进气量可调的过滤模块和空气过滤系统的制作方法

本发明涉及过滤领域，尤其是空气过滤装置，特别地涉及一种进气量可调的过滤模块和用于发动机的空气过滤系统。

背景技术：

1、以使用内燃机的机动车为例，为保证流入内燃机(以下也称发动机)的空气的洁净程度，通常发动机配有空气过滤器。空气过滤器通常包括主过滤模块和预过滤模块，预过滤模块一般根据空气过滤器的最大进气流量(即发动机额定功率进气流量)进行匹配设计，以布置对应数量的旋风分离器芯子，使进气流量通道满足发动机的工作要求。

2、然而在发动机的工作负荷或进气流量波动时，由于预过滤模块的进气量是确定的，这将导致预过滤模块的分离效率也随之波动。尤其在发动机低负荷/低进气流量时，过多的进气量将使旋风分离器芯子流速大大降低，从而影响预过滤模块的分离效率。

3、中国专利公开cn113153588a公开了一种可变流量过滤器，其通过在预滤器的入口设置阀片，实现了根据气流量调节流速的作用。但是这种方式需要为每个预滤器设置阀片，而实际应用中，一个预过滤模块可能包括数个甚至数十个预滤器，尤其对于希望升级已有产品的项目，该公开的方案成本较高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服或至少减轻上述现有技术存在的不足，提供一种结构简单且分离效率高的过滤模块和空气过滤系统。

2、根据本发明的第一方面，提供一种进气量可调的过滤模块，其用于对进入发动机的空气进行过滤，所述过滤模块包括：

3、多个过滤单元，每个所述过滤单元形成有至少一个入口和一个出口，空气能从所述入口流入、并在得到过滤后从所述出口流出所述过滤单元，以及

4、一个或多个阀组件，所述阀组件设置在至少一个所述过滤单元的所述入口的上游或所述出口的下游，所述阀组件的工作状态包括开状态和关状态，所述阀组件能根据需要切换所述工作状态，在所述阀组件处于全开状态的情况下，流入或流出所述阀组件对应的所述过滤单元的空气流量最大，在所述阀组件处于全关状态的情况下，所述阀组件遮挡下游的所述过滤单元的所述入口或遮挡上游的所述过滤单元的所述出口，使得流入或流出所述阀组件对应的所述过滤单元的空气流量最小。

5、在至少一个实施方式中，所述阀组件有多个，每个所述阀组件能被单独地控制，从而能使部分所述阀组件处于所述开状态、部分所述阀组件处于关状态。

6、在至少一个实施方式中，所述阀组件的所述工作状态还包括部分开状态，在所述阀组件处于部分开状态的情况下，所述阀组件部分地遮挡下游的所述过滤单元的所述入口，或部分地遮挡上游的所述过滤单元的所述出口。

7、在至少一个实施方式中，所述部分开状态包括多个不同级别的子部分开状态，在所述阀组件处于不同的子部分开状态的情况下，所述阀组件不同程度地部分地遮挡下游的所述过滤单元的所述入口，或不同程度地部分地遮挡上游的所述过滤单元的所述出口。

8、在至少一个实施方式中，所述阀组件包括阀片和执行器，所述执行器用于带动所述阀片运动，使所述阀组件能在所述开状态和所述关状态之间切换。

9、在至少一个实施方式中，所述阀组件根据以下参数中的至少一者改变所述工作状态：

10、流过所述发动机的空气流量，流过所述发动机的空气流速，所述入口和所述出口处的空气压力差，所述发动机的负载，所述发动机的转速。

11、在至少一个实施方式中，所述过滤模块还包括流量传感器，所述流量传感器设置在所述发动机的上游，在所述流量传感器检测到的空气流量增加至大于第一临界流量值的情况下，至少部分所述阀组件动作，以使得流过所述过滤模块的空气流量增大，和/或

