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内燃机三滤基本知识
内燃机三滤基本知识
新乡市万和滤清器有限公司
2005年7月
■ 空气滤清器的基本知识
■ 机油滤清器的基本知识
■ 燃油滤清器的基本知识
■ 车用三滤使用维护常识
空气滤清器基本知识
空气滤清器的作用是防止砂粒和尘土流入发动机进气系统,保养发动机的气缸、活塞及活塞环,延长发动机的使用寿命。
按照杂质被清除的方式,空气滤清器可分为三类:
● 惯性式:
利用气流在急速改变流动方向时,因尘粒具有较大的惯性而被清除较大的颗粒。
● 油浴式:
空气进入滤芯前,在气流转向处流过机油表面,因惯性作用而被甩出大颗粒尘土被油液粘附。
● 过滤式:
利用气流通过滤芯微孔或者狭窄、曲折的滤芯通道时产生多次碰撞,使尘土被阻挡或粘附在滤芯上,这是一种主要的滤清方式,对清除微粒尘土最有效。
现代汽车发动机上使用的空气滤清器,综合了以上三种滤清方式,形成了综合式的空气滤清器。
干式空气滤清器
干式空气滤清器主要是指微孔纤维滤纸滤清器,它具有重量轻、体积小、成本低、制造方便等一系列优点。
干式空气滤清器的主要性能指标有:
额定流量、粗滤效率、原始滤清效率、原始阻力、试验室试验寿命。
■ 额定流量
空气滤清器的额定流量是指空气滤清器产品图样所规定的,在标准大气状况下通过空气滤清器出气口的空气流量,它应与发动机在标定功率下所需供气量相匹配。
单位:
立方米/小时(m3/h)。
发动机的额定空气流量可根据其工作容积、额定转速和充气系数等来确定,其计算方法如下:
四冲程发动机 Q=0.5×10-3.Vn.N.η.ε
二冲程发动机 Q=10-3.Vn.N.η.ε
■ 粗滤效率
在额定空气流量下,粗滤器分离出粉尘的能力,以百分数表示。
ηc= (△Mc/Mg) ×100%
式中:
ηc…….粗滤效率,%;
△Mc…….粗滤器集尘装置在加粉尘前后的质量增量,g;
Mg………加粉尘量,g
粗滤器是利用惯性或离心方法在滤芯前去除一部分粉尘的装置。
粗滤器的型式有:
帽式粗滤器、盆式粗滤器、叶片环式和切向进气式粗滤器、旋流管式粗滤器。
■ 滤清效率
空气中的尘土等是内燃机气缸套、活塞、活塞环、气门和气门导管以及其它运动零件磨损的主要根源。
干式空气滤清器最重要的任务就是确保给内燃机以足够的保护,以避免一定颗粒的灰尘对内燃机的磨损。
滤清效率是空气滤清器最重要的技术指标,它是指试验件滤除特定试验粉尘的能力,以百分数表示。
其计算公式如下:
当用称量绝对滤芯法时,
η= (1-△Mj/Mg) ×100%
当用称量试验件法时,
η= (△Ms/Mg+△Mc/Mg) ×100%
■ 原始阻力
总成原始阻力:
当额定空气流量下通过装有新滤芯的总成时,在总成出气口所测取的静压,以帕(毫米水柱)表示,Pa(mmH2O)。
滤芯原始阻力:
将新滤芯与阻力测量管相连接,在额定空气流量下所测取的静压,与用一理想喷嘴取代滤芯后所测取的静压之差,以帕(毫米水柱)表示,Pa(mmH2O)。
空气滤清器总成的堵塞终了阻力是指总成试验室寿命试验终了的总成阻力,以帕(毫米水柱)表示,Pa(mmH2O)。
堵塞终了阻力到了时,内燃机将因得不到足够的空气供应而将产生排气冒黑烟,动力不足等问题。
■ 试验室试验寿命
空气滤清器总成试验室试验寿命:
在额定空气流量下,以规定的粉尘浓度,连续均匀向总成内加入粉尘,当总成阻力达到堵塞终了阻力时,向总成内加入粉尘的累计时间,以小时表示,h。
单级总成试验室试验寿命:
≥8h;
不具有旋流管粗滤器的多级总成试验室试验寿命:
≥10h;
具有旋流管粗滤器的多级总成试验室试验寿命:
≥16h。
■ 空气滤清器的保养
空气滤清器使用一定时间后,滤芯就会变脏,滤清器的进气阻力也会随之增大,当空气滤清器的进气阻力增大到大于终了阻力时,内燃机将因得不到足够的空气供应而将产生排气冒黑烟,动力不足等问题。
用户可以通过观察装在空气滤清器上的保养指示器来判断空气滤清器的堵塞情况。
一旦出现空气滤清器的堵塞,就应该立即停机清理或更换滤芯。
