一种自动除尘式空滤器及其车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域，特别是涉及一种自动除尘式空滤器及其车辆。


背景技术：

2.在汽车领域，空滤器作为空气进入发动机的第一道关卡，具有滤除空气中灰尘、碳粒、部分的水蒸气及其它杂物的作用，以保证进去发动机的空气的质量。因此，空滤器的滤清效率是影响发动机的磨损和寿命的重要因素之一。滤芯是空滤器起到过滤杂质的核心部件，长时间滤芯就会被污染物所堵塞，导致发动机进气量过少而抖动或者加速无力等情况发生，使空滤器的工作效率直线下降，所以在汽车行驶一段时间后就应对滤芯进行清理。
3.当今对空滤器的保养除尘方式普遍为将车辆行驶至进服务站，停车下电后将空滤器的端盖拆卸后，再用压缩空气对滤芯进行由内向外吹扫，以进行保养除尘，吹扫完毕后需要再将滤芯装回空滤器进行复原，操作比较繁琐，停机进服务站又比较浪费时间。针对此，人们致力开发一款能直接对滤芯进行清理的结构，例如有人设计出空气滤清器，通过设置一进气管穿过滤清器壳体固定在滤芯的中心和设置内、外清洁管，其中内外清洁管是通过套在进气管上与其气密相连并可沿进气管轴线旋转的分气室i和分气室ii组成，当需要对汽车空气滤清器进行清洁时，高压空气通过进气管进入两个分气室，由分气室i和分气室ii进入内清洁管和外清洁管内，由内清洁管和外清洁管上喷出空气，对滤芯的内、外表面进行清洁。现今人们虽然解决了需要拆卸空滤器才能对滤芯进行清理的难题，但又存在新的问题，比如汽车无法及时准确地获知空滤器是否处于需要清理的状态下，仍然需要依赖于驾驶员的记忆力，在隔一段时间后手动启动除尘操作模式，存在清理不及时甚至疏忽忘记清理滤芯的情况，最终导致驾驶的舒适性和流畅性降低；并在一定程度上增加了空滤器内部结构的复杂度，导致从空滤器进入发动机的空气阻力增大，降低了发动机的性能。


技术实现要素：

4.本实用新型第一方面提供一种自动除尘式空滤器，具有操作简单、免拆卸、节省时间、及时清理空滤器等优点。
5.为了解决上述问题，本实用新型实施例公开了一种自动除尘式空滤器，包括空滤器本体，所述空滤器本体内插入有进气管，所述进气管用于向空滤器内输入空气，以对所述空滤器内的滤芯除尘；其中，
6.所述空滤器本体上设置有堵塞报警器，所述堵塞报警器用于当所述滤芯内的灰尘堆积到预设量时，输出报警信号。
7.可选地，所述进气管的管路上设置有控制阀，所述控制阀打开时，所述进气管用于向所述空滤器内输入空气，所述控制阀关闭时，所述进气管停止向所述空滤器内输入空气。
8.可选地，所述堵塞报警器的信号输出端和所述控制阀的信号输入端分别用于连接车辆的整车控制器，所述堵塞报警器在滤芯堆积灰尘的情况下向所述整车控制器输入报警信号，所述整车控制器在所述整车控制器基于所述报警信号输出的使能信号的驱动下，驱
动所述控制阀打开。
9.可选地，所述堵塞报警器设置在所述空滤器本体的出气口处，当所述出气口处的压力增大时，所述堵塞报警器输出报警信号。
10.可选地，所述进气管的一端插入到所述空滤器本体内的下端，并处于所述滤芯环绕的空间的中央，且所述进气管的管身上开设有若干个通气孔。
11.可选地，若干个所述通气孔包括大的通气孔和小的通气孔，且每个所述通气孔的形状相同或不同。
12.可选地，所述进气管远离所述空滤器本体的一端连通有储气筒，所述储气筒用于存储除尘用的空气。
13.可选地，所述空滤器本体的顶端设置有取气接头，所述进气管穿过所述取气接头后插入到所述空滤器本体内。
14.可选地，所述空滤器本体的底端设置有排尘袋。
15.本实用新型还提供了一种车辆，配置有如上所述的自动除尘式空滤器。
16.与现有技术相比，本实用新型实施例包括以下优点：
