空气滤清器总成的制作方法

本实用新型涉及车辆技术领域，具体涉及一种集成谐振腔的空气滤清器总成。

背景技术：

空气滤清器安装在发动机舱中，主要用于过滤吸入发动机的空气，以保护发动机的气缸、活塞及活塞环等不受磨料、磨粒的磨损，使发动机在不同工况下均能获得最佳的空燃比混合气，提高发动机的动力性和经济性，并减少排气污染。现有进气系统除了上述功能外还要求能够有效改善因发动机燃料燃烧而从进气系统传出的噪声。目前该领域主要依靠集成在进气管路上的谐振腔来消除低频噪声以及1/4波长管来消除高频噪声等，但是由于传统进气系统的空气滤清器与消声装置分开布置，对前舱空间要求较高，从而限制了前舱零部件的合理布置；另外，传统进气系统及所匹配消声装置零部件较多，装配关系复杂，影响整车重量、成本、质量管控及生产节拍；而且在不同的车型中空气滤清器和消声装置的布置与安装十分繁琐，不能够有效的提高整个进气系统的通用性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种兼具过滤空气杂质和改善发动机经进气系统传出的噪声的空气滤清器总成。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种空气滤清器总成，其包括空滤器外壳体和滤芯，所述空滤器外壳体上开设有进气口和出气口，所述空滤器外壳体内设有供空气从所述进气口流向所述出气口的气流通道，所述滤芯设于所述气流通道内，所述空滤器外壳体内设有第一谐振腔，所述第一谐振腔沿着所述气流通道设置并与所述气流通道相连通，所述第一谐振腔内装有消声管，所述消声管伸出所述空滤器外壳体。

上述的集成谐振腔的空气滤清器总成中，所述空滤器外壳体包括上壳体和下壳体；所述进气口设于所述下壳体上，所述出气口设于所述上壳体上。

上述的集成谐振腔的空气滤清器总成中，所述上壳体包括消声壳体以及与所述消声壳体相连的过渡壳体，所述过渡壳体与所述消声壳体之间设有第一空气流通口；所述下壳体与所述过渡壳体配合连接形成空滤腔，所述滤芯设于所述空滤腔中；所述出气口设于所述消声壳体上，所述第一谐振腔设于所述消声壳体内；所述消声管的一端与所述第一空气流通口配合连接，所述消声管的另一端与所述出气口配合连接；所述消声管的管壁上设有若干个第一消声孔。

上述的集成谐振腔的空气滤清器总成中，所述下壳体内设有第二谐振腔和第三谐振腔，所述第二谐振腔上设有若干个用于连通所述气流通道的第二消声孔，所述第三谐振腔上设有若干个用于连通所述气流通道的第三消声孔。

上述的集成谐振腔的空气滤清器总成中，所述下壳体内设有隔板和第二密封板；所述隔板竖直设于所述下壳体的底部并将所述下壳体的底部分隔为进气区、第二谐振区以及第三谐振区；所述第二密封板盖设于所述进气区、所述第二谐振区以及所述第三谐振区上形成进气腔、所述第二谐振腔和所述第三谐振腔；所述第二密封板上设有用于连通所述进气腔和所述空滤腔的第二空气流通口；所述进气口设于所述进气腔的侧壁上；所述隔板上开设有第二消声孔和第三消声孔，所述第二谐振腔通过所述第二消声孔与所述进气腔连通，所述第三谐振腔通过所述第三消声孔与所述进气腔连通。

上述的集成谐振腔的空气滤清器总成中，所述第二空气流通口设于所述第二密封板远离所述进气口的一端。

上述的集成谐振腔的空气滤清器总成中，所述隔板包括隔板座和隔板本体；所述隔板座与所述下壳体一体成型，所述隔板本体与所述隔板座相拼接；所述第二消声孔和所述第三消声孔均排布在所述隔板本体上。

