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指导教师(职称)
完成时间2014年2月26日
纸质汽油滤清器的研究
O.V.Zakharov
SaratovStateTechnicalUniversity
摘要:
概述了纸质汽油滤清器的研究,分析了汽油滤清器的发展状况,介绍了汽油滤清器的试验,对纸质滤清器与汽油滤清作了比较。
关键词:
纸质汽油滤清器;
发展;
试验;
比较
1.概述
汽油滤清器是发动机的一个重要部件,滤清器的好坏直接影响发动机供油系的正常工作,因而导致发动机经济性的好坏。
经调查了解,目前国产汽车发动机的汽油滤清器绝大多数采用陶瓷滤芯,由于这种滤芯过滤效果差,而且容易赌赛,因此用户往往在其堵塞就拆除,使发动机长期处在无汽油滤清器状态下工作。
人们往往以为汽油很干净,因而对汽油滤清器重视不够。
据苏联莫斯科等地区有关使用的汽车燃油箱中汽油的污染度的报导,在肉眼看来很清洁的汽油中,每吨中平均含有13.1g15um的粒子是引起气缸活塞组副磨损的最危险粒子,而这种粒子在每毫升汽油中平均含有1500个。
汽车在具体的使用条件下,空气含尘率在相当宽的范围内变化,装在发动机上的空气滤清器应能保证过滤后的空气含尘率不超过0.001g/m2。
然而,据调查数据,汽车燃油箱中机械杂质含量平均为34.86g/t,多数车辆又是在没有汽油滤芯的情况下行驶,这样必然加剧了发动机的磨损。
此外,使用情况表明,由于汽油的污染使发动机产生的故障中为C2=20120kgf/cm、气门座阻尼系数D2=0.1041kg.s/mm时,落座速度V1与离座速度V2之比,基本上为一常数,如图所示
综上所述,6120Q型柴油机的配气机构,在正确调整气门间隙的情况下,在工作转速范围内,没有零件脱离情况,落座速度不超过允许值,反跳小,工作平稳,说明原设计机构刚度是适当的。
如果气门弹簧刚度由4.79kgf/cm降至3.53kgf/cm时,在不影响机构正常工作的前提下,有利于改善挺杆的磨损。
进入化油器的污垢杂质,会引起化油器通路和量孔堵塞,使省油器,加速泵工作变坏,结果使化油器工作失调,油耗增加,发动机动力性降低。
仅仅由于汽油变脏而破坏了省油漆阀的密封性,就使汽油耗量增加10-20%。
又因为汽油中污垢杂质引起沉淀物数量增加,会使气门导管卡死和烧蚀气门密封面,从而降低了发动机的动力性和可靠性。
因此,汽油滤清器过滤性能的好坏对发动机的可靠性、经济性、动力性和其使用寿命均有重要影响。
图1滤清器的性能线图
2.汽油滤清器情况
2.1国内情况
早期国产汽车的汽油滤清器,是采用镀锌铁皮冲成斜孔然后卷成圆筒。
这种结构的滤清器效果很差,而且在汽油内水的作用下生成氧化物可直接进入发动机内,引起气缸活塞组零件的磨损。
目前,国产的轿车、吉普车、货车几乎都采用装有陶瓷滤芯的282型汽油滤清器。
陶瓷滤清器的过度效率比镀锌铁皮滤芯好,但是滤料本身就是磨料,当砂粒粘结不牢,常有砂粒掉下来,这对发动机是很不利的。
据调查了解,国内陶瓷滤芯的使用寿命差别较大,一般使用几千公里就堵塞,个别也有用到一万多公里的。
这主要与油料的清洁状况、司机保养情况及滤芯本身的质量等方面的因素有关。
使用中发现,陶瓷滤芯的孔隙被胶质和杂质堵塞后,通过清洗的办法不易复原,当买不到滤芯备件时,汽车就处在无汽油滤芯的状态下工作。
2.2国外情况
欧美和日本等国的汽油滤清器,由于对汽油过滤性能要求不断提高,由铜网、铜片、多孔纸板发展到了微孔滤纸。
因为滤纸过滤效果好而被普遍采用。
纸质汽油滤清器的结构多种多样。
有的制成铁皮壳的整体结构,用螺纹拧在滤清器座上。
以上两种都是定期更换总成。
也有采用透明沉淀杯的可更换滤芯的总成。
苏联用片一缝隙式主油路沉淀滤清器(见图2)作为粗滤器,用陶瓷滤清器或网式滤清器作为精滤器。
(见图3)网式滤芯用孔眼很小的滤网包在圆柱骨架上,其过滤细度取决于滤网的孔径。
滤网的孔径越小,则滤网的价格越贵。