17.本实用新型实施例提出的一种自动除尘式空滤器，包括空滤器本体，所述空滤器本体内插入有进气管，所述进气管用于向空滤器内输入空气，以对所述空滤器内的滤芯除尘；其中，所述空滤器本体上设置有堵塞报警器，所述堵塞报警器用于当所述滤芯内的灰尘堆积到预设量时，输出报警信号。本实用新型提供的自动除尘式空滤器，通过在空滤器本体内插入进气管，进气管向空滤器内输入空气，在不拆卸空滤器的端盖的前提下，无需取出滤芯，实现了对滤芯除尘的目的。由于免拆卸，省去了事后将滤芯重新装回空滤器内复位的过程，操作简单；还省去了需要将汽车行驶进服务站停车下电的过程，节省了驾驶员的大量时间；并通过设置堵塞报警器，当滤芯内的灰尘堆积到人们预设定的该清理的含量时，阻塞报警器立即输出报警信号，可及时地对滤芯进行保养除尘，保证空滤器处于良好的工作模态，从而提高驾驶员的驾驶稳定性和行车舒适性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本技术所述自动除尘式空滤器的整体结构示意图。
20.附图标记说明：
21.1、空滤器；2、滤芯；3、进气管；4、堵塞报警器；5、控制阀；6、通气孔；7、整车控制器；8、储气筒；9、取气接头；10、排尘袋；11、连接线束。
具体实施方式
22.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本技术保护的范围。
23.为了便于理解本技术，首先设计人对空滤器1的通用结构和工作原理进行简要说明。空滤器1通常包括壳体，壳体上设置进气口和出气口，进气口通入空气来源，经过空滤器1的滤清后从出气口进入发动机燃烧室，空气和燃油在发动机燃烧室内进行燃烧做功，以驱动汽车行驶。壳体内设置滤芯2，滤芯2通过吸附空气中的灰尘、碳粒、部分的水蒸气及其它杂物，以将清洁度高的空气输入发动机燃烧室，提高发动机的动力性、燃烧经济性和环保性能。因此，对滤芯2的定时除尘是必不可少的一步。
24.参照图1所示，图1示出了本技术的自动除尘式空滤器的整体结构示意图。如图1所示，一种自动除尘式空滤器，包括空滤器本体，空滤器本体内插入有进气管3，进气管3用于向空滤器1内输入空气，以对空滤器1内的滤芯2除尘；其中，空滤器本体上设置有堵塞报警器4，堵塞报警器4用于当滤芯2内的灰尘堆积到预设量时，输出报警信号。
25.具体而言，本技术的空滤器1适用于利用空气做功的内燃机式车辆，例如商用车或者其他轻重型车辆。空滤器本体可以采用现有空滤器1的外壳样式，比如罐状壳身和与罐状壳身一体成型的进气口和出气口所组成的空滤器本体。通过在空滤器本体除底座侧的任意一侧开设通孔，在该通孔内插入进气管3，进气管3将空气输入到空滤器1内，并对空滤器1内的滤芯2清洁除尘。在本实施例中，进气管3的出气端伸入到接近滤芯2的位置处即可，吹扫的空气可直接作用到滤芯2上，同时近乎保持了空滤器1的原本结构，结构简单，成本低廉，不对空滤器1的工作状态有任何影响，保持了空滤器1进气燃烧室的顺畅性。
26.堵塞报警器4是指感知目标参数的传感器，目标参数包括但不仅限于压力、阻力、速度、重力等，堵塞报警器4通过接收参数并将该参数以电信号的形式传输。通过将堵塞报警器4与单片机连接，当堵塞报警器4识别到目标参数超过规定值时，即可向单片机输出报警信号，单片机接收并识别堵塞报警器4的报警信号，以实时掌握空滤器1的工作模态，以及时作出反应，并启动相应地措施。
27.具体地，在本技术中，当滤芯2内的灰尘堆积较多，滤芯2内空气流动的阻力增大，阻力增大导致空滤器1内的负压增大，因此，灰尘的堆积量与压力或阻力呈线性关系。因此本技术通过将压力或阻力预设一个规定的量值，当压力或阻力超过预设量时即可认为滤芯2的灰尘已经堆积到需要清理的程度，从而及时地准确地输出报警信号。示例性地，由于空滤器1在正常的工作状态下，负压维持在2.5mpa左右，本技术的堵塞报警器4可识别空滤器1内的负压，并将预设量设置为3mpa-5mpa之间，比如3.5mpa，当空滤器1的负压超过3.5mpa时，立即输出报警信号，以使单片机作出反应。
