汽车空气滤清器

汽车空气滤清器（共8篇）

汽车空气滤清器 篇1

空气中悬浮的尘埃颗粒主要成分是SO2, 它是一种比金属更硬的物质, 如果进入到精密的发动机内部, 对气缸、活塞、活塞环等都会有损坏。在发动机进气装置前部安装一个质量好、成本低、更换方便、滤清效率高的空气滤清器, 能使汽车的各种性能体现得更加淋漓尽致。除此之外, 良好的滤芯工作状态对发动机提速、节油都有好处。在汽车使用过程中, 如果不对空气滤清器进行维护保养, 其滤芯就会粘满灰尘, 这不但使过滤能力下降, 还会妨碍空气的流通, 导致混合气过浓, 使发动机工作不正常。因此, 按期维护保养空气滤清器是至关重要的。

1. 空气滤清器的结构

空气滤清器由壳体和滤芯组成, 滤芯布置在壳体内。按照滤清原理, 空气滤清器可以分为过滤式、离心式、油浴式、复合式几种类型。空气滤清器的滤芯分为干式滤芯和湿式滤芯两种。干式滤芯的材料为滤纸或无纺布, 它的形状有扁圆、椭圆及平板式。纸质干式滤芯采用经过树脂处理的微孔滤纸制成, 滤纸多孔、疏松、折叠, 有一定的机械强度和抗水性, 具有滤清效率高、结构简单、质量轻、成本低、保养方便等优点, 是目前应用最广泛的汽车用空气滤清器。当滤芯轻度污损时, 可用压缩空气吹净, 污损严重时应及时更换。

重型车由于工作环境恶劣, 其空气滤清器必须是多级的, 第一级为旋流式预滤器 (如叶片环、旋流管等) , 用于滤除粗大的颗粒杂质, 过滤效率在80%以上;第二级为微孔纸滤芯细滤器, 一般称作主滤芯, 其过滤效率达99.5%以上;主滤芯之后还有一个安全滤芯, 其作用是在安装、更换主滤芯或主滤芯偶然损坏时防止灰尘进入发动机。安全滤芯的材料多为非织造布, 也有使用滤纸的。

在矿山、工地及风沙地区, 灰尘浓度是一般环境的几十倍甚至几百倍, 在这种情况下, 传统的纸质滤芯将会迅速堵塞, 导致需要频繁保养和更换空气滤芯。针对这种情况开发的新型多管旋流空气预过滤装置, 利用离心原理将灰尘与空气分离, 其过滤效率达到85%以上, 若配合合适的排灰装置, 其过滤效率可达95%。在纸质空滤器前安装这种空气预滤器, 可以大大延长纸质滤芯的寿命, 减少保养次数和降低费用。此外, 这种空气预滤器不需要更换, 只要定期清理便可, 不会对环境造成任何不良影响。

随着对空气滤清器的深入研究, 对空气滤清器的要求也越来越高。近年来, 出现了一些新型的空气滤清器, 如纤维滤芯空气滤清器、复式过滤材料空气滤清器、消声空气滤清器、恒温空气滤清器等, 以满足发动机工作的需要。为了增加进气量, 空气滤清器壳体一般都比较大, 许多赛车甚至把车架的一部分设计成空气滤清器壳体, 以提高其容积。

2. 空气滤清器的维护

对空气滤清器的主要使用要求是滤清效率高、流动阻力小、能较长时间连续工作无需维护。使用中应注意定期检查, 定期用柴油或汽油洗净滤网上的灰尘。在清除纸滤芯上的灰尘时, 应用软毛刷沿折缝方向刷去表面尘土, 并轻轻敲击端面, 使尘土脱落。在进行上述操作时, 应用干净的棉布或橡皮塞堵住滤芯的两端, 以防掉落的灰尘进入滤芯内表面。有条件时也可用压缩空气机或打气筒 (气压不得超过0.2～0.3MPa, 以防损坏滤纸) 从滤芯内向外吹气, 以吹去粘附在滤芯外表面上的灰尘。不要用水或柴油、汽油清洗纸质滤芯, 以防滤芯的孔隙被堵塞, 增加通气阻力, 且剩余的柴油吸入气缸后易造成起动后“飞车”。发现滤芯破损或滤芯上、下端面翘曲不平, 或橡胶密封圈老化变形、破损, 均应更换新件。

在空气滤清器使用说明书中, 规定以行驶里程或工作小时作为保养或更换的依据, 但实际上空气滤清器的保养与更换周期还与环境因素有关, 经常在含尘量多的环境中运行的汽车, 空气滤清器的保养或更换周期就应缩短一些, 而在含尘量少的环境中的汽车, 保养或更换周期就可适当延长。在实际工作中, 有些驾修人员机械地按规定办事, 而不是根据环境等因素灵活掌握, 硬要等到行驶里程达标而发动机工作状态已明显异常时才进行保养。须知, 此时再进行保养, 不仅无法挽回已经造成的损失, 而且还会造成更大的危害。个别驾驶员根本就不知道空气滤清器会失效, 只要外部不破损就继续使用, 这是绝对不允许的。在冬去春来的季节, 空气滤清器很容易发生堵塞, 这时对空气滤清器进行一次清理是非常必要的。

