本發(fā)明涉及活塞式機械空氣過濾領(lǐng)域，特別涉及一種腔室容積可變式空濾器殼體及其空濾器。

背景技術(shù)：

空濾器是空氣濾清器的簡稱，活塞式機械(內(nèi)燃機、往復(fù)壓縮機等)工作時，如果吸入空氣中含有灰塵等雜質(zhì)就將加劇零部件的磨損，所以必須裝有空氣濾清器。空濾器一般包括殼體、進氣管和出氣管，殼體內(nèi)設(shè)置有濾芯，出氣管與發(fā)動機的進氣歧管連接，濾芯將空濾器的殼體內(nèi)腔分隔成前腔和后腔，外界空氣進入前腔，通過濾芯的過濾進入后腔出口，再進入化油器。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員均知，空濾器與發(fā)動機的進氣效率息息相關(guān)，而發(fā)動機的進氣效率是制約發(fā)動機性能的根本性原因，空濾器的前腔和后腔的容積大小與進氣脈動頻率相配合可起到增加進氣量的作用，但現(xiàn)有技術(shù)中，空濾器的前腔和后腔的容積均固定，僅能在某一轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)產(chǎn)生進氣脈動效應(yīng)，無法兼顧其他轉(zhuǎn)速下的發(fā)動機進氣，從而影響發(fā)動機的進氣效率，進而影響發(fā)動機的性能。

因此，需要對現(xiàn)有的空濾器殼體進行改進，使其可對發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速下的發(fā)動機進氣產(chǎn)生兼顧，能在全轉(zhuǎn)速段內(nèi)產(chǎn)生進氣脈動效應(yīng)，從而提高發(fā)動機進行效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種腔室容積可變式空濾器殼體及其空濾器，其可對發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速下的發(fā)動機進氣產(chǎn)生兼顧，能在全轉(zhuǎn)速段內(nèi)產(chǎn)生進氣脈動效應(yīng)，從而提高發(fā)動機進行效率。

本發(fā)明的腔室容積可變式空濾器殼體，殼體的內(nèi)腔容積可變；其中，空濾器包括空濾器殼體和設(shè)置在空濾器殼體內(nèi)的濾芯，殼體的內(nèi)腔容積可變是指殼體的內(nèi)腔容積可變大變小，內(nèi)腔為非固定容積，通過殼體容積可變可對發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速下所需進氣量進行適應(yīng)性改變，即使空濾器在不同轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)均可產(chǎn)生進氣脈動效應(yīng)，達到兼顧發(fā)動機轉(zhuǎn)速下發(fā)動機進氣量的需求，從而提高發(fā)動機進氣效率；當(dāng)然，空濾器殼體的內(nèi)腔容積可變可通過可伸縮結(jié)構(gòu)或氣囊結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，只要能達到實現(xiàn)改變內(nèi)腔容積的目的均可。

進一步，殼體在空氣流動方向上具有可伸縮結(jié)構(gòu)，并由該可伸縮結(jié)構(gòu)實現(xiàn)殼體的內(nèi)腔容積可變；即殼體的內(nèi)腔容積可變通過可伸縮結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，可伸縮結(jié)構(gòu)形成于殼體上，并在空氣流動方向上可前后伸縮，空氣流動方向是指空氣從空濾器進入節(jié)氣門的方向，空氣自空濾器殼體的空氣入口進入，經(jīng)空濾器的濾芯過濾后從空濾器殼體的空氣出口流出進入節(jié)氣門，最后進入燃燒室；可伸縮結(jié)構(gòu)連接結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)容易，在需要改變殼體內(nèi)腔容積時，可通過外部裝置驅(qū)動方便且快捷的實現(xiàn)殼體內(nèi)腔容積的改變。