12、在所述流量传感器检测到的空气流量减小至小于第一临界流量值的情况下，至少部分所述阀组件动作，以使得流过所述过滤模块的空气流量减小。

13、在至少一个实施方式中，所述过滤模块还包括流速传感器，所述流速传感器设置在所述发动机的上游，在所述流量传感器检测到的空气流速增加至大于第一临界流速值的情况下，至少部分所述阀组件动作，以使得流过所述过滤模块的空气流量增大，和/或

14、在所述流量传感器检测到的空气流速减小至小于第一临界流速值的情况下，至少部分所述阀组件动作，以使得流过所述过滤模块的空气流量减小。

15、在至少一个实施方式中，所述过滤模块还包括压力传感器，在所述压力传感器检测到的流过所述过滤单元的空气压力差增加至大于第一临界压力差的情况下，至少部分所述阀组件动作，以使得流过所述过滤模块的空气流量增大，和/或

16、在所述压力传感器检测到的流过所述过滤单元的空气压力差减小至小于第一临界压力差的情况下，至少部分所述阀组件动作，以使得流过所述过滤模块的空气流量减小。

17、在至少一个实施方式中，所述阀组件根据所述发动机的负载进行动作，在所述发动机的负载增加至大于第一临界负载的情况下，至少部分所述阀组件动作，以使得流过所述过滤模块的空气流量增大，和/或

18、在所述发动机的负载减小至小于第一临界负载的情况下，至少部分所述阀组件动作，以使得流过所述过滤模块的空气流量减小。

19、在至少一个实施方式中，所述阀组件根据所述发动机的转速进行动作，在所述发动机的转速增加至大于第一临界转速的情况下，至少部分所述阀组件动作，以使得流过所述过滤模块的空气流量增大，和/或

20、在所述发动机的转速减小至小于第一临界转速的情况下，至少部分所述阀组件动作，以使得流过所述过滤模块的空气流量减小。

21、在至少一个实施方式中，每个所述阀组件用于对超过一个所述过滤单元的所述入口或所述出口形成遮蔽。

22、根据本发明的第二方面，提供一种用于发动机的空气过滤系统，其包括主过滤模块和预过滤模块，所述预过滤模块设置在所述主过滤模块的上游，所述预过滤模块为根据本发明的进气量可调的过滤模块。

23、在至少一个实施方式中，所述预过滤模块中的所述过滤单元选自以下预滤器中的至少一者：

24、直通旋流式预滤器，切向旋流管式预滤器和轴向旋流管式预滤器。

25、根据本申请的进气量可调的过滤模块过滤效率高且结构简单，成本低。

26、根据本申请的用于发动机的空气过滤系统具有同样的优点。

技术特征：

1.一种进气量可调的过滤模块，其用于对进入发动机的空气进行过滤，其特征在于，所述过滤模块包括：

2.根据权利要求1所述的进气量可调的过滤模块，其特征在于，所述阀组件(v)有多个，每个所述阀组件(v)能被单独地控制，从而能使部分所述阀组件(v)处于所述开状态、部分所述阀组件(v)处于关状态。

3.根据权利要求1所述的进气量可调的过滤模块，其特征在于，所述阀组件(v)的所述工作状态还包括部分开状态，在所述阀组件(v)处于部分开状态的情况下，所述阀组件(v)部分地遮挡下游的所述过滤单元(u)的所述入口(u1)，或部分地遮挡上游的所述过滤单元(u)的所述出口(u2)。

4.根据权利要求3所述的进气量可调的过滤模块，其特征在于，所述部分开状态包括多个不同级别的子部分开状态，在所述阀组件(v)处于不同的子部分开状态的情况下，所述阀组件(v)不同程度地部分地遮挡下游的所述过滤单元(u)的所述入口(u1)，或不同程度地部分地遮挡上游的所述过滤单元(u)的所述出口(u2)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的进气量可调的过滤模块，其特征在于，所述阀组件(v)包括阀片(v1)和执行器(v2)，所述执行器(v2)用于带动所述阀片(v1)运动，使所述阀组件(v)能在所述开状态和所述关状态之间切换。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的进气量可调的过滤模块，其特征在于，所述阀组件(v)根据以下参数中的至少一者改变所述工作状态：

