is that it does not generate a sponge effect, has a high air filtration value and low manufacturing costs, has a filter with a life of more than about 300,000 km and has an easy-to-process filter, and insulates the combined air flow It is to provide a device suitable for.
[0052]
Another advantage resides in providing a device that has the largest internal volume with a small external dimension.
[Brief description of the drawings]
[0053]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a preferred embodiment of a device object of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the device of FIG. 1 taken along plane II-II, with some parts removed to emphasize others.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a corresponding modification of the device.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a corresponding modification of the device.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a corresponding modification of the device.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a corresponding modification of the device.
FIG. 7 is a plan view of the device shown in FIG. 6;
FIG. 8 is a sectional view taken along the plane VIII-VIII in FIG. 7;