進一步，可伸縮結(jié)構(gòu)可通過多種方式實現(xiàn)，具體的，可伸縮結(jié)構(gòu)的一種實現(xiàn)方式為：殼體包括內(nèi)殼體和外殼體，所述外殼體套在所述內(nèi)殼體并兩者可密封的相對往復(fù)滑動形成所述可伸縮結(jié)構(gòu)；即殼體由內(nèi)殼體和外殼體兩部分組成，外殼體套在內(nèi)殼體上，且外殼體和內(nèi)殼體之間可相對滑動實現(xiàn)可伸縮結(jié)構(gòu)，并可伸縮結(jié)構(gòu)的滑動配合處設(shè)置有密封件；不但具有較好的結(jié)構(gòu)強度，而且可在伸縮時具有更好的導(dǎo)向性，對內(nèi)腔容積的改變更容易受控；其中，密封件為與內(nèi)殼體和外殼體形狀相適形的密封圈結(jié)構(gòu)，其安裝方式可通過在內(nèi)殼體或外殼體的滑動配合處設(shè)置密封圈安裝槽實現(xiàn)，或密封件為填料密封件，即在內(nèi)殼體或外殼體的滑動配合處進行填料形成填料密封，以更好的適應(yīng)對相對滑動的密封；

可伸縮結(jié)構(gòu)的另一種實現(xiàn)方式為，可伸縮結(jié)構(gòu)為波紋管結(jié)構(gòu)；即可伸縮結(jié)構(gòu)為可伸縮的波紋管結(jié)構(gòu)，具有整體性結(jié)構(gòu)好，對改變?nèi)莘e的方式可以快速實現(xiàn)，且成本較低；上述兩種方式均可實現(xiàn)伸縮改變殼體內(nèi)腔的容積。

進一步，可伸縮結(jié)構(gòu)為波紋管結(jié)構(gòu)時，波紋管結(jié)構(gòu)與殼體的本體一體成形；即波紋管作為可伸縮結(jié)構(gòu)與殼體的本體一體制成，具有較好的整體性，且可保證密封；而且采用波紋管結(jié)構(gòu)的可伸縮結(jié)構(gòu)可使進氣時的壓力脈動得到緩沖，降低噪聲。

進一步，殼體的內(nèi)腔沿空氣流動方向被分隔成前腔和后腔，可伸縮結(jié)構(gòu)對應(yīng)設(shè)置于所述殼體的后腔；殼體的內(nèi)腔中設(shè)置濾芯，濾芯將殼體的內(nèi)腔分隔成前腔和后腔，前腔也稱為進氣腔，后腔也稱為出氣腔，由于前腔內(nèi)氣體還未經(jīng)過濾，而空濾器后腔與發(fā)動機節(jié)氣門直接連通用于進氣，后腔的容積大小對發(fā)動機的進氣效率有直接的影響；將可伸縮結(jié)構(gòu)設(shè)置在后腔處，即殼體的后腔容積為可變結(jié)構(gòu)，能對不同轉(zhuǎn)速下的發(fā)動機進氣需求進行快速反應(yīng)，使發(fā)動機進氣在全速段內(nèi)產(chǎn)生進氣脈動效應(yīng)，全速段是指全部速度范圍內(nèi)。

本發(fā)明還公開了一種應(yīng)用腔室容積可變式空濾器殼體的空濾器，空濾器安裝有該腔室容積可變式空濾器殼體；即空濾器還包括設(shè)置在空濾器殼體內(nèi)腔中的濾芯，濾芯將空濾器殼體的內(nèi)腔分為前腔和后腔，空濾器殼體的內(nèi)腔容積可變。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的腔室容積可變式空濾器殼體及其空濾器，殼體的內(nèi)腔容積可變，即可在發(fā)動機不同工況下產(chǎn)生不同的空濾器容積，對發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速下的發(fā)動機進氣產(chǎn)生兼顧，從而實現(xiàn)在發(fā)動機全轉(zhuǎn)速段內(nèi)產(chǎn)生進氣脈動效應(yīng)，提高發(fā)動機氣效率，提高發(fā)動機的性能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。

圖1為本發(fā)明的腔室容積可變式空濾器殼體使用狀態(tài)示意圖；

圖2為本發(fā)明中的腔室容積可變式空濾器殼體及其空濾器的控制系統(tǒng)流程圖。

具體實施方式

圖1為本發(fā)明的腔室容積可變式空濾器殼體使用狀態(tài)示意圖，圖2為本發(fā)明中的腔室容積可變式空濾器殼體及其空濾器的控制系統(tǒng)流程圖，如圖所示：本實施例的腔室容積可變式空濾器殼體，殼體1的內(nèi)腔容積可變；其中，空濾器包括空濾器殼體1和設(shè)置在空濾器殼體1內(nèi)的濾芯2，殼體1的內(nèi)腔容積可變是指殼體1的內(nèi)腔容積可變大變小，內(nèi)腔為非固定容積，通過殼體1容積可變可對發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速下所需進氣量進行適應(yīng)性改變，即使空濾器在不同轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)均可產(chǎn)生進氣脈動效應(yīng)，達到兼顧發(fā)動機轉(zhuǎn)速下發(fā)動機進氣量的需求，從而提高發(fā)動機進氣效率；當(dāng)然，空濾器殼體1的內(nèi)腔容積可變可通過可伸縮結(jié)構(gòu)或氣囊結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，只要能達到實現(xiàn)改變內(nèi)腔容積的目的均可。

