专利名称：一种内燃机空气滤清器滤芯材料及滤芯的制作方法
技术领域：
本发明涉及动力机械中的内燃机，特别是内燃机的空气滤清器。
背景技术：
现有的燃油发动机，过滤助燃空气的空气滤清器所使用的滤芯，为滤纸或毛毡。这两种材料滤芯，能够除去空气中的固体颗粒杂质，有利于燃烧，减少发动机的磨损，这便是以往空气滤清器的功能及设计安装空气滤清器的目的。但现有通过空气滤清器的助燃空气，都是自然地助燃，在这种情况下，燃油燃烧并不够充分，如何进一步提高燃油的燃烧效率，提高发动机的动力，减少尾气中的有害物质，是本领域不断探索的课题。
发明内容
本发明的目的是发明一种空气滤清器滤芯材料，使之改变流过滤清器滤芯的空气的物理状态。使空气负电子化，以此改善燃油的燃烧状态。提高发动机的使用性能。
本发明的另一个目的是给出使用本发明材料的内燃机空气滤清器滤芯，用于各种汽油机、柴油机。
本发明的空气滤清器滤芯材料为活性碳或活性碳纤维与蛋白质纤维的混合物。两种材料用量的重量比是活性碳或活性碳纤维比蛋白质纤维为1.0比0.05至20.0优选的比例范围是是1.0∶2.0至4.0本发明的滤芯由过滤层，包在过滤层外的外包裹层组成，其中的外包裹层用透气性能好的纱网、纱布。过滤层为本发明的活性碳纤维和蛋白质纤维的混合物，形状和尺寸一般与已有技术的各式滤芯相同。
为了进一步提高空气的负电子化，还可在本发明的滤芯中在垂直于气流平面上加入一个弯成U形的金属丝。
使用本发明的积极效果是，在不改变现有空气滤清器其他部分结构的情况下，用本发明的滤芯替代以往的纸质、毛毡芯，能使通过滤芯的空气带上负电子负荷，大大提高了空气的助燃效果。其机理是空气通过两性离子的蛋白质纤维，空气被极性化。再经活性碳纤维后被负电子化，带上了负电子负荷。实际测量，和采用传统滤芯的发动机相比较，可节省10-20％的燃油，但发动机的动力却增加10％。发动机噪单减少20分贝以上，尾气排放污染物减少30％以上。用于各种类型、各种用途的内燃机，均有上述效果。
实验例实验车为一汽生产捷达轿车。实验区间为吉林省辽源市至辽宁省大连市，往返1520公里。第一个往返使用现有的滤芯。首次空油箱加油50升，途中三次共补加120升，返回到出发地后放出剩油32升，实际用油138升。第二个往返换上本发明的滤芯。首次空油箱加油50升，途中补充加油两次共80升，返回到出发地后放出剩油24升，实际用油106升，经计算，用本发明滤芯节油22％。第三个往返用不带U形金属丝的本发明的滤芯，实际用油116升。用不带U形金属丝的本发明滤芯，比现有的滤芯节油16％。
图1为圆筒式滤芯的立体剖视2为圆筒式滤芯展开图实施例1、本实施例给出的是一般卡车所使用的圆筒形空气滤清器滤芯。其中的过滤层1为羊毛和活性碳纤维混合物。过滤层中夹有弯成U形的金属丝2。外包裹层3用的是通常的医用纱布。滤芯的壁厚为8-10mm，其长度和直径随滤清器的型号确定。
本实施例的滤芯可采用以下工艺过程制做，将羊毛和长度、直径与羊毛相近的活性碳纤维按20∶1的重量比搭配、混合，按选定的圆筒的长度和直径铺成8-10mm厚及所需长、宽尺寸的平片。在平片上放置U形金属丝，U形金属丝直径为1mm，U形的两个边沿平片卷曲方向放置，也就是在平片卷成圆筒后，U形相对圆筒轴为横向放置。U形金属丝的两个边之间的距离为同方向平片尺寸的一半左右，U形的底和两个边的端点，距平片的边缘均为20mm。用纱布包上带U形金属丝的平片，用缝衣线将纱布缝贴在平片上。然后卷成筒状，缝合平片卷筒后对在一起的两个边。即完成本实施例的圆筒形滤芯。
2、将羊毛和长度，直径与羊毛相近的活性碳纤维按3∶1的重量比搭配混合，其他结构与步骤同实施例1。
3、将羊毛和长度，直径与羊毛相近的活性碳纤维按1∶1的重量比混合，其他结构与步骤同实施例1。
4、将羊毛和长度、直径与羊毛相近的活性碳纤维按1∶3的重量比混合，其他结构与步骤同实施例1。
5、将羊毛和长度，直径与羊毛相近的活性碳纤维按1∶20的重量比混合，其他结构与步骤同实施例1。
6、将羊毛和活性碳纤维分别铺成2mm厚的薄片，用两层羊毛薄片和两层碳纤维薄片交替重叠，形成过滤层1，其他步骤同实施例1。
以上各实施例中，都可不加入U形金属丝，但使用效果差一些。
以上实施例中的羊毛，可以用人发，蚕丝及制品替换，效果基本相同，活性碳纤维可用活性碳粒替换效果基本相同。活性碳粒的粒度越小越好，但实际使用粒度须大于包裹层的纱网孔，以免碳粒从滤芯中被吸出。本发明的U形金属丝，可以是铜、铝、铁丝。
本发明的滤芯是在不改变原有的滤清器结构的情况下，用其替换原有的毛毡，纸等材料的滤芯，所以本发明的滤芯一般和被替换的原有的滤芯形状及尺寸相同。因现有的滤芯有多种形状，如圆筒形，折片形等，故本发明的滤芯也有对应的多种形状。
权利要求
1.一种内燃机空气滤清器虑芯材料，其特征是所说的滤芯材料为活性碳纤维或活性碳与蛋白质纤维的混合物，活性碳纤维或活性碳与蛋白质纤维的用量重量比为1.0∶0.05至20.0。
2.一种内燃机空气滤清器滤芯，其特征是由过滤层(1)和外包裹层(3)组成，其中的外包裹层(3)为纱网或纱布，过滤层(1)为活性碳纤维或活性碳与蛋白质纤维的混合物。
3.根据权利要求2的滤芯，其特征是滤芯中有U形金属丝(2)。
全文摘要
一种内燃机空气滤清器滤芯材料及滤芯，属发动机技术领域。是在不改变现有的空气滤清器其他结构的基础上，用活性碳纤维与蛋白质纤维混合做滤芯，代替以往的纸质或毛毡滤芯。使用本发明的积极效果是可以使流过滤芯的空气负电子化，即带上负电子负荷。由于进入气缸的空气物理性能的变化，使内燃机动力增加10％；节油10－20％；尾气污染物减少30％以上；噪音减少20分贝以上。
文档编号B01D39/02GK1548212SQ0312703
公开日2004年11月24日 申请日期2003年5月19日 优先权日2003年5月19日
发明者田育忠 申请人:田育忠