一种汽车发动机用自清洁空气滤清器

技术领域

本发明涉及车用滤清器技术领域，具体涉及一种汽车发动机用自清洁空气滤清器。

背景技术

空气滤清器是汽车的重要组成部件之一，其主要用来过滤空气中的灰尘和杂质，为内燃机发动机提供清洁的空气，以减少发动机的磨损。传统型的空气滤清器，当空气中的杂质、灰尘吸附在滤芯表面，空气进入滤清器内孔的气量减少，影响发动机的需求空气量时，得把整个空气滤清器更换掉，增加成本。

目前，市面上也有一些带有自清洁功能的空气滤清器，例如中国实用新型专利：汽车用自动清洁空气滤清器（CN2851622Y）就公开了一种汽车用自动清洁空气滤清器，其通过在滤芯內外设置内清洁管和外清洁管，通过气泵或储气罐驱动内清洁管和外清洁管对滤芯进行清洁，现有这种空气滤清器虽然能进行滤芯清洁，延长滤清器的使用寿命，但是需要外部的电源控制或信号去控制清洁工作，当发生电路故障时，就会无法工作，存在结构复杂、成本高、可靠性差等缺陷。

发明内容

针对现有的带有自清洁功能的空气滤清器需要外部的电源控制或信号去控制清洁工作，发生电路故障时，就会无法工作，结构复杂、成本高、可靠性差的问题，本发明提供一种具有自清洁功能，无需外部的电源控制或信号控制清洁装置进行清洁，结构简单、实用性强、成本低的汽车发动机用自清洁空气滤清器。

本发明所提供的技术方案为：

一种汽车发动机用自清洁空气滤清器，包括盖帽、滤芯、底座，所述盖帽和底座分别设于滤芯的上方和下方，所述盖帽上设有进气孔，所述底座设有与发动机相连的出气口，所述盖帽内设有活塞瓣，所述活塞瓣与盖帽下端之间设有调节弹簧，所述滤芯外沿设有清洁装置，所述滤芯内设有传动结构，所述活塞瓣上下运动经传动结构进行传动，从而能带动清洁装置沿滤芯外沿旋转并上下运动。

进一步的，所述盖帽下端设有若干扇形孔，所述清洁装置的数量与扇形孔数量相适配，所述清洁装置包括连接杆、支架、清洁条，所述连接杆上端连接活塞瓣，下端穿过扇形孔与支架相连，所述清洁条内侧固定于支架，外侧贴靠于滤芯外沿。

优选的，所述传动机构包括竖板、螺旋槽、横导杆、竖导杆，所述竖板下端与底座相连，所述螺旋槽设于竖板上端，所述横导杆一端设有导向柱，另一端与竖导杆下端相连，所述导向柱设于螺旋槽内，所述竖导杆上端与活塞瓣相连。

进一步的，所述活塞瓣上设有用于调节清洁装置清洁频率的调节装置。

优选的，所述调节装置包括顶杆、压套、调节套、调节杆、弹簧圈，所述调节杆与活塞瓣一体成型，所述活塞瓣上设有通孔，所述弹簧圈下端与调节弹簧抵压，所述顶杆下端抵压弹簧圈，上端穿过通孔，所述顶杆与通孔之间设有密封圈，所述压套设于顶杆上方，所述调节套设于压套上方，并与调节杆螺纹连接。

进一步的，所述盖帽内设有用于提高清洁装置清洁效率的升力爆发装置。

优选的，所述升力爆发装置包括升力圈、预压弹簧，所述升力圈设于活塞瓣外侧，所述升力圈与活塞瓣构成联动配合，所述升力圈下侧设有隔离槽，所述盖帽对应隔离槽设有隔离圈，所述隔离圈将升力圈与盖帽之间的空间分隔为下里腔和下外腔，所述下里腔连通滤芯的内腔，所述下外腔连通外部大气，所述预压弹簧设于下里腔，其上端抵压升力圈下端面，下端抵压盖帽。

