本实用新型涉及发动机技术领域，特别涉及一种空气滤清器及发动机。
背景技术：
空气滤清器用于过滤发动机进气，是发动机必不可少的重要部件之一。
目前，中小马力的拖拉机主要采用油浴式空气滤清器，请参阅图1，图1为现有技术中油浴式空气滤清器的结构示意图，其工作原理如下：含灰尘的气流进入防雨帽01中进行初级过滤，经过初级过滤的气流沿中间管道02向下运行，撞击底部油池03的油面，在重力和惯性作用下，部分灰尘沉入油池03内，同时气流带起部分机油形成油雾，气流夹带油雾上升依次经过二级钢丝滤芯04及三级钢丝滤芯05，湿润的滤芯具有粘性，拦截并吸附气流中的灰尘，油雾会在钢丝滤芯上聚集成油滴，带着吸附的灰尘落回油池内，以形成循环，保证空气滤清器的良好运行，最后经过过滤的空气从出气口06流向发动机。
上述油浴式空气过滤器主要存在以下几个问题：底部设置油池，因此必须垂直安装，如果倾斜，容易失油或短路，造成过滤失效；对于环境适应性较差，温度较低时，机油粘度增大，阻力增加，温度较高时，机油容易起泡沫，影响过滤效果，且进水后无法排出，会导致油面升高引起失油；适用范围窄，需要按特定的流量设计，如果实际流量低于设计流量，过滤效率下降，如果实际流量高于设计流量，则会引起失油；过滤效率较低，且内部会产生油泥，需要经常保养。
因此，如何提供一种空气滤清器，使其适用范围广，能够应对环境及进气流量的变化，便于安装维护，具有较高的过滤效率，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种空气滤清器，使其适用范围广，能够应对环境及进气流量的变化，便于安装维护，具有较高的过滤效率，本实用新型的第二个目的在于提供一种包括上述空气滤清器的发动机。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案：
一种空气滤清器，包括：
壳体，所述壳体的上端面设置有进口，周向侧壁上设置有出口；
设置于所述壳体内的中间管，所述中间管的第一端与所述壳体的进口连通，第二端向下延伸至所述壳体的出口下方；
设置于所述壳体内且位于所述中间管下方的逆流式旋流管，所述逆流式旋流管的入口与所述中间管的第二端连通；
设置于所述壳体内且环绕于所述中间管外的滤芯，所述逆流式旋流管的出口经所述滤芯与所述壳体的出口连通；
防雨帽，所述防雨帽的底部进口设置有旋流叶片，周向侧壁上设置有排尘口，所述防雨帽的底部出口与所述壳体的进口连通。
优选地，所述壳体包括上壳体以及下壳体，所述上壳体与所述下壳体可拆卸连接，所述壳体的进口、所述壳体的出口、所述中间管以及所述滤芯均设置于所述上壳体，所述逆流式旋流管设置于所述下壳体。
优选地，所述上壳体与所述下壳体之间通过卡扣连接。
优选地，所述滤芯与所述中间管之间形成滤腔，所述滤芯的上端及所述滤芯的下端与所述上壳体之间均设置有密封结构，所述密封结构用于使所述滤腔的顶端封闭，底端形成开口，所述逆流式旋流管的出口仅与所述滤腔连通。
优选地，所述下壳体与所述中间管之间设置有下壳体中间管密封圈。
优选地，所述下壳体上设置有横截面为T形的环形安装部，所述下壳体中间管密封圈的外周壁面上形成有横截面为T形的环形安装槽，所述下壳体中间管密封圈通过所述环形安装槽与所述环形安装部配合安装于所述下壳体。
优选地，所述下壳体上设置有用于支撑所述滤芯的弹性支撑垫。
优选地，所述壳体底部设置有集尘斗。
优选地，所述集尘斗的底部设置有排尘阀。
一种发动机，包括如上任意一项所述的空气滤清器。
为实现上述第一个目的，本实用新型提供的空气滤清器，包括壳体、中间管、逆流式旋流管、滤芯以及防雨帽，其中，壳体的上端面设置有进口，周向侧壁上设置有出口；中间管设置于壳体内，中间管的第一端与壳体的进口连通，第二端向下延伸至壳体的出口下方；逆流式旋流管设置于壳体内且位于中间管下方，逆流式旋流管的入口与中间管的第二端连通；滤芯设置于壳体内且环绕于中间管外，逆流式旋流管的出口经滤芯与壳体的出口连通；防雨帽的底部进口设置有旋流叶片，周向侧壁上设置有排尘口，防雨帽的底部出口与壳体的进口连通；
在应用时，气流经防雨帽底部进口进入防雨帽内，在旋流叶片的作用下形成螺旋，利用离心力将重量较大的灰尘颗粒从排尘口排出，对气流进行初级过滤，随后气流沿中间管向下进入逆流式旋流管进行二级过滤，气流中的灰尘在离心力的作用下被分离出来落入壳体的底部，经过二级过滤的空气向上通过滤芯进行三级过滤后经壳体的出口进入发动机；由此可见，上述空气滤清器具有三级过滤结构，过滤效率高，全寿命过滤效率可达99.9％，初级过滤可达93％，适应性强，过滤效率不受进气流量及环境温度的影响，对于安装位置、安装角度无特殊要求，不会产生油泥，便于维护。