可按下
列程序来清理或更换滤芯
① 将主滤芯从空气滤清器壳体中取出;
② 轻敲滤芯端盖,将滤芯上的尘土振落;
③ 用压力不大于0.5MPa的干燥压缩空气从里向外吹拂;
④ 主滤芯在清理5次尘土后,应与安全滤芯一起更换;
⑤ 当发现滤芯有破损时,应更换滤芯;
6具有集尘盒的空气滤清器,应将集尘盒的尘土清扫干净。
机油滤清器的基本知识
内燃机润滑系统由机油泵、机油压力调节阀泵、机油散热器、机油滤清器、油箱、输油管等组成。
图1为机油系统示意图。
内燃机工作过程中,在内燃机润滑系统中的润滑机油,因不断被①新内燃机清洗不彻底,残存有型砂和金属屑,②内燃机零部件的磨损而产生的微粒,③外界落入的灰尘;④因受内燃机发热零部件的热辐射而产生了可溶于机油中的酸性物质和不可溶的胶状沉淀物(凝胶或乳胶)而变质所污染。
这些杂质和污染物对内燃机是极其有害的,不滤除机油中这些杂质和污染物,机油中的硬质粒子就会增加内燃机零部件的磨损,堵塞润滑油道,酸性物质对合金轴瓦产生腐蚀性磨损,胶质会使活塞与活塞环、气门与气门道管等零件之间发生胶结,甚至使内燃机不能正常运转,使机油的使用期缩短。
经验证明,内燃机机油盘中的固态杂质总量低于0.15%时,对柴油机的危害尚不大,但达到或超过0.5%时,则将大大加速内燃机零部件的磨损。
为了及时清除机油中的机械杂质和胶状沉淀物,延长机油的有效使用期,在润滑系统中设置机油滤清器(全流机油滤清器和/或分流机油滤清器)。
延长内燃机的寿命方法之一,除取决于正确选择润滑机油外,还取决于选择和使用合适的机油滤清器及选择合适的更换周期。
机油滤清器的主要性能指标有:
额定流量、滤清效率、气泡点压力和原始阻力等。
■ 额定流量
额定流量是指油液通过滤清器的标定工作流量。
额定流量按下式计算:
Q = 0.006FL/min
■ 滤清效率
过滤元件对某一尺寸颗粒被滤除的数量对该尺寸总加入数量所占的百分比称为这一尺寸颗粒的滤清效率。
η=(A-B+C)/A×100%
■ 原始阻力
原始阻力是指新滤芯的滤清器,在额定流量时滤清器进出口的压力差值,以MPa表示。
内燃机上的全流机油滤清器设置在机油泵与内燃机主油道之间,它必定产生压力降而使进入内燃机的有效机油压力低于机油泵的供油压力。
为了保证有足够的机油进入内燃机,设计的滤清器通过额定流量时的压力降不超过规定值。
■滤芯堵塞寿命
用规定浓度的杂质试验液,以额定流量通过滤清器,使滤芯堵塞到压力降到达滤芯旁通元件开启压力的70%时的时间,以h表示。
机油滤清器总成中的滤芯台架堵塞寿命,在压降达到0.07MPa时应不低于3小时。
机油滤清器在使用中一些杂质被阻挡留在滤芯的外表面,随着使用时间的增长,附着在滤芯表面的杂质逐渐增多,使滤芯的压降增大,最后形成滤芯堵塞,导致旁通阀的开启,使未经过滤的机油旁通流入发动机主油道中。
为了滤芯正常工作期间不引起旁通,一般以旁通元件开启压力的70%作为滤芯寿命的终点。
■ 全流机油滤清器
全流机油滤清器又被称为机油粗滤器,串联于柴油机的油泵与润滑主油道之间,其目的是滤除悬浮于循环通过柴油机润滑机油中粒度在40μm以上的颗粒污染物,柴油机全部循环的循环机油均要通过它进行过滤(一般情况下,一分钟内,全流机油滤清器可以过滤整个循环机油三次),这样能更好地保护柴油机零部件摩擦表面免遭磨料磨损之害。
■ 旁通机油滤清器
旁通机油滤清器又被称为分流式机油滤清器或细滤器,并联于柴油机润滑油道中,并在滤清器座上设计某一尺寸的节流孔来限制通过滤清器的机油流量,让一部分机油通过旁通机油滤清器过滤后流回机油盘。
其次目的是滤除全流机油滤清器没有过滤掉的、影响柴油机磨损的尺寸较小的颗粒,以便控制柴油机的机油污染水平,进而减缓柴油机的磨损。
这种滤清器一般在10分钟内才对所有的柴油机机油过滤一次。
旁通机油滤清器的机油流量比较小,允许有较大的流量阻力,但过滤精度较高,一般可达5~10μm。
当使用旁通机油滤清器时,柴油机各零部件的磨损量明显减少。
事实上,当使用旁通机油滤清器时,柴油机各零部件的磨损量与柴油机中无脏物时的磨损水平几乎相当。
