用于内燃机的空气清洁器组件的制作方法

本发明涉及一种用于内燃机的空气清洁器组件，特别是用于车辆的内燃机。

背景技术：

us6,692,551公开了一种用于内燃机的空气清洁器组件和用于防止燃料排放物传入到环境中的过程。空气清洁器组件包括：壳体，包括位于其中的过滤器元件；出口，用于允许已过滤空气流动到发动机；和入口导管，从壳体延伸，用于允许空气进入到壳体中。保持器联接到入口导管。保持器包括吸附器构件，用于减少燃料排放物例如碳氢化合物到外部环境。保持器包括限定第一开口端部和第二开口端部的壁，其中，壁具有围绕第二开口端部的翻边（cuffed）部分，形成面向第一开口端部的凹陷。入口导管的一部分坐落在凹陷中，并且吸附器构件设置在第一开口端部内。吸附器构件包括密封地邻接抵靠保持器壁的外周界。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于内燃机的空气清洁器组件，该空气清洁器组件在有限的封装空间中展现出改善的性能。

该目的根据本发明由一种空气清洁器组件实现，该空气清洁器组件包括：壳体，所述壳体具有至少一个进气空气入口和形成在壳体壁中用于向内燃机供应进气空气的至少一个进气空气出口；至少一个过滤器元件，所述至少一个过滤器元件设置在壳体内用于过滤进气空气，在壳体内将原始空气侧（roughairside，或未经处理空气侧）从清洁空气侧隔开；和至少一个流动整流器（straightener）插入件，其包括主体结构，所述主体结构带有设置在过滤器元件的清洁空气侧处的碳氢化合物吸附介质；其中，至少一个出口容纳至少一个流动整流器插入件。

其它的权利要求、说明书和附图描述了本发明的有利实施例。

提出了一种用于内燃机的空气清洁器组件，该空气清洁器组件包括：壳体，所述壳体具有至少一个进气空气入口和形成在壳体壁中用于向内燃机供应进气空气的至少一个进气空气出口；至少一个过滤器元件，所述至少一个过滤器元件设置在壳体内用于过滤进气空气，在壳体内将原始空气侧从清洁空气侧隔开；和至少一个流动整流器插入件，所述至少一个流动整流器插入件包括主体结构，所述主体结构带有设置在过滤器元件的清洁空气侧处的碳氢化合物吸附介质。至少一个出口容纳至少一个流动整流器插入件。

有利地，本发明的空气清洁器组件允许将碳氢化合物吸附器（hca）部件集成在空气清洁器的清洁侧上。通过在过滤器元件的清洁空气侧处提供碳氢化合物吸附器部件，空气清洁器组件的空气进气入口侧处的压力损失的增加可得到避免。附加地，本发明的过滤器设计使空气清洁器组件内的封装空间最小化。

车辆中的封装空间持续地减少，其通常可产生不理想的空气管道路线。通过车辆的空气管道路线可因为离开的空气流中的湍流而导致质量空气流量传感器问题，该湍流可使用流动整流器部件校正。本发明的空气清洁器设计可在有限的封装空间的情况下集成到要求碳氢化合物吸附器部件和流动整流器部件的任何空气清洁器组件中。本发明的设计有利于质量空气流量传感器性能、减少的进气空气压力损失和封装空间。

根据本发明的实施例，碳氢化合物吸附介质可覆盖流动整流器插入件的外周界，并且可由例如超声波焊接保持。例如，提供碳氢化合物吸附介质的主体可围绕流动整流器插入件的外周界包绕。在碳氢化合物吸附介质或提供碳氢化合物吸附介质的主体分别焊接到流动整流器插入件之后，子组件可插入到质量空气流量传感器管中，该质量空气流量传感器管是空气清洁器组件的壳体的出口。子组件而后紧固到空气清洁器组件的壳体，以满足不可维修的要求。例如，子组件可由超声波焊接而紧固到壳体。

因此，本发明的空气清洁器组件优于本领域中已知的包括流动整流器部件和hca保持器部件的空气清洁器组件。本领域中已知的许多hca保持器的目的是保持hca介质，使得保持器而后可焊接到空气清洁器组件。在其它设计中，介质直接焊接到空气清洁器盖部。根据本发明的实施例，碳氢化合物吸附介质可焊接到有利于质量空气流量传感器性能的多功能部件。本发明的部件可比本领域中已知的部件小得多，其将降低制造成本。