优选的，所述升力圈靠近活塞瓣侧设有斜引导面。

优选的，所述活塞瓣两端向下延伸构成导圈，所述导圈与升力圈构成滑动密封配合，所述导圈与升力圈之间设有呼吸腔。

优选的，所述盖帽上端对应升力圈位置设有单向阀。

本发明的有益效果：本发明通过在盖帽内设置活塞瓣，活塞瓣与盖帽下端之间设置调节弹簧，滤芯外沿设置清洁装置，滤芯内设置传动结构，当随着吸附在滤芯外表面的杂质、飞尘、颗粒物越来越多时，外部空气进入内腔的流量减小，内腔产生负压，内腔的介质压力与滤芯外部的空气压力之间的差值越来越大，带动活塞瓣下移，经传动机构传动，带动清洁装置旋转下移，无需外部的电源控制或信号控制即可启动清洁装置进行自清洁，当发生电路故障时仍能运行，具有结构简单、实用性强、成本低等优点，有效提高滤清器的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1的E-E面剖视图；

图3为本发明另一个实施例的结构示意图；

图4为图3实施例的自清洁状态示意图；

图5为图4的局部放大图。

其中，1-底座、2-出气口、3-收集槽、4-滤芯、5-竖板、6-螺旋槽、7-横导杆、8-导圈、9-扇形孔、10-下腔、11-调节弹簧、12-活塞瓣、13-上腔、14-进气孔、15-盖帽、16-连接杆、17-密封环、18-支架、19-清洁条、20-竖导杆、21-内腔、22-顶杆、23-压套、24-调节套、25-调节杆、26-弹簧圈、27-上呼吸孔、28-升力圈、29-单向阀、30-隔离槽、31-隔离圈、32-预压弹簧、33-转动连接杆、34-转动连接槽、35-下呼吸孔、36-托板、37-升力腔、38-斜引导面、39-上密封面、40-下密封面、41-反冲腔、42-下里腔、43-下外腔、44-呼吸腔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。

如图1-2所示，本发明一较佳实施例提供一种汽车发动机用自清洁空气滤清器，包括盖帽15、滤芯4、底座1，盖帽15和底座1分别设于滤芯4的上方和下方，盖帽15上设有进气孔14，底座1设有与发动机相连的出气口2，工作时，发动机启动，在发动机吸力的作用下，外部空气通过滤芯4到达内腔21，再由出气口2排出到发动机，外部空气中的一些杂质、飞尘、颗粒物等在滤芯4的作用下，被吸附在滤芯4外表面，此时，内腔的气体压力与滤芯外部的空气压力基本保持一致。盖帽15内设有活塞瓣12，活塞瓣12将盖帽15分隔为上腔13和下腔10，活塞瓣12与盖帽15下端之间设有调节弹簧11，盖帽15下端设有若干扇形孔9，滤芯4外沿设有与扇形孔数量相适配的清洁装置，底座1上设有收集由清洁装置清理的颗粒物等的收集槽3。

本实施例中，清洁装置包括连接杆16、支架18、清洁条19，连接杆16上端连接活塞瓣12，下端穿过扇形孔9与支架18相连，清洁条19内侧固定于支架18，外侧贴靠于滤芯4外沿。

本实施例中，滤芯内腔21内设有传动机构，其包括竖板5、螺旋槽6、横导杆7、竖导杆20，竖板5下端与底座1相连，螺旋槽6设于竖板5上端，横导杆7一端设有导向柱，另一端与竖导杆20下端相连，导向柱设于螺旋槽6内，竖导杆20上端与活塞瓣12相连，活塞瓣12上下运动会带动导向柱于螺旋槽6内运动，从而带动活塞瓣12旋转，进而带动清洁装置沿滤芯4外沿旋转并上下运动。

本实施例的空气滤清器工作过程如下：

当随着吸附在滤芯4外表面的杂质、飞尘、颗粒物越来越多时，外部空气进入内腔21的流量减小，内腔21产生负压，内腔21的介质压力与滤芯外部的空气压力之间的差值越来越大，同时，由于上腔13通过进气孔14联通外部空气，当上腔13与内腔21的压差达到调节弹簧11的预设定压力值时，活塞瓣12下移，同时在螺旋槽6与横导杆7的作用下，带动清洁装置旋转并下移，刮除滤芯4外表面的杂质、飞尘、颗粒物等。随着滤芯4外表面的杂质、飞尘、颗粒物被清除，外部空气通过滤芯进入内腔的流量增加，内腔21的介质压力上升，上腔13与内腔21之间的压差减小，在调节弹簧11的作用下，活塞瓣12上移，带动清洁装置恢复到初始位置。