上述的集成谐振腔的空气滤清器总成中，所述隔板本体与所述第二密封板一体成型。

上述的集成谐振腔的空气滤清器总成中，所述消声壳体与所述过渡壳体之间形成一个夹角。

上述的集成谐振腔的空气滤清器总成中，所述消声管包括第一消声半壳和第二消声半壳，所述第一消声半壳与所述第二消声半壳相扣接形成圆弧弯管状结构。

实施本实用新型的集成谐振腔的空气滤清器总成，相对于现有技术具有如下的优点：

本实用新型通过在空滤器外壳体内设置与气流通道相通的谐振腔，将谐振腔与空气滤清器集成为一体，既满足了过滤空气杂质的需要，又可根据仿真计算及实验验证在空滤器外壳体内设计足够数量的谐振腔，来有效消除和改善设计开发过程中通过实验测出来的需要覆盖的所有噪声频谱，以大幅消除和改善因发动机燃料燃烧而从进气系统传出的噪声；而且将谐振腔集成在空气滤清器内部形成一个紧凑的箱体结构，不仅能方便地将其安装到发动机前舱中，还能减少对发动机前舱空间的占用，提高同平台车型进气系统的通用性。

另外，本实用新型的整体结构简单、易装配，大大减少了整个进气系统的零部件数量，降低了整车重量及成本，还能提高相应的质量管控与生产节拍。

附图说明

图1是本实用新型的空气滤清器总成的总体结构示意图；

图2是图1中A-A向的剖视图；

图3是图1中B-B向的剖视图；

图4是本实用新型的第二密封板在下壳体内的安装示意图；

图5是本实用新型的下壳体的内部结构示意图；

图6是本实用新型的第二密封板与隔板本体的装配示意图；

图7是本实用新型的第一密封板与消声管的装配示意图；

图8是图7的局部剖视图；

其中，1、空滤器外壳体；2、气流通道；10、上壳体；11、消声壳体；12、过渡壳体；13、第一空气流通口；20、下壳体；21、隔板；211、隔板座；212、隔板本体；22、第二密封板；221、第二空气流通口；222、螺纹孔；23、进气区；24、第二谐振区；25、第三谐振区；26、螺纹柱；30、滤芯；40、消声管；41、第一消声孔；42、第一消声半壳；43、第二消声半壳；44、固定耳；50、第一密封板；51、出气口；60、空滤腔；70、第一谐振腔；80、第二谐振腔；81、第二消声孔；90、第三谐振腔；91、第三消声孔；100、进气腔；101、进气口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1至图3所示，本实用新型的优选实施例，一种空气滤清器总成，其包括空滤器外壳体1和滤芯30，空滤器外壳体1上开设有进气口101和出气口51，空滤器外壳体1内设有供空气从进气口101流向出气口51的气流通道2，滤芯30设于气流通道2内，空滤器外壳体1内至少设有一个谐振腔70(或80或90)，谐振腔70(或80或90)沿着气流通道2设置并与气流通道2相连通。实施本实施例的集成谐振腔的空气滤清器总成，发动机点火后，空气经气流通道2流入与发动机连接的空气管，参与发动机的燃烧循环，然后发动机燃料燃烧产生的噪声传入气流通道2，由于谐振腔的设置，相应频段的噪声声波会进入相应的谐振腔中，从而消除噪声。由此，本实施例通过在空滤器外壳体1内设置与气流通道2相通的谐振腔，将谐振腔与空气滤清器集成为一体，既满足了过滤空气杂质的需要，又可根据仿真计算及实验验证在空滤器外壳体1内设计足够数量的谐振腔，达到有效消除和改善设计开发过程中通过实验测出来的需要覆盖的所有噪声频段的目的，以大幅消除和改善因发动机燃料燃烧而从气流通道传出的噪声；而且将谐振腔集成在空气滤清器内部形成一个紧凑的箱体结构，不仅能方便地将其安装到发动机前舱中，还能减少对发动机前舱空间的占用，提高同平台车型进气系统的通用性。另外，本实施例的整体结构简单、易装配，大大减少了整个进气系统的零部件数量，降低了整车重量及成本，还能提高相应的质量管控与生产节拍。

本实施例中，空滤器外壳体1包括上壳体10和下壳体20；进气口101设于下壳体20上，出气口51设于上壳体20上。这样的设计，可以便于加工出谐振腔，另外还可以延长气流通道2的长度，以方便设置更多的谐振腔，达到更好的消音效果。

