專利名稱：發(fā)動機可變?nèi)莘e穩(wěn)壓空氣濾清器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柴油機和汽油機進氣系統(tǒng)。尤其是車用柴油機進氣系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
車用柴油機，特別是農(nóng)用運輸汽車用柴油機，使用環(huán)境非常惡劣。為防止過多的塵 土進入氣缸內(nèi)，影響發(fā)動機關(guān)鍵部件的使用壽命，柴油機進氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。進氣系 統(tǒng)各部分的相對位置通常為進氣管(多缸機進氣管由進氣支管和進氣總管組成)連接空 氣濾清器，空氣濾清器前接進氣導(dǎo)流管。新鮮空氣依次通過進氣導(dǎo)流管、空氣濾清器和進氣 管進入柴油機。貨車用柴油機的進氣導(dǎo)流管很長，這有利于從高處吸入潔凈的空氣。然而 較長的進氣導(dǎo)流管降低了空濾器內(nèi)空氣壓力，并加劇了空濾器內(nèi)空氣壓力的波動。從而增 加了柴油機的吸氣損失功、破壞了進氣系統(tǒng)中的進氣諧振現(xiàn)象。導(dǎo)致柴油機油耗上升、功率 下降和排放性能的惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可用于車用柴油機進氣系統(tǒng)的可變?nèi)莘e穩(wěn)壓空濾器。 該可變?nèi)莘e穩(wěn)壓空濾器能有效地穩(wěn)定和提高空濾器內(nèi)的空氣壓力，從而降低柴油機的吸氣 損失功，并使柴油機能充分利用進氣諧振現(xiàn)象提高進氣量。最終達到改善柴油機的動力性、 經(jīng)濟性和排放性能的目的。 本發(fā)明的發(fā)動機可變?nèi)莘e穩(wěn)壓空氣濾清器，包括進氣入口管、進氣出口管、空濾器 上殼體、空濾器下殼體、濾芯、膜片和支撐彈簧。在可變?nèi)莘e穩(wěn)壓空濾器內(nèi)設(shè)置有可變?nèi)莘e 的膜片室，該膜片室由空濾器殼體的內(nèi)腔和連接支撐彈簧的膜片構(gòu)成，膜片四周固定在空 濾器殼體上，膜片中部固定在支撐彈簧上，支撐彈簧的另 一端固定在空濾器殼體上。支撐彈 簧采用螺旋彈簧。膜片采用橡膠或尼龍或皮革材料制成，其自由形狀為圓臺形或球臺形。膜 片室內(nèi)的空氣壓力作用在膜片的內(nèi)側(cè)面上，膜片的外側(cè)面則始終與大氣相通，膜片在兩側(cè) 空氣壓差和彈簧力的作用下，發(fā)生變形，使膜片室容積發(fā)生相應(yīng)的改變?？諝庖来瓮ㄟ^進氣 入口管、空濾器殼體的內(nèi)腔、濾芯、膜片室和進氣出口管，最終通過進氣管流入發(fā)動機氣缸 內(nèi)。本發(fā)明的具體工作過程可分為以下兩個過程 在發(fā)動機進氣過程，可變?nèi)莘e穩(wěn)壓空濾器內(nèi)的空氣通過進氣管被發(fā)動機吸入氣缸 內(nèi)，膜片室內(nèi)壓力降低。由于膜片的另一側(cè)通大氣，在膜片兩側(cè)空氣壓差的作用下，膜片壓 縮支撐彈簧，膜片自身也向膜片室內(nèi)彎曲變形，膜片室容積相應(yīng)降低。 在發(fā)動機進氣過程結(jié)束后，支撐彈簧開始伸張，帶動膜片向膜片室外彎曲變形，膜
片室容積相應(yīng)增大，空氣通過進氣導(dǎo)流管被吸入膜片室。發(fā)動機經(jīng)過壓縮、膨脹和排氣沖程
后，膜片逐漸恢復(fù)原來的形狀，膜片室容積也恢復(fù)到進氣過程剛開始時的體積。 通過上述兩個工作過程可以看出，膜片室容積隨膜片室內(nèi)空氣壓力的大小而發(fā)生
相應(yīng)的改變，膜片室內(nèi)空氣壓力下降，膜片室容積變小；膜片室內(nèi)空氣壓力上升，膜片室容
積增大。因此可變?nèi)莘e穩(wěn)壓空濾器不但具有濾除空氣中的雜質(zhì)和灰塵的作用，而且還具有以下三個方面的重要作用一是顯著降低了空濾器內(nèi)的壓力波動，這對充分利用進氣諧振 現(xiàn)象，提高進氣充量是非常有利的；二是提高了進氣過程中空濾器內(nèi)的壓力，這對減小柴油 機的吸氣損失功是非常有益的；三是降低了進氣導(dǎo)流管和空濾器內(nèi)的氣體流速波動，可改 善空濾器的濾清效果并降低進氣噪音。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖；由進氣出口管1，濾芯2，空濾器上殼體3，進氣 入口管4，空濾器下殼體5，支撐彈簧6，膜片室7，彈簧座8，膜片9和下端蓋10組成。