为实现上述第二个目的，本实用新型还提供了一种发动机，该发动机包括如上所述的空气滤清器，由于该空气滤清器具有上述技术效果，具有该空气滤清器的发动机也应具有相应的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
图1为现有技术中油浴式空气滤清器的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的空气滤清器的内部剖视图；
图3为本实用新型实施例提供的空气滤清器的外部结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的空气滤清器内部气流走向示意图；
图5为图2中的A处局部放大视图；
图6为图2中的B处局部放大视图；
图7为图2中的C处局部放大视图；
图8为图2中的D处局部放大视图；
图9为本实用新型实施例提供的空气滤清器的下壳体的结构示意图。
图1中：
01为防雨帽；02为中间管道；03为油池；04为二级钢丝滤芯；05为三级钢丝滤芯；06为出气口；
图2-图9中：
1为防雨帽；2为旋流叶片；3为进气导管；4为滤芯上部密封圈；5为上壳体；6为中间管；7为滤芯；8为滤芯底部密封圈；9为弹性支撑垫；10为下壳体中间管密封圈；11为逆流式旋流管；12为下壳体；13为集尘斗；14为排尘阀；15为排尘口；16为壳体的出口；17为卡扣。
具体实施方式
本实用新型的第一个目的在于提供一种空气滤清器，该空气滤清器的结构设计使其适用范围广，能够应对环境及进气流量的变化，便于安装维护，具有较高的过滤效率，本实用新型的第二个目的在于提供一种基于上述空气滤清器的发动机。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图2-图4，图2为本实用新型实施例提供的空气滤清器的内部剖视图，图3为本实用新型实施例提供的空气滤清器的外部结构示意图，图4为本实用新型实施例提供的空气滤清器内部气流走向示意图。
本实用新型实施例提供的一种空气滤清器，包括壳体、中间管6、逆流式旋流管11、滤芯7以及防雨帽1。
其中，壳体的上端面设置有进口，周向侧壁上设置有出口；中间管6设置于壳体内，中间管6的第一端与壳体的进口连通，第二端向下延伸至壳体的出口16下方；逆流式旋流管11设置于壳体内且位于中间管6下方，逆流式旋流管11的入口与中间管6的第二端连通；滤芯7设置于壳体内且环绕于中间管6外，逆流式旋流管11的出口经滤芯7与壳体的出口16连通；防雨帽1的底部进口设置有旋流叶片2，周向侧壁上设置有排尘口15，防雨帽1的底部出口与壳体的进口连通。
与现有技术相比，本实用新型提供的空气滤清器，在应用时，气流经防雨帽1底部进口进入防雨帽1内，在旋流叶片2的作用下形成螺旋，利用离心力将重量较大的灰尘颗粒从排尘口15排出，对气流进行初级过滤，随后气流沿中间管6向下进入逆流式旋流管11进行二级过滤，气流中的灰尘在离心力的作用下被分离出来落入壳体的底部，经过二级过滤的空气向上通过滤芯7进行三级过滤后经壳体的出口16进入发动机；由此可见，上述空气滤清器具有三级过滤结构，过滤效率高，全寿命过滤效率可达99.9％，初级过滤可达93％，适应性强，过滤效率不受进气流量及环境温度的影响，对于安装位置、安装角度无特殊要求，不会产生油泥，便于维护。
如图2所示，在本实用新型实施例中，为便于灰尘颗粒的排出，以提高初级过滤的效率，防雨帽1采用了圆台形的结构，排尘口15设置有锥面上，这样，当气流从防雨帽1下部进入并旋转上升时，更容易将灰尘排出，从而提高初级过滤的过滤效果。
防雨帽1的底部进口与底部出口同轴设置，底部进口环绕在底部出口周围，即防雨帽1包括圆台状的罩体，该罩体的大端开放，小端封闭，形成底部出口的出口管通过环形的旋流叶片2连接于罩体。
防雨帽1可直接通过出口管与壳体的进口连接，也可以如图2-图4所示，通过一进气导管3连接于壳体的进口，该进气导管3可采用如图中所示的直管结构，也可以采用其他的结构，以避让车辆上的其他结构，如弯管、S管等等。