本实施例中，上壳体10包括消声壳体11以及与消声壳体11相连的过渡壳体12，过渡壳体12与消声壳体11之间设有第一空气流通口13；下壳体20与过渡壳体12通过例如螺栓的方式配合连接形成空滤腔60，滤芯30设于空滤腔60中；出气口51设于消声壳体11上，消声壳体11内设有第一谐振腔70；第一谐振腔70内装有消声管40，消声管40的一端与第一空气流通口13配合连接，消声管40的另一端与出气口51配合连接并伸出空滤器外壳体1；设置消声管40并使消声管40伸出空滤器外壳体1，可有效降低压损，提升发动机动力性。消声管40的管壁上设有若干个与第一谐振腔70连通的第一消声孔41。为了便于加工形成第一谐振腔70以及安装消声管40，消声壳体11包括一半壳体和第一密封板50，第一密封板50通过例如焊接的方式盖设于该半壳体的开口上，形成第一谐振腔70，出气口51设于第一密封板50上。使用谐振腔消除特定频段的噪声，对其容积大小是有特殊要求的，而且第一谐振腔70内安装有消声管40，这样，若是将第一谐振腔70设于空滤腔60中定会造成空滤腔70的容积过大，最终可能因为某维度的尺寸过大而导致整个空气滤清器总成没法安装到发动机前舱中；而本实施例通过将上壳体10分为消声壳体11和过渡壳体12，以使第一谐振腔70独立于空滤腔60之外，不仅可以满足第一谐振腔70的容积设计要求以及消声管40的安装要求，而且还可以通过合理的安排与设计，使空滤器总成能非常容易地安装到发动机前舱中，合理利用发动机前舱空间。消声管40的设置可以有效降低发动机的进气压损，同等条件下，发动机可以吸入足够多的空气；而且，噪声传入消声管40时，相应频段的声波能充分地从第一消声孔41进入第一谐振腔70，起到更好的消声效果。

本实施例中，下壳体20内设有第二谐振腔80和第三谐振腔90，第二谐振腔80上设有若干个用于连通气流通道的第二消声孔81，第三谐振腔90上设有若干个用于连通气流通道的第三消声孔91。值得说明的是，谐振腔消除特定频段的声音不仅与其容积大小有关，还与消声孔相关，因此，本实施例可根据实际需要，通过仿真计算及实验验证来确定第一谐振腔70、第二谐振腔80和第三谐振腔90的容积大小或是第一消声孔41、第二消声孔81及第三消声孔91的大小、数量、排列顺序等，就能有效消除和改善设计开发过程中通过实验测出来的需要覆盖的所有噪声频段，从而达到消音目的。当然，该集成谐振腔的空气滤清器总成内的谐振腔不限于本实施例的三个谐振腔，为了更彻底地消除噪声，还可以设置更多的谐振腔。

发动机点火后，空气通过进气管流入下壳体20，通过滤芯30过滤掉灰尘等杂质后进入过渡壳体12中，然后经过消声管40流入与发动机连接的空气管中，进入发动机参与燃烧循环。发动机燃料燃烧产生的噪声入射声波传入上壳体10内的消声管40时，由于消声管40外壁上的第一消声孔41的声波阻抗作用以及噪声声波在消声管40中流通截面的变化，一部分被直接反射回发动机，另一部分分成两个分路：一路对应频段的声波通过第一消声孔41进入第一谐振腔70里推动腔内的空气运动或是在第一谐振腔内来回反射，从而阻碍该频段的噪声向外传播，其主要作用是消除低频段的噪声；另一路继续在消声管40中传播形成透射波至空滤腔60中，穿过滤芯30进入下壳体20，于是对应频率的声波又会分别通过第二消声孔81、第三消声孔91分别进入第二谐振腔80、第三谐振腔90内推动腔内的空气运动或是在腔内来回反射，从而阻碍并消除相应频段的噪声。