圖1中膜片9的形狀是進氣過程剛開始時的形狀，此時膜片9兩側(cè)空氣壓力差較 小，支撐彈簧6變形小，膜片室7的容積較大。 圖2給出了本發(fā)明進氣過程剛結(jié)束時的形狀結(jié)構(gòu)示意圖，此時膜片9兩側(cè)空氣壓 力差較大，支撐彈簧6受到較大的壓縮，膜片室7的容積較小。
圖1和圖2中帶有箭頭的虛線所指方向為空氣流動方向。
具體實施例 如圖l所示，進氣入口管4接進氣導(dǎo)流管，空氣通過進氣入口管4切向進入空濾器 上殼體3形成的內(nèi)腔，并繞濾芯2旋轉(zhuǎn)?？諝庵写执蟮碾s質(zhì)被甩出空濾器上殼體3之外，細 小的雜質(zhì)由濾芯2濾除。潔凈的空氣通過濾芯2進入膜片室7之內(nèi)。進氣出口管l一端連 接膜片室7，另一端則連接進氣管，膜片室7內(nèi)的空氣通過進氣出口管1進入進氣管，再進入 發(fā)動機氣缸之內(nèi)。 膜片室7由膜片9和空濾器下殼體5的內(nèi)腔構(gòu)成。膜片9的自由形狀為圓臺形， 膜片9的四周固定在空濾器下殼體上，其中部通過彈簧座8固定在支撐彈簧6的下端。支 撐彈簧6為螺旋壓縮彈簧，其上端固定在空濾器下殼體5上。下端蓋10上設(shè)有通氣孔，使 膜片9下側(cè)面始終與大氣相通。膜片9受到兩個力的作用，一是兩側(cè)的空氣壓力差，二是支 撐彈簧6的彈簧力。隨著膜片室7內(nèi)空氣壓力的周期性波動，膜片9發(fā)生凹凸變形，膜片室 7的容積也發(fā)生周期性的變化，使膜片室7內(nèi)的壓力穩(wěn)定在一定范圍之內(nèi)，并提高了進氣過 程中膜片室7內(nèi)的壓力。 在發(fā)動機進氣過程，膜片室7內(nèi)的空氣通過進氣出口管1被發(fā)動機吸入氣缸內(nèi)，膜 片室7內(nèi)壓力降低。在膜片9兩側(cè)空氣壓力差的作用下，支撐彈簧6受到壓縮，膜片9向上 彎曲變形，膜片9由圖1所示的形狀變?yōu)閳D2的形狀。膜片室7的容積相應(yīng)降低，使膜片室 7內(nèi)的空氣壓力保持相對穩(wěn)定。 在發(fā)動機進氣過程結(jié)束后，支撐彈簧6開始伸張，帶動膜片9向下彎曲變形，膜片 室7的容積逐漸增大，空氣通過進氣導(dǎo)流管被吸入膜片室7內(nèi)。發(fā)動機經(jīng)過壓縮、膨脹和排 氣沖程后，膜片9由圖2的形狀又逐漸恢復(fù)為圖1的形狀，膜片室7的容積增大，為下一個 循環(huán)的進氣過程預(yù)留了一定量的潔凈空氣。
權(quán)利要求
一種發(fā)動機可變?nèi)莘e穩(wěn)壓空氣濾清器，包括進氣入口管、進氣出口管、空濾器上殼體、空濾器下殼體、濾芯、膜片和支撐彈簧，其特征在于可變?nèi)莘e穩(wěn)壓空氣濾清器內(nèi)設(shè)置有可變?nèi)莘e的膜片室，該膜片室由空濾器殼體的內(nèi)腔和連接支撐彈簧的膜片構(gòu)成，膜片四周固定在空濾器殼體上，膜片中部固定在支撐彈簧一端，支撐彈簧的另一端固定在空濾器殼體上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機可變?nèi)莘e穩(wěn)壓空氣濾清器，其特征在于支撐彈簧 采用螺旋彈簧。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機可變?nèi)莘e穩(wěn)壓空氣濾清器，其特征在于膜片采用 橡膠或尼龍或皮革材料制成，其自由形狀為圓臺形或球臺形。
全文摘要
一種發(fā)動機可變?nèi)莘e穩(wěn)壓空氣濾清器，其結(jié)構(gòu)特點是在傳統(tǒng)空氣濾清器的基礎(chǔ)上，增設(shè)一可變?nèi)莘e的膜片室。該膜片室的膜片由支撐彈簧支撐。膜片除受支撐彈簧力作用外，還受膜片內(nèi)外兩側(cè)的空氣壓力差作用。當膜片室內(nèi)空氣壓力周期性發(fā)生變化時，膜片也隨之變形，使膜片室內(nèi)的容積發(fā)生相應(yīng)的變化，該發(fā)明起到穩(wěn)定濾清器內(nèi)空氣壓力的作用。對提高發(fā)動機進氣充量和減小吸氣損失功非常有益，特別適合于進氣壓力波動較大的發(fā)動機進氣系統(tǒng)。
文檔編號F02M35/022GK101782033SQ201010126359
公開日2010年7月21日 申請日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月18日
發(fā)明者謝宗法 申請人:山東大學(xué)