在本发明提供的一个优选实施例中，如图3-5所示，活塞瓣12上设有调节装置，包括顶杆22、压套23、调节套24、调节杆25、弹簧圈26，调节杆25与活塞瓣12一体成型，活塞瓣12上设有通孔，弹簧圈26下端与调节弹簧11抵压，顶杆22下端抵压弹簧圈26，上端穿过通孔，顶杆与通孔之间设有密封圈，压套23设于顶杆22上方，调节套24设于压套23上方，并与调节杆25螺纹连接。通过旋转调节套24，带动压套23和顶杆22上移或下降，控制调节弹簧11的压缩量，即控制调节弹簧11作用在活塞瓣12处向上的推力，从而控制上、下密封面之间的密封比压，继而设置内腔的介质压力达到负压值设定值时，活塞瓣下移，从而带动清洁装置启动清洁工作。调节装置的设置，有效的控制启动自清洁的时机，有效的设置当滤芯被阻塞至何种程度时，气量小到何种程度时，即内腔负压到何种程度，启动自清洁，能满足各种发动机对气量的要求。

进一步的，盖帽15内设有升力爆发装置，本实施例中，升力爆发装置包括升力圈28、预压弹簧32，升力圈28设于活塞瓣12外侧，升力圈28与活塞瓣12通过转动连接杆33和转动连接槽34构成联动配合，升力圈28下侧设有隔离槽30，盖帽15对应隔离槽30设有隔离圈31，隔离圈31将升力圈28与盖帽15之间的空间分隔为下里腔42和下外腔43，下里腔42连通滤芯的内腔21，下外腔43连通外部大气，清洁装置设于下外腔43，预压弹簧32设于下里腔42，其上端抵压升力圈28下端面，下端抵压盖帽。升力爆发装置的设置，在自清洁时，能有效的提升清洁装置旋转式下降和旋转式上升的速度，有效的提升清洁的效率。

本实施例中，升力圈28靠近活塞瓣侧设有斜引导面38，斜引导面38在升力圈位于初始位置时与盖帽的上端构成反冲腔41，提高升力圈28的运动效率。盖帽15上端对应升力圈28位置设有单向阀29，在升力圈28复位时能将挤压升力圈28的空气排出，不会造成卡滞。

本实施例的空气滤清器工作过程如下：

当随着吸附在滤芯4外表面的杂质、飞尘、颗粒物越来越多时，外部空气进入内腔的流量减小，内腔21产生负压，内腔21的介质压力与滤芯4外部的空气压力之间的差值越来越大，同时，由于进气孔14联通外部空气，当进气孔14与内腔21的压差达到调节弹簧11的预设定压力值时，活塞瓣12下移，活塞瓣12的下密封面40脱离盖帽15的上密封面39，外部空气通过进气孔14进入反冲腔41，由于升力圈28下方的下里腔42与内腔21相通，因此该下里腔42的介质压力与内腔21一致，随着反冲腔41内空气介质的增加，升力圈28上部脱离盖帽15内的上顶面，升力圈28与盖帽15内的上顶面之间形成一个升力腔37，反冲腔41内的空气进入升力腔37，升力圈28上方与下方的压差瞬时增加，升力圈28与活塞瓣12快速的下移，同时在螺旋槽6与横导杆7的作用下，带动清洁装置旋转并下移，刮除滤芯外表面的杂质、飞尘、颗粒物等。随着滤芯外表面的杂质、飞尘、颗粒物被清除，外部空气通过滤芯进入内腔21的流量增加，内腔21的介质压力上升，活塞瓣12和升力圈28上方与内腔之间的压差减小，在调节弹簧11的作用下，活塞瓣12和升力圈28上移，带动清洁装置恢复到初始位置，同时，下密封面40压紧上密封面39，升力圈在预压弹簧32的作用下继续上升，升力腔37内的介质通过单向阀29排出，升力圈28上部重新压紧盖帽内的上顶面。

进一步的，活塞瓣12两端向下延伸构成导圈8，导圈8与升力圈28构成滑动密封配合，导圈8上端设有上呼吸孔27，导圈8与升力圈28之间设有呼吸腔41，升力圈28下端设有下呼吸孔35，呼吸孔与呼吸腔的配合，确保活塞瓣12与升力圈28之间能形成灵活的上、下相对运动，防止升力圈28上升到初始位置时，活塞瓣12无力继续上升，从而确保升力爆发装置恢复致初始位置时，上、下密封面能够完全接触，并形成密封。

实施例不应作为本发明的限制，任何基于本发明的精神所作的非创造性改进都应视为本发明的保护范围。