本實施例中，殼體1在空氣流動方向上具有可伸縮結(jié)構(gòu)，并由該可伸縮結(jié)構(gòu)實現(xiàn)殼體的內(nèi)腔容積可變；即殼體1的內(nèi)腔容積可變通過可伸縮結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，可伸縮結(jié)構(gòu)形成于殼體1上，并在空氣流動方向上可前后伸縮，空氣流動方向是指空氣從空濾器進入節(jié)氣門的方向，空氣自空濾器殼體1的空氣入口進入，經(jīng)空濾器的濾芯2過濾后從空濾器殼體1的空氣出口流出進入節(jié)氣門5，最后進入燃燒室6；可伸縮結(jié)構(gòu)連接結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)容易，在需要改變殼體1內(nèi)腔容積時，可通過外部裝置驅(qū)動方便且快捷的實現(xiàn)殼體1內(nèi)腔容積的改變。

本實施例中，具體的，可伸縮結(jié)構(gòu)可通過兩種方式實現(xiàn)，可伸縮結(jié)構(gòu)的一種實現(xiàn)方式為：殼體1包括內(nèi)殼體和外殼體，所述外殼體套在所述內(nèi)殼體并兩者可密封的相對往復(fù)滑動形成所述可伸縮結(jié)構(gòu)；即殼體1由內(nèi)殼體和外殼體兩部分組成，外殼體套在內(nèi)殼體上，且外殼體和內(nèi)殼體之間可相對滑動實現(xiàn)可伸縮結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在圖中未示出；不但具有較好的結(jié)構(gòu)強度，而且可在伸縮時具有更好的導(dǎo)向性，對內(nèi)腔容積的改變更容易受控；其中，可伸縮結(jié)構(gòu)的滑動配合處設(shè)置有密封件，密封件為與內(nèi)殼體和外殼體形狀相適形的密封圈結(jié)構(gòu)，其安裝方式可通過在內(nèi)殼體或外殼體的滑動配合處設(shè)置密封圈安裝槽實現(xiàn)，或密封件為填料密封件，即在內(nèi)殼體或外殼體的滑動配合處進行填料形成填料密封，以更好的適應(yīng)對相對滑動的密封；

可伸縮結(jié)構(gòu)的另一種實現(xiàn)方式為，如圖所示，可伸縮結(jié)構(gòu)為波紋管結(jié)構(gòu)1-2；即可伸縮結(jié)構(gòu)為可伸縮的波紋管結(jié)構(gòu)1-2，具有整體性結(jié)構(gòu)好，對改變?nèi)莘e的方式可以快速實現(xiàn)，且成本較低；上述兩種方式均可實現(xiàn)伸縮改變殼體1內(nèi)腔的容積。

本實施例中，可伸縮結(jié)構(gòu)為波紋管結(jié)構(gòu)1-2時，波紋管結(jié)構(gòu)1-2與殼體1的本體1-1一體成形；即波紋管作為可伸縮結(jié)構(gòu)與殼體1的本體1-1一體制成，具有較好的整體性，且可保證密封；而且采用波紋管結(jié)構(gòu)1-2的可伸縮結(jié)構(gòu)可使進氣時的壓力脈動得到緩沖，降低噪聲。

本實施例中，殼體1的內(nèi)腔沿空氣流動方向被分隔成前腔3和后腔4，可伸縮結(jié)構(gòu)對應(yīng)設(shè)置于所述殼體1的后腔4；殼體1的內(nèi)腔中設(shè)置濾芯2，濾芯2將殼體1的內(nèi)腔分隔成前腔3和后腔4，前腔3也稱為進氣腔，后腔4也稱為出氣腔，由于前腔3內(nèi)氣體還未經(jīng)過濾，而空濾器后腔4與發(fā)動機節(jié)氣門5直接連通用于進氣，后腔4的容積大小對發(fā)動機的進氣效率有直接的影響；將可伸縮結(jié)構(gòu)設(shè)置在后腔4處，即殼體1的后腔4容積為可變結(jié)構(gòu)，能對不同轉(zhuǎn)速下的發(fā)動機進氣需求進行快速反應(yīng)，使發(fā)動機進氣在全速段內(nèi)產(chǎn)生進氣脈動效應(yīng)，全速段是指全部速度范圍內(nèi)。