有利地，本发明的实施例满足空气管道系统内的位置方面的要求，而不会增加进气空气的压力损失。

根据有利的实施例，碳氢化合物吸附介质可布置成在外表面上至少部分地环绕流动整流器插入件的主体结构，在碳氢化合物吸附介质中提供间隙。流动整流器插入件可形成为笼状，具有呈至少部分圆柱形的主体结构。因此，流动整流器插入件可容易地容纳在空气清洁器组件的壳体的出口管中。碳氢化合物吸附介质可围绕主体结构的周界包绕，并且紧固到主体结构的外表面。在碳氢化合物吸附介质的两个端部之间可形成间隙，从而容纳可插入到流动整流器插入件的主体结构中的质量空气流量传感器。

根据有利的实施例，碳氢化合物吸附介质可至少部分地包围主体结构中的开口，用于将质量空气流量传感器定位在开口中。为了增加碳氢化合物吸附介质的表面用于改善穿过流动整流器插入件的空气流中包含的碳氢化合物的吸附，在碳氢化合物吸附介质中可只有一个开口，该开口包围流动整流器插入件的主体结构中的用于容纳质量空气流量传感器的相应开口。因此，碳氢化合物吸附介质可包围质量空气流量传感器。

根据有利的实施例，碳氢化合物吸附介质可特别是由一条或多条焊接线特别是由超声波焊接而紧固到流动整流器插入件的主体结构。碳氢化合物吸附介质可在碳氢化合物吸附介质的边缘处固定到主体结构，而后形成包绕元件，特别是在包绕元件的两个端部上。有利地，碳氢化合物吸附介质可在包围用于质量空气流量传感器的开口的区域中被紧固。

根据有利的实施例，碳氢化合物吸附介质可包括沸石材料，该沸石材料通常用作用于吸附例如在车辆的不希望的燃料排放物中产生的碳氢化合物的有效材料。

根据有利的实施例，流动整流器插入件的主体结构可包括至少一个弓形构件和一个或多个v形构件，两者都具有平行的纵向轴线，其中，至少一个弓形构件和v形构件的纵向轴线可优选地布置成与空气清洁器组件的壳体的出口管的纵向轴线平行。流动整流器元件的此类布置被证明有利于在空气清洁器组件的出口管中实现稳定的分层空气流动。用于利用质量空气流量传感器接收空气流动的可再现的测量结果的稳定条件可由此布置实现。流动整流器元件例如弓形构件和环绕的v形构件可布置成与通过出口的管的空气流动方向平行的配置。

有利地，流动整流器插入件的主体结构以及v形构件和至少一个弓形构件可包括聚酰胺材料，特别是利用玻璃纤维增强的聚酰胺材料，例如pa6-gf30（含有30％体积的玻璃纤维的聚酰胺材料）。空气清洁器组件的壳体可有利地由相同的材料构成。为壳体以及流动整流器插入件提供相同的材料导致减少或避免由于周围环境中的温度和/或湿度效应引起的尺寸问题。可选地，也可为有利的是在其它实施例中为壳体和流动整流器插入件使用不同的材料组合。

根据有利的实施例，v形构件可以星形的方式围绕流动整流器插入件的主体结构的纵向轴线布置在流动整流器插入件内。由于其在流动整流器插入件中形成本质上对称并且稳定的分层空气流动条件，此类星形的配置被证明是特别有利的。

根据有利的实施例，v形构件可包括叶片，该叶片固定到流动整流器插入件的主体结构，其中，至少一个弓形构件可由弓形部段构成，该弓形部段在固定到主体结构的叶片部段之间延伸。流动整流器元件例如v形构件和弓形构件可在主体结构内紧固到主体结构的外结构。主体结构的外结构可形成为笼状，因此使流动整流器插入件的主体结构自稳定。

根据有利的实施例，弓形构件可包括至少一个弓形部段，该弓形部段在固定到流动整流器插入件的主体结构的叶片部段之间延伸。因此，弓形构件可定形状为类似于m形构件，但是具有由在叶片的内端部之间延伸的弓形部段连接的两个叶片。通过此类方式，在流动整流器插入件的主体结构内可能提供足够的空间，用于容纳质量空气流量传感器。