湿式惯性式空气滤清器由中心管、油池等组成, 使用中应注意定期清洗油盘并更换机油。使用的机油粘度应适中, 粘度过大易堵塞滤清装置的滤网, 增加进气阻力;粘度过小粘附灰尘的能力降低, 同时溅起的机油易被吸入气缸参与燃烧, 生成积碳。油池中油面的高度应适中, 应位于油盘上、下刻线之间或箭头标志处。油面过低油量不足, 滤清效果差;油面过高机油易被吸入气缸燃烧, 并可导致“飞车”事故。湿式滤芯是用海棉状聚氨酯类材料制造的, 装用时应滴加一些机油, 并用手揉匀, 以便容易吸附空气中的异物。使用中发现滤芯脏污可用清洗油清洗, 也可更换新滤芯。滤芯阻塞将会使进气阻力增加, 发动机功率下降, 同时会增加吸入的汽油量, 导致混合比过浓, 发动机的运转状态变坏, 燃料消耗增加, 并容易产生积碳。

干式滤芯由内芯和外芯组成, 内芯一般为毛毡滤芯, 外芯为纸质滤芯。干式滤芯也需要定期清洁和更换。清洁干式空气滤清器时, 应将滤芯拿到室外, 用压缩空气从滤芯内侧向外吹气, 同时转动滤芯, 并使吹管沿滤纸折痕方向移动, 彻底吹掉滤芯中积存的灰尘。吹气时注意不要使吹管距离滤纸太近, 以免吹破滤纸;也不要用敲打滤芯的办法来清除灰尘, 这样会使滤芯损坏或变形。滤芯外部的污物可以用干抹布擦去, 滤清器壳体表面及密封安装平面上的尘土, 可用干净的湿抹布擦拭干净。

安装滤芯时应保证连接处橡胶垫圈的密封性, 不得有漏气现象, 否则气流短路, 空气的旋转速度降低, 会使除尘效果大大降低。除尘罩、导流片应保持正确的形状, 若有磕碰应及时整形, 避免气流因改变原设计的流向而降低滤清效果。有些驾驶员向集尘杯 (或集尘盘) 中加油, 这是不允许的, 因为油会飞溅到排尘口、导流片等部位, 使此部位吸附灰尘, 最终会降低滤清分离能力。

3. 空气滤清器的检查及更换

空气滤清器的功能是在空气与燃油混合之前滤去空气中的灰尘、碳粒、部分水蒸气及其它杂物, 保证进入气缸的空气清洁。空气滤清器可以对发动机进行预防性维护并非是夸大其词。汽车制造商推荐的空气滤清器的正常维护更换周期一般为4.8万km, 每2.4万km进行一次常规检查;保守维护更换周期一般为2.4万km。一般使用中2万km更换一次空气滤清器, 1万km进行一次检查, 春季最好2000km就检查一次。

从理论上讲, 空气滤清器的使用寿命及保养间隔应以流过滤芯的气体流率与发动机所需的气体流量之比来衡量。当流率大于流量时, 滤清器工作正常;当流率等于流量时, 滤清器应进行保养;当流率小于流量时, 滤清器不能继续使用, 否则发动机的工况会越来越差, 甚至无法工作。

当空气滤清器的滤芯被悬浮颗粒物堵塞, 不能满足发动机工作所需的空气流量时, 发动机的工作状态即会出现异常, 如声音发闷、加速迟缓 (因进气量不足使气缸压力不够) 、工作无力 (因混合气过浓使燃烧不完全) 、水温相对升高 (在排气行程时燃烧仍在继续) 、加速时排气烟度变浓。当出现这些症状时, 就可以判断为空气滤清器堵塞, 此时应及时拆下滤芯进行保养或更换。清除灰尘后, 如果滤纸外表面本色清晰, 内表面颜色鲜艳, 则滤芯可以继续使用;若滤纸外表面失去本色, 或内表面颜色发暗, 则必须更换。

空气滤清器一般位于发动机舱的右侧, 有一条手臂粗的橡胶软管连着。考虑到拆卸的方便性, 设计时一般都不使用螺丝固定, 轻轻掰开朝向车尾方向的两只金属卡子, 即可将整个空气滤清器盒盖朝前掀起。取出空气滤芯后, 检查是否有较多尘土, 可以轻轻拍打滤芯端面, 并用压缩空气由里向外吹去滤芯上的尘土 (切勿用汽油或水刷洗) 。如果空气滤清器已经严重堵塞, 则需要更换。

在装复空气滤清器之前, 要确认空气滤芯及进气盒中没有水分残留。安装时, 要注意各结合部位的垫片或密封圈, 不得漏装或错装, 以免空气短路。滤芯的蝶形螺母不要拧得过紧, 以防压坏滤芯。如果安装时出现问题, 应找出原因, 不可使用蛮力。在装配湿式滤清装置时, 应先用机油浸润滤网, 并待多余的机油滴尽后再进行装配。安装时, 应使饼式滤网的滤网盘上的十字骨架重叠对齐, 并保证滤网内、外胶圈密封良好, 以防进气短路。

4. 空气滤清器的选用

在新车质量保证期内, 建议勿采用滤清器 (滤芯) 的替代品, 即使质保期已过, 也要慎重地选用空气滤清器。选用滤清器 (滤芯) 时可考虑原装件, 也可购买第二品牌。在购买空气滤清器时, 必须检验其是否符合应具备的性能指标。选用的空气滤芯一定要与原装发动机的动力性、经济性及可靠性匹配。空气滤清器的额定进气量必须大于发动机的额定进气量。过滤材料的厚度、抗张力、原始进气阻力、过滤精度等指标必须合格。先进的轿车柴油机要求空气滤清器的过滤精度为5μm, 一般货车柴油机也应小于20μm。无论进口或国产滤纸的过滤精度都在30～80μm之间, 选用高效滤纸能很容易地达到要求。