7.根据权利要求1至4中任一项所述的进气量可调的过滤模块，其特征在于，所述过滤模块还包括流量传感器，所述流量传感器设置在所述发动机的上游，在所述流量传感器检测到的空气流量增加至大于第一临界流量值的情况下，至少部分所述阀组件(v)动作，以使得流过所述过滤模块的空气流量增大，和/或在所述流量传感器检测到的空气流量减小至小于第一临界流量值的情况下，至少部分所述阀组件(v)动作，以使得流过所述过滤模块的空气流量减小。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的进气量可调的过滤模块，其特征在于，所述过滤模块还包括流速传感器，所述流速传感器设置在所述发动机的上游，在所述流量传感器检测到的空气流速增加至大于第一临界流速值的情况下，至少部分所述阀组件(v)动作，以使得流过所述过滤模块的空气流量增大，和/或在所述流量传感器检测到的空气流速减小至小于第一临界流速值的情况下，至少部分所述阀组件(v)动作，以使得流过所述过滤模块的空气流量减小。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的进气量可调的过滤模块，其特征在于，所述过滤模块还包括压力传感器，在所述压力传感器检测到的流过所述过滤单元(u)的空气压力差增加至大于第一临界压力差的情况下，至少部分所述阀组件(v)动作，以使得流过所述过滤模块的空气流量增大，和/或在所述压力传感器检测到的流过所述过滤单元(u)的空气压力差减小至小于第一临界压力差的情况下，至少部分所述阀组件(v)动作，以使得流过所述过滤模块的空气流量减小。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的进气量可调的过滤模块，其特征在于，所述阀组件(v)根据所述发动机的负载进行动作，在所述发动机的负载增加至大于第一临界负载的情况下，至少部分所述阀组件(v)动作，以使得流过所述过滤模块的空气流量增大，和/或在所述发动机的负载减小至小于第一临界负载的情况下，至少部分所述阀组件(v)动作，以使得流过所述过滤模块的空气流量减小。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的进气量可调的过滤模块，其特征在于，所述阀组件(v)根据所述发动机的转速进行动作，在所述发动机的转速增加至大于第一临界转速的情况下，至少部分所述阀组件(v)动作，以使得流过所述过滤模块的空气流量增大，和/或在所述发动机的转速减小至小于第一临界转速的情况下，至少部分所述阀组件(v)动作，以使得流过所述过滤模块的空气流量减小。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的进气量可调的过滤模块，其特征在于，每个所述阀组件(v)用于对超过一个所述过滤单元(u)的所述入口(u1)或所述出口(u2)形成遮蔽。

13.一种用于发动机的空气过滤系统，其包括主过滤模块(f1)和预过滤模块(f2)，所述预过滤模块(f2)设置在所述主过滤模块(f1)的上游，其特征在于，所述预过滤模块(f2)为权利要求1至12中任一项所述的进气量可调的过滤模块。

14.根据权利要求13所述的用于发动机的空气过滤系统，其特征在于，所述预过滤模块(f2)中的所述过滤单元(u)选自以下预滤器中的至少一者：直通旋流式预滤器，切向旋流管式预滤器和轴向旋流管式预滤器。

技术总结本申请提供一种进气量可调的过滤模块及空气过滤系统，过滤模块用于对进入发动机的空气进行过滤，包括：多个过滤单元(U)，每个所述过滤单元(U)形成有至少一个入口(U1)和一个出口(U2)，以及一个或多个阀组件(V)，所述阀组件(V)设置在至少一个所述过滤单元(U)的所述入口(U1)的上游或所述出口(U2)的下游，所述阀组件(V)的工作状态包括开状态和关状态，所述阀组件(V)能根据需要切换所述工作状态。根据本申请的进气量可调的过滤模块过滤效率高且结构简单，成本低。根据本申请的用于发动机的空气过滤系统具有同样的优点。技术研发人员：冉超受保护的技术使用者：冉超技术研发日：技术公布日：2024/7/15