28.如此，本实用新型提供的自动除尘式空滤器，通过在空滤器本体内插入进气管3，进气管3向空滤器1内输入空气，在不拆卸空滤器1的端盖的前提下，无需取出滤芯2，实现了对滤芯2除尘的目的。由于免拆卸，省去了事后将滤芯2重新装回空滤器1内复位的过程，操作简单；还省去了需要将汽车行驶进服务站停车下电的过程，节省了驾驶员的大量时间；并通过设置堵塞报警器4，当滤芯2内的灰尘堆积到人们认为可以进行清理的含量时，阻塞报警器4立即输出报警信号，可及时地对滤芯2进行保养除尘，保证空滤器1处于良好的工作模态，从而提高驾驶员的驾驶稳定性和行车舒适性。
29.考虑到滤芯2通常围绕空滤器本体设置，比表面积较大，为了实现全方位地对滤芯2除尘，本技术的进气管3的一端插入到空滤器本体内的下端，且处于滤芯2环绕的空间的中
央，且进气管3的管身上开设有若干个通气孔6。
30.具体而言，将进气管3从空滤器1的中上部插入到空滤器1内，并且位于空滤器1内的进气管3的底端接近空滤器1的底端，在进气管3的管身上开设通气孔6，使通气孔6沿进气管3的长度方向布置，增大了进气管3与滤网的相对面积，以满足在空滤器1有限的体积大小内单位时间吹扫面积最大。优选地，通气孔6分散式地设置进气管3上，以全方位的由内向外吹扫，提高吹扫效率。在本实施方式中，仅需设置一根进气管3可在驻车过程或停车过程中进行高效率吹扫除尘，且未增加多余的零件而增加空滤器1内部结构的复杂度，不存在从空滤器1进入发动机的空气阻力增大的情况；解决了以往空滤器1在进行除尘保养时需停机进服务站，操作繁琐、浪费车主时间的问题。
31.在又一技术方案中，进气管3的管路上设置有控制阀5，控制阀5打开时，进气管3用于向空滤器1内输入空气，控制阀5关闭时，进气管3停止向空滤器1内输入空气。本技术的进气管3一端插入到空滤器1内，另一端伸出空滤器1连接有气体输出装置形成使空气流通的管路，控制阀5设置在伸出空滤器1内的进气管3。应当理解的是，控制阀5通常是包括阀片、入口和出口的结构，阀片将入口和出口隔离时，控制阀5处于关闭的状态；阀片将入口和出口连通时，控制阀5处于打开的状态。因此通过控制阀片的运动以此控制管路的通断。本技术的控制阀5可选用单向阀、旁通阀和混合阀等，均属于市售的零件，其原理和结构均属于现有技术，不过多赘述。
32.为了实现自动除尘式空滤器1的全程自动化，通过阻塞报警器的报警信号从而自动控制电磁阀的通断。本技术是通过以下措施实现的：
33.堵塞报警器4的信号输出端和控制阀5的信号输入端分别用于连接车辆的整车控制器7，堵塞报警器4在滤芯2堆积灰尘的情况下向整车控制器7输入报警信号，整车控制器7在整车控制器7基于报警信号输出的使能信号的驱动下，驱动控制阀5打开。
34.通过将堵塞报警器4和控制阀5分别通过连接线束11连接到同一个ecu(electronic control unit，电子控制单元)，当滤芯2内的灰尘堆积较多时，阻塞报警器报警，ecu读取阻塞报警器的报警信号，ecu在接到信号时，自动控制控制阀5的通断。在本实施例中，控制阀5采用电磁阀，以利用电能控制电磁阀的开闭，并配合堵塞报警器4，在无需拆卸空滤器1的操作下，也无需人工主动开关控制阀5，整车控制器7可及时准确地打开进气管3，以进行全方位的吹扫。
35.示例性地，电磁阀设置有进气口和出气口，阀体内设置弹簧、电磁铁、衔铁和阀片，衔铁通过与弹簧相连，弹簧与阀片相连。ecu控制电磁阀打开时，衔铁可被电磁铁吸引，衔铁朝电磁铁的方向运动后与电磁铁构成闭合磁路。当电磁铁通电时，电磁线圈产生电磁力，吸引衔铁，使衔铁克服弹簧的重力带动弹簧拉动阀片运动，阀片打开使进气口和出气口连通，从而空气在进气管3内流通，进入空滤器1内对滤芯2进行吹扫，反之，断电时，电磁力消失，弹簧复位使阀片复位，进气口和出气口隔断，进气管3停止向空滤器1内输入空气。
36.具体地，堵塞报警器4设置在空滤器本体的出气口处，当出气口处的压力增大时，堵塞报警器4输出报警信号。本技术通过设置压力型堵塞报警器4，通过识别压力输出报警信号。通过将堵塞报警器4设置在空滤器本体的出气口位置，出气口作为空滤器1进入发动机燃烧室的区域，若空气流动受阻，堵塞报警器4可灵敏感知到负压的变化。同时，本技术优选设置进气管3也从空滤器1的中上部的出气口所在的管道插入到空滤器1内，从而在进行
