空气滤清器的制造方法
【专利摘要】一种空气滤清器，其能在发动机的全工况下根据发动机的燃烧效率对空滤进行加热，从而能减少泵气损失，改善排放。所述空气滤清器(100)，包括空滤壳(300)和安装在所述空滤壳(300)内的空滤芯(200)，该空滤芯(200)中设置有滤纸(210)，车辆外部的空气从所述空气滤清器(100)的进风面(350)流入空气滤清器(100)，经由所述空滤壳(300)及所述空滤芯(200)对所述空气进行过滤后，从所述空气滤清器(100)的出风面(360)流出，其中，在所述空气滤清器的除了所述进风面(350)和所述出风面(360)之外的至少一个侧面上，设置有加热元件(400)。
【专利说明】空气滤清器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种空气滤清器及加热控制方法，更具体地涉及对从空气滤清器(空滤)中流过的空气进行加热的空气滤清器。
【背景技术】
[0002]作为对进入发动机的空气进行加热的方式，在现有技术中，已知有直接在进气管内设置加热丝，并在发动机启动时对空气进行加热，以使进气温度增高，来改善燃油消耗以及尾气排放的技术。
[0003]另外，在专利文献1(日本专利特开2002 - 285943号公报)中，公开了利用电加热器来将供流入发动机的空气经过的空滤进行加热的技术。
[0004]但是，在现有技术中，仅在启动时进行加热，并没有在发动机的全工况下进行加热，同时，在专利文献1中，也没有提及如何根据发动机的燃烧效率对空滤进行加热。
[0005]另外，车辆在冬天启动时，由于空气温度较低，空气与汽油混合不均匀，特别是汽油的雾化效果较差，因此，启动性能及油耗均不理想。
[0006]此外，在发动机运转时，存在泵气损失，导致发动机的输出降低，其中泵气损失与节气门的开度大小有着直接的关系。
[0007]电子节气门系统的节气门开度并不完全由加速踏板位置决定，而是控制单元(ECU)根据当前行驶状况，计算出节气门的最佳开度，从而控制电动机驱动节气门到达相应的开度。
[0008]因此，如何确保在发动机的全工况下根据发动机的燃烧效率对空滤(经由空滤流入发动机的空气)进行加热并且如何能够减少泵气损失，改善排放便成为亟待解决的技术问题。
实用新型内容
[0009]本实用新型为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种空气滤清器，其能在发动机的全工况下根据发动机的燃烧效率对空滤(经由空滤流入发动机的空气)进行加热，从而能减少泵气损失，改善排放。
[0010]本实用新型的第一方面的第一技术方案的空气滤清器，包括空滤壳和安装在所述空滤壳内的空滤芯，该空滤芯中设置有滤纸，车辆外部的空气从所述空气滤清器的进风面流入空气滤清器，经由所述空滤壳及所述空滤芯对所述空气进行过滤后，从所述空气滤清器的出风面流出，其特征是，在所述空气滤清器的除了所述进风面和所述出风面之外的至少一个侧面上，设置有加热元件。
[0011]本实用新型的第一方面的第二技术方案的空气滤清器是在本实用新型的第一方面的第一技术方案的空气滤清器的基础上，其特征是，在至少一个所述侧面上形成有嵌槽，所述加热元件设置在所述嵌槽中。
[0012]本实用新型的第一方面的第三技术方案的空气滤清器是在本实用新型的第一方面的第一技术方案或第二技术方案的空气滤清器的基础上，其特征是，对设置有所述加热元件的所述侧面涂覆散热材料。
[0013]本实用新型的第一方面的第四技术方案的空气滤清器是在本实用新型的第一方面的第一技术方案的空气滤清器的基础上，其特征是，在所述空气滤清器的除了所述进风面和所述出风面之外的所有侧面上均形成有嵌槽，加热元件形成在所述嵌槽内。
[0014]本实用新型的第一方面的第五技术方案的空气滤清器是在本实用新型的第一方面的第二技术方案或第四技术方案的空气滤清器的基础上，其特征是，所述加热元件呈S状连续地设置在所述嵌槽中。
[0015]本实用新型的第一方面的第六技术方案的空气滤清器是在本实用新型的第一方面的第一技术方案的空气滤清器的基础上，其特征是，所述加热元件是电热丝。
[0016]根据本实用新型的空气滤清器，其能在发动机的全工况下根据发动机的燃烧效率对空滤(经由空滤流入发动机的空气)进行加热，从而能减少泵气损失，改善排放。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是表示本实用新型所使用的空气滤清器(空滤)的示意结构的示意图，其中，图1(a)是表不空滤芯的不意图，图1(b)是表不空滤壳的不意图。
[0018]图2是表示形成在图1的空滤壳的侧面上的加热元件的示意图。
[0019]图3是沿图2的A — A线剖切后的剖视图。
[0020]图4是在形成有加热元件的图1的空滤壳的侧面上涂覆散热材料后的示意图。
[0021]图5是用于说明在加速阶段对经过空气滤清器的空气进行加热和未进行加热间的效果的图。
[0022]图6是用于说明在减速阶段对经过空气滤清器的空气进行加热控制和未进行加热控制间的效果的图。
