一种流场优化的高效低阻空气滤清器制造技术

技术编号:19169660 阅读:26 留言:0更新日期:2018-10-16 23:03
本发明专利技术属于发动机进气过滤技术领域,具体涉及一种流场优化的高效低阻空气滤清器。所述滤清器包括:空气滤清器出气口、空气滤芯、空滤壳体、抽尘装置、预滤器、导流锥;与现有技术相比较,该高效低阻空气滤清器解决了重型车辆进气系统在有限空间约束的条件下,空气滤清器无法满足车辆发动机进气需求的问题,具体表现为系统阻力高和保养时间短。该发明专利技术的空气滤清器采用流场规划技术,应用导流装置和圆台型滤芯,有效降低了系统阻力和延长保养时间,结构简单,装配方便。

An efficient and low resistance air filter for flow field optimization

The invention belongs to the technical field of engine inlet filtration, in particular to an efficient low resistance air filter with optimized flow field. The filter comprises an air filter outlet, an air filter element, an air filter shell, a dust extracting device, a pre-filter and a guide cone; and compared with the prior art, the high-efficiency low-resistance air filter solves the problem that the air filter can not meet the air intake requirements of the engine of a heavy vehicle under the condition of limited space constraint under the condition of the air intake system of a heavy vehicle. The problem is that the system has high resistance and short maintenance time. The air filter of the invention adopts the flow field planning technology, applies the diversion device and the round table filter element, effectively reduces the system resistance and prolongs the maintenance time, has the advantages of simple structure and convenient assembly.