调查显示, 各档次车型空气滤芯的价格相差较大。例如, 10万元以下的车型, 空气滤芯的平均价格为53元;10～20万元的车型, 空气滤芯的平均价格为70元。在所有车型中, 日系车空气滤芯的价格明显偏高, 国产化率较高的车型则价格较低, 进口车和上市不久的新车型价格也较高。如果想省钱的话, 自己动手是最好的办法。由于空气滤芯的滤纸材料基本是相同的, 所以不一定价钱低的就不好, 并且空气滤芯通过清洁处理后可以二次使用。

使用劣质空气滤芯会造成过滤效果变差, 使发动机过度磨损, 效率降低, 加速不良, 油耗上升, 因此选用时应注意空气滤芯的鉴别。纯正配件在高温下可以保证封边与滤纸紧密结合, 防止未经过滤的脏空气进入到发动机内部;劣质配件往往达不到要求, 从而造成发动机污染及磨损。优质滤芯采用合格的滤纸, 在保证空气流量的同时有效地过滤空气, 保护发动机;劣质配件因滤纸质量较差, 造成过滤效能很低。优质滤芯层数较多, 过滤面积大, 保证了使用寿命。

有些维修人员没有认清空气滤清器的重要性, 只图便宜, 不求质量, 随意购买, 以致装用不久发动机便出现异常。在当前市场上假冒伪劣产品较多的情况下, 选购时更应货比三家, 坚持质量第一的原则。

有些驾驶员随意将空气滤清器拆除, 使未经过滤的空气直接进入发动机气缸参与工作, 这是非常错误的作法。对载货汽车进行的试验表明, 拆除空气滤清器后, 气缸的磨损将增加8倍, 活塞的磨损将增加3倍, 活塞环的磨损则增加9倍。

选购时要检查标识是否齐全, 包装盒上应标有产品名称、规格型号、数量、注册商标、厂名、厂址及电话等, 有的厂家还在配件上打出自己的标识。正品包装质量好, 包装盒上的字迹清晰、套印准确、色彩鲜明。

优质的空气滤清器滤芯从表面看, 边缘平整笔直, 支撑滤纸的铁丝网整齐, 且质地、颜色均匀;摸上去感觉滤纸非常密实, 强度较高, 滤纸和塑料边都没有毛碴;用鼻子闻没有刺鼻的气味。不具备上述特征的空气滤芯, 则可能是假冒品或是用再生材料制成的劣质产品。由于副厂产品做工比较粗糙, 建议购买原厂产品。

现在市面上的空气滤芯有很多型号, 不仅不同车型的不一样, 就是同一车型不同年代的产品形状也有所区别。如果自己动手更换, 最好先把旧件拆下来, 然后到信誉度较高的配件商家对比着买。

汽车空气滤清器 篇2

【关键词】空气滤清器；CFD；流阻特性

对进气系统的研究，过去主要着重于进气效率、滤清效率以及压力损失等方面，随着技术的发展以及对汽车舒适性要求的提高，进气系统的声学特性方面的研究也越来越有必要。空气滤清器除了要有良好的声学性能外，同时要考虑其动力学性能，以保证发动机有良好的动力性能。

本文基于流体动力学理论，利用CAD三维模型建立计算流体动力学模型（Computational Fluid Dynamics，简称CFD），主要计算90m3/h、180m3/h、270m3/h、360m3/h、450m3/h、540m3/h空气流量下含滤纸滤清器流阻与内部流场。同时，为便于比较分析，还对上述空气流量下该滤清器空腔本体流阻及内部流场也进行了计算。

1.空气滤清器内流场分析模型的建立

根据空气滤清器的三维模型，建立用于CFD计算的该空气滤清器内腔的三维实体模型，采用四节点四面体单元对该空气滤清器实体模型进行网格离散，通过收敛性分析确定的合适单元尺寸，得到的内腔网格模型，节点51788个，单元264448个，其实体模型及网格模型不做介绍。

假设空气滤清器中的流动为恒温、稳态流动，已知空气滤清器的流量，在计算中给定入口压力边界条件和出口速度边界条件，滤纸给定多孔介质边界条件。设定压力值为101325Pa，空气流出速度可通过已知流量及出口截面面积等数据计算得到，如表1.1中所列。

表1.1 不同空气流量下出口平均速度

设定滤纸多孔介质的边界条件，需要设置粘性阻力系数和惯性阻力系数惯性阻力系数两个参数，粘性阻力系数1/α=150μ（1-ε）

Dε，惯性阻力系数C2=1.75ρ（1-ε）

Dε，代入多孔介质的流阻特性经验公式?P=μv

α+C2v2，其中，μ是空气的粘性阻力系数，D是滤纸的孔隙平均直径，ε是滤纸的孔隙率。

2.空滤器本体空腔内流场结果

在CFD求解器进行网格检查和优化处理后，定义流体物理参数、施加进出口边界条件，不考虑滤纸影响，经过多次计算迭代后得到收敛结果。不同流量下空气滤清器本体空腔压力场和速度场结果分别不同。

空气滤清器内进气管（插入管）出口冲击区域压力较高。出气管为突然收缩管，在与腔体连接处，压力损失比较大。

表2.1 不同流量下空气滤清器本体空腔进出口压差计算结果

表2.1分别给出不同空气流量下，滤清器本体空腔、即不含滤纸条件下的进出口压力差结果。可以看出，进出口压差随空气流量增加而增大，且压差-流量关系曲线表现出斜率随空气流量增加而变大的非线性特征。