从降低发动机磨损的角度考虑,汽油滤清器应能滤除10-20um的粒子。
通过大量试验证明,纸质汽油滤清器能较好的满足这一要求,并且纸芯生产和供应也都很方便,因而得到了普及。
国外除了苏联汽车以外,几乎毫无例外都采用纸质汽油滤清器。
3.纸质滤芯与陶瓷滤芯呢的经济性比较
陶瓷滤芯是用沙粒模压后烧结成形,由于砂粒是坚硬的磨料,使模具磨损严重,每套模具压制几千个滤芯就要报废,因而陶瓷滤芯虽然用砂粒制造,但成本并不便宜。
另外砂粒的粘接剂中含有毒物质,对生产工人的健康不利。
0.04型和0405型汽油滤芯,可以采用同型号的柴油滤芯模具生产,这对于各滤清器厂组织汽油纸滤芯的生产是很方便的。
因而改用纸芯对于滤清器厂在成本上与陶瓷滤芯相比相当。
但采用纸滤芯对使用部门的经济价值比较大。
由于纸质汽油滤清效果好,可以减少拆洗化油器的次数和减少供给系方面的行车故障。
更主要的是能降低发动机气缸活塞组的磨损,延长发动机的大修里程,这方面的经济效果将是更为客观。
4.结论
(1)经过几年的使用试验和试验室试验证明,纸质滤芯完全可以取代陶瓷滤芯。
正式装用0304型纸质汽油滤清器时建议采用右图方案。
图中注明零件都属于装用纸芯后改动的零件,没有注明的都未改动。
(2)使用纸滤芯后过滤效果好,可以减少供给系的维修保养,可使发动机气缸磨损下降,因而能延长发动机大修里程。
(3)由于纸滤芯过渡效果好,能减少化油器量孔和针阀的磨损,使燃油消耗下降,改善了发动机的经济性。
(4)由于纸滤芯使用寿命长,价格又比陶瓷滤芯便宜,因而每年在维修保养方面节约资金。
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RESERCHABOUTTHEAUTOMOTIVEFUELFILTER
Abstract:
Thispapersummarizestheresearchfuelfilter,fuelfilterareanalyzed,thedevelopmentsituationoffuelfiltertestisintroduced,thepaperfilterfiltrationwithgasoline.
Keywords:
paperfuelfilter/development/test/comparison
1.overview
Fuelfilterisanimportantcomponentoftheengine,thestandorfalloffilterdirectlyaffectsthenormalworkoftheengineoilsupplysystem,thusleadingtothestandorfallofenginefueleconomy.Afterinvestigation,thevastmajorityofthecurrentdomesticautomobileenginefuelfiltersputtousetheceramicfilter.Becausethefilterfilteringeffectispoor,andeasytobetting,sotheusersoftenremovethemoncetheyplug,whichmakestheengineworkunderthestateoffuelfilterforalongtime.
Peopleoftenthinkthatgasolineisverycleananddont’tmuchcareaboutthefuelfilter.AccordingtotheSovietunion,Moscowandotherregions,petrolpollutionontheuseofthefueltank,gasoline,whichlookverycleantothenakedeye,containsanaverageof13.1pertong15umparticlewhichisgrindingcylinderpistongroupvice.
