一种增压式发动机进气滤清系统的制作方法

本发明属于发动机进气系统，具体涉及一种增压式发动机进气滤清系统。

背景技术：

1、目前，我国装甲车辆上应用的发动机进气滤清系统多是通过双重过滤，其包含一级滤清器(旋流管结构)与二级滤清器(滤芯结构)的双重过滤系统，其原理如图1所示。一级滤清器(旋流管结构)滤出的尘土由抽尘电机产生的压力差直接排放至大气。二级滤清器(滤芯结构)过滤的尘土堆积在二级滤壳体内部，需时常更换滤芯、清理壳体。在沙漠气候中，一级滤清器无法保证足够的滤清效率，导致：

2、(1)未被过滤的尘土推积在级间中冷器中，造成发动机进气量减少、功率下降；

3、(2)尘土直接打在高、低级增压器叶片上，造成叶片磨损，导致增压能力减弱、发动机功率下降；

4、(3)尘土在二级滤芯上与壳体中的堆积速度变快，使二级滤维护频率升高，对作战效率造成影响。

5、因此，为了满足装甲车辆发动机进气系统的滤清效率、以及降低对一级、二级滤清器维护频率的使用要求，必须设计一种高效的进气滤清系统。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本发明要解决的技术问题是：如何提供一种能够沿用目前进气滤清系统优势，并且能够利用发动机排气能量进一步提高滤清效率的增压式发动机进气滤清系统。

3、(二)技术方案

4、为了解决上述技术问题，本发明提供一种增压式发动机进气滤清系统，其特征在于，所述增压式发动机进气滤清系统在装甲车辆滤清系统所包含的一级滤清器、二级滤清器之外，还包含了级间滤清器；

5、所述级间滤清器位于低级增压器之后、级间中冷器之前，设计为旋流管总成结构，经过滤排出的尘土排放接口接至低级涡轮之后、排气管之前。

6、其中，所述级间滤清器的旋流管总成结构，利用发动机进气端低级增压器后的压力与发动机排气端低级涡轮后的压力之间产生的压差，模拟抽尘电机带来的压差效果，达到滤清效果。

7、其中，所述增压式发动机进气滤清系统能够大幅提升空气到达级间中冷器时的清洁度，使级间中冷器气道不被尘土堵塞，保证发动机进气量。

8、其中，所述增压式发动机进气滤清系统能够大幅提升空气到达级间中冷器时的清洁度，使高级增压器叶轮不受尘土影响造成磨损，保证发动机进气量，提高发动机使用寿命。

9、其中，所述增压式发动机进气滤清系统能够大幅提升空气到达级间中冷器时的清洁度，减少到达二级滤清器的尘土量，降低二级滤清器的维护频率，从而提高车辆作战效率。

10、其中，根据所述利用发动机进气端低级增压器后的压力与发动机排气端低级涡轮后的压力之间产生的压差原理，经过仿真计算验证，低级增压器至级间滤清器的空气压力p1，与级间滤清器至低级涡轮之后、排气管之前的接口的空气压力p2之差，即p1-p2为0.7bar，其压差高于一级滤清器抽尘电机前后压差，使级间滤清器的抽尘能力大于一级滤。

11、其中，所述增压式发动机进气滤清系统无法避免低级增压器的叶轮被损耗，因此所述低级增压器的叶轮采用包括钛铝在内的高硬度材料制造。

12、其中，所述增压式发动机进气滤清系统中还包括一个电动三通阀，分别连接低级增压器、级间中冷器与级间滤清器，形成一种具备气道切换功能的装甲车辆增压式发动机滤清系统。

13、其中，所述增压式发动机进气滤清系统能够在非沙漠环境中关闭通向级间滤清器的气道，打开通向级间中冷器的气道，使气流直接进入级间中冷器，避免在无需二次过滤空气的环境中增大气道的气组，造成发动机进气损失，从而导致的功率下降的问题。

14、其中，所述增压式发动机进气滤清系统将发动机高级涡轮处的排气通过废气旁通阀直接排放至大气，形成一种降低发动机排气阻力的装甲车辆增压式发动机滤清系统。

15、由于高级涡轮处的废气旁通阀开启时对低级增压器的气体增压程度提高有限，因此可直接将此处气体排放至大气中，降低p2的压力，进一步提高级间滤的抽尘效率；

16、由于高级涡轮处废气旁通阀与大气直连，发动机排气压力降低、排气温度下降，发动机排气过程的阻力也随之减小，发动机缸内废气排出更顺畅、进气阻力下降，缸内温度下降，发动机燃烧效率更高，从而达到发动机功率提升。