3.带滤纸空滤器内流场结果

给定流体物理参数、进出口边界条件，设置滤纸区域多孔介质边界条件，对不同流量下带滤纸空气滤清器的内流场分别进行了计算。计算得到的内腔压力场和速度场也不同。

以360m3/h工况为例，过出口轴线平面内的压力场分布结果可以看出，滤纸下部腔内压力较高，滤纸区域自下而上压力下降明显；滤纸上部整个腔体内压力基本相等。由于截面突然收缩，在出口管处压力梯度较大，压力损失也较大。

过出口轴线平面内的速度矢量结果、并参考无滤纸滤清器内的速度场结果可以看出，滤纸对速度有阻碍作用，经过滤纸后速度明显减小，并且加滤纸后速度矢量在滤清器内没有折返现象。

表3.1 有滤纸空气滤清器不同流量下进出口压差计算结果

表3.1、给出不同空气流量下，含滤纸滤清器进出口压力差计算及实测结果。可以看出，采用滤纸模拟方法计算得到的不同流量下含滤纸空气滤清器进出口压差与实测流阻结果基本吻合。含滤纸滤清器进出口压差随空气流量增加而增大，且压差-流量关系曲线表现出斜率随空气流量增加而变大的非线性特征。

由表3.1、中还可看出，虽然随流量增加、滤纸对空气流动的阻力会有增长，但滤纸对整个空滤系统流阻的贡献率却随流量的增大而减小。采用CFD仿真结果可以计算得到，滤纸阻力在总流阻中所占比重由90m3/h时的45.83%下降至540m3/h时的7.35%左右。参考不带滤纸结构本体空腔流阻计算结果可知，该空气滤清器本体空腔进气阻力占系统总流阻的主要部分。总体来说，该空气滤清器在发动机负荷范围内具有较好的流阻特性，计算最大流量540m3/h下、滤清器出入口最大压差约为2.4kPa，小于一般工程上最大允许压差3kPa。

4.结论

本文基于流体动力学理论，利用CAD三维模型建立CFD仿真模型，通过对不同空气流量下空气滤清器空腔本体及含滤纸滤清器系统的内部流场进行计算，深入了解该空气滤清器阻力及内部流场压力、速度特性，并在此基础上对其流阻特性进行评估。结果表明，滤清器在发动机负荷范围内具有较好的流阻特性，计算最大流量540m3/h下、滤清器出入口最大压差约为2.4kPa，小于一般工程上最大允许压差3kPa。计算得到了不同流量下滤清器内部流场、压力场结果，该结果对了解该空气滤清器实际工作性能与状态具有重要指导意义。同时，基于多方案的CFD计算可在概念与方案设计阶段结构型式与尺寸参数的确定提供数据支持，采用滤纸模拟模型具有较高精度，可在今后公司类似结构滤清器流阻计算中采用。

【参考文献】

[1]庞剑，谌刚，何华.汽车噪声与振动——理论与应用[M].北京：北京理工大学出版社，2006，06.

汽车空气滤清器性能试验机设计 篇3

汽车空气滤清器是发动机重要的组成部件, 主要作用是过滤空气中的沙尘, 保证进气质量, 延长发动机的使用寿命, 它的好坏直接决定着发动机的可靠性和使用寿命, 。那么对被空气滤清器的主要性能进行量化分析, 利于生产厂家对汽车空气滤清器进行改进, 及其对其质量进行监督, 更有利于对新产品研发提供可靠的性能参数支持[1]。

汽车空气滤清器的主要性能指标为总成原始进气阻力, 原始滤清效率和储灰能力。

汽车空气滤清器的性能指标的好坏直接决定着汽车发动机的进气洁净度, 关系到发动机的性能和寿命, 对整车安全性有着重要的影响。为此文章介绍了一种用于测试汽车空气滤清器基本性能的试验机, 为汽车空气滤清器的性能测试提供依据。

2 组成

本试验机组成结构如图1所示

汽车空气滤清器性能试验机主要由真空泵、流量计、调节阀、绝对滤清器、加灰机及其控制系统组成。

3 性能特点

(1) 真空泵。本试验机采用水环式真空泵, 因为流量计为文丘里流量计, 压力损失较大, 需求低负压的工作环境, 而且要求系统流量的持续供给, 并且系统流量较大, 一般负压风机无法满足要求, 所以选择水环式真空泵作为本系统的动力源。

(2) 流量计。流量计主要采用临界流文丘里喷嘴组合测量, 其工作机理成熟, 结构紧凑, 测量范围宽, 一般能够达到几十倍, 可以自动或手动地组合喷嘴, 控制测试空气流量。其安装方式满足国家及行业标准, 前端增加整流板用于保证风速的稳定性。

(3) 调节阀。采用电动调节蝶阀, 对试验流量进行调节, 法兰对夹式结构, 可以进行设计流量全量程调节。

(4) 绝对滤清器。绝对滤清器采用F8级袋式过滤器, 计重过滤效率达到99.9%, 并经过迎面风速及有效过滤面积计算。绝滤箱体部分上下端采用微压差开关。支撑气缸先导单向阀, 防止开启气缸在气路断路情况自行下降, 最大限度保证操作人员安全。

(5) 加灰机。加灰机采用螺旋进给的方式。主要部件304不锈钢精工处理, 外部加装防护罩, 防止空气中气流及湿度对试验粉尘的影响, 配置红外干燥大灯实时进行干燥。气路系统配备空气干燥器, 对压缩空气进行干燥, 用于吹灰系统中, 防止空气中水分对杂质灰的影响。底部配置电子天平, 每分钟进行过调整加粉量及实时反馈粉尘加入量。