为便于安装及维护，在本实用新型实施例中，壳体包括上壳体5以及下壳体12，上壳体5与下壳体12可拆卸连接，壳体的进口、壳体的出口16、中间管6以及滤芯7均设置于上壳体5，逆流式旋流管11设置于下壳体12，优选地，上壳体5与下壳体12之间通过卡扣17连接，通过上述结构，在维护时，只需拌开卡扣17，使上壳体5与下壳体12分离，即可将滤芯7从壳体中取出，便于操作。
当然，上述结构仅仅是本实用新型实施例提供的优选实施方案，实际并不局限于此，壳体除了上述的上下两部分结构外，还可以根据内部结构采用上中下三部分构成的结构，或者左右两部分构成的结构，进口、壳体的出口16、中间管6、滤芯7以及逆流式旋流管11的安装位置随壳体结构的变化可进行相应的调整，在此不做限定。
壳体各部分的连接方式也不近限于上述的卡扣17结构，还可以采用螺纹紧固件连接的方式，或者型面配合卡接的方式等等，在此不做限定。
为保证过滤效果，则应当保证空气过滤器内部密封可靠，使气流按照预定的路线流动，为此，在本实用新型实施例中，滤芯7套设在中间管6外，并与中间管6之间形成滤腔，滤芯7的上端及滤芯7的下端与上壳体5之间均设置有密封结构，密封结构用于使滤腔的顶端封闭，底端形成开口，逆流式旋流管11的出口仅与滤腔连通，这样，气流从逆流式旋流管11的出口流出时，仅能够进入滤芯7与中间管6之间的滤腔，无法流向别处，从而保证气流能够按照预定的路线流动。
具体地，请参阅图5，图5为图2中的A处局部放大视图，图5所展示的是本实用新型实施例提供的一种具体的滤芯7顶部密封结构，滤芯7顶部密封结构包括滤芯上部密封圈4，滤芯上部密封圈4底部包裹滤芯7顶部，滤芯上部密封圈4顶部与上壳体5配合，将滤芯7顶部与上壳体5之间的缝隙完全密封，避免气流从此处流向滤芯7的外壁面，保证过滤效果。
滤芯7底部密封结构请参阅图6，图6为图2中的B处局部放大视图，为使气流能够流入滤芯7与中间管6之间的滤腔，滤芯7底部密封结构应当将滤芯7底部与中间管6之间的部分让出，因此，如图6所示，滤芯底部密封圈8设置于滤芯7外壁面底部与上壳体5之间，滤芯底部密封圈8能够防止气流从滤芯7外壁面与上壳体5之间的缝隙流向滤芯7外壁面。
进一步地，为避免气流不经过逆流式旋流管11就进入滤腔，保证气流经过逆流式旋流管11的二级过滤后再进入滤腔，在本实用新型实施例中，请参阅图7，图7为图2中的C处局部放大视图，下壳体12与中间管6之间设置有下壳体中间管密封圈10，通过在下壳体12与中间管6之间设置下壳体中间管密封圈10能够防止气流从中间管6出来后直接进入滤腔中，迫使气流流向逆流式旋流管11，从而保证空气滤清器的三级过滤结构均能够起到过滤效果。
进一步优化上述技术方案，在本实用新型实施例中，为便于下壳体中间管密封圈10的安装，下壳体12上设置有横截面为T形的环形安装部，下壳体中间管密封圈10的外周壁面上形成有横截面为T形的环形安装槽，下壳体中间管密封圈10通过环形安装槽与环形安装部配合安装于下壳体12。
发动机在工作过程中，会根据工况的不同产生不同强度的振动，这种振动容易导致滤芯7松动，从而导致滤芯7与上壳体5之间的密封失效，为避免这一问题，请参阅图8和图9，图8为图2中的D处局部放大视图，图9为本实用新型实施例提供的空气滤清器的下壳体12的结构示意图，在本实用新型实施例中，下壳体12上设置有用于支撑滤芯7的弹性支撑垫9，当上壳体5与下壳体12配合安装后，该弹性支撑垫9能够将滤芯7顶紧，防止其松动，保证滤芯7的过滤效果。
具体地，如图8和图9所示，下壳体12顶部周向设置有若干支撑柱，该支撑柱包括柱体以及柱体顶部的支撑座，弹性支撑垫9设置于该支撑柱的支撑座上。当然，弹性支撑垫9也可以采用环形结构，或者弧形结构，在此不做限定。
进一步优化上述技术方案，在本实用新型实施例中，壳体底部设置有集尘斗13，该集尘斗13可与壳体为一体结构，也可与壳体为可拆卸连接结构。
进一步地，在本实用新型实施例中，集尘斗13的底部设置有排尘阀14，在维护时，仅需将排尘阀14打开即可将空气滤清器中的灰尘排出，无需拆卸空气滤清器的壳体，方便操作。
本实用新型实施例还提供了一种发动机，该发动机包括如上所述的空气滤清器，由于该发动机采用了上述的空气滤清器，所以发动机的有益效果请参考上述实施例。
本说明书中各个实施例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部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。