[0023]图7是用于说明在匀速阶段对经过空气滤清器的空气进行加热和未进行加热间的效果的图。
[0024]图8是空滤加热控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0025]以下，参照图1至图4对本实施方式的空气滤清器进行详细说明。
[0026]图1是表示本实施方式所使用的空气滤清器100的示意结构的示意图，其中，图1(a)是表示空滤芯200的示意图，图1 (b)是表示空滤壳300的示意图。图2是表示形成在图1的空滤壳300的侧面310、320、330、340上的加热元件400的示意图。图3是沿图2的A-A线剖切后的剖视图。图4是在形成有加热元件400的图1的空滤壳300的侧面310、320、330、340上涂覆散热材料500后的示意图。
[0027]如图1 (a)、图1 (b)所示，本实用新型的空气滤清器100包括空滤壳300和安装在上述空滤壳300内的空滤芯200，该空滤芯200中设置有滤纸210。空气从图1 (a)、图1 (b)的上方经过空气滤清器100 (空滤壳300和空滤芯200)而进入发动机。
[0028]如图3所示，在空气滤清器100的空滤壳300除了进风面350和出风面360 (图1(b)中的空滤壳300的上表面和下表面)之外的四个侧面310、320、330、340均设置有嵌槽G，在该嵌槽G中设置有作为加热元件的电热丝400。
[0029]电热丝400以如图2所示的方式呈S字状连续配置，并如图4所示，对缠绕有电热丝400的侧面310、320、330、340涂覆作为散热材料的散热胶500。上述散热胶起到导热的作用，在涂覆时只要适量即可。
[0030]由于空气滤清器100通过连接管(未图示)与发动机的进气端口连接，因此，在使通过电热丝400加热后的进气空气进入到发动机内部。
[0031]发动机的工况主要有启动及启动后的低速阶段、作为瞬态的加热阶段及减速阶段以及作为稳态的匀速阶段。
[0032]以下，参照图5至图8，对在工况下加热和未加热间的不同效果进行说明。
[0033]图5是用于说明在加速阶段对经过空气滤清器100的空气进行加热和未进行加热间的效果的图。
[0034]在图5中，符号“①”表示利用本实用新型的空气滤清器100对进入发动机的空气进行加热后的状态，符号“②”表示没有对进入发动机的空气进行加热时的状态。
[0035]如图5所示，在利用本实用新型的空气滤清器100对进入发动机的空气进行加热后的状态下，与没有对进入发动机的空气进行加热时的状态相比，转速达到目标转速点的加速时间更快，藉此，能使车辆对于加速的响应变快，从而改善了车辆的加速性能。
[0036]另外，如图5所示，在利用本实用新型的空气滤清器100对进入发动机的空气进行加热后的状态下，与没有对进入发动机的空气进行加热时的状态相比，节气门开度变大，使得进气损失(泵气损失)减小，从而能够减小燃油消耗率。
[0037]这是由于进气温度变高时，相同体积的气体质量减小，发动机单位时间进气量改变，将实际扭矩与根据整车扭矩需求获取的理论扭矩间会存在偏差，然后，发动机电控系统将通过将节气门的开度适当增大，来使单位时间进气量适当增加，以使实际扭矩值与理论扭矩值一致。
[0038]同时，由于进入发动机的空气温度升高，使得空气与燃油的混合更好，从而使燃烧更充分，尾气排放效果更好。
[0039]图6是用于说明在减速阶段对经过空气滤清器100的空气进行加热控制和未进行加热控制间的效果的图。
[0040]在图6中，符号“①”表示对具有加热元件400的空气滤清器100进行加热控制的状态，加热单元400停止加热，符号“②”表示没有对具有加热元件400的空气滤清器100进行加热控制的状态。
[0041]如图5所示，在车辆减速阶段停止加热元件400的加热的状态下，与没有停止加热元件400的加热的状态相比，转速下降到目标转速点的减速时间更快，藉此，能使车辆对于减速的响应变快，从而改善了车辆的减速性能。
[0042]同时，如图5所示，通过停止加热元件400的加热，使节气门的开度变小，进气损失(泵气损失)变大，从而使得车速下降更快。
[0043]这是由于进气温度降低时，相同体积的气体质量增大，发动机单位时间进气量改变，实际扭矩与根据整车扭矩需求获取的理论扭矩间会存在偏差，然后，发动机电控系统将通过将节气门的开度适当减小，来使单位时间进气量适当减少，以使实际扭矩值与理论扭矩值一致。
[0044]图7是用于说明在匀速阶段对经过空气滤清器100的空气进行加热和未进行加热间的效果的图。
[0045]在图7中，符号“①”表示利用本实用新型的空气滤清器100对进入发动机的空气进行加热后的状态，符号“②”表示没有对进入发动机的空气进行加热时的状态。
[0046]如图7所示，在使用本实用新型的空气滤清器100的车辆匀速阶段的情况下，与不具有加热元件的一般的空气滤清器100的车辆匀速阶段的情况相比，能使节气门开度增大，进气温度增高，从而能使进气损失(泵气损失)减小。