(6) 控制系统。本控制系统通过实时采集系统内压力并结合监控系统, 运用工业控制计算机与PLC对采集的参数进行处理, 执行软件控制程序, 来完成对气缸、调节阀、真空泵等的系统控制, 实现试验过程。最后, 通过打印机对试验数据报表进行数据打印和输出。同时, 计算机控制系统还可以实时监控试验状态, 对现场异常状况进行报警显示与输出。

4 设计参数

(1) 空气体积流量范围为:50-1000 m�/h, 流量准确度±1%; (2) 进气阻力压差传感器:0-10k Pa, 准确度0.05%FS; (3) 绝对压力变送器:0-200 k Pa, 准确度0.05%FS; (4) 温度传感器:温度0-100℃, 准确度±0.5℃; (5) 供灰范围:1-50 g/min;加灰斗单次最大载粉量:2000g;每5分钟加灰量的变化不超过其平均加灰量的5%[2]。

5 检测指标

(1) 总成原始进气阻力[3]; (2) 原始滤清效率试验; (3) 总成储灰能力。

6 人机系统及后期处理

(1) 控制功能。手动填写试验内容, 自动开启并调节流量达到目标流量范围, 并采集所需传感器实时数值。

根据所填写流量, 自动切换管路, 使之达到并稳定在要求的流量测试范围, 以保证设定的空气流量及其准确度。试验中自动调节设定的加灰量, 效率和储灰能力试验开始后, 自动加灰, 到达试验要求后自动停止加灰。

试验中根据需要可随时按紧急停止按钮, 停止试验。

(2) 数据检测、处理功能。通过人机交换界面输入相应的测试参数, 如空气流量、加灰量等, 设备自动采集环境参数;试验过程中自动显示当前设备状态, 如压差值, 流量值, 加灰量和加灰浓度, 并在人机交换界面上显示。

试验中有关数据均在工控机屏幕的试验界面上显示, 根据试验要求每种试验中的若干测试点都是自动按顺序进行, 试验完成后将自动停止试验。测试后的数据经计算机处理后, 可存储也可以通过打印机输出, 并可绘制自动绘制曲线。

7 结语

通过汽车空气滤清器性能试验机设计的实际应用, 完全满足对汽车空气滤清器基本性能的测试要求, 为汽车空气滤清器的性能测试提供了必要的试验依据。

摘要：文章主要介绍汽车空气滤清器性能试验机的设计参数、组成等, 为汽车空气滤清器性能测试提供必要的试验依据。

关键词：空气滤清器,性能试验机,设计

参考文献

[1]倪计民.汽车内燃机试验技术[M].同济大学出版社, 1998 (09) .

[2]QC/T 770-2006.汽车用干式空气滤清器总成技术条件[S].

空气滤清器保养要及时 篇4

2.定期检查、更换油浴式空气滤清器油盘中的机油。更换时，油位不得超过油盘中的环槽，以免油被吸入气缸，发生积炭或引起飞车。当机油变稠、流动性差时，要及时清洗并更换。冬季要在机油中兑入1/3的柴油加以稀释。

3.根据作业条件及时清洗金属滤网，安装时应待清洗油滴干后再浸透机油，待多用途机油流尽后再行装配。

空气滤清器何时需维修 篇5

理论上, 空气滤清器使用寿命及维护间隔应以流过滤芯的气体流率与发动机所需的气体流量之比来衡量。当流率大于流量时, 滤清器工作正常;当流率等于流量时, 滤清器应进行维护;当流率小于流量时, 该滤清器不能再继续使用, 否则发动机的工况会越来越差, 甚至无法正常工作。

当空气滤清器的滤芯被悬浮颗粒堵塞到不能满足发动机工作所需的空气流量时, 发动机工作状态会出现异常, 如轰鸣声发闷, 加速迟缓 (进气量不足使气缸压力不够) , 工作无力 (因混合气过浓而燃烧不完全) , 水温相对升高 (进入排气行程时燃烧仍在继续) , 以及加速时排气烟度变浓。当这些症状出现时, 就可判断为空气滤清器堵塞, 应及时拆下滤芯, 进行维护或更换。

叉车发动机空气滤清器的维护保养 篇6

目前叉车发动机广泛采用干式空气滤清器,一般工况下只安装一级空气滤清器,在恶劣的工作环境下需要再串联1只一级干式空气滤清器或者油浴式空气滤清器,组成一个具有二级过滤功能的进气过滤系统。采用第二级空气滤清器对空气进行二次过滤,能大大地改善发动机的进气环境,有利于发动机高效工作,从而保证发动机工作性能稳定、可靠。

1.干式空气滤清器

(1)结构和原理

干式空气滤清器由空气滤清器筒体1、预滤装置2、主滤芯3、集尘盘4、排尘袋、阻塞指示器(选用)等组成。其工作原理是旋风集尘,如图1所示。

干式空气滤清器的第一级是一个预滤装置,它可以使进入空气滤清器的空气产生漩流,通过离心作用,将质量较大的灰尘颗粒从进气中分离到离心区的外围。粗滤后的空气进入纸滤芯的内部,利用滤纸微孔的阻挡,加上灰尘本身的聚合作用形成附加过滤层,进一步将空气中的细微灰尘加以分离,并粘附在纸滤芯的外表面。