如图4至图6所示，本实施例中，下壳体20内设有隔板21和第二密封板22；隔板21包括一直板和一圆弧板，它们竖直设于下壳体20的底部并将下壳体20的底部分隔为进气区23、第二谐振区24以及第三谐振区25；具体地，圆弧板的两端连接至下壳体20的两个相连侧壁，圆弧板与下壳体20的侧壁就围成了第二谐振区；直板设于第二谐振区24外，其一端连接至圆弧板，另一端连接至下壳体20的侧壁，由此形成第三谐振区和进气区；第二密封板22盖设于进气区23、第二谐振区24以及第三谐振区25上形成进气腔100、第二谐振腔80和第三谐振腔90；第二密封板22上设有用于连通进气腔100和空滤腔60的第二空气流通口221；进气口101设于进气腔100的侧壁上；隔板21上开设有第二消声孔81和第三消声孔91，第二谐振腔80通过第二消声孔81与进气腔100连通，第三谐振腔90通过第三消声孔91与进气腔100连通。也就是，第二密封板22的上方为空滤腔60，下方为进气腔100、第二谐振腔80和第三谐振腔90，气流通道2就包括进气腔100、空滤腔60及消声管40。更具体地，发动机点火后，空气通过进气管流入进气腔100，再经第二空气流通口221进入空滤腔60，通过滤芯30过滤杂质后进入消声管40，最后进入发动机参与燃烧循环；发动机在工作过程中产生的噪声声波一部分被直接反射回发动机，另一部分分成两个分路：一路对应频率的声波通过第一消声孔41进入第一谐振腔70里推动腔内的空气运动或是在第一谐振腔内来回反射；另一路继续在消声管40中传播形成透射波至空滤腔60中，穿过滤芯30后从第二空气流通口221进入进气腔100，于是对应频率的声波又会分别通过第二消声孔81、第三消声孔91进入第二谐振腔80、第三谐振腔90里推动腔内的空气运动或是在腔内来回反射。设置第二密封板22、第二空气流通口221及进气腔100可以使噪声声波更充分地进入第二谐振腔80和第三谐振腔90，从而起到更好地消音效果；而且，通过第二密封板22与隔板21的设置，在下壳体20内可以非常容易地形成第二谐振腔80、第三谐振腔90及进气腔100，有效降低加工成本。

本实施例中，第二空气流通口221设于第二密封板22远离进气口101的一端。这样可以使噪声声波能充分地进入第二谐振腔80和第三谐振腔90内，从而更好地消除噪音。

本实施例中，隔板21包括隔板座211和隔板本体212；隔板座211与下壳体20一体成型；隔板本体212与隔板座211相拼接，第二消声孔81和第三消声孔91均排布在隔板本体212上。这样，一方面可以方便加工出第二消声孔81和第三消声孔91，而不受操作空间的限制；另外，还可以通过更换隔板本体212来获得不同大小、数量及排布位置等的第二消声孔81与第三消声孔91，以及谐振腔容积大小，以满足实际需要。

本实施例中，隔板本体212与第二密封板22一体成型,这样不仅可以减少它们的加工成型工序，而且还可以减少它们的安装工序。

为了方便第二密封板22的安装，本实施例中，第二密封板22上设有多个螺纹孔222，下壳体20的底部设有多个与螺纹孔222相配合的螺纹柱26。

本实施例中，消声壳体11与过渡壳体12之间形成一个夹角(例如呈L型设置)。这样的设计，可以减小整个集成谐振腔的空气滤清器总成在某维度的长度，从而更进一步降低对发动机前舱的空间要求。消声壳体11的半壳体与过渡壳体12一体成型，以保证第一谐振腔70良好的密封性。

如图7和图8所示，本实施例中，消声管40包括第一消声半壳42和第二消声半壳43，第一消声半壳42与第二消声半壳43相扣接形成圆弧弯管状结构。圆弧弯管状的消声管40可以使空滤腔60中的空气顺利地进入到发动机中，降低压损，同时可以更好地将一部分的入射声波反射回发动机；而将消声管40分为两个半壳则可以满足注塑工艺的要求。优选地，第一消声半壳42与第二消声半壳43上均设有第一消声孔41，从而使对应频率的声波从各个方位进入第一谐振腔70，起到更好地消音效果。

为固定消声管40，本实施例中，消声管40的外壁上设有固定耳44，消声壳体11内设有与固定耳44连接的凸台。

综上，本实用新型的集成谐振腔的空气滤清器总成将谐振腔与空气滤清器集成为一体，既满足了过滤空气杂质的需要，又大幅改善因发动机燃料燃烧而从气流通道传出的噪声；而且将谐振腔集成在空气滤清器内部形成一个紧凑的箱体结构，不仅能方便地将其安装到发动机前舱中，还能减少对发动机前舱空间的占用，提高同平台车型进气系统的通用性。另外，整体结构简单、易装配，大大减少了整个进气系统的零部件数量，降低了整车重量及成本，还能提高相应的质量管控与生产节拍。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。