[实用新型]一种发动机双曲面结构静电吸附式空气滤清器装置

说明书

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。