1.空气滤清器筒体2.预滤装置3.主滤芯4.集尘盘

预滤装置的效率是除尘能力的主要决定因素。一个效率为80%的预滤装置允许20%的灰尘进入纸质滤芯区域。在完全运转的情况下,干式空气滤清器滤清效率可以达到99.9%以上。

(2)维护保养

空气滤清器的各零部件的安装应做到位置正确,不能颠倒。空气滤清器的外壳一旦破裂,要及时更换。如果滤芯两端的密封圈出现脱胶现象.应予以更换。

滤纸是一种充满合成树脂的极细的纤维材料,所以千万不能将其放在水或油中清洗,并严禁与水、火或油接触。清除纸滤芯上的灰尘时,应用干净的布或橡皮塞堵住滤芯两端,用软毛刷沿折缝方向刷去滤芯表面尘土,并轻轻敲击端面使尘土脱落。也可用压缩空气或打气筒(气压不得超过0.2～0.29MPa,以防损坏滤纸)由滤芯内向外吹气,以吹去粘附在滤芯外表面上的灰尘。清除纸滤芯上的灰尘后,将滤芯对着光线观察是否有破损,如果有破损应立即更换。

空气滤清器总成与进气管的连接处或者进气系统中其他的连接处,都必须连接牢固和紧密,不得漏气,严禁发生进气“短路”。

一般工况下每半年或者1000h需要更换滤芯,纸质滤芯最多维护2～3次就要更换。安装了二级空气滤清器的进气系统,需要增加第一级空气滤清器的维护频次,以防进气背压超出发动机限值,影响发动机的性能。

2.油浴式空气滤清器

(1)结构和原理

油浴式空气滤清器分为上、下壳体(壳体上有进、出气口),上壳体内有用金属丝绕制的滤网等零部件,下壳体内是油池,油池内有一定量的机油,如图2所示。其工作原理为:空气从进气口进入到空气滤清器壳体内,顺着进气管冲向油的表面,然后改变方向,通过滤网到达出口。

1.上壳体2.下壳体3.橡胶密封圈4.挡油板5.滤芯1 6.涡流风扇1 7.滤芯2 8.固定架9.涡流风扇2 10.导流板11.拉钩

空气进入进气口后,含尘空气中的一部分灰尘在气流的惯性作用下与油面撞击被油粘附。另一部分灰尘随气流对油面进行撞击,使油产生油雾。

油雾很轻,它与改变方向的气流一起经过金属滤网。而金属滤网呈多个连续S形,且多层缠绕,具有一定的密度。含有油雾的空气在此经过时,油雾会被滤网阻拦而将滤网润湿。随着发动机吸气量的不断增加,被带到滤网上的油雾和灰尘也越来越多,油雾逐渐形成油滴而下落,将粘附在金属网上的灰尘洗刷下来,这样构成油流的循环,形成了油浴现象,加强了滤清作用。

(2)维护保养

油浴式空气滤清器在叉车上不能单独使用,它与干式空气滤清器组成干式+油浴式具有二级过滤功能的进气过滤系统。

使用油浴式空气滤清器要保持规定的油面高度,以防工作时油液流失。一般在2次保养的时间内不需要另外加油,除非油被吸入发动机。

驾驶员要定期检查油面和油质的变化情况,当发现油池内的灰尘达到油池深度的一半或油池内的油液黏度变大后,要及时清洗并更换机油。

油浴式空气滤清器对倾斜度很敏感,保养后空气滤清器的安装倾斜角度应小于30°。若倾斜角度过大,可能造成过滤效率的降低,甚至会导致油液被吸入发动机中。与干式空气滤清器相比,油浴式空气滤清器的保养要更为频繁。

汽车空气滤清器 篇7

爱车的朋友都知道空气滤清器是对空气进行净化的装置, 它由壳体和滤芯组成, 壳体内包含着滤芯。空气中有各种杂质和异物, 例如灰尘、砂粒等, 它们将加速缸套和活塞的磨损, 从而降低发动机的使用寿命。有时候轮胎会带起飞石, 一旦进入发动机, 就能使发动机严重损坏。空气滤清器能防止出现这种情况。为了增加进气量, 空气滤清器壳体一般都较大, 许多赛车甚到把车架的一部分设计成空气滤清器壳体, 以提高其容积。

在发动机运转时, 进气是断续的, 从而引起空气滤清器壳体内的空气振动, 如果空气压力波动太大, 有时会影响发动机的进气。此外, 这时也将加大进气噪声。为了抑制进气噪声, 可以加大空气滤清器壳体的容积, 有的还在其中布置了隔板, 以减小谐振。

提到空气滤清器就必须说到空气滤清器的关键部件———滤芯。

空气滤清器的滤芯分为干式滤芯和湿式滤芯两种。湿式滤芯材料为滤纸或无纺布。为了增加空气通过面积, 滤芯大都会设计出许多细小的摺皱。当滤芯轻度污损时, 可以使用压缩空气从内往外吹净, 当滤芯污损严重时或出现破裂时应当及时更换新芯。

湿式滤芯

用聚氨脂类材料制造成海棉状的湿式滤芯, 装用时应滴加一些机油, 用手揉匀, 以便吸附空气中的异物和灰尘。如果滤芯污损之后, 可以用清洗油进行清洗, 过分污损或破损时也应该立即更换新滤芯。