空滤器1的结构改进时，仅需对出气口所在的管道进行相应的开孔处理即可，结构简单，安装拆卸方便，外形简洁美观，具备良好的商业应用前景。
37.为了实现合理利用空滤器1的结构的前提下，本技术在空滤器本体的顶端设置有取气接头9，进气管3穿过取气接头9后插入到空滤器本体内。通过设置取气接头9，进气管3通过取气接头9进入空滤器1内，取气接头9可任意设置为与进气管3的形状大小相匹配，实现进气管3与空滤器1的密封性，避免了空滤器1直接通过弧形状的空滤管道，导致出现与空滤器本体之间存在缝隙的可能。优选地，还可在取气接头9的内壁面设置密封橡胶环等结构，提升进气管3的密封性。
38.综上，本技术充分利用了现有空滤器1的结构、空间，增加控制和执行机构实现自控制，在满足空间布置的情况下通用于所有的轻卡气刹车型，实现了平台零部件的模块化和通用化，减少了零部件模具开发，降低了主机厂和供应商投入成本。
39.本实用新型实施例可进一步通过改变全方位吹扫的方式，来提高滤芯2的滤除效率，若干个通气孔6包括大的通气孔6和小的通气孔6，且每个通气孔6的形状相同或不同。
40.作为本实施例的具体解释，通气孔6可通过分散式布置、间距相等地绕进气管3的管身排列布置，或者从上至下通气孔6的数量逐渐增多地布置，亦或者中间密集两端疏松地布置、绕进气管3的高度方向螺旋式延伸地布置等等。在多种布置方式中，多个通气孔6的尺寸大小相同或者不相同，优选地，孔型大的通气孔6和孔型小的通气孔6之间错落式排布。又如，在多种尺寸的通气孔6布置下，多个通气孔6的形状相同或者不同，比如在圆形孔、锥形孔、梯形孔、方形孔、多边形孔和花边形孔中采取任意一种或者多种组合的方式布置，以实现多种方式地吹扫方式。例如，在进气管3上分散式地布置有多个形状大小均相同的圆形孔。
41.应当理解的是，本技术的进气管3一端插入到空滤器1内，仅在处于空滤器1内的部分的进气管3上设置通气孔6，在进气管3远离空滤器本体的另一端连通有储气筒8，储气筒8用于存储除尘用的空气。可选地，储气筒8作为气体输出装置安置在汽车内，进气管3可作为整条的管路将储气筒8和空滤器1连通，进气管3位于空滤器1内的部分为多孔形状，便于加工成型。或者，进气管3由多段支管拼接而成，比如至少两段支管，一段为密闭型软管，一段为多孔管，以便于驾驶员或者安装工人的维护工作。伸出空滤器1的进气管3为软管状，亦便于在车辆空间内的布置。当然地，在由多段支管拼接而成的情况下，可选择设置支管的长度、形状和尺寸，以再次提升气体吹扫的作用。例如在多孔管与软管的连接端位置，软管的内径大于多孔管的内径，以在空气从软管进入多孔管时，气体的流速增大，提升除尘的效率。
42.在又一技术方案中，空滤器本体的底端设置有排尘袋10。通过设置排尘袋10收集从滤芯2内滤除后的灰尘，以将灰尘排出空滤器1。其中排尘袋10可为橡胶材质的排尘袋10，底部开孔，当排尘袋10收集较多灰尘时，直接从底部排出。
43.本实用新型实施例第二方面提供了一种车辆，配置有如上述的自动除尘式空滤器。
44.对于上述车辆实施例而言，由于其与自动除尘式空滤器实施例所实施的原理和效果基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见自动除尘式空滤器实施例的部分说明即可。
45.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
46.还需要说明的是，在本文中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，诸如“第一”和“第二”之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
47.以上对本技术所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术，在具体实施方式及应用范围上均会有不同形式的改变之处，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术的保护范围之中。