Underthespecificconditionsofuse,theairdustchangesinquiteawiderange.Aircleanermountedontheengineshouldbeabletoguaranteethefilteredairdustislessthan0.001g/m2.However,accordingtothesurveydata,automotivemechanicalimpuritycontentinthefueltankcontainsanaverageof34.86g/t.Mostofthevehicleisdrivenintheabsenceofgasfilter,whichinevitablyfuelledenginewearandtear.TheusagealsosuggestedthatduetocontaminationofthegasolineengineforfailureisC2=20120KGF/cm,whilethedampingcoefficientofthevalveseatisD2=0.1041kg.S/mm.TheratioofeveryonevelocityV1andthevelocityV2,basicallyisaconstantasshown.
Picture1Thefunctionperformanceofthefilter
Aboveall,valve-trainof6120qdieselengine,undertheconditionoftherighttoadjustthevalveclearance,withinthescopeoftheworkspeed,nopartsseparateout.Everyoneshalldoesn’texceedthepermittedspeedwithsmallbounce,andworkssmoothly,whichsuggesttheoriginaldesignagencystiffnessisappropriate.Ifthevalvespringstiffnessdescendfrom4.79kgf/cmto3.53kgf/cm,onthepremiseofnotaffectingthenormalwork,thatcanimprovethewearandtearoftappet.Thedirtintothecarburetorcancauseacarburetorpathwaysandorificecongestion,whichmakestheeconomizerandacceleratingpumpworkbad.Carburetordislocateasaresult,fuelconsumptionincrease
andenginepowerperformancereduce.Justasgasolinebecomedirtyanddestroytheprovincepaintvalvesealing,thepetrolconsumptionwillincreaseby10-20%.
2.fuelfilter
2.1.Thedomesticsituation
Earlydomesticautomobilegasolinefilterusegalvanizedsheetrushedintoinclinedholeandthenrolledintoacylinder.Thestructureofthefiltereffectisverypoor,andundertheactionofgasolineintheinlandwatersgeneratedoxidecanbedirectlyintotheengine,leadingtowearandtearofcylinderpistongroupofwearparts.
Atpresent,domesticcars,jeeps,vansusedalmostallequippewithceramicfiltertype282fuelfilter.Excessiveefficiencyofceramicfilterisbetterthangalvanizedsheetfilter,butthefiltermaterialitselfisabrasive.Whensandfeltrickety,sandalwaysfalldown,whichisbadfortheengine.
Accordingtothesurvey,theservicelifeofdomesticceramicfilterdifferenceisbigger,generallyblockedafterusingthousandsofkilometers,theindividualalsousedetomorethantenthousandkilometers.Thisismainlyduetothecleaningsituation,m?
2.2Foreignsituation
EuropeandtheUnitedStatesandJapanandothercountriesofthefuelfilter,asaresultofgasolinefilterperformancerequirementsriseceaselessly,thecopperwiremesh,copperbymicroporousfilter,porousboarddevelopment.Widelyusedforfilterfilteringeffectisgood.
Thepaperthestructureofthefuelfilterisvaried.Somemaketheoverallstructureofthemetalshell,withscrewthreadscrewonthefilterholder.Botharereplacedperiodicallyassembly.Alsohavethetransparentprecipitationcupcanreplacefilterelementassembly.
TheSovietunionwithaslitsheetmainlinestoprecipitatefilter(seefigure2)asastrainer,withceramicfilterornetfilterasthefinefilter.(seefigure3).Nettypefilterwithasmallholemeshbagonthecylindricalskeleton,thefilterfinenessdependsonmeshaperture.Thesmallerthemeshaperture,
3.Thepaperfilterwithceramicfiltercomparisonofeconomy
Ceramicfilteristousesandmouldingandsinteringafterforming,becausethesandishardabrasive,thewornmould,eachmoldpressingthousandsoffilterwillbescrapped,soalthoughceramicfiltermadeofsand,butthecostisnotcheap.Theothersandbindercontainstoxicsubstances,adversetothehealthof
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