【技术实现步骤摘要】
一种流场优化的高效低阻空气滤清器
本专利技术属于发动机进气过滤
,具体涉及一种流场优化的高效低阻空气滤清器。
技术介绍
在重型车辆高原、沙漠等特殊环境的使用过程中,发动机进气的空气过滤装置发挥着重要作用,空气滤清器作为空气过滤装置的关键部件,其阻力决定了空气滤清器的使用寿命和发动机的功率消耗,采用有效手段降低空气滤清器的初始阻力,是提升空气滤清器整体性能的重要途径。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是:如何应用流场优化技术和方法,形成一种流场优化的高效低阻空气滤清器,以解决特种重型车辆空气滤清器在使用过程中出现的阻力过高问题。(二)技术方案为解决上述技术问题,本专利技术提供一种流场优化的高效低阻空气滤清器,所述滤清器包括:空气滤清器出气口1、空气滤芯2、空滤壳体3、抽尘装置4、预滤器5、导流锥6;所述空气滤清器出气口1固定在空滤壳体3上,与空气滤芯2内腔联通,空气滤芯2通过压缩密封圈与空滤壳体3接触并形成密封;所述预滤器5固定在空滤壳体3的前端进气开口外侧,作为空气滤清器进气的第一层过滤,预滤器5采用直通或逆转式旋风筒,应用惯性分离原理分离进入空气滤清器中含尘空气中的大颗粒粉尘;所述抽尘装置4通过管路与预滤器5连接,将预滤器5分离出的粉尘排出预滤器壳体;所述预滤器5过滤后的较干净空气进入空滤壳体3内安装着的空气滤芯2,由空气滤芯2进行再次过滤,将其称之为精滤,精滤过后的洁净空气通过空气滤清器出气口1流出,进入发动机增压器供给发动机燃烧。其中,所述滤清器还包括滤清器上盖板7,滤清器上盖板7与空滤壳体3形成密封空腔,使气流只能通过预滤器5进入滤清器腔体。其中,所述粗滤器5与抽尘装置4相连接,抽尘装置4的抽气流量与粗滤器5的总进气流量成一定的比例关系。其中,所述空气滤芯2为圆台或类似圆锥形状,减小气流从预滤器5流出后进入空气滤芯2表面的阻挡面积,以优化流场,降低系统阻力。其中,在空气滤芯2与预滤器5之间的空间内,布置圆锥体结构-导流锥6,导流锥6锥尖方向指向预滤器5入流方向,锥底与圆台状空气滤芯2的小圆端贴合,与圆台型滤芯同轴,将导流锥6与空气滤芯2形成一个锥状体,流体从锥状体的锥尖入流,从锥状体的底部出流,达到降低气体阻力的目标。其中,所述导流锥的角度为10°~179°。其中,所述空气滤清器用于过滤进入动力设备的空气中所含的灰尘和杂质,以减少气缸、活塞和活塞环的异常磨损,延长动力设备的使用寿命,为动力设备提供洁净的空气。其中,所述滤清器具备进气、过滤和出气三个过程,进气过程,由空滤壳体3进气口与预滤器5加抽尘装置4配合实现;过滤过程,由预滤器5实现粗滤,空气滤芯2实现精滤;出气过程,由空气滤芯2内腔出气口配合空气滤清器出气口1实现;其中,所述空气滤芯2采用高效滤纸制成。其中,所述空气滤芯2与空滤壳体3之间采用径向密封或轴向密封,后端采用基于摆杆原理设计的滤芯支撑压紧机构8,;滤芯支撑压紧机构8安装在空滤壳体3上,在旋转驱动的条件下,滤芯支撑压紧机构8的滚轮支撑架自适应的贴合滤芯底部,利用支撑架在水平面投影方向的长度变化实现对滤芯的支撑和解脱。(三)有益效果与现有技术相比较,本专利技术所提供的流场优化的高效低阻空气滤清器,是一种通过特定壳体结构、滤芯造型、导流装置和各过滤元件布置综合构成的新型空气滤清器,该空气滤清器采用流场规划技术,应用导流装置和圆台型滤芯,有效降低了系统阻力和延长保养时间,结构简单,装配方便。解决了重型车辆进气系统在有限空间约束的条件下,空气滤清器无法满足车辆发动机进气需求的问题,具体表现为系统阻力高和保养时间短。该型空气滤清器初始进气阻力低(出气管路测点阻力数据≤2kPa),初始效率高(≥99.5%),使用寿命长,在2g/m3灰尘浓度条件下可以达到≥15h。附图说明图1为本专利技术实施例空气滤清器结构示意图;图2、图3、图4为本专利技术实施例的顶紧装置实施状态图具体实施方式为使本专利技术的目的、内容、和优点更加清楚,下面结合附图和实施例,对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。为解决上述技术问题,本专利技术提供一种流场优化的高效低阻空气滤清器,如图1-图4所示,所述滤清器包括:空气滤清器出气口1、空气滤芯2、空滤壳体3、抽尘装置4、预滤器5、导流锥6;所述空气滤清器出气口1固定在空滤壳体3上,与空气滤芯2内腔联通,空气滤芯2通过压缩密封圈与空滤壳体3接触并形成密封;所述预滤器5固定在空滤壳体3的前端进气开口外侧,作为空气滤清器进气的第一层过滤,预滤器5采用直通或逆转式旋风筒,应用惯性分离原理分离进入空气滤清器中含尘空气中的大颗粒粉尘;所述抽尘装置4通过管路与预滤器5连接,将预滤器5分离出的粉尘排出预滤器壳体;所述预滤器5过滤后的较干净空气进入空滤壳体3内安装着的空气滤芯2,由空气滤芯2进行再次过滤,将其称之为精滤,精滤过后的洁净空气通过空气滤清器出气口1流出,进入发动机增压器供给发动机燃烧。其中,所述滤清器还包括滤清器上盖板7,滤清器上盖板7与空滤壳体3形成密封空腔,使气流只能通过预滤器5进入滤清器腔体。其中,所述粗滤器5与抽尘装置4相连接,抽尘装置4的抽气流量与粗滤器5的总进气流量成一定的比例关系。其中,所述空气滤芯2为圆台或类似圆锥形状,减小气流从预滤器5流出后进入空气滤芯2表面的阻挡面积,以优化流场,降低系统阻力。其中,在空气滤芯2与预滤器5之间的空间内,布置圆锥体结构-导流锥6,导流锥6锥尖方向指向预滤器5入流方向,锥底与圆台状空气滤芯2的小圆端贴合,与圆台型滤芯同轴,将导流锥6与空气滤芯2形成一个锥状体,流体从锥状体的锥尖入流,从锥状体的底部出流,达到降低气体阻力的目标。其中,所述导流锥的角度为10°~179°。其中,所述空气滤清器用于过滤进入动力设备的空气中所含的灰尘和杂质,以减少气缸、活塞和活塞环的异常磨损,延长动力设备的使用寿命,为动力设备提供洁净的空气。其中,所述滤清器具备进气、过滤和出气三个过程,进气过程,由空滤壳体3进气口与预滤器5加抽尘装置4配合实现;过滤过程,由预滤器5实现粗滤,空气滤芯2实现精滤;出气过程,由空气滤芯2内腔出气口配合空气滤清器出气口1实现;其中,所述空气滤芯2采用高效滤纸制成。其中,所述空气滤芯2与空滤壳体3之间采用径向密封或轴向密封,后端采用基于摆杆原理设计的滤芯支撑压紧机构8,;滤芯支撑压紧机构8安装在空滤壳体3上,在旋转驱动的条件下,滤芯支撑压紧机构8的滚轮支撑架自适应的贴合滤芯底部,利用支撑架在水平面投影方向的长度变化实现对滤芯的支撑和解脱。实施例1本专利技术实施例的高效低阻空气滤清器,是一种通过流场优化理论计算,通过工程化实现的高效率、低阻力的空气滤清器系统。低阻通过全局优化滤清器气流,实现从入流到出流的低阻化处理,特别是圆台型滤芯和导流锥等装置的使用,使气流均匀透过空气滤芯表面,有效避免解决涡旋、涡流问题,高效是通过预滤器和滤芯构成的双级过滤形式来初步实现的,效率的高精度是通过构成滤芯的高效过滤材料来保证的。具体而言,如图1所示,本专利技术实施例提供的高效低阻空气滤清器,是一种直流式空气滤清器,空气从预滤器进入滤清器腔体,气流不发生转向或收缩,通过导流锥扩散进入空气滤芯,滤清器出气口管路的初始段与空气滤芯出口直径相近,位置对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流场优化的高效低阻空气滤清器,其特征在于,所述滤清器包括:空气滤清器出气口(1)、空气滤芯(2)、空滤壳体(3)、抽尘装置(4)、预滤器(5)、导流锥(6);所述空气滤清器出气口(1)固定在空滤壳体(3)上,与空气滤芯(2)内腔联通,空气滤芯(2)通过压缩密封圈与空滤壳体(3)接触并形成密封;所述预滤器(5)固定在空滤壳体(3)的前端进气开口外侧,作为空气滤清器进气的第一层过滤,预滤器(5)采用直通或逆转式旋风筒,应用惯性分离原理分离进入空气滤清器中含尘空气中的大颗粒粉尘;所述抽尘装置(4)通过管路与预滤器(5)连接,将预滤器(5)分离出的粉尘排出预滤器壳体;所述预滤器(5)过滤后的较干净空气进入空滤壳体(3)内安装着的空气滤芯(2),由空气滤芯(2)进行再次过滤,将其称之为精滤,精滤过后的洁净空气通过空气滤清器出气口(1)流出,进入发动机增压器供给发动机燃烧。