■ 机油滤清器的保养
机油滤清器使用一定时间后,滤芯就会变脏,滤清器的阻力也会随之增大,当机油滤清器的进油阻力增大到大于终了阻力时,内燃机润滑系统中将因得不到足够的润滑机油,内燃机不能正常运转。
在滤清器更换过程中,特别注意发动机对未注满机油的滤清器进行起动,将引起发动机烧瓦、曲轴抱死、零件干磨擦而磨损、损坏等一系列严重问题。
用户可以通过观察装在机油压力表来判断机油滤清器的堵塞情况。
一旦出现机油滤清器的堵塞,就应该立即停机清理或更换滤芯。
可按下
列程序来清理或更换滤芯:
1、卸下已堵塞的机油滤清器。
2、安装新机油滤清器前在胶垫上涂抹机油。
3、胶垫接触到基座后,再拧紧3/4~1圈,使其密封。
4、使用250小时后必须更换。
燃油滤清器的基本知识
内燃机燃油系统由喷油泵、输油泵、喷油器、滤清器、油箱、输油管等组成。
内燃机性能好坏与燃烧组织的如何有很大关系,燃烧要求燃油能定时、定量喷入燃烧室,喷入时还要求燃油清洁,并高度离散雾化以便能与空气混合均匀。
喷油时油压大于70MPa。
内燃机燃油中如果有铁锈、泥沙、灰尘、蜡晶体、水等,将引起燃油泵中的齿轮泵、喷油器的精密偶件等的磨损。
为了使内燃机燃油泵(包括输油泵和喷油泵)和喷油器受到的污染物减低到最小的限度,内燃机燃油系统中都安装优质的燃油滤清器。
燃油滤清器的主要性能指标有:
额定流量、过滤效率、原始阻力等。
■ 额定流量
额定流量是指油液通过滤清器的标定工作流量。
额定流量按下式计算:
Q = 0.00027FL/min
■ 过滤效率
过滤元件对某一尺寸颗粒被滤除的数量对该尺寸总加入数量所占的百分比称为这一尺寸颗粒的过滤效率。
η=(A-B+C)/A×100%
■ 原始阻力
原始阻力是指装有新滤芯的滤清器,在额定流量时滤清器进出口的压力差值,以MPa表示。
为了保证有足够的机油进入内燃机,设计的滤清器通过额定流量时的压力降不超过规定值。
■ 燃油滤清器的保养和维护
由于滤清器使用一定时间之后就会变脏乃至堵塞,因此,应定期更换燃油滤清器。
燃油滤清器的使用周期一般推荐汽车或公路用车每运行16000km,非公路用车使用250小时或3个月(无论哪个先到就执行)进行更换。
对于更换滤芯的滤清器,更换完成后要对燃油系统进行排空气处理,对于旋装式燃油滤清器(燃油系统无手打输油泵时),应对滤清器注满规定的燃油,然后安装在滤清器基座上,保证密封。
在滤清器更换过程中,特别注意对未进行排气处理或滤清器未注满燃油就对发动机进行起动,发动机将无发起动。
燃油的滤清是由装在发动机上的燃油滤清器来完成的,为了使发动机的精滤器和输油泵都能有较长的使用寿命,应在输油泵与油箱之间安装一个粗滤器。
为了防止粗滤器对燃油供应起节流作用,粗滤器的规格必须与额定转速下满负荷油量的三倍相匹配。
若所用燃油含有较高的水份,则要装上一个油水分离器,或选用油水分离效率高的滤材,并定期对水进行排放。
一旦出现机油滤清器的堵塞,就应该立即停机清理或更换滤芯。
可按下
列情况来清理或更换滤芯:
★无排水阀柴油滤清器
1、安装前应在胶垫上涂抹机油。
2、胶垫接触到基座后再拧紧1/2~3/4圈,使其密封。
3、使用250小时后必须更换。
★有排水阀的油水分离器
1、安装前应在胶垫上涂抹机油。
2、胶垫接触到基座后再拧紧1/2~3/4圈,使其密封。
3、使用48小时后放水保养。
4、使用250小时后必须更换。
★康明斯无排水阀柴油滤
1、安装前向滤芯注满干净的柴油。
2、在胶垫上涂抹机油。
3、胶垫接触到基座后,再拧紧1/2~3/4圈,使其密封。
4、使用250小时后必须更换。
★康明斯油水分离器
1、安装前向滤芯注满干净的柴油。
2、在胶垫上涂抹机油。
3、胶垫接触到基座后,再拧紧1/2~3/4圈,使其密封。
4、使用48小时后放水保养。
5、使用250小时后必须更换。
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二00五年七月
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