根据有利的实施例，v形构件和弓形构件的相邻的叶片和叶片部段分别可在径向方向上由间隔隔开。叶片和叶片部段的此类布置可产生通过空气清洁器组件的出口管的空气流的有利表现，从而实现稳定和可再现的空气流动特性，和因此用于质量空气流量传感器的测量条件。

根据有利的实施例，可在流动整流器插入件的主体结构中提供开口，用于定位质量空气流量传感器，该质量空气流量传感器在流动整流器插入件的主体结构内延伸。开口可与至少一个出口的管中的开口一致地布置，用于在流动整流器插入件安装在出口内的情况下定位质量流量传感器。因此，质量空气流量传感器可插入到流动整流器插入件的主体结构中，并且利用其传感元件达到主体结构中的有利位置，用于实现用于质量空气流量传感器的稳定和可再现的测量条件。

根据有利的实施例，弓形构件可布置在主体结构内与用于质量空气流量传感器的开口相对。通过此方式，可实现用于质量空气流量传感器的有利的封装条件。有利地，可在流动整流器插入件的主体结构的中心附近布置足够的开放空间，从而容纳质量空气流量传感器。

根据有利的实施例，流动整流器插入件可紧固（特别是焊接，最有利的是超声波焊接）到至少一个出口，特别是到出口管中。通过此方式，具有碳氢化合物吸附介质和质量空气流量传感器的流动整流器插入件可固定到空气清洁器组件的壳体，并且不可在不损坏壳体的情况下被移除。这些紧固条件可在反对移除碳氢化合物吸附介质和/或质量空气流量传感器的某些法律限制下是有利的。

根据有利的实施例，流动整流器插入件的主体结构可提供有对齐定位器，用于将流动整流器插入件定位在出口内。对齐定位器可以有利的方式用于将流动整流器插入件在可再现的位置中安装到壳体的出口管。通过此方式，可实现进气空气流中的用于质量空气流量传感器的可再现的测量条件。

附图说明

本发明与上述和其它的目的和优点可一起从实施例的以下详细描述中得到最好理解，但是不限于所述实施例，其中显示：

图1根据本发明的示例性实施例的空气清洁器组件的等距分解视图，描绘了具有流动整流器插入件的壳体的出口管；

图2安装在出口管中的图1的流动整流器插入件的等距视图；

图3覆盖有碳氢化合物吸附介质的图1的流动整流器插入件的等距视图；

图4在流动整流器插入件安装在出口管中的情况下的空气清洁器组件的前视图；和

图5安装有流动整流器插入件和质量流量传感器的出口管的纵截面图。

具体实施方式

在附图中，相似的元件利用等同的附图标记表示。附图仅为示意性表示，并非旨在描绘本发明的具体参数。此外，附图旨在仅描绘本发明的典型实施例，并且因此不应被认为是限制本发明的范围。

图1描绘了根据本发明的示例性实施例的空气清洁器组件100的等距分解视图，描绘了壳体10的出口管52具有流动整流器插入件20，而在图2中显示了安装在出口管52中的图1的流动整流器插入件20的等距视图。

如在图1中的分解视图中显示的，用于内燃机的空气清洁器组件100包括壳体10，该壳体10具有至少一个进气空气入口（在图中未显示）和形成在壳体壁18中用于向内燃机供应进气空气的至少一个进气空气出口14。壳体10仅显示成壳体10的一部分，集中在出口14上。

空气清洁器组件100包括至少一个过滤器元件（未显示），该过滤器元件设置在壳体10内用于过滤进气空气，在壳体10内将原始空气侧从清洁空气侧隔开。过滤器元件未在图中描绘。空气清洁器组件100还包括设置在过滤器元件的清洁空气侧处的流动整流器插入件20，流动整流器插入件20包括主体结构40，主体结构40带有布置在流动整流器插入件20的外周界处的碳氢化合物吸附介质30。空气清洁器组件100的出口14提供用于容纳流动整流器插入件20。