【技术特征摘要】
1.一种流场优化的高效低阻空气滤清器,其特征在于,所述滤清器包括:空气滤清器出气口(1)、空气滤芯(2)、空滤壳体(3)、抽尘装置(4)、预滤器(5)、导流锥(6);所述空气滤清器出气口(1)固定在空滤壳体(3)上,与空气滤芯(2)内腔联通,空气滤芯(2)通过压缩密封圈与空滤壳体(3)接触并形成密封;所述预滤器(5)固定在空滤壳体(3)的前端进气开口外侧,作为空气滤清器进气的第一层过滤,预滤器(5)采用直通或逆转式旋风筒,应用惯性分离原理分离进入空气滤清器中含尘空气中的大颗粒粉尘;所述抽尘装置(4)通过管路与预滤器(5)连接,将预滤器(5)分离出的粉尘排出预滤器壳体;所述预滤器(5)过滤后的较干净空气进入空滤壳体(3)内安装着的空气滤芯(2),由空气滤芯(2)进行再次过滤,将其称之为精滤,精滤过后的洁净空气通过空气滤清器出气口(1)流出,进入发动机增压器供给发动机燃烧。2.如权利要求1所述的流场优化的高效低阻空气滤清器,其特征在于,所述滤清器还包括滤清器上盖板(7),滤清器上盖板(7)与空滤壳体(3)形成密封空腔,使气流只能通过预滤器(5)进入滤清器腔体。3.如权利要求1所述的流场优化的高效低阻空气滤清器,其特征在于,所述粗滤器(5)与抽尘装置(4)相连接,抽尘装置(4)的抽气流量与粗滤器(5)的总进气流量成一定的比例关系。4.如权利要求1所述的流场优化的高效低阻空气滤清器,其特征在于,所述空气滤芯(2)为圆台或类似圆锥形状,减小气流从预滤器(5)流出后进入空气滤芯(2)表面的阻挡面积,以优化流场,降低系统阻力。5.如权利要求4所述的流场优化的高效低阻空气滤清...

【专利技术属性】
技术研发人员:卢进军乔梦华孙阳王建东陈克新徐洪斌
申请(专利权)人:中国北方车辆研究所
类型:发明
国别省市:北京,11

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