本發(fā)明還公開了一種應(yīng)用腔室容積可變式空濾器殼體1的空濾器，空濾器安裝有該腔室容積可變式空濾器殼體1；即空濾器還包括設(shè)置在空濾器殼體1內(nèi)腔中的濾芯2，濾芯2將空濾器殼體1的內(nèi)腔分為前腔3和后腔4，空濾器殼體1的內(nèi)腔容積可變。

本發(fā)明的腔室容積可變式空濾器殼體及其空濾器的容積可變可通過控制系統(tǒng)進行調(diào)控，控制系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機運行工況調(diào)控空濾器的內(nèi)腔容積，控制系統(tǒng)包括：檢測單元8，用于獲取發(fā)動機運行工況；調(diào)節(jié)單元7，用于調(diào)整空濾器容積；控制器9，用于接收檢測單元8的發(fā)動機工況信號并根據(jù)該信號向調(diào)節(jié)單元7發(fā)出調(diào)整空濾器容積的控制命令；即檢測單元8對發(fā)動機的運行參數(shù)進行檢測并輸出檢測信號，可對發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機油門開度、發(fā)動機扭矩或發(fā)動機油門單位時間變化率中的一種或兩種以上進行檢測，并根據(jù)檢測獲得的檢測信號向控制器9輸出，檢測單元8和調(diào)節(jié)單元7均與控制器9電連接，控制器9可為ECU控制器，控制器9接收檢測單元8檢測的傳輸信號后，對發(fā)動機的運行工況進行判斷，其判斷原理為對檢測信號進行轉(zhuǎn)換并與控制器9內(nèi)預(yù)先設(shè)置的工況判斷閾值范圍相比較，當(dāng)檢測信號轉(zhuǎn)換后的數(shù)值與某一工況閾值范圍相對應(yīng)時，控制器9判定此時屬于對應(yīng)的運行工況，并根據(jù)當(dāng)前運行工況所需發(fā)動機進氣量向調(diào)節(jié)單元7發(fā)出調(diào)整空濾器容積的控制命令，并控制調(diào)節(jié)單元7的調(diào)整容積變化的變化量；即可在發(fā)動機不同工況下產(chǎn)生不同的空濾器容積，對發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速下的發(fā)動機進氣產(chǎn)生兼顧，從而實現(xiàn)在發(fā)動機全轉(zhuǎn)速段內(nèi)產(chǎn)生進氣脈動效應(yīng)，提高發(fā)動機進行效率，提高發(fā)動機的性能。

另外，其中的檢測單元8至少包括轉(zhuǎn)速傳感器；檢測單元8可為轉(zhuǎn)速傳感器，當(dāng)然也可為轉(zhuǎn)速傳感器與油門位置傳感器或扭矩傳感器中的一種或兩種組合，由于空濾器容積可變主要是為適應(yīng)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速變化所需進氣頻率的不同，因此至少對發(fā)動機的轉(zhuǎn)速進行檢測；轉(zhuǎn)速傳感器是指將旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為電量輸出的傳感器。調(diào)節(jié)單元7為與空濾器的殼體1配合設(shè)置并可驅(qū)動可伸縮結(jié)構(gòu)伸縮的直線電機；直線電機為直線步進電機或直線伺服電機；直線電機是指輸出為線性運動的電機，其中，直線步進電機是指在電機內(nèi)部把旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為線性運動，直線伺服電機是伺服電機的一種，同樣輸出為直線運動；當(dāng)然，調(diào)節(jié)單元同樣可以由旋轉(zhuǎn)電機和傳動裝置實現(xiàn)，傳動裝置與旋轉(zhuǎn)電機傳動連接并將旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)動運動變?yōu)橹本€運動，在傳動裝置情況下，可通過絲杠螺母機構(gòu)實現(xiàn)。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。