碳氢化合物吸附介质30布置成在外表面28上至少部分地环绕流动整流器插入件20的主体结构40，在碳氢化合物吸附介质30中提供间隙32。碳氢化合物吸附介质30具有圆柱形主体，如在图1中显示的。

用于吸附碳氢化合物（例如燃料排放物）的碳氢化合物吸附介质30可包括沸石材料或由沸石材料组成。

图2展现了安装在空气清洁器组件100的壳体10的出口14的出口管52中的流动整流器插入件20。出口管52具有纵向轴线56。质量空气流量传感器46延伸通过在出口管52的壁中的开口16和流动整流器插入件20的主体结构40的开口34到主体结构40中，并且延伸到主体结构40的中心。通过流动整流器插入件20的空气流动被描绘成箭头50。为了简单性的原因，空气流动50的总体方向被认为是主要与出口管52的纵向轴线56平行。

流动整流器插入件20紧固特别是焊接到至少一个出口14。

图3描绘了图1的流动整流器插入件20的等距视图，而在图4中显示了在流动整流器插入件20安装在管52中的情况下的空气清洁器组件100的通过出口管52的横截面视图，并且在图5中显示了其纵截面图。流动整流器插入件20在图3中被更详细地描绘。在此实施例中，流动整流器插入件20的主体结构40包括具有纵向轴线23的一个弓形构件22和具有纵向轴线25的两个v形构件24，如在图3中示出的。主体结构40具有纵向轴线41。弓形和v形构件22、24的纵向轴线23、25布置成与出口管52的纵向轴线56平行，其在安装状态下总体上与空气流动方向50平行。v形构件24以星形的方式围绕流动整流器插入件20的主体结构40的纵向轴线41布置在流动整流器插入件20内。

v形构件24中的每一个包括两个叶片26，该叶片26在v形构件24的中间连接到彼此。叶片固定到流动整流器插入件20的主体结构40。提供至少一个弓形构件22，该弓形构件22具有主要为m形的主体，该m形的主体具有在叶片部段27之间延伸的弓形部段21，叶片部段27固定到主体结构40。

v形构件24和弓形构件22的相邻的叶片26和叶片部段27分别在周向方向上由间隔36隔开，如在图3中显示的。

在流动整流器插入件20的主体结构40中提供有开口34，用于定位在流动整流器插入件20的主体结构40内延伸的质量空气流量传感器46。开口34与至少一个出口14的管52中的开口16一致地布置。在流动整流器插入件20安装在出口14内的情况下，开口34容纳质量流量传感器46。

流动整流器插入件20的主体结构40提供有对齐定位器38，用于以可再现的方式将流动整流器插入件20定位在出口14内。

弓形构件22布置在主体结构40内与开口34相对。特别地，弓形部段21与开口34相对地定位，因此留有用于容纳质量空气流量传感器46的自由空间。

碳氢化合物吸附介质30至少部分地包围在主体结构40中的开口34，用于将质量空气流量传感器46定位在开口34中。碳氢化合物吸附介质30特别是通过两条焊接线42在碳氢化合物吸附介质30的两个相对侧上的包围入口34的两个端部处紧固到流动整流器插入件20的主体结构40。

图4描绘了在流动整流器插入件20安装在管52中的情况下通过出口管52观察的空气清洁器组件100的前视图。v形构件24的星形配置和与用于质量空气流量传感器46的开口34相对的弓形构件22可在其相互布置中被清楚地观察。质量空气流量传感器46在其安装位置中延伸，其传感元件靠近主体结构40的中心。传感元件可通过质量空气流量传感器46内的开口48而接近。弓形构件22的弓形部段21面向质量空气流量传感器46，并且是凹形的，为传感元件提供凹槽。因此，弓形构件22留有足够的自由空间，用于支持针对围绕质量空气流量传感器46的开口48的空气流动的有利流动条件。

在图5中显示了空气清洁器组件100的通过出口管52的纵截面图。流动整流器插入件20安装在出口管52中。质量空气流量传感器46也在截面图中显示，该质量空气流量传感器46具有开口48，用于使空气流动到质量空气流量传感器46的主体中。空气被引导以到达质量空气流量传感器46的主体内的传感元件54，并且还被引导以在流动方向50上的后侧上以限定好的方式离开质量空气流量传感器46的主体。