汽车环保进气结构设备的设计探讨

汽车环保进气结构设备的设计探讨

一.汽车空滤器概述

汽车空滤器属于汽车用品,同时也是汽车发动机的重要部件。汽车空滤器主要负责清除空气中的微粒杂质的装置[1]。通常,汽车发动机(活塞式机械包括内燃机、往复压缩机等)工作时,如果吸入空气中含有灰尘等杂质就将加剧零件的磨损,所以必须装有空滤器,使发动机有更长的使用寿命。空滤器由滤芯和壳体两部分组成。空滤器的主要要求是滤清效率高、流动阻力低、能较长时间连续使用而无需保养[2]。

二.研究背景

汽车发动机是非常精密的机件,极小的杂质都会损伤发动机。因此,空气在进入气缸之前,必须先经过空滤器的细密的过滤,才能进入气缸。空滤器是发动机的守护神,空滤器状态的好坏关系着发动机的寿命长短[3]。如果汽车行驶中使用过脏的空滤器,会使发动机进气不足,使燃油燃烧不完全,导致发动机工作不稳定,动力下降、耗油量增加的现象发生。因此,汽车必须保持空滤器的清洁[4]。但是,目前中国汽车配件市场上的空滤器,无法在气流进入进气管的第一时间对气体进行一次过滤,导致空滤器需要在内部进行多次过滤,影响装置的使用寿命,尘沙直接与装置的内壁接触,长时间以后对装置的内壁造成伤害,无法快速对滤芯进行更换,更换滤芯时,需要花费较多时间[5]。

三.设计方案内容

为实现上述目的,本次研究内容采用如下技术方案:一种汽车环保进气结构,包括进气管,所设计进气管的顶端连接有过滤管,且进气管的一侧连接有灰尘积聚管;进气管的内壁安装有轴承;灰尘积聚管的底端连接有废料管,且灰尘积聚管的内壁连接有挡板;过滤管的一侧连接有密封盖,且过滤管的顶端连接有出气口;轴承的内侧连接有扇叶;挡板靠近进气管的一侧设置有缓冲垫,且挡板的内部设置有环形孔;密封盖靠近过滤管内部的一侧安装有滤芯;滤芯的内壁安装有大滤网,且滤芯的内壁靠近大滤网的上方连接有小滤网;滤芯的内壁靠近小滤网的上方连接有油性滤网。以上部件连接组合(图 1-4):首先,过滤管与密封盖通过螺栓连接,且过滤管与密封盖相接触的位置设置有密封圈。其次,轴承与扇叶通过固定杆连接,密封盖与滤芯通过固定杆连接。再次,缓冲垫的材质为硅胶材质,且缓冲垫与挡板通过粘性胶水固定连接。其次,滤芯为上窄下宽的圆柱形结构,且滤芯与过滤管相接触的位置处设置有密封圈。最后,进气管的内壁与轴承的外表面相契合,扇叶与进气管通过轴承转动连接。

四.设备设计结构与工作原理

(一)设备结构

下面将结合设计方案实施例中的附图,对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本次设计结构的一部分实施例,而不是全部的实施例。(图1-4)本设计结构提供的一种汽车环保进气结构实施例:一种汽车环保进气结构,包括进气管1,进气管1 的顶端连接有过滤管 5,且进气管 1的一侧连接有灰尘积聚管4,进气管1的内壁安装有轴承 8,灰尘积聚管 4的底端连接有废料管 3,且灰尘积聚管 4 的内壁连接有挡板 10,过滤管 5的一侧连接有密封盖 2,且过滤管 5的顶端连接有出气口 6,轴承 8 的内侧连接有扇叶7,挡板10靠近进气管1的一侧设置有缓冲垫 11,且挡板 10的内部设置有环形孔 9,密封盖 2 靠近过滤管 5 内部的一侧安装有滤芯12,滤芯 12 的内壁安装有大滤网 13,且滤芯12的内壁靠近大滤网13的上方连接有小滤网 14,滤芯 12 的内壁靠近小滤网 14 的上方连接有油性滤网15。(图 1)过滤管 5 与密封盖 2 通过螺栓连接,便于密封盖 2 安装在过滤管5的一侧,且过滤管5与密封盖2相接触的位置处设置有密封圈,便于提高过滤管5的密封性。(图 2)缓冲垫 11 的材质为硅胶材质,便于缓冲垫11能够对进入进气管1内的灰尘、砂石进行缓冲,且缓冲垫11与挡板10通过粘性胶水固定连接,便于缓冲垫 11 固定在挡板 10 的一侧;滤芯12为上窄下宽的圆柱形结构,便于增强空气进入出气口 6 的动能,且滤芯12与过滤管5相接触的位置处设置有密封圈,便于防止细小灰尘从滤芯 12 与过滤管 5 相接触的位置进入出气口 6;进气管 1 的内壁与轴承 8 的外表面相契合,便于轴承 8固定在进气管 1 的内壁,扇叶 7 与进气管 1 通过轴承 8 转动连接,便于扇叶7在进气管1的内部旋转。(图 2-图 3)轴承 8 与扇叶 7 通过固定杆连接,便于轴承 8 带动扇叶 7 转动,密封盖 2 与滤芯 12 通过固定杆连接,便于滤芯 12 固定在密封盖 2 上。

(二)工作原理

(图1-4)首先,在该装置进气时,气流与扇叶7接触,扇叶7受力后通过固定盖在轴承8的内侧旋转,对气流进行加速,同时将气流内含有的灰尘进行一次排除,加速后的气流在进气管1内流动,直至气流与缓冲垫11接触,缓冲垫11对气流进行阻挡,气流内的灰尘被阻挡后落在进气管 1 的内壁,而随着进气管 1 内气压的增大,气流顺着过滤管5进入滤芯12内;然后,落入进气管1内的灰尘,灰尘内颗粒较大的杂质在气流的作用下穿过环形孔9并经过灰尘积聚管4从废料管3排出,剩余的气流通过滤芯12时与大滤网13、小滤网14与油性滤网15进入出气口6内,气流在与大滤网13、小滤网14与油性滤网15接触时,气流内含有的小颗粒灰尘再次被过滤;最后,在滤芯 12 长时间使用后,其过滤性能降低,将密封盖 2 与过滤管 5 相连的螺栓去除,即可将密封盖 2 与过滤管 5 分离,即可更换密封盖2与滤芯12。

五 .优势总结

通过以上阐述本次研发的设备结构与工作原理,发现与现有的技术相比,本研发设备的有益效果是:本设备通过设置扇叶,在气流进入进气管时,气流带动扇叶进行旋转,扇叶旋转时,会对气流内的尘沙进行一次阻挡,有效解决了空滤器需要在内部对尘沙进行多次过滤,影响装置的使用寿命的问题,通过设置缓冲垫,尘沙被阻挡后先于缓冲垫进行接触,缓冲垫可对尘沙进行缓冲,有效解决了尘沙直接与装置的内壁接触,长时间以后对装置的内壁造成伤害的问题,通过设置密封盖,密封盖与滤芯通过固定杆连接,在更换滤芯时,只需将密封盖与过过滤管相连的螺栓去除,即可对滤芯进行更换,有效提高了滤芯的更换速度。

作者:黄河 单位:湖南财经工业职业技术学院