[0047]另外，由于燃油和空气能更好地混合，因此，能使燃油消耗率减少(变好)。同时，由于燃油和空气能更充分地燃烧，因此，能使尾气排放得到改善。
[0048]以下，参照图8，对空滤加热控制方法进行说明。
[0049]图8是空滤加热控制方法的流程图。
[0050]如图8所示，在车辆开始运转时，首先进行启动判定(步骤S100)。
[0051]接着，对进入发动机的实际温度是否小于目前理论温度进行判断(步骤S200)。
[0052]在实际温度小于目前理论温度(在步骤S200中判断为“是”)时，利用空气滤清器100的加热元件(电热丝)400将进入发动机的空气加热到理论值(步骤S210)。
[0053]在实际温度为目前理论温度以上(在步骤S200中判断为“否”)时，不进行加热(步骤 S220)。
[0054]接着，对发动机的工况进行判断。首先，判断发动机是否处于加速阶段(步骤S300)。
[0055]当发动机处于加速阶段(即步骤S300中判断为“是”)时，对进入发动机的实际温度是否小于目前理论温度进行判断(步骤S400)。
[0056]在实际温度小于目前理论温度(在步骤S400中判断为“是”)时，利用空气滤清器100的加热元件(电热丝)400将进入发动机的空气加热到理论值(步骤S410)。
[0057]在实际温度为目前理论温度以上(在步骤S400中判断为“否”)时，停止加热(步骤 S700)。
[0058]当发动机并非处于加速阶段(即步骤S300中判断为“否”)时，对发动机是否处于减速阶段进行判断(步骤S500)。
[0059]当发动机处于减速阶段(即步骤S500中判断为“是”)时，停止加热(步骤S700)。
[0060]当发动机处于非减速阶段(即步骤S500中判断为“否”)时，对进入发动机的实际温度是否小于目前理论温度进行判断(步骤S600)。
[0061]在实际温度小于目前理论温度(在步骤S600中判断为“是”)时，利用空气滤清器100的加热元件(电热丝)400将进入发动机的空气加热到理论值(步骤S610)。
[0062]在实际温度为目前理论温度以上(在步骤S600中判断为“否”)时，停止加热(步骤 S700)。
[0063]上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型的具体实现并不受上述实施方式的限制。熟悉本领域的技术人员易于想到其它的优点和修改。因此，在其更宽泛的方面上来说，本实用新型不局限于这里所示和所描述的具体细节和代表性实施例。因此，可以在不脱离如所附权利要求书及其等价物所限定的本总体发明概念的精神或范围的前提下作出各种修改。
[0064]例如，在本实用新型的实施方式中，对空气滤清器100的空滤壳300的四个侧面310、320、330、340均设置有嵌槽G，并在嵌槽G中设置有加热元件400的情况进行了说明，但本实用新型不局限于此，只要不在空滤壳300的进风面350和出风面设置嵌槽并在其中设置加热元件，可在其余的四个侧面中的任意一个、两个或是三个侧面上设置嵌槽及加热元件。
[0065]例如，在本实用新型的实施方式中，对加热元件400是电热丝的情况进行了说明，但本实用新型不局限于此，也可以是其它适合于安装在空滤壳300的侧面上的加热元件。
[0066]例如，在本实用新型的实施方式中，对加热元件400设置在形成于空滤壳300的侧面的嵌槽G中的情况进行了说明，但本实用新型不局限于此，加热元件400也可以直接缠绕在空滤壳300上。
【权利要求】
1.一种空气滤清器(100)，包括空滤壳(300)和安装在所述空滤壳(300)内的空滤芯(200)，该空滤芯(200)中设置有滤纸(210)，车辆外部的空气从所述空气滤清器(100)的进风面(350)流入空气滤清器(100)，经由所述空滤壳(300)及所述空滤芯(200)对所述空气进行过滤后，从所述空气滤清器(100)的出风面(360)流出，其特征在于， 在所述空气滤清器的除了所述进风面(350)和所述出风面(360)之外的至少一个侧面上，设置有加热元件(400)。
2.如权利要求1所述的空气滤清器(100)，其特征在于， 在至少一个所述侧面上形成有嵌槽(G)， 所述加热元件(400)设置在所述嵌槽(G)中。
3.如权利要求1或2所述的空气滤清器(100)，其特征在于， 对设置有所述加热元件(400)的所述侧面涂覆散热材料(500)。
4.如权利要求1所述的空气滤清器(100)，其特征在于， 在所述空气滤清器的除了所述进风面(350)和所述出风面(360)之外的所有侧面上均形成有嵌槽(G)， 加热元件(400)形成在所述嵌槽(G)内。
5.如权利要求2或4所述的空气滤清器(100)，其特征在于， 所述加热元件(400)呈S状连续地设置在所述嵌槽(G)中。
6.如权利要求1所述空气滤清器(100)，其特征在于， 所述加热元件(400)是电热丝。
【文档编号】F02M35/024GK204082401SQ201420567866
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】王桂林 申请人:日立汽车系统(苏州）有限公司