杂质阻塞的影响

如果滤芯用的时间较长, 或在灰尘较多的环境下使用时, 容易造成滤芯阻塞, 如果阻塞严重将使进气阻力增加, 发动机功率下降, 汽车冒黑烟, 同时由于空气阻力增加, 也会增加吸进的汽油量, 导致混合比过浓, 从而使发动机运转状态变坏, 增加燃料消耗, 也容易产生积炭。平时应该养成经常检查空气滤清器滤芯的习惯。

空气湿度对原始阻力和滤清效率的影响

滤芯的最重要的性能指标是原始阻力和原始滤清效率, J B/T9756-2004上规定单级滤芯和轿车上用的滤芯的阻力应≤0.30kPa, 滤清效率应≥99.5%, 这样的严格要求是确保汽车发动机的正常吸气的状态下又能保证较高的过滤效果, 在试验过程中当空气湿度较大时, 滤芯受潮, 使滤纸稍微出现毛糙的情况, 滤纸内的空隙减小, 从而使阻力增大, 原始滤清效率提高, 当空气湿度较低时, 情况相反, 即阻力减小, 原始滤清效率降低。

滤芯折数对原始阻力和效率的影响

当滤芯大小尺寸一致, 材料及厚薄一致的情况下, 折数加大, 滤芯的过滤面积增大, 滤纸之间相互贴靠, 从而使原始阻力增大, 进而提高了原始滤清效率。

为了延长滤芯的使用寿命, 在驾驶爱车时, 要选择路况较好的道路行驶, 要定期把滤芯拿出来晾一晾来保证滤芯的干燥性, 从而减小进气阻力, 降低油耗。

摘要：随着社会的进步, 经济的发展, 越来越多的人拥有自己的爱车, 如何保养维护自己的爱车成为现在人们的一项关注的问题, 滤芯、滤清器作为汽车零件的关键部件之一, 它好比人体的肺, 起着过滤杂质、清洁空气的作用, 它的存在至关重要, 而滤芯的原始阻力和原始滤清效率又是滤芯基本参数中的最重要的两个指标, 本文就先从滤芯的基本知识入手进而叙述杂质对滤芯的影响及滤芯的折数、大气的湿度对滤芯有何影响进行大致的介绍。

关键词：杂质,滤芯,原始阻力,原始滤清效率

参考文献

[1]张少杰, 王浩生, 内燃机.空气滤清器纸质滤芯技术条件.中华人民共和国国家发展和改革委员会.2004-11-01.

小马力柴油机的空气滤清 篇8

随着农村经济的发展,小马力(165,170,R175)柴油机和以其为动力的小四轮拖拉机、手扶拖拉机在全国各地农村得到广泛使用,使用地域分布广泛,在使用状态下各地的灰尘状况差别较大。各种作业条件对空气滤清器的要求也不尽相同,而目前小马力柴油机配套空滤器的型号繁杂,结构不同,相当一些配套空滤器还存在着进气阻力高,滤清效率低,使用可靠性差等问题,加之操作人员使用保养水平较差,这就使得发动机缸套、活塞环磨损加快,发动机工况恶化和使用寿命降低的情况较为普遍。因此,研究和解决小马力柴油机的空气滤清问题,应引起主机生产厂和配套厂的充分重视。

1 小马力柴油机对空气滤清器的要求

小马力柴油机大多在农村使用,无论是耕作还是运输,其工作环境(特别在北方干旱地区)的灰尘浓度都较大,空气中灰尘的Si O2成份较多,其硬度约为缸套、活塞环硬度的3~10倍,这就要求空滤器具有较高的滤清效率,以最大限度地滤除空气中的灰尘。南方水田地区耕作时,泥水极易进入空滤器堵塞滤芯,降低空滤器的滤清效率并缩短其保养周期,因此有必要在不使空滤器结构过份复杂的前提下增加防水护罩。由于操作人员的维护保养水平较差,要求空滤器具有较长的保养周期,安装保养方便,结构可靠并具有自动排尘功能。在考虑以上问题的同时,由于小马力柴油机的生产成本较低,因此还应在空滤器的设计上充分运用价值工程原则,最大限度地降低成本。资料表明:装用纸质滤芯空滤器的发动机,其气缸活塞组件的平均磨损速度比装用相应工作参数的惯性油浴式空滤器降低60%~74%。因此,小马力柴油机应该推荐采用纸质空气滤清器。

2 KL0810空滤器的结构特点

小马力柴油机采用的空滤器形式较多,一般多为单级油浴式或单级纸质空滤器。有些空滤器由于结构设计不合理,造成了短路,降低了空滤器总成的滤清效率。由于没有粗滤器,灰尘及泥砂进入空滤器,堵塞了油浴式空滤器的滤网或纸质空滤器的纸芯,降低了空滤器的保养周期和纸滤芯的使用寿命,在实际使用中常会引起发动机缸套、活塞环的早期磨损,以致降低了发动机的使用寿命,而由于小马力柴油机价格较低,更新速度快,有些发动机对空气滤清存在的问题未得到足够的重视。

图1为笔者介绍的为165,170,R175等小马力柴油机配套研制的KL0810空滤器,其结构特点为带有切向进气窗孔粗滤器和排尘袋,具有较高的粗滤效率且具有进气阻力低,滤清效率高,滤芯使用寿命长,结构合理,使用可靠等优点。

KL0810空滤器见图1。其工作原理如下:含尘空气经切向进气窗孔1进入并产生高速旋转,在离心力的作用下,灰尘被甩向空滤器外壳内壁并由橡胶排尘袋4排出(在发动机进气脉冲作用下,工作时排尘袋始终处于一开一合状态),初步滤清的空气再经纸滤芯2得以最终滤清后,经出气管3进入发动机。

