[发明专利]分流式车用空气滤清器

说明书

技术领域

    本发明涉及车用空气滤清器，尤其涉及一种分流式车用空气滤清器。

背景技术

空气滤清器是进气系统中的主要零部件之一，车用空气滤清器的作用是为发动机提供清洁的空气，以防发动机在工作中吸入带有杂质颗粒的空气而产生磨蚀和损坏。

在中国专利号为2011201903962、授权公告日为2012年2月1日、名称为“一种乘坐车用空气滤清器”的专利文件中公开了一种车用滤清器。现有的车用空气滤清器都同上述专利文件中的结构形式一样，由外壳和滤芯组成，滤芯将外壳的内部空间分割为进气腔和出气腔，在进气腔中设置空气进口，在出气腔中设置空气出口，经空气进口进入的空气经滤芯过滤后从空气出口供给发动机。

现有的车用空气滤清器存在以下不足：由于受到汽车空间布局的限制，出气口和进气口不可能完全正对，故空气滤清器内的气流并非平顺规则的，气流经过空气滤芯器时会在空气滤清器内产生紊乱气流，紊乱气流会引起空气柱相互碰撞造成进气阻力增大；气体均集中于滤芯器靠近空气出口的区域经过，而滤芯远离空气出口的区域不能被有效利用，使得滤芯实际有效过滤面积降低，气体流通截面变窄，最终导致进气阻力增大；滤芯使用一段候后过流量大的区域会被灰尘严重堵塞，而过流量小的区域则完好如初，导致进气系统进气阻力进一步恶化升级，而不得不在滤清器中的滤芯没有被充分利用的前提下更换，从而缩短了滤芯的使用寿命。

发明内容

本发明提供了一种进气阻力小且滤芯能够得到充分利用的分流式车用空气滤清器，解决了现有的车用空气滤清器进气阻力大且滤芯得不到充分利用的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种分流式车用空气滤清器，包括外壳和滤芯，所述滤芯将外壳的内部空间分割为进气腔和出气腔，所述进气腔设有空气进口，所述出气腔设有空气出口，所述滤芯位于进气腔一侧表面上平置有分流板，所述分流板设有栅格孔，所述分流板位于滤芯靠近空气出口的一端。

分流板的设计方法为，首先对进气系统在空气滤清器没有安装分流板的情况下进行CFD（Computational Fluid Dynamics）流体仿真分析，掌握进气系统内气体流动特性；进而提取滤芯进气侧、出气侧流速分布云图；最后在滤芯进气侧或出气侧增加分流板，并改变分流板的开孔率到气流能够均匀平顺地流过滤芯，该结构形式的分流板即为符合要求的分流板。

使用过程中，发动机节气门开启后，外界气体被发动机强制吸入。气流依次流经空气进口、进气腔、滤芯、出气腔和空气出口而进入发动机。在空气进入滤芯前，由于受到分流板阻碍，被分流板改变流动方向，原先气流密集的区域即靠近空气出口的区域的气流变得疏松、原先气流疏松的区域及远离空气出口的气流变得密集，从而实现导流，使得气流在滤芯上均匀分布且平顺的通过。

本发明还包括滤芯架和驱动滤芯架转动的动力设备，所述滤芯通过所述滤芯架安装在所述外壳内，所述滤芯架同所述外壳密封转动连接在一起，所述分流板同外壳连接在一起。因分流板实体部分阻挡住的滤芯部分没有得到有效利用，且气流不可能绝对平均地流过滤芯，也即滤芯的利用还有可待提高之处，该设计使用时通过动力设备驱动滤芯架转动，滤芯架带动滤芯转动，使得滤芯在气流密集区和稀疏区的部位是在不断的变化的、滤芯同分流板的相对位置也是变化的，能够使滤芯得到更加充分的利用，滤芯利用越充分即意味着相同的滤芯能够使用的时间更长。

作为优选，所述动力设备为蜗轮机，所述涡轮机包括涡轮机轴、安装在涡轮机轴上的涡轮和罩在涡轮外的涡壳，所述涡壳设有进气口和出气口，所述涡轮机轴同所述滤芯架相连接，所述进气口同发动机的排气口相连接。当发动机起到后，发动机排出的废气经进气口进入到涡壳内驱动涡轮转动、涡轮驱动涡轮机轴转动、涡轮机轴带动滤芯架转动、滤芯架带动滤芯转动。利用发动机排出的废气的动能驱动滤芯转动、无需额外消耗能源去实现滤芯的转动，滤芯的转动不会增加车辆的能耗。滤芯的转动能够同发动机的工作状态自动可靠地同步，即发动机启动时滤芯转动、停止时停止、发动机消耗气体量速度快时滤芯转动得快、发动机消耗气体量速度慢时滤芯转动得慢。不但能够避免发动机停止时滤芯转动而导致的各传递部件的不必要的磨损，而且对滤芯的利用效果更好，能避免需要滤芯转动时而没有及时转动的现象产生。

作为优选，所述涡壳内设有沿涡壳周向延伸的环形隔音绝热腔。设置隔音绝热腔，一方面能够降低涡壳外表面的温度以提高安全性，同时还能降低涡壳的重量；另一方面能够有效地降低涡轮机内的噪音外传，对环境的噪音污染小。