17、(三)有益效果

18、与现有技术相比较，本发明提供一种增压式发动机进气滤清系统，包括一级滤清器、二级滤清器以及级间滤清器。一级滤清器和二级滤清器同目前通用的滤清器相同，级间滤清器位于一级滤清器和二级滤清器之间。通过低级增压器后的气体进入级间滤清器进行旋流管过滤。由于发动机排气经过高级涡轮、低级涡轮两次能量消耗，压力相比低级增压器后空气低，级间滤清器可通过此处的压力差将尘土通过旋流管滤出，被滤出的尘土被排放至低级涡轮后，直接进入排气管，经过过滤的气体进入级间中冷器。系统原理图如图2所示。

19、本发明的有益效果是，在本发明中，在低级增压器与级间中冷器之间增加級间滤(旋流管结构)，将滤除的尘土排放至低级涡轮后，可以提高滤清效率，且级间滤清器前后压差大于低级滤清器前后压差，能够保证足够滤清效率。

技术特征：

1.一种增压式发动机进气滤清系统，其特征在于，所述增压式发动机进气滤清系统在装甲车辆滤清系统所包含的一级滤清器、二级滤清器之外，还包含了级间滤清器；

2.如权利要求1所述的增压式发动机进气滤清系统，其特征在于，所述级间滤清器的旋流管总成结构，利用发动机进气端低级增压器后的压力与发动机排气端低级涡轮后的压力之间产生的压差，模拟抽尘电机带来的压差效果，达到滤清效果。

3.如权利要求2所述的增压式发动机进气滤清系统，其特征在于，所述增压式发动机进气滤清系统能够大幅提升空气到达级间中冷器时的清洁度，使级间中冷器气道不被尘土堵塞，保证发动机进气量。

4.如权利要求2所述的增压式发动机进气滤清系统，其特征在于，所述增压式发动机进气滤清系统能够大幅提升空气到达级间中冷器时的清洁度，使高级增压器叶轮不受尘土影响造成磨损，保证发动机进气量，提高发动机使用寿命。

5.如权利要求2所述的增压式发动机进气滤清系统，其特征在于，所述增压式发动机进气滤清系统能够大幅提升空气到达级间中冷器时的清洁度，减少到达二级滤清器的尘土量，降低二级滤清器的维护频率，从而提高车辆作战效率。

6.如权利要求2所述的增压式发动机进气滤清系统，其特征在于，根据所述利用发动机进气端低级增压器后的压力与发动机排气端低级涡轮后的压力之间产生的压差原理，经过仿真计算验证，低级增压器至级间滤清器的空气压力p1，与级间滤清器至低级涡轮之后、排气管之前的接口的空气压力p2之差，即p1-p2为0.7bar，其压差高于一级滤清器抽尘电机前后压差，使级间滤清器的抽尘能力大于一级滤。

7.如权利要求2所述的增压式发动机进气滤清系统，其特征在于，所述增压式发动机进气滤清系统无法避免低级增压器的叶轮被损耗，因此所述低级增压器的叶轮采用包括钛铝在内的高硬度材料制造。

8.如权利要求6所述的增压式发动机进气滤清系统，其特征在于，所述增压式发动机进气滤清系统中还包括一个电动三通阀，分别连接低级增压器、级间中冷器与级间滤清器，形成一种具备气道切换功能的装甲车辆增压式发动机滤清系统。

9.如权利要求8所述的增压式发动机进气滤清系统，其特征在于，所述增压式发动机进气滤清系统能够在非沙漠环境中关闭通向级间滤清器的气道，打开通向级间中冷器的气道，使气流直接进入级间中冷器，避免在无需二次过滤空气的环境中增大气道的气组，造成发动机进气损失，从而导致的功率下降的问题。

10.如权利要求8所述的增压式发动机进气滤清系统，其特征在于，所述增压式发动机进气滤清系统将发动机高级涡轮处的排气通过废气旁通阀直接排放至大气，形成一种降低发动机排气阻力的装甲车辆增压式发动机滤清系统；

技术总结本发明属于发动机进气系统技术领域，具体涉及一种增压式发动机进气滤清系统。所述增压式发动机进气滤清系统在装甲车辆滤清系统所包含的一级滤清器、二级滤清器之外，还包含了级间滤清器；所述级间滤清器位于低级增压器之后、级间中冷器之前，设计为旋流管总成结构，经过滤排出的尘土排放接口接至低级涡轮之后、排气管之前。在本发明中，在低级增压器与级间中冷器之间增加級间滤(旋流管结构)，将滤除的尘土排放至低级涡轮后，可以提高滤清效率，且级间滤清器前后压差大于低级滤清器前后压差，能够保证足够滤清效率。技术研发人员：程滨,赵凯,王超,徐广龙,潘洪运,张瑞鹏,朱占山,孟卫明,隋嘉政,王策彬,李海新受保护的技术使用者：中国北方车辆研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/18