这种空滤器的适用空气流量为30~60 m3/h,切向进气粗滤器的滤清效率大于85%,总成滤清效率大于99.5%。该空滤器并带有进气护罩,试验表明,该空滤器的进气护罩可防止99%以上的雨水进入空滤器。

1.切向进气窗孔2.纸滤芯3.出气管4.排尘袋5.进气护罩

3 KL0810空滤器的设计计算

KL0810空滤器的主要配套机型是165,170,R175等,根据发动机进气流量计算,确定KL0810空滤器的适用空气流量范围为30~60 m3/h,额定空气流量为60 m3/h。

要提高空滤器的滤清效率和纸滤芯的使用寿命,延长纸滤芯的保养周期,就应有性能良好的粗滤器。为适应小马力柴油机体积小、结构紧凑的特点,KL0810空滤器采用了在外壳上冲制切向进气窗孔型的粗滤器结构。设计合理的切向进气窗孔粗滤器,可在不过多增加进气阻力的情况下,使气体具有一定的切向气流速度(20~25 m/s),以使尘粒具有足够大的旋转角速度(即受到足够大的离心力)和较短的沉降时间,运动到外壳内壁并经排尘袋排出。

3.1 KL0810空滤器粗滤器结构及切向气流速度的确定

如图2所示,共有7个切向进气窗孔。

进气总面积为:

切向气流速度为:

气流的旋转角速度为:

3.2 KL0810空滤器粗滤器过滤性能的计算

现以对发动机磨损影响较大的15μm粒子的过滤为例,计算KL0810空滤器粗滤器的过滤性能。

假定杂质粒子为球形粒子,其沿半径方向运动的速度为:

由上式可知,空气中的尘粒在离心力的作用下径向移动的速度V0是一个变数,它取决于尘粒所处位置到外壳中心轴线的距离X,灰粒到达外壳内壁所需时间为:

式中,k为阻力系数;Re为雷诺数;η为空气的运动粘度,η=0.15 cm2/s;γ为灰粒重度,2.4 g/cm3;γ0为空气重度,0.001 2 g/cm3;d为纸滤芯外径,8 cm;d0为灰粒直径,0.001 5 cm;ω为灰粒旋转的平均角速度,463 s-1;D为外壳内壁直径,10 cm。

(4)式表明,Re是V0的函数,因此计算采用试算法,即予先设定粒子的沉降速度,试算得出的灰粒沉降时间再用验算,看验算的V0和预先设定的粒子沉降速度是否相同(或相近),如果相差较多,则应重新设定粒子的沉降速度并进行相应的计算,直到计算的V0和预先设定的粒子沉降速度基本相同为止。

用试算法计算15μm粒子的沉降时间,设15μm粒子的沉降速度为1 060 cm/s:

15μm粒子的沉降时间为:

验算的V0值和设定值相差较大,应重新进行计算。再设定15μm粒子的沉降速度为935 cm/s:

15μm粒子的沉降时间为:

验算的V0值和设定值非常接近,说明计算基本正确。

15μm粒子所受的离心力为:

由上述关于15μm粒子在粗滤器中所受的离心力及沉降速度的计算可以看出,15μm粒子在粗滤过程中可以得到有效滤除,这对提高空滤器总成的性能和有效保护发动机是十分有利的。

4 KL0810空滤器的台架性能试验

为验证产品设计的结果并测取该产品的性能,也为小马力柴油机的配套使用提供试验依据,对本文所述的KL0810空滤器进行了无发动机台架性能试验,试验结果见表1。

试验是在额定流量Q为60 m3/h的条件下进行的,试验采用270目石英砂进行效率试验。试验结果表明,KL0810空滤器的性能达到了优等品的性能指标,达到了设计要求。

为考核KL0810空滤器对小马力柴油机的配套适应性,在R175柴油机上进行了装用KL0810空滤器的台架性能试验,主要进行了负荷特性试验和KL0810空滤器的防水性能试验。

R175发动机额定工况下装用两种空滤器对发动机性能的影响,见图3。

表2燃油耗的对比试验表明,在额定工况下,装用KL0810空滤器,比油耗下降了1.73 g/(k W·h)。

KL0810空滤器防水性能试验结果见表3。试验表明,KL0810空滤器的防水护罩具有良好的防水功能,可防止工作时泥水进入空滤器。KL0810空滤器对小马力柴油机具有良好的配套适应性。

装用KL0810空滤器的手扶拖拉机(发动机分别为R175,165柴油机),进行了水田耕作使用试验,使用过程中发动机工作正常,空滤器结构可靠且能自动排尘、排水,发动机进气道无明显灰尘,使用试验后对缸套、活塞环、气门的测量结果表明,磨损情况正常。而使用原配套空滤器,工作200~300 h后,缸套、活塞环磨损即超限,进气门座下沉,发动机冒黑烟,启动困难,需更换新的缸套、活塞环,检查时发现发动机进气管口部积有1.5 mm厚的灰尘。用户喜欢采用KL0810空滤器配套。

5 结语

a.小马力柴油机的空气滤清问题应引起主机厂的重视,目前一些配套空滤器普遍存在着结构不合理,滤清性能差等问题,应尽快解决。

b.KL0810空滤器结构合理、可靠,各项性能良好,对小马力柴油机的配套适应性好。

摘要：根据小马力柴油机的使用工况,提出对其空气滤清的要求,介绍了一种较为理想的配套空滤器-KL0810空滤器的设计和性能特点。